JP2016141236A - Drive control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、坂道での車両のずり下がりを防止するヒルホールド機能を制御する駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a drive control device that controls a hill hold function that prevents a vehicle from sliding down a slope.
車両には、ヒルホールド機能を有しているものがある。ヒルホールド機能とは、所定角度以上の坂道での停止からの発進時に、運転者がブレーキペダルを離してアクセルペダルを踏み込むまでの間に車両がずり下がらないようにする機能である。 Some vehicles have a hill hold function. The hill hold function is a function that prevents the vehicle from sliding down before the driver releases the brake pedal and depresses the accelerator pedal when starting from a stop on a slope of a predetermined angle or more.
特許文献1では、電気自動車においてヒルホールド機能を実現させるため、車速がゼロとなるように電動機にトルク指令を出力することが提案されている。 Patent Document 1 proposes outputting a torque command to an electric motor so that the vehicle speed becomes zero in order to realize a hill hold function in an electric vehicle.
しかしながら、このような電動機を利用したヒルホールド制御では、車速がゼロのまま電動機が回転せずにトルクを出し続ける状態が継続すると、電動機を制御するインバータの特定の相に電流が集中して、インバータの特定のスイッチング素子が加熱してしまう。 However, in the hill hold control using such an electric motor, if the state where the electric motor continues to output torque without rotating while the vehicle speed is zero continues, the current concentrates on a specific phase of the inverter that controls the electric motor, Certain switching elements of the inverter will heat up.
そこで、本発明は、電動機を回転させながら坂道での車両のずり下がりを防止することができる駆動制御装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a drive control device that can prevent a vehicle from sliding down a slope while rotating an electric motor.
上記課題を解決する駆動制御装置の発明の一態様は、内燃機関と、電動機とによって生成された動力を、動力伝達機構を介して駆動軸に伝達する車両の駆動制御装置であって、坂道において車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、動力伝達機構は、電動機の回転軸を回転させながら駆動軸が停止状態を維持するように回転軸と駆動軸とが歯車機構を介して連結され、制御部は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、駆動軸が停止状態を維持するように、内燃機関の出力トルクに応じて電動機の出力トルクを制御するものである。 One aspect of the invention of a drive control apparatus that solves the above problems is a drive control apparatus for a vehicle that transmits power generated by an internal combustion engine and an electric motor to a drive shaft via a power transmission mechanism. A control unit that performs hill hold control for maintaining the vehicle in a stopped state is provided, and the power transmission mechanism is a gear mechanism in which the rotating shaft and the driving shaft maintain the stopped state while rotating the rotating shaft of the electric motor. The control unit is configured to control the output torque of the electric motor according to the output torque of the internal combustion engine so that the drive shaft is maintained in a stopped state when the condition for executing the hill hold control is satisfied. is there.
