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JP5011500B2 - Motor / generator control device for hybrid vehicle - Google Patents

Motor / generator control device for hybrid vehicle Download PDF

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JP5011500B2
JP5011500B2 JP2007002140A JP2007002140A JP5011500B2 JP 5011500 B2 JP5011500 B2 JP 5011500B2 JP 2007002140 A JP2007002140 A JP 2007002140A JP 2007002140 A JP2007002140 A JP 2007002140A JP 5011500 B2 JP5011500 B2 JP 5011500B2
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motor
generator
regenerative torque
power generation
upper limit
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宗利 上野
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Description

本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することが
でき、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エン
ジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、特に、モータ/ジェネレータで発電する際に最適なトルク制御を目指すことを目的とする。
The present invention can be driven not only by the engine but also by power from the motor / generator, and by electric power (EV) mode in which the vehicle travels only by power from the motor / generator, and by power from both the engine and the motor / generator. The present invention relates to a hybrid vehicle having a hybrid traveling (HEV) mode capable of traveling, and in particular, aims at optimal torque control when generating power with a motor / generator.

上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型
式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これ
らエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネ
レータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータお
よび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わり
に有した構成になるものである。
Conventionally, various types of hybrid drive apparatuses used in the hybrid vehicle as described above have been proposed. As one of them, the one described in Patent Document 1 is known.
The hybrid drive device includes a first clutch that is coupled to a shaft that directs engine rotation to a transmission, includes a motor / generator between the engine and the transmission, and that removably couples the engine and the motor / generator. In addition, instead of the torque converter, the motor / generator and the transmission output shaft are detachably coupled to each other.

かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、第1クラッチを解放すると
共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電
気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。
When the hybrid vehicle having such a hybrid drive device disengages the first clutch and engages the second clutch, the hybrid vehicle is in an electric travel (EV) mode that travels only by the power from the motor / generator, and the first clutch and the second clutch When both the clutches are engaged, a hybrid running (HEV) mode that can run with power from both the engine and the motor / generator can be set.

ところで、モータ/ジェネレータがモータとして運転する場合に、モータ/ジェネレータはトルクを出力する。このトルクを駆動トルクという。モータ/ジェネレータはジェネレータとして運転する場合に、モータ/ジェネレータにトルクを入力する。このトルクを回生トルクという。ハイブリッド車両の特長として、走行中に車輪側からモータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電を行うことにより、エネルギーを回収することができる。走行回生発電を適宜行えば、エンジンを駆動する必要がなくなり、燃料消費率が向上する。
一方で、走行回生発電を行うべきではない走行シーン、例えば暖気運転中や、道路渋滞中など、にもかかわらず電力を必要とする場合には、エンジン側からモータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電を行うことにより、電力不足を解消したり、バッテリの蓄電状態SOC(充電率ともいう)を高くしたりする。この場合、エンジンは燃料を消費する。
走行回生発電またはエンジン発電のいずれにせよ、回生トルクの上限値はある一定値に設定されている。
特開平11−082260号公報
By the way, when the motor / generator operates as a motor, the motor / generator outputs torque. This torque is called drive torque. When the motor / generator operates as a generator, torque is input to the motor / generator. This torque is called regenerative torque. As a feature of the hybrid vehicle, energy can be recovered by performing traveling regenerative power generation that generates power by inputting regenerative torque to the motor / generator from the wheel side during traveling. If traveling regenerative power generation is appropriately performed, it is not necessary to drive the engine, and the fuel consumption rate is improved.
On the other hand, when power is required despite the driving scene where driving regenerative power generation should not be performed, such as during warm-up operation or traffic jams, regenerative torque is input from the engine to the motor / generator. By performing engine power generation to generate power, the power shortage is solved, or the battery storage state SOC (also referred to as charge rate) of the battery is increased. In this case, the engine consumes fuel.
Regardless of the traveling regenerative power generation or the engine power generation, the upper limit value of the regenerative torque is set to a certain constant value.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-082260

しかし、上記従来のように、エネルギーを回収して燃料消費率を向上することができるハイブリッド車両にあっては、なおも以下に説明するような問題を生ずる。つまりモータ/ジェネレータの起電力を直流に変換するインバータには、回生トルクおよび発電時間に比例した負荷がかかる。このため、不必要に大きな回生トルクをモータ/ジェネレータへ長時間入力し続ければ、インバータには過度の負担が生じるし、ひいてはインバータの耐久性を損ねてしまう。
かといって回生トルクの上限値を常態で低く設定するのでは、電力不足に陥る場合もある。
However, in the hybrid vehicle that can recover the energy and improve the fuel consumption rate as in the conventional case, problems as described below still occur. That is, the inverter that converts the electromotive force of the motor / generator into direct current is subjected to a load proportional to the regenerative torque and the power generation time. For this reason, if an unnecessarily large regenerative torque is continuously input to the motor / generator for an extended period of time, an excessive burden is generated on the inverter, and eventually the durability of the inverter is impaired.
However, if the upper limit value of the regenerative torque is set low in a normal state, there may be a shortage of power.

本発明は、上述の実情に鑑み、インバータに過度の負担をかけることなく、ハイブリッド車両の運転状態および走行状態に応じてより好適に発電を行うことができるモータ/ジェネレータ制御を提案するものである。   In view of the above circumstances, the present invention proposes a motor / generator control capable of generating power more appropriately in accordance with the driving state and traveling state of a hybrid vehicle without imposing an excessive burden on the inverter. .

この目的のため本発明によるハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置は、請求項1に記載のごとく、
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、前記エンジン側から前記モータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪側からモータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能であり、前記モータ/ジェネレータの起電力はインバータで直流に変換され、バッテリに蓄電するハイブリッド車両において、
前記車輪側と前記モータ/ジェネレータとを有段変速機で駆動結合し、
前記エンジン発電を行っているか、または走行回生発電を行っているかを判断し、前記走行回生発電を行っている場合、前記回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を変速段に応じて設定し、前記エンジン発電を行っている場合、前記回生トルク上限値を車速に応じて設定することを特徴としたものである。
For this purpose, a motor / generator control device for a hybrid vehicle according to the present invention comprises:
Engine power generation including an engine and a motor / generator as a power source, and generating power by inputting regenerative torque from the engine side to the motor / generator, and traveling regenerative power generation generating power by inputting regenerative torque from the wheel side to the motor / generator In the hybrid vehicle in which the electromotive force of the motor / generator is converted into direct current by an inverter and stored in a battery ,
The wheel side and the motor / generator are drivingly coupled with a stepped transmission,
It is determined whether the engine power generation is being performed or the traveling regenerative power generation is being performed, and when the traveling regenerative power generation is being performed, a regenerative torque upper limit value that defines an upper limit of the regenerative torque is set according to a gear position. When the engine power generation is performed, the regenerative torque upper limit value is set according to the vehicle speed .

