JP6603168B2 - Vehicle drive device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンと回転電機とを備える車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device including an engine and a rotating electrical machine.
特開2012−136064号公報(特許文献1)には、エンジンと、第1回転電機と、駆動輪に接続される出力軸と、エンジンに連結されるキャリアと第1回転電機に連結されるサンギヤと出力軸に連結されるリングギヤとを有する遊星歯車機構と、出力軸に接続された第2回転電機とを備えるハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両においては、エンジンを始動する際、第1回転電機のトルクを用いてエンジンのクランキングが行なわれる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-136064 (Patent Document 1) discloses an engine, a first rotating electrical machine, an output shaft connected to drive wheels, a carrier coupled to the engine, and a sun gear coupled to the first rotating electrical machine. And a planetary gear mechanism having a ring gear coupled to the output shaft, and a second rotating electrical machine connected to the output shaft are disclosed. In this hybrid vehicle, when the engine is started, the engine is cranked using the torque of the first rotating electrical machine.
また、このハイブリッド車両においては、走行モードを複数のモードから選択することが可能である。複数の走行モードには、エンジンの動力を用いずに第2回転電機の動力を用いるEV(Electric Vehicle)走行を行なうモードと、第2回転電機の動力を用いずにエンジンの動力を用いるGD(Generator Drive)走行を行なうモードとが含まれる。 Further, in this hybrid vehicle, the traveling mode can be selected from a plurality of modes. The plurality of travel modes include a mode in which EV (Electric Vehicle) travel using the power of the second rotating electrical machine without using the power of the engine, and a GD that uses the power of the engine without using the power of the second rotating electrical machine ( Generator Drive) mode for running.
このハイブリッド車両においては、EV走行中に第2回転電機が故障すると、第1回転電機のトルクを用いてエンジンがクランキングされ、エンジンの始動後にEV走行が停止されGD走行による退避走行が行なわれる。 In this hybrid vehicle, if the second rotating electrical machine breaks down during EV traveling, the engine is cranked using the torque of the first rotating electrical machine, EV traveling is stopped after the engine is started, and retreat traveling by GD traveling is performed. .
特許文献1に開示されたハイブリッド車両において、EV走行からGD走行に移行するためには、上述のように、第1回転電機のトルクを用いてエンジンをクランキングしてエンジンを始動する必要がある。
In the hybrid vehicle disclosed in
しかしながら、遊星歯車機構と駆動輪との間に、動力伝達を断接可能なクラッチを有する変速機が設けられる場合には、変速機のクラッチが解放状態であるとエンジンをクランキングして始動することができないことが懸念される。具体的には、変速機のクラッチが解放状態であると、遊星歯車機構のリングギヤが駆動輪から切り離されるため、駆動輪のイナーシャがリングギヤには作用しない。そのため、エンジンをクランキングするためのトルクを第1回転電機からサンギヤに作用させても、リングギヤはエンジンをクランキングするための反力を受け持つことができない。その結果、第1回転電機のトルクがエンジンに十分に伝達されず、エンジンがクランキングされない。 However, when a transmission having a clutch capable of connecting / disconnecting power transmission is provided between the planetary gear mechanism and the drive wheel, the engine is cranked and started when the transmission clutch is in a released state. I am concerned that I can't. Specifically, when the clutch of the transmission is in a released state, the ring gear of the planetary gear mechanism is disconnected from the drive wheel, so that the inertia of the drive wheel does not act on the ring gear. Therefore, even if the torque for cranking the engine is applied to the sun gear from the first rotating electrical machine, the ring gear cannot take the reaction force for cranking the engine. As a result, the torque of the first rotating electrical machine is not sufficiently transmitted to the engine, and the engine is not cranked.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、EV走行中に第2回転電機が故障した場合に、エンジンをより確実に始動してGD走行による退避走行を行なうことである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its object is to start the engine more reliably when the second rotating electrical machine breaks down during EV traveling, and perform evacuation traveling by GD traveling. Is to do.
