JP4692498B2 - Vehicle and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、車両およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.
従来、この種の車両としては、目標車速で定速走行するときには、目標車速と車速との差分に基づいて目標車速で定速走行するのに出力すべきトルクを計算し、このトルクがエンジンとモータとから出力されるよう制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、エンジン出力を一定として不足するトルクをモータから出力するものとしている。
上述した車両のように、目標車速と車速との差分に基づいて目標車速で定速走行するのに出力すべきトルクを計算するものでは、場合によっては、必要なトルクを出力することができないのにトルクを出力するように制御する場合がある。例えば、モータの温度が高くなってモータの駆動制限がなされているときには、全体として出力可能な最大トルクが小さくなっているのにも拘わらず、最大トルクより大きなトルクが必要なトルクとして計算されると、そのトルクを出力するよう制御してしまう。 As in the case of the vehicle described above, the torque that should be output to travel at a constant speed at the target vehicle speed based on the difference between the target vehicle speed and the vehicle speed cannot be output in some cases. May be controlled to output torque. For example, when the motor temperature is high and the drive of the motor is limited, the torque that is larger than the maximum torque is calculated as the torque that is required even though the maximum torque that can be output as a whole is small. And control to output the torque.
本発明の車両およびその制御方法は、目標車速で定速走行するときに駆動装置から出力可能な許容駆動力をより適正に設定すると共にその範囲内の駆動力を駆動装置から出力して定速走行することを目的とする。 The vehicle of the present invention and its control method set the allowable driving force that can be output from the driving device more appropriately when traveling at a constant speed at the target vehicle speed, and output the driving force within the range from the driving device to the constant speed. The purpose is to travel.
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明の車両は、
走行用の駆動力を出力する駆動装置と、
目標車速を設定すると共に該目標車速での定速走行を指示する定速走行指示手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
複数の要因の各々に対する前記駆動装置から出力してもよい複数の最大駆動力のうち最小の駆動力を許容駆動力として設定する許容駆動力設定手段と、
前記定速走行が指示されたときには、前記検出された車速と前記設定された目標車速とに基づいて前記目標車速で定速走行するために前記駆動装置から出力すべき要求駆動力を設定すると共に前記設定された許容駆動力で該設定した要求駆動力を制限して得られる実行用駆動力が前記駆動装置から出力されるよう該駆動装置を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
A driving device that outputs driving force for traveling;
Constant speed travel instruction means for setting a target vehicle speed and instructing constant speed travel at the target vehicle speed;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
An allowable driving force setting means for setting a minimum driving force as an allowable driving force among a plurality of maximum driving forces that may be output from the driving device for each of a plurality of factors;
When the constant speed running is instructed, a required driving force to be output from the driving device for running at a constant speed at the target vehicle speed is set based on the detected vehicle speed and the set target vehicle speed. Control means for controlling the driving device so that an execution driving force obtained by limiting the set required driving force with the set allowable driving force is output from the driving device;
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、複数の要因の各々に対する駆動装置から出力してもよい複数の最大駆動力のうち最小の駆動力を許容駆動力として設定する。これにより、駆動装置から出力してもよい許容駆動力をより適正に設定することができる。そして、定速走行が指示されたときには、車速と目標車速とに基づいて目標車速で定速走行するために駆動装置から出力すべき要求駆動力を設定すると共に設定した許容駆動力で要求駆動力を制限して得られる実行用駆動力が駆動装置から出力されるよう駆動装置を制御する。これにより、より適正に設定された許容駆動力の範囲内の駆動力を駆動装置から出力して定速走行することができる。 In the vehicle of the present invention, the minimum driving force among the plurality of maximum driving forces that may be output from the driving device for each of the plurality of factors is set as the allowable driving force. Thereby, the allowable driving force that may be output from the driving device can be set more appropriately. When a constant speed traveling is instructed, a required driving force to be output from the drive device for traveling at a constant speed at the target vehicle speed is set based on the vehicle speed and the target vehicle speed, and the required driving force is set with the set allowable driving force. The driving device is controlled so that the driving force for execution obtained by limiting the output is output from the driving device. Accordingly, it is possible to travel at a constant speed by outputting the driving force within the range of the allowable driving force set more appropriately from the driving device.
