JP2017056774A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of unnecessary torque during inverter-less travel control.SOLUTION: An ECU executes control processing including the steps of: shutting off an inverter (S130), subjecting a converter to a PWM operation (S140), driving an engine (S150), and detecting a shift range (S160) in the case of abnormality occurring in the inverter (Yes for S110); controlling an engine revolution speed so that a counter-electromotive voltage Vc is higher than a system voltage VH (S180) in the case of the shift range being in a forward travel range (Yes for S170); and controlling the engine revolution speed so that a counter-electromotive voltage Vc is lower than the system voltage VH (S190) in the case of the shift range being in a non-forward travel range (No for S170).SELECTED DRAWING: Figure 7

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 at least one power of an engine and a rotating electric 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に連結されたサンギヤと、第2のモータジェネレータに連結されたリングギヤと、エンジンに連結されたキャリアとを含む。このハイブリッド車両の電気システムは、バッテリと、インバータとを備える。インバータは、バッテリと、第1のモータジェネレータと、第2のモータジェネレータとの間の電力を変換可能に構成される。   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 first motor generator, a ring gear coupled to the second motor generator, and a carrier coupled to the engine. The electric system of this hybrid vehicle includes a battery and an inverter. The inverter is configured to be able to convert electric power among the battery, the first motor generator, and the second motor generator.

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には、機器を保護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 are taken to protect the device. 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制動トルク(逆起トルク)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、逆起トルク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, the first motor generator is caused to generate a counter electromotive voltage by mechanically rotating the first motor generator by the rotational force of the engine while the inverter is in a gate cutoff state. At this time, the first motor generator generates a braking torque (back electromotive torque) that acts in a direction that prevents the rotation of the first motor generator. When the counter electromotive torque acts on the sun gear from the first motor generator, a driving torque that acts in the positive direction as a reaction force of the counter electromotive torque is generated in the ring gear. By using this driving torque, retreat travel is realized.

ところで、インバータレス走行制御中の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、第1のモータジェネレータがエンジンにより機械的に回転させられている限り、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かかわらず、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。   By the way, when the hybrid vehicle under inverterless travel control temporarily stops, for example, 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 first motor generator is mechanically rotated by the engine, the drive torque acts in the positive direction, and the drive torque cannot be reduced to zero or act 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.

駆動トルクの発生を抑制するための対策として、エンジンを停止することが考えられる。しかし、そうすると、インバータはゲート遮断状態にあるため、第1のモータジェネレータを用いて一旦停止したエンジンを再始動することはできない。つまり、退避走行を継続することができなくなる。   As a measure for suppressing the generation of drive torque, it is conceivable to stop the engine. However, in this case, since the inverter is in the gate cutoff state, the engine once stopped using the first motor generator cannot be restarted. That is, the evacuation traveling cannot be continued.

このように、インバータレス走行制御中にシフトレンジが非前進レンジに操作された場合には、エンジンを停止することなく、ハイブリッド車両を前進させる方向に作用する不要なトルクの発生を抑制することが求められる。   As described above, when the shift range is operated to the non-forward range during the inverterless travel control, generation of unnecessary torque that acts in the direction of moving the hybrid vehicle forward can be suppressed without stopping the engine. Desired.

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、インバータレス走行制御中における不要なトルクの発生を抑制することである。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to suppress generation of unnecessary torque during inverterless travel control in a hybrid vehicle configured to be able to execute inverterless travel control. It is.

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、エンジンと、ロータに永久磁石を有する第1回転電機と、駆動輪に接続された出力軸と、エンジン、第1回転電機、および出力軸を機械的に連結し、エンジン、第1回転電機、および出力軸の間でトルクを伝達可能な遊星歯車機構と、出力軸に接続された第2回転電機と、バッテリと、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コンバータと、コンバータと第1回転電機の間、およびコンバータと第2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、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。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、かつエンジンの駆動により第1回転電機を機械的に回転させることによって第1回転電機に逆起電圧に起因する制動トルクを発生させ、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ハイブリッド車両を走行させる制御である。制御装置は、インバータレス走行制御中に、シフトレンジが非前進走行レンジである場合には、逆起電圧がコンバータおよびインバータを結ぶ電力線の電圧よりも小さくなるようにエンジンの回転速度を制御し、シフトレンジが前進走行レンジである場合には、逆起電圧が電力線の電圧よりも大きくなるようにエンジンの回転速度を制御する。   A hybrid vehicle according to an aspect of the present invention mechanically includes an engine, a first rotating electrical machine having a permanent magnet in a rotor, an output shaft connected to driving wheels, the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft. A planetary gear mechanism capable of transmitting torque between the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, a battery, and a voltage input from the battery are boosted. A converter configured to be able to output power, an inverter configured to be able to convert electric power between the converter and the first rotating electrical machine, and between the converter and the second rotating electrical machine, and capable of executing inverterless traveling control A control device. Inverter-less running control causes the first rotating electrical machine to generate a braking torque caused by a counter electromotive voltage by mechanically rotating the first rotating electrical machine by driving the engine and turning off the gate. In this control, the hybrid vehicle is driven with a torque acting on the output shaft as a reaction force. The control device controls the rotation speed of the engine so that the counter electromotive voltage is smaller than the voltage of the power line connecting the converter and the inverter when the shift range is the non-forward running range during the inverterless running control, When the shift range is the forward travel range, the engine speed is controlled so that the back electromotive voltage is larger than the voltage of the power line.

