JP2013123941A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、モータMG1と、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸とモータMG1の回転軸とがリングギヤとキャリアとサンギヤとに接続された動力分配統合機構と、駆動軸に回転軸が接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリと、モータMG1,MG2とバッテリとの接続や接続の解除を行なう遮断器とを備え、バッテリの充放電が禁止されたときには、遮断器によってバッテリとモータMG1,MG2側とを遮断した状態でエンジンとモータMG1,MG2を制御して要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力して走行するバッテリレス走行を行ない、その最中にモータMG2の駆動制限が課されたときには、エンジンを運転停止すると共にモータMG1,MG2を駆動停止して走行を停止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a motor MG1, a drive shaft coupled to the axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the motor MG1 connected to a ring gear, a carrier, and a sun gear. A battery having a mechanism, a motor MG2 having a rotation shaft connected to the drive shaft, a battery for exchanging electric power with motors MG1 and MG2, and a circuit breaker for connecting and releasing the connection between motors MG1 and MG2 and the battery. When charging / discharging is prohibited, the battery and the motors MG1 and MG2 are cut off by the circuit breaker, and the engine and the motors MG1 and MG2 are controlled to output torque based on the required torque to the drive shaft. If the drive limit of the motor MG2 is imposed during that time, the engine is stopped and Shall stop the traveling and driving stop over motor MG1, MG2 has been proposed (e.g., see Patent Document 1).
こうしたハイブリッド自動車では、車両全体をコントロールする制御装置への電力供給が遮断されて遮断器によってバッテリとモータMG1,MG2側とが遮断された後に制御装置への電力供給が復帰したときに、そのときの状況に応じてより適正に対処することが望まれる。 In such a hybrid vehicle, when the power supply to the control device that controls the entire vehicle is cut off and the battery and the motors MG1 and MG2 are cut off by the circuit breaker, the power supply to the control device is restored. It is desirable to deal more appropriately with the situation.
本発明のハイブリッド自動車は、低電圧系から制御装置への電力供給が遮断されてリレーがオフとなった後に低電圧系から制御装置への電力供給が復帰したに、そのときの状況に応じてより適正に対処することを主目的とする。 According to the hybrid vehicle of the present invention, the power supply from the low voltage system to the control device is restored after the power supply from the low voltage system to the control device is cut off and the relay is turned off. The main purpose is to deal more appropriately.
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、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能な第1モータと、走行用の動力を入出力可能な第2モータと、高電圧バッテリと、前記第1モータおよび前記第2モータが接続された駆動電圧系と前記高電圧バッテリとの接続および接続の解除を行なうリレーと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、低電圧バッテリと、前記低電圧バッテリが接続された低電圧系からの電力供給を受けて作動すると共に前記リレーがオンの状態で前記エンジンの間欠運転を伴って走行する通常走行が行なわれるよう前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータと前記リレーとを制御する制御装置と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記低電圧系からの電力供給が遮断されて前記リレーがオフとなった後に前記低電圧系からの電力供給が復帰した遮断復帰時において、走行中で前記エンジンを運転停止しているときには、前記リレーがオフの状態で前記エンジンが始動されると共に該エンジンの始動後に前記リレーがオフの状態で前記エンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるよう制御し、停車中のときには前記リレーをオンとする装置である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine capable of outputting power for traveling, a first motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, a second motor capable of inputting / outputting power for traveling, a high voltage battery, and the first A relay that connects and disconnects the drive voltage system to which the motor and the second motor are connected and the high voltage battery; a capacitor that is attached to the drive voltage system; a low voltage battery; and the low voltage battery The engine, the first motor, and the first motor are operated so as to operate in response to an intermittent operation of the engine while the relay is on and the power is supplied from a low-voltage system to which the motor is connected. A hybrid vehicle comprising two motors and a control device for controlling the relay,
The control device shuts down the engine during running when the power supply from the low voltage system is cut off and the relay is turned off and the power supply from the low voltage system is restored. When the engine is started, the engine is started with the relay turned off, and after the engine is started, control is performed so that batteryless running is performed with the operation of the engine with the relay turned off. It is a device that turns on the relay when inside,
This is the gist.
