JP2010221896A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異音や振動が生じる領域をより適正に設定して適用する。
【解決手段】モータの減速ギヤなどのケースに取り付けられた振動センサからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときやエンジンルームに取り付けられた騒音センサからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに(S320)、そのときのエンジンの運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインTlineや上限回転数としての回転数一定ラインNlineを変更して振動異音領域を学習する(S340〜S370)。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いて制御することができ、車両の出荷時に必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。
【選択図】図7
【解決手段】モータの減速ギヤなどのケースに取り付けられた振動センサからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときやエンジンルームに取り付けられた騒音センサからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに(S320)、そのときのエンジンの運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインTlineや上限回転数としての回転数一定ラインNlineを変更して振動異音領域を学習する(S340〜S370)。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いて制御することができ、車両の出荷時に必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車およびこうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンのクランクシャフトと第1モータの回転軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に減速ギヤを介して接続された第2モータと、を備えるハイブリッド自動車において、駆動軸に要求される要求トルクをエンジンを効率が良く運転する制約を用いてその目標回転数や目標トルク,二つのモータのトルク指令を設定すると、減速ギヤを介して接続された第2モータから出力されるトルクが値0近傍となるときには、その符号に基づいて値0近傍から若干離れたトルクをトルク指令に再設定すると共に要求トルクが駆動軸に出力されるようエンジンの目標トルクと第1モータのトルク指令を再設定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、上述の制御により、減速ギヤを介して接続された第2モータから出力されるトルクが値0近傍となることに起因する減速ギヤからの異音の発生を回避している。
上述のハイブリッド自動車では、エンジンの運転ポイントとして低回転高トルクの領域でこもり音などの異音や振動が生じることから、この異音や振動が生じる領域を除いてエンジンを効率が良く運転する制約を用いることも考えられている。こうした異音や振動が生じる領域とエンジンを効率よく運転する運転ポイントとが重なることを考えれば、異音や振動が生じる領域を最小限のものとして設定するのが好ましいが、この場合、車両の個体差や経年変化により異音や振動が生じ、運転者や乗員に不快感を与えてしまう。一方、車両の個体差や経年変化を考えて異音や振動が生じる領域を予め大きく設定しておけば、振動や異音の発生によって運転者や乗員に不快感を与えることはないが、エンジンを効率よく運転することができないために燃費が悪化してしまう。
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、異音や振動が生じる領域をより適正に設定して適用することを主目的とする。
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記車両の振動または異音を検出する振動異音検出手段と、
前記検出された振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する学習手段と、
を備えることを要旨とする。
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記車両の振動または異音を検出する振動異音検出手段と、
前記検出された振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する学習手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明のハイブリッド自動車では、車両の振動または異音が所定レベル以上のときに、そのときの内燃機関の運転ポイントが車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いることができる。この結果、必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクおよび回転数の一方を変更することにより該振動異音領域を学習する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、振動異音領域の境界のトルクか回転数の一方を変更するだけで振動異音領域を学習することができ、簡易なものとすることができる。この場合、前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクと前記内燃機関の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしてのマージントルクを加えたトルクだけ前記振動異音領域の境界のトルクを小さく変更することにより又は前記振動異音領域の境界の回転数と前記内燃機関の運転ポイントにおける回転数との差にマージンとしてのマージン回転数を加えた回転数だけ前記振動異音領域の境界の回転数を大きく変更することにより、前記振動異音領域を学習する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より確実に振動や異音が生じたときの内燃機関の運転ポイントを振動異音領域に含めることができる。
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記学習手段は、前記内燃機関の回転数が前記振動異音領域の上限回転数より大きな所定回転数以上のときには前記検出された振動または異音の検出レベルに拘わらずに前記振動異音領域を学習しない手段である、ものとすることもできる。これは、内燃機関の回転数が大きいときには内燃機関の運転による振動や騒音により振動異音領域に含ませるべき振動や異音が紛れてしまうことに基づく。
本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
前記車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する、
ことを特徴とする。
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
前記車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する、
ことを特徴とする。
