JP2018034671A - Hybrid vehicle and control method therefor - Google Patents

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志誠 甲斐
三好 秀和
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秀和 三好
堅治 森川
Kenji Morikawa
堅治 森川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle and a control method therefor, which are capable of obtaining necessary brake force as much as possible using a regenerative brake.SOLUTION: A control device 10 compares, in a state where a drive shaft of a motor/generator 12 is disconnected from a drive shaft of an engine 11 by a clutch 15, required brake torque (T) with maximum regenerative brake torque (T), where the former torque is brake torque required for a hybrid vehicle 1 and is estimated on the basis of a present vehicle speed and the latter torque is a maximum value of brake torque that is obtained by regenerative power generation of the motor/generator 12 and is calculated on the basis of a rotation speed of the present motor/generator 12, and controls a transmission 16 so as to step up at least one stage of a gear shift stage of the transmission 16 in a case where the required brake torque is greater than the maximum regenerative brake torque.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えばエンジンとモータの2つの動力を有し、モータによって回生発電を行うことができるハイブリッド車両およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle having two powers, for example, an engine and a motor, and capable of performing regenerative power generation by the motor, and a control method thereof.

車両の減速時の運動エネルギによって発電機を回転させ、電気エネルギの形で回収する車両が普及している。電力回収時には一定の抵抗が発生し、この抵抗は車両にとっては制動力として機能する。このような減速時の電気エネルギ回収の際に生じる抵抗による制動は一般に回生ブレーキと呼ばれる。   A vehicle that rotates a generator by kinetic energy at the time of deceleration of the vehicle and collects it in the form of electric energy has become widespread. A constant resistance is generated during power recovery, and this resistance functions as a braking force for the vehicle. Such braking by resistance generated during the recovery of electric energy during deceleration is generally called regenerative braking.

特に、内燃機関(エンジン)と電動発電機(モータ/ジェネレータ)の2つの動力を有するハイブリッド車両(HEV:Hybrid Electric Vehicle)では、モータ/ジェネレータを利用して回生による制動力を好適に得ることができる。このような技術は、例えば特許文献1に開示されている。   Particularly, in a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) having two powers of an internal combustion engine (engine) and a motor generator (motor / generator), it is possible to suitably obtain a braking force by regeneration using the motor / generator. it can. Such a technique is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2008−290536号公報JP 2008-290536 A

ハイブリッド車両では、例えば低回転領域等、モータの方がエンジンよりも効率がよい領域では、エンジンを停止させてモータのみで走行することが行われる場合がある。このような場合には、エンジンが回らず、かつエンジンに燃料が供給されないとき(アクセルオフ等)にエンジンの回転抵抗力(損失)によって生じる制動力(いわゆるエンジンブレーキ)は発生せず、上述したモータ/ジェネレータによる回生ブレーキのみが発生することになる。   In a hybrid vehicle, for example, in a region where the motor is more efficient than the engine, such as in a low rotation region, the engine may be stopped and the vehicle may run only with the motor. In such a case, when the engine does not rotate and fuel is not supplied to the engine (accelerator off, etc.), the braking force (so-called engine brake) generated by the rotational resistance force (loss) of the engine does not occur. Only regenerative braking by the motor / generator will occur.

車両の運転者が要求する制動力が大きく、回生ブレーキのみでは制動力が不十分となる場合は、不足分の制動力は、例えばエンジンを始動してエンジンブレーキにより補われる。しかしながら、燃費向上のため、エンジンブレーキをできるだけ使用しないことが要求されている。   When the braking force required by the driver of the vehicle is large and the braking force is insufficient only with regenerative braking, the insufficient braking force is compensated by engine braking, for example, by starting the engine. However, in order to improve fuel efficiency, it is required that the engine brake is not used as much as possible.

本発明は、回生ブレーキによりできるだけ必要な制動力を得るようにしたハイブリッド車両およびその制御方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle and a control method thereof that can obtain as much braking force as possible by regenerative braking.

本発明のハイブリッド車両は、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンと、前記エンジンの駆動軸と接続された駆動軸を有し、電力によって回転して前記エンジンとともに前記ハイブリッド車両の駆動力を生成し、駆動輪の回転を利用して回生発電を行う発電機と、前記発電機と前記駆動輪との間に配設され、入力軸と出力軸との回転比を複数の変速段に変速するトランスミッションと、現在の車速に基づいて推定した、前記ハイブリッド車両に要求される制動トルクである要求制動トルクと、現在の前記発電機の回転数に基づいて算出した、前記発電機の回生発電により得られる制動トルクの最大値である最大回生制動トルクと、を比較し、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きい場合、前記トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるように前記トランスミッションを制御する制御装置と、を有する。   The hybrid vehicle of the present invention has an engine mounted on the hybrid vehicle and a drive shaft connected to the drive shaft of the engine, and is rotated by electric power to generate the drive force of the hybrid vehicle together with the engine. A generator that performs regenerative power generation using rotation of a wheel, a transmission that is disposed between the generator and the driving wheel, and that changes a rotation ratio of an input shaft and an output shaft to a plurality of shift stages; A braking torque obtained by regenerative power generation of the generator, calculated based on a required braking torque, which is a braking torque required for the hybrid vehicle, estimated based on a current vehicle speed, and a current rotational speed of the generator. Is compared with the maximum regenerative braking torque, and if the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque, the transmission changes. And a control unit for controlling the transmission such that at least one raising the stage.

