JP2017171159A - Hybrid vehicle - Google Patents

Hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2017171159A
JP2017171159A JP2016060324A JP2016060324A JP2017171159A JP 2017171159 A JP2017171159 A JP 2017171159A JP 2016060324 A JP2016060324 A JP 2016060324A JP 2016060324 A JP2016060324 A JP 2016060324A JP 2017171159 A JP2017171159 A JP 2017171159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power
torque
power line
motor generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016060324A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6701861B2 (en
Inventor
大悟 野辺
Daigo Nobe
大悟 野辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016060324A priority Critical patent/JP6701861B2/en
Publication of JP2017171159A publication Critical patent/JP2017171159A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6701861B2 publication Critical patent/JP6701861B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an excessive rise and fall of a voltage in an electric system at the battery-less traveling of a hybrid vehicle.SOLUTION: In the battery-less traveling at which a hybrid vehicle travels by turning off SMR1, SMR2 due to an abnormality of a power accumulation device 4, a converter 12 controls a DC voltage VL of a power line PL1. When the DC voltage VL falls to a control lower limit voltage or lower during the battery-less traveling, an HV-ECU 8 commands a motor generator MGR to output regeneration torque, and on the other hand, when the DC voltage VL rises to a control upper limit voltage or higher, commands the motor generator to output powering torque. The HV-ECU 8 increases and decreases the drive torque of front wheels FR so as to compensate for an increase/decrease of the drive torque of rear wheels WR caused by the powering torque or the regeneration torque of the motor generator MGR, and after that, decides output distributions of the motor generators MG1, MG2 and an engine ENG.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、車載蓄電装置を不使用とした走行モードを有するハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle having a travel mode in which an in-vehicle power storage device is not used.

特開２０１２−１５３２２０号公報（特許文献１）および、特開２０１３−６００４２号公報（特許文献２）には、第１および第２のモータジェネレータが共通の直流電圧配線とインバータを経由して接続されるハイブリッド車両の構成において、バッテリを電気システムから切離して走行（以下、バッテリレス走行とも称する）する場合における走行制御が記載されている。   In JP2012-153220A (Patent Document 1) and JP2013-60042A (Patent Document 2), the first and second motor generators are connected via a common DC voltage wiring and an inverter. In the configuration of the hybrid vehicle, traveling control is described in the case of traveling with the battery disconnected from the electric system (hereinafter also referred to as battery-less traveling).

特許文献１および２の構成では、通常走行時には、昇圧チョッパによって構成された電圧変換器によって、車載蓄電装置の出力電圧を昇圧可能に、直流電圧配線の直流電圧が制御される。特許文献１では、バッテリレス走行時において、第１および第２のモータジェネレータの電力収支が崩れることによって上記直流電圧の電圧変動を生じないように考慮して、トルクを確保するための第１および第２のモータジェネレータのトルク上下限範囲を設定することが記載されている。   In the configurations of Patent Documents 1 and 2, during normal running, the DC voltage of the DC voltage wiring is controlled so that the output voltage of the in-vehicle power storage device can be boosted by the voltage converter configured by the boost chopper. In Patent Document 1, during battery-less running, the first and second motors for securing torque are taken into consideration so that the voltage fluctuations of the DC voltage do not occur due to collapse of the power balance of the first and second motor generators. It is described that a torque upper and lower limit range of the second motor generator is set.

また、特許文献２には、特許文献１と同様のバッテリレス走行において、電圧変換器の一次側（蓄電装置側）の電力によって給電される補機負荷の作動を確保するための、電圧制御が記載されている。   Patent Document 2 discloses voltage control for ensuring the operation of an auxiliary load that is supplied with electric power on the primary side (power storage device side) of the voltage converter in battery-less travel similar to Patent Document 1. Have been described.

特開２０１２−１５３２２０号公報JP2012-153220A 特開２０１３−６００４２号公報JP 2013-60042 A

しかしながら、特許文献２では、バッテリレス走行の開始前に、電圧変換器の一次側の電圧低下に備えて、直流電源配線の直流電圧を予備的に上昇させる制御が行われる一方で、バッテリレス走行中に電圧変換器の一次側の電圧が過度に上昇または低下した場合には、対応することができない。   However, in Patent Document 2, control for preliminarily increasing the DC voltage of the DC power supply wiring is performed in preparation for the voltage drop on the primary side of the voltage converter before the start of the batteryless running. If the voltage on the primary side of the voltage converter rises or falls excessively, it cannot be handled.

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、ハイブリッド車両のバッテリレス走行時における電気システム内の過度の電圧上昇および電圧低下を防止することである。   The present invention has been made to solve such problems, and is to prevent an excessive voltage rise and voltage drop in the electric system when the hybrid vehicle is running on a battery.

この発明に係るハイブリッド車両は、第１および第２の駆動輪と、内燃機関と、発電機と、第１および第２の電動機と、蓄電装置と、第１および第２の電力変換器と、制御装置とを備える。発電機は、内燃機関の動力の少なくとも一部を用いて発電する。第１の電動機は、第１の駆動輪との間に動力伝達経路を有するように構成される。蓄電装置は、第１の電力線に対して、開閉器を介して電気的に接続される。第１の電圧変換器は、第１の電力線および第２の電力線の間に接続されて、第１および第２の電力線の間で直流電圧変換を実行するように構成される。第２の電力線は、第１の電動機および発電機の双方と電気的に接続される。第２の電圧変換器は、第１の電力線の直流電圧を降圧して補機の動作電圧に変換する。第２の電動機は、第１の電力線と電気的に接続されて、第２の駆動輪との間に動力伝達経路を有するように構成される。制御装置は、開閉器が開放された走行状態において、第１の電圧変換器、発電機、ならびに、第１および第２の電動機を制御する。制御装置は、第１の電力線の電圧を制御するように第１の電圧変換器の動作を制御するとともに、車両状態に応じた車両駆動トルクを得るための発電機、ならびに、第１および第２の電動機の間での出力配分を制御する。さらに、制御装置は、第１の電力線の電圧が所定の制御下限電圧よりも低下した場合には、第２の電動機が回生トルクを出力するとともに、第１の電圧変換器、発電機、ならびに、第１および第２の電動機の出力全体で車両駆動トルクが確保されるように出力配分を制御する一方で、第１の電力線の電圧が所定の制御上限電圧よりも低下した場合には、第２の電動機が力行トルクを出力するとともに、出力全体で車両駆動トルクが確保されるように出力配分を制御する。   A hybrid vehicle according to the present invention includes first and second drive wheels, an internal combustion engine, a generator, first and second electric motors, a power storage device, first and second power converters, And a control device. The generator generates power using at least part of the power of the internal combustion engine. The first electric motor is configured to have a power transmission path with the first drive wheel. The power storage device is electrically connected to the first power line via a switch. The first voltage converter is connected between the first power line and the second power line and configured to perform DC voltage conversion between the first and second power lines. The second power line is electrically connected to both the first motor and the generator. The second voltage converter steps down the DC voltage of the first power line and converts it to the operating voltage of the auxiliary machine. The second electric motor is configured to be electrically connected to the first electric power line and to have a power transmission path between the second electric motor and the second driving wheel. The control device controls the first voltage converter, the generator, and the first and second electric motors in a traveling state in which the switch is opened. The control device controls the operation of the first voltage converter so as to control the voltage of the first power line, generates a vehicle driving torque according to the vehicle state, and the first and second generators. Controls output distribution among the motors. Further, the control device outputs the regenerative torque when the voltage of the first power line is lower than a predetermined control lower limit voltage, and the first voltage converter, the generator, and When the output distribution is controlled so that the vehicle driving torque is ensured over the entire outputs of the first and second motors, the second power is reduced when the voltage of the first power line falls below a predetermined control upper limit voltage. The electric motor outputs the power running torque, and the output distribution is controlled so that the vehicle driving torque is secured over the entire output.

上記ハイブリッド車両によれば、開閉器が開放された走行（バッテリレス走行）では、第１の電力線の電圧（ＶＬ）が、制御下限電圧から制御上限電圧までの一定範囲から外れたときには、第２の電動機による回生発電または電力消費を強制的に実行することにより、当該電圧を速やかに正常範囲内に復帰できる。その際に、第２の電動機による回生発電または電力消費による第２の駆動輪のトルクの増減を補償するように、出力配分修正を行うことによって、走行状態に応じた車両駆動トルクについても確保することができる。これにより、開閉器が開放された走行（バッテリレス走行）中に、第１の電力線の電圧（ＶＬ）の過度の上昇または低下によって走行継続が不能となることを防止できる。   According to the hybrid vehicle, in traveling with the switch open (battery-less traveling), when the voltage (VL) of the first power line deviates from a certain range from the control lower limit voltage to the control upper limit voltage, the second By forcibly executing regenerative power generation or power consumption by this motor, the voltage can be quickly returned to the normal range. At that time, by correcting the output distribution so as to compensate for the increase or decrease of the torque of the second driving wheel due to the regenerative power generation or power consumption by the second electric motor, the vehicle driving torque corresponding to the traveling state is also secured. be able to. Accordingly, it is possible to prevent the continuation of travel from being disabled due to excessive increase or decrease in the voltage (VL) of the first power line during travel with the switch opened (battery-less travel).

この発明によれば、ハイブリッド車両のバッテリレス走行時における電気システム内の過度の電圧上昇および電圧低下を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent an excessive voltage increase and voltage decrease in the electric system when the hybrid vehicle travels without battery.

