JP2016124485A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータと冷却装置とを備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle including an engine, a motor, and a cooling device.
従来、走行用のモータと、冷却油を用いてモータを冷却する冷却装置と、モータのコイルの温度(コイル温度)を検出する温度センサと、冷却油の温度(油温)を検出する油温センサと、を備える電気自動車が提案されている(例えば、特許文献1参照)。冷却装置は、モータの下側に配置されたオイルパンと、オイルパンの冷却油をモータに設けられた冷却油の供給口に供給する電動ポンプと、を備える。この電気自動車では、油温センサにより検出された油温と、温度センサにより検出されたコイル温度と、に基づいてモータの出力制限を行なう。 Conventionally, a traveling motor, a cooling device that cools the motor using cooling oil, a temperature sensor that detects the temperature of the motor coil (coil temperature), and an oil temperature that detects the temperature (oil temperature) of the cooling oil An electric vehicle including a sensor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The cooling device includes an oil pan disposed on the lower side of the motor, and an electric pump that supplies cooling oil of the oil pan to a cooling oil supply port provided in the motor. In this electric vehicle, the output of the motor is limited based on the oil temperature detected by the oil temperature sensor and the coil temperature detected by the temperature sensor.
近年、エンジンおよびモータからの動力を用いて走行するハイブリッド自動車に搭載される冷却装置として、上述の構成の他に、オイルパンと、機械式オイルポンプと、オイルクーラと、油温センサと、を備える構成も用いられている。機械式オイルポンプは、オイルパンからモータまでの供給流路に配置され、エンジンの動力によって作動して冷却油をオイルパン側からモータ側に圧送する。オイルクーラは、供給流路に配置され、冷却油を冷却する。この冷却装置では、供給流路のオイルクーラよりも上流側の第1所定位置からオイルクーラよりも下流側の第2所定位置に向けて車両における高さが高くなるように構成され、油温センサが供給流路の第1所定位置からオイルクーラまでの間に設けられることがある。この構成の場合、エンジンが停止されて機械式オイルポンプが停止すると、冷却油が供給流路の第2所定位置よりも上流側で逆流する。そして、オイルクーラによって冷却された冷却油が供給流路の油温センサ付近に至ると、油温センサの検出値が低下する。このため、油温センサの検出値に基づいてモータの出力制限を行なう場合に、モータの温度が実際には低下していないにも拘わらず、油温センサの検出値が低下するためにモータの出力制限が十分に行なわれなくなってしまう可能性がある。その結果、モータの永久磁石の温度上昇を十分に抑制できない可能性がある。 In recent years, as a cooling device mounted on a hybrid vehicle that travels using power from an engine and a motor, in addition to the above-described configuration, an oil pan, a mechanical oil pump, an oil cooler, and an oil temperature sensor are provided. An arrangement comprising the same is also used. The mechanical oil pump is disposed in a supply flow path from the oil pan to the motor, and is operated by engine power to pump cooling oil from the oil pan side to the motor side. The oil cooler is disposed in the supply channel and cools the cooling oil. The cooling device is configured such that the height in the vehicle increases from a first predetermined position upstream of the oil cooler in the supply passage toward a second predetermined position downstream of the oil cooler, and the oil temperature sensor. May be provided between the first predetermined position of the supply flow path and the oil cooler. In this configuration, when the engine is stopped and the mechanical oil pump is stopped, the cooling oil flows backward upstream of the second predetermined position of the supply flow path. When the cooling oil cooled by the oil cooler reaches the vicinity of the oil temperature sensor in the supply flow path, the detection value of the oil temperature sensor decreases. For this reason, when the output of the motor is limited based on the detected value of the oil temperature sensor, the detected value of the oil temperature sensor is lowered even though the motor temperature is not actually lowered. There is a possibility that the output is not sufficiently limited. As a result, the temperature rise of the permanent magnet of the motor may not be sufficiently suppressed.