この本発明のハイブリッド自動車では、低電圧バッテリが接続された低電圧系からの電力供給を受けて作動すると共にリレーがオンの状態でエンジンの間欠運転を伴って走行する通常走行が行なわれるようエンジンと第1モータと第2モータとリレーとを制御する制御装置は、低電圧系からの電力供給が遮断されてリレーがオフとなった後に低電圧系からの電力供給が復帰した遮断復帰時において、走行中でエンジンを運転停止しているときには、リレーがオフの状態でエンジンが始動されると共にエンジンの始動後にリレーがオフの状態でエンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるよう制御する。これにより、一旦停車することなく、走行を継続することができる。一方、遮断復帰時において、停車中のときにはリレーをオンとする。これにより、その後に、通常走行を行なうことができる。これらの結果、遮断復帰時に、そのときの状況(走行中か停車中か)に応じてより適正に対処することができる、といえる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記遮断復帰時において、走行中で前記エンジンを運転しているときには、前記バッテリレス走行が行なわれるよう制御する装置である、ものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine is operated so as to receive power from a low-voltage system connected to a low-voltage battery, and to perform normal traveling that travels with intermittent operation of the engine while the relay is on. And the control device for controlling the first motor, the second motor and the relay at the time of shut-off return when the power supply from the low voltage system is restored after the power supply from the low voltage system is shut off and the relay is turned off. When the engine is stopped during traveling, the engine is started with the relay turned off, and after the engine is started, the batteryless traveling is performed with the engine running with the relay turned off. Control. Thereby, driving | running | working can be continued, without stopping once. On the other hand, the relay is turned on when the vehicle is stopped at the time of return from interruption. Thereby, normal driving | running | working can be performed after that. As a result, it can be said that at the time of return from interruption, it can be more appropriately dealt with in accordance with the situation at that time (running or stopping). In this aspect of the hybrid vehicle of the present invention, the control means is a device that controls the battery-less traveling when the engine is being operated during traveling when the shut-off is restored. You can also.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記バッテリレス走行後に停車したとき、前記リレーをオンとする装置である、ものとすることもできる。こうすれば、その後に、通常走行を行なうことができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control device may be a device that turns on the relay when the vehicle stops after the battery-less running. If it carries out like this, normal driving | running | working can be performed after that.
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、起動時に、前回の停止が運転者の操作,前記制御装置の異常,車両の衝突,前記低電圧系からの電力供給の遮断のいずれに起因するものであるかを判定し、該判定した結果に応じた処理を実行する装置である、ものとすることもできる。ここで、「起動時」は、低電圧系からの電力供給の開始時(復帰時)である、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前回の停止が運転者の操作に起因するものであるときにはシステム起動処理を実行し、前回の停止が前記制御装置の異常に起因するものであるときにはシステム停止処理を実行し、前回の停止が車両の衝突に起因するものであるときには衝突対応処理を実行し、前回の停止が前記低電圧系からの電力供給の遮断に起因するものであり走行中で前記エンジンを運転停止しているときには前記リレーがオフの状態で前記エンジンが始動されると共に該エンジンの始動後に前記バッテリレス走行が行なわれるよう制御し、前回の停止が前記低電圧系からの電力供給の遮断に起因するものであり停車中のときには前記リレーをオンとする装置である、ものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the control device is started, the previous stop is caused by any of the driver's operation, the control device abnormality, the vehicle collision, or the interruption of the power supply from the low voltage system. It is also possible to determine whether or not to perform the processing according to the determined result. Here, the “starting time” may be a time when the power supply from the low voltage system starts (when returning). In this aspect of the hybrid vehicle of the present invention, the control device executes a system start-up process when the previous stop is caused by a driver's operation, and the previous stop is caused by an abnormality of the control device. When the system stop process is executed, the system stop process is executed. When the previous stop is caused by the collision of the vehicle, the collision response process is executed. The previous stop is caused by the interruption of the power supply from the low voltage system. When the engine is stopped during running, the engine is started with the relay turned off and the batteryless running is performed after the engine is started. It may be caused by the interruption of the power supply from the system, and may be a device that turns on the relay when the vehicle is stopped.
