JP4803095B2 - 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、エンジンと、エンジンにキャリアが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された第1モータ(モータMG1)と、遊星歯車機構のリングギヤと駆動輪とに連結されたリングギヤ軸にロータが接続された第2モータ(モータMG2)と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、停車中にエンジンの始動が要求されたときには、モータMG2のロータの回転位置に基づいてロック位置(例えば、6カ所から1つを選択)を設定し、三相コイルのうち設定したロック位置に対応する二相に直流を通電させることによって第2モータのステータに固定磁界を形成させてリングギヤ軸をロックさせ、ロックさせた後に第1モータによりエンジンをモータリングして始動させることにより、エンジンを始動させる際に車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる、としている。 Conventionally, this type of vehicle includes an engine, a planetary gear mechanism having a carrier connected to the engine, a first motor (motor MG1) connected to a sun gear of the planetary gear mechanism, a ring gear and a drive wheel of the planetary gear mechanism. And a second motor (motor MG2) in which a rotor is connected to a ring gear shaft connected to each other (see, for example, Patent Document 1). In this device, when the engine is requested to start while the vehicle is stopped, the lock position (for example, one is selected from six locations) is set based on the rotational position of the rotor of the motor MG2, and the three-phase coil is set. By applying a direct current to the two phases corresponding to the locked position to form a fixed magnetic field in the stator of the second motor to lock the ring gear shaft, and after locking, the engine is motored by the first motor and started. In addition, when starting the engine, it is possible to suppress the occurrence of shock or shaking in the vehicle.
また、上述のハード構成に加えて、遊星歯車機構のリングギヤと駆動輪との間に自動変速機を備えるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この車両では、自動変速機の変速段を車速に応じて切り替えることによりモータMG2からの動力を車速に応じた動力に変換して駆動軸に出力している。 Further, in addition to the above-described hardware configuration, there has been proposed one including an automatic transmission between a ring gear and a drive wheel of a planetary gear mechanism (see, for example, Patent Document 2). In this vehicle, the power from the motor MG2 is converted into power corresponding to the vehicle speed by switching the gear position of the automatic transmission according to the vehicle speed, and is output to the drive shaft.
ところで、モータを備える車両では、車両の状態に応じて、ステータの回転磁界によりロータを回転駆動させる第1の制御と、ステータの磁界の向きを固定してロータの回転を制限する第2の制御と、のうちいずれかを選択してモータを制御することがあるが、この場合、第1の制御と第2の制御とをより適正に切り替えることが課題の一つとして考えられる。 By the way, in a vehicle equipped with a motor, the first control for rotating the rotor by the rotating magnetic field of the stator and the second control for limiting the rotation of the rotor by fixing the direction of the magnetic field of the stator according to the state of the vehicle. In some cases, switching between the first control and the second control more appropriately is considered as one of the problems.
本発明の車両およびその制御方法は、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された動力軸に接続された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替えるときや、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替えるときに、その切り替えをより適正に実行すること、例えば、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するのを抑制することを主目的とする。 The vehicle and the control method thereof according to the present invention are directed to the direction of the magnetic field of the stator from the rotating magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotor connected to the power shaft connected to the driving wheel is driven to rotate by the rotating magnetic field of the stator. When switching motor control to fixed magnetic field control that controls the motor so that the rotation of the rotor is restricted by fixing the motor, or when switching motor control from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control, the switching is more appropriate For example, the main purpose is to suppress a sudden change in the driving force acting on the power shaft from the electric motor.
本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle, the control method thereof, and the drive device of the present invention employ the following means in order to achieve the above-described main object.
本発明の車両は、
駆動輪に連結された動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時および/または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機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
An electric motor having a rotor connected to a power shaft coupled to a drive wheel, and capable of rotating and driving the rotor by a rotating magnetic field of a stator to input / output power to the power shaft;
The rotation of the rotor is restricted by fixing the direction of the magnetic field of the stator by rotating magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotor is driven to rotate by the rotating magnetic field of the stator when the vehicle stops. Performing a first switching for switching the control of the motor to a fixed magnetic field control for controlling the motor and / or performing a second switching for switching the control of the motor from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control. At the time of two switching, control means for controlling the electric motor so that the driving force acting on the power shaft from the electric motor continues,
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、停車時に、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時や、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機を制御する。これにより、第1切替時や第2切替時に、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するのを抑制することができ、第1切替や第2切替をより適正に実行することができる。 In the vehicle according to the present invention, when the vehicle is stopped, the direction of the magnetic field of the stator is fixed by rotating magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotor connected to the driving wheel is rotationally driven by the rotating magnetic field of the stator. Executes the first switching for switching the motor control to the fixed magnetic field control for controlling the motor so that the rotation of the motor is restricted, or the second switching for switching the motor control from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control. During the second switching, the electric motor is controlled so that the driving force acting on the power shaft from the electric motor continues. Thereby, at the time of the 1st change or the 2nd change, it can control that the driving force which acts on a power shaft from an electric motor changes suddenly, and can perform the 1st change and the 2nd change more appropriately.
こうした本発明の車両において、前記動力軸に動力を出力可能な動力源を備え、前記制御手段は、前記停車時で前記動力源から駆動力が出力されて前記動力軸に作用しているときの前記第1切替時および/または前記第2切替時に、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。この場合、停車時の回転磁界制御として、動力源から出力されて動力軸に作用する駆動力を打ち消すための駆動力を電動機から動力軸に作用させるものでは、第1切替時や第2切替時に電動機から動力軸に作用する駆動力を連続させることにより、第1切替時や第2切替時に、動力軸に接続された回転子が回転するのを抑制することができ、車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。 In the vehicle according to the present invention, the power source includes a power source capable of outputting power to the power shaft, and the control means outputs a driving force from the power source when the vehicle is stopped and acts on the power shaft. It may be a means for controlling the electric motor so that the driving force applied to the power shaft from the electric motor is continuous during the first switching and / or the second switching. In this case, as the rotating magnetic field control when the vehicle is stopped, the driving force for canceling the driving force output from the power source and acting on the power shaft is applied from the motor to the power shaft. By continuing the driving force acting on the power shaft from the electric motor, the rotation of the rotor connected to the power shaft can be suppressed at the time of the first switching or the second switching, and the vehicle is not shocked or shaken. It can be suppressed from occurring.
この停車時で動力源から動力軸に動力が作用しているときの第1切替時や第2切替時に電動機から動力軸に作用する駆動力を連続させる態様の本発明の車両において、記第1切替時および/または前記第2切替時には、前記電動機に通電する電流を連続させることにより前記固定子の磁界が連続するよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。 In the vehicle of the present invention in which the driving force acting on the power shaft from the electric motor is continued at the time of the first switching or the second switching when the power is acting on the power shaft at the time of the stop. At the time of switching and / or at the time of the second switching, it may be a means for controlling the electric motor so that the magnetic field of the stator is continuous by continuing the current supplied to the electric motor.
この第1切替時や前記第2切替時に電動機に通電する電流を連続させる態様の本発明の車両において、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、前記電動機は、3相−2相変換および2相−3相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、前記制御手段は、前記第1切替時以降に前記固定磁界制御を実行するとき、該第1切替時の前記計算された電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸の目標電流を保持して前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。これにより、動力源から動力軸に作用する駆動力が一定であって、第1切替前に回転磁界制御を実行していたときに回転子が回転停止していた場合、第1切替時以降に固定磁界制御を実行するときに回転子が回転するのを抑制することができる。 In the vehicle of the present invention in which the current supplied to the motor at the time of the first switching or the second switching is continued, the vehicle includes an electrical angle calculating means for calculating the electrical angle based on the rotational position of the rotor of the motor, The electric motor is a synchronous generator motor that performs drive control using three-phase to two-phase conversion and two-phase to three-phase conversion, and the control means executes the fixed magnetic field control after the first switching time. The motor may be controlled by holding the d-axis and q-axis target currents in the three-phase to two-phase conversion using the calculated electrical angle at the time of the first switching. As a result, if the driving force acting on the power shaft from the power source is constant and the rotor has stopped rotating when the rotating magnetic field control has been executed before the first switching, after the first switching, It is possible to prevent the rotor from rotating when executing the fixed magnetic field control.
また、この第1切替時や前記第2切替時に電動機に通電する電流を連続させる態様の本発明の車両において、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、前記電動機は、3相−2相変換および2相−3相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、前記回転磁界制御は、前記計算された電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である回転d軸および回転q軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、前記固定磁界制御は、所定電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である固定d軸および固定q軸を用いて前記電動機を制御する制御であるものとすることもできる。 Further, in the vehicle of the present invention in which the current supplied to the motor at the time of the first switching or the second switching is continued, an electrical angle calculating means for calculating an electrical angle based on the rotational position of the rotor of the motor. The motor is a synchronous generator motor that performs drive control using three-phase to two-phase conversion and two-phase to three-phase conversion, and the rotating magnetic field control uses three-phase-2 using the calculated electrical angle. The control is to control the electric motor by using the rotation d-axis and the rotation q-axis which are the d-axis and the q-axis in the phase conversion, and the fixed magnetic field control is the d-axis in the three-phase to two-phase conversion using a predetermined electric angle. In addition, the motor may be controlled using the fixed d-axis and the fixed q-axis that are the q-axis.
この回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記所定電気角は、前記第1切替時の前記計算された電気角と、該第1切替時の前記回転d軸および前記回転q軸の電流と、に基づいて設定される電気角であるものとすることもできる。こうすれば、第1切替時の電気角と回転d軸および回転q軸の電流とに基づいて所定電気角を設定することができる。また、前記所定電気角は、前記第1切替時の前記計算された電気角と、該第1切替時の該第1切替時の前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流とに基づいて設定するものとしたり、前記第1切替時の前記固定子の磁界の向きであるものとすることもできる。 In the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis, and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the predetermined electrical angle is the first electric angle. The electrical angle may be set based on the calculated electrical angle at the time of one switching and the currents of the rotation d-axis and the rotation q-axis at the time of the first switching. In this way, the predetermined electrical angle can be set based on the electrical angle at the time of the first switching and the currents of the rotation d axis and the rotation q axis. The predetermined electrical angle is based on the calculated electrical angle at the time of the first switching and target currents of the rotation d-axis and the rotation q-axis at the time of the first switching at the time of the first switching. It may be set, or may be the direction of the magnetic field of the stator at the time of the first switching.
また、回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記第1切替時には、前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流を設定し、該設定した回転d軸および回転q軸の目標電流を前記固定d軸および前記固定q軸の目標電流に置き換え、該置き換えた固定d軸および固定q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記第1切替時には、前記回転d軸および前記回転q軸の目標電圧を設定し、該設定した回転d軸および回転q軸の目標電圧を前記固定d軸および前記固定q軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた固定d軸および固定q軸の目標電圧を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。 In the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the control means includes the first At the time of 1 switching, the target currents of the rotation d-axis and the rotation q-axis are set, the set target currents of the rotation d-axis and the rotation q-axis are replaced with the target currents of the fixed d-axis and the fixed q-axis, It may be a means for controlling the electric motor using the replaced target currents of the fixed d-axis and fixed q-axis. Further, the control means sets target voltages for the rotation d-axis and the rotation q-axis at the time of the first switching, and sets the set target voltages for the rotation d-axis and the rotation q-axis to the fixed d-axis and the fixed It may be replaced with a q-axis target voltage, and the motor may be controlled by using the replaced fixed d-axis and fixed q-axis target voltages.
さらに、回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源から出力されて前記動力軸に作用する駆動力である動力源軸駆動力に基づいて前記固定磁界制御に用いるための駆動力である固定磁界制御用駆動力を設定し、該設定した固定磁界制御用駆動力に基づいて前記固定d軸および前記固定q軸の目標電流を設定し、該設定した固定d軸および固定q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源軸駆動力より大きい駆動力を前記固定磁界制御用駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している最中に動力源から動力軸に作用する駆動力が若干大きくなったときに回転子の回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。 Further, in the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the control means includes the fixed When the magnetic field control is executed, a fixed magnetic field control driving force that is a driving force for use in the fixed magnetic field control based on a power source shaft driving force that is output from the power source and that acts on the power shaft. The fixed d-axis and fixed q-axis target currents are set based on the set fixed magnetic field control driving force, and the electric motor is set using the set fixed d-axis and fixed q-axis target currents. It can also be a means for controlling. In this case, the control means may be means for setting a driving force larger than the power source shaft driving force to the fixed magnetic field control driving force when the fixed magnetic field control is executed. In this way, it is possible to prevent the rotation of the rotor from being sufficiently restricted when the driving force acting on the power shaft from the power source becomes slightly larger during execution of the fixed magnetic field control.
あるいは、回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記第1切替時に比して前記固定子に形成される磁界の大きさが増加するよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している最中に動力源から動力軸に作用する駆動力が若干大きくなったときに回転子の回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。 Alternatively, in the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the control means includes the fixed When the magnetic field control is executed, the electric motor may be controlled so as to increase the magnitude of the magnetic field formed in the stator as compared with the first switching. In this way, it is possible to prevent the rotation of the rotor from being sufficiently restricted when the driving force acting on the power shaft from the power source becomes slightly larger during execution of the fixed magnetic field control.