この発明に係る車両の駆動装置は、エンジンと、第1回転電機と、第2回転電機と、第2回転電機に接続された回転軸と、エンジン、第1回転電機および回転軸を機械的に連結する遊星歯車機構と、駆動輪に接続された出力軸と、回転軸と出力軸との間に設けられ、回転軸と出力軸との間の動力伝達を断接可能なクラッチを有する変速機と、エンジンの動力を用いずに第2回転電機の動力を用いて車両を走行させる第1モードと、第2回転電機の動力を用いずにエンジンの動力を用いて車両を走行させる第2モードとの間で走行モードを切替可能な制御装置とを備える。制御装置は、第1モードでの走行中に第2回転電機が故障した場合、変速機のクラッチが解放状態であり、回転軸と出力軸との間の動力伝達を遮断する状態であるか否かを判定し、クラッチが解放状態であり、回転軸と出力軸との間の動力伝達を遮断する状態である場合はクラッチを係合状態にし、クラッチが係合状態になった後に第1回転電機の動力を用いてエンジンのクランキングを行なってエンジンを始動し、エンジンの始動後に走行モードを第1モードから第2モードへ切り替える。 A vehicle drive device according to the present invention mechanically includes an engine, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a rotating shaft connected to the second rotating electrical machine, an engine, the first rotating electrical machine, and the rotating shaft. A transmission having a planetary gear mechanism to be connected, an output shaft connected to a drive wheel, and a clutch provided between the rotating shaft and the output shaft and capable of connecting and disconnecting power transmission between the rotating shaft and the output shaft. A first mode in which the vehicle is driven using the power of the second rotating electrical machine without using the power of the engine, and a second mode in which the vehicle is driven using the power of the engine without using the power of the second rotating electrical machine And a control device capable of switching the travel mode between the two. When the second rotating electrical machine fails during traveling in the first mode, the control device determines whether or not the clutch of the transmission is in a disengaged state and interrupts power transmission between the rotating shaft and the output shaft. If the clutch is disengaged and the power transmission between the rotating shaft and the output shaft is interrupted , the clutch is engaged, and the first rotation is performed after the clutch is engaged. The engine is cranked using the power of the electric machine to start the engine, and after the engine is started, the traveling mode is switched from the first mode to the second mode.
上記構成によれば、制御装置は、第1モードでの走行中(EV走行中)に第2回転電機が故障した場合、変速機のクラッチが解放状態であり、回転軸と出力軸との間の動力伝達を遮断する状態である場合にはクラッチを係合状態にし、クラッチが係合状態になった後に第1回転電機の動力を用いてエンジンをクランキングする。そのため、変速機のクラッチが解放された状態(駆動輪のイナーシャが遊星歯車機構に作用しない状態)のままエンジンのクランキングが行なわれることが抑制される。その結果、第1モードでの走行中(EV走行中)に第2回転電機が故障した場合に、エンジンをより確実に始動して第2モードでの走行(GD走行)による退避走行を行なうことができる。 According to the above configuration, when the second rotating electrical machine breaks down during traveling in the first mode (EV traveling), the control device is in the disengaged state of the clutch of the transmission, and between the rotating shaft and the output shaft. When the power transmission is interrupted , the clutch is engaged, and the engine is cranked using the power of the first rotating electrical machine after the clutch is engaged. Therefore, the cranking of the engine is suppressed while the clutch of the transmission is disengaged (the state where the inertia of the drive wheels does not act on the planetary gear mechanism). As a result, when the second rotating electrical machine breaks down during traveling in the first mode (EV traveling), the engine is started more reliably and the retreat traveling by traveling in the second mode (GD traveling) is performed. Can do.
好ましくは、制御装置は、第1モードでの走行中に第2回転電機が故障した場合、変速機が変速直前または変速中であるか否かを判定し、変速機が変速直前または変速中である場合は当該変速が完了した後に第1回転電機の動力を用いてエンジンのクランキングを行なってエンジンを始動し、エンジンの始動後に走行モードを第1モードから第2モードへ切り替える。 Preferably, when the second rotating electrical machine fails during traveling in the first mode, the control device determines whether or not the transmission is immediately before or during the shift, and the transmission is immediately before or during the shift. In some cases, after the shift is completed, the engine is cranked using the power of the first rotating electrical machine to start the engine, and after the engine is started, the traveling mode is switched from the first mode to the second mode.