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤを備え、前記第2モータは、前記駆動軸に回転軸が接続されてなる、ものとすることもできる。 The hybrid vehicle of the present invention further includes a planetary gear having three rotating elements connected to a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the first motor, and the second motor includes: A rotating shaft may be connected 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としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2はモータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。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して動力を出力するエンジン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のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、例えばリチウムイオン二次電池として構成された高電圧バッテリ50と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、駆動電圧系電力ライン54aという)と高電圧バッテリ50が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ライン54bという)とに接続されて駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHを調節すると共に駆動電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ55と、電池電圧系電力ライン54bに取り付けられて高電圧バッテリ50と昇圧コンバータ55との接続や接続の解除を行なうシステムメインリレー56と、インバータ41,42を制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に昇圧コンバータ55を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、高電圧バッテリ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、鉛蓄電池として構成されて図示しない補機などが接続された低電圧系電力ライン54cに接続された低電圧バッテリ60と、電池電圧系電力ライン54bにおけるシステムメインリレー56より昇圧コンバータ55側に接続されて電池電圧系電力ライン54bの電力を降圧して低電圧系電力ライン54cに供給するDC/DCコンバータ62と、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、HVECUという)70と、を備える。なお、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,HVECU70は、低電圧系電力ライン54cからの電力供給を受けて作動する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθca,スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションTP,吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ta,排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比AF,同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号O2などが入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号,吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the
モータMG1,MG2は、いずれも、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ41,42は、図2に示すように、6つのトランジスタT11〜T16,T21〜26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26と、により構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、それぞれ駆動電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータMG1,MG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、インバータ41,42に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT11〜T16,T21〜T26のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。インバータ41,42は、駆動電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。駆動電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ57が接続されている。
Each of the motors MG1 and MG2 is configured as a known synchronous generator motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator in which a three-phase coil is wound. As shown in FIG. 2, the
昇圧コンバータ55は、図2に示すように、2つのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとからなる昇圧コンバータとして構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれ駆動電圧系電力ライン54aの正極母線,駆動電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線に接続されており、トランジスタT31,T32の接続点と電池電圧系電力ライン54bの正極母線とにリアクトルLが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン54bの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン54aに供給したり、駆動電圧系電力ライン54aの電力を降圧して電池電圧系電力ライン54bに供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン54bの正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ58が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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からの回転位置θm1,θm2や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流,コンデンサ57の端子間に取り付けられた電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧(駆動電圧系電力ライン54aの電圧)VHやコンデンサ58の端子間に取り付けられた電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧(電池電圧系電力ライン54bの電圧)VLなどが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、高電圧バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、高電圧バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vbや高電圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib,高電圧バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じて高電圧バッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。また、バッテリECU52は、高電圧バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときの高電圧バッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて高電圧バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。なお、高電圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、高電圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
