JP2023096711A - hybrid vehicle - Google Patents

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翔一 佐々木
Shoichi Sasaki
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Abstract

To provide a hybrid vehicle that can appropriately achieve deceleration, while making both improvement in NV performance and suppression of overheat of a motor compatible.SOLUTION: A hybrid vehicle is equipped with: a first motor that can receive power of an engine to generate electric power; a power distributing mechanism that can output power of the engine to a wheel and input all or portion of power of the engine to the first motor; a second motor that can receive supply of electric power from a power storage device to output power for travelling and functions as a power generator during regenerative braking; and a clutch provided between the engine and the first motor, which when the vehicle cannot achieve target deceleration due to input/output restriction on a battery, disengages the clutch and then executes regenerative auxiliary control by which the first motor is subjected to power-running using electric power generated by the second motor, and when a temperature of the first motor is higher than a first predetermined value, sets an upper limit output value to a smaller value, during the regenerative auxiliary control.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to hybrid vehicles.

従来、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジンと、蓄電装置からの電力供給を受けて動力を出力する走行用モータと、エンジンの動力の全部または一部分配を受けて発電を行う発電用モータとを備えたハイブリッド車両が普及してきている。 Conventionally, an engine that outputs power using gasoline or light oil as fuel, a traction motor that receives power from a power storage device and outputs power, and a power generator that receives all or part of the power of the engine and generates power Hybrid vehicles equipped with motors are becoming popular.

このようなハイブリッド車両では、エンジン、発電用モータおよび走行用モータの各動力伝達系が例えば遊星歯車機構で構成される動力分配統合機構を介して接続されており、走行用モータの動力だけで走行するモータ走行(以下、BEV走行ともいう)、エンジンからの動力だけで走行するエンジン走行モード、および、エンジンおよび走行用モータの両方からの動力で走行するハイブリッド走行モードを適宜に切り替えることで燃費向上を図っている。 In such a hybrid vehicle, the power transmission systems of the engine, the generator motor, and the drive motor are connected via a power distribution integration mechanism composed of, for example, a planetary gear mechanism. Fuel efficiency is improved by appropriately switching between motor driving (hereinafter also referred to as BEV driving), an engine driving mode in which the vehicle is driven only by the power from the engine, and a hybrid driving mode in which the vehicle is driven by power from both the engine and the driving motor. We are trying to

上記のようなハイブリッド車両について、特許文献1には、MG2の回生制動時に、バッテリが充電制限されている場合において、モータMG2の発電電力を用いてMG1を力行させる技術が開示。 Regarding the hybrid vehicle as described above, Patent Literature 1 discloses a technique for powering MG1 using power generated by motor MG2 when charging of the battery is limited during regenerative braking of MG2.

特開2010-58579JP 2010-58579

上記技術において、ハイブリッド車両の減速度を得ることはできるが、必要な減速度によっては、モータを過剰に回転させることにつながり、モータが熱を持ってしまう可能性がある。 Although deceleration of the hybrid vehicle can be obtained with the above technique, depending on the required deceleration, the motor may be over-rotated and the motor may heat up.

本発明の目的は、モータの過熱を抑制しつつ、好適に減速度を得ることが可能なハイブリッド車両を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of suitably decelerating while suppressing overheating of the motor.

動力を出力可能なエンジンと、
エンジンの動力を受けて発電可能な第1モータと、エンジンの動力を走行用動力として車輪に出力可能であると共にエンジンの動力の全部または一部を第1モータへ入力可能である動力分配機構と、
蓄電装置からの電力供給を受けて走行用動力を出力可能であると共に回生制動時には発電機として機能する第2モータと、前記エンジン、第1モータおよび第2モータの各作動を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、
第1モータと車輪との間に設けられる
クラッチを更に備え、
前記制御部は、バッテリの入出力制限により車両が目標減速度を出力できない場合、前記クラッチを切り離したあとに、第2モータの発電電力を用いて第1モータを力行させる回生補助制御を実行し、前記回生補助制御中は、第1モータの温度が第1所定値よりも大きい場合は、前記第1所定値よりも小さい場合に比べて上限出力値を小さく設定することを特徴とする
ハイブリッド車両。
ハイブリッド車両。
an engine capable of outputting power,
a first motor capable of generating power by receiving the power of the engine; and a power distribution mechanism capable of outputting the power of the engine to the wheels as driving power and inputting all or part of the power of the engine to the first motor. ,
a second motor that can output power for running by receiving electric power supply from a power storage device and that functions as a generator during regenerative braking; and a control unit that controls each operation of the engine, the first motor, and the second motor. A hybrid vehicle comprising
further comprising a clutch provided between the first motor and the wheel,
When the vehicle cannot output the target deceleration due to input/output restrictions of the battery, the control unit executes regeneration assist control for powering the first motor by using the power generated by the second motor after disengaging the clutch. and, during the regeneration assist control, when the temperature of the first motor is higher than a first predetermined value, the upper limit output value is set smaller than when the temperature is lower than the first predetermined value. Hybrid vehicle .
hybrid vehicle.

