JP5436329B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関、電動機及び自動変速機を備えるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle including an internal combustion engine, an electric motor, and an automatic transmission.
例えば、下記特許文献1には、モータ(電動機)とエンジン(内燃機関)とを駆動源とするハイブリッド車両であって、動力伝達機構として2つの入力軸を備えたデュアルクラッチで構成された自動変速機を搭載した車両が開示されている。このハイブリッド車両では、モータの回生効率に基づいて自動変速機の変速比を制御するようにしている。
For example,
しかしながら、上記のハイブリッド車両において、駆動源としてのモータの回転が正常に動作しない等の異常が発生する場合が生じ得る。すなわち、モータとエンジンとをクラッチによって断接可能であり、クラッチを接続することでモータとエンジンとが直結して動作するハイブリッド車両において、モータの回転が正常に動作しない場合には、モータの回転数を制御することが困難になる恐れがある。このような場合、モータとエンジンの回転数が合わない状態でクラッチを接続すると、クラッチに発生する摩擦力が増大してクラッチの磨耗を早める原因となる。 However, in the above-described hybrid vehicle, there may be a case where an abnormality occurs such that the rotation of the motor as the drive source does not operate normally. In other words, in a hybrid vehicle in which the motor and the engine can be connected / disconnected by a clutch and the motor and the engine operate directly by connecting the clutch, if the motor does not rotate normally, the motor rotates. Controlling the number can be difficult. In such a case, if the clutch is connected in a state where the motor and the engine speed do not match, the frictional force generated in the clutch increases, leading to accelerated wear of the clutch.
そこで、本発明は、電動機に異常が発生したことで動力伝達機構のクラッチが磨耗するのを抑制するために自動変速機の変速段の選択比を制御しながら走行することが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a hybrid vehicle capable of traveling while controlling a gear selection ratio of an automatic transmission in order to suppress wear of a clutch of a power transmission mechanism due to an abnormality in an electric motor. The purpose is to provide.
本発明は、内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であって、前記電動機の出力トルクが入力され、前記内燃機関の出力トルクが第1断接手段を介して入力される第1入力軸、前記内燃機関の出力トルクが第2断接手段を介して入力される第2入力軸、及び前記第1入力軸又は前記第2入力軸が選択的に連結される出力軸を有し、前記内燃機関及び前記電動機から前記第1入力軸又は前記第2入力軸にそれぞれ入力されるトルクを複数の変速段によって変速して前記出力軸から出力する自動変速機と、前記自動変速機の前記変速段を制御する制御手段と、前記電動機の状態を診断する診断手段とを備え、前記制御手段は、当該車両の走行速度及び要求加速度に応じた変速段が割り当てられた変速マップに基づいて、当該車両の走行速度及び要求加速度に応じて前記自動変速機の変速段を決定し、前記第1入力軸と前記第2入力軸から前記変速段を実現する入力軸を選択する機能を備え、前記診断手段により前記電動機の回転が異常な状態であると診断された場合には、前記電動機の回転が正常な状態である場合において前記第1入力軸によって実現される変速段が割り当てられている範囲の一部を、前記第2入力軸によって実現される変速段に割り当てた変速マップに変更することを特徴とする。 The present invention is a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as drive sources, wherein the output torque of the electric motor is input, and the output torque of the internal combustion engine is input via a first connection / disconnection means. A shaft, a second input shaft into which the output torque of the internal combustion engine is input via a second connecting / disconnecting means, and an output shaft to which the first input shaft or the second input shaft is selectively connected, An automatic transmission that shifts torque input from the internal combustion engine and the electric motor to the first input shaft or the second input shaft by a plurality of shift stages and outputs the torque from the output shaft, and the automatic transmission Control means for controlling the gear position, and diagnostic means for diagnosing the state of the electric motor, the control means is based on a shift map to which gear speeds according to the traveling speed and required acceleration of the vehicle are assigned . Running the vehicle Determining the gear position of the automatic transmission in accordance with the speed and the required acceleration, a function of selecting an input shaft to achieve the gear shift stage from the second input shaft and the first input shaft, said by the diagnostic means when the rotation of the electric motor is diagnosed as an abnormal state, the range of rotation of the motor is gear is assigned implemented by Oite said first input shaft when it is a normal state one The unit is changed to a shift map assigned to a shift stage realized by the second input shaft .
本発明によれば、診断手段によって電動機の回転が異常な状態であると診断した場合には、制御手段は、電動機の回転が正常な状態である場合において第1入力軸によって実現される変速段が割り当てられている範囲の一部を、第2入力軸によって実現される変速段に割り当てた変速マップに変更する。これにより、電動機が接続されていない第2入力軸が優先的に使用されるため、第1断接手段(例えば、クラッチ)の磨耗を抑制することができる。 According to the present invention, when the diagnosis unit diagnoses that the rotation of the electric motor is in an abnormal state, the control unit shifts the speed stage realized by the first input shaft when the rotation of the electric motor is in a normal state. Is changed to a shift map assigned to the shift speed realized by the second input shaft. Thereby, since the 2nd input shaft to which the electric motor is not connected is used preferentially, wear of the 1st connection / disconnection means (for example, clutch) can be suppressed.
従って、電動機に異常が発生した影響によって、当該車両のクラッチが磨耗することを抑制するように変速段の選択比を制御して走行することができる。 Therefore, it is possible to travel while controlling the gear selection ratio so as to prevent the clutch of the vehicle from being worn by the influence of the abnormality in the electric motor.
本発明において、前記電動機に異常状態であることを報知する報知手段を備え、前記制御手段は、前記診断手段により前記電動機の異常状態であると診断されたときに前記報知手段が報知するように制御することが好ましい。 In the present invention, it is provided with notifying means for notifying the motor that the motor is in an abnormal state, and the control means notifies the alarm means when the diagnostic means diagnoses that the motor is in an abnormal state. It is preferable to control.