加えて、回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記第2切替時には、前記固定d軸および前記固定q軸の目標電流を設定し、該設定した固定d軸および固定q軸の目標電流を前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流に置き換え、該置き換えた回転d軸および回転q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記第2切替時には、前記固定d軸および前記固定q軸の目標電圧を設定し、該設定した固定d軸および固定q軸の目標電圧を前記回転d軸および前記回転q軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた回転d軸および回転q軸の目標電圧を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。前者の場合、前記制御手段は、前記第2切替時に前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である第2切替時電動機軸作用駆動力に基づいて該第2切替を実行した後に前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流を移行させるときの目標値としての移行目標の回転d軸および回転q軸の目標電流を設定し、前記第2切替を実行した後は、前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流が該第2切替時の回転d軸および回転q軸の目標電流から前記設定した移行目標の回転d軸および回転q軸の目標電流まで移行するよう前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転d軸および前記回転q軸の目標電流を用いて前記第2電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をスムーズに行なうことができる。 In addition, in the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the control means includes the control unit At the time of the second switching, target currents for the fixed d-axis and the fixed q-axis are set, and the set target currents for the fixed d-axis and the fixed q-axis are replaced with target currents for the rotation d-axis and the rotation q-axis, It may be a means for controlling the electric motor using the target currents of the replaced rotation d-axis and rotation q-axis. Further, the control means sets the target voltage of the fixed d-axis and the fixed q-axis at the time of the second switching, and sets the set target voltage of the fixed d-axis and the fixed q-axis to the rotation d-axis and the rotation. It can be replaced with a q-axis target voltage, and the motor can be controlled by using the replaced target voltage of the rotation d-axis and rotation q-axis. In the former case, the control means performs the second switching after executing the second switching based on a second switching motor shaft action driving force that is a driving force acting on the driving shaft from the motor at the second switching time. After setting the target current of the rotation d-axis and the rotation q-axis as the target values when shifting the target current of the rotation d-axis and the rotation q-axis and executing the second switching, the rotation d The rotation d so that the target current of the rotation axis and the rotation q-axis shifts from the rotation d-axis and rotation q-axis target current at the time of the second switching to the set rotation target rotation d-axis and rotation q-axis target currents. It is also possible to set a target current for the shaft and the rotation q-axis and to control the second electric motor using the set target current for the rotation d-axis and the rotation q-axis. By doing so, it is possible to smoothly perform a series of operations in which the second switching is performed from the state in which the fixed magnetic field control is performed and then the rotating magnetic field control is performed.
また、回転磁界制御が回転d軸および回転q軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定d軸および固定q軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、シフトポジションが走行用ポジションから非走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除される際に前記第1切替を実行し、前記シフトポジションが前記非走行用ポジションから前記走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸とが接続される際に前記第2切替を実行する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記動力軸と前記駆動軸とを接続する前に前記第2切替を実行するとき、前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である電動機軸作用駆動力に基づいて前記第2切替時の前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流としての切替目標の回転d軸および回転q軸の目標を設定し、該設定した切替目標の回転d軸および回転q軸の目標電流に基づいて前記計算された電気角に対する前記所定電気角の角度である相対角度の目標値としての目標相対角度を設定し、前記相対角度が前記目標角度に等しくないときには前記相対角度が前記目標相対角度に等しくなるよう前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転d軸および回転q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御し、前記相対角度が前記目標角度に等しくなったときに前記第2切替を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をスムーズに行なうことができる。 Further, in the vehicle of the present invention in which the rotating magnetic field control is control using the rotating d-axis and the rotating q-axis, and the fixed magnetic field control is control using the fixed d-axis and the fixed q-axis, the vehicle is connected to the drive wheel. Connection release means capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the power shaft can also be provided. In this case, when the shift position is changed from the travel position to the non-travel position, the control means is configured to release the connection between the power shaft and the drive shaft by the connection release control means. When the first switching is performed and the power shaft and the drive shaft are connected by the connection release control means as the shift position is changed from the non-travel position to the travel position. It may be a means for executing the second switching. In this case, when the control means executes the second switching before connecting the power shaft and the drive shaft, the motor shaft acting drive force that is a drive force acting on the drive shaft from the motor. Based on the rotation d-axis and the rotation q-axis as the target current of the rotation d-axis and the rotation q-axis at the time of the second switching, and sets the rotation d-axis and rotation of the set switching target A target relative angle is set as a target value of a relative angle that is an angle of the predetermined electrical angle with respect to the calculated electrical angle based on a q-axis target current, and the relative angle is set when the relative angle is not equal to the target angle. The target current of the rotation d axis and the rotation q axis is set so that the angle becomes equal to the target relative angle, and the electric motor is controlled using the set target current of the rotation d axis and the rotation q axis, It may be assumed to be a means for performing the second switching when the pair angle becomes equal to the target angle. By doing so, it is possible to smoothly perform a series of operations in which the second switching is performed from the state in which the fixed magnetic field control is performed and then the rotating magnetic field control is performed.
本発明の車両において、前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備えるものとすることもできる。 The vehicle according to the present invention may further include a connection release means capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft coupled to the drive wheel and the power shaft.
接続解除手段を備える車両において、前記接続解除手段は、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段であるものとすることもできる。 In a vehicle provided with a connection release means, the connection release means may be a transmission means capable of transmitting and releasing power accompanied by a change in gear position between the power shaft and the drive shaft. it can.
動力源を備える態様の本発明の車両において、前記動力源は、内燃機関と、前記動力軸に接続されると共に該動力軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記動力軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力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、を備える手段であるものとすることもできる。 In the vehicle of the present invention having a power source, the power source is connected to the internal combustion engine and the power shaft and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the power shaft. Power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the power shaft and the output shaft together with power input / output may be provided. In this case, the power power input / output means is connected to three axes of a generator for inputting / outputting power, the drive shaft, the output shaft, and the rotating shaft of the generator, and any one of the three axes. It can also be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft.
本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に連結された動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機を備える車両の制御方法であって、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時および/または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
A control method for a vehicle including an electric motor, wherein a rotor is connected to a power shaft connected to a drive wheel, and the rotor is rotationally driven by a rotating magnetic field of a stator to input / output power to the power shaft,
The rotation of the rotor is restricted by fixing the direction of the magnetic field of the stator by rotating magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotor is driven to rotate by the rotating magnetic field of the stator when the vehicle stops. Performing a first switching for switching the control of the motor to a fixed magnetic field control for controlling the motor and / or performing a second switching for switching the control of the motor from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control. At the time of 2 switching, the electric motor is controlled so that the driving force acting on the power shaft from the electric motor is continuous.
It is characterized by that.
この本発明の車両の制御方法では、停車時に、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時や、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機を制御する。これにより、第1切替時や第2切替時に、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するのを抑制することができ、第1切替や第2切替をより適正に実行することができる。 In the vehicle control method of the present invention, the stationary magnetic field direction is fixed from the rotating magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotor connected to the driving wheel is rotated by the rotating magnetic field of the stator when the vehicle is stopped. In the first switching for executing the first switching for switching the motor control to the fixed magnetic field control for controlling the motor so that the rotation of the rotor is limited, or for the second switching the motor control from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control. At the time of the second switching for executing the switching, the electric motor is controlled so that the driving force acting on the power shaft from the electric motor continues. Thereby, at the time of the 1st change or the 2nd change, it can control that the driving force which acts on a power shaft from an electric motor changes suddenly, and can perform the 1st change and the 2nd change more appropriately.
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、本発明の第1実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。第1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に接続されたリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、リングギヤ軸32aの動力を変速して駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に出力する変速機60と、駆動輪39a,39bをロックするパーキングロック機構90と、自動車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。実施例では、エンジン22や動力分配統合機構30,モータMG1が動力源に相当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the 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には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。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、クランクポジションセンサからのクランクポジション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には変速機60の入力軸としてのリングギヤ軸32a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から変速機60,駆動軸36,デファレンシャルギヤ38を介して、最終的には車両の駆動輪39a,39bに出力される。
The power distribution and
図2は、モータMG1,MG2やバッテリ50を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータMG1,MG2は、図1および図2に示すように、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータ45a,46aと三相コイルが巻回されたステータ45b,46bとを有し、発電機として駆動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は、いずれも6個のトランジスタT1〜T6,T7〜T12とトランジスタT1〜T6,T7〜T12に逆並列接続された6個のダイオードD1〜D6,D7〜D12とにより構成されている。各6個のトランジスタT1〜T6,T7〜T12は、バッテリ50の正極が接続された正極母線とバッテリ50の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう2個ずつペアで配置され、その接続点にモータMG1,MG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタT1〜T6,T7〜T12のオン時間の割合を調節することにより三相コイルが巻回されたステータ45b,46bに回転磁界を形成でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。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から構成されており、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は、CPU40a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、CPU40aの他に処理プログラムを記憶するROM40bと、データを一時的に記憶するRAM40c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。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のロータ45a,46aの回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2のロータ45a,46aの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の三相コイルのU相,V相に流れる相電流を検出する電流センサ45U,45V,46U,46Vからの相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT1〜T6,T7〜T12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からのロータ45a,46aの回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the electric drive system centered on the motors MG1 and MG2 and the
変速機60は、動力軸としてのリングギヤ軸32aと駆動軸36との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。図示するように、変速機60は、シングルピニオンの遊星歯車機構62,64,66と二つのクラッチC1,C2と三つのブレーキB1,B2,B3とにより構成されている。遊星歯車機構62は、外歯歯車のサンギヤ62sと、このサンギヤ62sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62rと、サンギヤ62sに噛合すると共にリングギヤ62rに噛合する複数のピニオンギヤ62pと、複数のピニオンギヤ62pを自転かつ公転自在に保持するキャリア62cとを備えており、サンギヤ62sはクラッチC2のオンオフによりリングギヤ軸32aに接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキB1のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア62cはブレーキB2のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構64は、外歯歯車のサンギヤ64sと、このサンギヤ64sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ64rと、サンギヤ64sに噛合すると共にリングギヤ64rに噛合する複数のピニオンギヤ64pと、複数のピニオンギヤ64pを自転かつ公転自在に保持するキャリア64cとを備えており、サンギヤ64sは遊星歯車機構62のサンギヤ62sに接続され、リングギヤ64rはクラッチC1のオンオフによりリングギヤ軸32aに接続またはその解除ができるようになっており、キャリア64cは遊星歯車機構62のリングギヤ62rに接続されている。遊星歯車機構66は、外歯歯車のサンギヤ66sと、このサンギヤ66sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66rと、サンギヤ66sに噛合すると共にリングギヤ66rに噛合する複数のピニオンギヤ66pと、複数のピニオンギヤ66pを自転かつ公転自在に保持するキャリア66cとを備えており、サンギヤ66sは遊星歯車機構64のリングギヤ64rに接続され、リングギヤ66rはブレーキB3のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア66cは遊星歯車機構62のリングギヤ62rと遊星歯車機構64のキャリア64cと駆動軸36とに接続されている。変速機60は、クラッチC1,C2とブレーキB1,B2,B3とを全てオフにすることによりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを切り離すことができ、クラッチC1とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B2とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を1速の状態という)、クラッチC1とブレーキB2とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B3とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を1速より小さな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を2速の状態という)、クラッチC1とクラッチB1とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB2,B3とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を2速より小さな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を3速の状態という)、クラッチC1,C2をオンとすると共にクラッチB1,B2,B3をオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転をそのまま駆動軸36に伝達する(以下、この状態を4速の状態という)。また、この変速機60は、クラッチC2とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC1とブレーキB1,B2とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を反転かつ減速して駆動軸36に伝達する(以下、この状態をリバースの状態という)。クラッチC1,C2,C3やブレーキB1,B2のオンオフは、図示しない油圧式のアクチュエータ100の駆動によりクラッチC1,C2,C3ブレーキB1,B2に対して作用させる油圧を調整することにより行なわれている。
