JP2013241154A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の機関軸に慣性質量が可変なフライホイールを備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。 The present invention controls a hybrid vehicle in which the inertial mass is provided with a variable flywheel engine shaft of the internal combustion engine, to a technical field of a control apparatus for a hybrid vehicle.
慣性質量を可変としたフライホイールの物理的構造に関し、従来各種のものが提案されている。一方、慣性質量が可変なフライホイールの制御に関しては、例えば、特許文献1に開示されたフライホイール装置がある。このフライホイール装置によれば、シフトダウン時にフライホイールの慣性モーメントを小さくすることにより、変速に要する時間を短縮化できるとされている。
Relates the physical structure of the flywheel in which the inertial mass is variable, conventional various ones have been proposed. On the other hand, as for the control of the inertial mass is variable flywheel, for example, a flywheel device disclosed in
また、差動機構を介してエンジンと二つのモータを連結する2モータ式のハイブリッド車両において、充電制限電力Winに律束され駆動軸側のモータによる電力回生を十分に行うことができない場合に、エンジン側のモータによりエンジン回転を引き上げたり、各種補機を駆動したりすることによって、蓄電手段の蓄電残量を低下させる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the two hybrid vehicle motorized connecting the engine and two motor through a differential mechanism, when it is impossible to sufficiently perform power regeneration by motor is Ritsutaba the charge limit power Win driving shaft side, or raising the engine rotation by the engine side of the motor, by or driving various auxiliary devices, techniques for reducing the battery power level of the storing means has also been proposed (e.g., see Patent Document 2).
また、機関軸に対しフライホイールを断接可能に構成された動力装置において、フライホイールの断接に関する異常に応じたエンジン制御を行うものも提案されている(特許文献3参照)。 Further, the power plant that is configured to be able to disengaging the flywheel to engine shaft, has also been proposed to perform abnormally accordance engine control related disconnection of the flywheel (see Patent Document 3).
ハイブリッド車両では、減速時等、駆動軸に負トルクが要求される場合において、回転電機の回生トルクによる回生制動が好適に行われる。この際、蓄電手段のSOC(State Of Charge)が十分に大きい場合等において、駆動軸側のモータによる減速回生時に回生電力が充電制限電力Win(受け入れ可能な電力を意味する)を超えることがある。 In a hybrid vehicle, deceleration, etc., in the case where the negative torque is required to the drive shaft, the regenerative braking by the regenerative torque of the rotary electric machine is suitably carried out. At this time, when SOC (State Of Charge) is large enough or the like of the power storage means, which may regenerative power during deceleration regeneration by the drive shaft side motor exceeds the limiting charging power Win (meaning acceptable power) .
このような場合、例えば特許文献2に示されるような2モータ式ハイブリッド車両においては、例えば当該文献に記載されるように、回生制動に利用される駆動軸側の回転電機とは別の回転電機における電力消費により、充電制限電力Winを拡大する措置が可能である。 In such a case, for example, in the 2-motor type hybrid vehicle as described in Patent Document 2, for example as described in the literature, another rotating electric machine and the electric rotating machine of the drive shaft side to be used for regenerative braking It is possible to take measures to expand the charging limited power Win by the power consumption at.
ここで、この回転電機における電力消費の態様として、内燃機関の機関回転数を上昇させることが公知である。より具体的には、例えば、所望の回生制動を行うために必要となる蓄電手段側の受け入れ量を確保するために機関回転数の目標値が定められ、回転電機を力行側で駆動することにより、機関回転数がこの目標値まで引き上げられる。 Here, as an embodiment of the power consumption in the rotary electric machine, it is known to increase the engine rotation speed of the internal combustion engine. More specifically, for example, the target value of the engine speed in order to ensure the acceptance of the power storage unit side which is required to perform a desired regenerative braking is defined, by driving the rotary electric machine in a power running side , the engine speed is raised to the target value.
一方、このような機関回転数の上昇措置は、回生制動を好適に行い得る反面、回生制動中に機関回転数が大きく変動することから、所謂NV(Noise and Vibration)を悪化させる要因となり易い。従来、このような観点に立ったハイブリッド車両の制御は提案されていない。 On the other hand, increasing measures such engine speed, although that may suitably perform regenerative braking, since the engine speed varies greatly during regenerative braking, easily be a factor to deteriorate the so-called NV (Noise and Vibration). Traditionally, the control of the hybrid vehicle standing on this point of view has not been proposed.
即ち、従来の技術には、NVの悪化を抑制しつつ蓄電手段の物理的許容範囲の中で回生制動を十分に行うことが困難であるという技術的問題点がある。尚、機関回転数を上昇させる代わりに補機の駆動を行えば、一見してNVの悪化は生じないが、補機駆動による消費電力は、機関回転数を強制的に引き上げる際の消費電力と較べて小さく、元より充電制限電力Win拡大への寄与が必ずしも十分でない。 In other words, the conventional technology, there is a technical problem that is to perform adequately the regenerative braking in the physical tolerance of the power storage unit while suppressing the deterioration of NV is difficult. Incidentally, by performing the drive of the accessory instead of raising the engine speed, but do not occur the deterioration of NV at a glance, the power consumption by the accessory drive has a power consumption in raising the engine speed to force smaller than the contribution to than the original limiting charging power Win expansion is not always sufficient.
本発明は上述した技術的問題点に鑑みてなされたものであり、NVの悪化を抑制しつつ蓄電手段の物理的許容範囲の中で回生制動を十分に行うことが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the technical problems described above, the control apparatus for a hybrid vehicle capable of sufficiently performing the regenerative braking in the physical tolerance of the power storage unit while suppressing the deterioration of NV it is an object of the present invention to provide a.
