JP4770756B2 - Vehicle and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動輪に接続された駆動軸にリングギヤ接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された発電機と、駆動軸に接続された電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりをするバッテリとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、駆動輪がスリップしているとき、バッテリに入力可能な電力の範囲内でスリップを抑制する動力が駆動軸に出力されるようエンジンや発電機,電動機を制御するスリップ抑制制御を実行することにより、駆動輪のスリップを抑制している。
ところで、こうした車両では、スタックした状態から脱出を試みるときや運転者が駆動輪を空転させて俊敏な加速を要求するときなど運転者が意図的に駆動輪を空転させたい場合に対応するため、上述したスリップ抑制制御をオフにすることを指示するスイッチを備えるものがある。こうしたスイッチによりスリップ抑制制御をオフにする指示がなされているときにスリップが発生すると、エンジンや発電機の運転状態によっては発電機の発電によりバッテリが過大な電力で充電されることがある。こうした過大な電力でバッテリが充電されると、バッテリが低温のときなどバッテリを充電する際の最大許容電力が比較的小さい場合にバッテリの劣化が促進されてしまうことがある。 By the way, in such a vehicle, in order to cope with the case where the driver wants to idle the driving wheel intentionally, such as when trying to escape from the stacked state or when the driver requests agile acceleration by idling the driving wheel, Some include a switch that instructs to turn off the slip suppression control described above. If slip occurs when an instruction to turn off the slip suppression control is given by such a switch, the battery may be charged with excessive electric power due to the power generation of the generator depending on the operating state of the engine or the generator. When the battery is charged with such excessive power, deterioration of the battery may be promoted when the maximum allowable power for charging the battery is relatively small, such as when the battery is cold.
本発明の車両およびその制御方法は、蓄電装置の劣化を抑制することを目的とする。 An object of the vehicle and the control method of the present invention is to suppress deterioration of the power storage device.
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と駆動輪に接続された駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するか否かを指示するスリップ抑制指示スイッチと、
前記駆動輪の空転によるスリップを検出するスリップ検出手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記スリップ抑制指示スイッチにより前記スリップ抑制制御の実行が指示されていないときに前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記設定された入力制限が所定電力以上であるときには前記スリップ抑制制御を実行せずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記設定された入力制限が前記所定電力未満であるときには前記スリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらず前記スリップ抑制制御が実行されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An internal combustion engine;
Power is applied to the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, a drive shaft connected to the drive wheels, and a third shaft. 3-axis power input / output means for input / output;
A generator capable of inputting and outputting power to the third shaft;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
A slip suppression instruction switch for instructing whether or not to execute slip suppression control for suppressing slip due to idling of the drive wheel;
Slip detecting means for detecting slip due to idling of the drive wheel;
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means;
Requested driving force setting means for setting a requested driving force required for the drive shaft based on an operation of the driver;
When slip is detected by the slip detection means when execution of the slip suppression control is not instructed by the slip suppression instruction switch, the slip suppression control is executed when the set input limit is a predetermined power or more. Without controlling the internal combustion engine, the generator and the motor so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft, and the set input limit is less than the predetermined power. In some cases, the slip suppression control is executed regardless of an instruction from the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. Control means for controlling the electric motor;
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定し、運転者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、スリップ抑制指示スイッチによりスリップ抑制制御の実行が指示されていないときにスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、設定された入力制限が所定電力以上であるときにはスリップ抑制制御を実行せずに設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、運転者の意図に即した走行をすることができる。一方、設定された入力制限が所定電力未満であるときにはスリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらずスリップ抑制制御が実行されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。駆動輪の空転によるスリップが発生すると、スリップが解消するときに発電機の回転数が急増して発電機や電動機の駆動状態によっては蓄電手段が大きな電力で充電されることがある。このとき、設定された入力制限が比較的小さいとこうした大きな電力による蓄電手段の充電により蓄電手段の劣化が促進されてしまうことがあるが、設定された入力制限が所定電力未満であるときにスリップ抑制制御を実行することにより発電機の回転数の急増が抑制されるから、蓄電手段が大きな電力で充電されることにより生じる蓄電手段の劣化を抑制することができる。ここで、「所定電力」には、スリップの程度に基づいて設定するものとしてもしてもよく、スリップが発生してからスリップが解消して車両が定常的な駆動状態に戻るまでに蓄電手段を充電する平均的な電力の最大値が含まれる。 