JP2002364407A - 車両用制御装置 - Google Patents
車両用制御装置Info
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- JP2002364407A JP2002364407A JP2001166925A JP2001166925A JP2002364407A JP 2002364407 A JP2002364407 A JP 2002364407A JP 2001166925 A JP2001166925 A JP 2001166925A JP 2001166925 A JP2001166925 A JP 2001166925A JP 2002364407 A JP2002364407 A JP 2002364407A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンと電動機とが搭載された車両におい
て、その電動機によって該エンジンの回転変動を抑制し
ている際に、モータトルクの極性変化に伴って発生する
騒音を無くする。 【解決手段】 例えば、エンジンの動作状態が不安定な
冷間状態におけるアイドリング運転中に、エンジントル
クの変動(エンジンの回転変動)を抑制すべく、電動機
のモータトルクMTを制御するに際して、その電動機の
駆動トルクが負のトルク極性に維持されるように制御す
ると共に、その制御の実行中に、算出したモータトルク
MTが正のトルク極性方向に大きく変化し、0近傍の負
の値であるしきい値MTIより大きくなった期間にわた
って、モータトルクMTとしてしきい値MTIによって
電動機を制御することにより、トルク特性の変化を防止
すると共に、当該電動機を発電機として確実に動作させ
る。
て、その電動機によって該エンジンの回転変動を抑制し
ている際に、モータトルクの極性変化に伴って発生する
騒音を無くする。 【解決手段】 例えば、エンジンの動作状態が不安定な
冷間状態におけるアイドリング運転中に、エンジントル
クの変動(エンジンの回転変動)を抑制すべく、電動機
のモータトルクMTを制御するに際して、その電動機の
駆動トルクが負のトルク極性に維持されるように制御す
ると共に、その制御の実行中に、算出したモータトルク
MTが正のトルク極性方向に大きく変化し、0近傍の負
の値であるしきい値MTIより大きくなった期間にわた
って、モータトルクMTとしてしきい値MTIによって
電動機を制御することにより、トルク特性の変化を防止
すると共に、当該電動機を発電機として確実に動作させ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用制御装置に
関し、例えば、エンジンと電動機とが搭載された車両を
制御する制御装置に関する。
関し、例えば、エンジンと電動機とが搭載された車両を
制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、代表的な車両である自動車の
分野においては、エンジンと電動機(電動モータ:以下
モータと略称する)とが搭載された所謂ハイブリッド車
両が提案されており、このような車両においては、エン
ジンとモータとを適宜使い分ける、或いは同時に併用す
ることにより、燃費の節約を図っている。
分野においては、エンジンと電動機(電動モータ:以下
モータと略称する)とが搭載された所謂ハイブリッド車
両が提案されており、このような車両においては、エン
ジンとモータとを適宜使い分ける、或いは同時に併用す
ることにより、燃費の節約を図っている。
【0003】図16は、一般的なハイブリッド車両にお
けるエンジン廻りの駆動系を、車両前方から見た状態を
示すレイアウト図であり、同図に示すハイブリッド車両
は、駆動輪(不図示)に接続されたクランク軸14を有
するエンジン2と、エンジン2の前後方向に対して平行
に配置されると共に、クランク軸14に対して連結部材
13を介して連結されるモータ1とを備える。
けるエンジン廻りの駆動系を、車両前方から見た状態を
示すレイアウト図であり、同図に示すハイブリッド車両
は、駆動輪(不図示)に接続されたクランク軸14を有
するエンジン2と、エンジン2の前後方向に対して平行
に配置されると共に、クランク軸14に対して連結部材
13を介して連結されるモータ1とを備える。
【0004】即ち、モータ1には、ロータ軸15を中心
として回転部材(ギヤ)12が設けられており、エンジ
ン2には、クランク軸14を中心として回転部材(ギ
ヤ)11が設けられている。そして、回転部材11と回
転部材12には、無端巻掛部材の一例として、連結部材
(チェーン)13が巻き掛けられている。また、テンシ
ョナ6は、所定のタイミングで連結部材13への当接力
が高められることにより、回転部材11及び回転部材1
2に伴う連結部材13の回転(移動)によって生じる連
結部材13の張力(テンション)を調整する。
として回転部材(ギヤ)12が設けられており、エンジ
ン2には、クランク軸14を中心として回転部材(ギ
ヤ)11が設けられている。そして、回転部材11と回
転部材12には、無端巻掛部材の一例として、連結部材
(チェーン)13が巻き掛けられている。また、テンシ
ョナ6は、所定のタイミングで連結部材13への当接力
が高められることにより、回転部材11及び回転部材1
2に伴う連結部材13の回転(移動)によって生じる連
結部材13の張力(テンション)を調整する。
【0005】また、図17は、一般的なハイブリッド車
両におけるエンジンとモータとを結ぶ駆動系においてプ
ーリと、無端巻掛部材としてのベルトとを採用する場合
を例示する図であり、この場合は、回転部材11として
のプーリ11Aと回転部材12としてのプーリ12Aに
ベルト13Aを巻き掛け、アイドルプーリ9によってベ
ルト13Aの張力を調整することができる。
両におけるエンジンとモータとを結ぶ駆動系においてプ
ーリと、無端巻掛部材としてのベルトとを採用する場合
を例示する図であり、この場合は、回転部材11として
のプーリ11Aと回転部材12としてのプーリ12Aに
ベルト13Aを巻き掛け、アイドルプーリ9によってベ
ルト13Aの張力を調整することができる。
【0006】また、近年、駆動系にエンジンとモータと
を備えるハイブリッド車両においては、エンジンの回転
に伴う回転変動を、モータを駆動する駆動トルクを調整
することによって抑制する技術が提案されている。
を備えるハイブリッド車両においては、エンジンの回転
に伴う回転変動を、モータを駆動する駆動トルクを調整
することによって抑制する技術が提案されている。
【0007】図19は、一般的なハイブリッド車両にお
けるエンジンの回転変動を、モータの駆動トルクによっ
て調整する場合の、エンジン及びモータトルクのトレン
ドを例示するタイムチャートであり、エンジン回転数が
比較的少ないアイドリング状態のときに、エンジンの回
転変動に伴うエンジントルクの変動とは逆位相の負のト
ルク極性のモータトルクMTによってモータを制御する
ことにより、モータによる発電機能と、エンジンの回転
変動の抑制機能とを実現している、エンジントルクに
は、同図に示すように回転変動があり、この変動量は、
一般にエンジン回転数が小さいほど顕著になる。そこ
で、モータの出力指令値としてのモータトルクMT(駆
動トルク)を決定するに際して、係るエンジンの回転変
動(エンジントルクの変動)を抑制するために、その回
転変動の特性とは逆位相の特性を付与する。このような
制御を行なえば、エンジントルクの変動をモータトルク
MTによって吸収することができる。
けるエンジンの回転変動を、モータの駆動トルクによっ
て調整する場合の、エンジン及びモータトルクのトレン
ドを例示するタイムチャートであり、エンジン回転数が
比較的少ないアイドリング状態のときに、エンジンの回
転変動に伴うエンジントルクの変動とは逆位相の負のト
ルク極性のモータトルクMTによってモータを制御する
ことにより、モータによる発電機能と、エンジンの回転
変動の抑制機能とを実現している、エンジントルクに
は、同図に示すように回転変動があり、この変動量は、
一般にエンジン回転数が小さいほど顕著になる。そこ
で、モータの出力指令値としてのモータトルクMT(駆
動トルク)を決定するに際して、係るエンジンの回転変
動(エンジントルクの変動)を抑制するために、その回
転変動の特性とは逆位相の特性を付与する。このような
制御を行なえば、エンジントルクの変動をモータトルク
MTによって吸収することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンは、本来であれば略規則的な回転変動であるところ、
エンジン本体や水温等が低い等の理由によって燃焼状態
が安定しない始動時(以下、冷間時と称する)、或いは
経年劣化等の理由により、図19に示すエンジントルク
曲線に破線で例示するように、一時的に失火に近い状態
が発生することにより、その回転変動が顕著になる場合
がある。
ンは、本来であれば略規則的な回転変動であるところ、
エンジン本体や水温等が低い等の理由によって燃焼状態
が安定しない始動時(以下、冷間時と称する)、或いは
経年劣化等の理由により、図19に示すエンジントルク
曲線に破線で例示するように、一時的に失火に近い状態
が発生することにより、その回転変動が顕著になる場合
がある。
【0009】この場合、上記従来の技術においては、エ
ンジン側に発生した回転変動量を打ち消すようなモータ
トルクMTが算出されるため、図19に示すモータトル
ク曲線に破線で例示するように、係るエンジン側の変動
とは時間軸に対して線対称の指令値によってモータが駆
動されることになる。
ンジン側に発生した回転変動量を打ち消すようなモータ
トルクMTが算出されるため、図19に示すモータトル
ク曲線に破線で例示するように、係るエンジン側の変動
とは時間軸に対して線対称の指令値によってモータが駆