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の機関軸に取り付けられた、慣性質量が可変なフライホイールと、第1回転電機と、車軸に繋がる駆動軸との間でトルクの入出力が可能な第2回転電機と、前記機関軸、前記第1回転電機の出力軸及び前記駆動軸に夫々連結された回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、蓄電手段とを備え、前記蓄電手段と前記第1及び第2回転電機との間で電力を入出力可能に構成されたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、前記駆動軸の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、前記算出された要求駆動力が負である場合に回生トルクによる回生制動がなされるように前記第2回転電機を制御する回生制御手段と、前記回生制動がなされる場合に、前記回生制動に係る回生電力と前記蓄電手段の充電制限電力とに基づいて、前記内燃機関の機関回転数の目標値を算出する目標値算出手段と、前記算出された目標値が現在値よりも高い場合に前記フライホイールの慣性質量を高慣性側に変化させる慣性制御手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。 To solve the problem described above, the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, an internal combustion engine, mounted on the engine shaft of the internal combustion engine, and the inertial mass variable flywheel, a first rotating electric machine, the axle another differential including a second rotating electric machine capable of inputting and outputting torque between the drive shaft leading to the engine shaft, the rotary element are respectively connected to the output shaft and the drive shaft of the first rotating electrical machine a differential mechanism having a plurality of rotating elements rotatable, and a storage means, input and output can be configured and controlled the hybrid vehicle and the electric power between said first and second rotating electric machine and said power storage unit to, a control apparatus for a hybrid vehicle, so that the regenerative braking by the regenerative torque is performed when the required driving force calculating means for calculating a required driving force of the drive shaft, the required driving force the calculated is negative the second times to Calculating a regenerative control means for controlling the electric machine, when the regenerative braking is performed, based on the charge power limit of the regenerative power to the power storage unit according to the regenerative braking, the target value of the engine rotational speed of the internal combustion engine a target value calculating means for, the calculated target value, characterized by comprising an inertial control means for varying the inertial mass of the flywheel to a high inertia side is higher than the current value (claim 1 ).
本発明に係る差動機構は、内燃機関と、力行と回生との双方が可能な第1及び第2回転電機と夫々接続される或いは接続可能に構成される回転要素を含む、相互に差動回転可能な複数の回転要素(即ち、各動力要素に対応する回転要素は、動力分割機構に備わる回転要素の少なくとも一部であって、必ずしも全てでなくてもよい)を備えた、例えば、回転二自由度の遊星歯車機構等の形態を採る。 Differential mechanism according to the present invention includes an internal combustion engine, the first and second rotating electric machine and each connected thereto or connectable configured rotating element both of the possible power running and regeneration, another differential rotatable plurality of rotating elements (i.e., the rotating element for each power element is at least a portion of the rotary element provided in the power split mechanism, not all may not be) provided with, for example, rotating It takes the form of a planetary gear mechanism with two degrees of freedom.
この差動機構は、各回転要素相互間の差動作用により、車軸に直接的又は間接的の別を問わず連結される駆動軸(端的には、差動機構の出力軸である)に対し、内燃機関の機関トルクの一部を伝達可能に構成される。また、第2回転電機は、この駆動軸との間でトルクの入出力が可能であり、本発明に係るハイブリッド車両は、内燃機関の機関トルクの一部と、第2回転電機のトルクとを協調的に制御することによって、所謂ハイブリッド走行を行うことが可能である。 The differential mechanism, the differential action between the rotary elements each other, connected by a drive shaft irrespective another directly or indirectly on the axle (Briefly, an output shaft of the differential mechanism) to A part of the engine torque of the internal combustion engine can be transmitted. The second rotating electric machine is capable of inputting and outputting torque between the drive shaft, a hybrid vehicle according to the present invention, a part of the engine torque of the internal combustion engine and a torque of the second rotating electrical machine by cooperatively controlling, it is possible to perform so-called hybrid cars.
一方、第2回転電機から負トルクとしての回生トルクを駆動軸に供給すると、ハイブリッド車両に制動力を与えることができ、また、正回転負トルクの発電作用(回生作用)により、電力回生(即ち、発電)を行うことができる。本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、要求駆動力算出手段により算出される、駆動軸に要求される駆動力としての要求駆動力(尚、駆動力とトルクとの関係は、ギア比やタイヤ径等他の要素が定まれば一義的な関係となり、少なくとも本発明を特定する上で区別される必要はない)が負値である場合に、回生制御手段により第2回転電機が回生状態とされ、電力回生を伴う制動、即ち回生制動が行われる。 On the other hand, is supplied to the drive shaft regenerative torque as negative torque from the second rotating electric machine can provide a braking force to the hybrid vehicle, also by the power generation action of the forward rotation negative torque (regenerative effect), power regeneration (i.e. , power generation) can be carried out. In the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention is calculated by the required driving force calculation means, the required driving force as a driving force required for the drive shaft (Incidentally, the relationship between the driving force and torque, the gear ratio and the tire If diameters other elements Sadamare becomes unique relation, if need not be distinguished in identifying at least present invention) is a negative value, the second rotary electric machine by the regenerative control means and regeneration state is braking with power regeneration, i.e. the regenerative braking is performed.
ここで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、目標値算出手段が、回生制動に係る回生電力と蓄電手段の充電制限電力とに基づいて内燃機関の機関回転数の目標値を算出する。 Here, in the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, the target value calculating means calculates the target value of the engine speed of the internal combustion engine based on a charge power limit of the regenerative power and power storage unit according to the regenerative braking.
回生制動期間における回生電力は、第1及び第2回転電機との間で電力を入出力可能に構成されてなる蓄電手段に蓄積されるが、蓄電手段には、SOCやバッテリ温度等に起因する充電制限電力(受け入れ可能な電力)がある。回生制動時の回生電力が、この充電制限電力に律束されると、回生制動を十分に行うことができない。そこで、第1回転電機を介した機関回転数の強制的上昇措置によって充電制限電力の拡大を図るべく、機関回転数の目標値が定められるのである。目標値算出手段により算出される機関回転数の目標値は、回生電力が充電制限電力に抵触する場合において、その時点の機関回転数よりも高くなる。 Regenerative power in the regenerative braking periods are stored in the power storage means formed by input configured to enable power between the first and second rotating electrical machine, the power storage unit, due to the SOC and the battery temperature, etc. there is a charge limiting power (acceptable power). Regenerative electric power during regenerative braking, this is Ritsutaba the charging power limit, not be enough to provide regenerative braking. Therefore, to achieve expansion of the charge limit power by forced elevation measures of the engine speed via the first rotary electric machine is the target value of the engine speed is determined. Engine speed target value calculated by the target value calculating means, when the regenerative power is in conflict to the charging power limit is higher than the engine speed at that time.