本発明の制御方法は、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンと、前記エンジンの駆動軸と接続された駆動軸を有し、電力によって回転して前記エンジンとともに前記ハイブリッド車両の駆動力を生成し、駆動輪の回転を利用して回生発電を行う発電機と、前記発電機と前記駆動輪との間に配設され、入力軸と出力軸との回転比を複数の変速段に変速するトランスミッションと、を有するハイブリッド車両の制御方法であって、現在の車速に基づいて推定した、前記ハイブリッド車両に要求される制動トルクである要求制動トルクと、現在の前記発電機の回転数に基づいて算出した、前記発電機の回生発電により得られる制動トルクの最大値である最大回生制動トルクと、を比較し、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きい場合、前記トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるように前記トランスミッションを制御する。   The control method of the present invention includes an engine mounted on a hybrid vehicle and a drive shaft connected to the drive shaft of the engine, and rotates by electric power to generate a drive force of the hybrid vehicle together with the engine. A generator that performs regenerative power generation using rotation of a wheel, a transmission that is disposed between the generator and the driving wheel, and that changes a rotation ratio of an input shaft and an output shaft to a plurality of shift stages; A control method for a hybrid vehicle having a calculation based on a required braking torque, which is a braking torque required for the hybrid vehicle, estimated based on a current vehicle speed, and a current rotational speed of the generator, The maximum regenerative braking torque that is the maximum value of the braking torque obtained by regenerative power generation of the generator is compared, and the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque. If no, control the transmission such that at least one raising the gear position of the transmission.

本発明によれば、回生ブレーキによりできるだけ必要な制動力を得ることができる。   According to the present invention, the necessary braking force can be obtained by regenerative braking.

本実施の形態におけるハイブリッド車両の構成を示す図The figure which shows the structure of the hybrid vehicle in this Embodiment ハイブリッド車両の減速時における制御装置の動作を説明するフローチャートFlowchart for explaining the operation of the control device during deceleration of the hybrid vehicle 制動要素毎の車速と制動トルクとの関係(特性)を示すマップの一例を示す図The figure which shows an example of the map which shows the relationship (characteristic) of the vehicle speed and braking torque for every braking element モータ/ジェネレータの回転数と最大回生制動トルクTreg_MAXとの関係を示すマップを例示した図The figure which illustrated the map which shows the relationship between the rotation speed of a motor / generator, and the maximum regenerative braking torque Treg_MAX . 最大回生制動トルクTreg_MAXが要求制動トルクTreq以上となるモータ/ジェネレータの回転数と制動トルクとの関係を例示した図Diagram illustrating a relationship between the rotational speed and the braking torque of the motor / generator maximum regenerative braking torque T Reg_MAX becomes the required braking torque T req above

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態におけるハイブリッド車両1の構成を示す図である。本実施の形態では、ハイブリッド車両1は、例えば内燃機関としてガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンを搭載した商用車または乗用車である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 1 in the present embodiment. In the present embodiment, the hybrid vehicle 1 is, for example, a commercial vehicle or a passenger vehicle equipped with a gasoline engine or a diesel engine as an internal combustion engine.

ハイブリッド車両1は、図1に示すように、制御装置10、エンジン11、モータ/ジェネレータ12、バッテリ13、インバータ14、クラッチ15、トランスミッション16、プロペラシャフト17、ディファレンシャルギア18、駆動輪19を有する。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes a control device 10, an engine 11, a motor / generator 12, a battery 13, an inverter 14, a clutch 15, a transmission 16, a propeller shaft 17, a differential gear 18, and drive wheels 19.

エンジン11および/またはモータ/ジェネレータ12の出力は、プロペラシャフト17およびディファレンシャルギア18を介して駆動輪19に伝達される。ハイブリッド車両1は、このような構成により、減速時において、エンジン11による減速走行(エンジンブレーキ走行モード)、モータ/ジェネレータ12による回生を行う走行(モータ/ジェネレータ回生走行モード)、エンジン11とモータ/ジェネレータ12とが協調して回生を行う走行(協調回生走行モード)のように、複数の走行モードのいずれかを選択して走行することができる。   The output of the engine 11 and / or the motor / generator 12 is transmitted to the drive wheels 19 via the propeller shaft 17 and the differential gear 18. With such a configuration, the hybrid vehicle 1 travels at a reduced speed by the engine 11 (engine brake travel mode), travel by regeneration by the motor / generator 12 (motor / generator regeneration travel mode), and the engine 11 and the motor / motor. It is possible to travel by selecting one of a plurality of travel modes, such as travel in which the generator 12 performs regeneration in cooperation (cooperative regeneration travel mode).

ハイブリッド車両1は、減速中または下り勾配路の走行中のモータ/ジェネレータ12による走行(モータ/ジェネレータ回生走行モード)、あるいはエンジン11とモータ/ジェネレータ12とが協調する走行(協調回生走行モード)においては、駆動輪19の回転力によりモータ/ジェネレータ12を発電機として動作させ、発生した電力(回生電力)をバッテリ13に充電(回生)することができる。   The hybrid vehicle 1 travels by a motor / generator 12 during deceleration or traveling on a downhill road (motor / generator regenerative travel mode), or travel in which the engine 11 and the motor / generator 12 cooperate (cooperative regenerative travel mode). Can operate the motor / generator 12 as a generator by the rotational force of the drive wheels 19 and charge (regenerate) the generated power (regenerative power) to the battery 13.