In the vehicle according to the present invention, the input restriction is set as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means, and the required driving force required for the drive shaft is set based on the operation of the driver When slip detection is detected by the slip detection means when the slip suppression instruction switch does not instruct execution of the slip suppression control, the slip suppression control is not executed when the set input limit is equal to or greater than the predetermined power. The internal combustion engine, the generator, and the motor are controlled so that a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. Thereby, it can drive | work according to a driver | operator's intention. On the other hand, when the set input limit is less than the predetermined power, the slip suppression control is executed regardless of the instruction by the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. The engine, generator and motor are controlled. When slipping occurs due to idling of the drive wheels, the rotational speed of the generator rapidly increases when the slip is eliminated, and the power storage means may be charged with large electric power depending on the driving state of the generator or the motor. At this time, if the set input limit is relatively small, the charging of the power storage unit by such a large amount of power may promote the deterioration of the power storage unit. However, when the set input limit is less than the predetermined power, slipping occurs. By executing the suppression control, a rapid increase in the number of revolutions of the generator is suppressed, so that deterioration of the power storage means that occurs when the power storage means is charged with large electric power can be suppressed. Here, the “predetermined electric power” may be set based on the degree of slip, and the power storage means may be set after the slip occurs until the vehicle returns to a steady driving state after the slip is eliminated. Includes the maximum average power to charge.
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として前記電動機から前記駆動軸に出力される動力を制限する制御を実行する手段であるものとすることもできるし、前記駆動輪に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として前記制動力付与手段により前記駆動輪に制動力が付与される制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機や制動力付与手段を用いてスリップを抑制することができる。 In such a vehicle of the present invention, the control means may be means for executing control for limiting power output from the electric motor to the drive shaft as the slip suppression control. Braking force applying means capable of applying braking force is provided, and the control means is means for executing control for applying braking force to the drive wheel by the braking force applying means as the slip suppression control. You can also. If it carries out like this, a slip can be suppressed using an electric motor and braking force provision means.
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動輪に接続された駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記駆動輪の空転によるスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するか否かを指示するスリップ抑制指示スイッチと、を備える車両の制御方法であって、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記スリップ抑制指示スイッチにより前記スリップ抑制制御の実行が指示されていないときに前記駆動輪の空転によるスリップが発生したとき、前記設定された入力制限が所定電力以上であるときには前記スリップ抑制制御を実行せずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記設定された入力制限が前記所定電力未満であるときには前記スリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらず前記スリップ抑制制御が実行されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine, an output shaft of the internal combustion engine, a drive shaft connected to a drive wheel, and a third shaft, which are connected to three shafts and the remaining power based on power input / output to / from any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the shaft, a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft, an electric motor capable of outputting power to the drive shaft, the generator and the electric motor And a power storage means capable of exchanging electric power, and a slip suppression instruction switch for instructing whether or not to execute slip suppression control for suppressing slip due to idling of the drive wheels,
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means;
Requested driving force setting means for setting a requested driving force required for the drive shaft based on an operation of the driver;
When slippage due to idling of the drive wheel occurs when the slip suppression instruction switch does not instruct execution of the slip suppression control, the slip suppression control is executed when the set input limit is equal to or greater than a predetermined power. Without controlling the internal combustion engine, the generator and the motor so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft, and the set input limit is less than the predetermined power. In some cases, the slip suppression control is executed regardless of an instruction from the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. The gist is to control the motor.