The
パーキングロック機構90は、駆動軸36に取り付けられたパーキングギヤ92と、パーキングギヤ92と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール94と、から構成されている。パーキングロックポール94は、他のポジションから駐車ポジション(Pポジション)への操作信号または駐車ポジションから他のポジションへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット70により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ92との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。駆動軸36は機械的に駆動輪39a,39bに接続されているから、パーキングロック機構90は間接的に駆動輪39a,39bをロックしていることになる。
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バッテリ電圧,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。
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からは、変速機60のクラッチC1,C2,C3やブレーキB1,B2をオンオフする図示しないアクチュエータへの駆動信号やパーキングロック機構90の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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
なお、第1実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出するシフトレバー81のポジションとしては、駐車ポジション(Pポジション)や中立ポジション(Nポジション),ドライブポジション(Dポジション),リバースポジション(Rポジション)などがある。シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときには、変速機60は、1速〜4速の状態,リバースの状態となるようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3のうち1速〜4速の状態,リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合するものとし、シフトポジションSPがNポジションやPポジションのときには、変速機60のクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3は全て開放するものとした。なお、シフトポジションSPがPポジションのときには、パーキングロック機構90により駆動輪39a,39bがロックされる。
In the
こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20は、シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときには、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とに基づいて動力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。このとき、モータMG2については、三相コイルが巻回されたステータ46bに形成される回転磁界により回転駆動されることになる。以下、このモータMG2の制御を回転磁界制御という。
The
また、シフトポジションSPがPポジションやNポジションのときには、バッテリ50からの充電要求などによりエンジン22が負荷運転されてエンジン22から動力分配統合機構30を介してトルクがリングギヤ軸32aに作用しているときに、モータMG2のステータ46bに形成される磁界の向きを固定することにより(以下、この磁界を固定磁界という)ロータ46a(リングギヤ軸32a)の回転を制限する制御を実行する。以下、このモータMG2の制御を固定磁界制御という。図4は、モータMG2の制御の説明に用いる説明図である。モータMG2を制御するときには、図示するように、モータMG2のステータ46bには、電流が通電されたU相,V相,W相の各々で形成される磁界を合成した合成磁界(図中、実線太線矢印参照)が形成される。前述の回転磁界制御では、この合成磁界の向きを回転させることによりロータ46aが回転するようモータMG2を制御する。一方、固定磁界制御では、この合成磁界の向きを固定することによりロータ46aの回転を制限する。固定磁界制御において、固定磁界の向きがモータMG2のロータ46aの永久磁石により形成される磁束の向きと一致するときには、モータMG2から動力軸としてのリングギヤ軸32aにトルクは作用しないが、図示するように、固定磁界の向きとロータ46aの現在の磁束の向きとがズレているときには、ステータ46bに形成される固定磁界の向きとロータ46aの現在の磁束の向きとが一致する方向にそのズレに応じてモータMG2からリングギヤ軸32aにトルクが作用し(以下、このトルクを吸引トルクTm2atという)、エンジン22やモータMG1を備える動力源からリングギヤ軸32aに作用するトルク(以下、動力源軸作用トルクTrpoという)と吸引トルクTm2atとが釣り合う位置でリングギヤ軸32a(ロータ46a)は停止する。ここで、吸引トルクTm2atは、固定磁界の向きとロータ46aの現在の磁束の向きとのズレに応じて変化し、且つ、ステータ46bに固定磁界を形成させるためにステータ46bの三相コイルに通電させる電流の大きさが大きいほど大きくなる。なお、図4の例では、モータMG2が正回転するときにはロータ46aは反時計回りに回転し、モータMG2が負回転するときにはロータ46aは時計回りに回転するものとした。
Further, when the shift position SP is the P position or the N position, the
次に、こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、モータMG2の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるときの制御について説明する。図5は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される停車時負荷運転中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、停車時であってエンジン22が負荷運転されているときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。なお、停車時か否かは、例えば、車速Vが略値0であり且つブレーキペダル85の踏み込み量が所定量以上であるか否かなどにより判定することができる。また、第1実施例では、シフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更されたときには、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第1切替を実行してから変速機60のクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を全て開放してリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続を解除するものとし、シフトポジションSPがPポジションからDポジションやRポジションに変更されたときには、変速機60が1速〜4速の状態,リバースの状態となるようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3のうち1速〜4速の状態,リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合してリングギヤ軸32aと駆動軸36とを接続してからモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第2切替を実行するものとした。
Next, the operation of the
停車時負荷運転中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、シフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPやモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*,変速機状態フラグF0,回転磁界制御実行フラグF1など制御に必要なデータを入力する(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のロータ45a,46aの回転位置θm1,θm2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、充放電要求パワーPb*は、残容量SOC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。さらに、変速機状態フラグF0は、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とが接続されているときに値1が設定され、リングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されているときに値0が設定されてRAM76の所定領域に書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。回転磁界制御実行フラグF1は、後述のモータ制御ルーチンにより、モータMG2の制御として回転磁界制御を実行しているときに値1が設定され、固定磁界制御を実行しているときに値0が設定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。
When the control routine during load stop operation is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ50の充放電要求パワーPb*をエンジン22から出力すべき要求パワーPe*に設定し(ステップS110)、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を効率よく運転できる目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定すると共に設定した目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信する(ステップS120)。目標回転数Ne*および目標トルクTe*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。なお、例えば、残容量SOCが閾値S1(例えば、55%など)未満のときには充放電要求パワーPb*に正の値を設定し、残容量SOCが閾値S1から閾値S2(例えば、65%など)の範囲内のときには充放電要求パワーPb*に値0を設定し、残容量SOCが閾値S2より大きいときには充放電要求パワーPb*に負の値を設定するものでは、いま、エンジン22が負荷運転されているときを考えているから、充放電要求パワーPb*に正の値が設定されたときを考えていることになる。以下、簡単のために、充放電要求パワーPb*には正の所定値が設定され、要求パワーPe*が一定でエンジン22が定常運転されるときを考える。
When the data is input in this way, the input charge / discharge required power Pb * of the
続いて、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(1)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とエンジン22の目標トルクTe*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて式(2)によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を計算してこのトルク指令Tm1*をモータECU40に送信し(ステップS130)、計算したモータMG1のトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(3)によりエンジン22やモータMG1を備える動力源から動力軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクである動力源軸作用トルクTrpoを計算する(ステップS140)。ここで、式(1)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が負荷運転され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の一例を示す共線図を図6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であるリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)および式(3)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式(2)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(2)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。トルク指令Tm1*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されるようインバータ41のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Subsequently, the target rotational speed Nem * of the motor MG1 is calculated by the following equation (1) using the target rotational speed Ne * of the
次に、回転磁界制御実行フラグF1の値を調べ(ステップS150)、回転磁界制御実行フラグF1が値1のとき、即ち、モータECU40によりモータMG2の制御として回転磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクTrpoを打ち消すためのトルク(−Trpo)をモータMG2から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm2*に設定し(ステップS160)、回転磁界制御実行フラグF1が値0のとき、即ち、モータECU40によりモータMG2の制御として固定磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクTrpoの絶対値をロック用トルクTm2loに設定すると共に設定する(ステップS170)。
Next, the value of the rotating magnetic field control execution flag F1 is checked (step S150). When the rotating magnetic field control execution flag F1 is 1, that is, when the rotating magnetic field control is executed as the control of the motor MG2 by the
続いて、シフトポジションSPを調べると共に(ステップS180)、シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときには、変速機状態フラグF0の値を調べ(ステップS190)、シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときであり、且つ、変速機状態フラグF0が値1のとき即ちリングギヤ32aと駆動軸36とが接続されているときには、回転磁界制御要求フラグF2に値1を設定し(ステップS200)、シフトポジションSPがPポジションのときや、シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときであっても変速機状態フラグF0が値1のとき即ちリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されているときには回転磁界制御要求フラグF2に値0を設定し(ステップS210)、トルク指令Tm2*またはロック用トルクTm2loと、回転磁界制御要求フラグF2と、をモータECU40に送信して(ステップS220)、停車時負荷運転中制御ルーチンを終了する。トルク指令Tm2*またはロック用トルクTm2loと、回転磁界制御要求フラグF2とを受信したモータECU40は、これらを用いて図7に例示するモータ制御ルーチンにより、モータMG2を制御する。図7のモータ制御ルーチンにより、詳細については後述するが、回転磁界制御を実行するときには、トルク指令Tm2*に対応するトルク(以下、指令対応トルクという)が動力軸としてのリングギヤ軸32aに作用し、固定磁界制御を実行するときには、ロック用トルクTm2loと、ステータ46bに形成される固定磁界の向きとロータ46aに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きとのズレと、に応じた前述の吸引トルクTm2atがモータMG2からリングギヤ軸32aに作用する。したがって、以下、モータMG2からリングギヤ軸32aに作用するトルクとして、指令対応トルクと吸引トルクTm2atとをまとめてモータ軸作用トルクTrmということがある。なお、前述したように、エンジン22が定常運転されるときを考えるものとしたから、動力源軸作用トルクTrpoは一定となる。
Subsequently, the shift position SP is checked (step S180), and when the shift position SP is the D position or the R position, the value of the transmission state flag F0 is checked (step S190), and the shift position SP is the D position or the R position. When the transmission state flag F0 is the
次に、図7のモータ制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、図5の停車時負荷運転中制御ルーチンと同様に、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。モータ制御ルーチンが実行されると、モータECU40のCPU40aは、まず、電流センサ46U,46Vからの三相コイルのU相,V相に流れる相電流Iu2,Iv2や回転位置検出センサ44からのモータMG2のロータ46aの回転位置θm2,モータMG2のトルク指令Tm2*またはロック用トルクTm2lo,回転磁界制御要求フラグF2など制御に必要なデータを入力する処理を実行すると共に(ステップS300)、入力したモータMG2のロータ46aの回転位置θm2に極対数pを乗じることにより電気角θe2を計算する(ステップS310)。ここで、モータMG2のトルク指令Tm2*またはロック用トルクTm2loや、回転磁界制御要求フラグF2は、図5の停車時負荷運転中制御ルーチンにより設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット70から通信により入力するものとした。
Next, the motor control routine of FIG. 7 will be described. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec), similarly to the control routine during load stop operation in FIG. When the motor control routine is executed, first, the
続いて、回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2の値を調べる(ステップS320)。なお、回転磁界制御実行フラグF1は、前述したように、モータMG2の制御として回転磁界制御を実行しているときに値1が設定され、固定磁界制御を実行しているときに値0が設定されるフラグである。回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2が共に値1のとき、即ち、モータMG2の制御として回転磁界制御を実行していてハイブリッド用電子制御ユニット70から回転磁界制御が要求されたときには、回転磁界制御を実行し(ステップS330)、回転磁界制御実行フラグF1が値1で回転磁界制御要求フラグF2が値0のとき、即ち、モータMG2の制御として回転磁界制御を実行してハイブリッド用電子制御ユニット70から固定磁界制御が要求されたときには、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第1切替を実行するときの制御である第1切替時制御を実行し(ステップS340)、回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2が共に値0のとき、即ち、モータMG2の制御として固定磁界制御としてハイブリッド用電子制御ユニット70から固定磁界制御が要求されたときには、固定磁界制御を実行し(ステップS350)、回転磁界制御実行フラグF1が値0で回転磁界制御要求フラグF2が値1のとき、即ち、モータMG2の制御として固定磁界制御を実行していてハイブリッド用電子制御ユニット70から回転磁界制御が要求されたときには、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第2切替を実行するときの制御である第2切替時制御を実行し(ステップS360)、モータ制御ルーチンを終了する。ここで、回転磁界制御および固定磁界制御は、実施例では、3相−2相変換および2相−3相変換を用いて実行するものとした。以下、回転磁界制御の3相−2相変換におけるd軸およびq軸を回転d軸および回転q軸といい、固定磁界制御の3相−2相変換におけるd軸およびq軸を固定d軸および固定q軸という。ここで、回転d軸は、ロータ46aに貼り付けられた永久磁石により形成される磁束の向き(電気角θe2に対応する向き、ロータ46aの回転に伴って回転)であり、回転q軸は、モータMG2を正回転(図4中、反時計回り)させる方向に回転d軸に対してπ/2だけ進角させた向きとした。また、固定d軸は、後述のロック用電気角θe2setに対応する向き(電気角θe2に拘わらず一定)であり、固定q軸は、モータMG2を正回転させる方向に固定d軸に対してπ/2だけ進角させた向きとした。
Subsequently, the values of the rotating magnetic field control execution flag F1 and the rotating magnetic field control request flag F2 are checked (step S320). As described above, the rotating magnetic field control execution flag F1 is set to a value of 1 when the rotating magnetic field control is executed as the control of the motor MG2, and is set to a value of 0 when the fixed magnetic field control is executed. Flag to be When both the rotating magnetic field control execution flag F1 and the rotating magnetic field control request flag F2 are 1, that is, when the rotating magnetic field control is executed as the control of the motor MG2, and the rotating magnetic field control is requested from the hybrid
以下、停車中にシフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更され、その後に、PポジションからDポジションやRポジションに変更されたとき、即ち、モータMG2の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第1切替を実行して固定磁界制御に切り替え、その後に、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行して回転磁界制御に切り替えるときを考える。 Hereinafter, when the shift position SP is changed from the D position or the R position to the P position while the vehicle is stopped and then changed from the P position to the D position or the R position, that is, for the control of the motor MG2, the rotating magnetic field control is performed. Consider a case in which the first switching is performed to switch to fixed magnetic field control from the current state, and then the second switching is performed to switch to rotating magnetic field control from the state in which the fixed magnetic field control is performed.
まず、シフトポジションSPがDポジションやRポジションにあるとき、即ち、図7のモータ制御ルーチンにおいて、ステップS320で回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2が共に値1であり、ステップS330の回転磁界制御を実行するときを考える。図8は、回転磁界制御の一例を示すフローチャートである。回転磁界制御では、まず、モータMG2の三相コイルのU相,V相,W相に流れる相電流Iu2,Iv2,Iw2の総和を値0として電気角θe2を用いて相電流Iu2,Iv2を回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tに次式(4)により座標変換(3相−2相変換)する(ステップS400)。 First, when the shift position SP is at the D position or the R position, that is, in the motor control routine of FIG. 7, both the rotating magnetic field control execution flag F1 and the rotating magnetic field control request flag F2 are 1 in step S320. Consider the case of executing the rotating magnetic field control. FIG. 8 is a flowchart showing an example of rotating magnetic field control. In the rotating magnetic field control, first, the phase currents Iu2, Iv2 are rotated by using the electrical angle θe2 with the sum of the phase currents Iu2, Iv2, Iw2 flowing in the U phase, V phase, W phase of the three-phase coil of the motor MG2 as 0. The d-axis and rotation q-axis currents Id2t and Iq2t are subjected to coordinate conversion (three-phase to two-phase conversion) by the following equation (4) (step S400).
