JP2012148702A - Control device, hybrid vehicle and control method, as well as program - Google Patents

Control device, hybrid vehicle and control method, as well as program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the effect of friction of an electric motor during engine travel without deteriorating SOC.SOLUTION: A hybrid ECU 18 is constituted, for operating an engine 10 with the torque obtained by adding preset friction torque of an electric motor 13 corresponding to the rotation speed of an engine 10 to requested torque during the travel by the engine 10 and for performing the control so that the electric motor 13 generates the torque equivalent to the friction torque.

Description

本発明は、制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to a control device, a hybrid vehicle, a control method, and a program.

ハイブリッド自動車は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、エンジンによって走行しているときでも、電動機の回転軸はエンジンの出力によって回転させられている。   The hybrid vehicle has an engine and an electric motor, and the engine or the electric motor, or the engine and the electric motor can run in cooperation with each other. Even when the engine is running, the rotating shaft of the electric motor is rotated by the output of the engine. It has been made.

このようなエンジンによる走行中に、バッテリの充電状態（以下では、ＳＯＣ:State
of Chargeと称する）によっては、電動機がエンジンにより駆動される発電機として動作し、バッテリを充電することができる（これを回生と称する）。一方、バッテリのＳＯＣが良好である場合、電動機を発電機として動作させないため、電動機はエンジンによって連れ回されている状態になる。このとき、電動機がエンジンのフリクションになることを避けるため、電動機が自己のフリクションを相殺するためのトルクを発生するように制御するゼロトルク制御が行われる（たとえば特許文献１参照）。 While driving with such an engine, the state of charge of the battery (hereinafter referred to as SOC: State
In some cases, the electric motor operates as a generator driven by the engine and can charge the battery (this is called regeneration). On the other hand, when the SOC of the battery is good, since the motor is not operated as a generator, the motor is driven by the engine. At this time, in order to avoid that the electric motor becomes the friction of the engine, zero torque control is performed in which the electric motor is controlled so as to generate a torque for offsetting its own friction (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９−１９６４８５号公報JP 2009-196485 A

上述したゼロトルク制御では、電動機が自己のフリクションを相殺するためのトルクを発生させるために電力を消費する。この状態が長時間継続した場合、バッテリのＳＯＣが悪化する場合がある。   In the above-described zero torque control, the electric motor consumes electric power in order to generate torque for offsetting its own friction. If this state continues for a long time, the SOC of the battery may deteriorate.

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、エンジン走行中の電動機のフリクションの影響を、ＳＯＣを悪化させることなく解消させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made under such a background, and a control device, a hybrid vehicle, and a control method capable of eliminating the influence of the friction of the electric motor while the engine is running without deteriorating the SOC, The purpose is to provide a program.

本発明の１つの観点は、制御装置としての観点である。本発明の制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、エンジンによる走行中には、電動機の回転軸は、エンジンの出力によって回転させられるハイブリッド自動車の制御装置において、エンジンによる走行中に、予め設定されているエンジンの回転速度に応じた電動機のフリクショントルクを、要求トルクに加算したトルクでエンジンを動作させると共に、電動機がフリクショントルクに相応するトルクを発生するように制御する制御手段を有するものである。   One aspect of the present invention is a viewpoint as a control device. The control device of the present invention includes an engine and an electric motor, and the engine or the electric motor, or the engine and the electric motor can travel in cooperation with each other. In the control apparatus for a hybrid vehicle rotated by the engine, the engine is operated with a torque obtained by adding the friction torque of the motor according to the preset engine rotation speed to the required torque while the engine is running. Control means for controlling to generate a torque corresponding to the friction torque is provided.

このときに、予め設定されているエンジンの回転速度に応じた電動機のフリクショントルクが記録されたフリクションマップを有し、制御手段は、フリクションマップを参照してエンジンの回転速度から電動機のフリクショントルクを読み出すことができる。   At this time, it has a friction map in which the friction torque of the electric motor according to the preset engine speed is recorded, and the control means refers to the friction map to calculate the motor friction torque from the engine speed. Can be read.