本発明のハイブリッド自動車は、モータの永久磁石の保護をより適切に行なうことを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to more appropriately protect the permanent magnet of the motor.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用のエンジンと、
走行用のモータと、
冷却油を貯留する貯留部と、前記貯留部から前記モータまでの供給流路に配置されると共に前記エンジンの動力によって作動して前記貯留部側から前記モータ側に冷却油を圧送する機械式オイルポンプと、前記供給流路に配置されて冷却油を冷却するオイルクーラと、前記冷却油の温度を検出油温として検出する油温センサと、を有する冷却装置と、
最新の前記検出油温を制限用油温として、該制限用油温が高いほど前記モータの出力制限を厳しくする制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記供給流路は、前記オイルクーラよりも上流側の第1所定位置から該オイルクーラよりも下流側の第2所定位置に向けて車両における高さが高くなるように構成されており、
前記油温センサは、前記供給流路の前記オイルクーラよりも上流側に取り付けられており、
前記制御手段は、前記エンジンの停止後において、所定時間前の前記検出油温である過去検出油温に対する最新の前記検出油温の低下量が閾値以上に至った所定時以降は、前記所定時の前記過去検出油温を前記制限用油温とする、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine for traveling,
A motor for traveling,
A reservoir that stores cooling oil, and a mechanical oil that is disposed in a supply flow path from the reservoir to the motor and that is operated by the power of the engine to pump the cooling oil from the reservoir to the motor. A cooling device including a pump, an oil cooler that is disposed in the supply flow path to cool the cooling oil, and an oil temperature sensor that detects a temperature of the cooling oil as a detection oil temperature;
The latest detection oil temperature as the limiting oil temperature, the higher the limiting oil temperature is, the higher the limiting oil temperature, the control means to tighten the output limit of the motor,
A hybrid vehicle comprising:
The supply flow path is configured such that the height in the vehicle increases from a first predetermined position upstream of the oil cooler toward a second predetermined position downstream of the oil cooler,
The oil temperature sensor is attached to the upstream side of the oil cooler of the supply flow path,
The control means, after the engine is stopped, after the predetermined time when the latest amount of decrease in the detected oil temperature with respect to the past detected oil temperature, which is the detected oil temperature before a predetermined time, reaches or exceeds a threshold, The past detected oil temperature is the oil temperature for restriction,
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド自動車では、油温センサにより検出された最新の検出油温を制限用油温として、制限用油温が高いほどモータの出力制限を厳しくする。これは、モータの永久磁石の過熱を抑制して永久磁石を保護する(減磁が生じるのを抑制する)ためである。そして、本発明のハイブリッド自動車では、貯留部からモータまでの供給流路は、オイルクーラよりも上流側の第1所定位置からオイルクーラよりも下流側の第2所定位置に向けて車両における高さが高くなるように構成されている。このため、エンジンが停止されて機械式オイルポンプが停止すると、冷却油が流路の第2所定位置よりも上流側で逆流する。そして、オイルクーラによって冷却された冷却油が、供給流路のオイルクーラよりも上流側に取り付けられた油温センサ付近に至ると、油温センサの検出値が低下する。これを踏まえて、本発明のハイブリッド自動車では、エンジンの停止後において、所定時間前の検出油温である過去検出油温に対する最新の前記検出油温の低下量が閾値以上に至った所定時以降は、所定時の過去検出油温を制限用油温とする。これにより、エンジンの停止後に、冷却油が供給流路を逆流することによる油温センサの検出値の低下によってモータの出力制限が緩和される(不十分になる)、というのを抑制することができる。この結果、エンジンの停止後にモータの永久磁石の温度が大きく上昇するのを抑制することができ、モータの永久磁石の保護をより適切に行なうことができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the latest detected oil temperature detected by the oil temperature sensor is set as the limiting oil temperature, and the higher the limiting oil temperature, the more severe the motor output limit. This is to prevent overheating of the permanent magnet of the motor and protect the permanent magnet (suppress the occurrence of demagnetization). In the hybrid vehicle of the present invention, the supply flow path from the storage unit to the motor has a height in the vehicle from the first predetermined position upstream of the oil cooler toward the second predetermined position downstream of the oil cooler. Is configured to be high. For this reason, when the engine is stopped and the mechanical oil pump is stopped, the cooling oil flows backward upstream of the second predetermined position of the flow path. When the cooling oil cooled by the oil cooler reaches the vicinity of the oil temperature sensor attached upstream of the oil