CN103282257A - 混合动力车辆的驱动扭矩控制装置 - Google Patents

Abstract

混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，具有：发动机扭矩推定部，其通过针对发动机扭矩指令值，利用滞后滤波器进行滞后补偿，从而推定发动机扭矩；以及滞后系数选择部，其作为表示滞后滤波器的滞后程度的滞后系数，选择发动机扭矩指令值增加的情况下的增加侧滞后系数和发动机扭矩指令值减小的情况下的减小侧滞后系数中的某一个。滞后系数选择部，在发动机扭矩推定值与滤波器输入值即发动机扭矩指令值的差小于或等于规定值的情况下，进行增加侧滞后系数和减小侧滞后系数的切换。

Description

混合动力车辆的驱动扭矩控制装置

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的驱动力控制装置，该混合动力车辆具有仅使用来自电动发电机的动力而行驶的电动行驶（EV）模式、和能够利用来自发动机和电动发电机这两者的动力而行驶的混合动力行驶（HEV）模式。

背景技术

当前，提出下述混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，其利用电动机扭矩，对发动机的过渡的输出变动进行补偿，实现驾乘人员的要求驱动力（参照JP2001-268714A）。在该控制装置中，基于加速器踏板踏入量和车速，运算目标驱动扭矩，并且，基于电池的充电状态，运算电动机的发电扭矩，将实现目标驱动扭矩和发电扭矩的扭矩值作为目标发动机扭矩，控制发动机。另外，将目标驱动扭矩和发动机扭矩推定值之间的差值作为目标电动机扭矩，控制电动机。由此，在稳定时能够实现要求发电量，能够满足电池的充电状态。另外，在过渡时，能够实现驾乘人员的要求驱动力，能够敏捷地进行加速或减速。

发明内容

然而，当前，作为推定发动机扭矩的方法，提出根据与发动机转速和节气门开度相对应的对应图推定的方法、检测发动机的缸内压力（燃烧压力）而实时推定的方法、基于发动机的吸入空气量和发动机转速推定的方法等。然而，如上所述，在使用传感器类推定发动机扭矩的方法中，为了在传感器异常时进行应对，需要使用复杂的控制，开发工时庞大。

另外，如上述现有例所示，也存在利用滞后补偿进行推定的方法，但根据转速条件、从初始扭矩的扭矩变化量、扭矩的增加·减少，发动机的扭矩响应是不同的，因此，若只是简单地使用滞后补偿，存在发动机扭矩的推定精度较低的问题。

本发明就是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，其提高发动机扭矩的推定精度，对车辆驱动扭矩的控制精度的提高有效。

本发明的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置适用于下述混合动力车辆，即作为动力源而具有发动机以及电动发电机，能够选择仅使用来自电动发电机的动力的电动行驶模式、和利用来自发动机和电动发电机这两者的动力的混合动力行驶模式，根据与驾驶者的要求负载对应的信息确定驱动力，并且，进行电动行驶模式以及混合动力行驶模式之间的模式切换。该混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，具有：发动机扭矩推定部，其通过针对发动机扭矩指令值，利用滞后滤波器进行滞后补偿，推定发动机扭矩；以及滞后系数选择部，其选择发动机扭矩指令值增加的情况下的增加侧滞后系数、和发动机扭矩指令值减小的情况下的减小侧滞后系数中的某一个，作为表示所述滞后滤波器的滞后程度的滞后系数。所述滞后系数选择部，在发动机扭矩推定值与滤波器输入值即发动机扭矩指令值的差小于或等于规定值的情况下，进行所述增加侧滞后系数和所述减小侧滞后系数的切换。