動されることになる。
【0010】このため、本来は負のトルク極性のモータ
トルクMTによって、モータが発電機として機能してい
たところ、エンジントルクの変動が最も大きな期間にお
いては、その大きな変動を打ち消すべく、モータトルク
MTのトルク極性が正のトルク極性となるため、その結
果として、正のトルク極性が継続する期間にわたってモ
ータが電動機として機能することが判る。即ち、本来は
バッテリを充電していたにも関らずに、図19に示すモ
ータトルク曲線の破線と時間軸とに囲まれた斜線部分
は、そのバッテリに蓄積されている電気エネルギを消費
していることを表わす。
トルクMTによって、モータが発電機として機能してい
たところ、エンジントルクの変動が最も大きな期間にお
いては、その大きな変動を打ち消すべく、モータトルク
MTのトルク極性が正のトルク極性となるため、その結
果として、正のトルク極性が継続する期間にわたってモ
ータが電動機として機能することが判る。即ち、本来は
バッテリを充電していたにも関らずに、図19に示すモ
ータトルク曲線の破線と時間軸とに囲まれた斜線部分
は、そのバッテリに蓄積されている電気エネルギを消費
していることを表わす。
【0011】また、上記のモータトルクMTのトルク極
性の変化を、図16を参照して説明すると、モータ1の
回転部材12(ロータ軸15)の回転状態は、トルク極
性の変化に伴って、図16に破線で示す矢印の如く負の
トルク極性(半時計廻り方向のトルク)から、同図に実
線で示す矢印の如く正のトルク極性(時計廻り方向のト
ルク)に切り替わることになり、このトルク極性の切り
替えは、電気的なものであるため瞬時に行われる。
性の変化を、図16を参照して説明すると、モータ1の
回転部材12(ロータ軸15)の回転状態は、トルク極
性の変化に伴って、図16に破線で示す矢印の如く負の
トルク極性(半時計廻り方向のトルク)から、同図に実
線で示す矢印の如く正のトルク極性(時計廻り方向のト
ルク)に切り替わることになり、このトルク極性の切り
替えは、電気的なものであるため瞬時に行われる。
【0012】ここで、エンジン2の回転部材11(クラ
ンク軸14)の回転方向は常に時計廻り方向である。こ
のため、モータ1が発電機として機能すべく負のトルク
極性に設定されている場合における連結部材13の張力
は、テンショナ6が有る側と比較して無い側の方が張力
が小さい。反対に、モータ1が電動機として正のトルク
極性に設定されている場合における連結部材13の張力
は、テンショナ6が有る側と比較して無い側の方が張力
が大きい。
ンク軸14)の回転方向は常に時計廻り方向である。こ
のため、モータ1が発電機として機能すべく負のトルク
極性に設定されている場合における連結部材13の張力
は、テンショナ6が有る側と比較して無い側の方が張力
が小さい。反対に、モータ1が電動機として正のトルク
極性に設定されている場合における連結部材13の張力
は、テンショナ6が有る側と比較して無い側の方が張力
が大きい。
【0013】従って、上記の如くモータトルクMTのト
ルク極性が変化する際には、連結部材13の張力も大き
く変化することになるが、この場合、モータ1のトルク
極性が瞬間的に切り替わるのに伴って、連結部材13か
ら乗員にとって不快な騒音が生じる。この騒音は、機械
的な遊びが必要なチェーンを連結部材13として採用す
る場合に特に問題になる。
ルク極性が変化する際には、連結部材13の張力も大き
く変化することになるが、この場合、モータ1のトルク
極性が瞬間的に切り替わるのに伴って、連結部材13か
ら乗員にとって不快な騒音が生じる。この騒音は、機械
的な遊びが必要なチェーンを連結部材13として採用す
る場合に特に問題になる。
【0014】更に、図18は、一般的なハイブリッド車
両におけるエンジンとモータとを結ぶ駆動系において無
端巻掛部材の代わりに複数のギヤを採用する場合を例示
する図である。この場合は、チェーンやベルト等の無端
巻掛部材の代わりに、連結部材13として複数のギヤを
採用するので、無端巻掛部材(チェーンまたはベルト)
を利用する場合のように張力変化によるたわみは生じな
いが、同図に示すように、ギヤとギヤとの間に遊びが有
るので、上述した如くモータ1のトルク極性が変化する
際には、係る遊びが原因となる機械的なショック(バッ
クラッシュ)が発生するので、やはり乗員にとって不快
な騒音が発生する。
両におけるエンジンとモータとを結ぶ駆動系において無
端巻掛部材の代わりに複数のギヤを採用する場合を例示
する図である。この場合は、チェーンやベルト等の無端
巻掛部材の代わりに、連結部材13として複数のギヤを
採用するので、無端巻掛部材(チェーンまたはベルト)
を利用する場合のように張力変化によるたわみは生じな
いが、同図に示すように、ギヤとギヤとの間に遊びが有
るので、上述した如くモータ1のトルク極性が変化する
際には、係る遊びが原因となる機械的なショック(バッ
クラッシュ)が発生するので、やはり乗員にとって不快
な騒音が発生する。
【0015】そこで本発明は、エンジンと電動機とが搭
載された車両において、その電動機によって該エンジン
の回転変動を抑制している際に、モータトルクの極性変
化に伴って発生する騒音を無くすことが可能な車両用制
御装置の提供を目的とする。
載された車両において、その電動機によって該エンジン
の回転変動を抑制している際に、モータトルクの極性変
化に伴って発生する騒音を無くすことが可能な車両用制
御装置の提供を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用制御装置は、以下の構成を特徴
とする。
め、本発明に係る車両用制御装置は、以下の構成を特徴
とする。
【0017】即ち、駆動輪に接続されたクランク軸を有
するエンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行
に配置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を
介して連結される電動機とを備える車両において、その
車両が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回
転変動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する
制御手段を備える車両用制御装置であって、前記所定の
動作状態である場合における前記電動機の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が、正または負のトルク極性の何
れか一方に維持されるように制御すると共に、その制御
の実行中に、前記何れか一方のトルク極性である駆動ト
ルク(平均の駆動トルク)が他方のトルク極性方向に移
行する度合が所定の度合より大きくなった場合には、該
駆動トルクが前記他方のトルク極性にならないように抑
制する抑制手段を備えることを特徴とする。
するエンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行
に配置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を
介して連結される電動機とを備える車両において、その
車両が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回
転変動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する
制御手段を備える車両用制御装置であって、前記所定の
動作状態である場合における前記電動機の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が、正または負のトルク極性の何
れか一方に維持されるように制御すると共に、その制御
の実行中に、前記何れか一方のトルク極性である駆動ト
ルク(平均の駆動トルク)が他方のトルク極性方向に移
行する度合が所定の度合より大きくなった場合には、該
駆動トルクが前記他方のトルク極性にならないように抑
制する抑制手段を備えることを特徴とする。
【0018】好適な実施形態において、前記所定の動作
状態は、前記車両のアイドリング運転状態であって、前
記抑制手段は、前記アイドリング運転状態のときに、前
記電動機の駆動トルク(平均の駆動トルク)が負のトル
ク極性に維持されるように制御すると共に、その制御の
実行中に、該駆動トルクが所定の負の値より大きくなっ
たときには、その負の値になるように駆動トルクを抑制
すると良い。 この場合、好ましくは、前記抑制手段に
より、前記クランク軸に対して所定の負の値の範囲内の
駆動トルクが付与されるように制御すると良い。
状態は、前記車両のアイドリング運転状態であって、前
記抑制手段は、前記アイドリング運転状態のときに、前
記電動機の駆動トルク(平均の駆動トルク)が負のトル
ク極性に維持されるように制御すると共に、その制御の
実行中に、該駆動トルクが所定の負の値より大きくなっ
たときには、その負の値になるように駆動トルクを抑制
すると良い。 この場合、好ましくは、前記抑制手段に
より、前記クランク軸に対して所定の負の値の範囲内の
駆動トルクが付与されるように制御すると良い。
【0019】また、好適な他の実施形態において、前記
所定の動作状態は、前記車両の加速運転状態であって、
前記抑制手段は、前記加速運転状態のときに、前記電動
機の駆動トルク(平均の駆動トルク)が正のトルク極性
に維持されるように制御すると共に、その制御の実行中
に、該駆動トルクが所定の正の値より小さくなったとき
には、その正の値になるように駆動トルクを抑制すると
良い。 この場合、好ましくは、前記抑制手段により、
前記クランク軸に対して所定の正の値の範囲内の駆動ト
ルクが付与されるように制御すると良い。