本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the hybrid vehicle which concerns on embodiment of this invention. 前輪の駆動に関する共線図である。It is an alignment chart regarding the drive of a front wheel. 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両のバッテリレス走行時における電圧異常検出処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the voltage abnormality detection process at the time of battery-less driving | running | working of the hybrid vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両のバッテリレス走行時における走行制御の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of the travel control at the time of battery-less travel of the hybrid vehicle which concerns on embodiment of this invention. バッテリレス走行時における出力配分修正の一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of output distribution correction at the time of battery-less driving | running | working.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.

（車両の構成および基本制御）
図１は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 (Vehicle configuration and basic control)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置５と、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２と、フロントパワーコントロールユニット（Ｆｒ−ＰＣＵ：以下、前輪制御部と記す）１１と、リアパワーコントロールユニット（Ｒｅ−ＰＣＵ：以下、後輪制御部と記す）１４と、ＨＶ−ＥＣＵ８と、トランスアクスルＴＡと、モータジェネレータＭＧＲと、エンジンＥＮＧと、前輪ＷＦと、後輪ＷＲとを含む。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 includes a power storage device 5, system main relays SMR1, SMR2, a front power control unit (Fr-PCU: hereinafter referred to as a front wheel control unit) 11, a rear power control unit ( Re-PCU: hereinafter referred to as a rear wheel control unit) 14, an HV-ECU 8, a transaxle TA, a motor generator MGR, an engine ENG, a front wheel WF, and a rear wheel WR.

トランスアクスルＴＡは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＧとを含む。   Transaxle TA includes motor generators MG1, MG2 and a power split mechanism PG.

Ｆｒ−ＰＣＵ１１は、コンバータ１２と、インバータ２０，２２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＭＧ−ＥＣＵ９とを含む。Ｒｅ−ＰＣＵ１４は、インバータ２４と、コンデンサＣ３と、ＭＧ−ＥＣＵ１０とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ８と、ＭＧ−ＥＣＵ９と、ＭＧ−ＥＣＵ１０は、制御装置１２０を構成する。   Fr-PCU 11 includes a converter 12, inverters 20 and 22, capacitors C 1 and C 2, and MG-ECU 9. Re-PCU 14 includes an inverter 24, a capacitor C <b> 3, and MG-ECU 10. The HV-ECU 8, the MG-ECU 9, and the MG-ECU 10 constitute a control device 120.

動力分割機構ＰＧは、エンジンＥＮＧとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合され、これらの間で動力を分割する機構である。たとえば動力分割機構としては、図示しない、サンギヤ（Ｓ）、プラネタリキャリヤ（Ｐ）、リングギヤ（Ｒ）の３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。そして、動力分割機構ＰＧでは、プラネタリキャリヤ（Ｐ）がエンジンＥＮＧのクランクシャフト（図示せず）と機械的に接続され、サンギヤ（Ｓ）がモータジェネレータＭＧ１のロータ（図示せず）と機械的に接続され、リングギヤ（Ｒ）がモータジェネレータＭＧ２のロータ（図示せず）と機械的に接続される。リングギヤ（Ｒ）は、出力軸ＤＳとも連結される。   Power split mechanism PG is a mechanism that is coupled to engine ENG and motor generators MG1 and MG2, and splits power between them. For example, as the power split mechanism, a planetary gear mechanism having three rotation shafts, that is, a sun gear (S), a planetary carrier (P), and a ring gear (R), not shown, can be used. In power split mechanism PG, planetary carrier (P) is mechanically connected to a crankshaft (not shown) of engine ENG, and sun gear (S) is mechanically connected to a rotor (not shown) of motor generator MG1. The ring gear (R) is mechanically connected to a rotor (not shown) of motor generator MG2. The ring gear (R) is also connected to the output shaft DS.

このような動力分割機構ＰＧを介した連結により、エンジンＥＮＧの出力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力とが最適な比率となるように制御することができる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。   By such connection via the power split mechanism PG, it is possible to control the output of the engine ENG and the outputs of the motor generators MG1 and MG2 to have an optimum ratio. One of motor generators MG1 and MG2 may function exclusively as an electric motor, and the other motor generator may function exclusively as a generator.

モータジェネレータＭＧ２の回転軸と連結された動力分割機構ＰＧの出力軸ＤＳは、減速ギヤや差動ギヤを介して前輪ＷＦと機械的に連結される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、Ｆｒ−ＰＣＵ１１から供給される交流電力を受けて前輪ＷＦのトルクを発生することができる。また、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧの出力によって発電することも可能であり、モータジェネレータＭＧ２は、前輪ＷＦの回生制動によって発電することも可能である。   Output shaft DS of power split device PG connected to the rotation shaft of motor generator MG2 is mechanically connected to front wheel WF via a reduction gear or a differential gear. That is, motor generators MG1 and MG2 can generate the torque of front wheel WF in response to AC power supplied from Fr-PCU 11. Motor generator MG1 can also generate electric power by the output of engine ENG, and motor generator MG2 can also generate electric power by regenerative braking of front wheels WF.

また、モータジェネレータＭＧＲの回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤを介して、後輪ＷＲを駆動する。すなわち、モータジェネレータＭＧＲは、Ｒｅ−ＰＣＵ１４から供給される交流電力を受けて後輪ＷＲのトルクを発生することができる。モータジェネレータＭＧＲは、後輪ＷＲの回生制動による発電を行うことも可能である。   The rotation shaft of motor generator MGR drives rear wheel WR via a reduction gear and a differential gear (not shown). That is, the motor generator MGR can generate the torque of the rear wheel WR in response to the AC power supplied from the Re-PCU 14. The motor generator MGR can also generate power by regenerative braking of the rear wheels WR.

蓄電装置５は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池によって構成される。あるいは、蓄電装置５は、電気二重層キャパシタなどの二次電池以外の蓄電素子を含んで構成されてもよい。   The power storage device 5 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable, and is typically configured by a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or a lead storage battery. Alternatively, power storage device 5 may be configured to include a power storage element other than a secondary battery such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための直流電力をＦｒ−ＰＣＵ１１へ供給し、モータジェネレータＭＧＲを駆動するための直流電力をＲｅ−ＰＣＵ１４へ供給する。蓄電装置５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発生され、Ｆｒ−ＰＣＵ１１を介して供給される電力を蓄電する。蓄電装置５は、モータジェネレータＭＧＲによって発生され、Ｒｅ−ＰＣＵ１４を介して供給される電力を蓄電する。   Power storage device 5 supplies DC power for driving motor generators MG1 and MG2 to Fr-PCU 11, and supplies DC power for driving motor generator MGR to Re-PCU 14. Power storage device 5 stores the electric power generated by motor generators MG1 and MG2 and supplied via Fr-PCU11. The power storage device 5 stores power generated by the motor generator MGR and supplied via the Re-PCU 14.

システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、蓄電装置５とＦｒ−ＰＣＵ１１およびＲｅ−ＰＣＵ１４とを接続する電力線ＰＬ１および接地線ＳＬ１の途中に挿入される。システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、ＨＶ−ＥＣＵ８により制御される。電力線ＰＬ１および接地線ＳＬ１は、Ｆｒ−ＰＣＵ１１と接続される。   System main relays SMR1 and SMR2 are inserted in the middle of power line PL1 and ground line SL1 connecting power storage device 5 to Fr-PCU 11 and Re-PCU 14. System main relays SMR1 and SMR2 are controlled by HV-ECU8. Power line PL1 and ground line SL1 are connected to Fr-PCU11.

Ｆｒ−ＰＣＵ１１は、蓄電装置５からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に供給する。また、Ｆｒ−ＰＣＵ１１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発生した交流電力を、直流電力に変換して蓄電装置５を充電する。   Fr-PCU 11 converts the DC power from power storage device 5 into AC power and supplies it to motor generators MG1 and MG2. Fr-PCU 11 converts AC power generated by motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 into DC power and charges power storage device 5.

コンバータ１２は、いわゆる昇圧チョッパ回路で構成されて、リアクトルＬ１と、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１との間に直列に接続されるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。スイッチング素子は、代表的にはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタ、および、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor）等を適用することができる。なお、本実施の形態においては、スイッチング素子としてＩＧＢＴが例示されている。   Converter 12 includes a so-called boost chopper circuit, and is connected in reverse parallel to reactor L1, switching elements Q1 and Q2 connected in series between power line HPL and ground line SL1, and switching elements Q1 and Q2, respectively. Diodes D1 and D2. Typically, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a bipolar transistor, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor), or the like can be applied as the switching element. In the present embodiment, an IGBT is exemplified as the switching element.

コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ９からの信号ＰＷＣに基づいて、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２を交互にオンオフすることによって、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１間の直流電圧ＶＨを、電圧指令値に従って制御する。具体的には、所定のスイッチング周期毎におけるスイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオン期間比（デューティ比）によって、電力線ＰＬ１と接地線ＳＬ１間の直流電圧ＶＬと、上記直流電圧ＶＨの間の電圧変換比が制御される。   Converter 12 alternately turns on and off switching elements Q1 and Q2 based on signal PWC from MG-ECU 9, thereby controlling DC voltage VH between power line HPL and ground line SL1 in accordance with the voltage command value. Specifically, the voltage conversion ratio between the DC voltage VL between the power line PL1 and the ground line SL1 and the DC voltage VH depends on the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1 and Q2 in each predetermined switching cycle. Be controlled.

