JP2015205532A - Hybrid-vehicular control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンおよびモータを駆動力源とするハイブリッド車両の走行を制御する制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device that controls traveling of a hybrid vehicle that uses an engine and a motor as driving force sources.
ハイブリッド車両に関する発明が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されているハイブリッド車両は、エンジン、第1モータ、第2モータ、出力軸、プラネタリギヤユニット、および、制動手段を備えている。第1モータは、入力されたトルクによって電力を発生させるモータである。第2モータは、電流が供給されることにより駆動されるモータである。出力軸は、第2モータを駆動することによって回転させられるように構成されている。プラネタリギヤユニットにおいては、サンギヤと第1モータとが連結されている。リングギヤと出力軸とが連結されている。キャリアとエンジンとが連結されている。そして、制動手段は、係合することによりキャリアおよびエンジンの回転を停止させるように構成されている。 An invention relating to a hybrid vehicle is described in Patent Document 1. The hybrid vehicle described in Patent Document 1 includes an engine, a first motor, a second motor, an output shaft, a planetary gear unit, and braking means. The first motor is a motor that generates electric power by the input torque. The second motor is a motor that is driven by supplying a current. The output shaft is configured to be rotated by driving the second motor. In the planetary gear unit, the sun gear and the first motor are connected. The ring gear and the output shaft are connected. The carrier and the engine are connected. The braking means is configured to stop the rotation of the carrier and the engine when engaged.
なお、特許文献2には、エンジンならびにモータ・ジェネレータ、および、エンジンもしくはモータ・ジェネレータからの動力を変速して出力する自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献2に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの始動頻度が少ない第1走行モードとその第1走行モードに比べてエンジンの始動頻度が多い第2走行モードとを切り替えるモード切替制御、および、第1走行モードにおける第1変速パターンに基づく変速制御ならびに第2走行モードにおける第2変速パターンに基づく変速制御を実行するように構成されている。各変速制御における第1変速パターンと第2変速パターンとは互いに異なるように設定されている。
また、特許文献3には、エンジン、第1モータ、第2モータ、遊星歯車機構から構成される動力分配統合機構、および、第2モータの回転軸の回転数を2段階に変速して出力する変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献3に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、変速機が第2モータの回転軸の回転数を比較的大きな減速比で減速する状態でエンジンを始動させる場合と、変速機が第2モータの回転軸の回転数を比較的小さな減速比で減速する状態でエンジンを始動させる場合とのそれぞれで、エンジン始動時の共振を回避することが可能なクランキングトルクを設定するように構成されている。 In Patent Document 3, a power distribution and integration mechanism including an engine, a first motor, a second motor, and a planetary gear mechanism, and the rotational speed of the rotary shaft of the second motor are shifted in two stages and output. An invention relating to a control device for a hybrid vehicle including a transmission is described. In the control apparatus for a hybrid vehicle described in Patent Document 3, the transmission starts when the engine starts with the rotation speed of the rotation shaft of the second motor being reduced at a relatively large reduction ratio, and the transmission is the second. It is configured to set a cranking torque that can avoid resonance at the time of starting the engine in each case where the engine is started in a state where the rotational speed of the motor rotation shaft is decelerated at a relatively small reduction ratio. ing.
上記の特許文献1に記載されているハイブリッド車両のように、キャリアおよびエンジンの回転を停止させる制動手段を備えている構成では、エンジンの燃焼運転を停止してモータの出力トルクによる走行(EV走行)を行う際に、制動手段によってエンジンの出力軸およびキャリアの回転を停止させて固定することにより、2基のモータの出力トルクによって効率良く車両を駆動することができる。そのため、EV走行時の駆動力を向上させることができ、また、EV走行時のエネルギ効率を向上させることができる。 As in the hybrid vehicle described in Patent Document 1 above, in the configuration including the braking means for stopping the rotation of the carrier and the engine, the engine is stopped from the combustion operation and traveled by the output torque of the motor (EV travel). ), The vehicle can be driven efficiently by the output torques of the two motors by stopping and fixing the rotation of the output shaft of the engine and the carrier by the braking means. Therefore, the driving force during EV traveling can be improved, and the energy efficiency during EV traveling can be improved.