この発明によると、インバータレス走行制御中に、シフトレンジが非前進走行レンジである場合には、逆起電圧が電力線の電圧よりも小さくなるようにエンジン回転速度が制御されるため、第1回転電機の制動トルクの発生が抑制される。そのため、エンジンを停止することなく、制動トルクを反力とする駆動トルクの発生を抑制することができる。したがって、インバータレス走行制御中に不要なトルクの発生を抑制することができる。   According to the present invention, during the inverterless travel control, when the shift range is the non-advance travel range, the engine speed is controlled so that the counter electromotive voltage becomes smaller than the voltage of the power line. Generation of braking torque of the electric machine is suppressed. For this reason, it is possible to suppress the generation of drive torque using the braking torque as a reaction force without stopping the engine. Therefore, it is possible to suppress generation of unnecessary torque during inverterless travel control.

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. ハイブリッド車両の電気システム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 of a hybrid vehicle. インバータレス走行制御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 schematically the structure of the electric system in inverterless driving | running | working control. インバータレス走行制御中における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 chart for demonstrating the behavior of each rotation element in inverterless traveling control. MG1の回転速度と、システム電圧と、逆起電圧と、MG1を流れる電流と、逆起トルクとの間の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the rotational speed of MG1, a system voltage, a counter electromotive voltage, the electric current which flows through MG1, and a counter electromotive torque. 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走行レンジに操作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 shift range is operated to the non-advanced travel range during inverterless travel 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. 逆起電圧>システム電圧とすることにより電流の発生を抑制され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 when generation | occurrence | production of an electric current is suppressed by setting it as a back electromotive force> system voltage.

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.

<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、ハイブリッド車両1(以下、単に車両1と記載する)は、エンジン100と、モータジェネレータ10,20(MG1,MG2)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。
<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, hybrid vehicle 1 (hereinafter simply referred to as vehicle 1) includes an engine 100, motor generators 10 and 20 (MG1, MG2), a planetary gear mechanism 30, drive wheels 50, and a drive. An output shaft 60 connected to the wheel 50, a battery 150, a system main relay (SMR) 160, a power control unit (PCU) 200, and an electronic control unit (ECU) ) 300.

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 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 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 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 rotation 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。   The 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.

SMR160は、バッテリ150とPCU200とを結ぶ電力線に接続されている。SMR160は、ECU300からの制御信号SEに応じて開放または閉成される。これにより、バッテリ150とPCU200との電気的な接続状態および遮断状態が切り替えられる。   SMR 160 is connected to a power line connecting battery 150 and PCU 200. SMR 160 is opened or closed in accordance with control signal SE from ECU 300. Thereby, the electrical connection state and interruption | blocking state of the battery 150 and PCU200 are switched.

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.

車速センサ73は、出力軸60の回転速度を車両1の速度(車速)VSとして検出し、検出結果を示す信号をECU300に出力する。   The vehicle speed sensor 73 detects the rotational speed of the output shaft 60 as the speed (vehicle speed) VS of the vehicle 1 and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 300.

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は、ユーザが車両1のシフトレンジを設定するための機器である。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(シフトポジション)SFTを検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。ECU300は、シフトポジションSFTに対応するシフトレンジを設定する。シフトレンジは、たとえばD(ドライブ)レンジおよびB(ブレーキ)レンジ等の前進走行レンジと、P(パーキング)レンジ、R(リバース)レンジおよびN(ニュートラル)レンジ等の非前進走行レンジとを含む。   The vehicle 1 further includes a shift lever 500 and a position sensor 510. The shift lever 500 is a device for the user to set the shift range of the vehicle 1. When the user operates the shift lever 500, the position sensor 510 detects the position (shift position) SFT of the shift lever 500 and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 300. ECU 300 sets a shift range corresponding to shift position SFT. The shift range includes forward travel ranges such as a D (drive) range and a B (brake) range, and non-advance travel ranges such as a P (parking) range, an R (reverse) range, and an N (neutral) range.

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 each device 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).