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、車両の振動または異音が所定レベル以上のときに、そのときの内燃機関の運転ポイントが車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いることができる。この結果、必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
エンジン22は、例えば、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,減速ギヤ35などのケースに取り付けられた振動センサ89aからの振動レベルVL1,エンジンルームに取り付けられた騒音センサ89bからの騒音レベルVL2などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間(例えば数msec)毎に繰り返し実行される。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,バッテリ50の充放電要求パワーPb*などのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neはクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和としてエンジン22に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。なお、車両の走行に用いられる走行用パワーとしては、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとなる。
続いて、設定した要求パワーPe*と車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いてエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS120)。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図4に示す。図示するように、実施例では、振動異音領域は、エンジン22を運転可能な領域のうちトルク一定ラインTlineよりトルクが大きく、且つ、回転数一定ラインNlineより回転数が小さな領域として設定されており、動作ラインは、エンジン22を効率よく運転する運転ポイントを連続したものとした効率優先動作ライン(図4中の動作ラインから振動異音領域のトルク一定ラインTlineと回転数一定ラインNlineとを除いて動作ラインを円滑に結ぶ破線を加えたもの)から振動異音領域を除いたものとして設定されている。なお、振動異音領域は、ハイブリッド自動車20を出荷するときには最小限の領域が予め設定されている。目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、図示するように、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS130)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図5に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt (2)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の出力制限Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin2,Tmax2を次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS140)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS150)、計算したトルク制限Tmin2,Tmax2で仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS160)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図5の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmin2=(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax2=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmax2=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
次に、設定したトルク指令Tm2*の大きさが閾値Tref未満であるか否かを判定する(ステップS170)。ここで、閾値Trefは、トルク指令Tm2*が値0近傍の所定トルク範囲となる範囲を設定するものであり、モータMG2の特性などにより定めることができる。モータMG2のトルク指令Tm2*を閾値Trefと比較するのは、モータMG2からの出力トルクが値0近傍で推移したときには、若干のアクセル開度Accの変化や路面勾配,路面抵抗などの外乱によりモータMG2からの出力トルクが正負に反転し、減速ギヤ35などのギヤ機構から異音が発生し得るか否かを判定するためである。
モータMG2のトルク指令Tm2*の大きさが閾値Tref以上であるときには、こうした異音の発生は生じないと判断し、設定したエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS270)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
一方、モータMG2のトルク指令Tm2*の大きさが閾値Tref未満であるときには、モータMG2のトルク指令Tm2*が値0以上であるか否かを判定し(ステップS180)、トルク指令Tm2*が値0以上であるときには、閾値Trefより大きなトルクTsetをモータMG2のトルク指令Tm2*に再設定し(ステップS190)、逆にトルク指令Tm2*が値0未満であるときには、マイナスの値のトルクTsetをモータMG2のトルク指令Tm2*に再設定する(ステップS200)。そして、エンジン22からのトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する直達トルクTerが、再設定したトルク指令Tm2*により駆動されるモータMG2から出力されるトルクがリングギヤ軸32aに作用するトルクと要求トルクTr*との差分になるよう次式(6)により目標トルクTe*を計算して再設定し(ステップS210)、再設定した目標トルクTe*およびエンジン22の回転数Neからなる運転ポイントが振動異音領域内となるか否かを判定し(ステップS220)、再設定した目標トルクTe*およびエンジン22の回転数Neからなる運転ポイントが振動異音領域内となるときには、目標トルクTe*を振動異音領域の下限のトルク、即ちトルク一定ラインTlineのトルクに再設定する(ステップS230)。こうして目標トルクTe*を再設定すると、上述の式(5)の仮モータトルクTm2tmpをトルク指令Tm2*に置き換えると共にトルク指令Tm1*を仮モータトルクTm1tmpに置き換えたものを仮モータトルクTm1tmpについて解いた式(7)によりモータMG1の仮モータトルクTm1tmpを計算し(ステップS240)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutとモータMG2のトルク指令Tm2*に現在のモータMG2の回転数Nm2を乗じて得られるモータMG2の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG1の回転数Nm1で割ることによりモータMG1から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin1,Tmax1を次式(8)および式(9)により計算すると共に(ステップS250)、計算したトルク制限Tmin1,Tmax1により仮モータトルクTm1tmpを制限した値としてモータMG1のトルク指令Tm1*を再設定し(ステップS260)、設定した目標回転数Ne*や再設定した目標トルクTe*をエンジンECU24に,再設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS270)、本ルーチンを終了する。再設定した目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*で運転されたときにエンジン22から目標トルクTe*が出力されるようスロットル開度を制御すると共に燃料噴射制御や点火制御を行なう。これにより、エンジン22は図4に例示した動作ラインより若干トルクを増減した運転ポイントで運転される。モータMG2のトルク指令Tm2*が閾値Tref未満となるときの動力分配統合機構30における共線図の一例を図6に示す。こうした制御により、モータMG2から値0近傍のトルクが出力される状態を継続することにより生じ得る減速ギヤ35などのギヤ機構から異音が発生するのを抑制することができる。