続いて、モータMG2のトルク指令Tm2*に基づいて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iqt2*を設定する(ステップS410)。ここで、電流指令Id2t*,Iq2t*は、第1実施例では、トルク指令Tm2*と電流指令Id2t*,Iqt2*との関係、例えば、電流指令Id2t*の二乗と電流指令Iq2t*の二乗との和の平方根(以下、トルク出力用電流指令値Im2t*という)を比較的小さくしてトルク指令Tm2*でモータMG2を駆動できる関係を予め定めて回転磁界制御時電流指令設定用マップとしてROM40bに記憶しておき、トルク指令Tm2*が与えられると記憶したマップから対応する電流指令Id2t*,Iq2t*を導出して設定するものとした。回転磁界制御時電流指令設定用マップの一例を図9に示す。図9では、トルク指令Tm2*がトルクT6のときの回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定する様子を示している。また、図9には、トルク指令Tm2*や電流指令Id2t*,Iq2t*の他に、トルク出力用電流指令値Im2t*を示すと共に、回転d軸に対するトルク出力用電流指令値Im2t*の角度(ロータ46aに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ46bに形成する磁界の向き)としての相対角度θreをトルク出力用角度θtとして示した。以下、トルク出力用角度θtは、この図9の関係または図9と同様の関係を用いて電流指令Id2t*,Iq2t*を設定する際の相対角度θreをいうものとする。第1実施例では、永久磁石が埋め込まれたロータ46aを備えるモータMG2を用いるものとしたから、永久磁石によるトルクの他にリラクタンストルクが発生する。したがって、トルク出力用電流指令値Im2t*が比較的小さくなるよう電流指令Id2*,Iq2*を設定するときのトルク出力用角度θtの取り得る範囲は、モータMG2を正回転させる方向(図6中、上向き)にモータMG2からトルクを出力するときにはπ/2〜πとなり、モータMG2を負回転させる方向(図6中、下向き)にモータMG2からトルクを出力するときには−π/2〜−πとなる。ステップS410の処理において、いま、エンジン22が負荷運転されているときを考えているから、動力源軸作用トルクTrpoを打ち消すために、トルク指令Tm2*は、図6中下向きのトルク(リングギヤ軸32aを負回転させるためのトルク)となる。したがって、電流指令Id2t*,Iq2t*には共に負の値が設定される。なお、永久磁石がロータの表面に貼り付けられたモータMG2を用いる場合には、リラクタンストルクが発生しないため、トルク出力用角度θtはπ/2または−π/2にすればよい。
Subsequently, current commands Id2t * and Iqt2 * for the rotation d axis and the rotation q axis are set based on the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S410). Here, in the first embodiment, the current commands Id2t * and Iq2t * are the relationship between the torque command Tm2 * and the current commands Id2t * and Iqt2 *, for example, the square of the current command Id2t * and the square of the current command Iq2t * The relationship between the square root of the sum (hereinafter referred to as current command value Im2t * for torque output) being relatively small and the motor MG2 being driven by the torque command Tm2 * is determined in advance in the ROM 40b as a current command setting map for rotating magnetic field control. When the torque command Tm2 * is given, the corresponding current commands Id2t * and Iq2t * are derived and set from the stored map. An example of the current command setting map for rotating magnetic field control is shown in FIG. FIG. 9 shows a state where the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d axis and the rotation q axis are set when the torque command Tm2 * is the torque T6. In addition to the torque command Tm2 * and the current commands Id2t * and Iq2t *, FIG. 9 shows the torque output current command value Im2t * and the angle of the torque output current command value Im2t * with respect to the rotation d axis ( The relative angle θre as the direction of the magnetic field formed in the
こうして回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定すると、設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*と回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tとを用いて次式(5)および式(6)により回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を計算する(ステップS420)。そして、電気角θe2を用いて回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*をモータMG2の三相コイルのU相,V相,W相に印加すべき電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に式(7)および式(8)により座標変換(2相−3相変換)し(ステップS430)、座標変換した電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*をインバータ42のトランジスタT7〜T12をスイッチングするためのPWM信号に変換してインバータ42のトランジスタT7〜T12に出力することによりモータMG2を駆動制御し(ステップS440)、回転磁界制御実行フラグF1に値1を設定して(ステップS450)、モータ制御ルーチンを終了する。ここで、式(5)および式(6)中、「Kp1」および「Kp2」は比例係数であり、「Ki1」および「Ki2」は積分係数である。以下、式(5)および式(6)中、第1項を比例項、第2項を積分項という。この場合、動力源軸作用トルクTrpoとモータ軸作用トルクTrm(指令対応トルク)とにより、ロータ46aは回転停止する。
When the rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * are thus set, the set rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * and the rotation d-axis and rotation q-axis currents Id2t and Iq2t Are used to calculate voltage commands Vd2t * and Vq2t * for the rotation d-axis and rotation q-axis by the following equations (5) and (6) (step S420). The voltage commands Vu2 * and Vv2 * to be applied to the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase coil of the motor MG2 by using the electrical angle θe2 and the voltage commands Vd2t * and Vq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis. , Vw2 * are subjected to coordinate transformation (two-phase to three-phase transformation) according to equations (7) and (8) (step S430), and the coordinate-converted voltage commands Vu2 *, Vv2 *, Vw2 * are converted into transistors T7 to T7 of the
次に、シフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更されたとき、即ち、図7のモータ制御ルーチンにおいて、ステップS320で回転磁界制御実行フラグF1が値1で回転磁界制御要求フラグF2が値0であり、ステップS340の第1切替時制御を実行するときを考える。図10は、第1切替時制御の一例を示すフローチャートである。第1切替時制御では、まず、図8の回転磁界制御のステップS400〜S420の処理と同様に、電気角θe2を用いてモータMG2の相電流Iu2,Iv2を回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tに座標変換(3相−2相変換)し(ステップS500)、モータMG2のトルク指令Tm2*に基づいて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iqt2*を設定し(ステップS510)、設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*と電流Id2t,Iq2tとを用いて回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を計算する(ステップS520)。 Next, when the shift position SP is changed from the D position or the R position to the P position, that is, in the motor control routine of FIG. 7, in step S320, the rotating magnetic field control execution flag F1 is 1 and the rotating magnetic field control request flag F2 is set. Is a value of 0, and the case where the first switching control in step S340 is executed is considered. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the first switching control. In the first switching control, first, similarly to the processing in steps S400 to S420 of the rotating magnetic field control in FIG. 8, the phase currents Iu2 and Iv2 of the motor MG2 are converted to the currents of the rotating d axis and the rotating q axis using the electrical angle θe2. Coordinates are converted to Id2t and Iq2t (three-phase to two-phase conversion) (step S500), and current commands Id2t * and Iqt2 * for the rotation d-axis and rotation q-axis are set based on the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S500). S510), the rotation d-axis and rotation q-axis voltage commands Vd2t * and Vq2t * are calculated using the set rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * and currents Id2t and Iq2t (step S520). ).
続いて、モータMG2の電気角θe2と、回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tとを用いて固定磁界制御に用いるためのロック用電気角θe2setを次式(9)により計算する(ステップS530)。ロック用電気角θe2setの説明に用いる説明図を図11に示す。回転磁界制御を実行するときには、図示するように、トルク指令Tm2*に基づいて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定すると共に設定した電流指令Id2t*,Iq2t*に対応する電流Id2t,Iq2tがモータMG2に通電されるようモータMG2を制御する。第1実施例では、この回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tに応じた向き(図11中、トルク出力用電流指令値Im2t*の向き)が固定d軸に設定されるようロック用電気角θe2setを設定するのである。なお、式(9)における第2項は、前述のトルク出力用角度θtに対応し、その取り得る範囲は−π〜−π/2,π/2〜πとなる。 Subsequently, by using the electrical angle θe2 of the motor MG2 and the currents Id2t and Iq2t of the rotating d-axis and the rotating q-axis, a locking electrical angle θe2set for use in fixed magnetic field control is calculated by the following equation (9) (step) S530). FIG. 11 is an explanatory diagram used for explaining the electrical angle θe2set for locking. When executing the rotating magnetic field control, as shown in the figure, the rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * are set based on the torque command Tm2 * and the set current commands Id2t * and Iq2t * are supported. The motor MG2 is controlled such that the currents Id2t and Iq2t to be supplied to the motor MG2. In the first embodiment, the direction corresponding to the currents Id2t and Iq2t of the rotation d-axis and the rotation q-axis (the direction of the torque output current command value Im2t * in FIG. 11) is set to the fixed d-axis. The electrical angle θe2set is set. The second term in equation (9) corresponds to the aforementioned torque output angle θt, and the possible range is −π to −π / 2, π / 2 to π.
次に、ステップS510で設定した回転d軸の電流指令Id2t*の二乗と回転q軸の電流指令Iq2t*の二乗との和の平方根(トルク出力用電流指令値Im2t*)を固定d軸の電流指令Id2lo*に設定すると共に固定q軸の電流指令Iq2lo*に値0を設定する(ステップS540)。この処理は、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*を固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*に置き換える処理となる。
Next, the square root of the sum of the square of the rotation d-axis current command Id2t * set in step S510 and the square of the rotation q-axis current command Iq2t * (the torque output current command value Im2t *) is used as the fixed d-axis current. The command Id2lo * is set and a
続いて、次式(10)および式(11)における比例項(第1項)に値0をセットすると共にステップS520で計算した回転d軸の電圧指令Vd2t*の二乗と回転q軸の電圧指令Vq2t*の二乗との和の平方根(以下、トルク出力用電圧値Vmtという)を式(10)における積分項(第2項)にセットすると共に値0を式(11)における積分項(第2項)にセットし(ステップS550)、セットした式(10)および式(11)における比例項および積分項を用いて式(10)および式(11)により固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を計算する(ステップS560)。ここで、式(10)および(11)は、式(5)および式(6)における「Vd2t*」を「Vd2lo*」に、「Vq2t*」を「Vq2lo*」に、「Id2t*」を「Id2lo*」に、「Id2t」を「Id2lo」に、「Iq2t*」を「Iq2lo*」に、「Iq2t」を「Iq2lo」に置き換えたものである。このステップS550,S560の処理は、回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*、Vq2t*を固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*に置き換える処理となる。
Subsequently, the
こうして固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*を設定すると、ロック用電気角θe2setを用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に式(7)における「θe2」を「θe2set」に、「Vd2t*」を「Vd2lo*」に、「Vq2t*」を「Vq2lo*」に置き換えたものにより座標変換(2相−3相変換)し(ステップS570)、座標変換した電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*をPWM信号に変換する共にこれを用いてモータMG2を駆動制御し(ステップS580)、回転磁界制御実行フラグF1に値0を設定して(ステップS590)、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータMG2を制御することにより、第1切替時に、ロック用電気角θe2setに対応する位相で、モータMG2のステータ46bに巻回された三相コイルに通電される電流の位相および大きさが連続することになり、ステータ46bに形成される磁界の向きおよび大きさが連続することになる。これにより、第1切替時に、モータ軸作用トルクTrmが連続することになる。前述したように、第1実施例では、シフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更されたときには、第1切替を実行してから変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続を解除するものとしたから、第1切替時にモータ軸作用トルクTrmを連続させることにより、モータ軸作用トルクTrmの急変によって変速機60のギヤなどに歯打ちが生じたり、車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。こうして第1切替時制御を終了して回転磁界制御実行フラグF1に値0が設定されると、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除される。また、回転磁界制御実行フラグF1に値0が設定されるため、次回以降に図7のモータ制御ルーチンが実行されるときには、ステップS320で回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2が共に値0となり、ステップS350の固定磁界制御を実行する。
When the fixed d-axis and fixed q-axis voltage commands Vd2lo * and Vq2lo * are set in this way, the fixed d-axis and fixed q-axis voltage commands Vd2lo * and Vq2lo * are converted into voltage commands Vu2 * and Vv2 using the electrical angle θe2set for locking. *, Vw2 * is converted to a coordinate (2 phase −) by replacing “θe2” with “θe2set”, “Vd2t *” with “Vd2lo *”, and “Vq2t *” with “Vq2lo *” in equation (7). (Three-phase conversion) (step S570), the voltage commands Vu2 *, Vv2 *, and Vw2 * that have undergone coordinate conversion are converted into PWM signals, and the motor MG2 is driven and controlled using this (step S580), and the rotating magnetic field control execution flag is set. A
図12は、固定磁界制御の一例を示すフローチャートである。固定磁界制御では、まず、図10の第1切替時制御で設定したロック用電気角θe2setを用いてモータMG2の相電流Iu2,Iv2を固定d軸および固定q軸の電流Id2lo,Iq2loに式(4)における「θe2」を「θe2set」に、「Id2t」を「Id2lo」に、「Iq2t」を「Iq2lo」に置き換えたものにより座標変換(3相−2相変換)し(ステップS600)、ロック用トルクTm2loに基づいて固定d軸の電流指令Id2lo*を設定すると共に固定q軸の電流指令Iq2lo*に値0を設定する(ステップS610)。ここで、電流指令Id2lo*は、第1実施例では、ロック用トルクTm2loと固定d軸の電流指令Id2lo*との関係を予め定めてROM40bに記憶しておき、ロック用トルクTm2loが与えられると記憶したマップから対応する電流指令Id2*を導出して設定するものとした。このマップは、第1実施例では、トルク指令Tm2*の絶対値とロック用トルクTm2loとが等しいときに、トルク出力用電流指令値Im2t*(回転d軸の電流指令Id2t*の二乗と回転q軸の電流指令Iq2t*の二乗の和の平方根)と固定d軸の電流指令Id2lo*とが等しくなる関係を有するものとした。なお、第1実施例では、動力源軸作用トルクTrpoが一定のときを考えるものとしたから、回転磁界制御を実行していたときのトルク指令Tm2*の絶対値と現在のロック用トルクTm2loとには同一の値が設定される。したがって、モータMG2の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第1切替を実行してその後に固定磁界制御を実行するときまで、トルク出力用電流指令値Im2t*と固定d軸の電流指令Id2lo*とは連続して一定の位相および大きさとなる。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of fixed magnetic field control. In the fixed magnetic field control, first, the phase currents Iu2 and Iv2 of the motor MG2 are expressed by the formula ( In 4), coordinate conversion (three-phase to two-phase conversion) is performed by replacing “θe2” with “θe2set”, “Id2t” with “Id2lo”, and “Iq2t” with “Iq2lo” (step S600), and locking. A fixed d-axis current command Id2lo * is set based on the torque Tm2lo for use, and a
こうして固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*を設定すると、設定した固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*と電流Id2lo,Iq2loとを用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vqlo2*を式(10)および式(11)により計算し(ステップS620)、図10の第1切替時制御のステップS570〜S590の処理と同様に、ロック用電気角θe2setを用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*を電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に座標変換(2相−3相変換)し(ステップS630)、座標変換した電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*をPWM信号に変換する共にこれを用いてモータMG2を駆動制御し(ステップS640)、回転磁界制御実行フラグF1に値0を設定して(ステップS650)、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータMG2を制御することにより、回転磁界制御を実行するときの、トルク指令Tm2*に基づくトルク出力用電流指令値Im2t*に応じた指令対応トルクと、固定磁界制御を実行するときの、ロック用トルクTm2loに基づく固定d軸の電流指令Id2lo*に応じた吸引トルクTm2atとは、連続して一定となるため、動力源軸作用トルクTrpoとモータ軸作用トルクTrmとが互いに一定で釣り合った状態が保持され、リングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されているときでも、ロータ46aは回転停止が保持される。