ここで特に、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、算出された目標値が現在値よりも高い場合、即ち、回生制動時の回生電力が充電制限電力に抵触する場合において、慣性制御手段により、フライホイールの慣性質量が高慣性側(慣性質量が大きくなる側)に変化させられる。フライホイールの慣性質量が、二値的にせよ、段階的にせよ、或いは連続的にせよその時点の慣性質量に対して高慣性側に変化すると、第1回転電機による機関回転数上昇措置がなされる過程において、機関回転数を所定量上昇させる際に消費される電力が増加する。即ち、蓄電手段の充電制限電力を所望の値とするために必要な消費電力が決まっている場合、機関回転数上昇措置における機関回転数の上昇幅は、慣性質量が低慣性側にある場合と較べて小さくて済む。 Here, in particular, in the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, when the calculated target value is greater than the current value, i.e., when the regenerative electric power during regenerative braking is in conflict to the charging power limit, due to the inertia control unit , the inertial mass of the flywheel is changed to the high inertia side (side where the inertial mass increases). Inertial mass of the flywheel, binary manner in case, whether stepwise or when changed to the high inertia side with respect to the inertial mass of the point Regardless continuously, the engine rotation speed increase measures by the first rotating electric machine is made in that process, the power consumed when increasing a predetermined amount engine speed increases. That is, charging when the limit power is determined power consumption required for a desired value, rise of the engine speed in engine rotation speed increase measures of the power storage means, in the case where the inertial mass is in the low inertia side compared to be small.
従って、本発明によれば、機関回転数の上昇幅に大きく依存するNVを抑制することができ、NVを顕在化させることなく、蓄電手段の状態に応じた好適な回生制動を実現することができるのである。 Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the NV largely depends on the rise of the engine speed, without eliciting the NV, is possible to realize a suitable regenerative braking in accordance with the state of the power storage means than is possible.
尚、本発明に係るフライホイールは、慣性質量が二値的、段階的又は連続的に可変である。慣性質量を可変とするための物理的構造は一義には規定されず、公知の各種態様を採ることが出来る。例えば、本発明に係るフライホイールは、円板状のフライホイールにおいて磁性流体を径方向に移動可能に収容し、当該磁性流体の当該径方向位置を段階的又は連続的に変化させること等により実現されてもよい。或いは、フライホイールをメインホイール及びサブホイールから構成し、メインホイールのみを使用することにより低慣性、メインホイールにサブホイールを接続することにより高慣性を実現する構成であってもよい。 Incidentally, the flywheel according to the present invention, the inertial mass binary manner a stepwise or continuously variable. The physical structure for the inertial mass variable is uniquely not defined, it is possible to adopt various known manner. For example, a flywheel according to the present invention is to movably accommodate the magnetic fluid in the radial direction in the disc-shaped flywheel, realized by such as be those 該径 direction position stepwise or continuously changed in the magnetic fluid it may be. Alternatively, to configure the flywheel from the main wheel and the sub-wheel, low inertia by using only the main wheel may be configured to realize a high inertia by connecting the sub-wheel main wheel.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記慣性制御手段は、前記目標値と現在値との偏差が大きい程、前記フライホイールの慣性質量の変化幅を大きくする(請求項2)。 In another aspect of the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, the inertia control means, the larger the deviation between the target value and the current value, increasing the range of change in the inertial mass of the flywheel (claim 2 ).
目標値と現在値との偏差は、充電制限電力と回生電力との偏差と一義的に対応する。即ち、目標値と現在値との偏差が大きい程、充電制限電力に対する回生電力の余剰量が大きいことになる。 The deviation between the target value and the current value is uniquely associated with a deviation between the charge limit power regenerative power. That is, as the deviation between the target value and the current value is large, so that the excess amount of regenerative power to the charging limit power is high.
従って、機関回転数の目標値と現在値との偏差に応じて慣性質量の変化幅を大きくすることにより、慣性質量の急変を可及的に抑制し、より効率的な回生制動を実現することができる。 Therefore, by increasing the variation range of the inertia mass in accordance with the deviation between the target value and the current value of the engine rotational speed, it is suppressed as much as possible an abrupt change of the inertial mass, to achieve more efficient regenerative braking can.
