JP5566582B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、摩擦クラッチの断接により電気自動車走行モードとハイブリッド車走行モードを切り替えるハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle control device that switches between an electric vehicle traveling mode and a hybrid vehicle traveling mode by connecting and disconnecting a friction clutch.
従来、走行モードとして、摩擦クラッチを切り離した電気自動車走行モードと、摩擦クラッチを締結したハイブリッド車走行モードと、を有するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両における駆動力制御は、有段変速機が自動変速を開始するタイミングを算出し、変速開始前に、モータジェネレータによるモータトルクによるトルクアシストを徐減し、変速時に摩擦クラッチが切れてエンジントルクが消滅する時に発生するトルク格差を低減すると共に、トルク変化の勾配を緩やかにして、変速時のショックを低減していた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のハイブリッド車両の駆動力制御にあっては、摩擦クラッチのクラッチ容量の変化を加味した制御となっていないため、電気自動車走行モードでの走行中に駆動力要求が高まると、摩擦クラッチを締結してエンジンを接続し、ハイブリッド車走行モードに移行するが、自動変速機の変速中であれ、このシーンは存在し、クラッチ容量の変化(パーシャル〜完全締結)を加味しないと、クラッチ接続時にショックが発生する、という問題があった。 However, the conventional hybrid vehicle driving force control is not a control that takes into account the change in the clutch capacity of the friction clutch. Therefore, if the driving force demand increases during traveling in the electric vehicle traveling mode, the friction clutch Is engaged and the engine is connected to shift to the hybrid vehicle running mode, but this scene exists even during the shift of the automatic transmission, and if the clutch capacity change (partial to complete engagement) is not taken into account, the clutch is connected. There was a problem that sometimes shock occurred.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クラッチ容量の変化を加味し、駆動系に有する応答性の高いモータを制御することにより、クラッチ断接によるショックの発生を抑えたスムーズな駆動力制御を行うことができる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。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem. By taking into account the change in clutch capacity and controlling a highly responsive motor in the drive system, the smooth occurrence of shocks due to clutch engagement / disconnection is suppressed. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can perform driving force control.
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンとモータの間にクラッチを介装し、前記モータと駆動輪の間にトランスミッションを設置した駆動系を備え、前記クラッチを切り離した電気自動車走行モードと、前記クラッチを締結したハイブリッド車走行モードと、を有し、前記モータの出力トルクを制御する駆動力制御手段を設け、前記トランスミッションの実トランスミッション入力回転数を検出するトランスミッション入力回転数検出手段を設ける。
そして、前記駆動力制御手段は、前記電気自動車走行モードでの走行中に駆動力要求が高まると、前記クラッチを半クラッチ状態で締結して停止中の前記エンジンを接続し、前記モータをエンジン始動モータとして前記エンジンを始動し、前記ハイブリッド車走行モードに移行するとき、前記エンジンの回転数と前記クラッチの締結状態と前記トランスミッションの変速比状態を基に、前記クラッチを介した前記エンジンからの前記トランスミッションへの入力回転数推定値である目標トランスミッション入力回転数を算出し、回転数制御を行う前記モータによる前記実トランスミッション入力回転数から前記目標トランスミッション入力回転数を差し引いた差分値を算出する差分値算出部と、前記差分値がゼロを超えていると判断されている間、回転数制御を行う際の通常モータトルクに出力トルクの増加速度を高めるゲインを乗算してモータ補填トルクを設定し、設定されたモータ補填トルクを得る指令を前記モータに出力するモータ補填トルク出力部と、を有する。
In order to achieve the above object, the hybrid vehicle control apparatus of the present invention comprises a drive system in which a clutch is interposed between the engine and the motor, and a transmission is installed between the motor and the drive wheel, and the clutch is disconnected. A transmission input for detecting an actual transmission input rotational speed of the transmission, and a driving force control means for controlling an output torque of the motor. A rotation speed detecting means is provided.
When the driving force demand increases during traveling in the electric vehicle traveling mode, the driving force control means engages the clutch in a half-clutch state, connects the stopped engine, and starts the motor. When starting the engine as a motor and shifting to the hybrid vehicle travel mode, the engine from the engine via the clutch is based on the engine speed, the clutch engagement state, and the transmission gear ratio state. calculating a target transmission input rotational speed which is the input rotating speed estimated value for the transmission, the differential value for calculating a difference value by subtracting the rotational speed the target transmission input from said by the motor for performing speed control the actual transmission input rotational speed a calculation unit, the difference value is determined to exceed zero During multiplies the gain to increase the normal rate of increase of the output torque to the motor torque when performing speed control to set the motor compensation torque, motor compensation torque for outputting a command to obtain a motor compensation torque set to the motor And an output unit.
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、駆動力制御手段において、電気自動車走行モードでの走行中に駆動力要求が高まると、クラッチを半クラッチ状態で締結して停止中のエンジンを接続し、モータをエンジン始動モータとしてエンジンを始動し、ハイブリッド車走行モードに移行する。このとき、エンジンの回転数とクラッチの締結状態とトランスミッションの変速比状態を基に、クラッチを介したエンジンからのトランスミッションへの入力回転数推定値である目標トランスミッション入力回転数が算出される。そして、回転数制御を行うモータによる実トランスミッション入力回転数から目標トランスミッション入力回転数を差し引いた差分値が算出され、差分値がゼロを超えていると判断されている間、回転数制御を行う際の通常モータトルクに出力トルクの増加速度を高めるゲインを乗算してモータ補填トルクが設定され、設定されたモータ補填トルクを得る指令がモータに出力される。
すなわち、クラッチの締結状態とトランスミッションの変速比状態を考慮した目標トランスミッション入力回転数と実トランスミッション入力回転数を比較することより、トランスミッションの入力回転数の変化方向が先読みされる。そして、制御応答性の高いモータでの出力トルクの補填制御により、トランスミッションの入力回転数変化が未然に抑えられ、これに伴ってユーザが意図しない車速変動(トランスミッションの出力回転数変化)の発生を抑える作用を示す。
この結果、クラッチ容量の変化を加味し、駆動系に有する応答性の高いモータを制御することにより、クラッチ断接によるショックの発生を抑えたスムーズな駆動力制御を行うことができる。
Therefore, in the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, when the driving force demand increases during driving in the electric vehicle driving mode in the driving force control means, the engine is engaged and stopped in the half-clutch state. Are connected, the engine is started using the motor as an engine start motor, and the hybrid vehicle travel mode is entered . At this time, based on the engine speed, the clutch engagement state, and the transmission gear ratio state , a target transmission input rotation speed that is an estimated input rotation speed from the engine to the transmission via the clutch is calculated . When the difference value obtained by subtracting the target transmission input rotation speed from the actual transmission input rotation speed by the motor that performs the rotation speed control is calculated and it is determined that the difference value exceeds zero, the rotation speed control is performed. The motor compensation torque is set by multiplying the normal motor torque by a gain for increasing the increase rate of the output torque, and a command for obtaining the set motor compensation torque is output to the motor .
That is, the change direction of the input rotational speed of the transmission is prefetched by comparing the target transmission input rotational speed and the actual transmission input rotational speed in consideration of the clutch engagement state and the transmission gear ratio state. And, by compensating the output torque of the motor with high control response, the change in the input rotational speed of the transmission is suppressed in advance, and accordingly, the occurrence of the vehicle speed fluctuation (change in the output rotational speed of the transmission) unintended by the user is generated. Depressing action.
As a result, by taking into account changes in the clutch capacity and controlling a highly responsive motor in the drive system, it is possible to perform smooth driving force control that suppresses the occurrence of shock due to clutch engagement / disengagement.