制御装置10は、エンジン11、モータ/ジェネレータ12、バッテリ13、インバータ14、クラッチ15、トランスミッション16の動作を制御する。なお、エンジン11、モータ/ジェネレータ12、バッテリ13、インバータ14、クラッチ15およびトランスミッション16のそれぞれの制御は、例えば個別に設けられたECU(Electric Control Unit)が互いにCAN(Control Area Network)通信を行いながら協働して制御を実施していてもよいが、本実施の形態では1つの制御装置10により各構成が制御されるものとして説明する。   The control device 10 controls operations of the engine 11, the motor / generator 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16. The engine 11, the motor / generator 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16 are controlled by, for example, separately provided ECUs (Electric Control Units) for mutual CAN (Control Area Network) communication. However, in the present embodiment, description will be made assuming that each component is controlled by one control device 10.

なお、制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、および、RAM(Random Access Memory)等の作業用メモリ等を備える。CPUは、ROMから制御プログラムを読み出してRAMに展開し、展開した制御プログラムと協調してエンジン11、モータ/ジェネレータ12、バッテリ13、インバータ14、クラッチ15およびトランスミッション16の動作を集中制御する。   The control device 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) storing a control program, a working memory such as a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU reads out a control program from the ROM and develops it in the RAM, and performs centralized control of operations of the engine 11, the motor / generator 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16 in cooperation with the developed control program.

モータ/ジェネレータ12は、バッテリ13から供給される電力を用いてハイブリッド車両1の走行用の駆動力を発生する。また、モータ/ジェネレータ12は、他からの動力によって駆動されることで、バッテリ13に充電を行う発電機としても動作する。ここで、モータ/ジェネレータ12を発電機として動作させる動力としては、例えばエンジン11の動力がある。その他にも、モータ/ジェネレータ12は、ハイブリッド車両1の減速時や下り勾配路の走行中等に、ディファレンシャルギア18およびプロペラシャフト17を介して伝達された駆動輪19の回転によって発電機として発電を行う。   The motor / generator 12 generates driving force for traveling the hybrid vehicle 1 using electric power supplied from the battery 13. The motor / generator 12 also operates as a generator that charges the battery 13 by being driven by power from other sources. Here, as power for operating the motor / generator 12 as a generator, for example, there is power of the engine 11. In addition, the motor / generator 12 generates power as a generator by the rotation of the drive wheels 19 transmitted through the differential gear 18 and the propeller shaft 17 when the hybrid vehicle 1 is decelerated or traveling on a downhill road. .

バッテリ13は、モータ/ジェネレータ12の駆動が要求された場合にはモータ/ジェネレータ12に電力を供給し、モータ/ジェネレータ12が発電機として動作する場合にはモータ/ジェネレータ12が発電した電力によって充電される。   The battery 13 supplies electric power to the motor / generator 12 when driving of the motor / generator 12 is requested, and is charged by the electric power generated by the motor / generator 12 when the motor / generator 12 operates as a generator. Is done.

インバータ14は、モータ/ジェネレータ12の駆動が要求された場合にはバッテリ13の直流電力を3相交流電力に変換してモータ/ジェネレータ12に供給し、モータ/ジェネレータ12が発電機として動作する際にはモータ/ジェネレータ12が発電する3相交流電力を直流電力に変換してバッテリ13に供給する。   When the drive of the motor / generator 12 is requested, the inverter 14 converts the DC power of the battery 13 into three-phase AC power and supplies it to the motor / generator 12 when the motor / generator 12 operates as a generator. The three-phase AC power generated by the motor / generator 12 is converted into DC power and supplied to the battery 13.

クラッチ15は、エンジン11の駆動軸とモータ/ジェネレータ12の駆動軸とを接続あるいは切断する。クラッチ15が接続されている場合には、ハイブリッド車両1は、モータ/ジェネレータ12によってエンジン11に動力を伝えることができる。また、クラッチ15が接続されている場合には、ハイブリッド車両1は、エンジン11のみによるエンジンブレーキ走行モード、および、エンジン11とモータ/ジェネレータ12とが協調する協調回生走行モードのいずれかを選択することができる。   The clutch 15 connects or disconnects the drive shaft of the engine 11 and the drive shaft of the motor / generator 12. When the clutch 15 is connected, the hybrid vehicle 1 can transmit power to the engine 11 by the motor / generator 12. When clutch 15 is connected, hybrid vehicle 1 selects either an engine brake travel mode using only engine 11 or a cooperative regenerative travel mode in which engine 11 and motor / generator 12 cooperate. be able to.

一方、クラッチ15が切断されている場合には、ハイブリッド車両1は、モータ/ジェネレータ12のみによるモータ/ジェネレータ回生モードに際し、エンジン11のフリクションを受けることなく効率よく回生走行することができる。   On the other hand, when the clutch 15 is disengaged, the hybrid vehicle 1 can efficiently regenerate without receiving friction of the engine 11 in the motor / generator regeneration mode using only the motor / generator 12.

