JP2011235750A - Hybrid automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関と、動力を入出力可能な第1電動機と、駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第1電動機の回転軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第2電動機とを備えたハイブリッド自動車に関する。 The present invention includes an internal combustion engine, a first electric motor capable of inputting / outputting power, a planetary gear mechanism in which three rotation elements are connected to a drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the first motor. The present invention relates to a hybrid vehicle including a second electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、遊星歯車機構のサンギヤに接続されるモータジェネレータMG1と、キャリアに接続されるエンジンと、駆動軸に接続されたリングギヤに接続されるモータジェネレータMG2と、モータジェネレータMG1およびMG2と電力をやり取りするバッテリとを備え、モータジェネレータMG2が故障してトルクを発生できない状態になったときに、バッテリの蓄電量(SOC)が少ないときにはモータジェネレータMG1を発電機として作動させると共に、バッテリの蓄電量が多いときにはモータジェネレータMG1を電動機として作動させながら、エンジンからの動力により走行するMG2失陥時制御を実行するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車は、モータジェネレータMG2の失陥時に、エンジンの回転数が所定回転数となるようにフィードバック制御すると共に、モータジェネレータMG1から所定のトルクを出力することにより、当該モータジェネレータMG1の回転数を変更しながら走行する。なお、この種のハイブリッド自動車として、第1モータジェネレータMG1、エンジン、出力ギヤおよび第2モータジェネレータMG2が連結されたラビニョウ型複合遊星歯車列を有し、エンジンと第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との少なくとも何れか一つが出力異常であると検出されたとき、複合遊星歯車列の一つの回転要素(サンギヤあるいはリングギヤ)を固定するブレーキを締結することにより、出力異常を生じていない駆動源の少なくとも1つを用いて走行するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes a motor generator MG1 connected to a sun gear of a planetary gear mechanism, an engine connected to a carrier, a motor generator MG2 connected to a ring gear connected to a drive shaft, and a motor generator. A battery that exchanges power with MG1 and MG2 is provided. When motor generator MG2 fails and torque cannot be generated, motor generator MG1 is operated as a generator when the amount of charge (SOC) of the battery is small. At the same time, there has been proposed one that executes control when MG2 fails to travel by power from the engine while operating the motor generator MG1 as an electric motor when the amount of power stored in the battery is large (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, when the motor generator MG2 fails, feedback control is performed so that the engine speed becomes a predetermined speed, and a predetermined torque is output from the motor generator MG1, whereby the speed of the motor generator MG1 is output. Drive while changing. Note that this type of hybrid vehicle has a Ravigneaux type planetary gear train in which a first motor generator MG1, an engine, an output gear, and a second motor generator MG2 are connected, and the engine, the first motor generator MG1, and the second motor. When it is detected that at least one of the generators MG2 has an output abnormality, a drive that does not cause an output abnormality is achieved by fastening a brake that fixes one rotating element (sun gear or ring gear) of the compound planetary gear train. A vehicle that travels using at least one of the sources has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
ところで、特許文献1に記載のハイブリッド自動車では、上述のようにエンジン回転数が所定回転数となるように当該エンジンをフィードバック制御しながら、走行に要求される要求駆動力に応じたトルクをエンジントルクの反力としてモータジェネレータMG1から出力することにより、駆動軸に要求駆動力を出力して走行することも可能であろう。しかしながら、このような手法では、要求駆動力が大きいとき(例えば、車両発進時など)にモータジェネレータMG1から出力されるトルクが大きくなると、エンジン回転数のフィードバック制御がモータジェネレータMG1のトルクの急増に応答しきれず、エンジン回転数が低下してエンジンの失火してしまうおそれがある。また、エンジンの失火を抑制するために、モータジェネレータMG1から出力するトルクを制限すると、駆動軸に要求駆動力を速やかに出力することができなくなってしまう。
By the way, in the hybrid vehicle described in
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関と、動力を入出力可能な第1電動機と、駆動軸と内燃機関の出力軸と第1電動機の回転軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な第2電動機とを備えたハイブリッド自動車において、第2電動機からトルクを出力できない第2電動機出力異常が発生しているときに、走行に必要な駆動力を駆動軸に良好且つ安定に出力して走行することを主目的とする。 A hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a first electric motor capable of inputting / outputting power, a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to a drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the first electric motor. In a hybrid vehicle having a second electric motor that can input and output power to the drive shaft, when a second motor output abnormality that cannot output torque from the second motor occurs, The main purpose is to drive with good and stable output to the drive shaft.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関と、動力を入出力可能な第1電動機と、駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第1電動機の回転軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第2電動機とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記第2電動機からトルクを出力できない第2電動機出力異常が発生しているときには、前記第1電動機の回転数が所定回転数に維持されると共に前記内燃機関から前記遊星歯車機構を介して前記駆動軸に車両の走行を可能とする動力が出力されるように該内燃機関と該第1電動機とを制御する退避走行制御手段とを備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention includes a planetary engine in which three rotating elements are connected to an internal combustion engine, a first electric motor capable of inputting / outputting power, a drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the first electric motor. A hybrid vehicle comprising a gear mechanism and a second electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft,
When a second motor output abnormality in which torque cannot be output from the second motor has occurred, the rotational speed of the first motor is maintained at a predetermined rotational speed and the drive from the internal combustion engine through the planetary gear mechanism. The gist of the invention is to include a retreat travel control means for controlling the internal combustion engine and the first electric motor so that power that enables the vehicle to travel is output to the shaft.
