JP2014040199A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関および電動機を駆動源として搭載した、いわゆるハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device used in a so-called hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor as drive sources.
従来、この種のハイブリッド車両として、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸とモータジェネレータMG1の回転軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を出力可能なモータジェネレータMG2とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of hybrid vehicle, a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to a driving shaft coupled to an axle, an output shaft of an engine, and a rotating shaft of a motor generator MG1, and power can be output to the driving shaft There is a known motor generator MG2 (see, for example, Patent Document 1).
このハイブリッド車両に搭載された車両用制御装置は、エンジンからの動力を用いてバッテリを充電しながら登坂路をリバース走行するときに、そのときの登り坂勾配に応じてエンジンに対する要求パワーを変更している。例えば、登り坂勾配が大きいときは、小さいときと比べて充電電力を小さくしてエンジンに対する要求パワーを小さく設定する。これにより、登り坂勾配の大きな登坂路をリバース走行する際には、エンジンから出力されるトルクのうち、駆動軸に作用する前進方向のトルクを小さくすることができ、リバース走行時の登坂性能を向上させることができる。 The vehicle control device mounted on this hybrid vehicle changes the required power for the engine according to the uphill slope at the time of reverse running on the uphill road while charging the battery using the power from the engine. ing. For example, when the uphill slope is large, the charging power is reduced and the required power for the engine is set smaller than when the climbing slope is small. This makes it possible to reduce the torque in the forward direction that acts on the drive shaft out of the torque output from the engine when traveling reversely on an uphill road with a large climbing slope, which increases the climbing performance during reverse traveling. Can be improved.
しかしながら、特許文献1に記載の従来の車両用制御装置にあっては、エンジンからの動力を用いてバッテリを充電しながら登坂路をリバース走行する際の登坂性能に関しては考慮されているが、リバース走行時にモータジェネレータMG2が高温となった場合にその温度特性によってモータジェネレータMG2から出力されるトルクが減少した場合に低下する駆動力をどのように補うかに関して何ら考慮されていなかった。
However, in the conventional vehicle control device described in
このため、従来の車両用制御装置では、リバース走行時にモータジェネレータMG2が高温となりモータジェネレータMG2の出力トルクが減少すると、運転者の要求に見合う駆動力を出力できなくなり、運転者に違和感を与えるという問題があった。 For this reason, in the conventional vehicle control device, when the motor generator MG2 becomes high temperature during reverse running and the output torque of the motor generator MG2 decreases, it becomes impossible to output the driving force that meets the driver's request, and the driver feels uncomfortable. There was a problem.
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、運転者の要求に見合う駆動力でリバース走行を行うことができ、駆動力不足により運転者に違和感を与えることを防止することができる車両用制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can perform reverse traveling with a driving force that meets the driver's request and prevents the driver from feeling uncomfortable due to insufficient driving force. An object of the present invention is to provide a vehicular control device.
本発明に係る車両用制御装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行う蓄電手段と、を備えた車両に適用される車両用制御装置であって、前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、前記内燃機関から出力される動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときに、前記電動機の温度が予め定められた所定温度に達することにより前記電動機から出力される電動機トルクが制限されている場合には、前記電動機トルクの制限分だけ前記駆動軸に出力される動力が増加するよう、前記内燃機関の機関出力を維持したまま前記内燃機関の機関回転数を上昇させる充電リバース走行制御を実行する制御手段と、を備えた構成を有する。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention includes (1) an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a drive wheel. A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three shafts connected to a drive shaft, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and a power storage means for exchanging electric power with the generator and the electric motor And an electric vehicle temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor, and charging the power storage means using a part of the power output from the internal combustion engine. If the motor torque output from the motor is limited when the temperature of the motor reaches a predetermined temperature during reverse running, the drive shaft is limited by the motor torque limit. Out As the power to be increased, has a configuration and a control means for executing a charge reverse drive control for increasing the engine speed of the internal combustion engine while maintaining the engine output of the internal combustion engine.
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、内燃機関からの動力を用いて蓄電手段を充電しながらリバース走行するときに電動機の温度が所定温度に達することにより電動機トルクが制限されている場合には、電動機トルクの制限分だけ駆動軸に出力される動力が増加するよう機関出力を維持したまま機関回転数を上昇させる充電リバース走行制御を実行する。 With this configuration, in the vehicle control device according to the present invention, the motor torque is limited by the temperature of the motor reaching a predetermined temperature when traveling reversely while charging the power storage means using the power from the internal combustion engine. In this case, charge reverse running control is executed to increase the engine speed while maintaining the engine output so that the power output to the drive shaft is increased by the limit of the motor torque.
このため、内燃機関を運転した状態でリバース走行を行うときに電動機トルクが制限されている場合であっても、機関回転数を上昇させることで内燃機関から出力される機関トルクのうち、駆動軸に作用する前進方向のトルクを低下させることができる。これにより、電動機トルクの制限分だけ駆動軸に出力される動力を増加させることができる。 For this reason, even if the motor torque is limited when performing reverse running while the internal combustion engine is operated, the drive shaft out of the engine torque output from the internal combustion engine by increasing the engine speed It is possible to reduce the forward torque acting on the. As a result, the power output to the drive shaft can be increased by the limit of the motor torque.
したがって、本発明に係る車両用制御装置は、運転者の要求に見合う駆動力でリバース走行を行うことができ、駆動力不足により運転者に違和感を与えることを防止することができる。 Therefore, the vehicle control apparatus according to the present invention can perform reverse traveling with a driving force that meets the driver's request, and can prevent the driver from feeling uncomfortable due to insufficient driving force.
また、本発明に係る車両用制御装置は、上記(1)に記載の車両用制御装置において、(2)前記制御手段は、前記充電リバース走行制御において前記電動機温度検出手段により検出された前記電動機の温度が高くなるほど前記機関回転数の上昇量を大きくする構成を有する。 Further, the vehicle control device according to the present invention is the vehicle control device according to (1), wherein (2) the control means is the motor detected by the motor temperature detection means in the charging reverse travel control. As the temperature of the engine increases, the engine speed increases.
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、充電リバース走行制御において電動機の温度が高くなるほど機関回転数の上昇量を大きくする。つまり、電動機の温度上昇に伴って電動機トルクの制限量が増加する場合には、その制限量の増加に併せて機関回転数の上昇量を大きくする。 With this configuration, the vehicle control device according to the present invention increases the increase amount of the engine speed as the temperature of the motor increases in the charge reverse travel control. That is, when the limit amount of the motor torque increases as the temperature of the motor increases, the increase amount of the engine speed is increased along with the increase of the limit amount.