モータ/ジェネレータ12の駆動軸は、トランスミッション16の入力軸に接続される。トランスミッション16は、例えばAMT(Automated Manual Transmission)、トルコンAT(Automatic Transmission)やMT(Manual Transmission)であり、モータ/ジェネレータ12の駆動軸とプロペラシャフト17とを接続あるいは切断するクラッチ機構および変速機構を有する。本実施の形態では、クラッチ機構および変速機構の図示は省略する。ハイブリッド車両1の走行中には、制御装置10が車速や要求トルク等に基づいてトランスミッション16のクラッチ機構および変速機構を動作させることにより、スムーズな走行が可能となっている。   The drive shaft of the motor / generator 12 is connected to the input shaft of the transmission 16. The transmission 16 is, for example, an AMT (Automated Manual Transmission), a torque converter AT (Automatic Transmission), or an MT (Manual Transmission), and includes a clutch mechanism and a transmission mechanism that connect or disconnect the drive shaft of the motor / generator 12 and the propeller shaft 17. Have. In the present embodiment, illustration of the clutch mechanism and the transmission mechanism is omitted. While the hybrid vehicle 1 is traveling, the control device 10 operates the clutch mechanism and the speed change mechanism of the transmission 16 based on the vehicle speed, the required torque, and the like, thereby enabling smooth traveling.

このような構成を有する本実施の形態のハイブリッド車両1は、減速時において、モータ/ジェネレータ12による回生を効率よく行うことで、燃費向上を図っている。以下では、モータ/ジェネレータ12による回生を効率よく行うために、制御装置10が行う制御について詳細に説明する。   The hybrid vehicle 1 of the present embodiment having such a configuration achieves improved fuel efficiency by efficiently performing regeneration by the motor / generator 12 during deceleration. Below, in order to perform the regeneration by the motor / generator 12 efficiently, the control which the control apparatus 10 performs is demonstrated in detail.

図2は、ハイブリッド車両1の減速時における制御装置10の動作を説明するフローチャートである。図2の前提条件として、クラッチ15によってエンジン11とモータ/ジェネレータ12とが切断され、ハイブリッド車両1はモータ/ジェネレータ12のみによるモータ/ジェネレータ回生走行モードにて走行しているものとする。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control device 10 when the hybrid vehicle 1 is decelerated. As a precondition in FIG. 2, it is assumed that the engine 11 and the motor / generator 12 are disconnected by the clutch 15 and the hybrid vehicle 1 is traveling in the motor / generator regenerative travel mode using only the motor / generator 12.

ステップS1において、制御装置10は、ハイブリッド車両1の車速、アクセル開度、ブレーキ圧等の情報を図1に図示しないセンサ等から取得し、これらの情報に基づいて、要求された制動トルクを算出する。ステップS1において制御装置10が算出する制動トルクを、以下では要求制動トルクTreqと称する。要求制動トルクTreqは、その時点でのハイブリッド車両1の状態に応じて制御装置10が推定した、ハイブリッド車両1が必要とする制動トルクの仮想的な合計値である。すなわち、クラッチ15が切断された状態では、実際にはエンジン11に起因する制動力であるエンジンブレーキおよび排気ブレーキは発生しないが、ステップS1ではエンジンブレーキおよび排気ブレーキが発生するものとして制動トルクの推定を行っている。 In step S1, the control device 10 acquires information such as the vehicle speed, accelerator opening, and brake pressure of the hybrid vehicle 1 from a sensor or the like not shown in FIG. 1, and calculates the requested braking torque based on these information. To do. The braking torque calculated by the control device 10 in step S1 is hereinafter referred to as a required braking torque T req . The required braking torque T req is a virtual total value of the braking torque required by the hybrid vehicle 1 estimated by the control device 10 according to the state of the hybrid vehicle 1 at that time. That is, in the state where the clutch 15 is disengaged, the engine brake and the exhaust brake, which are actually the braking force due to the engine 11, are not generated, but the brake torque is estimated in step S1 as the engine brake and the exhaust brake are generated. It is carried out.

制御装置10がハイブリッド車両1の要求制動トルクTreqを算出する方法としては、本実施の形態では特に限定しないが、例えば以下のような方法により算出すればよい。制御装置10は、ハイブリッド車両1の各所に設けられた各種センサから、アクセル開度、ブレーキ圧、車速等のパラメータを取得し、当該パラメータに基づいて、ハイブリッド車両1の制動要素毎の制動トルクを算出し、これらを加算あるいは減算することにより、要求制動トルクTreqを算出する。なお、制動要素とは、ハイブリッド車両1の制動トルクを発生させる少なくとも1つの要素を意味する。 The method by which the control device 10 calculates the required braking torque T req of the hybrid vehicle 1 is not particularly limited in the present embodiment, but may be calculated by the following method, for example. The control device 10 acquires parameters such as the accelerator opening, the brake pressure, and the vehicle speed from various sensors provided at various locations of the hybrid vehicle 1, and based on the parameters, determines the braking torque for each braking element of the hybrid vehicle 1. The required braking torque T req is calculated by calculating and adding or subtracting them. The braking element means at least one element that generates the braking torque of the hybrid vehicle 1.