尚、この場合、フライホイールは好適にはその慣性質量が多段階に可変であるが、慣性質量が二値的に変化する構成においても、当該偏差が所定値を超えた場合等に高慣性側へ慣性質量を変化させる等を措置を講じることによって、本態様を実現することができる。 In this case, although the flywheel is preferably the inertial mass is variable in multiple stages, even in a configuration in which the inertial mass changes in a two-valued, high inertia side when such the deviation exceeds a predetermined value by measures the like to change the inertial mass to, can realize the present embodiment.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
<Embodiment of the Invention>
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照し、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両1の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両1の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the
図1において、ハイブリッド車両1は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、アクセル開度センサ13及び車速センサ14並びにハイブリッド駆動装置10を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
In Figure 1, the
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述するフライホイール制御を実行可能に構成されている。
ECU100 is, CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) and an electronic control unit which comprises a RAM (Random Access Memory), etc., it is capable of controlling the operation of each unit of the
尚、ECU100は、本発明に係る「要求駆動力算出手段」、「回生制御手段」、「目標値算出手段」、「停止制御手段」、「慣性制御手段」及び「回転数制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
Incidentally,
ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1の車軸たる左車軸SFL(左前輪FLに対応)及び右車軸SFR(右前輪FRに対応)に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両1を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成については後述する。
The
PCU11は、バッテリ12から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ12に供給可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ12とモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2との間の電力の入出力を制御可能に構成された電力制御ユニットである。PCU11は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される構成となっている。
PCU11 supplies to motor generator MG1 and motor generator MG2 will be described later converts the DC power extracted from the
バッテリ12は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルを複数(例えば、数百個)直列に接続した構成を有する電池ユニットであり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。
アクセル開度センサ13は、ハイブリッド車両1の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Taを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
The
車速センサ14は、ハイブリッド車両1の車速Vを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
The vehicle speed sensor 14 is a sensor configured to be able to detect the vehicle speed V of the
次に、図2を参照し、ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、ハイブリッド駆動装置10の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
Next, a detailed configuration of the
図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、フライホイール300、入力軸400、動力分割機構500、MG1出力軸600、駆動軸700、モータジェネレータMG1、モータジェネレータMG2及び減速装置800を備える。
2, the
エンジン200は、本発明に係る「内燃機関」の一例たる多気筒ガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図3を参照し、エンジン200の詳細な構成について説明する。ここに、図3は、エンジン200の構成を概念的に表す模式的断面図である。尚、同図において、図1及び図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する熱エネルギを、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して運動エネルギとして取り出し可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン200のものに限定されず各種の態様を有してよい。
図3において、エンジン200は、気筒201内において燃焼室に点火プラグ(符号省略)の一部が露出してなる点火装置202による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクティングロッド204を介して、本発明に係る「機関軸」の一例たるクランクシャフト205の回転運動に変換可能に構成されている。クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転角であるクランク角θcrkを検出可能なクランクポジションセンサ206が設置されている。このクランクポジションセンサ206は、ECU100(不図示)と電気的に接続されており、ECU100は、このクランクポジションセンサ206から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン200の機関回転速度NEを算出することができる。
3, the
エンジン200において、外部から吸入された空気は吸気管207を通過し、吸気ポート210を介して吸気バルブ211の開弁時に気筒201内部へ導かれる。一方、吸気ポート210には、インジェクタ212の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート210に対し燃料を噴射可能な構成となっている。インジェクタ212から噴射された燃料は、吸気バルブ211の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
In the
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ212に供給される構成となっている。気筒201内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ211の開閉に連動して開閉する排気バルブ213の開弁時に排気ポート214を介して排気管215に導かれる。
The fuel is stored in a fuel tank (not shown), and is supplied to the
排気管215には、三元触媒216が設置されている。三元触媒216は、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)及びHC(炭化水素)の酸化燃焼反応と、同じくエンジン200から排出されるNOx(窒素酸化物)の還元反応とを略同時に進行せしめることによって、エンジン200の排気を浄化可能に構成された公知の排気浄化用触媒装置である。
A three-
排気管215には、エンジン200の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ217が設置されている。更に、気筒201を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン200を冷却するために循環供給される冷却水(LLC)に係る冷却水温を検出するための水温センサ218が配設されている。これら空燃比センサ217及び水温センサ218は、夫々ECU100と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ECU100により適宜参照される構成となっている。
An air-
一方、吸気管207における、吸気ポート210の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ208が配設されている。このスロットルバルブ208は、ECU100と電気的に接続されたスロットルバルブモータ209によってその駆動状態が制御される構成となっている。ECU100は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度(即ち、上述したアクセル開度Ta)に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ209を制御するが、スロットルバルブモータ209の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ208は、電子制御式スロットルの一部として構成されている。
On the other hand, on the upstream side of the
図2に戻り、フライホイール300は、上述したクランクシャフト205に取り付けられ、クランクシャフト205と一体に回転する大略円板状の振動抑制装置である。フライホイール300の円板状の本体部には、中心付近から径方向に弧状に延びる筒状の収容部が複数形成されており、この収容部には磁性流体が当該収容部内を移動可能に収容されている。フライホイール300は、この収容部の長手方向における当該磁性流体の位置を変化させるための磁界を発生可能な磁界発生装置を内蔵しており、この磁界発生装置が発する磁界の強さに応じて、収容部内の磁性流体の位置が変化する構成となっている。
Returning to Figure 2, the
収容部に収容される磁性流体には質量がある。従って、収容部内における磁性流体の位置が変化すると、フライホイール300の慣性質量は変化する。即ち、磁性流体が中心部寄りの位置にある程フライホイール300は低慣性(慣性質量が小さい)となり、磁性流体が外周面寄りの位置にある程フライホイール300は高慣性(慣性質量が大きい)となる。フライホイール300の慣性質量と磁界発生装置が発する磁界の大きさとの関係は予め実験的且つ理論的に与えられている。また、磁界発生装置はECU100と電気的に接続されており、ECU100による制御を受けて駆動される。従って、ECU100は、フライホイール300の慣性質量を所望の値に連続的に可変に制御することができる。
The magnetic fluid accommodated in the accommodating portion has a mass. Therefore, when the position of the magnetic fluid changes in the accommodating portion, the inertial mass of the
尚、フライホイール300は、本発明に係る「フライホイール」の一例であり、特に磁性流体の位置変化により慣性質量を制御する構成を採るが、このような慣性質量の制御態様は一例に過ぎず、慣性質量を可変とするフライホイールの物理的構成は、公知の各種構成を適用することができる。
Incidentally, the
モータジェネレータMG1は、本発明に係る「第1回転電機」の一例たる電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータMG2は、本発明に係る「第2回転電機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。尚、モータジェネレータMG1及びMG2は、例えば三相同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、他の構成を有していてもよい。 Motor generator MG1 is a which is an example motor generator of the present invention, "first rotating electric machine", comprising: a power running function for converting electrical energy into kinetic energy, and a regenerative function of converting kinetic energy into electrical energy and it has a configuration. Motor generator MG2 is a which is an example motor generator of the present invention, "the second rotating electric machine", similarly to motor generators MG1, converts electrical energy and power running function for converting the kinetic energy, the kinetic energy into electrical energy It has become regeneration function that and configured to include a. The motor generators MG1 and MG2, for example is configured as a three-phase synchronous motor generator, for example a rotor having a plurality of permanent magnets on its outer surface and a stator which three-phase coils wound thereon to form a rotating magnetic field Although it has the structure with which it comprises, it may have another structure.