なお、コンデンサＣ２が、コンバータ１２の高圧側（すなわち、コンバータ１２とインバータ２０，２２の間）の電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１間に接続されている。これにより、コンバータ１２およびインバータ２０，２２でスイッチング時に発生するリプル電圧を吸収することによって、直流電圧ＶＨは平滑化される。   Capacitor C2 is connected between power line HPL and ground line SL1 on the high voltage side of converter 12 (that is, between converter 12 and inverters 20 and 22). Thereby, DC voltage VH is smoothed by absorbing the ripple voltage generated at the time of switching in converter 12 and inverters 20 and 22.

同様に、コンデンサＣ１は、コンバータ１２の低圧側（すなわち、コンバータ１２と蓄電装置５との間）の電力線ＰＬ１と接地線ＳＬ１間に接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング時のリプル電圧を吸収することによって、直流電圧ＶＬは平滑化される。   Similarly, capacitor C1 is connected between power line PL1 and ground line SL1 on the low voltage side of converter 12 (that is, between converter 12 and power storage device 5) and absorbs the ripple voltage when switching elements Q1 and Q2 are switched. As a result, the DC voltage VL is smoothed.

インバータ２０は、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１と、モータジェネレータＭＧ１との間に接続される。インバータ２０は、Ｕ相アーム１２３と、Ｖ相アーム１２４と、Ｗ相アーム１２５とを含む、一般的な三相コンバータの構成を有する。Ｕ相アーム１２３、Ｖ相アーム１２４およびＷ相アーム１２５は、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１との間に並列に接続される。   Inverter 20 is connected between power line HPL, ground line SL1, and motor generator MG1. Inverter 20 has a general three-phase converter configuration including U-phase arm 123, V-phase arm 124, and W-phase arm 125. U-phase arm 123, V-phase arm 124, and W-phase arm 125 are connected in parallel between power line HPL and ground line SL1.

Ｕ相アーム１２３は、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１との間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と逆並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを有する。Ｖ相アーム１２４は、同様に接続された、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６を有する。同様に、Ｖ相アーム１２４は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８およびダイオードＤ７，Ｄ８を有する。   U-phase arm 123 has switching elements Q3 and Q4 connected in series between power line HPL and ground line SL1, and diodes D3 and D4 connected in antiparallel with switching elements Q3 and Q4. V-phase arm 124 has switching elements Q5 and Q6 and diodes D5 and D6 connected in the same manner. Similarly, V-phase arm 124 includes switching elements Q7 and Q8 and diodes D7 and D8.

モータジェネレータＭＧ１は、たとえば、永久磁石型の三相同期電動機で構成される。モータジェネレータＭＧ１のステータ（図示せず）には、中性点でＹ結線された三相コイル（図示せず）が巻回されており、三相コイルの各一方端が中性点に共に接続されるとともに、各相の他方端は、図１に示すように、Ｕ相アーム１２３、Ｖ相アーム１２４、および、Ｗ相アーム１２５と電気的に接続される。   Motor generator MG1 is formed of, for example, a permanent magnet type three-phase synchronous motor. A stator (not shown) of motor generator MG1 is wound with a three-phase coil (not shown) Y-connected at a neutral point, and each end of the three-phase coil is connected to the neutral point together. At the same time, the other end of each phase is electrically connected to a U-phase arm 123, a V-phase arm 124, and a W-phase arm 125 as shown in FIG.

インバータ２０は、ＭＧ−ＥＣＵ９から出力される駆動指令ＰＷＩ１に従って上記スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のゲート信号をオンまたはオフさせる。これにより、インバータ２０は、直流電圧ＶＨとモータジェネレータＭＧ１の三相コイルに印可される交流電圧との間のＡＣ／ＤＣ電力変換によって、出力指令（たとえば、トルク指令値Ｔｍｇ１＊）に従ってモータジェネレータＭＧ１を駆動する。たとえば、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧを始動させるために駆動される。あるいは、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧから伝達される機械的動力によって発電するように駆動されてもよい。このとき、インバータ２０は、モータジェネレータＭＧ１の発電電力（ＡＣ）を直流電圧ＶＨに変換する。さらに、コンバータ１２での電圧変換によって、エンジン動力によって発電された電力を用いて蓄電装置５を充電することが可能である。   Inverter 20 turns on or off the gate signals of switching elements Q3-Q8 in accordance with drive command PWI1 output from MG-ECU 9. Thus, inverter 20 performs motor / generator motor MG1 in accordance with an output command (for example, torque command value Tmg1 *) by AC / DC power conversion between DC voltage VH and an AC voltage applied to the three-phase coil of motor generator MG1. Drive. For example, motor generator MG1 is driven to start engine ENG. Alternatively, motor generator MG1 may be driven to generate electric power by mechanical power transmitted from engine ENG. At this time, inverter 20 converts the generated power (AC) of motor generator MG1 into DC voltage VH. Furthermore, the power storage device 5 can be charged using the electric power generated by the engine power by the voltage conversion in the converter 12.

インバータ２２は、インバータ２０と同様に、三相インバータによって構成されて、電力線ＨＰＬと接地線ＳＬ１と、前輪ＷＦを駆動するモータジェネレータＭＧ２との間に接続される。モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、永久磁石型の三相同期電動機で構成される。   Inverter 22 is formed of a three-phase inverter, similarly to inverter 20, and is connected between power line HPL, ground line SL1, and motor generator MG2 driving front wheel WF. Motor generator MG2 is formed of a permanent magnet type three-phase synchronous motor, similarly to motor generator MG1.

インバータ２２は、コンバータ１２に対してインバータ２０と並列に接続されて、ＭＧ−ＥＣＵ９から出力される駆動指令ＰＷＩ２に従ってスイッチング素子（図示せず）のゲート信号をオンまたはオフさせる。これにより、直流電圧ＶＨとモータジェネレータＭＧ２の三相コイル（図示せず）に印可される交流電圧との間のＡＣ／ＤＣ電力変換によって、出力指令（たとえば、トルク指令値Ｔｍｇ２＊）に従ってモータジェネレータＭＧ２が駆動される。   Inverter 22 is connected to converter 12 in parallel with inverter 20 and turns on or off a gate signal of a switching element (not shown) in accordance with drive command PWI2 output from MG-ECU 9. Thus, the motor generator according to the output command (for example, torque command value Tmg2 *) is obtained by AC / DC power conversion between DC voltage VH and AC voltage applied to a three-phase coil (not shown) of motor generator MG2. MG2 is driven.

モータジェネレータＭＧ２は、前輪ＷＦのトルクを出力するために駆動される。あるいは、モータジェネレータＭＧ２は、車両減速時には、前輪ＷＦの回転力によって回生制動することができる。回生制動時には、インバータ２２は、モータジェネレータＭＧ２の発電電力を直流電圧ＶＨに変換する。さらに、コンバータ１２での電圧変換によって、回生発電された電力を用いて蓄電装置５を充電することが可能である。   Motor generator MG2 is driven to output torque of front wheel WF. Alternatively, motor generator MG2 can perform regenerative braking by the rotational force of front wheel WF during vehicle deceleration. During regenerative braking, inverter 22 converts electric power generated by motor generator MG2 into DC voltage VH. Furthermore, the power storage device 5 can be charged using the regenerated power by voltage conversion in the converter 12.

次に、後輪駆動用の構成を説明する。
電力線ＰＬ２および接地線ＳＬ２は、電力線ＰＬ１および接地線ＳＬ１とそれぞれ接続される。したがって、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオン時には、電力線ＰＬ２および接地線ＳＬ２は、蓄電装置５に対して、電力線ＰＬ１および接地線ＳＬ１と並列に接続される。また、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオフ時にも、電力線ＰＬ２および接地線ＳＬ２と、電力線ＰＬ１および接地線ＳＬ１との、電気的な接続は維持されている。 Next, the configuration for driving the rear wheels will be described.
Power line PL2 and ground line SL2 are connected to power line PL1 and ground line SL1, respectively. Therefore, when system main relays SMR1 and SMR2 are on, power line PL2 and ground line SL2 are connected to power storage device 5 in parallel with power line PL1 and ground line SL1. In addition, even when system main relays SMR1 and SMR2 are off, electric connection between power line PL2 and ground line SL2, and power line PL1 and ground line SL1 is maintained.

インバータ２４は、インバータ２０，２２と同様に、三相インバータによって構成されて、電力線ＰＬ２および接地線ＳＬ２と、後輪ＷＲを駆動するモータジェネレータＭＧＲとの間に接続される。モータジェネレータＭＧＲは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と同様に、永久磁石型の三相同期電動機で構成される。   Inverter 24 is configured by a three-phase inverter, similarly to inverters 20 and 22, and is connected between power line PL2 and ground line SL2 and motor generator MGR for driving rear wheel WR. Motor generator MGR is formed of a permanent magnet type three-phase synchronous motor, similarly to motor generators MG1 and MG2.

インバータ２２は、ＭＧ−ＥＣＵ１０から出力される駆動指令ＰＷＩ３に従ってスイッチング素子（図示せず）のゲート信号をオンまたはオフさせる。これにより、コンバータ１２による昇圧前の直流電圧ＶＬと、モータジェネレータＭＧＲの三相コイル（図示せず）に印可される交流電圧との間のＡＣ／ＤＣ電力変換により、出力指令（たとえば、トルク指令値Ｔｍｇｒ＊）に従ってモータジェネレータＭＧＲが駆動される。   Inverter 22 turns on or off a gate signal of a switching element (not shown) in accordance with drive command PWI3 output from MG-ECU 10. Thus, an output command (for example, torque command) is obtained by AC / DC power conversion between DC voltage VL before boosting by converter 12 and AC voltage applied to a three-phase coil (not shown) of motor generator MGR. Motor generator MGR is driven according to value Tmgr *).

