JP2019131137A - ハイブリッド車両 - Google Patents
ハイブリッド車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019131137A JP2019131137A JP2018017314A JP2018017314A JP2019131137A JP 2019131137 A JP2019131137 A JP 2019131137A JP 2018017314 A JP2018017314 A JP 2018017314A JP 2018017314 A JP2018017314 A JP 2018017314A JP 2019131137 A JP2019131137 A JP 2019131137A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- engine
- rate
- speed
- drive shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】ドライバビリティの向上を図る。【解決手段】変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えていないときには、エンジンの回転数Neが変化レートで目標回転数に向けて変化し且つガード後トルクレートで要求トルクに向けて変化するトルクが駆動軸に作用するようにエンジンと第1,第2モータとを制御し、変化レートが上限レートを超えているときには、上限レートで目標回転数Ne*に向けてエンジンの回転数を変化させたときにエンジンの回転数が目標回転数となるタイミングで駆動軸に作用するトルクが要求トルクTr*となるように要求トルクのトルク変化レートを設定し、エンジンの回転数が上限レートで目標回転数に向けて変化し且つトルク変化レートで要求トルクに向けて変化するトルクが駆動軸に作用するようにエンジンと第1,第2モータとを制御する。【選択図】図2
Description
本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、エンジンと、第1モータと、プラネタリギヤと、第2モータと、を備えるハイブリッド車両に関する。
従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、第1モータと、プラネタリギヤと、第2モータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。プラネタリギヤは、共線図において順に並ぶ3つの回転要素に順に第1モータ,エンジン,駆動輪に連結された駆動軸が接続されている。第2モータは、駆動軸に接続されている。このハイブリッド車両では、シーケンシャルシフト操作がなされているときには、アクセル開度と車速とを用いて要求トルクを設定し、要求トルクを用いて車両の要求パワーを設定し、車速とシフトポジションとを用いてエンジンの目標回転数を設定する。要求パワーとエンジンの目標回転数とからエンジンの目標トルクを設定する。そして、エンジンが目標回転数と目標トルクとによって示される運転ポイントで運転され、且つ、駆動軸に要求トルクが出力されるように、エンジンと第1,第2モータを制御している。
上述のハイブリッド車両では、一般に、アクセルオフ時にシーケンシャルシフト操作がなされているときには、駆動軸に作用するトルクを要求トルクに向けて変化させて車両を減速させると共に、エンジンの回転数を目標回転数に向けて変化させてエンジンの回転数の変化による音で減速感を演出している。この場合において、エンジンの回転数が上下限レートの範囲内で設定された変化レートで目標回転数に向けて変化し、駆動軸に作用するトルクが上下限トルクレートの範囲内で設定されたトルクレートで要求トルクに向けて変化するように、エンジンと第1,第2モータとを制御する。こうした制御において、エンジンの回転数の変化レートが上限レートで制限されると、エンジンの回転数が目標回転数に到達するタイミングと駆動軸に作用するトルクが要求トルクに到達するタイミングとに差が生じて、ドライバビリティが低下することがある。
本発明のハイブリッド車両は、アクセルオフ時に制動トルクを変更する所定シフト操作がなされているときに、ドライバビリティの向上を図ることを主目的とする。
本発明のハイブリッド車両は、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車両は、
エンジンと、
第1モータと、
3つの回転要素に前記エンジンと、前記第1モータと,駆動輪に連結された駆動軸が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第2モータと、
アクセルオフ時に前記駆動軸に作用する制動トルクを変更する所定シフト操作がなされたときには、前記エンジンの回転数が車速と前記所定シフト操作に基づくシフトポジションとに応じた目標回転数となり、且つ、前記所定シフト操作に基づくシフトポジションに応じた要求トルクが車両に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
アクセルオフ時に前記所定シフト操作がなされた場合において、
予め定められた基本トルクレートを走行状態に基づく上下限トルクレートでガードした後のガード後トルクレートを設定し、
前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクを前記駆動軸に作用させたときに前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるタイミングで、前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるように前記エンジンの回転数の変化レートを設定し、
前記変化レートが上限レートを超えていないときには、前記エンジンの回転数が前記変化レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御し、
前記変化レートが上限レートを超えているときには、前記上限レートで前記目標回転数に向けて前記エンジンの回転数を変化させたときに前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるタイミングで、前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるように前記要求トルクのトルク変化レートを設定し、前記エンジンの回転数が前記上限レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記トルク変化レートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する、
ことを要旨とする。
エンジンと、
第1モータと、
3つの回転要素に前記エンジンと、前記第1モータと,駆動輪に連結された駆動軸が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第2モータと、
アクセルオフ時に前記駆動軸に作用する制動トルクを変更する所定シフト操作がなされたときには、前記エンジンの回転数が車速と前記所定シフト操作に基づくシフトポジションとに応じた目標回転数となり、且つ、前記所定シフト操作に基づくシフトポジションに応じた要求トルクが車両に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