根据附图，以下详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。

附图说明

图1是表示可使用本发明的构思的混合动力车辆的动力传动***的概略平面图。

图2是表示动力传动***的控制***的框线图。

图3是控制***中的综合控制器的按功能表示的框线图。

图4是目标驱动力运算部计算目标驱动力时使用的目标驱动力的特性线图。

图5是目标驱动力运算部计算电动发电机的辅助扭矩时使用的辅助扭矩的特性线图。

图6是表示混合动力车辆的电动行驶（EV）模式区域及混合动力行驶（HEV）模式区域的区域线图。

图7是表示与混合动力车辆的电池充电状态对应的目标充放电量特性的特性线图。

图8是表示至与车速对应的最佳燃油效率线为止的发动机扭矩的上升过程的发动机扭矩上升经过说明图。

图9是由变速控制部设定变速器的变速比的变速特性线图。

图10是由动作点指令部执行的对发动机扭矩指令值、电动发电机扭矩指令值进行运算的按功能表示的框线图。

图11是发动机扭矩推定部的按功能表示的框线图。

图12A是在发动机扭矩指令值增加的情况下选择的增加侧系数a的对应图。

图12B是在发动机扭矩指令值增加的情况下选择的增加侧系数b的对应图。

图12C是在发动机扭矩指令值减小的情况下选择的减小侧系数a’的对应图。

图12D是在发动机扭矩指令值减小的情况下选择的减小侧系数b’的对应图。

图13是发动机扭矩推定运算的控制流程图。

图14是发动机扭矩增加判定的子程序。

图15是滤波器复位判定的子程序。

图16是表示发动机扭矩推定单元的动作例1的时序图。

图17是表示发动机扭矩推定单元的动作例2的时序图。

图18是表示发动机扭矩推定单元的动作例3的时序图。

图19是表示对比例的发动机扭矩推定单元的动作例的时序图。

图20A是表示变更了第2离合器的排列的例子的混合动力车辆的动力传动***的概略平面图。

图20B是表示变更了第2离合器的排列的其他例子的混合动力车辆的动力传动***的概略平面图。

具体实施方式

下面，根据附图，详细说明本发明的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置的实施方式。

图1是表示可使用本发明的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置的混合动力车辆的动力传动***的图。该混合动力车辆将前发动机·后轮驱动车（后轮驱动车）作为基础车辆。在图中，标号1表示作为第1动力源的发动机，标号2表示驱动车轮（后轮）。

在图1所示的混合动力车辆的动力传动***中，与通常的后轮驱动车相同地，在发动机1的后方、即车辆前后方向的后方串联地配置有自动变速器3。另外，与将来自发动机1（曲轴1a）的旋转向自动变速器3的输入轴3a传递的轴4结合而设置电动发电机5，将该电动发电机5作为第2动力源。

电动发电机5作为驱动电动机起作用（电动机），或者，作为发电机（Generator）起作用。该电动发电机5配置在发动机1及自动变速器3之间。在电动发电机5及发动机1之间，更详细而言，在轴4和发动机曲轴1a之间安装第1离合器6，通过该第1离合器6，将发动机1及电动发电机5之间可断开地结合。在这里，第1离合器6可连续地或以阶梯状变更传递扭矩容量。例如，由湿式多板离合器构成第1离合器6，其通过利用比例电磁阀连续地或者以阶梯状控制离合器动作油流量及离合器动作油压，从而可变更传递扭矩容量。

在电动发电机5及驱动车轮（后轮）2之间安装有第2离合器7，通过该第2离合器7，将电动发电机5及驱动车轮（后轮）2之间可断开地结合。该第2离合器7与第1离合器6相同地，可连续地或以阶梯状变更传递扭矩容量。例如，由湿式多板离合器构成第2离合器7，其通过利用比例电磁阀连续地或者以阶梯状控制离合器动作油流量及离合器动作油压，从而可变更传递扭矩容量。

自动变速器3可以是公知的任意结构，通过选择性地接合·开放多个变速摩擦要素（离合器或制动器等），利用这些摩擦要素的接合·开放的组合，确定传动***路径（变速档）。因此，自动变速器3将来自输入轴3a的旋转，以与选择变速档相对应的齿轮比进行变速后，向输出轴3b输出。该输出旋转经由差速齿轮装置8向左右后轮2分配而传递，用于车辆的行驶。但是，当然自动变速器3并不限于如上述的分级式结构，也可以是无级变速器。

在本实施方式中，作为将电动发电机5及驱动车轮2可断开地结合的第2离合器7，没有专门设置，而是使用在自动变速器3内已有的变速摩擦要素（参照图1）。在该情况下，通过第2离合器7的接合而起到上述的变速档选择功能（变速功能），从而将自动变速器3设置为动力传递状态，并且，通过与第1离合器6的开放·接合协作，能够起到后述的模式选择功能。由此，不需要设置专用的第2离合器，因此，在成本方面具有较大的效果。

此外，也可以设置专用的离合器作为第2离合器7。在该情况下，如图20A所示，第2离合器7可以设置在自动变速器3的输入轴3a和电动发电机轴4之间。另外，如图20B所示，也可以在自动变速器3的输出轴3b与后轮驱动***之间设置第2离合器7。

在图1所示的混合动力车辆的动力传动***中，在要求包含从停车状态的起步时等低负载·低车速时使用的电动行驶（EV）模式的情况下，通过开放第1离合器6而将第2离合器7接合，将自动变速器3设置为动力传递状态。此外，第2离合器7是自动变速器3内的变速摩擦要素中在当前变速档应接合的变速摩擦要素，针对选择中的变速档而不同。

如果在该状态下驱动电动发电机5，则只有来自该电动发电机5的输出旋转，传递至变速器输入轴3a。自动变速器3将向该输入轴3a的旋转对应于选择中的变速档进行变速后，从变速器输出轴3b输出。之后来自变速器输出轴3b的旋转，经由差速齿轮装置8传递至后轮2，能够仅利用电动发电机5使车辆进行电动行驶（EV行驶）。