<電気システムの構成>
図2は、車両1の電気システム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、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150の電圧VB、バッテリ150の入出力電流IB、およびバッテリ150の温度TBを検出して、それらの検出結果を示す信号をECU300に出力する。
<Electric system configuration>
FIG. 2 is a circuit block diagram for explaining the configuration of the electric system of the vehicle 1. With reference to FIGS. 1 and 2, the battery 150 is provided with a monitoring unit 440. Monitoring unit 440 detects voltage VB of battery 150, input / output current IB of battery 150, and temperature TB of battery 150, and outputs a signal indicating the detection results to ECU 300.

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。   PCU 200 includes a capacitor C1, a converter 210, a capacitor C2, inverters 221, 222, a voltage sensor 230, and current sensors 241, 242.

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150の電圧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 C <b> 1 smoothes voltage VB of battery 150 and supplies it to converter 210.

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、コンバータ210とインバータ221とを結ぶ電力線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。   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 and Q2 are connected in series with each other between power line PL and power line NL connecting converter 210 and inverter 221. 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).

コンバータ210は、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に応じて、バッテリ150の電圧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、制御信号PWMC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。一方、コンバータ210は、ECU300からゲート遮断信号SDNCを受けると、スイッチング素子Q1,Q2の各々を非導通状態にする。これにより、コンバータ210はゲート遮断状態になる。   Converter 210 boosts voltage VB of battery 150 in accordance with PWM (Pulse Width Modulation) control signal PWMC for switching each of switching elements Q1 and Q2, and uses the boosted voltage to power lines PL and NL. To supply. 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 control signal PWMC to charge battery 150. On the other hand, when converter 210 receives gate cutoff signal SDNC from ECU 300, converter 210 makes switching elements Q1, Q2 non-conductive. As a result, converter 210 enters a gate cutoff state.

コンデンサC2は、コンバータ210に並列に接続されている。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 to converter 210 in parallel. 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、すなわち電力線PLと電力線NLと間の電圧(以下「システム電圧」とも記載する)VHを検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。   Voltage sensor 230 detects a voltage across capacitor C2, that is, voltage VH between power line PL and power line NL (hereinafter also referred to as “system voltage”), and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300.

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。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。   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. 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.

インバータ221は、システム電圧VHが供給されると、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PWMI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、トルク指令値により指定されたトルクを発生するように駆動される。一方、インバータ221は、ECU300からゲート遮断信号SDN1を受けると、スイッチング素子Q3〜Q8の各々を非導通状態にする。これにより、インバータ221はゲート遮断状態になる。なお、インバータ222の構成はインバータ221の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。   When the system voltage VH is supplied, the inverter 221 converts the DC voltage into an AC voltage and drives the motor generator 10 according to a PWM control signal PWMI for switching each of the switching elements Q3 to Q8. To do. Thereby, motor generator 10 is driven to generate torque specified by the torque command value. On the other hand, when inverter 221 receives gate cutoff signal SDN1 from ECU 300, each of switching elements Q3 to Q8 is made non-conductive. As a result, the inverter 221 enters a gate cutoff state. Note that the configuration of inverter 222 is the same as that 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(以下「モータ電流」とも記載する)IM1を検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。なお、以下では、モータジェネレータ10からバッテリ150へと向かう方向をモータ電流IM1の正方向とする。電流センサ242は、電流センサ241と同様に、モータジェネレータ20を流れる電流IM2を検出し、その検出結果を示す信号をECU300に出力する。   Current sensor 241 detects current (hereinafter also referred to as “motor current”) IM1 flowing through motor generator 10, and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300. In the following, the direction from motor generator 10 to battery 150 is the positive direction of motor current IM1. Similarly to current sensor 241, current sensor 242 detects current IM2 flowing through motor generator 20, and outputs a signal indicating the detection result to ECU 300.

<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。通常モードによる走行を「通常走行」と称する。
<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. The traveling in the normal mode is referred to as “normal traveling”.

退避モードは、レゾルバ421,422または電流センサ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(以下、単に「インバータの異常」とも記載する)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」と称し、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」と称する。   The evacuation mode is an abnormality in which the motor generators 10 and 20 cannot be normally driven by the inverters 221 and 222 due to failure of components such as the resolvers 421 and 422 or the current sensors 241 and 242 (hereinafter simply referred to as “ This is a mode in which the engine 1 is driven and the vehicle 1 is evacuated while the inverters 221 and 222 are in the gate shut-off state. 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 traveling in the evacuation mode is referred to as “inverterless traveling”, and the control for performing inverterless traveling is referred to as “inverterless traveling control”.

図3は、インバータレス走行制御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制御中においては、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が非導通状態にされる。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、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)が非導通状態にされる。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、制御信号PWMCに応じたスイッチング素子Q1,Q2のスイッチング動作(PWM動作)が継続される。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the electrical system during inverterless travel control. Referring to FIG. 3, during inverterless travel control, all switching elements Q3-Q8 included in inverter 221 are rendered non-conductive in response to gate cutoff signal SDN1. 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, all switching elements Q9 to Q14 (see FIG. 2) included in inverter 222 are rendered non-conductive in response to gate cut-off signal SDN2. 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, the switching operation (PWM operation) of switching elements Q1, Q2 according to control signal PWMC is continued.

