JP7003686B2

JP7003686B2 - Hybrid vehicle control device

Info

Publication number: JP7003686B2
Application number: JP2018010319A
Authority: JP
Inventors: 俊也小林; 耕司鉾井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: JP2019127169A

Description

本発明は、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.

従来、車両の制御装置としては、エンジンと、モータ（モータジェネレータ）と、蓄電装置（バッテリ）と、を備える車両に搭載されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。モータは、エンジンの出力軸に動力を入出力する。蓄電装置は、モータと電力をやりとりする。この車両の制御装置では、エンジンを停止するときには、モータから逆トルクを出力してエンジンの回転数を値０に向けて降下するようにモータを制御する回転数降下制御を実行している。 Conventionally, as a vehicle control device, a device to be mounted on a vehicle including an engine, a motor (motor generator), and a power storage device (battery) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The motor inputs and outputs power to the output shaft of the engine. The power storage device exchanges electric power with the motor. In this vehicle control device, when the engine is stopped, a rotation speed reduction control is executed in which a reverse torque is output from the motor to control the motor so that the rotation speed of the engine is lowered toward the value 0.

特開２０１７－２０２７２６号公報JP-A-2017-202726

ところで、エンジンと、第１モータと、３つの回転要素がエンジンの出力軸と第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１，第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載される制御装置でも、一般に、エンジンを停止するときには、上述の回転数降下制御を実行している。こうした制御装置では、走行中に車両の異常やユーザの誤操作で車両のシステム停止要求がなされたときには、エンジンを停止するために回転数降下制御によりモータから逆トルクを出力すると、蓄電装置の充電電力または放電電力が大きくなって、蓄電装置が過充電状態や過放電状態となる場合がある。 By the way, the engine, the first motor, the planetary gear in which the three rotating elements are connected to the output shaft of the engine, the rotating shaft of the first motor, and the drive shaft connected to the axle, and power is input to and output from the drive shaft. Even in a control device mounted on a hybrid vehicle including a second motor and a power storage device that exchanges power with the first and second motors, generally, when the engine is stopped, the above-mentioned rotation speed drop control is executed. There is. In such a control device, when a vehicle system stop request is made due to a vehicle abnormality or a user's erroneous operation while driving, the reverse torque is output from the motor by the rotation speed drop control to stop the engine, and the charging power of the power storage device is generated. Alternatively, the discharge power may increase and the power storage device may be in an overcharged state or an overdischarged state.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、システム停止要求がなされているときに、蓄電装置が過充電状態（過大な電力で充電されている状態）や過放電状態（過大な電力で放電されている状態）となることを抑制することを主目的とする。 In the control device of the hybrid vehicle of the present invention, the power storage device is in an overcharged state (charged with excessive power) or overdischarged (discharged with excessive power) when a system stop request is made. The main purpose is to suppress the situation.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The control device for the hybrid vehicle of the present invention has adopted the following means in order to achieve the above-mentioned main object.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジンと、
第１モータと、
３つの回転要素が前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力する第２モータと、
前記第１，第２モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
を備えるハイブリッド車両に搭載され、
前記エンジンを停止するときには、運転を停止するように前記エンジンを制御すると共に、前記エンジンの回転数が値０に向けて降下するように前記第１モータを制御する回転数降下制御を実行する、ハイブリッド車両の制御装置であって、
システム停止要求がなされており、且つ、車速の絶対値が判定用閾値以上であるときには、前記回転数降下制御の実行を停止した状態で前記エンジンを停止する、
ことを要旨とする。 The control device for the hybrid vehicle of the present invention is
With the engine
With the first motor
A planetary gear in which three rotating elements are connected to the output shaft of the engine, the rotating shaft of the first motor, and the drive shaft connected to the axle.
A second motor that inputs and outputs power to the drive shaft,
A power storage device that exchanges electric power with the first and second motors,
Installed in hybrid vehicles equipped with
When the engine is stopped, the engine is controlled so as to stop the operation, and the rotation speed drop control for controlling the first motor is executed so that the rotation speed of the engine drops toward the value 0. It is a control device for hybrid vehicles.
When a system stop request is made and the absolute value of the vehicle speed is equal to or higher than the determination threshold value, the engine is stopped with the execution of the rotation speed drop control stopped.
The gist is that.

