JP4110277B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
Control device for hybrid vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP4110277B2 JP4110277B2 JP2003348771A JP2003348771A JP4110277B2 JP 4110277 B2 JP4110277 B2 JP 4110277B2 JP 2003348771 A JP2003348771 A JP 2003348771A JP 2003348771 A JP2003348771 A JP 2003348771A JP 4110277 B2 JP4110277 B2 JP 4110277B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- engine
- torque
- limit torque
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Description
本発明は、エンジン、第1モータ、第2モータ、及び出力軸が4つの回転要素を有する差動歯車機構によって連結関係にあるハイブリッド車輌であって、走行中にエンジンを停止制御し得るハイブリッド車輌の制御装置に係り、詳しくは、第1モータ及び第2モータによりエンジンの始動を行うようなハイブリッド車輌の制御装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle in which an engine, a first motor, a second motor, and an output shaft are connected to each other by a differential gear mechanism having four rotating elements, and the hybrid vehicle can stop and control the engine during traveling. More specifically, the present invention relates to a hybrid vehicle control device in which an engine is started by a first motor and a second motor.
近年、環境問題等により燃費向上や排出ガス低減のために様々なタイプのハイブリッド車輌が提案されている。このようなハイブリッド車輌の中には、例えば2つのプラネタリギヤが連結された形のプラネタリギヤユニット(いわゆるラビニヨ型やシンプソン型)などを用いて4つの回転要素のそれぞれにエンジン(入力軸)、第1モータ、第2モータ、出力軸を連結した構成からなる2モータ式のスプリットハイブリッド車輌が提案されている(例えば特許文献1参照)。該ハイブリッド車輌においては、エンジンを駆動制御し、第1モータ乃至第2モータにより回生・力行しつつ走行する、いわゆるスプリット走行や、エンジンを停止制御し、第1モータ及び第2モータの駆動力で走行する、いわゆるEV走行などが可能となっている。 In recent years, various types of hybrid vehicles have been proposed for improving fuel efficiency and reducing exhaust gas due to environmental problems and the like. In such a hybrid vehicle, for example, a planetary gear unit (a so-called Ravigneaux type or a Simpson type) in which two planetary gears are connected is used, and an engine (input shaft) and a first motor are provided for each of the four rotating elements. A two-motor split hybrid vehicle having a configuration in which a second motor and an output shaft are connected has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is driven and controlled, and the vehicle is driven while being regenerated and powered by the first and second motors, so-called split running, and the engine is stopped and controlled by the driving force of the first motor and the second motor. So-called EV traveling is possible.
ところで、上記ハイブリッド車輌のEV走行状態からエンジンを始動する場合には、上述のようにエンジン、第1モータ、及び第2モータが連結関係にあるため、第1モータ乃至第2モータの回転数や出力トルクを制御することでエンジンをアイドル回転まで上昇させて始動することが可能である。即ち、例えばスタータなどの機構を設けることなく、エンジンの始動が可能であって、ハイブリッド車輌における部品数の低減、コンパクト化などを図ることができる。 By the way, when the engine is started from the EV running state of the hybrid vehicle, the engine, the first motor, and the second motor are connected as described above. By controlling the output torque, the engine can be raised to idle rotation and started. That is, for example, the engine can be started without providing a mechanism such as a starter, and the number of parts in the hybrid vehicle can be reduced and the size can be reduced.
しかしながら、第1モータ及び第2モータの出力、特にEV走行中に主に駆動車輪へトルクを出力する第2モータの出力トルクが大きな状態では、該第2モータの出力能力に余力が少なくなり、エンジンを始動するためにエンジン回転数を上昇させる時間が長くなってしまう(即ち、エンジン回転角加速度が小さくなってしまう。)。そのため、エンジンを速やかに(円滑に)始動することができなくなり、ドライバが要求する要求トルクに応じられなくなる虞があったり、エンジン共振回転数となる時間が長くなって車輌全体に振動を生じさせたりするような問題が生じる。 However, in the state where the output of the first motor and the second motor, in particular, the output torque of the second motor that mainly outputs torque to the driving wheel during EV traveling is large, the remaining capacity of the output capacity of the second motor is reduced. It takes a long time to increase the engine speed in order to start the engine (that is, the engine rotational angular acceleration is reduced). As a result, the engine cannot be started quickly (smoothly) and the required torque requested by the driver may not be met, or the time required for the engine resonance speed will increase, causing vibrations throughout the vehicle. Problems occur.
また反対に、エンジンを速やかに始動するために、一旦第2モータの出力トルクを下げることも考えられるが、車輌の加速が一旦減少することになると共に、ドライバの要求トルクに一時的に応じることができなくなり、つまりエンジンを始動する際にドライバに違和感を与える虞がある。 On the other hand, in order to start the engine quickly, it is conceivable to temporarily reduce the output torque of the second motor. However, the acceleration of the vehicle is temporarily reduced and the torque required by the driver is temporarily met. There is a risk that the driver may feel uncomfortable when starting the engine.
そこで本発明は、第1モータ及び第2モータによってエンジンを円滑に始動するための余力を残したモータ制限トルクを演算し、エンジンの停止制御中には、該モータ制限トルク以内で第1モータ及び第2モータを駆動制御することで、上記課題を解決したハイブリッド車輌の制御装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention calculates a motor limit torque that leaves a surplus force for smoothly starting the engine by the first motor and the second motor, and during the engine stop control, the first motor and the motor within the motor limit torque are calculated. An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle control device that solves the above-mentioned problems by controlling the driving of the second motor.
請求項1に係る本発明は、エンジン(2)に接続された入力軸(5)と、第1モータ(3)と、第2モータ(4)と、駆動車輪(12)に接続される出力軸(6)と、該入力軸(5)、該第1モータ(3)、該第2モータ(4)、及び該出力軸(6)にそれぞれ連結された4つの回転要素(S1及びS2、CR1及びR2、CR2、R1)を有する差動歯車機構(PU)と、を備えたハイブリッド車輌に用いられ、
前記エンジン(2)を駆動制御自在なエンジン制御手段(20)と、前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)を駆動制御自在なモータ制御手段(24)と、を備え、前記エンジン(2)を停止すると共に、前記ハイブリッド車輌が走行し得るように前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)を駆動制御し得、かつ前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)を駆動制御することにより前記エンジン(2)を始動し得るハイブリッド車輌の制御装置(1)において、
前記モータ制御手段(24)は、前記エンジン(2)の停止制御中にて前記第1モータ(3)の回転数(N MG1 )を回転数制御し得る第1モータ制御手段(25)と、前記第2モータ(4)の出力トルク(T MG2 )をトルク制御し得る第2モータ制御手段(26)と、を有し、
前記モータ制御手段(24)は、前記エンジン制御手段(20)による前記エンジン(2)の停止制御中にて、前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)によって前記エンジン(2)を円滑に始動するための余力を残したモータ制限トルク(例えばTMG2_lim)以内で前記第2モータ(4)を駆動制御してなり、
前記モータ制限トルク(T MG2 _lim)は、前記第1モータ(3)の最大トルク(T MG1 _max)で前記エンジン(2)を始動した場合における、前記エンジン(2)の引き摺りトルク(−Te)、前記第1モータ(3)のトルク(T MG1 _max)、及び前記エンジン(2)と前記第1モータ(3)と前記第2モータ(4)とのイナーシャトルク(Ie、I MG1 、I MG2 )、から演算し得る値であって、エンジン回転数を所定時間(t)以内にアイドル回転数まで上昇させるためのエンジン回転角速度(dωe)で前記エンジン(2)を始動し得る値に設定された、
ことを特徴とするハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
The present invention according to
Engine control means (20) capable of driving and controlling the engine (2), and motor control means (24) capable of driving and controlling the first motor (3) and the second motor (4), While stopping the engine (2), the first motor (3) and the second motor (4) can be driven and controlled so that the hybrid vehicle can run, and the first motor (3) and the first motor In the hybrid vehicle control device (1) capable of starting the engine (2) by driving and controlling the two motors (4),
The motor control means (24) includes first motor control means (25) capable of controlling the rotational speed (N MG1 ) of the first motor (3) during stop control of the engine (2) ; Second motor control means (26) capable of torque controlling the output torque (T MG2 ) of the second motor (4) ,
The motor control means (24) is configured such that the engine (2) is driven by the first motor (3) and the second motor (4) during the stop control of the engine (2) by the engine control means (20). the result drives and controls the second motor (4) within the motor limit torque leaving a margin for smooth start (e.g. T MG2 _lim),
The motor limit torque (T MG2 _lim) is the drag torque (−Te) of the engine (2) when the engine (2) is started with the maximum torque (T MG1 _max) of the first motor (3 ). , Torque (T MG1 _max) of the first motor (3), and inertia torque (Ie, I MG1 , I MG2 ) between the engine (2), the first motor (3), and the second motor (4) ), And is set to a value that can start the engine (2) at an engine rotational angular velocity (dωe) for increasing the engine speed to the idle speed within a predetermined time (t). The
There exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle characterized by this.