本発明のハイブリッド自動車では、第2電動機からトルクを出力できない第2電動機出力異常が発生しているときには、第1電動機の回転数が所定回転数に維持されると共に内燃機関から遊星歯車機構を介して駆動軸に車両の走行を可能とする動力が出力されるように当該内燃機関と当該第1電動機とを制御する。これにより、第2電動機出力異常が発生しているときには、走行に必要なトルクに応じたトルクが内燃機関から出力されると共に、第1電動機からは、内燃機関からのトルクに応じて第1電動機の回転数を所定回転数に維持するためのトルクが出力されることから、第1電動機からのトルクにより内燃機関の回転数が低下して内燃機関が失火するのを良好に抑制することが可能となり、第1電動機からのトルクを制限する場合に比べて駆動軸に応答性よく走行に必要なトルクを出力することができる。従って、本発明のハイブリッド自動車は、第2電動機出力異常が発生しているときであっても、走行に必要なトルク(駆動力)を駆動軸に良好且つ安定に出力して走行することが可能となる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when a second motor output abnormality in which torque cannot be output from the second motor has occurred, the rotation speed of the first motor is maintained at a predetermined rotation speed and the internal combustion engine passes through the planetary gear mechanism. Then, the internal combustion engine and the first electric motor are controlled so that power that enables the vehicle to travel is output to the drive shaft. As a result, when the second motor output abnormality has occurred, torque corresponding to the torque required for travel is output from the internal combustion engine, and the first motor responds to the torque from the internal combustion engine. Since the torque for maintaining the rotational speed of the engine at a predetermined rotational speed is output, it is possible to satisfactorily prevent the internal combustion engine from being misfired due to a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine due to the torque from the first electric motor. Thus, it is possible to output the torque necessary for traveling with high responsiveness to the drive shaft as compared with the case where the torque from the first electric motor is limited. Therefore, even when the second motor output abnormality occurs, the hybrid vehicle of the present invention can travel with the torque (driving force) required for traveling well and stably output to the driving shaft. It becomes.
