JP3685146B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと電動モータとを車両の駆動源として利用し、その出力を変速機で変速して駆動輪へ出力可能なハイブリッド車両の制御装置、とりわけ電動モータに関係して変速機のダウン変速を実行あるいは禁止するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、燃費向上やクリーンな排気等を目的として、車両の駆動源にガソリン等の燃料を燃焼させて作動させる内燃エンジンに電動モータを追加してこれらを駆動源とするハイブリッド車両が脚光を浴びてきている。ハイブリッド車両にはそのパワートレインの構造や作動に多くの種類があるが、現在のエンジンのみを駆動源とする車両を比較的大幅に変更することなく容易にハイブリッド車両を得ることができること、および電動モータを大型化する必要がないことから、エンジンと電動モータとにステップ式あるいはステップレス式の自動変速機を装着したハイブリッド車両が用いられることがある。
このようなハイブリッド車両として、特開2000−324614号公報に記載されているものがある。
【0003】
このように変速機を搭載した車両にあっては、減速が必要な場合、変速機をダウン変速させることで、強力なエンジンブレーキ力を得ることが可能である。
ところが、ドライバーが所定の減速度を期待してマニュアルシフトレバーをダウン変速操作し変速機を強制的にダウン変速させると、走行状態によってはエンジンが過回転することがある。
したがってこのときには、ドライバーによる上記ダウン変速操作にもかかわらず変速機がダウン変速するのを禁止する必要がある。
【0004】
ここで、ハイブリッド車両では、電動モータをジェネレータとしても利用可能とすることにより、ブレーキ力を確保するとともに車両ブレーキ時のエネルギーの回生による燃費の向上を図るようにしているから、ダウン変速を禁止するかわりに電動モータから回生トルクを発生させ、これで車両にブレーキ力を作用させることにより、期待される減速度を補うことができるという利点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、変速機のダウン変速について、エンジンに対しては、エンジンの回転数が過回転になるようなドライバーのダウン変速操作時には変速機のダウン変速を禁止して、エンジンの過回転の発生を防ぐようになっているが、電動モータの保護については考慮されていない。
【0006】
エンジンの回転数が過回転にならないダウン変速時においても、エンジンとモータとの間にはクラッチ等が設けられておらず、これらの間の動力遮断が不能であるから、ダウン変速による高回転にしたがって電動モータやこれを制御するインバータ側の温度が上昇して、その耐久性の悪化を招く場合がある。
したがって本発明は、電動モータやインバータを確実に保護できるようにしたハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1の発明は、内燃エンジンと、電動モータと、エンジンと電動モータの駆動出力を変速して駆動輪へ出力可能な変速機とを備え、エンジンと電動モータとを常時連結させたハイブリッド車両における制御装置であって、変速機をダウン変速した場合における電動モータに流れる界磁電流値を推定する界磁電流値推定手段と、該界磁電流推定手段で推定された界磁電流に対応する電動モータの温度が保護温度に達するか否かを判定し、電動モータの温度が保護温度に達しないときは変速機のダウン変速を許容し、電動モータの温度が保護温度に達するときは変速機のダウン変速を禁止する温度保護演算部とを備えるものとした。
【0008】
請求項2の発明は、界磁電流値推定手段が、電動モータの現在の回転数とダウン変速したときの変速機の変速比とからダウン変速したときの電動モータの予測回転数を求め、該予測回転数とダウン変速したときのトルク指令値とから界磁電流値を推定するものとした。
【0009】
また、請求項3の発明は、温度保護演算部が、界磁電流値推定手段で推定した界磁電流値と電動モータの現在の温度とからダウン変速する場合の予測温度を求め、該予測温度と保護温度とを比較して電動モータの温度が保護温度に達するか否かを判定するものとした。
【0010】
請求項4の発明は、温度保護演算部が、電動モータの温度が保護温度に達するまでの余裕時間を推定し、該余裕時間が規定時間以下であるときに変速機のダウン変速を禁止するものとした。