在要求高速行驶时或大负载行驶时等使用的混合动力行驶（HEV行驶）模式的情况下，通过第2离合器7的接合，将自动变速器3设置为对应变速档选择状态（动力传递状态），在该状态下，第1离合器6也接合。在该状态下，来自发动机1的输出旋转以及来自电动发电机5的输出旋转这两者均传递至变速器输入轴3a。自动变速器3将向该输入轴3a的旋转对应于选择中的变速档进行变速后，从变速器输出轴3b输出。之后来自变速器输出轴3b的旋转，经由差速齿轮装置8传递至后轮2，利用发动机1及电动发电机5这两者，使车辆进行混合动力行驶（HEV行驶）。

在HEV行驶过程中，在使发动机1以最佳燃油效率运行而能量存在剩余的情况下，通过利用该剩余能量使电动发电机5作为发电机动作，从而将剩余能量变换为电力。而且，通过将该发电电力进行蓄电而用于电动发电机5的电动机驱动，能够提高发动机1的燃油效率。

构成图1所示的混合动力车辆的动力传动***的发动机1、电动发电机5、第1离合器6以及第2离合器7，通过如图2所示的***进行控制。图2的控制***具有对动力传动***的动作点进行综合控制的综合控制器20。动力传动***的动作点由目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩（也可以是目标电动发电机转速）、第1离合器6的目标传递扭矩容量以及第2离合器7的目标传递扭矩容量规定。

为了确定上述动力传动***的动作点，向综合控制器20输入下述各信号。作为输入的信号，包括来自对发动机转速进行检测的发动机旋转传感器11的信号、来自对电动发电机转速进行检测的电动发电机旋转传感器12的信号、来自对变速器输入转速进行检测的输入旋转传感器13的信号。另外，输入来自对变速器输出转速进行检测的输出旋转传感器14的信号、来自对表示车辆要求负载的加速器踏板踏入量（加速器开度APO）进行检测的加速器开度传感器15（运行负载检测单元）的信号。而且，输入来自对制动器油压（BPS）进行检测的制动器油压传感器23、和对用于积蓄电动发电机5用电力的电池9的蓄电状态SOC（可输出的电力）进行检测的蓄电状态传感器16的信号。

此外，上述传感器中的发动机旋转传感器11、电动发电机旋转传感器12、输入旋转传感器13以及输出旋转传感器14分别能够以图1的方式配置。

上述综合控制器20根据上述输入信息中的加速器开度APO、电池蓄电状态SOC以及变速器输出转速（车速VSP），选择能够实现驾驶者期望的车辆驱动力的行驶模式（EV模式或HEV模式）。另外，综合控制器20根据加速器开度APO、电池蓄电状态SOC以及变速器输出转速（车速VSP）分别运算目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩（也可以是目标电动发电机转速）、目标第1离合器传递扭矩容量以及目标第2离合器传递扭矩容量。目标发动机扭矩供给至发动机控制器21，目标电动发电机扭矩（也可以是目标电动发电机转速）供给至电动发电机控制器22。

发动机控制器21控制发动机1，以使得发动机扭矩成为目标发动机扭矩。电动发电机控制器22经由电池9及逆变器10控制电动发电机5，以使得电动发电机5的扭矩（或者转速）成为目标电动发电机扭矩（或者目标电动发电机转速）。

综合控制器20将分别与目标第1离合器传递扭矩容量以及目标第2离合器传递扭矩容量相对应的电磁电流供给至第1离合器6及第2离合器7的接合控制电磁阀（未图示）。综合控制器20分别对第1离合器6及第2离合器7进行接合力控制，以使得第1离合器6的传递扭矩容量与目标传递扭矩容量一致，另外，使得第2离合器7的传递扭矩容量与目标第2离合器传递扭矩容量一致。

图3是综合控制器20的按功能表示的框线图。如图3的按功能表示的框线图所示，综合控制器20执行上述的运行模式（EV模式、HEV模式）的选择，而且，执行目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩、目标第1离合器传递扭矩容量以及目标第2离合器传递扭矩容量的运算。

目标驱动力运算部30利用图4所示的目标稳定驱动扭矩对应图和图5所示的MG辅助扭矩对应图，根据加速器开度APO和车速VSP，计算目标稳定驱动扭矩和MG辅助扭矩。

运行模式选择部40利用图6所示的EV-HEV区域对应图，根据加速器开度APO以及车速VSP，确定作为目标的运行模式。从图6所示的EV-HEV区域对应图可知，在高负载·高车速时选择HEV模式，在低负载·低车速时选择EV模式。另外，运行模式选择部40在EV行驶过程中，在由加速器开度APO以及车速VSP的组合确定的运行点超过EV→HEV切换线而进入HEV区域时，进行从EV模式向伴随发动机1启动的HEV模式的模式切换。另外，运行模式选择部40在HEV行驶过程中，运行点超过HEV→EV切换线而进入EV区域时，进行从HEV模式向伴随发动机1停止以及发动机1断开的EV模式的模式切换。发动机启动停止线设定为，随着电池的容量SOC的降低，向加速器开度APO减小的方向降低。

