JP2017047846A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Kai Masuda
開 増田
優 清水
Masaru Shimizu
優 清水
安藤 隆
Takashi Ando
隆 安藤
天野 正弥
Masaya Amano
正弥 天野
岳志 岸本
Takashi Kishimoto
岳志 岸本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of unnecessary drive torque in a hybrid vehicle enabled to execute inverter-less travel control.SOLUTION: An ECU includes: an HV-ECU capable of detecting a shift range of a vehicle 1 and outputting a voltage instruction VAtag to an auxiliary-equipment battery; and an MG-ECU capable of detecting an auxiliary-equipment voltage VA and controlling a converter. In the case of the shift range at a non-forward range during inverter-less travel control, the HV-ECU outputs the voltage instruction VAtag different from one in the case of a forward range to a DC/DC converter (S140). In the case of the auxiliary-equipment voltage VA being a voltage corresponding to the non-forward range, the MG-ECU controls the converter so that a system voltage VH across power lines PL and NL interconnecting the converter and the inverter is equal to or higher than a counter-electromotive voltage Vc.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明はハイブリッド車両に関し、より特定的には、エンジンと回転電機との少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle that can travel using the power of at least one of an engine and a rotating electrical machine.

ハイブリッド車両において、エンジンと、第1および第2のモータジェネレータと、遊星歯車機構とを備える構成が知られている。遊星歯車機構は、第1のモータジェネレータのロータに連結されたサンギヤと、出力軸を介して第2のモータジェネレータに連結されたリングギヤと、エンジンのクランクシャフトに連結されたキャリアとを含む。   In a hybrid vehicle, a configuration including an engine, first and second motor generators, and a planetary gear mechanism is known. The planetary gear mechanism includes a sun gear coupled to the rotor of the first motor generator, a ring gear coupled to the second motor generator via the output shaft, and a carrier coupled to the crankshaft of the engine.

このハイリッド車両の電気システムは、バッテリと、コンバータと、インバータとを備える。コンバータは、バッテリからの入力電圧を昇圧して出力可能に構成される。インバータは、コンバータと第1の回転電機との間に電気的に接続され、バッテリと第1のモータジェネレータとの間で双方向の電力変換を実行可能に構成される。第2のインバータについても同様である。   The electrical system for a high-rid vehicle includes a battery, a converter, and an inverter. The converter is configured to boost the input voltage from the battery and output it. The inverter is electrically connected between the converter and the first rotating electric machine, and is configured to be able to perform bidirectional power conversion between the battery and the first motor generator. The same applies to the second inverter.

このような構成を有するハイブリッド車両において、第1および第2のモータジェネレータの回転駆動制御に支障を来たすようなインバータの異常が生じた場合、機器の損傷を防止するために適切な処置を講ずることが必要となる。たとえば特開2013−203116号公報(特許文献1)は、インバータの異常が検出された場合に、インバータのゲート遮断を行なう制御を開示する。   In the hybrid vehicle having such a configuration, when an abnormality occurs in the inverter that interferes with the rotational drive control of the first and second motor generators, appropriate measures should be taken to prevent damage to the equipment. Is required. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2013-203116 (Patent Document 1) discloses a control for shutting off an inverter gate when an abnormality of the inverter is detected.

特開2013−203116号公報JP 2013-203116 A

特許文献1に開示されているように、インバータの異常が生じた場合にインバータをゲート遮断状態にしつつエンジンを駆動して車両を退避走行させる制御を、本明細書では「インバータレス走行制御」とも記載する。   As disclosed in Patent Document 1, in the present specification, when the abnormality of the inverter occurs, the control of driving the engine and driving the vehicle while the inverter is shut off is referred to as “inverter-less traveling control”. Describe.

インバータレス走行制御中においては、インバータをゲート遮断状態にしつつ、エンジンの回転力により第1のモータジェネレータを機械的(力学的)に回転させることによって、第1のモータジェネレータに逆起電圧を発生させる。この際、第1のモータジェネレータは、第1のモータジェネレータの回転を妨げる方向に作用する逆起トルク(制動トルク)を発生する。この逆起トルクが第1のモータジェネレータからサンギヤに作用することによって、リングギヤには、第1のモータジェネレータの反力として正方向に作用する駆動トルクが発生する。この駆動トルクを用いることにより、退避走行が実現される。   During inverterless travel control, back electromotive force is generated in the first motor generator by mechanically (mechanically) rotating the first motor generator by the rotational force of the engine while the inverter is in the gate shut-off state. Let At this time, the first motor generator generates a counter electromotive torque (braking torque) that acts in a direction that prevents the rotation of the first motor generator. When this counter electromotive torque acts on the sun gear from the first motor generator, a driving torque acting in the positive direction as a reaction force of the first motor generator is generated in the ring gear. By using this driving torque, retreat travel is realized.

本発明者らは、インバータレス走行制御中には以下のような課題が生じ得る点に着目した。すなわち、インバータレス走行制御中においてハイブリッド車両がたとえば一時停止した場合に、シフトレンジがN(ニュートラル)レンジ等の非前進レンジに切り替えられる場合がある。この場合であっても、エンジンが駆動されている限り、上記駆動トルクは正方向に作用し、駆動トルクを0にしたり負方向に作用させたりすることはできない。つまり、非前進レンジが選択されているにも関わらず、ハイブリッド車両を前進させる方向のトルクが発生してしまう可能性がある。   The inventors of the present invention have focused on the point that the following problems can occur during inverterless traveling control. That is, when the hybrid vehicle temporarily stops during inverterless travel control, the shift range may be switched to a non-forward range such as an N (neutral) range. Even in this case, as long as the engine is driven, the driving torque acts in the positive direction, and the driving torque cannot be reduced to zero or acted in the negative direction. That is, although the non-advance range is selected, there is a possibility that torque in the direction in which the hybrid vehicle moves forward is generated.

上記駆動トルクの発生を防止するための対策として、インバータレス走行制御中において非前進レンジが選択された場合には、コンバータについてもゲート遮断をさらに行なうことが考えられる。コンバータをゲート遮断状態にすると、第1のモータジェネレータからコンバータを介してバッテリに向かう電流(回生電流)の経路が遮断される。これにより、逆起トルクの発生が防止されるので、逆起トルクの反力として作用する駆動トルクの発生を防止することができる。   As a measure for preventing the generation of the drive torque, it is conceivable that the gate is further cut off for the converter when the non-advance range is selected during the inverterless travel control. When the converter is in the gate cutoff state, the path of current (regenerative current) from the first motor generator to the battery via the converter is cut off. Thereby, since generation | occurrence | production of counter electromotive torque is prevented, generation | occurrence | production of the drive torque which acts as reaction force of counter electromotive torque can be prevented.

このようにインバータレス走行制御を実行可能に構成されたハイブリッド車両において、シフトレンジを検出可能に構成された第1の制御装置と、コンバータおよびインバータを制御可能に構成された第2の制御装置とが別々に設けられた構成が採用される場合がある。シフトレンジに応じた走行制御を車両全体として実現するために、第1の制御装置と第2の制御装置との間で各種情報の通信が行なわれる。   Thus, in the hybrid vehicle configured to be able to execute inverter-less traveling control, the first control device configured to be able to detect the shift range, and the second control device configured to be able to control the converter and the inverter, May be employed separately. Various types of information are communicated between the first control device and the second control device in order to realize travel control according to the shift range for the entire vehicle.

この通信が正常に行なわれている場合、第2の制御装置は、現在のシフトレンジを検出した第1の制御装置から、コンバータのゲート遮断の実行指令(ゲート遮断指令)を適時に受けることが可能である。そのため、第2の制御装置は、シフトレンジが非前進レンジに切り替えられると、コンバータのゲート遮断を行なう。このように、第2の制御装置は、通信が正常に行なわれている場合には、コンバータのゲート状態(ゲート遮断状態であるか否か)をシフトレンジに応じて適切に制御し、それにより不要な駆動トルクの発生を防止することができる。   When this communication is normally performed, the second control device can receive a converter gate cutoff execution command (gate cutoff command) in a timely manner from the first control device that has detected the current shift range. Is possible. Therefore, when the shift range is switched to the non-advanced range, the second control device performs gate blocking of the converter. Thus, when the communication is normally performed, the second control device appropriately controls the gate state (whether or not the gate is cut off) of the converter according to the shift range, thereby Generation of unnecessary driving torque can be prevented.

その一方で、たとえば通信に異常が生じた場合、第2の制御装置は、第1の制御装置からシフトレンジに関する情報(より具体的にはコンバータのゲート遮断指令)を受けることはできなくなる。そのため、第2の制御装置ではコンバータのゲート状態をシフトレンジに応じて適切に制御することができなくなり、その結果、シフトレンジが非前進レンジである場合に駆動トルクの発生を適切に防止することができなくなる可能性がある。   On the other hand, for example, when an abnormality occurs in communication, the second control device cannot receive information on the shift range (more specifically, a gate cutoff command of the converter) from the first control device. Therefore, in the second control device, it becomes impossible to appropriately control the gate state of the converter according to the shift range, and as a result, generation of drive torque is appropriately prevented when the shift range is the non-forward range. May not be possible.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、インバータレス走行制御を実行可能に構成されたハイブリッド車両において、不要な駆動トルクの発生を防止可能な技術を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technology capable of preventing generation of unnecessary driving torque in a hybrid vehicle configured to be able to execute inverter-less traveling control. It is.