図3は、制動要素毎の車速と要求制動トルクとの関係(特性)を示すマップの一例を示す図である。図3では、制動要素として、エンジンブレーキ、排気ブレーキ、車両重量*道路勾配、車両の走行抵抗の4つの要素を例示している。制御装置10は、図3に示すマップを参照して、その時点でのハイブリッド車両1の状態に対応したエンジンブレーキ、排気ブレーキ、車両重量*道路勾配、走行抵抗毎の制動トルクを算出し、エンジンブレーキ、排気ブレーキ、車両重量*道路勾配の制動トルクを加算し、その結果から走行抵抗の制動トルクを減算して要求制動トルクTreqを算出する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a map showing the relationship (characteristic) between the vehicle speed and the required braking torque for each braking element. In FIG. 3, four elements of engine brake, exhaust brake, vehicle weight * road gradient, and vehicle running resistance are illustrated as braking elements. With reference to the map shown in FIG. 3, the control device 10 calculates the engine brake, exhaust brake, vehicle weight * road gradient, and braking torque for each running resistance corresponding to the state of the hybrid vehicle 1 at that time. The required braking torque T req is calculated by adding the braking torque of the brake, exhaust brake, vehicle weight * road slope, and subtracting the braking torque of the running resistance from the result.

図2の説明に戻る。ステップS2において、制御装置10は、その時点での車速(モータ/ジェネレータ12の回転数)に基づいて、最大回生制動トルクTreg_MAXを算出する。最大回生制動トルクTreg_MAXとは、その時点でのハイブリッド車両1の車速における、モータ/ジェネレータ12が回生により生成できる制動力の最大値である。制御装置10は、例えばモータ/ジェネレータ12の回転数を図1に図示しないセンサ等から取得し、モータ/ジェネレータ12の回転数と最大回生制動トルクTreg_MAXとの関係を示すマップを参照して、その時点での最大回生制動トルクTreg_MAXを算出する。図4は、モータ/ジェネレータ12の回転数と最大回生制動トルクTreg_MAXとの関係を示すマップを例示した図である。なお、制御装置10は、モータ/ジェネレータ12の回転数を、マップを参照する代わりに、例えば車速、ギア比、タイヤ周長等から算出してもよい。 Returning to the description of FIG. In step S2, the control device 10 calculates the maximum regenerative braking torque T reg_MAX based on the vehicle speed at that time (the number of rotations of the motor / generator 12). The maximum regenerative braking torque T reg_MAX is the maximum value of the braking force that the motor / generator 12 can generate by regeneration at the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 at that time. For example, the control device 10 acquires the rotational speed of the motor / generator 12 from a sensor or the like not shown in FIG. 1, and refers to a map showing the relationship between the rotational speed of the motor / generator 12 and the maximum regenerative braking torque T reg_MAX . The maximum regenerative braking torque T reg_MAX at that time is calculated. FIG. 4 is a diagram illustrating a map showing the relationship between the rotation speed of the motor / generator 12 and the maximum regenerative braking torque T reg_MAX . In addition, the control apparatus 10 may calculate the rotation speed of the motor / generator 12 from, for example, the vehicle speed, the gear ratio, the tire circumference, and the like instead of referring to the map.

次に、ステップS3において、制御装置10は、ステップS1において算出した要求制動トルクTreqと、ステップS2において算出した最大回生制動トルクTreg_MAXとを比較する。ハイブリッド車両1が要求する要求制動トルクTreqの方が、その時点でモータ/ジェネレータ12が生成できる最大回生制動トルクTreg_MAXよりも大きい場合(ステップS3:YES)、制御装置10は処理をステップS4に進める。一方、そうでない場合、すなわちハイブリッド車両1が要求する要求制動トルクTreqが、その時点でモータ/ジェネレータ12が生成できる最大回生制動トルクTreg_MAX以下である場合(ステップS3:NO)、制御装置10は、処理を終了させる。 Next, in step S3, the control device 10 compares the required braking torque T req calculated in step S1 with the maximum regenerative braking torque T reg_MAX calculated in step S2. When the required braking torque T req requested by the hybrid vehicle 1 is larger than the maximum regenerative braking torque T reg_MAX that can be generated by the motor / generator 12 at that time (step S3: YES), the control device 10 performs the process at step S4. Proceed to On the other hand, if this is not the case, that is, if the required braking torque T req requested by the hybrid vehicle 1 is equal to or less than the maximum regenerative braking torque T reg_MAX that can be generated by the motor / generator 12 at that time (step S3: NO), the control device 10 Terminates the process.

ここで、ハイブリッド車両1が要求する要求制動トルクTreqが、その時点でモータ/ジェネレータ12が生成できる最大回生制動トルクTreg_MAX以下である場合(ステップS3:NO)とは、現状のまま、すなわちモータのみで走行するモータ走行モードのままで、ハイブリッド車両1が要求する制動力を全てまかなうことができることを意味する。このため、制御装置10は、これ以上の制御を行うことなく、処理を終了する。 Here, when the required braking torque T req requested by the hybrid vehicle 1 is equal to or less than the maximum regenerative braking torque T reg_MAX that can be generated by the motor / generator 12 at that time (step S3: NO), that is, This means that all of the braking force required by the hybrid vehicle 1 can be covered in the motor travel mode in which only the motor travels. For this reason, the control apparatus 10 complete | finishes a process, without performing further control.

