JP5904736B2

JP5904736B2 - Control device for hybrid vehicle

Info

Publication number: JP5904736B2
Application number: JP2011210841A
Authority: JP
Inventors: 栗本　隆志; 隆志栗本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: JP2013071528A

Description

本発明は、エンジンおよびモータジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle using an engine and a motor generator as drive sources.

近年、低燃費車であるハイブリッドカーが必要とされてきている。 In recent years, there has been a need for hybrid cars that are fuel-efficient vehicles.

ハイブリッドカーには、エンジンおよびモータジェネレータを駆動源として搭載したものがある。モータジェネレータは、ＤＣブラシレスモータからなり、モータおよび発電機の両方の機能を有している。たとえば、ハイブリッドカーの加速時には、モータジェネレータがモータとして機能し、エンジンの出力にモータジェネレータの出力が加えられて、車両の走行輪に伝達される。一方、ハイブリッドカーの減速時には、モータジェネレータが発電機として機能し、モータジェネレータから出力される電力によってバッテリが充電される。 Some hybrid cars include an engine and a motor generator as drive sources. The motor generator is a DC brushless motor, and has both functions of a motor and a generator. For example, at the time of acceleration of a hybrid car, the motor generator functions as a motor, and the output of the motor generator is added to the output of the engine and transmitted to the traveling wheels of the vehicle. On the other hand, when the hybrid car decelerates, the motor generator functions as a generator, and the battery is charged by the electric power output from the motor generator.

ＤＣブラシレスモータは、ＤＣブラシレスモータに印加される電圧が大きいほど、その回転数（回転速度）を上げることができる。しかし、ＤＣブラシレスモータでは、高回転時に誘起電圧の発生により、電流を流すことができなくなる状態が発生する。そのため、ＤＣブラシレスモータの制御では、ＤＣブラシレスモータの回転数が所定の回転数以上になると、ＤＣブラシレスモータでの界磁を弱めるように界磁電流を制御する弱め界磁制御が行われる。 The DC brushless motor can increase its rotational speed (rotational speed) as the voltage applied to the DC brushless motor is larger. However, in a DC brushless motor, a state in which no current can flow due to generation of an induced voltage during high rotation occurs. Therefore, in the control of the DC brushless motor, field weakening control is performed in which the field current is controlled so as to weaken the field in the DC brushless motor when the rotational speed of the DC brushless motor exceeds a predetermined rotational speed.

特開平８−７９９１５号公報JP-A-8-79915 特開２００３−１９１７６２号公報JP 2003-191762 A 特開２００５−２１０７７２号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-210772

ところが、弱め界磁制御が行われると、ＤＣブラシレスモータ（モータジェネレータ）の損失が増大（モータ効率が低下）する。ハイブリッドカーの走行状況によっては、モータ損失を無視することができず、モータジェネレータの出力による走行アシストにより、燃費があまり向上しない場合がある。 However, when field weakening control is performed, the loss of the DC brushless motor (motor generator) increases (motor efficiency decreases). Depending on the driving situation of the hybrid car, the motor loss cannot be ignored, and the driving assist by the output of the motor generator may not improve the fuel efficiency very much.

本発明の目的は、燃費の向上を図ることができる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the control apparatus of a hybrid vehicle which can aim at the improvement of a fuel consumption.

前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る制御装置が備えられるハイブリッド車両は、駆動軸と、前記駆動軸に伝達される駆動力を発生するエンジンと、ＤＣブラシレスモータからなり、前記駆動軸に伝達される駆動力を発生する機能および前記駆動軸の動力を電力に回生する機能を有するモータジェネレータと、前記駆動軸と前記モータジェネレータとの機械的な接続および切断を切り替えるクラッチとを備えている。そして、制御装置は、前記モータジェネレータの回転数が所定の弱め界磁開始回転数以上である領域において、前記モータジェネレータの弱め界磁制御を行うモータ制御手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記モータジェネレータの回転数が前記弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回り、かつ、道路勾配が負の所定値よりも大きい場合に、前記アクセル開度検出手段によって検出されるアクセル開度にかかわらず、前記クラッチを制御して、前記駆動軸と前記モータジェネレータとを機械的に切断するクラッチ制御手段とを含む。 In order to achieve the above object, a hybrid vehicle equipped with a control device according to one aspect of the present invention includes a drive shaft, an engine that generates a driving force transmitted to the drive shaft, and a DC brushless motor. A motor generator having a function of generating a driving force transmitted to the drive shaft and a function of regenerating the power of the drive shaft into electric power, and a clutch for switching mechanical connection and disconnection between the drive shaft and the motor generator; It has. The control device includes: motor control means for performing field weakening control of the motor generator; and accelerator opening detection for detecting accelerator opening in a region where the rotation speed of the motor generator is equal to or greater than a predetermined field starting rotation speed. And the accelerator opening degree detecting means when the rotational speed of the motor generator exceeds a predetermined rotational speed range including the field-weakening start rotational speed and the road gradient is larger than a negative predetermined value. Clutch control means for controlling the clutch to mechanically disconnect the drive shaft and the motor generator regardless of the accelerator opening.