本発明に係るハイブリッド車両によれば、第2モータの回生制動時に、蓄電装置が充電制限されていても第2モータの発電電力を用いて第1モータを力行させる制御を実行し、第1モータの温度が第1所定値よりも大きい場合は、前記第1所定値よりも小さい場合に比べて上限出力値を小さく設定することができる。その結果、第1モータの回転数を抑制することができるため、第1モータが熱を持つことを抑制しつつ、好適に減速度を得ることができる。 According to the hybrid vehicle of the present invention, when the second motor is regeneratively braked, even if the charging of the power storage device is limited, the power generated by the second motor is used to power-run the first motor. When the temperature is higher than the first predetermined value, the upper limit output value can be set smaller than when the temperature is lower than the first predetermined value. As a result, the number of rotations of the first motor can be suppressed, so that deceleration can be favorably obtained while suppressing heat generation of the first motor.

本実施形態のハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment; FIG. 図1のハイブリッド車両におけるブレーキ装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a brake device in the hybrid vehicle of FIG. 1; FIG. ハイブリッドECUにて実行される制御手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a control procedure executed by a hybrid ECU;

以下、本発明のハイブリッド車両について、詳細に説明する。 The hybrid vehicle of the present invention will be described in detail below.

図1は、本発明の第1の実施形態であるハイブリッド車両10の概略構成を示す図である。図1において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは破線で
それぞれ示されている。ハイブリッド車両10は、走行用動力を出力可能なエンジン12と、2つの3相交流同期型モータジェネレータ(以下、単に「モータ」という)MG1(第1モータ)、MG2(第2モータ)と、動力分配統合機構14とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 10 that is a first embodiment of the invention. In FIG. 1, a power transmission system is indicated by a solid line, a power line is indicated by a dashed line, and a signal line is indicated by a broken line. The hybrid vehicle 10 includes an engine 12 capable of outputting driving power, two three-phase AC synchronous motor generators (hereinafter simply referred to as "motors") MG1 (first motor) and MG2 (second motor), and power and a distribution integration mechanism 14 .

エンジン12は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン12は、エンジン用ECU(Electronic Control Unit)(以下、「エンジンECU」という)16と電気的に接続されており、エンジンECU16からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブ及び排気バルブの開閉等が制御されるようになっている。 The engine 12 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, or the like as fuel. The engine 12 is electrically connected to an engine ECU (Electronic Control Unit) (hereinafter referred to as "engine ECU") 16, and receives control signals from the engine ECU 16 for fuel injection, ignition, intake air amount, intake air The opening and closing of valves and exhaust valves are controlled.

動力分配機構14は、中心部に配置されるサンギヤ18とサンギヤと同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ20と、サンギヤ18とリングギヤ20の両方に噛合する複数のキャリア22とを含んで構成される遊星歯車機構からなっている。複数のキャリヤ22は、キャリア支持部材26の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。 The power distribution mechanism 14 includes a sun gear 18 arranged in the center, a ring gear 20 arranged concentrically with the sun gear and having internal teeth on the inner periphery of an annular ring, and a plurality of carriers 22 meshing with both the sun gear 18 and the ring gear 20. and a planetary gear mechanism. A plurality of carriers 22 are each rotatably mounted at the end of carrier support member 26 .

動力分配機構14において、キャリア支持部材26に連結されるキャリア軸28にはトルク衝撃緩和用のダンパ24を介してエンジン12の出力軸13が連結され、サンギヤ18にはモータMG1のロータ29に接続される回転軸30がクラッチ機構72を介して連結され、リングギヤ20にはリングギヤ軸32を介して減速機34が連結されている。 In the power distribution mechanism 14, a carrier shaft 28 connected to a carrier support member 26 is connected to the output shaft 13 of the engine 12 via a damper 24 for damping torque impact, and a sun gear 18 is connected to a rotor 29 of a motor MG1. The rotating shaft 30 connected to the engine is connected via a clutch mechanism 72 , and the ring gear 20 is connected to a speed reducer 34 via a ring gear shaft 32 .