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
図1は、実施例1の制御装置が適用されたFFハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。なお、図1において、強電系は細破線、弱電系は細実線、動力系は太実線、油圧回路は太一点鎖線にて示す。 FIG. 1 is an overall system diagram illustrating an FF hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) to which the control device of the first embodiment is applied. In FIG. 1, the strong electric system is indicated by a thin broken line, the weak electric system is indicated by a thin solid line, the power system is indicated by a thick solid line, and the hydraulic circuit is indicated by a thick dashed line.
実施例1のFFハイブリッド車両は、図1に示すように、CPU101と、補助バッテリ102と、ブレーキアクチュエータ201と、機械ブレーキ202と、強電バッテリ301と、インバータ302と、モータジェネレータ303(モータ)と、エンジン304と、トランスミッション305と、クラッチ306と、アクセルセンサ401と、ブレーキセンサ402と、DC/DCコンバータ403と、車間センサ404(車間距離検出手段)と、ナビシステム405(地形情報取得手段)と、モード選択スイッチ406(モード選択手段)と、モータ回転数センサ407(トランスミッション入力回転数検出手段)と、車速センサ408と、エンジン回転数センサ409(エンジン回転数検出手段)と、クラッチストロークセンサ410と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the FF hybrid vehicle of the first embodiment includes a
前記CPU101は、強電バッテリ301の状態をモニタし、バッテリSOCやバッテリ温度やバッテリ劣化状態に応じて入出力可能電力量を算出し、これを基にインバータ302を制御することにより、モータジェネレータ303(駆動用)を動作させると共に、エンジン304を制御する(駆動力配分含む)。
The
前記CPU101は、モータジェネレータ303による回生制動力を考慮し、機械ブレーキ202により発生する制動力演算指令値(前後制動力配分を含む)を、ブレーキアクチュエータ201へと送信する。
The
前記CPU101は、モータジェネレータ303とエンジン304とを断続させるクラッチ306を制御し、「HEVモード(クラッチ306を締結し、モータジェネレータ303とエンジン304を動力源とする)」、「EVモード(クラッチ306を開放し、モータジェネレータ303のみを動力源とする)」、「ENGモード(クラッチ306を締結し、エンジン304のみを動力源とする)」を切り替える。
The
前記CPU101は、車間センサ404からの信号により、自車と前方車両(障害物)との車間距離と大きさを収集し、必要に応じて制御へ適用する。なお、自車速度は、モータジェネレータ303の回転数により把握することを基本とし、この検出車速の変動状況と平均車速データを記憶・更新していく。
The
前記CPU101は、補助バッテリ102からの持ち出し電力をモニタし、これを「補機負荷」として制御へ適用する。
The
前記補助バッテリ102は、CPU101の動作電源を提供する役目を有する。本システムでは、強電バッテリ301を電源としたDC/DCコンバータ403により電力を供給することとする。
The
前記ブレーキアクチュエータ201は、ブレーキセンサ402により検出されるドライバーの踏み込み(ストローク)量をベースに、CPU101により演算された機械ブレーキ202で発生させるべき制動力演算指令値を受信し、それに応じ、機械ブレーキ202に対し必要な油圧をかける。
The brake actuator 201 receives a braking force calculation command value to be generated by the
前記機械ブレーキ202は、ブレーキアクチュエータ201により発生された油圧に応じ、制動力を発生させる。
The
前記強電バッテリ301は、モータジェネレータ303(駆動用)に対し、インバータ302を経由して電力を供給することで車両走行をアシストすると共に、モータジェネレータ303が発電した電力を、インバータ302を経由して回収する役目を有する。
The high-
前記インバータ302は、CPU101により直接制御されている。エンジン304の発生トルク及び回転数に応じて強電バッテリ301の電気エネルギーをモータジェネレータ303へ供給すること、モータジェネレータ303を動作させて発生した電気エネルギーを強電バッテリ301へと戻す役目を有する。
The
前記モータジェネレータ303は、車速が低い場合は単独で駆動トルクを発生させる。また、車速が高い場合は、エンジン304の駆動トルクをアシストしている。さらに、減速時は発電作用(回生制動)することにより電気エネルギーを発生させ、この電気エネルギーを、インバータ302を経由して強電バッテリ301へ戻す役目を有する。
The
前記エンジン304は、CPU101により直接制御されている。具体的には、車速が高い場合、車両駆動のためにトルクを発生させている(車速が低い場合はモータ走行となるため、制御不要である。強いて挙げれば起動させない制御を適用している)。
The
前記トランスミッション305は、モータジェネレータ303およびエンジン304が発生した駆動力を駆動輪へ伝達する役目、および回生制動させる際、駆動輪の運動エネルギーをモータジェネレータ303へと伝達する役目を有する。なお、有段ATや無段変速機(CVT)のいずれであっても構わない。なお、本提案システムにおいては、入力回転数、出力回転数を検出する「回転数センサ」も含まれるものとする。
The
前記クラッチ306は、エンジン304の発生トルクをモータジェネレータ303およびトランスミッション305へと伝達する際は接続させ、モータジェネレータ303のみで走行する際は(「EVモード」)、切り離される。
The
前記アクセルセンサ401は、ドライバーが加速時に踏み込んだアクセルペダルのストローク量をCPU101へ送信する。
The accelerator sensor 401 transmits to the
前記ブレーキセンサ402は、ドライバーが減速時に踏み込んだブレーキペダルのストローク量をCPU101へ送信する。
The brake sensor 402 transmits to the
前記DC/DCコンバータ403は、強電バッテリ301からのエネルギーを12V程度へと変換し、補助バッテリ102へと供給する。すなわち、従来のエンジン車両におけるオルタネータと同様の機能を有する。
The DC /
前記車間センサ404は、自車前方車両(または障害物)との距離を、レーダーなどを活用して収集し、それにより得た情報をCPU101へと入力する。
The inter-vehicle sensor 404 collects the distance from the vehicle in front of the host vehicle (or an obstacle) using a radar or the like, and inputs information obtained thereby to the
前記ナビシステム405は、GPS(Global Positioning System)を内蔵し、自車走行ルート上の信号、交差点、料金所、渋滞、現在地から渋滞域までの距離、勾配程度、速度制限などの情報を検出し、それにより得た情報をCPU101へと送信する。
The navigation system 405 has a GPS (Global Positioning System) built-in, and detects information such as signals on traffic routes, intersections, toll booths, traffic jams, distances from current locations to traffic jams, grades, and speed limits. The information obtained thereby is transmitted to the
前記モード選択スイッチ406は、ユーザが任意で走行モードを選択できるスイッチである。選択モードとして、通常仕様である「ノーマルモード」、駆動トルクが通常よりも多く出る「スポーツモード」、通常よりも燃費性能が向上する「エコモード」などが設定できる。なお、設定されたモード情報は、CPU101へと送信される。
The mode selection switch 406 is a switch that allows the user to arbitrarily select a travel mode. As the selection mode, “normal mode” which is a normal specification, “sport mode” in which the driving torque is higher than normal, “eco mode” in which fuel consumption performance is improved than normal, and the like can be set. The set mode information is transmitted to the
前記モータ回転数センサ407は、トランスミッション303の入力回転数を検出し、それにより得た情報をCPU101へと送信する。
The motor rotation speed sensor 407 detects the input rotation speed of the
前記車速センサ408は、トランスミッション303の出力回転数(=車速)を検出し、それにより得た情報をCPU101へと送信する。
The vehicle speed sensor 408 detects the output rotation speed (= vehicle speed) of the
前記エンジン回転数センサ409は、エンジン304の回転数を検出し、それにより得た情報をCPU101へと送信する。
The engine speed sensor 409 detects the speed of the
前記クラッチストロークセンサ410は、クラッチ306の油圧アクチュエータのストロークを検出し、それにより得たクラッチ間隔情報をCPU101へと送信する。
The
図2は、実施例1のCPU101にて実行されるモータジェネレータ303による駆動力制御処理の流れを示すフローチャートである(駆動力制御手段)。図3は、実施例1の駆動力制御処理に用いられるクラッチ306のクラッチ間隔に対するクラッチゲインの関係を示す特性図である。図4は、実施例1の駆動力制御処理に用いられるトランスミッション305の変速比を設定するATギア段の一例に対する変速比の関係を示す特性図である。図5は、実施例1のトランスミッション305での変速線マップの一例を示す図である。図6は、実施例1の駆動力制御処理に用いられる前方車との間隔に対する補填トルクゲインの関係を示す特性図である。図7は、実施例1の駆動力制御処理に用いられる勾配程度に対する補填トルクゲインの関係を示す特性図である。図8は、実施例1の駆動力制御処理に用いられるユーザ選択による「エコモード」・「ノーマルモード」・「スポーツモード」に対する補填トルクゲインの関係を示す特性図である。以下、図2のフローチャートの各ステップについて説明する
ステップS20では、車速センサ408からの車速VSPとアクセルセンサ401からのアクセル開度APOを読み込み、ステップS21へ移行する。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of driving force control processing by the
ステップS21では、ステップS20での車速VSPとアクセル開度APOの読み込みに続き、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点が、EV−HEV切り替えマップ特性上で存在する領域を検索し、ステップS22へ移行する。
ここで、EV−HEV切り替えマップ特性としては、「エコモード特性」・「ノーマルモード特性」・「スポーツモード特性」の3つの特性を有し、ユーザが選択したモードに対応するマップ特性を用いて検索される。
In step S21, following the reading of the vehicle speed VSP and the accelerator opening APO in step S20, a region where the operating point based on the vehicle speed VSP and the accelerator opening APO exists on the EV-HEV switching map characteristics is searched, and the process proceeds to step S22. Transition.