本発明のある局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、第1の回転電機と、駆動輪に接続された出力軸と、遊星歯車機構と、出力軸に接続された第2の回転電機と、第1のバッテリと、第1のコンバータと、インバータと、第2のバッテリと、第2のコンバータと、上記インバータが異常である場合に、インバータレス走行制御を実行可能に構成された制御装置とを備える。遊星歯車機構は、エンジン、第1の回転電機、および出力軸を機械的に連結し、エンジン、第1の回転電機、および出力軸の間でトルクを伝達可能に構成される。第1のコンバータは、第1のバッテリから入力される電圧を昇圧して出力可能に構成される。インバータは、第1のコンバータと第1の回転電機の間、および第1のコンバータと第2の回転電機との間で電力を変換可能に構成される。第2のコンバータは、電圧指令を受け、第2のバッテリから入力される電圧を調整して出力可能に構成される。第1の回転電機は、エンジンにより機械的に回転させられることによって生じた逆起電圧を用いて制動トルクを発生する。インバータレス走行制御は、インバータをゲート遮断状態にし、かつエンジンを駆動することによって、制動トルクの反力として出力軸に作用するトルクでハイブリッド車両を走行させる制御である。制御装置は、ハイブリッド車両のシフトレンジを検出可能、かつ、電圧指令を第2のバッテリに出力可能に構成された第1の制御装置と、第2のバッテリの電圧を検出可能、かつ、第1のコンバータを制御可能に構成された第2の制御装置とを含む。第1の制御装置は、インバータレス走行制御中において、シフトレンジが非前進レンジの場合には、シフトレンジが前進レンジの場合とは異なる電圧指令を第2のコンバータに出力する。第2の制御装置は、第2のバッテリの電圧が非前進レンジに対応する電圧である場合には、第1のコンバータとインバータとを結ぶ電力線の電圧(システム電圧)が逆起電圧以上になるように、第1のコンバータを制御する。   A hybrid vehicle according to an aspect of the present invention includes an engine, a first rotating electrical machine, an output shaft connected to drive wheels, a planetary gear mechanism, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and a first rotating electrical machine. A battery, a first converter, an inverter, a second battery, a second converter, and a control device configured to execute inverter-less travel control when the inverter is abnormal. . The planetary gear mechanism is configured to mechanically connect the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft so that torque can be transmitted between the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft. The first converter is configured to boost the voltage input from the first battery and output the boosted voltage. The inverter is configured to be able to convert electric power between the first converter and the first rotating electric machine, and between the first converter and the second rotating electric machine. The second converter is configured to receive a voltage command and adjust and output a voltage input from the second battery. The first rotating electrical machine generates a braking torque using a counter electromotive voltage generated by being mechanically rotated by the engine. Inverterless travel control is control in which a hybrid vehicle travels with a torque that acts on an output shaft as a reaction force of a braking torque by setting the inverter to a gate cutoff state and driving an engine. The control device is capable of detecting the shift range of the hybrid vehicle and capable of detecting the voltage of the second battery, the first control device configured to be able to output a voltage command to the second battery, and the first And a second control device configured to be able to control the converter. When the shift range is the non-forward range during the inverterless travel control, the first control device outputs a voltage command different from that when the shift range is the forward range to the second converter. In the second control device, when the voltage of the second battery is a voltage corresponding to the non-advanced range, the voltage (system voltage) of the power line connecting the first converter and the inverter becomes equal to or higher than the counter electromotive voltage. Thus, the first converter is controlled.

上記構成によれば、たとえば第1の制御装置と第2の制御装置との間で通信異常が生じた場合には、シフトレンジに関する情報を、第2のバッテリ(たとえば補機バッテリ)の電圧を用いて第1の制御装置から第2の制御装置へと伝達することができる。より詳細には、第1の制御装置は、シフトレンジが前進レンジの場合と、シフトレンジが非前進レンジの場合とでは、異なる電圧指令を第2のコンバータに出力する。第2の制御装置は、第2のバッテリの電圧が、シフトレンジが非前進レンジであることを示す電圧である場合には、非前進レンジが選択されているものと推定し、第2のコンバータを制御することによって、システム電圧を逆起電圧以上にする。これにより、非前進レンジが選択されているにもかかわらず、ハイブリッド車両を前進させる方向に作用する駆動トルクが発生することを防止することができる。   According to the above configuration, for example, when communication abnormality occurs between the first control device and the second control device, information on the shift range is obtained, and the voltage of the second battery (for example, auxiliary battery) is obtained. Can be used to communicate from the first controller to the second controller. More specifically, the first control device outputs different voltage commands to the second converter when the shift range is the forward range and when the shift range is the non-forward range. When the voltage of the second battery is a voltage indicating that the shift range is the non-forward range, the second control device estimates that the non-forward range is selected, and the second converter To control the system voltage to be equal to or higher than the back electromotive voltage. Accordingly, it is possible to prevent the generation of the driving torque that acts in the direction of moving the hybrid vehicle forward, even though the non-forward range is selected.

本発明によれば、インバータレス走行制御を実行可能に構成されたハイブリッド車両において、不要な駆動トルクの発生を防止することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of an unnecessary drive torque can be prevented in the hybrid vehicle comprised so that execution of inverterless driving | running | working control was possible.

本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment. ハイブリッド車両の電気システムおよびECUの構成を説明するための回路ブロック図である。It is a circuit block diagram for demonstrating the structure of the electric system and ECU of a hybrid vehicle. インバータレス走行中における電気システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the electric system in inverterless driving | running | working. 第1のモータジェネレータの回転速度と、システム電圧と、逆起電圧と、逆起トルクとの関係を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the relationship between the rotational speed of a 1st motor generator, a system voltage, a counter electromotive voltage, and a counter electromotive torque. インバータレス走行制御中において前進レンジが選択された場合の各回転要素の挙動を説明するための共線図である。It is an alignment chart for explaining the behavior of each rotating element when the forward range is selected during inverterless travel control. インバータレス走行制御中において非前進レンジが選択された場合の各回転要素の挙動を説明するための共線図である。It is a collinear diagram for demonstrating the behavior of each rotation element when the non-advance range is selected during inverterless travel control. インバータレス走行制御中において、コンバータのゲート遮断をさらに行なった場合の電気システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the electric system at the time of performing further the gate interruption | blocking of a converter during inverterless driving | running | working control. 本実施の形態に係るハイブリッド車両における走行制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the travel control in the hybrid vehicle which concerns on this Embodiment. インバータレス走行中に通信異常が生じた場合の制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control when communication abnormality arises during inverterless driving | running | working.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態]
<ハイブリッド車両の全体構成>
図1は、本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図1を参照して、車両1は、エンジン100と、モータジェネレータ10,20と、遊星歯車機構30と、駆動輪50と、駆動輪50に接続された出力軸60と、バッテリ150と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)160と、電力制御ユニット(PCU:Power Control Unit)200と、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)300とを備える。
[Embodiment]
<Overall configuration of hybrid vehicle>
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the hybrid vehicle according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, a vehicle 1 includes an engine 100, motor generators 10, 20, a planetary gear mechanism 30, drive wheels 50, an output shaft 60 connected to the drive wheels 50, a battery 150, and a system. A main relay (SMR) 160, a power control unit (PCU) 200, and an electronic control unit (ECU) 300 are provided.

車両1は、エンジン100とモータジェネレータ20との少なくとも一方の動力を用いて走行する。車両1は、後述する通常走行中において、エンジン100の動力を用いずにモータジェネレータ20の動力を用いる電気自動車走行(EV走行)と、エンジン100およびモータジェネレータ20の両方の動力を用いるハイブリッド自動車走行(HV走行)との間で車両1の走行態様を切り替えることができる。   The vehicle 1 travels using the power of at least one of the engine 100 and the motor generator 20. The vehicle 1 travels in an electric vehicle (EV traveling) using the power of the motor generator 20 without using the power of the engine 100 and in a hybrid vehicle traveling using the power of both the engine 100 and the motor generator 20 during normal traveling described later. The traveling mode of the vehicle 1 can be switched between (HV traveling).

エンジン100は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン100は、ECU300からの制御信号に応じて車両1が走行するための動力を発生する。エンジン100により発生した動力は遊星歯車機構30に出力される。   The engine 100 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. Engine 100 generates motive power for vehicle 1 to travel in response to a control signal from ECU 300. The power generated by the engine 100 is output to the planetary gear mechanism 30.

エンジン100にはエンジン回転速度センサ410が設けられている。エンジン回転速度センサ410は、エンジン100の回転速度(エンジン回転速度)Neを検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。   The engine 100 is provided with an engine rotation speed sensor 410. Engine rotation speed sensor 410 detects a rotation speed (engine rotation speed) Ne of engine 100 and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300.

モータジェネレータ10,20の各々は、たとえば三相交流永久磁石型同期モータである。モータジェネレータ(第1の回転電機)10は、エンジン100を始動させる際にはバッテリ150の電力を用いてエンジン100のクランクシャフト110を回転させる。また、モータジェネレータ10は、エンジン100の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ10によって発電された交流電力は、PCU200により直流電力に変換されてバッテリ150に充電される。また、モータジェネレータ10によって発電された交流電力がモータジェネレータ20に供給される場合もある。   Each of motor generators 10 and 20 is, for example, a three-phase AC permanent magnet type synchronous motor. The motor generator (first rotating electrical machine) 10 rotates the crankshaft 110 of the engine 100 using the electric power of the battery 150 when starting the engine 100. The motor generator 10 can also generate power using the power of the engine 100. The AC power generated by the motor generator 10 is converted into DC power by the PCU 200 and the battery 150 is charged. Further, AC power generated by the motor generator 10 may be supplied to the motor generator 20.