cooler in the supply flow path, the detection value of the oil temperature sensor decreases. Based on this, in the hybrid vehicle of the present invention, after the engine is stopped, after the predetermined time when the latest amount of decrease in the detected oil temperature with respect to the past detected oil temperature that is the detected oil temperature before a predetermined time has reached a threshold value or more. Uses the past detected oil temperature at a predetermined time as the limiting oil temperature. Thereby, after the engine is stopped, it is possible to suppress that the output limit of the motor is relaxed (becomes insufficient) due to a decrease in the detected value of the oil temperature sensor due to the cooling oil flowing backward through the supply flow path. it can. As a result, it is possible to suppress the temperature of the permanent magnet of the motor from significantly increasing after the engine is stopped, and to protect the permanent magnet of the motor more appropriately.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時以降に、前記検出油温が前記所定時の前記過去検出油温以上に至ると、前記モータの出力制限に用いる油温を、前記所定時の前記過去検出油温から最新の前記検出油温に戻す手段であるものとしてもよい。 In such a hybrid vehicle of the present invention, when the detected oil temperature is equal to or higher than the past detected oil temperature at the predetermined time after the predetermined time, the control means determines the oil temperature used for limiting the output of the motor. It is good also as a means to return the said past detected oil temperature at the predetermined time to the latest said detected oil temperature.
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時以降は、イグニッションオフとされて放置時間が第2所定時間以上に至ったとき、または、その後のイグニッションオン時に、前記モータの出力制限に用いる油温を、前記所定時の前記過去検出油温から最新の前記検出油温に戻す手段であるものとしてもよい。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the control means outputs the output of the motor when the ignition is turned off after the predetermined time and the leaving time reaches the second predetermined time or when the ignition is turned on thereafter. The oil temperature used for the restriction may be a means for returning the detected oil temperature from the past detected oil temperature at the predetermined time to the latest detected oil temperature.
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, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
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、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、冷却装置60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
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。このエンジン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により運転制御されている。
The
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。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からのクランク角θcr。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。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。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への駆動信号。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駆動信号。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。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このエンジンECU24は、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御する。また、エンジンECU24は、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により検出されたクランク角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。
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
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とモータMG2の回転子とが接続されている。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
モータMG1は、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子と、を有する同期発電電動機として構成されている。このモータMG1は、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、モータMG1と同様の同期発電電動機として構成されている。このモータMG2は、上述したように、回転子が駆動軸36に接続されている。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 a synchronous generator motor having a rotor having a permanent magnet embedded in a rotor core and a stator having a three-phase coil wound around the stator core. As described above, the motor MG1 has a rotor connected to the sun gear of the