上記構成によれば、第1モードでの走行中(EV走行中)に第2回転電機が故障した場合で、かつ変速機が変速直前または変速中である場合には、その変速が完了した後に第1回転電機の動力を用いてエンジンをクランキングする。そのため、変速機の変速によって変速機のクラッチが一時的に解放状態あるいは半係合状態となった状態(駆動輪から遊星歯車機構に作用するイナーシャが一時的に小さくなった状態)のままエンジンのクランキングが行なわれることが抑制される。その結果、第1モードでの走行中(EV走行中)に第2回転電機が故障した場合に、エンジンをより確実に始動して第2モードでの走行(GD走行)による退避走行を行なうことができる。 According to the above configuration, when the second rotating electrical machine breaks down during traveling in the first mode (during EV traveling) and the transmission is immediately before or during shifting, after the shifting is completed. The engine is cranked using the power of the first rotating electrical machine. Therefore, the engine of the engine remains in a state where the transmission clutch is temporarily disengaged or half-engaged by the speed change of the transmission (the state where the inertia acting on the planetary gear mechanism from the driving wheel is temporarily reduced). Cranking is suppressed from being performed. As a result, when the second rotating electrical machine breaks down during traveling in the first mode (EV traveling), the engine is started more reliably and the retreat traveling by traveling in the second mode (GD traveling) is performed. Can do.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態による駆動装置を備える車両1の全体構成図である。車両1は、エンジン100と、第1MG(Motor Generator)200と、遊星歯車機構300と、第2MG400と、変速機(AT:Automatic Transmission)500と、回転軸510と、出力軸520と、駆動輪82と、PCU(Power Control Unit)600と、バッテリ700と、SMR(System Main Relay)710と、電子制御ユニット(Electronic Control Unit、以下「ECU」という)30とを備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
車両1は、エンジン100および第2MG400の少なくとも一方の動力を用いて走行するハイブリッド車両である。車両1は、後述する通常走行中において、エンジン100の動力を用いずに第2MG400の動力を用いて走行するEV(Electric Vehicle)走行と、エンジン100および第2MG400の双方の動力を用いて走行するHV(Hybrid Vehicle)走行との間で走行態様を切り替えることができる。
エンジン100は、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。第1MG200および第2MG400は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。第1MG200は、停止中のエンジン100を始動させる際には、バッテリ700の電力を用いてエンジン100をクランキングするためのトルクを発生する。なお、車両1は、補機バッテリ(図示せず)の電力を用いてエンジンをクランキングするためのトルクを発生するスタータは備えていない。
The
遊星歯車機構300は、サンギヤ(S)310と、リングギヤ(R)320と、サンギヤ(S)310とリングギヤ(R)320とに噛合するピニオンギヤ(P)340と、ピニオンギヤ(P)340を自転かつ公転自在に保持しているキャリア(C)330とを有する。キャリア(C)330はエンジン100に連結される。サンギヤ(S)310は第1MG200に連結される。リングギヤ(R)320は回転軸510に接続される。
The
回転軸510は、第2MG400に接続される。出力軸520は、デファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪82に連結される。
The
変速機500は、回転軸510と出力軸520との間に設けられる有段変速機である。変速機500は、回転軸510と出力軸520との間の動力伝達を断接可能なクラッチC1を有する。クラッチC1が解放状態であると、変速機500は、回転軸510と出力軸520との間の動力伝達を遮断する状態(ニュートラル状態)になる。クラッチC1が係合状態であると、変速機500は回転軸510と出力軸520との間で動力を伝達する状態になる。
The
クラッチC1が係合されている状態において、変速機500の変速段(ギヤ段)は、予め定められた複数の変速段のいずれかに切り替えられる。以下では、変速機500の変速段を、1速(1st)、2速(2nd)、3速(3rd)、4速(4th)のいずれかに切り替え可能な場合を例示的に説明する。なお、高速側の変速段であるほど、変速機500の変速比(出力軸520の回転速度に対する回転軸510の回転速度の比)は小さくなる。すなわち、1速、2速、3速、4速の順に、変速比は小さくなる。