このように本発明の一態様によれば、電動機を回転させながら坂道での車両のずり下がりを防止することができる。 Thus, according to one aspect of the present invention, it is possible to prevent the vehicle from sliding down on a slope while rotating the electric motor.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1において、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両100は、駆動機構1と、制御部としてのハイブリッドECU(Electronic Control Unit)32と、エンジンECU33と、モータECU34とを含んで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, a
駆動機構1は、内燃機関としてのエンジン2と、エンジン2の出力軸3と、電力から駆動力を生成するとともに駆動されることにより電力を生成する第1電動機としての第1モータジェネレータ4及び第2電動機としての第2モータジェネレータ5と、車両100の駆動輪6に動力を伝達可能に接続された駆動軸7と、動力伝達機構10を構成する第1遊星歯車機構8及び第2遊星歯車機構9とを含んで構成される。
The drive mechanism 1 includes an
エンジン2は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に図示しない点火装置によって点火を行う4サイクルのエンジンによって構成されている。エンジン2の出力軸3は、第1遊星歯車機構8と第2遊星歯車機構9とに連結されている。なお、出力軸3には、出力軸3の逆回転によるトルクが第1遊星歯車機構8や第2遊星歯車機構9に伝達されることを防止するワンウェイクラッチが設けられていてもよい。
The
第1モータジェネレータ4は、第1遊星歯車機構8に連結された回転軸としてのロータ軸13と、ロータ14と、ステータ15とを有している。ロータ14には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ15は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ15の三相コイルは、第1インバータ19に接続されている。
The first motor generator 4 has a
このように構成された第1モータジェネレータ4において、ステータ15の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ15によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ14に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ14がロータ軸13周りに回転駆動される。すなわち、第1モータジェネレータ4は、電動機として機能し、車両100を駆動する駆動力を生成する。
In the first motor generator 4 configured as described above, when three-phase AC power is supplied to the three-phase coil of the
また、ロータ14がロータ軸13周りに回転すると、ロータ14に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ15の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。すなわち、第1モータジェネレータ4は、発電機としても機能し、バッテリ21を充電する電力を生成する。
Further, when the
第1インバータ19は、バッテリ21から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第1モータジェネレータ4に供給する。第1インバータ19は、モータECU34から入力される制御信号によって第1モータジェネレータ4に供給する三相交流電力を変化させるようになっている。また、第1インバータ19は、第1モータジェネレータ4が発電した三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ21を充電する。
The
第2モータジェネレータ5は、第2遊星歯車機構9に連結された回転軸としてのロータ軸16と、ロータ17と、ステータ18とを有している。ロータ17には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ18は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ18の三相コイルは、第2インバータ20に接続されている。
The second motor generator 5 has a
このように構成された第2モータジェネレータ5において、ステータ18の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ18によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ17に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ17がロータ軸16周りに回転駆動される。すなわち、第2モータジェネレータ5は、電動機として機能し、車両100を駆動する駆動力を生成する。
In the second motor generator 5 configured as described above, when three-phase AC power is supplied to the three-phase coil of the