アクセルオフ時に前記所定シフト操作がなされた場合において、
予め定められた基本トルクレートを走行状態に基づく上下限トルクレートでガードした後のガード後トルクレートを設定し、
前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクを前記駆動軸に作用させたときに前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるタイミングで、前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるように前記エンジンの回転数の変化レートを設定し、
前記変化レートが上限レートを超えていないときには、前記エンジンの回転数が前記変化レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御し、
前記変化レートが上限レートを超えているときには、前記上限レートで前記目標回転数に向けて前記エンジンの回転数を変化させたときに前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるタイミングで、前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるように前記要求トルクのトルク変化レートを設定し、前記エンジンの回転数が前記上限レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記トルク変化レートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する、
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド車両では、アクセルオフ時に所定シフト操作がなされたときには、予め定められた基本トルクレートを走行状態に基づく上下限トルクレートでガードした後のガード後トルクレートを設定する。そして、ガード後トルクレートで要求トルクに向けて変化するトルクを駆動軸に作用させたときに駆動軸に作用するトルクが要求トルクとなるタイミングで、エンジンの回転数が目標回転数となるようにエンジンの回転数の変化レートを設定する。変化レートが上限レートを超えているときには、上限レートで目標回転数に向けてエンジンの回転数を変化させたときにエンジンの回転数が目標回転数となるタイミングで、駆動軸に作用するトルクが要求トルクとなるように要求制動力のトルク変化レートを設定し、エンジンの回転数が上限レートで目標回転数に向けて変化し、且つ、トルク変化レートで要求トルクに向けて変化するトルクが駆動軸に作用するように、エンジンと第1,第2モータとを制御する。これにより、駆動軸に作用するトルクが要求トルクに到達するタイミングでエンジンの回転数を目標回転数に到達させることができるから、ドライバビリティの向上を図ることができる。
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、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。
エンジンECU24は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23からのクランク角θcrやスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度THなどを挙げることができる。
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される制御信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や燃料噴射弁への制御信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号など、その他にも種々のものを挙げることができる。
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってエンジン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HVECU70に出力する。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23からのクランク角θcr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を演算している。
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40に入力される信号としては、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からの回転位置θm1,θm2を挙げることができる。また、モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流も挙げることができる。
モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70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の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ50は、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。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は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbなどを挙げることができる。
バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー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,車速センサ88からの車速Vを挙げることができる。また、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やブレーキペダル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も挙げることができる。
HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,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,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では、ハイブリッド走行(HV走行)で走行したり、電動走行(EV走行)で走行したりする。HV走行では、エンジン22の運転を伴って走行する。EV走行では、エンジン22を運転停止して走行する。