上記クラッチ機構72は、エンジン12とモータMG1との間の動力伝達系統に設けられており、ディスク式クラッチ、流体式クラッチ、ドグクラッチ等の周知構成のものを用いることができる。このクラッチ機構72が接続(以下、オンともいう)されるとサンギヤ18およびキャリア22等を介してエンジン12とモータMG1とが連結され、クラッチ機構72が接続解除(以下、オフともいう)されるとエンジン12とモータMG1とが連結解除されるようになっている。 The clutch mechanism 72 is provided in a power transmission system between the engine 12 and the motor MG1, and may be of a known construction such as a disc clutch, fluid clutch, dog clutch, or the like. When the clutch mechanism 72 is connected (hereinafter also referred to as ON), the engine 12 and the motor MG1 are connected via the sun gear 18, the carrier 22 and the like, and the clutch mechanism 72 is disconnected (hereinafter also referred to as OFF). , the engine 12 and the motor MG1 are disconnected.

上記クラッチ機構72がオンされている条件の下で上記動力分配機構14では、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア軸28を介してキャリア22に入力されるエンジン12からの動力がサンギヤ18側とリングギヤ20側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア軸28を介してキャリア22に入力されるエンジン12の動力とサンギヤ18から入力されるMG1からの動力が統合されてリングギヤ20からリングギヤ軸32を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機34へ入力するようになっている。 Under the condition that the clutch mechanism 72 is turned on, in the power distribution mechanism 14, when the motor MG1 functions as a generator, power from the engine 12 input to the carrier 22 via the carrier shaft 28 is supplied to the sun gear 18 side. and the ring gear 20 according to the gear ratio thereof, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the power of the engine 12 input to the carrier 22 via the carrier shaft 28 and the power from MG1 input from the sun gear 18 are integrated and input from the ring gear 20 through the ring gear shaft 32 to a speed reducer 34 including a gear train having a predetermined speed reduction ratio.

モータMG2のロータ36に接続される回転軸38もまた減速機34に接続されており、モータMG2が電動機として機能するときにはモータMG2からの動力が減速機34へ入力されるようになっている。 A rotary shaft 38 connected to the rotor 36 of the motor MG2 is also connected to the speed reducer 34, and power from the motor MG2 is input to the speed reducer 34 when the motor MG2 functions as an electric motor.

リングギヤ軸32およびモータMG2の回転軸38の少なくとも一方から入力される動
力は、減速機34を介して車軸40へ伝達され、これにより車輪42が回転駆動される。
一方、回生制動時に車輪42および車軸40から減速機34を介して回転軸38に動力が
入力されるとき、モータMG2は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者
がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏
み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行して
いる場合等を含む。
Power input from at least one of the ring gear shaft 32 and the rotating shaft 38 of the motor MG2 is transmitted to the axle 40 via the speed reducer 34, thereby driving the wheels 42 to rotate.
On the other hand, when power is input from wheels 42 and axle 40 to rotary shaft 38 via speed reducer 34 during regenerative braking, motor MG2 functions as a generator. Here, regenerative braking is not limited to when the driver applies the brakes to decelerate the vehicle. This includes cases such as when the vehicle is running due to the action of gravity.

モータMG1,MG2は、それぞれ対応するインバータ44,46に電気的にそれぞれ
接続され、各インバータ44,46は、DC/DCコンバータ(以下、単に「コンバータ
」という)48を介して蓄電装置としてのバッテリ50に電気的に接続されている。バッ
テリ50は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。
また、バッテリに代えて、化学反応を伴わないキャパシタが蓄電装置として用いられても
よい。
Motors MG1 and MG2 are electrically connected to corresponding inverters 44 and 46, respectively. 50 is electrically connected. A secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery is preferably used as the battery 50 .
Also, instead of the battery, a capacitor that does not involve a chemical reaction may be used as the power storage device.

モータMG1,MG2が電動機として機能するとき、バッテリ50から平滑コンデンサ
52を介して供給される直流電圧Vbがコンバータ48で出力電圧Vcに昇圧されてから
、平滑コンデンサ54を介してインバータ44,46に入力され(コンバータ出力電圧V
cはインバータ入力電圧およびシステム電圧VHに相当する、以下に同じ)、インバータ
44,46で交流電圧に変換されてモータMG1,MG2に入力される。
When the motors MG1 and MG2 function as electric motors, the DC voltage Vb supplied from the battery 50 through the smoothing capacitor 52 is stepped up to the output voltage Vc by the converter 48 and then supplied to the inverters 44 and 46 through the smoothing capacitor 54. input (converter output voltage V
c corresponds to the inverter input voltage and system voltage VH (the same applies hereinafter), is converted into an AC voltage by inverters 44 and 46, and is input to motors MG1 and MG2.