この本発明の車両では、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定し、運転者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、スリップ抑制指示スイッチによりスリップ抑制制御の実行が指示されていないときに駆動輪の空転によるスリップが発生したとき、設定された入力制限が所定電力以上であるときにはスリップ抑制制御を実行せずに設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、運転者の意図に即した走行をすることができる。一方、設定された入力制限が所定電力未満であるときにはスリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらずスリップ抑制制御が実行されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。駆動輪の空転によるスリップが発生すると、スリップが解消するときに発電機の回転数が急増して発電機や電動機の駆動状態によっては蓄電手段が大きな電力で充電されることがある。このとき、設定された入力制限が比較的小さいとこうした大きな電力による蓄電手段の充電により蓄電手段の劣化が促進されてしまうことがあるが、設定された入力制限が所定電力未満であるときにスリップ抑制制御を実行することにより発電機の回転数の急増が抑制されるから、蓄電手段が大きな電力で充電されることにより生じる蓄電手段の劣化を抑制することができる。ここで、「所定電力」には、スリップの程度に基づいて設定するものとしてもしてもよく、スリップが発生してからスリップが解消して車両が定常的な駆動状態に戻るまでに蓄電手段を充電する平均的な電力の最大値が含まれる。 In the vehicle according to the present invention, the input restriction is set as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means, and the required driving force required for the drive shaft is set based on the operation of the driver When slippage due to idling of the drive wheels occurs when the slip suppression instruction switch is not instructed to execute slip suppression control, slip suppression control is not performed when the set input limit is greater than or equal to a predetermined power. The internal combustion engine, the generator, and the motor are controlled so that a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. Thereby, it can drive | work according to a driver | operator's intention. On the other hand, when the set input limit is less than the predetermined power, the slip suppression control is executed regardless of the instruction by the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. The engine, generator and motor are controlled. When slipping occurs due to idling of the drive wheels, the rotational speed of the generator rapidly increases when the slip is eliminated, and the power storage means may be charged with large electric power depending on the driving state of the generator or the motor. At this time, if the set input limit is relatively small, the charging of the power storage unit by such a large amount of power may promote the deterioration of the power storage unit. However, when the set input limit is less than the predetermined power, slipping occurs. By executing the suppression control, a rapid increase in the number of revolutions of the generator is suppressed, so that deterioration of the power storage means that occurs when the power storage means is charged with large electric power can be suppressed. Here, the “predetermined electric power” may be set based on the degree of slip, and the power storage means may be set after the slip occurs until the vehicle returns to a steady driving state after the slip is eliminated. Includes the maximum average power to charge.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、駆動輪39a,39bや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ92と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して、最終的には車両の駆動輪39a,39bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70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の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
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。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度
Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50の入出力制限Win,Woutを演算したりしている。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図2に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図3にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。
The
ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ90の圧力(ブレーキ圧)と車速Vとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みに無関係に、駆動輪39a,39bや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ92の作動により駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)94により制御されている。ブレーキECU94は、図示しない信号ラインにより、駆動輪39a,39bや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪39a,39bや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを抑制するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪39a,39bのいずれかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。ブレーキECU94は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってブレーキアクチュエータ92を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ92の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,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,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,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,車速センサ88からの車速V,駆動輪39a,39bの回転軸に取り付けられた車輪速センサ89b,89cからの車輪速Vl,Vr,運転席近傍に設けられたトラクションコントロールをオフするTRCオフスイッチ89aからのTRCオフ信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータ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やモータECU40,バッテリECU52,ブレーキECU94と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1
とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
And the motor MG2 convert the torque to be output to the