かかる本発明の構成によれば、回生トルク上限値を、前記エンジン発電と前記走行回生発電とで異ならせたため、回生トルクの上限値を常態で高く設定する従来例と比べて、インバータの耐久性を損なうことがない。また、回生トルクの上限値を常態で低く設定する従来例と比べ、電力不足を解消することができる。   According to such a configuration of the present invention, since the upper limit value of the regenerative torque is made different between the engine power generation and the traveling regenerative power generation, the durability of the inverter is higher than that of the conventional example in which the upper limit value of the regenerative torque is normally set high. Will not be damaged. Further, compared with the conventional example in which the upper limit value of the regenerative torque is set to be low in a normal state, the power shortage can be solved.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明のモータ/ジェネレータ制御装置を適用可能なハイブリッド駆動装置を具えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーンを示し、1はエンジン、2は駆動車輪(後輪)である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様に
エンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1(クランクシャフト1a)からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 shows a power train of a front engine / rear wheel drive hybrid vehicle equipped with a hybrid drive device to which the motor / generator control device of the present invention can be applied, where 1 is an engine and 2 is a drive wheel (rear wheel). is there.
In the power train of the hybrid vehicle shown in FIG. 1, the automatic transmission 3 is arranged in tandem at the rear of the engine 1 in the longitudinal direction of the vehicle in the same manner as a normal rear wheel drive vehicle, and the engine 1 (crankshaft 1a) is rotated. A motor / generator 5 is provided in combination with the shaft 4 that transmits to the input shaft 3a of the automatic transmission 3.

モータ/ジェネレータ5は、モータとして作用したり、ジェネレータ(発電機)として作
用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
The motor / generator 5 functions as a motor or a generator (generator), and is disposed between the engine 1 and the automatic transmission 3.
More specifically, a first clutch 6 is inserted between the motor / generator 5 and the engine 1 and, more specifically, between the shaft 4 and the engine crankshaft 1a, and the engine 1 and the motor / generator 5 are disconnected by the first clutch 6. Join as possible.
Here, the first clutch 6 is assumed to be capable of continuously changing the transmission torque capacity. For example, the first clutch 6 is a wet type engine that can change the transmission torque capacity by continuously controlling the clutch hydraulic oil flow rate and the clutch hydraulic pressure with a proportional solenoid. It consists of a plate clutch.

モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に、より詳しくは、軸4と変速機入力軸3aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および自動変速機3間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
More specifically, a second clutch 7 is inserted between the motor / generator 5 and the automatic transmission 3 and more specifically between the shaft 4 and the transmission input shaft 3a. The second clutch 7 causes the motor / generator 5 and the automatic transmission to be inserted. 3 are separably connected.
Similarly to the first clutch 6, the second clutch 7 can be continuously changed in transmission torque capacity. For example, the proportional torque solenoid can continuously control the clutch hydraulic oil flow rate and clutch hydraulic pressure to change the transmission torque capacity. It consists of possible wet multi-plate clutch.

自動変速機3は、2003年1月、日産自動車(株)発行「スカイライン新型車(CV35型車)解説書」第C−9頁〜第C−22頁に記載されたと同じものとし、複数の摩擦要素(クラッチやブレーキ等)を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路(変速段)を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、
車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、現在の変速段から目標変速段へ無段階にさせることができる変速機であってもよいのは言うまでもない。
The automatic transmission 3 is the same as that described in pages C-9 to C-22 on the "Skyline New Car (CV35) Manual" issued by Nissan Motor Co., Ltd. in January 2003. By selectively engaging and releasing friction elements (such as clutches and brakes), the transmission system path (shift stage) is determined by the combination of engagement and release of these friction elements.
Therefore, the automatic transmission 3 shifts the rotation from the input shaft 3a at a gear ratio corresponding to the selected shift speed and outputs it to the output shaft 3b.
This output rotation is distributed and transmitted to the left and right rear wheels 2 by the differential gear device 8,
It is used for vehicle travel.
However, it is needless to say that the automatic transmission 3 is not limited to the stepped type as described above, and may be a transmission that can be continuously changed from the current shift stage to the target shift stage.

上記した図1のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・
低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
In the power train of FIG. 1 described above, low load /
When the electric travel (EV) mode used at the low vehicle speed is required, the first clutch 6 is released, the second clutch 7 is engaged, and the automatic transmission 3 is set in the power transmission state.

この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行(EV走行)させることができる。
When the motor / generator 5 is driven in this state, only the output rotation from the motor / generator 5 reaches the transmission input shaft 3a, and the automatic transmission 3 changes the rotation to the input shaft 3a to the selected shift speed. The speed is changed according to the speed and output from the transmission output shaft 3b.
Then, the rotation from the transmission output shaft 3b reaches the rear wheel 2 via the differential gear device 8, and the vehicle can be electrically driven (EV traveling) only by the motor / generator 5.

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ6を締結し、モータ/ジェネレータ5をエンジンスタータとして用いてエンジン1を始動する。そして第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結した状態で、自動変速機3を動力伝達状態にする。
この状態では、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行(HEV走行)させることができる。
When a hybrid travel (HEV travel) mode used for high speed travel or heavy load travel is required, the first clutch 6 is engaged, and the engine 1 is started using the motor / generator 5 as an engine starter. Then, with the first clutch 6 and the second clutch 7 both engaged, the automatic transmission 3 is brought into a power transmission state.
In this state, the output rotation from the engine 1, or both the output rotation from the engine 1 and the output rotation from the motor / generator 5 reach the transmission input shaft 3a, and the automatic transmission 3 is connected to the input shaft 3a. Is rotated according to the currently selected shift speed and output from the transmission output shaft 3b.
The rotation from the transmission output shaft 3b then reaches the rear wheel 2 via the differential gear device 8, and the vehicle can be hybrid-driven (HEV-driven) by both the engine 1 and the motor / generator 5.

かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。   In such HEV traveling, when the engine 1 is operated with the optimal fuel efficiency, if the energy becomes surplus, the surplus energy is converted into electric power by operating the motor / generator 5 as a generator by this surplus energy, and this generated power is converted into electric power. By accumulating power to be used for driving the motor of the motor / generator 5, the fuel consumption of the engine 1 can be improved.