請求項2に係る本発明は、車速(V)に対応した前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)が記録されている制限トルクマップ(31)を備え、
前記モータ制御手段(24)は、前記車速(V)に基づき前記制限トルクマップ(31)より読み出された前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)以内で前記第2モータ(4)を駆動制御してなる、
請求項1記載のハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
The present invention according to
The motor control means (24) drives and controls the second motor (4) within the motor limit torque (eg, T MG2 _lim) read from the limit torque map (31) based on the vehicle speed (V). Become
It exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle of
請求項3に係る本発明は、前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)を随時演算する制限トルク演算手段(27)を備え、
前記モータ制御手段(24)は、前記制限トルク演算手段(27)により演算された前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)以内で前記第2モータ(4)を駆動制御してなる、
請求項1記載のハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
The present invention according to
It said motor control means (24) is formed by driving and controlling said second motor (4) computed the motor limit torque (e.g. T MG2 _lim) within the said limit torque calculating means (27),
It exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle of
請求項4に係る本発明は、前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)に対して充放電自在なバッテリ(16)と、
前記バッテリ(16)の充電残量を検出自在なバッテリ残量検出手段(29)と、
前記バッテリ残量検出手段(29)により検出された前記バッテリ(16)の充電残量に応じて、前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)を補正する制限トルク補正手段(30)と、を備えてなる、
請求項1ないし3のいずれか記載のハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a battery (16) that is freely chargeable / dischargeable with respect to the first motor (3) and the second motor (4),
Battery remaining amount detecting means (29) capable of detecting the remaining charge of the battery (16);
Limit torque correction means (30) for correcting the motor limit torque (for example, T MG2 _lim) according to the remaining charge amount of the battery (16) detected by the battery remaining amount detection means (29). Become
It exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle in any one of
請求項5に係る本発明は、ドライバの要求するドライバ要求トルク(TFTG)を検出するドライバ要求トルク検出手段(28)と、
前記ドライバ要求トルク(TFTG)に基づき、前記エンジン(2)を停止した状態の前記第1モータ(3)及び前記第2モータ(4)の出力トルク(TMG1,TMG2)を演算するモータトルク演算手段(23)と、
前記モータトルク演算手段(23)により演算された前記エンジン(2)を停止した状態の前記第2モータ(4)の出力トルク(T MG2 )が、前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)以上である場合に、前記エンジン(2)の始動を判定するエンジン始動判定手段(21)と、を備え、
前記エンジン制御手段(20)は、前記エンジン始動判定手段(21)の判定結果に基づき前記エンジン(2)を始動制御してなる、
請求項1ないし4のいずれか記載のハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
The present invention according to
Motors that calculate output torques (T MG1 , T MG2 ) of the first motor (3) and the second motor (4) in a state where the engine (2) is stopped based on the driver request torque (T FTG ). Torque calculating means (23);
The motor torque calculating means output torque of the engine which is calculated by (23) (2) before Symbol second motor in a state of stopping (4) (T MG2) is, the motor limit torque (e.g. T MG2 _lim) or Engine start determination means (21) for determining start of the engine (2),
The engine control means (20) controls the start of the engine (2) based on the determination result of the engine start determination means (21).
It exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle in any one of
請求項6に係る本発明は、前記モータトルク演算手段(23)により演算された前記エンジン(2)を停止した状態の前記第2モータ(4)の出力トルク(T MG2 )が、前記モータ制限トルク(例えばTMG2_lim)以内である場合に、前記エンジン(2)の停止を判定するエンジン停止判定手段(22)を備え、
前記エンジン制御手段(20)は、前記エンジン停止判定手段(22)の判定結果に基づき前記エンジン(2)を停止制御してなる、
請求項5記載のハイブリッド車輌の制御装置(1)にある。
The present invention according to
The engine control means (20) is configured to stop the engine (2) based on the determination result of the engine stop determination means (22).
It exists in the control apparatus (1) of the hybrid vehicle of
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。 In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.
請求項1に係る本発明によると、モータ制御手段が、エンジン制御手段によるエンジンの停止制御中にて、第1モータ及び第2モータによってエンジンを円滑に始動するための余力を残したモータ制限トルク以内で第2モータを駆動制御するので、エンジンを始動する際には、例えば一旦第1モータ及び第2モータの出力トルクを下げることなく、エンジンを円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。また、エンジンを始動する場合の、所定時間以内にアイドル回転数に上昇するためのエンジン回転角加速度に基づきモータ制限トルクを演算するので、第1モータ及び第2モータによりエンジンを始動する際のエンジン回転角加速度を、円滑にエンジンを始動させるようなエンジン回転角加速度にすることができ、それによりエンジンを円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the first aspect of the present invention, the motor control means has a motor limit torque that leaves a surplus power for smoothly starting the engine by the first motor and the second motor during the engine stop control by the engine control means. Since the second motor is driven and controlled within the range, when starting the engine, for example, the engine can be started smoothly without reducing the output torque of the first motor and the second motor. It can prevent giving a sense of incongruity. Further, when starting the engine, the motor limit torque is calculated based on the engine rotation angular acceleration for increasing to the idle rotation speed within a predetermined time. Therefore, the engine when starting the engine with the first motor and the second motor is calculated. The rotational angular acceleration can be an engine rotational angular acceleration that can smoothly start the engine, whereby the engine can be started smoothly and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.
請求項2に係る本発明によると、モータ制御手段は、例えばモータ制限トルクを随時演算することなく、車速に基づき制限トルクマップより読み出されたモータ制限トルク以内で第2モータを駆動制御することができるので、エンジンを始動する際には、エンジンを円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the second aspect of the present invention, the motor control means drives and controls the second motor within the motor limit torque read from the limit torque map based on the vehicle speed, for example, without calculating the motor limit torque as needed. Therefore, when starting the engine, the engine can be started smoothly, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable.
