JP5359828B2 - Hybrid car - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関と、発電機と、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、電動機と、電動機の回転軸と駆動軸とに接続された変速機と、発電機および電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、を備えるハイブリッド自動車に関する。   More specifically, the present invention relates to an internal combustion engine, a generator, an output shaft of the internal combustion engine, a rotary shaft of the generator, and a drive shaft coupled to an axle. The present invention relates to a hybrid vehicle including a planetary gear mechanism, an electric motor, a transmission connected to a rotating shaft and a drive shaft of the electric motor, and a secondary battery that exchanges electric power with the generator and the electric motor.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、プラネタリギヤにエンジンと第１モータと駆動軸とが接続され、駆動軸に変速機を介して接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリとを備える自動車において、変速機がＬｏギヤで固定された異常時には、第２モータの回転数が大きいほど小さく設定された要求トルク制限により運転者が要求する要求トルクを制限するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、上述の制御により、変速機がＬｏギヤで固定された異常時における第２モータＭＧ２の過回転を防止すると共にバッテリの過充電も抑制している。   Conventionally, in this type of hybrid vehicle, an engine, a first motor, and a drive shaft are connected to a planetary gear, and a second motor is connected to the drive shaft via a transmission, and the first motor, the second motor, and the electric power. In a vehicle equipped with a battery for exchanging the power, when the transmission is fixed with the Lo gear, the required torque requested by the driver is limited by the required torque limit set smaller as the rotation speed of the second motor is larger Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the above-described control prevents over-rotation of the second motor MG2 at the time of abnormality when the transmission is fixed by the Lo gear, and also suppresses overcharge of the battery.

特開２００５−３１３８６５号公報JP 2005-313865 A

上述のハイブリッド自動車では、アクセルペダルが踏み込まれて比較的大きな加速度で加速している最中に変速機をＬｏギヤからＨｉギヤに変速すると、第２モータが比較的高回転で定格トルクを出力しているときに変速する状態が生じ、係合を解除するクラッチや係合するクラッチのタイミングによっては、第２モータの回転軸がフリーになり、第２モータの出力トルクによりその回転数が急上昇し、第２モータが過回転してしまう場合が生じる。こうした問題に、第２モータが比較的高回転で駆動しているときには、その出力トルクを制限することも考えられるが、この場合、高車速で走行しているときの駆動力が低下してしまう。   In the hybrid vehicle described above, when the transmission is shifted from the Lo gear to the Hi gear while the accelerator pedal is depressed and accelerated at a relatively large acceleration, the second motor outputs the rated torque at a relatively high speed. Depending on the timing of the clutch to be disengaged and the clutch to be engaged, the rotation shaft of the second motor becomes free, and the rotation speed rapidly increases due to the output torque of the second motor. The second motor may over-rotate. For such a problem, it may be possible to limit the output torque when the second motor is driven at a relatively high speed, but in this case, the driving force when traveling at a high vehicle speed is reduced. .

本発明のハイブリッド自動車は、電動機の過回転を防止すると共に高車速での駆動力を確保することを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to prevent over-rotation of the electric motor and to secure a driving force at a high vehicle speed.