ハイブリッド車両は、エンジンおよびモータジェネレータを駆動源として搭載している。エンジンが発生する駆動力は、駆動軸に伝達される。また、クラッチによって駆動軸とモータジェネレータとが機械的に接続された状態では、モータジェネレータが発生する駆動力が駆動軸に伝達される。 The hybrid vehicle is equipped with an engine and a motor generator as drive sources. The driving force generated by the engine is transmitted to the drive shaft. Further, in a state where the drive shaft and the motor generator are mechanically connected by the clutch, the drive force generated by the motor generator is transmitted to the drive shaft.

モータジェネレータの回転数が弱め界磁開始回転数以上である領域では、モータジェネレータの弱め界磁制御が行われる。 In the region where the rotation speed of the motor generator is equal to or higher than the field-weakening start rotation speed, field-weakening control of the motor generator is performed.

そして、モータジェネレータの回転数が弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回っており、かつ、道路勾配が負の所定値よりも大きい場合には、アクセル開度にかかわらず、クラッチ制御手段により、クラッチが制御されて、駆動軸とモータジェネレータとが機械的に切断される。 When the rotational speed of the motor generator exceeds the predetermined rotational speed range including the field-weakening starting rotational speed and the road gradient is larger than the negative predetermined value, the clutch The clutch is controlled by the control means, and the drive shaft and the motor generator are mechanically disconnected.

これにより、モータジェネレータの回転数が所定の回転数範囲を上回っている場合には、ハイブリッド車両が緩やかな下り坂を走行中であっても、アクセル開度にかかわらず、モータジェネレータが駆動軸から機械的に切り離される。そのため、モータジェネレータの目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 As a result, when the rotational speed of the motor generator exceeds the predetermined rotational speed range, the motor generator is removed from the drive shaft regardless of the accelerator opening even when the hybrid vehicle is traveling on a gentle downhill. Separated mechanically. Therefore, the target rotational speed of the motor generator can be lowered to end the field weakening control of the motor generator. As a result, it is possible to reduce the occurrence of motor loss due to field-weakening control and improve fuel efficiency.

また、ハイブリッド車両が急な下り坂を走行中は、モータジェネレータが駆動軸から機械的に切り離されないので、モータジェネレータで駆動軸の動力を電力に回生することができる。よって、電力の回生による燃費の向上を図ることができる。 Further, since the motor generator is not mechanically separated from the drive shaft while the hybrid vehicle is traveling on a steep downhill, the power of the drive shaft can be regenerated to electric power by the motor generator. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency by regenerating electric power.

なお、負の道路勾配は、下り勾配であり、道路勾配が負の所定値よりも大きい路面には、下り勾配の路面、水平路面および上り勾配の路面が含まれる。 The negative road gradient is a downward gradient, and road surfaces having a road gradient greater than a predetermined negative value include a downward gradient road surface, a horizontal road surface, and an upward gradient road surface.

クラッチ制御手段は、蓄電デバイスの残容量が所定量以上である場合、クラッチを制御して、駆動軸とモータジェネレータとを機械的に切断することが好ましい。 The clutch control means preferably controls the clutch to mechanically disconnect the drive shaft and the motor generator when the remaining capacity of the power storage device is a predetermined amount or more.

蓄電デバイスの残容量（充電量）が十分であり、蓄電デバイスへの充電ができない場合に、モータジェネレータが駆動軸から機械的に切り離されることにより、モータジェネレータの目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、燃費のさらなる向上を図ることができる。 When the remaining capacity (charge amount) of the electricity storage device is sufficient and the electricity storage device cannot be charged, the motor generator is mechanically disconnected from the drive shaft, thereby reducing the target rotational speed of the motor generator. The field weakening control can be terminated. As a result, the fuel consumption can be further improved.