請求項3に係る本発明によると、モータ制御手段は、制限トルク演算手段により演算されたモータ制限トルク以内で第2モータを駆動制御することができるので、エンジンを始動する際には、エンジンを円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the third aspect of the present invention, the motor control means can drive and control the second motor within the motor limit torque calculated by the limit torque calculation means. It is possible to start smoothly, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable.
請求項4に係る本発明によると、制限トルク補正手段が、バッテリ残量検出手段により検出されたバッテリの充電残量に応じて、モータ制限トルクを補正するので、例えばバッテリの充電残量が減少することにより第1モータ乃至第2モータに供給する電圧が降下し、第1モータ乃至第2モータの出力可能なトルクが低くなる場合であっても、第1モータ乃至第2モータからエンジンを円滑に始動するためのトルクが出力できなくなることを防ぐことができる。それにより、エンジンを始動する際には、エンジンを円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the limit torque correction unit corrects the motor limit torque in accordance with the remaining battery charge detected by the remaining battery level detection unit. For example, the remaining battery charge decreases. As a result, even if the voltage supplied to the first motor or the second motor drops and the torque that can be output from the first motor or the second motor becomes low, the engine is smoothly driven from the first motor or the second motor. It is possible to prevent the torque for starting the engine from being output. Thus, when starting the engine, the engine can be started smoothly, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable.
請求項5に係る本発明によると、ドライバ要求トルク検出手段がドライバの要求するドライバ要求トルクを検出し、モータトルク演算手段がドライバ要求トルクに基づき第1モータ及び第2モータの出力トルクを演算し、エンジン始動判定手段がモータトルク演算手段により演算された第2モータの出力トルクが制限トルク演算手段により演算されたモータ制限トルク以上である場合にエンジンの始動を判定し、エンジン制御手段が、エンジン始動判定手段の判定結果に基づきエンジンを始動制御するので、第2モータがモータ制限トルク以上になる前にエンジンを始動することができ、それによりエンジンを円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the driver request torque detection means detects the driver request torque requested by the driver, and the motor torque calculation means calculates the output torque of the first motor and the second motor based on the driver request torque. The engine start determining means determines that the engine starts when the output torque of the second motor calculated by the motor torque calculating means is equal to or greater than the motor limit torque calculated by the limit torque calculating means, and the engine control means Since the engine is controlled to start based on the determination result of the start determination means, the engine can be started before the second motor exceeds the motor limit torque, whereby the engine can be started smoothly and the driver can It can prevent giving a sense of incongruity.
請求項6に係る本発明によると、エンジン停止判定手段がモータトルク演算手段により演算された第2モータの出力トルクが制限トルク演算手段により演算されたモータ制限トルク以内である場合にエンジンの停止を判定し、エンジン制御手段がエンジン停止判定手段の判定結果に基づきエンジンを停止制御するので、エンジンを停止する際には、第2モータの出力トルクをモータ制限トルク未満にすることができ、それにより、例えば直後にエンジンの始動が行われても、エンジンを円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the engine is stopped when the output torque of the second motor calculated by the motor torque calculating means is within the motor limit torque calculated by the limit torque calculating means. Since the engine control means controls the engine stop based on the determination result of the engine stop determination means, the output torque of the second motor can be made less than the motor limit torque when the engine is stopped, thereby For example, even if the engine is started immediately after that, the engine can be started smoothly and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.
以下、本発明に係る実施の形態を図1乃至図5に沿って説明する。図1は本発明に係るハイブリッド車輌の制御装置を示すブロック図、図2は本発明に係るハイブリッド車輌を示すスケルトン図、図3はハイブリッド車輌の制御装置の制御を示すフローチャート、図4は回転数が変化しない際の、エンジン、第1モータ、第2モータ及び出力軸のトルク関係を示す説明図、図5は回転数が変化する際の、エンジン、第1モータ、第2モータ及び出力軸のトルク関係を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a block diagram showing a control device for a hybrid vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a skeleton diagram showing the hybrid vehicle according to the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing control of the control device for the hybrid vehicle, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the torque relationship between the engine, the first motor, the second motor, and the output shaft when there is no change, and FIG. 5 shows the relationship between the engine, the first motor, the second motor, and the output shaft when the rotational speed changes. It is explanatory drawing which shows a torque relationship.
まず、本発明を適用し得るハイブリッド車輌を図2に沿って説明する。図2に示すように、ハイブリッド車輌には、エンジン(E/G)2と駆動車輪12との間に自動変速機としてのトランスミッション10が備えられている。該トランスミッション10は、第1モータ(MG1)3と、第2モータ(MG2)4と、2つのプラネタリギヤが連結された形のシンプソンタイプのプラネタリギヤユニット(差動歯車機構)PUとを有している。また、該プラネタリギヤユニットPUは、4つの回転要素として、サンギヤS1及びサンギヤS2、キャリヤCR2、キャリヤCR1及びリングギヤR2、リングギヤR1を有している。
First, a hybrid vehicle to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the hybrid vehicle includes a
該トランスミッション10の入力軸5には、上記エンジン2のクランク軸が連結されており、該入力軸5は上記プラネタリギヤユニットPUのキャリヤCR2に連結されている。該キャリヤCR2はピニオンP2を有しており、該ピニオンP2は、サンギヤS2及びリングギヤR2に噛合している。該サンギヤS2は、サンギヤS1に連結されていると共に、第1モータ3の(図示を省略した)ロータに連結軸3aを介して連結されている。サンギヤS1は、キャリヤCR1が有するピニオンP1に噛合しており、該ピニオンP1はリングギヤR1に噛合している。該リングギヤR1は、第2モータ4の(図示を省略した)ロータに連結軸4aを介して連結されている。また、該キャリヤCR1は、上記リングギヤR2に連結されており、該キャリヤCR1及び該リングギヤR2は、出力軸6に連結されており、該出力軸6は駆動車輪12に連結されている。