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、電動機と、前記電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され前記電動機の回転数に対する減速比としたときに第１の減速比の第１変速段と該第１の変速比より小さな第２の減速比の第２変速段との２段に変速する変速機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記変速機が前記第１変速段のときには前記電動機の回転数が第１の回転数以上の範囲で前記電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて前記電動機から出力するトルクを制限し、前記変速機が前記第２変速段のときには前記電動機の回転数が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上の範囲で前記電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて前記電動機から出力するトルクを制限する、
ことを特徴とする。 The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine, a generator, a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to an axle; an electric motor; A first gear of a first reduction ratio and a second reduction ratio of a second speed reduction ratio smaller than the first speed change ratio when connected to a rotation shaft of the motor and the drive shaft and a reduction ratio relative to the rotation speed of the motor. In a hybrid vehicle comprising: a transmission that shifts to two stages of two shift stages; and a secondary battery that exchanges power with the generator and the motor,
When the transmission is in the first gear, the torque output from the motor is limited by using a limiting torque so that the rotation speed of the motor becomes smaller as the rotation speed of the motor increases in a range equal to or higher than the first rotation speed. When the transmission is in the second speed, the torque limit is set so that the motor rotation speed decreases as the motor rotation speed increases in a range where the rotation speed of the motor is greater than or equal to a second rotation speed greater than the first rotation speed. Use to limit the torque output from the motor,
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド自動車では、変速機が第１変速段（Ｌｏギヤ）のときには電動機の回転数が第１の回転数以上の範囲で電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて電動機から出力するトルクを制限し、変速機が第２変速段（Ｈｉギヤ）のときには電動機の回転数が第１の回転数より大きな第２の回転数以上の範囲で電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて電動機から出力するトルクを制限する。これにより、電動機が第１の回転数以上の高回転の状態で変速機の変速段を第１変速段（Ｌｏギヤ）から第２変速段（Ｈｉギヤ）に変速するときにクラッチのタイミングなどにより生じ得る電動機の過回転を防止することができる。また、変速機が第２変速段（Ｈｉギヤ）のときには、電動機の回転数が第１の回転数より大きな第２の回転数に至るまでは電動機から出力するトルクは制限されないから、変速機が第２変速段（Ｈｉギヤ）で電動機の回転数が第２の回転数に至るまでの高車速での駆動力を確保することができる。   In the hybrid vehicle according to the present invention, when the transmission is in the first shift speed (Lo gear), the limiting torque is used so that the rotation speed of the motor becomes smaller as the rotation speed of the motor increases within a range equal to or higher than the first rotation speed. The torque output from the electric motor is limited, and when the transmission is in the second gear position (Hi gear), the higher the rotational speed of the motor is in the range of the second rotational speed greater than the first rotational speed. The torque output from the electric motor is limited using the limiting torque so as to decrease. As a result, depending on the timing of the clutch, etc., when the speed of the transmission is changed from the first speed (Lo gear) to the second speed (Hi gear) while the motor is rotating at a high speed equal to or higher than the first speed. The over-rotation of the electric motor which can occur can be prevented. In addition, when the transmission is in the second gear position (Hi gear), the torque output from the motor is not limited until the rotational speed of the motor reaches a second rotational speed greater than the first rotational speed. The driving force at a high vehicle speed until the rotational speed of the electric motor reaches the second rotational speed can be secured at the second gear position (Hi gear).

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制限トルク設定処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a limit torque setting process executed by the hybrid electronic control unit 70. Ｌｏギヤ用の制限トルクＴｌｉｍとＨｉギヤ用の制限トルクＴｌｉｍの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the limiting torque Tlim for Lo gear, and the limiting torque Tlim for Hi gear.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が変速機６０を介して駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、シフトレバーのポジション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やアクセルペダル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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット５０と、を備える。なお、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するだけでなく、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた回転子の回転位置を検出するセンサからの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も計算している。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 that uses gasoline or light oil as fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that controls the drive of the engine 22, and an engine 22. A planetary gear 30 in which a carrier is connected to the crankshaft 26 and a ring gear is connected to a drive shaft 36 connected to drive wheels 38a and 38b through a differential gear 37, and a rotor is configured as a planetary gear, for example, as a synchronous generator motor. A motor MG1 connected to 30 sun gears, a motor MG2 configured as, for example, a synchronous generator motor and having a rotor connected to the drive shaft 36 via a transmission 60, and an inverter 41 for driving the motors MG1 and MG2. , 42 and inverters 41, 42 not shown. A motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40 that drives and controls the motors MG1 and MG2 by switching control of the chucking element, and a battery 50 that exchanges electric power with the motors MG1 and MG2 via the inverters 41 and 42. And the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the position of the shift lever, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal, and the brake pedal position that detects the amount of depression of the brake pedal A hybrid electronic control unit 50 that inputs the brake position BP from the sensor 86 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 and controls the entire vehicle by communicating with the engine ECU 24 and the motor ECU 40 is provided. The motor ECU 40 not only controls driving of the motors MG1, MG2, but also the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2 based on a signal from a sensor that detects the rotational position of the rotor attached to the motors MG1, MG2. Nm2 is also calculated.