この本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンを停止するときには、運転を停止するようにエンジンを制御すると共に、エンジンの回転数が値０に向けて降下するように第１モータを制御する回転数降下制御を実行する。そして、システム停止要求がなされており、且つ、車速の絶対値が判定用閾値以上であるときには、回転数降下制御の実行を停止した状態でエンジンを停止する。ここで、「判定用閾値」は、回転数降下制御を実行したときに蓄電装置が過充電状態（過大な電力により充電されている状態）や過放電状態（過大な電力により放電されている状態）となるか否かを判定するための閾値である。システム停止要求がなされており、且つ、車速が判定用閾値以上であるときには、回転数降下制御の実行を停止するから、回転数降下制御の実行により蓄電装置を充放電する電力の増加を回避することができる。この結果、蓄電装置が過充電状態や過放電状態となることを抑制できる。 In the control device for the hybrid vehicle of the present invention, when the engine is stopped, the engine is controlled so as to stop the operation, and the first motor is controlled so that the rotation speed of the engine drops toward the value 0. Perform number descent control. When the system stop request is made and the absolute value of the vehicle speed is equal to or higher than the determination threshold value, the engine is stopped with the execution of the rotation speed drop control stopped. Here, the "determination threshold" is a state in which the power storage device is in an overcharged state (a state in which it is charged by excessive power) or an overdischarged state (a state in which it is discharged by excessive power) when the rotation speed drop control is executed. ) Is a threshold value for determining whether or not. When the system stop request is made and the vehicle speed is equal to or higher than the determination threshold value, the execution of the rotation speed drop control is stopped. Therefore, the execution of the rotation speed drop control avoids an increase in the power for charging and discharging the power storage device. be able to. As a result, it is possible to prevent the power storage device from being in an overcharged state or an overdischarged state.

こうした本発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電装置は、前記第１モータおよび前記第２モータに接続された電力ラインに接続されており、前記ハイブリッド車両は、前記バッテリの前記電力ラインへの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーを備え、前記システム停止要求がなされており、且つ、前記車速が前記判定用閾値以上であるときには、前記システムメインリレーをオフとして前記第２モータのシャットダウンすると共に、前記回転数降下制御の実行を停止して前記第１モータから出力するトルクを値０とした状態で前記エンジンを停止してもよい。 In such a control device for a hybrid vehicle of the present invention, the power storage device is connected to a power line connected to the first motor and the second motor, and the hybrid vehicle is connected to the power line of the battery. A system main relay for connecting and disconnecting is provided, and when the system stop request is made and the vehicle speed is equal to or higher than the determination threshold value, the system main relay is turned off and the second motor is shut down. At the same time, the engine may be stopped in a state where the execution of the rotation speed drop control is stopped and the torque output from the first motor is set to a value of 0.

本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the hybrid vehicle 20 as an Example of this invention. 実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される走行中レディオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control routine at the time of a running ready-off executed by the HVECU 70 of an Example.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to examples.

図１は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, and an electronic control unit for a hybrid (hereinafter referred to as "HVECU"). 70 and.

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。 The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using gasoline, light oil, or the like as fuel. The engine 22 is operated and controlled by an electronic control unit for an engine (hereinafter referred to as "engine ECU") 24.

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒやスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨなどを挙げることができる。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .. Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 from the input port. The signals input to the engine ECU 24 include the crank angle θcr from the crank position sensor 23 that detects the rotational position of the crankshaft 26 of the engine 22, and the throttle opening TH from the throttle valve position sensor that detects the position of the throttle valve. Can be mentioned.

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や燃料噴射弁への制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号など、その他にも種々のものを挙げることができる。 Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 via the output port. The control signals output from the engine ECU 24 include a control signal for the throttle motor that adjusts the position of the throttle valve, a control signal for the fuel injection valve, a control signal for the ignition coil integrated with the igniter, and the like. Various things can be mentioned.

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。 The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data on the operating state of the engine 22 to the HVECU 70 as needed. The engine ECU 24 calculates the rotation speed of the crankshaft 26, that is, the rotation speed Ne of the engine 22, based on the crank angle θcr from the crank position sensor 23.

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。 The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. A rotor of the motor MG1 is connected to the sun gear of the planetary gear 30. A drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37 is connected to the ring gear of the planetary gear 30. The crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30.