モータジェネレータＭＧＲは、後輪ＷＲのトルクを出力するために駆動される。あるいは、モータジェネレータＭＧＲは、車両減速時には、後輪ＷＲの回転力によって回生制動することができる。回生制動時には、インバータ２４は、モータジェネレータＭＧＲの発電電力を直流電圧ＶＬに変換する。これにより、回生電力によって蓄電装置５を充電することが可能である。   Motor generator MGR is driven to output the torque of rear wheel WR. Alternatively, motor generator MGR can perform regenerative braking by the rotational force of rear wheel WR during vehicle deceleration. During regenerative braking, inverter 24 converts the power generated by motor generator MGR into DC voltage VL. Thereby, it is possible to charge the electrical storage apparatus 5 with regenerative electric power.

コンデンサＣ３は、インバータ２４と蓄電装置５との間の電力線ＰＬ２と接地線ＳＬ２間に接続され、インバータ２４でスイッチング時に発生するリプル電圧を吸収することによって、電力線ＰＬ２と接地線ＳＬ２間の直流電圧ＶＬの変動を平滑化する。   Capacitor C3 is connected between power line PL2 and ground line SL2 between inverter 24 and power storage device 5, and absorbs a ripple voltage generated at the time of switching in inverter 24, whereby a DC voltage between power line PL2 and ground line SL2 is obtained. Smooth the fluctuation of VL.

直流電圧ＶＨからは、補機負荷１３０の作動電圧が生成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３２は、電力線ＰＬ２および接地線ＧＬ２と接続されて、直流電圧ＶＬを補機負荷１３０の作動電圧に降圧する。補機負荷１３０は、たとえば、オーディオ等の車室内の電気機器、ヘッドライト、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ以外の種々の電動機等を含む。   From the DC voltage VH, the operating voltage of the auxiliary load 130 is generated. DC / DC converter 132 is connected to power line PL2 and ground line GL2, and steps down DC voltage VL to the operating voltage of auxiliary load 130. Auxiliary machine load 130 includes, for example, electric equipment such as audio in the vehicle interior, headlights, various electric motors other than motor generators MG1, MG2, and MGR.

補機負荷１３０に対しては、補機バッテリ１３５が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３２による供給電力が補機負荷１３０の消費電力よりも大きいときには、余剰電力分によって補機バッテリ１３５が充電される。反対に、補機負荷１３０の消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１３２による供給電力がよりも大きいときには、補機バッテリ１３５の放電によって補機負荷１３０の作動が確保される。   An auxiliary battery 135 is connected to the auxiliary load 130, and when the power supplied by the DC / DC converter 132 is larger than the power consumption of the auxiliary load 130, the auxiliary battery 135 is charged by the surplus power. Is done. Conversely, when the power consumption of the auxiliary load 130 is larger than the power supplied by the DC / DC converter 132, the operation of the auxiliary load 130 is ensured by the discharge of the auxiliary battery 135.

ＨＶ−ＥＣＵ８、ＭＧ−ＥＣＵ９、および、ＭＧ−ＥＣＵ１０の各々は、図示しない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力ポート、および通信ポート等を有する電子制御ユニットとして構成される。各ＥＣＵは、互いにデータや情報を送受信可能に構成される。   Each of HV-ECU 8, MG-ECU 9, and MG-ECU 10 is configured as an electronic control unit having a CPU (Central Processing Unit), a memory, an input / output port, a communication port, and the like (not shown). Each ECU is configured to be able to transmit and receive data and information to each other.

ＨＶＥＣＵ８には、イグニッションスイッチ（図示せず）からのイグニッション信号、シフトレバー（図示せず）の操作位置を検出する信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を示すブレーキペダルポジション、車速センサ（図示せず）によって検出された車速などが入力されている。なお、ＨＶ−ＥＣＵ８は、直流電圧ＶＬ，ＶＨの検出値についても、図示しない電圧センサからの入力または、他ＥＣＵからの伝送によって取得することが可能である。   The HVECU 8 includes an ignition signal from an ignition switch (not shown), a signal for detecting an operation position of a shift lever (not shown), an accelerator opening amount that is a depression amount of an accelerator pedal (not shown), a brake pedal ( A brake pedal position indicating the amount of depression of the vehicle (not shown), a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (not shown), and the like are input. Note that the HV-ECU 8 can also acquire the detected values of the DC voltages VL and VH by input from a voltage sensor (not shown) or by transmission from another ECU.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、車両状態に応じて、リレー制御信号ＳＥを生成し、システムメインリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２のオンオフを制御する。具体的には、イグニッションスイッチがオンされた車両運転中には、リレー制御信号ＳＥがオンに設定されることにより、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が閉じられて（オン状態）、蓄電装置５とＦｒ−ＰＣＵ１１およびＲｅ−ＰＣＵ１４とが接続される。   The HV-ECU 8 generates a relay control signal SE according to the vehicle state, and controls on / off of the system main relays SMR1 and SMR2. Specifically, during vehicle operation with the ignition switch turned on, relay control signal SE is set to on, so that the contacts of system main relays SMR1 and SMR2 are closed (on state), and power storage device 5 Are connected to Fr-PCU 11 and Re-PCU 14.

一方、リレー制御信号ＳＥがオフに設定されるとシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が開放されることにより（オフ状態）、蓄電装置５と、Ｆｒ−ＰＣＵ１１およびＲｅ−ＰＣＵ１４との間の電力経路が遮断される。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ８は、イグニッションスイッチがオフされた運転終了時には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするように、リレー制御信号ＳＥを出力する。   On the other hand, when relay control signal SE is set to OFF, the contacts of system main relays SMR1 and SMR2 are opened (OFF state), so that the power path between power storage device 5 and Fr-PCU11 and Re-PCU14 Is cut off. For example, the HV-ECU 8 outputs the relay control signal SE so as to turn off the system main relays SMR1, SMR2 at the end of the operation when the ignition switch is turned off.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、車両状態に適した走行を行なうための走行制御を実行する。たとえば、車両発進時および低速走行時には、エンジンＥＮＧを停止した状態で、モータジェネレータＭＧ２の出力によってハイブリッド車両１００は走行する。定常走行時には、エンジンＥＮＧを始動して、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ２の出力によってハイブリッド車両１００は走行する。特に、エンジンＥＮＧを高効率の動作点で動作させることによって、ハイブリッド車両１００の燃費が向上する。   The HV-ECU 8 executes travel control for performing travel suitable for the vehicle state. For example, when the vehicle starts and travels at a low speed, hybrid vehicle 100 travels by the output of motor generator MG2 with engine ENG stopped. During steady running, engine ENG is started, and hybrid vehicle 100 runs by the outputs of engine ENG and motor generator MG2. In particular, the fuel efficiency of hybrid vehicle 100 is improved by operating engine ENG at a highly efficient operating point.

具体的には、走行制御では、ＨＶ−ＥＣＵ８は、走行状態（たとえば、車速およびアクセル開度）に応じて、ハイブリッド車両１００のトータルトルクＴｔｌを演算する。ハイブリッド車両１００のトータルトルクＴｔｌは、前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂの和となる（Ｔｔｌ＝Ｔｗｆ＋Ｔｗｂ）。このため、ＨＶ−ＥＣＵ８は、トータルトルクＴｔｌを前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂに分配する。この際に、正値のトータルトルクＴｔｌ（Ｔｔｌ＞０）に対して、前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂの一方を負値に設定することも可能である。この場合には、前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂの他方が、トータルトルクＴｔｌよりも大きな正トルクに設定されることになる。   Specifically, in the traveling control, the HV-ECU 8 calculates the total torque Ttl of the hybrid vehicle 100 according to the traveling state (for example, the vehicle speed and the accelerator opening). Total torque Ttl of hybrid vehicle 100 is the sum of front wheel torque Twf and rear wheel torque Twb (Ttl = Twf + Twb). Therefore, the HV-ECU 8 distributes the total torque Ttl to the front wheel torque Twf and the rear wheel torque Twb. At this time, one of the front wheel torque Twf and the rear wheel torque Twb can be set to a negative value with respect to the positive total torque Ttl (Ttl> 0). In this case, the other of the front wheel torque Twf and the rear wheel torque Twb is set to a positive torque larger than the total torque Ttl.

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ８は、前輪トルクＴｗｆを確保するための、エンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の出力指令（たとえば、トルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊）の設定、ならびに、後輪トルクＴｗｂを確保するためのモータジェネレータＭＧＲの出力指令（たとえば、トルク指令値Ｔｍｇｒ＊）の設定を実行する。このようにして、トータルトルクＴｔｌを確保するためのエンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２、および、モータジェネレータＭＧＲの出力配分が制御される。   Further, HV-ECU 8 sets output commands (for example, torque command values Tmg1 * and Tmg2 *) of engine ENG, motor generator MG1 and motor generator MG2 for securing front wheel torque Twf, and rear wheel torque Twb. The setting of the output command (for example, torque command value Tmgr *) of motor generator MGR for ensuring the above is executed. In this way, output distribution of engine ENG, motor generator MG1, motor generator MG2, and motor generator MGR for ensuring total torque Ttl is controlled.