所定の動作状態は、前記車両の加速運転状態であって、
前記抑制手段は、前記加速運転状態のときに、前記電動
機の駆動トルク(平均の駆動トルク)が正のトルク極性
に維持されるように制御すると共に、その制御の実行中
に、該駆動トルクが所定の正の値より小さくなったとき
には、その正の値になるように駆動トルクを抑制すると
良い。 この場合、好ましくは、前記抑制手段により、
前記クランク軸に対して所定の正の値の範囲内の駆動ト
ルクが付与されるように制御すると良い。
【0020】また、上述の各装置構成において、好まし
くは、前記エンジンの回転変動を検出する検出手段を更
に備え、前記抑制手段は、前記検出手段によって検出さ
れた回転変動に基づいて、その回転変動が収束するよう
に、前記電動機を制御すると良い。
くは、前記エンジンの回転変動を検出する検出手段を更
に備え、前記抑制手段は、前記検出手段によって検出さ
れた回転変動に基づいて、その回転変動が収束するよう
に、前記電動機を制御すると良い。
【0021】或いは、上記の同目的を達成するため、本
発明に係る他の構成を備える車両用制御装置は、以下の
構成を特徴とする。
発明に係る他の構成を備える車両用制御装置は、以下の
構成を特徴とする。
【0022】即ち、駆動輪に接続されたクランク軸を有
するエンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行
に配置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を
介して連結される電動機とを備える車両において、その
車両が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回
転変動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する
制御手段を備える車両用制御装置であって、前記所定の
動作状態である場合における前記電動機の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が、正または負のトルク極性の何
れか一方に維持されるように制御すると共に、その制御
の実行中に前記エンジン及び前記電動機の動作に伴って
生じるところの、前記連結部材の回転変動に関するモデ
ルに基づいて、その回転変動を抑制するように制御する
抑制手段を備えることを特徴とする。
するエンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行
に配置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を
介して連結される電動機とを備える車両において、その
車両が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回
転変動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する
制御手段を備える車両用制御装置であって、前記所定の
動作状態である場合における前記電動機の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が、正または負のトルク極性の何
れか一方に維持されるように制御すると共に、その制御
の実行中に前記エンジン及び前記電動機の動作に伴って
生じるところの、前記連結部材の回転変動に関するモデ
ルに基づいて、その回転変動を抑制するように制御する
抑制手段を備えることを特徴とする。
【0023】
【発明の効果】上記の本発明によれば、エンジンと電動
機とが搭載された車両において、その電動機によって該
エンジンの回転変動を抑制している際に、モータトルク
の極性変化に伴って発生する騒音を無くすことが可能な
車両用制御装置の提供が実現する。
機とが搭載された車両において、その電動機によって該
エンジンの回転変動を抑制している際に、モータトルク
の極性変化に伴って発生する騒音を無くすことが可能な
車両用制御装置の提供が実現する。
【0024】即ち、請求項1、請求項7の発明によれ
ば、電動機によってエンジンの回転変動を抑制している
場合におけるモータトルクの極性変化が無くなるので、
従来はトルク極性の変化に伴って発生していた騒音を無
くすことができる。
ば、電動機によってエンジンの回転変動を抑制している
場合におけるモータトルクの極性変化が無くなるので、
従来はトルク極性の変化に伴って発生していた騒音を無
くすことができる。
【0025】また、請求項2の発明によれば、エンジン
の動作状態が不安定なアイドリング運転中に、例えばク
ランク軸に対して所定の負の値の範囲内の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が付与されるので(請求項3)、
エンジンの回転変動を抑制すると共に、電動機による発
電を確実に行なうことができる。
の動作状態が不安定なアイドリング運転中に、例えばク
ランク軸に対して所定の負の値の範囲内の駆動トルク
(平均の駆動トルク)が付与されるので(請求項3)、
エンジンの回転変動を抑制すると共に、電動機による発
電を確実に行なうことができる。
【0026】また、請求項4の発明によれば、車両の加
速運転中に、例えばクランク軸に対して所定の正の値の
範囲内の駆動トルク(平均の駆動トルク)が付与される
ので(請求項5)、エンジンの回転変動を抑制すると共
に、バッテリの過大な放電を抑制しながら、電動機によ
る加速アシストを行なうことができる。
速運転中に、例えばクランク軸に対して所定の正の値の
範囲内の駆動トルク(平均の駆動トルク)が付与される
ので(請求項5)、エンジンの回転変動を抑制すると共
に、バッテリの過大な放電を抑制しながら、電動機によ
る加速アシストを行なうことができる。
【0027】また、請求項6の発明によれば、検出され
た回転変動に基づいて電動機が制御されるので、制御性
の確度を向上することができる。
た回転変動に基づいて電動機が制御されるので、制御性
の確度を向上することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用制御装
置の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
置の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0029】図1は、本実施形態に係る車両用制御装置
を適用可能な一般的なハイブリッド車両の駆動系を示す
ブロック構成図であり、図16に示した駆動系の全体構
成を示す(尚、図16に示すエンジン廻りの駆動系につ
いての重複する説明は省略する)。
を適用可能な一般的なハイブリッド車両の駆動系を示す
ブロック構成図であり、図16に示した駆動系の全体構
成を示す(尚、図16に示すエンジン廻りの駆動系につ
いての重複する説明は省略する)。
【0030】図1に示すハイブリッド車両は、図16を
参照して上述したように、サイドマウントタイプの駆動
系を有する車両であり、駆動輪5に接続されたクランク
軸14を有するエンジン2と、そのエンジンの前後方向
に対して平行に配置されると共に、クランク軸14に対
して連結部材(チェーン)13を介して連結されるモー
タ1とを備える。
参照して上述したように、サイドマウントタイプの駆動
系を有する車両であり、駆動輪5に接続されたクランク
軸14を有するエンジン2と、そのエンジンの前後方向
に対して平行に配置されると共に、クランク軸14に対
して連結部材(チェーン)13を介して連結されるモー
タ1とを備える。
【0031】モータ1及びエンジン2による駆動力は、
エンジン2の後方に登載されたトランスミッション3に
伝達される。そして、トランスミッション3は、入力さ
れる駆動力に応じて、クランクシャフトを介して駆動輪
5を駆動する。また、電力回生を行なう際には、駆動輪
5(クランク軸14)の回転エネルギを利用して、連結
部材13を介して、モータ1が発電機として機能するこ
とにより、バッテリ(不図示)に回生電力が充電され
る。
エンジン2の後方に登載されたトランスミッション3に
伝達される。そして、トランスミッション3は、入力さ
れる駆動力に応じて、クランクシャフトを介して駆動輪
5を駆動する。また、電力回生を行なう際には、駆動輪
5(クランク軸14)の回転エネルギを利用して、連結
部材13を介して、モータ1が発電機として機能するこ
とにより、バッテリ(不図示)に回生電力が充電され
る。
【0032】車両制御装置としての電子制御ユニット
(ECU)4には、マイクロコンピュータ8が搭載され
ており、予め記憶された制御プログラムをマイクロコン
ピュータ8が実行することにより、モータ1、エンジン
2、トランスミッション3、並びにテンショナ6等の動
作制御が行われる。
(ECU)4には、マイクロコンピュータ8が搭載され
ており、予め記憶された制御プログラムをマイクロコン
ピュータ8が実行することにより、モータ1、エンジン
2、トランスミッション3、並びにテンショナ6等の動
作制御が行われる。
【0033】ここで、「発明が解決しようとする課題」
にて上述したトルク極性の切り替えに伴う騒音の発生を
解消するための具体的な手順を説明するのに先立って、
上述した駆動系を備えるハイブリッド車両が走行する際
の一般的な動作について概説する。
にて上述したトルク極性の切り替えに伴う騒音の発生を
解消するための具体的な手順を説明するのに先立って、
上述した駆動系を備えるハイブリッド車両が走行する際
の一般的な動作について概説する。
【0034】図5は、本実施形態におけるハイブリッド
車両の運転操作に応じた基本的な動作状態を決定するた
めのテーブルを示す図であり、このテーブルは、ECU
4内の記憶媒体(メモリ等)に予め格納されている。
車両の運転操作に応じた基本的な動作状態を決定するた