在EV模式下，在加速器开度APO超过（大于）图6所示的发动机启动线的时刻，执行发动机1的启动处理。即，对第2离合器7的扭矩容量进行控制，使得第2离合器7以半离合状态滑动，判断出第2离合器7开始滑动后，开始进行第1离合器6的接合，使发动机转速上升。如果发动机旋转达到可初始爆燃转速，则使发动机1动作，在电动发电机转速和发动机转速接近时，完全地接合第1离合器6，然后锁止第2离合器7，向HEV模式转换。

图3的目标充放电运算部50利用图7所示的行驶中发电要求输出对应图，根据电池蓄电状态SOC，运算目标充放电量（电力）。

动作点指令部60根据加速器开度APO、目标稳定驱动扭矩、MG辅助扭矩、目标运行模式、车速VSP以及目标充放电电力，运算动作点到达目标。即，作为动作点到达目标，运算每个时刻的过渡的目标发动机扭矩指令值、目标电动发电机扭矩、与第1离合器6的目标传递扭矩容量相对应的目标电磁电流、第2离合器7的目标传递扭矩容量以及目标变速档。另外，运算将发动机扭矩从当前的动作点提高至图8所示的最佳燃油效率线为止所需的输出，对该输出和上述目标充放电量（电力）进行比较，将较小的输出作为要求输出，与发动机输出相加。

变速控制部70基于上述的目标第2离合器传递扭矩容量和目标变速档，驱动自动变速器3内的对应的电磁阀，以使得达到目标第2离合器传递扭矩容量以及目标变速档。由此，自动变速器3对第2离合器7进行接合控制，以达到目标第2离合器传递扭矩容量，并且，成为选择了目标变速档的动力传递状态。图9是实线表示升档线的变速对应图，虚线表示降档线的变速对应图。而且，根据车速和加速器开度APO，判定从当前的变速档接下来变更为几档，如果有变速要求，则控制变速离合器，进行变速。

图10是由动作点指令部60执行的对发动机扭矩指令值、电动发电机扭矩指令值进行运算的按功能表示的框线图。

通过加法器61，目标稳定驱动扭矩和经由正扭矩滤波器62的目标电动机辅助扭矩的正扭矩量相加，运算出目标驱动扭矩。

通过除法器63，目标稳定驱动扭矩除以目标驱动扭矩而运算出驱动扭矩的发动机分担率。

目标驱动扭矩利用比例限制器64限制每单位时间的变化量后，通过乘法器65与发动机分担率相乘，进而，通过加法器66与发电部分扭矩相加，运算出发动机扭矩指令值。

发动机扭矩指令值输出至发动机控制器21以及发动机扭矩推定部67。发动机控制器21对发动机1进行控制，以使得发动机扭矩成为目标发动机扭矩。发动机扭矩推定部67对应于发动机1的过渡特性而运算出发动机扭矩推定值。

另外，被比例限制器64限制了每单位时间的变化量的目标驱动扭矩，通过减法器68减去由发动机扭矩推定部67推定出的发动机扭矩推定值，作为电动机扭矩指令值进行运算，并向电动发电机控制器22输出。

电动发电机控制器22经由电池9以及逆变器10对电动发电机5进行控制，以使得电动发电机5的扭矩成为目标电动发电机扭矩。

图11是发动机扭矩推定部的按功能表示的框线图。如图11所示，发动机扭矩推定部67具有2阶低通滤波器81、切换器82以及运算器84。2阶低通滤波器81根据基于发动机扭矩指令值的低通滤波器输入值，运算发动机扭矩推定值。切换器82对应于复位信号，将运算出的发动机扭矩推定值和发动机扭矩指令值中的某一个切换输出。运算器84生成低通滤波器输入值、复位信号、发动机扭矩增加模式判定信号。

2阶低通滤波器81具有将输入值和输出值的关系以下式表示的特性。其中，在式（1）中，“^”表示幂乘。

G(s)=ω^2/(S^2+2ξωS+ω^2)=1/{(1/ω2)S^2+(2ξ/ω)S+1}…（1）

在式（1）中，若设为1/ω^2=二次项系数a，2ξ/ω=一次项系数b，则式（1）构成具有下式（2）的关系的2阶滞后滤波器。

G(s)=1/{a S^2+bS+1}…（2）

而且，式（2）的二次项系数a以及一次项系数b对应于发动机转速和发动机扭矩指令值而可变。因此，发动机扭矩推定部67具有设定二次项系数a的二次项系数设定部83和设定一次项系数b的一次项系数设定部90。