動力分割機構500は、中心部に設けられた、本発明に係る「回転要素」の一例たるサンギアS1と、サンギアS1の外周に同心円状に設けられた、本発明に係る「回転要素」の他の一例たるリングギアR1と、サンギアS1とリングギアR1との間に配置されてサンギアS1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアP1と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する、本発明に係る「回転要素」の更に他の一例たるキャリアC1とを備えた、本発明に係る「差動機構」の一例たる回転二自由度の遊星歯車機構である。
動力分割機構500において、サンギアS1は、モータジェネレータMG1の出力軸であるMG1出力軸600(モータジェネレータMG1のロータRTに連結される)に固定されており、その回転速度はモータジェネレータMG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1と等価である。また、リングギアR1は、駆動軸700に固定されており、その回転速度は駆動軸700の回転速度たる出力回転速度Noutと等価である。尚、駆動軸700には、モータジェネレータMG2のロータが固定されており、出力回転速度NoutとモータジェネレータMG2の回転速度たるMG2回転速度Nmg2とは等しくなっている。キャリアC1は、エンジン200のクランクシャフト205に連結された入力軸400と連結されており、その回転速度は、エンジン200の機関回転速度NEと等価である。尚、ハイブリッド駆動装置10において、MG1回転速度Nmg1及びMG2回転速度Nmg2は、夫々レゾルバ等の回転センサにより一定の周期で検出されており、ECU100に一定又は不定の周期で送出されている。
In
駆動軸700は、ハイブリッド車両1の駆動輪たる右前輪FR及び左前輪FLを夫々駆動するドライブシャフトSFR及びSFL(即ち、これらドライブシャフトは、本発明に係る「車軸」の一例である)と、デファレンシャル等各種減速ギアを含む減速装置としての減速機構800を介して連結されている。従って、モータジェネレータMG2の力行時に駆動軸700に供給されるモータトルクTmg1は、減速機構800を介して各ドライブシャフトへと伝達され、ハイブリッド車両1の走行用動力として利用される。一方、モータジェネレータMG2の回生時に各ドライブシャフト及び減速機構800を介して駆動軸700に入力される駆動力は、モータジェネレータMG2の発電用動力として利用される。この場合、モータジェネレータMG2のモータトルクTmg1は一種の回生トルクとなり、その大きさは、回生電力の大きさと、駆動軸700を介して駆動輪に与えられる制動力(回生制動力)の大きさと相関する。MG2回転速度Nmg2は、ハイブリッド車両1の車速Vと一義的な関係にある。
Drive
ハイブリッド駆動装置10において、動力分割機構500は、エンジン200からクランクシャフト205を介して入力軸400に供給されるエンジントルクTeを、キャリアC1とピニオンギアP1とによってサンギアS1及びリングギアR1に所定の比率(各ギア相互間のギア比に応じた比率)で分配し、エンジン200の動力を2系統に分割することが可能となっている。より具体的には、動力分割機構500の動作を分かり易くするため、リングギアR1の歯数に対するサンギアS1の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン200からキャリアC1に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、MG1出力軸600に現れるトルクTesは下記(1)式により、また駆動軸700に現れるエンジン直達トルクTepは下記(2)式により夫々表される。
In the
Tes=Te×ρ/(1+ρ)・・・(1)
Tep=Te×1/(1+ρ)・・・(2)
尚、本発明に係る「差動機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構500として例示したものに限定されない。例えば、本発明に係る動力分配手段は、複数の遊星歯車機構を備え、一の遊星歯車機構に備わる複数の回転要素が、他の遊星歯車機構に備わる複数の回転要素の各々と適宜連結され、一体の差動機構を構成していてもよい。
Tes = Te × ρ / (1 + ρ) (1)
Tep = Te × 1 / (1 + ρ) (2)
The configuration according to the embodiment relating to the “differential mechanism” according to the present invention is not limited to that illustrated as the
また、本実施形態に係る減速機構800は、予め設定された減速比に従って駆動軸700の回転速度を減速するに過ぎないが、ハイブリッド車両1は、この種の減速装置とは別に、例えば、複数のクラッチ機構やブレーキ機構を構成要素とする複数の変速段を備えた有段変速装置を備えていてもよい。
Further, the
<実施形態の動作>
<動力分割機構500の動作>
本実施形態に係るハイブリッド車両1では、動力分割機構500の差動作用により一種の電気的CVT(Continuously Variable Transmission)機能が実現される。ここで、図4を参照し、動力分割機構500の動作について説明する。ここに、図4は、ハイブリッド駆動装置10の動作共線図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
<Operation of Embodiment>
<Operation of
In the
図4において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にモータジェネレータMG1(一義的にサンギアS1)、エンジン200(一義的にキャリアC1)及びモータジェネレータMG2(一義的にリングギアR1)が表されている。 4, the vertical axis represents the rotational speed, the horizontal axis, a motor-generator MG1 (uniquely sun gear S1) from left to right, the engine 200 (uniquely carrier C1) and the motor generator MG2 (uniquely the ring gear R1) is represented.