一方、上記のような構成のハイブリッド車両では、上記のようにエンジンの出力軸を固定した状態で2基のモータの出力トルクによるEV走行中にエンジンを始動させる場合には、制動手段によるエンジンの固定を解除するとともに、サンギヤに連結された第1モータのトルクによってエンジンをクランキングさせる。その場合、第1モータは車両を後進させる方向の負トルクを出力することになる。そのため、第1モータが負トルクを出力することにより車両の駆動力が落ち込むと、運転者に違和感やショックを与えてしまう可能性がある。そのような違和感やショックの発生を防止するためには、上記のような負トルクを相殺して駆動力の落ち込み分を補償するためのトルクを、第2モータで出力する必要がある。 On the other hand, in the hybrid vehicle having the above-described configuration, when the engine is started during EV traveling by the output torque of the two motors with the engine output shaft fixed as described above, The engine is cranked by the torque of the first motor connected to the sun gear while releasing the fixation. In that case, the first motor outputs a negative torque in the direction of moving the vehicle backward. Therefore, when the driving force of the vehicle falls due to the negative torque output from the first motor, the driver may feel uncomfortable or shocked. In order to prevent such a sense of incongruity or occurrence of a shock, it is necessary to output a torque for compensating for a drop in the driving force by offsetting the negative torque as described above by the second motor.
上記のように2基のモータの出力トルクによるEV走行中にエンジンを始動させる場合、違和感やショックの発生を防止するためには、第2モータによる負トルクに対する補償が可能な領域でエンジンの始動を行う必要がある。したがって、2基のモータの出力トルクによるEV走行を適切に実行することの可能な領域が限定されてしまう。 As described above, when the engine is started during EV traveling by the output torque of the two motors, in order to prevent a sense of incongruity and shock, the engine is started in a region where compensation for negative torque by the second motor is possible. Need to do. Therefore, the region in which EV traveling by the output torque of the two motors can be appropriately executed is limited.
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、エンジンの回転を止めて2基のモータの出力トルクによりEV走行することが可能なハイブリッド車両を制御対象にして、EV走行中のエンジン始動を適切に行うとともに、2基のモータの出力トルクによるEV走行の可能な領域を拡大することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been conceived by paying attention to the above technical problem, and is intended to control a hybrid vehicle capable of stopping the rotation of the engine and running EV by the output torque of the two motors. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can appropriately start an engine during traveling and expand an area in which EV traveling by the output torque of two motors is possible.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンが連結された第1回転要素、第1モータが連結された第2回転要素、および、駆動軸ならびに第2モータが連結された第3回転要素によって差動作用を行う動力分割機構と、前記エンジンの出力軸および前記第1回転要素の回転を選択的に止める制動手段と、前記第2モータの出力トルクを変速して前記駆動軸に伝達する変速手段とを備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記制動手段により前記出力軸の回転を止めた状態で前記第1モータおよび前記第2モータの両方の出力トルクによって前記ハイブリッド車両が所定の車速で走行している際に、前記エンジンを始動させる場合には、前記車速に対応する前記第2モータの出力トルクが相対的に大きくなるように前記変速手段における変速比を設定して、前記エンジンを始動させる制御を実行するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置である。 To achieve the above object, the present invention provides a first rotating element to which an engine is connected, a second rotating element to which a first motor is connected, and a third rotation to which a drive shaft and a second motor are connected. A power split mechanism that performs differential action by elements, braking means that selectively stops the rotation of the output shaft of the engine and the first rotating element, and the output torque of the second motor are shifted and transmitted to the drive shaft. In the hybrid vehicle control device, the hybrid vehicle is driven at a predetermined vehicle speed by the output torque of both the first motor and the second motor in a state where the rotation of the output shaft is stopped by the braking means. When the engine is started while traveling at a speed of 2, the speed change means is set so that the output torque of the second motor corresponding to the vehicle speed becomes relatively large. Set the definitive gear ratio, the control apparatus for a hybrid vehicle, characterized by being configured to execute a control for starting the engine.