これにより、電動機トルクの制限量が増加するほど内燃機関から出力される機関トルクのうち、駆動軸に作用する前進方向のトルクの低下量を大きくすることができる。したがって、電動機トルクの制限量の変化に併せて駆動軸に作用する前進方向のトルクの低下量を適切に変更することで、電動機トルクの制限量に変化が生じても運転者の要求に見合う駆動力でリバース走行を行うことができる。 As a result, the amount of decrease in the forward torque acting on the drive shaft among the engine torque output from the internal combustion engine can be increased as the motor torque limit amount increases. Therefore, by appropriately changing the amount of decrease in the forward torque acting on the drive shaft in accordance with the change in the motor torque limit amount, even if a change in the motor torque limit amount occurs, the drive that meets the driver's request Reverse running can be done with force.
また、本発明に係る車両用制御装置は、上記(1)または(2)に記載の車両用制御装置において、(3)前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、前記制御手段は、前記充電リバース走行制御において前記アクセル開度検出手段により検出された前記アクセル開度が大きいほど前記機関回転数の上昇量を大きくする構成を有する。 The vehicle control device according to the present invention is the vehicle control device according to (1) or (2), further comprising: (3) an accelerator opening detection unit that detects an accelerator opening of the vehicle; The control means has a configuration in which the amount of increase in the engine speed is increased as the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means in the charging reverse travel control is larger.
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、充電リバース走行制御においてアクセル開度が大きいほど機関回転数の上昇量を大きくする。これにより、運転者の要求するアクセル開度に応じた駆動力でリバース走行を行うことができる。 With this configuration, the vehicle control device according to the present invention increases the amount of increase in the engine speed as the accelerator opening increases in the charge reverse travel control. As a result, reverse traveling can be performed with a driving force corresponding to the accelerator opening required by the driver.
また、本発明に係る車両用制御装置は、上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の車両用制御装置において、(4)前記制御手段は、前記充電リバース走行制御の実行時、前記アクセル開度検出手段により検出された前記アクセル開度と前記電動機温度検出手段により検出された前記電動機の温度とに基づき目標機関回転数を設定し、前記機関回転数が前記目標機関回転数となるよう前記内燃機関および前記発電機を制御する構成を有する。 The vehicle control device according to the present invention is the vehicle control device according to any one of the above (1) to (3), wherein (4) the control means performs the charge reverse travel control, A target engine speed is set based on the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means and the motor temperature detected by the motor temperature detecting means, and the engine speed becomes the target engine speed. The internal combustion engine and the generator are controlled.
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、充電リバース走行制御の実行時、アクセル開度と電動機の温度とに基づき目標機関回転数を設定し、機関回転数が目標機関回転数となるよう内燃機関および発電機を制御する。これにより、電動機の温度上昇に伴って電動機トルクが制限された場合であっても、運転者の要求するアクセル開度に応じた駆動力でリバース走行を行うことができる。 With this configuration, the vehicle control device according to the present invention sets the target engine speed based on the accelerator opening and the temperature of the electric motor when the charging reverse travel control is executed, and the engine speed becomes the target engine speed. Control the internal combustion engine and generator. Thereby, even if it is a case where an electric motor torque is restrict | limited with the temperature rise of an electric motor, reverse driving | running | working can be performed with the driving force according to the accelerator opening which a driver | operator requires.
本発明によれば、運転者の要求に見合う駆動力でリバース走行を行うことができ、駆動力不足により運転者に違和感を与えることを防止することができる車両用制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle control apparatus which can perform reverse driving | running | working with the driving force corresponding to a driver | operator's request | requirement, and can prevent a driver | operator from feeling uncomfortable by lack of driving force can be provided. .
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図10を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、車両の駆動力を発生する動力源として内燃機関および電動機(発電機)を搭載した車両、いわゆるハイブリッド車両に適用される。 With reference to FIGS. 1-10, the vehicle control apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The vehicle control device according to the present embodiment is applied to a vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor (generator) as a power source for generating a driving force of the vehicle, a so-called hybrid vehicle.
図1に示すように、ハイブリッド車両1は、エンジン2と、動力分配統合機構3と、モータジェネレータMG1、MG2と、減速ギヤ4と、バッテリ80と、車両用制御装置10とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
車両用制御装置10は、ハイブリッド用電子制御装置(以下、単にHVECUという)100と、エンジン用電子制御装置(以下、単にエンジンECUという)200と、モータ用電子制御装置(以下、単にモータECUという)300と、バッテリ用電子制御装置(以下、単にバッテリECUという)400とを含んで構成されている。本実施の形態におけるHVECU100は、本発明に係る制御手段を構成する。
The
エンジン2は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されている。エンジン2は、図示しない燃料噴射弁からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を燃料室に吸入する。次いで、エンジン2は、吸入した混合気を爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられる図示しないピストンの往復運動をクランクシャフト27の回転運動に変換する。
The engine 2 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil. The engine 2 injects gasoline from a fuel injection valve (not shown), mixes the sucked air and gasoline, and sucks this mixture into the fuel chamber. Next, the engine 2 explosively burns the intake air-fuel mixture, and converts the reciprocating motion of a piston (not shown) that is pushed down by the energy into the rotational motion of the
また、エンジン2は、エンジンECU200によって制御されるようになっている。エンジンECU200には、クランク角センサや水温センサ等の各種センサ類が接続されている。エンジンECU200は、例えばクランク角センサから入力される信号に基づいてエンジン回転数を算出するようになっている。エンジンECU200は、エンジン2を駆動するための種々の制御信号、例えば燃料噴射弁への駆動信号や、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号、イグニッションコイルへの制御信号などを出力ポートを介して出力するようになっている。 The engine 2 is controlled by the engine ECU 200. Various sensors such as a crank angle sensor and a water temperature sensor are connected to the engine ECU 200. The engine ECU 200 calculates the engine speed based on a signal input from, for example, a crank angle sensor. The engine ECU 200 outputs various control signals for driving the engine 2, such as a drive signal to the fuel injection valve, a drive signal to the throttle motor that adjusts the throttle opening degree, and a control signal to the ignition coil. To output.