こうした本発明の車両において、前記複数の最大駆動力は、前記駆動装置の性能に基づく最大駆動力の他に、アクセル開度と車速に対して予め設定されたアクセル開度車速対応関係に基づく最大駆動力、予め設定された最高車速の制限に基づく最大駆動力、走行モードに基づく最大駆動力、前記駆動装置への駆動制限に基づく最大駆動力、のうち少なくとも一つを含むものとすることもできる。こうすれば、より適正に許容駆動力を設定することができる。 In such a vehicle of the present invention, the plurality of maximum driving forces are the maximum based on the accelerator opening degree vehicle speed correspondence relationship set in advance with respect to the accelerator opening degree and the vehicle speed, in addition to the maximum driving force based on the performance of the driving device. It may include at least one of a driving force, a maximum driving force based on a preset maximum vehicle speed limit, a maximum driving force based on a driving mode, and a maximum driving force based on a driving limit on the driving device. In this way, the allowable driving force can be set more appropriately.
この駆動装置の性能に基づく最大駆動力を複数の最大駆動力の一つに含む態様の本発明の車両において、前記駆動装置は、走行用の駆動力を出力可能な内燃機関と走行用の駆動力を出力可能な電動機と前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段とを備え、前記駆動装置の性能に基づく最大駆動力は、前記内燃機関および前記電動機から出力可能な最大駆動力と、前記蓄電手段の状態に基づいて前記駆動装置から出力可能な最大パワーに基づく最大駆動力と、を含む、ものとすることもできる。この場合、前記駆動装置は、動力を入出力する発電機と、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備え、前記駆動装置の性能に基づく最大駆動力は、前記発電機の回転数制限に基づく最大駆動力と、前記3軸式動力入出力手段の性能に基づく最大駆動力と、を含む、ものとすることもできる。 In the vehicle of the present invention in which the maximum driving force based on the performance of the driving device is included in one of the plurality of maximum driving forces, the driving device includes an internal combustion engine capable of outputting a driving force for driving and a driving for driving An electric motor capable of outputting a force and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and the maximum driving force based on the performance of the driving device is the maximum driving force that can be output from the internal combustion engine and the electric motor, And a maximum driving force based on the maximum power that can be output from the driving device based on the state of the power storage means. In this case, the drive device is connected to three axes of a generator that inputs and outputs power, a drive shaft that is connected to an output shaft and an axle of the internal combustion engine, and a rotary shaft of the generator. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from any one of the two shafts, and the maximum driving force based on the performance of the driving device is the generator The maximum driving force based on the rotational speed limit of the motor and the maximum driving force based on the performance of the three-axis power input / output means may be included.
本発明の車両の制御方法は、
走行用の駆動力を出力する駆動装置と、目標車速を設定すると共に該目標車速での定速走行を指示する定速走行指示手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記定速走行が指示されたときには、車速と前記設定した目標車速とに基づいて前記目標車速で定速走行するために前記駆動装置から出力すべき要求駆動力を設定すると共に複数の要因の各々に対する前記駆動装置から出力してもよい複数の最大駆動力のうち最小の駆動力としての許容駆動力により前記設定した要求駆動力を制限して得られる実行用駆動力が前記駆動装置から出力されるよう該駆動装置を制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
A vehicle control method comprising: a driving device that outputs a driving force for traveling; and a constant speed traveling instruction unit that sets a target vehicle speed and instructs constant speed traveling at the target vehicle speed,
When the constant speed running is instructed, a required driving force to be output from the driving device to set a constant speed at the target vehicle speed is set based on the vehicle speed and the set target vehicle speed, and each of a plurality of factors A driving force for execution obtained by limiting the set required driving force with an allowable driving force as a minimum driving force among a plurality of maximum driving forces that may be output from the driving device is output from the driving device. Controlling the drive so that
It is characterized by that.