In a state where the clutch C1 is engaged, the gear stage (gear stage) of the
変速機500のクラッチC1の状態および変速機500の変速段は、ECU30からの制御信号によって作動する油圧回路(図示せず)によって制御される。
The state of the clutch C1 of the
PCU600は、バッテリ700から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第1MG200および/または第2MG400に出力する。これにより、第1MG200および/または第2MG400が駆動される。また、PCU600は、第1MG200および/または第2MG400によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ700へ出力する。これにより、バッテリ700が充電される。また、PCU600は、第1MG200によって発電された電力で第2MG400を駆動することもできる。
バッテリ700は、第1MG200および/または第2MG400を駆動するための高電圧(たとえば200V程度)の直流電力を蓄える二次電池である。バッテリ700は、代表的にはニッケル水素電池やリチウムイオン電池を含んで構成される。
SMR710は、バッテリ700と、PCU600、第1MG200および第2MG400を含む電気システムとを接続したり遮断したりするためのリレーである。
さらに、車両1には、エンジン回転速度センサ10、車速センサ15、レゾルバ21,22、アクセルポジションセンサ31、シフトポジションセンサ32など、車両1の制御に必要なさまざまな情報をそれぞれ検出する複数のセンサが設けられる。エンジン回転速度センサ10は、エンジン100の回転速度(以下「エンジン回転速度Ne」ともいう)を検出する。レゾルバ21は、第1MG200の回転速度(以下「第1MG回転速度Nm1」ともいう)を検出する。レゾルバ22は、第2MG400の回転速度(以下「第2MG回転速度Nm2」ともいう)を検出する。車速センサ15は、出力軸520の回転速度Npを車速Vとして検出する。アクセルポジションセンサ31は、ユーザによるアクセルペダル操作量を検出する。シフトポジションセンサ32は、ユーザによって操作されるシフトレバー33の位置を検出する。これらのセンサは、検出結果をECU30に出力する。
Further, the
ECU30は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて車両1の各機器を制御する。
The
たとえば、ECU30は、シフトレバー33の位置がニュートラルポジションである場合、変速機500のクラッチC1を解放状態にして、変速機500をニュートラル状態にする。また、ECU300は、シフトレバー33の位置が前進走行ポジションである場合、アクセルペダル操作量および車速Vに基づいて目標変速段を決定し、変速機500の変速段が目標変速段となるように変速機500の油圧回路を制御する。なお、変速機500の変速中(変速段を変更する制御の実行中)においては、ECU300は、クラッチC1を一時的に解放状態あるいは半係合状態に制御する。
For example, when the position of the
<通常走行>
ECU30は、通常モードで車両1を走行させることができる。通常モードは、上述のEV走行(エンジン100の動力を用いずに第2MG400の動力を用いる走行)とHV走行(エンジン100および第2MG400の双方の動力を用いる走行)とを必要に応じて切り替えながら車両1を走行させるモードである。以下では、通常モードによる走行を「通常走行」とも記載する。
<Normal driving>
The
図2は、HV走行で前進する場合におけるエンジン100、第1MG200および第2MG400の制御状態の一例を遊星歯車機構300の共線図上に示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control state of
遊星歯車機構300の共線図は、遊星歯車機構300のサンギヤ(S)310、キャリア(C)330およびリングギヤ(R)320、を縦線で示し、それらの間隔を遊星歯車機構300のギヤ比に対応する間隔とし、さらにそれぞれの縦線の上下方向を回転方向とし、その上下方向での位置を回転速度としたものである。なお、図2には、リングギヤ(R)320に変速機500を介して接続される出力軸520も併せて示されている。
In the collinear diagram of the
第1MG回転速度Nm1(=サンギヤ(S)310の回転速度)と、エンジン回転速度Ne(=キャリア(C)330の回転速度)と、第2MG回転速度Nm2(=リングギヤ(R)320の回転速度)とは、共線図上において直線で結ばれる関係(以下「共線図の関係」ともいう)を有する。共線図の関係によれば、第1MG回転速度Nm1、エンジン回転速度Neおよび第2MG回転速度Nm2のうち、いずれか2つの回転速度が決まれば残り1つの回転速度も決まる。したがって、第1MG回転速度Nm1を適宜調整することによって、遊星歯車機構300は、第2MG回転速度Nm2に対するエンジン回転速度Neの比を無段階で切替可能な電気式の無段変速機として機能する。