エンジンECU200は、HVECU100と通信しており、HVECU100からの制御信号によりエンジン2を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン2の運転状態に関するデータを出力する。
The
動力分配統合機構3は、クランクシャフト27にダンパ30を介して接続された3軸式の動力分配統合機構である。動力分配統合機構3は、外歯歯車のサンギヤ31と、サンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31およびリングギヤ32に噛み合う複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備えている。つまり、動力分配統合機構3は、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。これら3つの回転要素は、後述するようにモータジェネレータMG1の回転軸36に一体回転可能に連結されたサンギヤ31と、カウンタドライブギヤ35およびギヤ機構60を介して駆動輪63a、63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aと、エンジン2の出力軸であるクランクシャフト27との3軸にそれぞれ接続されている。
The power distribution and integration mechanism 3 is a triaxial power distribution and integration mechanism connected to the
キャリア34はクランクシャフト27に連結され、サンギヤ31はモータジェネレータMG1に連結されている。また、リングギヤ32は、リングギヤ軸32aを介して減速ギヤ4に連結されている。リングギヤ軸32aには、カウンタドライブギヤ35が連結されている。カウンタドライブギヤ35は、ギヤ機構60と噛み合っている。
動力分配統合機構3は、モータジェネレータMG1が発電機として機能するときには、キャリア34から入力されるエンジン2からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配する。一方、動力分配統合機構3は、モータジェネレータMG1が電動機として機能するときには、キャリア34から入力されるエンジン2からの動力とサンギヤ31から入力されるモータジェネレータMG1からの動力とを統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、カウンタドライブギヤ35からギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a、63bに出力される。
When motor generator MG1 functions as a generator, power distribution integration mechanism 3 distributes power from engine 2 input from
減速ギヤ4は、モータジェネレータMG2に連結されたサンギヤ41と、サンギヤ41と同心円上に配置されたリングギヤ42と、サンギヤ41およびリングギヤ42に噛み合う複数のピニオンギヤ43と、一端が本体ケースに固定され、他端がピニオンギヤ43を自転自在に支持する支持軸を有するキャリア44とを備えている。減速ギヤ4は、サンギヤ41、リングギヤ42およびピニオンギヤ43を回転要素としてモータジェネレータMG2から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する遊星歯車機構を構成している。
The
減速ギヤ4は、モータジェネレータMG2が電動機として機能するときには、モータジェネレータMG2から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅してリングギヤ42から出力する。一方、減速ギヤ4は、リングギヤ42に入力された動力による回転を加速して駆動トルクを減衰させてサンギヤ41から出力することにより、モータジェネレータMG2を発電機として機能させる。
When the motor generator MG2 functions as an electric motor, the
モータジェネレータMG1、MG2は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた周知の同期発電電動機として構成されている。すなわち、モータジェネレータMG1、MG2は、動力を入出力可能な発電機および電動機として構成されている。モータジェネレータMG1は、主に発電機として用いられ、モータジェネレータMG2は、主に電動機として用いられる。本実施の形態におけるモータジェネレータMG1は、本発明に係る発電機を構成し、モータジェネレータMG2は、本発明に係る電動機を構成する。 The motor generators MG1 and MG2 are known synchronous generator motors that have a function as an electric motor that converts supplied electric power into mechanical power and a function as an electric generator that converts input mechanical power into electric power. It is configured. That is, motor generators MG1 and MG2 are configured as a generator and an electric motor that can input and output power. Motor generator MG1 is mainly used as a generator, and motor generator MG2 is mainly used as an electric motor. Motor generator MG1 in the present embodiment constitutes a generator according to the present invention, and motor generator MG2 constitutes an electric motor according to the present invention.
モータジェネレータMG1、MG2は、インバータ81、82を介してバッテリ80と電力のやりとりを行う。インバータ81、82とバッテリ80とを接続する電力ライン83は、各インバータ81、82が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータジェネレータMG1、MG2のいずれかで発電される電力を他のモータジェネレータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ80は、モータジェネレータMG1、MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータMG1、MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ80は充放電されない。
モータジェネレータMG1、MG2は、いずれもモータECU300により駆動制御されている。モータECU300には、モータジェネレータMG1、MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータジェネレータMG1、MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ85、86からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータMG1、MG2に印加される相電流などが入力される。モータECU300からは、インバータ81、82へのスイッチング制御信号が出力されている。
Motor generators MG1 and MG2 are both driven and controlled by
モータECU300は、HVECU100と通信しており、HVECU100からの制御信号によってモータジェネレータMG1、MG2を駆動制御するとともに必要に応じてモータジェネレータMG1、MG2の運転状態に関するデータをHVECU100に出力する。モータECU300は、回転位置検出センサ85、86からの信号に基づいてモータジェネレータMG1、MG2の回転数Nm1、Nm2を演算する。
また、モータECU300には、モータジェネレータMG2の温度(以下、MG2温度Kという)を検出するモータ温度センサ87が接続されている。モータ温度センサ87は、検出したMG2温度KをモータECU300に送信するようになっている。本実施の形態におけるモータ温度センサ87は、本発明に係る電動機温度検出手段を構成する。なお、「電動機温度検出手段」としては、モータジェネレータMG2に直接取り付けられたモータ温度センサ87に限らず、例えばモータジェネレータMG2を冷却する冷却媒体の温度に基づいてMG2温度Kを推定するものとするなど、MG2温度Kを検出可能であればいかなるものでも構わない。
In addition,
さらに、モータECU300は、モータ温度センサ87からのMG2温度Kに基づいてモータジェネレータMG2から出力してもよいトルクの上限値である上限トルクTm2limも演算している。なお、詳細には図示等していないが、モータジェネレータMG1の上限トルクも同様に演算されている。
Further,