逆に、モータMG1,MG2が発電機として機能するとき、バッテリ50が充電制限さ
れていないことを条件に、モータMG1,MG2から出力される発電電力はインバータ4
4,46で交流電圧から直流電圧に変換された後、コンバータ48で降圧してバッテリ5
0に充電される。また、インバータ44,46は、コンバータ48に接続される電力ライ
ン56および接地ライン58を共通にしていることから、モータMG1,MG2のうち一
方のモータで発電した電力がコンバータ48を介さずに他方のモータに供給されて回転駆
動または力行させることもできる。
Conversely, when the motors MG1 and MG2 function as power generators, the generated power output from the motors MG1 and MG2 is the inverter 4 provided that the charging of the battery 50 is not limited.
4 and 46, the AC voltage is converted into a DC voltage, and then the voltage is stepped down by the converter 48 to be supplied to the battery 5.
charged to 0. Inverters 44 , 46 share power line 56 and ground line 58 connected to converter 48 . can be supplied to the motor to rotate or power.

さらに、モータMG1は印加する交流電圧を調整してトルク制御することにより、エンジン回転数を連続的に変速し得ると共に、後述する回転角センサの検出値に基づいて算出されるモータ回転数が上限回転数を超えて回転することが抑制される。 Further, the motor MG1 can continuously change the engine speed by adjusting the AC voltage applied to the motor MG1 and controlling the torque. Rotation beyond the number of revolutions is suppressed.

インバータ44,46は、モータ用ECU(以下、モータECUという)60にそれぞ
れ電気的に接続されている。モータMG1,MG2は、モータECU60から送信される
制御信号に基づいてそれぞれ作動制御される。また、モータMG1,MG2には、各ロー
タ29,36の回転角を検出する回転角センサ31,37が設けられている。各回転角セ
ンサ31,37による検出値は、モータECU60に入力されて各モータ回転数Nm1,
Nm2を算出するために用いられる。
The inverters 44 and 46 are electrically connected to a motor ECU (hereinafter referred to as a motor ECU) 60, respectively. The motors MG1 and MG2 are controlled to operate based on control signals transmitted from the motor ECU 60 . Further, the motors MG1 and MG2 are provided with rotation angle sensors 31 and 37 for detecting rotation angles of the rotors 29 and 36, respectively. Detected values by the rotation angle sensors 31 and 37 are input to the motor ECU 60 to determine the motor rotation speeds Nm1,
Used to calculate Nm2.

バッテリ50には、充電状態または残容量(SOC:State Of Charge)を検出するため
の電流センサ62が設けられている。電流センサ62による検出値は、バッテリ用ECU
(以下、「バッテリECU」という)64に入力される。また、バッテリECU64には
、図示しない電圧センサで検出されるバッテリ電圧Vbや、図示しない温度センサによっ
て検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリECU64は、電
流センサ62により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量SOCが適
正範囲に維持されるように監視しており、満充電状態では充電制限信号を、適正範囲下限
近傍では出力制限および充電要求の信号を後述するハイブリッド用ECUへ出力する。
The battery 50 is provided with a current sensor 62 for detecting the state of charge or remaining capacity (SOC: State Of Charge). A value detected by the current sensor 62 is sent to the battery ECU
(hereinafter referred to as "battery ECU") 64. Further, the battery ECU 64 receives input of a battery voltage Vb detected by a voltage sensor (not shown), a battery temperature detected by a temperature sensor (not shown), and the like. The battery ECU 64 monitors the remaining battery charge SOC so that it is maintained within an appropriate range based on the integrated value of the charge/discharge current detected by the current sensor 62. In the vicinity, signals for output limitation and charging request are output to the hybrid ECU, which will be described later.

エンジンECU16、モータECU60およびバッテリECU64は、ハイブリッド用
ECU(以下、ハイブリッドECUという)66に電気的に接続されている。ハイブリッ
ドECU66は、制御プログラムを実行するCPU、制御プログラム等を格納するROM
、各種検出値を随時に読み出しおよび書換え可能に記憶するRAM等から構成されている
。ハイブリッドECU66は、エンジン12およびモータMG1,MG2を統括的に作動
制御すると共にバッテリ50を管理する機能を有する。
The engine ECU 16, the motor ECU 60, and the battery ECU 64 are electrically connected to a hybrid ECU (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 66. As shown in FIG. The hybrid ECU 66 includes a CPU that executes control programs, a ROM that stores control programs, and the like.
, a RAM, etc. for storing various detection values in a readable and rewritable manner at any time. The hybrid ECU 66 has a function of comprehensively controlling the operation of the engine 12 and the motors MG1 and MG2 and managing the battery 50 .