Here, as the EV-HEV switching map characteristics, there are three characteristics of “eco-mode characteristics”, “normal mode characteristics”, and “sport mode characteristics”, and map characteristics corresponding to the mode selected by the user are used. Searched.
ステップS22では、ステップS21でのEV−HEV切り替えマップ検索に続き、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点が、EV→HEV切り替え線を横切ることで、EVモードからHEVモードへのモード遷移開始時(=エンジン始動指令の出力時)か否かを判断し、YES(EV→HEVモードへの遷移開始時)の場合はステップS23へ移行し、NO(EVモードまたはHEVモードの固定時)の場合はステップS20へ戻る。 In step S22, following the EV-HEV switching map search in step S21, when the operating point based on the vehicle speed VSP and accelerator opening APO crosses the EV → HEV switching line, the mode transition from EV mode to HEV mode begins. It is determined whether (= when engine start command is output). If YES (when transition from EV to HEV mode starts), the process proceeds to step S23, and if NO (when EV mode or HEV mode is fixed) Returns to step S20.
ステップS23では、ステップS22でのEV→HEVモードへの遷移開始時であるとの判断に続き、クラッチストロークセンサ410により検出されたクラッチ間隔Sと、図3に示すクラッチ306のクラッチ間隔Sに対するクラッチゲインαの関係特性を用いてクラッチゲインαを設定し、ステップS24へ移行する(クラッチゲイン設定部)。
ここで、クラッチ間隔Sに対するクラッチゲインαの関係特性は、図3に示すように、クラッチ間隔Sが、S=0〜S1のクラッチ締結領域のときにα=1であり、S=S1〜S2の半クラッチ領域のときにα=1からα=0まで比例的に減少し、S≧S2のクラッチ開放領域のときにα=0という値により与えられる。すなわち、クラッチ306が開放から締結に移行するときは、クラッチゲインαは、α=0からα=1へと変化し、逆に、クラッチ306が締結から開放に移行するときは、クラッチゲインαは、α=1からα=0へと変化する。
In step S23, following the determination that the transition from EV to HEV mode is started in step S22, the clutch interval S detected by the
Here, as shown in FIG. 3, the relational characteristic of the clutch gain α with respect to the clutch interval S is that α = 1 when the clutch interval S is in the clutch engagement region of S = 0 to S1, and S = S1 to S2 Α = 1 to α = 0 in the half-clutch region, and is given by a value of α = 0 in the clutch release region of S ≧ S2. That is, when the clutch 306 shifts from disengagement to engagement, the clutch gain α changes from α = 0 to α = 1. Conversely, when the clutch 306 shifts from engagement to disengagement, the clutch gain α is , Α = 1 to α = 0.
ステップS24では、ステップS23でのクラッチ間隔Sに対するクラッチゲインαの設定に続き、トランスミッション305での変速比iの変化勾配である変速比勾配di/dtを設定し、ステップS25へ移行する(変速比勾配設定部)。
ここで、ATギア段が1速〜7速の何れかのギア段で固定であるときは、図4に示すトランスミッション305(前進7速自動変速機)でのATギア段に対する変速比iの変化がないことで変速比勾配di/dtを、di/dt=1により与える。また、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点が、図5に示す変速マップのダウンシフト線やアップシフト線を横切るときは、変速の種類(アップシフト、ダウンシフト)と変速進行速度の推定値により変速比勾配di/dtを、di/dt>1(ダウンシフト時)とdi/dt<1(アップシフト時)により与える。
In step S24, following the setting of the clutch gain α with respect to the clutch interval S in step S23, a gear ratio gradient di / dt, which is a change gradient of the gear ratio i in the
Here, when the AT gear stage is fixed at any one of the first gear to the seventh gear, the change of the gear ratio i with respect to the AT gear stage in the transmission 305 (forward 7-speed automatic transmission) shown in FIG. The gear ratio gradient di / dt is given by di / dt = 1. Further, when the driving point based on the vehicle speed VSP and the accelerator opening APO crosses the downshift line or the upshift line of the shift map shown in FIG. 5, the type of shift (upshift, downshift) and the estimated value of the shift progress speed Thus, the gear ratio gradient di / dt is given by di / dt> 1 (during downshift) and di / dt <1 (during upshift).
ステップS25では、ステップS24でのATギア段に対する変速比の設定に続き、エンジン回転数センサ409からのエンジン回転数Neと、ステップS23にて設定されたクラッチゲインαと、ステップS24にて設定された変速比勾配di/dtを用い、目標トランスミッション入力回転数NT*を算出し、ステップS26へ移行する(目標トランスミッション入力回転数算出部)。
ここで、目標トランスミッション入力回転数NT*は、
NT*=Ne×α×di/dt
の算出式により求める。
すなわち、目標トランスミッション入力回転数NT*は、クラッチ306が開放から締結に移行するにしたがって、実トランスミッション入力回転数NTに収束する値となる。
In step S25, following the setting of the gear ratio with respect to the AT gear stage in step S24, the engine speed Ne from the engine speed sensor 409, the clutch gain α set in step S23, and the step S24 are set. The target transmission input rotational speed NT * is calculated using the gear ratio gradient di / dt, and the process proceeds to step S26 (target transmission input rotational speed calculation unit).
Where the target transmission input speed NT * is
NT * = Ne x α x di / dt
It is calculated by the following formula.
That is, target transmission input speed NT * is a value that converges to actual transmission input speed NT as
ステップS26では、ステップS25での目標トランスミッション入力回転数NT*の算出に続き、モータ回転数センサ407により得られる実トランスミッション入力回転数NTから前記目標トランスミッション入力回転数NT*を差し引いた差分値ΔNTを算出し、ステップS27へ移行する。 In step S26, following the calculation of the target transmission input speed NT * in step S25, a difference value ΔNT obtained by subtracting the target transmission input speed NT * from the actual transmission input speed NT obtained by the motor speed sensor 407 is obtained. Calculate and move to step S27.