めのテーブルを示す図であり、このテーブルは、ECU
4内の記憶媒体(メモリ等)に予め格納されている。
【0035】同図において、アクセル開度αが所定開度
α0以上であって、車速Vが所定車速V0(V1<V2
<V0)のときに、ECU4は、エンジン2を駆動状
態、モータ1を加速アシストを行なうべく駆動状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
α0以上であって、車速Vが所定車速V0(V1<V2
<V0)のときに、ECU4は、エンジン2を駆動状
態、モータ1を加速アシストを行なうべく駆動状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
【0036】また、アクセル開度αが所定開度α0より
小さく、車速Vが所定車速V0以上のときに、ECU4
は、エンジン2を駆動状態、モータ1を無負荷状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
小さく、車速Vが所定車速V0以上のときに、ECU4
は、エンジン2を駆動状態、モータ1を無負荷状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
【0037】また、アクセル開度αが全閉状態であっ
て、車速Vが0(停車状態)、そして、エンジン2の水
温TWが所定値TW0より高いときに、ECU4は、エ
ンジン2を燃焼停止状態(燃料カット)、モータ1を無
負荷状態、そして変速機をニュートラル(またはスリッ
プ制御)に設定する。ここで、所定値TW0は、エンジ
ン2が安定して動作可能なことを示す水温であり、この
状態を温間状態と称する。
て、車速Vが0(停車状態)、そして、エンジン2の水
温TWが所定値TW0より高いときに、ECU4は、エ
ンジン2を燃焼停止状態(燃料カット)、モータ1を無
負荷状態、そして変速機をニュートラル(またはスリッ
プ制御)に設定する。ここで、所定値TW0は、エンジ
ン2が安定して動作可能なことを示す水温であり、この
状態を温間状態と称する。
【0038】また、アクセル開度αが全閉状態であっ
て、車速Vが0(停車状態)、そして、エンジン2の水
温TWが所定値TW0以下であるときには、エンジン本
体や水温等が低い等の理由によってエンジン2の燃焼状
態が安定しない冷間状態であると判断できるので、EC
U4は、エンジン2を、エンジン回転数が600rpm
程度のアイドリング運転状態、モータ1を発電状態、そ
して変速機をニュートラル(またはスリップ制御)に設
定する。この場合において、ECU4がモータ1を発電
状態に設定するのは、本実施形態ではエンジンの回転変
動を抑制すべくモータ1の駆動トルク(モータトルクM
T)を調整するが、冷間時のアイドリング運転状態にお
いては、モータ1を電動機として機能させるよりは発電
機として機能させた方が、バッテリの保護(過放電の防
止)という観点からは好ましいからである。
て、車速Vが0(停車状態)、そして、エンジン2の水
温TWが所定値TW0以下であるときには、エンジン本
体や水温等が低い等の理由によってエンジン2の燃焼状
態が安定しない冷間状態であると判断できるので、EC
U4は、エンジン2を、エンジン回転数が600rpm
程度のアイドリング運転状態、モータ1を発電状態、そ
して変速機をニュートラル(またはスリップ制御)に設
定する。この場合において、ECU4がモータ1を発電
状態に設定するのは、本実施形態ではエンジンの回転変
動を抑制すべくモータ1の駆動トルク(モータトルクM
T)を調整するが、冷間時のアイドリング運転状態にお
いては、モータ1を電動機として機能させるよりは発電
機として機能させた方が、バッテリの保護(過放電の防
止)という観点からは好ましいからである。
【0039】また、アクセル開度αが0より大きく、車
速Vが所定車速V1(≒0)より小さいときに(始動ま
たは走行開始時)、ECU4は、エンジン2を駆動状
態、モータ1を加速アシストを行なうべく駆動状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
速Vが所定車速V1(≒0)より小さいときに(始動ま
たは走行開始時)、ECU4は、エンジン2を駆動状
態、モータ1を加速アシストを行なうべく駆動状態、そ
して変速機をドライブレンジに設定する。
【0040】そして、アクセル開度αが全閉状態であっ
て、車速Vが所定車速V2より大きいときに、ECU4
は、エンジン2を燃焼停止状態(燃料カット)、モータ
1を電力回生状態、そして変速機をドライブレンジ(エ
ンジンブレーキ)に設定する。
て、車速Vが所定車速V2より大きいときに、ECU4
は、エンジン2を燃焼停止状態(燃料カット)、モータ
1を電力回生状態、そして変速機をドライブレンジ(エ
ンジンブレーキ)に設定する。
【0041】次に、図1及び図16に示す駆動系を備え
るハイブリッド車両においてエンジン2の回転変動を抑
制すべく行われる動作制御について説明する。
るハイブリッド車両においてエンジン2の回転変動を抑
制すべく行われる動作制御について説明する。
【0042】本実施形態では、エンジントルクの変動を
モータトルクMTによって抑制する制御を行なうに際し
て、テンショナ6や連結部材(チェーンまたはベルト)
13の剛性に起因して生じる位相遅れを考慮する。
モータトルクMTによって抑制する制御を行なうに際し
て、テンショナ6や連結部材(チェーンまたはベルト)
13の剛性に起因して生じる位相遅れを考慮する。
【0043】図2は、図16に示す駆動系の静的モデル
を示す図である。また、図3は、図2に示す静的モデル
が有する位相遅れ特性を示す図である。
を示す図である。また、図3は、図2に示す静的モデル
が有する位相遅れ特性を示す図である。
【0044】この静的モデルは、Fe(s)/Fm(s) = k /
(ms2+cs+k) なる伝達関数によって表わすことができ、
エンジン2とモータ1との間に巻き掛けられる連結部材
13(及びテンショナ6)の剛性は、図2に示すよう
に、バネk、抵抗c、質量mによって表わすことができ
る。また、エンジン2とモータ1とが同方向に回転する
際には、モータ側がエンジン側に引っ張られることによ
って力fe>力fmなる関係があり、この関係は、図3
に示すような位相遅れθdとして表現することができ
る。
(ms2+cs+k) なる伝達関数によって表わすことができ、
エンジン2とモータ1との間に巻き掛けられる連結部材
13(及びテンショナ6)の剛性は、図2に示すよう
に、バネk、抵抗c、質量mによって表わすことができ
る。また、エンジン2とモータ1とが同方向に回転する
際には、モータ側がエンジン側に引っ張られることによ
って力fe>力fmなる関係があり、この関係は、図3
に示すような位相遅れθdとして表現することができ
る。
【0045】従って、エンジントルクの変動をモータト
ルクMTによって抑制する制御を行なうに際して、より
制御性を向上するには、上述した位相遅れ成分を補償す
る必要があるが、位相遅れ成分の検出結果に基づくフィ
ードバック制御では、制御が間に合わないために、モー
タ1に対して設定する指令値(制御量)としてのモータ
トルクMTがハンチングを起こしてしまい、安定した制
御を実現することができない。
ルクMTによって抑制する制御を行なうに際して、より
制御性を向上するには、上述した位相遅れ成分を補償す
る必要があるが、位相遅れ成分の検出結果に基づくフィ
ードバック制御では、制御が間に合わないために、モー
タ1に対して設定する指令値(制御量)としてのモータ
トルクMTがハンチングを起こしてしまい、安定した制
御を実現することができない。
【0046】そこで、本実施形態では、以下に説明する
制御ブロック図に基づく制御処理を行なう。
制御ブロック図に基づく制御処理を行なう。
【0047】図4は、本実施形態におけるモータ制御の
ための制御ブロック図である。
ための制御ブロック図である。
【0048】クランク角センサ(不図示)によって検出
されたクランク角信号は、エンジン2の回転変動(エン
ジントルクの変動)を検出すべく時系列に入力される。
されたクランク角信号は、エンジン2の回転変動(エン
ジントルクの変動)を検出すべく時系列に入力される。
【0049】次に、時系列に入力されたクランク角信号
に基づいて生成されたエンジンの回転変動波形は、エン
ジントルクの変動を抑制するための波形の基準となる制
振波形MTCBに変換される(図11参照)。
に基づいて生成されたエンジンの回転変動波形は、エン
ジントルクの変動を抑制するための波形の基準となる制
振波形MTCBに変換される(図11参照)。
【0050】また、時系列に入力されたクランク角信号
と、エンジン回転数Neは、図3に示す位相遅れ特性を
補償すべく予め設定された位相進みテーブル(図12参
照)に入力される。位相進みテーブルは、図3に示す位
相遅れθdに対応する位相進みθpなる位相進み特性を
有している。
と、エンジン回転数Neは、図3に示す位相遅れ特性を
補償すべく予め設定された位相進みテーブル(図12参
照)に入力される。位相進みテーブルは、図3に示す位
相遅れθdに対応する位相進みθpなる位相進み特性を
有している。
【0051】次に、制振波形MTCBと、位相遅れθd
とに基づいて位相補正が行われ、適宜ゲイン調整がなさ
れることにより、エンジン2の回転変動量ΔNeに基づ
く位相進み補償値MTCが算出される。
とに基づいて位相補正が行われ、適宜ゲイン調整がなさ
れることにより、エンジン2の回転変動量ΔNeに基づ
く位相進み補償値MTCが算出される。
【0052】モータトルク標準指令値MTBは、エンジ
ントルクの変動を抑制しない場合における車両の運転状
態に応じたモータトルクの基本的な制御指令値であっ
て、アクセル開度α等の車両の状態量に基づいて予め設