ハイブリッドECU66は、エンジンECU16との間で、必要に応じてエンジン制御
信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ(例えばエンジン回転数N
e等)を受信する。また、ハイブリッドECU66は、モータECU60との間で、必要
に応じて要求トルク指令Tr*を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ(
例えばモータ回転数Nm1,Nm2、モータ電流等)を受信する。さらに、ハイブリッド
ECU66は、バッテリECU64からバッテリ残容量SOC、バッテリ電圧、バッテリ
温度、充電制限信号、および出力制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
The hybrid ECU 66 transmits an engine control signal to the engine ECU 16 as necessary, and transmits data (for example, engine speed N
e, etc.). In addition, the hybrid ECU 66 transmits a required torque command Tr* to the motor ECU 60 as necessary, and data (
For example, motor rotation speeds Nm1 and Nm2, motor current, etc.) are received. Further, hybrid ECU 66 receives data necessary for battery management such as remaining battery charge SOC, battery voltage, battery temperature, charge limit signal, and output limit signal from battery ECU 64 .

ハイブリッドECU66には、また、車速センサ68およびアクセル開度センサ70が
電気的に接続されており、ハイブリッド車両10の走行速度である車速Svと、図示しな
いアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Acとがそれぞれ入力される。
A vehicle speed sensor 68 and an accelerator opening sensor 70 are electrically connected to the hybrid ECU 66, and the vehicle speed Sv, which is the running speed of the hybrid vehicle 10, and the accelerator opening corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) are detected. Ac are input respectively.

さらに、図2に示すように、ハイブリッド車両10は、車輪42にブレーキをかけて車
両10を減速または停止させるための機械式のブレーキ装置74が各車輪42に対応して
設けられている。ブレーキ装置74には、例えば油圧式ディスクブレーキが好適に用いら
れるが、公知のどのような機械式ブレーキ機構が用いられてもよい。また、ブレーキ装置
74は、ブレーキ用ECU(以下、ブレーキECUという)76によって作動制御される
。ブレーキECU76は、ハイブリッドECUに電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 2 , the hybrid vehicle 10 is provided with a mechanical brake device 74 for each wheel 42 for braking the wheel 42 to decelerate or stop the vehicle 10 . A hydraulic disk brake, for example, is preferably used for the brake device 74, but any known mechanical brake mechanism may be used. The brake device 74 is controlled in operation by a brake ECU (hereinafter referred to as a brake ECU) 76 . The brake ECU 76 is electrically connected to the hybrid ECU.

ハイブリッドECU66には、運転者操作による図示しないフットブレーキの踏み込み
量または踏み込み力を検出するブレーキセンサ78が電気的に接続されている。ハイブリ
ッドECU66は、ブレーキセンサ78から検出値Bkの入力を受けて、要求される制動
力をブレーキ装置74によって発生させるようブレーキECU76に対して指令を送信す
るようになっている。また、ハイブリッドECU66は、後述するようにモータMG2の
回生制動が制限されることによって不足する制動力を補填するようブレーキECU76に対して指令を送信することもできる。
The hybrid ECU 66 is electrically connected to a brake sensor 78 that detects the depression amount or depression force of a foot brake (not shown) operated by the driver. The hybrid ECU 66 receives the detected value Bk from the brake sensor 78 and transmits a command to the brake ECU 76 so that the braking device 74 generates the required braking force. In addition, the hybrid ECU 66 can also transmit a command to the brake ECU 76 to compensate for the insufficient braking force due to the restriction of the regenerative braking of the motor MG2, as will be described later.

続いて、上記構成からなるハイブリッド車両10におけるエンジン12およびモータMG1、MG2の作動について概略的に説明する。なお、ここではクラッチ機構72がオンされていて、エンジン12とモータMG1が連結状態にあることを条件としている。 Next, operations of the engine 12 and the motors MG1 and MG2 in the hybrid vehicle 10 configured as described above will be schematically described. Here, the condition is that the clutch mechanism 72 is turned on and the engine 12 and the motor MG1 are in a connected state.