この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、制御対象とするハイブリッド車両に、第2モータの出力トルクを増幅することができる変速手段が備えられている。このようなハイブリッド車両において、エンジンの回転を止めた状態で第1モータおよび第2モータの両方の出力トルクによってEV走行している際にエンジンを始動させる場合は、第2モータの出力トルクが相対的に大きくなるように変速手段の変速比が設定される。そして、そのような変速比が設定された状態で、エンジンを始動させるための制御が実行される。したがって、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、第1モータおよび第2モータの両方の出力トルクによるEV走行中にエンジンを始動させる場合、変速手段により第2モータの出力トルクを大きくすることが可能な状態で、第1モータの出力トルクによってエンジンをクランキングさせることができる。そのため、エンジンを始動させる際に第1モータで負担する分の駆動力が低下する場合であっても、第2モータの出力トルクで容易にその駆動力の低下分を補償することができる。その結果、エンジン始動時のトルク変動を抑制し、適切にエンジンを始動させることができる。また、第2モータの出力トルクが増大される分、その第2モータの出力トルクでエンジン始動時の駆動力を補償できる領域が拡大する。そのため、第1モータおよび第2モータの両方の出力トルクによる適切なEV走行を実行可能な領域を拡大することができる。 In the hybrid vehicle control device according to the present invention, the hybrid vehicle to be controlled is provided with speed change means capable of amplifying the output torque of the second motor. In such a hybrid vehicle, when the engine is started during EV traveling with the output torque of both the first motor and the second motor with the engine stopped, the output torque of the second motor is relatively low. The speed ratio of the speed change means is set so as to increase. Then, control for starting the engine is executed in a state where such a gear ratio is set. Therefore, according to the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, when the engine is started during EV traveling by the output torque of both the first motor and the second motor, the output torque of the second motor is increased by the speed change means. In such a state, the engine can be cranked by the output torque of the first motor. Therefore, even if the driving force that is borne by the first motor when starting the engine is reduced, the reduction in the driving force can be easily compensated by the output torque of the second motor. As a result, it is possible to suppress the torque fluctuation when starting the engine and to start the engine appropriately. Further, as the output torque of the second motor is increased, the range in which the driving force at the time of engine start can be compensated by the output torque of the second motor is expanded. Therefore, it is possible to expand a region where appropriate EV traveling can be performed by the output torque of both the first motor and the second motor.
次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。図1に、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両Veにおけるパワートレーンの例を示してある。ハイブリット車両Veは、駆動力源として、エンジン(ENG)1および第1モータ・ジェネレータ(MG1)2ならびに第2モータ・ジェネレータ(MG2)3を備えている。そして、エンジン1が出力する動力を、動力分割機構4によって第1モータ・ジェネレータ2側と駆動軸5側とに分割して伝達するように構成されている。また、第1モータ・ジェネレータ2で発生した電力を第2モータ・ジェネレータ3に供給し、その第2モータ・ジェネレータ3が出力する動力を駆動軸5に付加することができるように構成されている。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a power train in a hybrid vehicle Ve that can be used in the present invention. The hybrid vehicle Ve includes an engine (ENG) 1, a first motor / generator (MG1) 2, and a second motor / generator (MG2) 3 as driving force sources. The power output from the engine 1 is divided and transmitted to the first motor /
エンジン1は、その出力の調整や起動ならびに停止の動作を電気的に制御するように構成されている。例えばガソリンエンジンであれば、スロットル開度、燃料の供給量、点火の実行ならびに停止、および、点火時期などが電気的に制御される。 The engine 1 is configured to electrically control its output adjustment, starting and stopping operations. For example, in the case of a gasoline engine, throttle opening, fuel supply amount, execution and stop of ignition, ignition timing, and the like are electrically controlled.