定されたマップ(テーブル)を参照することによって求
められる。
ントルクの変動を抑制しない場合における車両の運転状
態に応じたモータトルクの基本的な制御指令値であっ
て、アクセル開度α等の車両の状態量に基づいて予め設
定されたマップ(テーブル)を参照することによって求
められる。
【0053】モータトルク指令値MT(モータトルク指
令値MT)は、今回の制御周期においてモータ1に実際
に設定される制御指令値であって、位相進み補償値MT
Cと、モータトルク標準指令値MTBとを加算すること
によって求められる。
令値MT)は、今回の制御周期においてモータ1に実際
に設定される制御指令値であって、位相進み補償値MT
Cと、モータトルク標準指令値MTBとを加算すること
によって求められる。
【0054】尚、後述するより具体的な制御処理では、
車両が所定の動作状態(冷間状態におけるアイドリング
運転中、加速アシスト中)のときには、モータトルク標
準指令値MTBのモータ1への設定に先立って、その指
令値MTBを、前回の制御周期においてモータ1に設定
したモータトルク標準指令値MTBの値と比較し、トル
ク特性が変化している場合には、今回の制御周期におけ
るモータトルク標準指令値MTBとして、所定値(所定
のしきい値MTI,MTA)が設定される。
車両が所定の動作状態(冷間状態におけるアイドリング
運転中、加速アシスト中)のときには、モータトルク標
準指令値MTBのモータ1への設定に先立って、その指
令値MTBを、前回の制御周期においてモータ1に設定
したモータトルク標準指令値MTBの値と比較し、トル
ク特性が変化している場合には、今回の制御周期におけ
るモータトルク標準指令値MTBとして、所定値(所定
のしきい値MTI,MTA)が設定される。
【0055】次に、上述した本実施形態の特徴的な動作
を実現する具体的な制御処理について説明する。ECU
4のマイクロコンピュータ8は、以下に説明するエンジ
ン制御処理(図6)、アイドリング・スピード制御(I
SC)処理(図7)、位相進み補償値MTCの算出処理
(図9)、モータ制御処理(図13)を、それぞれ並行
して、或いは擬似的に並行して実行する。
を実現する具体的な制御処理について説明する。ECU
4のマイクロコンピュータ8は、以下に説明するエンジ
ン制御処理(図6)、アイドリング・スピード制御(I
SC)処理(図7)、位相進み補償値MTCの算出処理
(図9)、モータ制御処理(図13)を、それぞれ並行
して、或いは擬似的に並行して実行する。
【0056】<エンジン制御処理>図6は、本実施形態
においてECU4が行なうエンジン制御処理を示すフロ
ーチャートであり、例えばイグニッションキー(不図
示)がオン状態に操作されることによって開始される。
においてECU4が行なうエンジン制御処理を示すフロ
ーチャートであり、例えばイグニッションキー(不図
示)がオン状態に操作されることによって開始される。
【0057】同図において、ステップS1,ステップS
2:車両の状態量として、アクセル開度α、吸入空気量
Q、エンジン回転数Ne、車速Vを取得し(ステップS
1)、取得した状態量に基づいて図5に示すテーブルを
参照することにより、現時点における車両の動作状態
(運転状態、走行モード)を判定する(ステップS
2)。
2:車両の状態量として、アクセル開度α、吸入空気量
Q、エンジン回転数Ne、車速Vを取得し(ステップS
1)、取得した状態量に基づいて図5に示すテーブルを
参照することにより、現時点における車両の動作状態
(運転状態、走行モード)を判定する(ステップS
2)。
【0058】ステップS3,ステップS4:今回の制御
周期においてエンジン2に設定すべき制御量として、ス
テップS1で取得した状態量に基づいて、一般的な手法
によって燃料噴射量P及び噴射時期θを決定し(ステッ
プS3)、決定した制御量を実行し(ステップS4)、
ステップS1にリターンする。但し、ステップS3にて
燃料噴射量Pを決定するに際して、車両が減速中、即ち
エンジン回転数Neが所定の回転領域内(1000rp
m〜3000rpm)の場合であって、アクセル開度が
ゼロの全閉状態のときには、燃料噴射量Pをゼロに設定
する。
周期においてエンジン2に設定すべき制御量として、ス
テップS1で取得した状態量に基づいて、一般的な手法
によって燃料噴射量P及び噴射時期θを決定し(ステッ
プS3)、決定した制御量を実行し(ステップS4)、
ステップS1にリターンする。但し、ステップS3にて
燃料噴射量Pを決定するに際して、車両が減速中、即ち
エンジン回転数Neが所定の回転領域内(1000rp
m〜3000rpm)の場合であって、アクセル開度が
ゼロの全閉状態のときには、燃料噴射量Pをゼロに設定
する。
【0059】<ISC処理>図7は、本実施形態におい
てECU4が行なうアイドリング・スピード制御処理を
示すフローチャートであり、例えばイグニッションキー
(不図示)がオン状態に操作されることによって開始さ
れる。
てECU4が行なうアイドリング・スピード制御処理を
示すフローチャートであり、例えばイグニッションキー
(不図示)がオン状態に操作されることによって開始さ
れる。
【0060】同図において、ステップS11,ステップ
S12:上述したエンジン制御処理におけるステップS
1及びステップS2と同様に、車両の状態量を取得する
(ステップS11)と共に、取得した状態量に基づいて
図5に示すテーブルを参照することにより、現時点にお
ける車両の運転状態(走行モード)を判定する(ステッ
プS12)。
S12:上述したエンジン制御処理におけるステップS
1及びステップS2と同様に、車両の状態量を取得する
(ステップS11)と共に、取得した状態量に基づいて
図5に示すテーブルを参照することにより、現時点にお
ける車両の運転状態(走行モード)を判定する(ステッ
プS12)。
【0061】ステップS13:燃料の充填効率とエンジ
ン回転数Neとに基づいて予め設定したテーブル(不図
示)を参照することにより、ステップS11にて取得し
た現時点におけるエンジン回転数Neに応じたアイドリ
ング標準指令値ISCBを決定する。
ン回転数Neとに基づいて予め設定したテーブル(不図
示)を参照することにより、ステップS11にて取得し
た現時点におけるエンジン回転数Neに応じたアイドリ
ング標準指令値ISCBを決定する。
【0062】ステップS14,ステップS15:ステッ
プS12にて判定した現時点における車両の運転状態が
アイドリング運転状態であるかを判断し(ステップS1
4)、アイドリング運転状態である場合にはステップS
16に進み、アイドリング運転状態以外の運転状態であ
る場合には、ステップS13で決定したアイドリング標
準指令値ISCBを、アイドリング出力指令値ISCT
に設定し(ステップS15)、ステップS19に進む。
ここで、アイドリング出力指令値ISCTは、今回の制
御周期において不図示のISC弁(アイドリング・スピ
ード・コントロール・バルブ)に実際に設定される制御
指令値である。
プS12にて判定した現時点における車両の運転状態が
アイドリング運転状態であるかを判断し(ステップS1
4)、アイドリング運転状態である場合にはステップS
16に進み、アイドリング運転状態以外の運転状態であ
る場合には、ステップS13で決定したアイドリング標
準指令値ISCBを、アイドリング出力指令値ISCT
に設定し(ステップS15)、ステップS19に進む。
ここで、アイドリング出力指令値ISCTは、今回の制
御周期において不図示のISC弁(アイドリング・スピ
ード・コントロール・バルブ)に実際に設定される制御
指令値である。
【0063】ステップS16,ステップS17:エンジ
ン2の目標回転数Ne0と、ステップS11にて取得し
た現時点におけるエンジン回転数Neとの差分dNeを
算出し(ステップS16)、予め設定した図8に示すテ
ーブルを、算出した差分dNeに基づいて参照すること
により、ISC弁の開度をフィードバック制御するため
のISCフィードバック値ISCFBを決定する(ステ
ップS17)。
ン2の目標回転数Ne0と、ステップS11にて取得し
た現時点におけるエンジン回転数Neとの差分dNeを
算出し(ステップS16)、予め設定した図8に示すテ
ーブルを、算出した差分dNeに基づいて参照すること
により、ISC弁の開度をフィードバック制御するため
のISCフィードバック値ISCFBを決定する(ステ
ップS17)。
【0064】図8は、ISCフィードバック値を決定す
るためのテーブル特性を示す図であり、同図に示すよう
に、基本的な特性としては、エンジン回転数の差分dN
eが大きくなるのに従ってISCフィードバック値IS
CFBが大きくなる特性を有する。ここで、差分dNe
が比較的小さい領域でISCフィードバック値ISCF
Bがゼロに設定されているのは、係るフィードバック制
御に安定性を与えるためである。
るためのテーブル特性を示す図であり、同図に示すよう
に、基本的な特性としては、エンジン回転数の差分dN
eが大きくなるのに従ってISCフィードバック値IS
CFBが大きくなる特性を有する。ここで、差分dNe
が比較的小さい領域でISCフィードバック値ISCF
Bがゼロに設定されているのは、係るフィードバック制
御に安定性を与えるためである。
【0065】ステップS18:ステップS13にて決定
したアイドリング標準指令値ISCBと、ステップS1
7にて決定したISCフィードバック値ISCFBとを
加算することにより、今回の制御周期においてISC弁
(不図示)に実際に設定すべきアイドリング出力指令値
ISCTを算出する。
したアイドリング標準指令値ISCBと、ステップS1
7にて決定したISCフィードバック値ISCFBとを
加算することにより、今回の制御周期においてISC弁
(不図示)に実際に設定すべきアイドリング出力指令値
ISCTを算出する。