Te*=(1+ρ)・(Tr*−Tm2*・Gr) (6)
Tm1tmp=(Gr・Tm2*−Tr*)・ρ (7)
Tmin1=(Win−Tm2*・Nm2)/Nm1 (8)
Tmax1=(Wout−Tm2*・Nm2)/Nm1 (9)
Tm1tmp=(Gr・Tm2*−Tr*)・ρ (7)
Tmin1=(Win−Tm2*・Nm2)/Nm1 (8)
Tmax1=(Wout−Tm2*・Nm2)/Nm1 (9)
次に、振動異音領域の学習について説明する。図7は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される振動異音領域学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数百msec毎)に繰り返し実行される。
振動異音領域学習ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、振動センサ89aからの振動レベルVL1や騒音センサ89bからの騒音レベルVL2,エンジン22の回転数Ne,トルクTeなど振動異音領域の学習に必要なデータを入力し(ステップS300)、エンジン22の回転数Neが閾値Nref未満であるか否かを判定する(ステップS310)。ここで、エンジン22のトルクTeは、実施例では、モータMG1のトルク指令Tm1*に(1+ρ)/ρを乗じたものに単位時間当たりのエンジン22の回転数変化量に係数を乗じることにより推定したものを入力するものとした。また、閾値Nrefは、エンジン22の運転状態が振動異音領域として学習する必要がない回転数の下限値として設定されるものであり、振動異音領域として想定される上限回転数より大きな回転数を用いたり、エンジン22の運転による振動や騒音により車両の振動や異音が紛らわされる回転数の下限値を用いることができる。したがって、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上のときには、振動異音領域の学習を行なう必要がないと判断し、本ルーチンを終了する。
エンジン22の回転数Neが閾値Nref未満のときには、振動レベルVL1が閾値VL1ref以上であるか否か、あるいは、騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上であるか否かを判定する(ステップS320)。ここで、閾値VL1refは、車両の振動が許容できる範囲の上限近傍の値として設定されるものであり、車両の特性などにより定めることができる。また、閾値VL2refは、車両の騒音が許容できる範囲の上限近傍の値として設定されるものであり、車両の特性などにより定めることができる。したがって、振動レベルVL1が閾値VL1ref未満であり、且つ、騒音レベルVL2が閾値VL2ref未満のときには、振動も騒音も許容範囲内であるため、振動異音領域の学習を行なう必要がないと判断し、本ルーチンを終了する。
振動レベルVL1が閾値VL1ref以上であるか騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上であるときには、許容できない振動があるか許容できない異音が生じているため振動異音領域を学習する必要があると判断し、エンジン22の回転数Neが回転数一定ラインNline未満であるか否かを判定し(ステップS330)、エンジン22の回転数Neが回転数一定ラインNline未満のときには、トルク一定ラインTlineからエンジン22のトルクTeを減じたものにマージンとしての値αを加えたものとしてトルク一定ラインTlineの変更量ΔTを設定すると共に(ステップS340)、それまで設定されていたトルク一定ラインTlineから変更量ΔTを減じたものとして新たなトルク一定ラインTlineを設定して(ステップS350)、本ルーチンを終了し、エンジン22の回転数Neが回転数一定ラインNline以上のときには、エンジン22の回転数Neから回転数一定ラインNlineを減じたものにマージンとしての値βを加えたものとして回転数一定ラインNlineの変更量ΔNを設定すると共に(ステップS360)、それまで設定されていた回転数一定ラインNlineに変更量ΔNを加えたものとして新たな回転数一定ラインNlineを設定して(ステップS370)、本ルーチンを終了する。こうして設定された新たなトルク一定ラインTlineや回転数一定ラインNlineは、振動異音領域の境界としての下限トルクや上限回転数として用いられ、新たなトルク一定ラインTlineや回転数一定ラインNlineが動作ラインとして用いられる。エンジン22を回転数Ne1と旧トルク一定ラインTlineのトルクで運転していたときに振動や異音が生じたときにトルク一定ラインTlineを変更して振動異音領域や動作ラインを変更する様子を図8に示す。この場合、回転数Ne1は閾値Nref未満であるから、トルク一定ラインTlineとトルクTeとマージンとしての値αとにより変更量ΔT(この場合ΔT=α)が計算され、トルク一定ラインTlineが変更量ΔTだけ小さくなるよう変更され、振動異音領域の下限トルクおよび動作ラインが変更される。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、減速ギヤ35などのケースに取り付けられた振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインTlineや上限回転数としての回転数一定ラインNlineを変更して振動異音領域を学習し、この学習した振動異音領域を除いてエンジン22を効率よく運転する動作ラインを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御することにより、車両の個体差や経年変化に応じた振動異音領域を用いて制御することができる。この結果、車両の出荷時に必要以上に振動異音領域を大きくすることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。しかも、モータMG2から値0近傍のトルクが出力されるときには、モータMG2のトルク指令Tm2*を所定トルク範囲外となるトルクTsetかマイナスのトルクTsetに再設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようエンジン22の目標トルクTe*とモータMG1のトルク指令Tm1*を再設定するから、モータMG2の出力トルクを値0近傍の範囲外とすると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力することができる。