また、ロータ17がロータ軸16周りに回転すると、ロータ17に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ18の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。すなわち、第2モータジェネレータ5は、発電機としても機能し、バッテリ21を充電する電力を生成する。
Further, when the
第2インバータ20は、バッテリ21から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第2モータジェネレータ5に供給する。第2インバータ20は、モータECU34から入力される制御信号によって第2モータジェネレータ5に供給する三相交流電力を変化させるようになっている。また、第2インバータ20は、第2モータジェネレータ5が発電した三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ21を充電する。
The
第1遊星歯車機構8は、サンギヤ22と、サンギヤ22に噛み合う複数のプラネタリギヤ23と、複数のプラネタリギヤ23に噛み合うリングギヤ25とを有し、プラネタリギヤ23を自転可能に支持するプラネタリキャリア24が設けられている。
The first planetary gear mechanism 8 includes a
第2遊星歯車機構9は、サンギヤ26と、サンギヤ26に噛み合う複数のプラネタリギヤ27と、複数のプラネタリギヤ27に噛み合うリングギヤ29とを有し、プラネタリギヤ27を自転可能に支持するプラネタリキャリア28が設けられている。
The second planetary gear mechanism 9 includes a
第1遊星歯車機構8のサンギヤ22は、第1モータジェネレータ4のロータ14と一体に回転するように、ロータ軸13に連結されている。第1遊星歯車機構8のプラネタリキャリア24と、第2遊星歯車機構9のサンギヤ26とは、エンジン2の出力軸3に一体回転可能に連結されている。
The
第1遊星歯車機構8のリングギヤ25は、第2遊星歯車機構9のプラネタリギヤ27にプラネタリキャリア28を介してロータ軸13周りに公転可能に連結されている。また、第1遊星歯車機構8のリングギヤ25は、デファレンシャルギヤ及びその他のギヤを含む出力伝達機構31を介して駆動軸7を回転させるように形成されている。
The
第2遊星歯車機構9のリングギヤ29は、第2モータジェネレータ5のロータ17と一体に回転するようにロータ軸16に連結されている。このように、動力伝達機構10は、エンジン2の出力軸3と、第1モータジェネレータ4のロータ軸13と、第2モータジェネレータ5のロータ軸16と、駆動軸7とが連結された歯車機構を構成する。
したがって、動力伝達機構10は、エンジン2と、第1モータジェネレータ4と、第2モータジェネレータ5と、駆動軸7との間で駆動力を授受させるようになっている。例えば、動力伝達機構10は、エンジン2と、第1モータジェネレータ4と、第2モータジェネレータ5とによって生成された動力を駆動軸7に伝達するようになっている。
Therefore, the
ハイブリッドECU32は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
ハイブリッドECU32のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをハイブリッドECU32として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ハイブリッドECU32において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ハイブリッドECU32として機能する。ハイブリッドECU32は、エンジンECU33及びモータECU34に接続され、これら各ECUと相互にデータのやりとりを行う。
A program for causing the computer unit to function as the
ハイブリッドECU32の入力ポートには、アクセル開度センサ41、シフトポジションセンサ42、ブレーキストロークセンサ43、車速センサ44、傾斜角センサ45、バッテリ状態検出センサ46、ブレーキ失陥検出センサ47、ヒルホールド機能動作スイッチ48、駆動部状態検出センサ49を含む各種センサ類が接続されている。
The input port of the
アクセル開度センサ41は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。シフトポジションセンサ42は、運転者によるシフトレバーの操作により選択されたシフト位置を検出する。シフト位置は、例えば、前進、後進、停車のいずれかが選択される。
The
ブレーキストロークセンサ43は、運転者による図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出する。車速センサ44は、例えば、駆動軸7の回転速度から車速を検出する。車速センサ44は、車両100が前進方向に進んでいる場合は正の車速を出力し、車両が後進方向に進んでいる場合は負の車速を出力する。
The
傾斜角センサ45は、例えば、ジャイロスコープや加速度センサなどにより構成され、車両100の進行方向の水平面に対する角度に対応したセンサ情報(電圧信号)を出力するようになっている。
The
バッテリ状態検出センサ46は、バッテリ21の充放電電流、電圧及びバッテリ温度を検出する。ハイブリッドECU32は、バッテリ状態検出センサ46から入力される充放電電流の値、電圧の値及びバッテリ温度の値に基づき、バッテリ21の残容量などを検出する。
The battery
バッテリ状態検出センサ46は、例えば、バッテリ21の充放電電流を検出する電流センサに、電圧を検出する電圧センサ及びバッテリ温度を検出するバッテリ温度センサを付設した構成を用いることができる。なお、電流センサと電圧センサとバッテリ温度センサとを別に設けてもよい。