【0066】ステップS19:ステップS15またはス
テップS18にて決定したアイドリング出力指令値IS
CTに応じて、ISC弁を駆動し、ステップS11にリ
ターンする。
テップS18にて決定したアイドリング出力指令値IS
CTに応じて、ISC弁を駆動し、ステップS11にリ
ターンする。
【0067】<位相進み補償値MTCの算出処理>図9
は、本実施形態においてECU4が行なう位相進み補償
値MTCの算出処理を示すフローチャートであり、例え
ばイグニッションキー(不図示)がオン状態に操作され
ることによって開始される。算出された位相進み補償値
MTCは、後述するモータ制御処理(図13のステップ
S36及びステップS41)において参照される。
は、本実施形態においてECU4が行なう位相進み補償
値MTCの算出処理を示すフローチャートであり、例え
ばイグニッションキー(不図示)がオン状態に操作され
ることによって開始される。算出された位相進み補償値
MTCは、後述するモータ制御処理(図13のステップ
S36及びステップS41)において参照される。
【0068】図9において、ステップS21,ステップ
S22:エンジン2の回転変動量ΔNeを算出し(ステ
ップS21)、算出した回転変動量ΔNeに基づいて、
予め設定した図11に示すテーブルを参照することによ
り、制振波形MTCBを算出する(ステップS22)。
S22:エンジン2の回転変動量ΔNeを算出し(ステ
ップS21)、算出した回転変動量ΔNeに基づいて、
予め設定した図11に示すテーブルを参照することによ
り、制振波形MTCBを算出する(ステップS22)。
【0069】図10は、回転変動量ΔNeに基づいて制
振波形MTCBを決定する方法を説明する図である。ま
た、図11は、回転変動量ΔNeに基づいて制振波形M
TCBを決定するためのテーブルの特性を例示する図で
ある。
振波形MTCBを決定する方法を説明する図である。ま
た、図11は、回転変動量ΔNeに基づいて制振波形M
TCBを決定するためのテーブルの特性を例示する図で
ある。
【0070】回転変動量ΔNeは、例えば前回の制御周
期と今回の制御周期とにおいてそれぞれ検出したエンジ
ン回転数Neの差分であり、この差分(即ち、エンジン
トルクの変動)を打ち消すような波形形状は、図10に
示すように、幾何学的には時間軸に対して線対称、即
ち、係る回転変動量ΔNeの時系列なトレンド曲線とは
位相差の無く且つ振幅が逆の形状であれば良い。そこ
で、図11に示すように、回転変動量ΔNeが大きい
程、大きな値の制振波形値MTCBが得られるような特
性を有するテーブルを予め設定しておく。ここで、回転
変動量ΔNeが比較的小さい領域で制振波形値MTCB
がゼロに設定されているのは、制御性を安定化するため
である。
期と今回の制御周期とにおいてそれぞれ検出したエンジ
ン回転数Neの差分であり、この差分(即ち、エンジン
トルクの変動)を打ち消すような波形形状は、図10に
示すように、幾何学的には時間軸に対して線対称、即
ち、係る回転変動量ΔNeの時系列なトレンド曲線とは
位相差の無く且つ振幅が逆の形状であれば良い。そこ
で、図11に示すように、回転変動量ΔNeが大きい
程、大きな値の制振波形値MTCBが得られるような特
性を有するテーブルを予め設定しておく。ここで、回転
変動量ΔNeが比較的小さい領域で制振波形値MTCB
がゼロに設定されているのは、制御性を安定化するため
である。
【0071】ステップS23:図12に示す位相進み特
性テーブルを参照することにより、制振波形値MTCB
に対して、エンジン回転数Neに応じた位相進み成分を
付与することにより、位相進み補償値MTCを算出す
る。ここで、位相進み特性テーブルは、連結部材13
(及びテンショナ6)の剛性に起因する位相遅れ成分
(位相遅れθd:図3)を補償するための位相進みθp
なる特性を有する。位相進み補償値MTCが設定される
ことにより、制振波形MTCBに対して、位相遅れθd
を補償可能な位相進み成分が付与されたことになる。
性テーブルを参照することにより、制振波形値MTCB
に対して、エンジン回転数Neに応じた位相進み成分を
付与することにより、位相進み補償値MTCを算出す
る。ここで、位相進み特性テーブルは、連結部材13
(及びテンショナ6)の剛性に起因する位相遅れ成分
(位相遅れθd:図3)を補償するための位相進みθp
なる特性を有する。位相進み補償値MTCが設定される
ことにより、制振波形MTCBに対して、位相遅れθd
を補償可能な位相進み成分が付与されたことになる。
【0072】<モータ制御処理>図13は、本実施形態
においてECU4が行なうモータ制御処理を示すフロー
チャートであり、例えばイグニッションキー(不図示)
がオン状態に操作されることによって開始される。
においてECU4が行なうモータ制御処理を示すフロー
チャートであり、例えばイグニッションキー(不図示)
がオン状態に操作されることによって開始される。
【0073】同図において、ステップS31,ステップ
S32:上述したエンジン制御処理におけるステップS
1及びステップS2と同様に、車両の状態量を取得する
(ステップS31)と共に、取得した状態量に基づいて
図5に示すテーブルを参照することにより、現時点にお
ける車両の運転状態(走行モード)を判定する(ステッ
プS32)。
S32:上述したエンジン制御処理におけるステップS
1及びステップS2と同様に、車両の状態量を取得する
(ステップS31)と共に、取得した状態量に基づいて
図5に示すテーブルを参照することにより、現時点にお
ける車両の運転状態(走行モード)を判定する(ステッ
プS32)。
【0074】ステップS33:アクセル開度αと車速V
とに応じて予め設定されたマップ(不図示)を参照する
ことにより、モータトルク標準指令値MTBを設定し
(ステップS33)、ステップS21と同様に回転変動
量ΔNeを算出する(ステップS34)。
とに応じて予め設定されたマップ(不図示)を参照する
ことにより、モータトルク標準指令値MTBを設定し
(ステップS33)、ステップS21と同様に回転変動
量ΔNeを算出する(ステップS34)。
【0075】ステップS35,ステップS40:ステッ
プS32にて判定した現時点における車両の運転状態が
アイドリング運転状態であるかを判断し(ステップS3
5)、アイドリング運転状態である場合にはステップS
36に進み、アイドリング運転状態以外の運転状態であ
る場合には、ステップS40において加速アシスト中で
あるかを判断する。そして、加速アシスト状態である場
合にはステップS41に進み、アイドリング運転状態及
び加速アシスト状態以外の運転状態である場合にはステ
ップS45に進む。
プS32にて判定した現時点における車両の運転状態が
アイドリング運転状態であるかを判断し(ステップS3
5)、アイドリング運転状態である場合にはステップS
36に進み、アイドリング運転状態以外の運転状態であ
る場合には、ステップS40において加速アシスト中で
あるかを判断する。そして、加速アシスト状態である場
合にはステップS41に進み、アイドリング運転状態及
び加速アシスト状態以外の運転状態である場合にはステ
ップS45に進む。
【0076】ステップS36,ステップS37:上述し
た図9のステップS23にて算出した位相進み補償値M
TCを取得し(ステップS36)、位相進み補償値MT
Cと、ステップS33にて決定したモータトルク標準指
令値MTBとを加算することにより、今回の制御周期に
おけるモータトルク指令値MTを算出する(ステップS
37)。
た図9のステップS23にて算出した位相進み補償値M
TCを取得し(ステップS36)、位相進み補償値MT
Cと、ステップS33にて決定したモータトルク標準指
令値MTBとを加算することにより、今回の制御周期に
おけるモータトルク指令値MTを算出する(ステップS
37)。
【0077】図14は、アイドリング運転状態における
エンジントルクとモータトルク指令値MTとの関係を示
す図であり、現在の運転状態がステップS35において
冷間時におけるアイドリング運転状態と判断されている
ので、ステップS37にて算出されるモータトルク指令
値MTのトルク極性は、モータ1による発電を行なうと
共にエンジン2の回転変動を抑制すべく、負の値(平均
値として負の値)である。そして、この場合のモータト
ルク指令値MTのトレンド曲線は、エンジントルクのト
レンド曲線の逆位相の波形を、位相進み補償値MTC
(即ち、位相進みθp)だけ位相を進ませた波形であ
る。
エンジントルクとモータトルク指令値MTとの関係を示
す図であり、現在の運転状態がステップS35において
冷間時におけるアイドリング運転状態と判断されている
ので、ステップS37にて算出されるモータトルク指令
値MTのトルク極性は、モータ1による発電を行なうと
共にエンジン2の回転変動を抑制すべく、負の値(平均
値として負の値)である。そして、この場合のモータト
ルク指令値MTのトレンド曲線は、エンジントルクのト
レンド曲線の逆位相の波形を、位相進み補償値MTC
(即ち、位相進みθp)だけ位相を進ませた波形であ
る。
【0078】ステップS38,ステップS39:ステッ
プS37にて算出したモータトルク指令値MTが、予め
設定した所定のしきい値(トルク制限値)MTIより大
きいかを判断し(ステップS38)、モータトルク指令
値MTがしきい値MTIより大きい場合には、トルク特
性(平均値としてのトルク特性)が負の値から正の値に
変化することを防止すべく、モータトルク指令値MT
に、しきい値MTIを設定する(ステップS39)。こ
こで、しきい値MTIは、ゼロ近傍の負の値である。こ
れにより、図14に破線で示す曲線のように、冷間時の
アイドリング運転状態においてエンジントルクが−方向
に大きく変動するのに応じて、その変動を抑制すべくモ
ータトルク指令値MTが+方向に変化した場合には、モ