ステップS27では、ステップS26での差分値ΔNTの算出に続き、差分値ΔNTがΔNT>0であるか否かを判断し、YES(ΔNT>0)の場合はステップS28へ移行し、NO(ΔNT≦0)の場合はステップS34へ移行する。 In step S27, following the calculation of the difference value ΔNT in step S26, it is determined whether or not the difference value ΔNT is ΔNT> 0. If YES (ΔNT> 0), the process proceeds to step S28, and NO (ΔNT If ≦ 0), the process proceeds to step S34.
ステップS28では、ステップS27でのΔNT>0であるとの判断に続き、車間センサ404からの前方車との間隔Lと、図6に示す前方車との間隔Lに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG1を設定し、ステップS29へ移行する(補填トルクゲイン設定部)。
ここで、図6に示す補填トルクゲイン特性は、前方車との間隔LがL1以上の領域で補填トルクゲインG1を最大値にて与え、前方車との間隔LがL1未満の領域であるとき前方車との間隔Lが小さい値になるほど小さい値とする補填トルクゲインG1を与え、加速制限を強化する。
In step S28, following the determination that ΔNT> 0 in step S27, the compensation torque gain characteristic with respect to the distance L from the preceding vehicle from the inter-vehicle sensor 404 and the distance L from the preceding vehicle shown in FIG. The compensation torque gain G1 is set, and the process proceeds to step S29 (compensation torque gain setting unit).
Here, the compensation torque gain characteristic shown in FIG. 6 is obtained when the compensation torque gain G1 is given as a maximum value in a region where the distance L to the preceding vehicle is L1 or more and the interval L from the preceding vehicle is less than L1. A compensation torque gain G1 is set to a smaller value as the distance L with the preceding vehicle becomes smaller, and the acceleration limitation is strengthened.
ステップS29では、ステップS28での前方車との間隔Lに対する補填トルクゲインG1の設定に続き、ナビシステム405からの地形情報と、図7に示す勾配程度θに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG2を設定し、ステップS30へ移行する(補填トルクゲイン設定部)。
ここで、図7に示す補填トルクゲイン特性は、勾配程度が0である平坦路を補填トルクゲインG2の基準値とし、登坂路で勾配程度θが急勾配登坂を示すときほど補填トルクゲインG2を大きな値にて与え、降坂路で勾配程度θが急勾配降坂を示すときほど補填トルクゲインG2を小さな値にて与える。
In step S29, following the setting of the compensation torque gain G1 for the distance L from the preceding vehicle in step S28, the compensation torque gain characteristic using the topographic information from the navigation system 405 and the compensation torque gain characteristic for the gradient degree θ shown in FIG. The gain G2 is set, and the process proceeds to step S30 (compensation torque gain setting unit).
Here, in the compensation torque gain characteristic shown in FIG. 7, a flat road having a slope of 0 is used as a reference value of the compensation torque gain G2, and the slope of the slope θ on the uphill road indicates a steep slope uphill. The compensation torque gain G2 is given as a smaller value as the slope degree θ indicates a steep slope downhill on the downhill road.
ステップS30では、ステップS29での勾配程度θに対する補填トルクゲインG2の設定に続き、モード選択スイッチ406からの選択されているモード情報と、図8に示すユーザ選択モードに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG3を設定し、ステップS31へ移行する(補填トルクゲイン設定部)。
ここで、図8に示す補填トルクゲイン特性は、「ノーマルモード」の選択時を補填トルクゲインG3の基準値とし、「スポーツモード」選択時の補填トルクゲインG3を「ノーマルモード」の選択時に比べ大きな値とし、「エコモード」選択時の補填トルクゲインG3を「ノーマルモード」の選択時に比べ小さな値とする。
In step S30, following the setting of the compensation torque gain G2 for the gradient degree θ in step S29, the selected mode information from the mode selection switch 406 and the compensation torque gain characteristic for the user selection mode shown in FIG. The compensation torque gain G3 is set, and the process proceeds to step S31 (compensation torque gain setting unit).
Here, the compensation torque gain characteristic shown in FIG. 8 is based on the reference value of the compensation torque gain G3 when “normal mode” is selected, and the compensation torque gain G3 when “sport mode” is selected compared to when “normal mode” is selected. The compensation torque gain G3 when “Eco mode” is selected is set to a larger value than when “Normal mode” is selected.
ステップS31では、ステップS30でのユーザ選択モードに対する補填トルクゲインG3の設定に続き、通常MGトルクと、各補填トルクゲインG1,G2,G3等を用い、MG補填トルク(加速度)を設定し、ステップS32へ移行する。
ここで、MG補填トルクを算出するにあたっては、各補填トルクゲインG1,G2,G3以外に、ユニット状態補填トルクゲインG4と、各種フェールセーフゲインG5を設定する。
前記ユニット状態補填トルクゲインG4は、強電バッテリ301・インバータ302・モータジェネレータ303・エンジン304・トランスミッション305・クラッチ306の温度やバッテリSOCを加味した各ユニット状態に応じて設定する。
前記各種フェールセーフゲインG5は、各ECU失陥に応じた「制限走行モード」で設定されている出力トルク制限ゲインとする。
そして、MG補填トルクは、
MG補填トルク=通常MGトルク×G1×G2×G3×G4×G5
の式により設定する。
In step S31, following the setting of the compensation torque gain G3 for the user selection mode in step S30, the MG compensation torque (acceleration) is set using the normal MG torque and each compensation torque gain G1, G2, G3, etc. Move on to S32.
Here, in calculating the MG compensation torque, a unit state compensation torque gain G4 and various fail-safe gains G5 are set in addition to the compensation torque gains G1, G2, and G3.
The unit state compensation torque gain G4 is set according to each unit state in consideration of the temperature of the high-
The various failsafe gains G5 are output torque limit gains set in the “restricted travel mode” corresponding to each ECU failure.
And MG compensation torque is
MG compensation torque = normal MG torque x G1 x G2 x G3 x G4 x G5
Set by the following formula.
ステップS32では、ステップS31でのMG補填トルクの設定に続き、設定されたMG補填トルクを得る制御指令をモータジェネレータ303に出力し、ステップS33へ移行する(モータ補填トルク出力部)。
In step S32, following the setting of the MG compensation torque in step S31, a control command for obtaining the set MG compensation torque is output to the
ステップS33では、ステップS32でのMG補填トルクの出力、あるいは、ステップS34での通常MGトルクの出力に続き、EVモードからHEVモードへの移行が完了したか否かを判断し、YES(HEVモードへの移行完了)の場合はリターンへ移行し、NO(HEVモードへの移行途中)の場合ステップS23へ戻る。 In step S33, following the output of the MG compensation torque in step S32 or the normal MG torque output in step S34, it is determined whether or not the transition from the EV mode to the HEV mode is completed, and YES (HEV mode In the case of NO (in the middle of transition to the HEV mode), the process returns to step S23.
ステップS34では、ステップS27でのΔNT≦0であるとの判断に続き、通常MGトルクを得る制御指令をモータジェネレータ303に出力し、ステップS33へ移行する。
In step S34, following the determination that ΔNT ≦ 0 in step S27, a control command for obtaining normal MG torque is output to
次に、作用を説明する。
実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置における作用を、「EV走行中のアクセル踏み込み操作による駆動力制御作用」、「MG補填トルクのゲイン設定作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the control apparatus for the FF hybrid vehicle according to the first embodiment will be described by dividing it into “driving force control operation by accelerator depression operation during EV traveling” and “MG compensation torque gain setting operation”.
