JP2013172626A

JP2013172626A - Vehicle driving force control device

Info

Publication number: JP2013172626A
Application number: JP2012036942A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Kawai; 孝吉河井; Koichiro Muta; 浩一郎牟田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-09-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further improve overheat prevention of a motor and a switching element, reduction in discomfort given to passengers including a driver, etc. in a drive force controller for a vehicle that controls drive force of a vehicle that includes a motor for driving.SOLUTION: A motor controller operates as follows when an output torque is reduced from required torque after determination is made to be in a motor lock state in an accelerator hold state: (1) until the output torque reaches a lower limit torque for stop that is the minimum torque that prevents a vehicle from going down on a climbing lane, from the required torque, the output torque is reduced at a first rate of change that is a constant rate of change, and (2) from the time when the output torque reaches the lower limit torque for stop, the output torque is changed at a rate of change that is different from the first rate of change.

Description

本発明は、駆動用のモータを備えた車両（電動車両：例えば、電気自動車の他に、内燃機関をも備えたいわゆる「ハイブリッド車両」も含む）の駆動力を制御する、車両駆動力制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving force control device that controls driving force of a vehicle (electric vehicle: for example, a so-called “hybrid vehicle” including an internal combustion engine in addition to an electric vehicle) including a driving motor. About.

この種の装置として、登坂路にて運転者がアクセルコントロールにより車両を停止させる状態が許容時間を超えて継続した場合に、モータロック状態が生じていると判定し、モータの駆動力を通常値（アクセル開度に応じた値）から制限値まで変化させることで、モータや当該モータの駆動制御のためのスイッチング素子の過熱を抑制しているものが、従来提案されている（例えば、特開平９−５６１８２号公報、特開２００７−３２９９８２号公報、等参照。）。 As a device of this type, when the state where the driver stops the vehicle by accelerator control on an uphill road continues beyond the allowable time, it is determined that the motor lock state has occurred, and the motor driving force is set to the normal value. Conventionally proposed is a motor that suppresses overheating of a motor or a switching element for driving control of the motor by changing the value from (a value corresponding to the accelerator opening) to a limit value (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-56182, JP 2007-329982 A, etc.).

この種の装置において、モータやスイッチング素子の過熱防止、登坂性能の向上、あるいは運転者を含む乗員に与える不快感の軽減について、よりいっそう改善することが求められている。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。 In this type of apparatus, further improvement is required for preventing overheating of motors and switching elements, improving climbing performance, or reducing discomfort given to passengers including the driver. The present invention has been made to cope with such a problem.

−構成−
本発明の車両駆動力制御装置は、駆動用のモータを備えた車両の駆動力を制御するように構成されている。この車両駆動力制御装置は、要求トルク設定手段と、モータロック判定手段と、モータ制御手段と、を備えている。 −Configuration−
The vehicle driving force control device of the present invention is configured to control the driving force of a vehicle provided with a driving motor. The vehicle driving force control device includes required torque setting means, motor lock determination means, and motor control means.

前記要求トルク設定手段は、運転者の加減速要求操作であるアクセル操作に応じて、要求トルク（前記モータにおける出力トルクの要求値）を設定するようになっている。前記モータロック判定手段は、アクセルホールド状態にて、前記モータがロック状態（通電中のまま回転停止する状態）であるか否かを判定するようになっている。ここで、前記アクセルホールド状態とは、前記車両が登坂路を走行途中に前記アクセル操作により（ほぼ）停止している状態をいう。前記モータ制御手段は、前記アクセルホールド状態にて前記モータが前記ロック状態であることが判定された場合に、前記出力トルクを前記要求トルクから低下させるように、前記モータの動作を制御するようになっている。 The requested torque setting means is configured to set a requested torque (a requested value of output torque in the motor) in response to an accelerator operation that is an acceleration / deceleration request operation by the driver. The motor lock determination means is configured to determine whether or not the motor is in a locked state (a state where rotation is stopped while being energized) in an accelerator hold state. Here, the accelerator hold state refers to a state in which the vehicle is stopped (almost) by the accelerator operation while traveling on an uphill road. The motor control means controls the operation of the motor so as to reduce the output torque from the required torque when it is determined in the accelerator hold state that the motor is in the locked state. It has become.

本発明の特徴は、前記モータ制御手段が、前記アクセルホールド状態にて前記モータが前記ロック状態であることが前記モータロック判定手段によって判定されたことにより、前記出力トルクを前記要求トルクから低下させる際に、以下のように動作することにある。
・前記出力トルクが、前記要求トルクから、前記車両が前記登坂路を下降しない最低限の前記出力トルクに相当する停止下限トルクに到達するまでは、前記出力トルクを一定の変化率である（比較的大きな）第一の変化率で低下させる。
・前記出力トルクが前記停止下限トルクに到達した時点から、前記第一の変化率とは異なる変化率で前記出力トルクを変化させる。 A feature of the present invention is that the motor control means reduces the output torque from the required torque when the motor lock determination means determines that the motor is in the locked state in the accelerator hold state. In this case, the operation is as follows.
The output torque has a constant rate of change until the output torque reaches a stop lower limit torque corresponding to the minimum output torque at which the vehicle does not descend on the uphill road from the required torque (comparison) To be reduced at the first rate of change.
The output torque is changed at a change rate different from the first change rate when the output torque reaches the stop lower limit torque.

なお、前記停止下限トルクは、釣合トルク（前記車両の自重により前記登坂路を下降する方向に作用する力と釣合う前記出力トルク）よりも前記車両の静止摩擦分だけ低く設定され得る。 The stop lower limit torque may be set lower than the balance torque (the output torque that balances the force acting in the direction of descending the uphill due to the weight of the vehicle) by the amount of static friction of the vehicle.

前記モータ制御手段は、前記車両が自重により前記登坂路の下降を開始した時点から、前記出力トルクを前記第一の変化率よりも小さな第二の変化率で低下させるようになっていてもよい。あるいは、前記モータ制御手段は、前記車両が自重により前記登坂路の下降を開始した時点から、前記モータの回転数のフィードバック制御を行うようになっていてもよい。 The motor control means may reduce the output torque at a second change rate smaller than the first change rate from the time when the vehicle starts to descend the uphill road by its own weight. . Alternatively, the motor control means may perform feedback control of the rotational speed of the motor from the time when the vehicle starts to descend the uphill road by its own weight.

−作用・効果−
上記構成を有する、本発明の車両駆動力制御装置においては、前記モータが前記ロック状態となると、当該モータ等の過熱防止のために、前記モータ制御手段は、前記出力トルクを前記要求トルクから低下させる。ここで、前記出力トルクが前記停止下限トルクに到達するまでは、前記車両は前記登坂路の下降を開始していない。この間、前記モータ制御手段は、前記出力トルクを一定の変化率である第一の変化率で低下させる。そして、前記出力トルクが前記停止下限トルクに到達した時点からは、前記モータ制御手段は、前記第一の変化率とは異なる変化率で前記出力トルクを変化させる。 -Action and effect-
In the vehicle driving force control device according to the present invention having the above-described configuration, when the motor is in the locked state, the motor control means reduces the output torque from the required torque in order to prevent overheating of the motor or the like. Let Here, the vehicle has not started to descend the uphill road until the output torque reaches the stop lower limit torque. During this time, the motor control means reduces the output torque at a first rate of change that is a constant rate of change. Then, from the time when the output torque reaches the stop lower limit torque, the motor control means changes the output torque at a change rate different from the first change rate.

このため、前記第一の変化率を比較的大きな値とすることで、前記車両が前記登坂路の下降を開始していない間に前記出力トルクを素早く低下させることができる。これにより、モータやスイッチング素子の過熱防止、あるいは登坂性能の向上が、良好に達成される。また、運転者を含む乗員に与える不快感が、可及的に軽減され得る。 Therefore, by setting the first rate of change to a relatively large value, the output torque can be quickly reduced while the vehicle has not started to descend the uphill road. Thereby, overheating prevention of a motor and a switching element, or the improvement of climbing performance is achieved satisfactorily. Moreover, the discomfort given to the passenger | crew containing a driver | operator can be reduced as much as possible.