The crankshaft of the
即ち、プラネタリギヤユニットPUの4つの回転要素であるサンギヤS1及びサンギヤS2、キャリヤCR2、キャリヤCR1及びリングギヤR2、リングギヤR1がそれぞれ噛合して連結関係になっており、順に第1モータ3の回転数、エンジン2の回転数、出力軸6の回転数、第2モータ4の回転数が比例関係となるように連結されている(例えば特許文献1の図9、図11、図13、図15参照)。
That is, the four rotational elements of the planetary gear unit PU, the sun gear S1 and the sun gear S2, the carrier CR2, the carrier CR1, the ring gear R2, and the ring gear R1, are meshed with each other and are in a connected relationship. The rotation speed of the
ついで、本発明に係るハイブリッド車輌の制御装置1について図1に沿って説明する。上記ハイブリッド車輌のトランスミッション10には、上記第1モータ3及び第2モータ4に電力の供給・回生を制御自在に行うインバータ回路15と、該インバータ回路15を介して電力供給・充電(回生)を自在に行うバッテリ16とが備えられている。
Next, a
本ハイブリッド車輌の制御装置1には、制御部(ECU)Uが備えられており、該制御部Uには、駆動車輪12、或いは出力軸6の回転数を検出することにより車速を検出する車速センサ17と、不図示の運転席に備えられたアクセルペダルの角度を検出することによりアクセル開度を検出するアクセル回度センサ18とが接続されている。
The
また、該制御部Uには、上記エンジン2を例えばエンジン最適燃費マップEmapに基づき駆動制御自在なエンジン制御手段20が備えられており、また、第1モータ3を回転数制御やトルク制御により駆動制御自在な第1モータ制御手段25と、第2モータ4を回転数制御やトルク制御により駆動制御自在な第2モータ制御手段26とを有するモータ制御手段24が備えられている。
Further, the control unit U is provided with engine control means 20 that can freely control the driving of the
なお、上記第1モータ制御手段25及び第2モータ制御手段26は、インバータ回路15に指令し、該インバータ回路15により制御される電圧値・電流値によって第1モータ3及び第2モータ4の駆動制御を行うものであるが、本明細書中においては発明の理解を容易にするために、単に「第1モータ3及び第2モータ4を制御する」という。
The first motor control means 25 and the second motor control means 26 command the
そして、該制御部Uには、詳しくは後述するように本発明の要部となる、エンジン始動判定手段21と、エンジン停止判定手段22と、モータトルク演算手段23と、制限トルク演算手段27と、ドライバ要求トルク検出手段28、バッテリ残量検出手段29、制限トルク補正手段30とが備えられている。なお、本発明に係るハイブリッド車輌の制御装置1においては、詳しくは後述するように制限トルク演算手段27の替わりに制限トルクマップ31を備えているものであってもよい。
As will be described in detail later, the control unit U includes an engine
つづいて、エンジン2の駆動中で走行する際の制御について説明する。例えばハイブリッド車輌が走行状態である際は、まず、上記車速センサ17により車速Vが検出される。すると、該車速Vから出力軸6の回転数NOが演算される。
Next, control when traveling while the
一方、ドライバ要求トルク検出手段28は、上記車速Vと、アクセル開度センサ18により検出されるアクセル開度Adとに基づき、例えば不図示のマップなどから、ドライバが要求している車輌全体として出力軸6より出力する目標駆動トルク(ドライバ要求トルク)TFTGを決定する(例えば特許文献1の図5参照)。
On the other hand, the driver request torque detection means 28 outputs the entire vehicle requested by the driver from, for example, a map (not shown) based on the vehicle speed V and the accelerator opening Ad detected by the accelerator opening sensor 18. A target drive torque (driver required torque) TFTG output from the
次にエンジン制御手段20は、車速Vと目標駆動トルクTFTGとに基づき、エンジン2より出力する必要なエンジン出力EPOWを車速Vに基づく出力軸回転数Noと目標駆動トルクTFTGとの積(EPOW=No×TFTG)より演算する。そして、エンジン最適燃費マップEmapに基づきエンジン2が燃費効率上の最適な運転状態となる最適燃費曲線と、上記演算されたエンジン出力EPOWとから、目標エンジン回転数NETGと目標エンジントルクTETGとを決定する(即ちEPOW=NETG×TETG)(例えば特許文献1の図6参照)。
Next, based on the vehicle speed V and the target drive torque TFTG , the engine control means 20 calculates the required engine output E POW output from the
なお、例えばバッテリ16の充電残量が少ない場合は、該バッテリ16に充電するための分の充電量αを補正する形で上記エンジン出力EPOWを演算し(EPOW=No×TFTG+α)、例えば反対にバッテリ16の充電残量が多い場合は、該バッテリ16より電力消費を行う分の放電量βを補正する形で上記エンジン出力EPOWを演算し(EPOW=No×TFTG−β)、これら補正されたエンジン出力EPOWに基づき目標エンジン回転数NETGと目標エンジントルクTETGとを決定する。
For example, when the remaining amount of charge of the
つづいて、第1モータ制御手段25は、上述のように演算された出力軸6の回転数NOと、エンジン制御手段20により決定された目標エンジン回転数NETGとに基づき、上記プラネタリギヤユニットPUの(リングギヤR2とキャリヤCR2とサンギヤS2との)ギヤ比の比例関係から第1モータ3の回転数(以下、「MG1回転数」という。)NMG1を演算し、該第1モータ3がMG1回転数NMG1になるように、例えばインバータ回路15の電流値・電圧値に基づき、或いは例えば第1モータ3に設けられた不図示の回転数センサにより検出される回転数に基づき、該第1モータ3のフィードバック制御を行う(回転数制御)。
Subsequently, the first motor control means 25, based on the engine speed N O of the
また、該第1モータ制御手段25は、第1モータ3を該MG1回転数NMG1に制御するために発生する該第1モータ3の出力トルク(以下、「MG1トルク」という。)TMG1を、例えばインバータ回路15における電流値・電圧値などから演算する。なお、この際、第1モータ3の回転方向とトルク出力方向とが、同方向であれば第1モータ3において出力制御となり(即ち電力消費)、反対方向であれば第1モータ3において回生制御となる。
Further, the first motor control means 25 outputs an output torque (hereinafter referred to as “MG1 torque”) T MG1 of the
ついで、第2モータ制御手段26は、上記目標駆動トルクTFTGと、上記目標エンジントルクTETGと、上記MG1トルクTMG1とに基づき、プラネタリギヤユニットPUの(キャリヤCR1及びリングギヤR2と、キャリヤCR2と、サンギヤS1及びサンギヤS2と、リングギヤR1との)ギヤ比の比例関係と、上記出力軸6に目標駆動トルクTFTGが出力されるように第2モータ4の出力トルク(以下、「MG2トルク」という。)TMG2を演算し、該MG2トルクTMG2になるように第2モータ4の駆動制御を行う(トルク制御)。
Next, the second motor control means 26 determines whether the planetary gear unit PU (the carrier CR1 and the ring gear R2, the carrier CR2 and the carrier CR2) is based on the target drive torque T FTG , the target engine torque T ETG, and the MG1 torque T MG1. The proportional relationship of the gear ratio between the sun gear S1 and the sun gear S2 and the ring gear R1 and the output torque (hereinafter referred to as “MG2 torque”) of the
そして、上記エンジン制御手段20によってエンジン2を、上記目標エンジン回転数NETG及び上記目標エンジントルクTETGになるように駆動制御すると、出力軸6(駆動車輪12)に略目標駆動トルクTFTGとなる駆動トルクTOが出力される。
Then, when the
また、例えば車速Vが変化する場合、(車速Vが一定であってもアクセル開度Adに基づき)エンジン回転数NEが変化する場合などは、MG1回転数NMG1及びMG2回転数NMG2が変化することになる。すると、上記第1モータ3のロータ、連結軸3a、サンギヤS1及びサンギヤS2には、MG1回転数NMG1の変化に応じて慣性モーメントIMG1が発生し、また、上記第2モータ4のロータ、連結軸4a、リングギヤR1には、MG2回転数NMG2の変化に応じて慣性モーメントIMG2が発生する。またこの際、各慣性モーメントIMG1,IMG2と各回転角加速度dωMG1,dωMG2に応じて、それぞれイナーシャトルクIMG1×dωMG1,IMG2×dωMG2が発生する。