二次项系数设定部83分别具有在发动机扭矩指令值增加的情况下选择的增加侧系数a、和在发动机扭矩指令值减少的情况下选择的减少侧系数a’。利用通过发动机扭矩增加模式判定信号进行切换动作的滞后系数切换器（滞后系数选择部）86，选择增加侧系数a和减少侧系数a’中的某一个，输入至大值选择切换器87。大值选择切换器87中，还输入2阶低通滤波器81的二次项系数下限值，对二次项系数下限值与另外输入的增加侧系数a或减少侧系数a’进行比较，将判定为高的二次项系数输入至2阶低通滤波器81。

同样，一次项系数设定部90也分别具有在发动机扭矩指令值增加的情况下选择的增加侧系数b、和在发动机扭矩指令值减少的情况下选择的减少侧系数b’。利用通过发动机扭矩增加模式判定信号进行切换动作的滞后系数切换器91，选择增加侧系数b和减少侧系数b’中的某一个，输入至大值选择切换器92。大值选择切换器92中，还输入2阶低通滤波器81的一次项系数下限值，对一次项系数下限值与另外输入的增加侧系数b或减少侧系数b’进行比较，将判定为高的一次项系数输入至2阶低通滤波器81。

上述在发动机扭矩指令值增加的情况下选择的增加侧系数a、a’和在发动机扭矩指令值减小的情况下选择的减小侧系数b、b’，如图12A～图12D所示，设定为预先设定值而存储。即，分别是图12A表示增加侧二次项系数a、图12B表示增加侧一次项系数b、12C表示减小侧二次项系数a’、图12D表示减小侧一次项系数b’的各设定例。设定的各系数是数值越大，2阶低通滤波器81的滞后程度越大，数值越小，2阶低通滤波器81的滞后程度越小。设定的各滞后系数设定为对应于发动机转速和发动机扭矩指令值而可变，设定为发动机转速越高、或者发动机扭矩指令值与规定扭矩相比越大，2阶低通滤波器81的滞后程度越小。

即，发动机转速越高，发动机扭矩的响应速度越快。另外，发动机启动后的响应较快，其后，在低扭矩区域响应变慢，随着进入高扭矩区域而响应变快。通过与这些响应特性相对应地设定滞后系数，从而能够提高发动机扭矩推定值的推定精度。

上述结构的发动机扭矩推定部67基于由运算器84执行的图13所示的发动机扭矩推定运算的控制流程图而进行动作。图14是由运算器84进行的发动机扭矩增加判定的子程序，图15是由运算器84进行的滤波器复位判定的子程序。

首先，在步骤S11中，判定车辆行驶模式是否处于从HEV模式向EV模式转换的过程中。在该判定中，在处于向EV模式转换的过程中的情况下，发动机扭矩指令值处于向零扭矩减小的过程中，因此，在步骤S12中，将滤波器输入扭矩（发动机扭矩指令值）设为0。另一方面，在步骤S11的判定中，不是处于向EV模式转换的过程中的情况下，发动机扭矩对应于发动机扭矩指令值而变化，因此，进入步骤S13，将滤波器输入扭矩设为发动机扭矩指令值。

然后，在步骤S14中，判定发动机扭矩的增加判定是否为ON（扭矩增加中）。发动机扭矩的增加判定通过图14的子程序执行。

在图14的步骤S21中，判定上次的发动机扭矩增加判定是否是ON（扭矩增加中）。在上次的发动机扭矩增加判定是ON（扭矩增加中）的情况下，进入步骤S22，在上次的发动机扭矩增加判定为OFF（扭矩减小中）的情况下，进入步骤S23。

在步骤S22中，进行下述判定，即，判定为扭矩增加中的上次的发动机扭矩推定值与这次的发动机扭矩指令值的差值的绝对值，是否小于预先设定的切换许可扭矩。而且，在上次的发动机扭矩推定值与这次的发动机扭矩指令值的差大于或等于许可扭矩的情况下，进入步骤S27，使扭矩增加判定保持为上次值，在上述差小于许可扭矩的情况下，进入步骤S24。

即，在发动机扭矩增加判定为ON的情况下，首先，仅在步骤S22的发动机扭矩推定值（上次值）与发动机扭矩指令值（这次值）的差值小于预先设定的切换许可扭矩的情况下，进入步骤S24，在除此之外的情况下，进入步骤S27。切换许可扭矩是为了判定发动机扭矩指令值与发动机扭矩推定值的差正在减小而预先设定的阈值。