バッテリ80は、ニッケル水素やリチウムイオン等からなる充放電可能な二次電池として構成されている。バッテリ80は、モータジェネレータMG1、MG2と電力のやりとりを行うようになっている。本実施の形態におけるバッテリ80は、本発明に係る蓄電手段を構成する。
The
このバッテリ80は、バッテリECU400によって管理されている。バッテリECU400には、バッテリ80を管理するのに必要な信号、例えばバッテリ80の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ80の出力端子に接続された電力ライン83に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ80に取り付けられたバッテリ温度センサ88からの電池温度Tbなどが入力される。
The
バッテリECU400は、必要に応じてバッテリ80の状態に関するデータを通信によりHVECU100に出力する。また、バッテリECU400は、バッテリ80を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ80を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win、Woutを演算している。例えば、これら入出力制限Win、Woutは、それぞれのバッテリ温度Tbに基づく温度依存値にバッテリ80の残容量(SOC)に基づく入力制限用補正係数または出力制限用補正係数を乗じることにより設定可能である。また、これら入出力制限Win、Woutは、演算による他、例えば残容量(SOC)と電池温度Tbとが予め関係付けられた入出力制限用マップを参照することにより求めるようにしてもよい。
HVECU100は、CPU100aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM100bと、データを一時的に記憶するRAM100cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。
The
HVECU100には、イグニッションスイッチ101、アクセルペダルポジションセンサ102、車速センサ103およびシフトポジションセンサ104が接続されている。イグニッションスイッチ101は、ユーザの操作に応じてイグニッション信号をHVECU100に出力する。アクセルペダルポジションセンサ102は、アクセルペダル8の操作量に基づきアクセル開度Accを検出し、アクセル開度Accに応じた信号をHVECU100に出力する。車速センサ103は、ハイブリッド車両1の車速Vを検出し、車速Vに応じた信号をHVECU100に出力する。本実施の形態におけるアクセルペダルポジションセンサ102は、本発明に係るアクセル開度検出手段を構成する。
An
シフトポジションセンサ104は、シフトレバー9の操作位置(シフトポジションSP)を検出し、シフトポジションSPに応じた信号をHVECU100に出力する。シフトポジションSPとしては、例えば、駐車用の駐車ポジション(Pポジション)、前進走行用の走行ポジション(Dポジション)、リバース走行用のリバースポジション(Rポジション)などがある。
HVECU100は、前述したように、エンジンECU200やモータECU300およびバッテリECU400と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU200やモータECU300およびバッテリECU400と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
As described above, the
このように構成されたハイブリッド車両1では、アクセル操作量Accと車速Vとに基づいてユーザ要求パワーが算出され、このユーザ要求パワーに対応する要求動力がカウンタドライブギヤ35に出力されるよう、エンジン2とモータジェネレータMG1、MG2とが運転制御される。また、ハイブリッド車両1の走行モードとしては、例えばハイブリッド走行モードやモータ走行モードあるいは回生走行モード等がある。
In the
ハイブリッド走行モードでは、エンジン2の機関出力を利用してモータジェネレータMG1に発電させつつ、エンジン2およびモータジェネレータMG2の両者を駆動力源としてハイブリッド車両1を走行させる。モータ走行モードでは、エンジン2を停止させた状態でモータジェネレータMG2を駆動力源としてハイブリッド車両1を走行させる。回生走行モードは、減速要求等の所定条件が成立した場合にギヤ機構60を介して入力されるエネルギを利用してモータジェネレータMG2にて発電を行う走行モードである。
In the hybrid travel mode, the
次に、このように構成された本実施の形態に係るハイブリッド車両1の動作、特にエンジン2からの動力を用いてバッテリ80を充電しながらリバース走行する際の動作について説明する。
Next, the operation of the
ハイブリッド車両1では、リバース走行時は、バッテリ80の残容量(SOC)が所定値(例えば、40%)以上のときには、エンジン2の運転を停止した状態でモータジェネレータMG2からのトルク(以下、このトルクをMG2トルクTm2という)によりリバース走行する駆動制御となる。これに対し、バッテリ80の残容量(SOC)が所定値未満に至ると、バッテリ80を充電する必要が生じることから、モータジェネレータMG2を駆動しつつ、エンジン2を運転してバッテリ80を充電しながらリバース走行する駆動制御となる。以下、このようなリバース走行を「充電リバース走行」ということとする。
In the
ここで、モータジェネレータMG2は、自身の温度であるMG2温度Kに依存してMG2トルクTm2の出力特性が異なるという性質を有している。 Here, motor generator MG2 has the property that the output characteristics of MG2 torque Tm2 differ depending on MG2 temperature K, which is its own temperature.
図2(a)は、充電リバース走行時のアクセル開度Accに応じて出力されるMG2トルクTm2[N・m]がMG2温度Kの高さによって異なる様子を示したグラフである。なお、図2(a)におけるMG2トルクTm2[N・m]は、リバース走行に対応して負の値を示している。 FIG. 2A is a graph showing how the MG2 torque Tm2 [N · m] output according to the accelerator opening Acc during reverse charging travel varies depending on the height of the MG2 temperature K. Note that the MG2 torque Tm2 [N · m] in FIG. 2A shows a negative value corresponding to the reverse running.
図2(a)に示すように、アクセル開度Accが所定値以上の範囲において、MG2温度KがK1[℃]からK2[℃]に上昇すると、駆動力として出力されるMG2トルクTm2[N・m]が低下することが分かる。なお、MG2温度K1[℃]は、アクセル開度Accが増加してもMG2トルクTm2[N・m]が低下することのない温度とされる。 As shown in FIG. 2 (a), when the MG2 temperature K rises from K1 [° C.] to K2 [° C.] in the range where the accelerator opening Acc is equal to or greater than a predetermined value, the MG2 torque Tm2 [N・ It can be seen that m] decreases. The MG2 temperature K1 [° C.] is a temperature at which the MG2 torque Tm2 [N · m] does not decrease even when the accelerator opening degree Acc increases.
こうしたMG2温度Kの上昇に伴ってMG2トルクTm2[N・m]が低下すると、図2(b)に示すように、アクセル開度Accが所定値以上の範囲においてハイブリッド車両1の駆動力[N]も低下してしまう。 When the MG2 torque Tm2 [N · m] decreases as the MG2 temperature K increases, as shown in FIG. 2B, the driving force [N ] Also decreases.
充電リバース走行時におけるハイブリッド車両1の駆動力F[N]は、次式(1)によって表すことができる。次式(1)において、Tm2はMG2トルク[N・m]、Grは減速ギヤ4の減速比、Teはエンジントルク[N・m]、ρはプラネタリギヤ比、ρdefはデファレンシャルギヤ62のデフ比、Rtはタイヤ径[m]である。
充電リバース走行時は、上記式(1)で示されるように、概略的にはMG2トルクTm2[N・m]とエンジントルクTe[N・m]との和をタイヤ径Rt[m]で除した値が駆動力F[N]として出力されている。 During reverse charging, the sum of the MG2 torque Tm2 [N · m] and the engine torque Te [N · m] is divided by the tire diameter Rt [m] as shown in the above equation (1). This value is output as the driving force F [N].