モータジェネレータ(第2の回転電機)20のロータは、出力軸60に連結される。モータジェネレータ20は、バッテリ150からの供給電力およびモータジェネレータ10による発電電力のうちの少なくとも一方を用いて出力軸60を回転させる。また、モータジェネレータ20は、回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ20によって発電された交流電力は、PCU200により直流電力に変換されてバッテリ150に充電される。   The rotor of the motor generator (second rotating electrical machine) 20 is connected to the output shaft 60. Motor generator 20 rotates output shaft 60 using at least one of the electric power supplied from battery 150 and the electric power generated by motor generator 10. The motor generator 20 can also generate electric power by regenerative braking. The AC power generated by the motor generator 20 is converted into DC power by the PCU 200 and the battery 150 is charged.

モータジェネレータ10にはレゾルバ421が設けられている。レゾルバ421は、モータジェネレータ10の回転速度(MG1回転速度)Nm1を検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。同様に、モータジェネレータ20にはレゾルバ422が設けられている。レゾルバ422は、モータジェネレータ20の回転速度(MG2回転速度)Nm2を検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。   The motor generator 10 is provided with a resolver 421. Resolver 421 detects the rotational speed (MG1 rotational speed) Nm1 of motor generator 10, and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300. Similarly, the motor generator 20 is provided with a resolver 422. Resolver 422 detects rotational speed (MG2 rotational speed) Nm2 of motor generator 20, and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300.

遊星歯車機構30は、エンジン100、モータジェネレータ10および出力軸60を機械的に連結し、エンジン100、モータジェネレータ10および出力軸60の間でトルクを伝達可能に構成されている。具体的には、遊星歯車機構30は、回転要素としてサンギヤSと、リングギヤRと、キャリアCAと、ピニオンギヤPとを含む。サンギヤSは、モータジェネレータ10のロータに連結される。リングギヤRは、出力軸60に連結される。ピニオンギヤPは、サンギヤSとリングギヤRとに噛合する。キャリアCAは、エンジン100のクランクシャフト110に連結されるとともに、ピニオンギヤPが自転かつ公転できるようにピニオンギヤPを保持する。   The planetary gear mechanism 30 is configured to mechanically connect the engine 100, the motor generator 10, and the output shaft 60 so that torque can be transmitted between the engine 100, the motor generator 10, and the output shaft 60. Specifically, the planetary gear mechanism 30 includes a sun gear S, a ring gear R, a carrier CA, and a pinion gear P as rotational elements. Sun gear S is coupled to the rotor of motor generator 10. Ring gear R is coupled to output shaft 60. The pinion gear P meshes with the sun gear S and the ring gear R. Carrier CA is connected to crankshaft 110 of engine 100 and holds pinion gear P so that pinion gear P can rotate and revolve.

バッテリ(第1のバッテリ)150は、再充電が可能に構成された蓄電装置である。バッテリ150は、代表的にはニッケル水素二次電池もしくはリチウムイオン二次電池などの二次電池、または電気二重層キャパシタなどのキャパシタを含んで構成される。バッテリ150の電圧(以下「バッテリ電圧」とも称する)VBは、たとえば200V程度の高電圧である。   The battery (first battery) 150 is a power storage device configured to be rechargeable. The battery 150 is typically configured to include a secondary battery such as a nickel metal hydride secondary battery or a lithium ion secondary battery, or a capacitor such as an electric double layer capacitor. The voltage (hereinafter also referred to as “battery voltage”) VB of battery 150 is a high voltage of about 200V, for example.

SMR160は、バッテリ150とPCU200との間の電力線に直列に接続されている。SMR160は、ECU300からの制御信号に応じて、バッテリ150とPCU200との導通状態および遮断状態を切り替える。   SMR 160 is connected in series to a power line between battery 150 and PCU 200. SMR 160 switches between a conduction state and a cutoff state between battery 150 and PCU 200 in accordance with a control signal from ECU 300.

PCU200は、バッテリ150に蓄えられた直流電力を昇圧し、昇圧された電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ10およびモータジェネレータ20に供給する。また、PCU200は、モータジェネレータ10およびモータジェネレータ20により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ150に供給する。PCU200の構成については図2にて詳細に説明する。   PCU 200 boosts the DC power stored in battery 150, converts the boosted voltage to an AC voltage, and supplies it to motor generator 10 and motor generator 20. PCU 200 converts AC power generated by motor generator 10 and motor generator 20 into DC power and supplies it to battery 150. The configuration of the PCU 200 will be described in detail with reference to FIG.

車両1は、シフトレバー500と、ポジションセンサ510とをさらに備える。シフトレバー500には、D(ドライブ)レンジおよびB(ブレーキ)レンジ等の前進レンジと、P(パーキング)レンジ、R(リバース)レンジ、N(ニュートラル)レンジ等の非前進レンジとが設けられている。ユーザがシフトレバー500を操作すると、ポジションセンサ510はシフトレバー500の位置(シフトレンジ)SFTを検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。   The vehicle 1 further includes a shift lever 500 and a position sensor 510. Shift lever 500 is provided with forward ranges such as D (drive) range and B (brake) range, and non-forward ranges such as P (parking) range, R (reverse) range, and N (neutral) range. Yes. When the user operates shift lever 500, position sensor 510 detects a position (shift range) SFT of shift lever 500 and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300.

車両1は、補機系の構成として、補機バッテリ610と、DC/DCコンバータ620と、図示しない補機負荷とをさらに備える。補機負荷は、車両1の走行制御を補助する様々な電気機器(たとえばオーディオ機器、照明機器、カーナビゲーション機器)を含む。   The vehicle 1 further includes an auxiliary battery 610, a DC / DC converter 620, and an auxiliary load (not shown) as a configuration of an auxiliary system. The auxiliary machine load includes various electric devices (for example, an audio device, a lighting device, and a car navigation device) that assist the traveling control of the vehicle 1.

補機バッテリ(第2のバッテリ)610は、補機負荷に電力を供給するための電源であり、たとえば鉛蓄電池を含んで構成される。補機バッテリ610の電圧(以下「補機電圧」とも称する)VAは、たとえば12V程度の低電圧である。また、補機バッテリ610は、ECU300にも接続さえており、ECU300に補機電圧VAを駆動電圧として供給する。   The auxiliary battery (second battery) 610 is a power source for supplying electric power to the auxiliary load, and includes, for example, a lead storage battery. Auxiliary battery 610 voltage (hereinafter also referred to as “auxiliary voltage”) VA is a low voltage of about 12V, for example. The auxiliary battery 610 is also connected to the ECU 300, and supplies the auxiliary machine voltage VA to the ECU 300 as a driving voltage.

DC/DCコンバータ(第2のコンバータ)620は、SMR160およびPCU200を結ぶ電力線と、補機バッテリ610との間に電気的に接続されている。DC/DCコンバータ620は、ECU300からの電圧指令VAtagに応じて、バッテリ電圧VBを降圧して補機バッテリ610を充電する。   DC / DC converter (second converter) 620 is electrically connected between power line connecting SMR 160 and PCU 200 and auxiliary battery 610. DC / DC converter 620 steps down battery voltage VB in accordance with voltage command VAtag from ECU 300 to charge auxiliary battery 610.

ECU300は、いずれも図示しないが、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、入出力バッファ等とを含んで構成される。ECU300は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両1が所望の走行状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)により処理することも可能である。   Although not shown, ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an input / output buffer, and the like. ECU 300 controls various devices so that vehicle 1 is in a desired running state based on signals from each sensor and device, and a map and program stored in memory. Various controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

<電気システムおよびECUの構成>
図2は、車両1の電気システムおよびECU300の構成を説明するための回路ブロック図である。図1および図2を参照して、PCU200は、コンデンサC1と、コンバータ210と、コンデンサC2と、インバータ221,222と、電圧センサ230と、電流センサ241,242とを含む。ECU300は、HV−ECU310と、MG−ECU320と、エンジンECU330とを含む。
<Configuration of electrical system and ECU>
FIG. 2 is a circuit block diagram for explaining the electrical system of vehicle 1 and the configuration of ECU 300. 1 and 2, PCU 200 includes a capacitor C1, a converter 210, a capacitor C2, inverters 221, 222, a voltage sensor 230, and current sensors 241, 242. ECU 300 includes HV-ECU 310, MG-ECU 320, and engine ECU 330.

バッテリ150には監視ユニット440が設けられている。監視ユニット440は、バッテリ電圧VB、バッテリ150の入出力電流IB、およびバッテリ150の温度を検出して、それらの検出結果を示す信号をHV−ECU310に出力する。   The battery 150 is provided with a monitoring unit 440. Monitoring unit 440 detects battery voltage VB, input / output current IB of battery 150, and temperature of battery 150, and outputs a signal indicating the detection results to HV-ECU 310.

コンデンサC1は、バッテリ150に並列に接続されている。コンデンサC1は、バッテリ電圧VBを平滑化してコンバータ210に供給する。   The capacitor C1 is connected to the battery 150 in parallel. Capacitor C1 smoothes battery voltage VB and supplies it to converter 210.