[EV走行中のアクセル踏み込み操作による駆動力制御作用]
図9は、実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置においてEV走行中のアクセル踏み込み操作によりエンジン始動とダウンシフトが同時に進行する走行シーンでの実トランスミッション入力回転数と目標トランスミッション入力回転数の変化を示すタイムチャートである。図10は、実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置においてEV走行中にアクセル踏み込み操作によりHEVモードに一時的に遷移した後にアクセル戻し操作を行うことによりEVモードに遷移する走行シーンでのエンジン回転数・モータジェネレータ回転数・トランスミッション入力回転数・ATシフト段・要求トルク・クラッチ接続状態の各特性を示すタイムチャートである。
[Driving force control action by depressing the accelerator during EV travel]
FIG. 9 shows changes in the actual transmission input rotational speed and the target transmission input rotational speed in the traveling scene in which the engine start and the downshift proceed simultaneously by the accelerator depressing operation during EV traveling in the control device for the FF hybrid vehicle of the first embodiment. It is a time chart which shows. FIG. 10 shows the engine rotation in the driving scene in which the control mode of the FF hybrid vehicle of the first embodiment transits to the EV mode by performing the accelerator return operation after temporarily transiting to the HEV mode by the accelerator depressing operation during the EV running. 4 is a time chart showing characteristics of a motor speed, a motor generator rotational speed, a transmission input rotational speed, an AT shift stage, a required torque, and a clutch engagement state.
走行中、図2のフローチャートにおいて、ステップS20→ステップS21→ステップS22へと進み、ステップS22にて、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点がEVモードの領域内またはHEVモードの領域内に存在し、走行モードが固定である限りは、ステップS20→ステップS21→ステップS22へと進む流れが繰り返される。なお、EVモードでの走行時には、クラッチ306が開放され、EVモードでの制御則にしたがってモータジェネレータ303が動作制御される。また、HEVモードでの走行時には、クラッチ306が締結され、HEVモードでの制御則にしたがってエンジン304とモータジェネレータ303が動作制御される。
While traveling, the process proceeds from step S20 to step S21 to step S22 in the flowchart of FIG. 2, and at step S22, the operating point depending on the vehicle speed VSP and the accelerator opening APO exists in the EV mode region or HEV mode region. However, as long as the travel mode is fixed, the flow from step S20 to step S21 to step S22 is repeated. Note that when traveling in the EV mode, the clutch 306 is released, and the
そして、ステップS22にて、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点がEV→HEV切り替え線を横切ることで、EVモードからHEVモードへのモード遷移を開始すると、図2のフローチャートにおいて、ステップS23→ステップS24→ステップS25へと進み、ステップS25において、エンジン回転数センサ409からのエンジン回転数Neと、ステップS23にて設定されたクラッチゲインαと、ステップS24にて設定された変速比勾配di/dtを用い、目標トランスミッション入力回転数NT*が算出される。 Then, in step S22, when the mode transition from the EV mode to the HEV mode is started by the driving point based on the vehicle speed VSP and the accelerator opening APO crossing the EV → HEV switching line, the step S23 → The process proceeds from step S24 to step S25. In step S25, the engine speed Ne from the engine speed sensor 409, the clutch gain α set in step S23, and the gear ratio gradient di / set in step S24. Using dt, the target transmission input speed NT * is calculated.
そして、ステップS25からステップS26へと進み、ステップS26にてモータ回転数センサ407により得られる実トランスミッション入力回転数NTから目標トランスミッション入力回転数NT*を差し引いた差分値ΔNTが算出される。そして、次のステップS27にて差分値ΔNTがΔNT>0であると判断されると、図2のフローチャートにおいて、ステップS28→ステップS29→ステップS30→ステップS31→ステップS32へと進み、ステップS32において、ステップS31で設定されたMG補填トルクを得る制御指令がモータジェネレータ303に出力される。
Then, the process proceeds from step S25 to step S26, and in step S26, a difference value ΔNT obtained by subtracting the target transmission input rotational speed NT * from the actual transmission input rotational speed NT obtained by the motor rotational speed sensor 407 is calculated. If it is determined in the next step S27 that the difference value ΔNT is ΔNT> 0, in the flowchart of FIG. 2, the process proceeds from step S28 → step S29 → step S30 → step S31 → step S32, and in step S32 Then, a control command for obtaining the MG compensation torque set in step S31 is output to
そして、ステップS27にて差分値ΔNTがΔNT>0であると判断されている間、言い換えると、トランスミッション395の入力回転数の変化が予測される間は、ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS28→ステップS29→ステップS30→ステップS31→ステップS32→ステップS33へと進む流れが繰り返され、ステップS31で設定されたMG補填トルクを得る制御指令がモータジェネレータ303に出力され続ける。
Then, while it is determined in step S27 that the difference value ΔNT is ΔNT> 0, in other words, while a change in the input rotational speed of the transmission 395 is predicted, step S23 → step S24 → step S25 → step The flow from S26 → step S27 → step S28 → step S29 → step S30 → step S31 → step S32 → step S33 is repeated, and a control command for obtaining the MG compensation torque set in step S31 is output to the
そして、ステップS27にて差分値ΔNTがΔNT≦0であり、トランスミッション395の入力回転数が変化しないと判断されると、図2のフローチャートにおいて、ステップS27からステップS34ヘと進み、ステップS34では、通常MGトルクを得る制御指令がモータジェネレータ303に出力される。そして、ステップS27にて差分値ΔNTがΔNT≦0であると判断されている間は、ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS34→ステップS33ヘと進む流れが繰り返され、通常MGトルクを得る制御指令がモータジェネレータ303に出力され続ける。
When it is determined in step S27 that the difference value ΔNT is ΔNT ≦ 0 and the input rotation speed of the transmission 395 does not change, the process proceeds from step S27 to step S34 in the flowchart of FIG. A control command for obtaining normal MG torque is output to
例えば、EVモードでの走行中に駆動力要求が高まると、クラッチ306を半クラッチ状態で締結してエンジン304を接続し、モータジェネレータ303をエンジン始動モータとしてエンジン304を始動する。しかし、このEVモードからHEVモードへのモード遷移は、トランスミッション305(自動変速機)が変速中であれ、このEVモードからHEVモードへのモード遷移シーンは存在する。したがって、クラッチ容量(パーシャル〜完全ON)を加味しないと、クラッチ接続時にショックが発生する。すなわち、ダウンシフトの場合は、トランスミッション入力回転数を上昇させることで変速が進行するが、エンジン304を接続することで、クラッチ容量分のトランスミッション入力トルクが一時的に低下すると、クラッチ306を完全締結する時に落差分の急なトルク増加によるショックが発生するし、変速の進行も遅れて変速間延び感が出る。
For example, when the driving force demand increases during traveling in the EV mode, the clutch 306 is engaged in a half-clutch state, the
これに対し、実施例1では、EVモードでの走行中、クラッチ306の締結状態とトランスミッション305の変速比状態が考慮され(ステップS23とステップS24)、クラッチ306(パーシャル〜完全ON)を介したエンジン304からのトランスミッション305への入力回転数推定値が目標トランスミッション入力回転数NT*とされる(ステップS25)。そして、図9に示すように、実トランスミッション入力回転数NTと目標トランスミッション入力回転数NT*の差分値ΔNTが制御目標とされ、この制御目標を補填するようにモータジェネレータ303の出力トルクの増加速度が制御される。
On the other hand, in the first embodiment, during traveling in the EV mode, the engaged state of the clutch 306 and the gear ratio state of the
このように、クラッチ306の締結状態とトランスミッション305の変速比状態を考慮した目標トランスミッション入力回転数NT*と実トランスミッション入力回転数NTを比較することより、トランスミッション305の入力回転数の変化方向(クラッチ締結方向でダウンシフト時には入力回転数が低下する方向の変化)が先読みされる。そして、制御応答性の高いモータジェネレータ303での出力トルクの増加速度を高めるトルク補填制御により、トランスミッション305の入力回転数変化が未然に抑えられ、これに伴ってユーザが意図しない車速変動の発生を抑える作用を示す。
Thus, by comparing the target transmission input rotational speed NT * taking into account the engaged state of the clutch 306 and the transmission gear ratio state of the