As the battery
ブレーキ失陥検出センサ47は、図示しないブレーキがその機能を失陥したか否かを検出する。ヒルホールド機能動作スイッチ48は、運転者がヒルホールド機能を動作させるか否かを設定するスイッチである。ハイブリッドECU32は、ヒルホールド機能動作スイッチ48がオン状態であればヒルホールド機能を動作させ、ヒルホールド機能動作スイッチ48がオフ状態であればヒルホールド機能を動作させない。
The brake
駆動部状態検出センサ49は、エンジン2や第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5の回転数や出力トルクを検出する。
The drive unit
エンジンECU33は、CPUと、RAMと、ROMと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
エンジンECU33のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをエンジンECU33として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、エンジンECU33において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、エンジンECU33として機能する。また、エンジンECU33は、ハイブリッドECU32に接続され、相互にデータのやりとりを行う。
The ROM of the
エンジンECU33は、ハイブリッドECU32からのトルク指令信号により、エンジン2の出力トルクがトルク指令信号に設定された指令トルクになるようにエンジン2を制御する。エンジンECU33は、不図示のインジェクタやスロットルバルブを制御することにより燃料噴射量や吸入空気量を制御させて、エンジン2の出力トルクを制御する。
Based on the torque command signal from the
モータECU34は、CPUと、RAMと、ROMと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
モータECU34のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをモータECU34として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、モータECU34において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、モータECU34として機能する。
The ROM of the
また、モータECU34の出力ポートには、第1インバータ19と第2インバータ20とが接続されている。第1インバータ19及び第2インバータ20には、バッテリ21が接続されている。また、モータECU34は、ハイブリッドECU32に接続され、相互にデータのやりとりを行う。
The
モータECU34は、ハイブリッドECU32からのトルク指令信号により、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5のそれぞれの出力トルクがトルク指令信号に設定されたそれぞれの指令トルクになるように第1インバータ19及び第2インバータ20を制御する。モータECU34は、第1インバータ19及び第2インバータ20を制御することにより第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5へ供給される三相交流電力を制御し、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5の出力トルクを制御する。
The
このような車両100において、ハイブリッドECU32は、アクセル開度センサ41により検出されたアクセル開度と、シフトポジションセンサ42により検出されたシフト位置と、車速センサ44により検出された車速とに基づいて目標駆動トルクを算出し、目標駆動トルクを駆動軸7に出力させるようにエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5を制御する。
In such a
ハイブリッドECU32は、例えば、アクセル開度と、シフト位置と、車速と、により目標駆動トルクが決まるマップにより目標駆動トルクを算出する。ハイブリッドECU32は、シフト位置が「前進」であった場合、図2(a)に示すようなマップに基づいて目標駆動トルクを算出する。ハイブリッドECU32は、シフト位置が「後進」であった場合、図2(b)に示すようなマップに基づいて目標駆動トルクを算出する。
For example, the
また、ハイブリッドECU32は、バッテリ状態検出センサ46の検出結果により求められたバッテリ21の残容量が所定容量値より低い場合は、エンジン2の燃料噴射を行なわせてエンジン2を駆動させる。一方、ハイブリッドECU32は、バッテリ21の残容量が所定容量値以上の場合は、エンジン2の燃料噴射を停止させ、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5により車両100を駆動させる。
When the remaining capacity of the
本実施形態において、ハイブリッドECU32は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立すると、車両100を静止させるために必要なトルクを算出し、そのトルクを駆動軸7に出力するようにエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5を制御する。
In the present embodiment, the
ハイブリッドECU32は、上述した目標駆動トルクと、坂道で車両100を静止させるのに必要なトルクと、に基づいてヒルホールド制御を実行するか否かを判定する。
The