例えば、ハイブリッド車両10の始動時、モータMG1をいわゆるセルフモータとして利用してエンジン12を始動する。このエンジン始動時、モータMG1は、バッテリ50からコンバータ48およびインバータ44を介して供給される電力によって駆動される。ただし、これに続く車両発進時にモータMG2から出力される動力だけで発進する場合、ここでのエンジン始動は暖機運転の為だけのものとなる。 For example, when the hybrid vehicle 10 is started, the engine 12 is started using the motor MG1 as a so-called self-motor. When the engine is started, motor MG1 is driven by electric power supplied from battery 50 via converter 48 and inverter 44 . However, if the vehicle is started only by the power output from the motor MG2 when the vehicle is subsequently started, the engine start here is only for warm-up operation.

ハイブリッド車両10が停車状態から発進するとき、通常は、バッテリ50からコンバータ48およびインバータ46を介してモータMG2に電力供給して駆動し、モータMG2だけから動力を出力させて発進する(モータ走行モード)。ただし、このときバッテリ50の残容量SOCが低下していてバッテリECU64からの充電要求があるときには、エンジン12から出力して発電し、発電された電力をバッテリ50に充電する。 When the hybrid vehicle 10 is started from a stopped state, the electric power is normally supplied from the battery 50 to the motor MG2 via the converter 48 and the inverter 46 to drive the motor MG2, and the power is output only from the motor MG2 to start (motor running mode). ). However, at this time, when the remaining capacity SOC of the battery 50 is low and there is a charging request from the battery ECU 64, the engine 12 outputs and generates power, and the battery 50 is charged with the generated power.

例えば、ハイブリッド車両10が低速走行しているときや坂を下っているとき等の比較的軽負荷走行時には、低中回転領域での効率が比較的良くないエンジン12から動力を出力させると燃費が悪化するため、エンジン12を停止させる一方で、バッテリ50の残容量SOCを監視しながらモータMG2だけからの動力で走行する(モータ走行モード)。このとき、バッテリ残容量SOCが低下してくると、バッテリECU64からの充電要求に応じてエンジン12を適宜に間欠作動させ、エンジン動力によりモータMG1で発電してバッテリ50に充電する。 For example, when the hybrid vehicle 10 is traveling at a relatively light load, such as when the hybrid vehicle 10 is traveling at a low speed or descending a slope, if power is output from the engine 12 which is relatively inefficient in the low-to-medium speed range, the fuel consumption is reduced. Since the engine 12 is stopped, while the remaining capacity SOC of the battery 50 is being monitored, the vehicle runs only with the power from the motor MG2 (motor running mode). At this time, when the remaining battery charge SOC decreases, the engine 12 is appropriately intermittently operated in response to a charging request from the battery ECU 64, and the engine power is used to generate electricity by the motor MG1 to charge the battery 50.

例えば、ハイブリッド車両10がほぼ一定の安定した速度で走行している通常走行時には、中高回転領域で効率が比較的良好になるエンジン12から動力を出力させて走行する(エンジン走行モード)。このとき、必要に応じて、例えば、アクセルが一時的に大きく踏み込まれて急加速するとき等には、エンジン動力の分配を受けて発電状態にあるモータMG1やバッテリ50から電力供給してモータMG2からも動力を出力させ、エンジン12の動力をアシストする(ハイブリッド走行モード)。また、バッテリ残容量SOC低下している場合には、エンジン12の出力を上昇させてモータMG1へ分配される動力を大きくし、モータMG1により発電される電力の一部をバッテリ50に充電する。 For example, during normal running in which the hybrid vehicle 10 is running at a substantially constant and stable speed, the hybrid vehicle 10 runs by outputting power from the engine 12, which has relatively good efficiency in the medium to high speed range (engine running mode). At this time, if necessary, for example, when the accelerator is temporarily stepped on strongly to accelerate rapidly, power is supplied from the motor MG1 or the battery 50, which is in a power generation state by receiving the distribution of the engine power, and the motor MG2 is supplied with power. Power is also output from the engine 12 to assist the power of the engine 12 (hybrid running mode). When the remaining battery capacity SOC is low, the output of the engine 12 is increased to increase the power distributed to the motor MG1, and the battery 50 is charged with part of the electric power generated by the motor MG1.