そして、図10のDに示すように、クラッチ306が開放状態から接続状態に徐々に移行するとき、図10のCに示すように、モータジェネレータ303に主導的な役割を持たせた出力トルクの増加制御を行うことにより、図10のBに示すように、エンジン回転数の立ち上がりが早くなり、結果的に、図10の加速ラグ(A)が減る。
ここで、加速ラグ(A)が減るには、クラッチ306の二次側回転数(=MG回転数)をモータジェネレータ303で合わせる工夫も必要であるが、モータジェネレータ303に主導的な役割を持たせた制御を行うことで、これにも対応することができる。つまり、クラッチ容量を加味して、応答性の高いモータジェネレータ303の回転数制御を行うことにより、ラッチON時間も短縮できるため、車両システムとしての応答性も高めることが可能となる。
Then, as shown in FIG. 10D, when the clutch 306 gradually shifts from the released state to the connected state, as shown in FIG. 10C, the output torque that causes the
Here, in order to reduce the acceleration lag (A), it is necessary to devise a method for adjusting the secondary side rotational speed (= MG rotational speed) of the clutch 306 with the
[補填トルクのゲイン設定作用]
実施例1では、ステップS28において、車間センサ404からの前方車との間隔Lと、図6に示す前方車との間隔Lに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG1が設定される。この補填トルクゲインG1は、前方車との間隔LがL1以上の領域で最大値にて与えられる。そして、前方車との間隔LがL1未満の領域であるとき前方車との間隔Lが小さい値になるほど小さい値が与えられる。
このため、前方車との間隔Lが広く車両加速を許容するときには、モータジェネレータ303での出力トルクの増加速度が高められ、スムーズな駆動力制御が達成される。また、前方車との間隔Lが狭ときには、狭いほど車両加速が許容されないのに応じて加速制限を強化することができる。
[Gain setting effect of compensation torque]
In the first embodiment, in step S28, the compensation torque gain G1 is set using the compensation torque gain characteristic with respect to the distance L from the front vehicle from the inter-vehicle sensor 404 and the distance L from the front vehicle shown in FIG. The compensation torque gain G1 is given as a maximum value in a region where the distance L from the preceding vehicle is L1 or more. When the distance L from the preceding vehicle is an area less than L1, a smaller value is given as the distance L from the preceding vehicle becomes smaller.
For this reason, when the interval L with the preceding vehicle is wide and vehicle acceleration is allowed, the increase speed of the output torque in the
実施例1では、ステップS29において、ナビシステム405からの地形情報と、図7に示す勾配程度θに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG2が設定される。この補填トルクゲインG2は、勾配程度が0である平坦路が基準値とされ、登坂路で勾配程度θが急勾配登坂を示すときほど大きな値にて与えられ、降坂路で勾配程度θが急勾配降坂を示すときほど小さな値にて与えられる。
このため、走行抵抗が増して加速制限を受ける登坂路では、モータジェネレータ303での出力トルクの増加速度が走行抵抗の増大に応じて高められ、スムーズな駆動力制御が達成される。また、走行抵抗が減じて加速アシストとなる降坂路では、モータジェネレータ303での出力トルクの増加速度が走行抵抗の減少に応じて低くされ、スムーズな駆動力制御が達成される。つまり、走行路の勾配程度θにかかわらず、安定した駆動力制御を達成できる。
In the first embodiment, in step S29, the compensation torque gain G2 is set using the topographic information from the navigation system 405 and the compensation torque gain characteristic with respect to the gradient degree θ shown in FIG. The compensation torque gain G2 is given as a reference value on a flat road with a grade of 0 as a reference value, and is given a larger value when the grade of inclination θ indicates a steep uphill on an uphill road, and the gradient degree θ on a downhill road has a steep value. It is given as a smaller value to indicate a slope downhill.
For this reason, on the uphill road where the running resistance increases and acceleration limitation is imposed, the increase speed of the output torque in the
実施例1では、ステップS30において、モード選択スイッチ406からの選択されているモード情報と、図8に示すユーザ選択モードに対する補填トルクゲイン特性を用い、補填トルクゲインG3が設定される。この補填トルクゲインG3は、「ノーマルモード」の選択時が基準値とされ、「スポーツモード」選択時には「ノーマルモード」の選択時に比べ大きな値とされ、「エコモード」選択時には「ノーマルモード」の選択時に比べ小さな値とされる。
このため、ドライバーの加速意図が大きい「スポーツモード」選択時には、モータジェネレータ303での出力トルクの増加速度が高められ、ドライバーの加速意図に対応した駆動力制御が達成される。また、ドライバーの加速意図が小さく燃費性能を重視する「エコモード」選択時には、モータジェネレータ303での出力トルクの増加速度が低く抑えられ、ドライバーの燃費性能要求に応える駆動力制御が達成される。
In the first embodiment, in step S30, the compensation torque gain G3 is set using the selected mode information from the mode selection switch 406 and the compensation torque gain characteristic for the user selection mode shown in FIG. The compensation torque gain G3 is set to a reference value when “normal mode” is selected, and is set to a larger value when “sport mode” is selected than when “normal mode” is selected, and “normal mode” when “eco mode” is selected. The value is smaller than that at the time of selection.
For this reason, when the “sports mode” in which the driver intends to accelerate is selected, the increase speed of the output torque in the
次に、効果を説明する。
実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control apparatus for the FF hybrid vehicle according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) エンジン304とモータ(モータジェネレータ303)の間にクラッチ306を介装し、前記モータと駆動輪の間にトランスミッション305を設置した駆動系を備え、前記モータの出力トルクを制御する駆動力制御手段を設けたFFハイブリッド車両の制御装置において、前記トランスミッション305の実トランスミッション入力回転数NTを検出するトランスミッション入力回転数検出手段(モータ回転数センサ407)を設け、前記駆動力制御手段(図2)は、走行中、前記クラッチ306の締結状態と前記トランスミッション305の変速比状態を考慮し、入力回転数の変化を先読みするための前記トランスミッション305の入力回転数を目標トランスミッション入力回転数NT*とし、前記実トランスミッション入力回転数NTと前記目標トランスミッション入力回転数NT*の差分値ΔNTを制御目標とし、この制御目標を補填するように前記モータの出力トルクを制御する。このため、クラッチ容量の変化を加味し、駆動系に有する応答性の高いモータを制御することにより、クラッチ断接によるショックの発生を抑えたスムーズな駆動力制御を行うことができる。
(1) A driving force that includes a drive system in which a clutch 306 is interposed between an
(2) 前記エンジン304のエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数検出手段(エンジン回転数センサ409)を設け、前記駆動力制御手段(図2)は、前記クラッチ306の締結状態が完全締結側であるほどクラッチゲインαを大きな値に設定するクラッチゲイン設定部(ステップS23)と、前記トランスミッション305が取り得る変速比iの変化勾配である変速比勾配di/dtを設定する変速比勾配設定部(ステップS24)と、前記エンジン回転数Neと前記クラッチゲインαと前記変速比勾配di/dtの乗算により目標トランスミッション入力回転数NT*を算出する目標トランスミッション入力回転数算出部(ステップS25)と、を有する。このため、入力回転数の変化を先読みするための目標トランスミッション入力回転数NT*を、クラッチ306の締結状態とトランスミッション305の変速比状態を考慮しながら精度良く算出することができる。
(2) The engine speed detecting means (engine speed sensor 409) for detecting the engine speed Ne of the
(3) 前記駆動力制御手段(図2)は、前記実トランスミッション入力回転数NTから前記目標トランスミッション入力回転数NT*を差し引いた差分値ΔNTを算出する差分値算出部(ステップS26)と、差分値ΔNTがゼロでないとき(ステップS27でYES)、差分値ΔNTにあらわれる入力回転数の先読み変化を補填するように前記モータ(モータジェネレータ303)の出力トルクの増減速度を制御するモータ補填トルク出力部(ステップS32)と、を有する。このため、補正出力トルクの増減分を算出することなく、ゲインを変更するだけで簡単で高い自由度により、差分値ΔNTを補填するようにモータ出力トルクを制御することができる。 (3) The driving force control means (FIG. 2) includes a difference value calculation unit (step S26) that calculates a difference value ΔNT obtained by subtracting the target transmission input rotation speed NT * from the actual transmission input rotation speed NT. When the value ΔNT is not zero (YES in step S27), a motor compensation torque output unit that controls the increase / decrease speed of the output torque of the motor (motor generator 303) so as to compensate for the read-ahead change of the input rotational speed that appears in the difference value ΔNT. (Step S32). For this reason, it is possible to control the motor output torque so as to compensate for the difference value ΔNT with a high degree of freedom simply by changing the gain without calculating the increase / decrease amount of the corrected output torque.