また、前記退避走行制御手段は、前記第2電動機出力異常が発生している状態で前記ハイブリッド自動車を発進させるときに、前記第1電動機の回転数が前記所定回転数であると共に車速が予め定められた目標車速であるときの前記内燃機関の回転数を発進時目標回転数として、前記第1電動機の回転数が前記所定回転数に維持されるように該第1電動機をフィードバック制御すると共に前記内燃機関の回転数が前記発進時目標回転数となるように該内燃機関を制御するものであってもよい。これにより、第2電動機出力異常が発生している状態で前記ハイブリッド自動車を発進させるときには、車速が目標車速に達するまで内燃機関および第1電動機が運転者の駆動力要求とは独立(無関係)にそれぞれの目標回転数で回転するように制御されることになり、運転者から駆動軸に大きなトルクを出力することが要求されたとしても、第1電動機からのトルクが内燃機関の回転数を低下させる側に過剰に大きくなることはなく、それによりハイブリッド自動車の発進に際して第1電動機からのトルクにより内燃機関の回転数が低下して当該内燃機関が失火するのを良好に抑制することが可能となる。また、第2電動機出力異常が発生している状態でのハイブリッド自動車の発進に際して、第1電動機からは、内燃機関からのトルクに応じた第1電動機の回転数を上記所定回転数にするためのトルクが出力されることから、駆動軸に対する駆動力(トルク)の出力応答性の低下を抑制することができる。 Further, when the hybrid vehicle is started in a state where the second motor output abnormality has occurred, the retreat travel control means sets the rotation speed of the first motor to the predetermined rotation speed and determines the vehicle speed in advance. Using the rotational speed of the internal combustion engine at the set target vehicle speed as the target rotational speed at start, the first motor is feedback controlled so that the rotational speed of the first motor is maintained at the predetermined rotational speed, and The internal combustion engine may be controlled so that the rotational speed of the internal combustion engine becomes the target rotational speed at the start. Thus, when the hybrid vehicle is started in a state where the second motor output abnormality has occurred, the internal combustion engine and the first motor are independent (independent) from the driver's driving force request until the vehicle speed reaches the target vehicle speed. Even if the driver is required to output a large torque to the drive shaft, the torque from the first motor reduces the rotation speed of the internal combustion engine. Therefore, when the hybrid vehicle starts, it is possible to satisfactorily prevent the internal combustion engine from being misfired due to a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine due to the torque from the first electric motor. Become. In addition, when starting the hybrid vehicle in a state where the second motor output abnormality has occurred, the first motor sets the rotational speed of the first motor according to the torque from the internal combustion engine to the predetermined rotational speed. Since torque is output, it is possible to suppress a decrease in output response of driving force (torque) to the drive shaft.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例に係るハイブリッド自動車20の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介してキャリア34が接続されたプラネタリギヤ30と、プラネタリギヤ30のサンギヤ31に接続された発電可能なモータMG1と、プラネタリギヤ30のリングギヤ32に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに連結された減速ギヤ35と、この減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、リングギヤ軸32aにギヤ機構37およびディファレンシャルギヤ38を介して接続された駆動輪39a,39bと、モータMG1と電力ライン54との間に介設されたインバータ41と、モータMG2と電力ライン54との間に介設されたインバータ42と、インバータ41,42を介してモータMG1およびMG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40と、電力ライン54に接続された例えばリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52と、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70とを備える。なお、モータECU40は、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号に基づくモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2といったモータMG1,MG2に関するデータを計算する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20においてイグニッションスイッチ80がオンされると、ハイブリッドECU70は、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、車速センサ88からの車速Vに基づいて要求トルクTr*を設定すると共に、設定した要求トルクTr*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*やモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*といった車両全体を制御するのに必要な指令信号を生成し、生成した各指令信号をエンジンECU24,モータECU40に送信する。