本発明の一実施形態が適用されたハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle to which an embodiment of the present invention is applied. 従来の、アクセルホールド状態におけるモータ制御の概要を示すグラフである。It is a graph which shows the outline | summary of the conventional motor control in an accelerator hold state. 本実施形態の、アクセルホールド状態におけるモータ制御の概要を示すグラフである。It is a graph which shows the outline | summary of the motor control in an accelerator hold state of this embodiment. 図１に示されている本実施形態の制御システムにおいて実行される、モータトルク算出動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the motor torque calculation operation performed in the control system of this embodiment shown by FIG. アクセルホールド状態におけるモータ制御の一変形例の概要を示すグラフである。It is a graph which shows the outline | summary of the modification of the motor control in an accelerator hold state. アクセルホールド状態におけるモータ制御の一変形例の概要を示すグラフである。It is a graph which shows the outline | summary of the modification of the motor control in an accelerator hold state. 図１に示されている本実施形態の制御システムにおいて実行される、モータトルク算出動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the motor torque calculation operation performed in the control system of this embodiment shown by FIG. アクセルホールド状態におけるモータ制御の他の一変形例の概要を示すグラフである。It is a graph which shows the outline | summary of another modification of the motor control in an accelerator hold state.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（変形例：modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, as will be described later, it is quite natural that the present invention is not limited to the specific configurations of the embodiments described below. Various modifications (modifications) that can be made to the present embodiment are inserted in the description of the embodiment, so that understanding of the consistent description of the embodiment is hindered. Has been.

−ハイブリッド車両の全体構成−
図１は、本発明の一実施形態が適用されたハイブリッド車両１の概略構成を示すブロック図である。このハイブリッド車両１は、エンジン２と、電源システム３と、第一モータジェネレータ（ＭＧ１）４と、第二モータジェネレータ（ＭＧ２）５と、動力伝達機構６と、ブレーキ７と、制御システム８と、を備えている。 -Overall configuration of hybrid vehicle-
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 1 to which an embodiment of the present invention is applied. The hybrid vehicle 1 includes an engine 2, a power supply system 3, a first motor generator (MG1) 4, a second motor generator (MG2) 5, a power transmission mechanism 6, a brake 7, a control system 8, It has.

エンジン２は、ガソリン等の炭化水素系の燃料の燃焼により、クランクシャフト２１を介して回転動力を出力可能に構成されている。クランクシャフト２１は、ねじれ要素としてのダンパー２２を介して、第一モータジェネレータ４、第二モータジェネレータ５、及び動力伝達機構６と接続されている。 The engine 2 is configured to be able to output rotational power via the crankshaft 21 by combustion of hydrocarbon fuel such as gasoline. The crankshaft 21 is connected to the first motor generator 4, the second motor generator 5, and the power transmission mechanism 6 via a damper 22 as a torsion element.

電源システム３は、バッテリ３１と、電源ライン３２と、第一インバータ３３と、第二インバータ３４と、を備えている。バッテリ３１は、充放電可能に構成された、いわゆる二次電池であって、走行状況や残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）に応じて充放電されるようなっている。このバッテリ３１は、電源ライン３２及び第一インバータ３３を介して、第一モータジェネレータ４と電気的に接続されている。すなわち、バッテリ３１と第一モータジェネレータ４とは、第一インバータ３３を介して電力のやりとりを行うようになっている。同様に、バッテリ３１は、電源ライン３２及び第二インバータ３４を介して、第二モータジェネレータ５と電気的に接続されている。 The power supply system 3 includes a battery 31, a power supply line 32, a first inverter 33, and a second inverter 34. The battery 31 is a so-called secondary battery configured to be chargeable / dischargeable, and is charged / discharged according to a traveling state and a remaining capacity (SOC: State Of Charge). The battery 31 is electrically connected to the first motor generator 4 via the power line 32 and the first inverter 33. That is, the battery 31 and the first motor generator 4 exchange power through the first inverter 33. Similarly, the battery 31 is electrically connected to the second motor generator 5 via the power line 32 and the second inverter 34.

第一モータジェネレータ４は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機であって、クランクシャフト２１により出力されたエンジン２の回転駆動力のうちの全部又は一部を受け取ることで発電し得るように設けられている。第一モータジェネレータ４におけるロータ４１は、中空状のロータシャフト４１ａの一端と直結されている。なお、本実施形態においては、第一モータジェネレータ４は、主として発電機として機能するように設けられている。 The first motor generator 4 is a known AC synchronous generator-motor that can operate as both a generator and an electric motor, and receives all or a part of the rotational driving force of the engine 2 output by the crankshaft 21. So that it can generate electricity. The rotor 41 in the first motor generator 4 is directly connected to one end of a hollow rotor shaft 41a. In the present embodiment, the first motor generator 4 is provided so as to mainly function as a generator.

第二モータジェネレータ５は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機であって、バッテリ３１及び／又は第一モータジェネレータ４から電力供給を受けることでドライブシャフトＤＳ（車輪Ｗ）を回転駆動するための動力を発生する一方、減速時にはドライブシャフトＤＳ（車輪Ｗ）の回転駆動力から電力を回収し得るように設けられている。第二モータジェネレータ５におけるロータ５１は、ロータシャフト５１ａと直結されている。 The second motor generator 5 is a well-known AC synchronous generator motor that can operate as both a generator and an electric motor. When the second motor generator 5 receives power supply from the battery 31 and / or the first motor generator 4, the drive shaft DS (wheel W) is provided so as to be able to recover power from the rotational driving force of the drive shaft DS (wheel W) during deceleration while generating power for rotationally driving. The rotor 51 in the second motor generator 5 is directly connected to the rotor shaft 51a.

動力伝達機構６は、クランクシャフト２１により出力された回転駆動力のうちの全部又は一部をロータシャフト４１ａに伝達することで第一モータジェネレータ４における発電を可能とするとともに、クランクシャフト２１及びロータシャフト５１ａにより出力された回転駆動力をドライブシャフトＤＳに伝達することで車輪（駆動輪）Ｗを駆動可能に構成されている。本実施形態においては、動力伝達機構６は、メイン出力ギヤ６１と、中間ギヤ機構６２と、減速ギヤ機構６３と、動力分割機構６４と、を備えている。 The power transmission mechanism 6 transmits all or a part of the rotational driving force output by the crankshaft 21 to the rotor shaft 41a, thereby enabling power generation in the first motor generator 4, and the crankshaft 21 and the rotor. The wheel (drive wheel) W can be driven by transmitting the rotational driving force output by the shaft 51a to the drive shaft DS. In the present embodiment, the power transmission mechanism 6 includes a main output gear 61, an intermediate gear mechanism 62, a reduction gear mechanism 63, and a power split mechanism 64.

メイン出力ギヤ６１は、第一モータジェネレータ４におけるロータシャフト４１ａと平行なメイン出力ギヤシャフトＭＳを中心として回転可能に支持されている。このメイン出力ギヤ６１は、動力源側（すなわちエンジン２、第一モータジェネレータ４、及び第二モータジェネレータ５）とドライブシャフトＤＳ（車輪Ｗ）側との間での駆動力の授受を行うように、中間ギヤ機構６２を介してドライブシャフトＤＳと連結（ギヤ結合）されている。また、メイン出力ギヤ６１（メイン出力ギヤシャフトＭＳ）は、減速ギヤ機構６３を介して、第二モータジェネレータ５と連結されている。さらに、メイン出力ギヤ６１（メイン出力ギヤシャフトＭＳ）は、動力分割機構６４を介して、エンジン２及び第一モータジェネレータ４と連結されている。 The main output gear 61 is supported so as to be rotatable around a main output gear shaft MS parallel to the rotor shaft 41a in the first motor generator 4. The main output gear 61 exchanges driving force between the power source side (that is, the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5) and the drive shaft DS (wheel W) side. The drive shaft DS is coupled (gear coupled) via the intermediate gear mechanism 62. The main output gear 61 (main output gear shaft MS) is connected to the second motor generator 5 via the reduction gear mechanism 63. Further, the main output gear 61 (main output gear shaft MS) is connected to the engine 2 and the first motor generator 4 via the power split mechanism 64.

中間ギヤ機構６２は、デファレンシャルギヤ６２ａと、ファイナルギヤ６２ｂと、中間ギヤ群６２ｃと、を備えている。デファレンシャルギヤ６２ａは、ファイナルギヤ６２ｂとドライブシャフトＤＳ（車輪Ｗ）との間での駆動力の授受を行うための周知の構成を有していて、ドライブシャフトＤＳを介して車輪Ｗと連結（リンク結合）されている。ファイナルギヤ６２ｂは、中間ギヤ群６２ｃを介して、メイン出力ギヤ６１と連結（ギヤ結合）されている。すなわち、メイン出力ギヤ６１とドライブシャフトＤＳとは、互いの回転が同期するように（換言すれば、メイン出力ギヤ６１が回転する場合にはドライブシャフトＤＳが回転する一方で、メイン出力ギヤ６１が回転しない場合にはドライブシャフトＤＳが回転しないように）、中間ギヤ機構６２を介してギヤ結合されている。 The intermediate gear mechanism 62 includes a differential gear 62a, a final gear 62b, and an intermediate gear group 62c. The differential gear 62a has a well-known configuration for transmitting and receiving driving force between the final gear 62b and the drive shaft DS (wheel W), and is connected to the wheel W via the drive shaft DS (link). Have been combined). The final gear 62b is connected (gear-coupled) to the main output gear 61 via the intermediate gear group 62c. In other words, the main output gear 61 and the drive shaft DS are synchronized with each other (in other words, when the main output gear 61 rotates, the drive shaft DS rotates while the main output gear 61 The gears are coupled via the intermediate gear mechanism 62 so that the drive shaft DS does not rotate when not rotating.