ハイブリッドECU32は、傾斜角センサ45により検出された傾斜角に基づいて車両100を坂道で静止させるために必要なトルクを算出する。ハイブリッドECU32は、例えば、以下の式(1)により車両100を坂道で静止させるために必要なトルクを算出する。
(車両重量[kgf])×(重力加速度[N/kgf])×sin(傾斜角[deg]/180[deg]×π)[rad]...(1)
The
(Vehicle weight [kgf]) x (gravity acceleration [N / kgf]) x sin (tilt angle [deg] / 180 [deg] x π) [rad] ... (1)
ハイブリッドECU32は、目標駆動トルクが式(1)により算出したトルクよりも小さく、且つ、傾斜角が所定角度よりも大きい場合、ヒルホールド制御を実行すると判定する。ここで、所定角度は、予め実験等によって求められ、ハイブリッドECU32のROM内に記憶されている。
The
なお、ハイブリッドECU32は、ブレーキ失陥検出センサ47によりブレーキの失陥が検出されている場合、または、ヒルホールド機能動作スイッチ48がオン状態であることを検出している場合、ヒルホールド制御を実行すると判定するようにしてもよい。
The
また、ハイブリッドECU32は、自動運転プログラムによりヒルホールド制御実行と判定された場合に、ヒルホールド制御を実行すると判定するようにしてもよい。
The
ハイブリッドECU32は、ヒルホールド制御を実行すると判定した場合、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5を回転させつつ、車両100を静止させるようにエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5の指令トルクを制御する。
When it is determined that the hill hold control is to be executed, the
ハイブリッドECU32は、駆動部状態検出センサ49が検出したエンジン回転数が所定回転数以下の場合、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5によりエンジン回転数を所定回転数まで上昇させる。ここで、所定回転数は、予め実験等によって求められ、ハイブリッドECU32のROM内に記憶されている。所定回転数は、例えば、アイドリング時のエンジン回転数を用いる。
When the engine speed detected by the drive unit
ハイブリッドECU32は、エンジン2の回転数を所定回転数に引き上げるためにエンジンフリクショントルクを上回るトルクをエンジン2に与え、且つ、図3に示す共線図のバランスを取り、且つ、駆動軸7にトルク変動が現れないように第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5の指令トルクを決定する。
The
ハイブリッドECU32は、以下の式(2)、(3)を満たすMG1指令トルクと、MG2指令トルクを求め、MG1指令トルクを第1モータジェネレータ4の指令トルクとし、MG2指令トルクを第2モータジェネレータ5の指令トルクとする。
(MG1指令トルク)×(k1+1)−(エンジントルク)>(MG2指令トルク)×k2...(2)
(MG1指令トルク)+(エンジントルク)+(MG2指令トルク)=0...(3)
The
(MG1 command torque) x (k1 + 1)-(engine torque)> (MG2 command torque) x k2 (2)
(MG1 command torque) + (engine torque) + (MG2 command torque) = 0 ... (3)
ここで、上式の「エンジントルク」はエンジンフリクショントルクであり、例えば、図4に示す、エンジン回転数からエンジンフリクショントルクが決まるテーブルデータから求める。 Here, the “engine torque” in the above equation is the engine friction torque, and is obtained from, for example, table data in which the engine friction torque is determined from the engine speed as shown in FIG.
また、k1、k2は、以下の値を使う。
k1:(第1遊星歯車機構8のリングギヤ25の歯数)/(第1遊星歯車機構8のサンギヤ22の歯数)
k2:(第2遊星歯車機構9のサンギヤ26の歯数)/(第2遊星歯車機構9のリングギヤ29の歯数)
The following values are used for k1 and k2.
k1: (number of teeth of the
k2: (number of teeth of
ハイブリッドECU32は、求めたMG1指令トルク、MG2指令トルクを設定したトルク指令信号をモータECU34に送信して第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5を駆動させる。ハイブリッドECU32は、予め設定された時間間隔でエンジン回転数を参照し、エンジン回転数が所定回転数を超えるまでMG1指令トルク、MG2指令トルクを再計算しながら処理を続ける。
The
エンジン回転数が所定回転数を超えると、ハイブリッドECU32は、上述した式(1)により坂道で車両100を静止させるために必要なトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
When the engine speed exceeds the predetermined speed, the
ハイブリッドECU32は、ヒルホールド用駆動トルクから、エンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5それぞれへの指令トルクを算出する。
The