そして、請求項5の発明は、余裕時間を電動モータの現在の温度と電動モータの界磁電流値とに基づいて算出するものである。
【0011】
請求項6の発明は、さらに報知部を備え、変速機のダウン変速を禁止したときにはそのダウン変速禁止を報知するようにしたものである。
【0012】
【発明の効果】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置では、変速機をダウン変速しようとする場合に、現在の電動モータの回転数からダウン変速した場合に必要な電動モータの界磁電流を予測して、この推定界磁電流に対応する電動モータの温度が保護温度に達するときには、変速機のダウン変速を禁止するようにしたので、温度上昇による電動モータやこれを制御するインバータ等の耐久性の悪化を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は実施の形態におけるハイブリッド車両のパワートレインおよびその制御装置の全体構成を示す。
車両の駆動源として、ガソリン等の燃料を燃焼させて駆動力を発生させるエンジン(ENG)1と、車載のバッテリ4から電力の供給を受けて駆動力を発生させるモータ機能、およびブレーキ時に回生トルクを発生して電気エネルギーとしてブレーキ時のエネルギーを回収可能な発電機機能を兼ね備えたモータ/ジェネレータ(M/G、以下、電動モータ2)とを車両に搭載する。電動モータ2は同期モータである。
【0014】
エンジン1と電動モータ2は、これらの駆動出力がステップ式あるいはステップレス式に構成した自動変速機(A/T)3に入力可能であり、自動変速機3により上記駆動出力が最適に変速され、プロペラシャフト5を介して最終減速機6へ伝えられる。
最終減速機6に入力された駆動出力は、最終減速機6でさらに減速されて、最終減速機6内の図示しない差動歯車組で左右のドライブシャフト7a、7bに動力分割され、左右の駆動輪8a、8bを駆動する。
【0015】
エンジン1、電動モータ2、および自動変速機3は、以下のコントローラにより制御される。
すなわち、エンジン1はエンジンコントローラ(E/C)9により、電動モータ2はモータコントローラ(M/C)10により、また自動変速機3は、ATコントローラ(AT/C)11によりそれぞれ制御される。
なお、エンジンコントローラ9、モータコントローラ10、およびATコントローラ11は、ハイブリッドコントロールモジュール(HCM)12との間で相互通信可能である。
【0016】
ハイブリッドコントロールモジュール12には、アクセルペダルセンサ13、ブレーキペダルセンサ14、車速センサ15等からそれぞれの検出信号を入力するように構成してある。
ハイブリッドコントロールモジュール12は、これらの検出信号に基づき、エンジン1や電動モータ2が出力すべきトルクの大きさや、自動変速機3の変速段あるいは変速比を演算・決定して、エンジンコントローラ9とモータコントローラ10へトルク指令値信号を、またATコントローラ11へ変速比信号をそれぞれ入力する。
【0017】
また、ハイブリッドコントロールモジュール12には、インジケータ(報知部)16を接続している。
ハイブリッドコントロールモジュール12は、自動変速機3のダウン変速を禁止する旨の判断をしたときは、インジケータ12にその旨を表示し、ドライバーに報知するようにしてある。
【0018】
次に、上記モータコントローラ10の構成を、図2の制御ブロック図に基づき、より詳細に説明する。
電動モータ2としては、三相交流の同期モータを用いている。
ハイブリッドコントロールモジュール12は、上記各種センサ13〜15等からの検出信号に基づき決定した電動モータ2へのトルク指令値信号T*をモータコントローラ10のトルク指令値→電流指令値変換部17へ入力する。
トルク指令値→電流指令値変換部17は、入力されたトルク指令値信号T*を、電動モータ2の回転数信号ωを参照しながら、2相交流の電流指令値信号Id*、Iq*へと変換する。
【0019】
上記電流指令値信号Id*、Iq*は、電流PI制御部18へ入力し、ここで電動モータ2の検出電流信号Id、Iqを参照しながらPI制御して、2相交流の電流指令値信号Id*、Iq*から2相交流の電圧指令値信号Vd*、Vq*を作り出し、これらの信号を2相→3相変換部19へ入力する。
2相→3相変換部19は、電動モータ2の回転角度位置信号θを参照しながら、入力された2相交流の電圧指令値信号Vd*、Vq*を3相交流の電流指令値信号Vu*、Vv*、Vw*へと変換して出力し、これらの信号をインバータ20へ入力する。