コンバータ(第1のコンバータ)210は、MG−ECU320からの制御信号に応じて、バッテリ電圧VBを昇圧し、昇圧された電圧を電力線PL,NLに供給する。また、コンバータ210は、MG−ECU320からの制御信号に応じて、インバータ221およびインバータ222の一方または両方から供給された電力線PL,NLの直流電圧を降圧してバッテリ150を充電する。   Converter (first converter) 210 boosts battery voltage VB in accordance with a control signal from MG-ECU 320, and supplies the boosted voltage to power lines PL and NL. Converter 210 steps down DC voltage of power lines PL and NL supplied from one or both of inverter 221 and inverter 222 in accordance with a control signal from MG-ECU 320 to charge battery 150.

より具体的に、コンバータ210は、リアクトルL1と、スイッチング素子Q1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。スイッチング素子Q1,Q2および後述するスイッチング素子Q3〜Q14の各々は、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。スイッチング素子Q1,Q2は、電力線PLと電力線NLとの間に互いに直列に接続されている。ダイオードD1,D2は、スイッチング素子Q1,Q2のコレクタ−エミッタ間に逆並列にそれぞれ接続されている。リアクトルL1の一方端は、バッテリ150の高電位側に接続されている。リアクトルL1の他方端は、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との中間点(スイッチング素子Q1のエミッタとスイッチング素子Q2のコレクタとの接続点)に接続されている。   More specifically, converter 210 includes a reactor L1, switching elements Q1, Q2, and diodes D1, D2. Each of switching elements Q1, Q2 and switching elements Q3-Q14 described later are, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). Switching elements Q1, Q2 are connected in series between power line PL and power line NL. Diodes D1 and D2 are connected in antiparallel between the collectors and emitters of switching elements Q1 and Q2, respectively. One end of the reactor L1 is connected to the high potential side of the battery 150. The other end of reactor L1 is connected to an intermediate point between switching element Q1 and switching element Q2 (a connection point between the emitter of switching element Q1 and the collector of switching element Q2).

コンデンサC2は、電力線PLと電力線NLとの間に接続されている。コンデンサC2は、コンバータ210から供給された直流電圧を平滑化してインバータ221,222に供給する。   Capacitor C2 is connected between power line PL and power line NL. Capacitor C <b> 2 smoothes the DC voltage supplied from converter 210 and supplies it to inverters 221 and 222.

電圧センサ230は、コンデンサC2の両端の電圧、すなわちコンバータ210とインバータ221とを結ぶ電力線PL,NL間の電圧(以下「システム電圧」とも称する)VHを検出し、その検出結果を示す信号をMG−ECU320に出力する。   Voltage sensor 230 detects the voltage across capacitor C2, that is, voltage VH between power lines PL and NL connecting converter 210 and inverter 221 (hereinafter also referred to as “system voltage”), and outputs a signal indicating the detection result to MG. -It outputs to ECU320.

インバータ221は、システム電圧VHが供給されると、MG−ECU320からの制御信号に応じて、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ10を駆動する。これにより、モータジェネレータ10は、トルク指令値TR1により指定されたトルクを発生するように駆動される。   When system voltage VH is supplied, inverter 221 converts DC voltage into AC voltage and drives motor generator 10 in accordance with a control signal from MG-ECU 320. Thereby, motor generator 10 is driven to generate torque specified by torque command value TR1.

より具体的に、インバータ221は、U相アーム1Uと、V相アーム1Vと、W相アーム1Wとを含む。各相アームは、電力線PLと電力線NLとの間に互いに並列に接続されている。U相アーム1Uは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Q3,Q4を有する。V相アーム1Vは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Q5,Q6を有する。W相アーム1Wは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Q7,Q8を有する。各スイッチング素子Q3〜Q8のコレクタ−エミッタ間には、ダイオードD3〜D8が逆並列にそれぞれ接続されている。   More specifically, inverter 221 includes a U-phase arm 1U, a V-phase arm 1V, and a W-phase arm 1W. Each phase arm is connected in parallel between power line PL and power line NL. U-phase arm 1U has switching elements Q3 and Q4 connected in series with each other. V-phase arm 1V has switching elements Q5 and Q6 connected in series with each other. W-phase arm 1W has switching elements Q7 and Q8 connected in series with each other. Diodes D3 to D8 are connected in antiparallel between the collectors and emitters of the switching elements Q3 to Q8, respectively.

各相アームの中間点は、モータジェネレータ10の各相コイルに接続されている。すなわち、モータジェネレータ10のU相、V相およびW相の3つのコイルの一方端は、中性点に共通接続されている。U相コイルの他方端は、スイッチング素子Q3,Q4の中間点に接続されている。V相コイルの他端は、スイッチング素子Q5,Q6の中間点に接続されている。W相コイルの他方端は、スイッチング素子Q7,Q8の中間点に接続されている。なお、インバータ222の構成は、基本的にはインバータ221の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。   An intermediate point of each phase arm is connected to each phase coil of motor generator 10. That is, one end of the three coils of the U-phase, V-phase, and W-phase of the motor generator 10 is commonly connected to the neutral point. The other end of the U-phase coil is connected to an intermediate point between switching elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to an intermediate point between switching elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to an intermediate point between switching elements Q7 and Q8. The configuration of inverter 222 is basically the same as the configuration of inverter 221, and therefore description thereof will not be repeated.

電流センサ241は、モータジェネレータ10を流れる電流(モータ電流)MCRT1を検出し、その検出結果を示す信号をMG−ECU320に出力する。電流センサ242は、モータジェネレータ20を流れる電流(モータ電流)MCRT2を検出し、その検出結果を示す信号をMG−ECU320に出力する。   Current sensor 241 detects a current (motor current) MCRT1 flowing through motor generator 10, and outputs a signal indicating the detection result to MG-ECU 320. Current sensor 242 detects a current (motor current) MCRT2 flowing through motor generator 20, and outputs a signal indicating the detection result to MG-ECU 320.

HV−ECU310(第1の制御装置)は、モータジェネレータ10,20の運転指令を生成し、MG−ECU320に出力する。HV−ECU310から出力される運転指令には、モータジェネレータ10,20各々の運転許可指令および運転禁止指令(インバータ221,222へのゲート遮断指令)、モータジェネレータ10のトルク指令値TR1、モータジェネレータ20のトルク指令値TR2、ならびに、MG1回転速度Nm1およびMG2回転速度Nm2の指令値等が含まれる。   HV-ECU 310 (first control device) generates an operation command for motor generators 10 and 20 and outputs it to MG-ECU 320. The operation commands output from the HV-ECU 310 include an operation permission command and an operation prohibition command (gate cutoff commands to the inverters 221 and 222) of the motor generators 10 and 20, the torque command value TR1 of the motor generator 10, the motor generator 20 and the like. Torque command value TR2, and command values of MG1 rotational speed Nm1 and MG2 rotational speed Nm2 are included.

また、HV−ECU310は、コンバータ210の出力電圧の目標値(以下「目標システム電圧」とも称する)VHtagを設定し、その値を示す信号をMG−ECU320に出力する。さらに、HV−ECU310は、エンジン要求パワーPe*を決定し、その値を示す信号をエンジンECU330に出力する。   HV-ECU 310 sets a target value (hereinafter also referred to as “target system voltage”) VHtag of the output voltage of converter 210 and outputs a signal indicating the value to MG-ECU 320. Furthermore, HV-ECU 310 determines engine required power Pe * and outputs a signal indicating the value to engine ECU 330.

MG−ECU(第2の制御装置)320は、HV−ECU310からモータジェネレータ10,20の運転指令および目標システム電圧VHtagを受ける。また、MG−ECU320は、各センサからの信号を受ける。   MG-ECU (second control device) 320 receives an operation command for motor generators 10 and 20 and target system voltage VHtag from HV-ECU 310. In addition, MG-ECU 320 receives signals from each sensor.

MG−ECU320は、上記運転指令および目標システム電圧VHtagならびに各種信号に基づいて、システム電圧VHが目標システム電圧VHtagに追従するようにコンバータ210を制御する。より具体的には、MG−ECU320は、システム電圧VHと目標システム電圧VHtagとバッテリ電圧VBとに基づいて、スイッチング素子Q1,Q2の各々をスイッチング動作させるためのPWM(Pulse Width Modulation)方式の制御信号PWMCを生成してコンバータ210に出力する。一方、MG−ECU320は、HV−ECU310からコンバータ210のゲート遮断指令を受けた場合には、スイッチング素子Q1,Q2の各々をゲート遮断するためのゲート遮断信号SDNCを生成してコンバータ210に出力する。   MG-ECU 320 controls converter 210 such that system voltage VH follows target system voltage VHtag based on the operation command, target system voltage VHtag and various signals. More specifically, MG-ECU 320 performs PWM (Pulse Width Modulation) method control for switching each of switching elements Q1, Q2 based on system voltage VH, target system voltage VHtag, and battery voltage VB. Signal PWMC is generated and output to converter 210. On the other hand, when MG-ECU 320 receives a gate cutoff command for converter 210 from HV-ECU 310, MG-ECU 320 generates a gate cutoff signal SDNC for shutting off each of switching elements Q1 and Q2, and outputs it to converter 210. .