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４とシステムメインリレー（以下「ＳＭＲ」という）４６とを介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。 The motor MG1 is configured as, for example, a synchronous motor generator, and as described above, the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous motor generator, and a rotor is connected to a drive shaft 36. The inverters 41 and 42 are connected to the battery 50 via the power line 54 and the system main relay (hereinafter referred to as “SMR”) 46. The motors MG1 and MG2 are rotationally driven by switching control of a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 by an electronic control unit for motors (hereinafter referred to as "motor ECU") 40.

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２を挙げることができる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流も挙げることができる。 Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .. Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. Examples of the signal input to the motor ECU 40 include rotation positions θm1 and θm2 from the rotation position detection sensors 43 and 44 that detect the rotation position of the rotors of the motors MG1 and MG2. Further, the phase current from the current sensor that detects the current flowing in each phase of the motors MG1 and MG2 can also be mentioned.

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。 From the motor ECU 40, switching control signals and the like to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 are output via the output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port, drives and controls the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data regarding the drive state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as needed. The motor ECU 40 calculates the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotation positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotation position detection sensors 43 and 44.

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、ＳＭＲ４６と電力ライン５４とを介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydrogen secondary battery. As described above, the battery 50 is connected to the inverters 41 and 42 via the SMR 46 and the power line 54. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter, referred to as “battery ECU”) 52.

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .. Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via the input port. The signals input to the battery ECU 52 include the battery voltage Vb from the voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50, the battery current Ib from the current sensor 51b attached to the output terminal of the battery 50, and the battery 50. Examples include the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c.

バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとを用いてバッテリ５０の入出力制限（バッテリ５０に対して充放電が許容される最大電力）Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。 The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and outputs data regarding the state of the battery 50 to the HVECU 70 as needed. The battery ECU 52 calculates the storage ratio SOC based on the integrated value of the battery current Ib from the current sensor 51b. The storage ratio SOC is the ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50. Further, the battery ECU 52 calculates the input / output limit (maximum power that can be charged and discharged with respect to the battery 50) Win and Wout of the battery 50 by using the storage ratio SOC of the battery 50 and the battery temperature Tb.

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，車速センサ８８からの車速Ｖを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰも挙げることができる。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via the input port. Examples of the signal input to the HVECU 70 include an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and a vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. Further, the accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83 and the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85 can also be mentioned.

ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。 As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、運転者によりイグニッションスイッチ８０がオンされると、ＳＭＲ４６をオンしてレディオンする（走行可能とする）。そして、その後に、イグニッションスイッチ８０がオフされると、システムメインリレーＳＭＲをオフしてレディオフする。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, when the ignition switch 80 is turned on by the driver, the HVECU 70 turns on the SMR 46 and makes it ready to run. After that, when the ignition switch 80 is turned off, the system main relay SMR is turned off and ready-off.

実施例のハイブリッド自動車２０では、レディオンすると、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）で走行したり、電動走行（ＥＶ走行）で走行したりする。ＨＶ走行では、エンジン２２の運転を伴って走行する。ＥＶ走行では、エンジン２２を運転停止して走行する。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the ready-on is performed, the vehicle travels in a hybrid traveling (HV traveling) or in an electric traveling (EV traveling). In HV driving, the vehicle travels with the operation of the engine 22. In EV driving, the engine 22 is stopped and the vehicle travels.

ＨＶ走行での走行時には、基本的には以下のように走行制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄを乗じて、運転者が走行に要求する走行要求パワーＰｄ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｄとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと制御中心としての目標蓄電割合ＳＯＣ＊との差分ΔＳＯＣに基づいて、差分ΔＳＯＣの絶対値が小さくなるように設定する。次に、エンジン要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行での走行時には、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満に至ったときに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行での走行に移行する。 When traveling in HV, the traveling control is basically performed as follows. First, the HVECU 70 sets the required torque Td * required for traveling (which should be output to the drive shaft 36) based on the accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. .. Subsequently, the set required torque Td * is multiplied by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 to calculate the driving required power Pd * required by the driver for driving. Here, as the rotation speed Nd of the drive shaft 36, the rotation speed obtained by multiplying the rotation speed Nm2 of the motor MG2 or the vehicle speed V by the conversion coefficient can be used. Then, the charge / discharge request power Pb * of the battery 50 (a positive value when discharging from the battery 50) is subtracted from the calculated travel request power Pd * to set the engine required power Pe * required for the vehicle. Here, the charge / discharge request power Pb * is set so that the absolute value of the difference ΔSOC becomes smaller based on the difference ΔSOC between the storage ratio SOC of the battery 50 and the target storage ratio SOC * as the control center. Next, the target rotation speed Ne * of the engine 22, the target torque Te *, and the motors MG1 and MG2 so that the engine required power Pe * is output from the engine 22 and the required torque Td * is output to the drive shaft 36. Set the torque commands Tm1 * and Tm2 *. The target rotation speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40. The engine ECU 24 performs intake air amount control, fuel injection control, ignition control, and the like of the engine 22 so that the engine 22 is operated based on the target rotation speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 controls switching of each transistor of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. During this HV driving, when the engine required power Pe * reaches less than the threshold value Pref, it is determined that the stop condition of the engine 22 is satisfied, the operation of the engine 22 is stopped, and the vehicle shifts to the EV driving. do.