ここで、動力分割機構500は回転要素相互間で回転二自由度の差動作用を呈する遊星歯車機構であり、サンギアS1、キャリアC1及びリングギアR1のうち二要素の回転速度が定まった場合に、残余の一回転要素の回転速度が必然的に定まる構成となっている。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表すことができる。尚、これ以降適宜、動作共線図上の点を動作点mi(iは自然数)によって表すこととする。即ち、一の動作点miには一の回転速度が対応している。
Here, the
図4において、モータジェネレータMG2の動作点が動作点m1であるとする。この場合、モータジェネレータMG1の動作点が動作点m3であれば、残余の一回転要素たるキャリアC1に連結されたエンジン200の動作点は、動作点m2となる。この際、例えば、駆動軸700の回転速度を維持したままモータジェネレータMG1の動作点を動作点m4及び動作点m5に変化させれば、エンジン200の動作点は夫々動作点m6及び動作点m7へと変化する。
4, the operating point of the motor generator MG2 is in an operating point m1. In this case, if the operating point is the operating point m3 of motor generators MG1, the operating point of the
即ち、ハイブリッド駆動装置10では、モータジェネレータMG1を回転速度制御装置とすることによって、エンジン200を所望の動作点で動作させることが可能となる。エンジン200の動作点(この場合の動作点とは、機関回転速度とエンジントルクTeとの組み合わせによって規定される)は、基本的に、エンジン200の燃料消費率が最小となる最適燃費動作点に制御される。
That is, in the
尚、補足すると、動力分割機構500において、駆動軸700に先に述べたエンジントルクTeに対応するエンジン直達トルクTepを供給するためには、エンジントルクTeに応じて現れる先述のトルクTesと大きさが等しく且つ符合が反転した(即ち、負トルクである)反力トルクをモータジェネレータMG1からMG1出力軸600に供給する必要がある。この場合、動作点m3或いは動作点m4といった正回転領域の動作点において、MG1は正回転負トルクの発電状態となる。即ち、ハイブリッド駆動装置10では、モータジェネレータMG1を反力要素として機能させることにより、駆動軸700にエンジントルクTeの一部を供給しつつ発電を行うことができる。駆動軸700に対し要求されるトルクである駆動軸要求トルクTpnがエンジン直達トルクTepで不足する場合には、モータジェネレータMG2から駆動軸700に対し適宜モータトルクTmg2が供給される。
Incidentally, Supplementally, in the
一方、車両減速時等、車両が制動力を必要とする場合、モータジェネレータMG2から駆動軸700に供給されるモータトルクTmg2を負トルクに制御することにより、車両を減速させることができる。この場合、モータジェネレータMG2は、正回転領域で負トルクとなることから電力回生状態となる。即ち、この負のモータトルクTmg2は回生トルクであり、車両に制動力を与えつつ電力回生を行う、所謂回生制動を実現するためのトルクとなる。
On the other hand, when the vehicle decelerates or the like, when the vehicle requires a braking force, by controlling the motor torque Tmg2 supplied to the
ここで、回生制動時には、回生トルクの大きさとMG2回転速度Nmg2(一義的に駆動軸700の回転速度)とにより回生電力が決まるが、それとは別に、バッテリ12には受け入れ可能な電力に制限がある。この制限の度合いは充電制限電力Winとして表され、バッテリ12のSOC(State Of Charge)やバッテリ温度等により適宜変化する。この充電制限電力Winは、公知の手法に基づいてECU100により所定周期で繰り返し演算されている。バッテリ12を保護する観点からは、充電制限電力Winを超えた電力をバッテリ12に供給することはできないため、このような場合には然るべき対策が必要となる。
Here, during regenerative braking, but regenerative power by the (rotational speed of uniquely driving shaft 700) and the magnitude of the regenerative torque MG2 rotational speed Nmg2 is determined, apart from that, the
この種の対策としては、回生トルクを低減することが考えられる。然るに、回生トルクを低下させると車両に付与すべき制動力が減少するため、不足する制動力を、車両に別途備わる公知の各種油圧制動装置による摩擦制動力により代替する必要が生じる。この場合、制動力の収支には問題がないが、エネルギ資源を有効に利用する観点からは必ずしも十分でない。 As this type of countermeasure, it is conceivable to reduce the regenerative torque. However, since decreasing the regenerative torque braking force to be applied to the vehicle is reduced, the braking force is insufficient, alternative need to occur by the frictional braking force by separately provided various known hydraulic braking system in a vehicle. In this case, there is no problem in the balance of the braking force, it is not necessarily sufficient from the viewpoint of effective use of energy resources.
そこで、このように充電制限電力Winを超えた電力回生が生じることが予見される場合においては、モータジェネレータMG1により強制的に電力を消費してバッテリ12のSOCを低下させ、もって充電制限電力Winを拡大させる措置が講じられる。モータジェネレータMG1による電力消費とは、モータジェネレータMG1を正回転正トルク領域で稼動させることを意味し、図4の動作共線図からも明らかなように、エンジン200の機関回転数NEを強制的に上昇させることを意味する。
Therefore, in the case where in this manner power regeneration beyond the limiting charging power Win occurs is foreseen, forcibly lowering the SOC of the
ところが、このように機関回転数NEを上昇させる場合、機関回転数の上昇幅が大きい程、ハイブリッド車両1におけるNVが悪化する。そこで、本実施形態では、ECU100がフライホイール制御を実行することによって、この機関回転数NEを強制的に上昇させるにあたっての上昇幅を抑制する構成となっている。
However, if in this manner increases the engine speed NE, the larger the rise in the engine speed, NV is degraded in the
<フライホイール制御の詳細>
ここで、図5を参照し、本実施形態の動作としてECU100により実行されるフライホイール制御について説明する。ここに、図5は、フライホイール制御のフローチャートである。尚、フライホイール制御は、フライホイール300の慣性質量を最適値に維持するための制御である。尚、フライホイール制御は、ECU100がハイブリッド車両1の動作を制御する上で実行する各種制御の一つであり、所定周期で繰り返し実行される制御である。
<Details of flywheel control>
Here, with reference to FIG. 5, the flywheel control performed by ECU100 as operation | movement of this embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart of the flywheel control. The flywheel control is control for maintaining the inertial mass of the
図5において、ECU100は、駆動軸700に要求されるトルクである要求駆動トルクTpnを算出する(ステップS110)。要求駆動トルクTpnは、要求駆動力Ftに所定の換算処理を施すことによって算出される。要求駆動力Ftは、アクセル開度センサ13により検出されるアクセル開度Taと、車速センサ14により検出される車速Vとに基づいて、ROMに格納された要求駆動力マップから該当値を選択することによって取得される。
In FIG. 5,
要求駆動トルクTpnが算出されると、ECU100は、算出された要求駆動トルクTpnが負値であるか否かを判定する(ステップS120)。負の要求駆動トルクTpnは、ハイブリッド車両1の減速要求に対応しており、モータジェネレータMG2から負のモータトルクである回生トルクを供給することによる回生制動の実行要求に相当する。要求駆動トルクTpnが負値を採らない場合(ステップS110:NO)、即ち端的には正値を採る場合、ECU100はフライホイール300の慣性質量を通常の慣性制御に従って制御する(ステップS190)。通常の慣性制御とは、フライホイール300の慣性質量を、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められた、ハイブリッド車両1の動作制御上最適な値とするための制御である。このような通常の慣性制御は、本願との関係性が低いため、ここではその詳細を割愛する。但し、本実施形態では、フライホイール300の慣性質量は、低慣性側(慣性質量が小さい側)の値と、高慣性側(慣性質量が大きい側)の値との間で二値的に制御されるものとする。フライホイール300の慣性質量は、ECU100の指令値(高慣性指令値又は低慣性指令値)に従って、フライホイール300の駆動装置が駆動制御されることにより変化する。