ここで、エンジン2から出力されたトルクのうち動力分配統合機構3を介してリングギヤ軸32aに作用するトルク(直達トルク)は、リングギヤ軸32aに前進方向のトルクとして作用する。上記式(1)でいえば、MG2トルクTm2[N・m]が負の値であるのに対してエンジントルクTe[N・m]が正の値となっている。このため、充電リバース走行時には、直達トルクは走行方向(リバース方向)に対して逆向きのトルクとして作用する。
Here, of the torque output from the engine 2, the torque (direct torque) acting on the
したがって、通常時(例えばMG2トルクTm2が制限されていないとき)は、充電リバース走行するときにリングギヤ軸32aに要求トルクを出力するために、直達トルクをキャンセルするためのトルクと要求トルクとの和をモータジェネレータMG2から出力するようになっている。このとき、エンジン2は、図3に示すように、要求されるエンジンパワーPeと最適動作ラインとの交点に対応した比較的高いエンジントルクTe1および比較的低いエンジン回転数Ne1で運転されるよう制御される。つまり、通常の充電リバース走行時、エンジン2は、低回転高トルク領域で運転されて燃費効率が図られている。
Therefore, in normal times (for example, when the MG2 torque Tm2 is not limited), in order to output the required torque to the
ところが、MG2温度Kが上昇すると、その温度特性からMG2トルクTm2が低下してしまう。この場合、モータジェネレータMG2は、本来必要とされるMG2トルクTm2を出力できなくなってしまう。 However, when the MG2 temperature K increases, the MG2 torque Tm2 decreases due to the temperature characteristics. In this case, motor generator MG2 cannot output MG2 torque Tm2 that is originally required.
このような場合、上記式(1)からも分かるように、MG2トルクTm2の低下に併せてエンジントルクTeを低下させることができれば、駆動力Fの低下を抑えることができる。 In such a case, as can be seen from the above equation (1), if the engine torque Te can be reduced along with the reduction in the MG2 torque Tm2, the reduction in the driving force F can be suppressed.
そこで、本実施の形態では、こうしたモータジェネレータMG2の温度特性によるMG2トルクTm2の低下を補うために、エンジンパワーPeを一定に維持したままエンジン2の動作点を通常時の動作点から高回転低トルク領域に移動させるようにした。すなわち、図3に示すように、エンジン2をエンジントルクTe1よりも低いエンジントルクTe2およびエンジン回転数Ne1よりも高いエンジン回転数Ne2で運転するようにした。これにより、エンジントルクTeが低下するため直達トルクも低下する。このため、直達トルクの低下分だけリングギヤ軸32aに作用するリバース方向のトルクが増加することとなり、結果として駆動力Fの低下を抑制することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, in order to compensate for the decrease in MG2 torque Tm2 due to the temperature characteristics of motor generator MG2, the operating point of engine 2 is reduced from the normal operating point to a high rotational speed while maintaining engine power Pe constant. Move to the torque range. That is, as shown in FIG. 3, the engine 2 is operated at an engine torque Te2 lower than the engine torque Te1 and an engine speed Ne2 higher than the engine speed Ne1. As a result, the engine torque Te decreases, so the direct torque also decreases. For this reason, the reverse torque acting on the
次に、図4を参照して、充電リバース走行時にHVECU100により実行される充電リバース走行制御について説明する。この充電リバース走行制御は、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, with reference to FIG. 4, the charge reverse running control executed by the
図4に示すように、HVECU100は、シフトポジションセンサ104の検出結果に基づきシフトポジションSPがRポジションであるか否かを判定する(ステップS1)。
As shown in FIG. 4, the
HVECU100は、シフトポジションSPがRポジションでないと判定した場合には、本制御を終了する。
When the
一方、HVECU100は、シフトポジションSPがRポジションであると判定した場合には、アクセルペダルポジションセンサ102からのアクセル開度Acc、エンジンECU200により算出されたエンジン回転数Ne、モータ温度センサ87からのMG2温度K、車速センサ103からの車速V、モータジェネレータMG1、MG2の回転数Nm1、Nm2など、充電リバース走行に必要な各種データを入力する処理を実行する(ステップS2)。モータジェネレータMG1、MG2の回転数Nm1、Nm2は、回転位置検出センサ85、86により検出された回転子の回転位置に基づいてモータECU300で演算されたものをモータECU300から通信により入力するものとした。
On the other hand, when the
次いで、HVECU100は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいてハイブリッド車両1に要求されるトルクとしてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTrを設定する(ステップS3)。要求トルクTrは、図5に示すように、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTrとの関係を予め定めた要求トルク設定用マップから導出して設定する。この要求トルク設定用マップは、ROM100bに予め記憶されている。なお、図3に示す要求トルク設定用マップでは、リバース走行時であるため車速Vも要求トルクTrも負の値となっている。
Next, the
次に、HVECU100は、充電電力Wbに応じた要求パワー(エンジンパワー)Peを設定する(ステップS4)。具体的には、HVECU100は、要求トルクTrにリングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)を乗じたものから充電電力Wbに換算係数kを乗じたものを減じ、さらに装置の損失としてのロスLossを加えた値を、エンジン2から出力すべき要求パワーPeとして設定する。なお、充電電力Wbは、負の値の電力である。
Next, the
そして、HVECU100は、設定された要求パワーPeと図3に示す最適動作ラインとに基づき、ベースとなる目標エンジン回転数Nebと目標エンジントルクTebとを設定する(ステップS5)。このとき設定される目標エンジン回転数Nebと目標エンジントルクTebは、エンジン2を効率よく運転する動作点(Peと動作ラインの交点)に対応したエンジン回転数およびエンジントルクである。例えば、モータジェネレータMG2が高温となっておらず、MG2トルクの低下も生じていないような場合には、このステップS5で設定された目標エンジン回転数Nebと目標エンジントルクTebとに基づき、エンジン2が運転されるよう制御される。
Then, the
ここで、要求トルクTrは上述した通り負の値であり、リングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)もリバース走行であるから負の値である。したがって、これらの積として表される走行に必要なパワーは、正の値となる。また、充電電力Wbは負の値であるから、これに換算係数kを乗じたものを減じることは、充電電力Wbに換算係数kを乗じたものの絶対値を加えることになる。したがって、要求パワーPeは、走行に必要なパワーとバッテリ80を充電するのに必要なパワーと損失に相当するパワーとの和として算出されることとなる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、モータジェネレータMG2の回転数Nm2を減速比Grで割ることにより求める他、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることもできる。
Here, the required torque Tr is a negative value as described above, and the rotation speed Nr (= Nm2 / Gr) of the
次いで、HVECU100は、目標モータ回転数Nm1rとMG1要求トルクTm1rを設定する(ステップS6)。具体的には、HVECU100は、設定した目標エンジン回転数Nebとリングギヤ軸32aの回転数Nrとプラネタリギヤ比ρとを用いて次式(2)により目標モータ回転数Nm1rを計算する。また、HVECU100は、計算した目標モータ回転数Nm1rと現在の回転数Nm1とに基づいて次式(3)によりモータジェネレータMG1のMG1要求トルクTm1rを計算する。
式(2)は、動力分配統合機構3の回転要素に対する力学的な関係式である。ここで、充電リバース走行時の動力分配統合機構3の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。 Expression (2) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 3. Here, FIG. 6 shows a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the power distribution and integration mechanism 3 during reverse charging travel.
図6において、左のS軸はモータジェネレータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータジェネレータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ4の減速比Grで除したリングギヤ軸32aの回転数Nrを示す。上記式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。
In FIG. 6, the left S-axis indicates the rotation speed of the
R軸上の2つの太線矢印のうち、上向きの矢印は、モータジェネレータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに前進方向のトルクとして作用するトルクを示している。このトルクは、エンジントルクTeのうち、リングギヤ軸32aに前進方向のトルクとして作用する直達トルクに置き換えることができる。
Of the two thick arrows on the R axis, the upward arrow indicates the torque at which the torque Tm1 output from the motor generator MG1 acts as a forward torque on the
また、R軸上の2つの太線矢印のうち、下向きの矢印は、モータジェネレータMG2から出力されるMG2トルクTm2が減速ギヤ4を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを示している。MG2温度Kが上昇しMG2トルクTm2が低下すると、この後進方向に作用するトルクが低下することとなる。
Of the two thick arrows on the R axis, the downward arrow indicates the torque that the MG2 torque Tm2 output from the motor generator MG2 acts on the
式(3)は、モータジェネレータMG1を目標モータ回転数Nm1rで回転させるためのフィードバック制御における関係式である。式(3)において、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。 Expression (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor generator MG1 at the target motor rotational speed Nm1r. In Expression (3), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and “k2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.
こうして目標モータ回転数Nm1rとMG1要求トルクTm1rとを計算すると、要求トルクTrとMG1要求トルクTm1rとプラネタリギヤ比ρとを用いて次式(4)より、モータジェネレータMG2から出力すべきトルクとしてMG2要求トルクTm2rを算出する(ステップS7)。なお、次式(4)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。
次に、HVECU100は、設定されたMG2要求トルクTm2rが予め定められた所定のトルク閾値Tthより大きいか否かを判定する(ステップS8)。ここで、MG2要求トルクTm2rは負の値であるので、MG2要求トルクTm2rがトルク閾値Tthより大きいとは、負側に大きいことを示している。つまり、MG2要求トルクTm2rの絶対値とトルク閾値Tthの絶対値とを比較した場合に、MG2要求トルクTm2rの絶対値がトルク閾値Tthの絶対値より大きいことを意味している。
Next, the
以下、トルク閾値Tthについて図7を用いて説明する。図7は、アクセル開度Acc[%]に応じたMG2トルクTm2[N・m]がMG2温度[℃]に応じて異なる様子を示したグラフである。 Hereinafter, the torque threshold value Tth will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing how the MG2 torque Tm2 [N · m] corresponding to the accelerator opening Acc [%] varies depending on the MG2 temperature [° C.].
図7に示すように、モータジェネレータMG2は、アクセル開度Accが大きくなるほどMG2トルクTm2も大きくなる出力特性を有しているが、MG2温度Kが上昇し、ある所定の温度Kmin[℃]に達すると所定アクセル開度以上の領域においてMG2トルクTm2が制限されてしまう温度特性も有している。 As shown in FIG. 7, the motor generator MG2 has an output characteristic that the MG2 torque Tm2 increases as the accelerator opening Acc increases, but the MG2 temperature K rises to a predetermined temperature Kmin [° C.]. When it reaches, it also has a temperature characteristic in which the MG2 torque Tm2 is limited in a region greater than a predetermined accelerator opening.
また、この温度特性は、MG2温度Kが高くなるに従いMG2トルクTm2の制限領域が拡大する性質を有している。例えば、MG2温度KがKmin[℃]のときには、アクセル開度Accが比較的大きい領域からMG2トルクTm2が制限される。一方で、MG2温度KがKmin[℃]よりも高いKmax[℃]のときには、アクセル開度Accが比較的小さい領域からMG2トルクTm2が制限される。すなわち、MG2温度Kmin[℃]では、アクセル開度Accが比較的大きくならないとMG2トルクTm2が制限されないのに対して、MG2温度Kmax[℃]では、アクセル開度Accが小さくてもMG2トルクTm2が制限されることとなる。このように、MG2トルクTm2は、MG2温度Kが高くなるほど、アクセル開度Accが小さい段階から制限される。 Further, this temperature characteristic has a property that the limited region of the MG2 torque Tm2 is expanded as the MG2 temperature K becomes higher. For example, when the MG2 temperature K is Kmin [° C.], the MG2 torque Tm2 is limited from a region where the accelerator opening Acc is relatively large. On the other hand, when the MG2 temperature K is Kmax [° C.] higher than Kmin [° C.], the MG2 torque Tm2 is limited from a region where the accelerator opening Acc is relatively small. That is, at the MG2 temperature Kmin [° C.], the MG2 torque Tm2 is not limited unless the accelerator opening degree Acc is relatively large, whereas at the MG2 temperature Kmax [° C.], the MG2 torque Tm2 even if the accelerator opening degree Acc is small. Will be limited. Thus, the MG2 torque Tm2 is limited from the stage where the accelerator opening degree Acc is small as the MG2 temperature K becomes higher.
