JP2018043531A - Hybrid automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft connected to a first motor and a second motor are connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車において、シフトポジションがリバース用ポジションであり、エンジンが始動していないときに段差が検出されたときにはエンジンを始動しておくものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、リバース走行する際に段差を乗り越えようとする前にエンジンを予め始動させておくことにより、エンジン始動による飛び出し感等の違和感をドライバーに与えないようにしている。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft connected to a first motor and a second motor are connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism, and the shift position is a reverse position. There is a proposal that starts the engine when a step is detected when the engine is not started (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is started in advance before attempting to get over the step during reverse running so that the driver does not feel uncomfortable such as a feeling of popping out due to the engine starting.
また、クランク軸を正転方向と逆転方向に駆動可能な正逆転切換装置が取り付けられたエンジンが提案されている(例えば、特許文献2参照)。正逆転切換装置は、シリンダヘッドに回転自在に装着されたカムシャフトに、吸気弁用の動弁カムと排気弁用の動弁カムとをカムシャフトに対して正転位置と逆転位置とに切換移動自在に嵌合する構成となっており、動弁カムの位相がクランク軸の正転時と逆転時とで切り換えられる。これにより、正転側のトルクと逆転側のトルクとを自在に出力することができる。 In addition, an engine having a forward / reverse switching device capable of driving the crankshaft in the forward direction and the reverse direction has been proposed (see, for example, Patent Document 2). The forward / reverse switching device switches a valve cam for an intake valve and a valve cam for an exhaust valve between a forward rotation position and a reverse rotation position with respect to the camshaft on a camshaft rotatably mounted on a cylinder head. It is configured to be movably fitted, and the phase of the valve cam is switched between forward rotation and reverse rotation of the crankshaft. As a result, the forward rotation torque and the reverse rotation torque can be freely output.
エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車において、エンジンに上述の逆回転駆動が可能なエンジンを適用すれば、前進走行時に大減速度を得るためにエンジンを逆回転駆動することも考えることができる。このとき、第1モータおよび第2モータの双方に異常が生じたときには、エンジンを停止するのが好ましいが、逆回転駆動しているエンジンを迅速に停止すると、エンジンのイナーシャによるトルクが車両を前進させる方向に作用するため、運転者に予期しない加速感を与えてしまう。 In a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft to which a first motor and a second motor are connected are connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism, if the above-described engine capable of reverse rotation driving is applied to the engine, the vehicle moves forward. It is also conceivable to drive the engine in reverse to obtain a large deceleration during traveling. At this time, when an abnormality occurs in both the first motor and the second motor, it is preferable to stop the engine. However, when the engine that is reversely driven is stopped quickly, the torque generated by the inertia of the engine advances the vehicle. This will cause the driver to feel an unexpected acceleration.
本発明のハイブリッド自動車は、逆回転駆動が可能なエンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車において、前進走行時にエンジンを逆回転駆動させて大減速度を得ている最中に第1モータと第2モータとに異常が生じたときに、運転者に予期しない加速感を与えることなくエンジンを停止することを主目的とする。 The hybrid vehicle of the present invention is a hybrid vehicle in which an engine capable of reverse rotation driving and a drive shaft connected to a first motor and a second motor are connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism. When an abnormality occurs in the first motor and the second motor while a large deceleration is obtained by reversely driving the engine, the engine is mainly stopped without giving an unexpected acceleration feeling to the driver. Objective.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