また、MG−ECU320は、モータジェネレータ10,20がHV−ECU310から受けた運転指令に従って動作するようにインバータ221,222を制御する。インバータ221,222の制御は同等であるため、インバータ221の制御について代表的に説明する。MG−ECU320は、HV−ECU310からモータジェネレータ10の運転許可指令を受けた場合には、システム電圧VH、モータ電流MCRT1およびトルク指令値TR1に基づいて、スイッチング素子Q3〜Q8の各々をスイッチング動作させるためのPWM方式の制御信号PWM1を生成してインバータ221に出力する。一方、MG−ECU320は、HV−ECU310からインバータ221のゲート遮断指令を受けた場合には、スイッチング素子Q3〜Q8の各々をゲート遮断するためのゲート遮断信号SDN1を生成してインバータ221に出力する。   In addition, MG-ECU 320 controls inverters 221 and 222 so that motor generators 10 and 20 operate in accordance with an operation command received from HV-ECU 310. Since the control of the inverters 221 and 222 is equivalent, the control of the inverter 221 will be representatively described. When MG-ECU 320 receives an operation permission command for motor generator 10 from HV-ECU 310, MG-ECU 320 switches each of switching elements Q3-Q8 based on system voltage VH, motor current MCRT1 and torque command value TR1. The PWM control signal PWM1 is generated and output to the inverter 221. On the other hand, when MG-ECU 320 receives a gate cutoff command for inverter 221 from HV-ECU 310, MG-ECU 320 generates gate cutoff signal SDN1 for gate-shutting off each of switching elements Q3 to Q8 and outputs it to inverter 221. .

さらに、MG−ECU320は、モータジェネレータ10,20に関する異常を検出する。MG−ECU320により検出された異常に関する情報は、HV−ECU310に出力される。HV−ECU310は、これらの異常情報をモータジェネレータ10,20の運転指令へ反映することが可能に構成されている。   Further, MG-ECU 320 detects an abnormality related to motor generators 10 and 20. Information regarding the abnormality detected by MG-ECU 320 is output to HV-ECU 310. The HV-ECU 310 is configured to be able to reflect such abnormality information in the operation commands of the motor generators 10 and 20.

エンジンECU330は、エンジン回転速度センサ410からエンジン回転速度Neを受けて、その値をHV−ECU330に出力する。また、エンジンECU330は、HV−ECU310によって決定されたエンジン要求パワーPe*に基づいて定められた動作点(目標エンジン回転速度Netagおよび目標エンジントルクTetag)でエンジン100が駆動されるように、エンジン100の燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等を制御する。   Engine ECU 330 receives engine rotation speed Ne from engine rotation speed sensor 410 and outputs the value to HV-ECU 330. Further, engine ECU 330 causes engine 100 to be driven at an operating point (target engine rotational speed Netag and target engine torque Ttag) determined based on engine required power Pe * determined by HV-ECU 310. The fuel injection, ignition timing, valve timing, etc. are controlled.

なお、図2に示す例では、ECU300が3つのユニット(HV−ECU310、MG−ECU320およびエンジンECU330)に分割された構成例を示しているが、HV−ECU310とエンジンECU330とを1つのユニットに統合することも可能である。あるいは、ECU300は4つ以上のユニットに分割されていてもよい。   In the example shown in FIG. 2, the configuration example in which the ECU 300 is divided into three units (HV-ECU 310, MG-ECU 320, and engine ECU 330) is shown. However, the HV-ECU 310 and the engine ECU 330 are combined into one unit. It is also possible to integrate. Alternatively, ECU 300 may be divided into four or more units.

<通常モードおよび退避モード>
ECU300は、通常モードと退避モードとのいずれかの制御モードで車両1を走行させることができる。通常モードは、EV走行とHV走行とを必要に応じて切り替えながら車両1を走行させるモードである。言い換えれば、通常モードは、インバータ221,222によるモータジェネレータ10,20の電気的な駆動が許容されるモードである。以下では、通常モードによる走行を「通常走行」と記載する。
<Normal mode and evacuation mode>
ECU 300 can cause vehicle 1 to travel in one of the control modes of the normal mode and the retreat mode. The normal mode is a mode in which the vehicle 1 travels while switching between EV traveling and HV traveling as necessary. In other words, the normal mode is a mode in which the electric drive of the motor generators 10 and 20 by the inverters 221 and 222 is allowed. Hereinafter, traveling in the normal mode is referred to as “normal traveling”.

退避モードは、電流センサ241,242等の部品の故障によりインバータ221,222によるモータジェネレータ10,20の電気的な駆動を正常に行なうことができないような異常が生じた場合に、インバータ221,222をゲート遮断状態にしつつ、エンジン100を駆動して車両1を退避走行させるモードである。言い換えれば、退避モードは、インバータ221,222によるモータジェネレータ10,20の電気的な駆動が禁止されるモードである。この退避モードによる走行を「インバータレス走行」と記載し、インバータレス走行を行なうための制御を「インバータレス走行制御」と記載する。インバータレス走行制御は、HV−ECU310とMG−ECU320との間の通信に異常が生じた場合にも機器保護を目的として行なわれる。このことについては後に詳細に説明する。   In the evacuation mode, the inverters 221 and 222 are operated when an abnormality occurs in which the motor generators 10 and 20 cannot be normally driven by the inverters 221 and 222 due to a failure of components such as the current sensors 241 and 242. In this mode, the engine 100 is driven and the vehicle 1 is evacuated while the gate is shut off. In other words, the evacuation mode is a mode in which the electric drive of the motor generators 10 and 20 by the inverters 221 and 222 is prohibited. The travel in the evacuation mode is referred to as “inverter-less travel”, and the control for performing inverter-less travel is referred to as “inverter-less travel control”. The inverterless travel control is performed for the purpose of protecting the equipment even when an abnormality occurs in communication between the HV-ECU 310 and the MG-ECU 320. This will be described in detail later.

図3は、インバータレス走行中における電気システムの構成を概略的に示す図である。図3を参照して、インバータレス走行中においては、MG−ECU320から出力されたゲート遮断信号SDN1に応答して、インバータ221に含まれるすべてのスイッチング素子Q3〜Q8が非導通状態とされる。そのため、インバータ221に含まれるダイオードD3〜D8によって三相全波整流回路が構成される。同様に、図示しないが、MG−ECU320から出力されたゲート遮断信号SDN2に応答して、インバータ222に含まれるすべてのスイッチング素子Q9〜Q14(図2参照)が非導通状態とされる。そのため、インバータ222に含まれるダイオードD9〜D14によって三相全波整流回路が構成される。一方、コンバータ210では、MG−ECU320からの制御信号PWMCに応答して、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング動作が継続される。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the electrical system during inverterless travel. Referring to FIG. 3, during inverterless travel, all switching elements Q3-Q8 included in inverter 221 are rendered non-conductive in response to gate cutoff signal SDN1 output from MG-ECU 320. Therefore, a three-phase full-wave rectifier circuit is configured by the diodes D3 to D8 included in the inverter 221. Similarly, although not shown, in response to the gate cutoff signal SDN2 output from the MG-ECU 320, all the switching elements Q9 to Q14 (see FIG. 2) included in the inverter 222 are turned off. Therefore, a three-phase full-wave rectifier circuit is configured by diodes D9 to D14 included in inverter 222. On the other hand, in converter 210, in response to control signal PWMC from MG-ECU 320, switching operations of switching elements Q1, Q2 are continued.

また、インバータレス走行中においてはエンジン100が駆動されるため、エンジン100からのエンジントルクTeが出力される。このエンジントルクTeによってモータジェネレータ10が機械的に回転させられる。モータジェネレータ10は同期モータであるので、モータジェネレータ10のロータには永久磁石12が設けられている。このため、エンジントルクTeにより永久磁石12が回転させられることによって逆起電圧Vcが生じる。この逆起電圧Vcがシステム電圧VHを上回ると、モータジェネレータ10からバッテリ150に向かって回生電流が流れる。この際に、モータジェネレータ10には、モータジェネレータ10の回転を妨げる方向に作用する逆起トルクTcが発生する。   Further, since engine 100 is driven during inverterless travel, engine torque Te from engine 100 is output. The motor generator 10 is mechanically rotated by the engine torque Te. Since the motor generator 10 is a synchronous motor, the rotor of the motor generator 10 is provided with a permanent magnet 12. For this reason, the counter electromotive voltage Vc is generated by rotating the permanent magnet 12 by the engine torque Te. When the back electromotive voltage Vc exceeds the system voltage VH, a regenerative current flows from the motor generator 10 toward the battery 150. At this time, a counter electromotive torque Tc is generated in the motor generator 10 that acts in a direction that prevents the rotation of the motor generator 10.

図4は、MG1回転速度Nm1と、システム電圧VHと、逆起電圧Vcと、逆起トルクTcとの関係を概略的に示す図である。図4において、横軸はMG1回転速度Nm1を表わす。上側の縦軸は逆起電圧Vcを表し、下側の縦軸は逆起トルクTcを表す。   FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship among the MG1 rotation speed Nm1, the system voltage VH, the counter electromotive voltage Vc, and the counter electromotive torque Tc. In FIG. 4, the horizontal axis represents the MG1 rotation speed Nm1. The upper vertical axis represents the counter electromotive voltage Vc, and the lower vertical axis represents the counter electromotive torque Tc.