エンジン２２の運転を停止する際には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、エンジン停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジン停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御，点火制御を停止する。そして、基本的には、以下のように、回転数降下制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０は、引き下げ開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する。引き下げ開始指令を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からの引き下げトルクＴｓｐ１の出力が開始されるようにインバータ４１の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。ここで、引き下げトルクＴｓｐ１は、エンジン２２の回転数Ｎｅを降下させる方向（負の方向）のトルクである。実施例では、この引き下げトルクＴｓｐ１として、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数領域（例えば、４００ｒｐｍ～６００ｒｐｍ程度など）を迅速に通過することができるトルクを用いている。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以下となったときに、引き下げ終了指令および持ち上げ開始指令をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、引き下げ終了指令および持ち上げ開始指令を受信すると、モータＭＧ１からの引き下げトルクＴｓｐ１の出力が終了すると共にモータＭＧ１からの持ち上げトルクＴｓｐ２の出力が開始されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。ここで、持ち上げトルクＴｓｐ２は、引き下げトルクＴｓｐ１とは反対方向（正の方向）で且つ引き下げトルクＴｓｐ１よりも絶対値の小さいトルクである。 When stopping the operation of the engine 22, the HVECU 70 first transmits an engine stop command to the engine ECU 24. Upon receiving the engine stop command, the engine ECU 24 stops the fuel injection control and ignition control of the engine 22. Then, basically, the rotation speed drop control is performed as follows. The HVECU 70 transmits a lowering start command to the motor ECU 40. Upon receiving the reduction start command, the motor ECU 40 performs switching control of a plurality of switching elements of the inverter 41 so that the output of the reduction torque Tsp1 from the motor MG1 is started. Here, the pull-down torque Tsp1 is a torque in a direction (negative direction) for lowering the rotation speed Ne of the engine 22. In the embodiment, as the lowering torque Tsp1, a torque that allows the rotation speed Ne of the engine 22 to quickly pass through the resonance rotation speed region (for example, about 400 rpm to 600 rpm) is used. Then, when the rotation speed Ne of the engine 22 becomes equal to or less than the threshold value Neref, the lowering end command and the lifting start command are transmitted to the motor ECU 40. When the motor ECU 40 receives the lowering end command and the lifting start command, the switching of the switching element of the inverter 41 is started so that the output of the lowering torque Tsp1 from the motor MG1 is terminated and the output of the lifting torque Tsp2 from the motor MG1 is started. Control. Here, the lifting torque Tsp2 is a torque that is in the direction opposite to the pulling torque Tsp1 (positive direction) and has a smaller absolute value than the pulling torque Tsp1.

ＥＶ走行での走行時には、基本的には以下のように走行制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。このＥＶ走行での走行時には、ＨＶ走行での走行時と同様に計算したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ったときに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行での走行に移行する。 When traveling in EV driving, the traveling control is basically performed as follows. First, the HVECU 70 sets the required torque Td * based on the accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. Subsequently, a value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1. Then, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Td * is output to the drive shaft 36. The torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40. As described above, the motor ECU 40 controls the inverters 41 and 42. During this EV driving, when the engine required power Pe * calculated in the same manner as in the HV driving reaches the threshold Def or more, it is determined that the starting condition of the engine 22 is satisfied, and the engine 22 is started. Then, the vehicle shifts to HV driving.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、走行中にレディオフしたときの動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される走行中レディオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、走行中にレディオフしたときに実行される。なお、走行中にレディオフするときとしては、走行中にユーザが誤ってイグニッションスイッチ８０がオフすることでＳＭＲ４６をオフしてレディオフするときや、車両に何らかの異常が生じてこの異常に対処するためにＳＭＲ４６をオフしてレディオフするときなどを挙げることができる。なお、走行中にレディオフしたときには、モータＭＧ２については、駆動が停止するようにゲート遮断（モータＭＧ２を制御するインバータ４２のスイッチング素子の全てのゲートをオフにする）すればよい。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, particularly the operation when ready-off during traveling will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a running ready-off control routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is executed when ready-off while driving. It should be noted that the ready-off during driving is when the user accidentally turns off the ignition switch 80 while driving to turn off the SMR46 and ready-off, or when some abnormality occurs in the vehicle and this abnormality is dealt with. For example, when the SMR 46 is turned off and the ready-off is performed. When the motor MG2 is ready-off during traveling, the gate may be shut off (all the gates of the switching elements of the inverter 42 that controls the motor MG2 are turned off) so that the drive of the motor MG2 is stopped.