正回転駆動と逆回転駆動とが可能なエンジンと、
第1モータと、
共線図において順に並ぶ3つの回転要素に順に前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪が連結された駆動軸とが接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能に回転軸が接続された第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを駆動制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前進走行時のアクセルオフ時に前記エンジンを逆回転駆動している最中に前記第1モータおよび前記第2モータに異常が生じたときには、爆発燃焼を継続しながら徐々に逆回転方向の回転数を小さくして前記エンジンを停止する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine capable of forward rotation and reverse rotation;
A first motor;
A planetary gear mechanism in which a rotating shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a driving shaft connected to driving wheels are connected to three rotating elements arranged in order in the alignment chart;
A second motor having a rotary shaft connected to the drive shaft so that power can be output;
A battery that exchanges power with the first motor and the second motor;
A control device that drives and controls the engine, the first motor, and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
When an abnormality occurs in the first motor and the second motor while the engine is driven in reverse rotation when the accelerator is off during forward running, the control device gradually rotates in reverse while continuing explosion combustion. Reduce the number of rotations in the direction and stop the engine,
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド自動車では、前進走行時のアクセルオフ時には、エンジンを逆回転駆動することによって大きな減速度を得ることができる。こうしたエンジンを逆回転駆動している最中に第1モータと第2モータとの双方に異常が生じたときにはエンジンを停止するのが好ましいが、逆回転駆動しているエンジンに対する燃料噴射を停止してエンジンを停止すると、エンジンの急な逆回転方向の回転数が小さくなり、この回転数の急変に伴って遊星歯車機構を介して駆動軸に車両を前進させる方向のトルクが作用する。したがって、爆発燃焼を継続しながら徐々に逆回転方向の回転数を小さくしてエンジンを停止することにより、回転数の変化に伴って遊星歯車機構を介して駆動軸に車両を前進させる方向に作用するトルクを小さくし、運転者に予期しない加速感を与えるのを抑制することができる。この結果、前進走行時にエンジンを逆回転駆動している最中に第1モータと第2モータとに異常が生じたときでも、運転者に予期しない加速感を与えることなくエンジンを停止することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the accelerator is off during forward traveling, a large deceleration can be obtained by driving the engine in reverse rotation. It is preferable to stop the engine when an abnormality occurs in both the first motor and the second motor during the reverse rotation driving of the engine, but the fuel injection to the reverse rotation engine is stopped. When the engine is stopped, the rotational speed in the sudden reverse rotation direction of the engine is reduced, and a torque in the direction of moving the vehicle forward is applied to the drive shaft via the planetary gear mechanism in accordance with the sudden change in the rotational speed. Therefore, by gradually reducing the rotational speed in the reverse rotational direction while continuing the explosion combustion and stopping the engine, it acts in a direction to advance the vehicle to the drive shaft via the planetary gear mechanism as the rotational speed changes. The torque to be applied can be reduced, and the driver can be prevented from giving an unexpected acceleration feeling. As a result, even when an abnormality occurs in the first motor and the second motor while the engine is driven in reverse rotation during forward traveling, the engine can be stopped without giving an unexpected acceleration feeling to the driver. it can.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、吸気,圧縮,爆発(燃焼),排気の各行程を有する4サイクル機関として構成されており、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジン22は、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸気管125吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128aを介して燃焼室129に吸入する。吸入した混合気は、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼され、エンジン22は、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、排気バルブ128bを介して排気管133へ送り出された後、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気へ排出される。