変速機６０は、図示しないが、ダブルピニオンの遊星歯車とシングルピニオンの遊星歯車とを組み合わせたものとして機能しリヤサンギヤにモータＭＧ２の回転子が接続されると共にキャリアに駆動軸３６が接続されたラビニオ式プラネタリギヤと、このラビニオ式プラネタリギヤのフロントサンギヤに取り付けられたブレーキＢ１と、同じくラビニオ式プラネタリギヤのリングギヤに取り付けられたブレーキＢ２と、により構成されており、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の駆動軸３６から切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとすることによりモータＭＧ２の回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸３６に伝達するＬｏギヤの状態とすることができ、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフとすることによりモータＭＧ２の回転を比較的小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達するＨｉギヤの状態とすることができる。この変速機６０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの駆動信号によりブレーキＢ１，Ｂ２をオンオフしてＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態とを切り替える。   Although not shown, the transmission 60 functions as a combination of a planetary gear of a double pinion and a planetary gear of a single pinion, and is a ravinio in which a rotor of a motor MG2 is connected to a rear sun gear and a drive shaft 36 is connected to a carrier. Type planetary gear, a brake B1 attached to the front sun gear of the Rabinio planetary gear, and a brake B2 attached to the ring gear of the Rabinio planetary gear. By turning off the brakes B1 and B2, The Lo gear that can be disconnected from the drive shaft 36 of the motor MG2 and decelerates the rotation of the motor MG2 with a relatively large reduction ratio by turning off the brake B1 and turning on the brake B2 and transmitting it to the drive shaft 36. The brake B1 It can be the state of Hi gear for transmitting the drive shaft 36 is decelerated with a relatively small speed reduction ratio of the rotation of the motor MG2 by turning off the brake B2 as well as on. The transmission 60 switches on and off the state of the Lo gear and the state of the Hi gear by turning on and off the brakes B <b> 1 and B <b> 2 by a drive signal from the hybrid electronic control unit 70.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒを計算し、この要求トルクＴｒに対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御している。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワーのすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２，変速機６０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パワーがエンジン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から出力されるパワーの全部またはその一部がプラネタリギヤ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駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２，変速機６０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パワーを駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動力３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   The thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment calculates the required torque Tr to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the torque Tr is output to the drive shaft 36. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that the power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. And the motor MG2, and the torque conversion operation mode for driving and controlling the motors MG1, MG2, and the transmission 60 so as to be output to the drive shaft 36, the required power, and the power required for charging / discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that a suitable power is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is caused by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is output to the drive shaft 36 with torque conversion. A charge / discharge operation mode for driving and controlling the motors MG1, MG2, and the transmission 60, and a motor operation mode for controlling the operation so that the operation of the engine 22 is stopped and power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. and so on. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes for controlling the engine 22, the motors MG1, MG2 and the transmission 60 so that the required power is output to the driving force 36 with the operation of the engine 22. Since there is no substantial difference in control, both are hereinafter referred to as an engine operation mode.

変速機６０の変速制御は、例えば、Ｌｏギヤの状態でモータＭＧ２から出力しているトルクＴｍ２とその回転数Ｎｍ２からなる運転ポイントがトルクが大きいほど回転数が大きくなるよう予め定められたアップシフト用変速線を超えたときにＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替わるようブレーキＢ１，Ｂ２がオンオフされ、Ｈｉギヤの状態でモータＭＧ２の運転ポイントがアップシフト用変速線より低回転側に予め設定されたダウンシフト用変速線を超えたときにＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替わるようブレーキＢ１，Ｂ２がオンオフされる。従って、停車している状態からアクセルペダルを大きく踏み込んで車両を加速すると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が比較的高回転に至ったときに変速機６０はＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速されることになる。   The speed change control of the transmission 60 is, for example, a predetermined upshift so that the rotational speed increases as the operating point consisting of the torque Tm2 output from the motor MG2 and the rotational speed Nm2 in the Lo gear state increases. The brakes B1 and B2 are turned on and off to switch from the Lo gear state to the Hi gear state when the gear shift line is exceeded, and the driving point of the motor MG2 in the Hi gear state is set in advance to the lower rotation side than the upshift gear line. The brakes B1 and B2 are turned on and off so as to switch from the Hi gear state to the Lo gear state when the set downshift shift line is exceeded. Accordingly, when the accelerator pedal is greatly depressed from the stopped state to accelerate the vehicle, the transmission 60 shifts from the Lo gear state to the Hi gear state when the rotational speed Nm2 of the motor MG2 reaches a relatively high speed. Will be.