この本発明の車両の制御方法では、定速走行が指示されたときには、車速と目標車速とに基づいて目標車速で定速走行するために駆動装置から出力すべき要求駆動力を設定すると共に複数の要因の各々に対する駆動装置から出力してもよい複数の最大駆動力のうち最小の駆動力としての許容駆動力により要求駆動力を制限して得られる実行用駆動力が駆動装置から出力されるよう駆動装置を制御する。これにより、より適正な許容駆動力を設定することができると共に設定した許容駆動力の範囲内の駆動力を駆動装置から出力して定速走行することができる。 In the vehicle control method according to the present invention, when a constant speed traveling is instructed, a required driving force to be output from the driving device to set a constant speed at the target vehicle speed is set based on the vehicle speed and the target vehicle speed, and a plurality of driving forces are set. The driving device outputs the driving force for execution obtained by limiting the required driving force by the allowable driving force as the minimum driving force among the plurality of maximum driving forces that may be output from the driving device for each of the above factors. Control the drive device. As a result, a more appropriate allowable driving force can be set, and a driving force within the set allowable driving force can be output from the driving device to travel at a constant speed.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20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、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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ECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、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からの信号やモータMG2に取り付けられた温度センサ46からのモータ温度Tm,図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
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。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図2に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図3にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、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,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,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,運転席近傍に取り付けられ定速走行モードを設定すると共に目標車速V*を設定するクルーズスイッチ90からの定速走行モード設定信号や目標車速設定信号,運転席近傍に取り付けられスリップに応じてアクセル開度Accに対する駆動力を調整して雪道などの摩擦係数の小さな道路の走行を容易にするスノーモードを設定するスノーモードスイッチ92からのスノーモード設定信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
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、特にクルーズスイッチ90により目標車速V*で定速走行するよう設定がなされた際の動作について説明する。図4はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される定速走行時駆動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、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
定速走行時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,目標車速V*,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
When the constant speed traveling drive control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、車速Vと目標車速V*とに基づいて次式(1)により駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべきトルクとしての要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。ここで、式(1)は、車速Vで走行している車両を目標車速V*で走行させるためのフィードバック制御における関係式である。式(1)中、右辺第1項は、フィードフォワード項であり、目標車速V*に基づいて平坦路で車両を目標車速V*で安定して走行させるためにリングギヤ軸32aに出力すべきトルクとして設定されるものである。また、式(1)中、右辺第2項は、フィードバック項における比例項であり、「kv1」はそのゲインである。右辺第3項は、フィードバック項における積分項であり、「kv2」はそのゲインである。 When the data is input in this way, the required torque Tr * as the torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set by the following equation (1) based on the vehicle speed V and the target vehicle speed V * (step S110). Here, Expression (1) is a relational expression in feedback control for causing a vehicle traveling at the vehicle speed V to travel at the target vehicle speed V *. In the formula (1), the first term on the right side is a feedforward term, which is a torque to be output to the ring gear shaft 32a in order to make the vehicle travel stably at the target vehicle speed V * on a flat road based on the target vehicle speed V *. Is set as In Expression (1), the second term on the right side is a proportional term in the feedback term, and “kv1” is its gain. The third term on the right side is an integral term in the feedback term, and “kv2” is its gain.
Tr*=f(V*)+kv1・(V*-V)+kv2・∫(V*-V)dt (1) Tr * = f (V *) + kv1 ・ (V * -V) + kv2 ・ ∫ (V * -V) dt (1)
続いて、車両のパワートレーンから出力してもよい最大トルクとしての許容トルクTlimを設定する処理を実行する(ステップS120)。この許容トルクTlimの設定は、図5に例示する許容トルク設定処理により行なわれる。この許容トルク設定処理については後述する。以下の駆動制御では、この許容トルク設定処理により設定された許容トルクTlimが用いられる。 Then, the process which sets the allowable torque Tlim as the maximum torque which may be output from the power train of a vehicle is performed (step S120). The setting of the allowable torque Tlim is performed by an allowable torque setting process illustrated in FIG. This allowable torque setting process will be described later. In the following drive control, the allowable torque Tlim set by the allowable torque setting process is used.