第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3は、いずれも、発電機能のあるモータであり、例えば永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。そして、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3は、いずれも、インバータ(図示せず)を介してバッテリ(図示せず)に接続されており、回転数やトルク、あるいはモータとしての機能および発電機としての機能の切り替えなどが電気的に制御されるように構成されている。
Each of the first motor /
動力分割機構4は、3つの回転要素を有する差動機構によって構成されている。具体的には、サンギヤ6、リングギヤ7、およびキャリア8を有する遊星歯車機構によって構成されている。図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。
The power split mechanism 4 is constituted by a differential mechanism having three rotating elements. Specifically, it is constituted by a planetary gear mechanism having a
上記の動力分割機構4を構成する遊星歯車機構は、エンジン1の出力軸1aと同一の回転軸線上に配置されている。遊星歯車機構のサンギヤ6に第1モータ・ジェネレータ2が連結されている。なお、第1モータ・ジェネレータ2は、動力分割機構4に隣接してエンジン1とは反対側に配置されていて、その第1モータ・ジェネレータ2のロータ2aに一体となって回転するロータ軸2bがサンギヤ6に連結されている。このサンギヤ6に対して同心円上に、内歯歯車のリングギヤ7が配置されている。これらサンギヤ6とリングギヤ7とに噛み合っているピニオンギヤがキャリア8によって自転および公転できるように保持されている。そして、キャリア8には、この動力分割機構4の入力軸4aが連結されていて、その入力軸4aに、ワンウェイブレーキ9を介して、エンジン1の出力軸1aが連結されている。入力軸4aとワンウェイブレーキ9とは直接連結されていてもよいが、この図1に示す構成例では、入力軸4aとワンウェイブレーキ9との間に、ダンパ10およびクラッチ11が設けられている。
The planetary gear mechanism that constitutes the power split mechanism 4 is disposed on the same rotational axis as the
ワンウェイブレーキ9は、出力軸1aもしくはキャリア8と、ハウジングなどの固定部材12との間に設けられている。そして、出力軸1aもしくはキャリア8に、エンジン1の回転方向と逆方向のトルクが作用した場合に係合してその回転を止めるように構成されている。このようなワンウェイブレーキ9を使用することにより、トルクの作用方向に応じて出力軸1aもしくはキャリア8の回転を止めることができる。そのため、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の動力で走行するいわゆるEV走行を行う場合に、クラッチやブレーキなどの係合機構についての特別な制御を行う必要がなくなる。上記のように、この図1に示すハイブリッド車両Veの構成では、ワンウェイブレーキ9によって、エンジン1の出力軸1aもしくは動力分割機構4の入力軸4aの回転が選択的に止められるようになっている。したがって、この図1に示す例では、このワンウェイブレーキ9が、この発明における制動手段に相当している。なお、この発明における制動手段は、上記のようなワンウェイブレーキ9に限定されるものではない。例えば、回転部材と固定部とを機械的に係合させるドグブレーキによって、この発明における制動手段を構成することもできる。
The one-way brake 9 is provided between the
クラッチ11は、駆動力源から駆動輪に至る動力伝達系統に対してエンジン1を連結し、あるいは、動力伝達系統からエンジン1を切り離すためのものである。すなわち、クラッチ11は、エンジン1の出力軸1aとキャリア8とを選択的に連結する。例えば、このクラッチ11は、互いに相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。
The clutch 11 is for connecting the engine 1 to a power transmission system from the driving force source to the driving wheels, or for disconnecting the engine 1 from the power transmission system. That is, the clutch 11 selectively connects the
遊星歯車機構のリングギヤ7の外周部分に、外歯歯車のドライブギヤ13が一体に形成されている。また、動力分割機構4や第1モータ・ジェネレータ2などの回転軸線と平行に、カウンタシャフト14が配置されている。このカウンタシャフト14の中央部分に、上記のドライブギヤ13と噛み合うカウンタドリブンギヤ15が一体となって回転するように取り付けられている。カウンタシャフト14の一方(図1での左側)の端部には、終減速機であるデファレンシャルギヤ16のリングギヤ17と噛み合う第1カウンタドライブギヤ18が、カウンタシャフト14に一体となって回転するように取り付けられている。カウンタシャフト14の他方(図1での右側)の端部には、後述の第2リダクションギヤ22と噛み合う第2カウンタドライブギヤ19が、カウンタシャフト14に一体となって回転するように取り付けられている。したがって、動力分割機構4のリングギヤ7が、上記のドライブギヤ13、カウンタシャフト14、カウンタドリブンギヤ15、ならびに第1カウンタドライブギヤ18からなるギヤ列、および、デファレンシャルギヤ16を介して、駆動軸5に動力伝達可能に連結されている。
An external