図4に示されるように、逆起電圧Vcは、MG1回転速度Nm1が高いほど高い値となる特性を有する。Mg1回転速度Nm1が所定値Nvhを下回る領域では、逆起電圧Vcがシステム電圧VH未満であるため、モータジェネレータ10からバッテリ150に向かう電流は流れない。そのため、逆起トルクTcも生じない。   As shown in FIG. 4, the counter electromotive voltage Vc has a characteristic that it becomes higher as the MG1 rotation speed Nm1 is higher. In the region where the Mg1 rotation speed Nm1 is lower than the predetermined value Nvh, the counter electromotive voltage Vc is less than the system voltage VH, so that no current flows from the motor generator 10 to the battery 150. Therefore, the counter electromotive torque Tc is not generated.

一方、Mg1回転速度Nm1が所定値Nvhを上回る領域では、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高くなるため、モータジェネレータ10からバッテリ150に向かう電流が流れる。この電流は、逆起電圧Vcとシステム電圧VHとの差(以下、「電圧差」とも略す)ΔVに応じたものとなる。この際、モータジェネレータ10には、電圧差ΔVに応じた逆起トルクTcが発生する。逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高い領域が逆起トルクTcが発生する領域であり、すなわちインバータレス走行を行なうことが可能な領域である。   On the other hand, in the region where Mg1 rotation speed Nm1 exceeds predetermined value Nvh, counter electromotive voltage Vc is higher than system voltage VH, and thus a current flows from motor generator 10 to battery 150. This current corresponds to a difference ΔV between the back electromotive voltage Vc and the system voltage VH (hereinafter also abbreviated as “voltage difference”). At this time, a counter electromotive torque Tc corresponding to the voltage difference ΔV is generated in the motor generator 10. A region where the back electromotive voltage Vc is higher than the system voltage VH is a region where the back electromotive torque Tc is generated, that is, a region where inverterless travel can be performed.

図5は、インバータレス走行制御中において前進レンジ(DレンジまたはBレンジ)が選択された場合の各回転要素の挙動を説明するための共線図である。図5を参照して、遊星歯車機構30が図1にて説明したように構成されることによって、サンギヤSの回転速度(=MG1回転速度Nm1)と、キャリアCAの回転速度(=エンジン回転速度Ne)と、リングギヤRの回転速度(=MG2回転速度Nm2)とは、共線図上において直線で結ばれる関係を有する。   FIG. 5 is an alignment chart for explaining the behavior of each rotating element when the forward range (D range or B range) is selected during inverterless travel control. Referring to FIG. 5, the planetary gear mechanism 30 is configured as described with reference to FIG. 1, whereby the rotational speed of the sun gear S (= MG1 rotational speed Nm1) and the rotational speed of the carrier CA (= engine rotational speed). Ne) and the rotational speed of the ring gear R (= MG2 rotational speed Nm2) have a relationship of being connected by a straight line on the alignment chart.

インバータレス走行中には、エンジン100からエンジントルクTeが出力される。エンジントルクTeによってモータジェネレータ10が機械的に回転させられると、モータジェネレータ10は逆起電圧Vcを発生させる。このとき、モータジェネレータ10は、電圧差ΔV(図4参照)に応じて、モータジェネレータ10の回転を止める方向に逆起トルクTcを発生する。逆起トルクTcがモータジェネレータ10からサンギヤSに作用することによって、リングギヤRには、逆起トルクTcの反力として正方向に作用する駆動トルクTepが発生する。この駆動トルクTepによって車両1のインバータレス走行が実現される。   During inverterless travel, engine torque Te is output from engine 100. When the motor generator 10 is mechanically rotated by the engine torque Te, the motor generator 10 generates a counter electromotive voltage Vc. At this time, the motor generator 10 generates the counter electromotive torque Tc in a direction to stop the rotation of the motor generator 10 according to the voltage difference ΔV (see FIG. 4). When the counter electromotive torque Tc acts on the sun gear S from the motor generator 10, the ring gear R generates a driving torque Tep that acts in the positive direction as a reaction force of the counter electromotive torque Tc. By this drive torque Tep, the inverter 1 traveling of the vehicle 1 is realized.

<インバータレス走行制御中における車両の前進防止>
ここで、本発明者らは、インバータレス走行制御中において車両1がたとえば一時停止した場合に、車両1のシフトレンジSFTが非前進レンジ(Pレンジ、RレンジまたはNレンジ)に切り替えられると、以下のような課題が生じ得る点に着目した。
<Preventing vehicle advance during inverterless travel control>
Here, when the vehicle 1 is temporarily stopped during the inverterless travel control, for example, the shift range SFT of the vehicle 1 is switched to the non-forward range (P range, R range, or N range). We focused on the following points that could arise.

図6は、インバータレス走行制御中において非前進レンジが選択された場合の各回転要素の挙動を説明するための共線図である。図6を参照して、シフト操作により非前進レンジが選択されているにもかかわらず、リングギヤRには、車両1を前進させる方向(正方向)に作用する駆動トルクTepが発生してしまう可能性がある。   FIG. 6 is a collinear diagram for explaining the behavior of each rotating element when the non-advance range is selected during the inverterless travel control. Referring to FIG. 6, even though the non-advance range is selected by the shift operation, the ring gear R may generate drive torque Tep that acts in the direction in which the vehicle 1 moves forward (forward direction). There is sex.

駆動トルクTepの発生を防止するための対策として、エンジン100を停止することが考えられる。しかし、この場合、インバータ221がゲート遮断状態であるため、一旦停止したエンジン100を、モータジェネレータ10を用いて再始動させることはできない。つまり、退避走行を継続することができなくなる。   As a countermeasure for preventing the generation of the drive torque Tep, it is conceivable to stop the engine 100. However, in this case, since the inverter 221 is in the gate cutoff state, the engine 100 once stopped cannot be restarted using the motor generator 10. That is, the evacuation traveling cannot be continued.

また、駆動トルクTepの発生を防止するための他の対策として、インバータレス走行制御中において非前進レンジが選択された場合には、システム電圧VHが逆起電圧Vc以上になるようにコンバータ210を制御することが考えられる。より具体的には、コンバータ210についてもゲート遮断が行なうことが考えられる。   Further, as another measure for preventing the generation of the drive torque Tep, when the non-advance range is selected during the inverterless travel control, the converter 210 is set so that the system voltage VH becomes equal to or higher than the back electromotive voltage Vc. It is possible to control. More specifically, it is conceivable that the gate of the converter 210 is also cut off.

図7は、インバータレス走行制御中において、コンバータ210のゲート遮断をさらに行なった場合の電気システムの構成を概略的に示す図である。図7を参照して、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高い(Vc>VH)場合には、逆起トルクTcが発生し、それによる回生電流によってコンデンサC2が充電される。しかし、コンバータ210はゲート遮断された状態であるため、コンデンサC2からコンデンサC1への電荷の移動は起こらないので、コンデンサC2の充電が進むにつれてシステム電圧VHが高くなる。そして、最終的にはシステム電圧VHが逆起電圧Vc以上になると、逆起トルクTcは発生しなくなる。したがって、逆起トルクTcを反力とする駆動トルクTepの発生を防止することができる。   FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of the electrical system when the gate of converter 210 is further shut off during inverterless travel control. Referring to FIG. 7, when counter electromotive voltage Vc is higher than system voltage VH (Vc> VH), counter electromotive torque Tc is generated, and capacitor C2 is charged by the regenerative current thereby. However, since converter 210 is in a gate-blocked state, no charge transfer from capacitor C2 to capacitor C1 occurs, so system voltage VH increases as capacitor C2 charges. Finally, when the system voltage VH becomes equal to or higher than the counter electromotive voltage Vc, the counter electromotive torque Tc is not generated. Therefore, it is possible to prevent the generation of the drive torque Tep using the counter electromotive torque Tc as a reaction force.

ここで、図2にて説明したように、HV−ECU310からMG−ECU320へと、シフトレンジSFTに応じて、コンバータ210の運転指令およびゲート遮断指令の通信が行なわれる。この通信が正常に行なわれている場合、MG−ECU320は、シフトレンジSFTを検出したHV−ECU310からコンバータ210のゲート遮断指令を適時に受けることが可能である。そのため、MG−ECU320は、インバータレス走行制御中にシフトレンジSFTが非前進レンジに切り替えられると、コンバータ210をゲート遮断状態に制御することによって、システム電圧VHが逆起電圧Vc以上になるようにすることができる。   Here, as described with reference to FIG. 2, communication of the operation command and gate cutoff command of converter 210 is performed from HV-ECU 310 to MG-ECU 320 in accordance with shift range SFT. When this communication is normally performed, MG-ECU 320 can receive a gate cutoff command for converter 210 from HV-ECU 310 that has detected shift range SFT in a timely manner. Therefore, when the shift range SFT is switched to the non-forward range during the inverterless travel control, the MG-ECU 320 controls the converter 210 to the gate cutoff state so that the system voltage VH becomes equal to or higher than the counter electromotive voltage Vc. can do.

その一方で、通信に異常が生じた場合、MG−ECU320は、HV−ECU310からコンバータ210のゲート遮断指令を受けることができなくなる。そのため、MG−ECU320ではコンバータ210のゲート状態をシフトレンジSFTに応じて適切に制御することができなくなり、その結果、シフトレンジSFTが非前進レンジである場合に、駆動トルクTepの発生を適切に防止することができなくなる可能性がある。   On the other hand, when an abnormality occurs in communication, MG-ECU 320 cannot receive a gate cutoff command for converter 210 from HV-ECU 310. Therefore, MG-ECU 320 cannot appropriately control the gate state of converter 210 according to shift range SFT, and as a result, when shift range SFT is a non-forward range, generation of drive torque Tep is appropriately performed. There is a possibility that it cannot be prevented.