実施例のハイブリッド自動車20では、シフトレバー81のシフトポジションSPとして、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション)、後進走行用のリバースポジション(Rポジション)、中立のニュートラルポジション(Nポジション)、前進走行用の通常のドライブポジション(Dポジション)の他に、通常のドライブポジション(Dポジション)よりアクセルオフ時の制動トルクが大きいブレーキポジション(Bポジション)や、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションを有するシーケンシャルシフトポジション(Sポジション)が用意されている。ここで、Sポジションは、アクセルオン時の駆動力や走行中のアクセルオフ時の制動トルクを例えば5段階(S1〜S5)に変更するポジションである。具体的には、シフトポジションSPをSポジションにした状態で、アップシフト指示ポジションの操作に応じてアップシフトする毎に、アクセルオン時の駆動力や走行中のアクセルオフ時の制動トルクを小さくする。また、ダウンシフト指示ポジションの操作に応じてダウンシフトする毎に、アクセルオン時の駆動力や走行中のアクセルオフ時の制動トルクを大きくする。以下、こうしたアップシフト指示ポジションやダウンシフト指示ポジションの操作を「シーケンシャルシフト操作」という。これにより、Sポジションでは、シフトレバー81の操作に対して仮想的な有段変速機による変速感を運転者に与えることができる。
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20の動作、特に、Sポジションでアクセルペダル83とブレーキペダル85とが共にオフされているときの動作について説明する。図2は、実施例のHVECU70によって実行される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、Sポジションでアクセルペダル83とブレーキペダル85とが共にオフされているときに、繰り返して実行される。
本ルーチンが実行されると、HVECU70のCPUは、まず、シフトレバー81からのシフトポジションSP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,前回Trc*,前回Nec*など制御に必要な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、クランクポジションセンサ23からのクランク角θcr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している。モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ44,45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演算されたものをモータECU40から通信により入力している。前回Trc*は、前回本ルーチンを実行したときに後述するステップS160またはステップS190で設定した制御用トルクTrc*を入力している。前回Nec*は、前回本ルーチンを実行したときに後述するステップS170またはステップS200で設定した制御用回転数Nec*を入力している。
こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションSP(S1〜S5のいずれか)と車速Vとに基づいて駆動軸36に作用する要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセルオフ時のシフトポジションSPと車速Vとの関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてHVECU70のROMに記憶しておき、シフトポジションSP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*を導出して設定している。シフトポジションSPがSポジションでアクセルオフされているとき(アクセル開度Accが値0であるとき)の要求トルク設定用マップの一例を図3に示す。なお、要求トルクTr*が負の場合、制動トルクが要求されていることを意味する。図中、実線は、シフトポジションSPがSポジションであるときの要求トルクTr*である。なお、比較のために、シフトポジションSPがDポジションであるときの要求トルクTr*を破線で示している。
次に、予め定められた基本トルクレートdTbを上下限トルクレートdTbmax,dTbminでガードした後のガード後トルクレートdTrを設定する(ステップS120)。基本トルクレートdTbは、駆動軸36に作用するトルクの時間変換率として予め定めた値である。上下限トルクレートdTbmax,dTbminは、駆動軸36に作用するトルクを変化させたときに、アクセルオフ時に運転者が期待する加減速のフィーリングを損ねない範囲内で設定可能な駆動軸36に作用するトルクの時間変化率の上下限値として、シフトポジションSPや車速Vなどの走行状態に基づいて設定されている。ガード後トルクレートdTrは、基本トルクレートdTbと上限トルクレートdTbmaxとのうち小さいほうの値と下限トルクレートdTminとを比較し、その結果、大きいほうの値が設定される。
続いて、エンジン22の目標回転数Ne*を設定する(ステップS130)。目標回転数Ne*は、実施例では、シフトポジションSPと車速Vとの関係を予め定めて目標回転数設定用マップとしてHVECU70のROMに記憶しておき、シフトポジションSP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目標回転数Ne*を導出して設定している。目標回転数Ne*は、シフトポジションSP(S1〜S5)が低速段であるときには高速段であるときに比して高くなり、且つ、車速Vが大きいときには小さいときに比して高くなるように設定される。
そして、エンジン22の回転数Neの時間変化率である変化レートdNeを設定する(ステップS140)。変化レートdNeは、エンジン22の現在の回転数Neと目標回転数Ne*と要求トルクTr*と前回Trc*とガード後トルクレートdTrを用いて次式(1)により、ガード後トルクレートdTrで要求トルクTr*に向けて変化するトルクを駆動軸36に作用させたときに、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるタイミングtpで、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるように設定する。図4は、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるタイミングtpでエンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるときの、要求トルクTr*と目標回転数Ne*との時間変化の一例を示す説明図である。式(1)は、図4から容易に設定することができる。
dNe=(Ne*-Ne)/(Tr*-前回Trc*)・dTr (1)
こうして変化レートdNeを設定したら、変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えているか否かを判定する(ステップS150)。上限レートdNmaxは、エンジン22の回転数Neを変化させたときに、アクセルオフ時に運転者が期待する減速のフィーリングを損ねない範囲内で設定可能なエンジン22の回転数Neの時間変化率の上限値である。