そして、上記の動力分割機構4から駆動軸5に伝達されるトルクに、第2モータ・ジェネレータ3が出力するトルクを付加できるように構成されている。具体的には、上記のカウンタシャフト14と平行に第2モータ・ジェネレータ3が配置されている。その第2モータ3のロータ3aに一体となって回転するロータ軸3bが、変速機構20を介して、前述のドライブギヤ13およびデファレンシャルギヤ16に連結されている。
The torque output from the second motor / generator 3 can be added to the torque transmitted from the power split mechanism 4 to the
変速機構20は、第1リダクションギヤ21ならびに第2リダクションギヤ22、および、切り替えクラッチ23によって構成されている。第1リダクションギヤ21は、ロータ軸3bの先端(図1での右側)寄りに、ロータ軸3bと相対回転が可能なように支持されている。そして、この第1リダクションギヤ21と上述のカウンタドリブンギヤ15とが噛み合っている。第2リダクションギヤ22は、第1リダクションギヤ21よりも更にロータ軸3bの先端(図1での右端)に、ロータ軸3bと相対回転が可能なように支持されている。そして、この第2リダクションギヤ22と上述の第2カウンタドライブギヤ19とが噛み合っている。
The
切り替えクラッチ23は、例えばドグクラッチやシンクロナイザーなどの噛み合い式のクラッチによって構成することができる。図1には、シンクロナイザーによって切り替えクラッチ23を構成した例を示してある。具体的には、切り替えクラッチ23は、第1リダクションギヤ21のボス部に形成されたスプラインもしくは第2リダクションギヤ22のボス部に形成されたスプラインと、ロータ軸3bのハブに形成されたスプラインとにスリーブ23aを嵌合させることにより、第1リダクションギヤ21もしくは第2リダクションギヤ22とロータ軸3bとを選択的に連結するように構成されている。
The switching
上記の第1リダクションギヤ21は、カウンタドリブンギヤ15よりも小径のギヤによって構成されている。したがって、切り替えクラッチ23によってロータ軸3bと第1リダクションギヤ21とが連結された状態では、第2モータ・ジェネレータ3が出力するトルクは、その回転数が減速されて、カウンタドリブンギヤ15およびカウンタシャフト14に伝達される。すなわち、第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクが増幅されてカウンタドリブンギヤ15およびカウンタシャフト14に伝達される。
The
また、第2リダクションギヤ22は、第2カウンタドライブギヤ19と同等もしくは小径のギヤによって構成されている。したがって、切り替えクラッチ23によってロータ軸3bと第2リダクションギヤ22とが連結された状態では、第2モータ・ジェネレータ3が出力するトルクは、そのまま、もしくは、その回転数が増速されて、カウンタドリブンギヤ15およびカウンタシャフト14に伝達される。したがって、この場合は、上記のようにロータ軸3bと第1リダクションギヤ21とが連結された場合と比較して、変速機構20で設定される変速比が小さくなる。
Further, the
このように、変速機構20は、第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクを変速して駆動軸5側に伝達するように構成されている。そして、切り替えクラッチ23によりロータ軸3bと第1リダクションギヤ21とを連結することにより、第2モータの出力トルクが相対的に大きくなる変速比、すなわち第1速(1st)が設定される。一方、切り替えクラッチ23によりロータ軸3bと第2リダクションギヤ22とを連結することにより、第2モータの出力トルクが相対的に小さくなる変速比、すなわち第1速よりも変速比が小さい第2速(2nd)が設定される。したがって、この変速機構20が、この発明における変速手段に相当している。
Thus, the
なお、この発明における変速手段は、上記のように複数のギヤ列から構成される変速機構20に限定されるものではない。この発明における変速手段は、第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクを増幅するように変速比を変更できるものであればよい。例えば、ベルトとプーリから構成されるような無段変速機によって、この発明における変速手段を構成することもできる。
Note that the speed change means in the present invention is not limited to the
上記のようなエンジン1の運転制御、第1モータ・ジェネレータ2ならびに第2モータ・ジェネレータ3の回転制御、クラッチ11の係合ならびに開放の動作制御、および、変速機構20における切り替えクラッチ23の切り替え動作制御を実行するための電子制御装置(ECU)24が設けられている。電子制御装置24は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。
Operation control of the engine 1 as described above, rotation control of the first motor /
この発明で対象とするハイブリッド車両Veは、上記のように駆動力源を構成しているエンジン1および第1モータ・ジェネレータ2ならびに第2モータ・ジェネレータ3を有効に利用して、エネルギ効率あるいは燃費が良好になるように制御される。具体的には、少なくともエンジン1の出力によってハイブリッド車両Veを走行させる「HVモード」と、エンジン1の運転を停止して第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の少なくともいずれかのモータ・ジェネレータの出力によってハイブリッド車両Veを走行させる「EVモード」とが、ハイブリッド車両Veの走行状態に応じて適宜に選択される。
The hybrid vehicle Ve to be used in the present invention effectively uses the engine 1, the first motor /