When the required driving torque Tpn is calculated,
要求駆動トルクTpnが負値である場合(ステップS120:YES)、即ち、回生制動の実行要求がある場合、ECU100は、バッテリ12の充電制限電力Winを取得する(ステップS130)。充電制限電力Winは、別途ECU100が取得又は推定するバッテリ12のSOC値(例えば、満充電を100(%)、完全放電を0(%)として充電状態を規格化した値)と、バッテリ12の温度等に基づいて、ROMに格納された充電制限電力マップから取得される。充電制限電力Winは、基本的に、SOC値が100(%)に近付く程段階的に小さくなる。
If the required driving torque Tpn is negative value (Step S120: YES), i.e., if there is a regenerative braking execution request,
充電制限電力Winを取得すると、ECU100は、要求駆動トルクTpnと充電制限電力Winとから、エンジン200の目標機関回転数NEtgを算出する(ステップS140)。ここで、ステップS140で算出される目標機関回転数NEtgは、回生制動による回生電力が充電制限電力Win未満であれば現在値とされ、回生電力が充電制限電力Win以上であればその偏差に応じて現在値よりも高回転側で設定される。
When acquiring the charge limit power Win,
具体的には、ECU100は、要求駆動トルクTpnに相当する回生トルクをモータジェネレータMG2から供給した場合における回生電力(発電電力)を算出する。この回生電力は、回生トルクの大きさとMG2回転速度Nmg2とに基づいた数値演算により得られる。次に、このモータジェネレータMG2による回生電力と充電制限電力Winとの偏差(充電電力偏差)を算出し、この充電電力偏差が大きい程、目標機関回転数NEtgを高く設定する。
Specifically,
目標機関回転数NEtgは、モータジェネレータMG1による機関回転数NEの強制的上昇措置の到達目標であり、要求駆動トルクTpnに相当する回生トルクを駆動軸700に供給可能とするために必要となる消費電力(充電電力偏差が大きい程、大きくなる)と、モータジェネレータMG1がエンジン200の機関回転数を単位量引き上げるために必要な消費電力とに基づいて決定される。
Target engine rotational speed NEtg are goals of the force increase action in the engine speed NE by the motor generators MG1, consumption needed to be supplied to the regenerative torque corresponding to the required driving torque Tpn to the drive shaft 700 (the larger the charging power deviation larger) power and motor generator MG1 is determined based on the power required to raise a unit volume of the rotational speed the engine of the
尚、モータジェネレータMG1がエンジン200の機関回転数を単位量引き上げるために必要な消費電力は、クランクシャフト205に取り付けられたフライホイール300の慣性質量に応じて変化する。フライホイール300の慣性質量は、先述したように、ステップS190における通常の慣性制御により低慣性側又は高慣性側のいずれか一方に制御されており、ECU100は、その時点におけるフライホイール300の慣性質量に基づいて当該消費電力を算出し、目標機関回転数NEtgを算出する。
The motor generator MG1 power consumption required to raise a unit volume of the engine speed of the
ECU100は、算出された目標機関回転数NEtgが現在値(即ち、現在の機関回転数NE)よりも高回転側にあるか否かを判定する(ステップS150)。現在値よりも高回転側でなければ(ステップS150:NO)、即ち、回生制動時の回生電力が充電制限電力Winに抵触していなければ、フライホイール300の慣性質量を現在の値に維持する(ステップS180)。一方、算出された目標機関回転数NEtgが現在値よりも高回転側にある場合(ステップS150:YES)、即ち、回生制動時の回生電力が充電制限電力Winに抵触している場合、ECU100は、フライホイール300に対して低慣性指令を実行中であるか否かを判定する(ステップS160)。高慣性指令中であれば(ステップS160:NO)、処理はステップS180に移行され、慣性質量は現在の値(即ち、高慣性側の値)に維持される。
ECU100 determines the calculated target engine speed NEtg the current value (i.e., the current engine speed NE) whether the high rotation side than (step S150). If high rotation side than the current value (step S150: NO), i.e., the regenerative electric power during regenerative braking unless violate the limiting charging power Win, to maintain the inertial mass of the
ここで、回生制動時の回生電力が充電制限電力Winに抵触しており、且つフライホイール300に対して低慣性指令中である場合(ステップS160:YES)、ECU100は、フライホイール300に対して高慣性指令を実行する(ステップS170)。高慣性指令が実行されると、フライホイール制御は終了する。
Here, when and regenerative power during regenerative braking is conflict with the limiting charging power Win, a and low inertia command in respect flywheel 300 (step S160: YES),
フライホイール30の慣性質量が、この高慣性指令により高慣性側の値に変化すると、モータジェネレータMG1を力行駆動して機関回転数NEを強制的に上昇させる際の消費電力が、ステップS140において参照された消費電力と較べて増大する。従って、係るフライホイール制御と並行してモータジェネレータMG1による機関回転数NEの上昇措置を講じた際に、機関回転数NEがステップS140で設定された目標機関回転数NEtgに到達するよりも前に、充電制限電力Winによる充電制限が解除される。即ち、機関回転数NEの上昇幅が縮小され、エンジン200の回転変動が極力抑制される。その結果、回生制動を期待通りに進行させるにあたって、ハイブリッド車両1におけるNVの悪化を極力抑制することができる。
Inertial mass of the flywheel 30, when changing the value of the high inertia side by the high inertia command, the power consumption when forcibly increase the engine rotational speed NE and the power running driving motor generator MG1, referred to in step S140 increased as compared with the power consumption. Therefore, according to the time of taking the rising action of the engine speed NE by motor generator MG1 in parallel with the flywheel control, before the engine speed NE reaches the set target engine speed NEtg in step S140 , the charge restriction by limiting charging power Win is released. That is, rise of the engine speed NE is reduced, the rotational fluctuation of the
尚、このようにフライホイール300の慣性質量を二値的に切り替える制御態様においては、フライホイール300において慣性質量を可変とする構造により多様性を持たせることができる。
In the control mode in this way switches the inertial mass of the
<第2実施形態>
次に、図6を参照し、本発明の第2実施形態に係るフライホイール制御について説明する。ここに、図6は、第2実施形態に係るフライホイール制御のフローチャートである。尚、同図において、図5と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
Second Embodiment
Next, flywheel control according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of flywheel control according to the second embodiment. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 5, and the description thereof is omitted as appropriate.