なお図1では、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第1クラッチ7を、モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に介在させたが、
図2に示すように、第2クラッチ7を自動変速機3およびディファレンシャルギヤ装置8間に介在させても、同様に機能させることができる。
In FIG. 1, the first clutch 7 for releasably coupling the motor / generator 5 and the drive wheel 2 is interposed between the motor / generator 5 and the automatic transmission 3,
As shown in FIG. 2, even if the second clutch 7 is interposed between the automatic transmission 3 and the differential gear device 8, the same function can be achieved.

また、図1および図2では第2クラッチ7として専用のものを自動変速機3の前、若しくは、後に追加することとしたが、
この代わりに第2クラッチ7として、図3に示すごとく自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するようにしてもよい。
この場合、第2クラッチ7が前記したモード選択機能を果たすのに加えて、この機能を果たすよう締結される時に自動変速機を動力伝達状態にすることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。
In addition, in FIG. 1 and FIG. 2, a dedicated second clutch 7 is added before or after the automatic transmission 3,
Instead, as the second clutch 7, as shown in FIG. 3, a friction element for selecting a forward shift stage or a friction element for selecting a reverse shift stage existing in the automatic transmission 3 may be used.
In this case, in addition to the second clutch 7 fulfilling the mode selection function described above, the automatic transmission is put into a power transmission state when engaged to fulfill this function, and a dedicated second clutch is not required and the cost is reduced. The top is very advantageous.

図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図4に示すようなシステムにより制御する。   The engine 1, the motor / generator 5, the first clutch 6, and the second clutch 7 constituting the power train of the hybrid vehicle shown in FIGS. 1 to 3 are controlled by a system as shown in FIG.

図4の制御システムは、パワートレーンの動作点(トルクおよび回転数)を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmと、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。   The control system of FIG. 4 includes an integrated controller 20 that performs integrated control of the operating point (torque and rotation speed) of the power train. The operating point of the power train is set to the target engine torque tTe, the target motor / generator torque tTm, It is defined by the target transmission torque capacity tTc1 of the first clutch 6 and the target transmission torque capacity tTc2 of the second clutch 7.

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
パワートレーンへの要求駆動力を表すアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度APO)を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC(持ち出し可能電力)を検出する蓄電状態センサ16からの信号とを入力する。
In order to determine the operating point of the power train, the integrated controller 20
A signal from the engine rotation sensor 11 for detecting the engine speed Ne;
A signal from the motor / generator rotation sensor 12 for detecting the motor / generator rotation speed Nm;
A signal from the input rotation sensor 13 for detecting the transmission input rotation speed Ni,
A signal from the output rotation sensor 14 that detects the transmission output rotation speed No,
A signal from an accelerator opening sensor 15 that detects an accelerator pedal depression amount (accelerator opening APO) indicating a required driving force to the power train;
A signal from a storage state sensor 16 that detects a storage state SOC (carryable power) of the battery 9 that stores power for the motor / generator 5 is input.

なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転セン
サ12、入力回転センサ13、および出力回転センサ14はそれぞれ、図1〜3に示すように配置することができる。
Among the sensors described above, the engine rotation sensor 11, the motor / generator rotation sensor 12, the input rotation sensor 13, and the output rotation sensor 14 can be arranged as shown in FIGS.

統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、
および変速機出力回転数No(車速VSP)から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード(EVモード、HEVモード)を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算して駆動力制御を行う。
The integrated controller 20 includes the accelerator opening APO, the battery charge state SOC,
In addition, the operation mode (EV mode, HEV mode) that can realize the driving force of the vehicle desired by the driver is selected from the transmission output speed No (vehicle speed VSP), and the target engine torque tTe, target motor / The generator torque tTm, the target first clutch transmission torque capacity tTc1, and the target second clutch transmission torque capacity tTc2 are respectively calculated to perform driving force control.

図5は、統合コントローラ20で演算される制御を示すブロック図である。図5に沿って説明すると、目標駆動トルク演算部100では、図6に例示するマップを参照し、車速VSP(自動変速機3の出力回転数Noに比例)とアクセル開度APOから、目標駆動トルクを算出する。また図7に例示するマップを参照し、車速VSP(自動変速機3の出力回転数Noに比例)とアクセル開度APOから、モータ/ジェネレータアシストトルクを算出する。   FIG. 5 is a block diagram showing the control calculated by the integrated controller 20. Referring to FIG. 5, the target drive torque calculation unit 100 refers to the map illustrated in FIG. 6 and calculates the target drive from the vehicle speed VSP (proportional to the output speed No of the automatic transmission 3) and the accelerator opening APO. Calculate the torque. Further, referring to the map illustrated in FIG. 7, the motor / generator assist torque is calculated from the vehicle speed VSP (proportional to the output rotation speed No of the automatic transmission 3) and the accelerator opening APO.

モード選択部200では、図8に例示するエンジン始動線マップを参照し、
車速VSP(自動変速機3の出力回転数Noに比例)とアクセル開度APOから、運転モード(HEV走行またはEV走行)を演算する。
The mode selection unit 200 refers to the engine start line map illustrated in FIG.
An operation mode (HEV traveling or EV traveling) is calculated from the vehicle speed VSP (proportional to the output rotational speed No of the automatic transmission 3) and the accelerator opening APO.

目標発電出力演算部300では、図9に例示する走行中発電要求出力マップを参照し、蓄電状態SOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図10に太線で示す最良燃費線まで、エンジン回転数NeをそのままにしてエンジントルクTeを上昇させるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して、少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。一例を示すと、現在の動作点が図10中のAであれば、図10中に矢で示す直線がエンジントルクTeを上昇させるために必要な出力である。そして、当該直線に係る必要出力と、上述した目標発電出力とを比較して、少ない出力を要求出力とする。   The target power generation output calculation unit 300 calculates a target power generation output from the state of charge SOC by referring to the traveling power generation request output map illustrated in FIG. Further, from the current operating point to the best fuel consumption line indicated by a bold line in FIG. 10, the output necessary for increasing the engine torque Te while leaving the engine speed Ne is calculated, and compared with the target power generation output, Add less output as required output to engine output. As an example, if the current operating point is A in FIG. 10, a straight line indicated by an arrow in FIG. 10 is an output necessary for increasing the engine torque Te. And the required output which concerns on the said straight line and the target electric power generation output mentioned above are compared, and a small output is made into a request | requirement output.