減速ギヤ機構６３は、第二モータジェネレータ５のロータシャフト５１ａとメイン出力ギヤシャフトＭＳとの接続及び接続の解除を行なうとともに、両者が接続されて互いに動力伝達が可能になった場合に第二モータジェネレータ５のロータシャフト５１ａの回転数に対してメイン出力ギヤシャフトＭＳの回転数が減速されるように構成されている。 The reduction gear mechanism 63 connects and releases the connection between the rotor shaft 51a of the second motor generator 5 and the main output gear shaft MS, and when the both are connected to enable transmission of power to each other, The rotational speed of the main output gear shaft MS is decelerated with respect to the rotational speed of the rotor shaft 51a of the generator 5.

動力分割機構６４は、エンジン２の出力を中間ギヤ機構６２側と第一モータジェネレータ４側とに分割して伝達可能に構成されている。具体的には、動力分割機構６４は、いわゆる３軸式の遊星歯車機構を有している。すなわち、動力分割機構６４は、キャリアシャフト６４ａと、キャリア６４ｂと、ピニオンギヤ６４ｃと、サンギヤ６４ｄと、リングギヤ６４ｅと、を備えている。 The power split mechanism 64 is configured to be able to transmit the output of the engine 2 by dividing it into the intermediate gear mechanism 62 side and the first motor generator 4 side. Specifically, the power split mechanism 64 has a so-called triaxial planetary gear mechanism. That is, the power split mechanism 64 includes a carrier shaft 64a, a carrier 64b, a pinion gear 64c, a sun gear 64d, and a ring gear 64e.

キャリアシャフト６４ａは、エンジン２の出力によって回転駆動されるように設けられている。すなわち、キャリアシャフト６４ａの一端は、ダンパー２２を介してクランクシャフト２１と連結されている。キャリアシャフト６４ａの他端は、円盤状のキャリア６４ｂと直結されている。キャリアシャフト６４ａの他端側の部分は、中空状のロータシャフト４１ａの内部にて、当該ロータシャフト４１ａに対して相対的に回転可能に収容されている。キャリア６４ｂには、複数（例えば３つ）のピニオンギヤ６４ｃが、回転自在に装着されている。これらのピニオンギヤ６４ｃは、キャリアシャフト６４ａの回転中心軸（rotational axis）を中心とした円周上にて等間隔に配置されている。 The carrier shaft 64a is provided so as to be rotationally driven by the output of the engine 2. That is, one end of the carrier shaft 64 a is connected to the crankshaft 21 via the damper 22. The other end of the carrier shaft 64a is directly connected to the disc-shaped carrier 64b. The portion on the other end side of the carrier shaft 64a is accommodated in the hollow rotor shaft 41a so as to be rotatable relative to the rotor shaft 41a. A plurality of (for example, three) pinion gears 64c are rotatably mounted on the carrier 64b. These pinion gears 64c are arranged at equal intervals on the circumference centering on the rotational axis of the carrier shaft 64a.

サンギヤ６４ｄは、ロータシャフト４１ａの上述の他端と直結されている。すなわち、サンギヤ６４ｄは、ロータシャフト４１ａと一体に形成されている。このサンギヤ６４ｄは、すべてのピニオンギヤ６４ｃと噛合するように、複数のピニオンギヤ６４ｃの内側に設けられている。 The sun gear 64d is directly connected to the other end of the rotor shaft 41a. That is, the sun gear 64d is formed integrally with the rotor shaft 41a. The sun gear 64d is provided inside the plurality of pinion gears 64c so as to mesh with all the pinion gears 64c.

リングギヤ６４ｅは、リング状の部材の内周側に歯が形成された内歯歯車と、かかる内歯歯車と貼り合わされた円盤状部材と、を有している。上述の内歯歯車は、すべてのピニオンギヤ６４ｃと噛合するように、複数のピニオンギヤ６４ｃの外側に設けられている。また、リングギヤ６４ｅにおける上述の円盤状部材は、メイン出力ギヤシャフトＭＳの一端と直結されている。すなわち、メイン出力ギヤ６１と、メイン出力ギヤシャフトＭＳと、リングギヤ６４ｅとは、一体に形成されている。 The ring gear 64e has an internal gear having teeth formed on the inner peripheral side of the ring-shaped member, and a disk-shaped member bonded to the internal gear. The internal gear described above is provided outside the plurality of pinion gears 64c so as to mesh with all the pinion gears 64c. Further, the above disk-shaped member in the ring gear 64e is directly connected to one end of the main output gear shaft MS. That is, the main output gear 61, the main output gear shaft MS, and the ring gear 64e are integrally formed.

以上のように、ピニオンギヤ６４ｃは、クランクシャフト２１の回転駆動力に伴うキャリア６４ｂの回転により、サンギヤ６４ｄを中心とした公転を行うようになっている。また、ピニオンギヤ６４ｃは、上述の公転と、サンギヤ６４ｄ及びリングギヤ６４ｅの回転状態と、に基づいて自転するようになっている。サンギヤ６４ｄは、ピニオンギヤ６４ｃから回転駆動力が伝達されることで第一モータジェネレータ４のロータ４１を回転駆動可能に設けられている。リングギヤ６４ｅは、クランクシャフト２１及び第二モータジェネレータ５のロータシャフト５１ａの回転駆動力をドライブシャフトＤＳに向けて出力可能に設けられている。 As described above, the pinion gear 64c revolves around the sun gear 64d by the rotation of the carrier 64b accompanying the rotational driving force of the crankshaft 21. The pinion gear 64c rotates on the basis of the above-described revolution and the rotational states of the sun gear 64d and the ring gear 64e. The sun gear 64d is provided so that the rotor 41 of the first motor generator 4 can be rotationally driven by the rotational driving force transmitted from the pinion gear 64c. The ring gear 64e is provided so that the rotational driving force of the crankshaft 21 and the rotor shaft 51a of the second motor generator 5 can be output toward the drive shaft DS.

以上のような、ハイブリッド車両１の全体的な装置構成については周知であるので（例えば特開２００４−１５０５０７号公報等参照）、本明細書においては、かかる装置構成についてのこれ以上の詳細な説明を省略する。 Since the overall device configuration of the hybrid vehicle 1 as described above is well known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-150507, etc.), in the present specification, further detailed description of the device configuration is provided. Is omitted.

−制御システムの構成−
本発明の車両駆動力制御装置に相当する制御システム８は、上述のように、駆動用のモータである第二モータジェネレータ５を備えたハイブリッド車両１の駆動力を制御するように構成されている。具体的には、この制御システム８は、メイン電子制御ユニット８１（ＣＰＵ８１ａ、ＲＯＭ８１ｂ、ＲＡＭ８１ｃ、及びタイマ８１ｄを含む）と、エンジン電子制御ユニット８２と、バッテリ電子制御ユニット８３と、モータ電子制御ユニット８４と、を備えている。エンジン電子制御ユニット８２、バッテリ電子制御ユニット８３、及びモータ電子制御ユニット８４は、メイン電子制御ユニット８１との間で各種信号の授受が行えるように、メイン電子制御ユニット８１と電気的に接続されている。 -Control system configuration-
As described above, the control system 8 corresponding to the vehicle driving force control device of the present invention is configured to control the driving force of the hybrid vehicle 1 including the second motor generator 5 that is a driving motor. . Specifically, the control system 8 includes a main electronic control unit 81 (including a CPU 81a, ROM 81b, RAM 81c, and a timer 81d), an engine electronic control unit 82, a battery electronic control unit 83, and a motor electronic control unit 84. And. The engine electronic control unit 82, the battery electronic control unit 83, and the motor electronic control unit 84 are electrically connected to the main electronic control unit 81 so that various signals can be exchanged with the main electronic control unit 81. Yes.

メイン電子制御ユニット８１は、ハイブリッド車両１の全体を制御するための電子制御ユニットであって、ＣＰＵ８１ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。すなわち、ＲＯＭ８１ｂには、ＣＰＵ８１ａが実行するルーチン（プログラム）、このルーチンの実行時に参照されるテーブル（マップ）、等が、予め格納されている。ＲＡＭ８１ｃは、ＣＰＵ８１ａがルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納可能になっている。タイマ８１ｄは、ＣＰＵ８１ａの指示に基づいて適宜計時を行うようになっている。 The main electronic control unit 81 is an electronic control unit for controlling the entire hybrid vehicle 1, and is configured as a microprocessor centered on the CPU 81a. That is, the ROM 81b stores in advance a routine (program) executed by the CPU 81a, a table (map) referred to when the routine is executed, and the like. The RAM 81c can temporarily store data as necessary when the CPU 81a executes a routine. The timer 81d measures time appropriately based on an instruction from the CPU 81a.