本発明の他の局面に係る制御装置が備えられるハイブリッド車両は、駆動軸と、前記駆動軸に伝達される駆動力を発生するエンジンと、ＤＣブラシレスモータからなり、前記駆動軸に伝達される駆動力を発生する機能および前記駆動軸の動力を電力に回生する機能を有するモータジェネレータと、前記駆動軸と前記モータジェネレータとの機械的な接続および切断を切り替えるクラッチと、前記モータジェネレータが発生する電力を蓄えるための蓄電デバイスとを備えている。そして、制御装置は、前記モータジェネレータの温度を検出するモータジェネレータ温度検出手段と、前記蓄電デバイスの温度を検出する蓄電デバイス温度検出手段と、前記モータジェネレータの回転数が所定の弱め界磁開始回転数以上である領域において、前記モータジェネレータの弱め界磁制御を行うモータ制御手段と、前記モータジェネレータの回転数が前記弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回り、かつ、前記モータジェネレータ温度検出手段による検出温度が所定の第１温度以上であるか、または、前記蓄電デバイス温度検出手段による検出温度が所定の第２温度以上である場合に、前記クラッチを制御して、前記駆動軸と前記モータジェネレータとを機械的に切断するクラッチ制御手段とを含む。 A hybrid vehicle provided with a control device according to another aspect of the present invention includes a drive shaft, an engine that generates a drive force transmitted to the drive shaft, and a DC brushless motor, and the drive transmitted to the drive shaft. A motor generator having a function of generating force and a function of regenerating power of the drive shaft into electric power, a clutch for switching mechanical connection and disconnection between the drive shaft and the motor generator, and electric power generated by the motor generator And an electricity storage device for storing the energy. The control device includes a motor generator temperature detecting means for detecting the temperature of the motor generator, an electricity storage device temperature detecting means for detecting the temperature of the electricity storage device, and a rotation speed of the motor generator being a predetermined field weakening start rotation. Motor control means for performing field weakening control of the motor generator in a region that is greater than or equal to a number, and the rotational speed of the motor generator exceeds a predetermined rotational speed range including the field weakening start rotational speed, and the motor generator temperature When the temperature detected by the detection means is a predetermined first temperature or higher, or when the temperature detected by the power storage device temperature detection means is a predetermined second temperature or higher, the clutch is controlled to Clutch control means for mechanically disconnecting the motor generator.

このハイブリッド車両は、エンジンおよびモータジェネレータを駆動源として搭載している。エンジンが発生する駆動力は、駆動軸に伝達される。また、クラッチによって駆動軸とモータジェネレータとが機械的に接続された状態では、モータジェネレータが発生する駆動力が駆動軸に伝達される。 This hybrid vehicle is equipped with an engine and a motor generator as drive sources. The driving force generated by the engine is transmitted to the drive shaft. Further, in a state where the drive shaft and the motor generator are mechanically connected by the clutch, the drive force generated by the motor generator is transmitted to the drive shaft.

そして、モータジェネレータの回転数が弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回っており、かつ、モータジェネレータの温度が所定の第１温度以上である場合には、クラッチ制御手段により、クラッチが制御されて、駆動軸とモータジェネレータとが機械的に切断される。そのため、モータジェネレータの目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、モータジェネレータの高回転による発熱を抑制することができながら、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 When the rotational speed of the motor generator exceeds the predetermined rotational speed range including the field-weakening starting rotational speed and the temperature of the motor generator is equal to or higher than the predetermined first temperature, the clutch control means The clutch is controlled, and the drive shaft and the motor generator are mechanically disconnected. Therefore, the target rotational speed of the motor generator can be lowered to end the field weakening control of the motor generator. As a result, generation of motor loss due to field-weakening control can be reduced while suppressing heat generation due to high rotation of the motor generator, and fuel efficiency can be improved.

また、モータジェネレータの回転数が弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回っており、かつ、蓄電デバイスの温度が所定の第２温度以上である場合には、クラッチ制御手段により、クラッチが制御されて、駆動軸とモータジェネレータとが機械的に切断される。そのため、蓄電デバイスの充電による発熱を抑制することができる。また、モータジェネレータの目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 Further, when the rotational speed of the motor generator exceeds the predetermined rotational speed range including the field-weakening starting rotational speed and the temperature of the power storage device is equal to or higher than the predetermined second temperature, the clutch control means The clutch is controlled, and the drive shaft and the motor generator are mechanically disconnected. Therefore, heat generation due to charging of the electricity storage device can be suppressed. In addition, the target rotational speed of the motor generator can be lowered to end the field weakening control of the motor generator. As a result, it is possible to reduce the occurrence of motor loss due to field-weakening control and improve fuel efficiency.

このハイブリッド車両においても、クラッチ制御手段は、蓄電デバイスの残容量が所定量以上である場合、クラッチを制御して、駆動軸とモータジェネレータとを機械的に切断することが好ましい。 Also in this hybrid vehicle, the clutch control means preferably controls the clutch to mechanically disconnect the drive shaft and the motor generator when the remaining capacity of the power storage device is equal to or greater than a predetermined amount.

蓄電デバイスの残容量が十分であり、蓄電デバイスへの充電の必要がない場合に、モータジェネレータが駆動軸から機械的に切り離されることにより、モータジェネレータの目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、燃費のさらなる向上を図ることができる。 When the remaining capacity of the power storage device is sufficient and it is not necessary to charge the power storage device, the motor generator is mechanically disconnected from the drive shaft, thereby reducing the target speed of the motor generator and weakening the motor generator. Field control can be terminated. As a result, the fuel consumption can be further improved.