ステップS150で変化レートdNeが上限レートdNmax以下であるときには、前回Trc*にガード後トルクレートdTrを加えた値を制御用トルクTrc*に設定し(ステップS160)、前回Nec*に変化レートdNeを加えた値を制御用回転数Nec*に設定する(ステップS170)。図5は、変化レートdNeが上限レートdNmax以下であるときの制御用トルクTrc*および制御用回転数Nec*の時間変化の一例を示す説明図である。図中、実線は、制御用トルクTrc*,制御用回転数Ne*を示している。破線は、エンジン22の回転数Neを予め定めた基本レートdNebで目標回転数Ne*に向けて変化させたときの比較例の制御用回転数Nec*を示している。図示するように、エンジン22の回転数Neを基本レートdNebで目標回転数Ne*に向けて変化させると、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に到達するタイミングtp2と制御用トルクTrc*が要求トルクTr*に到達するタイミングtp1とがずれてしまう。前回Neに変化レートdNeを加えた値を制御用回転数Nec*に設定して、制御用回転数Nec*を目標回転数Ne*へ向けて変化レートdNeで変化する回転数として設定することにより、制御用回転数Nec*をタイミングtp1で目標回転数Ne*に到達する回転数として設定することができる。
続いて、設定した制御用回転数Nec*とプラネタリギヤのリングギヤ軸の回転数Nr(=Nm2)とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(2)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(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS210)。ここで、式(2)は、プラネタリギヤ30の回転要素に対する力学的な関係式である。また、式(3)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(3)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/ρ (2)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
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、制御用トルクTrc*とトルク指令Tm1*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を式(4)により計算する(ステップS210)。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36(プラネタリギヤのとしてのリングギヤ軸)に出力する制御用トルクTrc*を、要求トルクTr*に向けて変化レートdTrで変化するトルクとして設定することができる。
Tm2*=Trc*+Tm1*/ρ (4)
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、燃料カット指令をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。燃料カット指令を受信したエンジンECU24は、エンジン22における燃料供給が停止されるようにエンジン22における燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。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。こうした制御により、ガード後トルクレートdTrで要求トルクTr*に向けて変化するトルクを駆動軸36に作用させたときに、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるタイミングtpで、エンジン22の回転数Neを目標回転数Ne*とすることができるから、ドライバビリティの向上を図ることができる。
ステップS150で変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えているときには、要求トルクTr*の時間変化率としてトルク変化レートdTrcを設定する(ステップS180)。トルク変化レートdTrcは、要求トルクTr*と前回Trc*と目標回転数Ne*と回転数Neと上限レートdNmaxを用いて次式(5)により、エンジン22の回転数Neを上限レートdNmaxで目標回転数Ne*に向けて変化させたときに、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるタイミングtp3で、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるように設定する。
dTrc=(Tr*-前回Trc*)/(Ne*-Ne)・dNmax (5)
こうしてトルク変化レートdTrcを設定すると、前回Trc*にトルク変化レートdTrcを加えた値を制御用トルクTrc*に設定し(ステップS190)、前回Nec*に上限レートdNmaxを加えた値を制御用回転数Nec*に設定する(ステップS200)。
図6は、変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えているときの制御用トルクTrc*および制御用回転数Nec*の時間変化の一例を示す説明図である。図中、実線は、実施例の制御用トルクTrc*,制御用回転数Ne*を示している。一点鎖線は、駆動軸36に作用するトルクをガード後トルクレートdTrで要求トルクTr*に向けて変化させたときの比較例の制御用トルクTrc*と、エンジン22の回転数Neを変化レートdNeで目標回転数Ne*に向けて変化させたときの比較例の制御用回転数Nec*と、の一例を示している。図示するように、エンジン22の回転数Neを変化レートdNeで目標回転数Ne*に向けて変化させると、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に到達するタイミングと制御用トルクTrc*が要求トルクTr*に到達するタイミングtp1とが一致するが、エンジン22の回転数Neの変化レートは変化レートdNeであるから、上限レートdNmaxを超えてしまう。そのため、前回Neに上限レートdNmaxを加えた値を制御用回転数Nec*に設定して、制御用回転数Nec*を目標回転数Ne*へ向けて変化レートdNmaxで変化する回転数として設定することにより、駆動軸36に作用するトルクの変化レートが上限レートdNmaxを超えることが抑制できる。このとき、トルク変化レートdTrcを、エンジン22の回転数Neを上限レートdNmaxで目標回転数Ne*に向けて変化させたときに、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるタイミングtp3で、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるように設定することにより、駆動軸36に作用するトルクをタイミングtp3で要求トルクTr*に到達するトルクとして設定することができる。