First MG rotational speed Nm1 (= rotational speed of sun gear (S) 310), engine rotational speed Ne (= rotational speed of carrier (C) 330), and second MG rotational speed Nm2 (= rotational speed of ring gear (R) 320) ) Has a relationship (hereinafter also referred to as a “collinear diagram relationship”) connected by a straight line on the alignment chart. According to the nomogram, if any two of the first MG rotation speed Nm1, the engine rotation speed Ne, and the second MG rotation speed Nm2 are determined, the remaining one rotation speed is also determined. Therefore, by appropriately adjusting the first MG rotation speed Nm1, the
以下では、エンジン100の出力トルクを「エンジントルクTe」、第1MG200の出力トルクを「第1MGトルクTm1」、第2MG400の出力トルクを「第2MGトルクTm2」と記載する場合がある。
Hereinafter, the output torque of
HV走行で前進する場合、第2MGトルクTm2とエンジン直達トルクTepとの双方のトルクがリングギヤ(R)320(すなわち回転軸510)に伝達される。ここで、エンジン直達トルクTepとは、第1MGトルクTm1を反力としてエンジン100から遊星歯車機構300のリングギヤ(R)320(すなわち回転軸510)に伝達される正方向のトルクである。
When the vehicle travels forward in HV traveling, both the second MG torque Tm2 and the engine direct transmission torque Tep are transmitted to the ring gear (R) 320 (that is, the rotating shaft 510). Here, the engine direct torque Tep is a positive torque transmitted from the
変速機500のクラッチC1が係合されることにより、リングギヤ(R)320から出力軸520に動力が伝達される。車速Vに対する第2MG回転速度Nm2の比は、変速機500の変速比によって決まる。図2に示すように第2MG回転速度Nm2を一定とすると、高速側の変速段であるほど(変速比が小さいほど)、車速Vは高い値となる。
Power is transmitted from the ring gear (R) 320 to the
図3は、EV走行で前進する場合におけるエンジン100、第1MG200および第2MG400の制御状態の一例を遊星歯車機構300の共線図上に示す図である。EV走行で前進する場合は、エンジン100が停止されてエンジン回転速度Neは0になり、第2MGトルクTm2がリングギヤ(R)320に伝達されて第2MG400が正方向に回転する。図3に示すように、エンジン100の停止中においては、共線図の関係により、第2MG400が正方向に回転することに伴って第1MG200が負方向に回転させられる。また、HV走行中と同様、変速機500のクラッチC1が係合されることにより、第2MGトルクTm2がリングギヤ(R)320から出力軸520に伝達される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a control state of
<第2MG故障時の退避走行>
ECU30は、第2MG400を指令通りに制御することができないような故障(以下、単に「第2MG400の故障」ともいう)が通常走行中に発生した場合、通常モードから退避モードに切り替えて車両1をGD(Generator Drive)走行によって退避走行させる。GD走行は、第2MG400の出力を停止してエンジン100の動力(エンジン直達トルクTep)を用いる走行である。
<Evacuation travel at the time of second MG failure>
When a failure that prevents the
図4は、GD走行中におけるエンジン100、第1MG200および第2MG400の制御状態の一例を遊星歯車機構300の共線図上に示す図である。GD走行中においては、第2MG400はトルクを出力せず、エンジン100は正方向のエンジントルクTeをキャリア(C)330に出力し、第1MG200は負方向の第1MGトルクTm1をサンギヤ(S)310に出力する。これにより、リングギヤ(R)320には、第1MGトルクTm1を反力としてエンジン直達トルクTepが正方向(前進方向)に作用する。GD走行中においては、エンジン直達トルクTepによって車両1が退避走行される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a control state of
<EV走行からGD走行への移行>
ECU30は、EV走行中に第2MG400の故障が発生した場合、第1MG200の動力を用いてエンジン100をクランキングしてエンジン100を始動し、エンジン100の始動後にGD走行による退避走行を行なう。
<Transition from EV travel to GD travel>
When the failure of the
図5は、EV走行中かつ変速機500のクラッチC1の係合中に第1MG200の動力を用いてエンジン100をクランキングしてエンジン100を始動する際のエンジン100、第1MG200および第2MG400の状態変化の一例を遊星歯車機構300の共線図上に示す図である。なお、図5には、変速機500の変速段が3速(3rd)である場合が例示されている。
FIG. 5 shows states of
EV走行での前進中においては、一点鎖線に示すように、エンジン100が停止され、第2MG400は正方向に回転するため、共線図の関係から第1MG200は負方向に回転する。この状態からエンジン100を始動させる場合、ECU30は、第1MG200に発電させることによって、第1MGトルクTm1を正方向に作用させる。