ハイブリッドECU32は、エンジンECU33からエンジン2の燃料噴射が行なわれているか否かの情報を取得し、エンジン2の燃料噴射が行なわれている場合、図5(a)に示すような、バッテリ状態検出センサ46の検出結果により求められたバッテリ21の残容量から目標発電量(例えば、パワーP1、パワーP2、パワーP3)が決定するテーブルから目標発電量を算出する。そして、ハイブリッドECU32は、図5(b)に示すような、発電量(目標発電量)からエンジン動作点が決定するテーブルからエンジン動作点を算出する。ハイブリッドECU32は、エンジン動作点に対応するエンジン指令トルクをエンジン2への指令トルクとする。
The
また、ハイブリッドECU32は、エンジン2の燃料噴射が行なわれていない場合、エンジン2への指令トルクをゼロとする。
The
ハイブリッドECU32は、以下の式(4)、(5)を満たすMG1指令トルクと、MG2指令トルクを求め、MG1指令トルクを第1モータジェネレータ4の指令トルクとし、MG2指令トルクを第2モータジェネレータ5の指令トルクとする。なお、式(4)、(5)の「エンジントルク」は、エンジン2の燃料噴射が行なわれている場合は、上述のバッテリ21の残容量から算出したエンジン指令トルクを使用し、エンジン2の燃料噴射が行なわれていない場合は、図4のテーブルによりエンジン回転数から算出したエンジンフリクショントルクを使用する。
(MG1指令トルク)=((ヒルホールド用駆動トルク)−(エンジントルク))×k2/(1+k1+k2)...(4)
(MG2指令トルク)=((ヒルホールド用駆動トルク)−(エンジントルク))×(1+k1)/(1+k1+k2)...(5)
The
(MG1 command torque) = ((hill hold drive torque) − (engine torque)) × k2 / (1 + k1 + k2) (4)
(MG2 command torque) = ((hill hold drive torque)-(engine torque)) x (1 + k1) / (1 + k1 + k2) ... (5)
ハイブリッドECU32は、以上のようにして算出したエンジン2への指令トルクを設定したトルク指令信号をエンジンECU33に送信してエンジン2の出力トルクを制御させる。また、ハイブリッドECU32は、以上のようにして算出した第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5それぞれへの指令トルクを設定したトルク指令信号をモータECU34に送信して第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5の出力トルクを制御させる。
The
ハイブリッドECU32は、ヒルホールド用駆動トルクに基づいてエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5のトルクを制御している間、車両100がずり下がっているか否かを判定し、ずり下がっていると判定した場合は、補正トルクを算出し、上述の式(1)で算出した坂道で車両100を静止させるために必要なトルクに補正トルクを加えたトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
The
そして、ハイブリッドECU32は、補正トルクを加えたヒルホールド用駆動トルクに基づいて、上述の方法でエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5それぞれへの指令トルクを算出し、算出した指令トルクでエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5を制御する。
Then, the
ハイブリッドECU32は、車速センサ44により検出された車速と、シフトポジションセンサ42により検出されたシフト位置と、傾斜角センサ45により検出された傾斜角と、に基づいて車両100がずり下がっているか否かを判定する。
The
ハイブリッドECU32は、車速が負の車速であり、且つ、シフト位置が前進であり、且つ、傾斜角が車両100の前進方向に登っている場合、車両100が後進方法にずり下がっていると判定する。
When the vehicle speed is a negative vehicle speed, the shift position is forward, and the inclination angle is climbing in the forward direction of the
また、ハイブリッドECU32は、車速が正の車速であり、且つ、シフト位置が後進であり、且つ、傾斜角が車両100の後進方向に登っている場合、車両100が前進方法にずり下がっていると判定する。
Further, when the vehicle speed is a positive vehicle speed, the shift position is reverse, and the inclination angle is climbing in the reverse direction of the
ハイブリッドECU32は、車両100が後進方向または前進方向にずり下がっていると判定した場合、図6に示すようなずり下がり車速から補正トルクが決まるテーブルにより補正トルクを算出する。ここで、ずり下がり車速は、車速センサ44により検出された車速の絶対値を使用する。
When the
以上のように構成された本実施形態に係る駆動制御装置によるヒルホールド制御処理について、図7を参照して説明する。なお、以下に説明するヒルホールド制御処理は、予め設定された時間間隔で実行される。 The hill hold control process by the drive control apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. The hill hold control process described below is executed at a preset time interval.