これによれば、電動機が異常状態であると診断されたときは、報知手段によって車両の運転者に電動機が異常状態であることを報知することによって、電動機の異常を放置されたまま車両の走行が行なわれる可能性を減らすことができる。 According to this, when it is diagnosed that the electric motor is in an abnormal state, the notification of the vehicle driver is made to notify the vehicle driver that the electric motor is in an abnormal state, so that the vehicle travels while the motor abnormality is left unattended. Can be reduced.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。図1に示すように、ハイブリッド車両は、エンジンからなる内燃機関ENG、電動機(モータ)MG、モータMGと電力を授受する二次電池からなる蓄電池1、当該車両の車載機器に対して電力を供給する12Vのバッテリ2、蓄電池1からバッテリ2へ電圧を変換して電力を供給するDC/DCコンバータ3、電流センサ22、自動変速機31、LEDランプ41、及びエンジンENG、モータMG、自動変速機31、DC/DCコンバータ3、LEDランプ41、車両の走行速度を減速させる制動装置(図示省略)の各部を制御する電子制御装置ECU(Electronic Control Unit)21を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle supplies electric power to an internal combustion engine ENG that is an engine, an electric motor (motor) MG, a
ECU21は、各種演算処理を実行するCPU21aとこのCPU21aで実行される各種演算プログラム、各種テーブル、演算結果などを記憶するROM及びRAMからなる記憶装置(メモリ)21bとを備え、各種電気信号を入力すると共に、演算結果などに基づいて駆動信号を外部に出力する。
The
第1実施形態では、ECU21のCPU21aが、本発明における制御手段21a1、診断手段21a2として機能する。
In the first embodiment, the CPU 21a of the
自動変速機31は、エンジンENGの駆動力(出力トルク)が伝達されるエンジン出力軸32と、図外のディファレンシャルギヤを介して駆動輪としての左右の前輪に動力を出力する出力ギヤからなる出力部材33と、変速比の異なる複数のギヤ列G2〜G5とを備える。
The
また、自動変速機31は、変速比順位で奇数番目の各変速段を確立する奇数番ギヤ列G3,G5の駆動ギヤG3a,G5aを回転自在に軸支する第1入力軸34と、変速比順位で偶数番目の変速段を確立する偶数番ギヤ列G2,G4の駆動ギヤG2a,G4aを回転自在に軸支する第2入力軸35と、リバースギヤGRを回転自在に軸支するリバース軸36を備える。尚、第1入力軸34はエンジン出力軸32と同一軸線上に配置され、第2入力軸35及びリバース軸36は第1入力軸34と平行に配置されている。
The
また、自動変速機31は、第1入力軸34に回転自在に軸支されたアイドル駆動ギヤGiaと、アイドル軸37に固定されアイドル駆動ギヤGiaに噛合する第1アイドル従動ギヤGibと、第2入力軸35に固定された第2アイドル従動ギヤGicと、リバース軸36に固定され第1アイドル駆動ギヤGibに噛合する第3アイドル従動ギヤGidとで構成されるアイドルギヤ列Giを備える。尚、アイドル軸37は第1入力軸34と平行に配置されている。
The
自動変速機31は、油圧作動型の乾式摩擦クラッチ又は湿式摩擦クラッチからなる第1クラッチC1及び第2クラッチC2を備える。第1クラッチC1は、エンジン出力軸32に伝達されたエンジンENGの駆動力を第1入力軸34に伝達度合いを変化させて伝達させることができる伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第2クラッチC2は、エンジン出力軸32に伝達されたエンジンENGの駆動力を第2入力軸35に伝達度合いを変化させて伝達させることができる伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第2クラッチC2を締結させて伝達状態とすると、エンジン出力軸32は第1アイドル駆動ギヤGib及び第2アイドル駆動ギヤGicを介して第2入力軸35に連結される。
The
両クラッチC1,C2は、素早く状態が切り換えられるように電気式アクチュエータにより作動されるものであることが好ましい。尚、両クラッチC1,C2は、油圧式アクチュエータにより作動されるものであってもよい。 Both clutches C1 and C2 are preferably operated by an electric actuator so that the state can be quickly switched. Both clutches C1 and C2 may be operated by a hydraulic actuator.
また、自動変速機31には、エンジン出力軸32と同軸上に位置させて、差動回転機構である遊星歯車機構PGが配置されている。遊星歯車機構PGは、サンギヤSaと、リングギヤRaと、サンギヤSa及びリングギヤRaに噛合するピニオンPaを自転及び公転自在に軸支するキャリアCaとからなるシングルピニオン型で構成される。
Further, the
遊星歯車機構PGのサンギヤSa、キャリアCa、リングギヤRaからなる3つの回転要素を、速度線図(各回転要素の相対的な回転速度を直線で表すことができる図)におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤSa側からそれぞれ第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素とすると、第1回転要素はサンギヤSa、第2回転要素はキャリアCa、第3回転要素はリングギヤRaとなる。 Three rotation elements including the sun gear Sa, the carrier Ca, and the ring gear Ra of the planetary gear mechanism PG are separated by a distance corresponding to a gear ratio in a speed diagram (a diagram showing a relative rotation speed of each rotation element as a straight line). Are the first rotating element, the second rotating element, and the third rotating element from the sun gear Sa side in the order in which the first rotating element is the sun gear Sa, the second rotating element is the carrier Ca, and the third rotating element is the ring gear Ra. Become.
そして、遊星歯車機構PGのギヤ比(リングギヤRaの歯数/サンギヤSaの歯数)をgとして、第1回転要素たるサンギヤSaと第2回転要素たるキャリアCaの間の間隔と、第2回転要素たるキャリアCaと第3回転要素たるリングギヤRaの間の間隔との比が、g:1となる。 Then, with the gear ratio of the planetary gear mechanism PG (the number of teeth of the ring gear Ra / the number of teeth of the sun gear Sa) as g, the distance between the sun gear Sa as the first rotating element and the carrier Ca as the second rotating element and the second rotation The ratio between the carrier Ca as the element and the distance between the ring gear Ra as the third rotating element is g: 1.
第1回転要素たるサンギヤSaは、第1入力軸34に固定されている。第2回転要素たるキャリアCaは、3速ギヤ列G3の3速駆動ギヤG3aに連結されている。第3回転要素たるリングギヤRaは、ロック機構R1により変速機ケース等の不動部に解除自在に固定される。
The sun gear Sa as the first rotating element is fixed to the
ロック機構R1は、リングギヤRaが不動部に固定される固定状態、又はリングギヤRaが回転自在な開放状態の何れかの状態に切換自在なシンクロメッシュ機構で構成されている。 The lock mechanism R1 includes a synchromesh mechanism that can be switched between a fixed state in which the ring gear Ra is fixed to the non-moving portion and an open state in which the ring gear Ra is freely rotatable.
尚、ロック機構R1は、シンクロメッシュ機構に限らず、スリーブ等による摩擦係合解除機構の他、湿式多板ブレーキ、ハブブレーキ、バンドブレーキ等のブレーキや、ワンウェイクラッチ、2ウェイクラッチなどで構成してもよい。また、遊星歯車機構PGは、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合し一方がサンギヤ、他方がリングギヤに噛合する一対のピニオンPa、Pa’を自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型で構成してもよい。この場合、例えば、サンギヤ(第1回転要素)を第1入力軸34に固定し、リングギヤ(第2回転要素)を3速ギヤ列G3の3速駆動ギヤG3aに連結し、キャリア(第3回転要素)をロック機構R1で不動部に解除自在に固定するように構成すればよい。
The lock mechanism R1 is not limited to the synchromesh mechanism, and includes a friction engagement release mechanism such as a sleeve, a wet multi-plate brake, a hub brake, a band brake, a one-way clutch, a two-way clutch, and the like. May be. The planetary gear mechanism PG is a double pinion type comprising a sun gear, a ring gear, and a carrier that rotatably supports and rotates a pair of pinions Pa and Pa ′ that mesh with each other and engage with the sun gear and the other with the ring gear. You may comprise. In this case, for example, the sun gear (first rotating element) is fixed to the
遊星歯車機構PGの径方向外方には、中空のモータMGが配置されている。換言すれば、遊星歯車機構PGは、中空のモータMGの内方に配置されている。モータMGは、ステータMGaとロータMGbとを備える。 A hollow motor MG is disposed outward in the radial direction of the planetary gear mechanism PG. In other words, the planetary gear mechanism PG is disposed inside the hollow motor MG. The motor MG includes a stator MGa and a rotor MGb.