インバータ20は、これらの3相交流の電流指令値信号Vu*、Vv*、Vw*に応じた3相交流の電圧Vu、Vv、Vwを電動モータ2に供給し、トルク指令値信号T*に対応したトルクを発生させる。
【0020】
なお、電動モータ2には、モータ回転センサ24、モータ温度センサ25、モータ電流センサ26が付設されて、それぞれ電動モータ2の回転相当信号ωn、モータ温度信号TH、モータ電流信号Iu、Iv、Iwを出力可能である。
回転センサ24からの回転信号ωnは、回転角度位置/回転数演算部23へ入力して、ここで電動モータ2の現在の回転角度位置と回転数とを演算して回転角度位置信号θと回転数信号ωとを得る。
【0021】
これらのうち、回転角度位置信号θは、2相→3相変換部19と3相→2相変換部22とへ入力する。また、回転数信号ωは、トルク指令値→電流指令値変換部17とダウン変速禁止判定部21とへ入力される。
モータ温度センサ25からのモータ温度信号THは、ダウン変速禁止判定部21へ入力される。
モータ電流センサ26からの3相交流電流に関するモータ電流信号Iu、Iv、Iwは、3相→2相変換部22へ入力する。3相→2相変換部22は、3相交流のモータ電流信号Iu、Iv、Iwを2相交流の電流Id、Iqに変換して、電流PI制御部18へ入力する。
【0022】
一方、ダウン変速禁止判定部21には、自動変速機3のダウン変速したときの変速比Rgとダウン変速したときのトルク指令値T**(T**=T*)を入力する。
ダウン変速禁止判定部21は、ダウン変速の可否を判定し、この判定結果がダウン変速を許容できるときであればダウン変速許容信号を、判定結果がダウン変速を許容できないときであればダウン変速禁止信号を、ハイブリッドコントロールモジュール12へ入力する。
【0023】
なお、ハイブリッドコントロールモジュール12は、ダウン変速禁止判定部21から受け取ったダウン変速の許容信号あるいは禁止信号を、アクセル開度信号や車速信号とともに、ATコントローラ11へ送信し、ATコントローラ11において自動変速機2のダウン変速の実行あるいはダウン変速の禁止を行うようにする。
【0024】
図3は、上記ダウン変速禁止判定部21における制御系を示す。
ダウン変速禁止判定部21は、界磁電流値推定手段としてのダウン変速時モータ回転数算出部27およびトルク指令値→電流指令値変換部28と、温度保護演算部29とからなる。
ダウン変速時モータ回転数算出部27には、電動モータ2の現在の回転数信号ωおよびダウン変速したときの変速比信号Rg(たとえばステップ式自動変速機では、ギヤ比)を入力し、ダウン変速したときの電動モータ2の予想回転数を次式で算出し、回転数信号ωdとして出力する。
ωd=現在の回転数×ダウン変速したときの変速比 (1)
【0025】
上記ダウン変速時の回転数信号ωdは、トルク指令値→電流指令値変換部28に入力する。トルク指令値→電流指令値変換部28は、ダウン変速時の回転数信号ωdとさらに入力されたダウン変速したときのトルク指令値信号T**とに基づいて、2相交流の電流指令値信号Id*、Iq*に変換して、温度保護演算部29へ出力する。変換にあたっては、図4に示すトルク→回転数マップを参照する。
【0026】
温度保護演算部29には、さらに電動モータ2の現在の温度信号THがモータ温度センサ25から入力される。温度保護演算部29は、現在の温度信号THと入力2相交流の電流指令値信号Id*、Iq*とを基に、ダウン変速の禁止あるいは許容を判断し、この判断結果に応じた信号をハイブリッドコントロールモジュール12へ出力する。
【0027】
図5は、上記ダウン変速禁止判定部21における制御作動の流れを示すフローチャートである。
まず、変速機3のダウン変速を実行しようとする場合、ステップ100で、ダウン変速時モータ回転数算出部27において、モータ回転数センサ24から電動モータ2の現在の回転数信号ωと、またATコントローラ11からハイブリッドコントロールモジュール12を経てダウン変速したときの変速比信号とをそれぞれ受け取り、式(1)により、ダウン変速したときの電動モータ2の予測回転数を算出してこの回転数信号ωdを作り出す。
【0028】
続くステップ101では、トルク指令値→電流指令値変換部28において、ダウン変速したときの電動モータ2の予測回転数信号ωdと、ダウン変速したときの電動モータのトルク指令値信号T**とから、図4のマップを参照して、ダウン変速したときの電流指令値を推定し、電流指令値信号Id*、Iq*を求める。