The
吸気バルブ128aおよび排気バルブ128bは、動弁機構137によって開閉駆動される。動弁機構137は、吸気カム138aと、排気カム138bと、吸気側可変バルブタイミング機構139aと、排気側可変バルブタイミング機構139bと、を備える。
The
吸気カム138aは、吸気カムシャフトに取り付けられ、吸気カムシャフトの回転により回転して吸気バルブ128a(吸気ポート)を開閉する。排気カム138bは、排気カムシャフトに取り付けられ、排気カムシャフトの回転により回転して排気バルブ128b(排気ポート)を開閉する。吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトは、クランクシャフト26の回転が図示しないタイミングチェーンまたはタイミングベルトを介して伝達され、クランクシャフト26が2回転する間、1回転する。
The
吸気側可変バルブタイミング機構139aは、吸気カム138aの吸気カムシャフトに対する位相を変更したり、位相が異なる2種類のカムを切り替えたりすることにより、吸気バルブ128aの開閉タイミングを変更する。また、排気側可変バルブタイミング機構139bは、同様に、排気カム138bの排気カムシャフトに対する位相を変更したり、位相が異なる2種類のカムを切り替えたりすることにより、排気バルブ128bの開閉タイミングを変更する。なお、吸気側可変バルブタイミング機構139aおよび排気側可変バルブタイミング機構139bは、例えば、特開2005−2812号公報に記載された構成を採用することができる。
The intake-side variable
点火プラグ130は、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルに駆動信号が出力されることにより、電気火花を発生させる。
The
本実施例のエンジン22は、吸気カム138aおよび排気カム138bの位相と点火プラグ130の点火時期とを変更することにより、正逆両回転方向に動力を出力することができるようになっている。図3は、正回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子と逆回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子とを示す説明図である。エンジン22は4サイクルエンジンであり、エンジン22が正回転する場合、図示するように、ピストン132は、吸気行程において下降し、圧縮行程において上昇し、爆発行程において下降し、排気行程において上昇する。そして、吸気バルブ128aは、吸気行程の直前に開弁するよう開閉タイミングが設定され、排気バルブ128bは、排気工程の直前に開弁するよう開閉タイミングが設定され、点火プラグ130は、爆発行程の直前に点火するよう点火タイミングが設定される。一方、エンジン22が逆回転すると、図示するように、ピストン132は、エンジン22が正回転する場合とは逆に上下動する。このため、エンジン22が逆回転する場合には、エンジン22が正回転する場合の排気行程,爆発行程,圧縮行程,吸気行程がそれぞれ吸気行程,圧縮行程,爆発行程,排気行程となるように、吸気バルブ128aの開閉タイミング,排気バルブ128bの開閉タイミングおよび点火プラグ130の点火タイミングを変更する。これにより、エンジン22が正回転方向および逆回転方向のいずれの方向に回転する場合でも、最適な開閉タイミングおよび点火タイミングでエンジン22を負荷運転することができる。
The
エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に、処理プログラムを記憶するROM24b,データを一時的に記憶するRAM24c,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温を挙げることができる。また、吸気カム138a(吸気カムシャフト)および排気カム138b(排気カムシャフト)の回転位置をそれぞれ検出するカムポジションセンサ144a,144bからのカムポジションや、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルポジションセンサ146からのスロットルポジション、エンジン22の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ148からの吸入空気量なども挙げることができる。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、例えば、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号や、燃料噴射弁126への駆動信号を挙げることができる。また、点火プラグ130(イグニッションコイル)への制御信号や、吸気側可変バルブタイミング機構138aおよび排気側可変バルブタイミング機構138bへの制御信号なども挙げることができる。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。
The
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a、38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が減速ギヤ35を介して駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2と接続されると共に電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2,モータMG2の温度を検出する温度センサ45からのモータMG2の温度tm2などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。
The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and is connected to the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このバッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電圧センサ51aからの電池電圧Vbと電流センサ51bからの電池電流Ibとの積として充放電電力Pbを演算している。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリECU52は、演算した蓄電割合SOCと、温度センサからの電池温度Tbと、に基づいて入出力制限Win,Woutを演算している。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい許容最大電力である。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vも挙げることができる。ここで、シフトポジションSPとしては、駐車ポジション(Pポジション)、後進ポジション(Rポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)、前進ポジション(Dポジション)などがある。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、ハイブリッド走行(HV走行)モードや電動走行(EV走行)モードで走行する。ここで、HV走行モードは、エンジン22の運転を伴って走行するモードであり、EV走行モードは、エンジン22の運転を伴わずに走行するモードである。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、前進走行している最中にアクセルオフしてエンジン22を逆回転駆動して大減速度を得ているときに、モータMG1やモータMG2に何らかの異常が生じ、モータMG1やモータMG2を駆動できない状態に至ったときの動作について説明する。図4は、実施例のHVECU70によって実行される逆回転駆動時フェール処理制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン22を逆回転駆動している最中に所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, when the