また、モータMGは、ECU21の指示信号に基づき、パワードライブユニットPDUを介して制御される。ECU21は、パワードライブユニットPDUを、蓄電池1の電力を消費してモータMGを駆動させる駆動状態と、ロータMGbの回転力を抑制させて発電し、発電した電力をパワードライブユニットPDUを介して蓄電池1に充電する回生状態とに適宜切り換える。
The motor MG is controlled via the power drive unit PDU based on the instruction signal from the
バッテリ2は、当該車両の車載機器に対して電力を供給し、12Vの電圧を出力する。また、ECU21の制御信号によって、蓄電池1の電力がDC/DCコンバータ3を介してバッテリ2に充電が可能である。
The
電流センサ22は、モータMGに流れる電流値を検出可能なように構成されており、ECU21は、パワードライブユニットPDUを介して電流センサ22が検出した電流値を信号として受信する。
The
出力部材33を軸支する出力軸33aには、2速駆動ギヤG2a及び3速駆動ギヤG3aに噛合する第1従動ギヤGo1が固定されている。出力軸33aには、4速駆動ギヤG4a及び5速駆動ギヤG5aに噛合する第2従動ギヤGo2が固定されている。
A first driven gear Go1 that meshes with the second speed drive gear G2a and the third speed drive gear G3a is fixed to the
このように、2速ギヤ列G2と3速ギヤ列G3の従動ギヤ、及び4速ギヤ列G4と5速ギヤ列G5の従動ギヤとをそれぞれ1つのギヤGo1,Go2で構成することにより、自動変速機の軸長を短くすることができ、FF(前輪駆動)方式の車両への搭載性を向上させることができる。 Thus, by configuring the driven gears of the second gear train G2 and the third gear train G3 and the driven gears of the fourth gear train G4 and the fifth gear train G5 with one gear Go1, Go2, respectively, The shaft length of the transmission can be shortened, and the FF (front wheel drive) system can be mounted on a vehicle.
また、第1入力軸34には、リバースギヤGRに噛合するリバース従動ギヤGRaが固定されている。
A reverse driven gear GRa that meshes with the reverse gear GR is fixed to the
第1入力軸34には、シンクロメッシュ機構で構成され、3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結した3速側連結状態、5速駆動ギヤG5aと第1入力軸34とを連結した5速側連結状態、3速駆動ギヤG3a及び5速駆動ギヤG5aと第1入力軸34との連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切換選択自在な第1選択手段である第1噛合機構SM1が設けられている。
The
第2入力軸35には、シンクロメッシュ機構で構成され、2速駆動ギヤG2aと第2入力軸35とを連結した2速側連結状態、4速駆動ギヤG4aと第2入力軸35とを連結した4速側連結状態、2速駆動ギヤG2a及び4速駆動ギヤG4aと第2入力軸35との連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切換選択自在な第2選択手段である第2噛合機構SM2が設けられている。
The
リバース軸36には、シンクロメッシュ機構で構成され、リバースギヤGRとリバース軸36とを連結した連結状態と、この連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切換選択自在な第3噛合機構SM3が設けられている。
The
LEDランプ41は、ECU21から信号を受けて点灯、消灯を行なうように構成されている。
The
次に、上記のように構成された自動変速機31の作動について説明する。
Next, the operation of the
自動変速機31では、第1クラッチC1を係合させることにより、モータMGの駆動力を用いてエンジンENGを始動させるIMA始動を行うことができる。
In the
エンジンENGの駆動力を用いて1速段を確立する場合には、ロック機構R1により遊星歯車機構PGのリングギヤRaを固定状態とし、第1クラッチC1を締結させて伝達状態とする。 When the first gear is established using the driving force of the engine ENG, the ring gear Ra of the planetary gear mechanism PG is fixed by the lock mechanism R1, and the first clutch C1 is engaged to set the transmission state.
図2に示すように、エンジンENGの駆動力は、エンジン出力軸32、第1クラッチC1、第1入力軸34を介して、遊星歯車機構PGのサンギヤSaに入力され、エンジン出力軸32に入力されたエンジンENGの回転数が1/(g+1)に減速されて、キャリアCaを介し3速駆動ギヤG3aに伝達される。
As shown in FIG. 2, the driving force of the engine ENG is input to the sun gear Sa of the planetary gear mechanism PG via the
3速駆動ギヤG3aに伝達された駆動力は、3速駆動ギヤG3a及び第1従動ギヤGo1で構成される3速ギヤ列G3のギヤ比(3速駆動ギヤG3aの歯数/第1従動ギヤGo1の歯数)をiとして、1/i(g+1)に変速されて第1従動ギヤGo1及び出力軸33aを介し出力部材33から出力され、1速段が確立される。
The driving force transmitted to the third-speed drive gear G3a is the gear ratio of the third-speed gear train G3 composed of the third-speed drive gear G3a and the first driven gear Go1 (number of teeth of the third-speed drive gear G3a / first driven gear). The number of teeth of Go1) is i, and the gear is shifted to 1 / i (g + 1) and output from the
このように、自動変速機31では、遊星歯車機構PG及び3速ギヤ列で1速段を確立できるため、1速段専用の噛合機構が必要なく、これにより、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。
Thus, in the
尚、1速段において、車両が減速状態にあり、且つ蓄電池1の残容量(充電率)SOCに応じて、ECU21は、モータMGでブレーキをかけることにより発電を行う減速回生運転を行う。また、蓄電池1の残容量SOCに応じて、モータMGを駆動させて、エンジンENGの駆動力を補助するHEV(Hybrid Electric Vehicle)走行、又はモータMGの駆動力のみで走行するEV(Electric Vehicle)走行を行うことができる。
Note that, at the first speed, the vehicle is in a decelerating state, and the
また、EV走行中であって車両の減速が許容された状態であり且つ車両速度が一定速度以上の場合には、第1クラッチC1を徐々に締結させることにより、モータMGの駆動力を用いることなく、車両の運動エネルギーを用いてエンジンENGを始動させることができる。 Further, when the vehicle is traveling in EV and the vehicle is allowed to decelerate and the vehicle speed is equal to or higher than a certain speed, the driving force of the motor MG is used by gradually engaging the first clutch C1. Instead, the engine ENG can be started using the kinetic energy of the vehicle.
また、1速段で走行中に2速段にアップシフトされることをECU21が車両速度やアクセルペダルの開度等の車両情報から予測した場合には、第2噛合機構SM2を2速駆動ギヤG2aと第2入力軸35とを連結させる2速側連結状態又はこの状態に近付けるプリシフト状態とする。
Further, when the
エンジンENGの駆動力を用いて2速段を確立する場合には、第2噛合機構SM2を2速駆動ギヤG2aと第2入力軸35とを連結させた2速側連結状態とし、第2クラッチC2を締結して伝達状態とする。
In the case where the second speed is established using the driving force of the engine ENG, the second meshing mechanism SM2 is brought into a second speed side connection state in which the second speed drive gear G2a and the
図3に示すように、エンジンENGの駆動力が、第2クラッチC2、アイドルギヤ列Gi、第2入力軸35、2速ギヤ列G2及び出力軸33aを介して、出力部材33から出力される。
As shown in FIG. 3, the driving force of the engine ENG is output from the
尚、2速段において、ECU21がアップシフトを予測している場合には、第1噛合機構SM1を3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結した3速側連結状態又はこの状態に近付けるプリシフト状態とする。
When the
逆に、ECU21がダウンシフトを予測している場合には、第1噛合機構SM1を、第3駆動ギヤG3a及び第5駆動ギヤG5aと第1入力軸34との連結を断つニュートラル状態とする。
Conversely, when the
これにより、アップシフト又はダウンシフトを、第1クラッチC1を伝達状態とし、第2クラッチC2を開放状態とするだけで行うことができ、変速段の切り換えを駆動力が途切れることなくスムーズに行うことができる。 As a result, the upshift or the downshift can be performed simply by setting the first clutch C1 in the transmission state and the second clutch C2 in the disengaged state, and smoothly switching the shift speed without interrupting the driving force. Can do.