【0029】
なお、モータ回転数と電動モータ2の界磁電流との関係を示すマップを図6に示す。ここでは、ダウン変速前後におけるモータ回転数がたとえば2500rpmと3500rpmである場合、同じくダウン変速前後における電動モータ2の界磁電流値が50アンペアと100アンペアとなる例を示している。
この関係マップを利用すれば、ダウン変速前後におけるモータ回転数とダウン変速前における電動モータ2の界磁電流とから、ダウン変速後の界磁電流の値が得られる。
【0030】
ステップ102では、温度保護演算部29が、ステップ2で得た電流指令値信号Id*、Iq*と、温度センサ21で検出した電動モータ2の現在温度信号THから、保護温度に達するまでの余裕時間を図7のモータ温度−余裕時間マップから算出する。
図7のモータ温度−余裕時間マップには、たとえばモータ温度センサ25で検出した電動モータ2の現在温度が60℃であり、かつ電動モータ2の保護温度が130℃に設定されている場合に、電流指令値Ia(Iaは、電流指令値Idの自乗とIqの自乗との和の平方根)の大きさがたとえばX1からX3アンペア(X1>X3)である場合の経過予想温度と予想される余裕時間との関係線x1、x2、x3を例示してある。
この関係図から、電流指令値Iaが大きいほど保護温度に達するまでの余裕時間が短くなることが分かる。
なおここでは、電流指令値Iaが中間値のX2アンペアであるときの余裕時間t1がたとえば30秒であることを示している。
【0031】
ステップ103では、ステップ3で求めた余裕時間が規定時間以下であるか否かをチェックし、規定時間以下であればステップ104へ進み、規定時間より長ければステップ106へ進む。
すなわち、上記判断結果が規定時間以下である場合は、ハイブリッドコントロールモジュール12へダウン変速禁止信号を出力し、ハイブリッドコントロールモジュール12からATコントローラ11へ自動変速機3のダウン変速禁止信号を出力させて、自動変速機3のダウン変速を禁止する。
【0032】
続いてステップ105で、ハイブリッドコントロールモジュール12がインジケータ17でドライバーにダウン変速が実行されない旨を報知して、フローを終了する。
【0033】
一方、上記判断結果が規定時間より長い場合のステップ106では、ハイブリッドコントロールモジュール12へダウン変速許容信号を出力し、ハイブリッドコントロールモジュール12からATコントローラ11へ自動変速機3のダウン変速許容信号を出力させて、自動変速機3のダウン変速を実行する。
【0034】
以上のように、本実施の形態にかかるハイブリッド車両の制御装置では、ダウン変速した場合の界磁電流値を推定し、これに対応する電動モータ2の温度を求め、この温度が保護温度に達成するまでの余裕時間を演算して規定時間と比較するようにした。そして、余裕時間が規定時間以下の場合は、自動変速機3のダウン変速を禁止するようにしたので、電動モータ2やインバータ17が保護温度にまで上昇してしまうことが防止される。
一方、余裕時間が規定時間より長い場合は、自動変速機3のダウン変速を許容するから、高回転となった電動モータから回生トルクを発生させ、これにより減速時には車両にブレーキ力を有効に作用させることができる。
【0035】
また、余裕時間が規定時間以下の場合のダウン変速禁止は、減速時のみならず、加速時のダウン変速においても実行されるので、この場合、車両の加速悪化も防止される。
すなわち、車両を加速させようとしてアクセルペダルをキックダウンすると、踏み込み設定条件が満たされて自動変速機3がダウン変速することになり、この場合もエンジン回転数が上昇し、同じく電動モータもその回転数が上昇する。
【0036】
このとき、電動モータは弱めの界磁制御が必要な領域に入ってしまい、界磁電流が増加して電動モータの銅損により、電動モータやこれを制御するインバータの温度上昇をもたらす。そうすると、この温度上昇に対して電動モータにはトルク制限がかかり、電動モータの発生可能なトルクが低く抑えられる。
このため、かえってドライバーの期待する加速度が得られず、加速感を損なうという問題が生じる。
これに対して実施の形態では、温度上昇があって余裕時間が短い場合はダウン変速が禁止されるから、上記のような期待に反して車両の加速が悪化してしまう現象も防ぐことができる。
【0037】
そして、保護温度到達までの余裕時間が長いときには、トルク制限がかかることもなく、また電動モータは小型モータであっても一時的に温度定格を越えた出力を問題なく発生させることが可能であるから、通常より同一回転数で発生可能な最大トルクを一時的に増加させることも可能となり、車両をより強力なトルクで加速することが可能となる。