こうして許容トルクTlimを設定すると、設定した要求トルクTr*と許容トルクTlimのうち小さい方を実行用トルクT*として設定し(ステップS130)、設定した実行用トルクT*を用いてエンジン22に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS140)。要求パワーPe*は、設定した実行用トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。
When the allowable torque Tlim is thus set, the smaller of the set required torque Tr * and the allowable torque Tlim is set as the execution torque T * (step S130), and the
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS150)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図6に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the
次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(3)によりモータMG1から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm1tmpを計算する(ステップS160)。ここで、式(2)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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を図7に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31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34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で除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Next, the target speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) using the target speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (2)
Tm1tmp = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)
続いて、式(4)および式(5)を共に満たすモータMG1から出力してもよりトルクの上下限としてのトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定し(ステップS170)、設定した仮トルクTm1tmpを式(6)によりトルク制限Tm1min,Tm1maxで制限してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップ180)。ここで、式(4)はモータMG1やモータMG2によりリングギヤ軸32aに出力されるトルクの総和が値0から実行用トルクT*までの範囲内となる関係であり、式(5)はモータMG1とモータMG2とにより入出力される電力の総和が入出力制限Win,Woutの範囲内となる関係である。トルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を図8に示す。トルク制限Tm1min,Tm1maxは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Tm1*の最大値と最小値として求めることができる。
Subsequently, torque limits Tm1min and Tm1max are set as upper and lower torque limits even when output from the motor MG1 satisfying both the expressions (4) and (5) (step S170), and the set temporary torque Tm1tmp is expressed by the expression ( The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by limiting with the torque limits Tm1min and Tm1max according to 6) (step 180). Here, Expression (4) is a relationship in which the total torque output to the ring gear shaft 32a by the motor MG1 and the motor MG2 is within a range from the
0≦−Tm1/ρ+Tm2・Gr≦T* (4)
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout (5)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (6)
0 ≦ −Tm1 / ρ + Tm2 ・ Gr ≦ T * (4)
Win ≦ Tm1 / Nm1 + Tm2 / Nm2 ≦ Wout (5)
Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (6)
そして、実行用トルクT*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(7)により計算すると共に(ステップS190)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(8)および式(9)により計算すると共に(ステップS200)、設定した仮トルクTm2tmpを式(10)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS210)。ここで、式(7)は、図7の共線図から容易に導くことができる。
Then, the torque to be output from the motor MG2 by adding the torque command Tm1 * set to the execution torque T * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (7)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (9)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (10)
Tm2tmp = (T * + Tm1 * / ρ) / Gr (7)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (9)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (10)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して車両を目標車速V*で定速走行することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