動作点指令部400では、上述したアクセル開度APO、目標駆動トルク、運転モード、車速VSP、および要求出力を動作点の到達目標として、過渡的な目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2、および目標変速段をそれぞれ演算する。   In the operating point command unit 400, with the accelerator opening APO, the target driving torque, the operation mode, the vehicle speed VSP, and the required output described above as the target of reaching the operating point, the transient target engine torque tTe, target motor / generator torque tTm, A target first clutch transmission torque capacity tTc1, a target second clutch transmission torque capacity tTc2, and a target gear stage are calculated.

変速制御部500では、上述した目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2および目標変速段から、自動変速機3の図示しないコントロールバルブに設けられた各ソレノイドバルブの電流指令を演算し、これらソレノイドバルブを駆動制御する。   The shift control unit 500 calculates the current command of each solenoid valve provided in a control valve (not shown) of the automatic transmission 3 from the above-described target second clutch transmission torque capacity tTc2 and the target shift stage, and drives these solenoid valves. Control.

上述した図5のブロック図に示す制御の中で、目標モータ/ジェネレータトルクtTmが正値の場合はモータ/ジェネレータ5がモータとして動作し駆動トルクを車輪2側に出力する。これに対し、目標モータ/ジェネレータトルクtTmが負値の場合は目標モータ/ジェネレータトルクtTmの絶対値が回生トルクであるからモータ/ジェネレータ5が発電機として動作するよう回生トルクを車輪2側またはエンジン1側の少なくとも一方からモータ/ジェネレータ5に入力する。   In the control shown in the block diagram of FIG. 5 described above, when the target motor / generator torque tTm is a positive value, the motor / generator 5 operates as a motor and outputs drive torque to the wheel 2 side. On the other hand, when the target motor / generator torque tTm is a negative value, the absolute value of the target motor / generator torque tTm is the regenerative torque, so that the regenerative torque is applied to the wheel 2 side or the engine so that the motor / generator 5 operates as a generator. Input to the motor / generator 5 from at least one side.

ただし目標回生トルクはモータ/ジェネレータ5に無制限に入力されるものではなければ、期限を限定することなく長時間にわたり入力されるものではない。モータ/ジェネレータ5の起電力はインバータ10で直流に変換されるところ、インバータ10には回生トルクの大きさと発電時間とをかけ合わせた、謂わば大きさ×時間=面積、に相当する負荷がかかる。このため、インバータ10の性能を超えるほど大きな回生トルクをモータ/ジェネレータ5に入力したり、インバータ10の性能を超えるほど長時間にわたりモータ/ジェネレータ5が発電を行ったりすれば、インバータ10の耐久性を損なってしまう。
そこで統合コントローラ20は図11の制御プログラムによりこの回生トルクに上限値を設定して、上述した面積が大きくならないように発電を制限する。
However, unless the target regenerative torque is not input to the motor / generator 5 without limitation, it is not input over a long period of time without limiting the time limit. When the electromotive force of the motor / generator 5 is converted into direct current by the inverter 10, a load corresponding to the so-called magnitude × time = area obtained by multiplying the magnitude of the regenerative torque and the power generation time is applied to the inverter 10. . Therefore, if the regenerative torque that exceeds the performance of the inverter 10 is input to the motor / generator 5, or if the motor / generator 5 generates power for a long time that exceeds the performance of the inverter 10, the durability of the inverter 10 is increased. Will be damaged.
Therefore, the integrated controller 20 sets an upper limit value for the regenerative torque by the control program of FIG. 11, and limits power generation so that the above-described area does not increase.

まずステップS1ではエンジン1からモータ/ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電するエンジン発電を行っているか、または車輪2からモータ/ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電する走行回生発電を行っているかを判断する。   First, in step S1, engine power generation is performed by inputting regenerative torque from the engine 1 to the motor / generator 5, or running regenerative power generation is performed by inputting regenerative torque from the wheel 2 to the motor / generator 5 to generate electric power. Judgment is made.

走行回生発電を行っている場合ステップS2へ進み、図12に示す図表を参照して、自動変速機3の変速段に応じた回生トルク上限値を設定する。別ないい方をすれば、負側モータ/ジェネレータトルクの下限値を設定する。このため図12には負値でモータ/ジェネレータトルクの下限値を示してある。   When traveling regenerative power generation is being performed, the process proceeds to step S2, and a regenerative torque upper limit value corresponding to the gear position of the automatic transmission 3 is set with reference to the chart shown in FIG. If not, set the lower limit of the negative motor / generator torque. For this reason, the lower limit value of the motor / generator torque is shown as a negative value in FIG.

図12の図表について付言すると、1速および2速のローギヤを選択中は、モータ/ジェネレータ5の回生トルクが自動変速機3で増大されて車輪2で大きな制動トルクとなることから、1速および2速における回生トルク上限値を100[Nm]に設定し、3速以上のハイギヤにおける回生トルク上限値よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。また、1速および2速のローギヤを選択中は、道路渋滞などで走行回生発電を行う頻度が一般的に多いことから、1速および2速の回生トルク上限値を3速以上の回生トルク上限値よりも小さくすることで、インバータ10の負荷を軽減することができる。   In addition to the chart of FIG. 12, when the first and second low gears are selected, the regenerative torque of the motor / generator 5 is increased by the automatic transmission 3 and becomes a large braking torque at the wheels 2. Set the regenerative torque upper limit in the second speed to 100 [Nm], and make it smaller than the regenerative torque upper limit in the third gear or higher high gear. Thereby, the load of the inverter 10 can be reduced. In addition, while selecting the 1st and 2nd low gears, the frequency of running regenerative power generation is generally high due to traffic jams, etc., so the upper limit of the regenerative torque for the 1st and 2nd speeds is set to the upper limit of the regenerative torque for 3rd and higher speeds. By making it smaller than the value, the load on the inverter 10 can be reduced.