そして、エンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる運転ポイントでエンジン22が運転されるようにエンジン22に対する吸入空気量調節制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。また、モータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the ignition switch 80 is turned on in the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20において、モータMG2からトルクを出力できなくなるMG2出力異常が発生している状態で車両を発進させるときの動作について説明する。ハイブリッドECU70は、MG2出力異常が発生しており、且つ、車両が停車している状態でブレーキペダル85の踏み込みが解除されてブレーキフラグがオフされたときに、図2に示すMG2出力異常時駆動制御ルーチンを所定時間毎(例えば数msec毎)に実行する。ここで、MG2出力異常には、例えば、モータMG2が過熱して正常に作動できなくなる異常やインバータ42が過熱してモータMG2を正常に駆動できなくなる異常、インバータ42のスイッチング素子がオフ固着してバッテリ50からモータMG2に正常に電力を供給できなくなる異常などが含まれ、こうした異常が発生すると、実施例では、モータECU40によりインバータ42がシャットダウンされる。また、ハイブリッドECU70には、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ86からのブレーキペダルストロークBSが入力されており、ハイブリッドECU70は、入力されたブレーキペダルストロークBSに基づいてブレーキフラグをオンまたはオフする。
Next, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, an operation when the vehicle is started in a state in which an MG2 output abnormality in which torque cannot be output from the motor MG2 has occurred will be described. The hybrid ECU 70 is driven when the MG2 output is abnormal as shown in FIG. 2 when the MG2 output abnormality occurs and the
MG2出力異常時駆動制御ルーチンが開始されると、ハイブリッドECU70は、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V、モータMG1の回転数Nm1、エンジン22の回転数Neといった制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、モータMG1の回転数Nm1は、モータECU40から通信により入力されるものであり、エンジン22の回転数Neは、エンジンECU24により図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいて計算されるものであって当該エンジンECU24から通信により入力される。
When the MG2 output abnormality drive control routine is started, the
ステップS100にて制御に必要なデータを入力したならば、ハイブリッドECU70は、入力した車速Vが予め定められた目標車速V*未満であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、目標車速V*は、いわゆる退避走行時の目標車速として予め定められた一定値であり、実施例では、車両の走行に必要な駆動力が比較的小さくなるように例えば10km/h程度とされる。車速Vが目標車速V*未満であると判定されたときには、車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*に規定値Tcpを設定する(ステップS120)。ここで、規定値Tcpは、車両を発進させることができる程度の駆動力として予め設定されるものであり、例えば、MG2出力異常が発生していない通常の走行制御において、アクセル開度Accと車速Vとから定められる車両発進時(例えばアクセル開度Acc=0%かつ車速V=0のとき)の要求トルクTr*(クリープトルク)と同程度のものである。
If the data necessary for control is input in step S100,
続いて、モータMG1の目標回転数Nm1*に所定回転数Nm1constを設定すると共に、目標回転数Nm1*とステップS100にて入力したモータMG1の回転数Nm1とを用いて次式(1)に従ってモータMG1から出力すべきトルクの値であるトルク指令Tm1*を計算する(ステップS130)。式(1)は、モータMG1を所定回転数Nm1constで回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(1)中、右辺第1項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第2項の「k2」は積分項のゲインである。ここで、所定回転数Nm1constは、予め定められたエンジン22の下限回転数Neminとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(2)に従って計算されるものであり、エンジン22(キャリア34)の回転数Neが下限回転数Neminであると共にモータMG2(リングギヤ32)の回転数Nm2が値0であるときのサンギヤ31の回転数に一致する。エンジン22の下限回転数Neminは、ハイブリッド自動車20の停車中にエンジン22が失火しない程度のエンジン22の回転数にマージンを含めた値として予め定められ、実施例では、例えば900〜1100rpm程度とされる。図3は、MG2出力異常が発生している状態で停車しているとき(実線)およびMG2出力異常が発生している状態で走行しているとき(点線)のプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸は車速Vに換算係数kを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。ただし、リングギヤ32の回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したものを用いてもよい。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22から出力されたトルクTeがリングギヤ軸32aに作用するトルクを示す。式(2)は、この共線図から容易に導くことができる。
Subsequently, the predetermined rotational speed Nm1const is set to the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, and the motor is calculated according to the following equation (1) using the target rotational speed Nm1 * and the rotational speed Nm1 of the motor MG1 input in step S100. Torque command Tm1 *, which is the value of torque to be output from MG1, is calculated (step S130). Expression (1) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at a predetermined rotation speed Nm1const. In the expression (1), “k1” in the first term on the right side is a gain in the proportional term, The second term “k2” is the gain of the integral term. Here, the predetermined rotational speed Nm1const is calculated according to the following equation (2) using a predetermined lower limit rotational speed Nemin of the