例えば、ブレーキ操作によってハイブリッド車両10が減速される回生制動時には、車輪42から車輪40および減速機34を介して回転軸38に動力が入力され、モータMG2が発電機として機能する。回生制動時には、モータMG2の回転抵抗に伴う制動力がハイブリッド車両10に作用すると共に、モータMG2によって発電された回生電力がインバータ46で直流電圧に変換されコンバータ48で降圧されてから充電制限がかかっていないバッテリ50に充電される。 For example, during regenerative braking in which the hybrid vehicle 10 is decelerated by braking, power is input from the wheels 42 to the rotating shaft 38 via the wheels 40 and the speed reducer 34, and the motor MG2 functions as a generator. During regenerative braking, a braking force due to rotational resistance of the motor MG2 acts on the hybrid vehicle 10, and the regenerative electric power generated by the motor MG2 is converted into a DC voltage by the inverter 46 and stepped down by the converter 48, and then charging is limited. The battery 50 not in use is charged.

続いて、図3を参照しながら、ハイブリッド車両10の動作について説明する。図3は、ハイブリッド車両10の動作の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, the operation of hybrid vehicle 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flow chart showing an example of the operation flow of the hybrid vehicle 10. As shown in FIG.

まず、ハイブリッドECU66は、、アクセル開度センサ70、ブレーキセンサ78からハイブリッド車両10の減速判定を行う(ステップS100)。例えば、減速判定は、運転者によるフットブレーキ操作やアクセル戻しによりハイブリッド車両10が減速しているか否かを判定する。 First, the hybrid ECU 66 determines the deceleration of the hybrid vehicle 10 from the accelerator opening sensor 70 and the brake sensor 78 (step S100). For example, the deceleration determination determines whether the hybrid vehicle 10 is decelerating due to the driver's foot brake operation or accelerator release.

減速判定がされた後、ハイブリッドECU66はバッテリECU64からの情報に基づいて、バッテリ50への充電可能容量(以下、Win)を算出する(ステップS101)。バッテリへの充電可能容量は、例えば8KWである。 After the deceleration determination is made, the hybrid ECU 66 calculates the chargeable capacity (hereinafter referred to as Win) of the battery 50 based on the information from the battery ECU 64 (step S101). The chargeable capacity of the battery is, for example, 8 KW.

ステップS101の後、ハイブリッドECU66は、車速センサ68、ブレーキセンサ78、路面勾配センサ80からハイブリッド車両10の目標減速度を算出する(ステップS102)。目標減速度は、例えば、0.5m/s2である。ステップS102の結果、ハイブリッド車両10が目標減速度に届かない場合、目標減速度に必要なMG2の回生トルクを算出する(ステップS103)。MG2の回生トルクの算出の仕方は、例えば、車重×減速度×タイヤ半径/ギア比-エンジンフリクションで算出される。 After step S101, the hybrid ECU 66 calculates the target deceleration of the hybrid vehicle 10 from the vehicle speed sensor 68, the brake sensor 78, and the road surface gradient sensor 80 (step S102). A target deceleration is, for example, 0.5 m/s2. If the hybrid vehicle 10 does not reach the target deceleration as a result of step S102, the regenerative torque of the MG2 required for the target deceleration is calculated (step S103). The regenerative torque of the MG2 is calculated by, for example, vehicle weight x deceleration x tire radius/gear ratio - engine friction.

そして、算出したMG2の回生トルクを入力するために必要な消費電力を算出する(ステップS104)。消費電力の算出は、例えば、MG2トルク×車速/3.6/タイヤ半径×ギア比-Winで算出される。 Then, the power consumption necessary for inputting the calculated regenerative torque of MG2 is calculated (step S104). Power consumption is calculated by, for example, MG2 torque*vehicle speed/3.6/tire radius*gear ratio-Win.

ステップS104の後、消費電力確保のためのMG1出力を算出する(ステップS105)。その後、クラッチ72を開放する(ステップS106)。クラッチ72を開放することで、サンギヤ18から入力されるMG1からの動力がリングギヤ20からリングギヤ軸32を介して減速機34へ入力され、車輪44、46に伝達されることを防ぐことができる。 After step S104, the MG1 output for ensuring power consumption is calculated (step S105). After that, the clutch 72 is released (step S106). By disengaging the clutch 72, the power from the MG1 input from the sun gear 18 can be prevented from being input from the ring gear 20 to the speed reducer 34 via the ring gear shaft 32 and transmitted to the wheels 44, 46.