また、インバータレス走行制御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(力学的)に回転させられる。モータジェネレータ10は永久磁石型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よりも高くなると、モータジェネレータ10とバッテリ150との間の電流経路CPをモータ電流IM1が流れ、モータジェネレータ10による発電が行なわれる。この際に、モータジェネレータ10では、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 control, engine torque Te from engine 100 is output. The motor generator 10 is mechanically (mechanically) rotated by the engine torque Te. Since the motor generator 10 is a permanent magnet type 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 back electromotive voltage Vc becomes higher than system voltage VH, motor current IM1 flows through current path CP between motor generator 10 and battery 150, and power generation by motor generator 10 is performed. At this time, the motor generator 10 generates a counter electromotive torque Tc that acts in a direction that prevents the rotation of the motor generator 10.

図4は、インバータレス走行制御中における各回転要素の挙動を説明するための共線図である。図4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(=回転速度Nm1)と、キャリアCAの回転速度(=回転速度Ne)と、リングギヤRの回転速度(=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. 4 is a collinear diagram for explaining the behavior of each rotating element during inverterless travel control. Referring to FIG. 4, the planetary gear mechanism 30 is configured as described with reference to FIG. 1, so that the rotational speed of the sun gear S (= rotational speed Nm1) and the rotational speed of the carrier CA (= rotational speed Ne). The rotational speed of the ring gear R (= rotational speed Nm2) has a relationship of being connected by a straight line on the alignment chart.

上述のように、インバータレス走行制御中にエンジントルク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、モータジェネレータ10の回転を妨げる方向(負方向)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により、車両1のインバータレス走行が実現される。   As described above, when the motor generator 10 is mechanically rotated by the engine torque Te during the inverterless travel control, the motor generator 10 applies the counter electromotive torque Tc in a direction (negative direction) that prevents the motor generator 10 from rotating. Occur. 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.

回転速度Nm1と、システム電圧VHと、逆起電圧Vcと、モータ電流IM1と、逆起トルクTcとのとの間には、以下に説明するような関係が存在する。   The relationship described below exists among the rotational speed Nm1, the system voltage VH, the counter electromotive voltage Vc, the motor current IM1, and the counter electromotive torque Tc.

図5は、回転速度Nm1と、システム電圧VHと、逆起電圧Vcと、モータ電流IM1と、逆起トルクTcとの間の関係を説明するための図である。図5において、横軸は回転速度Nm1を表わす。縦軸は、上から順に逆起電圧Vc、モータ電流IM1および逆起トルクTcを表す。   FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship among the rotational speed Nm1, the system voltage VH, the counter electromotive voltage Vc, the motor current IM1, and the counter electromotive torque Tc. In FIG. 5, the horizontal axis represents the rotational speed Nm1. The vertical axis represents the counter electromotive voltage Vc, the motor current IM1, and the counter electromotive torque Tc in order from the top.

図5に示されるように、逆起電圧Vcは、回転速度Nm1が高いほど高い値となる特性を有する。回転速度Nm1がNthよりも低い領域(非前進走行レンジ領域)では、逆起電圧Vcがシステム電圧VH未満である。すなわち、逆起電圧Vcとシステム電圧VHとの電圧差をΔV(=Vc−VH)と表すと、電圧差ΔVは負である。この場合、モータ電流IM1は、モータジェネレータ10からバッテリ150へと電流経路CPを流れず、モータジェネレータ10による発電は行なわれない。よって、逆起トルクTcも発生しない。   As shown in FIG. 5, the counter electromotive voltage Vc has a characteristic that the value increases as the rotational speed Nm1 increases. In a region where the rotational speed Nm1 is lower than Nth (non-forward travel range region), the back electromotive voltage Vc is less than the system voltage VH. That is, when the voltage difference between the back electromotive voltage Vc and the system voltage VH is expressed as ΔV (= Vc−VH), the voltage difference ΔV is negative. In this case, motor current IM1 does not flow from motor generator 10 to battery 150 through current path CP, and power generation by motor generator 10 is not performed. Therefore, the counter electromotive torque Tc is not generated.

一方、回転速度Nm1がNthよりも高い領域(インバータレス走行可能領域)では、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高いので、電圧差ΔVは正となる。このため、モータ電流IM1が電流経路CPを流れる。電圧差ΔVが大きいほどモータ電流IM1は大きくなる。また、モータジェネレータ10にて逆起トルクTcが発生するとともに、逆起トルクTcの反力として駆動トルクTepが発生する。   On the other hand, in the region where the rotational speed Nm1 is higher than Nth (inverter-less travelable region), the back electromotive voltage Vc is higher than the system voltage VH, so the voltage difference ΔV is positive. For this reason, the motor current IM1 flows through the current path CP. The motor current IM1 increases as the voltage difference ΔV increases. The motor generator 10 generates a counter electromotive torque Tc and generates a driving torque Tep as a reaction force of the counter electromotive torque Tc.