ータトルク指令値MTとしてしきい値MTIが選択され
ることにより、トルク特性(平均値としてのトルク特
性)が負の値に維持され、正の値に切り替わることが防
止される。
プS37にて算出したモータトルク指令値MTが、予め
設定した所定のしきい値(トルク制限値)MTIより大
きいかを判断し(ステップS38)、モータトルク指令
値MTがしきい値MTIより大きい場合には、トルク特
性(平均値としてのトルク特性)が負の値から正の値に
変化することを防止すべく、モータトルク指令値MT
に、しきい値MTIを設定する(ステップS39)。こ
こで、しきい値MTIは、ゼロ近傍の負の値である。こ
れにより、図14に破線で示す曲線のように、冷間時の
アイドリング運転状態においてエンジントルクが−方向
に大きく変動するのに応じて、その変動を抑制すべくモ
ータトルク指令値MTが+方向に変化した場合には、モ
ータトルク指令値MTとしてしきい値MTIが選択され
ることにより、トルク特性(平均値としてのトルク特
性)が負の値に維持され、正の値に切り替わることが防
止される。
【0079】ステップS41,ステップS42:上述し
たステップS36及びステップS37と同様に、位相進
み補償値MTCと、モータトルク指令値MTを算出す
る。
たステップS36及びステップS37と同様に、位相進
み補償値MTCと、モータトルク指令値MTを算出す
る。
【0080】図15は、加速アシスト状態におけるエン
ジントルクとモータトルク指令値MTとの関係を示す図
であり、現在の運転状態がステップS40において加速
アシスト状態と判断されているので、ステップS42に
て算出されるモータトルク指令値MTのトルク極性は、
モータ1によってエンジン2による加速をアシストする
と共にエンジン2の回転変動を抑制すべく、正の値であ
る。そして、この場合のモータトルク指令値MTのトレ
ンド曲線は、エンジントルクのトレンド曲線の逆位相の
波形を、位相進み補償値MTC(即ち、位相進みθp)
だけ位相を進ませた波形である。
ジントルクとモータトルク指令値MTとの関係を示す図
であり、現在の運転状態がステップS40において加速
アシスト状態と判断されているので、ステップS42に
て算出されるモータトルク指令値MTのトルク極性は、
モータ1によってエンジン2による加速をアシストする
と共にエンジン2の回転変動を抑制すべく、正の値であ
る。そして、この場合のモータトルク指令値MTのトレ
ンド曲線は、エンジントルクのトレンド曲線の逆位相の
波形を、位相進み補償値MTC(即ち、位相進みθp)
だけ位相を進ませた波形である。
【0081】ステップS43,ステップS44:ステッ
プS42にて算出したモータトルク指令値MTが、予め
設定した所定のしきい値(トルク制限値)MTAより小
さいかを判断し(ステップS43)、モータトルク指令
値MTがしきい値MTAより小さい場合には、トルク特
性が正の値から負の値に変化することを防止すべく、モ
ータトルク指令値MTに、しきい値MTAを設定する
(ステップS44)。ここで、しきい値MTAは、ゼロ
近傍の正の値である。これにより、図15に破線で示す
曲線のように、車両の加速中にエンジントルクが+方向
に大きく変動するのに応じて、その変動を抑制すべくモ
ータトルク指令値MTが+方向に変化した場合には、モ
ータトルク指令値MTとしてしきい値MTAが選択され
ることにより、トルク特性(平均値としてのトルク特
性)が正の値に維持され、負の値に切り替わることが防
止される。
プS42にて算出したモータトルク指令値MTが、予め
設定した所定のしきい値(トルク制限値)MTAより小
さいかを判断し(ステップS43)、モータトルク指令
値MTがしきい値MTAより小さい場合には、トルク特
性が正の値から負の値に変化することを防止すべく、モ
ータトルク指令値MTに、しきい値MTAを設定する
(ステップS44)。ここで、しきい値MTAは、ゼロ
近傍の正の値である。これにより、図15に破線で示す
曲線のように、車両の加速中にエンジントルクが+方向
に大きく変動するのに応じて、その変動を抑制すべくモ
ータトルク指令値MTが+方向に変化した場合には、モ
ータトルク指令値MTとしてしきい値MTAが選択され
ることにより、トルク特性(平均値としてのトルク特
性)が正の値に維持され、負の値に切り替わることが防
止される。
【0082】ステップS45:ステップS35及びステ
ップS40の判断において、現在の車両の運転状態が、
アイドリング運転状態及び加速アシスト状態以外の状態
であると判断されているので、この場合は、今回の制御
周期におけるモータトルク指令値MTとして、ステップ
S33にて決定したモータトルク標準指令値MTBを設
定する。
ップS40の判断において、現在の車両の運転状態が、
アイドリング運転状態及び加速アシスト状態以外の状態
であると判断されているので、この場合は、今回の制御
周期におけるモータトルク指令値MTとして、ステップ
S33にて決定したモータトルク標準指令値MTBを設
定する。
【0083】ステップS36:上記の如く各運転状態に
応じて決定したモータトルク標準指令値MTBをモータ
1に設定し、ステップS31にリターンする。
応じて決定したモータトルク標準指令値MTBをモータ
1に設定し、ステップS31にリターンする。
【0084】上述したモータ制御処理によれば、アイド
リング運転状態の場合には、モータトルク標準指令値M
TBが負のトルク極性に維持され、加速アシスト状態の
場合には、モータトルク標準指令値MTBが正のトルク
極性に維持されると共に、係る正または負の何れかに維
持された状態のトルク極性が他方のトルク極性に変化し
ようとする場合には、しきい値MTIまたはしきい値M
TAが選択される。
リング運転状態の場合には、モータトルク標準指令値M
TBが負のトルク極性に維持され、加速アシスト状態の
場合には、モータトルク標準指令値MTBが正のトルク
極性に維持されると共に、係る正または負の何れかに維
持された状態のトルク極性が他方のトルク極性に変化し
ようとする場合には、しきい値MTIまたはしきい値M
TAが選択される。
【0085】これにより、バッテリを充電すべき冷間時
のアイドリング運転状態においてモータ1が電動機とし
て動作することによって蓄電されている電気エネルギが
消費されてしまうことを確実に防止することができると
共に、トルク極性の変化に伴って連結部材13に発生す
る騒音を無くすることができる。この効果は、連結部材
13にチェーンを採用する場合に特に顕著である。
のアイドリング運転状態においてモータ1が電動機とし
て動作することによって蓄電されている電気エネルギが
消費されてしまうことを確実に防止することができると
共に、トルク極性の変化に伴って連結部材13に発生す
る騒音を無くすることができる。この効果は、連結部材
13にチェーンを採用する場合に特に顕著である。
【0086】尚、上述した実施形態において、更に、エ
ンジンの回転変動に基づいてモータトルクMTをフィー
ドバック制御すると共に、そのフィードバック制御中の
エンジン2、連結部材13、或いはモータ1の所定の回
転変動の検出値を記憶しておき、その記憶している値に
基づいて、エンジン回転に伴うクランク角の変動が最小
となるように、図2に示した静的モデルのダイナミクス
を変更する学習制御を行なっても良い。その場合、学習
制御のブロックは、図4に示す制御ブロック図に示す点
Xの位置に挿入すれば良い。
ンジンの回転変動に基づいてモータトルクMTをフィー
ドバック制御すると共に、そのフィードバック制御中の
エンジン2、連結部材13、或いはモータ1の所定の回
転変動の検出値を記憶しておき、その記憶している値に
基づいて、エンジン回転に伴うクランク角の変動が最小
となるように、図2に示した静的モデルのダイナミクス
を変更する学習制御を行なっても良い。その場合、学習
制御のブロックは、図4に示す制御ブロック図に示す点
Xの位置に挿入すれば良い。
【図1】本実施形態に係る車両用制御装置を適用可能な
一般的なハイブリッド車両の駆動系を示すブロック構成
図である。
一般的なハイブリッド車両の駆動系を示すブロック構成
図である。
【図2】図16に示す駆動系の静的モデルを示す図であ
る。
る。
【図3】図2に示す静的モデルが有する位相遅れ特性を
示す図である。
示す図である。
【図4】本実施形態におけるモータ制御のための制御ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図5】本実施形態におけるハイブリッド車両の運転操
作に応じた基本的な動作状態を決定するためのテーブル
を示す図である。
作に応じた基本的な動作状態を決定するためのテーブル
を示す図である。
【図6】本実施形態においてECU4が行なうエンジン
制御処理を示すフローチャートである。
制御処理を示すフローチャートである。
【図7】本実施形態においてECU4が行なうアイドリ
ング・スピード制御処理を示すフローチャートである。
ング・スピード制御処理を示すフローチャートである。
【図8】ISCフィードバック値を決定するためのテー
ブル特性を示す図である。
ブル特性を示す図である。
【図9】本実施形態においてECU4が行なう位相進み
補償値MTCの算出処理を示すフローチャートである。
補償値MTCの算出処理を示すフローチャートである。
【図10】回転変動量ΔNeに基づいて制振波形MTC
Bを決定する方法を説明する図である。
Bを決定する方法を説明する図である。
【図11】回転変動量ΔNeに基づいて制振波形MTC
Bを決定するためのテーブルの特性を例示する図であ
る。
Bを決定するためのテーブルの特性を例示する図であ
る。
【図12】位相遅れを解消するための位相進み特性を示
す図である。
す図である。
【図13】本実施形態においてECU4が行なうモータ
制御処理を示すフローチャートである。
制御処理を示すフローチャートである。