3速および5速の回生トルク上限値を150[Nm]に設定し、4速の回生トルク上限値よりも小さくする。5速ではハイブリッド車両が高速道路を走行している場合が多く、走行回生発電を行う時間が一般的に長いため、5速の回生トルク上限値を4速の回生トルク上限値よりも小さくすることで、インバータ10の負荷を軽減することができる。また3速の回生トルク上限値150[Nm]を、2速の回生トルク上限値100 [Nm]および4速の回生トルク上限値200[Nm]の中間値とした。4速の回生トルク上限値を大きくしたのは、4速では走行回生発電を行う時間が一般的に短いことから、回生トルク上限値を大きくしてもインバータ10の耐久性を損なわないと考えられるためである。   Set the 3rd and 5th speed regenerative torque upper limit to 150 [Nm], and make it smaller than the 4th speed regenerative torque upper limit. At 5th speed, the hybrid vehicle often travels on a highway, and the time for performing regenerative power generation is generally long. Therefore, the regenerative torque upper limit value for 5th speed should be smaller than the upper limit value for 4th speed regenerative torque. Thus, the load on the inverter 10 can be reduced. The third-speed regenerative torque upper limit value 150 [Nm] is set to an intermediate value between the second-speed regenerative torque upper limit value 100 [Nm] and the fourth-speed regenerative torque upper limit value 200 [Nm]. The reason why the upper limit value of the regenerative torque for the fourth speed is increased is that, since the time for running regenerative power generation is generally short at the fourth speed, it is considered that the durability of the inverter 10 is not impaired even if the upper limit value of the regenerative torque is increased. Because.

説明を図11に戻す。ステップS2の処理後はステップS3へ進み、現在選択中の変速段から別の変速段へ切り替えるギヤチェンジの変速指令の有無を判断する。ギヤチェンジを行う場合(YES)はステップS4へ進み、設定された徐々に変化させる変化率制限制御を行う。例えば、4速から3速にダウンシフトする場合や4速から5速にアップシフトする場合は、図13のタイムチャートに示すように矢で示す時間帯で回生トルク上限値を200[Nm]から150[Nm]まで所定の時間変化率で徐々に変化させる。ステップS4が終了すると本制御プログラムを抜ける。   Returning to FIG. After step S2, the process proceeds to step S3, and it is determined whether or not there is a gear change shift command for switching from the currently selected shift stage to another shift stage. If gear change is to be performed (YES), the process proceeds to step S4, and the set change rate limiting control for gradually changing is performed. For example, when downshifting from the 4th speed to the 3rd speed or upshifting from the 4th speed to the 5th speed, the regenerative torque upper limit value is set from 200 [Nm] in the time zone indicated by the arrow as shown in the time chart of FIG. Gradually change at a predetermined rate of change up to 150 [Nm]. When step S4 ends, the control program is exited.

ハイブリッド車両では運転者が入力するブレーキ操作量に適合するよう、摩擦ブレーキおよび走行回生発電を組み合わせて減速する回生協調制御を行うところ、回生トルク上限値が変化すると当該変化前の回生トルク(=制動トルク)を当該変化後に摩擦ブレーキで補償しなければならない。そうすると仮に回生トルクが図14のタイムチャートに示すようにステップ状に急激変化するならば、摩擦ブレーキも迅速に変化しなければならなくなる。しかし摩擦ブレーキは油圧シリンダでブレーキディスクにブレーキパッドを押しつける構成であるため、迅速な応答が難しく、上述したギヤチェンジ中は減速度が一瞬抜けてしまうという車両挙動の悪化が懸念される。
本実施例では、ステップS4で変化率制限制御を行うことから、摩擦ブレーキの油圧シリンダが回生トルクの変化に追従することが可能となり、安定した減速度を実現することができる。
In a hybrid vehicle, regenerative cooperative control is performed to reduce the speed by combining friction braking and traveling regenerative power generation so as to match the amount of brake operation input by the driver. When the upper limit of the regenerative torque changes, the regenerative torque before the change (= braking) Torque) must be compensated with a friction brake after the change. Then, if the regenerative torque suddenly changes stepwise as shown in the time chart of FIG. 14, the friction brake must also change rapidly. However, since the friction brake has a configuration in which the brake pad is pressed against the brake disc by a hydraulic cylinder, it is difficult to respond quickly, and there is a concern that the vehicle behavior deteriorates that the deceleration is momentarily lost during the gear change described above.
In the present embodiment, since the change rate limiting control is performed in step S4, the hydraulic cylinder of the friction brake can follow the change in the regenerative torque, and a stable deceleration can be realized.

説明を図11のステップS3に戻す。走行回生発電中にギヤチェンジがなければ(NO)ステップS5に進み、選択中の変速段が所定変速段Aであり、かつ、実際の回生トルクが所定の閾値TrqLmt以上であるか(別ないい方をすれば、負側である実際のモータ/ジェネレータトルクが所定の閾値以下であるか)否かを判断する。実際の回生トルクは図6に示すエンジン性能曲線から算出可能である。実際の回生トルクがTrqLmtよりも小さい場合(NO)や、所定変速段Aでない場合には、本制御プログラムを抜ける。なお閾値TrqLmtは後述する時間制限制御の前提条件であって、所定変速段Aの回生トルク上限値よりも小さいことはいうまでもない。   The description returns to step S3 in FIG. If there is no gear change during traveling regenerative power generation (NO), the process proceeds to step S5, whether the selected gear stage is the predetermined gear stage A and whether the actual regenerative torque is equal to or greater than the predetermined threshold value TrqLmt In other words, it is determined whether or not the actual motor / generator torque on the negative side is equal to or less than a predetermined threshold value. The actual regenerative torque can be calculated from the engine performance curve shown in FIG. If the actual regenerative torque is smaller than TrqLmt (NO) or not at the predetermined gear stage A, the control program is exited. Note that the threshold value TrqLmt is a precondition for time limit control, which will be described later.

これに対しステップS5で変速段が所定変速段Aであって、かつ、実際の回生トルクが閾値TrqLmt以上である場合(YES)には、ステップS6に進み、タイマのカウントダウンを開始して、走行回生発電の時間を計測する。   On the other hand, if the speed is the predetermined speed A in step S5 and the actual regenerative torque is greater than or equal to the threshold value TrqLmt (YES), the process proceeds to step S6, the timer starts counting down, and the running Regenerative power generation time is measured.

次のステップS7では計測中のタイマ時間、すなわち走行回生発電の時間、が閾値TimeLmt以上に達したか否かを判断する。閾値TimeLmtに達することなく計測対象の走行回生発電が終了すると(NO)、本制御プログラムを抜ける。
これに対し計測対象の走行回生発電が閾値TimeLmt以上に達すると(YES)、ステップS8へ進み、上記ステップS2で設定した回生トルク上限値を徐々に小さくする時間制限制御を行う。ステップS8が終了すると本制御プログラムを抜ける。
In the next step S7, it is determined whether or not the timer time being measured, that is, the time of traveling regenerative power generation, has reached a threshold TimeLmt or more. If traveling regenerative power generation to be measured is completed without reaching the threshold TimeLmt (NO), the control program is exited.
On the other hand, when the traveling regenerative power generation to be measured reaches the threshold TimeLmt or more (YES), the process proceeds to step S8, and time limit control is performed to gradually reduce the regenerative torque upper limit value set in step S2. When step S8 ends, the control program is exited.