在步骤S24中，判定从这次的发动机扭矩指令值减去上上次的发动机扭矩指令值的差值扭矩指令值是否小于或等于减小判定扭矩。减小判定扭矩是判定发动机扭矩指令值显著降低的阈值。在这里，判定从上上次的发动机扭矩指令值的变化是否小于或等于减小判定扭矩。而且，在差值扭矩指令值大于或等于减小判定扭矩的情况下，进入步骤S27，使扭矩增加判定保持上次值，在小于减小判定扭矩的情况下，进入步骤S26，将发动机扭矩增加判定设为OFF（扭矩减小中）。

即，在发动机扭矩增加判定为ON的情况下，将下述内容作为条件，将发动机扭矩增加判定从ON向OFF切换，即，发动机扭矩指令值满足步骤S22的与上次的发动机扭矩推定值的差值判定、以及步骤S24的与上上次的发动机扭矩指令值的差值判定这两个条件。因此，只要不满足这两个条件，发动机扭矩增加判定就维持ON状态。

在步骤S23中，进行下述判定，即，判定为扭矩减小中的上次的发动机扭矩推定值与这次的发动机扭矩指令值的差值的绝对值，是否小于预先设定的切换许可扭矩。在上次的发动机扭矩推定值与这次的发动机扭矩指令值的差大于或等于许可扭矩的情况下，进入步骤S27，使扭矩增加判定保持为上次值，在上述差小于许可扭矩的情况下，进入步骤S25。

即，在发动机扭矩增加判定为OFF的情况下，首先，仅在步骤S23的发动机扭矩推定值（上次值）与发动机扭矩指令值（这次值）的差值小于预先设定的切换许可扭矩的情况下，进入步骤S25，在除此之外的情况下，进入步骤S27。

在步骤S25中，判定从这次的发动机扭矩指令值减去上上次的发动机扭矩指令值的差值扭矩指令值是否大于预先设定的增加判定扭矩。而且，在差值扭矩指令值小于增加判定扭矩的情况下，进入步骤S27，使扭矩增加判定保持上次值，在大于或等于增加判定扭矩的情况下，进入步骤S28，将发动机扭矩增加判定设为ON（扭矩增加中）。

即，在发动机扭矩增加判定为OFF的情况下，将下述内容作为条件，将发动机扭矩增加判定从OFF向ON切换，即，发动机扭矩指令值满足步骤S23的与上次的发动机扭矩推定值的差值判定、以及步骤S25的与上上次的发动机扭矩指令值的差值判定这两个条件。因此，只要不满足这两个条件，发动机扭矩增加判定就维持OFF状态。

返回图13，在步骤S14的发动机扭矩增加判定为ON（扭矩增加中）的情况下，进入步骤S15，将图11的滞后系数切换器86、91切换至增加侧。由此，将根据发动机转速以及滤波器输入扭矩运算出的增加侧滞后系数a、b输入至2阶低通滤波器81中。另外，在步骤S14的发动机扭矩增加判定为OFF（扭矩减小中）的情况下，进入步骤S16，将图11的滞后系数切换器86、91切换至减小侧。由此，将根据发动机转速以及滤波器输入扭矩运算出的减小侧滞后系数a’、b’输入至2阶低通滤波器81中。

在步骤S17中，判定滤波器复位判定是否成为ON。滤波器复位判定通过图15的子程序执行。

在图15的步骤S31中，判定是否有发动机燃油切断的要求。在有发动机燃油切断的要求的情况下，进入步骤S32。另一方面，在没有发动机燃油切断的要求的情况下，进入步骤S34，将滤波器复位判定设为OFF。

在步骤S32中，判定发动机燃油切断气缸数量是否大于或等于最大气缸数量。该情况下的最大气缸数量是指发动机1的气缸数量，在6气缸发动机的情况下是6，在4气缸发动机的情况下是4。在燃油切断气缸数量大于或等于最大气缸数量的情况下，进入步骤S33，将滤波器复位判定设为ON，在燃油切断气缸数量小于最大气缸数量（即使是1个气缸也维持燃烧的状态）的情况下，进入步骤S34，将滤波器复位判定设为OFF。

返回图13，在步骤S17中的滤波器复位判定为ON（燃油切断气缸数量大于或等于最大气缸数量）的情况下，进入步骤S18，切换图11的切换器82，从而将发动机扭矩推定值设为发动机扭矩指令值。即，将滞后滤波器设为无效。另一方面，在步骤S17的滤波器复位判定为OFF，即，没有燃油切断要求的情况下，或者，燃油切断气缸数量小于最大气缸数量的情况下，进入步骤S19，基于发动机扭矩指令值和输入的滞后系数a、b或者a’、b’，运算发动机扭矩推定值。

基于图16～图18所示的时序图以及图19所示的对比例的时序图，说明发动机扭矩推定部67的动作例。此外，在图16、图17、图19的时序图中，示出发动机扭矩指令值在时刻t1、t11、t31从正扭矩向负扭矩、在时刻t3、t13、t33从负扭矩向正扭矩变化时的发动机扭矩推定值以及发动机扭矩增加判定的变化。