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、運転者によりトラクションコントロールをオフにする指示がなされているときの動作について説明する。ここで、運転者によりトラクションコントロールをオフにする指示がなされる場合として、例えば、スタックしている車両を脱出させるときや運転者が駆動輪を空転させて俊敏な加速を要求しているときなどがある。図4はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動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、TRCオフスイッチ89aからTRCオフ信号が入力されているときに所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、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や車速センサ88からの車速V,車輪速センサ89b,89cからの車輪速Vl,Vr,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,モータMG2の回転角加速度α,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、モータMG2の回転角加速度αは、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
When the drive control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図5に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS120)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図6に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS )。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図Cに示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
こうしてトルク指令Tm1*を設定すると、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(3)により計算して(ステップS140)、車両がスリップしている際中であるか否かを判定する(ステップS150)。この判定は、車輪速Vl,Vrに基づく車速と車速センサ88からの車速Vとを比較して、車輪速Vl,Vrに基づく車速から車速Vを減じた値が車両がスリップしている判断可能な下限値としての所定閾値以上のときに駆動輪39a,39bの空転によるスリップが発生していると判断するものとする。駆動輪39a,39bの空転によるスリップが発生していないときには、続いて、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS170)、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。ここで、式(3)は、図7の共線図から容易に導くことができる。
When the torque command Tm1 * is set in this way, the torque command Tm1 * set to the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (6)
こうしてエンジン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*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS200)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうして駆動輪39a,39bの空転によるスリップが発生しないときには、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
一方、駆動輪39a,39bの空転によるスリップが発生しているときには(ステップS150)、続いて、入力制限Winの絶対値、すなわち、バッテリ50を充電する際の最大許容電力と閾値Wthとを比較する(ステップS160)。ここで、閾値Wthは、スリップを抑制するための制御を実行ししないときに、スリップが解消してから車両が定常的な駆動状態に戻るまでにバッテリ50を充電する平均的な電力の最大値を予め実験により求めておき、こうした最大値より若干高い値として設定されている。ステップS160の処理でこうした判定を行なうのは以下の理由に基づく。図9は、駆動輪39a,39bの空転によるスリップが生じているときの動力分配統合機構30の各回転要素の回転数の関係の一例を示す共線図である。図中、実線はスリップ前の各回転要素の回転数の関係の一例を示しており、破線はスリップが発生したときの各回転要素の回転数の関係の一例を示しており、一点鎖線はスリップが解消したときの各回転要素の回転数の関係の一例を示している。今、TRCオフスイッチ89aによりトラクションコントロールをオフにする指示がなされているときのことを考えているから、ここでは、スリップを抑制するための制御が行なわれない場合について考える。図中破線で示すように駆動輪39a,39bに空転によるスリップが生じて、その後図中一点鎖線で示すようにスリップが解消すると、駆動軸36としてリングギヤ軸32aの回転数の急減に伴ってモータMG1の回転数Nm1が急増するが、モータMG1が過回転になるのを抑制するためにモータMG1の回転数Nm1を小さくする方向(図中、下向き)のトルクを出力するとモータMG1の発電によってバッテリ50が大きな電力で充電されることがある。このとき、入力制限Winの絶対値、すなわち、バッテリ50を充電する際の最大許容電力が比較的大きいときにはモータMG1の発電による電力が入力制限Winを超えないが、バッテリの温度の低い場合など入力制限Winの絶対値、すなわち、バッテリ50を充電する際の最大許容電力が比較的小さいときにはこうした充電電力が入力制限Winを超えてしまい、バッテリ50の劣化が促進されることがあるからである。
On the other hand, when slipping due to idling of the
入力制限Winの絶対値が閾値Wth以上であるときには(ステップS160)、バッテリ50にモータMG1の発電電力を受け入れる余裕があり、スリップを抑制しなくともバッテリ50の劣化が促進されないと判断して、ステップS170〜S200の処理を実行して、本ルーチンを終了する。こうしてスリップが生じていても入力制限Winの絶対値が閾値Wth以上であるときには、エンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力する制御を行なうため、運転者の意図に沿った走行をすることができる。
When the absolute value of the input limit Win is greater than or equal to the threshold value Wth (step S160), it is determined that the
一方、入力制限Winの絶対値が閾値Wth未満であるときには(ステップS160)、スリップが発生するとバッテリ50にモータMG1の発電電力を受け容れることができないことがあると判断して、バッテリ50の入力制限Winを用いてモータMG2から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Tm2minを式(4)により計算すると共にモータMG2の回転角加速度αに基づいてモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tm2maxを設定する(ステップS180)。ここで、トルク制限Tm2maxの設定は、実施例では、回転角加速度αとトルク制限Tm2maxとの関係を予め定めてトルク上限設定用マップとしてROM74に記憶しておき、回転角加速度αが与えられるとマップから対応するトルク制限Tm2maxを導出して設定するものとした。トルク上限設定用マップの一例を図9に示す。実施例では、回転角加速度αが大きくなるほど、すなわち、スリップの程度が大きくなるほどトルク制限Tm2maxが小さくなるよう設定するものとした。こうして、トルク制限Tm2min,Tm2maxを設定すると、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定して、設定した目標回転数Ne*や目標トルクTe*,トルク指令Tm1*,Tm2*をそれぞれエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS190,200)、本ルーチンを終了する。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を回転角加速度αが大きくなるほど小さく設定されるトルク制限Tm2maxで制限することにより、スリップを抑制することができる。スリップが抑制されるとスリップの解消に伴うリングギヤ軸32aの回転数の急減が抑制されるから、モータMG1の回転数Nm1の急増が抑制されてモータMG1の発電電力が小さくなるため、バッテリ50が過大な電力で充電されるのを抑制することができ、バッテリ50の劣化を抑制することができる。
On the other hand, when the absolute value of the input limit Win is less than the threshold value Wth (step S160), when the slip occurs, it is determined that the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、TRCオフスイッチ89aによりトラクションコントロールをオフにする指示がなされているときにスリップが発生した場合において、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth未満であるときには、モータMG2からの出力されるトルクを制限してスリップを抑制することによってバッテリ50が過大な電力で充電されるのを抑制することができ、バッテリ50の劣化を抑制することができる。一方、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth以上のときにはこうしたスリップを抑制する制御を行なわないから、運転者の意図に沿った走行を行なうことができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転角加速度αが大きくなるほどモータMG2から出力されるトルクを制限することにより駆動輪39a,39bの空転によるスリップを抑制するものとしたが、スリップを抑制する制御としてこうした制御に限定されるものではなく、例えば、ブレーキアクチュエータ92を作動させて駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に制動力を作用させることによりスリップを抑制してもよいし、モータMG2から出力されるトルクを制限すると共にブレーキアクチュエータ92を作動させて駆動輪39a,39bに制動力を付与することによりスリップを抑制するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転角加速度αに基づいてスリップの発生を判定するものとしたが、スリップの発生を判定できる方法であるならば如何なる方法で判定してもよく、例えば、駆動輪39a,39bに取り付けた車輪速センサからの車輪速と車速Vとを用いてスリップの発生を判定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、上述した式(4),(5)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定したが、この他、モータMG2の回転数Nm2や予想モータ回転数Nm2estを用いてバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*Tm2*を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図10における車輪39c,39dに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。 Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It does not matter as a form of vehicles other than a vehicle. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a vehicle.