ステップS106の後、ハイブリッドECU66はMG1の出力上限値を算出(ステップS107)し、MG1の出力上限値に到達した場合に、MG1の出力制限を実施(ステップS108)する。出力上限値は、第1モータ温度、から算出される。具体的には、第1モータの温度が第1所定値よりも大きい時に第1所定値よりも小さい場合に比べて上限出力値を小さく設定する。本実施形態においては、第1所定値とは、140℃である。なお、MG2の回生トルクの上限値はMG1の上限値によって決まり、MG1が上限値回生量で補うことが出来なかった減速度は機械式のブレーキ装置74によって補うことができる。このような制動力の補填は、ハイブリッドECU66からブレーキECU76への指令送信によって自動的に実行されてもよいし、あるいは、制動力不足を感じた運転車によるブレーキ操作に委ねられてもよい。 After step S106, the hybrid ECU 66 calculates the output upper limit value of MG1 (step S107), and when the output upper limit value of MG1 is reached, restricts the output of MG1 (step S108). The output upper limit value is calculated from the first motor temperature. Specifically, when the temperature of the first motor is higher than the first predetermined value, the upper limit output value is set smaller than when the temperature is lower than the first predetermined value. In this embodiment, the first predetermined value is 140°C. The upper limit value of the regenerative torque of MG2 is determined by the upper limit value of MG1, and the mechanical braking device 74 can compensate for the deceleration that MG1 cannot compensate for with the upper limit regenerative amount. Compensation of the braking force in this manner may be automatically executed by transmission of a command from the hybrid ECU 66 to the brake ECU 76, or may be entrusted to the brake operation by the driver who senses insufficient braking force.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。
Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments.

10 ハイブリッド車両、11 回転位置センサ、12 エンジン、13 出力軸、14動力分配機構、16 エンジンECU、18 サンギヤ、20 リングギヤ、22 キャリア、24 ダンパ、26 キャリア支持部材、28 キャリア軸、29 ロータ、30回転軸、31回転角センサ、38 回転軸、40 車軸、42 車輪、44,46 インバータ、48 コンバータ、50 バッテリ、52,54 コンデンサ、56 電力ライン、58 接地ライン、60 モータECU、62 電流センサ、64 バッテリECU、66 ハイブリッドECU、68 車速センサ、70 アクセル開度センサ、72 クラッチ機構、74 ブレーキ装置、76 ブレーキECU、78 ブレーキセンサ、MG1,MG2モータ、80 騒音センサ 10 hybrid vehicle, 11 rotation position sensor, 12 engine, 13 output shaft, 14 power distribution mechanism, 16 engine ECU, 18 sun gear, 20 ring gear, 22 carrier, 24 damper, 26 carrier support member, 28 carrier shaft, 29 rotor, 30 Rotating shaft, 31 Rotation angle sensor, 38 Rotating shaft, 40 Axle, 42 Wheel, 44,46 Inverter, 48 Converter, 50 Battery, 52,54 Capacitor, 56 Power line, 58 Ground line, 60 Motor ECU, 62 Current sensor, 64 battery ECU, 66 hybrid ECU, 68 vehicle speed sensor, 70 accelerator opening sensor, 72 clutch mechanism, 74 brake device, 76 brake ECU, 78 brake sensor, MG1, MG2 motors, 80 noise sensor

Claims (1)

動力を出力可能なエンジンと、
エンジンの動力を受けて発電可能な第1モータと、エンジンの動力を走行用動力として車輪に出力可能であると共にエンジンの動力の全部または一部を第1モータへ入力可能である動力分配機構と、
蓄電装置からの電力供給を受けて走行用動力を出力可能であると共に回生制動時には発電機として機能する第2モータと、前記エンジン、第1モータおよび第2モータの各作動を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、
第1モータと車輪とを接続又は遮断するクラッチを更に備え、
前記制御部は、バッテリの入出力制限により車両が目標減速度を出力できない場合、前記クラッチを切り離したあとに、第2モータの発電電力を用いて第1モータを力行させる回生補助制御を実行し、前記回生補助制御中は、第1モータの温度が第1所定値よりも大きい場合は、前記第1所定値よりも小さい場合に比べて上限出力値を小さく設定することを特徴とする
ハイブリッド車両。

an engine capable of outputting power,
a first motor capable of generating power by receiving the power of the engine; and a power distribution mechanism capable of outputting the power of the engine to the wheels as driving power and inputting all or part of the power of the engine to the first motor. ,
a second motor that can output power for running by receiving electric power supply from a power storage device and that functions as a generator during regenerative braking; and a control unit that controls each operation of the engine, the first motor, and the second motor. A hybrid vehicle comprising
further comprising a clutch that connects or disconnects the first motor and the wheel;
When the vehicle cannot output the target deceleration due to input/output restrictions of the battery, the control unit executes regeneration assist control for powering the first motor by using the power generated by the second motor after disengaging the clutch. and, during the regeneration assist control, when the temperature of the first motor is higher than a first predetermined value, the upper limit output value is set smaller than when the temperature is lower than the first predetermined value. Hybrid vehicle .

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