また、2速段においても、車両が減速状態にある場合、蓄電池1の残容量SOCに応じて、ECU21は、減速回生運転を行う。2速段において減速回生運転を行う場合には、第1噛合機構SM1が3速側連結状態であるか、ニュートラル状態であるかで異なる。
Even at the second speed, when the vehicle is in a decelerating state, the
第1噛合機構SM1が3速側連結状態である場合には、第2駆動ギヤG2aで回転される第1従動ギヤGo1によって回転する第3駆動ギヤG3aが第1入力軸34を介してモータMGのロータMGbを回転させるため、このロータMGbの回転を抑制しブレーキをかけることにより発電して回生を行う。
When the first meshing mechanism SM1 is in the third speed side connected state, the third drive gear G3a rotated by the first driven gear Go1 rotated by the second drive gear G2a is connected to the motor MG via the
第1噛合機構SM1がニュートラル状態である場合には、ロック機構R1を固定状態とすることによりリングギヤRaの回転数を「0」とし、第1従動ギヤGo1に噛合する3速駆動ギヤG3aと共に回転するキャリアCaの回転数を、サンギヤSaに連結させたモータMGにより発電させることによりブレーキをかけて、回生を行う。 When the first meshing mechanism SM1 is in the neutral state, the rotation speed of the ring gear Ra is set to “0” by setting the lock mechanism R1 in a fixed state, and the gear rotates with the third speed drive gear G3a meshing with the first driven gear Go1. The rotation of the carrier Ca to be performed is generated by the motor MG connected to the sun gear Sa, so that the brake is applied and regeneration is performed.
また、2速段においてHEV走行する場合には、例えば、第1噛合機構SM1を3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結させた3速側連結状態として、ロック機構R1を開放状態とすることにより遊星歯車機構PGを各回転要素が相対回転不能な状態とし、モータMGの駆動力を3速ギヤ列G3を介して出力部材33に伝達することにより行うことができる。または、第1噛合機構SM1をニュートラル状態として、ロック機構R1を固定状態としてリングギヤRaの回転数を「0」とし、モータMGの駆動力を1速段の経路で第1従動ギヤGo1に伝達することによっても、2速段によるHEV走行を行うことができる。
Further, when HEV traveling is performed at the second speed, for example, the first meshing mechanism SM1 is set to the third speed side connected state in which the third speed drive gear G3a and the
エンジンENGの駆動力を用いて3速段を確立する場合には、第1噛合機構SM1を3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結させた3速側連結状態として、第1クラッチC1を締結させて伝達状態とする。
When the third speed is established using the driving force of the engine ENG, the first meshing mechanism SM1 is set to the third speed side connection state in which the third speed drive gear G3a and the
図4に示すように、エンジンENGの駆動力は、エンジン出力軸32、第1クラッチC1、第1入力軸34、第1噛合機構SM1、3速ギヤ列G3を介して、出力部材33に伝達され、1/iの回転数で出力される。
As shown in FIG. 4, the driving force of the engine ENG is transmitted to the
3速段においては、第1噛合機構SM1が3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結させた3速側連結状態となっているため、遊星歯車機構PGのサンギヤSaとキャリアCaとが同一回転となる。
At the third speed, the first meshing mechanism SM1 is in the third speed side connected state in which the third speed drive gear G3a and the
従って、遊星歯車機構PGの各回転要素が相対回転不能な状態となり、モータMGでサンギヤSaにブレーキをかければ減速回生となり、モータMGでサンギヤSaに駆動力を伝達させれば、HEV走行を行うことができる。 Accordingly, each rotating element of the planetary gear mechanism PG becomes a state in which relative rotation is impossible, and if the sun gear Sa is braked by the motor MG, deceleration regeneration is performed, and if the driving force is transmitted to the sun gear Sa by the motor MG, HEV traveling is performed. be able to.
図5は、3速段におけるHEV走行時の、モータMG及びエンジンENGの駆動力の伝達経路を示す。図4に示したエンジンENGの駆動力に加えて、モータMGの駆動力が、入力軸34、3速ギヤ列G3、出力軸33aを介して出力部材33に伝達される。
FIG. 5 shows a transmission path of the driving force of the motor MG and the engine ENG during HEV traveling at the third speed. In addition to the driving force of the engine ENG shown in FIG. 4, the driving force of the motor MG is transmitted to the
また、第1クラッチC1を開放して、モータMGの駆動力のみで走行するEV走行も可能である。 Further, EV traveling is also possible in which the first clutch C1 is opened and the vehicle travels only with the driving force of the motor MG.
3速段において、ECU21は、車両速度やアクセルペダルの開度等の車両情報に基づきダウンシフトが予測される場合には、第2噛合機構SM2を2速駆動ギヤG2aと第2入力軸35とを連結する2速側連結状態、又はこの状態に近付けるプリシフト状態とし、アップシフトが予測される場合には、第2噛合機構SM2を4速駆動ギヤG4aと第2入力軸35とを連結する4速側連結状態、又はこの状態に近付けるプリシフト状態とする。
In the third speed, the
これにより、第2クラッチC2を締結させて伝達状態とし、第1クラッチC1を開放させて開放状態とするだけで、変速段の切換えを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。 As a result, it is possible to change the gear position simply by engaging the second clutch C2 and setting the transmission state, and releasing the first clutch C1 and setting the transmission state, thereby smoothly shifting without interrupting the driving force. It can be carried out.
エンジンENGの駆動力を用いて4速段を確立する場合には、第2噛合機構SM2を4速駆動ギヤG4aと第2入力軸35とを連結させた4速側連結状態とし、第2クラッチC2を締結させて伝達状態とする。
In the case where the fourth speed is established using the driving force of the engine ENG, the second meshing mechanism SM2 is set to the fourth speed side coupling state in which the fourth speed driving gear G4a and the
図6に示すように、エンジンENGの駆動力が、第2クラッチC2、アイドルギヤ列Gi、第2入力軸35、4速ギヤ列G4及び出力軸33aを介して、出力部材33から出力される。
As shown in FIG. 6, the driving force of the engine ENG is output from the
4速段で走行中は、ECU21が車両情報からダウンシフトを予測している場合には、第1噛合機構SM1を3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結した3速側連結状態、又はこの状態に近付けるプリシフト状態とする。
If the
逆に、ECU21が車両情報からアップシフトを予測している場合には、第1噛合機構SM1を5速駆動ギヤG5aと第1入力軸34とを連結した5速側連結状態、又は、この状態に近付けるプリシフト状態とする。これにより、第1クラッチC1を締結させて伝達状態とし、第2クラッチC2を開放させて開放状態とするだけで、ダウンシフト又はアップシフトを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。
Conversely, when the
4速段で走行中に減速回生又はHEV走行を行う場合には、動力伝達装置ECU21がダウンシフトを予測しているときには、第1噛合機構SM1を3速駆動ギヤG3aと第1入力軸34とを連結した3速側連結状態とし、モータMGでブレーキをかければ減速回生、駆動力を伝達すればHEV走行を行うことができる。
When performing deceleration regeneration or HEV traveling during traveling at the fourth speed, when the power transmission device ECU21 predicts a downshift, the first meshing mechanism SM1 is connected to the third speed driving gear G3a and the
図7は、4速段におけるHEV走行時に、モータMG及びエンジンENGの駆動力の伝達経路を示す。図6に示したエンジンENGの駆動力に加えて、モータMGの駆動力が、入力軸34、3速ギヤ列G3、出力軸33aを介して出力部材33に伝達される。
FIG. 7 shows a transmission path of the driving force of the motor MG and the engine ENG during HEV traveling at the fourth speed. In addition to the driving force of the engine ENG shown in FIG. 6, the driving force of the motor MG is transmitted to the
ECU21がアップシフトを予測しているときには、第1噛合機構SM1を5速駆動ギヤG5aと第1入力軸34とを連結した5速側連結状態とし、モータMGによりブレーキをかければ減速回生、モータMGから駆動力を伝達させればHEV走行を行うことができる。
When the
エンジンENGの駆動力を用いて5速段を確立する場合には、第1噛合機構SM1を5速駆動ギヤG5aと第1入力軸34とを連結した5速側連結状態とする。5速段においては、第1クラッチC1が伝達状態とされることによりエンジンENGとモータMGとが直結された状態となるため、モータMGから駆動力を出力すればHEV走行を行うことができ、モータMGでブレーキをかけ発電すれば減速回生を行うことができる。
When the fifth speed is established using the driving force of the engine ENG, the first meshing mechanism SM1 is set in the fifth speed connected state in which the fifth speed driving gear G5a and the
尚、5速段でEV走行を行う場合には、第1クラッチC1を開放状態とすればよい。また、5速段でのEV走行中に、第1クラッチC1を徐々に締結させることにより、エンジンENGの始動を行うこともできる。 In addition, what is necessary is just to make the 1st clutch C1 into an open state, when performing EV driving | running | working at the 5th gear stage. Further, the engine ENG can be started by gradually engaging the first clutch C1 during EV traveling at the fifth speed.