When the fixed d-axis and fixed q-axis current commands Id2lo * and Iq2lo * are set in this way, the fixed d-axis and fixed q-axis current commands Id2lo * and Iq2lo * and the currents Id2lo and Iq2lo are set and The fixed q-axis voltage commands Vd2lo * and Vqlo2 * are calculated by the formulas (10) and (11) (step S620), and the locking is performed in the same manner as the processing of the steps S570 to S590 in the first switching control of FIG. Using the electrical angle θe2set, the fixed d-axis and fixed q-axis voltage commands Vd2lo * and Vq2lo * are coordinate-converted into voltage commands Vu2 *, Vv2 * and Vw2 * (two-phase to three-phase conversion) (step S630). The converted voltage commands Vu2 *, Vv2 *, and Vw2 * are converted into PWM signals, and the motor MG2 is driven and controlled using this. -Up S640), the rotating magnetic field control execution flag F1 set the value 0 (step S650), and ends the motor control routine. By controlling the motor MG2 in this way, when executing the rotating magnetic field control, the command corresponding torque according to the torque output current command value Im2t * based on the torque command Tm2 * and the fixed magnetic field control are executed. Since the suction torque Tm2at corresponding to the fixed d-axis current command Id2lo * based on the locking torque Tm2lo is continuously constant, the power source shaft acting torque Trpo and the motor shaft acting torque Trm are balanced with each other. Even when the connected state is maintained and the connection between the
次に、シフトポジションSPがPポジションからDポジションやRポジションに変更されて変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とが接続されたとき、即ち、図7のモータ制御ルーチンにおいて、ステップS320で回転磁界制御実行フラグF1が値0で回転磁界制御要求フラグF2が値1であり、ステップS360の第2切替時制御を実行するときを考える。図13は、第2切替時制御の一例を示すフローチャートである。なお、前述したように、このときには、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とが接続されている。第2切替時制御では、まず、図10の固定磁界制御のステップS600〜S620の処理と同様に、ロック用電気角θe2setを用いてモータMG2の相電流Iu2,Iv2を固定d軸および固定q軸の電流Id2lo,Iq2loに座標変換(3相−2相変換)し(ステップS700)、ロック用トルクTm2loに基づいて固定d軸の電流指令Id2lo*を設定すると共に固定q軸の電流指令Iq2lo*に値0を設定し(ステップS710)、設定した固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*と電流Id2lo,Iq2loとを用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vqlo2*を計算する(ステップS720)。
Next, when the shift position SP is changed from the P position to the D position or the R position and the
次に、ロック用電気角θe2setから電気角θe2を減じることにより、第2切替を実行するときの電気角θe2に対するロック用電気角θe2setの角度(ロータ46aに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ46bに形成する磁界の向き)としての相対角度θreを計算し(ステップS730)、ステップS710で設定した固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとを用いて次式(12)および式(13)により回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*を計算する(ステップS740)。この処理は、固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*を回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*に置き換える処理となる。回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定する様子の一例を図14に示す。
Next, by subtracting the electrical angle θe2 from the locking electrical angle θe2set, the angle of the locking electrical angle θe2set relative to the electrical angle θe2 when executing the second switching (with respect to the direction of the magnetic flux of the permanent magnet embedded in the
そして、式(5)および式(6)における比例項に値0をセットすると共に固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*と相対角度θreとを用いて次式(14)および式(15)により式(5)および式(6)における積分項をセットし(ステップS750)、セットした式(5)および式(6)における比例項および積分項を用いて、回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を式(5)および式(6)により計算する(ステップS760)。このステップS750,S760の処理は、固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2*,Vq2*を回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*に置き換える処理となる。
Then, the
こうして回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を設定すると、図8の回転磁界制御のステップS430〜S450の処理と同様に、電気角θe2を用いて回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に座標変換(2相−3相変換)し(ステップS770)、座標変換した電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*をPWM信号に変換する共にこれを用いてモータMG2を駆動制御し(ステップS780)、回転磁界制御実行フラグF1に値1を設定して(ステップS790)、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータMG2を制御することにより、第2切替時に、ロック用電気角θe2setに対応する位相で、モータMG2のステータ46bに巻回された三相コイルに通電される電流の位相および大きさが連続することになり、ステータ46bに形成される磁界の向きおよび大きさが連続することになる。これにより、第2切替時に、モータ軸作用トルクTrmが連続することになり、ロータ46aが回転するのを抑制することができる。前述したように、第1実施例では、リングギヤ軸32aと駆動軸36が接続されてから第2切替を実行するものとしたから、第2切替時にモータ軸作用トルクTrmを連続させることにより、モータ軸作用トルクTrmの急変によって変速機60のギヤなどに歯打ちが生じたり、車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。
When the voltage commands Vd2t * and Vq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis are set in this way, the rotation d-axis and the rotation q-axis are used using the electrical angle θe2 in the same manner as the processing in steps S430 to S450 of the rotation magnetic field control in FIG. The voltage commands Vd2t *, Vq2t * are converted to voltage commands Vu2 *, Vv2 *, Vw2 * (two-phase to three-phase conversion) (step S770), and the converted voltage commands Vu2 *, Vv2 *, Vw2 * The PWM signal is converted and used to drive and control the motor MG2 (step S780), the rotary magnetic field control execution flag F1 is set to 1 (step S790), and the motor control routine is terminated. By controlling the motor MG2 in this manner, the phase and magnitude of the current supplied to the three-phase coil wound around the
こうして第2切替時制御を終了して回転磁界制御実行フラグF1に値1が設定されると、次回以降に図7のモータ制御ルーチンが実行されるときには、ステップS320で回転磁界制御実行フラグF1および回転磁界制御要求フラグF2が共に値1となり、ステップS330の回転磁界制御を実行する。なお、動力源軸作用トルクTrpoが一定で第1実施例のようにモータMG2を制御する場合、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行するときの固定d軸の電流指令Id2lo*と、第1切替前に回転磁界制御を実行していたときや第2切替後に回転磁界制御を実行するときのトルク出力用電流指令値Im2t*とはその位相および大きさが連続して一定となる。このとき、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されている状態でモータMG2の制御として固定磁界制御を実行しているときにモータMG2のロータ46aは回転停止が保持されるため、固定磁界制御を実行するときの相対角度θreは、第1切替前に回転磁界制御を実行していたときや第2切替後に回転磁界制御を実行するときのトルク出力用角度θtに等しい。
Thus, when the second switching control is finished and the
いま、エンジン22が定常運転されて動力源軸作用トルクTrpoが一定のときの、シフトポジションSPと回転磁界制御要求フラグF2とモータ軸作用トルクTrmと回転d軸との関係の一例を図15に示す。この場合、図示するように、シフトポジションSPがDポジションからPポジションに変更されて第1切替を実行するときに(時刻t1)、モータ軸作用トルクTrmは連続する。そして、その後に、シフトポジションSPがPポジションからDポジションに変更されて第2切替を実行するときも(時刻t2)、モータ軸作用トルクTrmは連続する。これにより、モータMG2の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるときに、モータ軸作用トルクTrmが急変することによってモータMG2のロータ46aが回転するのを抑制することができる。即ち、図示するように、時刻t1,t2で電気角θe2は一定となる。
FIG. 15 shows an example of the relationship among the shift position SP, the rotating magnetic field control request flag F2, the motor shaft operating torque Trm, and the rotating d-axis when the
以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車20によれば、停車時に、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第1切替を実行する第1切替時には回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を固定d軸,固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*に置き換えると共に回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*に置き換えてモータMG2を制御し、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第2切替を実行する第2切替時には固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*を回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*に置き換えると共に固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*に置き換えてモータMG2を制御するから、第1切替時や第2切替時にモータ軸作用トルクTrmが急変するのを抑制することができ、モータMG2の制御の切替をより適正に実行することができる。この結果、第1切替時や第2切替時に変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とが接続されているものでは、モータ軸作用トルクTrmの急変によって変速機60のギヤなどに歯打ちが生じたり車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。
According to the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、図5の停車時負荷運転中制御ルーチンにおいて、モータECU40によりモータMG2の制御として固定磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクTrpoの絶対値をロック用トルクTm2loに設定するものとしたが、動力源軸作用トルクTrpoの絶対値より大きいトルクをロック用トルクTm2loに設定するものとしてもよい。以下、この場合について第2実施例として説明する。
In the
第2実施例のハイブリッド自動車20Bは、図1に例示した第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するため、第2実施例のハイブリッド自動車20Bのハード構成については、第1実施例のハイブリッド自動車20のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
The hybrid vehicle 20B of the second embodiment has the same hardware configuration as the
第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70により、図5の停車時負荷運転中制御ルーチンに代えて図16に例示する停車時負荷運転中制御ルーチンが実行される。図16の停車時負荷運転中制御ルーチンは、図5の停車時負荷運転中制御ルーチンのステップS170の処理をステップS170bの処理に変更した点を除いて図5の停車時負荷運転中制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理について同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、第2実施例でも、第1実施例と同様に、シフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更されたときには、第1切替を実行してから変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続を解除するものとし、シフトポジションSPがPポジションからDポジションやRポジションに変更されたときには、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを接続してから第2切替を実行するものとした。また、第1実施例と同様に、簡単のために、エンジン22が定常運転され、動力源軸作用トルクTrpoが一定のときを考える。
In the hybrid vehicle 20B according to the second embodiment, the hybrid
図16の停車時負荷運転中制御ルーチンでは、回転磁界制御実行フラグF1が値1のとき、即ちモータECU40によりモータMG2の制御として回転磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクTrpoの絶対値よりも正の所定トルクΔTだけ大きいトルク(|Trpo|+ΔT)をロック用トルクTm2loに設定する(ステップS170b)。これにより、第1実施例と同様に、トルク指令Tm2*の絶対値とロック用トルクTm2loとが等しいときにトルク出力用電流指令値Im2t*と固定d軸の電流指令Id2lo*とが等しくなる関係のマップを用いて固定Id軸の電流指令Id2lo*を設定する場合には、第1切替を実行する前に回転磁界制御を実行していたときのトルク出力用電流指令値Im2t*に比して固定磁界制御を実行するときの固定d軸の電流指令Id2lo*は大きくなる。これにより、ステータ46bに形成される磁界の大きさは、第1切替時に比して大きくなる。したがって、第1切替を実行した後に変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されると、電気角θe2に対するロック用電気角θe2setの角度(ロータ46aに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ46bに形成する磁界の向き)としての相対角度θreが値0に近づく方向にロータ46aは回転する。このときのロータ46aの様子の一例を図17に示し、相対角度θreとモータ軸作用トルクTrm(吸引トルクTm2at)の大きさとの関係の一例を図18に示す。図17中、太線矢印は、ロータ46aの回転方向を示している。図17および図18に示すように、第1切替を実行したときには(図18中、A点)、相対角度θreは、第1切替を実行したときのトルク出力用角度θtに等しい。そして、その後に、ロック用トルクTm2loに動力源軸作用トルクTrpoの絶対値より大きいトルク(|Trpo|+ΔT)が設定されたときには、モータ軸作用トルクTrm(吸引トルクTm2at)が動力源軸作用トルクTrpoよりも大きくなり(図18中、B点)、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されたときに、相対角度θreが値0に近づく方向にロータ46aが回転し、吸引トルクTm2atと動力源軸作用トルクTrpoとが釣り合う位置でロータ46aの回転は停止する(図18中、C点)。したがって、外乱などにより動力源軸作用トルクTrpoが若干大きくなったときでも、動力源軸作用トルクTrpoが図18中B点における吸引トルクTm2atより小さければ、リングギヤ軸32aの回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。なお、図18中C点で動力源軸作用トルクTrpoと吸引トルクTm2atとが釣り合ってロータ46aが回転停止するということは、ロック用トルクTm2loに動力源軸作用トルクTrpoの絶対値より大きい値を設定したときでも、吸引トルクTm2atは動力源軸作用トルクTrに等しいということを意味する。
In the control routine during load operation at stop in FIG. 16, when the rotating magnetic field control execution flag F1 is 1, that is, when the rotating magnetic field control is being executed as the control of the motor MG2 by the
次に、モータMG2の制御について、トルク(|Trpo|+ΔT)を用いて固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときを考える。前述したように、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されている状態でトルク(|Trpo|+ΔT)を用いて固定磁界制御を実行しているときの相対角度θreは、第1切替時に比して小さくなる。したがって、この状態で変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを接続してから第2切替を実行したときには、第2切替時ではモータMG2の三相コイルに通電される電流の位相および大きさは連続するものの、その後に、図9の回転磁界制御時電流指令設定用マップを用いて設定される回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*との間に乖離を生じる。即ち、トルク出力用角度θtと相対角度θreとの間に乖離を生じる。以下、この乖離を解消する動作について説明する。
Next, regarding the control of the motor MG2, consider the case where the second switching is executed from the state in which the fixed magnetic field control is executed using the torque (| Trpo | + ΔT) and then the rotating magnetic field control is executed. As described above, the relative angle θre when the fixed magnetic field control is executed using the torque (| Trpo | + ΔT) in a state where the connection between the
第2実施例では、図13の第2切替時制御に代えて図19に例示する第2切替時制御を実行すると共に、図8の回転磁界制御に代えて図20に例示する回転磁界制御を実行するものとした。ここで、図19の第2切替時制御はステップS800〜S830の処理を追加した点を除いて図13の第2切替時制御と同一であり、図20の回転磁界制御はステップS900〜S930の処理を追加した点を除いて図8の回転磁界制御と同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、まず、図19の第2切替時制御について説明し、その後に、図20の回転磁界制御について説明する。 In the second embodiment, the second switching time control illustrated in FIG. 19 is executed instead of the second switching time control of FIG. 13, and the rotating magnetic field control illustrated in FIG. 20 is replaced with the rotating magnetic field control of FIG. To be executed. Here, the second switching control in FIG. 19 is the same as the second switching control in FIG. 13 except that the processing in steps S800 to S830 is added, and the rotating magnetic field control in FIG. 20 is performed in steps S900 to S930. Except for the addition of processing, this is the same as the rotating magnetic field control of FIG. Therefore, the same process is given the same step number, and the detailed description thereof is omitted. Hereinafter, first, the second switching control in FIG. 19 will be described, and then the rotating magnetic field control in FIG. 20 will be described.
図19の第2切替時制御では、ステップS730で相対角度θreを計算すると、ステップS710で計算した固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとに基づいてモータ軸作用トルクTrmを推定する(ステップS800)。ここで、モータ軸作用トルクTrmの推定は、第2実施例では、固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとモータ軸作用トルクTrmとの関係を予め実験などにより定めてモータ軸作用トルク推定用マップとして記憶しておき、固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとが与えられると記憶したマップから対応するモータ軸作用トルクTrmを導出して設定するものとした。 In the second switching control in FIG. 19, when the relative angle θre is calculated in step S730, the motor shaft acting torque Trm is estimated based on the fixed d-axis current command Id2lo * calculated in step S710 and the relative angle θre ( Step S800). Here, in the second embodiment, the motor shaft operating torque Trm is estimated by previously determining the relationship between the fixed d-axis current command Id2lo *, the relative angle θre, and the motor shaft operating torque Trm through experiments or the like. It is stored as an estimation map, and when a fixed d-axis current command Id2lo * and a relative angle θre are given, the corresponding motor shaft acting torque Trm is derived and set from the stored map.
そして、ステップS740〜S790の処理を実行し、ステップS740で設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を第2切替時の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch*,Iq2tch*として設定すると共に(ステップS810)、ステップS800で推定したモータ軸作用トルクTrmに基づいて、第2切替を実行した後に回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を移行させる際の目標値としての移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*を設定し(ステップS820)、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*の移行が完了したときに値1が設定される移行完了フラグG1に値0を設定して(ステップS830)、第2切替時制御を終了する。移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*の設定は、第2実施例では、図9の回転磁界制御時電流指令設定用マップにおける「Tm2*」を「Trm」に、「Id2*」を「Id2fi*」に、「Iq2*」を「Iq2fi*」に置き換えたものを用いて、モータ軸作用トルクTrmが与えられると対応する移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*を導出して設定するものとした。即ち、図9のマップと同様の関係を用いて移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*を設定するものとした。いま、動力源軸作用トルクTrpoが一定のときを考えているから、モータMG2の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第1切替,固定磁界制御,第2切替を実行して回転磁界制御を実行するときに、第1切替前に回転磁界制御を実行していたときと第2切替後に回転磁界制御を実行するときとでは、トルク指令Tm2*には一定の値が設定され、トルク指令Tm2*に基づいて図9のマップから得られる固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*にも一定の値が設定される。また、固定磁界制御を実行するときには、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されているため、動力源軸作用トルクTrpoとモータ軸作用トルクTrm(吸引トルクTm2at)との大きさが等しくなる位置でロータ46aが回転停止する。これらより、モータ軸作用トルクTrmに基づいて図9のマップと同様のマップを用いて設定される移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*は、第2切替を実行した後に回転磁界制御を実行するときにトルク指令Tm2*に基づいて図9のマップから得られる回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*に等しい。なお、図19の第2切替時制御でも、第1実施例と同一の処理については第1実施例と同様に実行されるため、第2切替時にモータ軸作用トルクTrmが急変するのを抑制することができる。
Then, the processes of steps S740 to S790 are executed, and the rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * set in step S740 are replaced with the rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2tch *. , Iq2tch * (step S810), and after executing the second switching based on the motor shaft acting torque Trm estimated in step S800, the current commands Id2t * and Iq2t * of the rotation d axis and the rotation q axis are transferred. The current command Id2tfi *, Iq2tfi * for the rotation d axis and the rotation q axis are set as target values for the transition (step S820), and the transition of the current commands Id2t *, Iq2t * for the rotation d axis and the rotation q axis is performed. The
次に、図20の回転磁界制御について説明する。図20の回転磁界制御では、ステップS400で電気角θe2を用いてモータMG2の相電流Iu2,Iv2を回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tに座標変換(3相−2相変換)すると、移行完了フラグG1の値を調べ(ステップS900)、移行完了フラグG1が値0のときには、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*の移行は未だ完了していないと判断し、第2切替時の電流指令Id2tch*,Iq2tch*から移行目標の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に向けて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*が徐々に移行するよう回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定する(ステップS910)。この処理は、例えば、第2切替時の電流指令Id2tch*,Iq2tch*から移行目標の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に向けてN個(Nは値0以上の整数)の経由点を設けると共にこの回転磁界制御が実行される毎に各経由点を経由して移行目標の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に近づくよう回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定することにより実行することができる。 Next, the rotating magnetic field control of FIG. 20 will be described. In the rotating magnetic field control of FIG. 20, when the phase angle Iu2 and Iv2 of the motor MG2 is coordinate-converted into the currents Id2t and Iq2t of the rotating d-axis and the rotating q-axis (three-phase to two-phase conversion) using the electrical angle θe2 in step S400. Then, the value of the transition completion flag G1 is checked (step S900). When the transition completion flag G1 is 0, it is determined that the transition of the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis has not yet been completed. Rotation d so that the current commands Id2t * and Iq2t * of the rotation d axis and the rotation q axis gradually shift from the current commands Id2tch * and Iq2tch * at the time of the second switching toward the target current commands Id2tfi * and Iq2tfi *. Current commands Id2t * and Iq2t * for the axis and rotation q-axis are set (step S910). This process is performed, for example, by providing N (N is an integer of 0 or more) waypoints from the current command Id2tch *, Iq2tch * at the time of the second switching to the target current command Id2tfi *, Iq2tfi *. Executed by setting the rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2t * and Iq2t * so as to approach the transition target current commands Id2tfi * and Iq2tfi * via each waypoint every time the rotating magnetic field control is executed. can do.
続いて、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*の移行が完了したか否かを判定し(ステップS920)、移行が完了していないと判定されたときには、ステップS910で設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を用いてステップS420以降の処理を実行し、移行が完了したと判定されたときには、移行完了フラグG1に値1を設定し(ステップS930)、ステップS910で設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を用いてステップS420以降の処理を実行する。ここで、移行が完了したか否かは、例えば、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*と移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*とが等しいか否かを判定することにより実行することができる。こうして移行完了フラグG1に値1が設定されると、次回以降にこの回転磁界制御が実行されたときには、ステップS900で移行完了フラグG1が値1であり、トルク指令Tm2*に基づいて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定し(ステップS410)、ステップS420以降の処理を実行する。このようにモータMG2を制御することにより、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
Subsequently, it is determined whether or not the transition of the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis is completed (step S920). If it is determined that the transition is not completed, the setting is made in step S910. The processing after step S420 is executed using the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and rotation q-axis, and when it is determined that the transition is completed, the transition completion flag G1 is set to a value 1 (step S930), the processing after step S420 is executed using the current commands Id2t * and Iq2t * of the rotation d-axis and rotation q-axis set in step S910. Here, whether or not the transition is completed is determined by, for example, rotating d-axis and rotating q-axis current commands Id2t * and Iq2t * and transition target rotating d-axis and rotating q-axis current commands Id2tfi * and Iq2tfi *. This can be done by determining whether they are equal. When the
モータMG2の制御について、トルク(|Trpo|+ΔT)を用いて固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を図21に示す。図示するように、第2切替時には、そのときの固定d軸の電流指令Id2lo*を回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*に置き換える。これにより、第2切替時のモータ軸作用トルクTrmを連続にすることができる。しかしながら、このときの回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*である第2切替時の電流指令Id2tch*,Iq2tch*は移行目標の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*とは乖離している。そして、第2切替を実行した後に、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を第2切替時の電流指令Id2tch*,Iq2tch*から移行目標の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に向けて移行させていく(図中、破線矢印方向)。即ち、図9のマップと同様の関係を用いて得られる移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*まで回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を移行させていくのである。そして、移行が完了すると、その後は、トルク指令Tm2*に基づいて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定する。このように回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定してモータMG2を制御することにより、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。 Regarding the control of the motor MG2, FIG. 21 shows a state in which the second switching is executed from the state in which the fixed magnetic field control is executed using the torque (| Trpo | + ΔT) and then the rotating magnetic field control is executed. As shown in the figure, at the time of the second switching, the current command Id2lo * for the fixed d-axis at that time is replaced with current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis. Thereby, the motor shaft acting torque Trm at the time of the second switching can be made continuous. However, the current commands Id2tch * and Iq2tch * at the time of the second switching, which are the current commands Id2t * and Iq2t * of the rotating d-axis and the rotating q-axis at this time, are different from the current commands Id2tfi * and Iq2tfi * of the transition target. Yes. Then, after executing the second switching, the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis are changed from the current commands Id2tch * and Iq2tch * at the time of the second switching to the current commands Id2tfi * and Iq2tfi * of the transition target. It is shifted toward (in the direction of the broken line arrow in the figure). That is, the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis are obtained up to the current commands Id2tfi * and Iq2tfi * for the target rotation d-axis and rotation q-axis obtained using the same relationship as the map of FIG. It will be migrated. When the transition is completed, thereafter, current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d axis and the rotation q axis are set based on the torque command Tm2 *. In this way, by setting the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis and controlling the motor MG2, the second switching of the control of the motor MG2 from the state in which the fixed magnetic field control is executed is performed. A series of operations that are executed and then execute the rotating magnetic field control can be performed more smoothly.