【0038】
また、ダウン変速したときの電流指令値(界磁電流値)を、ダウン変速時モータ回転数算出部27で電動モータの現在の回転数とダウン変速したときの電動モータ2の予測回転数を求めたうえ、トルク指令値→電流指令値変換部28によりこの予測回転数とダウン変速したときのトルク指令値とから推定するようにしたので、容易にダウン変速した場合の電流指令値の変化を掴み、自動変速機3のダウン変速の許容・禁止の判定に役立てることができる。
【0039】
また、温度保護演算部29では、ダウン変速した場合の電流指令値と電動モータ2の現在の温度とからダウン変速した場合の電動モータ2の予測温度を求めるようにしたので、ダウン変速した場合の電動モータ2の予測温度を容易に得ることができ、この予測温度と保護温度を比較することで余裕時間をも簡単に演算することが可能となる。
【0040】
同様に、温度保護演算部29では、余裕時間と規定時間との大小を比較してダウン変速の許容・禁止を判定するようにしたので、減速時にはダウン変速を許容して回生トルクを発生させて車両に大きなブレーキ力を作用させ、あるいは加速時にはダウン変速を許容して大きなトルクを発生させ車両に加速度を発生させるのに実際に有効となる時間的余裕が有る場合とそうでない場合を峻別できる。
この場合、電動モータ2の現在の温度と電動モータ2の通電電流とに基づいて余裕時間を算出するようにしたので、簡単な手法で精度良く余裕時間を得ることができる。
【0041】
また、インジケータ16でダウン変速の禁止をドライバーに報知するようにしたので、ドライバーは車両側における制御装置の作動状態を容易に確認でき、安心して運転することができる。
【0042】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されない。実施の形態では、駆動力を発生するモータ機能と回生トルクを発生させる発電機能を1台の電動モータ2で実現して、低コスト化、搭載スペースの減少を図っているが、機能別にモータとジェネレータとに分離することもできる。
【0043】
また、温度保護演算部29では、電動モータ2の温度を検出して、当該温度が保護温度に達するまでの時間を算出するようにしたが、インバータ17の温度を検出して用いることもでき、さらには両者のうち高い方の温度を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図2】実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図3】ダウン変速禁止判定部の制御系を示すブロック図である。
【図4】トルク−回転数マップを示す図である。
【図5】ダウン変速禁止判定部における制御作動の流れを示すフローチャートである。
【図6】モータ回転数と電動モータ2の界磁電流との関係マップを示す図である。
【図7】モータ温度−余裕時間マップを示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 電動モータ
3 自動変速機
4 バッテリ
8a、8b 駆動輪
9 エンジンコントローラ
10 モータコントローラ
11 ATコントローラ
12 ハイブリッドコントロールモジュール
16 インジケータ
17 トルク指令→電流指令値変換部
18 電流PI制御部
19 2相→3相変換部
20 インバータ
21 ダウン変速禁止判定部
22 3相→2相変換部
23 回転角度位置/回転数演算部
24 モータ回転センサ
25 モータ電流センサ
26 モータ電流センサ
27 ダウン変速時モータ回転数算出部
28 トルク指令値→電流指令値変換部
29 温度保護演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle that uses an engine and an electric motor as a vehicle drive source, and that can change the output of the engine and output it to drive wheels. The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle that executes or prohibits shifting.