Although not shown, the
HVECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に、処理プログラムを記憶するROM74やデータを一時的に記憶するRAM76,記憶したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ78,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,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,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ポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70からは、システムメインリレー56への駆動信号やDC/DCコンバータ62への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、シフトポジションSPとしては、駐車ポジション(Pポジション)やニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション)などがある。
The
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力と高電圧バッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共に高電圧バッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード,エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力を駆動軸36に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
In the
エンジン運転モードでは、HVECU70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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算すると共に計算した走行用パワーPdrv*から高電圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られる高電圧バッテリ50の充放電要求パワーPb*(高電圧バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定する。ここで、要求パワーPe*は、エンジン22から出力可能な最大パワーPemax(例えば、数十kW〜100kW程度など)以下で設定される。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、高電圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転しながら高電圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、エンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を運転停止した方がよい要求パワーPe*の範囲の上限として定められた停止用閾値Pstop以下に至ったときなどに、エンジン22の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
In the engine operation mode, the
モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共に高電圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態で高電圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて得られる走行用パワーPdrv*から高電圧バッテリ50の充放電要求パワーPb*を減じて得られるエンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を始動した方がよい要求パワーPe*の範囲の下限として定められた始動用閾値Pstart以上に至ったときなどに、モータMG1によってエンジン22をクランキングして始動してエンジン運転モードに移行する。
In the motor operation mode, the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン運転モードやモータ運転モードで走行する際、駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHがモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*に応じた目標電圧VHtagとなるよう昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を行なう。
In the
さらに、実施例のハイブリッド自動車20では、システムメインリレー56は、ノーマルオープンタイプのリレーを用いるものとした。したがって、低電圧バッテリ60とHVECU70との間の配線の異常や低電圧バッテリ60の電圧低下などによって低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給が一時的に遮断されたときなどには、HVECU70からシステムメインリレー56への駆動信号が遮断され、システムメインリレー56がオフとなる。また、低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給が一時的に遮断されるなどしてHVECU70とエンジンECU24やモータECU40との間の通信が途絶したときには、実施例では、エンジンECU24は、エンジン22を運転停止し、モータECU40は、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26の全てをゲート遮断するものとした。
Furthermore, in 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の動作、特に、HVECU70への電力供給が(数秒などに亘って一時的に)遮断されてシステムメインリレー56がオフとなった後にHVECU70への電力供給が復帰した遮断復帰時の動作について説明する。図3は、実施例のHVECU70により実行される遮断復帰処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、HVECU70への電力供給が復帰したタイミングで実行が開始される。
Next, the operation of the
遮断復帰処理ルーチンが実行されると、HVECU70のCPU72は、車速センサ88からの車速Vやエンジン22の回転数Neを入力すると共に(ステップS100)、入力した車速Vを用いて走行中か停車中かを判定する(ステップS110)。ここで、エンジン22の回転数Neは、図示しないクランクポジションセンサにより検出されたクランクポジションθcrに基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。
When the shut-off return processing routine is executed, the
ステップS110で走行中である(車速Vが値0より大きい)と判定されたときには、エンジン22を運転しているか運転停止しているかを判定し(ステップS120)、エンジン22を運転停止していると判定されたときには、エンジン22を始動可能か否かを判定する(ステップS130)。いま、本ルーチンの実行を開始してから初めてステップS120の処理を実行するとき(HVECU70への電力供給が復帰した直後)を考えれば、ステップS120でエンジン22を運転停止していると判定され、ステップS130でエンジン22を始動可能か否かを判定することになる。ステップS130の処理は、実施例では、エンジン22の回転数Neがエンジン22で爆発燃焼が可能な回転数範囲の下限として予め定められた所定回転数Neref以上のときや、車速Vがコンデンサ57の容量の範囲内でエンジン22を所定回転数Neref以上までクランキング可能な車速範囲の下限として予め定められた所定車速Vref以上のときには、エンジン22を始動可能であると判定し、エンジン22が所定回転数Neref未満で車速Vが所定車速Vref未満のときにはエンジン22を始動可能でないと判定するものとした。ここで、所定回転数Nerefは、エンジン22をアイドル運転する際のアイドル回転数Nidl(例えば、900rpmや1000rpm,1100rpmなど)より低い回転数であり、例えば、400rpmや500rpm,600rpmなどを用いることができる。また、所定車速Vrefは、例えば、車速Vが20km/hや25km/h,30km/hなどを用いることができる。