图19表示对应于发动机扭矩指令值的大于或等于规定扭矩的增减变化，使发动机扭矩增加判定变化为ON·OFF的对比例。

在该对比例中，对应于发动机扭矩指令值的大于或等于规定扭矩的增减变化，使发动机扭矩增加判定向ON·OFF变化。因此，在发动机扭矩推定值伴随2阶滞后而降低的状态下，发动机扭矩增加判定成为ON，因此，如虚线所示，发动机扭矩推定值产生上下振动的现象。即，在发动机扭矩推定值与指令值存在偏离的过程中，即使发动机扭矩指令值增加而使用扭矩增加侧的滞后系数，实际的发动机1也会使扭矩下降，因此，响应性还处于减小侧，发动机扭矩的推定精度没有提高。

与此相对，在本实施方式中，在图16所示的时序图中，在时刻t1，随着发动机扭矩指令值从正扭矩状态向负扭矩状态变化，发动机扭矩推定值伴随2阶滞后而降低。另外，满足下述判定，即，步骤S22的发动机扭矩推定值（上次值）与发动机扭矩指令值（这次值）的差值小于或等于预先设定的切换许可扭矩。而且，步骤S24的与上上次的发动机扭矩指令值的差值小于或等于减小判定扭矩。因此，发动机扭矩增加判定在时刻t1，从ON状态向OFF状态变化。

发动机扭矩指令值在时刻t3，从负扭矩向正扭矩变化的情况下，发动机扭矩推定值（上次值a1点）与发动机扭矩指令值（b1点）的差值大于切换许可扭矩。因此，不能满足步骤S23中的判定，发动机扭矩增加判定是保持步骤S27的前次值（OFF状态）。

而且，发动机扭矩推定值在时刻t4之后，向发动机扭矩指令值收敛，但在时刻t4之后，满足步骤S23中的判定，但与上上次的发动机扭矩指令值的差值为零，小于或等于增加判定扭矩。因此，不能满足步骤S25的判定，发动机扭矩增加判定维持OFF状态。

在图17所示的时序图中，在时刻t11，与发动机扭矩指令值从正扭矩状态向负扭矩状态变化相伴，发动机扭矩推定值伴随2阶滞后而降低。另外，满足下述判定，即，步骤S22的发动机扭矩推定值（上次值）与发动机扭矩指令值（这次值）的差值小于或等于预先设定的切换许可扭矩。而且，步骤S24的与上上次的发动机扭矩指令值的差值小于或等于减小判定扭矩。因此，发动机扭矩增加判定在时刻t11，从ON状态向OFF状态变化。

在时刻t13，发动机扭矩指令值从负扭矩向正扭矩变化的情况下，发动机扭矩推定值（上次值a2点）与发动机扭矩指令值（b2点）的差值小于或等于切换许可扭矩，因此，满足步骤S23中的判定。而且，发动机扭矩指令值与上上次的发动机扭矩指令值的差值大于增加判定扭矩，因此，还满足步骤S25的判定。因此，发动机扭矩增加判定在时刻t13，从OFF状态向ON状态变化。

如上所述，发动机扭矩推定值接近发动机扭矩指令值后，使发动机扭矩增加判定向增加侧转换，因此，能够推定与实际的发动机扭矩响应对应的发动机扭矩。

在图18所示的时序图中示出发动机扭矩指令值在时刻t21增加，在时刻t24向减小变化时的发动机扭矩推定值以及发动机扭矩增加判定的变化。

在时刻t21，与发动机扭矩指令值的增加相伴，发动机扭矩推定值伴随2阶滞后而上升。而且，如果在时刻t24至时刻t25之间，发动机扭矩指令值下降，则在时刻t25发动机扭矩推定值（上次值a3）与发动机扭矩指令值（b3点）的差值小于或等于切换许可扭矩，因此，满足步骤S22的判定。而且，发动机扭矩指令值（b3点）与上上次的发动机扭矩指令值的差值大于减小判定扭矩，因此，还满足步骤S24的判定。因此，发动机扭矩增加判定在时刻t25，从ON状态向OFF状态变化。因此，时刻t24之后的发动机扭矩推定值基于减小侧滞后系数运算，并逐渐向发动机扭矩指令值收敛。