During forward travel in EV traveling, as indicated by the alternate long and short dash line,
この際、クラッチC1の係合によってリングギヤ(R)320が出力軸520と連結されていると、リングギヤ(R)320には駆動輪82の大きなイナーシャ(慣性力)が作用する。これにより、リングギヤ(R)320のイナーシャはエンジン100のイナーシャよりも十分に大きくなる。そのため、第1MGトルクTm1が正方向に作用すると、第2MG回転速度Nm2はほとんど変化せず、エンジン100がクランキングされる。すなわち、リングギヤ(R)320は、エンジン100をクランキングするための反力を受け持つことができる。クランキングによってエンジン回転速度Neが所定回転速度に上昇すると、ECU30はエンジン100の点火制御を開始する。これにより、エンジン100が始動されてエンジントルクTeが出力され、実線に示す状態となる。
At this time, if the ring gear (R) 320 is connected to the
しかしながら、変速機500のクラッチC1が解放状態であると、第1MGトルクTm1を用いてエンジン100をクランキングすることができないことが懸念される。
However, if clutch C1 of
図6は、EV走行中かつ変速機500のクラッチC1の解放中に第1MGトルクTm1を正方向に作用させた場合のエンジン100、第1MG200および第2MG400の状態変化の一例を遊星歯車機構300の共線図上に示す図である。なお、図6は、あくまで本実施の形態に対する比較例を示すものである。
FIG. 6 shows an example of a state change of the
EV走行での前進中(一点鎖線参照)において、変速機500のクラッチC1が解放されていると、リングギヤ(R)320が出力軸520から切り離され、リングギヤ(R)320には駆動輪82のイナーシャは作用しない。この影響でリングギヤ(R)320のイナーシャがエンジン100のイナーシャよりも小さくなり、リングギヤ(R)320はエンジン100をクランキングするための反力を受け持つことができなくなる。そのため、第1MGトルクTm1が正方向に作用すると、実線に示すように、エンジン回転速度Neは増加せず0に維持されたまま、第2MG400が負回転してしまう。すなわち、エンジン100はクランキングされない。
If the clutch C1 of the
そこで、本実施の形態によるECU30は、EV走行中に第2MG400の故障が発生した場合、変速機500のクラッチC1が解放状態であるか否かを判定し、クラッチC1が解放状態である場合はクラッチC1を係合状態にし、クラッチC1が係合状態になった後にエンジン100のクランキングを行なう。そして、ECU30は、クランキングによってエンジン100が始動された後に走行モードを通常モードから退避モードに切り替えてGD走行による退避走行を行なう。
Therefore, the
図7は、本実施の形態によるECU30の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、第2MG400の故障が発生した場合に開始される。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the
ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10にて、ECU30は、EV走行中であるか否かを判定する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as “S”) 10,
EV走行中である場合(S10にてYES)、ECU30は、S11にて、変速機500のクラッチC1が解放中であるか否かを判定する。クラッチC1が係合中である場合(S11にてNO)、ECU30は、S12〜S14の処理をスキップして、処理をS15に移す。
If the vehicle is traveling in EV (YES in S10),
クラッチC1が解放中である場合(S11にてYES)、ECU30は、S12にて、クラッチC1の係合制御を開始する。
If clutch C1 is being released (YES in S11),
S13にて、ECU30は、クラッチC1の係合制御を開始してから所定時間T1が経過したか否かを判定する。この判定は、クラッチC1の係合制御が正常に機能しているか否かを判定するために行なわれる。所定時間T1は、たとえば、クラッチC1の係合制御を開始してから実際にクラッチC1の係合が完了するまでに要する時間の最大値に予め設定される。
In S13,
クラッチC1の係合制御を開始してから所定時間T1が経過していない場合(S13にてNO)、ECU30は、S14にて、クラッチC1の係合が完了したか否かを判定する。たとえば、ECU30は、車速センサ15およびレゾルバ22から車速Vおよび第2MG回転速度Nm2をそれぞれ取得し、車速Vに対する第2MG回転速度Nm2の比が変速機500の現在の変速比に一致する場合に、クラッチC1の係合が完了したと判定する。
If predetermined time T1 has not elapsed since the start of clutch C1 engagement control (NO in S13),
クラッチC1の係合制御を開始してから所定時間T1が経過するまでにクラッチC1の係合が完了した場合(S14にてYES)、ECU30は、処理をS15に移す。
If the engagement of clutch C1 is completed before the predetermined time T1 elapses after the engagement control of clutch C1 is started (YES in S14),