本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の制御装置を有するものである。   Another aspect of the present invention is a viewpoint as a hybrid vehicle. The hybrid vehicle of the present invention has the control device of the present invention.

本発明のさらに他の観点は、制御方法としての観点である。本発明の制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、エンジンによる走行中には、電動機の回転軸は、エンジンの出力によって回転させられるハイブリッド自動車の制御装置が実行する制御方法において、エンジンによる走行中に、予め設定されているエンジンの回転速度に応じた電動機のフリクショントルクを、要求トルクに加算したトルクでエンジンを動作させると共に、電動機がフリクショントルクに相応するトルクを発生するように制御する制御ステップを有するものである。   Still another aspect of the present invention is a viewpoint as a control method. The control method of the present invention includes an engine and an electric motor, and the engine or the electric motor, or the engine and the electric motor can run in cooperation, and during the running by the engine, the rotating shaft of the electric motor is output from the engine. In the control method executed by the control device of the hybrid vehicle rotated by the engine, the engine is operated with a torque obtained by adding the friction torque of the motor according to the preset engine rotation speed to the required torque while the engine is running. And a control step for controlling the electric motor to generate a torque corresponding to the friction torque.

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の制御装置の機能を実現させるものである。   Still another aspect of the present invention is a viewpoint as a program. The program of the present invention causes an information processing device to realize the function of the control device of the present invention.

本発明によれば、エンジン走行中の電動機のフリクションの影響を、ＳＯＣを悪化させることなく解消させることができる。   According to the present invention, it is possible to eliminate the influence of the friction of the electric motor while the engine is running without deteriorating the SOC.

本発明の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a hybrid car of an embodiment of the invention. 図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a structure of the function implement | achieved in hybrid ECU of FIG. 図２のトルク制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the torque control part of FIG.

以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図３を参照しながら説明する。   Hereinafter, a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動され、エンジン１０の動力で走行中（これをエンジン走行モードと称する）でもクラッチ１２を介して電動機１３の回転軸とエンジン１０の回転軸とが接続されている。このときエンジン１０の出力によって、電動機１３を発電機として動作させることができる。一方、バッテリ１５のＳＯＣが良好であり、電動機１３が発電を行う必要が無い場合には、電動機１３は発電を行わず、エンジン１０に連れ回される状態になる。以下の説明は、電動機１３が発電を行わず、エンジン１０に連れ回されている場合の制御に関するものである。なお、上述した半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the hybrid vehicle 1. The hybrid vehicle 1 is an example of a vehicle. The hybrid vehicle 1 is driven by an engine (internal combustion engine) 10 and / or an electric motor 13 via a transmission of a semi-automatic transmission, and travels with the power of the engine 10 (this is referred to as an engine travel mode) via the clutch 12. The rotating shaft of the electric motor 13 and the rotating shaft of the engine 10 are connected. At this time, the electric motor 13 can be operated as a generator by the output of the engine 10. On the other hand, when the SOC of the battery 15 is good and the electric motor 13 does not need to generate electric power, the electric motor 13 does not generate electric power and is brought into a state of being driven by the engine 10. The following description relates to control when the electric motor 13 does not generate power and is driven by the engine 10. The semi-automatic transmission described above is a transmission that can automatically perform a shifting operation while having the same configuration as a manual transmission.

ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、電動機ＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８（請求項でいう制御装置）、車輪１９、キースイッチ２０、およびシフト部２１を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２１により操作される。シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。   The hybrid vehicle 1 includes an engine 10, an engine ECU (Electronic Control Unit) 11, a clutch 12, an electric motor 13, an inverter 14, a battery 15, a transmission 16, an electric motor ECU 17, a hybrid ECU 18 (control device in the claims), wheels 19, and keys. A switch 20 and a shift unit 21 are included. The transmission 16 has the above-described semi-automatic transmission and is operated by a shift unit 21 having a drive range (hereinafter referred to as a D (Drive) range). When the shift unit 21 is in the D range, the shifting operation of the semi-automatic transmission is automated.

エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、回転軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。   The engine 10 is an example of an internal combustion engine, and is controlled by an engine ECU 11 to burn gasoline, light oil, CNG (Compressed Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), or alternative fuel, and the like to rotate a rotating shaft. The generated power is generated, and the generated power is transmitted to the clutch 12.

エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、電動機ＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。   The engine ECU 11 is a computer that operates in cooperation with the electric motor ECU 17 by following instructions from the hybrid ECU 18 and controls the engine 10 such as the fuel injection amount and valve timing. For example, the engine ECU 11 includes a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microprocessor (microcomputer), a DSP (Digital Signal Processor), and the like. O (Input / Output) port and the like.

クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の回転軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。   The clutch 12 is controlled by the hybrid ECU 18 and transmits the shaft output from the engine 10 to the wheels 19 via the electric motor 13 and the transmission 16. That is, the clutch 12 mechanically connects the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 under the control of the hybrid ECU 18 to transmit the shaft output of the engine 10 to the electric motor 13, or By disconnecting the mechanical connection between the rotating shaft of the motor 10 and the rotating shaft of the electric motor 13, the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 can be rotated at different rotational speeds.

たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。また、エンジン１０の動力のみによるエンジン走行モードの際にもクラッチ１２によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とが接続される。このエンジン走行モードでは、電動機１３は発電機として動作しておらず、エンジン１０に連れ回されている状態である。   For example, the clutch 12 causes the hybrid vehicle 1 to travel by the power of the engine 10, thereby causing the electric motor 13 to generate electric power, when the engine 10 is assisted by the driving force of the electric motor 13, and to start the engine 10 by the electric motor 13. In some cases, the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 are mechanically connected. Further, even in the engine running mode using only the power of the engine 10, the rotation shaft of the engine 10 and the rotation shaft of the motor 13 are connected by the clutch 12. In this engine running mode, the electric motor 13 is not operating as a generator and is being rotated by the engine 10.

また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が回生発電している場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。   Further, for example, the clutch 12 is in a state where the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is running by the driving force of the electric motor 13 and when the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is decelerated. When traveling on a middle or downhill and the electric motor 13 is generating regenerative power, the mechanical connection between the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 is disconnected.

なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。   The clutch 12 is different from the clutch that is operated by the driver operating the clutch pedal, and operates under the control of the hybrid ECU 18.

電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、回転軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された回転軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているとき、または定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、回転軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなどにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された回転軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。このとき、電動機１３は、回生電力に応じた大きさの回生トルクを発生する。   The electric motor 13 is a so-called motor generator, which generates electric power for rotating the rotating shaft by the electric power supplied from the inverter 14 and supplies the shaft output to the transmission 16 or the rotation supplied from the transmission 16. Electricity is generated by the power that rotates the shaft, and the electric power is supplied to the inverter 14. For example, when the hybrid vehicle 1 is accelerating or traveling at a constant speed, the electric motor 13 generates power for rotating the rotating shaft, and supplies the shaft output to the transmission 16. The hybrid vehicle 1 is driven in cooperation with the vehicle. Further, for example, when the electric motor 13 is driven by the engine 10, or when the hybrid vehicle 1 is decelerating or traveling downhill, the electric motor 13 operates as a generator. In this case, the power is generated by the power that rotates the rotating shaft supplied from the transmission 16, the electric power is supplied to the inverter 14, and the battery 15 is charged. At this time, the electric motor 13 generates a regenerative torque having a magnitude corresponding to the regenerative power.

インバータ１４は、電動機ＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。   The inverter 14 is controlled by the electric motor ECU 17 and converts the DC voltage from the battery 15 into an AC voltage or converts the AC voltage from the electric motor 13 into a DC voltage. When the electric motor 13 generates power, the inverter 14 converts the DC voltage of the battery 15 into an AC voltage and supplies electric power to the electric motor 13. When the electric motor 13 generates power, the inverter 14 converts the AC voltage from the electric motor 13 into a DC voltage. That is, in this case, the inverter 14 serves as a rectifier and a voltage regulator for supplying a DC voltage to the battery 15.

バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。バッテリ１５には、適切なＳＯＣの範囲が決められており、ＳＯＣがその範囲を外れないように管理されている。   The battery 15 is a chargeable / dischargeable secondary battery. When the electric motor 13 generates power, the electric power is supplied to the electric motor 13 via the inverter 14 or when the electric motor 13 is generating electric power, It is charged by the power it generates. An appropriate SOC range is determined for the battery 15, and the SOC is managed so that the SOC does not fall outside the range.

トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、運転者がシフト部２１を操作して手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。   The transmission 16 has a semi-automatic transmission (not shown) that selects one of a plurality of gear ratios (speed ratios) in accordance with a speed change instruction signal from the hybrid ECU 18. The power and / or power of the electric motor 13 is transmitted to the wheel 19. Further, the transmission 16 transmits the power from the wheels 19 to the electric motor 13 when decelerating or traveling downhill. In the semi-automatic transmission, the driver can manually change the gear position to an arbitrary gear stage by operating the shift unit 21.

電動機ＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、電動機ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。   The electric motor ECU 17 is a computer that operates in cooperation with the engine ECU 11 according to an instruction from the hybrid ECU 18, and controls the electric motor 13 by controlling the inverter 14. For example, the electric motor ECU 17 is configured by a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and has an arithmetic unit, a memory, an I / O port, and the like.

ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、トランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報、およびバッテリ１５から取得したＳＯＣ情報に基づいて、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御し、電動機ＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。これらの制御指示には、後述するエンジントルク制御指示および電動機トルク制御指示も含まれる。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。   The hybrid ECU 18 is an example of a computer, and for hybrid traveling, accelerator opening information, brake operation information, vehicle speed information, gear position information acquired from the transmission 16, engine rotation speed information acquired from the engine ECU 11, and a battery 15 The clutch 12 is controlled on the basis of the SOC information acquired from the control information, and the transmission 16 is controlled by supplying a shift instruction signal. The control instruction for the motor 13 and the inverter 14 is given to the motor ECU 17, and the engine ECU 11 is given control. The control instruction of the engine 10 is given. These control instructions include an engine torque control instruction and an electric motor torque control instruction which will be described later. For example, the hybrid ECU 18 includes a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and has an arithmetic unit, a memory, an I / O port, and the like.

なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。   The program executed by the hybrid ECU 18 can be installed in advance in the hybrid ECU 18 that is a computer by storing it in a nonvolatile memory inside the hybrid ECU 18 in advance.

エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。   The engine ECU 11, the electric motor ECU 17, and the hybrid ECU 18 are connected to each other by a bus that conforms to a standard such as CAN (Control Area Network).

車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。   The wheels 19 are driving wheels that transmit driving force to the road surface. Although only one wheel 19 is shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 actually has a plurality of wheels 19.

キースイッチ２０は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２０がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。   The key switch 20 is a switch that is turned on / off by a user, for example, when a key is started. When the key switch 20 is turned on, each part of the hybrid vehicle 1 is activated and the key switch 20 is turned off. Each part of the hybrid vehicle 1 is stopped by entering the state.

シフト部２１は、既に説明したように、トランスミッション１６の半自動トランスミッションに運転者からの指示を与えるものであり、シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。   As already described, the shift unit 21 gives an instruction from the driver to the semi-automatic transmission of the transmission 16, and when the shift unit 21 is in the D range, the shifting operation of the semi-automatic transmission is automated.

図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、トルク制御部３０（請求項でいう制御手段）の機能が実現される。なお、フリクションマップ保持部３１は、トルク制御部３０が参照するためのフリクションマップ３２を保持する記憶領域であり、ハイブリッドＥＣＵ１８が有するメモリ３３の一部の記憶領域を割り当てることにより実現できる。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration realized in the hybrid ECU 18 that executes the program. That is, when the hybrid ECU 18 executes the program, the function of the torque control unit 30 (control means in the claims) is realized. Note that the friction map holding unit 31 is a storage area that holds a friction map 32 for reference by the torque control unit 30 and can be realized by allocating a part of the storage area of the memory 33 included in the hybrid ECU 18.