<インバータレス走行制御中における車両の前進抑制>
インバータレス走行制御中において車両1がたとえば車両1のシフトレンジが非前進走行レンジ(Pレンジ、RレンジまたはNレンジ)に操作される場合に、駆動トルクが発生する場合がある。
<Vehicle forward restraint during inverterless travel control>
During the inverterless travel control, when the vehicle 1 is operated, for example, when the shift range of the vehicle 1 is operated to a non-forward travel range (P range, R range or N range), drive torque may be generated.

図6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走行レンジに操作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に示すように、シフト操作により非前進走行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。なお、図6では車両1が停止した状況が例として示されているが、車両1の走行中にシフトレンジがNレンジに操作された場合についても同様である。   FIG. 6 is a collinear diagram for explaining the behavior of each rotating element when the shift range is operated to the non-forward travel range during the inverterless travel control. As shown in FIG. 6, the drive torque Tep that acts in the direction in which the vehicle 1 moves forward (forward direction) is generated in the ring gear R, even though the non-forward running range is selected by the shift operation. there is a possibility. In FIG. 6, the situation in which the vehicle 1 is stopped is shown as an example, but the same applies to the case where the shift range is operated to the N range while the vehicle 1 is traveling.

駆動トルクTepの発生を抑制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。しかしながら、インバータ221はゲート遮断状態であるため、モータジェネレータ10を用いて、一旦停止したエンジン100を再始動することはできない。つまり、退避走行を継続することができなくなる。   It is conceivable to stop the engine 100 as a countermeasure for suppressing the generation of the drive torque Tep. However, since inverter 221 is in a gate cutoff state, engine 100 once stopped cannot be restarted using motor generator 10. That is, the evacuation traveling cannot be continued.

そこで、本実施の形態によれば、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走行レンジである場合には、逆起電圧が電力線の電圧よりも小さくなるようにエンジン回転速度を制御し、シフトレンジが前進走行レンジである場合には、逆起電圧が電力線の電圧よりも大きくなるようにエンジン回転速度を制御するものとする。これにより、逆起電圧が昇圧電圧よりも低くなるため、モータ電流IM1が発生することが抑制されるため、駆動トルクTepの発生を抑制することができる。   Therefore, according to the present embodiment, during the inverterless travel control, when the shift range is a non-forward travel range, the engine rotation speed is controlled so that the back electromotive voltage becomes smaller than the voltage of the power line, When the shift range is the forward travel range, the engine speed is controlled so that the back electromotive voltage is greater than the voltage of the power line. Thereby, since the back electromotive voltage becomes lower than the boosted voltage, the generation of the motor current IM1 is suppressed, so that the generation of the drive torque Tep can be suppressed.

図7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7に示すフローチャートは、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. 7 is a flowchart for illustrating travel control in vehicle 1 according to the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 7 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 fabricated in ECU 300.

図1、図2および図7を参照して、S110において、ECU300は、上述したインバータの異常が生じているか否かを判定する。インバータの異常が生じていない場合(S110においてNO)、ECU300は、処理をS120に進め、制御モードを通常モードに設定して車両1の通常走行を行なう。その後、ECU300は、処理をメインルーチンへと戻す。   Referring to FIGS. 1, 2, and 7, in S <b> 110, ECU 300 determines whether or not the above-described inverter abnormality has occurred. If an inverter abnormality has not occurred (NO in S110), ECU 300 advances the process to S120, sets the control mode to the normal mode, and performs normal traveling of vehicle 1. Thereafter, ECU 300 returns the process to the main routine.

インバータの異常が生じている場合(S110においてYES)、ECU300は、S130〜S190にて、制御モードを退避モードに設定して車両1のインバータレス走行を行なう。以下、車両1のインバータレス走行制御について詳細に説明する。   If an inverter abnormality has occurred (YES in S110), ECU 300 sets the control mode to the evacuation mode and performs inverterless travel of vehicle 1 in S130 to S190. Hereinafter, inverterless travel control of the vehicle 1 will be described in detail.

S130において、ECU300は、ゲート遮断信号SDN1,SDN2を出力することにより、インバータ221,222をゲート遮断状態にする。これにより、インバータ221,222を保護することができる。   In S130, ECU 300 outputs inverters 221 and 222 to a gate cutoff state by outputting gate cutoff signals SDN1 and SDN2. Thereby, inverters 221 and 222 can be protected.