そこで、本実施の形態によれば、シフトレンジSFTに関する情報を、HV−ECU310とMG−ECU320との間の通信に代えて、補機電圧VAを用いてHV−ECU310からMG−ECU320へと伝達する構成を採用する。   Therefore, according to the present embodiment, information regarding shift range SFT is transmitted from HV-ECU 310 to MG-ECU 320 using auxiliary machine voltage VA instead of communication between HV-ECU 310 and MG-ECU 320. Adopt the configuration to do.

より詳細には、HV−ECU320は、シフトレンジSFTが前進レンジの場合と、シフトレンジSFTが非前進レンジの場合とでは、異なる電圧指令VAtagをDC/DCコンバータ620に出力する。一例として、HV−ECU320は、電圧指令VAtagとして、シフトレンジSFTが前進レンジの場合には15Vを設定し、シフトレンジSFTが非前進レンジの場合には11Vを設定する。   More specifically, the HV-ECU 320 outputs different voltage commands VAtag to the DC / DC converter 620 when the shift range SFT is the forward range and when the shift range SFT is the non-forward range. As an example, the HV-ECU 320 sets 15V as the voltage command VTag when the shift range SFT is the forward range, and 11V when the shift range SFT is the non-forward range.

MG−ECU320は、補機電圧VAが前進レンジに対応する電圧(たとえば15V±2V)である場合には、前進レンジが選択されているものと推定する一方で、補機電圧VAが非前進レンジに対応する電圧(たとえば11V±2V)である場合には、非前進レンジが選択されているものと推定する。そして、MG−ECU320は、シフトレンジSFTが非前進レンジであると推定した場合には、コンバータ210とインバータ221とを結ぶ電力線PL,NL間のシステム電圧VHが逆起電圧Vc以上になるように、コンバータ210を制御する。これにより、非前進レンジが選択されているにもかかわらず車両1を前進させる方向に作用する駆動トルクTepの発生を防止することができる。   When the auxiliary machine voltage VA is a voltage corresponding to the forward range (for example, 15V ± 2V), the MG-ECU 320 estimates that the forward range is selected, while the auxiliary machine voltage VA is not in the non-forward range. When the voltage corresponds to (for example, 11V ± 2V), it is estimated that the non-forward range is selected. When MG-ECU 320 estimates that shift range SFT is the non-forward range, MG-ECU 320 causes system voltage VH between power lines PL and NL connecting converter 210 and inverter 221 to be equal to or higher than back electromotive voltage Vc. To control the converter 210. Accordingly, it is possible to prevent the generation of the driving torque Tep that acts in the direction in which the vehicle 1 is moved forward even though the non-forward range is selected.

図8は、本実施の形態に係る車両1における走行制御を説明するためのフローチャートである。図8および後述する図9のフローチャートは、所定の条件成立時あるいは所定の期間経過毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。なお、このフローチャートの各ステップ(以下、Sと略す)は、基本的にはECU300によるソフトウェア処理によって実現されるが、ECU300内に作製された電子回路を用いたハードウェア処理によって実現されてもよい。   FIG. 8 is a flowchart for illustrating travel control in vehicle 1 according to the present embodiment. The flowchart of FIG. 8 and FIG. 9 to be described later is called from the main routine and executed when a predetermined condition is satisfied or every predetermined period. Each step (hereinafter abbreviated as S) in this flowchart is basically realized by software processing by ECU 300, but may be realized by hardware processing using an electronic circuit produced in ECU 300. .

図1、図2および図9を参照して、S10において、ECU300(HV−ECU310またはMG−ECU320)は、HV−ECU310とMG−ECU320との間の通信に異常が生じているか否かを判定する。通信異常が生じていない場合(S10においてNO)、ECU310は、車両1を通常走行させる((S30)。一方、通信異常が生じている場合(S10においてYES)、車両1をインバータレス走行させる(S20)。   1, 2, and 9, in S <b> 10, ECU 300 (HV-ECU 310 or MG-ECU 320) determines whether or not an abnormality has occurred in communication between HV-ECU 310 and MG-ECU 320. To do. When communication abnormality has not occurred (NO in S10), ECU 310 causes vehicle 1 to normally travel ((S30). On the other hand, when communication abnormality has occurred (YES in S10), vehicle 1 causes vehicle 1 to travel without inverter ( S20).

図9は、インバータレス走行中に通信異常が生じた場合の制御を説明するためのフローチャートである。図9では、図中左側にHV−ECU310により実行される一連の処理を示し、図中右側にMG−ECU320により実行される一連の処理を示す。   FIG. 9 is a flowchart for explaining control when communication abnormality occurs during inverterless travel. In FIG. 9, a series of processes executed by the HV-ECU 310 is shown on the left side in the figure, and a series of processes executed by the MG-ECU 320 is shown on the right side in the figure.

図1、図2および図9を参照して、S110において、HV−ECU310は、車両1がインバータレス走行中であるか否かを判定する。車両1がインバータレス走行中でない場合(S110においてNO)、HV−ECU310は、処理をメインルーチンへと戻す。   Referring to FIGS. 1, 2, and 9, in S <b> 110, HV-ECU 310 determines whether vehicle 1 is traveling without an inverter. If vehicle 1 is not traveling without an inverter (NO in S110), HV-ECU 310 returns the process to the main routine.

これに対し、車両1がインバータレス走行中である場合(S110においてYES)、HV−ECU310は、ポジションセンサ510からの検出信号に基づいてシフトレンジSFTを検出する(S120)。さらに、HV−ECU310は、検出されたシフトレンジSFTが非前進レンジであるか否かを判定する(S130)。   In contrast, when vehicle 1 is traveling without an inverter (YES in S110), HV-ECU 310 detects shift range SFT based on the detection signal from position sensor 510 (S120). Further, HV-ECU 310 determines whether or not detected shift range SFT is a non-forward range (S130).

シフトレンジSFTが非前進レンジの場合、すなわちシフトレンジSFTがPレンジ、RレンジまたはNレンジの場合(S130においてYES)、HV−ECU310は、補機バッテリ610の電圧指令VAtagをしきい値Vth(たとえば13V)未満の値であるV1(たとえば11V)に設定する(S140)。   When shift range SFT is a non-forward range, that is, shift range SFT is a P range, an R range, or an N range (YES in S130), HV-ECU 310 sets voltage command VAtag for auxiliary battery 610 to threshold value Vth ( For example, it is set to V1 (for example, 11V) which is a value less than 13V) (S140).

これに対し、シフトレンジSFTが前進レンジの場合、すなわちシフトレンジSFTがDレンジまたはBレンジの場合(S130においてNO)、HV−ECU310は、電圧指令VAtagをしきい値Vth以上の値であるV2(たとえば15V)に設定する(S150)。その後、HV−ECU310は、処理をメインルーチンへと戻す。   On the other hand, when shift range SFT is the forward range, that is, when shift range SFT is the D range or the B range (NO in S130), HV-ECU 310 sets voltage command VAtag to a value equal to or greater than threshold value Vth V2. (For example, 15V) is set (S150). Thereafter, the HV-ECU 310 returns the process to the main routine.

一方、S210において、MG−ECU320は、車両1がインバータレス走行中であるか否かを判定する。車両1がインバータレス走行中でない場合(S210においてNO)、MG−ECU320は、処理をメインルーチンへと戻す。   On the other hand, in S210, MG-ECU 320 determines whether vehicle 1 is traveling in an inverter-less manner. If vehicle 1 is not traveling without an inverter (NO in S210), MG-ECU 320 returns the process to the main routine.

これに対し、車両1がインバータレス走行中である場合(S210においてYES)、MG−ECU320は補機電圧VAを検出する(S220)。そして、MG−ECU320は、検出された補機電圧VAがしきい値Vth未満であるか否かを判定する(S230)。   On the other hand, when vehicle 1 is traveling without an inverter (YES in S210), MG-ECU 320 detects auxiliary machine voltage VA (S220). Then, MG-ECU 320 determines whether or not detected auxiliary machine voltage VA is less than threshold value Vth (S230).

補機電圧VAがしきい値Vth未満の場合(S230においてYES)、MG−ECU320は、非前進レンジが選択されているものと推定して、コンバータ210についてもゲート遮断を行なう(S240)。これにより、車両1を前進させる方向に作用する駆動トルクTepの発生を防止することができる。   If auxiliary machinery voltage VA is less than threshold value Vth (YES in S230), MG-ECU 320 estimates that the non-advance range is selected, and also performs gate shutoff for converter 210 (S240). Thereby, generation | occurrence | production of the drive torque Tep which acts on the direction which advances the vehicle 1 can be prevented.