If it is determined in step S110 that the vehicle is traveling (the vehicle speed V is greater than 0), it is determined whether the
ここで、所定車速Vrefについて説明する。図4は、エンジン22をクランキングするときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。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であるキャリアの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2である駆動軸36の回転数Nrを示す。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用する駆動軸作用トルク(−Tm1/ρ)と、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクTm2とを示す。簡単のために、エンジン22をクランキングするためのクランキングトルクTcrをモータMG1から出力すると共に駆動軸作用トルクを打ち消すためのキャンセルトルクTc(この場合、Tc=Tcr/ρ)をモータMG2から出力するとき(理論上、駆動軸36にトルクを出力せずにエンジン22をクランキングするとき)を考える。このとき、モータMG1の回転数Nm1が負の領域のときには、図4に示すように、モータMG1を回生駆動すると共にモータMG2を力行駆動することになり、モータMG1の回転数Nm1が正の領域のときには、モータMG1,MG2を共に力行駆動することになる。また、図4の共線図から分かるように、車速Vが高いほどモータMG1の回転数Nm1は負の領域になりやすい。いま、システムメインリレー56がオフのときを考えていることから、コンデンサ57の容量の範囲内で電力収支を取るためには、モータMG1の回転数Nm1が負の領域の方が好ましいと考えられる。以上を踏まえて、実施例では、コンデンサ57の容量の範囲内でエンジン22を所定回転数Neref以上までクランキング可能な車速範囲の下限を所定車速Vrefとして用いるものとした。
Here, the predetermined vehicle speed Vref will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the
ステップS130でエンジン22を始動可能であると判定されたときには、エンジン22を始動する(ステップS140)。ここで、エンジン22の始動は、実施例では、HVECU70やエンジンECU24,モータECU40により、エンジン22の回転数Neが所定回転数Neref以上となるよう必要に応じてクランキングトルクTcrがモータMG1から出力されると共にキャンセルトルクTcがモータMG2から出力され、エンジン22の回転数Neが所定回転数Neref以上であることを条件としてエンジン22の燃料噴射制御や点火制御が開始されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御する、ことによって行なうものとした。
When it is determined in step S130 that the
そして、エンジン22の回転数Neが所定回転数(例えばアイドル回転数Nidlなど)以上となってエンジン22の始動が完了すると、コンデンサ57やコンデンサ58のプリチャージを行なう(ステップS150)。コンデンサ57やコンデンサ58のプリチャージは、実施例では、HVECU70やエンジンECU24,モータECU40により、昇圧コンバータ55のトランジスタT31をオンとした状態でエンジン22からの動力を用いてモータMG1で発電が行なわれると共にキャンセルトルクTcがモータMG2から出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,昇圧コンバータ55を制御することによって行なうものとした。
When the rotation speed Ne of the
こうしてエンジン22を始動してコンデンサ57やコンデンサ58のプリチャージを行なうと、または、ステップS120でエンジン22を運転していると判定されたときには、システムメインリレー56がオフの状態でエンジン22の運転を伴って走行するバッテリレス走行を行なって(ステップS160)、ステップS100に戻る。バッテリレス走行は、実施例では、HVECU70やエンジンECU24,モータECU40により、エンジン22から出力される動力の一部のモータMG1およびモータMG2による動力−電力への変換および電力−動力への変換と、コンデンサ57やコンデンサ58の容量の範囲内でのコンデンサ57やコンデンサ58のの充放電と、を伴って要求トルクTr*に基づくトルクが駆動軸36に出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,昇圧コンバータ55を制御する、ことによって行なうものとした。こうした処理により、一旦停車することなく走行を継続することができる。
When the
ステップS130でエンジン22を始動可能でないと判定されたときには、インバータ41,42をゲート遮断した状態で走行する惰性走行を行なって(ステップS170)、ステップS100に戻る。惰性走行は、実施例では、HVECU70やモータECU40により、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26の全てがゲート遮断されるようインバータ41,42を制御する、ことによって行なうものとした。これにより、惰性で走行することができる。
If it is determined in step S130 that the
こうしてバッテリレス走行や惰性走行を行なった後に、または、本ルーチンの実行を開始してから初めてステップS110の処理を実行したとき(遮断復帰直後)に、ステップS110で停車中である(車速Vが値0である)と判定されたときには、エンジン22を運転しているときには運転停止指令をエンジンECU24に送信してエンジン22を運転停止し(ステップS180,S190)、システムメインリレー56をオンとして(ステップS200)、本ルーチンを終了する。こうしてシステムメインリレー56をオンとすると、その後に、システムメインリレー56がオンの状態でエンジン運転モードやモータ運転モードで走行する通常走行を行なうことができる。
After the battery-less running or the inertia running in this way, or when the processing of step S110 is executed for the first time after the execution of this routine is started (immediately after the return from shut-off), the vehicle is stopped in step S110 (the vehicle speed V is When the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、HVECU70への電力供給が遮断されてシステムメインリレー56がオフとなった後にHVECU70への電力供給が復帰した遮断復帰時に走行中でエンジン22を運転停止しているときには、エンジン22が始動されてその後にシステムメインリレー56がオフの状態でエンジン22の運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、一旦停車することなく走行を継続することができる。また、遮断復帰時に停車中のときには、システムメインリレー56をオンとするから、その後に、システムメインリレー56がオンの状態でエンジン22の間欠運転を伴って走行する通常走行を行なうことができる。これらの結果、遮断復帰時に、そのときの状況(走行中か停車中か)に応じてより適正に対処することができる、といえる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、そのときの車速Vを用いて走行中か停車中かを判定するものとしたが、これに限られず、例えば、図3の遮断復帰処理ルーチンの実行を開始してからステップS110の処理を2回目以降に実行するとき(遮断復帰直後でないとき)については、車速Vが所定時間(例えば数秒など)に亘って値0であるときに停車中と判定すると共にそれ以外のときに走行中と判定するものとしたり、車速Vが所定時間に亘って値0であり且つブレーキオンのときに停車中と判定すると共にそれ以外のときに走行中と判定するものとしたり、車速Vが所定時間に亘って値0であり且つシフトポジションSPが駐車ポジションやニュートラルポジションのときに停車中と判定すると共にそれ以外のときに走行中と判定するものとしたり、車速Vが所定時間に亘って値0であり且つブレーキオンであり且つシフトポジションSPが駐車ポジションやニュートラルポジションのときに停車中と判定すると共にそれ以外のときに走行中と判定するものとしたりしてもよい。