本発明によれば、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of motor loss due to field-weakening control, and to improve fuel consumption.

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図２は、モータジェネレータの回転数とモータジェネレータの出力トルクとの関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the motor generator and the output torque of the motor generator. 図３は、モータジェネレータの回転数と損失との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotational speed and loss of the motor generator. 図４は、クラッチのオン／オフ制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of clutch on / off control. 図５は、クラッチのオン／オフ制御の他の例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing another example of clutch on / off control.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

ハイブリッド車両１は、エンジン２およびモータジェネレータ３を駆動源として搭載している。 The hybrid vehicle 1 is equipped with an engine 2 and a motor generator 3 as drive sources.

エンジン２は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであり、車両１の走行に必要な駆動力を発生する。エンジン２が発生する駆動力（エンジン出力）は、駆動軸４に伝達され、駆動軸４を介して、ハイブリッド車両１の駆動輪の回転に使用される。 The engine 2 is, for example, a gasoline engine or a diesel engine, and generates a driving force necessary for traveling of the vehicle 1. The driving force (engine output) generated by the engine 2 is transmitted to the drive shaft 4 and used for rotation of the drive wheels of the hybrid vehicle 1 via the drive shaft 4.

モータジェネレータ３は、ＤＣブラシレスモータからなり、モータとしての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有している。 The motor generator 3 is a DC brushless motor, and has a function as a motor and a function as a generator (generator).

モータジェネレータ３は、２本の出力軸５，６を備えている。 The motor generator 3 includes two output shafts 5 and 6.

一方の出力軸５は、クラッチ７により、駆動軸４に接続され、また、駆動軸４から切り離される。出力軸５が駆動軸４に接続された状態において、モータジェネレータ３が発生する駆動力（モータ出力）は、駆動軸４に伝達され、駆動軸４を介して、ハイブリッド車両１の駆動輪の回転に使用される。また、出力軸５が駆動軸４に接続された状態において、ハイブリッド車両１の減速時などには、駆動軸４の動力（回転）が出力軸５に伝達され、モータジェネレータ３において、出力軸５に伝達される動力が電力に回生される。 One output shaft 5 is connected to the drive shaft 4 by the clutch 7 and is disconnected from the drive shaft 4. In a state where the output shaft 5 is connected to the drive shaft 4, the driving force (motor output) generated by the motor generator 3 is transmitted to the drive shaft 4, and the drive wheels of the hybrid vehicle 1 rotate via the drive shaft 4. Used for. In the state where the output shaft 5 is connected to the drive shaft 4, when the hybrid vehicle 1 is decelerated, the power (rotation) of the drive shaft 4 is transmitted to the output shaft 5. The power transmitted to is regenerated into electric power.

他方の出力軸６には、プーリ８が取り付けられている。 A pulley 8 is attached to the other output shaft 6.

また、ハイブリッド車両１には、エアコンディショナが装備されている。エアコンディショナのコンプレッサ（Ａ／Ｃコンプレッサ）９の駆動軸には、プーリ１０が取り付けられている。そして、プーリ１０およびモータジェネレータ３の出力軸６に取り付けられたプーリ８には、ベルト１１が巻き掛けられている。これにより、エンジン２の停止時においても、モータジェネレータ３の出力軸５を駆動軸４から切り離して、モータジェネレータ３をモータとして機能させることにより、コンプレッサ９を駆動することができ、エアコンディショナを使用することができる。 The hybrid vehicle 1 is equipped with an air conditioner. A pulley 10 is attached to a drive shaft of a compressor (A / C compressor) 9 of the air conditioner. A belt 11 is wound around the pulley 10 and the pulley 8 attached to the output shaft 6 of the motor generator 3. Thereby, even when the engine 2 is stopped, the compressor 9 can be driven by disconnecting the output shaft 5 of the motor generator 3 from the drive shaft 4 and causing the motor generator 3 to function as a motor. Can be used.

モータジェネレータ３には、モータ制御装置１２が接続されている。モータ制御装置１２には、インバータ回路およびインバータ回路を制御するマイクロコンピュータが備えられている。また、モータ制御装置１２には、たとえば、二次電池からなる蓄電装置１３が接続されている。 A motor control device 12 is connected to the motor generator 3. The motor control device 12 includes an inverter circuit and a microcomputer that controls the inverter circuit. The motor control device 12 is connected to a power storage device 13 made of, for example, a secondary battery.

モータジェネレータ３がモータとして機能するときには、蓄電装置１３からモータ制御装置１２に直流電力が供給され、モータ制御装置１２で直流電力が交流電力に変換されて、交流電力がモータ制御装置１２からモータジェネレータ３に供給される。一方、モータジェネレータ３が発電機として機能するときには、モータジェネレータ３により、モータ制御装置１２に交流電力が発生し、モータ制御装置１２で交流電力が直流電力に変換されて、直流電力が蓄電装置１３に供給される。 When the motor generator 3 functions as a motor, DC power is supplied from the power storage device 13 to the motor control device 12, the DC power is converted into AC power by the motor control device 12, and AC power is converted from the motor control device 12 to the motor generator. 3 is supplied. On the other hand, when the motor generator 3 functions as a generator, the motor generator 3 generates AC power in the motor control device 12. The AC power is converted into DC power by the motor control device 12, and the DC power is stored in the power storage device 13. To be supplied.

ハイブリッド車両１には、マイクロコンピュータを含む構成のＥＣＵ（電子制御ユニット）１４が備えられている。また、ハイブリッド車両１には、アクセル開度（たとえば、アクセルペダルの踏込量）を検出するアクセルセンサ１５と、車速を検出する車速センサ１６と、モータジェネレータ３の温度を検出するためのモータジェネレータ温度センサ１７と、蓄電装置１３の温度を検出するための蓄電装置温度センサ１８とが備えられている。 The hybrid vehicle 1 includes an ECU (electronic control unit) 14 having a configuration including a microcomputer. The hybrid vehicle 1 includes an accelerator sensor 15 that detects an accelerator opening (for example, an accelerator pedal depression amount), a vehicle speed sensor 16 that detects a vehicle speed, and a motor generator temperature that detects the temperature of the motor generator 3. A sensor 17 and a power storage device temperature sensor 18 for detecting the temperature of the power storage device 13 are provided.

アクセルセンサ１５、車速センサ１６、モータジェネレータ温度センサ１７および蓄電装置温度センサ１８の各検出信号は、ＥＣＵ１４に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ１４には、ハイブリッド車両１に備えられている他のＥＣＵからハイブリッド車両１が走行中の路面の勾配情報が入力される。ＥＣＵ１４にはさらに、蓄電装置１３に入出力される電流量が入力されるようになっている。ＥＣＵ１４は、蓄電装置１３に入出力される電流量に基づいて、蓄電装置１３の残容量であるＳＯＣ（State Of Charge）を演算する。そして、ＥＣＵ１４は、各種入力およびＳＯＣに基づいて、エンジン２（たとえば、燃料噴射量や燃料噴射タイミングなど）を制御し、モータ制御装置１２を介してモータジェネレータ３を制御する。また、ＥＣＵ１４は、クラッチ７の開閉を制御する。 The detection signals of the accelerator sensor 15, the vehicle speed sensor 16, the motor generator temperature sensor 17, and the power storage device temperature sensor 18 are input to the ECU 14. Further, the gradient information of the road surface on which the hybrid vehicle 1 is traveling is input to the ECU 14 from another ECU provided in the hybrid vehicle 1. The ECU 14 is further input with an amount of current input to and output from the power storage device 13. The ECU 14 calculates an SOC (State Of Charge) that is the remaining capacity of the power storage device 13 based on the amount of current input to and output from the power storage device 13. The ECU 14 controls the engine 2 (for example, the fuel injection amount and the fuel injection timing) based on various inputs and the SOC, and controls the motor generator 3 via the motor control device 12. The ECU 14 controls opening and closing of the clutch 7.

図２は、モータジェネレータの回転数とモータジェネレータの出力トルクとの関係を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the motor generator and the output torque of the motor generator.

ＤＣブラシレスモータからなるモータジェネレータ３では、その回転数が基底回転数（たとえば、３０００ｒｐｍ）以下の範囲では、一定のトルクを出力し、回転数が基底回転数を超える範囲では、回転数の上昇に伴って、出力トルクが減少する。 In the motor generator 3 composed of a DC brushless motor, a constant torque is output when the rotational speed is within a base rotational speed (for example, 3000 rpm), and when the rotational speed exceeds the base rotational speed, the rotational speed is increased. Along with this, the output torque decreases.

図３は、モータジェネレータの回転数と損失との関係を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotational speed and loss of the motor generator.

モータジェネレータ３の回転数が所定の弱め界磁開始回転数（基底回転数よりも少し高い回転数。たとえば、４０００ｒｐｍ）以上になると、モータジェネレータ３の回転数をさらに上昇させるために、ＥＣＵ１４およびモータ制御装置１２により、モータジェネレータ３の弱め界磁制御が行われる。弱め界磁制御が行われると、モータジェネレータ３の回転数の上昇に伴って、モータジェネレータ３の損失が回転数に応じて増加する。 When the rotational speed of the motor generator 3 is equal to or higher than a predetermined field-weakening start rotational speed (a rotational speed slightly higher than the base rotational speed, for example, 4000 rpm), the ECU 14 and the motor are used to further increase the rotational speed of the motor generator 3. The controller 12 performs field weakening control of the motor generator 3. When the field weakening control is performed, the loss of the motor generator 3 increases according to the rotational speed as the rotational speed of the motor generator 3 increases.

図４は、クラッチのオン／オフ制御の一例を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of clutch on / off control.

クラッチ７によってモータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４に接続されている間、ＥＣＵ１４により、モータジェネレータ３の回転数（エンジン２の回転数）が弱め界磁開始回転数以上であるか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１）。 While the output shaft 5 of the motor generator 3 is connected to the drive shaft 4 by the clutch 7, the ECU 14 determines whether the rotational speed of the motor generator 3 (the rotational speed of the engine 2) is equal to or higher than the field-weakening starting rotational speed. Is repeatedly determined (step S1).

モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上である場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、モータジェネレータ３の弱め界磁制御が行われる。また、ハイブリッド車両１が現在走行中の路面の勾配（道路勾配）が負の所定値（たとえば、−２％）よりも大きいか否かが調べられる（ステップＳ２）。 When the rotation speed of motor generator 3 is equal to or higher than the field weakening start rotation speed (YES in step S1), field weakening control of motor generator 3 is performed. Further, it is checked whether or not the slope (road slope) of the road surface on which the hybrid vehicle 1 is currently traveling is greater than a predetermined negative value (for example, -2%) (step S2).

道路勾配が負の所定値よりも大きい場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、アクセル開度にかかわらず、クラッチ７がオフにされて（ステップＳ３）、モータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４から切り離される。 When the road gradient is larger than the negative predetermined value (YES in step S2), the clutch 7 is turned off regardless of the accelerator opening (step S3), and the output shaft 5 of the motor generator 3 is driven to the drive shaft 4. Detached from.

一方、道路勾配が負の所定値以下である場合には（ステップＳ２のＮＯ）、クラッチ７はオンのままにされ（ステップＳ４）、モータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４に接続された状態が維持される。 On the other hand, when the road gradient is equal to or less than the negative predetermined value (NO in step S2), the clutch 7 is kept on (step S4), and the output shaft 5 of the motor generator 3 is connected to the drive shaft 4. State is maintained.

以上のように、ハイブリッド車両１は、エンジン２およびモータジェネレータ３を駆動源として搭載している。エンジン２が発生する駆動力は、駆動軸４に伝達される。また、クラッチによって駆動軸４とモータジェネレータ３（出力軸５）とが機械的に接続された状態では、モータジェネレータ３が発生する駆動力が駆動軸４に伝達される。 As described above, the hybrid vehicle 1 is equipped with the engine 2 and the motor generator 3 as drive sources. The driving force generated by the engine 2 is transmitted to the drive shaft 4. Further, in a state where the drive shaft 4 and the motor generator 3 (output shaft 5) are mechanically connected by the clutch, the driving force generated by the motor generator 3 is transmitted to the drive shaft 4.

モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上である領域では、モータジェネレータ３の弱め界磁制御が行われる。 Field weakening control of the motor generator 3 is performed in a region where the rotational speed of the motor generator 3 is equal to or higher than the field weakening start rotational speed.

そして、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上であり、かつ、道路勾配が負の所定値よりも大きい場合には、アクセル開度にかかわらず、クラッチがオフにされて、駆動軸４とモータジェネレータ３とが機械的に切断される。 When the rotational speed of the motor generator 3 is equal to or higher than the field-weakening starting rotational speed and the road gradient is larger than a predetermined negative value, the clutch is turned off regardless of the accelerator opening, and the driving is performed. The shaft 4 and the motor generator 3 are mechanically cut.

これにより、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上である場合には、ハイブリッド車両１が緩やかな下り坂を走行中であっても、アクセル開度にかかわらず、モータジェネレータ３が駆動軸４から機械的に切り離される。そのため、モータジェネレータ３の目標回転数を下げて、モータジェネレータ３の弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 As a result, when the rotational speed of the motor generator 3 is equal to or higher than the field-weakening starting rotational speed, even if the hybrid vehicle 1 is traveling on a gentle downhill, the motor generator 3 It is mechanically disconnected from the drive shaft 4. Therefore, the target rotational speed of the motor generator 3 can be lowered and the field weakening control of the motor generator 3 can be terminated. As a result, it is possible to reduce the occurrence of motor loss due to field-weakening control and improve fuel efficiency.

また、ハイブリッド車両１が急な下り坂を走行中は、モータジェネレータ３が駆動軸４から機械的に切り離されないので、モータジェネレータ３で駆動軸４の動力を電力に回生することができる。よって、電力の回生による燃費の向上を図ることができる。 Further, since the motor generator 3 is not mechanically disconnected from the drive shaft 4 while the hybrid vehicle 1 is traveling on a steep downhill, the motor generator 3 can regenerate the power of the drive shaft 4 into electric power. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency by regenerating electric power.

図５は、クラッチのオン／オフ制御の他の例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing another example of clutch on / off control.

クラッチ７によってモータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４に接続されている間、ＥＣＵ１４により、モータジェネレータ３の回転数（エンジン２の回転数）が弱め界磁開始回転数以上であるか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１１）。 While the output shaft 5 of the motor generator 3 is connected to the drive shaft 4 by the clutch 7, the ECU 14 determines whether the rotational speed of the motor generator 3 (the rotational speed of the engine 2) is equal to or higher than the field-weakening starting rotational speed. Is repeatedly determined (step S11).

モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上である場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、モータジェネレータ３の弱め界磁制御が行われる。また、モータジェネレータ温度センサ１７によって検出されるモータジェネレータ３の温度が所定の第１温度（たとえば、１４５℃）以上であるか否かが調べられる（ステップＳ１２）。 When the rotation speed of motor generator 3 is equal to or higher than the field weakening start rotation speed (YES in step S11), field weakening control of motor generator 3 is performed. Further, it is checked whether or not the temperature of motor generator 3 detected by motor generator temperature sensor 17 is equal to or higher than a predetermined first temperature (for example, 145 ° C.) (step S12).

モータジェネレータ３の温度が第１温度以上である場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、クラッチ７がオフにされて（ステップＳ１３）、モータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４から切り離される。 When the temperature of motor generator 3 is equal to or higher than the first temperature (YES in step S12), clutch 7 is turned off (step S13), and output shaft 5 of motor generator 3 is disconnected from drive shaft 4.

一方、モータジェネレータ３の温度が第１温度未満である場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、つづいて、蓄電装置温度センサ１８によって検出される蓄電装置１３の温度が所定の第２温度（たとえば、１４５℃）以上であるか否かが調べられる（ステップＳ１４）。 On the other hand, when the temperature of motor generator 3 is lower than the first temperature (NO in step S12), the temperature of power storage device 13 detected by power storage device temperature sensor 18 is a predetermined second temperature (for example, 145 ° C.) or higher is checked (step S14).

蓄電装置１３の温度が第２温度以上である場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、クラッチ７がオフにされて（ステップＳ１３）、モータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４から切り離される。 When the temperature of power storage device 13 is equal to or higher than the second temperature (YES in step S14), clutch 7 is turned off (step S13), and output shaft 5 of motor generator 3 is disconnected from drive shaft 4.

蓄電装置１３の温度が第２温度未満である場合には、（ステップＳ１４のＮＯ）、クラッチ７はオンのままにされ（ステップＳ１５）、モータジェネレータ３の出力軸５が駆動軸４に接続された状態が維持される。 When the temperature of power storage device 13 is lower than the second temperature (NO in step S14), clutch 7 is kept on (step S15), and output shaft 5 of motor generator 3 is connected to drive shaft 4. Maintained.

このように、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上であり、かつ、モータジェネレータ３の温度が第１温度以上である場合には、クラッチがオフにされて、駆動軸４とモータジェネレータ３（出力軸５）とが機械的に切断される。そのため、モータジェネレータ３の目標回転数を下げて、モータジェネレータ３の弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、モータジェネレータ３の高回転による発熱を抑制することができながら、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 As described above, when the rotational speed of the motor generator 3 is equal to or higher than the field starting rotational speed and the temperature of the motor generator 3 is equal to or higher than the first temperature, the clutch is turned off, The motor generator 3 (output shaft 5) is mechanically disconnected. Therefore, the target rotational speed of the motor generator 3 can be lowered and the field weakening control of the motor generator 3 can be terminated. As a result, generation of motor loss due to field weakening control can be reduced while suppressing heat generation due to high rotation of the motor generator 3, and fuel consumption can be improved.

また、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上であり、かつ、蓄電装置１３の温度が所定の第２温度以上である場合には、クラッチ制御手段により、クラッチが制御されて、駆動軸４とモータジェネレータ３とが機械的に切断される。そのため、蓄電装置１３の充電による発熱を抑制することができる。また、モータジェネレータ３の目標回転数を下げて、モータジェネレータ３の弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、弱め界磁制御によるモータ損失の発生を少なくすることができ、燃費の向上を図ることができる。 Further, when the rotation speed of the motor generator 3 is equal to or higher than the field-weakening start rotation speed and the temperature of the power storage device 13 is equal to or higher than the predetermined second temperature, the clutch is controlled by the clutch control means, The drive shaft 4 and the motor generator 3 are mechanically cut. Therefore, heat generation due to charging of the power storage device 13 can be suppressed. In addition, the target rotational speed of the motor generator 3 can be lowered, and the field weakening control of the motor generator 3 can be terminated. As a result, it is possible to reduce the occurrence of motor loss due to field-weakening control and improve fuel efficiency.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、蓄電装置１３のＳＯＣが所定量以上である場合、クラッチ７がオフにされて、駆動軸４とモータジェネレータ３とが機械的に切断されてもよい。すなわち、蓄電装置１３の残容量が十分であり、蓄電装置１３への充電の必要がない場合に、クラッチ７がオフにされて、モータジェネレータ３が駆動軸４から機械的に切り離されてもよい。これにより、モータジェネレータ３の目標回転数を下げて、モータジェネレータの弱め界磁制御を終了させることができる。その結果、燃費のさらなる向上を図ることができる。 For example, when the SOC of power storage device 13 is greater than or equal to a predetermined amount, clutch 7 may be turned off and drive shaft 4 and motor generator 3 may be mechanically disconnected. That is, when the remaining capacity of power storage device 13 is sufficient and charging of power storage device 13 is not necessary, clutch 7 may be turned off and motor generator 3 may be mechanically disconnected from drive shaft 4. . Thereby, the target rotational speed of the motor generator 3 can be lowered and the field weakening control of the motor generator can be terminated. As a result, the fuel consumption can be further improved.