さらに、ECU300は、制御信号PWMCを出力することにより、コンバータ210をPWM動作させる(S140)。また、ECU300は、エンジン100を駆動する(あるいは駆動状態に維持する)(S150)。より具体的には、コンバータ210がPWM動作することにより電流経路CPは電気的な接続状態(導通状態)に維持されるので、モータジェネレータ10からのモータ電流IM1はバッテリ150へと流れ得る。   Further, ECU 300 outputs a control signal PWMC to cause converter 210 to perform a PWM operation (S140). Further, ECU 300 drives engine 100 (or maintains the driving state) (S150). More specifically, current path CP is maintained in an electrically connected state (conducting state) by PWM operation of converter 210, so that motor current IM 1 from motor generator 10 can flow to battery 150.

S160において、ECU300は、ポジションセンサ510からの信号に基づいて、シフトポジションSFTに対応するシフトレンジを検出する。さらに、ECU300は、検出されたシフトレンジが前進走行レンジであるか否かを判定する(S170)。   In S160, ECU 300 detects a shift range corresponding to shift position SFT based on a signal from position sensor 510. Further, ECU 300 determines whether or not the detected shift range is a forward travel range (S170).

シフトレンジが前進走行レンジの場合、すなわちシフトレンジがDレンジまたはBレンジの場合(S170においてYES)には、ECU300は、処理を180に進め、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも大きくなるようにエンジン回転速度Neを制御する。具体的には、ECU300は、エンジン100を制御して回転速度Neを調整することによって、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高い領域(図5に示すインバータレス走行可能領域)に回転速度Nm1を維持する。ECU300は、たとえば、モータジェネレータ10の回転速度Nm1が、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも高い領域に設定される第1目標回転速度になるようにエンジン100を制御する。第1目標回転速度は、予め定められた値であってもよいし、車両1の状態に基づいて設定されてもよい。ECU300は、レゾルバ421が正常状態である場合には、レゾルバ421を用いてモータジェネレータ10の回転速度Nm1を取得する。なお、ECU300は、レゾルバ421が異常状態である場合には、エンジン回転速度Neとレゾルバ422を用いて取得可能なモータジェネレータ20の回転速度Nm2と遊星歯車機構30におけるギヤ比とに基づいてモータジェネレータ10の回転速度Nm1を推定してもよい。また、ECU300は、レゾルバ421,422が異常状態である場合には、エンジン回転速度Neと車速センサ73を用いて取得可能な車速VSと遊星歯車機構30におけるギヤ比とに基づいてモータジェネレータ10の回転速度を推定してもよい。   When the shift range is the forward travel range, that is, when the shift range is the D range or the B range (YES in S170), ECU 300 advances the process to 180 so that counter electromotive voltage Vc is greater than system voltage VH. The engine speed Ne is controlled. Specifically, the ECU 300 controls the engine 100 to adjust the rotational speed Ne, so that the rotational speed Nm1 is in a region where the back electromotive voltage Vc is higher than the system voltage VH (inverterless travelable region shown in FIG. 5). To maintain. ECU 300 controls engine 100 such that, for example, rotation speed Nm1 of motor generator 10 becomes a first target rotation speed set in a region where counter electromotive voltage Vc is higher than system voltage VH. The first target rotation speed may be a predetermined value or may be set based on the state of the vehicle 1. When the resolver 421 is in a normal state, the ECU 300 acquires the rotational speed Nm1 of the motor generator 10 using the resolver 421. When the resolver 421 is in an abnormal state, the ECU 300 generates a motor generator based on the engine rotational speed Ne, the rotational speed Nm2 of the motor generator 20 that can be acquired using the resolver 422, and the gear ratio in the planetary gear mechanism 30. A rotational speed Nm1 of 10 may be estimated. In addition, when the resolvers 421 and 422 are in an abnormal state, the ECU 300 determines the motor generator 10 based on the engine speed Ne, the vehicle speed VS that can be acquired using the vehicle speed sensor 73, and the gear ratio in the planetary gear mechanism 30. The rotational speed may be estimated.

一方、シフトレンジが非前進走行レンジの場合、すなわちシフトレンジがPレンジ、NレンジまたはRレンジの場合(S170においてNO)、ECU300は、処理をS190に進め、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも小さくなるようにエンジン回転速度Neを制御する。具体的には、ECU300は、エンジン100を制御して回転速度Neを調整することによって、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも低い領域(図5に示す非前進走行レンジ領域)に回転速度Nm1を維持する。ECU300は、たとえば、モータジェネレータ10の回転速度Nm1が、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも低い領域に設定される第2目標回転速度になるようにエンジン100を制御する。第2目標回転速度は、予め定められた値であってもよいし、車両1の状態に基づいて設定されてもよい。   On the other hand, when the shift range is the non-forward running range, that is, when the shift range is the P range, N range or R range (NO in S170), ECU 300 advances the process to S190 and counter electromotive voltage Vc is greater than system voltage VH. The engine speed Ne is controlled so as to decrease. Specifically, the ECU 300 controls the engine 100 to adjust the rotational speed Ne, thereby rotating the rotational speed Nm1 in a region where the back electromotive voltage Vc is lower than the system voltage VH (non-advance traveling range region shown in FIG. 5). To maintain. ECU 300 controls engine 100 such that, for example, rotation speed Nm1 of motor generator 10 becomes a second target rotation speed set in a region where counter electromotive voltage Vc is lower than system voltage VH. The second target rotation speed may be a predetermined value or may be set based on the state of the vehicle 1.