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。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からの回転位置θm1,θm2。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。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない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により検出されたモータ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。
Although not shown, the
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おり、電力ライン54によってインバータ41,42と接続されている。このバッテリ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により管理されている。
The
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。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ50の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vb。バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ib。バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tb。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、電流センサにより検出された電池電流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。
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
冷却装置60は、冷却油によってモータMG1,MG2を冷却する装置として構成されている。この冷却装置60は、オイルパン61と、供給流路62と、機械式オイルポンプ63と、オイルクーラ64と、油温センサ65と、を備える。オイルパン61は、冷却油を貯留している。供給流路62は、オイルパン61の冷却油を機械式オイルポンプ63,オイルクーラ64を介してモータMG1,MG2に供給するための流路として構成されている。この供給流路62は、オイルクーラ64よりも上流側の第1所定位置(例えば、オイルパン61との連通部)からオイルクーラ64よりも下流側の第2所定位置(例えば、モータMG1,MG2への供給部)に向けて車両における高さが高くなるように構成されている。機械式オイルポンプ63は、エンジン22の動力によって作動し、オイルパン61の冷却油を吸引してモータMG1,MG2側に圧送する。オイルクーラ64は、冷却油を冷却する。油温センサ65は、供給流路62のオイルクーラ64よりも上流側に取付られている。
The
この冷却装置60では、エンジン22の運転時には、機械式オイルポンプ63が作動し、オイルパン61の冷却油が機械式オイルポンプ63,オイルクーラ64を介してモータMG1,MG2に供給される(冷却油が順方向に流れる)ことにより、モータMG1,MG2が冷却される。なお、モータMG1,MG2に供給された冷却油は、その後、オイルパン61に戻る。この冷却装置60では、上述したように、供給流路62が、第1所定位置から第2所定位置に向けて車両における高さが高くなるように構成されている。このため、エンジン22が停止されて機械式オイルポンプ63が停止すると、冷却油が供給流路62の第2所定位置よりも上流側で逆方向に流れる(逆流する)。
In the
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。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。油温センサ65からの油温(以下、検出油温という)Tod。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。HVECU70は、上述したように、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いる。このHVECU70は、エンジンECU24やモータ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。
Although not shown, the
なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSPとしては、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション),中立のニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション)などがある。
In the
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、ハイブリッド走行モード(HV走行モード),電動走行モード(EV走行モード)などの走行モードで走行する。HV走行モードは、エンジン22の運転とモータMG1,MG2の駆動とを伴って走行する走行モードである。EV走行モードは、エンジン22を運転停止すると共にモータMG2を駆動して走行する走行モードである。
In the
HV走行モードでは、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Tr*を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて、走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Nr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。
In the HV travel mode, first, the
そして、走行用パワーPdrv*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、車両に要求される要求パワーPe*を計算する。そして、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Tr*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*および目標トルクTe*,モータMG1,MG2の基本トルクTm1tmp,Tm2tmpを設定する。次に、モータMG1の基本トルクTm1tmpをトルク制限Tm1lim,−Tm1limで制限して、モータMG1のトルク指令Tm1*を設定する。また、モータMG2の基本トルクTm2tmpをトルク制限Tm2lim,−Tm2limで制限して、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。トルク制限Tm1lim,Tm2limについては後述する。
Then, the required power Pe * required for the vehicle is calculated by subtracting the required charge / discharge power Pb * of the battery 50 (a positive value when discharging from the battery 50) from the travel power Pdrv *. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