こうして制御用トルクTrc*と制御用回転数Nec*を設定すると、設定した制御用回転数Nec*と駆動軸36の回転数Nr(=Nm2)とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてモータ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とを用いてモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS210)。このようにモータMG1のトルク指令Tm1*を設定することにより、制御用回転数Nec*を目標回転数Ne*に向けて上限レートdNmaxで変化させるトルクとしてトルク指令Tm1*を設定することができる。
そして、制御用トルクTrc*とトルク指令Tm1*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を計算する(ステップS210)。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36(プラネタリギヤのとしてのリングギヤ軸)に出力する制御用トルクTrc*を、要求トルクTr*に向けてトルク変化レートdTrcで変化させるトルクとしてトルク指令Tm2*を設定することができる。
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、燃料カット指令をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。燃料カット指令を受信したエンジンECU24は、エンジン22における燃料供給が停止されるようにエンジン22における燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。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。こうした制御により、エンジン22の回転数Neを上限レートdNmaxで目標回転数Ne*に向けて変化させたときに、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*になるタイミングtp3で駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*とすることができる。これにより、ドライバビリティの向上を図ることができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、Sポジションでアクセルペダル83がオフされているときには、基本トルクレートdTbを上下限トルクレートdTmax,dTminでガードした後のガード後トルクレートdTrを設定し、ガード後トルクレートdTrで要求トルクTr*に向けて変化するトルクを駆動軸36に作用させたときに駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるタイミングtp1で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにエンジン22の回転数Neの変化レートdNeを設定する。変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えていないときには、エンジン22の回転数Neが変化レートdNeで目標回転数Ne*に向けて変化し、且つ、ガード後トルクレートdTrで要求トルクTr*に向けて変化するトルクが駆動軸36に作用するように、エンジン22とモータMG1,MG2を制御する。変化レートdNeが上限レートdNmaxを超えているときには、上限レートdNmaxで目標回転数Ne*に向けてエンジン22の回転数Neを変化させたときにエンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるタイミングtp3で、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*となるように要求トルクTr*のトルク変化レートdTrcを設定する。そして、エンジン22の回転数Neが上限レートdTmaxで目標回転数Ne*に向けて変化し、且つ、トルク変化レートdTrcで要求トルクTr*に向けて変化するトルクが駆動軸36に作用するように、エンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。これにより、駆動軸36に作用するトルクが要求トルクTr*に到達するタイミングでエンジン22の回転数Neを目標回転数Ne*に到達させることができるから、ドライバビリティの向上を図ることができる。
実施例のハイブリッド自動車20では、Sポジションでアクセルペダル83がオフされているときに、図2に例示した制御ルーチンを実行している。しかし、アクセルペダル83がオフされている場合において駆動軸36に作用する制動トルクを変更するシフト操作がなされているときに図2に例示した制御ルーチンを実行すればよいから、Bポジションでアクセルペダル83がオフされているときに、図2に例示した制御ルーチンを実行してもよい。
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「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当する。
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、ハイブリッド車両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、23 クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU52)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、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、MG1,MG2 モータ。
Claims (1)
- エンジンと、
第1モータと、
3つの回転要素に前記第1モータ,前記エンジン,駆動輪に連結された駆動軸が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第2モータと、
アクセルオフ時に前記駆動軸に作用する制動トルクを変更する所定シフト操作がなされたときには、前記エンジンの回転数が車速と前記所定シフト操作に基づくシフトポジションとに応じた目標回転数となり、且つ、前記シフト操作に基づくシフトポジションに応じた要求トルクが車両に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
アクセルオフ時に前記所定シフト操作がなされた場合において、
予め定められた基本トルクレートを走行状態に基づく上下限トルクレートでガードした後のガード後トルクレートを設定し、
前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクを前記駆動軸に作用させたときに前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるタイミングで、前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるように前記エンジンの回転数の変化レートを設定し、