S15にて、ECU30は、エンジン100の始動制御を行なう。具体的には、ECU30は、第1MG200の動力を用いてエンジン100のクランキングを行ない、クランキングによってエンジン回転速度Neが所定回転速度に上昇するとエンジン100の点火制御を開始してエンジン100を始動させる。
In S15,
エンジン100の始動後、ECU30は、S16にて、EV走行を止めて、GD走行による退避走行を行なう。
After
一方、EV走行中ではなくHV走行中である場合(S10にてNO)、既にエンジン100が作動中であるため、ECU30は、S10〜S15の処理をスキップして、処理をS16に移してGD走行による退避走行を行なう。
On the other hand, when the vehicle is traveling in the HV instead of the EV traveling (NO in S10), since the
また、クラッチC1の係合制御を開始してから所定時間T1が経過してもクラッチC1の係合が完了しない場合(S13にてNO)、何らかの異常によってクラッチC1の係合制御が正常に機能しておらず、エンジン100をクランキングすることができない(すなわちGD走行へ移行することができない)と考えられる。そのため、ECU30は、エンジン100、第1MG200および第2MG400を停止して車両システムを停止状態(Ready−OFF状態)にする。
In addition, if the engagement of the clutch C1 is not completed even after the predetermined time T1 has elapsed from the start of the engagement control of the clutch C1 (NO in S13), the engagement control of the clutch C1 functions normally due to some abnormality. It is considered that the
以上のように、本実施の形態によるECU30は、EV走行中に第2MG400の故障が発生した場合、変速機500のクラッチC1が解放状態であるか否かを判定し、クラッチC1が解放状態である場合はクラッチC1を係合状態にし、クラッチC1が係合状態になった後に第1MG200の動力を用いてエンジン100のクランキングを行なう。そのため、変速機500のクラッチC1が解放された状態のままエンジン100をクランキングすることが抑制される。その結果、EV走行中の第2MG400の故障が発生した場合に、エンジン100をより確実に始動してGD走行による退避走行を行なうことができる。
As described above, when the failure of the
[変形例]
上述の実施の形態においては、EV走行中に第2MG400の故障が発生した場合において、クラッチC1の解放中であるときはリングギヤ(R)320のイナーシャが小さいことに鑑み、クラッチC1を係合した後にエンジン100を始動させた。
[Modification]
In the above-described embodiment, when the failure of the
しかしながら、変速機500の変速中においてもクラッチC1が一時的に解放状態あるいは半係合状態となり、リングギヤ(R)320のイナーシャが一時的に小さくなることが考えられる。この点に鑑み、本変形例では、変速機500の変速中や変速直前であるときには、変速が完了してクラッチC1が完全に係合した後にエンジン100を始動させる。
However, it is conceivable that the clutch C1 is temporarily disengaged or half-engaged even during the shift of the
図8は、本変形例によるECU30の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図8に示したステップのうち、上述の図7に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the
クラッチC1が係合中である場合(S11にてNO)、あるいはクラッチC1の係合が完了した場合(S14にてYES)、ECU30は、S20にて、変速機500の変速直前または変速中であるか否かを判定する。変速機500の変速直前でも変速中でもない場合(S20にてNO)、ECU30は、処理をS15に移し、エンジン100の始動制御を行なう。
When clutch C1 is engaged (NO at S11), or when engagement of clutch C1 is completed (YES at S14),
変速機500の変速直前または変速中である場合(S20にてYES)、ECU30は、S21にて、その変速が完了したか否かを判定する。変速が完了していない場合(S21にてNO)、ECU30は、処理をS21に戻し、変速が完了するまで待つ。
If
変速が完了した場合(S21にてYES)、ECU30は、処理をS15に移し、エンジン100の始動制御を行なう。
When the shift is completed (YES in S21),
以上のように、本変形例によるECU30は、EV走行中に第2MG400の故障が発生した場合において、変速機500の変速中や変速直前であるときには、変速が完了してクラッチC1が完全に係合した後にエンジン100を始動させてGD走行による退避走行を行なう。そのため、変速機500の変速中にクラッチC1が一時的に解放状態あるいは半係合状態となりリングギヤ(R)320のイナーシャが一時的に小さくなった状態でエンジン100をクランキングすることが抑制される。そのため、EV走行中の第2MG400の故障が発生した場合に、エンジン100をより確実に始動してGD走行による退避走行を行なうことができる。
As described above, the
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.