次に、図4の定速走行時駆動制御ルーチンのステップS120における許容トルクTlimを設定する処理について図5に例示する許容トルク設定処理を用いて説明する。許容トルク設定処理では、車速Vのときに車両のパワートレーンから出力可能な車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度Accと車速Vとに基づくアクセル開度起因最大トルクTacc,車両に予め設定された最高車速に基づく車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモードスイッチ92がオンとされてスノーモードが設定されていることによってトルクが制限されることに基づくスノーモード起因最大トルクTsnow,エンジン22の定格最大回転数やモータMG1の定格最大回転数,動力分配統合機構30のピニオンギヤ33の最大回転数に基づく最大回転数起因最大トルクTrev,モータMG2の温度Tmに基づくモータ温度起因最大トルクTmg,バッテリ50の入出力制限Win,Woutに基づく入出力制限起因最大トルクTbatを設定し(S300〜S360)、これらの最大トルクのうち最も小さなトルクを許容トルクTlimとして設定する(ステップS370)ことにより行なわれる。ここで、アクセル開度起因最大トルクTaccは、実施例では、車速Vのときにアクセル開度Accを100%としたときに駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべきトルクとして設定されるものとし、車速Vとアクセル開度Accが100%のときのトルクとの関係を予め設定してアクセル開度起因最大トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、車速Vが与えられるとマップから対応するトルクを導出して設定するものとした。アクセル開度起因最大トルク設定用マップの一例を図9に示す。また、車速リミット起因最大トルクTvlimは、実施例では、車両に予め設定された最高車速Vlim近傍で値が1〜0に変化するトルクリミット係数kvlimを車速Vのときにパワートレーンが出力可能な定格最大トルクに乗じて得られる値として設定するものとした。車速Vとトルクリミット係数kvlimとの関係の一例を図10に示す。スノーモード起因最大トルクTsnowは、実施例では、スノーモードスイッチ92がオフとされてスノーモードが設定されていないときには車速Vのときに車両のパワートレーンから出力可能な定格最大トルクを設定し、スノーモードスイッチ92がオンとされてスノーモードが設定されているときには、通常時の出力に対して出力を制限するために設定される出力制限を通常時の出力に対する割合とし、これを車速Vのときに車両のパワートレーンから出力可能な定格最大トルクに乗じて得られる値を設定するものとした。最大回転数起因最大トルクTrevは、実施例では、エンジン22の定格最大回転数やモータMG1の定格最大回転数,動力分配統合機構30のピニオンギヤ33の最大回転数に基づいてそのときの車速Vからエンジン22に許容される最大回転数を求め、エンジン22をその最大回転数で可能な最大トルクで運転したときに出力されるパワーを駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数で除して得られる値を設定するものとした。モータ温度起因最大トルクTmgは、実施例では、モータMG2の温度Tmに対して値が1〜0に変化するトルクリミット係数ktmlimを車速VのときのモータMG2の定格最大トルクに乗じて得られる値と定格最大トルクとの偏差を車速Vのときにパワートレーンから出力可能な定格最大トルクから減じた値として設定するものとした。モータMG2の温度Tmとトルクリミット係数ktmlimの関係の一例を図11に示す。入出力制限起因最大トルクTbatは、実施例では、車速Vのときにエンジン22から出力可能な最大パワーとバッテリ50の入出力制限Win,Woutとの和を駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数で除して得られるトルクとして設定するものとした。このように設定された車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのうち最も小さなトルクを許容トルクTlimとして設定することにより、過大なトルクを許容トルクTlimとして設定されるのを抑制することができる。そして、上述したように、この許容トルクTlimで要求トルクTr*を制限して実行用トルクT*を設定し、この実行用トルクT*を用いてエンジン22やモータMG1,MG2を制御するから、過大な要求トルクTr*が設定されたとしても、より適正な許容トルクTlimによって制限された実行用トルクT*により制御することができる。
Next, the processing for setting the allowable torque Tlim in step S120 of the constant speed traveling drive control routine of FIG. 4 will be described using the allowable torque setting processing illustrated in FIG. In the allowable torque setting process, the vehicle speed-derived maximum torque Tvmax that can be output from the power train of the vehicle at the vehicle speed V, the accelerator opening-derived maximum torque Tacc based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, the maximum preset in the vehicle Maximum torque Tvlim due to vehicle speed limit based on vehicle speed, maximum torque Tsnow due to snow mode based on the torque being limited when the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、車速Vと目標車速V*とにより目標車速V*で定速走行するために出力すべきトルクとして要求トルクTr*を求め、この要求トルクTr*を、車速起因最大トルクTvmax,アクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのうち最も小さなトルクとして設定された許容トルクTlimによって制限して実行用トルクT*を設定し、実行用トルクT*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するから、目標車速V*で定速走行するときに過大な要求トルクTr*が設定されても、より適正な実行用トルクT*により制御することができる。即ち、複数の要因に基づく最大トルクのうち最も小さいトルクを許容トルクTlimとして設定するから、目標車速V*で定速走行するときに車両のパワートレーンから出力してもよい許容トルクをより適正に設定することができ、これにより、目標車速V*で定速走行するときにより適正な実行用トルクT*により制御することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのうち最も小さなトルクを許容トルクTlimとして設定するものとしたが、車速起因最大トルクTvmax,アクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのいずれか一つまたは複数を用いずに許容トルクTlimを設定するものとしてもよいし、車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatに加えて他の要因に基づく最大トルクを用いて許容トルクTlimを設定するものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、上述した式(4),(5)を満たす範囲内でモータMG1の仮トルクTm1tmpを制限するトルク制限Tm1min,Tm1maxを求めてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に式(8),(9)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定したが、式(4),(5)を満たす範囲内によるトルク制限Tm1min,Tm1maxの制限を受けることなくモータトルクTm1tmpをそのままモータMG1のトルク指令Tm1*として設定すると共にこのトルク指令Tm1*を用いて式(8),(9)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図12の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図12における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続す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22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図13の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。また、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。 Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It does not matter as a form of vehicles other than a vehicle. Moreover, it is good also as a form of the control method of such a vehicle.