[0002]
[Prior art]
Recently, for the purpose of improving fuel efficiency, clean exhaust, etc., hybrid vehicles using an electric motor added to an internal combustion engine that operates by burning fuel such as gasoline as a drive source of the vehicle have been in the spotlight. ing. There are many types of hybrid vehicles in terms of the structure and operation of their powertrain, but it is possible to easily obtain a hybrid vehicle without making a significant change to a vehicle that uses only the current engine as a drive source, and electric Since there is no need to increase the size of the motor, a hybrid vehicle in which a stepped or stepless automatic transmission is mounted on the engine and the electric motor may be used.
As such a hybrid vehicle, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-324614.
[0003]
In a vehicle equipped with a transmission in this way, when deceleration is necessary, it is possible to obtain a strong engine braking force by shifting the transmission down.
However, if the driver expects a predetermined deceleration and operates the manual shift lever to shift down to forcibly shift the transmission down, the engine may overspeed depending on the driving condition.
Therefore, at this time, it is necessary to prohibit the transmission from shifting down despite the downshifting operation by the driver.
[0004]
Here, in a hybrid vehicle, the electric motor can be used as a generator to secure braking force and improve fuel efficiency by regenerating energy during vehicle braking. Instead, it has the advantage that expected deceleration can be compensated by generating regenerative torque from the electric motor and applying a braking force to the vehicle.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional hybrid vehicle control device, regarding the downshift of the transmission, the downshift of the transmission is performed when the driver performs a downshift operation in which the engine speed is excessive. Is prohibited to prevent the engine from over-rotating, but protection of the electric motor is not taken into consideration.
[0006]
Even during downshifts where the engine speed does not overspeed, there is no clutch between the engine and the motor, and it is impossible to shut off the power between them. Therefore, the temperature of the electric motor or the inverter side that controls the electric motor may rise, and the durability may be deteriorated.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can reliably protect an electric motor and an inverter.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention of
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the field current value estimating means obtains the predicted rotational speed of the electric motor when the downshift is performed from the current rotational speed of the electric motor and the transmission gear ratio when the downshift is performed. The field current value is estimated from the predicted rotation speed and the torque command value when downshifting.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the temperature protection calculation unit obtains a predicted temperature in the case of downshifting from the field current value estimated by the field current value estimation means and the current temperature of the electric motor, and the predicted temperature And the protection temperature are compared to determine whether or not the temperature of the electric motor reaches the protection temperature.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the temperature protection calculation unit estimates a margin time until the temperature of the electric motor reaches the protection temperature, and prohibits a downshift of the transmission when the margin time is equal to or less than a specified time. It was.
The invention according to claim 5 calculates the margin time based on the current temperature of the electric motor and the field current value of the electric motor.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, a notification unit is further provided, and when the downshift of the transmission is prohibited, the prohibition of the downshift is notified.
[0012]
【The invention's effect】
In the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, when the transmission is to be downshifted, the field current of the electric motor necessary for downshifting from the current rotational speed of the electric motor is predicted, and this estimation is performed. When the temperature of the electric motor corresponding to the field current reaches the protection temperature, the downshift of the transmission is prohibited, so that deterioration of the durability of the electric motor and the inverter that controls the electric motor due to the temperature rise is prevented. be able to.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows the overall configuration of a powertrain and its control device for a hybrid vehicle in an embodiment.
As a vehicle drive source, an engine (ENG) 1 that generates fuel by burning fuel such as gasoline, a motor function that generates power by receiving power supplied from an on-
[0014]
The
The drive output input to the
[0015]
The
That is, the
The engine controller 9, the motor controller 10, and the
[0016]
The
Based on these detection signals, the
[0017]
In addition, an indicator (notification unit) 16 is connected to the
When the
[0018]
Next, the configuration of the motor controller 10 will be described in more detail based on the control block diagram of FIG.