エンジン電子制御ユニット８２は、エンジン２を制御するための電子制御ユニットであって、メイン電子制御ユニット８１と同様に、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。このエンジン電子制御ユニット８２は、クランクポジションセンサ８５ａやエンジン水温センサ８５ｂと電気的に接続されていて、これらからの検出信号及びメイン電子制御ユニット８１からの制御信号に基づいてエンジン２の運転を制御するとともに、必要に応じてメイン電子制御ユニット８１に対してエンジン２の運転状態に関するデータを出力するようになっている。 The engine electronic control unit 82 is an electronic control unit for controlling the engine 2, and, like the main electronic control unit 81, is configured as a microprocessor centered on a CPU. The engine electronic control unit 82 is electrically connected to the crank position sensor 85a and the engine water temperature sensor 85b, and controls the operation of the engine 2 based on the detection signals from these and the control signals from the main electronic control unit 81. In addition, data related to the operating state of the engine 2 is output to the main electronic control unit 81 as necessary.

バッテリ電子制御ユニット８３は、バッテリ３１を制御するための電子制御ユニットであって、メイン電子制御ユニット８１と同様に、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。このバッテリ電子制御ユニット８３は、バッテリ３１を制御するために必要な信号（端子間電圧、充放電電流、電池温度、等）を取得するための、バッテリ温度センサ８５ｃ等の各種センサと電気的に接続されていて、これらからの検出信号及びメイン電子制御ユニット８１からの制御信号に基づいてバッテリ３１の充放電状態を制御するとともに、必要に応じてメイン電子制御ユニット８１に対してバッテリ３１の状態（残容量等）に関するデータを出力するようになっている。 The battery electronic control unit 83 is an electronic control unit for controlling the battery 31 and, like the main electronic control unit 81, is configured as a microprocessor centered on a CPU. The battery electronic control unit 83 is electrically connected to various sensors such as a battery temperature sensor 85c for acquiring signals (terminal voltage, charge / discharge current, battery temperature, etc.) necessary for controlling the battery 31. The charge / discharge state of the battery 31 is controlled based on the detection signal from these and the control signal from the main electronic control unit 81, and the state of the battery 31 with respect to the main electronic control unit 81 as necessary. Data related to (remaining capacity, etc.) is output.

モータ電子制御ユニット８４は、第一インバータ３３及び第二インバータ３４を介して第一モータジェネレータ４及び第二モータジェネレータ５を制御するための電子制御ユニットであって、メイン電子制御ユニット８１と同様に、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。このモータ電子制御ユニット８４は、第一モータ回転センサ８５ｄ、第二モータ回転センサ８５ｅ、モータ温度センサ８５ｆ、及び素子温度センサ８５ｇと電気的に接続されていて、これらからの検出信号及びメイン電子制御ユニット８１からの制御信号に基づいて第一モータジェネレータ４及び第二モータジェネレータ５を制御するとともに、必要に応じてメイン電子制御ユニット８１に対して第一モータジェネレータ４及び第二モータジェネレータ５の運転状態に関するデータを出力するようになっている。 The motor electronic control unit 84 is an electronic control unit for controlling the first motor generator 4 and the second motor generator 5 via the first inverter 33 and the second inverter 34, and is similar to the main electronic control unit 81. It is configured as a microprocessor centered on the CPU. The motor electronic control unit 84 is electrically connected to the first motor rotation sensor 85d, the second motor rotation sensor 85e, the motor temperature sensor 85f, and the element temperature sensor 85g. The first motor generator 4 and the second motor generator 5 are controlled based on the control signal from the unit 81, and the first motor generator 4 and the second motor generator 5 are operated with respect to the main electronic control unit 81 as necessary. Data about the state is output.

第一モータ回転センサ８５ｄは、第一モータジェネレータ４の回転数を取得するためのセンサであって、第一モータジェネレータ４に取り付けられている。第二モータ回転センサ８５ｅは、第二モータジェネレータ５の回転数を取得するためのセンサであって、第二モータジェネレータ５に取り付けられている。モータ温度センサ８５ｆは、第二モータジェネレータ５の温度を検知するためのセンサであって、第二モータジェネレータ５に取り付けられている。素子温度センサ８５ｇは、第二モータジェネレータ５を駆動するためのスイッチング素子を含む第二インバータ３４の温度を検知するためのセンサであって、第二インバータ３４の筐体に取り付けられている。 The first motor rotation sensor 85 d is a sensor for acquiring the rotation speed of the first motor generator 4, and is attached to the first motor generator 4. The second motor rotation sensor 85 e is a sensor for acquiring the rotation speed of the second motor generator 5, and is attached to the second motor generator 5. The motor temperature sensor 85 f is a sensor for detecting the temperature of the second motor generator 5, and is attached to the second motor generator 5. The element temperature sensor 85 g is a sensor for detecting the temperature of the second inverter 34 including a switching element for driving the second motor generator 5, and is attached to the housing of the second inverter 34.

メイン電子制御ユニット８１は、アクセル操作量センサ８５ｈ、ブレーキ操作量センサ８５ｋ、車速センサ８５ｖ、等の各種センサと電気的に接続されていて、これらからの検出信号及びエンジン電子制御ユニット８２〜モータ電子制御ユニット８４から受け取った各種信号に基づいて、ハイブリッド車両１の全体を制御するようになっている。アクセル操作量センサ８５ｈは、アクセルペダル８６ｈの操作状態（操作量）に対応する信号を出力するようになっている。ブレーキ操作量センサ８５ｋは、ブレーキペダル８６ｋの操作状態（操作量）に対応する信号を出力するようになっている。車速センサ８５ｖは、ハイブリッド車両１の走行速度対応する信号を出力するようになっている。また、メイン電子制御ユニット８１は、イグニッションスイッチ８７と電気的に接続されている。 The main electronic control unit 81 is electrically connected to various sensors such as an accelerator operation amount sensor 85h, a brake operation amount sensor 85k, a vehicle speed sensor 85v, and the like, and detection signals from these sensors and the engine electronic control unit 82 to motor electronics. The entire hybrid vehicle 1 is controlled based on various signals received from the control unit 84. The accelerator operation amount sensor 85h outputs a signal corresponding to the operation state (operation amount) of the accelerator pedal 86h. The brake operation amount sensor 85k outputs a signal corresponding to the operation state (operation amount) of the brake pedal 86k. The vehicle speed sensor 85v outputs a signal corresponding to the traveling speed of the hybrid vehicle 1. The main electronic control unit 81 is electrically connected to the ignition switch 87.

−動作の概要−
以下、上述の構成を有する本実施形態のハイブリッド車両１の動作の概要について説明する。 -Outline of operation-
Hereinafter, an outline of the operation of the hybrid vehicle 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

メイン電子制御ユニット８１のＣＰＵ８１ａは、アクセルペダル８６ｈの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと、車速センサ８５ｖにより検出された車速Ｖとに基づいて、メイン出力ギヤシャフトＭＳに出力すべきシステム要求トルクを算出する。そして、このシステム要求トルクに対応する動力がメイン出力ギヤシャフトＭＳに出力されるように、メイン電子制御ユニット８１は、エンジン電子制御ユニット８２、バッテリ電子制御ユニット８３、及びモータ電子制御ユニット８４を介して、エンジン２、第一モータジェネレータ４、及び第二モータジェネレータ５の運転を制御する。 The CPU 81a of the main electronic control unit 81 determines the system required torque to be output to the main output gear shaft MS based on the accelerator opening Acc corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 86h and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 85v. Is calculated. The main electronic control unit 81 is connected via the engine electronic control unit 82, the battery electronic control unit 83, and the motor electronic control unit 84 so that power corresponding to the system required torque is output to the main output gear shaft MS. Thus, the operation of the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5 is controlled.

エンジン２が運転されてクランクシャフト２１にて回転駆動力が出力されると、かかる回転駆動力は、ダンパー２２を介してキャリアシャフト６４ａに伝達される。これにより、キャリア６４ｂが、キャリアシャフト６４ａを中心として回転駆動される。かかるキャリア６４ｂの回転駆動により、キャリア６４ｂに回転自在に装着されたピニオンギヤ６４ｃは、キャリアシャフト６４ａを中心として公転するとともに、噛合するサンギヤ６４ｄ及びリングギヤ６４ｅの回転状態に応じて自転する。 When the engine 2 is operated and a rotational driving force is output from the crankshaft 21, the rotational driving force is transmitted to the carrier shaft 64a via the damper 22. Thereby, the carrier 64b is rotationally driven around the carrier shaft 64a. Due to the rotational drive of the carrier 64b, the pinion gear 64c rotatably mounted on the carrier 64b revolves around the carrier shaft 64a and rotates according to the rotational state of the meshing sun gear 64d and ring gear 64e.