Tm1*=k1・(Nm1*‐Nm1)+k2・∫(Nm1*‐Nm1)dt ・・・(1)
Nm1const=(1+ρ)/ρ・Nemin ・・・(2)
Tm1 * = k1 ・ (Nm1 * −Nm1) + k2 ・ ∫ (Nm1 * −Nm1) dt (1)
Nm1const = (1 + ρ) / ρ ・ Nemin (2)
モータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*を計算したならば、計算したモータMG1の目標回転数Nm1*と目標車速V*とを用いて次式(3)に従ってエンジン22の目標回転数Ne*を計算すると共に、計算した目標回転数Ne*とステップS100にて入力したエンジン22の回転数Neとを用いて次式(4)に従ってエンジン22の目標トルクTe*を計算する(ステップS140)。ここで、式(3)は、モータMG1の回転数Nm1が上述の所定回転数Nm1cosntであると共に車速Vが上述の目標車速V*であるときのエンジン22の回転数(発進時目標回転数)を示し、図8の共線図から容易に導くことができるものである。なお、式(3)中の”k・V*”は、車速Vが目標車速V*であるときのリングギヤ軸32aの回転数Nr*を示す。また、式(4)は、エンジン22を目標車速V*に基づく目標回転数Ne*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、右辺第2項の「k3」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k4」は積分項のゲインである。なお、エンジン22から必要以上にトルクが出力されることを抑制するために、目標トルクTe*に所定の上限値を設けたり、目標トルクTe*の増減にレート処理を施すものとしてもよい。
If the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are calculated, the target rotational speed of the
Nes*=ρ/(1+ρ)・Nm1*+1/(1+ρ)・k・V* ・・・(3)
Te*=(1+ρ)・Tr*+k3・(Ne*‐Ne)+k4∫(Ne*‐Ne)dt ・・・(4)
Nes * = ρ / (1 + ρ) ・ Nm1 * + 1 / (1 + ρ) ・ k ・ V * (3)
Te * = (1 + ρ) ・ Tr * + k3 ・ (Ne * −Ne) + k4∫ (Ne * −Ne) dt (4)
このようにしてエンジン22の目標トルクTe*およびモータMG1のトルク指令Tm1*を計算したならば、エンジン22の目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1のトルク指令Tm1*をモータECU40に送信し(ステップS150)、再度ステップS100以降の処理を実行する。ハイブリッドECU70から目標トルクTe*を受け取ったエンジンECU24は、エンジン22から目標トルクTe*に相当するトルクが出力されることでエンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*すなわち発進時目標回転数になるようにエンジン22に対する吸入空気量調節制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。また、トルク指令Tm1*を受け取ったモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されて回転数Nm1が目標回転数Nm1*すなわち所定回転数Nm1constになるようにインバータ41のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、ハイブリッド自動車20は、エンジン22とモータMG1とを用いて発進、走行することができる。
If target torque Te * of
これに対して、ステップS110にて車速Vが目標車速V*に至ったと判定されたときには、ステップS100にて入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する(ステップS160)。実施例では、図示しない要求トルク設定用マップから導出されるアクセル開度Accと車速Vとに対応した値と、退避走行時における要求トルクTr*の上限値Trefとの小さい方が要求トルクTr*として設定される。次に、設定した要求トルクTr*を用いて次式(5)に従ってモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS170)、エンジン22の目標回転数Ne*を所定値Ne1(例えば、1300〜1500rpm程度)に設定すると共に、設定した目標回転数Ne*を用いて次式(6)に従ってエンジン22の目標トルクTe*を計算する(ステップS170)。ここで、式(6)は、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(6)中、右辺第1項の「k6」は比例項のゲインであり、右辺第2項の「k7」は積分項のゲインである。そして、ステップS150の処理を実行した上で、再度ステップS100以降の処理を実行する。
On the other hand, when it is determined in step S110 that the vehicle speed V has reached the target vehicle speed V *, the required torque Tr * is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V input in step S100 (step S100). S160). In the embodiment, the smaller the required torque Tr *, the smaller the value corresponding to the accelerator opening Acc and the vehicle speed V derived from the required torque setting map (not shown) and the upper limit value Tref of the required torque Tr * during retreat travel. Set as Next, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set according to the following equation (5) using the set required torque Tr * (step S170), and the target rotational speed Ne * of the
Tm1*=-ρ・Tr* ・・・(5)
Te*=k6・(Ne*‐Ne)+k7∫(Ne*‐Ne)dt ・・・(6)
Tm1 * =-ρ ・ Tr * (5)
Te * = k6 ・ (Ne * −Ne) + k7∫ (Ne * −Ne) dt (6)