次に、モータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定する際にモータＭＧ２から出力するトルクを制限するために用いる制限トルクＴｌｉｍについて説明する。実施例の制限トルクＴｌｉｍは、モータＭＧ２が高回転で回転しているときにモータＭＧ２が過回転しないように高回転領域で定格トルクから制限されるよう設定される。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制限トルク設定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。制限トルク設定用処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、変速機６０のギヤの状態やモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２などの制限トルクを設定するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。変速機６０のギヤの状態は、例えば、変速機６０がＬｏギヤの状態で発進からモータＭＧ２の運転ポイントがアップシフト用変速線を超えるまでは値０を保持し、モータＭＧ２の運転ポイントがアップシフト用変速線を超えて変速機６０がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速されたときに値１が設定され、変速機６０がＨｉギヤの状態でモータＭＧ２の運転ポイントがダウンシフト用変速線を超えて変速機６０がＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速されたときに値０が設定される変速フラグＦの値を入力することなどにより入力することができる。また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、モータＭＧ２に取り付けられた図示しない回転位置検出センサからの信号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ことができる。   Next, limiting torque Tlim used to limit the torque output from motor MG2 when setting torque command Tm2 * to be output from motor MG2 will be described. The limit torque Tlim of the embodiment is set to be limited from the rated torque in the high rotation region so that the motor MG2 does not over-rotate when the motor MG2 rotates at high rotation. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the limit torque setting process executed by the hybrid electronic control unit 70. This process is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec). When the limit torque setting process is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first sets data necessary for setting the limit torque such as the gear state of the transmission 60 and the rotational speed Nm2 of the motor MG2. The input process is executed (step S100). The gear state of the transmission 60 is maintained, for example, from the start with the transmission 60 in the Lo gear state until the operation point of the motor MG2 exceeds the upshift transmission line, and the operation point of the motor MG2 is increased. The value 1 is set when the transmission 60 is shifted from the Lo gear state to the Hi gear state beyond the shift transmission line, and the operating point of the motor MG2 is for downshifting when the transmission 60 is in the Hi gear state. It can be input by inputting the value of a shift flag F that is set to 0 when the transmission 60 is shifted from the Hi gear state to the Lo gear state beyond the shift line. Further, the rotation speed Nm2 of the motor MG2 can be input from the motor ECU 40 through communication, which is calculated based on a signal from a rotation position detection sensor (not shown) attached to the motor MG2.