一方、ハイブリッド車両1が要求する要求制動トルクTreqの方が、その時点でモータ/ジェネレータ12が生成できる最大回生制動トルクTreg_MAXより大きい場合(ステップS3:YES)とは、その時点でモータ/ジェネレータ12が生成する回生制動力だけでは、ハイブリッド車両1が要求する制動力の全てをまかなうことができないことを意味する。したがって、このような場合、制御装置10は、以下説明するステップS4からステップS6において、足りない分の制動トルクを補うための制御を行う。 On the other hand, if the required braking torque T req requested by the hybrid vehicle 1 is larger than the maximum regenerative braking torque T reg_MAX that can be generated by the motor / generator 12 at that time (step S3: YES), the motor / This means that the regenerative braking force generated by the generator 12 cannot cover all of the braking force required by the hybrid vehicle 1. Therefore, in such a case, the control device 10 performs control for compensating for the insufficient braking torque in steps S4 to S6 described below.

ステップS4において、制御装置10は、トランスミッション16のシフトアップが可能であるか否かを判定する。当該判定は、例えば現在のギア段からシフトアップするギア段があるか否か、および/または、モータ/ジェネレータ12の回転数によるギア段の制約等に基づいて行われればよい。制御装置10は、シフトアップが可能であると判定した場合(ステップS4:YES)、処理をステップS5に進め、そうでない場合(ステップS4:NO)、処理をステップS6に進める。   In step S4, the control device 10 determines whether or not the transmission 16 can be shifted up. The determination may be performed based on, for example, whether or not there is a gear stage to be shifted up from the current gear stage, and / or a gear stage restriction based on the rotation speed of the motor / generator 12. If control device 10 determines that the upshift is possible (step S4: YES), the process proceeds to step S5, and if not (step S4: NO), the process proceeds to step S6.

ステップS5において、制御装置10は、トランスミッション16にシフトアップさせるように制御する。ここで、制御装置10は、例えば1段だけシフトアップさせるようにトランスミッション16を制御すればよい。トランスミッション16をシフトアップさせることにより、制御装置10は、モータ/ジェネレータ12の回転数を低下させることができる。図4に例示したように、モータ/ジェネレータ12の回転数が低下すると、モータ/ジェネレータ12が生成できる最大回生制動トルクTreg_MAXが大きくなるので、ステップS3の時点では要求制動トルクTreqに足りなかった分の制動トルクを補うことができるようになる。 In step S5, the control device 10 controls the transmission 16 to shift up. Here, the control device 10 may control the transmission 16 so as to shift up by one stage, for example. By shifting up the transmission 16, the control device 10 can reduce the rotational speed of the motor / generator 12. As illustrated in FIG. 4, when the rotational speed of the motor / generator 12 decreases, the maximum regenerative braking torque T reg_MAX that can be generated by the motor / generator 12 increases, so that the required braking torque T req is insufficient at the time of step S3. It becomes possible to supplement the braking torque corresponding to that amount.

一方、ステップS6において、制御装置10は、クラッチ15を接続する。ここで、制御装置10は、エンジン11が停止していた場合は、クラッチ15を接続すると同時にエンジン11を始動する。これにより、エンジン11の制動力(いわゆるエンジンブレーキ)がプロペラシャフト17を介して駆動輪19に伝達される。このため、制御装置10は、ステップS3の時点では要求制動トルクTreqに足りなかった分のトルクをエンジンブレーキによってスムーズに補うことができるようになる。なお、エンジンが発生する制動トルクが要求制動トルクTreqに足りなかった分の制動トルクより大きい場合は、過剰な制動トルクをモータ/ジェネレータ12の出力トルクから減ずるようにすればよい。 On the other hand, in step S6, the control device 10 connects the clutch 15. Here, when the engine 11 is stopped, the control device 10 starts the engine 11 at the same time as the clutch 15 is connected. As a result, the braking force of the engine 11 (so-called engine brake) is transmitted to the drive wheels 19 via the propeller shaft 17. For this reason, the control device 10 can smoothly compensate the torque that is insufficient for the required braking torque T req at the time of step S3 by the engine brake. When the braking torque generated by the engine is larger than the braking torque that is less than the required braking torque T req , the excess braking torque may be reduced from the output torque of the motor / generator 12.

以上説明したように、本発明のハイブリッド車両は、エンジン(エンジン11)と、エンジンの駆動軸と接続された駆動軸を有し、電力によって回転してエンジンとともに駆動力を生成し、駆動輪の回転を利用して回生発電を行う発電機(モータ/ジェネレータ12)と、発電機と駆動輪との間に配設され、入力軸と出力軸との回転比を複数の変速段に変速するトランスミッション(トランスミッション16)と、現在の車速に基づいて推定した、ハイブリッド車両に要求される制動トルクである要求制動トルク(Treq)と、現在の発電機の回転数に基づいて算出した、発電機の回生発電により得られる制動トルクの最大値である最大回生制動トルク(Treg_MAX)と、を比較し、要求制動トルクの方が最大回生制動トルクより大きい場合、トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるようにトランスミッションを制御する制御装置(制御装置10)と、を有する。 As described above, the hybrid vehicle of the present invention has an engine (engine 11) and a drive shaft connected to the drive shaft of the engine, and rotates with electric power to generate a drive force together with the engine. A generator (motor / generator 12) that performs regenerative power generation using rotation, and a transmission that is disposed between the generator and the drive wheels and that changes the rotation ratio of the input shaft and the output shaft to a plurality of gear stages. (Transmission 16), the required braking torque (T req ), which is the braking torque required for the hybrid vehicle, estimated based on the current vehicle speed, and the generator speed calculated based on the current rotational speed of the generator The maximum regenerative braking torque (T reg_MAX ), which is the maximum value of the braking torque obtained by regenerative power generation, is compared, and the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque. And a control device (control device 10) for controlling the transmission so as to raise at least one gear position of the transmission.