ECU21は、5速段で走行中に車両情報から4速段へのダウンシフトが予測される場合には、第2噛合機構SM2を4速駆動ギヤG4aと第2入力軸35とを連結させた4速側連結状態、又はこの状態に近付けるプリシフト状態とする。これにより、4速段へのダウンシフトを駆動力が途切れることなくスムーズに行うことができる。
The
エンジンENGの駆動力を用いて後進段を確立する場合には、ロック機構R1を固定状態とし、第3噛合機構SM3をリバースギヤGRとリバース軸36とを連結した連結状態として、第2クラッチC2を締結させて伝達状態とする。これにより、エンジン出力軸32の駆動力が、第2クラッチC2、アイドルギヤ列Gi、リバースギヤGR、リバース従動ギヤGRa、サンギヤSa、キャリアCa、3速ギヤ列G3及び出力軸33aを介して後進方向の回転として、出力部材33から出力され、後進段が確立される。
When the reverse speed is established using the driving force of the engine ENG, the second clutch C2 is set with the lock mechanism R1 in the fixed state and the third meshing mechanism SM3 in the connected state in which the reverse gear GR and the
第1実施形態では、モータMGの状態異常として、電流センサに異常が発生してモータMGの回転が制御できない異常(以下、「電流センサ異常」という)と、充電経路を開放することができない異常(以下、「開放異常」という)との2種類を想定している。 In the first embodiment, as an abnormal state of the motor MG, an abnormality occurs in the current sensor and the rotation of the motor MG cannot be controlled (hereinafter referred to as “current sensor abnormality”), and an abnormality in which the charging path cannot be opened. (Hereinafter referred to as “open abnormality”) is assumed.
電流センサ異常は、例えば、モータMGの電流値を検出する電流センサ22が異常のときに発生する。電流センサ異常が発生するとモータMGの電流値を正しく検出できず、モータMGの回転数を的確に制御できなくなる。
The current sensor abnormality occurs, for example, when the
電流センサ異常が発生したか否かの判定は、モータMGへの要求出力回転数と実際の出力回転数との差を所定の時間間隔で取得し、ある所定期間の回転数の差の偏差が、所定の値以上であるか否かを判定することによって行なう。すなわち、要求に対するモータMGの回転数のばらつきが大きいときに、回転が異常状態であると判定している(本発明における診断手段21a2に相当)。 Whether or not a current sensor abnormality has occurred is determined by obtaining the difference between the required output rotational speed to the motor MG and the actual output rotational speed at predetermined time intervals, and the deviation of the rotational speed difference during a predetermined period is obtained. This is done by determining whether or not it is greater than or equal to a predetermined value. That is, when the variation in the rotational speed of the motor MG with respect to the request is large, it is determined that the rotation is in an abnormal state (corresponding to the diagnostic means 21a2 in the present invention).
実際の出力回転数は、例えば、車両の走行速度と自動変速機31の変速比とから自動変速機31への入力回転数、すなわち、モータMGの出力回転数を算出して決定する。このとき、ファイナルギアなどの固定値の変速比も考慮して入力回転数を算出する。変速比及び走行速度と回転数のテーブルを用意しておき、テーブルから検索することによって実際の出力回転数を決定してもよい。
The actual output rotational speed is determined by, for example, calculating the input rotational speed to the
例えば、後述するように、車両の速度や要求加速度に応じてギア段を割り当てたテーブル(以下、「変速マップ」という)を変更して、第2入力軸を優先的に使用する。そして、後述のシステム失陥時の3つの制御から相互に情報を送受信することにより、クラッチ磨耗及び過充電を防止する。 For example, as will be described later, a table (hereinafter referred to as “shift map”) to which gears are assigned according to the vehicle speed and the required acceleration is changed, and the second input shaft is used preferentially. And clutch wear and overcharge are prevented by transmitting and receiving information mutually from three control at the time of system failure mentioned below.
開放異常は、モータMGの電流の開閉を行なっているコンタクタ(電磁接触器)に異常が発生し、開放することができないときに発生する。すなわち、開放異常が発生し且つ電流センサ異常が発生すると、モータMGの回転時には常に発電が行なわれ、蓄電池1のSOCに関わらず充電が行なわれる。そのため、蓄電池1のSOCが高い場合に更に充電が行なわれ、過充電によって蓄電池1が損傷する可能性が高くなる。
The opening abnormality occurs when an abnormality occurs in the contactor (electromagnetic contactor) that opens and closes the current of the motor MG, and the opening cannot be performed. That is, when an open abnormality occurs and a current sensor abnormality occurs, power generation is always performed when the motor MG rotates, and charging is performed regardless of the SOC of the
開放異常が発生したか否かの判定は、電流センサ22が検知したモータMGの電流値が予め定めた範囲外か否かを判定することによって行なう。範囲外のときは異常状態、範囲内のときは正常状態として判定する(本発明における診断手段21a2に相当)。
Whether or not the opening abnormality has occurred is determined by determining whether or not the current value of the motor MG detected by the
モータMGに発生した異常の影響によって、蓄電池を保護するために、以下のように制御を行なう。 In order to protect the storage battery under the influence of an abnormality that has occurred in the motor MG, control is performed as follows.