こうしてデータを入力すると、変速機６０のギヤの状態を調べ（ステップＳ１１０）、変速機６０がＬｏギヤの状態のときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とＬｏギヤ用の制限トルク設定用マップを用いて制限トルクＴｌｉｍを設定して（ステップＳ１２０）、本処理を終了し、変速機６０がＨｉギヤの状態のときには、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とＨｉギヤ用の制限トルク設定用マップを用いて制限トルクＴｌｉｍを設定して（ステップＳ１３０）、本処理を終了する。Ｌｏギヤ用の制限トルク設定用マップとＨｉギヤ用の制限トルク設定用マップの一例を図３に示す。図中、一点鎖線はモータＭＧ２の定格トルクを示す。図示するように、Ｌｏギヤ用の制限トルク設定用マップでは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が比較的大きな回転数Ｎ１未満では定格トルクが制限トルクＴｌｉｍに設定され、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が回転数Ｎ１以上で定格トルクより小さく徐々に値０となるトルクが制限トルクＴｌｉｍに設定される。一方、Ｈｉギヤ用の制限トルク設定用マップでは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が回転数Ｎ１より大きな回転数Ｎ２未満では定格トルクが制限トルクＴｌｉｍに設定され、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が回転数Ｎ２以上で定格トルクより小さく徐々に値０となるトルクが制限トルクＴｌｉｍに設定される。Ｌｏギヤ用の制限トルク設定用マップの方がＨｉギヤ用の制限トルク設定用マップに比較して低回転数の回転数Ｎ１以上で定格トルクより小さなトルクを制限トルクＴｌｉｍとして設定するのは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が回転数Ｎ１以上のときに変速機６０がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速されるときにブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフのタイミングに僅かなズレが生じ、モータＭＧ２が駆動軸３６から切り離された状態でモータＭＧ２から大きなトルクを出力することによって生じ得るモータＭＧ２の過回転を防止するためである。一方、Ｈｉギヤ用の制限トルク設定用マップの方がＬｏギヤ用の制限トルク設定用マップに比較して高回転数の回転数Ｎ２以上に至るまで定格トルクを制限トルクＴｌｉｍに設定するのは、高車速で走行しているときの駆動力を確保するためである。   When the data is input in this manner, the gear state of the transmission 60 is checked (step S110). When the transmission 60 is in the Lo gear state, the input rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the limit torque setting map for the Lo gear are displayed. The limit torque Tlim is set (step S120), and this process is terminated. When the transmission 60 is in the Hi gear state, the input rotation speed Nm2 of the motor MG2 and the limit torque setting map for the Hi gear are used. The limit torque Tlim is set by using (step S130), and this process is terminated. An example of the limit torque setting map for the Lo gear and the limit torque setting map for the Hi gear are shown in FIG. In the figure, the alternate long and short dash line indicates the rated torque of the motor MG2. As shown in the figure, in the limit torque setting map for Lo gear, when the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is less than a relatively large rotational speed N1, the rated torque is set to the limiting torque Tlim, and the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is the rotational speed. A torque that is N1 or more and is smaller than the rated torque and gradually becomes 0 is set as the limit torque Tlim. On the other hand, in the limit torque setting map for the Hi gear, the rated torque is set to the limit torque Tlim when the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is less than the rotation speed N2 greater than the rotation speed N1, and the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is set to the rotation speed N2. The torque that is smaller than the rated torque and gradually becomes 0 is set as the limit torque Tlim. The limit torque setting map for the Lo gear is set to a torque smaller than the rated torque at a lower rotational speed N1 than the Hi gear limit torque setting map as the limit torque Tlim. When the speed of the transmission 60 is changed from the Lo gear state to the Hi gear state when the rotational speed Nm2 of the MG2 is equal to or higher than the rotational speed N1, a slight deviation occurs in the on / off timing of the brakes B1 and B2, and the motor MG2 This is to prevent over-rotation of the motor MG2 that may be caused by outputting a large torque from the motor MG2 while being disconnected from the drive shaft 36. On the other hand, the rated torque is set to the limit torque Tlim until the limit torque setting map for Hi gear reaches a rotational speed N2 that is higher than the limit torque setting map for Lo gear. This is to ensure driving force when traveling at a high vehicle speed.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０がＬｏギヤの状態のときにはＨｉギヤの状態のときに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が低回転数の回転数Ｎ１以上で定格トルクより小さく徐々に値０となるトルクを制限トルクＴｌｉｍとして設定することにより、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速する際に生じ得るモータＭＧ２の過回転を防止することができる。また、変速機６０がＨｉギヤの状態のときにはＬｏギヤの状態のときに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高回転数の回転数Ｎ２以上に至るまで定格トルクを制限トルクＴｌｉｍに設定することにより、高車速で走行しているときの駆動力を確保することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the transmission 60 is in the Lo gear state, the motor MG2 has a rotational speed Nm2 that is higher than the low rotational speed N1 as compared with the Hi gear state. By setting the torque that is smaller than the torque and gradually becomes 0 as the limit torque Tlim, it is possible to prevent over-rotation of the motor MG2 that may occur when the transmission 60 is shifted from the Lo gear state to the Hi gear state. it can. In addition, when the transmission 60 is in the Hi gear state, the rated torque is set to the limit torque Tlim until the rotational speed Nm2 of the motor MG2 reaches a higher rotational speed N2 than in the Lo gear state. Thus, it is possible to ensure the driving force when traveling at a high vehicle speed.