一方、補機電圧VAがしきい値Vth以上の場合(S230においてNO)、MG−ECU320は、前進レンジが選択されているものと推定して、コンバータ210のゲート遮断は行なわず、コンバータ210のスイッチング動作を継続する。つまり、MG−ECU320は、逆起トルクTcが発生するように、システム電圧VHが逆起電圧Vcを上回らない範囲においてコンバータ210の昇圧制御を行なう(S250)。なお、逆起電圧Vcは、MG1回転速度Nm1に依存するので、所定のマップまたは関数を用いることによってMG1回転速度Nm1から推定することができる。その後、MG−ECU320は、処理をメインルーチンへと戻す。   On the other hand, when auxiliary machine voltage VA is equal to or higher than threshold value Vth (NO in S230), MG-ECU 320 estimates that the forward range is selected, and does not perform gate shut-off of converter 210, and converter 210 Continue switching operation. That is, MG-ECU 320 performs boost control of converter 210 within a range where system voltage VH does not exceed counter electromotive voltage Vc so that counter electromotive torque Tc is generated (S250). Since the back electromotive voltage Vc depends on the MG1 rotation speed Nm1, it can be estimated from the MG1 rotation speed Nm1 by using a predetermined map or function. Thereafter, MG-ECU 320 returns the process to the main routine.

以上のように、本実施の形態によれば、MG−ECU320は、補機電圧VAに基づきシフトレンジSFTを推定し、推定されたシフトレンジSFTに応じてコンバータ210のゲート遮断を行なうか否かを適切に判定することができる。これにより、現在のシフトレンジSFTに応じて、車両1を前進させる方向に作用する駆動トルクTepを発生させるか、あるいはその発生を防止するかを制御することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, MG-ECU 320 estimates shift range SFT based on auxiliary device voltage VA, and determines whether or not to perform gate blocking of converter 210 in accordance with estimated shift range SFT. Can be determined appropriately. As a result, it is possible to control whether or not to generate the drive torque Tep that acts in the direction of moving the vehicle 1 forward according to the current shift range SFT.

なお、本実施の形態では、非前進レンジが選択された場合の方が、前進レンジが選択された場合と比べて、補機電圧の電圧指令値VAtagが低く設定される例を説明したが、この大小関係は逆であってもよい。すなわち、非前進レンジが選択された場合の方が、前進レンジが選択された場合と比べて、補機電圧VAtagを高く設定してもよい。   In the present embodiment, the example in which the voltage command value VAtag of the auxiliary machine voltage is set lower when the non-forward range is selected than when the forward range is selected has been described. This magnitude relationship may be reversed. That is, the auxiliary machine voltage VAtag may be set higher when the non-forward range is selected than when the forward range is selected.

[変形例]
上記実施の形態では、補機電圧VAがしきい値Vth未満の場合、非前進レンジが選択されているものと推定して、MG−ECU320によりコンバータ210のゲート遮断を行なう例を説明したが、逆起トルクVcの発生を防止する手法はこれに限定されない。すなわち、MG−ECU320は、図9のS240の処理に代えて、システム電圧VHが逆起電圧Vcよりも高くなるように、コンバータ210の昇圧制御(コンバータ210に含まれるスイッチング素子Q1,Q2のスイッチング制御)を行なってもよい。なお、S250においては、上述のように、システム電圧VHが逆起電圧Vc以下になるようにコンバータ210の制御が行なわれる。
[Modification]
In the above embodiment, an example in which the non-advance range is estimated to be selected when the auxiliary machine voltage VA is less than the threshold value Vth and the gate of the converter 210 is shut off by the MG-ECU 320 is described. The method for preventing the occurrence of the counter electromotive torque Vc is not limited to this. In other words, MG-ECU 320 performs boost control of converter 210 (switching of switching elements Q1 and Q2 included in converter 210) so that system voltage VH is higher than back electromotive voltage Vc, instead of the process of S240 of FIG. Control). In S250, as described above, control of converter 210 is performed such that system voltage VH is equal to or lower than counter electromotive voltage Vc.

また、実施の形態およびその変形例では、HV−ECU310とMG−ECU320との間の通信に異常が発生した場合に、補機電圧VAを用いてシフトレンジSFTに関する情報を伝達する構成を例に説明した。しかし、補機電圧VAを用いたシフトレンジSFTに関する情報の伝達は、上記通信が正常な場合に行なってもよい。   Further, in the embodiment and the modification thereof, as an example, a configuration in which information regarding the shift range SFT is transmitted using the auxiliary machine voltage VA when an abnormality occurs in communication between the HV-ECU 310 and the MG-ECU 320. explained. However, transmission of information regarding the shift range SFT using the auxiliary machine voltage VA may be performed when the communication is normal.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

1 車両、1U,1V,1W,2U,2V,2W アーム、10,20 モータジェネレータ、12 永久磁石、30 遊星歯車機構、S サンギヤ、R リングギヤ、CA キャリア、P ピニオンギヤ、50 駆動輪、60 出力軸、100 エンジン、110 クランクシャフト、150 バッテリ、210 コンバータ、221,222 インバータ、230,440 電圧センサ、241,242 電流センサ、410 エンジン回転速度センサ、421,422 レゾルバ、500 シフトレバー、510 ポジションセンサ、610 補機バッテリ、620 DC/DCコンバータ、C1,C2 コンデンサ、Q1〜Q14 スイッチング素子、D1〜D14 ダイオード、L1 リアクトル、PL,NL 電力線。   1 vehicle, 1U, 1V, 1W, 2U, 2V, 2W arm, 10, 20 motor generator, 12 permanent magnet, 30 planetary gear mechanism, S sun gear, R ring gear, CA carrier, P pinion gear, 50 drive wheels, 60 output shaft , 100 engine, 110 crankshaft, 150 battery, 210 converter, 221, 222 inverter, 230, 440 voltage sensor, 241, 242 current sensor, 410 engine speed sensor, 421, 422 resolver, 500 shift lever, 510 position sensor, 610 Auxiliary battery, 620 DC / DC converter, C1, C2 capacitor, Q1-Q14 switching element, D1-D14 diode, L1 reactor, PL, NL Power line.

Claims (1)

ハイブリッド車両であって、
エンジンと、
第1の回転電機と、
駆動輪に接続された出力軸と、
前記エンジン、前記第1の回転電機、および前記出力軸を機械的に連結し、前記エンジン、前記第1の回転電機、および前記出力軸の間でトルクを伝達可能に構成された遊星歯車機構と、
前記出力軸に接続された第2の回転電機と、
第1のバッテリと、
前記第1のバッテリから入力される電圧を昇圧して出力可能に構成された第1のコンバータと、
前記第1のコンバータと前記第1の回転電機の間、および前記第1のコンバータと前記第2の回転電機との間で電力を変換可能に構成されたインバータと、
第2のバッテリと、
電圧指令を受け、前記第2のバッテリから入力される電圧を調整して出力可能に構成された第2のコンバータと、
前記インバータが異常である場合に、インバータレス走行制御を実行可能に構成された制御装置とを備え、
前記第1の回転電機は、前記エンジンにより機械的に回転させられることによって生じた逆起電圧を用いて制動トルクを発生し、
前記インバータレス走行制御は、前記インバータをゲート遮断状態にし、かつ前記エンジンを駆動することによって、前記制動トルクの反力として前記出力軸に作用するトルクで前記ハイブリッド車両を走行させる制御であり、
前記制御装置は、
前記ハイブリッド車両のシフトレンジを検出可能、かつ、前記電圧指令を前記第2のコンバータに出力可能に構成された第1の制御装置と、
前記第2のバッテリの電圧を検出可能、かつ、前記第1のコンバータを制御可能に構成された第2の制御装置とを含み、
前記第1の制御装置は、前記インバータレス走行制御中において、前記シフトレンジが非前進レンジの場合には、前記シフトレンジが前進レンジの場合とは異なる電圧指令を前記第2のコンバータに出力し、
前記第2の制御装置は、前記第2のバッテリの電圧が前記非前進レンジに対応する電圧である場合には、前記第1のコンバータと前記インバータとを結ぶ電力線の電圧が前記逆起電圧以上になるように、前記第1のコンバータを制御する、ハイブリッド車両。
A hybrid vehicle,
Engine,
A first rotating electrical machine;
An output shaft connected to the drive wheels;
A planetary gear mechanism configured to mechanically connect the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft, and to transmit torque between the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft; ,
A second rotating electrical machine connected to the output shaft;
A first battery;
A first converter configured to boost and output a voltage input from the first battery;
An inverter configured to convert electric power between the first converter and the first rotating electrical machine, and between the first converter and the second rotating electrical machine;
A second battery;
A second converter configured to receive a voltage command and adjust and output a voltage input from the second battery;
When the inverter is abnormal, comprising a control device configured to be able to execute inverter-less travel control,
The first rotating electrical machine generates a braking torque using a counter electromotive voltage generated by being mechanically rotated by the engine,
The inverterless travel control is a control for causing the hybrid vehicle to travel with a torque acting on the output shaft as a reaction force of the braking torque by driving the engine with the inverter turned off.
The control device includes:
A first control device configured to be able to detect a shift range of the hybrid vehicle and to output the voltage command to the second converter;
A second controller configured to be able to detect the voltage of the second battery and to control the first converter;
When the shift range is a non-forward range during the inverterless travel control, the first control device outputs a voltage command different from that when the shift range is a forward range to the second converter. ,
When the voltage of the second battery is a voltage corresponding to the non-advanced range, the second control device has a voltage of a power line connecting the first converter and the inverter equal to or higher than the counter electromotive voltage. A hybrid vehicle that controls the first converter so that
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108688650A (en) * 2017-04-12 2018-10-23 丰田自动车株式会社 Hybrid vehicle and its control method
JP2018184133A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle

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