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、
動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、
TRCオフスイッチ89aが「スリップ抑制指示スイッチ」に相当し、スリップが発生しているか否かを判定する図4のTRCオフ時駆動制御ルーチンのステップS150の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「スリップ検出手段」に相当し、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づくバッテリ50の残容量(SOC)とバッテリ50の電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算するバッテリECU52が「入出力制限設定手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図4のTRCオフ時駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、スリップが発生しているときに、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth以上であるときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と設定すると共にモータMG1,MG2トルク指令Tm1*,Tm2*を設定する図4のTRCオフ時駆動制御ルーチンのステップS110〜S170,S190,S200の処理やバッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth未満であるときにモータMG2から出力されるトルクを制限することによりスリップを抑制しながら駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と設定すると共にモータMG1,MG2トルク指令Tm1*,Tm2*を設定する図2のTRCオフ時駆動制御ルーチンのステップS110〜S160,S180〜S200の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と第3の軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「スリップ抑制指示手段」としては、運転者の操作によりトラクションコントロールをオフにするTRCオフスイッチ89aに限定されるものではなく、トルクションコントロールのオンオフを切り替えるスイッチや押圧操作によりトラクションコントールをオフにしたりオンオフを切り替えるボタンなど、駆動輪の空転によるスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するか否かを指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「スリップ検出手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70に限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットより構成されるなどとしてもよい。また、「スリップ検出手段」としては、車速センサ88からの車速Vと車輪速Vl,Vrとに基づいてスリップを判定するハイブリッド用電子制御ユニット70に限定されるものではなく、車輪速Vl,Vrと従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいてスリップを検出するものやモータMG2の回転角加速度αに基づいてスリップを検出するものなど、駆動輪の空転によるスリップを検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「入出力制限設定手段」としては、バッテリ50の残容量(SOC)とバッテリ50の電池温度Tbとに基づいて入出力制限Win,Woutを演算するものに限定されるものではなく、残容量(SOC)や電池温度Tbの他に例えばバッテリ50の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充放電を許容する最大許容電力としての入出力制限を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth以上であるときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と設定すると共にモータMG1,MG2トルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御し、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wth未満であるときにモータMG2から出力されるトルクを制限することによりスリップを抑制しながら駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と設定すると共にモータMG1,MG2トルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定するものではなく、スリップ抑制指示スイッチによりスリップ抑制制御の実行が指示されていないときにスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、設定された入力制限が所定電力以上であるときにはスリップ抑制制御を実行せずに設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、設定された入力制限が所定電力未満であるときにはスリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらずスリップ抑制制御が実行されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。さらに、「制御手段」としては、スリップ抑制指示スイッチによりスリップ抑制制御の実行が指示されていないときにスリップ検出手段によりスリップが検出されないときには、設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものなどなど如何なる制御を行なうものとしても構わない。そして、「制御手段」としては、スリップ抑制指示スイッチによりスリップ抑制制御の実行が指示されているときには、スリップ抑制制御が実行されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するなどスリップを抑制する制御するものであれば如何なるものとしても構わない。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最良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。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
The power distribution and
The TRC off
以上、本発明を実施するための最良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。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、車両の製造業等に利用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle manufacturing industry or the like.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、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、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、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、89a TRCオフスイッチ、89b,89c 車輪速センサ、90 ブレーキマスターシリンダ、92 ブレーキアクチュエータ、94 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、96a〜96d ブレーキホイールシリンダ、MG1,MG2 モータ。 20,120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integrated mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear Shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 39a, 39b drive wheel, 39c, 39d wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 Temperature Sensor, 52 Battery Electronic Control Unit (Battery ECU), 54 Power Line, 60 Gear Mechanism, 62 Differential Gear, 70 Hybrid Electronic Control Unit, 72 CPU, 74 ROM, 7 6 RAM, 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, 89a TRC off switch, 89b, 89c wheel speed Sensor, 90 Brake master cylinder, 92 Brake actuator, 94 Brake electronic control unit (brake ECU), 96a-96d Brake wheel cylinder, MG1, MG2 motor.
Claims (4)
前記内燃機関の出力軸と駆動輪に接続された駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するか否かを指示するスリップ抑制指示スイッチと、
前記駆動輪の空転によるスリップを検出するスリップ検出手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記スリップ抑制指示スイッチにより前記スリップ抑制制御の実行が指示されていないときに前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記設定された入力制限が所定電力以上であるときには前記スリップ抑制制御を実行せずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記設定された入力制限が前記所定電力未満であるときには前記スリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらず前記スリップ抑制制御が実行されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。 An internal combustion engine;
Power is applied to the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, a drive shaft connected to the drive wheels, and a third shaft. 3-axis power input / output means for input / output;
A generator capable of inputting and outputting power to the third shaft;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
A slip suppression instruction switch for instructing whether or not to execute slip suppression control for suppressing slip due to idling of the drive wheel;
Slip detecting means for detecting slip due to idling of the drive wheel;
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means;
Requested driving force setting means for setting a requested driving force required for the drive shaft based on an operation of the driver;
When slip is detected by the slip detection means when execution of the slip suppression control is not instructed by the slip suppression instruction switch, the slip suppression control is executed when the set input limit is a predetermined power or more. Without controlling the internal combustion engine, the generator and the motor so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft, and the set input limit is less than the predetermined power. In some cases, the slip suppression control is executed regardless of an instruction from the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. Control means for controlling the electric motor;
A vehicle comprising:
前記駆動輪に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として前記制動力付与手段により前記駆動輪に制動力が付与される制御を実行する手段である
車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
A braking force applying means capable of applying a braking force to the drive wheel;
The control means is means for executing a control in which a braking force is applied to the drive wheel by the braking force applying means as the slip suppression control.
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の最大許容電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
運転者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記スリップ抑制指示スイッチにより前記スリップ抑制制御の実行が指示されていないときに前記駆動輪の空転によるスリップが発生したとき、前記設定された入力制限が所定電力以上であるときには前記スリップ抑制制御を実行せずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記設定された入力制限が前記所定電力未満であるときには前記スリップ抑制指示スイッチによる指示に拘わらず前記スリップ抑制制御が実行されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する
車両の制御方法。 An internal combustion engine, an output shaft of the internal combustion engine, a drive shaft connected to a drive wheel, and a third shaft, which are connected to three shafts and the remaining power based on power input / output to / from any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the shaft, a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft, an electric motor capable of outputting power to the drive shaft, the generator and the electric motor And a power storage means capable of exchanging electric power, and a slip suppression instruction switch for instructing whether or not to execute slip suppression control for suppressing slip due to idling of the drive wheels,
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum allowable power when charging the power storage means based on the state of the power storage means;
Requested driving force setting means for setting a requested driving force required for the drive shaft based on an operation of the driver;
When slippage due to idling of the drive wheel occurs when the slip suppression instruction switch does not instruct execution of the slip suppression control, the slip suppression control is executed when the set input limit is equal to or greater than a predetermined power. Without controlling the internal combustion engine, the generator and the motor so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft, and the set input limit is less than the predetermined power. In some cases, the slip suppression control is executed regardless of an instruction from the slip suppression instruction switch, and the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. A vehicle control method for controlling an electric motor.
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