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2と減速ギヤ35との組み合わせが「駆動装置」に相当し、クルーズスイッチ90が「定速走行指示手段」に相当し、車速センサ88が「車速検出手段」に相当し、車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのうち最も小さなトルクを許容トルクTlimとして設定する図4の定速走行時駆動制御ルーチンのステップS120の処理、即ち図5の許容トルク設定処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「許容駆動力設定手段」に相当し、車速Vと目標車速V*とに基づいて式(1)により駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に設定した許容トルクTlimにより要求トルクTr*を制限して得られる実行用トルクT*を用いてエンジン22を効率よく運転すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で実行用トルクT*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*やモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定して送信する図4の定速走行時駆動制御ルーチンのステップS110〜S220の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。そして、アクセル開度起因最大トルクTaccが「アクセル開度と車速に対して予め設定されたアクセル開度車速対応関係に基づく最大駆動力」に相当し、車速リミット起因最大トルクTvlimが「予め設定された最高車速の制限に基づく最大駆動力」に相当し、スノーモード起因最大トルクTsnowが「走行モードに基づく最大駆動力」に相当し、モータ温度起因最大トルクTmgが「前記駆動装置への駆動制限に基づく最大駆動力」に相当し、車速起因最大トルクTvmaxが「前記内燃機関および前記電動機から出力可能な最大駆動力」に相当し、入出力制限起因最大トルクTbatが「前記蓄電手段の状態に基づいて前記駆動装置から出力可能な最大パワーに基づく最大駆動力」に相当し、最大回転数起因最大トルクTrevが「前記発電機の回転数制限に基づく最大駆動力と、前記3軸式動力入出力手段の性能に基づく最大駆動力」に相当する。ここで、「駆動装置」としては、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2と減速ギヤ35との組み合わせに限定されるものではなく、走行用の駆動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「定速走行指示手段」としては、クルーズスイッチ90に限定されるものではなく、目標車速を設定すると共に目標車速での定速走行を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ88に限定されるものではなく、駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数に基づいて車速Vを算出するものや駆動輪63a,63bや従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいて車速Vを演算するものなど、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「許容駆動力設定手段」としては、車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのうち最も小さなトルクを許容トルクTlimとして設定するものに限定されるものではなく、車速起因最大トルクTvmax,アクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatのいずれか一つまたは複数を用いずに許容トルクTlimを設定するものとしたり、車速起因最大トルクTvmaxやアクセル開度起因最大トルクTacc,車速リミット起因最大トルクTvlim,スノーモード起因最大トルクTsnow,最大回転数起因最大トルクTrev,モータ温度起因最大トルクTmg,入出力制限起因最大トルクTbatに加えて他の要因に基づく最大トルクを用いて許容トルクTlimを設定するものとするなど、複数の要因の各々に対する駆動装置から出力してもよい複数の最大駆動力のうち最小の駆動力を許容駆動力として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、車速Vと目標車速V*とに基づいて式(1)により駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に設定した許容トルクTlimにより要求トルクTr*を制限して得られる実行用トルクT*を用いてエンジン22を効率よく運転すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で実行用トルクT*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、定速走行が指示されたときには、車速と目標車速とに基づいて目標車速で定速走行するために駆動装置から出力すべき要求駆動力を設定すると共に許容駆動力で設定した要求駆動力を制限して得られる実行用駆動力が駆動装置から出力されるよう駆動装置を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the combination of the
以上、本発明を実施するための最良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。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,120,220 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 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、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 回転位置検出センサ、46 温度センサ、50 バッテリ、51 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、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、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、90 クルーズスイッチ、92 スノーモードスイッチ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a Ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 46 temperature sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 54 electric power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 7 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 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, 90 cruise switch, 92 Snow mode switch, 230 to rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.
Claims (2)
目標車速を設定すると共に該目標車速での定速走行を指示する定速走行指示手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車速に対して前記駆動装置から出力可能な車速起因最大トルクと、車速に対してアクセル全開時に前記駆動軸に要求されるアクセル開度起因最大トルクと、車両に予め設定された最高車速近傍で車速が該最高車速に向けて高くなるほど値0に向けて小さくなる車速リミット起因最大トルクと、スノーモードが設定されていないときには前記駆動装置から車速に応じて出力可能な定格最大トルクが設定されると共に該スノーモードが設定されているときには該定格最大トルクを制限したトルクが設定されるスノーモード起因最大トルクと、前記内燃機関の定格最大回転数と前記発電機の定格最大回転数と前記3軸式動力入出力手段の最大回転数とに基づいて車速に対して前記内燃機関に許容される回転数を求めて該求めた回転数で該内燃機関から出力可能な最大パワーを前記駆動軸の回転数で除して得られる最大回転数起因最大トルクと、前記電動機の温度が高いほど小さくなる係数を該電動機における車速に応じた電動機定格最大トルクに乗じて得られる値と該電動機定格最大トルクとの偏差を前記駆動装置から車速に応じて出力可能な定格最大トルクから減じて得られるモータ温度起因最大トルクと、車速に対して前記内燃機関から出力可能な最大パワーと前記蓄電手段を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限との和を前記駆動軸の回転数で除して得られる入出力制限起因最大トルクと、のうち最小のトルクを許容トルクとして設定する許容トルク設定手段と、
前記定速走行が指示されたときには、前記検出された車速と前記設定された目標車速とに基づいて前記目標車速で定速走行するために前記駆動装置から出力すべき要求トルクを設定すると共に前記設定された許容トルクで該設定した要求トルクを制限して得られる実行用トルクが前記駆動装置から出力されるよう該駆動装置を制御する制御手段と、
を備える車両。 An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine, an axle, and a rotating shaft of the generator, and any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor A driving device comprising:
Constant speed travel instruction means for setting a target vehicle speed and instructing constant speed travel at the target vehicle speed;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Vehicle speed-derived maximum torque that can be output from the drive device with respect to the vehicle speed, accelerator opening-derived maximum torque that is required for the drive shaft when the accelerator is fully opened, and vehicle speed in the vicinity of the maximum vehicle speed preset for the vehicle. As the vehicle speed increases toward the maximum vehicle speed, the maximum torque resulting from the vehicle speed limit that decreases toward the value 0 and the rated maximum torque that can be output from the drive device according to the vehicle speed when the snow mode is not set are set. When the snow mode is set, the maximum torque due to the snow mode in which the torque that limits the rated maximum torque is set, the rated maximum rotational speed of the internal combustion engine, the rated maximum rotational speed of the generator, and the three-shaft type based on the maximum rotational speed of the power input output mechanism seeking rotational speed allowed for the internal combustion engine with respect to the vehicle speed or the internal combustion engine at a rotation speed determined the Multiplying the maximum rated torque by the motor according to the vehicle speed of the motor by the maximum torque caused by the maximum rotational speed obtained by dividing the maximum power that can be output by the rotational speed of the drive shaft and the coefficient that decreases as the temperature of the motor increases. Output from the internal combustion engine with respect to the vehicle speed and the maximum torque due to the motor temperature obtained by subtracting the deviation between the value obtained from the motor and the rated maximum torque of the motor from the rated maximum torque that can be output from the drive device according to the vehicle speed. The maximum torque resulting from the input / output restriction obtained by dividing the sum of the maximum power and the input / output restriction, which is the maximum allowable power that may charge / discharge the power storage means, by the rotational speed of the drive shaft. An allowable torque setting means for setting the torque as an allowable torque;
When the constant speed traveling is instructed, a required torque to be output from the drive device for traveling at a constant speed at the target vehicle speed based on the detected vehicle speed and the set target vehicle speed is set and Control means for controlling the driving device so that an execution torque obtained by limiting the set required torque with a set allowable torque is output from the driving device;