ここで、上述のように、サンギヤ６４ｄは、第一モータジェネレータ４のロータシャフト４１ａと直結されている。また、リングギヤ６４ｅは、メイン出力ギヤ６１と直結されている。さらに、メイン出力ギヤ６１は、互いの回転が同期するようにドライブシャフトＤＳとギヤ結合されているとともに、減速ギヤ機構６３を介して第二モータジェネレータ５のロータシャフト５１ａと連結されている。したがって、エンジン２等にて発生した回転駆動力が、動力分割機構６４によって、ハイブリッド車両１の走行状態や運転者の操作状態に応じて適宜配分される。 Here, as described above, the sun gear 64 d is directly connected to the rotor shaft 41 a of the first motor generator 4. The ring gear 64e is directly connected to the main output gear 61. Further, the main output gear 61 is gear-coupled to the drive shaft DS so that their rotations are synchronized with each other, and is connected to the rotor shaft 51 a of the second motor generator 5 via the reduction gear mechanism 63. Therefore, the rotational driving force generated by the engine 2 and the like is appropriately distributed by the power split mechanism 64 according to the traveling state of the hybrid vehicle 1 and the operation state of the driver.

具体的には、例えば、第一モータジェネレータ４が発電機として機能するときには、キャリア６４ｂを介して入力されるエンジン２からの動力が、サンギヤ６４ｄ側とリングギヤ６４ｅ側にそのギヤ比に応じて分配される。一方、第一モータジェネレータ４が電動機として機能するときには、キャリア６４ｂを介して入力されるエンジン２からの動力と、サンギヤ６４ｄを介して入力される第一モータジェネレータ４からの動力とが統合されて、リングギヤ６４ｅに出力される。リングギヤ６４ｅに出力された動力は、中間ギヤ機構６２を介して、最終的に車輪Ｗに出力される。 Specifically, for example, when the first motor generator 4 functions as a generator, the power from the engine 2 input via the carrier 64b is distributed to the sun gear 64d side and the ring gear 64e side according to the gear ratio. Is done. On the other hand, when the first motor generator 4 functions as an electric motor, the power from the engine 2 inputted through the carrier 64b and the power from the first motor generator 4 inputted through the sun gear 64d are integrated. , Output to the ring gear 64e. The power output to the ring gear 64e is finally output to the wheels W via the intermediate gear mechanism 62.

−本実施形態のモータ制御の概要−
本実施形態においては、メイン電子制御ユニット８１及びモータ電子制御ユニット８４により、以下のようなモータ制御（第二モータジェネレータ５の制御）が行われる。 -Outline of motor control of this embodiment-
In the present embodiment, the following motor control (control of the second motor generator 5) is performed by the main electronic control unit 81 and the motor electronic control unit 84.

上述のように、アクセルペダル８６ｈの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと、車速センサ８５ｖにより検出された車速Ｖとに基づいて、メイン電子制御ユニット８１により、第二モータジェネレータ５によって出力すべきＭＧ２要求トルクが設定（算出）される。モータ電子制御ユニット８４は、このようにして設定されたＭＧ２要求トルクに基づいて、メイン電子制御ユニット８１の制御下で、第二モータジェネレータ５への通電を、第二インバータ３４を介して制御する。 As described above, based on the accelerator opening degree Acc corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 86h and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 85v, the main motor control unit 81 should output the second motor generator 5. MG2 required torque is set (calculated). The motor electronic control unit 84 controls the energization of the second motor generator 5 via the second inverter 34 under the control of the main electronic control unit 81 based on the MG2 required torque set in this way. .

ここで、本実施形態のハイブリッド車両１においては、登坂路を運転中に、運転者がブレーキペダル８６ｋの踏み込みではなくアクセルペダル８６ｈの踏み込み量の調整によって、登坂路上にて（ほぼ）停車している状態が実現されることがあり得る（アクセルホールド状態）。このアクセルホールド状態においては、第二モータジェネレータ５は、特定の相にて連続的な通電が行われつつ回転停止している（モータロック状態）。このため、アクセルホールド状態においては、第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度が上昇する。 Here, in the hybrid vehicle 1 of the present embodiment, while driving on the uphill road, the driver stops (almost) on the uphill road by adjusting the depression amount of the accelerator pedal 86h, not the depression of the brake pedal 86k. May be realized (accelerator hold state). In the accelerator hold state, the second motor generator 5 stops rotating while being continuously energized in a specific phase (motor lock state). For this reason, in the accelerator hold state, the temperature of the second motor generator 5 and the second inverter 34 rises.

そこで、メイン電子制御ユニット８１は、アクセルペダル８６ｈの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと、車速センサ８５ｖにより検出された車速Ｖとに基づいて、ハイブリッド車両１の運転状態がアクセルホールド状態であるか否かを判定する。 Therefore, the main electronic control unit 81 is in the accelerator hold state based on the accelerator opening degree Acc corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 86h and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 85v. It is determined whether or not.

また、モータ電子制御ユニット８４は、アクセルホールド状態において、第二モータジェネレータ５の回転量の検出値並びに第二モータジェネレータ５及び第二インバータ３４の温度の検出値（これらは第二モータ回転センサ８５ｅ、モータ温度センサ８５ｆ、及び素子温度センサ８５ｇの出力に基づいて取得される）に基づいて、モータロック状態が生じているか否かを検知（判定）する。具体的には、モータ電子制御ユニット８４は、第二モータ回転センサ８５ｅの回転数が所定値以下であり、第二モータジェネレータ５の温度が所定温度以上であり、且つ及び第二インバータ３４の温度が所定温度以上である場合に、モータロック状態であることを判定する（モータロック判定）。 Further, in the accelerator hold state, the motor electronic control unit 84 detects the detected value of the rotation amount of the second motor generator 5 and the detected values of the temperatures of the second motor generator 5 and the second inverter 34 (these are the second motor rotation sensor 85e). Based on the output of the motor temperature sensor 85f and the element temperature sensor 85g), it is detected (determined) whether or not a motor lock state has occurred. Specifically, in the motor electronic control unit 84, the rotation speed of the second motor rotation sensor 85e is equal to or lower than a predetermined value, the temperature of the second motor generator 5 is equal to or higher than the predetermined temperature, and the temperature of the second inverter 34 is set. Is determined to be in the motor lock state (motor lock determination).

そして、モータ電子制御ユニット８４は、アクセルホールド状態にてモータロック状態であることが判定された場合に、第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度上昇を抑制すべく、メイン電子制御ユニット８１の制御下で、第二モータジェネレータ５の出力トルクを、ＭＧ２要求トルクから低下させる。 When it is determined that the motor is locked in the accelerator hold state, the motor electronic control unit 84 controls the main electronic control unit 81 to suppress the temperature rise of the second motor generator 5 and the second inverter 34. Under the control, the output torque of the second motor generator 5 is reduced from the MG2 required torque.

図２は、従来の、アクセルホールド状態におけるモータ制御（第二モータジェネレータ５の制御）の概要を示すグラフである。図２に示されているように、従来の制御においては、モータロック判定がなされると、第二モータジェネレータ５の出力トルクが一定の変化率で低下させられる。そして、第二モータジェネレータ５の出力トルクが所定の「停止下限トルク」に到達すると、ハイブリッド車両１の登坂路における下降（ずり下がり）が発生する。 FIG. 2 is a graph showing an outline of conventional motor control (control of the second motor generator 5) in the accelerator hold state. As shown in FIG. 2, in the conventional control, when the motor lock determination is made, the output torque of the second motor generator 5 is reduced at a constant rate of change. When the output torque of the second motor generator 5 reaches a predetermined “stop lower limit torque”, the hybrid vehicle 1 descends (slids down) on the uphill road.

ここで、「停止下限トルク」とは、釣合トルクに対して、ハイブリッド車両１の静止摩擦分を加味したものである。また、「釣合トルク」とは、ハイブリッド車両１の自重により登坂路を下降する方向に作用する力と釣合うための第二モータジェネレータ５の出力トルクであって、ハイブリッド車両１の車両総重量等に基づいて計算上求められる（例えば特開２００５−５１８８６号公報等参照）。また、「静止摩擦分」とは、ハイブリッド車両１の各部（エンジン２、動力伝達機構６、車輪Ｗの接地部、等）における静止摩擦力に対応する、第二モータジェネレータ５の出力トルクである。 Here, the “stop lower limit torque” is obtained by adding the amount of static friction of the hybrid vehicle 1 to the balance torque. The “balance torque” is the output torque of the second motor generator 5 for balancing the force acting in the direction of descending the uphill due to the weight of the hybrid vehicle 1, and the total vehicle weight of the hybrid vehicle 1. (For example, refer to JP-A-2005-51886). The “static friction component” is an output torque of the second motor generator 5 corresponding to a static friction force in each part of the hybrid vehicle 1 (the engine 2, the power transmission mechanism 6, the grounding part of the wheel W, etc.). .