そして、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、目標回転数Ne*および目標トルクTe*を受信すると、目標回転数Ne*および目標トルクTe*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のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、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のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Then, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
EV走行モードでは、HVECU70は、まず、HV走行モードと同様に、要求トルクTr*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Tr*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2の基本トルクTm2tmpを設定する。次に、モータMG2の基本トルクTm2tmpをトルク制限Tm2lim,−Tm2limで制限して、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、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のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
In the EV travel mode, the
ここで、トルク制限Tm1lim,Tm2limについて説明する。トルク制限Tm1lim,Tm2limは、モータMG1,MG2の永久磁石の過熱を抑制して永久磁石を保護する(減磁が生じるのを抑制する)ために用いられる。このトルク制限Tm1lim,Tm2limは、基本的には、油温センサ65により検出された最新の検出油温Todを制限用油温Tocとして用いて設定するものとした。まず、最新の検出油温Todを制限用油温Tocに設定し、設定した制限用油温Tocを閾値Torefと比較する。ここで、閾値Torefは、モータMG1,MG2の永久磁石の保護を考慮するために永久磁石の温度を推定する必要がある所定温度領域か否かを判定するために用いられる閾値である。この閾値Torefとしては、例えば、65℃や70℃,75℃などを用いることができる。制限用油温Tocが閾値Toref未満のときには、所定温度領域ではないと判断し、トルク制限Tm1lim,Tm2limにモータMG1,MG2の定格値を設定する。制限用油温Tocが閾値Toref以上のときには、所定温度領域であると判断し、制限用油温Tocが高いほど高くなる傾向にモータMG1,MG2の永久磁石の温度Tpm1,Tpm2を推定する。続いて、推定した永久磁石の温度Tpm1,Tpm2を閾値Tpmref1,Tpmref2と比較する。閾値Tpmref1,Tpmref2は、モータMG1,MG2の永久磁石の保護のために、モータMG1,MG2のトルク制限を開始する温度である。モータMG1については、温度Tpm1が閾値Tpmref1未満のときには、トルク制限Tm1limにモータMG1の定格値を設定し、温度Tpm1が閾値Tpmref1以上のときには、トルク制限Tm1limに、温度Tpm1が高いほどモータMG1の定格値から小さくなる傾向の値を設定する。また、モータMG2については、温度Tpm2が閾値Tpmref2未満のときには、トルク制限Tm2limにモータMG2の定格値を設定し、温度Tpm2が閾値Tpmref2以上のときには、トルク制限Tm2limに、温度Tpm2が高いほど定格値から小さくなる傾向の値を設定する。
Here, the torque limits Tm1lim and Tm2lim will be described. The torque limits Tm1lim and Tm2lim are used to protect the permanent magnets by suppressing overheating of the permanent magnets of the motors MG1 and MG2 (to suppress demagnetization). The torque limits Tm1lim and Tm2lim are basically set by using the latest detected oil temperature Tod detected by the
図2は、オイルパン61に貯留されている冷却油の実際の油温Toaと、油温センサ65により検出される検出油温Todと、の時間変化の様子の一例を示す説明図である。エンジン22の運転中(時刻t11まで)は、エンジン22の動力によって機械式オイルポンプ63が作動し、冷却油がオイルパン61からモータMG1,MG2側に圧送される。このため、実油温Toaと検出油温Todとが略等しい。したがって、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いてトルク制限Tm1lim,Tm2limを設定することにより、モータMG1,MG2の過熱を抑制して、モータMG1,MG2の永久磁石を保護することができる、と考えられる。しかし、時刻t11にエンジン22が停止されて機械式オイルポンプ63が停止すると、上述したように、冷却油が供給流路62の第2所定位置よりも上流側で逆方向に流れる(逆流する)。そして、オイルクーラ64によって冷却された冷却油が供給流路62を逆流して油温センサ65付近に至ると、モータMG1,MG2の温度(永久磁石の温度)が低下しているか否かに拘わらず、検出油温Todが比較的迅速に低下する。このときに、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いてトルク制限Tm1lim,Tm2limを設定すると、モータMG1,MG2のトルクが十分に制限されなくなり、モータMG1,MG2の温度(永久磁石の温度)上昇を十分に抑制できない可能性がある。その後、時刻t12にエンジン22が始動されて機械式オイルポンプ63が作動すると、冷却油がオイルパン61からモータMG1,MG2側に圧送されることにより、検出油温Todが実油温Toaに近づく。実施例では、エンジン22の停止後の検出油温Todの変化(特に検出油温Todの低下)を考慮して、以下の処理を行なうものとした。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a temporal change in the actual oil temperature Toa of the cooling oil stored in the
図3は、実施例のHVECU70により実行される逆流判定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、エンジン22の停止後に実行される。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a backflow determination routine executed by the
逆流判定ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、最新の検出油温Todと、過去検出油温Tod0と、を入力する(ステップS100)。ここで、最新の検出油温Todは、油温センサ65により検出された最新の値を入力するものとした。過去検出油温Tod0は、油温センサ65により所定時間tp(例えば、4秒や5秒,6秒など)前に検出された値を入力するものとした。
When the backflow determination routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、最新の検出油温Todを上述の閾値Torefと比較する(ステップS110)。最新の検出油温Todが閾値Toref未満のときには、所定温度領域ではないと判断して、そのまま本ルーチンを終了する。 When the data is input in this way, the latest detected oil temperature Tod is compared with the above-mentioned threshold value Toref (step S110). When the latest detected oil temperature Tod is lower than the threshold value Toref, it is determined that the temperature is not within the predetermined temperature range, and this routine is immediately terminated.