電流センサ異常が発生した場合は、モータMGが接続されていない第2入力軸35を優先的に使用するようにギア段(自動変速機31の1速段〜5速段)の選択を行なう。これは、モータMGとエンジンENGとの回転数を合わせられない状態で第1クラッチC1を締結することによって、第1クラッチC1の磨耗を促進しないようにするためである。
When an abnormality occurs in the current sensor, the gear stage (the first to fifth gear stages of the automatic transmission 31) is selected so that the
ギア段の選択は、車両の速度や要求加速度に応じて変速マップで決められている。すなわち、変速マップによって、車両の速度や要求加速度に対する各ギア段の選択の割合(選択比)が決定される。この変速マップは、エネルギー効率又は走行性能を考慮して作成され、ECU21のメモリ21b内に確保された領域に記憶されている。
The selection of the gear stage is determined by a shift map according to the vehicle speed and the required acceleration. That is, the ratio (selection ratio) of selection of each gear stage with respect to the vehicle speed and the required acceleration is determined by the shift map. This shift map is created in consideration of energy efficiency or traveling performance, and is stored in an area secured in the memory 21b of the
第1実施形態では、モータMGに電流センサ異常が発生したときに使用する変速マップも用意している。電流センサ異常時用の変速マップにおいては、上述のように第1クラッチC1の磨耗を促進しないようにするために、第2クラッチC2を締結することによって駆動される第2入力軸35側のギア段(2速段、4速段)が、第1入力軸34側のギア段(1速段、3速段、5速段)よりも優先的に使用されるように、選択比が大きく設定される。
In the first embodiment, a shift map used when a current sensor abnormality occurs in the motor MG is also prepared. In the shift map for when the current sensor is abnormal, the gear on the
電流センサ異常が発生したときECU21は、電流センサ異常時用の変速マップを使用してギア段を選択する。このように変速マップを通常時のものから異常時のものに変更することが、本発明において変速段の選択比を制御することに相当する。
When a current sensor abnormality occurs, the
上述のとおり、自動変速機31は、アップシフト又はダウンシフトを行なうときに駆動力が途切れないように、1速段から5速段のどのギア段が選択されていても、現在使用している入力軸とは別の入力軸に設定されたギア段を使用するように構成されている。
As described above, the
具体的には、電流センサ異常が発生したときでも第2入力軸35のギア段(偶数段)のみを使用すると、駆動力が途切れてしまうが、例えば2速段で走行中であれば、3速段に切り替えてから4速段に切り替えることで、駆動力が途切れるのを防止できる。
Specifically, when only the gear stage (even stage) of the
但し、電流センサ異常時の変速マップでは、通常時の変速マップにおいて3速段が割り当てられている範囲を可能な限り2速段及び4速段に割り当てることで、3速段の範囲を狭くしている。これにより、3速段の使用をできるだけ少なくして、第1クラッチC1の磨耗を抑制するようにしている(クラッチ磨耗防止制御)。 However, in the shift map when the current sensor is abnormal, the range of the third speed stage is narrowed by assigning the range where the third speed stage is assigned to the second speed stage and the fourth speed stage as much as possible in the normal speed change map. ing. Thus, the use of the third speed is reduced as much as possible to suppress the wear of the first clutch C1 (clutch wear prevention control).
上述のとおり、電流センサ異常が発生したときは、モータMGが正常なときに使用している変速マップから上述の電流センサ異常時用の変速マップに切り替えてギア段を選択する。 As described above, when a current sensor abnormality occurs, the gear stage is selected by switching from the shift map used when the motor MG is normal to the above-described shift map for current sensor abnormality.
但し、蓄電池1のSOCが走行を継続するために充分な値より低い場合、ECU21は、モータMGの回転数が発電可能な回転数以上になるようなギア段の選択比が大きくなるように作成された変速マップを使用して、ギア段を選択する。これは、通常選択されるギア段よりも低いギア段を選択して回転数を増加させることで実現している。すなわち、3速段で走行可能なときでも、1速段で走行することによって、モータMGの回転数を発電可能な回転数以上にする。
However, when the SOC of the
また、通常であれば偶数段(2速段、4速段)の選択段階であっても、これよりは低い奇数段(1速段、3速段)の選択を行ない、モータMGによる蓄電池BATTの充電を積極的に行なうことでSOCを向上させる。 In addition, even in the normal stage, even if the selection stage is an even stage (2nd speed stage, 4th speed stage), a lower odd number stage (1st speed stage, 3rd speed stage) is selected, and the storage battery BATT by the motor MG is selected. The SOC is improved by positively charging.
例えば、2速段を選択する場合に、奇数段のプリシフトを低い段(1速段)に選択することで同様のことが可能となる。 For example, when the second speed stage is selected, the same can be achieved by selecting the odd-numbered stage pre-shift as the lower stage (first speed stage).
第1実施形態のハイブリッド車両は、モータMGを駆動するための電源である蓄電池1の他に、車載機器の電源であるバッテリ2を搭載している。バッテリ2のSOCが低下すると、車載機器の動作ができなくなると共に、走行時のエンジンENGの点火を行なうこともできなくなる。すなわち、車両の走行を行なうことができなくなる。
The hybrid vehicle according to the first embodiment includes a
バッテリ2は、ECU21に制御されたDC/DCコンバータ3を介して蓄電池1から電力が供給される。従って、蓄電池1のSOCが低下した状態を放置すると、バッテリ2への電力供給が行なえなくなり、車両の走行を継続できない状態になる。これを回避するために、上述のようにモータMGの回転数が発電可能な回転数以上になるようなギア段の選択比が大きくなるように作成された変速マップを使用して、ギア段を選択することにより、発電を行なって蓄電池1のSOCの低下を抑制する。
The
このように蓄電池1のSOCの低下を抑制することで、電力供給を継続できるようにし、車両の走行を継続できるように変速段の選択比を制御している(発電制御)。また、車両の自走によって修理場まで走行し、運転者がモータMGの異常が他の機器へ影響が及ぶ前に、モータMGの修理を行なうことができる可能性を高くできる。
In this way, by suppressing the decrease in the SOC of the
一方、開放異常が発生した場合に、蓄電池1のSOCが、これ以上充電を行なうと過充電が発生する可能性がある状態のときは、モータMGの回転数が所定の値以下の発電量となるような回転数以下になるギア段の選択比が大きくなるように作成された変速マップを使用して、ギア段を選択する。これは、通常選択されるギア段よりも高いギア段を選択して回転数を減少させることで実現している。すなわち、3速段で走行可能なときでも、4速段又は5速段で走行することによって、モータMGの回転数を所定の値以下の発電量となるような回転数以下にする。
On the other hand, when the SOC of the
また、偶数段走行時に回生が行なわれると予測される場合には、第1噛合機構SM1を、第3駆動ギヤG3a及び第5駆動ギヤG5aと第1入力軸34との連結を断つ状態にし(プリシフトの中止)、第1入力軸34を回転させないようにし、発電を行なわないようにする。
If it is predicted that regeneration will occur during even-numbered travel, the first meshing mechanism SM1 is brought into a state in which the connection between the third drive gear G3a and the fifth drive gear G5a and the
上記のように、開放異常が発生した場合には、モータMGによる発電を行なえないように変速段の選択比を制御する(バッテリ過充電防止制御)。 As described above, when an open abnormality occurs, the gear selection ratio is controlled so that power generation by the motor MG cannot be performed (battery overcharge prevention control).
モータMGに異常が発生したときの上述のギア段の選択、すなわち、変速段の選択比を制御することが本発明の制御手段に相当する。また、上述のとおり、モータMGの異常状態及び蓄電池1のSOCに応じた変速マップはメモリ21b(本発明における記憶手段に相当する)内に格納されている。
Control of the above-described gear stage selection when the abnormality occurs in the motor MG, that is, the gear ratio selection ratio corresponds to the control means of the present invention. As described above, the shift map corresponding to the abnormal state of the motor MG and the SOC of the
以上のように、モータMGの電流センサ異常又は開放異常が発生した場合、クラッチ磨耗防止制御、発電制御及びバッテリ過充電防止制御の3つの制御から相互に情報を送受信することで、状況に応じた変速段の選択比を制御する。 As described above, when a current sensor abnormality or an opening abnormality of the motor MG occurs, information is transmitted and received from the three controls of the clutch wear prevention control, the power generation control, and the battery overcharge prevention control according to the situation. Control the gear selection ratio.
次に、第1実施形態のECU21のCPU21aによって実行される制御の状態遷移について説明する。
Next, control state transition executed by the CPU 21a of the
第1実施形態では、CPU21aが、本発明における制御手段21a1及び診断手段21a2として動作する。 In the first embodiment, the CPU 21a operates as the control unit 21a1 and the diagnostic unit 21a2 in the present invention.