すなわち、釣合トルクを「Ｔθ」、静止摩擦分を「Ｔα」とすると、第二モータジェネレータ５の出力トルクのみによってハイブリッド車両１が駆動される場合、当該出力トルクがＴθ−Ｔα以下となったときにハイブリッド車両１の「ずり下がり」が発生し、その後に当該出力トルクがＴθ＋Ｔα以上に増加されたときにハイブリッド車両１が登坂路を上昇し始める。よって、図２において、Ｔθ−Ｔα〜Ｔθ＋Ｔαの範囲が、「静止摩擦領域」として示されており、上述の「停止下限トルク」は「Ｔθ−Ｔα」に相当する。 That is, when the balance torque is “Tθ” and the static friction is “Tα”, when the hybrid vehicle 1 is driven only by the output torque of the second motor generator 5, the output torque becomes Tθ−Tα or less. Sometimes “sliding down” of the hybrid vehicle 1 occurs, and when the output torque is increased to Tθ + Tα or more thereafter, the hybrid vehicle 1 starts to climb up the slope. Therefore, in FIG. 2, the range of Tθ−Tα to Tθ + Tα is shown as “static friction region”, and the above-mentioned “stop lower limit torque” corresponds to “Tθ−Tα”.

上述のようにして、第二モータジェネレータ５の出力トルクが上述の「停止下限トルク」に到達して「ずり下がり」が発生すると、第二モータジェネレータ５における通電相が変化するため、出力トルクの低下と相まって、第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度上昇が抑制される。その後、「ずり下がり」が所定程度発生した時点で、モータロック判定が解除され、第二モータジェネレータ５の出力トルクが増加に転じる。 As described above, when the output torque of the second motor generator 5 reaches the above-mentioned “stop lower limit torque” and “slip down” occurs, the energized phase in the second motor generator 5 changes, and therefore the output torque Coupled with the decrease, the temperature increase of the second motor generator 5 and the second inverter 34 is suppressed. Thereafter, when “sliding” occurs to a predetermined degree, the motor lock determination is canceled and the output torque of the second motor generator 5 starts to increase.

この点、従来の制御においては、「ずり下がり」が生じた際の運転者を含む乗員に与える不快感を軽減するために、モータロック判定がなされた以後の第二モータジェネレータ５の出力トルクの変化率（低下率）を小さくしていた。そのためには、第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の過熱を防止すべく、モータロック判定のための第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度の閾値を低めに設定する必要があった。すなわち、従来の制御においては、モータロック判定のための第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度の閾値を低めに設定することで、登坂性能が低下していた。 In this regard, in the conventional control, the output torque of the second motor generator 5 after the motor lock determination is made in order to reduce the discomfort given to the passengers including the driver when “sliding” occurs. The rate of change (decrease rate) was reduced. For that purpose, in order to prevent the second motor generator 5 and the second inverter 34 from being overheated, it is necessary to set a lower temperature threshold value for the second motor generator 5 and the second inverter 34 for the motor lock determination. . That is, in the conventional control, the climbing performance is lowered by setting the temperature thresholds of the second motor generator 5 and the second inverter 34 for determining the motor lock to be low.

そこで、本実施形態の制御においては、モータ電子制御ユニット８４は、「ずり下がり」が生じないような領域にて出力トルクを比較的大きな変化率で低下させる一方で、その後は出力トルク変化率を切り替える。図３は、本実施形態の、アクセルホールド状態におけるモータ制御（第二モータジェネレータ５の制御）の概要を示すグラフである。具体的には、本実施形態においては、出力トルクが上述の「停止下限トルク」に到達した時点から、出力トルク変化率（低下率）が小さくされる。 Therefore, in the control of the present embodiment, the motor electronic control unit 84 reduces the output torque at a relatively large change rate in a region where “sliding” does not occur, and thereafter, the output torque change rate is reduced. Switch. FIG. 3 is a graph showing an outline of motor control (control of the second motor generator 5) in the accelerator hold state of the present embodiment. Specifically, in the present embodiment, the output torque change rate (decrease rate) is reduced from the time when the output torque reaches the “stop lower limit torque” described above.

図３に示されているように、本実施形態の制御によれば、「ずり下がり」が生じないような領域にて、運転者を含む乗員に不快感を与えることなく、出力トルクが素早く低下させられる。すると、モータロック判定のための第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度の閾値を、過熱制限温度付近の比較的高めの温度に設定することができ、以てモータロック判定時点を遅らせることができる（図中太線の実線矢印参照：なお、図中二点鎖線は、図２に示されている従来の制御に対応するものである。）。したがって、本実施形態の制御によれば、運転者を含む乗員に与える不快感が可及的に軽減されつつ、第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度上昇が効果的に抑制されるとともに、登坂性能を従来よりも向上させることができる。 As shown in FIG. 3, according to the control of the present embodiment, the output torque quickly decreases without causing discomfort to the occupants including the driver in an area where “sliding” does not occur. Be made. Then, the temperature threshold of the second motor generator 5 and the second inverter 34 for determining the motor lock can be set to a relatively high temperature near the overheat limit temperature, thereby delaying the motor lock determination time point. (See the solid line arrow in the figure: the two-dot chain line in the figure corresponds to the conventional control shown in FIG. 2). Therefore, according to the control of the present embodiment, the discomfort given to the occupants including the driver is reduced as much as possible, and the temperature rise of the second motor generator 5 and the second inverter 34 is effectively suppressed. The climbing performance can be improved as compared with the prior art.

−モータ制御の具体例−
図４は、図１に示されている本実施形態の制御システム８において実行される、モータトルク（第二モータジェネレータ５の出力トルク）算出動作の一例を示すフローチャートである。 -Specific examples of motor control-
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a motor torque (output torque of the second motor generator 5) calculation operation executed in the control system 8 of the present embodiment shown in FIG.

なお、本具体例においては、かかるフローチャートにおける各処理はメイン電子制御ユニット８１におけるＣＰＵ８１ａによって実行されるものとし、そのために必要なセンサ検出信号はモータ電子制御ユニット８４を介してメイン電子制御ユニット８１に入力されるものとし、第二モータジェネレータ５への駆動信号はメイン電子制御ユニット８１から出力されてモータ電子制御ユニット８４を介して第二モータジェネレータ５に入力されるものとする。また、図４のフローチャートにおいて、「ステップ」は「Ｓ」と略記されている（他の図についても同様である）。 In this specific example, each process in the flowchart is executed by the CPU 81a in the main electronic control unit 81, and sensor detection signals necessary for this are sent to the main electronic control unit 81 via the motor electronic control unit 84. It is assumed that a drive signal to the second motor generator 5 is output from the main electronic control unit 81 and input to the second motor generator 5 via the motor electronic control unit 84. In the flowchart of FIG. 4, “step” is abbreviated as “S” (the same applies to other drawings).

図４のフローチャートに示されている出力トルク算出処理は、所定タイミング毎に実行される。この処理が開始されると、まずステップ４０５にて、アクセル開度Ａｃｃに基づいて、ＭＧ２要求トルク（以下、単に「モータ要求トルクＴｒ」と称する。図４においても同様である。）が算出される。次に、処理がステップ４１０に進行し、モータロック判定のためのパラメータである第二モータジェネレータ５や第二インバータ３４の温度が検出される。その後、処理がステップ４２０に進行し、第二モータジェネレータ５にて、アクセルホールド状態下でのモータロックが生じているか否かが判定される。 The output torque calculation process shown in the flowchart of FIG. 4 is executed at every predetermined timing. When this processing is started, first, in step 405, based on the accelerator opening Acc, the MG2 required torque (hereinafter simply referred to as “motor required torque Tr”, which is the same in FIG. 4) is calculated. The Next, the process proceeds to step 410, and the temperatures of the second motor generator 5 and the second inverter 34, which are parameters for determining the motor lock, are detected. Thereafter, the process proceeds to step 420, and it is determined in the second motor generator 5 whether or not the motor is locked under the accelerator hold state.