ステップS110で、最新の検出油温Todが閾値Toref以上のときには、最新の検出油温Todから過去検出油温Tod0を減じて検出油温変化量ΔTodを計算する(ステップS120)。続いて、計算した検出油温変化量ΔTodを閾値ΔTodrefと比較する(ステップS130)。ここで、閾値ΔTodrefは、冷却油が供給流路62を逆流することによる検出油温Todの比較的迅速な低下を検知するのに用いられる閾値である。この閾値ΔTodrefとしては、例えば、所定時間が4秒や5秒,6秒などの場合に、−2℃や−2.5℃,−3℃などを用いることができる。
If the latest detected oil temperature Tod is equal to or higher than the threshold value Toref in step S110, the detected oil temperature change ΔTod is calculated by subtracting the past detected oil temperature Tod0 from the latest detected oil temperature Tod (step S120). Subsequently, the calculated detected oil temperature change amount ΔTod is compared with a threshold value ΔTodref (step S130). Here, the threshold value ΔTodref is a threshold value used to detect a relatively rapid decrease in the detected oil temperature Tod due to the cooling oil flowing backward through the
検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodrefより大きいときには、ステップS100に戻る。ステップS130で検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodref以下のときには、冷却油が供給流路62を逆流することによる検出油温Todの比較的迅速な低下を検知したと判定する(ステップS140)。続いて、ステップS100で入力した過去検出油温Tod0を保持油温Tosetに設定する(ステップS150)。そして、制限用油温Tocを検出油温Todから保持油温Tosetに切り替えて、即ち、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を開始して(ステップS160)、本ルーチンを終了する。
When the detected oil temperature change amount ΔTod is larger than the threshold value ΔTodref, the process returns to step S100. When the detected oil temperature change amount ΔTod is equal to or smaller than the threshold value ΔTodref in step S130, it is determined that a relatively rapid decrease in the detected oil temperature Tod due to the cooling oil flowing back through the
こうして保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を開始すると、その後、後述の戻し条件が成立するまで、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いてトルク制限Tm1lim,Tm2limを設定する。これにより、冷却油が供給流路62を逆流することによる検出油温Todの比較的迅速な低下によってトルク制限Tm1lim,Tm2limが大きくなってモータMG1,MG2のトルクが十分に制限されなくなる、というのを抑制することができる。この結果、エンジン22の停止後にモータMG1,MG2の温度(永久磁石の温度)が大きく上昇するのを抑制することができ、モータMG1,MG2の永久磁石の保護をより確実に行なうことができる。
Thus, when setting of the torque limits Tm1lim and Tm2lim using the holding oil temperature Toset as the limiting oil temperature Toc is started, the torque using the holding oil temperature Toset as the limiting oil temperature Toc is satisfied until a return condition described later is satisfied. Limits Tm1lim and Tm2lim are set. As a result, the torque limits Tm1lim and Tm2lim are increased due to a relatively rapid decrease in the detected oil temperature Tod due to the cooling oil flowing back through the
図4は、エンジン22の停止後の制限用油温Tocの時間変化の様子の一例を説明する説明図である。エンジン22の停止後に、検出油温変化量ΔTod(=Tod−Tod0)が閾値ΔTodref以上に至る時刻t11よりも前は、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いる。そして、時刻t11に検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodref以下に至ると、そのときの過去検出油温Tod0を保持油温Tosetに設定し、それ以降は、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いる。これにより、エンジン22の停止後にモータMG1,MG2の温度(永久磁石の温度)が大きく上昇するのを抑制することができ、モータMG1,MG2の永久磁石の保護をより確実に行なうことができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of a temporal change in the limiting oil temperature Toc after the
また、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を開始すると、HVECU70は、図5の油温保持中処理ルーチンを実行する。
When the setting of the torque limits Tm1lim and Tm2lim using the holding oil temperature Toset as the limiting oil temperature Toc is started, the
油温保持中処理ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、最新の検出油温Todと、保持油温Tosetと、を入力する(ステップS200)。ここで、最新の検出油温Todは、油温センサ65により検出された最新の値を入力するものとした。保持油温Tosetは、図3のルーチンにより設定された値を入力するものとした。
When the oil temperature holding processing routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、最新の検出油温Todを保持油温Tosetと比較する(ステップS210)。そして、最新の検出油温Todが保持油温Toset未満のときには、ステップS200に戻る。この場合、保持油温Tosetを用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を継続する。 When the data is input in this way, the latest detected oil temperature Tod is compared with the retained oil temperature Toset (step S210). When the latest detected oil temperature Tod is lower than the retained oil temperature Toset, the process returns to step S200. In this case, the setting of the torque limits Tm1lim and Tm2lim using the retained oil temperature Toset is continued.
ステップS210で、最新の検出油温Todが保持油温Toset以上に至ったときに、戻し条件が成立したと判定する(ステップS220)。そして、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替えて(戻して)、即ち、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を再開して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。 In step S210, when the latest detected oil temperature Tod becomes equal to or higher than the retained oil temperature Toset, it is determined that the return condition is satisfied (step S220). Then, the limiting oil temperature Toc is switched (returned) from the holding oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod, that is, the setting of the torque limits Tm1lim and Tm2lim using the detected oil temperature Tod as the limiting oil temperature Toc is resumed. (Step S230), and this routine is finished.
図6は、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替える際の様子を示す説明図である。図中、時刻t22は、検出油温Todと保持油温Tosetとが等しくなる時刻である。上述の図2と合わせて考えれば、エンジン22の始動後に検出油温Todが上昇して保持用油温Toset以上に至ったときに、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替えることになる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state when the limiting oil temperature Toc is switched from the retained oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod. In the figure, time t22 is a time at which the detected oil temperature Tod and the retained oil temperature Toset become equal. Considering together with FIG. 2 described above, when the detected oil temperature Tod increases after the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、最新の検出油温Todを制限用油温Tocとして用いてモータMG1,MG2のトルク制限Tm1lim,Tm2limを設定し、このトルク制限Tm1lim,Tm2limによってモータMG1,MG2のトルクを制限する。そして、エンジン22の停止後に、最新の検出油温Todが閾値Toref以上で且つ最新の検出油温Todから過去検出油温Tod0を減じて得られる検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodref以下に至ると、そのときの過去検出油温Tod0を保持油温Tosetに設定し、その後は、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いる。これにより、エンジン22の停止後に、モータMG1,MG2のトルクが十分に制限されなくなるのを抑制することができる。この結果、エンジン22の停止後にモータMG1,MG2の温度(永久磁石の温度)が大きく上昇するのを抑制することができ、モータMG1,MG2の永久磁石の保護をより確実に行なうことができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を開始した後に、最新の検出油温Todが保持油温Toset以上に至ると、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を再開するものとした。しかし、他の条件が成立したときに、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を再開するものとしてもよい。図7は、HVECU70により実行される油温保持中処理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、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を開始した後にイグニッションオフ操作が行なわれたときに実行される。なお、この変形例では、イグニッションオフ中(放置中)も、トルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を継続するものとした。
In the
図7の油温保持中処理ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、運転者によるイグニッションオフ操作(システム停止処理)が行なわれてからのソーク時間(放置時間)tscを入力する(ステップS300)。こうしてソーク時間tscを閾値tscrefと比較する(ステップS310)。ここで、閾値tscrefとしては、50分や60分,70分などを用いることができる。
When the processing routine for maintaining the oil temperature in FIG. 7 is executed, the
ソーク時間tscが閾値tscref未満のときには、ステップS300に戻る。そして、ソーク時間tscが閾値tscref以上に至ると、戻し条件が成立したと判定する(ステップS320)。そして、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替えて(戻して)、即ち、検出油温Todを制限用油温Tocとして用いたトルク制限Tm1lim,Tm2limの設定を再開して(ステップS330)、本ルーチンを終了する。 When the soak time tsc is less than the threshold value tscref, the process returns to step S300. When the soak time tsc reaches the threshold value tscref or more, it is determined that the return condition is satisfied (step S320). Then, the limiting oil temperature Toc is switched (returned) from the holding oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod, that is, the setting of the torque limits Tm1lim and Tm2lim using the detected oil temperature Tod as the limiting oil temperature Toc is resumed. (Step S330), and this routine is finished.