なお、図3の遮断復帰処理ルーチンの実行を開始してからステップS110の処理を初めて実行するとき(遮断復帰直後)についても、車速Vに加えて、ブレーキオンか否かやシフトポジションSPを用いて走行中か停車中かを判定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給が一時的に遮断されるなどしてHVECU70とエンジンECU24やモータECU40との間の通信が途絶したときには、エンジンECU24は、エンジン22を運転停止するものとしたが、エンジン22を自立運転するものとしてもよい。この場合、図3の遮断復帰処理ルーチンの実行を開始して初めてステップS120の処理を実行するときに、エンジン22を運転していると判定されるから、そのままバッテリレス走行を行なうことができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動後のコンデンサ57やコンデンサ58のプリチャージは、昇圧コンバータ55のトランジスタT31をオンとした状態でエンジン22からの動力を用いてモータMG1で発電が行なわれると共にキャンセルトルクTcがモータMG2から出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,昇圧コンバータ55を制御することによって行なうものとしたが、エンジン22からの動力を用いてモータMG1で発電が行なわれてコンデンサ57がプリチャージされると共にキャンセルトルクTcがモータMG2から出力され、更に、昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御によってコンデンサ58がプリチャージされるようエンジン22やモータMG1,MG2,昇圧コンバータ55を制御するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、停車中であると判定されたときにエンジン22を運転しているときには、エンジン22を運転停止してからシステムメインリレー56をオンとするものとしたが、エンジン22を自立運転しながらシステムメインリレー56をオンとするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、システムメインリレー56をオンとするときの動作について詳細は説明していないが、例えば、昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32をゲート遮断した状態(駆動電圧系電力ライン54aから電池電圧系電力ライン54bに電力が供給されない状態)でDC/DCコンバータ62の制御によってコンデンサ58の電荷を消費させた後に、システムメインリレー56をオンとしてコンデンサ57やコンデンサ58のプリチャージを行なう、ことなどが考えられる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、遮断復帰時に走行中でエンジン22を運転停止しているときでエンジン22を始動可能でないときには、惰性走行を行なうものとしたが、この惰性走行が比較的長時間に亘って継続すると、モータMG1,MG2の逆起電力が駆動電圧系電力ライン54aに作用し続けることになってあまり好ましくないため、この場合、モータMG1やモータMG2にd軸電流を流すことにコンデンサ57やコンデンサ58の電荷を放電させる処理を実行するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、遮断復帰時の動作について説明したが、イグニッションオン時や遮断復帰時を含むHVECU70の起動時(低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給の開始時)には、HVECU70は、図5に例示する起動時処理ルーチンを実行するものとしてもよい。
In the
起動時処理ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、前回のHVECU70の停止(低電圧バッテリ60かHVECU70への電力供給の停止)が運転者の操作(イグニッションオフ)に起因するものであるか否かを示す運転者操作フラグF1,前回のHVECU70の停止がHVECU70の異常に起因するものであるか否かを示す制御装置異常フラグF2、前回のHVECU70の停止が車両の衝突に起因するものであるか否かを示す衝突フラグF3などのデータを入力する(ステップS300)。
When the startup processing routine is executed, the
ここで、運転者操作フラグF1は、前回のHVECU70の停止時において、その直前までに運転者の操作(イグニッションオフ)が検出されているときには値1が設定され、運転者の操作が検出されなかったときには値0が設定されてフラッシュメモリ78に書き込まれたものを読み込むことによって入力するものとした。
Here, the driver operation flag F1 is set to a value of 1 when the driver's operation (ignition off) is detected immediately before the stop of the
また、制御装置異常フラグF2は、前回のHVECU70の停止時において、その直前までにHVECU70の異常が検出されているときには値1が設定され、HVECU70の異常が検出されていないときには値0が設定されてフラッシュメモリ78に書き込まれたものを読み込むことによって入力するものとした。なお、HVECU70の異常は、例えば、HVECU70を監視する(HVECU70に異常の検出したときにHVECU70に再起動(強制リセット)を指示する)図示しない監視用電子制御ユニットによって検出するものなどとすることができる。
Further, the control device abnormality flag F2 is set to a value of 1 when an abnormality of the
さらに、衝突フラグF3は、前回のHVECU70の停止時において、その直前までに車両の衝突が検出されているときには値1が設定され、車両の衝突が検出されていないときには値0が設定されてフラッシュメモリ78に書き込まれたものを読み込むことによって入力するものとした。なお、車両の衝突は、例えば、図示しない衝突センサによって検出するものとしたり、車速Vや要求トルクTr*がある程度大きい状態からブレーキペダルポジションBPに応じた減速度を超えてまたはブレーキオフにも拘わらず車速Vが急減したときに検出するものとしたりすることができる。
Further, the collision flag F3 is set to a value of 1 when a vehicle collision has been detected immediately before the stop of the
こうしてデータを入力すると、入力した運転者操作フラグF1の値を調べ(ステップS310)、運転者操作フラグF1が値1のときには、前回のHVECU70の停止が運転者の操作に起因するものであると判断し、システムメインリレー56をオンとしたりコンデンサ57やコンデンサ58をプリチャージするなど通常のシステム起動処理を実行して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。こうして通常のシステム起動処理を実行すると、その後は、通常走行を行なうことができる。
When the data is input in this manner, the value of the input driver operation flag F1 is checked (step S310). When the driver operation flag F1 is 1, the previous stop of the
ステップS310で運転者操作フラグF1が値0のときには、前回のHVECU70の停止が運転者の操作に起因するものではないと判断し、制御装置異常フラグF2の値を調べる(ステップS330)。制御装置異常フラグF2が値1のときには、前回のHVECU70の停止がHVECU70の異常に起因するものであると判断し、システム停止処理(いわゆるレディオフ処理)を実行して(ステップS340)、本ルーチンを終了する。
When the driver operation flag F1 is 0 in step S310, it is determined that the previous stop of the
ステップS330で制御装置異常フラグF2が値0のときには、前回のHVECU70の停止がHVECU70の異常に起因するものではないと判断し、衝突フラグF3の値を調べる(ステップS350)。衝突フラグF3が値1のときには、前回のHVECU70の停止が車両の衝突に起因するものであると判断し、衝突対応処理を実行して(ステップS360)、本ルーチンを終了する。ここで、衝突対応処理は、この変形例では、HVECU70やモータECU40による、モータMG1やモータMG2にd軸電流を流すことによってコンデンサ57やコンデンサ58の電荷が放電されるようインバータ41,42を制御する処理や、その後のシステム停止処理などを実行するものとした。