逆回転駆動時フェール処理制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、エンジン22が逆回転駆動しているのを回転数Neが負の値であるか否かの判定により確認する(ステップS100)。エンジン22の回転数Neが負の値ではないときには、エンジン22は逆回転駆動していないために本ルーチンの制御は不要と判断し、本ルーチンを終了する。エンジン22が逆回転駆動しているのを確認すると、モータMG1やモータMG2がフェールしているか否かを判定する(ステップS110)。モータのフェールは、モータに何らかの異常が生じ、モータを駆動することができない状態に至っていることを意味する。このフェールには、モータの過熱によりトルク制限が課されてトルクを出力することができない状態も含まれる。モータMG1およびモータMG2の双方共にフェールしていない(駆動可能な状態である)ときには、本ルーチンによる処理は不要と判断し、本ルーチンを終了する。
When the reverse rotation drive failure processing control routine is executed, the
ステップS110でモータMG1はフェールしていないがモータMG2はフェールしていると判定したときには、逆回転駆動しているエンジン22の燃料噴射と点火を停止してエンジン22を停止すると共に駆動軸36に若干の制動力が作用するようにモータMG1を制御し(ステップS120)、本ルーチンを終了する。エンジン22の燃料噴射を停止すると、エンジン22の回転数Neの絶対値が小さくなる際にイナーシャによって駆動軸36に車両を前進させるトルクが作用する。実施例では、こうした車両を前進させるトルクを打ち消すと共に駆動軸36に若干の制動力が作用するようにモータMG1を駆動するのである。図5は、この状態におけるプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤの回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリアの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除して得られるリングギヤ(駆動軸36)の回転数Npを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22のイナーシャにより駆動軸36に作用するトルクTinと、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクである。このように、モータMG1からエンジン22のイナーシャに基づいて駆動軸36に作用するトルクTinを打ち消すと共に駆動軸36に若干の制動力を作用させるようにトルクを出力することにより、車両に若干の制動力を作用させながらエンジン22の逆回転駆動を停止することができる。
When it is determined in step S110 that the motor MG1 has not failed but the motor MG2 has failed, the fuel injection and ignition of the
ステップS110でモータMG1はフェールしているがモータMG2はフェールしていないと判定したときには、逆回転駆動しているエンジン22の燃料噴射と点火を停止してエンジン22を停止すると共に駆動軸36に若干の制動力が作用するようにモータMG2を制御し(ステップS130)、本ルーチンを終了する。上述したように、エンジン22の燃料噴射を停止すると、エンジン22の回転数Neの絶対値が小さくなる際にイナーシャによって駆動軸36に車両を前進させるトルクが作用する。実施例では、こうした車両を前進させるトルクを打ち消すと共に駆動軸36に若干の制動力が作用するようにモータMG2を駆動するのである。図6は、この状態におけるプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22のイナーシャにより駆動軸36に作用するトルクTinと、モータMG2から出力されて駆動軸36に作用するトルクである。このように、モータMG2からエンジン22のイナーシャに基づいて駆動軸36に作用するトルクTinを打ち消すと共に駆動軸36に若干の制動力を作用させるようにトルクを出力することにより、車両に若干の制動力を作用させながらエンジン22の逆回転駆動を停止することができる。
When it is determined in step S110 that the motor MG1 has failed but the motor MG2 has not failed, the fuel injection and ignition of the
ステップS110でモータMG1もモータMG2もフェールしていると判定したときには、逆回転駆動しているエンジン22の燃料噴射と点火を継続して爆発燃焼を伴って徐々にエンジン22の回転数Neの絶対値を小さくしてエンジン22を停止し(ステップS140)、本ルーチンを終了する。この場合、エンジン22から出力するトルクTeは、エンジン22の回転数Neを維持するのに必要なトルクより僅かに小さいトルクである。図7は、この状態におけるプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。C軸上の太線矢印は、エンジン22から出力されるトルクTeである。このように、エンジン22の爆発燃焼を伴って徐々にエンジン22の回転数Neの絶対値を小さくすることにより、エンジン22のイナーシャに基づいて駆動軸36に作用するトルクTinは略値0となる。このため、運転者に予期しない加速感を与えることなくエンジン22を停止することができる。
If it is determined in step S110 that both the motor MG1 and the motor MG2 have failed, the fuel injection and ignition of the
図8は、エンジン22を逆回転駆動して大減速度を作用させている最中にモータMG1およびモータMG2がフェールしたときの車速VやモータMG1,MG2のトルクTm1,Tm2,エンジン22の状態などの時間変化の一例を示す説明図である。図8では、上から順に、車速V、アクセル開度Acc、要求トルクTp*、モータMG1のフェール判定、モータMG1のトルクTm1、モータMG2のフェール判定、モータMG2のトルクTm2、エンジン22の逆回転フラグ、燃料カット(F/C)禁止フラグ、エンジン22の回転数Ne、エンジン22のトルクTeを示す。アクセルオフにより前進走行している車両に大減速度を作用させている最中にモータMG1およびモータMG2がフェールした時間T1では、フェールしたモータMG1およびモータMG2のトルクTm1,Tm2が値0となり、燃料カットが禁止される。この時間T1からエンジン22は逆回転の回転数Neを維持するのに必要なトルクより僅かに小さなトルクを出力するように制御される。このため、エンジン22の回転数Neの絶対値は徐々に小さくなり、エンジン22は停止する。このとき、エンジン22のイナーシャに基づいて駆動軸36に作用するトルクTinは略値0となるから、運転者に予期しない加速感を与えることなくエンジン22を停止することができる。