この変形例では、運転者によるイグニッションオフ操作されてからのソーク時間tscが閾値tscref以上に至ったときに、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替える(戻す)ものとした。しかし、イグニッションオフ中(放置中)にトルク制限Tm1lim,Tm2limを設定しない場合には、図7のルーチンを実行する必要がない。この場合、次回にイグニッションオン操作が行なわれたときに、ソーク時間tscが閾値tscref未満のときには、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替えず、ソーク時間tscが閾値tscref以上のときには、制限用油温Tocを保持油温Tosetから検出油温Todに切り替えるものとしてもよい。 In this modified example, when the soak time tsc after the ignition-off operation by the driver reaches the threshold value tscref or more, the limiting oil temperature Toc is switched (returned) from the retained oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod. did. However, when the torque limits Tm1lim and Tm2lim are not set during ignition off (while leaving), it is not necessary to execute the routine of FIG. In this case, if the soak time tsc is less than the threshold tscref when the ignition-on operation is performed next time, the limiting oil temperature Toc is not switched from the retained oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod, and the soak time tsc is the threshold tscref. At the time described above, the limiting oil temperature Toc may be switched from the retained oil temperature Toset to the detected oil temperature Tod.
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の停止後に、検出油温Todが閾値Toref以上で且つ検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodref以下に至ると、そのときの過去検出油温Tod0を保持油温Tosetに設定し、その後は、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いるものとした。しかし、エンジン22の停止後に、検出油温Todが閾値Toref未満でも、検出油温変化量ΔTodが閾値ΔTodref以下に至ると、そのときの過去検出油温Tod0を保持油温Tosetに設定し、その後は、保持油温Tosetを制限用油温Tocとして用いるものとしてもよい。
In the
実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とバッテリ50とを備えるハイブリッド自動車20の構成とした。しかし、エンジンと1つのモータとバッテリとを備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。
In the embodiment, the
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MG2が「モータ」に相当し、冷却装置60が「冷却装置」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」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 problems will be described. In the embodiment, the
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。 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 is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only a specific 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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車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 hybrid vehicles.
20 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)、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、50 バッテリ、54 電力ライン、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、60 冷却装置、61 オイルパン、62 供給流路、63 機械式オイルポンプ、64 オイルクーラ、65 油温センサ、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, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 Battery, 54 Power line, 52 Electronic control unit (battery ECU) for battery, 60 Cooling device, 61 Oil pan, 62 Supply flow path, 63 Mechanical oil pump, 64 Oil cooler, 65 Oil temperature sensor , 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 (1)
走行用のモータと、
冷却油を貯留する貯留部と、前記貯留部から前記モータまでの供給流路に配置されると共に前記エンジンの動力によって作動して前記貯留部側から前記モータ側に冷却油を圧送する機械式オイルポンプと、前記供給流路に配置されて冷却油を冷却するオイルクーラと、前記冷却油の温度を検出油温として検出する油温センサと、を有する冷却装置と、
最新の前記検出油温を制限用油温として、該制限用油温が高いほど前記モータの出力制限を厳しくする制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記供給流路は、前記オイルクーラよりも上流側の第1所定位置から該オイルクーラよりも下流側の第2所定位置に向けて車両における高さが高くなるように構成されており、
前記油温センサは、前記供給流路の前記オイルクーラよりも上流側に取り付けられており、
前記制御手段は、前記エンジンの停止後において、所定時間前の前記検出油温である過去検出油温に対する最新の前記検出油温の低下量が閾値以上に至った所定時以降は、前記所定時の前記過去検出油温を前記制限用油温とする、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 An engine for traveling,
A motor for traveling,
A reservoir that stores cooling oil, and a mechanical oil that is disposed in a supply flow path from the reservoir to the motor and that is operated by the power of the engine to pump the cooling oil from the reservoir to the motor. A cooling device including a pump, an oil cooler that is disposed in the supply flow path to cool the cooling oil, and an oil temperature sensor that detects a temperature of the cooling oil as a detection oil temperature;
The latest detection oil temperature as the limiting oil temperature, the higher the limiting oil temperature is, the higher the limiting oil temperature, the control means to tighten the output limit of the motor,
A hybrid vehicle comprising:
The supply flow path is configured such that the height in the vehicle increases from a first predetermined position upstream of the oil cooler toward a second predetermined position downstream of the oil cooler,
The oil temperature sensor is attached to the upstream side of the oil cooler of the supply flow path,
The control means, after the engine is stopped, after the predetermined time when the latest amount of decrease in the detected oil temperature with respect to the past detected oil temperature, which is the detected oil temperature before a predetermined time, reaches or exceeds a threshold, The past detected oil temperature is the oil temperature for restriction,
A hybrid vehicle characterized by that.
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