このため、本実施の形態においては、図7に示すアクセル開度Acc1に応じたMG2トルクを超えるMG2トルクTm2が要求されると、MG2温度Kによっては出力されるMG2トルクTm2が制限される可能性があることとなる。逆にアクセル開度Acc1に応じたMG2トルク以下のMG2トルクTm2が要求された場合には、MG2温度Kに関わらず、MG2トルクTm2が制限されることはない。アクセル開度Accが小さい場合には、MG2トルクTm2が制限、つまり低下しても駆動力に及ぼす影響が少ないからである。 For this reason, in the present embodiment, when MG2 torque Tm2 exceeding MG2 torque corresponding to accelerator opening Acc1 shown in FIG. 7 is required, MG2 torque Tm2 to be output can be limited depending on MG2 temperature K. There will be sex. Conversely, when MG2 torque Tm2 equal to or lower than MG2 torque corresponding to accelerator opening Acc1 is requested, regardless of MG2 temperature K, MG2 torque Tm2 is not limited. This is because when the accelerator opening Acc is small, the MG2 torque Tm2 is limited, that is, even if the accelerator opening Acc is reduced, the influence on the driving force is small.
したがって、本実施の形態においては、上述のトルク閾値Tthは、図7に示すアクセル開度Acc1に応じたMG2トルクと同値に設定されるものとした。これにより、MG2要求トルクTm2rがトルク閾値Tth以下である場合には、MG2トルクTm2が制限されることがないのでステップS5で設定した動作点でエンジン2を運転させて充電リバース走行を行うことができる。 Therefore, in the present embodiment, the above torque threshold Tth is set to the same value as the MG2 torque corresponding to the accelerator opening Acc1 shown in FIG. As a result, when the MG2 required torque Tm2r is equal to or less than the torque threshold Tth, the MG2 torque Tm2 is not limited. Therefore, the engine 2 is operated at the operating point set in step S5 and the charging reverse traveling is performed. it can.
つまり、HVECU100は、設定されたMG2要求トルクTm2rが予め定められた所定のトルク閾値Tth以下であると判定した場合には、ステップS5で設定した動作点でエンジン2を運転させるよう目標エンジン回転数Neb、目標エンジントルクTebおよびMG1要求トルクTm1rを出力するとともに、ステップS7で算出されたMG2要求トルクTm2rを出力して(ステップS12)、本処理を終了する。
That is, when the
一方、HVECU100は、設定されたMG2要求トルクTm2rが予め定められた所定のトルク閾値Tthより大きいと判定した場合には、MG2温度Kが予め定められた所定の温度閾値Kth[℃]より高いか否かを判定する(ステップS9)。ここで、温度閾値Kth[℃]は、MG2トルクTm2が制限されるMG2温度Kのうち、最も低い温度、すなわち図7に示したMG2温度Kmin[℃]と同値に設定される。本実施の形態における温度閾値Kth[℃]は、本発明における所定温度に相当する。
On the other hand, if the
HVECU100は、設定されたMG2要求トルクTm2rが予め定められた所定のトルク閾値Tth以下であると判定した場合には、MG2トルクTm2が制限、すなわち低下する可能性がないのでステップS12に移行して、その後本処理を終了する。
When the
一方、HVECU100は、設定されたMG2要求トルクTm2rが予め定められた所定のトルク閾値Tthより大きいと判定した場合には、ステップS5で設定された目標エンジン回転数Nebに代えて目標エンジン回転数Netを設定する(ステップS10)。
On the other hand, when the
具体的には、HVECU100は、MG2温度Kが高くなるほど目標エンジン回転数Netが大きくなるよう定義された図8に示す目標エンジン回転数算出用のマップを用いて、目標エンジン回転数Netを算出し、これを目標エンジン回転数Nebに代えて目標エンジン回転数として設定する。この目標エンジン回転数算出用のマップは、予め実験的に求めてROM100bに記憶されている。なお、このマップにより設定される目標エンジン回転数Netは、MG2トルクTm2の制限分(低下分)だけリングギヤ軸32aに出力される動力を増加させることが可能なエンジン回転数である。
Specifically, the
また、目標エンジン回転数Netに設定すると、エンジン2の動作点が図3に示すように最適動作ラインからずれ、例えばNe2、Te2のように高回転低トルク領域に移動する。すなわち、本実施の形態では、目標エンジン回転数Netを高くすることで、エンジンパワーPeを維持したまま、目標エンジントルクTetをステップS5で設定された目標エンジントルクTebよりも低くすることができる。 When the target engine speed Net is set, the operating point of the engine 2 deviates from the optimum operating line as shown in FIG. 3, and moves to a high rotation / low torque region such as Ne2 and Te2. That is, in the present embodiment, by increasing the target engine speed Net, the target engine torque Tet can be made lower than the target engine torque Teb set in step S5 while maintaining the engine power Pe.
次いで、HVECU100は、設定された目標エンジン回転数Net、MG2要求トルクTm2rを出力して(ステップS11)、本処理を終了する。なお、ここでは図示を省略しているが、目標エンジントルクとして目標エンジントルクTebよりも低い目標エンジントルクTetが出力される。また、モータトルク指令としてステップS6で設定したものよりも低いMG1要求トルクTm1rが出力される。ここで出力されるMG1要求トルクTm1rは、「(−1/ρ)×Tm1={1/(1+ρ)}×Te」の関係式に基づき、目標エンジントルクの低下に併せて低下することとなったものである。
Next, the
次に、図9、図10を用いて、本実施の形態に係る車両用制御装置10の作用について説明する。
Next, the effect | action of the
本実施の形態では、上述した通り、充電リバース走行を行う際にモータジェネレータMG2の温度特性に応じて目標エンジン回転数を変更するようにした。これにより、例えば、図9(a)に示すように、MG2トルクTm2の低下が生じるとされるMG2温度K2[℃]のときのエンジン回転数Neは、MG2トルクの低下が生じないMG2温度K1[℃]のときのエンジン回転数Neよりも大きくなる。 In the present embodiment, as described above, the target engine speed is changed according to the temperature characteristics of motor generator MG2 when performing reverse charging travel. As a result, for example, as shown in FIG. 9A, the engine speed Ne at the MG2 temperature K2 [° C.] at which the decrease in the MG2 torque Tm2 occurs is the MG2 temperature K1 at which the MG2 torque does not decrease. It becomes larger than the engine speed Ne at [° C.].