(4) 車両加速の許容度合いが変化する走行条件に応じて最適なモータトルク増減速度を得る補填トルクゲインG1,G2,G3に設定する補填トルクゲイン設定部(ステップS28〜ステップS30)を有し、前記モータ補填トルク出力部(ステップS32)は、前記補填トルクゲインG1,G2,G3を用いて前記モータ(モータジェネレータ303)の出力トルクの増減速度を制御する。このため、クラッチ容量変化に対応する駆動力制御に、車両加速の許容度合いが変化する走行条件が加味され、車両加速の許容度合いに応じて最適なモータトルク増減速度を得ることができる。 (4) A compensation torque gain setting unit (steps S28 to S30) for setting the compensation torque gains G1, G2, and G3 for obtaining the optimum motor torque increase / decrease speed according to the traveling condition in which the allowable degree of acceleration of the vehicle changes is provided. The motor compensation torque output unit (step S32) controls the increase / decrease speed of the output torque of the motor (motor generator 303) using the compensation torque gains G1, G2, G3. For this reason, the driving force control corresponding to the change in the clutch capacity is added with a traveling condition in which the allowable degree of vehicle acceleration changes, and an optimal motor torque increase / decrease speed can be obtained according to the allowable degree of vehicle acceleration.
(5) 自車と自車前方に存在する障害物の車間距離を検出する車間距離検出手段(車間センサ404)を設け、前記補填トルクゲイン設定部(ステップS28)は、車間距離検出値が設定値以下の領域であって、車間距離検出値が小さい値になるほど制限を強化した補填トルクゲインG1に設定する。このため、車間距離が広く車両加速を許容するとき、スムーズな駆動力制御を達成しつつ、車間距離が狭とき、狭いほど加速制限を強化して車間距離を保つことができる。 (5) An inter-vehicle distance detection means (inter-vehicle sensor 404) for detecting an inter-vehicle distance between the host vehicle and an obstacle existing in front of the host vehicle is provided, and the compensation torque gain setting unit (step S28) sets an inter-vehicle distance detection value. The compensation torque gain G1 is set so that the limit is strengthened as the detected value of the inter-vehicle distance is smaller in the region below the value. For this reason, when the inter-vehicle distance is wide and vehicle acceleration is allowed, smooth driving force control can be achieved, and when the inter-vehicle distance is narrow, the acceleration limitation is strengthened as the narrow inter-vehicle distance can be maintained.
(6) 自車が走行する走行路の地形情報を取得する地形情報取得手段(ナビシステム405)を設け、前記補填トルクゲイン設定部(ステップS29)は、取得された地形情報が示す車両加速の許容度合いを考慮し、車両加速の許容度合いに応じた最適値に補填トルクゲインG2を設定する。このため、例えば、走行路の勾配程度θや走行路の旋回半径等にかかわらず、車両加速の許容度合いに応じたゲイン調整により、安定した駆動力制御を達成できる。 (6) A terrain information acquisition means (navigation system 405) for acquiring terrain information of the travel route on which the vehicle travels is provided, and the supplementary torque gain setting unit (step S29) performs vehicle acceleration indicated by the acquired terrain information. In consideration of the tolerance, the compensation torque gain G2 is set to an optimum value according to the tolerance of the vehicle acceleration. Therefore, for example, stable driving force control can be achieved by adjusting the gain according to the allowable degree of vehicle acceleration regardless of the gradient degree θ of the traveling path, the turning radius of the traveling path, and the like.
(7) 運転モードをユーザが任意に選択できるモード選択手段(モード選択スイッチ406)を設け、前記補填トルクゲイン設定部(ステップS30)は、前記モード選択手段により選択された運転モードが示す車両加速の許容度合いを考慮し、車両加速の許容度合いに応じた最適値に補填トルクゲインG3を設定する。このため、ドライバーのモード選択意図を反映したゲイン調整により、ドライバーの意図に沿った駆動力制御を達成できる。 (7) A mode selection unit (mode selection switch 406) that allows the user to arbitrarily select an operation mode is provided, and the compensation torque gain setting unit (step S30) accelerates the vehicle indicated by the operation mode selected by the mode selection unit. The compensation torque gain G3 is set to an optimum value according to the vehicle acceleration tolerance. For this reason, the driving force control according to the driver's intention can be achieved by the gain adjustment reflecting the driver's mode selection intention.
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, The invention which concerns on each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the gist of the present invention.
実施例1では、EVモードからHEVモードへのモード遷移し、クラッチ306を開放状態から締結状態に移行してエンジン304を始動する時の例を示した。しかし、HEVモードからEVモードへのモード遷移し、クラッチ306を締結状態から開放状態に移行してエンジン304を停止する時にも本発明を採用することができる。
In the first embodiment, the mode transition from the EV mode to the HEV mode, the clutch 306 is changed from the released state to the engaged state, and the
実施例1では、クラッチ306の断接と同時にトランスミッション305でダウンシフトする例を示した。しかし、クラッチ306の断接時、トランスミッション305はATギア段を固定したままの時にも本発明を採用することができる。また、クラッチ306の断接と同時にトランスミッション305でアップシフトする時にも本発明を採用することができる。
In the first embodiment, an example in which a downshift is performed in the
実施例1では、MG補填トルクの出力制御として、ゲインの設定により増加速度や減少速度を制御する例を示した。しかし、例えば、差分値に応じて補填トルクを求め、通常MGトルクに補填トルクを加算するような例としても良い。 In the first embodiment, as an output control of the MG compensation torque, an example in which an increase speed and a decrease speed are controlled by setting a gain has been shown. However, for example, the compensation torque may be obtained according to the difference value, and the compensation torque may be added to the normal MG torque.
実施例1では、FFハイブリッド車両への適用例を示したが、FRハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、エンジンとモータの間にクラッチを介装し、モータと駆動輪の間にトランスミッションを設置した駆動系を備えたハイブリッド車両の制御装置であれば適用できる。 In the first embodiment, the application example to the FF hybrid vehicle is shown, but the present invention can also be applied to the FR hybrid vehicle. In short, the present invention can be applied to any control device for a hybrid vehicle having a drive system in which a clutch is interposed between the engine and the motor and a transmission is installed between the motor and the drive wheels.