When the control device abnormality flag F2 is 0 in step S330, it is determined that the previous stop of the
ステップS350で衝突フラグF3が値0のときには、前回のHVECU70の停止が車両の衝突に起因するものではないと判断すると共に、前回のHVECU70の停止が低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給の一時的な遮断に起因するものであると判断し(見なし)、上述の図3の遮断復帰処理ルーチンの実行の開始を指示して(ステップS370)、本ルーチンを終了する。
When the collision flag F3 is 0 in step S350, it is determined that the previous stop of the
このように、HVECU70の起動時において、前回のHVECU70の停止が運転者の操作に起因するものであるときには通常のシステム起動処理を実行し、前回のHVECU70の停止がHVECU70の異常に起因するものであるときにはシステム停止処理を実行し、前回のHVECU70の停止が車両の衝突に起因するものであるときには衝突対応処理を実行し、前回のHVECU70の停止が低電圧バッテリ60からHVECU70への電力供給の一時的な遮断に起因するものであるときには遮断復帰処理を実行するから、前回のHVECU70の停止の要因に応じてより適正に対処することができる。
As described above, when the
この変形例では、運転者操作フラグF1,制御装置異常フラグF2,衝突フラグF3は、それぞれ、前回のHVECU70の停止時の状況に応じて設定されるものとしたが、前回のHVECU70の停止時と今回のHVECU70の起動時との状況に応じて設定されるものとしてもよい。例えば、衝突フラグF3は、前回のHVECU70の停止時において、その直前までに衝突センサや車速V,要求トルクTr*に応じて設定されるものとしたが、前回のHVECU70の停止直前の車速Vと今回のHVECU70の起動直後の車速Vとの差などに応じて設定されるものとしてもよい。
In this modification, the driver operation flag F1, the control device abnormality flag F2, and the collision flag F3 are set according to the situation at the time of the previous stop of the
実施例のハイブリッド自動車20では、駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHを調節すると共に駆動電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ55を備えるものとしたが、これを備えないものとしてもよい。
The
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図6の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bが接続された車軸)とは異なる車軸(図6における車輪39a,39bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに動力を出力する駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22からの動力の一部を駆動軸36に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、高電圧バッテリ50「高電圧バッテリ」に相当し、システムメインリレー56が「リレー」に相当し、コンデンサ57が「コンデンサ」に相当し、低電圧バッテリ60が「低電圧バッテリ」に相当し、HVECU70への電力供給が遮断されてシステムメインリレー56がオフとなった後にHVECU70への電力供給が復帰した遮断復帰時に走行中でエンジン22を運転停止しているときには、エンジン22が始動されてその後にシステムメインリレー56がオフの状態でエンジン22の運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御し、遮断復帰時に停車中のときには、システムメインリレー56をオンとする、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせが「制御装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するものに限定されるものではなく、水素エンジンなど、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第1モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「第2モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「高電圧バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成された高電圧バッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、如何なるタイプの高電圧バッテリであっても構わない。「リレー」としては、システムメインリレー56に限定されるものではなく、第1モータおよび第2モータが接続された駆動電圧系と高電圧バッテリとの接続および接続の解除を行なうものであれば如何なるリレーであっても構わない。「コンデンサ」としては、コンデンサ57に限定されるものではなく、駆動電圧系に取り付けられたものであれば如何なるタイプのコンデンサであっても構わない。「低電圧バッテリ」としては、鉛蓄電池として構成された低電圧バッテリ60に限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池,ニッケルカドミウム二次電池など如何なるタイプの低電圧バッテリであっても構わない。「制御装置」としては、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく、単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御装置」としては、HVECU70への電力供給が遮断されてシステムメインリレー56がオフとなった後にHVECU70への電力供給が復帰した遮断復帰時に走行中でエンジン22を運転停止しているときには、エンジン22が始動されてその後にシステムメインリレー56がオフの状態でエンジン22の運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御し、遮断復帰時に停車中のときには、システムメインリレー56をオンとするものに限定されるものではなく、低電圧バッテリが接続された低電圧系からの電力供給を受けて作動すると共にリレーがオンの状態でエンジンの間欠運転を伴って走行する通常走行が行なわれるようエンジンと第1モータと第2モータとリレーとを制御し、低電圧系からの電力供給が遮断されてリレーがオフとなった後に低電圧系からの電力供給が復帰した遮断復帰時において、走行中でエンジンを運転停止しているときには、リレーがオフの状態でエンジンが始動されると共にエンジンの始動後にリレーがオフの状態でエンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるよう制御し、停車中のときにはリレーをオンとするものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “engine” is not limited to the one that outputs power by using gasoline or light oil as a fuel, and any type of engine that can output power for traveling, such as a hydrogen engine. It does not matter. The “first motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor that can input and output power to the engine output shaft, such as an induction motor. It doesn't matter. The “second motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor such as an induction motor that can input and output driving power. I do not care. The “high voltage battery” is not limited to the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