このような構成により、要求制動トルクTreqの方が最大回生制動トルクTreg_MAXより大きい場合、トランスミッション16のシフトアップが行われることにより、最大回生制動トルクTreg_MAXが大きくなり、足りない分の制動トルクを補うことができるようになる。換言すれば、モータ/ジェネレータ12の回転数をシフトアップにより低下させることで、制御装置10は、モータ/ジェネレータ12の回転数を、最大回生制動トルクTreg_MAXが要求制動トルクTreqより大きくなる領域内に収めることができるようになる。 With such a configuration, when the required braking torque T req is larger than the maximum regenerative braking torque T reg_MAX , the transmission 16 is shifted up, so that the maximum regenerative braking torque T reg_MAX becomes large, and the braking for the insufficient amount Torque can be compensated. In other words, by reducing the rotation speed of the motor / generator 12 by shifting up, the control device 10 reduces the rotation speed of the motor / generator 12 so that the maximum regenerative braking torque T reg_MAX is greater than the required braking torque T req. It will be able to fit inside.

図5は、最大回生制動トルクTreg_MAXが要求制動トルクTreq以上となるモータ/ジェネレータ12の回転数と制動トルクとの関係を例示した図である。図5において、実線が最大回生制動トルクTreg_MAXを示しており、一点鎖線が要求制動トルクTreqを示している。図5において、制御装置10がシフトアップによりモータ/ジェネレータ12の回転数を低下させる、すなわち図5において左の方に遷移させることで、最大回生制動トルクTreg_MAXが要求制動トルクTreqより大きい領域内に収めることができるようになる。 FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the rotational speed of the motor / generator 12 and the braking torque at which the maximum regenerative braking torque T reg_MAX is equal to or greater than the required braking torque T req . In FIG. 5, the solid line indicates the maximum regenerative braking torque T reg_MAX , and the alternate long and short dash line indicates the required braking torque T req . In FIG. 5, a region where the maximum regenerative braking torque T reg_MAX is larger than the required braking torque T req by the control device 10 reducing the rotation speed of the motor / generator 12 by shifting up, that is, shifting to the left in FIG. 5. It will be able to fit inside.

なお、上述した実施の形態において、クラッチ15によりエンジン11の駆動軸とモータ/ジェネレータ12の駆動軸とが切断されているとしたが、クラッチ15によりエンジン11の駆動軸とモータ/ジェネレータ12の駆動軸とが切断されている状態において、エンジン11は作動(回転)していてもよいし、停止していてもよい。   In the embodiment described above, the drive shaft of the engine 11 and the drive shaft of the motor / generator 12 are disconnected by the clutch 15. However, the drive shaft of the engine 11 and the motor / generator 12 are driven by the clutch 15. In a state where the shaft is disconnected, the engine 11 may be operating (rotating) or may be stopped.

また、上述した実施の形態において、制御装置10による要求制動トルクTreqの算出方法として、エンジンブレーキ、排気ブレーキ、車両重量*道路勾配等の制動要素の制動トルクを加算し、その結果に基づいて走行抵抗の制動トルクを減算して要求制動トルクTreqを算出していたが、本発明はこれには限定されない。例えばいずれかの制動トルクを省略してもよいし、図3に例示した以外の制動要素による制動トルクを加算あるいは減算して要求制動トルクTreqを算出してもよい。 Further, in the above-described embodiment, as a method of calculating the required braking torque T req by the control device 10, the braking torque of the braking elements such as engine brake, exhaust brake, vehicle weight * road gradient is added, and based on the result. Although the required braking torque T req is calculated by subtracting the braking torque of the running resistance, the present invention is not limited to this. For example, any of the braking torques may be omitted, or the required braking torque T req may be calculated by adding or subtracting braking torques by braking elements other than those illustrated in FIG.

本発明は、駆動輪の回転を利用して回生発電を行うことができるハイブリッド車両に有用である。   The present invention is useful for a hybrid vehicle capable of performing regenerative power generation using rotation of drive wheels.

1 ハイブリッド車両
10 制御装置
11 エンジン
12 モータ/ジェネレータ
13 バッテリ
14 インバータ
15 クラッチ
16 トランスミッション
17 プロペラシャフト
18 ディファレンシャルギア
19 駆動輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 10 Control apparatus 11 Engine 12 Motor / generator 13 Battery 14 Inverter 15 Clutch 16 Transmission 17 Propeller shaft 18 Differential gear 19 Drive wheel

Claims (5)