A vehicle comprising:
前記定速走行が指示されたときには、車速と前記設定した目標車速とに基づいて前記目標車速で定速走行するために前記駆動装置から出力すべき要求トルクを設定すると共に、車速に対して前記駆動装置から出力可能な車速起因最大トルクと、車速に対してアクセル全開時に前記駆動軸に要求されるアクセル開度起因最大トルクと、車両に予め設定された最高車速近傍で車速が該最高車速に向けて高くなるほど値0に向けて小さくなる車速リミット起因最大トルクと、スノーモードが設定されていないときには前記駆動装置から車速に応じて出力可能な定格最大トルクが設定されると共に該スノーモードが設定されているときには該定格最大トルクを制限したトルクが設定されるスノーモード起因最大トルクと、前記内燃機関の定格最大回転数と前記発電機の定格最大回転数と前記3軸式動力入出力手段の最大回転数とに基づいて車速に対して前記内燃機関に許容される回転数を求めて該求めた回転数で該内燃機関から出力可能な最大パワーを前記駆動軸の回転数で除して得られる最大回転数起因最大トルクと、前記電動機の温度が高いほど小さくなる係数を該電動機における車速に応じた電動機定格最大トルクに乗じて得られる値と該電動機定格最大トルクとの偏差を前記駆動装置から車速に応じて出力可能な定格最大トルクから減じて得られるモータ温度起因最大トルクと、車速に対して前記内燃機関から出力可能な最大パワーと前記蓄電手段を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限との和を前記駆動軸の回転数で除して得られる入出力制限起因最大トルクと、のうち最小のトルクとしての許容トルクにより前記設定した要求トルクを制限して得られる実行用トルクが前記駆動装置から出力されるよう該駆動装置を制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine, an axle, and a rotating shaft of the generator, and any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor A vehicle control method comprising: a drive device comprising: a power storage means capable of: and a constant speed travel instruction means for setting a target vehicle speed and instructing a constant speed travel at the target vehicle speed,
When the constant speed travel is instructed, a required torque to be output from the drive device to travel at a constant speed at the target vehicle speed is set based on the vehicle speed and the set target vehicle speed, The maximum vehicle speed-derived torque that can be output from the drive device, the maximum torque caused by the accelerator opening required for the drive shaft when the accelerator is fully opened with respect to the vehicle speed, and the vehicle speed near the maximum vehicle speed set in advance in the vehicle. The maximum torque due to the vehicle speed limit that decreases as the value increases toward zero, and the rated maximum torque that can be output from the drive device according to the vehicle speed when the snow mode is not set, and the snow mode is set A maximum torque caused by a snow mode in which a torque that limits the rated maximum torque is set, and a rated maximum rotation of the internal combustion engine. The internal combustion at a rotation speed determined the seeking rotational speed allowed for the internal combustion engine with respect to the vehicle speed based on the maximum rotation speed of the three shaft-type power input output the rated maximum rotational speed of the generator and The maximum rated torque generated by dividing the maximum power that can be output from the engine by the rotational speed of the drive shaft, and the coefficient that decreases as the temperature of the motor increases, according to the vehicle speed of the motor. Is obtained by subtracting the deviation between the value obtained by multiplying the motor and the maximum rated torque of the motor from the rated maximum torque that can be output from the drive device according to the vehicle speed, and from the internal combustion engine with respect to the vehicle speed. The maximum torque resulting from the input / output limitation obtained by dividing the sum of the maximum power that can be output and the input / output limitation that is the maximum allowable power that may be charged / discharged by the rotational speed of the drive shaft, Controlling the drive unit so that the minimum execution torque obtained by limiting the required torque the set by the allowable torque as the torque is outputted from the drive device,
A method for controlling a vehicle.
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