実施例のハイブリッド自動車20では、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときや騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるようトルク一定ラインTlineか回転数一定ラインNlineか一方を変更することにより振動異音領域を学習するものとしたが、トルク一定ラインTlineと回転数一定ラインNlineの双方を変更することにより振動異音領域を学習するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、トルクがトルク一定ラインTlineより大きく且つ回転数が回転数一定ラインNlineより小さな領域を振動異音領域として設定したが、回転数に対してリニアにトルクが上昇する直線よりトルクが大きく回転数が小さくなる側を振動異音領域として設定するなど、トルク一定ラインTlineや回転数一定ラインNlineを用いずに振動異音領域を設定するものとしてもよい。回転数に対してリニアにトルクが上昇する直線(以下、「境界直線」という。)を用いて振動異音領域を設定する場合、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときや騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときのエンジン22の運転ポイントにおける回転数に対応して境界直線から得られるトルクとエンジン22の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしての値αを加えたトルクだけ境界直線のトルク軸に対する切片を小さくした直線を新たな境界直線として振動異音領域を設定するものとすればよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものとしたが、一定値としての閾値VL2refを用いるものに限定されるものではなく、エンジン22の回転数Neが大きくなるほど大きくなる値を閾値VL2refとして用いて振動異音領域を学習するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものとしたが、一定値としての閾値VL1refを用いるものに限定されるものではなく、エンジン22の回転数Neが大きくなるほど大きくなる値を閾値VL1refとして用いて振動異音領域を学習するものとしてもよく、車速Vが大きいほど大きくなる値を閾値VL1refとして用いて振動異音領域を学習するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上のときには、振動異音領域の学習は行なわないものとしたが、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上のときであっても、振動異音領域の学習を行なうものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、振動センサ89aと騒音センサ89bとを備えるものとしたが、いずれか一方のみを備えるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしてもよい。
実施例では、本発明の実施の形態としてハイブリッド自動車20として説明したが、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、車両に要求される要求パワーPe*を振動異音領域を除いてエンジン22を効率よく運転する動作ラインを用いて得られる運転ポイントでエンジン22を運転しながら要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22,モータMG1,MG2を制御する通常制御を実行するとモータMG2から出力するトルクが値0近傍の所定トルク範囲外となるときには、上述のエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信し、通常制御を実行するとモータMG2から出力するトルクが値0近傍の所定トルク範囲内となるときには、モータMG2のトルク指令Tm2*を所定トルク範囲外となるトルクTsetかマイナスのトルクTsetに再設定すると共に振動異音領域の範囲外となる条件下で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようエンジン22の目標トルクTe*とモータMG1のトルク指令Tm1*を再設定し、再設定したエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信すると共に再設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24と、トルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当し、減速ギヤ35などのケースに取り付けられた振動センサ89aやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ89bが「振動異音検出手段」に相当し、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときや騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインTlineや上限回転数としての回転数一定ラインNlineを変更して振動異音領域を学習する図7の振動異音領域学習ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「学習手段」に相当する。
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、如何なるタイプの遊星歯車機構としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、車両に要求される要求パワーPe*を振動異音領域を除いてエンジン22を効率よく運転する動作ラインを用いて得られる運転ポイントでエンジン22を運転しながら要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22,モータMG1,MG2を制御する通常制御を実行するとモータMG2から出力するトルクが値0近傍の所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行するとモータMG2から出力するトルクが値0近傍の所定トルク範囲内となるときには、モータMG2のトルク指令Tm2*を所定トルク範囲外となるトルクTsetかマイナスのトルクTsetに再設定すると共に振動異音領域の範囲外となる条件下で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようエンジン22,モータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される走行用パワーと蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で内燃機関から出力して走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには通常制御を実行し、通常制御を実行すると電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲内となるときには電動機から出力すべきトルクが所定トルク範囲外となると共に内燃機関が振動異音領域外で運転されて走行用パワーにより走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「振動異音検出手段」としては、減速ギヤ35などのケースに取り付けられた振動センサ89aやエンジンルームに取り付けられた騒音センサ89bに限定されるものではなく、エンジン22に取り付けられた振動センサとしたりするなど、車両の振動または異音を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「