図3は、MG2出力異常時駆動制御ルーチンの実行中における車速Vとアクセル開度Accとブレーキフラグと要求トルクTr*とエンジン回転数NeとモータMG1のトルク指令Tm1*との時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、ハイブリッド自動車20の停車中(車速V=0)に運転者によりブレーキペダル85の踏み込みが解除されてブレーキフラグがオフされると(時刻t1)、MG2出力異常時駆動制御ルーチンの実行が開始されて要求トルクTr*に規定値Tcpが設定されて、車速Vが目標車速V*に達するまでエンジン22の回転数Neが停車時の下限回転数Neminから目標回転数Ne*になるようにエンジン22がフィードバック制御されると共に、モータMG1がトルク指令Tm1*を出力するように制御されてモータMG1の回転数が所定回転数Nm1constに維持される。これにより、MG2出力異常が発生している状態で車両を発進させるときには、運転者のアクセルペダル83の踏み込み量(アクセル開度Acc)に拘わらずハイブリッド自動車20の車速Vを目標車速V*に到達させるために必要なトルクがエンジン22から出力される。そして、車速Vが目標車速V*に達すると(時刻t2)、運転者のアクセルペダル83の踏み込み量(アクセル開度Acc)と車速Vとに応じた要求トルクTr*に応じて設定されたトルク指令Tm1*がモータMG1から出力されると共に、エンジン22の回転数Neが所定値Ne1に維持されるようにフィードバック制御される。これにより、車速Vが比較的大きくなり、走行にそれほど大きな要求トルクTr*が必要でなくなった後には、運転者の要求に応じたトルクをリングギヤ軸32aに出力しなからハイブリッド自動車20を走行させることが可能となる。
FIG. 3 shows how the vehicle speed V, the accelerator opening degree Acc, the brake flag, the required torque Tr *, the engine speed Ne, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 change with time during the execution of the drive control routine when the MG2 output is abnormal. It is explanatory drawing shown. As shown in the drawing, when the driver releases the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からトルクを出力できないMG2出力異常が発生しているときには、モータMG1の回転数Nm1が所定回転数Nm1constに維持されると共にエンジン22からプラネタリギヤ30を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに車両の走行を可能とする動力が出力されるように当該エンジン22と当該モータMG1とを制御する。これにより、MG2出力異常が発生しているときには、走行に必要なトルクに応じたトルクがエンジン22から出力されると共に、モータMG1からは、エンジン22からのトルクに応じてモータMG1の回転数Nm1を所定回転数Nm1constに維持するためのトルクTm1*が出力されることから、モータMG1からのトルクTm1*によりエンジン22の回転数Neが低下してエンジン22が失火するのを良好に抑制することが可能となり、モータMG1からのトルクTm1を制限する場合に比べて駆動軸に応答性よく走行に必要なトルク(駆動力)を出力することができる。従って、実施例のハイブリッド自動車20は、MG2出力異常が発生しているときであっても、走行に必要な駆動力(トルク)を駆動軸に良好且つ安定に出力して走行することが可能となる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the MG2 output abnormality in which torque cannot be output from the motor MG2 has occurred, the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is maintained at the predetermined rotational speed Nm1const and the
また、MG2出力異常が発生している状態でハイブリッド自動車20を発進させるときに、モータMG1の回転数Nm1が所定回転数Nmconstであると共に車速Vが予め定められた目標車速V*であるときのエンジン22の回転数Neを目標回転数(発進時目標回転数)Ne*として、モータMG1の回転数Nm1が所定回転数Nm1constに維持されるようにモータMG1をフィードバック制御すると共にエンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにエンジン22を制御する。これにより、MG2出力異常が発生している状態でハイブリッド自動車20を発進させるときには、車速Vが目標車速V*に達するまでエンジン22およびモータMG1は、運転者の駆動力要求とは独立(無関係)にそれぞれの目標回転数Ne*またはNm1*で回転するように制御されることになり、運転者から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに大きなトルクを出力することが要求されたとしても、モータMG1からのトルクTm1がエンジン22の回転数Neを低下させる側に過剰に大きくなることはなく、それによりハイブリッド自動車20の発進に際してモータMG1からのトルクTm1によりエンジン22の回転数Neが低下して当該エンジン22が失火するのを良好に抑制することが可能となる。また、MG2出力異常が発生している状態でのハイブリッド自動車20の発進に際して、モータMG1からは、エンジン22からのトルクに応じたモータMG1の回転数Nm1を上記所定回転数Nm1constにするためのトルクTm1が出力されることから、駆動軸に対する駆動力(トルク)の出力応答性の低下を抑制することができる。
Further, when the hybrid vehicle 20 is started in a state where the MG2 output abnormality has occurred, the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is the predetermined rotational speed Nmconst, and the vehicle speed V is a predetermined target vehicle speed V *. The rotational speed Ne of the
なお、上記実施例では、MG2出力異常が発生している状態で車両を発進させるときに、車速が目標車速V*に達するまで要求トルクTr*に規定値Tcpが設定されると共にエンジン22の回転数が目標車速V*とモータMG1の所定回転数Nm1constとに基づいて設定される発進時目標回転数(目標回転数Ne*)になるようにエンジン22がフィードバック制御されるが、アクセル開度Accと車速Vから要求トルクTr*を設定すると共に、設定された要求トルクTr*から次式(7)に従ってエンジン22の目標トルクTe*を設定してもよい。なお、式(7)は、図3の共線図から容易に導出することができる。また、設定した要求トルクTr*からエンジン22に要求される要求パワーPe*を計算し、計算した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を効率良く動作させる動作ラインからエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定してもよい。
In the above embodiment, when the vehicle is started in a state where the MG2 output abnormality has occurred, the required value Trcp is set to the required torque Tr * until the vehicle speed reaches the target vehicle speed V * and the rotation of the