時間制限制御について説明すると、実際の回生トルクがたとえ回生トルク上限値以下であったとしても、走行回生発電の時間が閾値TimeLmtを超えて長時間に及ぶと、インバータ10の耐久性が損なわれる。そこで上述した時間制限制御を行うことにより、実際の回生トルクを小さくしてインバータ10の負荷を軽減することができる。   The time limit control will be described. Even if the actual regenerative torque is less than or equal to the regenerative torque upper limit value, the durability of the inverter 10 is impaired when the traveling regenerative power generation time exceeds the threshold TimeLmt for a long time. Therefore, by performing the time limit control described above, the actual regenerative torque can be reduced and the load on the inverter 10 can be reduced.

説明を上記ステップS1に戻す。エンジン発電を行っている場合ステップS1からステップS9へ進み、図15に示す図表を参照して、車速VSPに応じた回生トルク上限値を設定する。別ないい方をすれば、車速VSPに応じて負側モータ/ジェネレータトルクの下限値を設定する。このため図15には負値でモータ/ジェネレータトルクの下限値を示してある。   The description returns to step S1. When engine power generation is being performed, the process proceeds from step S1 to step S9, and a regenerative torque upper limit value corresponding to the vehicle speed VSP is set with reference to the chart shown in FIG. If not, the lower limit value of the negative motor / generator torque is set according to the vehicle speed VSP. For this reason, FIG. 15 shows the lower limit value of the motor / generator torque as a negative value.

図15の図表について付言すると、0〜20[km/h]の低車速において蓄電状態SOCが極低位側に下がりこれより更に下げることができない場合、第2クラッチ7をスリップ締結してエンジン発電を行うこととなる。またエンジン1の暖機中において蓄電状態SOCが極低位側に下がりこれ以上下げることができない場合、第2クラッチ7を解放ないしスリップ締結してエンジン発電を行うこととなる。道路渋滞などで上述したエンジン発電を行うと、発電時間が極端に増加するため、モータ/ジェネレータ5のインバータ10の耐久性を損なってしまう。そこで本実施例では、0〜20[km/h]の低車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値を100[Nm](負側モータ/ジェネレータトルクの下限値を-100[Nm])に設定し、20[km/h]以上の中・高車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値である120[Nm]よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。   In addition to the chart of FIG. 15, when the state of charge SOC falls to the extremely low side at a low vehicle speed of 0 to 20 [km / h] and cannot be lowered further, the second clutch 7 is slip-engaged to generate engine power. Will be performed. Further, when the state of charge SOC is lowered to the extremely low level and cannot be lowered any further while the engine 1 is warmed up, the second clutch 7 is released or slip-engaged to generate engine power. When the engine power generation described above is performed due to a traffic jam or the like, the power generation time increases extremely, so that the durability of the inverter 10 of the motor / generator 5 is impaired. Therefore, in this embodiment, the upper limit value of the regenerative torque when generating engine power at a low vehicle speed of 0 to 20 [km / h] is set to 100 [Nm] (the lower limit value of the negative motor / generator torque is set to -100 [Nm]). Set it to be less than 120 [Nm], which is the upper limit of regenerative torque when generating engine power at medium and high vehicle speeds of 20 [km / h] or higher. Thereby, the load of the inverter 10 can be reduced.

ところで、上記した本実施例によれば、動力源としてエンジン1およびモータ/ジェネレータ5を具え、エンジン1側からモータ/ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪2側からモータ/ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能なハイブリッド車両において、回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を、エンジン発電では図15に示すように100〜120[Nm]に設定し、走行回生発電では図12に示すように100〜200[Nm]に設定し、両者を異ならせたことから、
回生トルクの上限値を一律に200[Nm]という具合に高く設定していた従来例のようにインバータ10の耐久性を損なうことがない。あるいは、回生トルクの上限値を一律に100[Nm]という具合に低く設定していた従来例のように発電電力が不足することがない。
By the way, according to the above-described embodiment, the engine 1 and the motor / generator 5 are provided as power sources, the engine power generation is performed by inputting the regenerative torque from the engine 1 side to the motor / generator 5, and the motor is driven from the wheel 2 side. In a hybrid vehicle capable of selecting traveling regenerative power generation by generating regenerative torque by inputting regenerative torque to generator 5, the regenerative torque upper limit value that defines the upper limit of regenerative torque is set to 100 to 120 [ Nm], and in running regenerative power generation, it is set to 100 to 200 [Nm] as shown in FIG.
Unlike the conventional example in which the upper limit value of the regenerative torque is uniformly set to a high value of 200 [Nm], the durability of the inverter 10 is not impaired. Alternatively, there is no shortage of generated power unlike the conventional example in which the upper limit value of the regenerative torque is uniformly set to a low value of 100 [Nm].