図8は、モータMGに異常が発生したときに、ECU21によって実行される制御を選択する状態遷移図を示す。各制御の状態や状態遷移の管理もECU21によって行なわれる。各状態では、所定時間(例えば、10msec)毎に制御処理プログラムを実行する。
FIG. 8 is a state transition diagram for selecting control executed by the
状態S101は、クラッチ磨耗防止制御を行なう状態、状態S102は、発電制御を行なう状態、状態S103はバッテリ過充電防止制御を行なう状態である。 State S101 is a state in which clutch wear prevention control is performed, state S102 is a state in which power generation control is performed, and state S103 is a state in which battery overcharge prevention control is performed.
モータMGに電流センサ異常が発生したとき、状態S101が初期状態として本処理を開始する。 When a current sensor abnormality occurs in the motor MG, the process starts with the state S101 as an initial state.
状態S101のときに、蓄電池1のSOCが、走行を継続するために充分な値α1未満になった場合は、発電を行なうために状態S102に遷移する。また、状態S101のときに、開放異常が発生し、且つ蓄電池1のSOCがこれ以上充電を行なうと過充電が発生する可能性がある値α2以上の場合は、過充電を防止するために状態S103に遷移する。このとき、値α2は値α1より大きく設定する。
In the state S101, when the SOC of the
状態S102のときに、走行を継続するために充分な値α3まで蓄電池1のSOCが充電された場合は、発電を行なう必要がなくなったため状態S101に遷移する。SOCの値α3は、値α1より大きく且つ値α2より小さい値に設定する。また、状態S102のときに、開放異常が発生し、且つ蓄電池1のSOCが値α2以上の場合は、過充電を防止するために、状態S103に遷移する。
In the state S102, when the SOC of the
状態S103のときに、蓄電池1のSOCがこれ以上充電を行なっても過充電が発生しない値α4以下になったときは、過充電の防止を行なう必要がないため、状態S101に遷移する。また、蓄電池1のSOCが値α1より低い場合は、状態S102に遷移する。
In the state S103, when the SOC of the
状態S103のとき、蓄電池1のSOCが値α4以下になったときの別の遷移として、状態S103に遷移する前の状態に戻してもよい。
In the state S103, as another transition when the SOC of the
すなわち、状態S101から状態S103に遷移し、蓄電池1のSOCが値α4以下になったときは状態S101に状態遷移を行ない、状態S102から状態S103に遷移し、蓄電池1のSOCが値α4以下になったときは状態S102に状態遷移を行なう。その後の遷移は、状態S101、S102において、蓄電池1のSOCに応じて遷移を行なう。
That is, when the transition from the state S101 to the state S103 and the SOC of the
このように遷移を行なうことで、状態S103は、どの状態から遷移されたかと値α4とにのみ依存し、他の状態で使用している値α1に依存しないため、制御の複雑化を抑制できる。 By performing the transition in this manner, the state S103 depends only on the state from which the state has been transitioned and the value α4, and does not depend on the value α1 used in the other states, so that control complexity can be suppressed. .
上記のように、診断手段21a2によって電流センサ異常と診断された場合、状態S101を初期状態として制御を開始して第1クラッチC1の磨耗を抑制し、蓄電池1のSOCが値α1未満の場合には、状態S102に遷移して蓄電池1を充電し、走行を継続できるようにする。また、診断手段21a2によって開放異常と診断され且つ蓄電池1のSOCが値α2以上の場合には状態S103に遷移し、蓄電池1に過充電が発生するのを防止する。このように、3つの制御から相互に情報を送信し合うことで、状況に応じた制御を行なう
従って、モータMGに異常が発生した影響によって、当該車両のクラッチの磨耗の抑制や、蓄電池を保護するように変速段の選択比を制御して走行を継続することができる。
As described above, when the current sensor abnormality is diagnosed by the diagnostic means 21a2, the control is started with the state S101 as an initial state to suppress wear of the first clutch C1, and when the SOC of the
[第2実施形態]
第2実施形態では、本発明における制御手段21a1及び診断手段21a2として動作するECU21のCPU21aが、以下の制御動作を実行する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the CPU 21a of the
図9は、CPU21aが実行する本発明の処理の手順を示すフローチャートである。本フローチャートで示される制御処理プログラムは、所定時間(例えば、10msec)毎に呼び出されて実行される。 FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of processing of the present invention executed by the CPU 21a. The control processing program shown in this flowchart is called and executed every predetermined time (for example, 10 msec).
まず最初のステップST1は、モータMGの回転が異常状態か否かを判定する。 First, in step ST1, it is determined whether or not the rotation of the motor MG is in an abnormal state.
ステップST1の処理が、本発明における診断手段の電動機の回転が異常な状態か否かを診断することに相当する。 The process of step ST1 corresponds to diagnosing whether or not the rotation of the motor of the diagnostic means in the present invention is in an abnormal state.
ステップST1の判定結果がYESのときは、ステップST2に進み、モータMGが開放異常か否かを判定する。 If the decision result in the step ST1 is YES, the process proceeds to a step ST2, and it is decided whether or not the motor MG is abnormal in opening.
ステップST2の処理が、本発明における診断手段の電力を供給する経路が遮断できない状態か否かを診断することに相当する。 The process of step ST2 corresponds to diagnosing whether or not the path for supplying power of the diagnostic means in the present invention cannot be cut off.
ステップST1の判定結果がNOのときは、モータMGに異常はないとして、ステップST3に進み、通常のギア段(自動変速機31の1速段〜5速段)選択を行なうように制御を行なう。このとき、ギア段を変更する必要がないときは、ギア段は変更されない。 If the determination result in step ST1 is NO, it is determined that there is no abnormality in the motor MG, and the process proceeds to step ST3, where control is performed so as to select a normal gear (first to fifth gears of the automatic transmission 31). . At this time, when there is no need to change the gear stage, the gear stage is not changed.
前記ステップST2の判定結果がNOのときは、ステップST4に進み、蓄電池1のSOCが所定の値より低いか否かの判定を行なう。ここでは、蓄電池1のSOCが低いときに充電を行なう必要があるため、所定の値は、この必要性を充分判定できる値に設定しておけばよい。
When the determination result in step ST2 is NO, the process proceeds to step ST4, and it is determined whether or not the SOC of the
ステップST4の判定結果がNOのときは、ステップST5に進み、モータMGが接続されていない入力軸のギア段を優先的に選択するように制御を行なう。このとき、ギア段を変更する必要がないときは、ギア段は変更されない。 When the determination result in step ST4 is NO, the process proceeds to step ST5, and control is performed so as to preferentially select the gear stage of the input shaft to which the motor MG is not connected. At this time, when there is no need to change the gear stage, the gear stage is not changed.
ステップST4の判定結果がYESのときは、ステップST6に進み、モータMGの回転数が一定以上になるようなギア段を優先的に選択するように制御を行なう。このとき、ギア段を変更する必要がないときは、ギア段は変更されない。 If the decision result in the step ST4 is YES, the process proceeds to a step ST6, and control is performed so as to preferentially select a gear stage in which the rotation speed of the motor MG becomes a predetermined value or more. At this time, when there is no need to change the gear stage, the gear stage is not changed.