如上所述，发动机扭矩推定值接近发动机扭矩指令值后，使发动机扭矩增加判定向增加侧转换，因此，能够推定与实际的发动机扭矩响应对应的发动机扭矩。

如上所述，能够高精度地推定发动机扭矩，因此，能够提高补偿发动机扭矩的电动发电机扭矩的精度，过渡地实现乘员的要求驱动力，能够进行敏捷的加速、减速。

在本实施方式中，实现以下记载的效果。

（A）具有针对发动机扭矩指令值，通过利用滞后滤波器81进行滞后补偿而推定发动机扭矩的单元。作为表示滞后滤波器81的滞后程度的滞后系数，具有发动机扭矩指令值增加的情况下的增加侧滞后系数a、b和发动机扭矩指令值减小情况下的减小侧滞后系数a’、b’。而且，增加侧滞后系数和减小侧滞后系数的切换在下述情况下进行，即，发动机扭矩推定值与滤波器输入值即发动机扭矩指令值的差小于或等于规定值，并且，发动机扭矩指令值的变化大于预先设定的增加判定扭矩，或者小于减小判定扭矩时。

即，在发动机扭矩推定值接近发动机扭矩指令值后，执行增加侧滞后系数与减小侧滞后系数之间的切换，因此，能够进行与实际的发动机扭矩响应对应的发动机扭矩推定，能够提高发动机扭矩推定值的精度。其结果，能够提高车辆驱动扭矩的控制精度。

（B）滞后滤波器的增加侧滞后系数及减小侧滞后系数对应于发动机转速及发动机扭矩指令值分别设定，并且设定为伴随发动机转速的增加，或者伴随发动机扭矩指令值的增加，滞后程度减小。

即，发动机转速越高，发动机扭矩响应越快。另外，发动机启动后的响应快，其后，其扭矩区域响应滞后，随着进入高扭矩区域而响应加快。通过对应这些响应特性设定滞后系数，能够提高发动机扭矩推定值的推定精度。

（C）在发动机1进入燃油切断模式时，滞后滤波器设为无效。即，发动机1进入燃油切断模式时，发动机扭矩以阶跃状变化，因此，通过将滞后滤波器设为无效，能提高发动机扭矩的推定精度。

（D）在由于对发动机1的燃油切断要求而引起从混合动力行驶模式向电动行驶模式转换的期间，将向滞后滤波器输入的发动机扭矩指令值设为零扭矩，从成为电动行驶模式的时刻设为燃油切断扭矩。

即，在从HEV模式向EV模式转换时，发动机1成为怠速运行状态，然后向EV模式的发动机燃油切断模式转换。因此，从HEV模式向EV模式转换时，通过将滞后滤波器的输入值设为0，能够提高发动机扭矩推定精度。

（E）滞后滤波器由2阶滞后滤波器构成。因此，能更进一步提高发动机推定扭矩的精度。

以上参照附图详细说明了本发明，但本发明并不限定于上述具体的结构，还包含在附加的权利要求书的主旨范围内的各种变更以及等同的结构。

本申请基于2010年10月26日向日本特许厅申请的特愿2010-239383申请的优先权，该申请的全部内容作为参照引入本说明书中。

Claims (6)

1.一种混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，该混合动力车辆作为动力源而具有发动机以及电动发电机，能够选择仅使用来自电动发电机的动力的电动行驶模式、和利用来自发动机和电动发电机这两者的动力的混合动力行驶模式，根据与驾驶者的要求负载对应的信息确定驱动力，并且，进行电动行驶模式以及混合动力行驶模式之间的模式切换，

该混合动力车辆的驱动扭矩控制装置具有：

发动机扭矩推定部，其针对发动机扭矩指令值，利用滞后滤波器进行滞后补偿，从而推定发动机扭矩；以及

滞后系数选择部，其选择发动机扭矩指令值增加的情况下的增加侧滞后系数、和发动机扭矩指令值减小的情况下的减小侧滞后系数中的某一个，作为表示所述滞后滤波器的滞后程度的滞后系数，

所述滞后系数选择部，在发动机扭矩推定值与滤波器输入值即发动机扭矩指令值之间的差小于或等于规定值的情况下，进行所述增加侧滞后系数和所述减小侧滞后系数的切换。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，

所述滞后系数选择部，在发动机扭矩推定值与滤波器输入值即发动机扭矩指令值之间的差小于或等于规定值，而且，发动机扭矩指令值的变化大于预先设定的增加判定扭矩、或者小于减小判定扭矩的情况下，进行所述增加侧滞后系数和所述减小侧滞后系数的切换。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，

所述滞后滤波器的增加侧滞后系数以及减小侧滞后系数，对应于发动机转速以及发动机扭矩指令值而分别设定，并且设定为伴随发动机转速的增加，或者，伴随发动机扭矩指令值的增加，滞后程度减小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，

在发动机进入燃油切断模式的情况下，将所述滞后滤波器设为无效。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，

在由于对发动机的燃油切断要求而引起从混合动力行驶模式向电动行驶模式转换的期间，将向所述滞后滤波器输入的发动机扭矩指令值设为零扭矩，从成为电动行驶模式的时刻，将所述发动机扭矩指令值设为燃油切断扭矩。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力车辆的驱动扭矩控制装置，

所述滞后滤波器由2阶滞后滤波器构成。

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