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、車速Ｖを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものを入力している。 When this routine is executed, the HVECU 70 first executes a process of inputting the vehicle speed V (step S100). As the vehicle speed V, the one detected by the vehicle speed sensor 88 is input.

続いて、入力した車速Ｖの絶対値が判定用閾値Ｖｒｅｆ（正の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。判定用閾値Ｖｒｅｆは、上述の回転数降下制御を実行すると、バッテリ５０が過充電状態（過大な電力で充電されている状態）や過放電状態（過大な電力で放電されている状態）になるか否かを判定するための閾値である。前進走行中は、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が高いときには低いときに比して、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負側に高くなりやすく、回転数降下制御を実行してモータＭＧ１から引き下げトルクＴｓｐ１や持ち上げトルクＴｓｐ２を出力すると、モータＭＧ１によりバッテリ５０を充放電する電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えやすくなる。後進走行中は、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が高いときには低いときに比して、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正側に高くなりやすく、回転数降下制御を実行してモータＭＧ１から引き下げトルクＴｓｐ１や持ち上げトルクＴｓｐ２を出力すると、モータＭＧ１による充放電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えやすくなる。このように、回転数降下制御を実行すると、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が高いときには低いときに比して、モータＭＧ１による電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えやすくなり、バッテリ５０が過充電状態（過大な電力で充電されている状態）や過放電状態（過大な電力で放電されている状態）になりやすい。判定用閾値Ｖｒｅｆは、こうしたことを考慮して設定されており、予め定められた車速（例えば、時速５ｋｍ，時速１０ｋｍ、時速１５ｋｍなど）としてもよいし、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔや電池温度Ｔｂ，蓄電割合ＳＯＣなど車両の走行状態に基づいて定めてもよい。 Subsequently, it is determined whether or not the input absolute value of the vehicle speed V is equal to or greater than the determination threshold value Vref (positive value) (step S110). When the above-mentioned rotation speed drop control is executed, the determination threshold Vref becomes an overcharged state (a state in which the battery 50 is charged with excessive power) or an overdischarged state (a state in which the battery 50 is discharged with excessive power). It is a threshold for determining whether or not. During forward travel, when the absolute value | V | of the vehicle speed V is high, the rotation speed Nm1 of the motor MG1 tends to be higher on the negative side than when it is low, and the rotation speed drop control is executed to reduce the torque from the motor MG1. When the Tsp1 and the lifting torque Tsp2 are output, the electric power for charging and discharging the battery 50 by the motor MG1 easily exceeds the input / output limits Win and Wout of the battery 50. During reverse travel, when the absolute value | V | of the vehicle speed V is high, the rotation speed Nm1 of the motor MG1 tends to be higher on the positive side than when it is low, and the rotation speed drop control is executed to reduce the torque from the motor MG1. When the Tsp1 and the lifting torque Tsp2 are output, the charging / discharging force of the motor MG1 easily exceeds the input / output limits Win and Wout of the battery 50. In this way, when the rotation speed drop control is executed, the power generated by the motor MG1 is more likely to exceed the input / output limits Win and Wout of the battery 50 than when the absolute value | V | of the vehicle speed V is high and low, so that the battery 50 is likely to be in an overcharged state (a state of being charged with excessive power) or an overdischarged state (a state of being discharged with excessive power). The determination threshold value Vref is set in consideration of such a thing, and may be a predetermined vehicle speed (for example, 5 km / h, 10 km / h, 15 km / h, etc.), or the battery 50 input from the battery ECU 52 by communication. Input / output restrictions of Win, Wout, battery temperature Tb, storage ratio SOC, etc. may be determined based on the running state of the vehicle.