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などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120,220 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、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、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 高電圧バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a 駆動電圧系電力ライン、54b 電池電圧系電力ライン、54c 低電圧系電力ライン、55 昇圧コンバータ、56 システムメインリレー、57 コンデンサ、57a 電圧センサ、58 コンデンサ、58a 電圧センサ、60 低電圧バッテリ、62 DC/DCコンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 フラッシュメモリ、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、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 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード、L リアクトル、MG1,MG2 モータ、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32 トランジスタ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor Electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 high voltage battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54a drive voltage system power line, 54b battery voltage system power Line, 54c low voltage system power line, 55 boost converter, 56 system main relay, 57 capacitor, 57a voltage sensor, 58 capacitor, 58a voltage sensor, 60 low voltage battery, 62 DC / DC converter , 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 78 flash memory, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal , 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor, 234 Outer rotor, D11 to D16, D21 to D26, D31, D32 Diode, L reactor, MG1, MG2 motor, T11 to T16, T21 ~ T26, T31, T32 transistors.
Claims (4)
前記制御装置は、前記低電圧系からの電力供給が遮断されて前記リレーがオフとなった後に前記低電圧系からの電力供給が復帰した遮断復帰時において、走行中で前記エンジンを運転停止しているときには、前記リレーがオフの状態で前記エンジンが始動されると共に該エンジンの始動後に前記リレーがオフの状態で前記エンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるよう制御し、停車中のときには前記リレーをオンとする装置である、
ハイブリッド自動車。 An engine capable of outputting power for traveling, a first motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, a second motor capable of inputting / outputting power for traveling, a high voltage battery, and the first A relay that connects and disconnects the drive voltage system to which the motor and the second motor are connected and the high voltage battery; a capacitor that is attached to the drive voltage system; a low voltage battery; and the low voltage battery The engine, the first motor, and the first motor are operated so as to operate in response to an intermittent operation of the engine while the relay is on and the power is supplied from a low-voltage system to which the motor is connected. A hybrid vehicle comprising two motors and a control device for controlling the relay,
The control device shuts down the engine during running when the power supply from the low voltage system is cut off and the relay is turned off and the power supply from the low voltage system is restored. When the engine is started, the engine is started with the relay turned off, and after the engine is started, control is performed so that batteryless running is performed with the operation of the engine with the relay turned off. It is a device that turns on the relay when inside,
Hybrid car.
前記制御装置は、前記バッテリレス走行後に停車したとき、前記リレーをオンとする装置である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control device is a device that turns on the relay when the vehicle stops after the battery-less running,
Hybrid car.
前記制御装置は、起動時に、前回の停止が運転者の操作,前記制御装置の異常,車両の衝突,前記低電圧系からの電力供給の遮断のいずれに起因するものであるかを判定し、該判定した結果に応じた処理を実行する装置である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control device determines whether the previous stop is caused by a driver's operation, an abnormality of the control device, a collision of a vehicle, or interruption of power supply from the low voltage system at the time of start-up, An apparatus that executes processing according to the determined result;
Hybrid car.
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤを備え、
前記第2モータは、前記駆動軸に回転軸が接続されてなる、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A planetary gear having three rotating elements connected to a driving shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the first motor;
The second motor has a rotation shaft connected to the drive shaft.
Hybrid car.
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