JP3875698B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、インバータ回路等の駆動回路を保護すると共にエンジン始動の際の駆動モータの負荷を軽減することが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。
図1は、本発明のハイブリッド車両の一実施形態を示す回転駆動源及び駆動系の概略構成図である。本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン1及び発電機及び電動機として作用する3相同期モータ/発電機で構成される交流式のモータ/発電機2の出力側が、夫々、トルク合成機構である差動装置(遊星歯車機構)3の入力側に接続され、この差動装置3の出力側が、トルク合成歯車機構14及び駆動モータ用クラッチ15を介して、トルクコンバータ等の発進装置を搭載していないトランスミッション4の入力側に接続され、トランスミッション4の出力側が終減速装置20等を介して駆動輪5に接続されている。なお、モータ/発電機2は、固定側のステータ2Sと回転側のロータ2Rとを備えている。
さらに、トランスミッション4は、変速装置用コントローラTCによって走行速度とスロットル開度とをもとに予め設定された変速制御マップを参照して決定された例えば第1速〜第4速の変速比に制御される。
また、前記モータ/発電機用コントローラ12は、前記変速装置用コントローラTCと相互通信を行い、上述の信号を変速装置用コントローラTCに出力するとともに、例えば変速装置4のギヤ比(変速段)や摩擦要素の締結解放状態、即ち各摩擦要素への作動油圧の指令値、或いは変速装置4の入力軸回転速度や出力軸回転速度といった情報を、変速装置信号TSとして入力するように構成されている。
前記モータ/発電機用コントローラ12は、少なくとも入力側インタフェース回路12a、演算処理装置12b、記憶装置12c及び出力側インタフェース回路12dを有するマイクロコンピュータ12eで構成されている。
出力側インタフェース回路12dは、演算処理装置12bの演算結果であるデューティ制御信号GDS,DDS及びクラッチ制御信号GCS,DDSを出力する。
次に、前記モータ/発電機用コントローラ12内で行われる数ある演算処理のうちから、車両の走行状態を制御する演算処理について、図3のフローチャートを伴って説明する。この演算処理は、前記モータ/発電機用コントローラ12内の演算処理装置12bで所定サンプリング時間ΔT毎のタイマ割込処理によって行われる。また、このフローチャートでは特に通信のステップを設けていないが、必要な情報やプログラムは随時入力インターフェース12aを介して外部や記憶装置12cから読込まれ、演算処理中の情報は随時記憶装置12cに記憶される。
次にステップS2に移行して、モータ/発電機電流iM/G の値が正常であるか否か、即ちモータ/発電機2自体が正常であるか否かを判定し、モータ/発電機電流iM/G の値が正常である場合にはステップS3に移行し、そうでない場合にはステップS5に移行する。
ステップS5では、モータ/発電機2自体が異常であると判断してからステップS7に移行する。
ステップS6では、回転角度センサ25が異常であると判断してからステップS7に移行する。
ステップS7では、後述する図4の演算処理に従って、フェールモード走行制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
次にステップS72に移行して、現在、エンジン1が回転中であるか否かを判定し、エンジン1が回転中である場合にはステップS84に移行し、そうでない場合にはステップS73に移行する。
ステップS73では、現在、車両が停止中であるか否かを判定し、車両が停止中である場合にはステップS77に移行し、そうでない場合にはステップS74に移行する。
ステップS74では、駆動モータ用クラッチ15が締結中であるか否かを判定し、駆動モータ用クラッチ15が締結中である場合にはステップS76に移行し、そうでない場合には75に移行する。
ステップS76では、例えば特開2000−341804公報に記載されるように、駆動モータ15のみによって車両を走行する駆動モータ走行制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
ステップS77では、前記図3の演算処理のステップS5においてモータ/発電機2自体が異常であると判断されたか否かを判定し、モータ/発電機2自体が異常であると判断された場合にはステップS82に移行し、そうでない場合、つまり回転角度センサ25が異常である場合にはステップS78に移行する。
また、ステップS82では、後述する図6の演算処理に従って、第2フェール(異常)モードエンジン始動制御を行ってからステップS79に移行する。
ステップS79では、エンジン用コントローラECからのエンジン信号ESのうち、アクセル開度の情報に基づいて、アクセルペダルが踏込まれているか否かを判定し、アクセルペダルが踏込まれている場合にはステップS80に移行し、そうでない場合にはステップS83に移行する。
ステップS80では、モータ/発電機用ブレーキ16の締結制御を行ってからステップS81に移行する。