ステップＳ１１０で絶対値｜Ｖ｜が判定用閾値Ｖｒｅｆ未満であるときには、回転数降下制御を実行してもバッテリ５０が過充電状態や過放電状態にならないと判断して、上述の回転数降下制御実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジンの回転数Ｎｅを迅速に共振回転数領域を通過させて、エンジン２２を停止させることができる。 When the absolute value | V | is less than the determination threshold Vref in step S110, it is determined that the battery 50 does not enter the overcharged state or the overdischarged state even if the rotation speed drop control is executed, and the above-mentioned rotation speed drop control is performed. Execute (step S120) to end this routine. By such control, the engine speed Ne can be quickly passed through the resonance speed region, and the engine 22 can be stopped.

ステップＳ１１０で絶対値｜Ｖ｜が判定用閾値Ｖｒｅｆ以上であるときには、回転数降下制御を実行するとバッテリ５０が過充電状態や過放電状態になる可能性があると判断して、トルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定して、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるように、インバータ４１の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このときは、エンジン２２のフリクションでエンジン２２の回転数Ｎｅが降下してエンジン２２が停止する。こうした制御により、バッテリ５０が過充電状態や過放電状態となることを抑制することができる。 When the absolute value | V | is equal to or higher than the determination threshold value Vref in step S110, it is determined that the battery 50 may be in an overcharged state or an overdischarged state when the rotation speed drop control is executed, and the torque command Tm1 * is determined. Is set to a value of 0, the set torque command Tm1 * is transmitted to the motor ECU 40 (step S130), and this routine is terminated. The motor ECU 40 that has received the torque command Tm1 * controls switching of each transistor of the inverter 41 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. At this time, the friction of the engine 22 causes the rotation speed Ne of the engine 22 to drop, and the engine 22 stops. By such control, it is possible to prevent the battery 50 from being in an overcharged state or an overdischarged state.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、システム停止要求がなされており、且つ、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が判定用閾値Ｖｒｅｆ以上であるときには、回転数降下制御の実行を停止した状態でエンジン２２を停止することにより、バッテリ５０が過充電状態や過放電状態となることを抑制することができる。 According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the system stop request is made and the absolute value | V | of the vehicle speed V is equal to or higher than the determination threshold value Vref, the execution of the rotation speed drop control is stopped. By stopping the engine 22 in this state, it is possible to prevent the battery 50 from being in an overcharged state or an overdischarged state.

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置としてリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されたバッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタなどの蓄電可能な装置を用いるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a battery 50 configured as a lithium ion secondary battery or a nickel hydrogen secondary battery is used as the power storage device, but a device capable of storing power such as a capacitor may be used.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，ＨＶＥＣＵ７０が「制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the motor MG1 corresponds to the "first motor", the planetary gear 30 corresponds to the "planetary gear", the motor MG2 corresponds to the "second motor", and the battery 50. Corresponds to the "storage device", and the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70 correspond to the "control device".

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 As for the correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem, the invention described in the column of means for solving the problems of the examples is carried out. Since it is an example for specifically explaining the form for solving the problem, the elements of the invention described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be performed based on the description in the column, and the examples are the inventions described in the column of means for solving the problem. It is just a concrete example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are used without departing from the gist of the present invention. Of course it can be done.

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of a control device for a hybrid vehicle and the like.

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ駆動輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、５４電力ライン、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 electronic control unit for engine (engine ECU), 26 crank shaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 electronic control unit for motor (Motor ECU), 41,42 inverter, 43,44 rotation position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 electronic control unit for battery (battery ECU 52), 54 power line, 70 hybrid Electronic control unit (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.

Claims

With the engine
With the first motor
A planetary gear in which three rotating elements are connected to the output shaft of the engine, the rotating shaft of the first motor, and the drive shaft connected to the axle.
A second motor that inputs and outputs power to the drive shaft,
A power storage device that exchanges electric power with the first and second motors,
Installed in hybrid vehicles equipped with
When the engine is stopped, the engine is controlled so as to stop the operation, and the rotation speed drop control for controlling the first motor is executed so that the rotation speed of the engine drops toward the value 0. It is a control device for hybrid vehicles.
When a system stop request is made and the absolute value of the vehicle speed is equal to or higher than the determination threshold value, the first motor is driven by a torque command having a value of 0 while the execution of the rotation speed drop control is stopped. Stop the engine,
Control device for hybrid vehicles.