このため、図9(b)に示すように、MG2温度K1[℃]のときのエンジントルクTeに比べて、MG2温度K2[℃]のときのエンジントルクTeを低下させることが可能となる。 For this reason, as shown in FIG. 9B, the engine torque Te at the MG2 temperature K2 [° C.] can be reduced compared to the engine torque Te at the MG2 temperature K1 [° C.].
このようにエンジントルクTeが低下すると、図6に示す共線図のR軸上において、リングギヤ軸32aに前進方向のトルクとして作用するトルク(=1/(1+ρ)}×Te)を低下させることができる。
When the engine torque Te is thus reduced, the torque (= 1 / (1 + ρ)} × Te) acting as the forward torque on the
この結果、図10に示すように、例えばMG2温度K1[℃]とMG2温度K2[℃]とで、ハイブリッド車両1の駆動力[N]は変わらないものとなる。つまり、MG2温度Kが上昇してMG2トルクTm2が制限、すなわち低下しても、運転者の要求に見合った駆動力[N]が出力されることとなる。
As a result, as shown in FIG. 10, for example, the driving force [N] of the
以上のように、本実施の形態に係る車両用制御装置10は、充電リバース走行するときにMG2温度Kが温度閾値Kth[℃]に達することによりMG2トルクTm2が制限されている場合には、MG2トルクTm2の制限分だけリングギヤ軸32aに出力される動力が増加するようエンジンパワーPeを維持したままエンジン回転数Neを上昇させる充電リバース走行制御を実行する。
As described above, the
このため、充電リバース走行を行うときにMG2トルクTm2が制限されている場合であっても、エンジン回転数Neを上昇させることでエンジン2から出力されるエンジントルクTeのうち、リングギヤ軸32aに作用する前進方向のトルクを低下させることができる。これにより、MG2トルクTm2の制限分だけリングギヤ軸32aに出力される動力を増加させることができる。
For this reason, even when the MG2 torque Tm2 is limited when performing reverse charging, the engine torque Te output from the engine 2 by increasing the engine speed Ne acts on the
したがって、本実施の形態に係る車両用制御装置10は、運転者の要求に見合う駆動力で充電リバース走行を行うことができ、駆動力不足により運転者に違和感を与えることを防止することができる。
Therefore, the
また、本実施の形態に係る車両用制御装置10は、充電リバース走行制御においてMG2温度Kが高くなるほどエンジン回転数Neの上昇量を大きくする。つまり、MG2温度Kの上昇に伴ってMG2トルクTm2の制限量が増加する場合には、その制限量の増加に併せてエンジン回転数Neの上昇量を大きくする。
Moreover, the
これにより、MG2トルクTm2の制限量が増加するほどエンジン2から出力されるエンジントルクTeのうち、リングギヤ軸32aに作用する前進方向のトルクの低下量を大きくすることができる。したがって、MG2トルクTm2の制限量の変化に併せてリングギヤ軸32aに作用する前進方向のトルクの低下量を適切に変更することで、MG2トルクTm2の制限量に変化が生じても運転者の要求に見合う駆動力で充電リバース走行を行うことができる。
As a result, the amount of decrease in the forward torque acting on the
また、本実施の形態に係る車両用制御装置10は、充電リバース走行制御においてアクセル開度Accが大きいほどエンジン回転数Neの上昇量を大きくする。これにより、運転者の要求するアクセル開度Accに応じた駆動力で充電リバース走行を行うことができる。
Further, the
さらに、本実施の形態に係る車両用制御装置10は、充電リバース走行制御の実行時、アクセル開度AccとMG2温度Kとに基づき目標エンジン回転数Netを設定し、実際のエンジン回転数Neが目標エンジン回転数Netとなるようエンジン2およびモータジェネレータMG1を制御する。これにより、MG2温度Kの上昇に伴ってMG2トルクTm2が制限された場合であっても、運転者の要求するアクセル開度Accに応じた駆動力で充電リバース走行を行うことができる。
Furthermore, the
以上説明したように、本発明に係る車両用制御装置は、運転者の要求に見合う駆動力でリバース走行を行うことができ、駆動力不足により運転者に違和感を与えることを防止することができ、ハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置に有用である。 As described above, the vehicle control device according to the present invention can perform reverse traveling with a driving force that meets the driver's request, and can prevent the driver from feeling uncomfortable due to insufficient driving force. This is useful for a vehicle control device used in a hybrid vehicle.
1…ハイブリッド車両(車両)、2…エンジン(内燃機関)、3…動力分配統合機構(遊星歯車機構)、8…アクセルペダル、9…シフトレバー、10…車両用制御装置、27…クランクシャフト(出力軸)、32a…リングギヤ軸(駆動軸)、36…回転軸、63a,63b…駆動輪、80…バッテリ(蓄電手段)、87…モータ温度センサ(電動機温度検出手段)、100…HVECU(制御手段)、102…アクセルペダルポジションセンサ(アクセル開度検出手段)、103…車速センサ、104…シフトポジションセンサ、200…エンジンECU、300…モータECU、400…バッテリECU、MG1…モータジェネレータ(発電機)、MG2…モータジェネレータ(電動機)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、
前記内燃機関から出力される動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときに、前記電動機の温度が予め定められた所定温度に達することにより前記電動機から出力される電動機トルクが制限されている場合には、前記電動機トルクの制限分だけ前記駆動軸に出力される動力が増加するよう、前記内燃機関の機関出力を維持したまま前記内燃機関の機関回転数を上昇させる充電リバース走行制御を実行する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用制御装置。 A planet in which three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. A vehicle control device applied to a vehicle including a gear mechanism, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and a power storage means for exchanging electric power with the generator and the electric motor,
Motor temperature detecting means for detecting the temperature of the motor;
The motor torque output from the motor when the temperature of the motor reaches a predetermined temperature when reverse running while charging the power storage means using a part of the power output from the internal combustion engine Is limited, the charging to increase the engine speed of the internal combustion engine while maintaining the engine output of the internal combustion engine so that the power output to the drive shaft is increased by the limit of the motor torque. And a control means for executing reverse running control.
前記制御手段は、前記充電リバース走行制御において前記アクセル開度検出手段により検出された前記アクセル開度が大きいほど前記機関回転数の上昇量を大きくすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置。 Accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening of the vehicle,
3. The control device according to claim 1, wherein the control means increases the amount of increase in the engine speed as the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means in the charging reverse travel control increases. The vehicle control device described in 1.
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