図6において、目標機関回転数NEtgが現在値よりも高回転側にあり(ステップS150:YES)、且つフライホイール300に対し低慣性指令が実行されている場合(ステップS160:YES)、ECU100は、回転数偏差ΔNEを取得する(ステップS161)。回転数偏差ΔNEとは、目標機関回転数NEtgと現在値との差分である。回転数偏差ΔNEを取得すると、ECU100は、回転数偏差ΔNEに応じた多段階(或いは連続的な)慣性指令を実行する(ステップS171)。即ち、回転数偏差ΔNEが大きければより高慣性側への慣性指令がなされる。
6, located in the target engine rotational speed NEtg the high rotation side than the current value (step S150: YES), and if the low inertia command to the
本実施形態によれば、回転数偏差ΔNEに応じてフライホイール300の慣性質量が制御されるので、ハイブリッド車両1のNVの悪化を顕在化させない範囲でフライホイール300の慣性質量の変化を可及的に抑制することができる。従って、フライホイール300の慣性質量を無駄に大きく変化させる必要がなくなり、フライホイール300を駆動するエネルギ資源(本実施形態では、磁界を発生させるための電力資源である)をその分だけ節減することができる。
According to this embodiment, since the inertial mass of the
尚、本実施形態では、フライホイール300における通常の慣性制御(ステップS190)は、第1実施形態と変わらないものとなっている。しかしながら、元よりフライホイール300がその慣性質量を連続的に可変に制御し得る構成を有する点に鑑みれば、ステップS190に相当する通常の慣性制御において、フライホイール300の慣性質量が多段階に(或いは連続的に)制御されてもよい。その場合、ステップS160に係る判定処理は、高慣性指令以外の指令中であるか否かを判定する処理とし、「YES」側に分岐した場合に、慣性質量の残余の制御幅の範囲で回転数偏差ΔNEに応じた慣性指令を行ってもよい。
In the present embodiment, the normal inertia control in flywheel 300 (step S190) is made as unchanged from the first embodiment. However, in view of the point having the configuration from the beginning
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and control of a hybrid vehicle involving such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、慣性質量が可変なフライホイールを有するハイブリッド車両に適用可能である。 The present invention is applicable to a hybrid vehicle that the inertial mass has a variable flywheel.
1…ハイブリッド車両、10…ハイブリッド駆動装置、100…ECU、200…エンジン、300…フライホイール、400…入力軸、500…動力分割機構、600…MG1出力軸、700…駆動軸、800…減速機構、MG1、MG2…モータジェネレータ。
1 ... hybrid vehicle, 10 ... hybrid drive apparatus, 100 ... ECU, 200 ... engine, 300 ...
Claims (2)
該内燃機関の機関軸に取り付けられた、慣性質量が可変なフライホイールと、
第1回転電機と、
車軸に繋がる駆動軸との間でトルクの入出力が可能な第2回転電機と、
前記機関軸、前記第1回転電機の出力軸及び前記駆動軸に夫々連結された回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、
蓄電手段と
を備え、
前記蓄電手段と前記第1及び第2回転電機との間で電力を入出力可能に構成されたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記駆動軸の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記算出された要求駆動力が負である場合に回生トルクによる回生制動がなされるように前記第2回転電機を制御する回生制御手段と、
前記回生制動がなされる場合に、前記回生制動に係る回生電力と前記蓄電手段の充電制限電力とに基づいて、前記内燃機関の機関回転数の目標値を算出する目標値算出手段と、
前記算出された目標値が現在値よりも高い場合に前記フライホイールの慣性質量を高慣性側に変化させる慣性制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An internal combustion engine;
A flywheel attached to the engine shaft of the internal combustion engine and having a variable inertial mass;
A first rotating electrical machine;
A second rotating electrical machine capable of torque input and output with a drive shaft connected to the axle;
A differential mechanism comprising a plurality of rotating elements capable of differentially rotating with each other, including rotating elements connected to the engine shaft, the output shaft of the first rotating electrical machine and the drive shaft, respectively;
Power storage means, and
A hybrid vehicle control device that controls a hybrid vehicle configured to be able to input and output electric power between the power storage means and the first and second rotating electrical machines,
Required driving force calculating means for calculating the required driving force of the drive shaft;
Regenerative control means for controlling the second rotating electrical machine so that regenerative braking by regenerative torque is performed when the calculated required driving force is negative;
Target value calculating means for calculating a target value of the engine speed of the internal combustion engine based on regenerative electric power related to the regenerative braking and charge limit power of the power storage means when the regenerative braking is performed;
A hybrid vehicle control device comprising: inertia control means for changing the inertial mass of the flywheel to a high inertia side when the calculated target value is higher than a current value.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the inertia control unit increases a change width of an inertial mass of the flywheel as the deviation between the target value and the current value increases.
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