As the
The
The torque command value → current command
[0019]
The current command value signals Id * and Iq * are input to the current
The two-phase → three-
The
[0020]
The
The rotation signal ωn from the rotation sensor 24 is input to the rotation angle position / rotation
[0021]
Among these, the rotation angle position signal θ is input to the two-phase → three-
A motor temperature signal TH from the
Motor current signals Iu, Iv, Iw related to the three-phase alternating current from the motor
[0022]
On the other hand, the downshift
The downshift
[0023]
The
[0024]
FIG. 3 shows a control system in the downshift
The downshift
The current speed signal ω of the
ωd = current rotation speed × downshift ratio (1)
[0025]
The rotation speed signal ωd at the time of the downshift is input to the torque command value → current command
[0026]
The current temperature signal TH of the
[0027]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of control operation in the downshift
First, when the downshift of the
[0028]
In the
[0029]
A map showing the relationship between the motor speed and the field current of the
If this relationship map is used, the value of the field current after the downshift can be obtained from the motor speed before and after the downshift and the field current of the
[0030]
In
In the motor temperature-margin time map of FIG. 7, for example, when the current temperature of the
From this relationship diagram, it can be seen that the larger the current command value Ia is, the shorter the margin time until the protection temperature is reached.
Here, it is shown that the margin time t1 when the current command value Ia is an intermediate value of X2 amperes is, for example, 30 seconds.
[0031]
In
That is, when the determination result is less than the specified time, a down shift prohibiting signal is output to the
[0032]
Subsequently, in
[0033]
On the other hand, when the determination result is longer than the specified time, in
[0034]
As described above, in the hybrid vehicle control apparatus according to the present embodiment, the field current value in the case of downshifting is estimated, the temperature of the
On the other hand, if the margin time is longer than the specified time, downshifting of the
[0035]
Further, the downshift prohibition when the margin time is equal to or less than the specified time is executed not only at the time of deceleration but also at the downshift at the time of acceleration. In this case, deterioration of acceleration of the vehicle is also prevented.
That is, when the accelerator pedal is kicked down to accelerate the vehicle, the depression setting condition is satisfied and the
[0036]
At this time, the electric motor enters an area where weak field control is required, and the field current increases, causing the copper loss of the electric motor to increase the temperature of the electric motor and the inverter that controls the electric motor. If it does so, torque limitation will be applied to an electric motor with respect to this temperature rise, and the torque which an electric motor can generate | occur | produce will be restrained low.
For this reason, the acceleration expected by the driver cannot be obtained, and the acceleration feeling is impaired.
On the other hand, in the embodiment, since the downshift is prohibited when the temperature rises and the margin time is short, it is possible to prevent the phenomenon that the acceleration of the vehicle deteriorates against the above expectation. .
[0037]
When the time to reach the protection temperature is long, there is no torque limitation, and even if the electric motor is a small motor, it is possible to temporarily generate an output exceeding the temperature rating without any problem. Therefore, it is possible to temporarily increase the maximum torque that can be generated at the same rotational speed as usual, and to accelerate the vehicle with a stronger torque.
[0038]
Further, the current command value (field current value) at the time of downshifting is obtained by the motor
[0039]
In addition, since the temperature
[0040]
Similarly, in the temperature
In this case, since the margin time is calculated based on the current temperature of the
[0041]
Further, since the
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment. In the embodiment, the motor function for generating the driving force and the power generation function for generating the regenerative torque are realized by the single
[0043]
In the temperature
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a control system of a downshift prohibition determination unit.
FIG. 4 is a diagram showing a torque-rotation speed map;
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of control operation in a downshift prohibition determination unit.
6 is a diagram showing a relationship map between the motor rotation speed and the field current of the
FIG. 7 is a diagram showing a motor temperature-margin time map.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記変速機をダウン変速した場合における前記電動モータに流れる界磁電流値を推定する界磁電流値推定手段と、
該界磁電流推定手段で推定された界磁電流に対応する電動モータの温度が、保護温度に達するか否かを判定し、電動モータの温度が保護温度に達しないときは前記変速機のダウン変速を許容し、電動モータの温度が保護温度に達するときは前記変速機のダウン変速を禁止する温度保護演算部とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。A control device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine, an electric motor, and a transmission capable of shifting a drive output of the engine and the electric motor and outputting the drive output to drive wheels, wherein the engine and the electric motor are always connected. And
A field current value estimating means for estimating a field current value flowing in the electric motor when the transmission is downshifted;
It is determined whether or not the temperature of the electric motor corresponding to the field current estimated by the field current estimation means reaches a protection temperature. If the temperature of the electric motor does not reach the protection temperature, the transmission is down. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a temperature protection calculation unit that allows a shift and prohibits a downshift of the transmission when the temperature of the electric motor reaches a protection temperature.
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