以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車20Bによれば、モータMG2の制御として固定磁界制御を実行するときには、動力源軸作用トルクTrpoの絶対値に所定トルクΔTを加えたトルクをロック用トルクTm2loに設定すると共に設定したロック用トルクTm2loを用いてモータMG2を制御するから、動力源軸作用トルクTrpoが若干大きくなったときでもロータ46aの回転を十分に制限できなくなるの抑制することができる。
According to the hybrid vehicle 20B of the second embodiment described above, when the fixed magnetic field control is executed as the control of the motor MG2, the torque obtained by adding the predetermined torque ΔT to the absolute value of the power source shaft acting torque Trpo is set to the locking torque Tm2lo. Since the motor MG2 is controlled using the set locking torque Tm2lo, the rotation of the
また、第2実施例のハイブリッド自動車20Bによれば、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときに、第1実施例と同様に固定磁界制御から回転磁界制御に切り替え第2切替を実行し、固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとに基づいてモータ軸作用トルクTrmを設定すると共に設定したモータ軸作用トルクTrmを用いて移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*を設定し、固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えたときの回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch*,Iq2tch*から移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に向けて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を移行させながらモータMG2を制御するから、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。もとより、第1実施例のハイブリッド自動車20と同様の効果を奏することができる。
Further, according to the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, when the motor MG2 is controlled, when the second switching is performed from the state in which the fixed magnetic field control is performed and then the rotating magnetic field control is performed, As in the embodiment, the second switching is performed by switching from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control, and the motor shaft acting torque Trm is set and set based on the fixed d-axis current command Id2lo * and the relative angle θre. Current command Id2tfi * and Iq2tfi * for the target rotation d-axis and rotation q-axis are set using the action torque Trm, and the current command for rotation d-axis and rotation q-axis when switching from fixed magnetic field control to rotary magnetic field control From Id2tch * and Iq2tch * toward the target rotation d-axis and rotation q-axis current commands Id2tfi * and Iq2tfi * Since the motor MG2 is controlled while shifting the current commands Id2t * and Iq2t * of the rotation q axis, the second switching is executed from the state in which the fixed magnetic field control is executed, and then the rotation magnetic field is controlled. A series of operations for executing the control can be performed more smoothly. Of course, the same effects as the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、シフトポジションSPがDポジションやRポジションからPポジションに変更されたときには、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えてから変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続を解除するものとしたが、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続を解除してからモータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えるものとしてもよい。また、シフトポジションSPがPポジションからDポジションやRポジションに変更されたときには、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを接続してからモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるものとしたが、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えてから変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを接続するものとしてもよい。後者の場合、モータMG2の制御として固定磁界制御を実行するときにトルク(|Trpo|+ΔT)を用いるものにおいて、第2切替を実行した後に、回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を第2切替時の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch*,Iq2tch*から移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に向けて移行させるものとしたが、固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*を移行目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tfi*,Iq2tfi*に相当する状態にしてから第2切替を実行するものとしてもよい。この場合、図20の第2切替時制御に代えて、図22に例示する第2切替時制御を実行するものとしてもよい。以下、図22の第2切替時制御について説明する。図22の第2切替時制御は、ステップS1000〜S1100の処理を追加した点を除いて図13の第2切替時制御と同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
In the
図22の第2切替時制御では、ステップS700でロック用電気角θe2setを用いてモータMG2の相電流Iu2,Iv2を固定d軸および固定q軸の電流Id2lo,Iq2loに座標変換(3相−2相変換)すると、初期値として値0が設定されると共に後述のステップS1010〜S1030の処理を実行したときに値1が設定されるフラグG2の値を調べ(ステップS1000)、フラグG2が値0のときには、ステップS710〜S730の処理を実行し、図19のステップS800の処理と同様にステップS710で設定した固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとに基づいてモータ軸作用トルクTrmを推定すると共に(ステップS1010)、推定したモータ軸作用トルクTrmに基づいて第2切替時の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*の目標値としての切替目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*を設定し(ステップS1020)、設定した切替目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*を用いて次式(16)により第2切替時の相対角度θreの目標値としての目標相対角度θre*を計算し(ステップS1030)、フラグG2に値1を設定する(ステップS1040)。第2切替時の目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*は、この変形例では、図9の回転磁界制御時電流指令設定用マップにおける「Tm2*」を「Trm」に、「Id2*」を「Id2tch2*」に、「Iq2*」を「Iq2tch2*」に置き換えたものを用いて、モータ軸作用トルクTrmが与えられると対応する第2切替時の目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*を導出して設定するものとした。即ち、図9のマップと同様の関係を用いて第2切替時の目標の回転d軸および回転q軸の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*を設定するものとした。したがって、切替目標の電流指令Id2tch2*,Iq2tch2*を用いて得られる目標相対角度θre*は、前述のトルク出力用角度θtに相当する。
In the second switching control shown in FIG. 22, the phase currents Iu2 and Iv2 of the motor MG2 are converted to the fixed d-axis and fixed q-axis currents Id2lo and Iq2lo using the electrical angle θe2set for locking in step S700 (three-phase-2). When phase conversion is performed, the
続いて、相対角度θreを目標相対角度θre*と比較し(ステップS1030)、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくないときには、図12の固定磁界制御のステップS630〜S650の処理と同様に、ロック用電気角θe2setを用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*を電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に座標変換(2相−3相変換)し(ステップS1080)、座標変換した電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*をPWM信号に変換する共にこれを用いてモータMG2を駆動制御し(ステップS1090)、回転磁界制御実行フラグF1に値0を設定して(ステップS1100)、モータ制御ルーチンを終了する。
Subsequently, the relative angle θre is compared with the target relative angle θre * (step S1030). When the relative angle θre is not equal to the target relative angle θre *, the processing is the same as the processing in steps S630 to S650 of the fixed magnetic field control in FIG. Then, using the electrical angle for locking θe2set, the coordinate commands (two-phase to three-phase conversion) are performed on the voltage commands Vd2lo * and Vq2lo * for the fixed d-axis and the fixed q-axis to the voltage commands Vu2 *, Vv2 * and Vw2 * (step S1080). ), The voltage commands Vu2 *, Vv2 *, and Vw2 * that have undergone coordinate conversion are converted into PWM signals, and the motor MG2 is driven and controlled using this (step S1090), and the
そして、次回に第2切替時制御が実行されたときには、ステップS1000でフラグG2が値1であり、前回の固定d軸の電流指令(前回Id2lo*)から所定値ΔIを減じて固定d軸の電流指令Id2lo*を設定すると共に固定q軸の電流指令Iq2lo*に値0を設定し(ステップS1050)、ステップS720,S730と同一の処理を実行し(ステップS1060)、相対角度θreを目標相対角度θre*と比較し(ステップS1030)、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくないときには、ステップS1080〜S1100の処理を実行して、第2切替時制御を終了する。ここで、所定値ΔIは、相対角度θreを目標相対角度θre*に近づける速度を調整するための値であり、実験などにより定められる。いま、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続が解除されているときを考えているから、固定d軸の電流指令Id2lo*を小さくすると、ステータ46bの固定磁界の大きさが小さくなり、動力源軸作用トルクTrpoと吸引トルクTm2atとが釣り合う位置までロータ46aが回転して相対角度θreの大きさが大きくなる。こうして相対角度θreの大きさが大きくなり、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくなると(ステップS1070)、ステップS740〜S790の処理を実行して、第2切替時制御を終了する。こうしてモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えると、前述したように、変速機60によりリングギヤ軸32aと駆動軸36とが接続される。
When the second switching control is executed next time, the flag G2 has a value of 1 in step S1000, the predetermined value ΔI is subtracted from the previous fixed d-axis current command (previous Id2lo *), and the fixed d-axis control is performed. The current command Id2lo * is set and a
モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を図23に示す。ハイブリッド用電子制御ユニット70によりモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるよう要求されると、図示するように、モータMG2の制御を切り替える前に、固定d軸の電流指令Id2lo*を小さくしていく。これにより、固定磁界の大きさが小さくなっていくため、相対角度θreの大きさが大きくなる方向にロータ46aが回転する。そして、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくなったときにモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
Regarding the control of the motor MG2, FIG. 23 shows a state in which the second switching is executed from the state in which the fixed magnetic field control is executed and then the rotating magnetic field control is executed. When the hybrid
この変形例のハイブリッド自動車20Bによれば、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときに、固定d軸の電流指令Id2lo*と相対角度θreとに基づいてモータ軸作用トルクTrmを設定すると共に設定したモータ軸作用トルクTrmを用いて目標相対角度θre*を設定し、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくなったときにモータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるから、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。 According to the hybrid vehicle 20B of this modified example, when the second switching is performed from the state in which the fixed magnetic field control is performed and the rotating magnetic field control is subsequently performed, the fixed d-axis current is controlled. The motor shaft acting torque Trm is set based on the command Id2lo * and the relative angle θre, and the target relative angle θre * is set using the set motor shaft acting torque Trm, and the relative angle θre is equal to the target relative angle θre *. Since the control of the motor MG2 is switched from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control when it becomes, the second switching is executed from the state in which the fixed magnetic field control is executed, and then the rotating magnetic field control is executed. A series of operations can be performed more smoothly.
この変形例のハイブリッド自動車20Bでは、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるよう要求されたときには、相対角度θreが目標相対角度θre*に等しくなるまでは、モータECU40により実行される図22の第2切替時制御により固定d軸の電流指令Id2lo*を小さくしていくものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される図16の停車時負荷運転中制御ルーチンによりロック用トルクTm2loを小さくしていくものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20B of this modification, when it is requested to switch the control of the motor MG2 from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control, it is executed by the
第2実施例やこの変形例のハイブリッド自動車20Bでは、固定磁界制御を実行するときにトルク(|Trpo|+ΔT)を用いてモータMG2を制御するものにおいて、モータMG2の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第2切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作について説明したが、この一連の動作は、トルク(|Trpo|+ΔT)を用いてモータMG2を制御するときだけに限られず、第1実施例のようにトルク|Trpo|を用いてモータMG2を制御するときにも行なうものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment and this modified example, the motor MG2 is controlled using the torque (| Trpo | + ΔT) when the fixed magnetic field control is executed. Although a series of operations for executing the second switching from the running state and subsequently executing the rotating magnetic field control has been described, this series of operations controls the motor MG2 using the torque (| Trpo | + ΔT). However, the present invention is not limited to this, and it may be performed when the motor MG2 is controlled using the torque | Trpo | as in the first embodiment.
第2実施例やこの変形例のハイブリッド自動車20Bでは、固定磁界制御を実行するときには、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される停車時負荷運転中制御ルーチンにおいて、トルク(|Trpo|+ΔT)をロック用トルクTm2loに設定するものとしたが、第1切替を実行したときに比してステータ46bに形成される磁界の大きさを大きくするものであれば、これに代えて、モータECU40により実行される固定磁界制御において、第1切替を実行したときの固定d軸の電流指令Id2lo*よりも大きい値を固定d軸の電流指令Id2lo*に設定するものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20B according to the second embodiment and this modification, when the fixed magnetic field control is executed, the torque (| Trpo | + ΔT) is locked in the control routine during on-load operation executed by the hybrid
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第1切替時と第2切替時との両方共モータ軸作用トルクTrmが連続するようモータMG2を制御するものとしたが、いずれか一方だけモータ軸作用トルクTrmが連続するようモータMG2を制御するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、回転磁界制御を実行するときには、トルク指令Tm2*と固定d軸および固定q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*との関係を例示する図9の回転磁界制御時電流指令設定用マップを用いて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定するものとしたが、これに代えて、トルク指令Tm2*とトルク出力用電流指令値Im2t*とトルク出力用角度θtとの関係を示すマップを用いて、トルク指令Tm2*が与えられるとマップから対応するトルク出力用電流指令値Im2t*およびトルク出力用角度θtを導出し、導出したトルク出力用電流指令値Im2t*を用いて回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を設定するものとしてもよい。この場合、第1実施例や第2実施例では、第1切替を実行するときには、モータMG2の電気角θe2と回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tとを用いて式(9)によりロック用電気角θe2setを計算するものとしたが、電気角θe2とトルク出力用角度θtとに基づいてロック用電気角θe2setを計算するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第1切替を実行するときには、モータMG2の電気角θe2と回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tとを用いて式(9)によりロック用電気角θe2setを計算するものとしたが、モータMG2の電気角θe2と第1切替を実行するときにステップS510で設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*をとを用いて式(9)における「「Iq2t」を「Iq2t*」に、「Id2t」を「Id2t*」に置き換えて計算するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第1切替を実行するときには、ステップS510で設定した回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を用いて固定d軸の電流指令Id2lo*を設定すると共にステップS520で設定した回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を設定するものとしたが、図7のモータ制御ルーチンが前回に実行されたときに回転磁界制御において設定された回転d軸および回転q軸の電流指令(前回Id2t*),(前回Iq2t*)を用いて固定d軸の電流指令Id2lo*を設定すると共に前回の回転d軸および回転q軸の電圧指令(前回Vd2t*),(前回Vq2t*)を用いて固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を設定するものとしてもよい。電流指令や電圧指令に基づいてモータMG2が制御されることを考えると、前回の電流指令(前回Id2t*),(前回Iq2t*)や電圧指令(前回Vd2t*),(前回Vq2t*)は、モータMG2に現在通電されている電流や現在印加されている電圧に相当すると考えられる。即ち、第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第1切替を実行するときの回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*や電圧指令Vd2t*,Vq2t*を用いて第1切替を実行するものとしたが、この変形例では、第1切替を実行するときの回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tや電圧Vd2t,Vq2tを用いて第1切替を実行するものとしたのである。第2切替を実行するときについても同様に、第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第2切替を実行するときの固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*や電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を用いて第2切替を実行するものとしたが、第2切替を実行するときの固定d軸および固定q軸の電流Id2lo,Iq2loや電圧Vd2lo,Vq2loを用いて第2切替を実行するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、第1切替時以降に固定磁界制御を実行するときには、トルク出力用電流指令値Im2t*の向きが固定d軸になるようロック用電気角θe2setを設定し、設定したロック用電気角θe2setに対応する固定d軸を用いて電流指令Id2lo*を設定するものとしたが、ロック用電気角θe2setや固定d軸を用いずに、第1切替時の電気角θe2を用いた3相−2相変換における回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*が保持されるようモータMG2を制御するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、固定磁界制御を実行するときには、動力源軸作用トルクTrpoに基づくロック用トルクTm2loを用いて固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*を設定してモータMG2を制御するものとしたが、動力源軸作用トルクTrpoが一定のときには、ロック用トルクTm2loを用いずに、前回の固定d軸および固定q軸の電流指令(前回Id2lo*),(前回Iq2lo*)を保持してモータMG2を制御するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、説明の容易のために、エンジン22が定常運転されて動力源軸作用トルクTrpoが一定のときについて説明したが、エンジン22の運転状態が変化して動力源軸作用トルクTrpoも変化するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、シフトポジションSPが変更されたときにモータMG2の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるものとしたが、停車時であれば、シフトポジションSPが変更された条件以外の条件に基づいて、モータMG2の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、回転磁界制御を実行するときには電気角θe2を用いた3相−2相変換における回転d軸および回転q軸を用いてモータMG2を制御し、固定磁界制御を実行するときにはロック用電気角θe2setを用いて3相−2相変換における固定d軸および固定q軸を用いてモータMG2を制御するものとしたが、3相−2相変換を用いることなく、モータMG2を制御するものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、4段の変速段をもって変速可能な変速機60を用いるものとしたが、変速段は4段に限られるものではなく、2段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。また、動力軸としてのリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続やその解除が可能なものであれば、変速機に代えて、クラッチなどを備えるものとしてもよい。さらに、リングギヤ軸32aと駆動軸36との間に変速機やクラッチなどを備えず、動力軸としてのリングギヤ軸32aが駆動輪39a,39bに常時接続されているものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に変速機60を介して接続された動力軸としてのリングギヤ軸32aにエンジン22からの動力を動力分配統合機構30を介して出力するものとしたが、図21の変形例のハイブリッド自動車120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132と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸36に変速機60を介して接続された動力軸32bに接続されたアウターロータ134とを有し、エンジン22の動力の一部を動力軸32b,変速機60,駆動軸36を介して駆動輪39a,39b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130を備えるものとしてもよい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、動力源としてエンジン22やモータMG1を備えるものとしたが、エンジンだけを備えるものとしたり、モータだけを備えるものとしてもよい。また、動力源を備えず、モータからの動力だけで走行する自動車に適用するものとしてもよい。
In the
実施例では、ハイブリッド自動車の形態として用いるものとしたが、列車など自動車以外の車両の形態としてもよいし、自動車を含めた車両の制御方法の形態としてもよい。 In the embodiment, the vehicle is used as a hybrid vehicle. However, a vehicle other than a vehicle such as a train may be used, or a vehicle control method including a vehicle may be used.