【図14】アイドリング運転状態におけるエンジントル
クとモータトルク指令値MTとの関係を示す図である。
クとモータトルク指令値MTとの関係を示す図である。
【図15】加速アシスト状態におけるエンジントルクと
モータトルク指令値MTとの関係を示す図である。
モータトルク指令値MTとの関係を示す図である。
【図16】一般的なハイブリッド車両におけるエンジン
廻りの駆動系を、車両前方から見た状態を示すレイアウ
ト図である。
廻りの駆動系を、車両前方から見た状態を示すレイアウ
ト図である。
【図17】一般的なハイブリッド車両におけるエンジン
とモータとを結ぶ駆動系においてプーリと、無端巻掛部
材としてのベルトとを採用する場合を例示する図であ
る。
とモータとを結ぶ駆動系においてプーリと、無端巻掛部
材としてのベルトとを採用する場合を例示する図であ
る。
【図18】一般的なハイブリッド車両におけるエンジン
とモータとを結ぶ駆動系において無端巻掛部材の代わり
に複数のギヤを採用する場合を例示する図である。
とモータとを結ぶ駆動系において無端巻掛部材の代わり
に複数のギヤを採用する場合を例示する図である。
【図19】一般的なハイブリッド車両におけるエンジン
の回転変動を、モータの駆動トルクによって調整する場
合の、エンジン及びモータトルクのトレンドを例示する
タイムチャートである。
の回転変動を、モータの駆動トルクによって調整する場
合の、エンジン及びモータトルクのトレンドを例示する
タイムチャートである。
1:モータ(電動機), 2:エンジン, 3:トランスミッション, 4:ECU(電子制御ユニット), 5:駆動輪, 6:テンショナ, 8:マイクロコンピュータ, 9:アイドルプーリ, 11,12:回転部材, 11A,12A:プーリ, 13:連結部材, 13A:ベルト, 14:クランク軸, 15:ロータ軸,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B60K 6/02 ZHV B60K 9/00 ZHVE (72)発明者 森本 賢治 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 中林 精一 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G084 BA34 CA03 CA04 DA15 EB11 EC02 FA34 3G093 AA07 BA02 CA04 CA07 CB06 DA01 DA06 DA09 DB05 DB11 DB26 EA07 EB09 EC01 FA04 FB01 FB02 5H115 PA01 PC06 PG04 PI13 PU25 QI04 QN02 QN06 QN11 RE03 RE05 SE03 SE05 TO04
Claims (7)
- 【請求項1】 駆動輪に接続されたクランク軸を有する
エンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行に配
置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を介し
て連結される電動機とを備える車両において、その車両
が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回転変
動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する制御
手段を備える車両用制御装置であって、 前記所定の動作状態である場合における前記電動機の駆
動トルクが、正または負のトルク極性の何れか一方に維
持されるように制御すると共に、その制御の実行中に、
前記何れか一方のトルク極性である駆動トルクが他方の
トルク極性方向に移行する度合が所定の度合より大きく
なった場合には、該駆動トルクが前記他方のトルク極性
にならないように抑制する抑制手段を備えることを特徴
とする車両用制御装置。 - 【請求項2】 前記所定の動作状態は、前記車両のアイ
ドリング運転状態であって、 前記抑制手段は、前記アイドリング運転状態のときに、
前記電動機の駆動トルクが負のトルク極性に維持される
ように制御すると共に、その制御の実行中に、該駆動ト
ルクが所定の負の値より大きくなったときには、その負
の値になるように駆動トルクを抑制することを特徴とす
る請求項1記載の車両用制御装置。 - 【請求項3】 前記抑制手段は、前記クランク軸に対し
て所定の負の値の範囲内の駆動トルクが付与されるよう
に制御することを特徴とする請求項2記載の車両用制御
装置。 - 【請求項4】 前記所定の動作状態は、前記車両の加速
運転状態であって、 前記抑制手段は、前記加速運転状態のときに、前記電動
機の駆動トルクが正のトルク極性に維持されるように制
御すると共に、その制御の実行中に、該駆動トルクが所
定の正の値より小さくなったときには、その正の値にな
るように駆動トルクを抑制することを特徴とする請求項
1記載の車両用制御装置。 - 【請求項5】 前記抑制手段は、前記クランク軸に対し
て所定の正の値の範囲内の駆動トルクが付与されるよう
に制御することを特徴とする請求項4記載の車両用制御
装置。 - 【請求項6】 前記エンジンの回転変動を検出する検出
手段を備え、前記抑制手段は、前記検出手段によって検
出された回転変動に基づいて、その回転変動が収束する
ように、前記電動機を制御することを特徴とする請求項
1記載の車両用制御装置。 - 【請求項7】 駆動輪に接続されたクランク軸を有する
エンジンと、そのエンジンの前後方向に対して平行に配
置されると共に、該クランク軸に対して連結部材を介し
て連結される電動機とを備える車両において、その車両
が所定の動作状態である場合に、前記エンジンの回転変
動を抑制すべく前記電動機の駆動トルクを制御する制御
手段を備える車両用制御装置であって、 前記所定の動作状態である場合における前記電動機の駆
動トルクが、正または負のトルク極性の何れか一方に維
持されるように制御すると共に、その制御の実行中に前
記エンジン及び前記電動機の動作に伴って生じるところ
の、前記連結部材の回転変動に関するモデルに基づい
て、その回転変動を抑制するように制御する抑制手段を
備えることを特徴とする車両用制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001166925A JP2002364407A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 車両用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001166925A JP2002364407A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 車両用制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002364407A true JP2002364407A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19009391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001166925A Withdrawn JP2002364407A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 車両用制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002364407A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009107406A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両 |
US20100019506A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | Caterpillar Inc. | Power system having an ammonia fueled engine |
US8167064B2 (en) * | 2006-08-12 | 2012-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicular drive apparatus |
JP2015104942A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機制御装置 |
JP2016124314A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社豊田自動織機 | ハイブリッド車両 |
CN107878259A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-06 | 上海金脉电子科技有限公司 | 应用于车用电机中的转矩安全监视控制方法 |
JP2019162964A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | マツダ株式会社 | ハイブリッド駆動装置 |
JP2021027643A (ja) * | 2019-08-01 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両システム及び電動車両の制御方法 |
-
2001
- 2001-06-01 JP JP2001166925A patent/JP2002364407A/ja not_active Withdrawn
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