Also, for example, when the vehicle speed V is changed, such as when (the vehicle speed V is calculated on the basis of the accelerator opening Ad be constant) the engine speed N E changes, the MG1 rotational speed N MG1 and MG2 rotational speed N MG2 Will change. Then, an inertia moment I MG1 is generated in response to a change in the MG1 rotational speed N MG1 in the rotor, the connecting
そこで、上述した第2モータ制御手段26によりMG2トルクTMG2を演算する際に、イナーシャトルクIMG1×dωMG1,IMG2×dωMG2の分を補正する形で該MG2トルクTMG2を演算し、該補正された形で演算されたMG2トルクTMG2に基づき第2モータ4を制御する。これにより、第1モータ3及び第2モータ4に回転数変化が生じる場合でも、ドライバに対する走行フィーリングを悪化させずに、トルク制御を行うことができる。なお、イナーシャトルクIMG1×dωMG1の分を演算する際は、サンギヤS1に対するリングギヤR1のギヤ比に応じて演算することができる。
Therefore, when the MG2 torque T MG2 is calculated by the second motor control means 26, the inertia torque I MG1 × dω MG1 and I MG2 × dω MG2 are corrected in the form of correcting the MG2 torque T MG2 . controlling the
ついで、本発明の要部となるエンジン2の停止制御中における走行中、いわゆるEV走行時の制御について説明する。例えば不図示の運転席などに設けられたイグニッションキーがONされると、図3に示すように、本発明に係るハイブリッド車輌の制御装置1の制御が開始される(S1)。
Next, control during so-called EV traveling during traveling during stop control of the
例えば詳しくは後述するエンジン停止判定手段22によりエンジン2の停止が判定されると(S2のNo)、エンジン制御手段20によりエンジン2が停止するように制御される。すると、図4に示すように、目標エンジン回転数NETG及び目標エンジントルクTETGは0となり、0回転である目標エンジン回転数と車速Vに基づく出力軸6の回転数Noとに基づき、第1モータ制御手段25により第1モータ3が制御されてMG1回転数NMG1になるように回転数制御される(つまりMG1回転数NMG1は逆回転となる)。
For example, when the engine stop determination means 22 described later in detail determines that the
また、第2モータ制御手段26は、上記目標駆動トルクTFTGと、上記回転数制御されている第1モータ3のMG1トルクTMG1とに基づき、プラネタリギヤユニットPUのギヤ比の比例関係とから上記出力軸6に目標駆動トルクTFTGが出力されるようにMG2トルクTMG2を演算し、該MG2トルクTMG2になるように第2モータ4の駆動制御を行う。これにより、上記アクセル開度Adに基づくドライバの要求トルクである目標駆動トルクTFTG通りの駆動トルクToが出力軸6に出力される。
Further, the second motor control means 26 is based on the proportional relationship of the gear ratio of the planetary gear unit PU based on the target drive torque T FTG and the MG1 torque T MG1 of the
なおこの際、MG1トルクTMG1とMG2トルクTMG2と駆動トルクToとの関係は、エンジン回転数Neが0のままである状態を維持するため、即ちプラネタリギヤユニットPUの各回転要素の回転数が上昇しないようにするため、以下に示す数式(1)の関係となる。 At this time, the relationship between the MG1 torque T MG1 , the MG2 torque T MG2 and the driving torque To maintains the state where the engine rotational speed Ne remains 0, that is, the rotational speed of each rotational element of the planetary gear unit PU is In order not to rise, the relationship of the following formula (1) is established.
また、MG1トルクTMG1とMG2トルクTMG2との関係は、プラネタリギヤユニットPUの各回転要素のギヤ比の関係から、以下に示す数式(2)の関係となる。 Further, the relationship between the MG1 torque T MG1 and the MG2 torque T MG2 is expressed by the following equation (2) from the relationship of the gear ratios of the rotating elements of the planetary gear unit PU.
そして、上記式(1)及び式(2)の関係から、駆動トルクToを出力するためのMG2トルクTMG2は、以下に示す数式(3)により演算される。 From the relationship between the above formulas (1) and (2), the MG2 torque TMG2 for outputting the drive torque To is calculated by the following formula (3).
つづいて、エンジン2を円滑に始動するための第2モータ4の制限トルクについて説明する。EV走行時においては、制限トルク演算手段27により第2モータ4の制限トルク(モータ制限トルク)TMG2_limが演算される。
Next, the limit torque of the
詳細に説明すると、例えばエンジン2を停止した状態からエンジン2を始動するためには、図5に示すように、エンジン2がトルクを出力していないため、引き摺りトルク−Teが発生する。また、エンジン2を例えばアイドル回転数まで上昇させるため、エンジン2と、第1モータ3(連結軸3a、サンギヤS1、及びサンギヤS2)と、第2モータ4(連結軸4a、リングギヤR1)とには、それぞれ回転数変化が発生するので、それぞれの回転角加速度に応じたイナーシャトルクIe×dωe,IMG1×dωMG1,IMG2×dωMG2が発生する。そのため、駆動トルクToがそのままである際の、エンジン2、第1モータ3、第2モータ4におけるトルク作用をプラネタリギヤユニットPUの各回転要素のギヤ比の関係に基づき示すと、以下に示す数式(4)の関係となる。
More specifically, for example, in order to start the
また、第2モータ4の回転角加速度dωMG2は、ギヤ比の関係からエンジン2の回転角加速度dωeに置き換えると、以下に示す数式(5)の関係となる。
Further, rotational angular acceleration d [omega MG2 of the
更に、第1モータ3の回転角加速度dωMG1は、ギヤ比の関係からエンジン2の回転角加速度dωeに置き換えると、以下に示す数式(6)の関係となる。
Further, rotational angular acceleration d [omega MG1 of the
これら式(4)、式(5)、式(6)から、エンジン2の回転角加速度dωeを示すと、以下に示す数式(7)の関係となる。
From these formulas (4), (5), and (6), the rotational angular acceleration dωe of the
即ち、EV走行時における駆動トルクToは、式(3)で示すようにMG2トルクTMG2に比例するが、式(7)に示すように、MG2トルクTMG2が大きくなるほど、エンジン2の回転角加速度dωeが小さくなり、つまりエンジン回転数Neが上昇し難くなる。そこで、エンジン2を円滑に始動するため、即ちエンジン2を所定時間内にアイドル回転数まで上昇させるためには、第2モータ4のMG2トルクTMG2に制限を設けて余力を残しておく必要がある。
That is, the drive torque To during EV traveling is proportional to the MG2 torque TMG2 as shown in the equation (3), but as shown in the equation (7), the rotation angle of the
ここで、例えば第1モータ3が最大トルクであるMG1トルクTMG1_maxを出力している場合を想定して、上記式(7)に基づき第2モータ4の制限トルクTMG2_limを示すと、以下に示す数式(8)の関係となる。
Here, for example, assuming that the
一方、エンジン2をアイドル回転数(例えば800rpm)まで上昇させる時間をt(例えば0.5秒)とすると、エンジン2の回転角加速度dωeは、dωe=アイドル回転数[rpm]×2π÷60/t[sec]により求めることができるため、アイドル回転数と、エンジン2をアイドル回転数まで上昇させる時間tとを設定することで、第2モータ4の制限トルクTMG2_limを設定することができる。
On the other hand, if the time for raising the
なお、上述したエンジン2の引き摺りトルク−Teは、例えばエンジン2が低温である場合など、エンジンオイルの粘性によって、その大きさが変化するので、つまりエンジン2の引き摺りトルク−Teの変化量に応じて制限トルクTMG2_limも補正する形となることが好ましい(式(4)、式(7)、及び式(8)参照)。
Note that the drag torque -Te of the
そして、図3に示すように、EV走行時、つまりエンジン制御手段20によりエンジン2が停止制御されている間は、第2モータ4のMG2トルクTMG2を制限トルクTMG2_lim以内に制限しておき(S3)、リターンする(S6)。なお、勿論、第2モータ4のMG2トルクTMG2は、制限トルクTMG2_lim以内であれば、目標駆動トルク(ドライバ要求トルク)TFTGに応じて出力される。