ここでフリクションマップ３２は、ハイブリッド自動車１の出荷前にメーカ側で、テスト走行などの実験を行い取得したデータに基づき作成されたものである。たとえばエンジン走行モードにおいて、様々なエンジン１０の回転速度に対応する電動機１３のフリクショントルクを測定し、これを対応付けすることによってフリクションマップ３２を作成することができる。図２のフリクションマップ３２の例では、エンジン１０の回転速度（１０００ｒｐｍ（アールピーエム）、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、…）に対応する電動機１３のフリクショントルク（αＮ・ｍ（ニュートンメートル）、βＮ・ｍ、γＮ・ｍ、…）が記録されている。   Here, the friction map 32 is created on the basis of data acquired by performing an experiment such as a test run on the manufacturer side before the hybrid vehicle 1 is shipped. For example, in the engine running mode, the friction map 32 can be created by measuring the friction torque of the electric motor 13 corresponding to various rotational speeds of the engine 10 and associating them. In the example of the friction map 32 in FIG. 2, the friction torques (αN · m (Newton meter), βN · m, γN of the electric motor 13 corresponding to the rotation speed of the engine 10 (1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm,...).・ M, ...) are recorded.

トルク制御部３０は、エンジン回転速度情報、アクセル開度情報、およびフリクションマップ保持部３１に保持されているフリクションマップ３２に基づいて、エンジンＥＣＵ１１および電動機ＥＣＵ１７に、エンジントルク制御指示および電動機トルク制御指示を行う機能である。   The torque control unit 30 sends an engine torque control instruction and an electric motor torque control instruction to the engine ECU 11 and the electric motor ECU 17 based on the engine rotation speed information, the accelerator opening information, and the friction map 32 held in the friction map holding unit 31. It is a function to perform.

次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、トルク制御の処理を説明する。なお、図３のステップＳ１〜Ｓ４までのフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。   Next, a torque control process performed in the hybrid ECU 18 that executes the program will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the flow from steps S1 to S4 in FIG. 3 is processing for one cycle, and the processing is repeatedly executed as long as the key switch 20 is in the ON state.

図３の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチ２０がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８にトルク制御部３０の機能が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。   In “START” in FIG. 3, the key switch 20 is in an ON state, the hybrid ECU 18 executes a program, and the function of the torque control unit 30 is realized in the hybrid ECU 18, and the procedure proceeds to step S1.

ステップＳ１において、トルク制御部３０は、ハイブリッド自動車１がエンジン走行モードか否かを判定する。ステップＳ１において、ハイブリッド自動車１がエンジン走行モードであると判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、ハイブリッド自動車１がエンジン走行モードではないと判定されると、手続きはステップＳ１を繰り返す。   In step S1, the torque control unit 30 determines whether or not the hybrid vehicle 1 is in the engine travel mode. If it is determined in step S1 that the hybrid vehicle 1 is in the engine travel mode, the procedure proceeds to step S2. On the other hand, if it is determined in step S1 that the hybrid vehicle 1 is not in the engine running mode, the procedure repeats step S1.

ステップＳ２において、トルク制御部３０は、エンジン回転速度情報およびアクセル開度情報を取得すると、手続きはステップＳ３に進む。   In step S2, when the torque control unit 30 acquires the engine rotation speed information and the accelerator opening information, the procedure proceeds to step S3.

ステップＳ３において、トルク制御部３０は、フリクションマップ保持部３１に保持されているフリクションマップ３２を参照すると、手続きはステップＳ４に進む。   In step S3, when the torque control unit 30 refers to the friction map 32 held in the friction map holding unit 31, the procedure proceeds to step S4.

