JP6683290B2 - ハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents
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Description
一方、モード切替の頻度の増加を抑えるため、ハイブリッド走行領域と電気走行領域との間に設定される不感帯(ヒステリシス領域)の幅を大きく設定すると、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへのモード遷移が制限され、回生量が低下する。
まず、モータを力行側に制御するときの目標駆動力もしくはモータを回生側に制御するときの目標駆動力を演算する。
次に、目標駆動力が、絶対値の小さい領域に設定した電気走行領域と、電気走行領域より絶対値の大きい領域に設定したハイブリッド走行領域とのいずれにあるかを判断する。
さらに、目標駆動力が電気走行領域からハイブリッド走行領域に移行した場合、電気走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える。
また、目標駆動力がハイブリッド走行領域から不感帯を通り電気走行領域に移行した場合、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに切り替える。
そして、自動走行非設定時、目標駆動力を車速とドライバの運転操作とに基づいて演算する。一方、自動走行設定時、目標駆動力を目標車速と実車速とに基づいて演算すると共に、モータを力行側に制御するときの自動走行非設定時の不感帯幅に対する不感帯幅の拡大量を、モータを回生側に制御するときの自動走行非設定時の不感帯幅に対する不感帯幅の拡大量よりも大きくする。
まず、構成を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車両の制御方法は、1モータ・2クラッチと呼ばれるパラレルハイブリッド駆動系を備えるFFハイブリッド車両に適用したものである。以下、実施例1の制御方法が適用されたFFハイブリッド車両の構成を、「駆動系の詳細構成」、「運転モードの詳細構成」、「制御系の詳細構成」、「不感帯幅設定処理構成」、「EV許可判定処理構成」に分けて説明する。
FFハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、第1クラッチCL1と、モータジェネレータMG(モータ)と、第2クラッチCL2と、無段変速機CVTと、ファイナルギヤFGと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。さらに、このFFハイブリッド車両には、ブレーキ液圧アクチュエータBAが設けられている。
実施例1のFFハイブリッド車両は、上述の駆動系により、運転モードとして、電気走行モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド走行モード(以下、「HEVモード」という。)等を有する。
一方、マニュアル走行モード設定時には、車速とアクセル開度で決まる運転点と、予め設定された駆動力設定マップを用いて目標駆動力が設定される。
そして、自動走行モードでは、ドライバの運転操作とは独立してエンジンEngやモータジェネレータMG、無段変速機CVT、ブレーキ液圧アクチュエータBAを制御することで、車両の駆動力や制動力を制御して加減速度の調整を行う。ここで、加速要求が生じたときは、モータジェネレータMGやエンジンEngの出力トルクで駆動力を発生する。一方、減速要求が生じたときは、まず、モータジェネレータMGの回生トルクで制動力を発生する。そして、回生トルクで実現可能な制動力が減速要求に対して不足する場合には、エンジンブレーキ力(エンジンフリクション)や液圧ブレーキ力によって必要な制動力を発生する。
つまり、自動走行モード時に力行制御領域に設定される不感帯区画線は、マニュアル走行モード時に力行制御領域に設定される不感帯区画線よりも目標駆動力が小さい値に設定される。これに対し、自動走行モード時に回生制御領域に設定される不感帯区画線は、マニュアル走行モード時に回生制御領域に設定される不感帯区画線と目標駆動力が同じ値に設定される。
また、自動走行モード設定時、モータジェネレータMGを回生側に制御する際に設定される不感帯幅Wβは、自動走行モード時の回生量を、マニュアル走行モード時と比べて大幅に低下させない値であれば、任意の値に設定することができる。
FFハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、統合コントローラ14と、変速機コントローラ15と、クラッチコントローラ16と、エンジンコントローラ17と、モータコントローラ18と、バッテリコントローラ19と、ブレーキコントローラ20と、を備えている。そして、センサ類として、モータ回転数センサ6と、変速機入力回転数センサ7と、アクセル開度センサ10と、エンジン回転数センサ11と、油温センサ12と、変速機出力回転数センサ13と、を備えている。さらに、ブレーキセンサ21と、レバー位置センサ22と、車速センサ23と、自動走行設定スイッチセンサ24と、を備えている。
なお、自動走行モードでは、ドライバがアクセルペダルを操作して所定の車速以上の任意の車速になったときに自動走行設定スイッチをON操作すると、当該任意の車速が目標車速に設定される。その後、図示しないレーダーセンサ等からの情報に基づいて前方に先行車両を検出したときには、検出された先行車両との間の車間距離を一定に維持する車速が目標車速に設定される。
また、ドライバが自動走行スイッチをOFF操作しなくとも、ブレーキペダルを踏む等のドライバによる所定のペダル操作が生じたときには、自動走行設定スイッチセンサ24によって自動走行解除指令が統合コントローラ14へ送信され、自動走行モードの設定が解除されてマニュアル走行モードに切り替わる。
変速機コントローラ15では、アクセル開度以外の情報に基づく変速制御が行われ、エンジンコントローラ17、モータコントローラ18では、定速走行や追従走行や加速走行等に応じたエンジントルク制御やモータ回転数制御、モータトルク制御が行われる。
さらにブレーキコントローラ20では、ブレーキ液圧アクチュエータBAへ制動力指令を出力することにより、減速走行や追従走行等に応じたブレーキ液圧制御を行う。
ここで、目標駆動力は、自動走行モードが設定されているときには、目標車速と実車速に基づいて演算され、マニュアル走行モードが設定されているとき(自動走行非設定時)には、車速とアクセル開度に基づいて演算される。
なお、「拡大不感帯幅」とは、マニュアル走行モード時に設定される不感帯幅Wa(Wb)に対して拡大した大きさの不感帯幅である。また、「通常不感帯幅」とは、マニュアル走行モード時に設定される不感帯幅Wa(Wb)に対して拡大しない大きさの不感帯幅、つまりマニュアル走行モード時に設定される不感帯幅Wa(Wb)と同じ大きさの不感帯幅である。
なお、目標駆動力は、自動走行モードが設定されているときには、目標車速と実車速に基づいて演算され、マニュアル走行モードが設定されているとき(自動走行非設定時)には、車速とアクセル開度に基づいて演算される。
ここで、「前回の判定時」とは、現時点から遡って最後にEV判定信号を出力したタイミングである。
図5は、実施例1の不感帯幅設定部31にて実行される不感帯幅設定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図5に基づき、実施例1の不感帯幅設定処理構成を説明する。なお、この不感帯幅設定処理は、FFハイブリッド車両のイグニッションスイッチがON状態の間、予め設定された周期にて繰り返し処理が実行される。
ここで、自動走行モードの設定判断は、自動走行設定スイッチセンサ24によって検出された自動走行スイッチの操作信号に基づいて行われる。
ここで、目標駆動力は、目標車速と実車速に基づいて演算する。
図6は、実施例1のEV許可判定部32にて実行されるEV許可判定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図6に基づき、実施例1のEV許可判定処理構成を説明する。なお、このEV許可判定処理は、FFハイブリッド車両のイグニッションスイッチがON状態の間、予め設定された周期にて繰り返し処理が実行される。
なお、前回判定時の運転モードについては、統合コントローラ14が有するメモリ(不図示)等に記憶しておく。
ここで、「モータトルクによって目標駆動力を賄える」とは、モータジェネレータMGを力行側に制御する場合では、モータ出力トルクで駆動側の目標駆動力を達成できることであり、モータジェネレータMGを回生側に制御する場合では、モータ回生トルクで回生側の目標駆動力(制動力)を達成できることである。
実施例1のFFハイブリッド車両では、目標駆動力とモード遷移マップを用いて、運転モードを、エンジンEngを駆動系から切り離した「EVモード」と、エンジンEngを駆動系に連結した「HEVモード」のいずれかに設定する。
具体的には、第1クラッチCL1の締結/解放や、エンジンEngの停止/再始動が短時間の間に繰り返される。
しかしながら、この不感帯幅を拡大すると「HEVモード」から「EVモード」への遷移が常に抑制されることになり、回生量が低下する。
実施例1のFFハイブリッド車両のEV許可判定回路30では、モータジェネレータMGの出力可能トルクに基づいて「EVモード」の設定を許可するか否かを判定する。
上述のように、実施例1のFFハイブリッド車両のEV許可判定回路30では、自動走行モードが設定されているときであっても、モータジェネレータMGを回生側に制御する場合の不感帯幅Wβは「通常不感帯幅」に設定される。