学習手段」としては、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときや騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域の境界となる下限トルクとしてのトルク一定ラインTlineや上限回転数としての回転数一定ラインNlineを変更して振動異音領域を学習するものに限定されるものではなく、回転数に対してリニアにトルクが上昇する境界直線を用いて振動異音領域を設定する場合には、振動センサ89aからの振動レベルVL1が閾値VL1ref以上のときや騒音センサ89bからの騒音レベルVL2が閾値VL2ref以上のときに、そのときのエンジン22の運転ポイントにおける回転数に対応して境界直線から得られるトルクとエンジン22の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしての値αを加えたトルクだけ境界直線のトルク軸に対する切片を小さくした直線を新たな境界直線として振動異音領域を学習するものとしたり、エンジン22の回転数Neが大きくなるほど大きくなる値を閾値VL2refとして用いて振動異音領域を学習するものとしたり、エンジン22の回転数Neが大きくなるほど大きくなる値を閾値VL1refとして用いて振動異音領域を学習するものとしたり、車速Vが大きいほど大きくなる値を閾値VL1refとして用いて振動異音領域を学習するものとしたりするなど、車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの内燃機関の運転ポイントが振動異音領域に含まれるよう振動異音領域を学習するものであれば如何なるものとしても構わない。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジンECU、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、40 モータECU、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、48 回転軸、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリECU、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74
ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89a 振動センサ、89b 騒音センサ、MG1,MG2 モータ。
ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89a 振動センサ、89b 騒音センサ、MG1,MG2 モータ。
Claims (5)
- 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記車両の振動または異音を検出する振動異音検出手段と、
前記検出された振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する学習手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクおよび回転数の一方を変更することにより該振動異音領域を学習する手段である、
ハイブリッド自動車。 - 請求項2記載のハイブリッド自動車であって、
前記学習手段は、前記振動異音領域の境界のトルクと前記内燃機関の運転ポイントにおけるトルクとの差にマージンとしてのマージントルクを加えたトルクだけ前記振動異音領域の境界のトルクを小さく変更することにより又は前記振動異音領域の境界の回転数と前記内燃機関の運転ポイントにおける回転数との差にマージンとしてのマージン回転数を加えた回転数だけ前記振動異音領域の境界の回転数を大きく変更することにより、前記振動異音領域を学習する手段である、
ハイブリッド自動車。 - 請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記学習手段は、前記内燃機関の回転数が前記振動異音領域の上限回転数より大きな所定回転数以上のときには前記検出された振動または異音の検出レベルに拘わらずに前記振動異音領域を学習しない手段である、
ハイブリッド自動車。 - 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸にギヤ機構を介して接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーと前記蓄電手段の充放電に要求される充放電用パワーとの和としての要求パワーを前記内燃機関が運転可能な運転ポイントのうち車両の一部から振動または異音が生じる領域である振動異音領域を除いて前記内燃機関を効率よく運転する運転ポイントで運転するという運転制約で前記内燃機関から出力して前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが値0を含む所定トルク範囲外となるときには前記通常制御を実行し、前記通常制御を実行すると前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲内となるときには前記電動機から出力すべきトルクが前記所定トルク範囲外となると共に前記内燃機関が前記振動異音領域外で運転されて前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、
前記車両の振動または異音が所定レベル以上のときには、そのときの前記内燃機関の運転ポイントが前記振動異音領域に含まれるよう該振動異音領域を学習する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009072315A JP2010221896A (ja) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009072315A JP2010221896A (ja) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
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JP2010221896A true JP2010221896A (ja) | 2010-10-07 |
Family
ID=43039552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009072315A Pending JP2010221896A (ja) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010221896A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016112918A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
CN113212409A (zh) * | 2020-02-05 | 2021-08-06 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制装置 |
JP7471452B2 (ja) | 2020-09-16 | 2024-04-19 | 浙江吉利控股集団有限公司 | モータ騒音制御方法、装置、コンピュータデバイス及び記憶媒体 |
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2009
- 2009-03-24 JP JP2009072315A patent/JP2010221896A/ja active Pending
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