1 車両、10 エンジン回転速度センサ、15 車速センサ、21,22 レゾルバ、30 ECU、31 アクセルポジションセンサ、32 シフトポジションセンサ、33 シフトレバー、82 駆動輪、100 エンジン、200 第1MG、300 遊星歯車機構、400 第2MG、500 変速機、510 回転軸、520 出力軸、600 PCU、700 バッテリ、710 SMR、C1 クラッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
エンジンと、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
前記第2回転電機に接続された回転軸と、
前記エンジン、前記第1回転電機および前記回転軸を機械的に連結する遊星歯車機構と、
駆動輪に接続された出力軸と、
前記回転軸と前記出力軸との間に設けられ、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断接可能なクラッチを有する変速機と、
前記エンジンの動力を用いずに前記第2回転電機の動力を用いて前記車両を走行させる第1モードと、前記第2回転電機の動力を用いずに前記エンジンの動力を用いて前記車両を走行させる第2モードとの間で走行モードを切替可能な制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第1モードでの走行中に前記第2回転電機が故障した場合、
前記変速機の前記クラッチが解放状態であり、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断する状態であるか否かを判定し、
前記クラッチが解放状態であり、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断する状態である場合は前記クラッチを係合状態にし、
前記クラッチが係合状態になった後に前記第1回転電機の動力を用いて前記エンジンのクランキングを行なって前記エンジンを始動し、
前記エンジンの始動後に前記走行モードを前記第1モードから前記第2モードへ切り替える、車両の駆動装置。 A drive device for a vehicle,
Engine,
A first rotating electrical machine;
A second rotating electrical machine;
A rotating shaft connected to the second rotating electrical machine;
A planetary gear mechanism that mechanically connects the engine, the first rotating electrical machine, and the rotating shaft;
An output shaft connected to the drive wheels;
A transmission having a clutch provided between the rotating shaft and the output shaft and capable of connecting and disconnecting power transmission between the rotating shaft and the output shaft;
A first mode in which the vehicle is driven using the power of the second rotating electrical machine without using the power of the engine, and the vehicle is driven using the power of the engine without using the power of the second rotating electrical machine. A control device capable of switching the travel mode between the second mode and
The control device, when the second rotating electrical machine fails during traveling in the first mode,
Determining whether or not the clutch of the transmission is in a disengaged state and interrupting power transmission between the rotating shaft and the output shaft ;
When the clutch is in a disengaged state and is in a state of interrupting power transmission between the rotating shaft and the output shaft, the clutch is engaged.
After the clutch is engaged, the engine is cranked using the power of the first rotating electrical machine to start the engine,
A vehicle drive device that switches the travel mode from the first mode to the second mode after the engine is started.
前記変速機が変速直前または変速中であるか否かを判定し、
前記変速機が変速直前または変速中である場合は当該変速が完了した後に前記第1回転電機の動力を用いて前記エンジンのクランキングを行なって前記エンジンを始動し、
前記エンジンの始動後に前記走行モードを前記第1モードから前記第2モードへ切り替える、請求項1に記載の車両の駆動装置。 The control device, when the second rotating electrical machine fails during traveling in the first mode,
Determining whether the transmission is immediately before or during a shift,
If the transmission is immediately before or during a shift, the engine is cranked using the power of the first rotating electrical machine after the shift is completed, and the engine is started.
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the driving mode is switched from the first mode to the second mode after the engine is started.
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