また図1〜図3に示すような構成のパワートレーンを具備するハイブリッド車両では、図7および図10に矢で示すようにエンジン発電は基本的に加速中に行うことが多く、エンジン1の負荷が比較的高い状態で図10に示す最良燃費線、あるいは等効率線(複数の閉じた曲線)で示す最良燃費領域までエンジンの動作点を上げるため、モータ/ジェネレータの回生トルクは小さくて良い。一方、走行回生発電では車両が減速するときのエネルギーをモータ/ジェネレータで回収するため、回生トルクは大きくなる。
本実施例では、図12および図15に示すように走行回生発電における回生トルク上限値をエンジン発電における回生トルク上限値よりも大きくしたことから、ハイブリッド車両の運転の実情にあった駆動力制御を実現することができ、バランスのよいエンジン発電および走行回生発電と、エンジン1の燃料消費率の向上を図ることができる。
また、エンジン発電は一般的に長時間継続するため、本実施例のように回生トルク上限値を走行回生発電時よりも小さくしておくことにより、インバータ10を流れる電流を小さくして耐久性を向上させることができる。これに対し走行回生発電すなわち減速走行は一般的に短時間で終了するため、走行回生発電の回生トルク上限値を大きくしても、回生トルク×時間のいわゆる面積として考えた場合には大きくなく、インバータ10の耐久性を損なうことなく車両減速時のエネルギーを回収して燃料消費率の向上を図ることができる。
Further, in a hybrid vehicle having a power train configured as shown in FIGS. 1 to 3, engine power generation is often performed during acceleration as shown by arrows in FIGS. In order to raise the operating point of the engine to the best fuel consumption range shown by the best fuel consumption line shown in FIG. 10 or the isoefficiency lines (a plurality of closed curves) in a relatively high state, the regenerative torque of the motor / generator may be small. On the other hand, in the traveling regenerative power generation, the energy when the vehicle decelerates is recovered by the motor / generator, so that the regenerative torque increases.
In this embodiment, as shown in FIGS. 12 and 15, the upper limit value of the regenerative torque in the traveling regenerative power generation is made larger than the upper limit value of the regenerative torque in the engine power generation, so that the driving force control suitable for the actual situation of the operation of the hybrid vehicle is performed. The engine power generation and the traveling regenerative power generation with good balance can be realized, and the fuel consumption rate of the engine 1 can be improved.
In addition, since engine power generation generally continues for a long time, by setting the regenerative torque upper limit value smaller than that during traveling regenerative power generation as in this embodiment, the current flowing through the inverter 10 is reduced and durability is increased. Can be improved. On the other hand, since traveling regenerative power generation, that is, decelerating traveling generally ends in a short time, even if the regenerative torque upper limit value of traveling regenerative power generation is increased, it is not large when considered as a so-called area of regenerative torque x time, It is possible to improve the fuel consumption rate by recovering the energy during deceleration of the vehicle without impairing the durability of the inverter 10.

本実施例では図12に示すように、走行回生発電における回生トルク上限値を変速段毎に個々に設定したことから、各変速段固有の走行状態および運転状態に適合した回生トルク上限値を設定して、インバータ10の耐久性および燃料消費率の向上を図ることができる。
つまり、一般的にハイギヤを選択して走行中はではローギヤを選択して走行中よりも減速度が強く、また減速する頻度も多い。具体的に説明すると本実施例では、1速および2速のローギヤよりも、3速および4速のハイギヤで回生トルク上限値を大きく設定する。
In this embodiment, as shown in FIG. 12, since the regenerative torque upper limit value in the traveling regenerative power generation is individually set for each shift stage, the regenerative torque upper limit value that is suitable for the driving state and the driving state unique to each shift stage is set. Thus, the durability of the inverter 10 and the fuel consumption rate can be improved.
That is, in general, when the high gear is selected and traveling, the deceleration is stronger and the frequency of deceleration is higher than when the low gear is selected and traveling. More specifically, in the present embodiment, the regenerative torque upper limit value is set larger in the third gear and the fourth gear than in the first gear and the second gear.

また本実施例では図13に示すように、変速段を切り替える変速動作中は、回生トルク上限値を、切り替え前の変速段に係る回生トルク上限値から切り替え後の変速段に係る回生トルクまで所定の時間変化率で徐々に変化させることから、
摩擦ブレーキと走行回生発電で制動トルクを実現する回生協調制御において、摩擦ブレーキの油圧応答に見合った変化率でモータジェネレータの回生トルクを変化させることができ、減速度が抜けるという不都合を回避することができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 13, during the shift operation for switching the shift speed, the regenerative torque upper limit value is set from the regenerative torque upper limit value for the shift speed before the switch to the regenerative torque for the shift speed after the switch. Because it gradually changes with the time change rate of
In regenerative cooperative control that realizes braking torque with friction brake and running regenerative power generation, the regenerative torque of the motor generator can be changed at a change rate commensurate with the hydraulic response of the friction brake, avoiding the inconvenience that the deceleration is lost. Can do.

本実施例では図12に示すように回生トルクに上限値を設定するが、実際の回生トルクがたとえ回生トルク上限値以下であったとしても、走行回生発電の時間が長時間に及ぶとインバータ10の耐久性が損なわれる。そこで、図11のステップS8で、実際の回生トルクが所定値TrqLmtよりも大きな状態で走行中に走行回生発電が所定時間TimeLmt以上継続すると、当該変速段の回生トルク上限値を小さくする。この結果、実際の回生トルクを小さくしてインバータ10の負荷を軽減することができる。   In this embodiment, an upper limit value is set for the regenerative torque as shown in FIG. 12. Even if the actual regenerative torque is equal to or less than the upper limit value of the regenerative torque, the inverter 10 The durability of is impaired. Therefore, in step S8 in FIG. 11, when the traveling regenerative power generation continues for a predetermined time TimeLmt or longer during traveling in a state where the actual regenerative torque is larger than the predetermined value TrqLmt, the regenerative torque upper limit value of the gear stage is decreased. As a result, the actual regenerative torque can be reduced and the load on the inverter 10 can be reduced.

本実施例では、図15に示すようにエンジン発電における回生トルク上限値を車速に応じて設定することから、各速度域固有の走行状態および運転状態に適合した回生トルク上限値を設定して、インバータ10の耐久性および燃料消費率の向上を図ることができる。
具体的にいえば、道路渋滞など低車速域でエンジン発電を行うと発電時間が極端に増加しモータ/ジェネレータ5のインバータ10の耐久性を損なってしまう。そこで本実施例では、0〜20[km/h]の低車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値を100[Nm](負側モータ/ジェネレータトルクの下限値を-100[Nm])に設定し、20[km/h]以上の中・高車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値である120[Nm]よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 15, since the regenerative torque upper limit value in the engine power generation is set according to the vehicle speed, the regenerative torque upper limit value suitable for the traveling state and the driving state specific to each speed range is set, The durability of the inverter 10 and the fuel consumption rate can be improved.
More specifically, if engine power generation is performed in a low vehicle speed range such as a traffic jam, the power generation time is extremely increased and the durability of the inverter 10 of the motor / generator 5 is impaired. Therefore, in this embodiment, the upper limit value of the regenerative torque when generating engine power at a low vehicle speed of 0 to 20 [km / h] is set to 100 [Nm] (the lower limit value of the negative motor / generator torque is set to -100 [Nm]). Set it to be less than 120 [Nm], which is the upper limit of regenerative torque when generating engine power at medium and high vehicle speeds of 20 [km / h] or higher. Thereby, the load of the inverter 10 can be reduced.