Then, as shown in FIG. 3, during the EV running, i.e. while the by the
また、第2モータ4のMG2トルクTMG2が制限トルクTMG2_lim以内に制限されるので、このEV走行時に出力軸6に出力されるEV走行最大トルクTo_EVは、以下に示す数式(9)の関係となる。
Further, since the MG2 torque T MG2 of the
以上の説明においては、制限トルク演算手段27により第2モータ4の制限トルクTMG2_limを演算して得るものについて説明したが、あらかじめ演算しておき、制限トルクマップ31として備えておいてもよい。この際、車速Vに応じてMG1回転数NMG1、MG2回転数NMG2、出力軸回転数Noが変化するため、エンジン2を始動する際のイナーシャトルクIMG1×dωMG1,IMG2×dωMG2も変化することになるので、制限トルクマップ31には、車速V(即ち出力軸回転数No)に対応した制限トルクTMG2_limをあらかじめ演算して記録しておく。そして、車速Vに基づき制限トルクTMG2_limを読み出すことで、随時演算することなく、制限トルクTMG2_limを求めることができる。
In the above description, what is obtained by calculating the limit torque T MG2 _lim of the
つづいて、バッテリ16の充電残量(SOC)に応じて制限トルクTMG2_limを補正する際について説明する。例えばインバータ回路15内などに昇圧回路が備えられていないものにあっては、バッテリ16の充電残量が低下するにつれて、第1モータ3乃至第2モータ4に供給する電圧が降下することになる。即ち第2モータ4に供給される電圧が降下することは、たとえ第2モータ4のMG2トルクTMG2が制限トルクTMG2_lim以内であっても、第2モータ4からエンジン2を円滑に始動するためのトルクが出力できない場合が生じる。
Next, a description will be given of correcting the limit torque T MG2 _lim according to the remaining charge (SOC) of the
そこで、バッテリ残量検出手段29によりバッテリ16の充電残量を検出し、該検出されたバッテリ16の充電残量に応じて(即ち充電残量が低下して第2モータ4に供給する電圧が降下した分に応じて)、制限トルク補正手段30が制限トルク演算手段27により演算された制限トルクTMG2_limが低くなるように補正する。これにより、第2モータ4からエンジン2を円滑に始動するためのトルクが出力できなくなることを防ぐことができる。
Therefore, the remaining charge amount of the
なお、上述した制限トルクマップ31より制限トルクTMG2_limを読み出して求める場合であっても、同様に制限トルク補正手段30により演制限トルクTMG2_limを補正することで、第2モータ4からエンジン2を円滑に始動するためのトルクが出力できなくなることを防ぐことができる。
Even if the finding reads the limit torque T MG2 _lim than the
つづいて、エンジン2を始動する際について説明する。上述したEV走行時においては、モータトルク演算手段23によって、目標駆動トルク(ドライバ要求トルク)TFTGに応じて出力されるべき第1モータ3及び第2モータ4の出力トルク、特に上記式(3)に基づきエンジン2が停止している際のMG2トルクTMG2が演算される。なお、MG2トルクTMG2が演算されると、上記式(1)及び式(2)に基づき、MG1トルクTMG1も決定されるので、本実施の形態では、MG2トルクTMG2だけを演算した場合について説明する。
Next, the case where the
例えばEV走行中にモータトルク演算手段23により演算されたMG2トルクTMG2が、上記制限トルク演算手段27により演算された制限トルクTMG2_lim以上となると、即ち第2モータ4によりエンジン2が円滑に始動できなくなるので、エンジン始動判定21によりエンジン2の始動が判定され、該判定に基づきエンジン制御手段20が該エンジン2を始動制御する(S2のYes)。これにより、第2モータ4のMG2トルクTMG2が制限トルクTMG2_lim以上となることはなく、エンジン2が円滑に始動される。
For example, when the MG2 torque T MG2 calculated by the motor torque calculation means 23 during EV traveling becomes equal to or greater than the limit torque T MG2 _lim calculated by the limit torque calculation means 27, that is, the
また、このエンジン2が始動された状態、つまり上述したエンジン2の駆動中で走行する状態では、MG2トルクTMG2が制限トルクTMG2_lim以上であって、つまりドライバ要求トルクTFTGがEV走行最大トルクTo_EVよりも大きいので(S4のYes)、そのままリターンされる(S6)。
In a state where the
つづいて、エンジン2を停止する際について説明する。上述したエンジン2の駆動中で走行する状態においても、モータトルク演算手段23によって、エンジン2が停止したている際の(即ちエンジン2が停止した場合を仮定して)、目標駆動トルク(ドライバ要求トルク)TFTGに応じて出力されるべきMG2トルクTMG2が演算される。
Next, a case where the
このようにモータトルク演算手段23により演算されたMG2トルクTMG2が、上記制限トルク演算手段27により演算された制限トルクTMG2_lim以内となると、つまりドライバ要求トルクTFTGがEV走行最大トルクTo_EVよりも小さくなり(S4のNo)、例えばエンジン2を停止した直後であっても第2モータ4によりエンジン2を円滑に始動できるので、エンジン停止判定22によりエンジン2の停止が判定され(S5)、該判定に基づきエンジン制御手段20が該エンジン2を停止制御し、リターンする(S6)。これにより、第2モータ4のMG2トルクTMG2が制限トルクTMG2_lim以上となることはなく、必ずエンジン2が円滑に始動される。以降、ハイブリッド車輌の走行中においては、ハイブリッド車輌の制御装置1によって、図3に示す制御が繰り返し行われる。
Thus, when the MG2 torque T MG2 calculated by the motor torque calculating means 23 is within the limit torque T MG2 _lim calculated by the limit torque calculating means 27, that is, the driver required torque T FTG is greater than the EV traveling maximum torque To_EV. Since the
以上説明したように本発明に係るハイブリッド車輌の制御装置1によると、モータ制御手段24が、エンジン制御手段20によるエンジン2の停止制御中にて、エンジン2を円滑に始動するための余力を残した制限トルクTMG2_lim以内で第2モータ4を駆動制御するので、エンジン2を始動する際には、例えば一旦第1モータ3及び第2モータ4の出力トルクを下げることなく、エンジン2を円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
As described above, according to the
また、モータ制御手段24は、例えば制限トルクTMG2_limを随時演算することなく、車速Vに基づき制限トルクマップ31より読み出された制限トルクTMG2_lim以内で第2モータ4を駆動制御することができるので、エンジン2を始動する際には、エンジン2を円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
The motor control means 24, for example, the limit torque T MG2 without calculating any time _lim, that controls the driving of the
更に、モータ制御手段24は、制限トルク演算手段27により随時演算された制限トルクTMG2_lim以内で第2モータ4を駆動制御することができるので、エンジン2を始動する際には、エンジン2を円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
Furthermore, since the motor control means 24 can drive and control the
また、制限トルク演算手段27が、第2モータ制御手段26により駆動制御される第2モータ4のMG2トルクTMG2によってエンジン2を始動する場合のエンジン回転角加速度dωeを演算し、該演算されたエンジン回転角加速度dωeに基づきモータ制限トルクTMG2_limを演算するので、第1モータ3及び第2モータ4によりエンジン2を始動する際のエンジン回転角加速度dωeを、円滑にエンジン2を始動させるようなエンジン回転角加速度dωeにすることができ、それによりエンジン2を円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
Further, the limit torque calculation means 27 calculates the engine rotation angular acceleration dωe when the
更に、制限トルク補正手段30が、バッテリ残量検出手段29により検出されたバッテリ16の充電残量に応じて、制限トルクTMG2_limを補正するので、例えばバッテリ16の充電残量が減少することにより第2モータ4に供給する電圧が降下し、第2モータ4の出力可能なトルクが低くなる場合であっても、第2モータ4からエンジン2を円滑に始動するためのトルクが出力できなくなることを防ぐことができる。それにより、エンジン2を始動する際には、エンジン2を円滑に始動することができ、それによりドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
Furthermore, since the limit
また、ドライバ要求トルク検出手段28がドライバの要求するドライバ要求トルクTFTGを検出し、モータトルク演算手段23がドライバ要求トルクTFTGに基づき第2モータ4のMG2トルクTMG2を演算し、エンジン始動判定手段21がモータトルク演算手段23により演算されたMG2トルクTMG2が制限トルク演算手段27により演算されたモータ制限トルクTMG2_lim以上である場合にエンジン2の始動を判定し、エンジン制御手段20が、エンジン始動判定手段21の判定結果に基づきエンジン2を始動制御するので、第2モータ4がモータ制限トルクTMG2_lim以上になる前にエンジン2を始動することができ、それによりエンジン2を円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