S180の処理またはS190の処理が終了すると、ECU300は、処理をメインルーチンへと戻す。   When the process of S180 or the process of S190 ends, ECU 300 returns the process to the main routine.

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両1に搭載されたECU300の動作について説明する。   An operation of ECU 300 mounted on vehicle 1 according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

たとえば、EV走行中にインバータの異常が発生したため(S110においてYES)、インバータレス走行が開始される場合を想定する。   For example, it is assumed that an inverter abnormality has occurred during EV traveling (YES in S110) and inverterless traveling is started.

この場合、インバータ221,222がゲート遮断状態になり(S130)、コンバータがPWM動作される(S140)。そして、エンジン100を始動させ、駆動状態にするとともに(S150)、シフトレンジが検出される(S160)。   In this case, the inverters 221 and 222 are turned off (S130), and the converter is PWM-operated (S140). Then, the engine 100 is started to be in a driving state (S150), and a shift range is detected (S160).

シフトレンジが、たとえば、Dレンジである場合(S170にてYES)、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも大きくなるようにエンジン回転速度Neが制御される(S180)。これにより、モータ電流IM1が電流経路CPを継続的に流れるので、逆起トルクTcを発生させることができる。これにより、車両1は、逆起トルクTcを反力とする駆動トルクTepにより前進方向の駆動力を得て、退避走行を行なうことができる。   If the shift range is, for example, the D range (YES in S170), engine speed Ne is controlled so that counter electromotive voltage Vc is greater than system voltage VH (S180). Thereby, since the motor current IM1 continuously flows through the current path CP, the counter electromotive torque Tc can be generated. Thereby, the vehicle 1 can obtain a driving force in the forward direction by the driving torque Tep using the counter electromotive torque Tc as a reaction force, and can perform retreat.

一方、車両1が一時的に停止されるなどして、シフトレンジが、たとえば、Nレンジとなる場合(S170にてNO)、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも小さくなるようにエンジン回転速度Neが制御される(S190)。これにより、図8に示すように、モータジェネレータ10からバッテリ150へと向かう方向の電流が流れないため、逆起トルクTcの発生を抑制することができる。その結果、エンジン100を停止させることなく、逆起トルクTcを反力とする駆動力トルクTepの発生を抑制することができる。   On the other hand, when the vehicle 1 is temporarily stopped and the shift range is, for example, the N range (NO in S170), the engine speed is set so that the back electromotive voltage Vc is smaller than the system voltage VH. Ne is controlled (S190). As a result, as shown in FIG. 8, no current flows in the direction from motor generator 10 to battery 150, so that the occurrence of counter electromotive torque Tc can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of the driving force torque Tep using the counter electromotive torque Tc as a reaction force without stopping the engine 100.

以上のようにして、本実施の形態に係る車両1によると、インバータレス走行制御中にシフトレンジが非前進走行レンジに操作された場合には、逆起電圧Vcがシステム電圧VHよりも小さくなるようにエンジン回転速度Neが制御される。そのため、モータジェネレータ10とバッテリ150との間の電流経路CPにおいてモータ電流IM1の発生することが抑制される。これにより、モータジェネレータ10による逆起トルクTcの発生が抑制されるので、エンジン100を停止させることなく、逆起トルクTcを反力とする駆動トルクTepの発生を抑制することができる。したがって、インバータレス走行制御中に不要なトルクの発生を抑制することができる。   As described above, according to the vehicle 1 according to the present embodiment, when the shift range is operated to the non-forward travel range during the inverterless travel control, the back electromotive voltage Vc becomes smaller than the system voltage VH. Thus, the engine speed Ne is controlled. Therefore, generation of motor current IM1 in current path CP between motor generator 10 and battery 150 is suppressed. Thereby, since the generation of the counter electromotive torque Tc by the motor generator 10 is suppressed, the generation of the driving torque Tep using the counter electromotive torque Tc as a reaction force can be suppressed without stopping the engine 100. Therefore, it is possible to suppress generation of unnecessary torque during inverterless travel control.

以下、変形例について記載する。
上述した実施の形態では、インバータレス走行制御中にシフトレンジが非前進走行レンジである場合に、モータジェネレータ10の回転速度Nm1が非前進走行レンジ領域内の第2目標回転速度になるようにエンジン100を制御するものとして説明したが、たとえば、第2目標回転速度は、たとえば、インバータレス走行可能領域に近い回転速度としてもよい。このようにすると、シフトレンジが非前進走行レンジから前進走行レンジに切り換えられた場合に、応答性よく駆動力を発生させることができる。
Hereinafter, modifications will be described.
In the embodiment described above, when the shift range is the non-advanced travel range during the inverterless travel control, the engine is set so that the rotational speed Nm1 of the motor generator 10 becomes the second target rotational speed in the non-advanced travel range region. Although described as controlling 100, for example, the second target rotational speed may be a rotational speed close to the inverterless travelable region, for example. In this way, when the shift range is switched from the non-advanced travel range to the forward travel range, the driving force can be generated with good responsiveness.