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、変速機６０が「変速機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、変速機６０がＬｏギヤの状態のときにはＨｉギヤの状態のときに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が低回転数の回転数Ｎ１以上で定格トルクより小さく徐々に値０となるトルクを制限トルクＴｌｉｍとして設定し、変速機６０がＨｉギヤの状態のときにはＬｏギヤの状態のときに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高回転数の回転数Ｎ２以上で定格トルクより小さく徐々に値０となるトルクを制限トルクＴｌｉｍに設定することが「変速機が第１変速段のときには電動機の回転数が第１の回転数以上の範囲で電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて電動機から出力するトルクを制限し、変速機が第２変速段のときには電動機の回転数が第１の回転数より大きな第２の回転数以上の範囲で電動機の回転数が大きくなるほど小さくなるよう制限トルクを用いて電動機から出力するトルクを制限すること」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the planetary gear 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, the motor MG2 corresponds to a “motor”, and the transmission 60 corresponds to the “transmission”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and when the transmission 60 is in the Lo gear state, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is lower than that in the Hi gear state. A torque that is smaller than the rated torque and gradually becomes 0 is set as the limit torque Tlim when the rotational speed is equal to or higher than the rotational speed N1, and when the transmission 60 is in the Hi gear state, the motor MG2 is compared with the Lo gear state. The torque Nm2 that is equal to or higher than the high rotation speed N2 and that is gradually smaller than the rated torque and gradually becomes 0 is to set the limit torque Tlim as “when the transmission is in the first gear, the rotational speed of the motor is The torque output from the electric motor is limited using a limiting torque so that the electric motor is increased as the rotational speed of the motor is increased within a range of 1 or more. When the transmission is in the second shift stage, the rotational speed of the motor is the first rotation. This is equivalent to limiting the torque output from the electric motor by using the limiting torque so that the electric motor becomes larger as the rotational speed of the motor becomes larger in a range equal to or larger than the second rotational speed larger than the number.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための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。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、６０ 変速機、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 battery, 60 transmission, 70 hybrid electronic control unit, 82 shift position sensor, 84 accelerator pedal position sensor, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (1)

内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、電動機と、前記電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され前記電動機の回転数に対する減速比としたときに第１の減速比の第１変速段と該第１の変速比より小さな第２の減速比の第２変速段との２段に変速する変速機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記変速機が前記第１変速段のときには前記電動機の回転数が第１の回転数以上の範囲で定格トルクより小さく且つ前記電動機の回転数が大きくなるほど小さくなる制限トルクを用いて前記電動機から出力するトルクを制限し、前記変速機が前記第２変速段のときには前記電動機の回転数が前記第１の回転数より大きな第２の回転数以上の範囲で定格トルクより小さく且つ前記電動機の回転数が大きくなるほど小さくなる制限トルクを用いて前記電動機から出力するトルクを制限する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
An internal combustion engine, a generator, a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to an axle; an electric motor; A first gear of a first reduction ratio and a second reduction ratio of a second speed reduction ratio smaller than the first speed change ratio when connected to a rotation shaft of the motor and the drive shaft and a reduction ratio relative to the rotation speed of the motor. In a hybrid vehicle comprising: a transmission that shifts to two stages of two shift stages; and a secondary battery that exchanges power with the generator and the motor,
When the transmission is in the first shift stage, the motor is output from the motor using a limiting torque that is smaller than the rated torque within a range equal to or higher than the first rotational speed and decreases as the rotational speed of the motor increases. Torque is limited, and when the transmission is in the second speed, the rotation speed of the motor is smaller than the rated torque in the range of the second rotation speed greater than the first rotation speed and the rotation speed of the motor. Limiting the torque output from the motor using a limiting torque that decreases as the value increases .
A hybrid vehicle characterized by that.
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