The driver request torque detection means 28 detects the driver request torque T FTG requested by the driver, and the motor torque calculation means 23 calculates the MG2 torque T MG2 of the
更に、エンジン停止判定手段22がモータトルク演算手段23により演算された第2モータ4のMG2トルクTMG2が制限トルク演算手段27により演算されたモータ制限トルクTMG2_lim以内である場合にエンジン2の停止を判定し、エンジン制御手段20がエンジン停止判定手段22の判定結果に基づきエンジン2を停止制御するので、エンジン2を停止する際には、第2モータ4のMG2トルクTMG2をモータ制限トルクTMG2_lim未満にすることができ、それにより、例えば直後にエンジン2の始動が行われても、エンジン2を円滑に始動することができて、ドライバに違和感を与えることを防ぐことができる。
Further, when the MG2 torque T MG2 of the
なお、本実施の形態においては、第2モータ4の制限トルクTMG2_limを演算し、EV走行時の第2モータ4を該制限トルクTMG2_lim以内に制御するものについて説明したが、これに限らず、第1モータ3のMG1トルクTMG1と第2モータ4のMG2トルクTMG2との比例関係から(式(1)及び式(2)参照)、第1モータ3の制限トルクを演算し、EV走行時の第1モータ3を該制限トルク以内に制御するものであっても、同様に制御することが可能である。
In the present embodiment, the limit torque T MG2 _lim of the
また、以上に説明したトランスミッション10の制御においては、第1モータ制御手段32により第1モータ3を回転数制御し、第2モータ制御手段33により第2モータ4をトルク制御するものについて説明したが、反対に第2モータ制御手段33により第2モータ4を回転数制御し、第1モータ制御手段32により第1モータ3をトルク制御するようにしてもよい。
In the control of the
更に、以上に説明したハイブリッド機構20においては、いわゆるシンプソンタイプのプラネタリギヤユニットPUを用いたものを説明したが、例えばラビニヨタイプのプラネタリギヤユニットを用いてもよく、更に、例えばプラネタリギヤを2つ用いたものであってもよく、つまり4つの回転要素を有してそれら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1モータ、第2モータ、及び出力軸を連結関係にするものであれば、どのようなものであってもよい。
Further, in the
また、本ハイブリッド機構20においては、上述のように4つの回転要素を有する差動歯車機構(プラネタリギヤユニットPU)を備えたものを一例として説明したが、例えば5つの回転要素を有して、4つの回転要素のそれぞれにエンジン、第1モータ、第2モータ、及び出力軸を連結する他に、5つ目の回転要素に例えばブレーキなどを連結するようなハイブリッド機構に本発明を用いてもよい。更に、例えば6つの回転要素を有している差動歯車機構を備えたハイブリッド機構に本発明を用いるものであってもよく、つまり少なくとも4つ以上の回転要素を有する差動歯車機構を備えたハイブリッド機構であれば、どのようなものに本発明を用いてもよい。
Further, in the
1 ハイブリッド車輌の制御装置
2 エンジン
3 第1モータ
4 第2モータ
5 入力軸
6 出力軸
12 駆動車輪
20 エンジン制御手段
21 エンジン始動判定手段
22 エンジン停止判定手段
23 モータトルク演算手段
24 モータ制御手段
25 第1モータ制御手段
26 第2モータ制御手段
27 制限トルク演算手段
28 ドライバ要求トルク検出手段
29 バッテリ残量検出手段
30 制限トルク補正手段
31 制限トルクマップ
PU 差動歯車機構(プラネタリギヤユニット)
S1 回転要素(サンギヤ)
S2 回転要素(サンギヤ)
CR1 回転要素(キャリヤ)
CR2 回転要素(キャリヤ)
R1 回転要素(リングギヤ)
R2 回転要素(リングギヤ)
NMG1 第1モータの回転数
TMG1 第1モータの出力トルク
TMG2 第2モータの出力トルク
TMG2_lim モータ制限トルク
TFTG ドライバ要求トルク
dωe エンジン回転角加速度
dωMG1 第1モータの回転角加速度
dωMG2 第2モータの回転角加速度
V 車速
DESCRIPTION OF
S1 Rotating element (sun gear)
S2 Rotating element (sun gear)
CR1 Rotating element (carrier)
CR2 Rotating element (carrier)
R1 Rotating element (ring gear)
R2 Rotating element (ring gear)
N MG1 First motor speed T MG1 First motor output torque T MG2 Second motor output torque T MG2 _lim Motor limit torque T FTG driver required torque dωe Engine rotation angular acceleration dω MG1 first motor rotation angular acceleration dω MG2 second motor rotation angular acceleration V Vehicle speed
Claims (6)
前記エンジンを駆動制御自在なエンジン制御手段と、前記第1モータ及び前記第2モータを駆動制御自在なモータ制御手段と、を備え、前記エンジンを停止すると共に、前記ハイブリッド車輌が走行し得るように前記第1モータ及び前記第2モータを駆動制御し得、かつ前記第1モータ及び前記第2モータを駆動制御することにより前記エンジンを始動し得るハイブリッド車輌の制御装置において、
前記モータ制御手段は、前記エンジンの停止制御中にて前記第1モータの回転数を回転数制御し得る第1モータ制御手段と、前記第2モータの出力トルクをトルク制御し得る第2モータ制御手段と、を有し、
前記モータ制御手段は、前記エンジン制御手段による前記エンジンの停止制御中にて、前記第1モータ及び前記第2モータによって前記エンジンを円滑に始動するための余力を残したモータ制限トルク以内で前記第2モータを駆動制御してなり、
前記モータ制限トルクは、前記第1モータの最大トルクで前記エンジンを始動した場合における、前記エンジンの引き摺りトルク、前記第1モータのトルク、及び前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとのイナーシャトルク、から演算し得る値であって、エンジン回転数を所定時間以内にアイドル回転数まで上昇させるためのエンジン回転角速度で前記エンジンを始動し得る値に設定された、
ことを特徴とするハイブリッド車輌の制御装置。 An input shaft connected to the engine, a first motor, a second motor, an output shaft connected to the drive wheel, and the input shaft, the first motor, the second motor, and the output shaft are connected to each other. A differential gear mechanism having four rotating elements, and a hybrid vehicle including
An engine control means capable of driving and controlling the engine; and a motor control means capable of controlling and driving the first motor and the second motor so that the engine can be stopped and the hybrid vehicle can run. In a hybrid vehicle control device capable of driving and controlling the first motor and the second motor and starting the engine by driving and controlling the first motor and the second motor,
The motor control means includes first motor control means capable of controlling the rotational speed of the first motor during stop control of the engine, and second motor control capable of torque-controlling the output torque of the second motor. Means,
The motor control means includes the first motor and the second motor during the engine stop control by the engine control means within the motor limit torque that leaves a surplus power for smoothly starting the engine . 2 motor will be driven and controlled,
The motor limit torque includes the drag torque of the engine, the torque of the first motor, and the engine, the first motor, and the second motor when the engine is started with the maximum torque of the first motor. A value that can be calculated from the inertia torque, and is set to a value that can start the engine at an engine rotational angular velocity for increasing the engine speed to an idle speed within a predetermined time.