上記の各走行モードのうち、特に「EVモード」は、第1モータ・ジェネレータ2もしくは第2モータ・ジェネレータ3のいずれか1つのモータ・ジェネレータの出力によってハイブリッド車両Veを走行させる「第1EVモード」と、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の両方のモータ・ジェネレータの出力によってハイブリッド車両Veを走行させる「第2EVモード」とに分けられている。これら「第1EVモード」と「第2EVモード」とが、ハイブリッド車両Veの走行状態に応じて適宜に選択される。
Among the travel modes described above, in particular, the “EV mode” is a “first EV mode” in which the hybrid vehicle Ve travels by the output of one of the
例えば、「第1EVモード」では、第2モータ・ジェネレータ3の出力のみによってハイブリッド車両Veが走行させられる。この「第1EVモード」では、第2モータ・ジェネレータ3が、モータとして正方向(エンジン1の出力軸1aの回転方向)に回転してトルクを出力するように制御される。そして、その第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクによって駆動力を発生させて、ハイブリッド車両Veが走行させられる。
For example, in the “first EV mode”, the hybrid vehicle Ve is driven only by the output of the second motor / generator 3. In the “first EV mode”, the second motor / generator 3 is controlled to rotate in the forward direction (rotation direction of the
「第2EVモード」では、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の両方の出力によってハイブリッド車両Veが走行させられる。この「第2EVモード」では、第1モータ・ジェネレータ2がモータとして負方向(エンジン1の出力軸1aの回転方向と逆方向)に回転してトルクを出力するように制御される。また、第2モータ・ジェネレータ3が、モータとして正方向に回転してトルクを出力するように制御される。そして、それら第1モータ・ジェネレータ2の出力トルクおよび第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクによって駆動力を発生させて、ハイブリッド車両Veが走行させられる。この場合、エンジン1の出力軸1aには負方向のトルクが作用するため、ワンウェイブレーキ9が係合する。したがって、エンジン1の回転が止められて固定された状態で、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の両方の出力トルクによって、効率良くハイブリッド車両Veを走行させることができる。
In the “second EV mode”, the hybrid vehicle Ve is driven by the outputs of both the first motor /
上記のような「第2EVモード」でハイブリッド車両Veを走行させている際に、例えばより大きな駆動力が要求されることにより、エンジン1を始動させる場合は、第1モータ・ジェネレータ2の出力トルクによってエンジン1をクランキングする。この場合、第1モータ・ジェネレータ2は、第2モータ・ジェネレータ3と共にハイブリッド車両Veの駆動力を発生するための駆動トルクを出力している。そのため、第1モータ・ジェネレータ2でエンジン1をクランキングするためのトルクを出力すると、その分、駆動トルクが不足してハイブリッド車両Veの駆動力が落ち込むことになる。その結果、運転者に違和感やショックを与えてしまう可能性がある。
When the hybrid vehicle Ve is traveling in the “second EV mode” as described above, for example, when the engine 1 is started by requiring a larger driving force, the output torque of the first motor /
上記のような駆動力の落ち込みに対して、第1モータ・ジェネレータ2が出力する駆動トルクの低下分を、第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクで補償することにより、駆動力の落ち込みを抑制して、適切にエンジン1を始動させることができる。一方、そのような第2モータ・ジェネレータ3による駆動力の補償を適切に実行するためには、第2モータ・ジェネレータ3の出力に余裕がある領域で実行する必要がある。したがって、第2モータ・ジェネレータ3の出力に余裕がないと、「第2EVモード」でハイブリッド車両Veを適切に走行させることの可能な領域が限定されてしまう。
In response to the decrease in the driving force as described above, the decrease in the driving torque output from the first motor /
そこで、この発明における制御装置は、上記のように構成されたハイブリッド車両Veを制御対象にして、「第2EVモード」での走行中にエンジン1を適切に始動させることができるとともに、「第2EVモード」で走行可能な領域を確保するために、以下の例に示す制御を実行するように構成されている。 Therefore, the control device according to the present invention can appropriately start the engine 1 while traveling in the “second EV mode” with the hybrid vehicle Ve configured as described above being controlled, and the “second EV” In order to secure a region where the vehicle can travel in the “mode”, the control shown in the following example is executed.
図2は、この発明における制御装置により実行される制御の一例を示すフローチャートであって、「第2EVモード」が選択されて、第1モータ・ジェネレータ2および第2モータ・ジェネレータ3の両方の出力トルクによってハイブリッド車両Veが走行している状態が制御を実行する前提となっている。また、この図2のフローチャートで示すルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the control executed by the control device according to the present invention, in which the “second EV mode” is selected and the outputs of both the first motor /
ステップS1では、エンジン1に対する始動要求があるか否かが判断される。「第2EVモード」で要求駆動力を満たして走行している場合など、未だエンジン1に対する始動要求がないことにより、このステップS1で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。 In step S1, it is determined whether or not there is a start request for the engine 1. If it is determined negative in this step S1 because there is no start request for the engine 1 yet, such as when traveling while satisfying the required driving force in the “second EV mode”, the subsequent control is executed. This routine is temporarily terminated.
これに対して、要求駆動力が増大した場合などに、エンジン1に対する始動要求があったことにより、ステップS1で肯定的に判断された場合には、ステップS2へ進む。そして、第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクを最大にして伝達することが可能な変速機構20の変速段(ギヤ段)が選択され、その変速段を設定する変速制御が実行される。
On the other hand, when the required driving force is increased or the like, when there is a start request for the engine 1 and the determination is affirmative in step S1, the process proceeds to step S2. Then, a gear stage (gear stage) of the
具体的には、「第2EVモード」で走行中のハイブリッド車両Veの車速に対応して、
その車速の状態で第2モータ・ジェネレータ3の出力トルクが相対的に大きくなるように、変速機構20における変速段が設定される。例えば、図3に示すように、ハイブリッド車両Veが車速v1で走行している場合は、変速機構20の変速段が第1速(1st)のときに駆動輪5側へ伝達される出力が出力p11であるのに対して、変速機構20の変速段が第2速(2nd)のときに駆動輪5側へ伝達される出力は、出力p11よりも小さい出力p12になる。したがって、この場合は、変速機構20で第1速が設定される。一方、ハイブリッド車両Veが車速v2で走行している場合は、変速機構20の変速段が第1速(1st)のときに駆動輪5側へ伝達される出力が出力p21であるのに対して、変速機構20の変速段が第2速(2nd)のときに駆動輪5側へ伝達される出力は、出力p21よりも大きい出力p22になる。したがって、この場合は、変速機構20で第2速が設定される。なお、図3において、線L0は、第2モータ・ジェネレータ3の回転数と出力との関係を示している。線L1は、変速機構20の変速段が第1速(1st)のときの第2モータ・ジェネレータ3の回転数と車速との関係を示している。線L2は、変速機構20の変速段が第2速(2nd)のときの第2モータ・ジェネレータ3の回転数と車速との関係を示している。
Specifically, corresponding to the vehicle speed of the hybrid vehicle Ve traveling in the “second EV mode”,
The gear position in the
上記のようにしてステップS2で変速機構20の変速制御が実行されると、ステップS3へ進み、その変速制御が完了したか否かが判断される。未だ変速制御が完了していないことにより、ステップS3で否定的に判断された場合は、ステップS2へ戻り、ステップS2およびこのステップS3の制御が繰り返し実行される。
When the shift control of the
これに対して、変速機構20の変速制御が完了したことにより、ステップS3で肯定的に判断されると、ステップS4へ進む。そして、エンジン1の始動制御が実行される。具体的には、第1モータ・ジェネレータ2の出力トルクにより、エンジン1がクランキングされる。クランキングによってエンジン1の出力軸1aの回転数が所定の回転数になると、エンジン1の燃焼運転が開始される。
On the other hand, if the shift control of the