あるいは、モータジェネレータ10の回転速度Nm1が非前進走行レンジ領域内となり、かつ、エンジン100の動作状態が燃費効率の良いエンジン回転速度になるように第2目標回転速度を設定してもよい。このようにすると、車両1の停止状態においてエンジン100の燃費効率を向上させることができる。   Alternatively, the second target rotation speed may be set so that the rotation speed Nm1 of the motor generator 10 is in the non-advance traveling range region and the operation state of the engine 100 is an engine rotation speed with good fuel efficiency. In this way, the fuel efficiency of engine 100 can be improved when vehicle 1 is stopped.

上述した実施の形態では、遊星歯車機構30を含む車両1を一例として説明したが、たとえば、遊星歯車機構30のサンギヤS、リングギヤRおよびキャリアCAの少なくともいずれかに変速機が連結される構成であってもよい。   In the above-described embodiment, the vehicle 1 including the planetary gear mechanism 30 has been described as an example. For example, the transmission is connected to at least one of the sun gear S, the ring gear R, and the carrier CA of the planetary gear mechanism 30. There may be.

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
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。
In addition, you may implement combining the above-mentioned modification, all or one part.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 ハイブリッド車両、1U,1V,1W 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、50 駆動輪、60 出力軸、73 車速センサ、100 エンジン、110 クランクシャフト、150 バッテリ、160 SMR、200 PCU,210 コンバータ、221,222 インバータ、230 電圧センサ、241,242 電流センサ、300 ECU、410 エンジン回転速度センサ、421,422 レゾルバ、440 監視ユニット、500 シフトレバー、510 ポジションセンサ。   1 hybrid vehicle, 1U, 1V, 1W arm, 10, 20 motor generator, 12 permanent magnet, 30 planetary gear mechanism, 50 drive wheels, 60 output shaft, 73 vehicle speed sensor, 100 engine, 110 crankshaft, 150 battery, 160 SMR , 200 PCU, 210 converter, 221, 222 inverter, 230 voltage sensor, 241, 242 current sensor, 300 ECU, 410 engine speed sensor, 421, 422 resolver, 440 monitoring unit, 500 shift lever, 510 position sensor.

Claims (1)

ハイブリッド車両であって、
エンジンと、
ロータに永久磁石を有する第1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回転電機、および前記出力軸の間でトルクを伝達可能な遊星歯車機構と、
前記出力軸に接続された第2回転電機と、
バッテリと、
前記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コンバータと、
前記コンバータと前記第1回転電機の間、および前記コンバータと前記第2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、
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、かつ前記エンジンの駆動により前記第1回転電機を機械的に回転させることによって前記第1回転電機に逆起電圧に起因する制動トルクを発生させ、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、前記インバータレス走行制御中に、シフトレンジが非前進走行レンジである場合には、前記逆起電圧が前記コンバータおよび前記インバータを結ぶ電力線の電圧よりも小さくなるように前記エンジンの回転速度を制御し、前記シフトレンジが前進走行レンジである場合には、前記逆起電圧が前記電力線の電圧よりも大きくなるように前記エンジンの回転速度を制御する、ハイブリッド車両。
A hybrid vehicle,
Engine,
A first rotating electric machine having a permanent magnet in the rotor;
An output shaft connected to the drive wheels;
A planetary gear mechanism that mechanically connects the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft, and is capable of transmitting torque between the engine, the first rotating electrical machine, and the output shaft;
A second rotating electrical machine connected to the output shaft;
Battery,
A converter configured to boost and output a voltage input from the battery;
An inverter configured to convert electric power between the converter and the first rotating electric machine, and between the converter and the second rotating electric machine;
And a control device configured to be able to execute inverter-less travel control,
In the inverterless running control, the braking torque caused by the counter electromotive voltage is generated in the first rotating electrical machine by causing the inverter to be in a gate cutoff state and mechanically rotating the first rotating electrical machine by driving the engine. And controlling the hybrid vehicle to travel with a torque acting on the output shaft as a reaction force of the braking torque,
When the shift range is a non-forward travel range during the inverter-less travel control, the control device is configured so that the counter electromotive voltage is smaller than a voltage of a power line connecting the converter and the inverter. A hybrid vehicle that controls the rotational speed of the engine so that the counter electromotive voltage is larger than the voltage of the power line when the rotational speed is controlled and the shift range is a forward travel range.
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