まず、ハイブリッドECU32は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立したか否かを判定する(ステップS11)。ハイブリッドECU32は、上述した目標駆動トルクが坂道で車両100を静止させるのに必要なトルクよりも小さく、且つ、傾斜角センサ45により検出された傾斜角が所定角度より大きい場合、または、ブレーキ失陥検出センサ47によりブレーキの失陥が検出されている場合、または、ヒルホールド機能動作スイッチ48がオン状態であることを検出している場合、または、自動運転プログラムによりヒルホールド制御実行と判定された場合、にヒルホールド制御を実行する条件が成立したと判定する。
First, the
ヒルホールド制御を実行しないと判定した場合、ハイブリッドECU32は、上述した目標駆動トルクを駆動軸7に出力させるようにエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5を制御する通常駆動制御を行なう(ステップS17)。
When it is determined that the hill hold control is not to be executed, the
一方、ヒルホールド制御を実行すると判定した場合、ハイブリッドECU32は、駆動部状態検出センサ49が検出したエンジン回転数が所定回転数より高いか否かによりエンジン2が動作中か否かを判定する(ステップS12)。エンジン回転数が所定回転数より高いと判定した場合、ハイブリッドECU32は、ステップS14に進む。
On the other hand, when it is determined that the hill hold control is to be executed, the
一方、エンジン回転数が所定回転数より高くないと判定した場合、ハイブリッドECU32は、第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5によりエンジン回転数を所定回転数まで上昇させるエンジン始動処理を行なう(ステップS13)。
On the other hand, when it is determined that the engine rotational speed is not higher than the predetermined rotational speed, the
エンジン回転数が所定回転数より高くなると、ハイブリッドECU32は、上述の式(1)によりヒルホールド用駆動トルクを算出する(ステップS14)。
When the engine speed becomes higher than the predetermined speed, the
そして、ハイブリッドECU32は、ヒルホールド用駆動トルクに基づいてエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5それぞれへの指令トルクを算出し、算出した指令トルクを設定したトルク指令をエンジンECU33及びモータECU34に送信する(ステップS15)。
Then, the
次いで、ハイブリッドECU32は、車速センサ44により検出された車速と、シフトポジションセンサ42により検出されたシフト位置と、傾斜角センサ45により検出された傾斜角と、に基づいて車両100がずり下がっているか否かを判定する(ステップS16)。車両100がずり下がっていないと判定した場合、ハイブリッドECU32は、処理を終了する。
Next, the
一方、車両100がずり下がっていると判定した場合、ハイブリッドECU32は、ステップS14に戻り、補正トルクを算出し、上述の式(1)で算出した坂道で車両100を静止させるために必要なトルクに補正トルクを加えたトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
On the other hand, when it is determined that the
このように、上述の実施形態では、第1モータジェネレータ4のロータ軸13及び第2モータジェネレータ5のロータ軸16を回転させながら駆動軸7を停止状態に維持させるように構成された第1遊星歯車機構8及び第2遊星歯車機構9を有する動力伝達機構10と、ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、駆動軸7が停止状態を維持するように、エンジン2の出力トルクに応じて第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5の出力トルクを制御するハイブリッドECU32と、を備える。
Thus, in the above-described embodiment, the first planet configured to maintain the drive shaft 7 in the stopped state while rotating the
これにより、駆動軸7を停止状態に維持しつつ第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5を回転させることができるため、特定の相に電流が集中して第1インバータ19及び第2インバータ20の特定のスイッチング素子が加熱してしまうといった問題を回避することができる。
As a result, the first motor generator 4 and the second motor generator 5 can be rotated while maintaining the drive shaft 7 in the stopped state, so that the current concentrates in a specific phase and the
なお、本実施形態においては、2つのモータジェネレータを備える場合について示したが、モータジェネレータを1つとした場合でも、同様に構成して同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the present embodiment, the case where two motor generators are provided has been described, but it is needless to say that the same configuration can be obtained even when only one motor generator is provided.