A control apparatus for a hybrid vehicle characterized by the above.
前記モータ制御手段は、前記車速に基づき前記制限トルクマップより読み出された前記モータ制限トルク以内で前記第2モータを駆動制御してなる、
請求項1記載のハイブリッド車輌の制御装置。 A limit torque map in which the motor limit torque corresponding to the vehicle speed is recorded;
The motor control means drives and controls the second motor within the motor limit torque read from the limit torque map based on the vehicle speed.
The control device for a hybrid vehicle according to claim 1.
前記モータ制御手段は、前記制限トルク演算手段により演算された前記モータ制限トルク以内で前記第2モータを駆動制御してなる、
請求項1記載のハイブリッド車輌の制御装置。 Limit torque calculating means for calculating the motor limit torque as needed,
The motor control means drives and controls the second motor within the motor limit torque calculated by the limit torque calculation means.
The control device for a hybrid vehicle according to claim 1.
前記バッテリの充電残量を検出自在なバッテリ残量検出手段と、
前記バッテリ残量検出手段により検出された前記バッテリの充電残量に応じて、前記モータ制限トルクを補正する制限トルク補正手段と、を備えてなる、
請求項1ないし3のいずれか記載のハイブリッド車輌の制御装置。 A battery freely chargeable / dischargeable with respect to the first motor and the second motor;
Battery remaining amount detecting means capable of detecting the remaining amount of charge of the battery;
Limit torque correction means for correcting the motor limit torque in accordance with the remaining charge amount of the battery detected by the battery remaining amount detection means,
The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
前記ドライバ要求トルクに基づき、前記エンジンを停止した状態の前記第1モータ及び前記第2モータの出力トルクを演算するモータトルク演算手段と、
前記モータトルク演算手段により演算された前記エンジンを停止した状態の前記第2モータの出力トルクが、前記モータ制限トルク以上である場合に、前記エンジンの始動を判定するエンジン始動判定手段と、を備え、
前記エンジン制御手段は、前記エンジン始動判定手段の判定結果に基づき前記エンジンを始動制御してなる、
請求項1ないし4のいずれか記載のハイブリッド車輌の制御装置。 A driver request torque detecting means for detecting a driver request torque requested by the driver;
Motor torque calculation means for calculating output torques of the first motor and the second motor in a state where the engine is stopped based on the driver request torque;
Output torque before Symbol second motor state of stopping the engine computed by the motor torque calculating means, when the at motor limit torque or more, and a engine start judging means for judging the start of the engine Prepared,
The engine control means is configured to start the engine based on a determination result of the engine start determination means.
The control apparatus of the hybrid vehicle in any one of Claims 1 thru | or 4 .
前記エンジン制御手段は、前記エンジン停止判定手段の判定結果に基づき前記エンジンを停止制御してなる、
請求項5記載のハイブリッド車輌の制御装置。 Output torque before Symbol second motor state of stopping the engine computed by the motor torque calculating means, when the is within the motor limit torque, an engine stop determination means for determining a stop of the engine,
The engine control unit is configured to stop the engine based on a determination result of the engine stop determination unit.
The control device for a hybrid vehicle according to claim 5 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003348771A JP4110277B2 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Control device for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003348771A JP4110277B2 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Control device for hybrid vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005117779A JP2005117779A (en) | 2005-04-28 |
JP4110277B2 true JP4110277B2 (en) | 2008-07-02 |
Family
ID=34540859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003348771A Expired - Fee Related JP4110277B2 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Control device for hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4110277B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3711984B2 (en) * | 2003-02-14 | 2005-11-02 | 日産自動車株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
EP1782988A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-09 | MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.p.A. | Hybrid-drive vehicle |
JP4816291B2 (en) * | 2006-07-05 | 2011-11-16 | 日産自動車株式会社 | Motor lock prevention device for hybrid vehicle |
JP4797878B2 (en) * | 2006-08-15 | 2011-10-19 | 日産自動車株式会社 | Electric vehicle control device for hybrid vehicle |
US8543274B2 (en) | 2009-06-25 | 2013-09-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Power output apparatus |
JP2011046353A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Suzuki Motor Corp | Hybrid vehicle |
JP6102583B2 (en) * | 2013-07-08 | 2017-03-29 | 日産自動車株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
JP7014016B2 (en) * | 2018-04-02 | 2022-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
WO2023073894A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | 日立Astemo株式会社 | Engine control device and engine control method |
-
2003
- 2003-10-07 JP JP2003348771A patent/JP4110277B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005117779A (en) | 2005-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7762365B2 (en) | Electric vehicle drive control device and control method therefor | |
US7492114B2 (en) | Electric vehicle drive control device and control method therefor | |
JP4267612B2 (en) | Drive device, automobile equipped with the same, and drive device control method | |
JP4270275B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP2002195137A (en) | Hybrid vehicle and control method for the same | |
JP4281750B2 (en) | Vehicle and vehicle control method | |
US11208112B2 (en) | Drive force control system for vehicle | |
CN108327708B (en) | Vehicle control device | |
JP4311400B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4297108B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP4110277B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
WO2008075479A1 (en) | Device and method for controlling vehicle | |
JP2008143316A (en) | Power output device, control method and vehicle | |
JP4365354B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP4462219B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4241710B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP2006304389A (en) | Vehicle and its control method | |
JP2007210409A (en) | Vehicle, and control method for vehicle | |
JP4291824B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP4215030B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP2006044536A (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4301252B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE | |
JP4157504B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, HYBRID VEHICLE HAVING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE | |
JP2009280011A (en) | Vehicle, control method thereof, and drive unit | |
JP2007176295A (en) | Hybrid vehicle and its control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080317 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |