JP5985844B2 - Vehicle control system - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御システムに係り、特に回転電機の冷却を電動冷媒ポンプで行うことができる車両制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system, and more particularly to a vehicle control system capable of cooling a rotating electrical machine with an electric refrigerant pump.
エンジンと回転電機を搭載する車両には、回転電機や自動変速機等を冷却するために、エンジンによって駆動される機械式のオイルポンプの他に、エンジンの停止時であってもバッテリ等によって駆動される電気式あるいは電動式と呼ばれるオイルポンプが用いられる。 Vehicles equipped with an engine and a rotating electrical machine are driven by a battery, etc., even when the engine is stopped, in addition to a mechanical oil pump driven by the engine in order to cool the rotating electrical machine, automatic transmission, etc. An oil pump called an electric type or an electric type is used.
例えば、特許文献1には、機械式のオイルポンプに加えて、電動式のオイルポンプを備える車両について、電動式オイルポンプの駆動状態に応じてエンジンの自動停止を制御することが述べられている。ここでは、電動式オイルポンプのモータの実回転数が予め定めた上限値を超え、あるいは予め定めた下限値を下回る場合には、エンジンの自動停止中に必要な油圧を電動式オイルポンプによって供給可能ではないと判定して、エンジンの自動停止を禁止することが開示されている。 For example, Patent Document 1 describes that, for a vehicle including an electric oil pump in addition to a mechanical oil pump, the automatic stop of the engine is controlled according to the driving state of the electric oil pump. . Here, when the actual number of revolutions of the motor of the electric oil pump exceeds the predetermined upper limit value or falls below the predetermined lower limit value, the hydraulic pressure required during automatic engine stop is supplied by the electric oil pump. It is disclosed that the automatic stop of the engine is prohibited by determining that it is not possible.
また、特許文献2には、機械式オイルポンプと電動オイルポンプとが備えられるオイルポンプユニットについて、車両速度、要求トルクに基づいて全体のオイル必要供給量を算出することが述べられている。さらに、機械式オイルポンプの油温、油圧が高いほど漏れ量が多くなるので、その漏れ量を加算補正して電動オイルポンプの吐出量を算出することが述べられている。 Patent Document 2 describes that, for an oil pump unit including a mechanical oil pump and an electric oil pump, the total required oil supply amount is calculated based on the vehicle speed and the required torque. Furthermore, since the leak amount increases as the oil temperature and hydraulic pressure of the mechanical oil pump increases, it is stated that the discharge amount of the electric oil pump is calculated by correcting the leak amount.
車両の走行状態において、例えば、坂道等で、アクセルが踏まれても車両が移動しないことが生じる。このような状態はアクセルホールド状態と呼ばれる。車両の走行が三相同期型回転電機によって行われる場合、アクセルホールド状態においては、回転電機に対しトルク指令が出ているにもかかわらず回転電機が回転しない。このときは、回転電機の出力と負荷とがバランスしており、三相の中の特定相にのみ電流が集中することが生じ、回転電機の温度が上昇する。 In the traveling state of the vehicle, for example, the vehicle may not move even if the accelerator is stepped on a slope. Such a state is called an accelerator hold state. When the vehicle is driven by a three-phase synchronous rotating electric machine, the rotating electric machine does not rotate in the accelerator hold state even though a torque command is issued to the rotating electric machine. At this time, the output of the rotating electrical machine and the load are balanced, and current concentrates only on a specific phase among the three phases, and the temperature of the rotating electrical machine rises.
したがって、回転電機が回転せず、回転電機の温度が上昇するときはアクセルホールド状態と判断し、その判断に基づいて、冷却用のオイルポンプを作動させ、回転電機に冷媒を供給することで、回転電機の冷却を行うことができる。 Therefore, when the rotating electrical machine does not rotate and the temperature of the rotating electrical machine rises, it is determined that the accelerator is in the hold state, and based on the determination, the cooling oil pump is operated and the refrigerant is supplied to the rotating electrical machine. The rotating electric machine can be cooled.
ここで、回転電機の特定の相の温度上昇は局部的なことがあり、回転電機の温度を検出する温度センサではその検出が不正確なことが生じ得る。 Here, the temperature increase in a specific phase of the rotating electrical machine may be local, and the temperature sensor that detects the temperature of the rotating electrical machine may cause inaccurate detection.
本発明の目的は、アクセルホールドのときに的確に回転電機を冷却できる車両制御システムを提供することである。 The objective of this invention is providing the vehicle control system which can cool a rotary electric machine exactly at the time of an accelerator hold.
本発明に係る車両制御システムは、回転電機を含む動力装置と、回転電機を冷却する冷媒を循環させる冷媒ポンプと、冷媒ポンプの動作を制御する制御装置と、を備え、冷媒ポンプが停止している場合に制御装置は、(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、冷媒ポンプを始動させて回転電機に所定量の冷媒を供給させ、AND条件を満たさないときは冷媒ポンプを駆動停止させて回転電機に冷媒を供給しない制御を行うことを特徴とする。 A vehicle control system according to the present invention includes a power unit including a rotating electric machine, a refrigerant pump that circulates a refrigerant that cools the rotating electric machine, and a control device that controls the operation of the refrigerant pump. The control device ( when the temperature of the rotating electrical machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND ( the rotational speed of the rotating electrical machine is low at a predetermined threshold value even though the accelerator depression degree of the vehicle is a predetermined magnitude ) when aND satisfies the condition that the accelerator hold state) below numbers, the coolant pump by startup to supply a predetermined amount of the refrigerant to the rotating electrical machine to drive stop coolant pump when not satisfied aND condition Then, control is performed so that the refrigerant is not supplied to the rotating electrical machine .
また、本発明に係る車両制御システムにおいて、冷媒ポンプが既に起動している場合に制御装置は、(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、AND条件を満たさないときの冷媒の供給量よりも回転電機に対する冷媒ポンプからの冷媒の供給量を増加させる制御を行うことが好ましい。 Further, in the vehicle control system according to the present invention, when the refrigerant pump has already been started, the control device ( the temperature of the rotating electrical machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND ( the accelerator depression degree of the vehicle has a predetermined magnitude) However, when the AND condition of the accelerator hold state where the rotational speed of the rotating electrical machine falls below a predetermined low threshold rotational speed ) is satisfied , the rotation speed is higher than the refrigerant supply amount when the AND condition is not satisfied. It is preferable to perform control to increase the amount of refrigerant supplied from the refrigerant pump to the electric machine.
上記構成により、車両制御システムは、冷媒ポンプが停止している場合に制御装置は、(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、冷媒ポンプを始動させて回転電機に所定量の冷媒を供給させ、AND条件を満たさないときは冷媒ポンプを駆動停止させて回転電機に冷媒を供給しない制御を行う。このように、回転電機の温度の判断のみではなく、車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回る状態であることを判断に加えるので、温度のみで判断する場合に比較して、アクセルホールドであって回転電機の温度が上昇している状態を的確に判断できる。そして、その的確な判断に基づいて、冷媒ポンプからの回転電機に冷媒を供給させるので、アクセルホールドのときにおける回転電機の冷却を適切なものとできる。 With the above configuration, when the refrigerant pump is stopped , the vehicle control system is configured such that the control device ( the temperature of the rotating electrical machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND ( the accelerator depression degree of the vehicle is a predetermined magnitude ). when aND conditions are satisfied for also the rotational speed of the rotary electric machine regardless is accelerator hold state below a predetermined threshold low speed), the supply of a predetermined amount of the refrigerant to the rotating electrical machine by startup coolant pump When the AND condition is not satisfied, the refrigerant pump is stopped and control is performed so that the refrigerant is not supplied to the rotating electrical machine . It this way, not only temperature of the determination of the rotating electrical machine, an accelerator pedal pressing degree of the vehicle is in a state below the threshold low rotational speed rotational speed is predetermined for a given magnitude is despite rotating electrical machine since addition of the determination, as compared with the case of determining with only temperature can accurately determine the state of the temperature of the rotating electric machine a accelerator hold is increased. And since a refrigerant | coolant is supplied to the rotary electric machine from a refrigerant | coolant pump based on the exact judgment, the cooling of the rotary electric machine at the time of an accelerator hold can be made appropriate.
また、車両制御システムにおいて、冷媒ポンプが既に起動している場合に制御装置は、(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、AND条件を満たさないときの冷媒の供給量よりも回転電機に対する冷媒ポンプからの冷媒の供給量を増加させる。これによって、アクセルホールドのときに回転電機を適切に冷却することができる。
Further, in the vehicle control system, when the refrigerant pump has already been activated, the control device ( AND of the rotating electric machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND ( the accelerator depression degree of the vehicle is a predetermined magnitude ). when aND satisfies the condition that the accelerator hold state) is below the threshold low rotational speed rotational speed is predetermined for the rotary electric machine regardless, coolant pump for rotary electric machine than the supply amount of the refrigerant when not satisfied aND condition Increase the supply of refrigerant from Thus, the rotating electrical machine can be appropriately cooled during the accelerator hold.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両として、エンジンと回転電機とを搭載するハイブリッド車両を述べるが、これは説明のための例示であって、回転電機を搭載する車両であればよい。例えば、エンジンを搭載しない電気自動車であっても構わない。また、ハイブリッド車両の動力装置として、エンジンと1台の回転電機とその間に設けられる動力伝達機構を有する構成を説明するが、これも説明のための例示である。ここでは、ハイブリッド車両としてエンジンと回転電機を有するものであればよく、エンジンの出力と回転電機の出力との間の関係は、車両の仕様に応じ、適宜変更が可能である。また、車両に搭載される回転電機を1台として説明するが、これも例示であって、複数の回転電機が車両に搭載される場合であってもよい。例えば、1台の回転電機を駆動用に、もう1台の回転電機を発電用に用いる構成としてもよく、前輪駆動用と後輪駆動用で別々の回転電機としてもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, a hybrid vehicle on which an engine and a rotating electrical machine are mounted will be described as a vehicle. However, this is an example for explanation, and any vehicle including a rotating electrical machine may be used. For example, an electric vehicle without an engine may be used. Moreover, although the structure which has an engine, one rotary electric machine, and the power transmission mechanism provided between it as a power supply device of a hybrid vehicle is demonstrated, this is also the illustration for description. Here, the hybrid vehicle only needs to have an engine and a rotating electrical machine, and the relationship between the output of the engine and the output of the rotating electrical machine can be appropriately changed according to the specifications of the vehicle. Moreover, although the description will be given assuming that the rotating electrical machine mounted on the vehicle is one, this is also an example, and a plurality of rotating electrical machines may be mounted on the vehicle. For example, one rotating electric machine may be used for driving, and the other rotating electric machine may be used for power generation, or separate rotating electric machines may be used for front wheel driving and rear wheel driving.
また、以下では、回転電機を冷却する冷媒として潤滑油としても用いられるATFを説明するが、これは例示であって、これ以外の冷却用流体でもよい。これに伴い、冷媒を循環する冷媒ポンプにオイルポンプの表記を用いるが、これもATFを用いる場合に合わせたものである。 In the following, ATF, which is also used as a lubricating oil as a refrigerant for cooling a rotating electrical machine, will be described, but this is an example, and other cooling fluids may be used. Accordingly, the notation of an oil pump is used for the refrigerant pump that circulates the refrigerant, and this is also adapted to the case where ATF is used.
また、電動オイルポンプの駆動回路の電源としては、回転電機の電源装置とは独立の低電圧電源として説明するが、これは説明のための例示である。例えば、回転電機の電源装置から低電圧に電圧変換された電力を電動オイルポンプの駆動回路に供給するものとしてもよい。 The power supply for the drive circuit of the electric oil pump will be described as a low voltage power supply independent of the power supply device for the rotating electrical machine, but this is an illustrative example. For example, electric power converted into a low voltage from a power supply device of a rotating electrical machine may be supplied to a drive circuit of an electric oil pump.
また、以下では、回転電機と動力伝達機構とが1つのケース体に収納され、そのケース内とオイルポンプユニットとの間で冷媒が循環するものとして説明するが、これは説明のための例示である。例えば、1つのケースにまとめずに、回転電機と動力伝達機構とオイルポンプユニットの間を冷媒が循環する構成としてもよい。 In the following description, it is assumed that the rotating electrical machine and the power transmission mechanism are housed in one case body, and the refrigerant circulates between the case and the oil pump unit. However, this is an illustrative example. is there. For example, it is good also as a structure which a refrigerant | coolant circulates between a rotary electric machine, a power transmission mechanism, and an oil pump unit, without putting together in one case.
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図1は、ハイブリッド車両についての車両制御システム10の構成を示す図である。この車両制御システム10は、ハイブリッド車両に搭載される回転電機20の冷却構造12と、制御装置80を含むシステムである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
冷却構造12は、ハイブリッド車両の駆動源である動力装置14として、エンジン16と図1ではM/Gとして示される回転電機20を含み、回転電機20に接続されるM/G駆動回路30とその電源である高電圧電源32を含む。冷却構造12は、さらに、回転電機20を内部に含むケース体24の内部に冷媒26を循環供給するオイルポンプユニット40を含む。オイルポンプユニット40は、図1ではMOPとして示される機械式オイルポンプ42と、EOPとして示される電動オイルポンプ44を含んで構成される。
The
動力装置14は、エンジン16と、回転電機20と、この間に設けられる動力伝達機構18を含んで構成される。エンジン16は、内燃機関である。また、回転電機20は、ハイブリッド車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(M/G)であって、M/G駆動回路30から電力が供給されるときはモータとして機能し、エンジン16による駆動時、あるいはハイブリッド車両の制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。
The
回転電機20に設けられる温度検出器27は、回転電機20の温度θMを検出する回転電機温度検出手段である。温度検出器27の検出データは、図示されていない適当な信号線を用いて、制御装置80に伝送される。
The
動力伝達機構18は、ハイブリッド車両に供給する動力をエンジン16の出力と回転電機20の出力との間で分配する機能を有する機構である。かかる動力伝達機構18としては、エンジン16の出力軸、回転電機20の出力軸、図示されていない車軸への出力軸の3つの軸に接続される遊星歯車機構を用いることができる。図1で動力伝達機構18とエンジン16とを接続する軸がエンジン16の出力軸22である。この出力軸22は、接続軸70を介して機械式オイルポンプ42の駆動軸に接続され、機械式オイルポンプ42の駆動に用いられる。
The
M/G駆動回路30は、高電圧電源32の直流電力と回転電機20を駆動するための交流電力との間の電力変換を行うインバータを含む回路である。インバータは、複数のスイッチング素子のオンオフタイミングを適切に調整するPWM(Pulse Width Modulation)制御によって三相駆動信号を生成して、回転電機20に供給する回路である。PWM制御は、回転電機20の回転周期に応じた周期を有する基本波信号と、鋸歯状波形を有するキャリア信号との比較で、パルス幅を変調する制御である。インバータは、このPWM制御によって、回転電機20の出力を所望の動作状態とする。
The M /
高電圧電源32は、充放電可能な高電圧用二次電池である。具体的には、約200Vから約300Vの端子電圧を有するリチウムイオン組電池で構成することができる。組電池は、単電池または電池セルと呼ばれる端子電圧が1Vから数Vの電池を複数個組み合わせて、上記の所定の端子電圧を得るようにしたものである。高電圧電源32としては、その他に、ニッケル水素組電池、大容量キャパシタ等を用いることができる。
The high
ケース体24は、動力伝達機構18と回転電機20とを内部に含む筐体である。ケース体24の内部空間には、動力伝達機構18と回転電機20の可動部分の潤滑と、動力伝達機構18および回転電機20の冷却を行うための冷媒26が貯留される。冷媒としては、ATFと呼ばれる潤滑油を用いることができる。
The
ケース体24に設けられる温度検出器28は、冷媒26の温度θCを検出する冷媒温度検出手段である。温度検出器28の検出データは、図示されていない適当な信号線を用いて、制御装置80に伝送される。
The
オイルポンプユニット40は、機械式オイルポンプ42と、電動オイルポンプ44を含むユニットで、ケース体24の内部空間に冷媒26を循環供給する冷媒ポンプユニットである。冷媒排出路60は、ケース体24において重力方向に沿った下方側、つまりケース体24の底部に近い箇所に設けられる冷媒排出口と、オイルポンプユニット40を結ぶ冷媒流通パイプである。冷媒供給路62は、オイルポンプユニット40と、ケース体24において重力方向に沿った上方側、つまりケース体24の天井部に近い箇所に設けられる冷媒供給口とを結ぶ冷媒流通パイプである。オイルクーラ50は、冷媒26の温度を空冷あるいは水冷によって低下させる熱交換器である。
The
機械式オイルポンプ42は、駆動軸が接続軸70を介してエンジン16の出力軸22に接続される機械式冷媒ポンプで、エンジン16が動作するときに駆動される。すなわち、エンジン16の始動に伴って機械式オイルポンプ42は駆動が開始され、エンジン16が停止すると機械式オイルポンプ42の駆動が終了する。
The
電動オイルポンプ44は、制御装置80からの制御信号の下でEOP駆動回路72によって駆動される電動冷媒ポンプである。EOP駆動回路72には、低電圧電源74から直流電力が供給される。低電圧とは、高電圧電源32の電圧に比較して低電圧という意味で、例えば約12Vから16Vの電圧を用いることができる。電動オイルポンプ44の駆動軸を回転させるモータとしては、三相同期型モータを用いることができる。この場合には、EOP駆動回路72は、直流交流変換機能を有するインバータを含んで構成される。また、インバータのPWM制御におけるオン・オフデューティを変更することによって、電動オイルポンプ44の出力を可変することができる。
The
なお、三相同期型モータの代わりに単相交流モータを用いることもでき、あるいは直流モータを用いることもできる。電動オイルポンプ44の駆動軸を回転させるモータとして用いられるモータ形式に応じて、EOP駆動回路72の内容が変更される。
A single-phase AC motor can be used instead of the three-phase synchronous motor, or a DC motor can be used. The content of the
機械式オイルポンプ42と電動オイルポンプ44とは、冷媒排出路60と冷媒供給路62の間に、互いに並列の関係で接続される。逆止弁46は、機械式オイルポンプ42とケース体24の冷媒供給口との間で冷媒26が逆流しないように設けられる弁である。同様に逆止弁48は、電動オイルポンプ44と、ケース体24の冷媒供給口との間で冷媒26が逆流しないように設けられる弁である。
The
制御装置80は、上記の各要素を全体として制御する機能を有するが、特にここでは、アクセルホールド状態において回転電機20を効果的に冷却させる制御を行う機能を有する。かかる制御装置80は、ハイブリッド車両搭載に適したコンピュータで構成することができる。
The
制御装置80に接続されるアクセル踏度検出部90は、ハイブリッド車両のアクセルに取り付けられ、運転者等のユーザによって踏まれるアクセルの状態を検出する手段である。
The accelerator depression
制御装置80は、車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るときにアクセルホールド状態であると判断するアクセルホールド状態判断部82と、回転電機20の温度が予め定めた閾値温度以上か否か、または回転電機20の出力トルクが予め定めた閾値トルク以上か否かを判断する回転電機状態判断部84と、電動オイルポンプ44の作動制御を行うEOP作動制御部86を含んで構成される。これらの機能は、ソフトウェアを実行することで実現できる。具体的には、EOP制御プログラムを実行することで実現できる。
The
上記構成の作用について、図2以下を用いて詳細に説明する。図2は、アクセルホールド状態の判断と、それに伴う電動オイルポンプ44の冷媒供給状態の制御を説明する図である。図2(a)から(d)の横軸はいずれも時間である。
The operation of the above configuration will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the determination of the accelerator hold state and the control of the refrigerant supply state of the
図2(a)の縦軸はアクセル踏度で、ここでは、規格化して、アクセルを全く踏んでいない状態を0とし、アクセルを限度一杯に踏み込んだ状態を100としてある。制御装置80は、アクセル踏度検出部90によって検出されるデータによって、アクセル踏度の大きさを取得する。図2では、時間t1までユーザによってアクセルは踏まれていなく、時間t1からユーザによってアクセルが時間と共に踏み込まれて、限度一杯に達したことを示している。すなわち、ユーザは、時間t1から、ハイブリッド車両を加速しようとして、アクセルを一杯に踏み込んでいることになる。
The vertical axis in FIG. 2 (a) is the accelerator depression degree. Here, normalization is performed, where 0 is a state where the accelerator is not depressed at all, and 100 is a state where the accelerator is fully depressed. The
図2(b)の縦軸は回転電機20の回転数である。図2(b)では、時間t1の前から、回転電機20の回転数が次第に低下している様子が示されている。いま、ハイブリッド車両が回転電機のみで走行しているとすると、車速が次第に低下していることになる。このとき、図2(a)を見るとアクセルは踏まれていないので、路面抵抗で車速が減速していることが考えられる。例えば、ハイブリッド車両が上り坂にかかっているときなどである。そこで、ユーザは、減速を止めようとして時間t1でアクセルを踏み込んでいる。
The vertical axis in FIG. 2B is the rotational speed of the rotating
ところが、アクセルを踏み込んでいるにもかかわらず、回転電機20の回転数はさらに低下し、ハイブリッド車両としてほとんど停車に近い状態になることを図2(b)は示している。ほとんど車軸が回転していないときの回転電機20の回転数を閾値低回転数N0とすると、時間t2で、アクセルが踏まれているにもかかわらず、回転電機20は、閾値低回転数N0を下回る。このように、車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回ることが、アクセルホールドと呼ばれる現象である。
However, FIG. 2 (b) shows that the rotational speed of the rotating
アクセルホールドは、車両が路面等から受ける負荷と、車両の動力装置が出力するトルクとがバランスすることで生じる。このような状態の一例は、車両が上り坂にあるときである。その他の理由で回転電機20の回転がロック状態となるときもアクセルホールド状態となる。
The accelerator hold is generated by balancing the load received by the vehicle from the road surface and the torque output from the vehicle power unit. An example of such a state is when the vehicle is on an uphill. The accelerator hold state is also entered when the rotation of the rotating
アクセルホールド状態となると、回転電機20の回転がほとんど停止状態となるので、三相駆動信号の相の切替が緩慢となり、ほとんど特定の相に固定状態となる。このように特定の相に固定状態となると、インバータの特定のスイッチング素子のみがオンとなり、特定の相のコイルに電流が集中する。これによって、回転電機20の温度が局部的に上昇することが生じる。したがって、アクセルホールド状態を的確に検出し、回転電機20を迅速に冷却することが必要になる。
In the accelerator hold state, the rotation of the rotating
アクセルホールド状態は、図2(a),(b)に示すように、アクセル踏度が所定の大きさ以上であることと、回転電機20の回転数が閾値低回転数N0以下であることで判断できる。制御装置80は、アクセル踏度検出部90から伝送されるアクセル踏度データを予め定めた所定閾値と比較し、また、回転電機20の回転数を閾値低回転数N0と比較して、アクセルホールド状態であるか否かを判断できる。すなわち、アクセル踏度データが所定閾値以上であって、かつ回転電機20の回転数が閾値低回転数N0以下であるときに、アクセルホールド状態であると判断される。制御装置80のアクセルホールド状態判断部82は、このような判断処理を実行し、アクセルホールド状態であると判断するときは、アクセルホールド信号をOFF状態からON状態として出力することができる。
In the accelerator hold state, as shown in FIGS. 2A and 2B, the accelerator depression degree is not less than a predetermined magnitude, and the rotation speed of the rotating
図2(c)は、縦軸に制御装置80が出力するアクセルホールド信号の状態を取ったものである。アクセルホールド信号は、アクセルホールド状態であるときを、ON状態=Highとし、アクセルホールド状態でないときを、OFF状態=Lowとすることができる。図2(a)に示されるように、アクセル踏度は、時間t1から上昇して限度まで到達してその状態を維持しているので、時間t2以後は所定閾値以上を維持しているものとする。そのときは、アクセルホールド状態は、回転電機20の回転数が閾値低回転数以下であるときとなる。図2(b)から、回転電機20の回転数が閾値低回転数以下であるときは、時間t2から時間t3の間である。したがって、図2(c)に示されるように、アクセルホールド信号は、時間t2でOFFからONとなり、時間t3でONからOFFとなる。
FIG. 2C shows the state of the accelerator hold signal output from the
図2(d)は、縦軸に電動オイルポンプ44による冷媒供給状態を取ったものである。アクセルホールド状態になると、回転電機20が局部的な温度上昇をきたすので、電動オイルポンプ44によって冷媒26を回転電機20に供給することが必要である。そこで、制御装置80は、電動オイルポンプ44が停止中である場合に、アクセルホールド信号に基づき、EOP駆動回路72に電動オイルポンプ44の起動を指示する。これによって、電動オイルポンプ44は作動を開始し、所定流量の冷媒26を回転電機20に供給する。
FIG. 2D shows the refrigerant supply state by the
このように、アクセルホールド信号がOFFからONとなる時間t2において、電動オイルポンプ44を停止状態から作動状態とし、アクセルホールド状態がONからOFFに戻る時間t3で電動オイルポンプ44を作動状態から停止状態に戻す。冷媒供給状態でいえば、時間t2において、A=流量0から、B=所定流量に変更される。時間t3では、再びA=流量0とされる。このようにすることで、アクセルホールド状態になったときに、電動オイルポンプ44から回転電機20に対し冷媒26を供給するものとできる。かかる処理は、制御装置80のEOP作動制御部86の機能によって実行される。
Thus, at time t 2 the accelerator hold signal is turned ON from OFF, the
上記では、時間t2以前において電動オイルポンプ44が停止状態であるとした。ここで、EOP駆動回路72はPWM制御によって電動オイルポンプ44が作動状態のときにオン・オフデューティを変更することで流量等を可変できる。そこで、時間t2以前において、既に電動オイルポンプ44が作動中であって、オン・オフデューティが小さい値とすると、時間t2においてオン・オフデューティを大きくして、流量を増加させることができる。
In the above and at time t 2 before the
図2(d)でいえば、アクセルホールド状態でない時間t2以前と時間t3以後では、A=流量Q1とし、アクセルホールド状態である時間t2から時間t3の間では、B=所定流量Q2とできる。ここで、所定流量Q2は流量Q1よりも多い流量である。このようにすることで、アクセルホールド状態になったときに、アクセルホールド状態でないときに比べて、多くの冷媒を電動オイルポンプ44から回転電機20に対し供給するものとできる。かかる処理も、制御装置80のEOP作動制御部86の機能によって実行される。
In terms of FIG. 2 (d), the at the time t 2 not previously accelerator hold state and time t 3 after, and A = flow rate Q 1, the between time t 2 is the accelerator hold state time t 3, B = a predetermined possible to the flow rate Q 2. Here, the predetermined flow rate Q 2 is a flow rate larger than the flow rate Q 1 . By doing so, more refrigerant can be supplied from the
上記では、アクセルホールド信号のON/OFFに従って、電動オイルポンプ44の冷媒供給状態を制御するものとした。これを、さらに回転電機20の温度θMまたは回転電機20のトルクTMと関係させることができる。
In the above description, the refrigerant supply state of the
図3は、アクセルホールド信号と回転電機の温度θMとに基づいて、電動オイルポンプ44の冷媒供給状態を制御する様子を説明する図である。図3(a),(b)の横軸は時間である。図3(b)は、図2で説明したアクセルホールド信号が縦軸に取られている。ここで、図2と同様に、時間t2でアクセルホールド信号がOFFからONに変わり、時間t3でONから再びOFFに戻る。
FIG. 3 is a diagram for explaining how the refrigerant supply state of the
図3(a)の縦軸は、回転電機20の温度θMである。回転電機20の温度θMは、温度センサの取付位置によっては必ずしもアクセルホールド状態に基づいて局部的に上昇する温度を検出するわけではないが、回転電機20の代表温度を示すものとして評価できる。例えば、回転電機20の温度θMが予め定めた閾値温度θM0 以上のときは、回転電機20に冷媒26の供給が必要と判断することができる。回転電機20の温度θMが閾値温度θM以上か否かの判断は、温度検出器27の検出値データに基づいて、制御装置80の回転電機状態判断部84の機能によって実行される。
The vertical axis in FIG. 3A is the temperature θ M of the rotating
図3(a)では、時間t4で回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上となり、時間t5で再び閾値温度θM0未満に戻っていることが示されている。従来のように、回転電機20の温度θMのみで電動オイルポンプ44の作動期間を決めることとすると、時間t4から時間t5の間で電動オイルポンプ44を作動させることになる。この場合、図3(b)に示されるように、アクセルホールド状態となっているのは時間t2から時間t3の間であるので、時間t4から時間t2の間、および時間t3から時間t5の間は、アクセルホールド状態に対応した電動オイルポンプ44の作動の必要はないことになる。
FIG. 3A shows that the temperature θ M of the rotating
そこで、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)AND(回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上)であることとすれば、回転電機20の温度θMの監視とアクセルホールドの監視を兼ねることができる。図3(a)の例では、このAND条件を満たす期間は時間t2から時間t3の間である。そこで、図3(a)において、EOPの冷媒供給状態として、時間t2までと時間t3以後は冷媒供給状態をA=流量0とし、時間t2から時間t3の間は冷媒供給状態をB=所定流量とすることが示されている。このようにすることで、アクセルホールド状態となった回転電機20に対し、過冷却とすることなく、電動オイルポンプ44を過度に作動させることもなく、適切に冷媒を供給できる。
Therefore, if the operating condition of the
また、電動オイルポンプ44をPWM制御によって流量を可変できるものとするときは、回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上となったときに、冷媒供給状態をA=流量Q1とし、(アクセルホールド状態であること)AND(回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上)を満たすときに、冷媒供給状態をB=所定流量Q2とすることもできる。ここで、流量Q1を、回転電機20が通常の使用状態で閾値温度θM0以上となったときに必要な流量とし、所定流量Q2を、流量Q1よりも多く、アクセルホールド状態における局部的で急激な温度上昇に対応できる流量とすることで、既に回転電機20がある程度温度上昇した段階でアクセルホールド状態になっても適切に対応できる。
Further, when the
なお、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)OR(回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上)とすることもできる。この場合は、電動オイルポンプ44の作動範囲が広くなるので、電力消費は増加するが、回転電機20にとって、十分な冷却となり、過熱を効果的に抑制できる。
Note that the operating condition of the
図4は、アクセルホールド信号と回転電機のトルクTMとに基づいて、電動オイルポンプ44の冷媒供給状態を制御する様子を説明する図である。図4(b)は図3(b)と同じで、アクセルホールド信号の状態を示す図である。図4(a)は、縦軸が回転電機20のトルクTMであることを除けば、図3(a)と同じである。
4, based on the torque T M of the accelerator hold signal and the rotary electric machine is a diagram for describing a manner of controlling the refrigerant supply state of the
回転電機20のトルクTMが大きいときは、回転電機20の駆動電流が大きいので、発熱が多く、温度上昇が生じる。そこで、回転電機20に温度検出器27を設ける代わりに、トルクTMの大きさを用いて回転電機20の温度上昇を監視できる。回転電機20のトルクTMは、回転電機20の温度の代用特性であるので、必ずしもアクセルホールド状態に基づいて局部的に上昇する温度を検出するわけではないが、回転電機20の代表温度を示すものとして評価できる。例えば、回転電機20のトルクTMが予め定めた閾値トルクTM0 以上のときは、回転電機20に冷媒26の供給が必要と判断することができる。回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上か否かの判断は、制御装置80の回転電機状態判断部84の機能によって実行される。
When the torque T M of the rotary
図4(a)では、時間t6で回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上となり、時間t7で再び閾値トルクTM0未満に戻っていることが示されている。ここで、回転電機20のトルクTMのみで電動オイルポンプ44の作動期間を決めることとすると、時間t6から時間t7の間で電動オイルポンプ44を作動させることになる。この場合、図4(b)に示されるように、アクセルホールド状態となっているのは時間t2から時間t3の間であるので、時間t6から時間t2の間、および時間t3から時間t7の間は、アクセルホールド状態に対応した電動オイルポンプ44の作動の必要はないことになる。
FIG. 4A shows that the torque T M of the rotating
そこで、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)AND(回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上)であることとすれば、回転電機20のトルクTMの監視とアクセルホールドの監視を兼ねることができる。図4(a)の例では、このAND条件を満たす期間は時間t2から時間t3の間である。そこで、図4(a)において、EOPの冷媒供給状態として、時間t2までと時間t3以後は冷媒供給状態をA=流量0とし、時間t2から時間t3の間は冷媒供給状態をB=所定流量とすることが示されている。このようにすることで、アクセルホールド状態となった回転電機20に対し、過冷却とすることなく、電動オイルポンプ44を過度に作動させることもなく、適切に冷媒を供給できる。
Therefore, if the operating condition of the
このように、回転電機20のトルクTMを図3の回転電機20の温度θMと同様に、電動オイルポンプ44の適切な作動制御に用いることができる。図3に関連して説明したように、電動オイルポンプ44のPWM制御を用いて、流量A=Q1を、回転電機20が通常の使用状態で閾値トルクTM0以上となったときに必要な流量とし、流量B=所定流量Q2を、流量Q1よりも多く、アクセルホールド状態における局部的で急激な温度上昇に対応できる流量とすることもできる。また、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)OR(回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上)とすることもできる。
Thus, the torque T M of the rotating
さらに、図3で説明した内容と図4で説明した内容を組み合わせることもできる。例えば、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)AND[(回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上)AND(回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上)]としてもよい。この場合には、アクセルホールド状態となった回転電機20に対し、過冷却とすることをさらに防止し、電動オイルポンプ44を過度に作動させることをさらに抑制して、適切に冷媒を供給できる。また、電動オイルポンプ44の作動条件を、(アクセルホールド状態であること)AND[(回転電機20の温度θMが閾値温度θM0以上)OR(回転電機20のトルクTMが閾値トルクTM0以上)]としてもよい。
Furthermore, the content described in FIG. 3 and the content described in FIG. 4 can be combined. For example, the operating condition of the
本発明に係る車両制御システムは、電動オイルポンプを搭載する車両に利用できる。 The vehicle control system according to the present invention can be used for a vehicle equipped with an electric oil pump.
10 車両制御システム、12 冷却構造、14 動力装置、16 エンジン、18 動力伝達機構、20 回転電機、22 出力軸、24 ケース体、26 冷媒、27,28 温度検出器、30 M/G駆動回路、32 高電圧電源、40 オイルポンプユニット、42 機械式オイルポンプ、44 電動オイルポンプ、46,48 逆止弁、50 オイルクーラ、60 冷媒排出路、62 冷媒供給路、70 接続軸、72 EOP駆動回路、74 低電圧電源、80 制御装置、82 アクセルホールド状態判断部、84 回転電機状態判断部、86 EOP作動制御部、90 アクセル踏度検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回転電機を冷却する冷媒を循環させる冷媒ポンプと、
冷媒ポンプの動作を制御する制御装置と、
を備え、
冷媒ポンプが停止している場合に制御装置は、
(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、冷媒ポンプを始動させて回転電機に所定量の冷媒を供給させ、AND条件を満たさないときは冷媒ポンプを駆動停止させて回転電機に冷媒を供給しない制御を行うことを特徴とする車両制御システム。 A power unit including a rotating electrical machine;
A refrigerant pump for circulating a refrigerant for cooling the rotating electrical machine;
A control device for controlling the operation of the refrigerant pump;
With
When the refrigerant pump is stopped, the control device
( The temperature of the rotating electrical machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND (In the accelerator hold state where the rotational speed of the rotating electrical machine is lower than the predetermined threshold low rotational speed even though the accelerator depression degree of the vehicle is a predetermined magnitude ) when lying) aND satisfies the condition, the coolant pump by startup to supply a predetermined amount of the refrigerant to the rotating electrical machine, the refrigerant is supplied to the rotating electrical machine drive stops the coolant pump when not satisfied aND condition The vehicle control system characterized by performing control which does not carry out.
冷媒ポンプが既に起動している場合に制御装置は、
(回転電機の温度が予め定めた閾値温度以上)AND(車両のアクセル踏度が所定の大きさであるにもかかわらず回転電機の回転数が予め定めた閾値低回転数を下回るアクセルホールド状態であること)のAND条件を満たすときは、AND条件を満たさないときの冷媒の供給量よりも回転電機に対する冷媒ポンプからの冷媒の供給量を増加させる制御を行うことを特徴とする車両制御システム。 The vehicle control system according to claim 1,
When the refrigerant pump is already activated, the control device
( The temperature of the rotating electrical machine is equal to or higher than a predetermined threshold temperature ) AND (In the accelerator hold state where the rotational speed of the rotating electrical machine is lower than the predetermined threshold low rotational speed even though the accelerator depression degree of the vehicle is a predetermined magnitude ) vehicle control system when aND condition is satisfied in lying), and performs control than the supply amount of the refrigerant when not satisfied aND condition increases the supply amount of the refrigerant from the refrigerant pump for rotary electric machine.
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