前輪ＷＦの駆動に関して、エンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２が動力分割機構ＰＧを介して連結されることで、エンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転数は、図２に示すように共線図で結ばれる関係になる。なお、以下では、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２と、動力分割機構ＰＧの出力軸ＤＳの回転数との変速比は１に固定されているものとする。   Regarding the driving of the front wheels WF, the engine ENG, the motor generator MG1 and the motor generator MG2 are connected via the power split mechanism PG, so that the rotational speeds of the engine ENG, the motor generator MG1 and the motor generator MG2 are as shown in FIG. Are connected by a nomograph. In the following, it is assumed that the gear ratio between the rotational speed Nmg2 of motor generator MG2 and the rotational speed of output shaft DS of power split device PG is fixed at 1.

図２を参照して、エンジンＥＮＧは、出力配分に沿って設定されたエンジン要求パワーに基づいて定められた動作点（エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅ）で動作するように制御される。   Referring to FIG. 2, engine ENG is controlled to operate at an operating point (engine speed Ne and engine torque Te) determined based on the engine required power set along the output distribution.

モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｍｇ１および回転数Ｎｍｇ１は、エンジン回転数Ｎｅを上記動作点に従った目標回転数とするように制御される。通常走行時には、ＭＧ１は負トルク（Ｔｍｇ１＜０）を出力し、発電する状態となる。   Torque Tmg1 and rotation speed Nmg1 of motor generator MG1 are controlled so that engine rotation speed Ne becomes a target rotation speed according to the operating point. During normal running, MG1 outputs negative torque (Tmg1 <0) and enters a state of generating electricity.

このとき、エンジントルクＴｅの反力を受け持つように出力されたトルクＴｍｇ１によって、出力軸ＤＳに伝達される直達トルクＴｅｐは、Ｔｅｐ＝−Ｔｍｇ１×（１／ρ）で示される。なおρは、動力分割機構ＰＧにおけるギヤ比である。   At this time, the direct torque Tep transmitted to the output shaft DS by the torque Tmg1 output so as to handle the reaction force of the engine torque Te is expressed as Tep = −Tmg1 × (1 / ρ). Note that ρ is a gear ratio in the power split mechanism PG.

一方で、上記のように変速比＝１とすると、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍｇ２が、そのまま出力軸ＤＳに作用する。したがって、前輪トルクＴｗｆについて、下記（１）式が成立する。   On the other hand, if transmission ratio = 1 as described above, torque Tmg2 of motor generator MG2 acts on output shaft DS as it is. Therefore, the following formula (1) is established for the front wheel torque Twf.

Ｔｗｆ＝Ｔｍｇ２−Ｔｍｇ１×（１／ρ） …（１）
走行時には、モータジェネレータＭＧ２は主に「電動機」として動作し、モータジェネレータは主に「発電機」として動作するので（Ｔｍｇ２＞０，Ｔｍｇ１＜０）、Ｔｅｐ＞０として、前輪トルクＴｗｆが確保される。 Twf = Tmg2-Tmg1 × (1 / ρ) (1)
During traveling, the motor generator MG2 mainly operates as an “electric motor”, and the motor generator operates mainly as a “generator” (Tmg2> 0, Tmg1 <0). Therefore, the front wheel torque Twf is ensured as Tep> 0. The

そして、前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂの和によって、アクセル操作に応じたトータルトルクＴｔｌが確保される。   The total torque Ttl corresponding to the accelerator operation is secured by the sum of the front wheel torque Twf and the rear wheel torque Twb.

（バッテリレス走行）
次に、ハイブリッド車両１００のバッテリレス走行について説明する。 (Battery-less driving)
Next, battery-less traveling of the hybrid vehicle 100 will be described.

ハイブリッド車両１００では、蓄電装置５に異常が発生して充放電が禁止されると、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするようにリレー制御信号ＳＥを生成する。これにより、蓄電装置５を電気システムから切り離した状態で、蓄電装置５を不使用とした走行である、バッテリレス走行を実行することができる。   In hybrid vehicle 100, when an abnormality occurs in power storage device 5 and charging / discharging is prohibited, relay control signal SE is generated to turn off system main relays SMR1, SMR2. Thereby, in a state where the power storage device 5 is disconnected from the electrical system, it is possible to execute battery-less travel, which is travel that does not use the power storage device 5.

バッテリレス走行においても、前輪トルクＴｗｆは、図２に示した共線図に従って出力され、後輪トルクＴｗｂは、モータジェネレータＭＧＲの出力トルクに相当する。すなわち、バッテリレス走行においても、前輪トルクＴｗｆおよび後輪トルクＴｗｂの和によって、トータルトルクＴｔｌが確保される。   Also in the battery-less traveling, the front wheel torque Twf is output according to the alignment chart shown in FIG. 2, and the rear wheel torque Twb corresponds to the output torque of the motor generator MGR. That is, even in battery-less traveling, the total torque Ttl is ensured by the sum of the front wheel torque Twf and the rear wheel torque Twb.

特許文献１，２にも記載されるように、バッテリレス走行時には、蓄電装置５を電力バッファとして使用することができないので、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２全体での入出力電力ΔＰ（ΔＰ＝Ｔｍｇ１×Ｎｍｇ１＋Ｔｍｇ２×Ｎｍｇ２）が、そのまま直流電圧ＶＨを変動させる。一方で、直流電圧ＶＨが過度に低下または上昇すると、バッテリレス走行の継続が不能となる虞がある。   As described in Patent Documents 1 and 2, since the power storage device 5 cannot be used as a power buffer during battery-less travel, input / output power ΔP (ΔP = Tmg1 × Nmg1 + Tmg2) in the motor generators MG1 and MG2 as a whole. × Nmg2) changes the DC voltage VH as it is. On the other hand, if the DC voltage VH is excessively lowered or raised, there is a risk that battery-less running cannot be continued.

このため、バッテリレス走行では、特許文献１，２に記載されるように、入出力電力ΔＰの調整による直流電圧ＶＨの調整（電力制御）と、前輪トルクＴｗｆの確保を両立するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジンＥＮＧの出力を設定することが必要となる。   For this reason, in battery-less running, as described in Patent Documents 1 and 2, the motor is configured to achieve both adjustment of the DC voltage VH (power control) by adjusting the input / output power ΔP and securing of the front wheel torque Twf. It is necessary to set the outputs of generators MG1, MG2 and engine ENG.

また、バッテリレス走行中において、特許文献２に記載されるように、コンバータ１２は、直流電圧ＶＬを電圧指令値ＶＬｒに従って制御するように動作することができる。すなわち、直流電圧ＶＬ，ＶＨの検出値および、電圧指令値ＶＬｒの従って、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のデューティ比が制御される。以下では、このような制御を単に「ＶＬ制御」とも称する。   Further, during battery-less travel, as described in Patent Document 2, converter 12 can operate to control DC voltage VL in accordance with voltage command value VLr. That is, the duty ratios of switching elements Q1 and Q2 are controlled according to the detection values of DC voltages VL and VH and voltage command value VLr. Hereinafter, such control is also simply referred to as “VL control”.

バッテリレス走行中においても、直流電圧ＶＬが過度に上昇すると、機器の耐圧破壊の虞がある一方で、直流電圧ＶＬが過度に低下すると、補機負荷１３０の作動が困難となる虞がある。このため、バッテリレス走行の継続のためには、直流電圧ＶＬについても一定範囲内に制御することが必要である。   Even during battery-less travel, if the DC voltage VL increases excessively, the breakdown voltage of the device may be destroyed. On the other hand, if the DC voltage VL decreases excessively, the operation of the auxiliary load 130 may be difficult. For this reason, in order to continue battery-less running, it is necessary to control the DC voltage VL within a certain range.

したがって、本実施の形態では、バッテリレス走行時において、直流電圧ＶＬを制御下限電圧ＶＬｍｉｎ〜制御上限電圧ＶＬｍａｘの範囲内に維持するように、走行制御を実行する。   Therefore, in the present embodiment, during battery-less travel, travel control is executed so that DC voltage VL is maintained within the range of control lower limit voltage VLmin to control upper limit voltage VLmax.

図３および図４には、ハイブリッド車両１００のバッテリレス走行時における走行制御での処理が示される。図３では、ＶＬの電圧異常検出処理が示され、図４には、走行制御の詳細が示される。図３および図４の処理は、ＨＶ−ＥＣＵ８によって所定周期で繰返して実行される。   FIG. 3 and FIG. 4 show processing in the travel control when the hybrid vehicle 100 travels without battery. FIG. 3 shows a VL voltage abnormality detection process, and FIG. 4 shows details of the travel control. 3 and 4 are repeatedly executed by the HV-ECU 8 at a predetermined cycle.

図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ１００により、バッテリレス走行中であるかどうかを判定する。バッテリレス走行中でない場合（ステップＳ１００のＮＯ判定時）には、ステップＳ１１０以下の処理は実行されない。   Referring to FIG. 3, HV-ECU 8 determines in step S100 whether or not the vehicle is traveling without a battery. When battery-less traveling is not being performed (NO determination at step S100), the processing after step S110 is not executed.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、バッテリレス走行時には（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１１０により、コンバータ１２にＶＬ制御を実行するように指令する。これを受けて、ＭＧ−ＥＣＵ９は、直流電圧ＶＬを電圧指令値ＶＬｒに制御するように、コンバータ１２の信号ＰＷＣを生成する。   The HV-ECU 8 instructs the converter 12 to execute VL control in step S110 during battery-less travel (when YES is determined in S100). In response, MG-ECU 9 generates signal PWC of converter 12 so as to control DC voltage VL to voltage command value VLr.