FIG. 8 shows the state of the vehicle speed V when the motor MG1 and the motor MG2 fail while the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を逆回転駆動して大減速度を作用させている最中にモータMG1およびモータMG2がフェールしたときには、エンジン22の爆発燃焼を伴って徐々にエンジン22の回転数Neの絶対値を小さくしてエンジン22を停止する。このとき、エンジン22のイナーシャに基づいて駆動軸36に作用する車両を前進させるトルクTinは略値0となるから、運転者に予期しない加速感を与えることなくエンジン22を停止することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2は、減速ギヤ35を介して駆動軸36に接続されるものとしたが、駆動軸36に直接接続されるものとしてもよいし、変速機を介して接続されるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを備えるものとした。しかし、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
In the
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置センサ、45 温度センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、126 燃料噴射弁、128a 吸気バルブ、128b 排気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気管、134 浄化装置、136 スロットルモータ、137 動弁機構、138a 吸気カム、138b 排気カム、139a 吸気側可変バルブタイミング機構、139b 排気側可変バルブタイミング機構、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144a,144b カムポジションセンサ、146 スロットルポジションセンサ、148 バキュームセンサ、MG1,MG2 モータ。 20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 24 Engine Electronic Control Unit (Engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Planetary Gear, 36 Drive Shaft, 37 Differential Gear, 38a, 38b Drive Wheel 40, motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position sensor, 45 temperature sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 electronic control unit for battery ( Battery ECU), 54 Electric power line, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 125 intake pipe, 126 fuel injection valve, 128a intake valve, 128b exhaust valve, 129 combustion chamber, 130 ignition Plug, 132 piston, 133 exhaust pipe, 134 purification device, 136 throttle motor, 137 valve operating mechanism, 138a intake cam, 138b exhaust cam, 139a intake side variable valve timing mechanism, 139b exhaust side variable valve timing mechanism, 140 crank position sensor 142 Water temperature sensor, 144a, 144b Cam position sensor, 146 Throttle position sensor, 148 Vacuum sensor, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
第1モータと、
共線図において順に並ぶ3つの回転要素に順に前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪が連結された駆動軸とが接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能に回転軸が接続された第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを駆動制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前進走行時のアクセルオフ時に前記エンジンを逆回転駆動している最中に前記第1モータおよび前記第2モータに異常が生じたときには、爆発燃焼を継続しながら徐々に逆回転方向の回転数を小さくして前記エンジンを停止する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 An engine capable of forward rotation and reverse rotation;
A first motor;
A planetary gear mechanism in which a rotating shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a driving shaft connected to driving wheels are connected to three rotating elements arranged in order in the alignment chart;
A second motor having a rotary shaft connected to the drive shaft so that power can be output;
A battery that exchanges power with the first motor and the second motor;
A control device that drives and controls the engine, the first motor, and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
When an abnormality occurs in the first motor and the second motor while the engine is driven in reverse rotation when the accelerator is off during forward running, the control device gradually rotates in reverse while continuing explosion combustion. Reduce the number of rotations in the direction and stop the engine,
A hybrid vehicle characterized by that.
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