101 CPU
102 補助バッテリ
201 ブレーキアクチュエータ
202 機械ブレーキ
301 強電バッテリ
302 インバータ
303 モータジェネレータ(モータ)
304 エンジン
305 トランスミッション
306 クラッチ
401 アクセルセンサ(アクセル開度検出手段)
402 ブレーキセンサ
403 DC/DCコンバータ
404 車間センサ(車間距離検出手段)
405 ナビシステム(地形情報取得手段)
406 モード選択スイッチ(モード選択手段)
407 モータ回転数センサ(トランスミッション入力回転数検出手段)
408 車速センサ
409 エンジン回転数センサ(エンジン回転数検出手段)
410 クラッチストロークセンサ
101 CPU
102 Auxiliary battery
201 Brake actuator
202 Mechanical brake
301 Heavy battery
302 inverter
303 Motor generator (motor)
304 engine
305 transmission
306 clutch
401 accelerator sensor (accelerator opening detection means)
402 Brake sensor
403 DC / DC converter
404 Inter-vehicle sensor (inter-vehicle distance detection means)
405 Navigation system (terrain information acquisition means)
406 Mode selection switch (mode selection means)
407 Motor rotation speed sensor (transmission input rotation speed detection means)
408 Vehicle speed sensor
409 Engine speed sensor (Engine speed detection means)
410 Clutch stroke sensor
Claims (6)
前記トランスミッションの実トランスミッション入力回転数を検出するトランスミッション入力回転数検出手段を設け、
前記駆動力制御手段は、前記電気自動車走行モードでの走行中に駆動力要求が高まると、前記クラッチを半クラッチ状態で締結して停止中の前記エンジンを接続し、前記モータをエンジン始動モータとして前記エンジンを始動し、前記ハイブリッド車走行モードに移行するとき、前記エンジンの回転数と前記クラッチの締結状態と前記トランスミッションの変速比状態を基に、前記クラッチを介した前記エンジンからの前記トランスミッションへの入力回転数推定値である目標トランスミッション入力回転数を算出し、回転数制御を行う前記モータによる前記実トランスミッション入力回転数から前記目標トランスミッション入力回転数を差し引いた差分値を算出する差分値算出部と、前記差分値がゼロを超えていると判断されている間、回転数制御を行う際の通常モータトルクに出力トルクの増加速度を高めるゲインを乗算してモータ補填トルクを設定し、設定されたモータ補填トルクを得る指令を前記モータに出力するモータ補填トルク出力部と、を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An electric vehicle running mode in which a clutch is interposed between the engine and the motor, and a transmission is installed between the motor and the drive wheel, the clutch is disengaged, and a hybrid vehicle running mode in which the clutch is engaged; And a hybrid vehicle control device provided with driving force control means for controlling the output torque of the motor,
A transmission input rotational speed detection means for detecting an actual transmission input rotational speed of the transmission is provided;
When the driving force demand increases during traveling in the electric vehicle traveling mode, the driving force control means engages the clutch in a half-clutch state, connects the stopped engine, and uses the motor as an engine starter motor. When the engine is started and the hybrid vehicle travel mode is entered, the transmission from the engine to the transmission via the clutch is based on the engine speed, the clutch engagement state, and the transmission gear ratio state . A difference value calculation unit that calculates a target transmission input rotation number that is an estimated value of the input rotation number and calculates a difference value obtained by subtracting the target transmission input rotation number from the actual transmission input rotation number by the motor that performs rotation number control If, while the difference value is determined to exceed zero, times By multiplying a gain to increase the normal rate of increase of the output torque to the motor torque when performing several control sets the motor compensation torque, and the motor filling torque output unit for outputting a command to obtain a motor compensation torque set to the motor A control apparatus for a hybrid vehicle characterized by comprising:
前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、
前記駆動力制御手段は、前記クラッチの締結領域のときに1であり、半クラッチ領域のときに1から0まで比例的に減少し、開放領域のときに0という値により与えるクラッチゲイン設定部と、前記トランスミッションが取り得る変速比の変化勾配である変速比勾配を、変速比の変化がないとき変速比勾配=1により与え、ダウンシフト時に変速比勾配>1により与え、アップシフト時に変速比勾配<1により与える変速比勾配設定部と、前記エンジン回転数と前記クラッチゲインと前記変速比勾配の乗算により目標トランスミッション入力回転数を算出する目標トランスミッション入力回転数算出部と、を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
Providing an engine speed detecting means for detecting the engine speed of the engine;
The driving force control means is a clutch gain setting unit which is 1 when the clutch is engaged, and is proportionally decreased from 1 to 0 when the clutch is in a half-clutch region, and is given by a value 0 when the clutch is in an open region. The gear ratio gradient, which is the gear ratio change gradient that the transmission can take, is given by gear ratio gradient = 1 when there is no change in gear ratio, given by gear ratio gradient> 1 during downshift, and gear ratio gradient during upshift. A transmission ratio gradient setting section given by <1; and a target transmission input rotation speed calculation section that calculates a target transmission input rotation speed by multiplying the engine rotation speed, the clutch gain, and the transmission ratio gradient. A control device for a hybrid vehicle.
車両加速の許容度合いが変化する走行条件に応じて最適なモータトルク増減速度を得る補填トルクゲインに設定する補填トルクゲイン設定部を有し、
前記モータ補填トルク出力部は、前記補填トルクゲインを用いて前記モータの出力トルクの増減速度を制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
A compensation torque gain setting unit for setting a compensation torque gain to obtain an optimum motor torque increase / decrease speed according to a traveling condition in which the allowable degree of acceleration of the vehicle changes,
The motor compensation torque output unit controls the speed of increase / decrease of the output torque of the motor using the compensation torque gain.
自車と自車前方に存在する障害物の車間距離を検出する車間距離検出手段を設け、
前記補填トルクゲイン設定部は、車間距離検出値が設定値以下の領域であって、車間距離検出値が小さい値になるほど制限を強化した補填トルクゲインに設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 3,
An inter-vehicle distance detecting means for detecting the inter-vehicle distance between the own vehicle and an obstacle existing in front of the own vehicle is provided.
The supplemental torque gain setting unit sets the supplemental torque gain with a more restrictive limit as the inter-vehicle distance detection value is a region where the inter-vehicle distance detection value is less than or equal to the set value. apparatus.
自車が走行する走行路の地形情報を取得する地形情報取得手段を設け、
前記補填トルクゲイン設定部は、取得された地形情報が示す車両加速の許容度合いを考慮し、車両加速の許容度合いに応じた最適値に補填トルクゲインを設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 3 or 4,
Providing terrain information acquisition means for acquiring terrain information of the travel path on which the vehicle is traveling,
The compensation torque gain setting unit sets a compensation torque gain to an optimum value according to the allowable degree of vehicle acceleration in consideration of the allowable degree of vehicle acceleration indicated by the acquired terrain information. apparatus.
運転モードをユーザが任意に選択できるモード選択手段を設け、
前記補填トルクゲイン設定部は、前記モード選択手段により選択された運転モードが示す車両加速の許容度合いを考慮し、車両加速の許容度合いに応じた最適値に補填トルクゲインを設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the control apparatus of the hybrid vehicle described in any one of Claims 3 thru | or 5,
Provide mode selection means that allows the user to arbitrarily select the operation mode,
The compensation torque gain setting unit sets the compensation torque gain to an optimum value according to the allowable degree of vehicle acceleration in consideration of the allowable degree of vehicle acceleration indicated by the operation mode selected by the mode selection unit. A control device for a hybrid vehicle.
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