ステップＳ４において、トルク制御部３０は、ステップＳ２で取得したアクセル開度情報を要求トルクに換算する。また、トルク制御部３０は、ステップＳ２で取得したエンジン回転速度情報が示すエンジン回転速度に対応する電動機１３のフリクショントルクを、ステップＳ３で参照したフリクションマップ３２から読み出す。さらに、トルク制御部３０は、読み出したフリクショントルクを、要求トルクに加算したトルクを、エンジン１０が発生すべきトルクであるとしてエンジンＥＣＵ１１に指示すると共に、このフリクショントルクを、電動機１３が発生すべきトルクであるとして電動機ＥＣＵ１７に指示して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。   In step S4, the torque control unit 30 converts the accelerator opening information acquired in step S2 into a required torque. Further, the torque control unit 30 reads the friction torque of the electric motor 13 corresponding to the engine rotation speed indicated by the engine rotation speed information acquired in step S2 from the friction map 32 referred to in step S3. Further, the torque control unit 30 instructs the engine ECU 11 that the torque obtained by adding the read friction torque to the requested torque is the torque that the engine 10 should generate, and the motor 13 should generate this friction torque. The motor ECU 17 is instructed that the torque is present, and the process for one cycle is terminated (END).

このようにして、トルク制御部３０は、エンジンＥＣＵ１１に対しては（要求トルク＋α）のトルクを発生するように指示し、電動機ＥＣＵ１７に対しては（α）のトルクを発生するように指示する。これにより、エンジン１０および電動機１３は、トルク制御部３０に指示されたトルクを発生する。このとき、エンジン１０のトルクから電動機１３のフリクショントルクを減算すると、
（要求トルク＋α）−α＝要求トルク
となり、トランスミッション１６には、要求トルクが入力される。また、電動機１３のトルクαは、電動機１３のフリクショントルクそのものであるため、電動機１３は電力を消費することなくトルクαを発生できる。 In this way, the torque control unit 30 instructs the engine ECU 11 to generate a torque of (requested torque + α) and instructs the electric motor ECU 17 to generate a torque of (α). . As a result, the engine 10 and the electric motor 13 generate torque instructed by the torque control unit 30. At this time, if the friction torque of the electric motor 13 is subtracted from the torque of the engine 10,
(Requested torque + α) −α = Requested torque, and the required torque is input to the transmission 16. Further, since the torque α of the electric motor 13 is the friction torque itself of the electric motor 13, the electric motor 13 can generate the torque α without consuming electric power.

（効果について）
以上説明したように、トルク制御部３０の制御によって、電動機１３は電力を消費することなく、エンジン走行中の電動機１３のフリクションの影響を、ＳＯＣを悪化させることなく解消させることができる。また、制御自体は通常のトルク制御であり、特別な制御を必要とせず、制御手順を簡単にすることができる。たとえばインバータ１４が自律的に行うゼロトルク制御などが不要になり、ハイブリッドＥＣＵ１８が一元的に制御を行うことができるので、制御手順を簡単にすることができる。 (About effect)
As described above, the control of the torque control unit 30 allows the electric motor 13 to eliminate the influence of the friction of the electric motor 13 during engine running without deteriorating the SOC without consuming electric power. Further, the control itself is a normal torque control, and no special control is required, and the control procedure can be simplified. For example, the zero torque control autonomously performed by the inverter 14 becomes unnecessary, and the hybrid ECU 18 can perform the control centrally, so that the control procedure can be simplified.

（その他の実施の形態）
上述の実施の形態では、トルク制御部３０がエンジン１０の回転速度に応じた電動機１３のフリクショントルクを読み出すための情報として、フリクションマップ３２を利用する例を示したが、その他にも、たとえば、エンジン１０の回転速度を入力すると電動機１３のフリクショントルクの値が算出されるニューラルネットワーク、あるいはエンジン１０の回転速度を変数値に代入すると電動機１３のフリクショントルクの値が算出されるメンバシップ関数など、様々な情報を利用してもよい。 (Other embodiments)
In the above-described embodiment, the example in which the friction map 32 is used as information for the torque control unit 30 to read out the friction torque of the electric motor 13 according to the rotation speed of the engine 10 has been shown. A neural network in which the value of the friction torque of the electric motor 13 is calculated when the rotational speed of the engine 10 is input, or a membership function in which the value of the friction torque of the electric motor 13 is calculated by substituting the rotational speed of the engine 10 into a variable value. Various information may be used.

エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。   Although the engine 10 has been described as an internal combustion engine, it may be a heat engine including an external combustion engine.

また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。   Further, the program executed by the hybrid ECU 18 has been described as being installed in the hybrid ECU 18 in advance. However, a removable medium in which the program is recorded (a program is stored) is attached to a drive or the like (not shown), and the removable medium is removed. The program read from the medium is stored in a non-volatile memory inside the hybrid ECU 18 or the program transmitted via a wired or wireless transmission medium is received by a communication unit (not shown), and the hybrid ECU 18 Can be installed in the hybrid ECU 18 as a computer.

また、各ＥＣＵは、これらを１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。   Further, each ECU may be realized by an ECU in which these are combined into one, or an ECU that further subdivides the functions of each ECU may be provided.

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。   The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に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において種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…電動機ＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ（制御装置）、１９…車輪、３０…トルク制御部（制御手段）、３１…フリクションマップ保持部、３２…フリクションマップ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... Engine, 11 ... Engine ECU, 12 ... Clutch, 13 ... Electric motor, 14 ... Inverter, 15 ... Battery, 16 ... Transmission, 17 ... Electric motor ECU, 18 ... Hybrid ECU (control device), 19 ... Wheels, 30 ... torque control unit (control means), 31 ... friction map holding unit, 32 ... friction map

Claims (5)

エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、前記エンジンによる走行中には、前記電動機の回転軸は、前記エンジンの出力によって回転させられるハイブリッド自動車の制御装置において、
前記エンジンによる走行中に、予め設定されている前記エンジンの回転速度に応じた前記電動機のフリクショントルクを、要求トルクに加算したトルクで前記エンジンを動作させると共に、前記電動機が前記フリクショントルクに相応するトルクを発生するように制御する制御手段を有する、
ことを特徴とする制御装置。 An engine and an electric motor, wherein the engine or the electric motor, or the engine and the electric motor can run in cooperation, and during the running by the engine, the rotating shaft of the electric motor outputs the output of the engine In the control device of the hybrid vehicle rotated by
While the engine is running, the engine is operated with a torque obtained by adding a friction torque of the motor corresponding to a preset rotational speed of the engine to a required torque, and the motor corresponds to the friction torque. Having control means for controlling to generate torque;
A control device characterized by that. 請求項１記載の制御装置であって、
予め設定されている前記エンジンの回転速度に応じた前記電動機のフリクショントルクが記録されたフリクションマップを有し、
前記制御手段は、前記フリクションマップを参照して前記エンジンの回転速度から前記電動機のフリクショントルクを読み出す、
ことを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 1,
A friction map in which the friction torque of the electric motor according to the preset engine rotation speed is recorded;
The control means reads the friction torque of the electric motor from the rotational speed of the engine with reference to the friction map;
A control device characterized by that. 請求項１または２記載の制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。   A hybrid vehicle comprising the control device according to claim 1. エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、前記エンジンによる走行中には、前記電動機の回転軸は、前記エンジンの出力によって回転させられるハイブリッド自動車の制御装置が実行する制御方法において、
前記エンジンによる走行中に、予め設定されている前記エンジンの回転速度に応じた前記電動機のフリクショントルクを、要求トルクに加算したトルクで前記エンジンを動作させると共に、前記電動機が前記フリクショントルクに相応するトルクを発生するように制御する制御ステップを有する、
ことを特徴とする制御方法。 An engine and an electric motor, wherein the engine or the electric motor, or the engine and the electric motor can run in cooperation, and during the running by the engine, the rotating shaft of the electric motor outputs the output of the engine In the control method executed by the control device of the hybrid vehicle rotated by
While the engine is running, the engine is operated with a torque obtained by adding a friction torque of the motor corresponding to a preset rotational speed of the engine to a required torque, and the motor corresponds to the friction torque. Having a control step for controlling to generate torque;
A control method characterized by that. 情報処理装置に、請求項１または２記載の制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。   A program for causing an information processing device to realize the function of the control device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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