そのため、このように運転モードを「HEVモード」に固定する機能を備えた場合では、モータジェネレーMGを回生側に制御する場合に、モータジェネレータMGを力行側に制御する場合と比べて「EV-HEVハンチング」が発生しにくく、自動走行モード時であっても、不感帯幅Wβの拡大を抑えることができて、回生量の低下を抑制することができる。
実施例1のハイブリッド車両の制御方法にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
前記モータ(モータジェネレータMG)を力行側に制御するときの目標駆動力もしくは前記モータ(モータジェネレータMG)を回生側に制御するときの目標駆動力を演算し、
前記目標駆動力が、絶対値の小さい領域に設定した電気走行領域(EV領域)と、前記電気走行領域より絶対値の大きい領域に設定したハイブリッド走行領域(HEV領域)とのいずれにあるかを判断し、
前記目標駆動力が前記電気走行領域(EV領域)から前記ハイブリッド走行領域(HEV領域)に移行した場合、前記電気走行モードから(EVモード)前記ハイブリッド走行モード(HEVモード)に切り替え、
前記目標駆動力が前記ハイブリッド走行領域(HEV領域)から不感帯Hを通り前記電気走行領域(EV領域)に移行した場合、前記ハイブリッド走行モード(HEVモード)から前記電気走行モード(EVモード)に切り替え、
自動走行非設定時(マニュアル走行モード設定時)、前記目標駆動力を車速VSPとドライバの運転操作APOとに基づいて演算し、
自動走行設定時、前記目標駆動力を目標車速と実車速とに基づいて演算すると共に、前記モータ(モータジェネレータMG)を力行側に制御するときの前記自動走行非設定時(マニュアル走行モード設定時)の不感帯幅Waに対する不感帯幅Wαの拡大量を、前記モータ(モータジェネレータMG)を回生側に制御するときの前記自動走行非設定時(マニュアル走行モード設定時)の不感帯幅Wbに対する不感帯幅Wβの拡大量よりも大きくする構成とした。
これにより、自動走行モードを設定したとき、モード切替頻度の増加を抑制しつつ、回生量の低下を抑えることができる。
これにより、回生制御時、自動走行モードであってもマニュアル走行モードが設定された場合と同様にHEV→EVモード遷移を行うことができ、マニュアル走行モード設定時と比べて、回生量が低下することを防止できる。
これにより、不感帯幅Wαを適切な大きさに設定することができ、自動走行モード時の「EV-HEVハンチング」の発生を適切に抑制することができる。
Claims (2)
- モータ及びエンジンの双方を駆動力伝達可能となるように駆動輪に接続するハイブリッド走行モードと、前記エンジンを駆動系から切り離して前記モータのみを駆動力伝達可能となるように前記駆動輪に接続する電気走行モードとを切り替えるハイブリッド車両の制御方法において、
前記モータを力行側に制御するときの目標駆動力もしくは前記モータを回生側に制御するときの目標駆動力を演算し、
前記目標駆動力が、絶対値の小さい領域に設定した電気走行領域と、前記電気走行領域より絶対値の大きい領域に設定したハイブリッド走行領域とのいずれにあるかを判断し、
前記目標駆動力が前記電気走行領域から前記ハイブリッド走行領域に移行した場合、前記電気走行モードから前記ハイブリッド走行モードに切り替え、
前記目標駆動力が前記ハイブリッド走行領域から不感帯を通り前記電気走行領域に移行した場合、前記ハイブリッド走行モードから前記電気走行モードに切り替え、
自動走行非設定時、前記目標駆動力を車速とドライバの運転操作とに基づいて演算し、
自動走行設定時、前記目標駆動力を目標車速と実車速とに基づいてフィードバック制御によって演算すると共に、前記自動走行設定時の不感帯幅を、前記自動走行非設定時の不感帯幅に対して拡大し、前記モータを力行側に制御するときの前記自動走行非設定時の不感帯幅に対する不感帯幅の拡大量を、前記モータを回生側に制御するときの前記自動走行非設定時の不感帯幅に対する不感帯幅の拡大量よりも大きくして、前記モータを力行側に制御するときの不感帯幅を、前記フィードバック制御による目標駆動力のふらつきを吸収可能な大きさに設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記自動走行設定時、前記モータを力行側に制御するときの不感帯幅を、前記自動走行非設定時に前記モータを力行側に制御するときの不感帯幅に対して拡大し、前記モータを回生側に制御するときの不感帯幅を、前記自動走行非設定時に前記モータを回生側に制御するときの不感帯幅に対して拡大しない
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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