このステップS4でエンジン1の始動制御が実行されている間は、変速機構20では上記のステップS2で設定された変速段が維持される。ステップS2で変速機構20の変速制御が開始されてからエンジン1の始動制御が完了するまでの間に、変速機構20で設定すべき最適な変速段が変わる場合もある。それに対して、エンジン1の始動制御が完了するまで変速機構20の変速段が固定されることにより、エンジン1の始動制御の実行中に変速が行われてしまうことによるエンジン1の始動の遅れを回避することができる。上記のような変速段に維持は、エンジン1の始動が完了した時点で解除される。
While the start control of the engine 1 is being executed in step S4, the
上記のようにしてステップS4でエンジン1の始動制御が完了すると、その後、このルーチンを一旦終了する。 When the start control of the engine 1 is completed in step S4 as described above, this routine is once ended thereafter.
1…エンジン(ENG)、 1a…出力軸、 2…第1モータ・ジェネレータ(第1モータ;MG1)、 3…第2モータ・ジェネレータ(第2モータ;MG2)、 4…動力分割機構、 4a…入力軸、 5…駆動軸、 6…サンギヤ(第2回転要素)、 7…リングギヤ(第3回転要素)、 8…キャリア(第1回転要素)、 9…ワンウェイブレーキ(制動手段)、 20…変速機構(変速手段)、 24…電子制御装置(ECU)、 Ve…ハイブリッド車両。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine (ENG), 1a ... Output shaft, 2 ... 1st motor generator (1st motor; MG1), 3 ... 2nd motor generator (2nd motor; MG2), 4 ... Power split mechanism, 4a ...
Claims (1)
前記制動機構により前記出力軸の回転を止めた状態で前記第1モータおよび前記第2モータの両方の出力トルクによって前記ハイブリッド車両が所定の車速で走行している際に、前記エンジンを始動させる場合には、前記車速に対応する前記第2モータの出力トルクが相対的に大きくなるように前記変速手段における変速比を設定して、前記エンジンを始動させる制御を実行するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A first rotating element to which the engine is connected; a second rotating element to which the first motor is connected; and a power split mechanism that performs a differential action by a third rotating element to which the drive shaft and the second motor are connected; In a control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a braking mechanism that selectively stops rotation of an engine output shaft and the first rotating element; and a speed change means that changes the output torque of the second motor and transmits the output torque to the drive shaft. ,
The engine is started when the hybrid vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed by the output torque of both the first motor and the second motor in a state where the rotation of the output shaft is stopped by the braking mechanism. Is configured to execute control for starting the engine by setting a gear ratio in the transmission means so that an output torque of the second motor corresponding to the vehicle speed is relatively large. A hybrid vehicle control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014085300A JP2015205532A (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014085300A JP2015205532A (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015205532A true JP2015205532A (en) | 2015-11-19 |
Family
ID=54602783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014085300A Pending JP2015205532A (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015205532A (en) |
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2014
- 2014-04-17 JP JP2014085300A patent/JP2015205532A/en active Pending
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