なお、図４に示す制御が行われる構成では、図３に示す制御が行われる構成よりも前記所定量が低く設定されることが好ましい。これにより、蓄電装置１３の充電による発熱をさらに抑制することができ、蓄電装置１３の過熱によるダメージを抑制することができる。 In the configuration in which the control shown in FIG. 4 is performed, the predetermined amount is preferably set lower than in the configuration in which the control shown in FIG. 3 is performed. Thereby, the heat_generation | fever by charge of the electrical storage apparatus 13 can further be suppressed, and the damage by the overheating of the electrical storage apparatus 13 can be suppressed.

また、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数以上である場合に限らず、モータジェネレータ３の回転数が弱め界磁開始回転数を含む所定の回転数範囲を上回り、かつ、その他の条件（道路勾配など）が満たされる場合に、クラッチ７がオフにされてもよい。 In addition, the rotation speed of the motor generator 3 is not limited to the field start rotation speed or higher, but the rotation speed of the motor generator 3 exceeds the predetermined rotation speed range including the field weakening start rotation speed, and other The clutch 7 may be turned off when a condition (such as a road gradient) is satisfied.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

１ハイブリッド車両
２エンジン
３モータジェネレータ
７クラッチ
１２モータ制御装置（モータ制御手段）
１３蓄電装置（蓄電デバイス）
１４ＥＣＵ（モータ制御手段、クラッチ制御手段）
１５アクセルセンサ（アクセル開度検出手段）
１７モータジェネレータ温度センサ（モータジェネレータ温度検出手段）
１８蓄電装置温度センサ（蓄電デバイス温度検出手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 2 Engine 3 Motor generator 7 Clutch 12 Motor control apparatus (motor control means)
13 Power storage device (power storage device)
14 ECU (motor control means, clutch control means)
15 Accelerator sensor (Accelerator opening detection means)
17 Motor generator temperature sensor (motor generator temperature detection means)
18 Power storage device temperature sensor (power storage device temperature detection means)

Claims

A drive shaft, an engine that generates driving force transmitted to the drive shaft, a motor generator having a function of regenerating power before Symbol function and said drive shaft for generating a driving force transmitted to the drive shaft to the power A control device for a hybrid vehicle comprising a clutch for switching between mechanical connection and disconnection between the drive shaft and the motor generator,
The motor generator is a DC brushless motor,
Motor control means for performing field weakening control of the motor generator in a region where the rotational speed of the motor generator is equal to or higher than a predetermined field weakening start rotational speed;
An accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening;
Accelerator detected by the accelerator opening detection means when the rotational speed of the motor generator exceeds a predetermined rotational speed range including the field-weakening starting rotational speed and the road gradient is larger than a negative predetermined value. A control device for a hybrid vehicle, comprising: clutch control means for controlling the clutch to mechanically disconnect the drive shaft and the motor generator regardless of the opening degree.

A drive shaft, an engine that generates driving force transmitted to the drive shaft, a motor generator having a function of regenerating power before Symbol function and said drive shaft for generating a driving force transmitted to the drive shaft to the power A control apparatus for a hybrid vehicle comprising: a clutch that switches between mechanical connection and disconnection between the drive shaft and the motor generator; and an electric storage device for storing electric power generated by the motor generator,
The motor generator is a DC brushless motor,
Motor generator temperature detecting means for detecting the temperature of the motor generator;
Power storage device temperature detection means for detecting the temperature of the power storage device;
Motor control means for performing field weakening control of the motor generator in a region where the rotational speed of the motor generator is equal to or higher than a predetermined field weakening start rotational speed;
The rotational speed of the motor generator exceeds a predetermined rotational speed range including the field-weakening start rotational speed, and the temperature detected by the motor generator temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined first temperature, or the motor When the rotational speed of the generator exceeds the predetermined rotational speed range and the temperature detected by the power storage device temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined second temperature, the clutch is controlled to control the drive shaft and the motor A control device for a hybrid vehicle, comprising: clutch control means for mechanically disconnecting the generator.