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ１２０およびＳ１３０により、直流電圧ＶＬをサンプリングするとともに、直流電圧ＶＬが正常範囲内であるかどうかを判定する。具体的には、ステップＳ１２０では、ＶＬ＞ＶＬｍａｘであるか否かが判定され、ステップＳ１３０では、ＶＬ＜ＶＬｍｉｎであるか否かが判定される。   Further, HV-ECU 8 samples DC voltage VL and determines whether DC voltage VL is within the normal range in steps S120 and S130. Specifically, in step S120, it is determined whether or not VL> VLmax. In step S130, it is determined whether or not VL <VLmin.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、ＶＬｍｉｎ≦ＶＬ≦ＶＬｍａｘのとき（Ｓ１２０，Ｓ１３０のＮＯ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが正常範囲内である場合には、ステップＳ１４０により、ＶＬ異常フラグＦｖｌ＝０に設定する。   The HV-ECU 8 sets the VL abnormality flag Fvl = 0 in step S140 when VLmin ≦ VL ≦ VLmax (NO in S120 and S130), that is, when the DC voltage VL is within the normal range. .

一方で、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ＶＬ＞ＶＬｍａｘのとき（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが制御上限電圧よりも高い場合には、ステップＳ１５０により、ＶＬ異常フラグＦｖｌ＝１に設定するとともに、上昇要求フラグＦＶｕｐ＝０に設定する。   On the other hand, HV-ECU 8 sets VL abnormality flag Fvl = 1 in step S150 when VL> VLmax (YES in S120), that is, when DC voltage VL is higher than the control upper limit voltage. At the same time, the increase request flag FVup = 0 is set.

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ＶＬ＜ＶＬｍｉｎのとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが制御下限電圧よりも低い場合には、ステップＳ１６０により、ＶＬ異常フラグＦｖｌ＝１に設定するとともに、上昇要求フラグＦＶｕｐ＝１に設定する。   Furthermore, HV-ECU 8 sets VL abnormality flag Fvl = 1 in step S160 when VL <VLmin (when YES is determined in S130), that is, when DC voltage VL is lower than the control lower limit voltage. The rise request flag FVup = 1.

このように、ＶＬ異常フラグＦｖｌおよび上昇要求フラグＦＶｕｐにより、直流電圧ＶＬの異常有無、および、異常が上昇側および低下側のいずれであるかを識別する情報が得られる。当該情報は、図４に示される走行制御での出力配分に反映される。   As described above, the VL abnormality flag Fvl and the increase request flag FVup provide information for identifying whether or not the DC voltage VL is abnormal and whether the abnormality is on the rising side or the decreasing side. This information is reflected in the output distribution in the traveling control shown in FIG.

図４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２００により、バッテリレス走行中であるかどうかを判定する。バッテリレス走行中でない場合（ステップＳ２００のＮＯ判定時）には、ステップＳ２１０以下の処理は実行されない。この場合には、通常走行での走行制御が別途実行される。   Referring to FIG. 4, HV-ECU 8 determines in step S200 whether the vehicle is traveling without a battery. When battery-less traveling is not being performed (NO determination at step S200), the processing after step S210 is not executed. In this case, traveling control in normal traveling is executed separately.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、バッテリレス走行時（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２１０により、走行状態からハイブリッド車両１００のトータルトルクＴｔｌを算出する。たとえば、ハイブリッド車両１００のアクセル開度Ａｃｃおよび車速をパラメータとして、当該２変数からバッテリレス走行時のトータルトルクＴｔｌを設定するマップが予め作成されることにより、ステップＳ２１０の処理が実現できる。   The HV-ECU 8 calculates the total torque Ttl of the hybrid vehicle 100 from the traveling state in step S210 during batteryless traveling (when YES is determined in S200). For example, the processing of step S210 can be realized by creating in advance a map for setting the total torque Ttl during battery-less running from the two variables using the accelerator opening Acc and the vehicle speed of the hybrid vehicle 100 as parameters.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２２０により、トータルトルクＴｔｌを確保するための基本的な出力配分を仮決定する。ステップＳ２２０では、後輪トルクＴｗｂ＝０として、前輪トルクＴｗｆのみでトータルトルクＴｔｌを発生するように（Ｔｔｌ＝Ｔｗｆ）、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの出力が設定される。   In step S220, the HV-ECU 8 provisionally determines a basic output distribution for ensuring the total torque Ttl. In step S220, the outputs of engine ENG and motor generators MG1, MG2, and MGR are set so that rear wheel torque Twb = 0 and total torque Ttl is generated only by front wheel torque Twf (Ttl = Twf).

具体的には、Ｔｗｒ＝０、すなわち、Ｔｍｇｒ＝０とした上で、図２に示された共線図に従って、Ｔｆｒ＝Ｔｔｌを出力し、かつ、直流電圧ＶＨの電力制御が実現されるように、エンジンＥＮＧの動作点、ならびに、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のトルクＴｍｇ１ｒおよびＴｍｇ２ｒが設定される。たとえば、特許文献１または２と同様の手法にて、Ｔｍｇ１ｒおよびＴｍｇ２ｒを設定することができる。このとき、Ｔｍｇ１ｒ，Ｔｍｇ２ｒに加えて、Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２の上下限値がさらに設定される。当該上下限値は、たとえば、電力制御が破綻しないためのトルク範囲と対応して設定される。   Specifically, Twr = 0, that is, Tmgr = 0, Tfr = Ttl is output according to the alignment chart shown in FIG. 2, and power control of the DC voltage VH is realized. Further, the operating point of engine ENG and torques Tmg1r and Tmg2r of motor generators MG1 and MG2 are set. For example, Tmg1r and Tmg2r can be set by the same method as in Patent Document 1 or 2. At this time, in addition to Tmg1r and Tmg2r, upper and lower limits of Tmg1 and Tmg2 are further set. The upper and lower limit values are set, for example, corresponding to a torque range for preventing power control from failing.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２３０により、ＶＬ異常フラグＦｖｌをチェックする。そして、Ｆｖｌ＝０のとき（Ｓ２３０のＮＯ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが正常範囲内であるときには、ステップＳ２５０に処理が進められる。   The HV-ECU 8 checks the VL abnormality flag Fvl in step S230. When Fvl = 0 (when NO is determined in S230), that is, when the DC voltage VL is within the normal range, the process proceeds to step S250.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２５０では、ステップＳ２２０の出力配分を維持して、トルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊，Ｔｍｇｒ＊を設定する。この結果、Ｔｍｇｒ＊＝０、かつ、Ｔｍｇ１＊＝Ｔｍｇｒ１（Ｓ２２０），Ｔｍｇ２＊＝Ｔｍｇ２ｒ（Ｓ２２０）に設定される。   In step S250, the HV-ECU 8 maintains the output distribution in step S220 and sets torque command values Tmg1 *, Tmg2 *, Tmgr *. As a result, Tmgr * = 0 and Tmg1 * = Tmgr1 (S220) and Tmg2 * = Tmg2r (S220) are set.

ＨＶ−ＥＣＵ８は、ＶＬ異常フラグＦｖｌ＝１のとき（Ｓ２３０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２４０により、ステップＳ２２０で設定されたトルクＴｍｇ１ｒ，Ｔｍｇ２ｒが、併せて設定された上下限値（Ｓ２２０）と等しいかどうかを判定する。ＨＶ−ＥＣＵ８は、Ｔｍｇ１ｒ，Ｔｍｇ２ｒのいずれかが上下限値に等しい場合には（Ｓ２４０のＹＥＳ判定時）、出力配分を修正する余地がないと判断して、ステップＳ２５０に処理を進める。この結果、ステップＳ２２０のときの配分を維持して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊，Ｔｍｇｒ＊が設定される。   When VL abnormality flag Fvl = 1 (YES in S230), HV-ECU 8 causes torques Tmg1r and Tmg2r set in step S220 to be the upper and lower limit values set in step S220 (S220). Is equal to If any of Tmg1r and Tmg2r is equal to the upper and lower limit values (when YES is determined in S240), HV-ECU 8 determines that there is no room for correcting the output distribution, and proceeds to step S250. As a result, the torque command values Tmg1 *, Tmg2 *, and Tmgr * of motor generators MG1, MG2, and MGR are set while maintaining the distribution at step S220.

これに対して、ＨＶ−ＥＣＵ８は、出力配分に変更の余裕があるとき（Ｓ２４０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２６０に処理を進めて、上昇要求フラグＦＶｕｐを確認する。そして、ＦＶｕｐ＝１のとき（Ｓ２６０のＹＥＳ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが制御下限電圧ＶＬｍｉｎよりも低下しており電圧上昇が必要なときには、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２７０に処理を進めて、出力配分を修正する。   On the other hand, when there is a margin for change in the output distribution (when NO is determined in S240), the HV-ECU 8 advances the process to step S260 and confirms the increase request flag FVup. When FVup = 1 (when YES is determined in S260), that is, when DC voltage VL is lower than control lower limit voltage VLmin and voltage increase is necessary, HV-ECU 8 proceeds to step S270. Correct the output distribution.