モータロックが生じていない場合（ステップ４２０＝Ｎｏ）、処理がステップ４２５に進行し、現在のモータ制御状態（第二モータジェネレータ５の制御状態）が、モータロックによるトルク低下後のトルク復帰処理中であるか否かが次に判定される。モータロックが生じていない場合であって（ステップ４２０＝Ｎｏ）、且つ、現在のモータ制御状態がトルク復帰処理中ではないとき（ステップ４２５＝Ｎｏ）、処理がステップ４３０に進行して、第二モータジェネレータ５における出力トルク（以下、単に「モータトルクＴｍ」と称する。）をモータ要求トルクＴｒに設定し、本処理が一旦終了する。 When the motor lock has not occurred (step 420 = No), the process proceeds to step 425, and the current motor control state (the control state of the second motor generator 5) is in the torque recovery process after the torque is reduced by the motor lock. It is next determined whether or not. When the motor lock has not occurred (step 420 = No) and the current motor control state is not in the torque recovery process (step 425 = No), the process proceeds to step 430, and the second The output torque in the motor generator 5 (hereinafter simply referred to as “motor torque Tm”) is set as the motor required torque Tr, and this process is temporarily terminated.

モータロックが生じている場合（ステップ４２０＝Ｙｅｓ）、あるいは、現在のモータ制御状態がトルク復帰処理中である場合（ステップ４２０＝Ｎｏ→ステップ４２５＝Ｙｅｓ）、処理がステップ４４０に進行する。ステップ４４０においては、第二モータジェネレータ５の回転数（これは第二モータ回転センサ８５ｅの出力に基づいて取得される）に後進側の値が発生しているか否か、すなわち、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が発生しているか否かが判定される。ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が発生している場合（ステップ４４０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ４５０に進行して、モータロック判定が解除されているか否か、すなわち、第二モータジェネレータ５がモータロック状態を脱しているか否かが判定される。そして、ステップ４４０及び４５０における判定結果に応じてモータトルクＴｍが設定された後（ステップ４６０〜４８０）、本処理が一旦終了する。 If the motor lock has occurred (step 420 = Yes), or if the current motor control state is in the torque recovery process (step 420 = No → step 425 = Yes), the process proceeds to step 440. In step 440, whether or not a reverse-side value has occurred in the rotation speed of the second motor generator 5 (which is acquired based on the output of the second motor rotation sensor 85e), that is, the hybrid vehicle 1 It is determined whether or not “sliding down” has occurred. When the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 has occurred (step 440 = Yes), the process proceeds to step 450, whether or not the motor lock determination has been released, that is, the second motor generator 5 is a motor. It is determined whether or not the locked state has been released. Then, after the motor torque Tm is set according to the determination results in steps 440 and 450 (steps 460 to 480), the present process is temporarily terminated.

具体的には、モータロック判定後（ステップ４２０＝Ｙｅｓ）、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が未だ発生していない間は（ステップ４４０＝Ｎｏ）、モータトルクＴｍが上述の所定タイミング毎に所定値ΔＴ１だけ低下させられる（ステップ４６０）。ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が生じると（ステップ４４０＝Ｙｅｓ）、モータトルクＴｍの所定タイミング毎の低下量が、上述のΔＴ１よりも小さなΔＴ２に設定される。その後、モータロック判定が解除されると（ステップ４５０＝Ｙｅｓ）、モータトルクＴｍがモータ要求トルクＴｒに到達するまで、モータトルクＴｍが上述の所定タイミング毎に所定値ΔＴ３だけ上昇させられる（ステップ４８０）。モータトルクＴｍがモータ要求トルクＴｒに到達すると、トルク復帰処理が終了する（ステップ４２５→Ｎｏ）。 Specifically, after the motor lock determination (step 420 = Yes), while the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 has not yet occurred (step 440 = No), the motor torque Tm is predetermined at the predetermined timing described above. It is lowered by the value ΔT1 (step 460). When the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 occurs (step 440 = Yes), the amount of decrease in the motor torque Tm at each predetermined timing is set to ΔT2 smaller than the above-described ΔT1. Thereafter, when the motor lock determination is released (step 450 = Yes), the motor torque Tm is increased by a predetermined value ΔT3 at each predetermined timing described above until the motor torque Tm reaches the motor required torque Tr (step 480). ). When the motor torque Tm reaches the motor request torque Tr, the torque return process is completed (step 425 → No).

−変形例の例示列挙−
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。 -Illustrative listing of modifications-
It should be noted that the above-described embodiments are merely examples of representative embodiments of the present invention that the applicant has considered to be the best at the time of filing of the present application. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Therefore, it goes without saying that various modifications can be made to the above-described embodiment within the scope not changing the essential part of the present invention.

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。 Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. Needless to say, the modifications are not limited to those listed below. In addition, a plurality of modified examples can be applied in a composite manner as appropriate within a technically consistent range.

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。 The present invention (especially those expressed functionally and functionally in the constituent elements constituting the means for solving the problems of the present invention) is based on the above-described embodiment and the description of the following modifications. Should not be interpreted as limited. Such a limited interpretation is unacceptable and improper for imitators, while improperly harming the applicant's interests (rushing to file under a prior application principle).

本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、第一モータジェネレータ４と第二モータジェネレータ５とのうちのいずれか一方は、省略され得る。あるいは、エンジン２は、省略され得る。 The present invention is not limited to the specific apparatus configuration disclosed in the above embodiment. For example, one of the first motor generator 4 and the second motor generator 5 may be omitted. Alternatively, the engine 2 can be omitted.

エンジン２や第一モータジェネレータ４や第二モータジェネレータ５等の動力発生機構からドライブシャフトＤＳに至る、動力伝達機構６の構成も、上述の具体例のものに限定されない。さらに、メイン電子制御ユニット８１とモータ電子制御ユニット８４とは、一体化されていてもよい。 The configuration of the power transmission mechanism 6 from the power generation mechanism such as the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5 to the drive shaft DS is not limited to the above-described specific example. Further, the main electronic control unit 81 and the motor electronic control unit 84 may be integrated.

本発明は、上記の実施形態にて開示された具体的な処理に限定されない。例えば、運転者の加減速要求操作であるアクセル操作として、アクセルペダル８６ｈの操作に代えて、他の操作機器（ハンドル、ダイヤル、スライダ、操作パネル、等）の操作が用いられ得る。 The present invention is not limited to the specific processing disclosed in the above embodiment. For example, as an accelerator operation that is a driver's acceleration / deceleration request operation, an operation of another operation device (a handle, a dial, a slider, an operation panel, or the like) can be used instead of the operation of the accelerator pedal 86h.

上記の実施形態（具体例）においては、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が開始した時点から、モータトルクＴｍの低下量が、「ずり下がり」開始前の値ΔＴ１よりも小さな一定値ΔＴ２で低下させられていたが、本発明はかかる態様に限定されない。すなわち、例えば、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が開始した時点から、モータ回転数（第二モータジェネレータ５の回転数）のフィードバック制御が行われてもよい。図５及び図６は、かかる変形例におけるモータ制御の概要を示すグラフである。 In the above-described embodiment (specific example), the amount of decrease in the motor torque Tm decreases at a constant value ΔT2 that is smaller than the value ΔT1 before the start of “sliding down” from the time when the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 starts. However, the present invention is not limited to such an embodiment. That is, for example, feedback control of the motor rotation speed (the rotation speed of the second motor generator 5) may be performed from the time when the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 starts. 5 and 6 are graphs showing an outline of motor control in this modification.

図５に示されているように、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が開始した時点から、モータ回転数が目標モータ回転数に追随するように、モータ回転数のフィードバック制御が行われる。具体的には、図６において、白抜き矢印で示された領域にてモータロックが生じていたものとすると、モータロック中に過熱した相（図６における網掛け参照）の電流値が「ゼロ」になるように目標位相角が決定され（図６における黒丸参照）、この目標位相角に到達するまでモータ回転数のフィードバック制御が継続された後、上述のトルク復帰処理が実行される。なお、このときの目標モータ回転数は、乗員の乗り心地等を考慮して実験や計算機シミュレーション等によって予め決定されたものである。 As shown in FIG. 5, the feedback control of the motor rotation speed is performed so that the motor rotation speed follows the target motor rotation speed from the time when the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 starts. Specifically, in FIG. 6, assuming that the motor lock has occurred in the area indicated by the white arrow, the current value of the phase overheated during the motor lock (see the shaded area in FIG. 6) is “zero”. The target phase angle is determined so as to become “(see the black circles in FIG. 6), and the feedback control of the motor rotation speed is continued until the target phase angle is reached, and then the above torque return process is executed. Note that the target motor speed at this time is determined in advance by experiments, computer simulations, or the like in consideration of the ride comfort of the occupant.

図７は、かかる変形例に対応する、モータトルク算出動作の一例を示すフローチャートである。図７におけるステップ７０５〜７４０は、図４におけるステップ４０５〜４４０と同様である。よって、ステップ７０５〜７４０の説明については、上述のステップ４０５〜４４０のものを援用する。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a motor torque calculation operation corresponding to such a modification. Steps 705 to 740 in FIG. 7 are the same as steps 405 to 440 in FIG. 4. Therefore, about the description of steps 705-740, the thing of the above-mentioned steps 405-440 is used.

ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が発生している場合（ステップ７４０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ７５５に進行して、第二モータジェネレータ５の回転位相角が目標位相角に到達しているか否かが判定される。そして、ステップ７４０及び７５５における判定結果に応じてモータトルクＴｍが設定された後（ステップ７６０、７７５及び７８０）、本処理が一旦終了する。 If “sliding down” of hybrid vehicle 1 has occurred (step 740 = Yes), the process proceeds to step 755, and whether or not the rotational phase angle of second motor generator 5 has reached the target phase angle. Is determined. Then, after the motor torque Tm is set according to the determination results in steps 740 and 755 (steps 760, 775, and 780), this process is temporarily ended.

具体的には、モータロック判定後（ステップ７２０＝Ｙｅｓ）、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が未だ発生していない間は（ステップ７４０＝Ｎｏ）、モータトルクＴｍが上述の所定タイミング毎に所定値ΔＴ１だけ低下させられる（ステップ７６０）。ハイブリッド車両１の「ずり下がり」が生じると（ステップ７４０＝Ｙｅｓ）、第二モータジェネレータ５の回転位相角が目標位相角に到達するまでは（ステップ７５５＝Ｎｏ）、モータ回転数のフィードバック制御（例えばＰＩ制御）が実行される（ステップ７７５）。その後、第二モータジェネレータ５の回転位相角が目標位相角に到達すると（ステップ７５５＝Ｙｅｓ）、モータトルクＴｍがモータ要求トルクＴｒに到達するまで、トルク復帰処理が行われる（ステップ７８０）。 Specifically, after the motor lock determination (step 720 = Yes), while the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 has not yet occurred (step 740 = No), the motor torque Tm is predetermined at each predetermined timing described above. It is lowered by the value ΔT1 (step 760). When the “sliding down” of the hybrid vehicle 1 occurs (step 740 = Yes), until the rotational phase angle of the second motor generator 5 reaches the target phase angle (step 755 = No), feedback control of the motor rotational speed ( For example, PI control) is executed (step 775). Thereafter, when the rotational phase angle of the second motor generator 5 reaches the target phase angle (step 755 = Yes), torque return processing is performed until the motor torque Tm reaches the motor required torque Tr (step 780).

このように、本変形例によれば、ハイブリッド車両１の「ずり下がり」の発生中に、モータ回転数でモータトルクをフィードバック制御して、「ずり下がり」中に必要以上の後退速度やずり下がり量の発生を抑制することで、乗員の不快感が良好に軽減される。 As described above, according to the present modified example, during the occurrence of “sliding down” of the hybrid vehicle 1, the motor torque is feedback-controlled with the motor rotation speed, and during the “sliding down”, the reverse speed or the sliding down more than necessary. By suppressing the generation of the amount, the passenger's discomfort is reduced well.

図８は、アクセルホールド状態におけるモータ制御の他の一変形例の概要を示すグラフである。図８に示されているように、「ずり下がり」の開始直後において、モータ回転数のフィードバック制御を開始する前に、モータトルクを定率で上昇させてもよい。これにより、静止摩擦から動摩擦に切り替わる「ずり下がり」の開始直後の領域において、モータ回転数の急激な下降が緩和され、以て車両ショックの発生が効果的に抑制され得る。 FIG. 8 is a graph showing an outline of another modification of the motor control in the accelerator hold state. As shown in FIG. 8, immediately after the start of “sliding down”, the motor torque may be increased at a constant rate before starting the feedback control of the motor speed. As a result, in the region immediately after the start of the “sliding down” in which the static friction is switched to the dynamic friction, the rapid decrease in the motor speed can be mitigated, and the occurrence of the vehicle shock can be effectively suppressed.

また、トルク復帰処理の開始（すなわちモータ回転数のフィードバック制御の終了）を、回転位相角の目標位相角到達に代えて、モータロック判定解除で判定してもよい。 Further, the start of the torque return process (that is, the end of the feedback control of the motor rotation number) may be determined by releasing the motor lock determination instead of reaching the target phase angle of the rotation phase angle.

さらに、モータ回転数のフィードバック制御として、ＰＩ制御に代えて、他の制御手法（ＰＩＤ制御等）が用いられ得ることもまた、いうまでもない。 Furthermore, it goes without saying that other control methods (PID control or the like) can be used instead of PI control as feedback control of the motor rotation speed.

その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。 Other modifications not specifically mentioned are naturally included in the scope of the present invention as long as they do not change the essential part of the present invention. In addition, in each element constituting the means for solving the problems of the present invention, elements expressed functionally and functionally include the specific structures disclosed in the above-described embodiments and modifications, It includes any structure that can realize this action / function. Furthermore, the contents (including the specification and drawings) of each publication cited in the present specification may be incorporated as part of the specification.

１…ハイブリッド車両
２…エンジン２１…クランクシャフト２２…ダンパー
３…電源システム３１…バッテリ３２…電源ライン
３３…第一インバータ３４…第二インバータ
４…第一モータジェネレータ４１…ロータ４１ａ…ロータシャフト
５…第二モータジェネレータ５１…ロータ５１ａ…ロータシャフト
６…動力伝達機構７…ブレーキ
８…制御システム
８１…メイン電子制御ユニット８２…エンジン電子制御ユニット
８３…バッテリ電子制御ユニット８４…モータ電子制御ユニット
８５ａ…クランクポジションセンサ８５ｂ…エンジン水温センサ
８５ｃ…バッテリ温度センサ８５ｄ…第一モータ回転センサ
８５ｅ…第二モータ回転センサ８５ｆ…モータ温度センサ
８５ｇ…素子温度センサ８５ｈ…アクセル操作量センサ
８５ｋ…ブレーキ操作量センサ８５ｖ…車速センサ
８６ｈ…アクセルペダル８６ｋ…ブレーキペダル
８７…イグニッションスイッチ
ＤＳ…ドライブシャフトＭＳ…メイン出力ギヤシャフト
Ｗ…車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle 2 ... Engine 21 ... Crankshaft 22 ... Damper 3 ... Power supply system 31 ... Battery 32 ... Power supply line 33 ... First inverter 34 ... Second inverter 4 ... First motor generator 41 ... Rotor 41a ... Rotor shaft 5 ... 2nd motor generator 51 ... rotor 51a ... rotor shaft 6 ... power transmission mechanism 7 ... brake 8 ... control system 81 ... main electronic control unit 82 ... engine electronic control unit 83 ... battery electronic control unit 84 ... motor electronic control unit 85a ... crank Position sensor 85b ... Engine water temperature sensor 85c ... Battery temperature sensor 85d ... First motor rotation sensor 85e ... Second motor rotation sensor 85f ... Motor temperature sensor 85g ... Element temperature sensor 85h ... Accelerator operation amount sensor 85k ... Brake operation amount sensor 85v ... Vehicle speed sensor 86h ... Accelerator pedal 86k ... Brake pedal 87 ... Ignition switch DS ... Drive shaft MS ... Main output gear shaft W ... Wheel

特開平９−５６１８２号公報JP-A-9-56182 特開２００７−３２９９８２号公報JP 2007-329982 A

Claims

A vehicle driving force control device for controlling a driving force of a vehicle including a driving motor,
Request torque setting means for setting a request torque that is a request value of an output torque in the motor in response to an accelerator operation that is a driver's acceleration / deceleration request operation;
Motor lock determination means for determining whether or not the vehicle is in a locked state in which the motor is stopped while being energized in an accelerator hold state where the vehicle is stopped by the accelerator operation while traveling on an uphill road;
Motor control means for controlling the operation of the motor so as to reduce the output torque from the required torque when it is determined that the motor is in the locked state in the accelerator hold state;
With
The motor control means includes
When the output torque is reduced from the required torque by determining that the motor is in the locked state in the accelerator hold state,
The output torque has a constant rate of change until the output torque reaches a stop lower limit torque corresponding to the minimum output torque at which the vehicle does not descend the uphill road from the required torque. As the rate of change decreases,
The vehicle driving force control device, wherein the output torque is changed at a change rate different from the first change rate from the time when the output torque reaches the stop lower limit torque.

The vehicle driving force control device according to claim 1,
The stop lower limit torque is:
The vehicle driving force is characterized in that the output torque is set to be lower by the amount of static friction of the vehicle than the balancing torque that balances the force acting in the direction of descending the uphill due to the weight of the vehicle. Control device.

A vehicle driving force control device according to claim 1 or 2,
The motor control means includes
The vehicle driving force control device, wherein feedback control of the rotational speed of the motor is performed from the time when the vehicle starts to descend the uphill road by its own weight.