ステップS81では、前記ステップS84と同様に、フェールモードパラレル走行制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
次にステップS102に移行して、モータ/発電機用ブレーキ16の解放制御を行う。
次にステップS103に移行して、駆動モータ11の回転速度制御を行う。具体的には、駆動モータ11の回転速度NM の増速制御を行う。
次にステップS104に移行して、駆動モータ11の回転速度NM が所定値以上であるか否かを判定し、駆動モータ11の回転速度NM が所定値以上である場合にはステップS105に移行し、そうでない場合には駆動モータ11の回転速度NM が所定値以上になるまで判定を繰り返す。
次にステップS106に移行して、エンジン回転速度NE が所定値以上であるか否かを判定し、エンジン回転速度NE が所定値以上である場合にはステップS107に移行し、そうでない場合にはエンジン1の回転速度NE が所定値以上になるまで判定を繰り返す。
ステップS107では、エンジン1に対し、燃料噴射を開始し、エンジン1の始動を試みる。
ステップS110では、エンジン1の完全爆発(以下、完爆とも記す)、即ちエンジン始動を確認したものとして図4の演算処理のステップS79に移行する。なお、完爆の判定は、エンジン1が自立回転していないと到達しない所定回転速度以上で回転していることをもって行う。
次にステップS202に移行して、モータ/発電機用ブレーキ16の締結制御を行う。
次にステップS203に移行して、駆動モータ11の回転速度制御を行う。具体的には、駆動モータ11の回転速度NM の増速制御を行う。
ステップS205では、エンジン1に対し、燃料噴射を開始し、エンジン1の始動を試みる。
次にステップS206に移行して、駆動モータ11のトルクTM が所定値以下であるか否かを判定し、駆動モータ11のトルクTM が所定値以下である場合にはステップS208に移行し、そうでない場合には駆動モータ11のトルクTM が所定値以下になるまで判定を繰り返す。
ステップS208では、エンジン1の完全爆発(以下、完爆とも記す)、即ちエンジン始動を確認したものとして図4の演算処理のステップS79に移行する。なお、完爆の判定は、エンジン1が自立回転していないと到達しない所定回転速度以上で回転していることをもって行う。
また、前記実施形態では、コントローラにマイクロコンピュータを用いた場合について説明したが、これに代えて各種の演算回路を使用することも可能である。
2はモータ/発電機
3は差動装置
4はトランスミッション
5は駆動輪
6はバッテリ
7はモータ/発電機駆動回路
8はエンジン回転速度センサ
9はモータ/発電機回転速度センサ
10は駆動モータ駆動回路
11は駆動モータ
12はモータ/発電機用コントローラ
14はトルク合成歯車機構
15は駆動モータ用クラッチ
16はモータ/発電機用ブレーキ
17は駆動モータ回転速度センサ
22は走行速度センサ
23はインヒビタスイッチ
24はスロットル開度センサ
25は回転角度センサ
26は回転角度用電流センサ
27は回転角度用電圧センサ
28は電流センサ
Sはサンギヤ
Rはリングギヤ
Cはピニオンキャリア
Claims (2)
- エンジンと、バッテリの電力で電動機として機能すると共に発電機として機能してバッテリに電力を蓄電するモータ発電機と、バッテリの電力で駆動輪を駆動する駆動モータと、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、第1軸に前記エンジンの出力軸が接続され、且つ第2軸に前記モータ発電機の出力軸が接続され、且つ第3軸に前記駆動輪が接続された差動装置と、前記モータ発電機の回転状態を規制するために締結解放自在に配設された摩擦要素と、前記摩擦要素の締結解放を制御する摩擦要素制御手段と、前記モータ発電機の回転状態を検出するためのセンサの異常を検出するセンサ異常検出手段と、前記モータ発電機自体の異常を検出するモータ発電機異常検出手段と、前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と、車両の停止に伴ってエンジンが停止している状態で、前記センサ異常検出手段によりセンサの異常が検出されたときには、前記摩擦要素を解放した後、前記駆動モータの回転速度を所定回転速度まで増大させ、その後、前記摩擦要素を締結することでエンジンを始動する第1異常モードエンジン始動手段と、車両の停止に伴ってエンジンが停止している状態で、前記モータ発電機異常検出手段によりモータ発電機自体の異常が検出されたときには、前記摩擦要素の締結後に、前記駆動モータの回転速度を増大させてエンジンを始動する第2異常モードエンジン始動手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
- 前記駆動輪と駆動モータとの間に配設され、両者を締結解放可能な第2の摩擦要素と、前記第2の摩擦要素の締結解放を制御する第2摩擦要素制御手段とを備え、前記第2摩擦要素制御手段は、前記第1異常モードエンジン始動手段及び第2異常モードエンジン始動手段でエンジンを始動する際、前記第2の摩擦要素を解放することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。
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