ステップＳ２７０では、モータジェネレータＭＧＲが回生トルクの出力によって発電するように、トルク指令値Ｔｍｇｒ＊＜０（負値）に設定される。このときのＴｍｇｒは、所定値であってもよく、制御上限電圧ＶＬｍａｘに対する上昇量（ＶＬ−ＶＬｍａｘ）に応じて、可変に設定されてもよい。Ｔｍｇｒ＜０、すなわち回生トルクの出力によってモータジェネレータＭＧＲが発電することにより、直流電圧ＶＬを上昇させることが可能となる。   In step S270, torque command value Tmgr * <0 (negative value) is set so that motor generator MGR generates electric power by the output of regenerative torque. Tmgr at this time may be a predetermined value, and may be variably set according to the amount of increase (VL−VLmax) with respect to control upper limit voltage VLmax. When Tmgr <0, that is, the motor generator MGR generates power by the output of the regenerative torque, the DC voltage VL can be increased.

さらに、Ｔｍｇｒ＜０に設定することにより、当該負トルクの分だけ前輪トルクＴｗｆを増加することによって、トータルトルクＴｔｌ（Ｓ２１０）が確保されるように出力配分が修正される。具体的には、Ｔｗｆ＝Ｔｔｌ−Ｔｍｇｒ＝Ｔｔｌ＋｜Ｔｍｇｒ｜に修正するとともに、修正された前輪トルクＴｗｆを確保するように、ステップＳ２２０と同様の処理によって、エンジンＥＮＧの動作点、ならびに、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のＴｍｇ１＊およびＴｍｇ２＊が設定される。なお、この際に、上記上下限値の範囲内でトルク指令値Ｔｍｇ１＊およびＴｍｇ２＊が設定できない場合には、トルク指令値Ｔｍｇｒ＊の絶対値を減少させて、再計算することが必要である。   Further, by setting Tmgr <0, the output distribution is corrected so that the total torque Ttl (S210) is secured by increasing the front wheel torque Twf by the negative torque. Specifically, the operating point of the engine ENG and the motor generator are corrected by the same processing as in step S220 so as to secure Twf = Ttl−Tmgr = Ttl + | Tmgr | and secure the corrected front wheel torque Twf. The Tmg1 * and Tmg2 * of MG1 and MG2 are set. At this time, if the torque command values Tmg1 * and Tmg2 * cannot be set within the range of the upper and lower limit values, it is necessary to reduce the absolute value of the torque command value Tmgr * and recalculate. .

反対に、ＦＶｕｐ＝０のとき（Ｓ２６０のＮＯ判定時）、すなわち、直流電圧ＶＬが制御上限電圧ＶＬｍａｘも上昇しており電圧低下が必要なときには、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ステップＳ２８０に処理を進めて、出力配分を修正する。   Conversely, when FVup = 0 (NO in S260), that is, when DC voltage VL is also higher than control upper limit voltage VLmax and voltage reduction is necessary, HV-ECU 8 proceeds to step S280. Correct the output distribution.

ステップＳ２８０では、モータジェネレータＭＧＲが力行トルクの出力により電力を消費するように、トルク指令値Ｔｍｇｒ＊＞０（正値）に設定される。このときのＴｍｇｒは、所定値であってもよく、制御上限電圧ＶＬｍａｘに対する低下量（ＶＬｍｉｎ−ＶＬ）に応じて、可変に設定されてもよい。Ｔｍｇｒ＞０、すなわち力行トルクの出力によってモータジェネレータＭＧＲが電力を消費することにより、直流電圧ＶＬを低下させることができる。   In step S280, torque command value Tmgr *> 0 (positive value) is set so that motor generator MGR consumes electric power by outputting the power running torque. Tmgr at this time may be a predetermined value, and may be set variably according to the amount of decrease (VLmin−VL) with respect to control upper limit voltage VLmax. When Tmgr> 0, that is, the motor generator MGR consumes electric power due to the output of the power running torque, the DC voltage VL can be reduced.

さらに、Ｔｍｇｒ＞０に設定することにより、当該正トルクの分だけ前輪トルクＴｗｆを減少することによって、トータルトルクＴｔｌ（Ｓ２１０）が確保されるように出力配分が修正される。具体的には、Ｔｗｆ＝Ｔｔｌ−Ｔｍｇｒ（Ｔｍｇｒ＞０）に修正するとともに、修正された前輪トルクＴｗｆを確保するように、ステップＳ２２０と同様の処理によって、エンジンＥＮＧの動作点、ならびに、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令値Ｔｍｇ１＊およびＴｍｇ２＊が設定される。なお、この際にも、上記上下限値の範囲内でトルク指令値Ｔｍｇ１＊およびＴｍｇ２＊が設定できない場合には、ステップＳ２７０と同様の再計算が実行される。   Further, by setting Tmgr> 0, the output distribution is corrected so that the total torque Ttl (S210) is secured by reducing the front wheel torque Twf by the amount corresponding to the positive torque. Specifically, Twf = Ttl−Tmgr (Tmgr> 0) and the same process as in step S220 to secure the corrected front wheel torque Twf, the operating point of engine ENG, and the motor generator Torque command values Tmg1 * and Tmg2 * for MG1 and MG2 are set. Also in this case, if the torque command values Tmg1 * and Tmg2 * cannot be set within the range of the upper and lower limit values, recalculation similar to step S270 is executed.

図５は、バッテリレス走行時における出力配分修正の一例を説明する概念図である。
図５を参照して、直流電圧ＶＬが正常範囲内であるときの（Ｆｖｌ＝０）出力配分では、モータジェネレータＭＧＲではＴｍｇｒ＝０に設定されるとともに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２では、Ｔｍｇ２＞０，Ｔｍｇ１＜０に設定されることで、トータルトルクＴｔｌが確保される。 FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an example of output distribution correction during battery-less travel.
Referring to FIG. 5, in the output distribution when DC voltage VL is within the normal range (Fvl = 0), Tmgr = 0 is set in motor generator MGR, and Tmg2> 0 in motor generators MG1 and MG2. , Tmg1 <0, the total torque Ttl is ensured.

これに対して、ＶＬ＜ＶＬｍｉｎとなるＶＬ昇圧時（ＶＬｕｐ＝１）には、Ｔｍｇｒ＝０からＴｍｇｒ＜０に修正される。さらに、Ｔｍｇｒ＜０による駆動力の減少を補償するために、Ｔｔｌよりも｜Ｔｍｇｒ｜だけ大きいＴｗｆ（Ｔｗｆ＝Ｔｔｌ−Ｔｍｇｒ）を確保するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊が修正される。これにより、モータジェネレータＭＧＲの回生発電によって直流電圧ＶＬを上昇させるとともに、走行状態に応じたトータル駆動力（Ｓ２１０）を確保するように、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの出力配分が修正される。   On the other hand, when VL is boosted so that VL <VLmin (VLup = 1), Tmgr = 0 is corrected to Tmgr <0. Further, in order to compensate for a decrease in driving force due to Tmgr <0, torque command values Tmg1 *, motor generators MG1, MG2 are set so as to secure Twf (Twf = Ttl-Tmgr) larger than Ttl by | Tmgr |. Tmg2 * is corrected. As a result, the output distribution of the engine ENG and the motor generators MG1, MG2, and MGR is corrected so that the DC voltage VL is raised by regenerative power generation of the motor generator MGR and the total driving force (S210) according to the traveling state is secured. Is done.

一方で、ＶＬ＞ＶＬｍｉｎとなるＶＬ降圧時（ＶＬｕｐ＝０）には、Ｔｍｇｒ＝０からＴｍｇｒ＞０に修正される。さらに、Ｔｍｇｒ＞０による駆動力の増加を補償するために、ＴｔｌよりもＴｍｇｒだけ小さいＴｗｆ（Ｔｗｆ＝Ｔｔｌ−Ｔｍｇｒ）を出力するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊が修正される。これにより、モータジェネレータＭＧＲの電力消費によって直流電圧ＶＬを低下させるとともに、走行状態に応じたトータル駆動力（Ｓ２１０）を確保するように、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの出力配分が修正される。   On the other hand, at VL step-down (VLup = 0) where VL> VLmin, Tmgr = 0 is corrected to Tmgr> 0. Further, in order to compensate for an increase in driving force due to Tmgr> 0, torque command values Tmg1 *, Tmg2 * of motor generators MG1, MG2 are outputted so as to output Twf (Twf = Ttl−Tmgr) smaller than Ttl by Tmgr. Is fixed. As a result, the output distribution of the engine ENG and the motor generators MG1, MG2, and MGR is corrected so that the DC voltage VL is reduced by the power consumption of the motor generator MGR and the total driving force (S210) according to the traveling state is secured. Is done.

以上説明したように、本実施の形態に従う車両によれば、バッテリレス走行時に、直流電圧ＶＬが一定範囲（ＶＬｍｉｎ≦ＶＬ≦ＶＬｍａｘ）から外れたときには、モータジェネレータＭＧＲの回生発電または電力消費を強制的に実行することにより、直流電圧ＶＬの過上昇または過低下を速やかに解消できる。その際に、図５に示したような出力配分修正を行うことによって、走行状態に応じた車両のトータルトルクＴｔｌについても確保することができる。これにより、バッテリレス走行中に、直流電圧ＶＬの過度の上昇または低下によって走行継続が不能となることを防止できるので、バッテリレス走行の走行距離を確保することが可能となる。   As described above, according to the vehicle according to the present embodiment, when DC voltage VL is out of a certain range (VLmin ≦ VL ≦ VLmax) during battery-less traveling, regenerative power generation or power consumption of motor generator MGR is forced. By executing automatically, excessive increase or excessive decrease of the DC voltage VL can be quickly resolved. At that time, by performing the output distribution correction as shown in FIG. 5, it is possible to secure the total torque Ttl of the vehicle corresponding to the traveling state. Accordingly, it is possible to prevent the continuation of travel due to excessive increase or decrease in the DC voltage VL during battery-less travel, and thus it is possible to secure a travel distance for battery-less travel.