また、本実施形態においては、動力伝達機構10として2つの遊星歯車機構を備える場合について示したが、図8に示すような1つの遊星歯車機構を備える場合であっても、第1モータジェネレータ4によりエンジン2を始動させることによって駆動軸7は停止している状態を保ちながら第1モータジェネレータ4及び第2モータジェネレータ5を回転させることができる。このとき、ハイブリッドECU32は、図9に示す共線図のバランスを取るようにエンジン2、第1モータジェネレータ4、第2モータジェネレータ5それぞれへの指令トルクを算出する。
In the present embodiment, the case where two planetary gear mechanisms are provided as the
図8において、動力伝達機構としての第3遊星歯車機構11は、サンギヤ51と、サンギヤ51に噛み合う複数のプラネタリギヤ52と、複数のプラネタリギヤ52に噛み合うリングギヤ54とを有し、プラネタリギヤ52を自転可能に支持するプラネタリキャリア53が設けられている。
In FIG. 8, the third
第3遊星歯車機構11のサンギヤ51は、第1モータジェネレータ4のロータ軸13及びエンジン2の出力軸3に一体回転可能に連結されている。第3遊星歯車機構11のプラネタリキャリア53は、第2モータジェネレータ5のロータ軸16に一体回転可能に連結されている。
The
第3遊星歯車機構11のリングギヤ54は、ロータ軸13及び出力軸3周りに公転可能に形成されている。また、第3遊星歯車機構11のリングギヤ54は、デファレンシャルギヤ及びその他のギヤを含む出力伝達機構31を介して駆動軸7を回転させるように形成されている。
The
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
2 エンジン(内燃機関)
3 出力軸
4 第1モータジェネレータ(第1電動機)
5 第2モータジェネレータ(第2電動機)
7 駆動軸
8 第1遊星歯車機構
9 第2遊星歯車機構
10 動力伝達機構
13 ロータ軸
16 ロータ軸
19 第1インバータ
20 第2インバータ
32 ハイブリッドECU(制御部)
33 エンジンECU
34 モータECU
100 車両
2 Engine (Internal combustion engine)
3 Output shaft 4 First motor generator (first electric motor)
5 Second motor generator (second electric motor)
7 Drive shaft 8 First planetary gear mechanism 9 Second
33 Engine ECU
34 Motor ECU
100 vehicles
Claims (2)
坂道において前記車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、
前記動力伝達機構は、前記電動機の回転軸を回転させながら前記駆動軸が停止状態を維持するように前記回転軸と前記駆動軸とが歯車機構を介して連結され、
前記制御部は、前記ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、前記駆動軸が停止状態を維持するように、前記内燃機関の出力トルクに応じて前記電動機の出力トルクを制御する駆動制御装置。 A vehicle drive control device that transmits power generated by an internal combustion engine and an electric motor to a drive shaft via a power transmission mechanism,
A control unit that performs hill hold control for maintaining the vehicle in a stopped state on a slope;
In the power transmission mechanism, the rotation shaft and the drive shaft are connected via a gear mechanism so that the drive shaft maintains a stopped state while rotating the rotation shaft of the electric motor.
When the condition for executing the hill hold control is satisfied, the control unit controls the output torque of the electric motor according to the output torque of the internal combustion engine so that the drive shaft maintains a stopped state. .
坂道において前記車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、
前記動力伝達機構は、前記第1電動機の回転軸及び前記第2電動機の回転軸を回転させながら前記駆動軸が停止状態を維持するように前記第1電動機の回転軸及び前記第2電動機の回転軸のそれぞれが前記駆動軸と歯車機構を介して連結され、
前記制御部は、前記ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、前記駆動軸が停止状態を維持するように、前記内燃機関の出力トルクに応じて前記第1電動機及び第2電動機の出力トルクを制御する駆動制御装置。
A vehicle drive control device that transmits power generated by an internal combustion engine, a first motor, and a second motor to a drive shaft via a power transmission mechanism,
A control unit that performs hill hold control for maintaining the vehicle in a stopped state on a slope;
The power transmission mechanism rotates the rotation shaft of the first motor and the rotation of the second motor such that the drive shaft maintains a stopped state while rotating the rotation shaft of the first motor and the rotation shaft of the second motor. Each of the shafts is connected to the drive shaft via a gear mechanism,
The control unit outputs torques of the first electric motor and the second electric motor according to the output torque of the internal combustion engine so that the drive shaft maintains a stopped state when a condition for executing the hill hold control is satisfied. Drive control device that controls
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