前記ステップST2の判定結果がYESのときは、ステップST7に進み、蓄電池1のSOCが所定の値より高いか否かの判定を行なう。蓄電池1のSOCが高いときに充電を行なうと、過充電により蓄電池1が破損する。従って、この所定の値は、蓄電池1の破損を防ぐ目的を充分達成できる値に設定しておけばよい。
When the determination result in step ST2 is YES, the process proceeds to step ST7, where it is determined whether or not the SOC of the
ステップST7の判定結果がNOのときは、前記ステップST4に進む。 If the decision result in the step ST7 is NO, the process proceeds to the step ST4.
ステップST7の判定結果がYESのときは、ステップST8に進み、モータMGの回転数が一定以下になるようなギア段を優先的に選択するように制御を行なう。このとき、ギア段を変更する必要がないときは、ギア段は変更されない。 If the decision result in the step ST7 is YES, the process proceeds to a step ST8, and control is performed so as to preferentially select a gear stage in which the rotation speed of the motor MG is below a certain value. At this time, when there is no need to change the gear stage, the gear stage is not changed.
ステップST3、ST5、ST6、ST8の処理が終了すると本制御処理を終了する。 When the processes of steps ST3, ST5, ST6, and ST8 are finished, this control process is finished.
ステップST5、ST6、ST8の処理の後、LEDランプ41を点灯や点滅させることによって、運転者にモータMGが異常状態であることを報知するとよい。これは、本発明におけるモータMGの異常状態を報知手段によって報知していることに相当する。
After the processes of steps ST5, ST6, ST8, the
また、この報知は、ステップST1又はST2の判定結果がYESのときに運転者に知らせることにしてもよい。 In addition, this notification may be notified to the driver when the determination result in step ST1 or ST2 is YES.
更に、ステップST1の判定結果がYESのときと、ステップST2の判定結果がYESのときとで報知の方法を変更してもよい。例えば、点滅のタイミングの変更や、各異常状態毎に表示するLEDランプを複数用意しておいてもよい。 Furthermore, the notification method may be changed between when the determination result of step ST1 is YES and when the determination result of step ST2 is YES. For example, a plurality of LED lamps may be prepared for changing the blinking timing or displaying each abnormal state.
また、報知方法は、LEDランプによる報知以外に、車載機器のディスプレイに表示する方法や、音で知らせる方法などでもよい。音で知らせる場合は、アラームによる報知や音声を再生することによる報知などでもよい。 In addition to the notification by the LED lamp, the notification method may be a method of displaying on the display of the in-vehicle device, a method of notifying by sound, or the like. In the case of notification by sound, notification by an alarm or notification by reproducing sound may be used.
上記のようにモータMGの異常を運転者に報知することで、運転者がモータMGの異常が他の機器へ影響が及ぶ前に、モータMGの修理を行なうことができる可能性を高くできる。 By notifying the driver of the abnormality of the motor MG as described above, it is possible to increase the possibility that the driver can repair the motor MG before the abnormality of the motor MG affects other devices.
以上のように、第2実施形態では、モータMGの回転に異常があるか否か(ステップST1)、モータMGの充電経路の開放に異常があるか否か(ステップST2)を確認し、モータMGに異常がある場合は、異常状態に対応したギア段の選択を行なっている。蓄電池1のSOCが低く、充電しなければならないときは、回転数が一定以上になるようなギア段を優先的に選択している(ステップST6)。これによって、バッテリ12に電力を供給し、車両の走行を継続できるようにしている。蓄電池1のSOCが高く、過充電の可能性があるときは、回転数が一定以下になるようなギア段を優先的に選択している(ステップST8)。これによって、蓄電池1に過充電が発生することを抑制している。回転に異常がある場合は、第1クラッチC1の磨耗を防ぐため、モータMGが接続されていないギア段を優先的に選択している(ステップST5)。また、モータMGが正常な場合は、通常のギア段選択を行なっている(ステップST3)。
As described above, in the second embodiment, it is confirmed whether or not there is an abnormality in the rotation of the motor MG (step ST1) and whether or not there is an abnormality in the opening of the charging path of the motor MG (step ST2). If the MG is abnormal, the gear stage corresponding to the abnormal state is selected. When the SOC of the
従って、モータMGに異常が発生した影響によって、当該車両のクラッチの磨耗の抑制や、蓄電池を保護するように変速段の選択比を制御して走行を継続することができる。 Therefore, it is possible to continue traveling by controlling the gear selection ratio so as to suppress the wear of the clutch of the vehicle and protect the storage battery due to the influence of the abnormality in the motor MG.
1…蓄電池(第1蓄電装置)、2…12Vバッテリ(第2蓄電装置)、3…DC/DCコンバータ、21…ECU、21a…CPU、21a1…制御手段、21a2…診断手段、21b…メモリ、22…電流センサ31…自動変速機、34…第1入力軸、35…第2入力軸、41…LEDランプ(報知手段)、C1…第1クラッチ(第1断接手段)、C2…第2クラッチ(第2断接手段)、ENG…エンジン(内燃機関)、MG…モータ(電動機)。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記電動機の出力トルクが入力され、前記内燃機関の出力トルクが第1断接手段を介して入力される第1入力軸、前記内燃機関の出力トルクが第2断接手段を介して入力される第2入力軸、及び前記第1入力軸又は前記第2入力軸が選択的に連結される出力軸を有し、前記内燃機関及び前記電動機から前記第1入力軸又は前記第2入力軸にそれぞれ入力されるトルクを複数の変速段によって変速して前記出力軸から出力する自動変速機と、
前記自動変速機の前記変速段を制御する制御手段と、
前記電動機の状態を診断する診断手段とを備え、
前記制御手段は、当該車両の走行速度及び要求加速度に応じた変速段が割り当てられた変速マップに基づいて、当該車両の走行速度及び要求加速度に応じて前記自動変速機の変速段を決定し、前記第1入力軸と前記第2入力軸から前記変速段を実現する入力軸を選択する機能を備え、前記診断手段により前記電動機の回転が異常な状態であると診断された場合には、前記電動機の回転が正常な状態である場合において前記第1入力軸によって実現される変速段が割り当てられている範囲の一部を、前記第2入力軸によって実現される変速段に割り当てた変速マップに変更することを特徴とするハイブリッド車両。 A hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as drive sources,
The output torque of the electric motor is input, the output torque of the internal combustion engine is input via the first connection / disconnection means, and the first input shaft is input. The output torque of the internal combustion engine is input via the second connection / disconnection means. A second input shaft, and an output shaft to which the first input shaft or the second input shaft is selectively connected; and from the internal combustion engine and the electric motor to the first input shaft or the second input shaft, respectively. An automatic transmission that shifts input torque by a plurality of shift speeds and outputs it from the output shaft;
Control means for controlling the shift stage of the automatic transmission;
Diagnostic means for diagnosing the state of the motor,
The control means determines a shift stage of the automatic transmission according to the travel speed and the requested acceleration of the vehicle based on a shift map to which a shift stage according to the travel speed and the requested acceleration of the vehicle is assigned ; A function of selecting an input shaft that realizes the shift stage from the first input shaft and the second input shaft, and when the diagnosis means diagnoses that the rotation of the motor is in an abnormal state, a portion of the range to which the rotation of the motor is assigned shift stage implemented by Oite said first input shaft when it is a normal state, assigned to the speed which is achieved by the second input shaft speed A hybrid vehicle characterized by changing to a map .
前記電動機に異常状態であることを報知する報知手段を備え、
前記制御手段は、前記診断手段により前記電動機の異常状態であると診断されたときに前記報知手段が報知するように制御することを特徴とするハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1 ,
Informing means for informing the motor that it is in an abnormal state,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control unit controls the notification unit to notify when the diagnosis unit diagnoses that the motor is in an abnormal state.
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