Te*=(1+ρ)・Tr* ・・・(7) Te * = (1 + ρ) ・ Tr * (7)
更に、上記実施例では、MG2出力異常が発生している状態で車両を発進させるときに、車速Vが目標車速V*に達するまでの間のみ、図2中のステップS120〜S150の処理が実行されるが、車速Vが目標車速V*に達した後にも(発進時に限らず)、MG2出力異常が発生している状態で走行する際には、常にステップS130〜S150の処理を実行してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, when the vehicle is started in a state where the MG2 output abnormality has occurred, the processes of steps S120 to S150 in FIG. 2 are executed only until the vehicle speed V reaches the target vehicle speed V *. However, even after the vehicle speed V reaches the target vehicle speed V * (not only when starting), the process of steps S130 to S150 is always executed when the vehicle travels in a state where the MG2 output abnormality has occurred. Also good.
また、図5に示すように、MG2出力異常時駆動制御ルーチンの実行が開始された後の初期段階において、モータMG1のフィードバック制御がエンジン22から出力されるトルクの変化に追従しきれずにエンジン22が吹き上がってしまうことを抑制するために、図2中のステップS130においてモータMG1のトルク指令Tm1*に比較的大きな初期値を設定するものとしてもよい。ただし、この場合において、当該初期値は、エンジン22の回転数Neを低下させてエンジン22を失火させない程度の値とされる。更に、車速Vが目標車速V*に達して図2中のステップS120〜S140の処理からステップS160〜S180の処理へと移行する際に、運転者によりアクセルペダル83が大きく踏込まれた場合には、モータMG1から急激に大きなトルクが出力されて駆動力が急変するおそれがあるので、上述の処理の切替え後(図3中の時刻t2の前後)には、図示するように、モータMG1から出力するトルクにレート処理を施してもよい。
In addition, as shown in FIG. 5, in the initial stage after the execution of the MG2 output abnormality drive control routine is started, the feedback control of the motor MG1 cannot follow the change in the torque output from the
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the hybrid vehicle manufacturing industry.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 ディファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、80 イグニッションスイッチ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルストロークセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 34 carrier, 35 reduction gear, 37 gear mechanism, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 Battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line , 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 80 ignition switch, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake -Key pedal stroke sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.
Claims (2)
前記第2電動機からトルクを出力できない第2電動機出力異常が発生しているときには、前記第1電動機の回転数が所定回転数に維持されると共に前記内燃機関から前記遊星歯車機構を介して前記駆動軸に車両の走行を可能とする動力が出力されるように該内燃機関と該第1電動機とを制御する退避走行制御手段とを備えるハイブリッド自動車。 An internal combustion engine, a first electric motor capable of inputting / outputting power, a planetary gear mechanism in which three rotary elements are connected to a drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotary shaft of the first motor, and the drive shaft And a second electric motor capable of inputting / outputting power to the hybrid vehicle,
When a second motor output abnormality in which torque cannot be output from the second motor has occurred, the rotational speed of the first motor is maintained at a predetermined rotational speed and the drive from the internal combustion engine through the planetary gear mechanism. A hybrid vehicle comprising: an evacuation travel control means for controlling the internal combustion engine and the first electric motor so that power that enables the vehicle to travel on a shaft is output.
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JP2013237349A (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle |
JP2015101238A (en) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle |
US9254739B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle |
JP2016060280A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 株式会社デンソー | Hybrid vehicle |
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