JP2013103516A - 車両および車両の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン、モータ、ジェネレータ、モータおよびジェネレータに電気的に接続されたバッテリを備えるハイブリッド車両において、ECUは、バッテリの故障時に、バッテリをモータおよびジェネレータを含む電気システムから切離し、エンジンの動力を用いてジェネレータが発電した電力でモータを駆動させて車両を走行させる「バッテリレス走行制御」を行なう。ECUは、バッテリレス走行制御中である場合(S20にてYES)、車速Vが制限車速Vshを超えているとき(S21にてYES)は、車速制限を行なう(S22)ことで、バッテリレス走行制御中にモータの制御モードが矩形制御モードに移行され難くする。
【選択図】図9
Description
モータおよびジェネレータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、車速がしきい値未満である場合はパルス幅変調制御でモータを駆動し、車速がしきい値を超える場合はパルス幅変調制御よりも出力は向上するが制御性は劣る矩形制御でモータを駆動する。制御装置は、バッテリの異常時に、バッテリをモータおよびジェネレータから切り離し、ジェネレータが発電した電力でモータを駆動させるバッテリレス走行制御を行なう。制御装置は、バッテリレス走行制御を行なう際、車速制限を行なうことで矩形制御の実行を抑制する。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態に従う車両1の全体ブロック図である。車両1は、エンジン100と、第1MG(Motor Generator)200と、動力分割機構300と、第2MG400と、プロペラ軸(出力軸)560と、PCU(Power Control Unit)600と、バッテリ700と、SMR(System Main Relay)710と、ECU(Electronic Control Unit)1000と、を備える。
コンバータ610は、リアクトルおよび2つのスイッチング素子によって構成される、一般的な昇圧チョッパ回路の構成を有する。各スイッチング素子には、逆並列ダイオードが接続される。
インバータ620は、コンバータ610と第1MG200との間に接続される。インバータ620は、U相アーム、V相アームおよびW相アームを含む。U相アーム、V相アームおよびW相アームは並列に接続される。U相アーム、V相アームおよびW相アームは、それぞれ、直列に接続された2つスイッチング素子(上アームおよび下アーム)を有する。各スイッチング素子には逆並列ダイオードが設けられている。
=ρ/(1+ρ)×(Pereq/Nereq) ・・・(1)
なお、バッテリレス走行制御中は、第1MG200を発電状態とするために、第1MGトルク目標値T1reqは負(T1req<0)の値とされる。
S15にて、ECU1000は、算出されたエンジントルク目標値Tereq、第1MGトルク目標値T1req、第2MGトルク目標値T2reqをそれぞれエンジントルク指令値Tecom、第1MGトルク指令値T1com、第2MGトルク指令値T2comに設定する。
第2判定部1020は、制御境界ラインL(PWM制御領域A1と矩形制御領域A2との境界)に対応して設定された制限車速Vshを車速Vが越えたか否かを判定する。
[実施の形態2]
図10は、本実施の形態に従う車両1aの全体ブロック図である。車両1aは、図1に示す車両1に対して、第2MG400と出力軸560との間に変速機500が設けられる点が異なる。その他の構造は、図1に示す車両1と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
変速機500は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機500は、第1サンギヤ(S1)510と、第2サンギヤ(S2)520と、第1サンギヤ(S1)510に噛合する第1ピニオン(P1)531と、第1ピニオン(P1)531および第2サンギヤ(S2)520に噛合する第2ピニオン(P2)532と、第2ピニオン(P2)532に噛合するリングギヤ(R1)540と、各ピニオン531,532を自転かつ公転自在に保持しているキャリア(C1)550とを有する。したがって、第1サンギヤ(S1)510とリングギヤ(R1)540とは、各ピニオン531,532と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第2サンギヤ(S2)520とリングギヤ(R1)540とは、第2ピニオン(P2)532と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
動力分割機構300が上述のように構成されることによって、サンギヤ(S)310の回転速度(=第1MG回転速度Nm1)、キャリア(C)330の回転速度(=エンジン回転速度Ne)、リングギヤ(R)320の回転速度は、動力分割機構300の共線図上で直線で結ばれる関係(いずれか2つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係)になる。
ECU1000は、第1判定部1010、第2判定部1020、車速制限部1030、切替部1040を含む。なお、第1判定部1010、第2判定部1020、車速制限部1030については上述の実施の形態1の図7において既に説明したため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
S31にて、ECU1000は、変速機500で形成されている変速段が低速段Loであるか否かを判定する。
Claims (7)
- エンジンおよびモータの少なくともいずれかの動力を用いて駆動輪に連結された出力軸を回転させて走行する車両であって、
前記エンジンの動力を用いて発電するジェネレータと、
前記モータおよび前記ジェネレータに接続可能に構成されたバッテリと、
前記モータおよび前記ジェネレータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、車速がしきい値未満である場合はパルス幅変調制御で前記モータを駆動し、車速が前記しきい値を超える場合は前記パルス幅変調制御よりも出力は向上するが制御性は劣る矩形制御で前記モータを駆動し、
前記制御装置は、前記バッテリの異常時に、前記バッテリを前記モータおよび前記ジェネレータから切り離し、前記ジェネレータが発電した電力で前記モータを駆動させるバッテリレス走行制御を行ない、
前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を行なう際、車速制限を行なうことで前記矩形制御の実行を抑制する、車両。 - 前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を行なう際、車速を前記しきい値に対応する制限値以下にする、請求項1に記載の車両。
- 前記車両は、前記モータと前記出力軸との間に設けられた変速機をさらに備え、
前記制御装置は、前記変速機の変速比に応じて前記制限値を変更する、請求項2に記載の車両。 - 前記変速機は、低速段と前記低速段よりも変速比の小さい高速段とのいずれかを形成し、
前記制御装置は、前記高速段の形成時は前記低速段の形成時よりも前記しきい値および前記制限値を大きくする、請求項3に記載の車両。 - 前記制御装置は、前記エンジンあるいは前記モータのトルクを制限することで前記車速制限を行なう、請求項1に記載の車両。
- 前記車両は、前記モータに連結されるリングギヤと、前記ジェネレータに連結されるサンギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤと係合するピニオンギヤと、前記エンジンに連結され前記ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置をさらに備える、請求項1に記載の車両。
- エンジンおよびモータの少なくともいずれかの動力を用いて駆動輪に連結された出力軸を回転させて走行する車両の制御方法であって、
前記車両は、
前記エンジンの動力を用いて発電するジェネレータと、
前記モータおよび前記ジェネレータに接続可能に構成されたバッテリと、
前記モータおよび前記ジェネレータを制御する制御装置とを備え、
前記制御方法は、
車速がしきい値未満である場合はパルス幅変調制御で前記モータを駆動し、車速が前記しきい値を超える場合は前記パルス幅変調制御よりも出力は向上するが制御性は劣る矩形制御で前記モータを駆動するステップと、
前記バッテリの異常時に、前記バッテリを前記モータおよび前記ジェネレータから切り離し、前記ジェネレータが発電した電力で前記モータを駆動させるバッテリレス走行制御を行なうステップと、
前記バッテリレス走行制御を行なう際、車速制限を行なうことで前記矩形制御の実行を抑制するステップとを含む、車両の制御方法。
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