ここで、実施例や変形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、モータMG2が「電動機」に相当し、停車時に、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第1切替を実行する第1切替時には回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を固定d軸,固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*に置き換えると共に回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*に置き換えてモータMG2を制御する図7のモータ制御ルーチンのステップS340(図10の第1切替時制御)の処理を実行し、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第2切替を実行する第2切替時には固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*を回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*に置き換えると共に固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*に置き換えてモータMG2を制御する図7のモータ制御ルーチンのステップS360(図13の第2切替時制御)の処理を実行するモータECU40が「制御手段」に相当する。また、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1とが「動力源」に相当し、回転位置検出センサ44により検出されたモータMG2のロータ46aの回転位置θm2に基づいて電気角θe2を計算する図7のモータ制御ルーチンのステップS310の処理を実行するモータECU40が「電気角計算手段」に相当し、変速機60が「接続解除手段」に相当し、エンジン22が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、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。また、対ロータ電動機130も「電力動力入出力手段」に相当する。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動輪に連結された動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて動力軸に動力を入出力可能な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、停車時に、モータMG2の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第1切替を実行する第1切替時には回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を固定d軸,固定q軸の電流指令Id2lo*、Iq2lo*に置き換えると共に回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*を固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*、Vq2lo*に置き換えてモータMG2を制御し、モータMG2の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第2切替を実行する第2切替時には固定d軸および固定q軸の電流指令Id2lo*,Iq2lo*を回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*、Iq2t*に置き換えると共に固定d軸および固定q軸の電圧指令Vd2lo*,Vq2lo*を回転d軸および回転q軸の電圧指令Vd2t*,Vq2t*に置き換えてモータMG2を制御するものに限定されるものではなく、固定磁界制御に用いるためのロック用電気角θe2setを、電気角θe2と回転d軸および回転q軸の電流Id2t,Iq2tとを用いて設定するものとしたり電気角θe2と回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*を用いて設定するものとしたり電気角θe2と電気角θe2とトルク出力用角度θtとに基づいて設定するものとしたり、第1切替時以降に固定磁界制御を実行するときにロック用電気角θe2setや固定d軸を用いずに第1切替時の電気角θe2を用いた3相−2相変換における回転d軸および回転q軸の電流指令Id2t*,Iq2t*が保持されるようモータMG2を制御するものとするなど、停車時に、固定子の回転磁界により回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時および/または固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機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。「動力源」としては、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1とに限定されるものではなく、エンジンだけを備えるものとしたり、モータだけを備えるものとするなど、動力軸に動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電気角計算手段」としては、回転位置検出センサ44により検出されたモータMG2のロータ46aの回転位置θm2に基づいて電気角θe2を計算するものに限定されるものではなく、電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算するものであれば如何なるものとしても構わない。「接続解除手段」としては、4段の変速段をもって変速可能な変速機60に限定されるものではなく、2段以上の変速段をもって変速可能な変速機としたり、クラッチとしたりするなど、駆動輪に連結された駆動軸と動力軸との接続および接続の解除が可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、動力軸に接続されると共に該動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って動力軸と出力軸とに動力を入出力可能な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、実施例や変形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 embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to an “electric motor”, and when the vehicle is stopped, the current of the rotating d-axis and the rotating q-axis is changed at the time of the first switching for performing the first switching for switching the control of the motor MG2 from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control. The commands Id2t * and Iq2t * are replaced with fixed d-axis and fixed q-axis current commands Id2lo * and Iq2lo *, and the rotation d-axis and rotation q-axis voltage commands Vd2t * and Vq2t * are replaced with the fixed d-axis and fixed q-axis voltages. Step S340 (control at the time of first switching in FIG. 10) of the motor control routine of FIG. 7 for controlling the motor MG2 in place of the commands Vd2lo * and Vq2lo * is executed, and the control of the motor MG2 is changed from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field. At the time of the second switching for executing the second switching to switch to the control, the current commands Id2lo * and Iq2lo * of the fixed d axis and the fixed q axis are rotated d. The motors are replaced with the current commands Id2t * and Iq2t * for the rotation q-axis and the voltage commands Vd2lo * and Vq2lo * for the fixed d-axis and the fixed q-axis are replaced with the voltage commands Vd2t * and Vq2t * for the rotation d-axis and the rotation q-axis. 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.
20,20B,20C,120 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)、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、32b 動力軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、40a CPU、40b ROM、40c RAM、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、45a,46a ロータ、45b,46b ステータ、45U,45V,46U,46V 電流センサ、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 変速機、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 パーキングロック機構、92 パーキングギヤ、94 パーキングロックポール、130 対ロータ電動機、132 インナーロータ、134 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、D1〜D12 ダイオード、T1〜T12 トランジスタ。 20, 20B, 20C, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 32b power shaft , 33 pinion gear, 34 carrier, 36 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 40a CPU, 40b ROM, 40c RAM, 41, 42 inverter, 43, 44 rotation Position detection sensor, 45a, 46a Rotor, 45b, 46b Stator, 45U, 45V, 46U, 46V Current sensor, 50 battery, 51 Temperature sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU) 54 power line, 60 transmission, 70 hybrid electronic control unit, 72 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 Parking lock mechanism, 92 Parking gear, 94 Parking lock pole, 130 Counter rotor motor, 132 Inner rotor, 134 Outer rotor, MG1, MG2 motor, D1-D12 diode, T1- T12 transistor.
Claims (16)
前記動力軸に動力を出力可能な動力源と、
前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段と、
停車時で前記動力源から駆動力が出力されて前記動力軸に作用しているときにおいて、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時および/または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、前記電動機に通電する電流を連続させることにより、前記固定子の磁界が連続し、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備え、
前記回転磁界制御は、前記計算された電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である回転d軸および回転q軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、
前記固定磁界制御は、所定電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である固定d軸および固定q軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、
前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源から出力されて前記動力軸に作用する駆動力である動力源軸駆動力に基づいて前記固定磁界制御に用いるための駆動力である固定磁界制御用駆動力を設定し、該設定した固定磁界制御用駆動力に基づいて前記固定d軸および前記固定q軸の目標電流を設定し、該設定した固定d軸および固定q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である、
車両。 It is configured as a synchronous generator motor that is driven and controlled using three-phase to two-phase conversion and two-phase to three-phase conversion. A rotor is connected to the power shaft connected to the drive wheels, and the rotation is performed by the rotating magnetic field of the stator. An electric motor capable of rotating and driving the child to input / output power to the power shaft;
A power source capable of outputting power to the power shaft;
An electrical angle calculation means for calculating an electrical angle based on the rotational position of the rotor of the electric motor;
From the rotating magnetic field control that controls the electric motor so that the rotor is driven to rotate by the rotating magnetic field of the stator when the driving force is output from the power source and acting on the power shaft when the vehicle is stopped. At the time of the first switching for executing the first switching for switching the control of the electric motor to the fixed magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotation of the rotor is restricted by fixing the direction of the magnetic field of the stator and / or the fixed At the time of the second switching for executing the second switching for switching the control of the electric motor from the magnetic field control to the rotating magnetic field control, the magnetic field of the stator is continuous by causing the electric current to be supplied to the electric motor to be continuous. Control means for controlling the electric motor so that the driving force acting on the power shaft is continuous;
Equipped with a,
The rotating magnetic field control is a control for controlling the electric motor using a rotating d axis and a rotating q axis that are the d axis and the q axis in the three-phase to two-phase conversion using the calculated electrical angle,
The fixed magnetic field control is a control for controlling the electric motor using a fixed d axis and a fixed q axis, which are a d axis and a q axis in three-phase to two-phase conversion using a predetermined electrical angle,
The control means is a driving force for use in the fixed magnetic field control based on a power source shaft driving force output from the power source and acting on the power shaft when executing the fixed magnetic field control. A fixed magnetic field control driving force is set, a target current of the fixed d-axis and the fixed q-axis is set based on the set fixed magnetic field control driving force, and the fixed d-axis and fixed q-axis are set. Means for controlling the electric motor using a target current;
vehicle.
て前記第2切替時の前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流としての切替目標の回転d軸および回転q軸の目標を設定し、該設定した切替目標の回転d軸および回転q軸の目標電流に基づいて前記計算された電気角に対する前記所定電気角の角度である相対角度の目標値としての目標相対角度を設定し、前記相対角度が前記目標角度に等しくないときには前記相対角度が前記目標相対角度に等しくなるよう前記回転d軸および前記回転q軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転d軸および回転q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御し、前記相対角度が前記目標角度に等しくなったときに前記第2切替を実行する手段である請求項10記載の車両。 When the second switching is performed before connecting the power shaft and the drive shaft, the control means is based on a motor shaft acting drive force that is a drive force acting on the drive shaft from the motor. The target rotation d-axis and rotation q-axis targets are set as target currents of the rotation d-axis and rotation q-axis at the time of the second switching, and the rotation d-axis and rotation q-axis of the set switching target are set. A target relative angle is set as a target value of a relative angle that is an angle of the predetermined electrical angle with respect to the calculated electrical angle based on a target current, and when the relative angle is not equal to the target angle, the relative angle is A target current for the rotation d-axis and the rotation q-axis is set so as to be equal to a target relative angle, and the motor is controlled using the set target current for the rotation d-axis and the rotation q-axis. Vehicle according to claim 10 wherein the means for performing the second switching when it becomes equal to the serial target angle.
停車時で前記動力源から駆動力が出力されて前記動力軸に作用しているときにおいて、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第1切替を実行する第1切替時および/または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第2切替を実行する第2切替時には、前記電動機に通電する電流を連続させることにより、前記固定子の磁界が連続し、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御するステップを含み、
前記回転磁界制御は、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて計算される電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である回転d軸および回転q軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、
前記固定磁界制御は、所定電気角を用いた3相−2相変換におけるd軸およびq軸である固定d軸および固定q軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、
前記ステップは、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源から出力されて前記動力軸に作用する駆動力である動力源軸駆動力に基づいて前記固定磁界制御に用いるための駆動力である固定磁界制御用駆動力を設定し、該設定した固定磁界制御用駆動力に基づいて前記固定d軸および前記固定q軸の目標電流を設定し、該設定した固定d軸および固定q軸の目標電流を用いて前記電動機を制御するステップである、
ことを特徴とする車両の制御方法。
It is configured as a synchronous generator motor that is driven and controlled using three-phase to two-phase conversion and two-phase to three-phase conversion. A rotor is connected to the power shaft connected to the drive wheels, and the rotation is performed by the rotating magnetic field of the stator. A method for controlling a vehicle , comprising: an electric motor capable of rotating and driving a child to input / output power to the power shaft; and a power source capable of outputting power to the power shaft ,
From the rotating magnetic field control that controls the electric motor so that the rotor is driven to rotate by the rotating magnetic field of the stator when the driving force is output from the power source and acting on the power shaft when the vehicle is stopped. At the time of the first switching for executing the first switching for switching the control of the electric motor to the fixed magnetic field control for controlling the electric motor so that the rotation of the rotor is restricted by fixing the direction of the magnetic field of the stator and / or the fixed At the time of the second switching for executing the second switching for switching the control of the electric motor from the magnetic field control to the rotating magnetic field control, the magnetic field of the stator is continuous by causing the electric current to be supplied to the electric motor to be continuous. Controlling the electric motor so that the driving force acting on the power shaft is continuous ,
The rotating magnetic field control uses the rotating d-axis and rotating q-axis that are the d-axis and q-axis in the three-phase to two-phase conversion using the electrical angle calculated based on the rotational position of the rotor of the electric motor. Control to control the motor,
The fixed magnetic field control is a control for controlling the electric motor using a fixed d axis and a fixed q axis, which are a d axis and a q axis in three-phase to two-phase conversion using a predetermined electrical angle,
The step is a driving force for use in the fixed magnetic field control based on a power source shaft driving force that is output from the power source and that acts on the power shaft when the fixed magnetic field control is executed. The fixed magnetic field control driving force is set, the fixed d-axis and fixed q-axis target currents are set based on the set fixed magnetic field control driving force, and the fixed fixed d-axis and fixed q-axis targets are set. A step of controlling the electric motor using an electric current;
A method for controlling a vehicle.
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