ハイブリッド車両に搭載されたエンジンと、
前記エンジンの駆動軸と接続された駆動軸を有し、電力によって回転して前記エンジンとともに前記ハイブリッド車両の駆動力を生成し、駆動輪の回転を利用して回生発電を行う発電機と、
前記発電機と前記駆動輪との間に配設され、入力軸と出力軸との回転比を複数の変速段に変速するトランスミッションと、
現在の車速に基づいて推定した、前記ハイブリッド車両に要求される制動トルクである要求制動トルクと、現在の前記発電機の回転数に基づいて算出した、前記発電機の回生発電により得られる制動トルクの最大値である最大回生制動トルクと、を比較し、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きい場合、前記トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるように前記トランスミッションを制御する制御装置と、
を有するハイブリッド車両。
The engine mounted on the hybrid vehicle,
A generator that has a drive shaft connected to the drive shaft of the engine, rotates by electric power to generate the driving force of the hybrid vehicle together with the engine, and performs regenerative power generation using rotation of drive wheels;
A transmission that is disposed between the generator and the drive wheel and that shifts the rotation ratio between the input shaft and the output shaft to a plurality of shift stages;
A braking torque obtained by regenerative power generation of the generator, calculated based on a required braking torque, which is a braking torque required for the hybrid vehicle, estimated based on a current vehicle speed, and a current rotational speed of the generator. And a maximum regenerative braking torque that is a maximum value of the control unit, and if the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque, the control device that controls the transmission to increase at least one gear position of the transmission When,
Hybrid vehicle having
前記エンジンと前記発電機との間に配設され、前記エンジンの駆動軸と前記発電機の駆動軸とを接続あるいは切断するクラッチをさらに有し、
前記制御装置は、前記クラッチにより前記エンジンの駆動軸と前記発電機の駆動軸とが切断された場合に、前記要求制動トルクと前記最大回生制動トルクと、を比較し、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きい場合、前記トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるように前記トランスミッションを制御する、
請求項1に記載のハイブリッド車両。
A clutch that is disposed between the engine and the generator and that connects or disconnects the drive shaft of the engine and the drive shaft of the generator;
The control device compares the required braking torque and the maximum regenerative braking torque when the engine drive shaft and the generator drive shaft are disconnected by the clutch, and determines the required braking torque. Is greater than the maximum regenerative braking torque, the transmission is controlled to increase at least one shift stage of the transmission.
The hybrid vehicle according to claim 1.
前記制御装置は、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きく、かつ前記トランスミッションの制約により変速段を上げることができない場合に、前記エンジンの駆動軸と前記発電機の駆動軸とを接続するように前記クラッチを制御する、
請求項2に記載のハイブリッド車両。
When the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque and the transmission speed cannot be increased due to restrictions on the transmission, the control device may connect the engine drive shaft and the generator drive shaft. Control the clutch to connect,
The hybrid vehicle according to claim 2.
前記制御装置は、前記要求制動トルクを、前記ハイブリッド車両の制動トルクを発生させる少なくとも1つの要素である制動要素毎に制動トルクを仮想的に算出し、全ての前記制動要素による制動トルクを加算あるいは減算することで推定する、
請求項1に記載のハイブリッド車両。
The control device virtually calculates the required braking torque for each braking element that is at least one element that generates the braking torque of the hybrid vehicle, and adds the braking torques of all the braking elements or Estimate by subtraction,
The hybrid vehicle according to claim 1.
ハイブリッド車両に搭載されたエンジンと、前記エンジンの駆動軸と接続された駆動軸を有し、電力によって回転して前記エンジンとともに前記ハイブリッド車両の駆動力を生成し、駆動輪の回転を利用して回生発電を行う発電機と、前記発電機と前記駆動輪との間に配設され、入力軸と出力軸との回転比を複数の変速段に変速するトランスミッションと、を有するハイブリッド車両の制御方法であって、
現在の車速に基づいて推定した、前記ハイブリッド車両に要求される制動トルクである要求制動トルクと、現在の前記発電機の回転数に基づいて算出した、前記発電機の回生発電により得られる制動トルクの最大値である最大回生制動トルクと、を比較し、前記要求制動トルクの方が前記最大回生制動トルクより大きい場合、前記トランスミッションの変速段を少なくとも1つ上げるように前記トランスミッションを制御する、
ハイブリッド車両の制御方法。
It has an engine mounted on a hybrid vehicle and a drive shaft connected to the drive shaft of the engine. The drive shaft is rotated by electric power to generate the driving force of the hybrid vehicle together with the engine. A control method for a hybrid vehicle, comprising: a generator that performs regenerative power generation; and a transmission that is disposed between the generator and the drive wheel and that shifts a rotation ratio of an input shaft and an output shaft to a plurality of shift stages. Because
A braking torque obtained by regenerative power generation of the generator, calculated based on a required braking torque, which is a braking torque required for the hybrid vehicle, estimated based on a current vehicle speed, and a current rotational speed of the generator. A maximum regenerative braking torque that is a maximum value of the transmission torque, and when the required braking torque is greater than the maximum regenerative braking torque, the transmission is controlled to increase at least one shift stage of the transmission.
Control method of hybrid vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022063155A (en) * 2020-10-09 2022-04-21 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
KR20230092074A (en) * 2021-12-16 2023-06-26 주식회사 현대케피코 A transmission control method for increasing regenerative braking

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022063155A (en) * 2020-10-09 2022-04-21 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
JP7388331B2 (en) 2020-10-09 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
KR20230092074A (en) * 2021-12-16 2023-06-26 주식회사 현대케피코 A transmission control method for increasing regenerative braking
KR102567339B1 (en) 2021-12-16 2023-08-17 주식회사 현대케피코 A transmission control method for increasing regenerative braking

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