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。   The above description is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明のモータ/ジェネレータ制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a power train of a hybrid vehicle to which a motor / generator control device of the present invention can be applied. 本発明のモータ/ジェネレータ制御装置を適用可能な他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the power train of the other hybrid vehicle which can apply the motor / generator control apparatus of this invention. 本発明のモータ/ジェネレータ制御装置を適用可能な更に他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a power train of still another hybrid vehicle to which the motor / generator control device of the present invention can be applied. 図1〜3に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram showing a control system for the power train shown in FIGS. 統合コントローラで演算される制御を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control calculated by an integrated controller. 目標駆動トルクを算出するマップである。It is a map which calculates target drive torque. モータ/ジェネレータのアシストトルクを算出するマップである。It is a map which calculates the assist torque of a motor / generator. 運転モードを決定するためのエンジン始動線マップである。It is an engine starting line map for determining an operation mode. 目標発電出力を演算するための走行中発電要求出力マップである。It is a driving | running | working electric power generation request output map for calculating a target electric power generation output. エンジンの最良燃費線および最良燃費領域を示すマップである。It is a map which shows the best fuel consumption line and the best fuel consumption area of an engine. 図4の制御システムにおける統合コントローラが実行するモータ/ジェネレータ制御プログラムのフローチャートである。5 is a flowchart of a motor / generator control program executed by an integrated controller in the control system of FIG. 自動変速機3の変速段に応じた回生トルク上限値を設定する図表である。4 is a chart for setting an upper limit value of regenerative torque according to a gear position of the automatic transmission 3. 本発明の変化率制限制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows change rate restriction | limiting control of this invention. 上記の変化率制限制御を行わないで回生トルク上限値を急激に変化させる場合を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the case where a regenerative torque upper limit is changed rapidly, without performing said change rate restriction | limiting control. 車速に応じた回生トルク上限値を設定する図表である。It is a chart which sets up regenerative torque upper limit according to vehicle speed.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 駆動車輪(後輪)
3 自動変速機
4 伝動軸
5 モータ/ジェネレータ
6 第1クラッチ
7 第2クラッチ
8 ディファレンシャルギヤ装置
9 バッテリ
10 インバータ
11 エンジン回転センサ
12 モータ/ジェネレータ回転センサ
13 変速機入力回転センサ
14 変速機出力回転センサ
15 アクセル開度センサ
16 バッテリ蓄電状態センサ
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータ/ジェネレータコントローラ
1 Engine 2 Drive wheel (rear wheel)
3 Automatic transmission 4 Transmission shaft 5 Motor / generator 6 First clutch 7 Second clutch 8 Differential gear device 9 Battery
10 Inverter
11 Engine rotation sensor
12 Motor / generator rotation sensor
13 Transmission input rotation sensor
14 Transmission output rotation sensor
15 Accelerator position sensor
16 Battery charge sensor
20 Integrated controller
21 Engine controller
22 Motor / generator controller

Claims (6)

動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、前記エンジン側から前記モータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪側からモータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能であり、前記モータ/ジェネレータの起電力はインバータで直流に変換され、バッテリに蓄電するハイブリッド車両において、
前記車輪側と前記モータ/ジェネレータとを有段変速機で駆動結合し、
前記エンジン発電を行っているか、または走行回生発電を行っているかを判断し、前記走行回生発電を行っている場合、前記回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を変速段に応じて設定し、前記エンジン発電を行っている場合、前記回生トルク上限値を車速に応じて設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
Engine power generation including an engine and a motor / generator as a power source, and generating power by inputting regenerative torque from the engine side to the motor / generator, and traveling regenerative power generation generating power by inputting regenerative torque from the wheel side to the motor / generator In the hybrid vehicle in which the electromotive force of the motor / generator is converted into direct current by an inverter and stored in a battery ,
The wheel side and the motor / generator are drivingly coupled with a stepped transmission,
It is determined whether the engine power generation is being performed or the traveling regenerative power generation is being performed, and when the traveling regenerative power generation is being performed, a regenerative torque upper limit value that defines an upper limit of the regenerative torque is set according to a gear position. When the engine power generation is being performed, the motor / generator control device for a hybrid vehicle sets the regenerative torque upper limit value according to the vehicle speed .
請求項1に記載のハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置において、
前記走行回生発電における回生トルク上限値の最大値を、前記エンジン発電における回生トルク上限値の最大値よりも大きくしたことを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
The motor / generator control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The motor / generator control device for a hybrid vehicle , wherein a maximum value of the regenerative torque upper limit value in the traveling regenerative power generation is made larger than a maximum value of the regenerative torque upper limit value in the engine power generation.
請求項2に記載のハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置において、
前記走行回生発電における回生トルク上限値を、走行回生発電を行う頻度に応じて変速段毎に個々に設定したことを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
The motor / generator control device for a hybrid vehicle according to claim 2,
A motor / generator control device for a hybrid vehicle, wherein an upper limit value of the regenerative torque in the traveling regenerative power generation is individually set for each gear position according to a frequency of performing the traveling regenerative power generation .
請求項3に記載のハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置において、
前記変速段を切り替える変速動作中は、前記回生トルク上限値を、切り替え前の変速段に係る回生トルク上限値から切り替え後の変速段に係る回生トルクまで徐々に変化させることを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
The motor / generator control device for a hybrid vehicle according to claim 3,
During the shift operation for switching the shift speed, the regenerative torque upper limit value is gradually changed from the regenerative torque upper limit value for the shift speed before switching to the regenerative torque for the shift speed after switching. Motor / generator control device.
請求項3または4に記載のハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置において、
実際の回生トルクが所定値よりも大きな状態で走行中、前記走行回生発電が所定時間以上継続すると、当該変速段の回生トルク上限値を小さくすることを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
The hybrid vehicle motor / generator control device according to claim 3 or 4,
A motor / generator control device for a hybrid vehicle that reduces the upper limit value of the regenerative torque of the gear stage when the traveling regenerative power generation continues for a predetermined time or more while the vehicle is traveling with an actual regenerative torque larger than a predetermined value. .
請求項1〜5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置において、
前記エンジン発電における回生トルク上限値を、低車速域での回生トルク上限値を中・高車速域での回生トルク上限値よりも小さく設定することを特徴とするハイブリッド車両のモータ/ジェネレータ制御装置。
In the motor / generator control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A motor / generator control device for a hybrid vehicle, wherein the regenerative torque upper limit value in the engine power generation is set so that the regenerative torque upper limit value in a low vehicle speed range is smaller than a regenerative torque upper limit value in a medium / high vehicle speed range .
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