前記変化レートが上限レートを超えていないときには、前記エンジンの回転数が前記変化レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記ガード後トルクレートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御し、
前記変化レートが上限レートを超えているときには、前記上限レートで前記目標回転数に向けて前記エンジンの回転数を変化させたときに前記エンジンの回転数が前記目標回転数となるタイミングで、前記駆動軸に作用するトルクが前記要求トルクとなるように前記要求トルクのトルク変化レートを設定し、前記エンジンの回転数が前記上限レートで前記目標回転数に向けて変化し、且つ、前記トルク変化レートで前記要求トルクに向けて変化するトルクが前記駆動軸に作用するように、前記エンジンと前記第1,第2モータとを制御する、
ハイブリッド車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018017314A JP2019131137A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | ハイブリッド車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018017314A JP2019131137A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | ハイブリッド車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019131137A true JP2019131137A (ja) | 2019-08-08 |
Family
ID=67547118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018017314A Pending JP2019131137A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | ハイブリッド車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019131137A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110667565A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-10 | 重庆大学 | 一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法 |
US20210061252A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
-
2018
- 2018-02-02 JP JP2018017314A patent/JP2019131137A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210061252A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
US11577715B2 (en) * | 2019-08-29 | 2023-02-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
CN110667565A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-10 | 重庆大学 | 一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法 |
CN110667565B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-01-19 | 重庆大学 | 一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6468223B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6260595B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP5742568B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6399039B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6390667B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6399038B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP5737194B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6075355B2 (ja) | 自動車 | |
JP6458768B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2019156007A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP6458770B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2016088380A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6458769B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6958329B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP2019131137A (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP6331981B2 (ja) | 自動車 | |
JP6036546B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2017206110A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2017178013A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2014201105A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP2018007457A (ja) | 自動車 | |
JP2018007442A (ja) | 電気自動車 | |
JP6350395B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP6575364B2 (ja) | 自動車 | |
JP2016222092A (ja) | ハイブリッド自動車 |