本実施の形態では、バッテリレス走行において、モータジェネレータＭＧ１は「発電機」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ２は「第１の電動機」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧＲは「第２の電動機」の一実施例に対応する。同様に、前輪ＷＦは「第１の駆動輪」に対応し、後輪ＷＲは「第２の駆動輪」に対応する。さらに、コンバータ１２は「第１の電圧変換器」に対応し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３２は「第２の電圧変換器」に対応するので、電力線ＰＬ１は「第１の電力線」に対応し、電力線ＨＰＬは「第２の電力線」に対応する。   In the present embodiment, in battery-less traveling, motor generator MG1 corresponds to an example of “generator”, motor generator MG2 corresponds to an example of “first electric motor”, and motor generator MGR This corresponds to an example of the “second electric motor”. Similarly, the front wheel WF corresponds to a “first driving wheel”, and the rear wheel WR corresponds to a “second driving wheel”. Furthermore, since converter 12 corresponds to a “first voltage converter” and DC / DC converter 132 corresponds to a “second voltage converter”, power line PL1 corresponds to a “first power line” and a power line HPL corresponds to the “second power line”.

なお、本発明が適用されるハイブリッド車両の構成は、図１の例示に限定されるものではない点について確認的に記載する。たとえば、モータジェネレータＭＧ１が、エンジン出力による専用の発電機で構成された場合にも、モータジェネレータＭＧＲの出力トルクを同様に制御することによって、直流電圧ＶＬの過度の上昇および低下を防止することができる。   It should be noted that the configuration of the hybrid vehicle to which the present invention is applied is described in terms of points that are not limited to the illustration of FIG. For example, even when motor generator MG1 is configured with a dedicated generator based on engine output, the output torque of motor generator MGR is controlled in the same manner to prevent excessive increase and decrease in DC voltage VL. it can.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

５ 蓄電装置、１１ Ｆｒ−ＰＣＵ、１２ コンバータ、１４ Ｒｅ−ＰＣＵ、２０，２２，２４ インバータ、１００ ハイブリッド車両、１２０ 制御装置、１２３，１２４，１２５ アーム、１３０ 補機負荷、１３２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１３５ 補機バッテリ、Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＤＳ 出力軸、ＥＮＧ エンジン、ＦＶｕｐ 上昇要求フラグ、Ｆｖｌ ＶＬ異常フラグ、ＧＬ２，ＳＬ１，ＳＬ２ 接地線、ＨＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２ 電力線、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ モータジェネレータ、ＰＧ 動力分割機構、ＰＷＣ 信号(コンバータ）、ＰＷＩ１〜ＰＷＩ３ 駆動指令（インバータ）、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、ＳＥ リレー制御信号、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー、ＴＡ トランスアクスル、Ｔｅｐ 直達トルク、Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊，Ｔｍｇｒ＊ トルク指令値、Ｔｔｌ トータルトルク、Ｔｗｂ 後輪トルク、Ｔｗｆ 前輪トルク、ＶＨ，ＶＬ 直流電圧、ＶＬｍａｘ 制御上限電圧、ＶＬｍｉｎ 制御下限電圧、ＷＦ 前輪、ＷＲ 後輪。   5 power storage device, 11 Fr-PCU, 12 converter, 14 Re-PCU, 20, 22, 24 inverter, 100 hybrid vehicle, 120 control device, 123, 124, 125 arm, 130 auxiliary load, 132 DC / DC converter, 135 Auxiliary battery, C1-C3 capacitor, D1-D8 diode, DS output shaft, ENG engine, FVup rise request flag, Fvl VL abnormality flag, GL2, SL1, SL2 ground line, HPL, PL1, PL2 power line, L1 reactor, MG1, MG2, MGR Motor generator, PG power split mechanism, PWC signal (converter), PWI1-PWI3 drive command (inverter), Q1-Q8 switching element, SE relay control signal, SMR1, SMR2 system main relay -, TA transaxle, Tep direct torque, Tmg1 *, Tmg2 *, Tmgr * Torque command value, Ttl Total torque, Twb Rear wheel torque, Twf Front wheel torque, VH, VL DC voltage, VLmax Control upper limit voltage, VLmin Control lower limit voltage , WF front wheel, WR rear wheel.

Claims (1)

第１および第２の駆動輪と、
内燃機関と、
前記内燃機関の動力の少なくとも一部を用いて発電するための発電機と、
前記第１の駆動輪との間に動力伝達経路を有するように構成された第１の電動機と、
第１の電力線に対して、開閉器を介して電気的に接続される蓄電装置と、
前記第１の電力線と、前記第１の電動機および前記発電機の双方と電気的に接続された第２の電力線との間に接続されて、前記第１および第２の電力線の間で直流電圧変換を実行するように構成された第１の電圧変換器と、
前記第１の電力線の直流電圧を降圧して補機の動作電圧に変換するための第２の電圧変換器と、
前記第１の電力線と電気的に接続されて、前記第２の駆動輪との間に動力伝達経路を有するように構成された第２の電動機と、
前記開閉器が開放された走行状態において、前記第１の電圧変換器、前記発電機、ならびに、前記第１および第２の電動機を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第１の電力線の電圧を制御するように前記第１の電圧変換器の動作を制御するとともに、車両状態に応じた車両駆動トルクを得るための前記発電機、ならびに、前記第１および第２の電動機の間での出力配分を制御し、
前記制御装置は、さらに、
前記第１の電力線の電圧が所定の制御下限電圧よりも低下した場合には、前記第２の電動機が回生トルクを出力するとともに、前記第１の電圧変換器、前記発電機、ならびに、前記第１および第２の電動機の出力全体で前記車両駆動トルクが確保されるように前記出力配分を制御する一方で、前記第１の電力線の電圧が所定の制御上限電圧よりも低下した場合には、前記第２の電動機が力行トルクを出力するとともに、前記出力全体で前記車両駆動トルクが確保されるように前記出力配分を制御する、ハイブリッド車両。 First and second drive wheels;
An internal combustion engine;
A generator for generating electricity using at least part of the power of the internal combustion engine;
A first electric motor configured to have a power transmission path between the first drive wheels;
A power storage device electrically connected to the first power line via a switch;
DC voltage is connected between the first power line and the second power line electrically connected to both the first motor and the generator, and between the first power line and the second power line. A first voltage converter configured to perform the conversion;
A second voltage converter for stepping down the DC voltage of the first power line and converting it to an operating voltage of an auxiliary machine;
A second electric motor electrically connected to the first power line and configured to have a power transmission path between the second drive wheels;
A control device for controlling the first voltage converter, the generator, and the first and second electric motors in a traveling state in which the switch is opened;
The controller is
The generator for controlling the operation of the first voltage converter so as to control the voltage of the first power line, and obtaining the vehicle driving torque according to the vehicle state, and the first and second Control the output distribution among the motors
The control device further includes:
When the voltage of the first power line falls below a predetermined control lower limit voltage, the second electric motor outputs regenerative torque, and the first voltage converter, the generator, and the first When the output distribution is controlled so that the vehicle driving torque is secured over the entire output of the first and second motors, while the voltage of the first power line is lower than a predetermined control upper limit voltage, A hybrid vehicle in which the second electric motor outputs a power running torque and controls the output distribution so that the vehicle driving torque is secured over the entire output.
JP2016060324A 2016-03-24 2016-03-24 Hybrid vehicle Expired - Fee Related JP6701861B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016060324A JP6701861B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016060324A JP6701861B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017171159A true JP2017171159A (en) 2017-09-28
JP6701861B2 JP6701861B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=59972843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016060324A Expired - Fee Related JP6701861B2 (en) 2016-03-24 2016-03-24 Hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6701861B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019111855A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 トヨタ自動車株式会社 Hybrid automobile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019111855A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 トヨタ自動車株式会社 Hybrid automobile
JP7067053B2 (en) 2017-12-21 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 Hybrid car

Also Published As

Publication number Publication date
JP6701861B2 (en) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4211806B2 (en) Vehicle drive system and vehicle equipped with the same
JP4179351B2 (en) Power supply system, vehicle equipped with the same, method for controlling power supply system, and computer-readable recording medium recording a program for causing computer to execute control of power supply system
JP5099229B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
WO2011125187A1 (en) Hybrid-vehicle control device and hybrid vehicle provided therewith
US9266525B2 (en) Vehicle, method for controlling vehicle, and control device of vehicle
JP2013183525A (en) Electric vehicle
JP4123269B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE
US9333863B2 (en) Vehicle, and control method and control device for vehicle
JP2019054673A (en) Power supply apparatus
JP2018196277A (en) Automobile
JP2007325474A (en) Vehicle drive system and vehicle
JP5211743B2 (en) POWER SUPPLY DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND CONTROL METHOD FOR POWER SUPPLY DEVICE
JP5412839B2 (en) Power supply device, control method therefor, and vehicle
JP6701861B2 (en) Hybrid vehicle
JP6451725B2 (en) Hybrid car
JP2009060725A (en) Vehicle and vehicle control method
JP2007267445A (en) Load driving unit and automobile equipped therewith
JP5803462B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5018548B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP6607217B2 (en) Hybrid car
JP5697397B2 (en) Hybrid car
JP2013124084A (en) Hybrid vehicle
JP2013099042A (en) Vehicle
JP2010158088A (en) Vehicle and control method therefor
JP2018078673A (en) Motor driving device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200420

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6701861

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees