JP2021154774A - Hybrid vehicular control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
ハイブリッド車両では、フューエルカットを実行しているときに、スロットルバルブを開いた状態にする場合がある。特許文献1には、スロットルバルブを開いた状態でフューエルカットを行っている状態から燃焼運転を再開させる際に、燃焼運転の再開を遅延させるハイブリッド車両の制御装置が開示されている。こうした制御装置では、燃焼運転への移行を遅延させている間にスロットルバルブを閉じ、燃焼運転を再開させるのに相応しい水準まで吸入空気量が減少するのを待ってから燃焼運転を再開させる。
In hybrid vehicles, the throttle valve may be left open while performing a fuel cut.
なお、この制御装置では、アクセル開度の変化量が大きいなど、即時の加速が要求されていることを示す強制復帰条件が成立した場合には、燃焼運転の再開を遅延させずに、直ちに燃焼運転を再開させるようにしている。 In this control device, when a forced return condition indicating that immediate acceleration is required, such as a large change in accelerator opening, is satisfied, combustion is performed immediately without delaying the restart of combustion operation. I try to restart the operation.
ところで、フューエルカット中にスロットルバルブを開弁させてモータリングを実行している状態から燃焼運転を直ちに再開させた場合には、吸入空気量が充分に減少していないため、燃焼運転の再開に伴って発生するトルクはとても大きくなる。この場合、直ちに加速できるものの、突然大きな駆動力が発生するため、乗員に振動や衝撃が伝わり、快適性を損なうおそれがある。すなわち、フューエルカット中にスロットルバルブを開弁させてモータリングを実行している状態から燃焼運転を再開させる際における加速要求に対する応答性の実現と快適性の確保との両立を図るには更なる改善の余地がある。 By the way, when the combustion operation is immediately restarted from the state where the throttle valve is opened and the motoring is being executed during the fuel cut, the intake air amount is not sufficiently reduced, so that the combustion operation is restarted. The torque generated with it becomes very large. In this case, although the vehicle can be accelerated immediately, a large driving force is suddenly generated, so that vibration or impact is transmitted to the occupant, which may impair comfort. In other words, it is further necessary to achieve both responsiveness to acceleration demands and ensuring comfort when the throttle valve is opened during fuel cut and the combustion operation is restarted from the state where motoring is being executed. There is room for improvement.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御装置は、駆動輪と連動するリングギアと前記リングギアの中心で自転するサンギアと前記サンギア及び前記リングギアの間に介在して前記サンギアの周囲を公転するピニオンギアと前記ピニオンギアの公転によって回転するプラネタリキャリアとを有する動力分配統合機構と、出力軸が前記プラネタリキャリアに連結されたエンジンと、前記サンギアと連動する第1モータジェネレータと、前記リングギアと連動する第2モータジェネレータと、前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータに接続されたバッテリと、前記バッテリの電圧と前記バッテリの温度と前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータの稼働による電力の収支とに基づいて前記バッテリの蓄電率及び入力上限値及び出力上限値を算出するバッテリ制御装置と、を備えるハイブリッド車両に適用される。この制御装置は、前記バッテリの入出力が前記入力上限値及び出力上限値を超えない範囲で前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータを制御することにより、要求駆動力に基づいて設定される目標エンジン回転数にエンジン回転数を近づけるように前記エンジン及び前記第1モータジェネレータを制御するとともに前記動力分配統合機構の前記リングギアから前記駆動輪に伝達される動力によって前記要求駆動力が実現されるように前記第2モータジェネレータを制御する。そして、この制御装置は、エンジン回転数の増大を制限して前記エンジンのトルクを前記駆動輪に作用させる回転上昇抑制処理と、前記エンジンがスロットルバルブを開弁させてフューエルカットを実行しているときに燃焼運転を再開させる条件が成立した際に、燃焼運転への移行を留保する遅延処理と、を実行する。また、この制御装置は、前記エンジンがスロットルバルブを開弁させてフューエルカットを実行しているときに加速を要求する操作がなされたことにより燃焼運転を再開させる条件が成立した際には、前記出力上限値が大きいときほど、前記遅延処理において燃焼運転への移行を留保する期間を長くし、且つ前記回転上昇抑制処理においてエンジン回転数の増大を制限する度合いを小さくする。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
A control device for a hybrid vehicle for solving the above problems is interposed between a ring gear interlocking with a drive wheel, a sun gear that rotates at the center of the ring gear, the sun gear, and the ring gear, and revolves around the sun gear. A power distribution integrated mechanism having a pinion gear and a planetary carrier that rotates by the revolution of the pinion gear, an engine whose output shaft is connected to the planetary carrier, a first motor generator interlocking with the sun gear, and a ring gear. The second motor generator interlocking with the above, the first motor generator, the battery connected to the second motor generator, the voltage of the battery, the temperature of the battery, and the operation of the first motor generator and the second motor generator. It is applied to a hybrid vehicle including a battery control device that calculates a storage rate, an input upper limit value, and an output upper limit value of the battery based on the power balance according to the above. This control device is set based on the required driving force by controlling the first motor generator and the second motor generator within a range in which the input / output of the battery does not exceed the input upper limit value and the output upper limit value. The required driving force is realized by the power transmitted from the ring gear of the power distribution integration mechanism to the drive wheels while controlling the engine and the first motor generator so that the engine speed approaches the target engine speed. The second motor generator is controlled so as to. Then, this control device executes a rotation increase suppressing process in which the increase in the engine rotation speed is limited and the torque of the engine is applied to the drive wheels, and the engine opens the throttle valve to perform fuel cut. Occasionally, when the condition for restarting the combustion operation is satisfied, the delay process for reserving the transition to the combustion operation is executed. Further, when the condition for restarting the combustion operation is satisfied by the operation requesting acceleration when the engine opens the throttle valve and executes the fuel cut, the control device is described as described above. The larger the output upper limit value, the longer the period for which the transition to the combustion operation is reserved in the delay processing, and the smaller the degree of limiting the increase in the engine rotation speed in the rotation increase suppression processing.
上記のように動力分配統合機構を介して第1モータジェネレータと第2モータジェネレータとエンジンの出力軸とが接続されているハイブリッド車両では、燃焼運転を再開させるときに第1モータジェネレータによってエンジン回転数が急に引き上げられてしまうと、燃焼運転の再開によって発生したトルクが駆動輪に作用し難くなる。そのため、エンジンのトルクを駆動輪に作用させるために、回転上昇抑制処理を実行する。回転上昇抑制処理を実行すると、燃焼運転の再開直後からエンジンのトルクを効率的に駆動輪に伝達できるようになるものの、エンジン回転数の上昇が制限されるため、要求駆動力を実現するために理想的な運転状態に到達するまでに要する時間が回転上昇抑制処理を実行しない場合よりも長くなってしまう。 In a hybrid vehicle in which the first motor generator, the second motor generator, and the output shaft of the engine are connected via the power distribution integration mechanism as described above, the engine speed is increased by the first motor generator when the combustion operation is restarted. If is suddenly pulled up, it becomes difficult for the torque generated by restarting the combustion operation to act on the drive wheels. Therefore, in order to apply the torque of the engine to the drive wheels, the rotation increase suppressing process is executed. When the rotation increase suppression process is executed, the engine torque can be efficiently transmitted to the drive wheels immediately after the combustion operation is restarted, but the increase in the engine speed is limited, so in order to realize the required driving force. The time required to reach the ideal operating state will be longer than when the rotation speed increase suppression process is not executed.
出力上限値が大きければ、加速を要求する操作がなされたときに即座にエンジンのトルクを発生させなくても第2モータジェネレータのトルクにより要求駆動力を実現することができる。 If the output upper limit value is large, the required driving force can be realized by the torque of the second motor generator without immediately generating the torque of the engine when the operation requiring acceleration is performed.
上記構成によれば、出力上限値が大きいときほど、遅延処理によって燃焼運転の再開を留保する時間が長くなる。そのため、燃焼運転を再開させる条件が成立してからスロットルバルブを閉弁させ、充分に吸入空気量が減るのを待ってから燃焼運転を再開させることができる。したがって、突然大きな駆動力が発生することを抑制するとともに、第2モータジェネレータのトルクを用いて要求駆動力を実現することができる。 According to the above configuration, the larger the output upper limit value, the longer the time for reserving the restart of the combustion operation due to the delay processing. Therefore, the throttle valve can be closed after the condition for restarting the combustion operation is satisfied, and the combustion operation can be restarted after waiting for the intake air amount to be sufficiently reduced. Therefore, it is possible to suppress the sudden generation of a large driving force and to realize the required driving force by using the torque of the second motor generator.
なお、遅延処理が実行されており、エンジンのトルクの発生が留保されていて且つ第2モータジェネレータによって要求駆動力を実現することができるときには、エンジンのトルクを駆動輪に作用しやすくするために回転数上昇抑制処理を実行する必要はない。 When the delay process is executed, the generation of engine torque is reserved, and the required driving force can be realized by the second motor generator, in order to make it easier for the engine torque to act on the drive wheels. It is not necessary to execute the rotation speed increase suppressing process.
その点、上記構成では、出力上限値が大きく遅延処理が長くなるときほど、エンジン回転数の増大の抑制度合いを小さくしているため、必要以上にエンジン回転数の上昇を抑制しなくて済む。すなわち、燃焼運転を再開したときにエンジン回転数の上昇が遅れていて、理想的な運転状態から乖離してしまうことも抑制できる。 In that respect, in the above configuration, the larger the output upper limit value and the longer the delay processing, the smaller the degree of suppression of the increase in the engine speed is reduced, so that it is not necessary to suppress the increase in the engine speed more than necessary. That is, it is possible to prevent the engine speed from being delayed from the ideal operating state when the combustion operation is restarted.
要するに、上記構成によれば、フューエルカット中にスロットルバルブを開弁させてモータリングを実行している状態から燃焼運転を再開させる際における加速要求に対する応答性の実現と快適性の確保との両立を図ることができる。 In short, according to the above configuration, both realization of responsiveness to acceleration demand and ensuring comfort when restarting combustion operation from a state where the throttle valve is opened during fuel cut and motoring is executed are compatible. Can be planned.
以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態について、図1〜図12を参照して説明する。
図1に、ハイブリッド車両500(以下、単に車両500と記載する)の概略構成を示す。この図1に示すように、車両500は、エンジン10と、エンジン10の出力軸であるクランク軸14が接続された動力分配統合機構40と、動力分配統合機構40に接続されている第1モータジェネレータ71とを備えている。動力分配統合機構40には、リダクションギア50を介して第2モータジェネレータ72が連結されるとともに、減速機構60及びディファレンシャル61を介して駆動輪62が連結されている。
Hereinafter, an embodiment of the control device for the hybrid vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a hybrid vehicle 500 (hereinafter, simply referred to as a vehicle 500). As shown in FIG. 1, the
動力分配統合機構40は遊星歯車機構であって、外歯歯車のサンギア41と、内歯歯車のリングギア42とを有している。サンギア41とリングギア42との間には、サンギア41及びリングギア42の双方と噛み合う複数のピニオンギア43が配置されている。各ピニオンギア43は自転可能且つサンギア41の周りを公転可能な状態でプラネタリキャリア44に支持されている。サンギア41には、第1モータジェネレータ71が連結されている。すなわち、第1モータジェネレータ71は、サンギア41と連動するようになっている。プラネタリキャリア44には、クランク軸14が連結されている。リングギア42にはリングギア軸45が接続されており、このリングギア軸45には、リダクションギア50及び減速機構60の双方が連結されている。
The power distribution integrated
リダクションギア50は遊星歯車機構であって、第2モータジェネレータ72が連結された外歯歯車のサンギア51と、内歯歯車のリングギア52とを有している。そして、リングギア52にはリングギア軸45が接続されている。また、サンギア51とリングギア52との間には、サンギア51及びリングギア52の双方と噛み合う複数のピニオンギア53が配置されている。各ピニオンギア53は、自転可能な一方で、サンギア51の周りを公転不可能な状態で支持されている。したがって、リダクションギア50を介してリングギア42と連結されている第2モータジェネレータ72は、リングギア42と連動するようになっている。
The
第1モータジェネレータ71は、第1インバータ75を介してバッテリ77と電力の授受を行う。第2モータジェネレータ72は、第2インバータ76を介してバッテリ77と電力の授受を行う。
The
エンジン10からのトルクが動力分配統合機構40のプラネタリキャリア44に入力される場合には、当該トルクがサンギア41側とリングギア42側とに分配される。サンギア41側に分配されたトルクによって第1モータジェネレータ71が回転すると、第1モータジェネレータ71を発電機として機能させることができる。
When the torque from the
一方、第1モータジェネレータ71を電動機として機能させた場合には、第1モータジェネレータ71からのトルクがサンギア41に入力される。サンギア41に入力された第1モータジェネレータ71のトルクは、プラネタリキャリア44側とリングギア42側とに分配される。そして、第1モータジェネレータ71からのトルクがプラネタリキャリア44を介してクランク軸14に入力されることにより、クランク軸14は回転する。ここでは、このように第1モータジェネレータ71を電動機として機能させることによりクランク軸14を回転させることを「モータリング」という。
On the other hand, when the
リングギア42側に分配されたエンジン10のトルクや、第1モータジェネレータ71のトルクは、リングギア軸45、減速機構60及びディファレンシャル61を介して駆動輪62に入力される。
The torque of the
また、車両500が減速する際には第2モータジェネレータ72を発電機として機能させることにより、第2モータジェネレータ72の発電量に応じた回生制動力が車両500に発生する。一方、第2モータジェネレータ72を電動機として機能させた場合には、第2モータジェネレータ72の出力トルクが、リダクションギア50、リングギア軸45、減速機構60及びディファレンシャル61を介して駆動輪62に入力される。
Further, when the
エンジン10は、複数の気筒11を有しており、各気筒11内ではピストンが往復動するようになっている。各ピストンは、コネクティングロッドを介してクランク軸14に連結されている。
The
エンジン10の吸気通路15には、同吸気通路15を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブ16が設けられている。また、エンジン10には、吸気ポート15aに燃料を噴射する燃料噴射弁17と、燃料と吸気との混合気を火花放電により点火する点火装置19とが気筒別に設けられている。混合気の燃焼によって各気筒11内で生じた排気は排気通路21に排出される。排気通路21には、三元触媒22が設けられている。排気通路21における三元触媒22よりも下流側には、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ23が設けられている。また、排気通路21におけるフィルタ23よりも下流側には下流触媒24が設けられている。なお、下流触媒24は三元触媒22と同様の触媒である。
The
エンジン10は、エンジンECU100によって制御される。エンジンECU100は、CPU100a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、CPU100aの他にプログラムが記憶されているROM100bと、データを一時的に記憶するRAM100cを備えている。エンジンECU100には、吸入空気量GAを検出するエアフロメータ81、エンジン10の冷却水の温度である冷却水温THWを検出する水温センサ82、クランク軸14の回転角を検出するクランク角センサ85が接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。また、エンジンECU100には、三元触媒22よりも上流の排気通路21に設けられており排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第1空燃比センサ83や、三元触媒22とフィルタ23との間の排気通路21に設けられており排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第2空燃比センサ84も接続されている。そして、エンジンECU100には、それら各センサからの出力信号も入力される。なお、第1空燃比センサ83から出力される信号によって三元触媒22よりも上流側の排気の空燃比である上流側空燃比Afuが検出される。また、第2空燃比センサ84から出力される信号によって三元触媒22よりも下流側の排気の空燃比である下流側空燃比Afdが検出される。そして、エンジンECU100には、三元触媒22とフィルタ23との間の排気通路21に設けられて三元触媒22を通過した後の排気の温度である触媒出ガス温度THeを検出する温度センサ89も接続されている。
The
エンジンECU100は、クランク角センサ85の出力信号Scrに基づいてエンジン回転数Neを演算する。また、エンジンECU100は、吸入空気量GAやエンジン回転数Neなどの各種機関運転状態及び上記触媒出ガス温度THeに基づいて三元触媒22の温度である触媒温度Tscやフィルタ23の温度であるフィルタ温度Tfを算出する。また、エンジンECU100は、フィルタ23における粒子状物質の堆積量であるPM堆積量Psを、エンジン回転数Ne、吸入空気量GA、及びフィルタ温度Tf等に基づいて算出する。
The
車両500には、上記のようにエンジン10の各種制御を実行するエンジンECU100の他に、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72の各種制御を実行するモータECU300と、それらエンジンECU100及びモータECU300を統括的に制御するハイブリッドECU200とが搭載されている。ハイブリッドECU200が、ハイブリッド車両の制御装置である。
In addition to the
ハイブリッドECU200は、CPU200a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、CPU200aの他にプログラムが記憶されているROM200bと、データを一時的に記憶するRAM200cと、を備えている。ハイブリッドECU200には、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセル開度Accを検出するアクセルポジションセンサ86や、ブレーキペダルの踏み込み量であるブレーキポジションBpを検出するブレーキポジションセンサ80が接続されている。また、ハイブリッドECU200には、車両500の走行速度である車速SPを検出する車速センサ87や、パワースイッチ88が接続されている。そして、ハイブリッドECU200には、これらセンサやスイッチからの出力信号が入力される。なお、パワースイッチ88は、車両500のシステム起動用スイッチであり、このパワースイッチ88がオン操作されることにより車両500は走行可能な状態になる。
The
また、車両500には、バッテリ77の状態を監視するバッテリECU400が搭載されている。バッテリECU400はバッテリ77に接続されている。このバッテリECU400は、バッテリ77の電流IB、電圧VB、及び温度TBを監視している。そして、バッテリECU400は、それら電流IB、電圧VB、及び温度TBに基づき、バッテリ77の蓄電率SOCと、入力上限値Winと、出力上限値Woutとを算出する。
Further, the
具体的には、バッテリECU400は、電流IBの積算値に基づいて蓄電率SOCを演算する。また、演算した蓄電率SOCと温度TBに基づいて、バッテリ77に充電してもよい最大許容電力である入力上限値Winを演算するとともに、バッテリ77から放電してもよい最大許容電力である出力上限値Woutを演算する。なお、入力上限値Winは「0」又は負の値で表現され、絶対値が大きいほどバッテリ77に対して大きな電力を充電することが許容されることになる。また、出力上限値Woutは「0」又は正の値で表現され、絶対値が大きいほどバッテリ77から大きな電力を出力することが許容されることになる。
Specifically, the
車両500では、一方のモータジェネレータで発電した電力を他方のモータジェネレ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77はいずれかのモータジェネレータから生じた電力が他方のモータジェネレータで消費する電力に対して過不足することより充放電される。なお、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72による電力の収支のバランスが取れている場合には、バッテリ77は充放電されない。
In the
モータECU300は、第1インバータ75及び第2インバータ76に接続されている。このモータECU300は、バッテリ77から第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72に供給する電力量や、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72からバッテリ77に供給する電力量(つまり充電量)を制御する。
The
エンジンECU100及びモータECU300及びバッテリECU400は、ハイブリッドECU200と通信可能に接続されている。ハイブリッドECU200には、バッテリECU400からバッテリ77の蓄電率SOCや入力上限値Winや出力上限値Woutが入力される。また、エンジンECU100はハイブリッドECU200からの制御信号によりエンジン10を制御するとともに各種センサの信号やエンジン10の運転状態を示すデータをハイブリッドECU200に送信する。
The
ハイブリッドECU200は、アクセル開度Accと車速SPとに基づいて車両500に要求されている要求駆動力を算出する。そして、蓄電率SOCに基づいて発電のために必要なパワーを考慮したトータルパワーを算出する。そして、ハイブリッドECU200は、トータルパワーに基づき、要求エンジンパワーPe*を算出する。そして、ハイブリッドECU200は、要求駆動力を実現しつつ、充電要求パワーを実現するようにエンジン10と第1モータジェネレータ71と第2モータジェネレータ72を制御する。
The
なお、エンジン10では、クランク軸14が回転しているときに、気筒11内での混合気の燃焼が停止されることがある。このようにクランク軸14が回転しているときに気筒11内での混合気の燃焼が停止される期間のことを、以下では「燃焼停止期間」という。また、気筒11内での混合気の燃焼が停止される燃焼停止期間に対して、気筒11内での混合気の燃焼を停止させずに、気筒11内で混合気を燃焼させる期間を、以下では「燃焼運転期間」という。
In the
燃焼停止期間では、気筒11内の各ピストンがクランク軸14の回転に同期して往復移動する。そのため、吸気通路15を介して気筒11内に導入された空気は、燃焼に供されることなく、排気通路21に排出される。
During the combustion stop period, each piston in the
上述した燃焼停止期間には、各燃料噴射弁17の燃料噴射を停止するフューエルカットの他に、各燃料噴射弁17から燃料を噴射させて当該燃料を燃焼させずに各気筒11内から排出して三元触媒22に導入する燃料導入処理が実行されることがある。
During the above-mentioned combustion stop period, in addition to the fuel cut that stops the fuel injection of each
燃料導入処理が実行されると、各燃料噴射弁17から噴射された燃料が空気と共に排気通路21を流れることによって当該燃料が三元触媒22に導入される。このとき、三元触媒22の温度が活性化温度以上であって、且つ燃料を燃焼させるのに十分な量の酸素が三元触媒22に存在する場合には、三元触媒22で燃料が燃焼する。三元触媒22で燃料が燃焼すると、三元触媒22の温度が上昇して高温のガスがフィルタ23に流入するようになり、フィルタ23の温度が上昇する。そして、フィルタ23に酸素が供給されている状態で、フィルタ23の温度が粒子状物質の発火点温度以上になると、フィルタ23に捕集されている粒子状物質が燃焼して除去され、フィルタ23は再生される。
When the fuel introduction process is executed, the fuel injected from each
そこで、ハイブリッドECU200は、フィルタ23を再生するフィルタ再生処理の実行中には、フューエルカット中にスロットルバルブ16を開弁させた状態でモータリングを実行し、フューエルカット中であっても酸素をフィルタ23に供給し続けるようにしている。こうして酸素を供給し続けることにより、フューエルカット中も粒子状物質を燃焼させ続け、早期にフィルタ再生を完了させることができるようになる。
Therefore, the
次に、ハイブリッドECU200が実行する指令値算出ルーチンについて説明する。指令値算出ルーチンは、ハイブリッドECU200がエンジンECU100及びモータECU300に出力する指令値を算出するルーチンである。図2は、アクセルペダルが踏み込まれているとき、すなわちアクセルオン中に実行する指令値算出ルーチンを示している。
Next, the command value calculation routine executed by the
このルーチンは、アクセルペダルが踏み込まれているときに、ハイブリッドECU200によって繰り返し実行される。
ハイブリッドECU200は、このルーチンを開始すると、ステップS100の処理において、運転者の要求する要求駆動力を実現するために必要な要求トルクTr*を算出する。具体的には、ハイブリッドECU200は、ROM200bに記憶されている演算マップを参照してアクセル開度Accと車速SPに基づいて要求トルクTr*を算出する。なお、要求トルクTr*は要求駆動力を実現するためにリングギア軸45に出力すべきトルクである。
This routine is repeatedly executed by the
When this routine is started, the
図3に示すように、この演算マップには、アクセル開度Accと車速SPと要求トルクTr*との関係を示すデータが格納されている。この演算マップでは、アクセル開度Accが大きいほど、大きな要求トルクTr*が算出されるようになっている。また、この演算マップでは、車速SPが低いときには、車速SPが高いときよりも大きな要求トルクTr*が算出されるようになっている。 As shown in FIG. 3, the calculation map stores data showing the relationship between the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed SP, and the required torque Tr *. In this calculation map, the larger the accelerator opening degree Acc, the larger the required torque Tr * is calculated. Further, in this calculation map, when the vehicle speed SP is low, a larger required torque Tr * is calculated than when the vehicle speed SP is high.
ステップS100の処理を通じて要求トルクTr*を算出すると、ハイブリッドECU200は、処理をステップS110へと進める。ステップS110では、ハイブリッドECU200は、要求トルクTr*を実現しつつ、充電要求パワーを実現できるように要求エンジンパワーPe*を算出する。具体的には、要求トルクTr*を実現するために必要なエンジンパワーである走行要求パワーと充電要求パワーとを加算した値を要求エンジンパワーPe*として算出する。
When the required torque Tr * is calculated through the process of step S100, the
こうして要求エンジンパワーPe*を算出すると、ハイブリッドECU200は処理をステップS120へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS120の処理において、目標エンジン回転数Ne*と目標エンジントルクTe*を算出する。具体的には、ハイブリッドECU200は、ROM200bに記憶されている演算マップを参照して要求エンジンパワーPe*に基づいて目標エンジン回転数Ne*と目標エンジントルクTe*を算出する。
When the required engine power Pe * is calculated in this way, the
図4に示すように、この演算マップには、エンジン10の最適燃費動作ラインが設定されている。最適燃費動作ラインはエンジン10を効率よく動作させるためのエンジン回転数NeとエンジントルクTeとの関係を示している。また、図4には、等しいエンジンパワーPeを実現するエンジン回転数NeとエンジントルクTeの関係を示す等パワーラインが二点鎖線で示されている。ステップS120の処理では、ハイブリッドECU200は、要求エンジンパワーPe*を実現するエンジン回転数NeとエンジントルクTeとの関係を示す等パワーラインと最適燃費動作ラインとの交点Aにおけるエンジン回転数NeとエンジントルクTeを、目標エンジン回転数Ne*及び目標エンジントルクTe*とする。
As shown in FIG. 4, the optimum fuel consumption operation line of the
こうして目標エンジン回転数Ne*及び目標エンジントルクTe*を算出すると、ハイブリッドECU200は処理をステップS130へと進める。ステップS130の処理では、ハイブリッドECU200は、現在のエンジン回転数Neから目標エンジン回転数Ne*を引いた差が「0」以上であるか否かを判定する。
When the target engine speed Ne * and the target engine torque Te * are calculated in this way, the
ステップS130の処理において、現在のエンジン回転数Neから目標エンジン回転数Ne*を引いた差が「0」以上であると判定した場合(ステップS130:YES)には、ハイブリッドECU200は、処理をステップS140へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS140の処理において、エンジン回転数Neから通常時上限値Nrt1を引いた差と目標エンジン回転数Ne*とのうち大きい方の値を制御用回転数N*として算出する。
In the process of step S130, when it is determined that the difference obtained by subtracting the target engine speed Ne * from the current engine speed Ne is "0" or more (step S130: YES), the
一方で、ステップS130の処理において、現在のエンジン回転数Neから目標エンジン回転数Ne*を引いた差が「0」未満であると判定した場合(ステップS130:NO)には、ハイブリッドECU200は、処理をステップS150へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS150の処理において、エンジン回転数Neに通常時上限値Nrt1を加えた和と目標エンジン回転数Ne*とのうち小さい方の値を制御用回転数N*として算出する。
On the other hand, in the process of step S130, when it is determined that the difference obtained by subtracting the target engine speed Ne * from the current engine speed Ne is less than "0" (step S130: NO), the
なお、このステップS130〜ステップS150の処理は、エンジン回転数Neを目標エンジン回転数Ne*に向けて通常時上限値Nrt1の範囲内で変化させたものを制御用回転数N*として算出する処理である。ここで、通常時上限値Nrt1は、このルーチンを1回実行する度に変化させることのできるエンジン回転数Neの変化量の上限値であり、エンジン10の特性やこのルーチンの実行周期などにより定めることができる。
In the processes of steps S130 to S150, the engine speed Ne is changed toward the target engine speed Ne * within the range of the normal upper limit value Nrt1 and calculated as the control speed N *. Is. Here, the normal upper limit value Nrt1 is an upper limit value of the amount of change in the engine speed Ne that can be changed each time this routine is executed, and is determined by the characteristics of the
こうして制御用回転数N*を算出すると、ハイブリッドECU200は、処理をステップS160へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS160の処理において第1モータジェネレータ71の回転数Nm1の目標値である目標モータ回転数Nm1*を算出する。
When the control rotation speed N * is calculated in this way, the
具体的には、制御用回転数N*と第2モータジェネレータ72の回転数Nm2と動力分配統合機構40のギア比ρとに基づく下記の式(1)に示す関係を満たす値を目標モータ回転数Nm1*として算出する。
Specifically, the target motor rotation is a value that satisfies the relationship shown in the following equation (1) based on the control rotation speed N *, the rotation speed Nm2 of the
次にハイブリッドECU200は、処理をステップS170へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS170の処理において下記の式(2)に示す関係を満たす値を第1モータジェネレータ71のトルク指令値Tm1*として算出する。
Next, the
続いて、ハイブリッドECU200は、処理をステップS180へと進める。ステップS180の処理ではハイブリッドECU200は、第2モータジェネレータ72で発生させるべきトルクの仮の値である仮トルク値Tm2tmpを算出する。具体的には、ハイブリッドECU200は、下記の式(3)に示す関係を満たす値を仮トルク値Tm2tmpとして算出する。
Subsequently, the
そして、ハイブリッドECU200は、次のステップS190の処理において、下記の式(4)を満たす値をトルク制限値Tm2minとして算出するとともに、下記の式(5)を満たす値をトルク制限値Tm2maxとして算出する。
Then, in the process of the next step S190, the
こうしてトルク制限値Tm2min,Tm2maxを算出すると、ハイブリッドECU200は、処理をステップS200へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS200の処理において第2モータジェネレータ72に出力するトルク指令値Tm2*を算出する。具体的には、下記の式(6)に示す関係を満たす値をトルク指令値Tm2*として算出する。
When the torque limit values Tm2min and Tm2max are calculated in this way, the
そして、最後にハイブリッドECU200は、ステップS210の処理において、トルク指令値Tm1*及びトルク指令値Tm2*をモータECU300に出力するとともに、目標エンジントルクTe*及び目標エンジン回転数Ne*をエンジンECU100に出力する。
Finally, in the process of step S210, the
こうしてトルク指令値Tm1*、トルク指令値Tm2*、目標エンジントルクTe*、目標エンジン回転数Ne*を指令値として出力すると、ハイブリッドECU200はこの一連のルーチンを一旦終了する。
When the torque command value Tm1 *, the torque command value Tm2 *, the target engine torque Te *, and the target engine speed Ne * are output as command values in this way, the
トルク指令値Tm1*,Tm2*を受信したモータECU300は、トルク指令値Tm1*と等しいトルクを発生させるように第1モータジェネレータ71を駆動するとともに、トルク指令値Tm2*と等しいトルクを発生させるように第2モータジェネレータ72を駆動する。
The
また、目標エンジントルクTe*及び目標エンジン回転数Ne*を受信したエンジンECU100は、目標エンジントルクTe*及び目標エンジン回転数Ne*を実現するようにエンジン10を制御する。
Further, the
次に、フューエルカット中、特にスロットルバルブ16を開弁させている状態でモータリングを行っている場合にハイブリッドECU200が実行する指令値算出ルーチンを図6を参照して説明する。なお、スロットルバルブ16を開弁させている状態でモータリングを実行するのは、例えば、フィルタ再生処理のためにフューエルカット中もフィルタ23に空気を送り込む場合である。
Next, a command value calculation routine executed by the
図6に示すように、ハイブリッドECU200は、このルーチンを開始すると、図2を参照して説明したステップS100の処理を実行する。すなわち、アクセル開度Accと車速SPに基づいて要求トルクTr*を算出する。次に、ハイブリッドECU200は、処理をステップS300へと進める。ステップS300では、ハイブリッドECU200は、目標エンジン回転数Ne*を設定する。ここでは、モータリング用の目標エンジン回転数Ne*として、予め決められた値、例えば「1000rpm」が目標エンジン回転数Ne*として設定される。
As shown in FIG. 6, when this routine is started, the
こうしてモータリング用の目標エンジン回転数Ne*を設定すると、ハイブリッドECU200は、図2を参照して説明したステップS130〜ステップS200と同様の処理を実行する。
When the target engine speed Ne * for motoring is set in this way, the
そして、ステップS130〜ステップS200の処理を通じて、第1モータジェネレータ71のトルク指令値Tm1*及び第2モータジェネレータ72のトルク指令値Tm2*を算出すると、ハイブリッドECU200は、処理をステップS310へと進める。
Then, when the torque command value Tm1 * of the
ステップS310の処理において、ハイブリッドECU200は、トルク指令値Tm1*及びトルク指令値Tm2*をモータECU300に出力するとともに、スロットルバルブ16を全開にするための全開指令値THmaxをエンジンECU100に出力する。
In the process of step S310, the
こうしてトルク指令値Tm1*、トルク指令値Tm2*、全開指令値THmaxを指令値として出力すると、ハイブリッドECU200はこの一連のルーチンを一旦終了する。
トルク指令値Tm1*,Tm2*を受信したモータECU300は、トルク指令値Tm1*と等しいトルクを発生させるように第1モータジェネレータ71を駆動するとともに、トルク指令値Tm2*と等しいトルクを発生させるように第2モータジェネレータ72を駆動する。また、全開指令値THmaxを受信したエンジンECU100はスロットルバルブ16を全開にする。こうしてスロットルバルブ16を開弁させた状態でモータリングが実行されるようになる。
When the torque command value Tm1 *, the torque command value Tm2 *, and the fully open command value THmax are output as command values in this way, the
The
次に、スロットルバルブ16を開弁させた状態でモータリングを行っていた状態から、フューエルカットの実行条件が非成立になり、燃焼運転の再開が要求されたときに実行する留保時間算出ルーチンを図7を参照して説明する。
Next, the reservation time calculation routine to be executed when the fuel cut execution condition is not satisfied and the restart of the combustion operation is requested from the state where the motoring is performed with the
スロットルバルブ16を開弁させた状態でモータリングを実行している状態から燃焼運転を再開させる場合には、燃焼運転への移行を留保する遅延処理を実行し、その間にスロットルバルブ16を閉じて吸入空気量が減少するのを待ってから燃焼運転を再開させることにより、急に大きな駆動力が発生することを抑制できる。この留保時間算出ルーチンは、遅延処理において燃焼運転への移行を留保する期間の長さである留保時間Txを算出するルーチンである。
When restarting the combustion operation from the state where the motoring is being executed with the
この留保時間算出ルーチンは、スロットルバルブ16を開弁させた状態でモータリングを行っていた状態から、フューエルカットの実行条件が非成立になり、燃焼運転の再開が要求されたときに、遅延処理の実行に先立ってハイブリッドECU200によって実行される。
This reservation time calculation routine performs delay processing when the fuel cut execution condition is not satisfied and the restart of the combustion operation is requested from the state where the motoring is performed with the
図7に示すように、ハイブリッドECU200は、このルーチンを開始すると、まずステップS400の処理においてフューエルカット条件が非成立になった契機が加速要求であるかを判定する。なお、ハイブリッドECU200は、アクセル開度Accが一定の開度以上である場合や、アクセル開度Accの変化速度が一定の変化速度以上である場合に、加速要求がなされたと判定する。このステップS400の処理では、ハイブリッドECU200は、このルーチンを開始する直前にアクセル開度Accの変化速度が一定の変化速度以上になっていた場合や、アクセル開度Accが一定の開度以上である場合にフューエルカット条件が非成立になった契機が加速要求であると判定する。
As shown in FIG. 7, when the
ハイブリッドECU200は、ステップS400の処理において、契機が加速要求であると判定した場合(ステップS400:YES)には、処理をステップS410へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS410の処理において、加速要求による燃焼運転の再開要求であることを示すフラグをRAM200cに記憶させ、フラグをセットする。
When the
次にハイブリッドECU200は、処理をステップS420へと進め、留保時間Txを算出する。具体的には、ハイブリッドECU200は、ROM200bに記憶されている演算マップを参照して出力上限値Woutに基づいて留保時間Txを算出する。
Next, the
図8に示すように、ステップS420の処理を通じて演算マップを参照して算出される留保時間Txは出力上限値Woutが大きいときほど長くなる。算出された留保時間は後述する遅延処理ルーチンにおいて用いられる留保時間Txとして設定される。 As shown in FIG. 8, the reservation time Tx calculated by referring to the calculation map through the process of step S420 becomes longer as the output upper limit value Wout is larger. The calculated reservation time is set as the reservation time Tx used in the delay processing routine described later.
一方で、ハイブリッドECU200は、ステップS400の処理において、契機が加速要求であると判定しなかった場合(ステップS400:NO)には、処理をステップS430へと進める。そして、ステップS430の処理では、ハイブリッドECU200は、留保時間Txを最大にする。すなわち、この場合には、ハイブリッドECU200は出力上限値Woutに基づく留保時間Txの算出は行わず、演算マップから導出し得る留保時間Txのうち最大の値と等しい値を、遅延処理ルーチンにおいて用いられる留保時間Txとして設定する。
On the other hand, if the
こうしてステップS420又はステップS430の処理を通じて遅延処理ルーチンにおいて用いられる留保時間Txを設定すると、ハイブリッドECU200は、処理をステップS440へと進める。ステップS440の処理においてハイブリッドECU200は、タイマーをスタートし、計時を開始する。ハイブリッドECU200は、こうして計時を開始すると、このルーチンを一旦終了させ、図9に示す遅延処理ルーチンを開始する。
When the reservation time Tx used in the delay processing routine is set through the processing of step S420 or step S430 in this way, the
この遅延処理ルーチンは、留保時間算出ルーチンの終了を契機にハイブリッドECU200によって実行される。この遅延処理ルーチンを開始すると、ハイブリッドECU200は、燃焼運転を再開させるまで、このルーチンを繰り返し実行する。
This delay processing routine is executed by the
図9に示すように、この遅延処理ルーチンを開始すると、ハイブリッドECU200は、まずステップS500の処理においてタイマーによる計時時間が留保時間算出ルーチンを通じて設定した留保時間Txよりも長いか否かを判定する。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS500において、計時時間が留保時間Tx以下であると判定した場合(ステップS500:NO)には、そのままこの遅延処理ルーチンを一旦終了する。
As shown in FIG. 9, when this delay processing routine is started, the
一方で、ハイブリッドECU200は、ステップS500において、計時時間が留保時間Txより長いと判定した場合(ステップS500:YES)には、処理をステップS510へと進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS510の処理においてタイマーによる計時を終了させる。次に、ハイブリッドECU200は、ステップS520へと処理を進め、ステップS520の処理においてRAM200cに記憶されているフラグを消去してリセットする。そして、最後に、ハイブリッドECU200は、ステップS530の処理において、エンジンECU100に燃料噴射を再開させて、エンジン10の燃焼運転を再開させる。
On the other hand, when the
こうして燃焼運転を再開させると、ハイブリッドECU200は、この遅延処理ルーチンを終了させる。なお、燃焼運転を再開させると、ハイブリッドECU200は、図2を参照して説明した指令値算出ルーチンを繰り返し実行してエンジン10と第1モータジェネレータ71と第2モータジェネレータ72を制御するようになる。
When the combustion operation is restarted in this way, the
次に、遅延処理実行中に実行する指令値算出ルーチンを、図10を参照して説明する。
このルーチンは、図9の遅延処理ルーチンを繰り返し実行し、燃焼運転への移行を留保しているときに、ハイブリッドECU200によって繰り返し実行される。
Next, the command value calculation routine executed during the execution of the delay processing will be described with reference to FIG.
This routine is repeatedly executed by the
図10に示すように、ハイブリッドECU200は、このルーチンを開始すると、図2を参照して説明したステップS100〜ステップS120までの処理と同様の処理を実行する。すなわち、ハイブリッドECU200は、要求トルクTr*を算出し(ステップS100)、要求エンジンパワーPe*を算出し(ステップS110)、目標エンジントルクTe*と目標エンジン回転数Ne*を算出する(ステップS120)。
As shown in FIG. 10, when this routine is started, the
続いて、ハイブリッドECU200は、ステップS600の処理において、フラグがセットされているか否かを判定する。ハイブリッドECU200は、RAM200cにフラグが記憶されている場合にはフラグがセットされていると判定し、RAM200cにフラグが記憶されていない場合にはフラグがセットされていないと判定する。
Subsequently, the
ステップS600の処理において、フラグがセットされていないと判定した場合(ステップS600:NO)には、ハイブリッドECU200は、処理を、図2を参照して説明したステップS150と同様の処理へと進める。すなわち、この場合には、ハイブリッドECU200は、エンジン回転数Neに通常時上限値Nrt1を加えた和と目標エンジン回転数Ne*とのうち小さい方の値を制御用回転数N*として算出する。
If it is determined in the process of step S600 that the flag is not set (step S600: NO), the
こうして制御用回転数N*を設定すると、ハイブリッドECU200は、図2を参照して説明したステップS160〜ステップS200と同様の処理を実行し、第1モータジェネレータ71のトルク指令値Tm1*及び第2モータジェネレータ72のトルク指令値Tm2*を算出する。
When the control rotation speed N * is set in this way, the
一方で、ステップS600の処理において、フラグがセットされていると判定した場合(ステップS600:YES)には、ハイブリッドECU200は、ステップS610へと処理を進める。そして、ハイブリッドECU200は、ステップS610の処理において抑制時上限値Nrt2を算出する。具体的には、ハイブリッドECU200は、ROM200bに記憶されている演算マップを参照して出力上限値Woutに基づいて抑制時上限値Nrt2の初期値を算出する。このとき参照する演算マップには、出力上限値Woutと抑制時上限値Nrt2との関係を示すデータが格納されている。
On the other hand, if it is determined in the process of step S600 that the flag is set (step S600: YES), the
図11に示すように、この演算マップを通じて算出される抑制時上限値Nrt2は、出力上限値Woutが大きいときほど大きな値になる。
次に、ハイブリッドECU200は、ステップS620の処理において、エンジン回転数Neに抑制時上限値Nrt2を加えた和と目標エンジン回転数Ne*とのうち小さい方の値を制御用回転数N*として算出する。
As shown in FIG. 11, the suppression upper limit value Nrt2 calculated through this calculation map becomes a larger value as the output upper limit value Wout is larger.
Next, in the process of step S620, the
こうして制御用回転数N*を設定した後は、ハイブリッドECU200は、図2を参照して説明したステップS160〜ステップS200と同様の処理を実行し、第1モータジェネレータ71のトルク指令値Tm1*及び第2モータジェネレータ72のトルク指令値Tm2*を算出する。
After setting the control rotation speed N * in this way, the
なお、ステップS610における抑制時上限値Nrt2の算出態様は、遅延処理が開始されてこのルーチンが開始されたときと、遅延処理が継続されている間にこのルーチンを繰り返し実行しているときとでは異なっている。 The calculation mode of the upper limit value Nrt2 at the time of suppression in step S610 is that when the delay processing is started and this routine is started, and when this routine is repeatedly executed while the delay processing is continued. It's different.
具体的には、図12に示すように、2回目以降のステップS610の処理では、計時時間が長くなるほど抑制時上限値Nrt2が小さくなるように、抑制時上限値Nrt2を更新する。例えば、2回目以降のステップS610の処理では、抑制時上限値Nrt2を一定量ずつ小さくする。 Specifically, as shown in FIG. 12, in the second and subsequent processes of step S610, the suppression time upper limit value Nrt2 is updated so that the suppression time upper limit value Nrt2 becomes smaller as the timekeeping time becomes longer. For example, in the second and subsequent processes of step S610, the upper limit value Nrt2 at the time of suppression is reduced by a certain amount.
また、抑制時上限値Nrt2の初期値は、通常時上限値Nrt1よりも小さい値である。具体的には、ステップS610を通じて算出される抑制時上限値Nrt2の初期値が、出力上限値Woutが最も大きい場合に通常時上限値Nrt1よりも僅かに小さい値となり、Woutが最も小さい場合に、通常時上限値Nrt1の1/10程度の大きさになるように演算マップは設定されている。 Further, the initial value of the upper limit value Nrt2 at the time of suppression is a value smaller than the upper limit value Nrt1 at the time of normal operation. Specifically, the initial value of the suppression upper limit value Nrt2 calculated through step S610 becomes a value slightly smaller than the normal upper limit value Nrt1 when the output upper limit value Wout is the largest, and when Wout is the smallest. The calculation map is set so as to be about 1/10 of the normal upper limit value Nrt1.
このため、フラグがセットされている場合(ステップS600:YES)、すなわち加速要求を契機に実行されている遅延処理の間に実行される指令値算出ルーチンでは、フラグがセットされていない場合(ステップS600:NO)と比較して制御用回転数N*の変化は小さく抑えられる。その結果、第1モータジェネレータ71の回転数の目標値である目標モータ回転数Nm1*の増大が抑制され、エンジン回転数Neの増大も抑制されることになる。
Therefore, when the flag is set (step S600: YES), that is, when the flag is not set in the command value calculation routine executed during the delay processing executed in response to the acceleration request (step). Compared with S600: NO), the change in the control rotation speed N * is suppressed to be small. As a result, the increase in the target motor rotation speed Nm1 *, which is the target value of the rotation speed of the
すなわち、フラグがセットされており加速要求を契機にして遅延処理が実行されているときに実行されるステップS610〜ステップS620の処理は、フラグがセットされておらず加速要求以外のきっかけで遅延処理が実行されているときと比較してエンジン回転数の制御上の目標値の増大を制限する回転上昇抑制処理に相当する。 That is, the processing of steps S610 to S620, which is executed when the flag is set and the delay processing is executed triggered by the acceleration request, is the delay processing triggered by a trigger other than the acceleration request because the flag is not set. Corresponds to the rotation increase suppression process that limits the increase in the control target value of the engine speed as compared with the time when is executed.
こうした回転上昇抑制処理を行うのは、車両500では、燃焼運転を再開させるときに図5に破線及び破線矢印で示すように第1モータジェネレータ71によってエンジン回転数Neが急に引き上げられてしまうと、燃焼運転の再開によって発生したエンジン10のトルクが駆動輪62に作用し難くなるためである。そこで、ハイブリッドECU200では、加速要求がなされているときには、エンジン10のトルクを駆動輪62に作用させるために、回転上昇抑制処理を実行する。回転上昇抑制処理を実行すると、燃焼運転を再開させるときに第1モータジェネレータ71によってエンジン回転数Neが急に引き上げられている状態になることを抑制し、燃焼運転の再開時点からエンジン10のトルクを効率的に駆動輪62に伝達できるようになる。
In the
ステップS200の処理を通じて、トルク指令値Tm2*を算出すると、ハイブリッドECU200は、次にステップS630の処理を実行する。ステップS630の処理では、ハイブリッドECU200は、トルク指令値Tm1*及びトルク指令値Tm2*をモータECU300に出力する。こうしてトルク指令値Tm1*、トルク指令値Tm2*を出力すると、ハイブリッドECU200はこの一連のルーチンを一旦終了する。
When the torque command value Tm2 * is calculated through the process of step S200, the
トルク指令値Tm1*,Tm2*を受信したモータECU300は、トルク指令値Tm1*と等しいトルクを発生させるように第1モータジェネレータ71を駆動するとともに、トルク指令値Tm2*と等しいトルクを発生させるように第2モータジェネレータ72を駆動する。これにより、エンジン10における燃焼運転への移行が留保された状態で、モータリングが行われ、エンジン回転数Neが制御用回転数N*に向かって増大する。
The
上述したように、計時時間が留保時間Txを超えた場合には、エンジン10の燃焼運転が再開される。そのときには、図2を参照して説明した指令値算出ルーチンが実行されるようになるため、この指令値算出ルーチンは実行されなくなる。
As described above, when the time counting time exceeds the reservation time Tx, the combustion operation of the
この実施形態のハイブリッドECU200による作用について説明する。
回転上昇抑制処理を実行すると、燃焼運転の再開直後からエンジン10のトルクを効率的に駆動輪62に伝達できるようになるものの、エンジン回転数Neの上昇が制限されるため、燃焼運転再開後に要求駆動力を実現するために理想的な運転状態に到達するまでに要する時間が回転上昇抑制処理を実行しない場合よりも長くなってしまう。
The operation of the
When the rotation increase suppression process is executed, the torque of the
出力上限値Woutが大きければ、加速を要求する操作がなされたときに即座にエンジン10のトルクを発生させなくても第2モータジェネレータ72のトルクにより要求駆動力を実現することができる。
If the output upper limit value Wout is large, the required driving force can be realized by the torque of the
ハイブリッドECU200では、加速要求を契機にしてフューエルカットの実行条件が成立しなくなった場合には、図7を参照して説明した留保時間算出処理を通じて出力上限値Woutが大きいときほど、留保時間Txを長くする。そのため、燃焼運転を再開させる条件が成立してからスロットルバルブ16を閉弁させ、充分に吸入空気量GAが減るのを待ってから燃焼運転を再開させることができる。したがって、突然大きな駆動力が発生することを抑制するとともに、第2モータジェネレータ72のトルクを用いて要求駆動力を実現することができる。
In the
なお、遅延処理が実行されており、エンジン10のトルクの発生が留保されていて且つ第2モータジェネレータ72によって要求駆動力を実現することができるときには、エンジン10のトルクを駆動輪62に作用しやすくするために回転数上昇抑制処理を実行する必要はない。
When the delay process is executed, the torque generation of the
この点、ハイブリッドECU200では、図10を参照して説明した指令値算出ルーチンにおけるステップS610の処理を通じて出力上限値Woutが大きく遅延処理が長くなるときほど、抑制時上限値Nrt2を大きくし、エンジン回転数Neの増大の抑制度合いを小さくしている。そのため、必要以上にエンジン回転数Neの上昇を抑制しなくて済む。
In this regard, in the
本実施形態の効果について説明する。
(1)上記のように、出力上限値Woutが大きく、加速を要求する操作がなされたときに即座にエンジン10のトルクを発生させなくても第2モータジェネレータ72のトルクにより要求駆動力を実現することができるときには、留保時間Txを長くして充分に吸入空気量GAが減るのを待ってから燃焼運転を再開させることができる。また、出力上限値Woutが大きく遅延処理が長くなるときほど、抑制時上限値Nrt2を大きくし、エンジン回転数Neの増大の抑制度合いを小さくすることにより、必要以上にエンジン回転数Neの上昇を抑制しないようにしている。そのため、燃焼運転を再開したときにエンジン回転数Neの上昇が遅れていて、理想的な運転状態から乖離してしまうことも抑制できる。要するに、上記構成によれば、フューエルカット中にスロットルバルブ16を開弁させてモータリングを実行している状態から燃焼運転を再開させる際における加速要求に対する応答性の実現と快適性の確保との両立を図ることができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) As described above, the output upper limit value Wout is large, and the required driving force is realized by the torque of the
(2)ハイブリッドECU200では、図10を参照して説明した指令値算出ルーチンにおけるステップS610の処理を通じて遅延処理の継続時間が長くなり、計時時間が長くなるほど、抑制時上限値Nrt2を小さくするようにしている。そのため、出力上限値Woutが大きく、抑制時上限値Nrt2の初期値が大きい場合であっても、遅延処理が継続して燃焼運転の再開時期に近づくほどエンジン回転数Neの上昇の抑制度合いが大きくされる。したがって、はじめは速やかにエンジン回転数Neを目標エンジン回転数Ne*に近づける一方で、燃焼運転の再開が近づくとエンジン回転数Neの上昇を抑制し、エンジン10のトルクを駆動輪62に伝えやすくすることができる。なお、遅延処理が継続するほど、吸入空気量GAは減少している。そのため、抑制時上限値Nrt2を小さくしたとしても乗員に振動や衝撃が伝わりにくくなっている。
(2) In the
(3)ハイブリッドECU200では、出力上限値Woutが小さく、第2モータジェネレータ72によって発生させることのできるトルクが小さい場合には、出力上限値Woutが大きいときと比べて遅延処理は短くなる。そのため、速やかに燃焼運転が再開されるようになる。また、エンジン回転数Neの上昇の抑制度合いも大きくされる。したがって、第2モータジェネレータ72によってトルクをまかなうことができないときには、速やかにエンジン10から発生させたトルクを車輪に伝達させ、加速要求の実現を図ることができる。
(3) In the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上述したように、上記の実施形態によれば、出力上限値Woutが小さいときには、遅延処理を短くし、エンジン回転数Neの上昇の抑制度合いを大きくすることにより、加速要求の実現を図ることができる。しかし、この場合には、燃焼運転を再開したときに、急に大きな駆動力が発生しやすく、乗員に振動や衝撃が伝わるおそれがある。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-As described above, according to the above embodiment, when the output upper limit value Wout is small, the delay processing is shortened and the degree of suppression of the increase in the engine speed Ne is increased to realize the acceleration request. Can be done. However, in this case, when the combustion operation is restarted, a large driving force is likely to be suddenly generated, and vibration or impact may be transmitted to the occupant.
そこで、図13に示すように、遅延処理が短く、計時時間が短い場合ほど、燃焼運転再開時のエンジン10における点火時期遅角量を大きくするようにしてもよい。点火時期遅角量を大きくするほど、燃焼運転に伴って発生するトルクは小さくなるため、こうした構成を採用することにより、燃焼運転が再開されたときに急に大きな駆動力が発生することを抑制することができる。
Therefore, as shown in FIG. 13, the shorter the delay process and the shorter the time counting time, the larger the ignition timing retard angle amount in the
・なお、図14に示すように、遅延処理が短く、計時時間が短い場合ほど、燃焼運転再開時の要求エンジンパワーPe*を小さくするようにしてもよい。こうした構成を採用した場合にも、同様に、燃焼運転が再開されたときに急に大きな駆動力が発生することを抑制することができる。 -As shown in FIG. 14, the shorter the delay process and the shorter the time counting time, the smaller the required engine power Pe * at the time of restarting the combustion operation may be reduced. Similarly, when such a configuration is adopted, it is possible to suppress the sudden generation of a large driving force when the combustion operation is restarted.
・また、計時時間に替えて、エアフロメータ81によって検出される吸入空気量GAに応じて燃焼運転再開時のエンジン10における点火時期遅角量を大きくしたり、要求エンジンパワーPe*を小さくしたりするようにしてもよい。例えば、図15に示すように燃焼運転再開時の吸入空気量GAが少ないときほど、燃焼運転再開時の点火時期遅角量を小さくするようにしてもよい。また、燃焼運転再開時の吸入空気量GAが少ないときほど、要求エンジンパワーPe*を小さくした場合にも上記と同様の効果が得られる。
-In addition, instead of the time counting time, the ignition timing retard angle amount in the
・上記の車両500では、リダクションギア50を介して第2モータジェネレータ72がリングギア軸45に接続されている例を示した。これに対して、リダクションギア50に替えて、2段変速や3段変速、4段変速など複数の変速段を形成し得る有段の変速機を介してリングギア軸45に第2モータジェネレータ72を接続した車両に対して、ハイブリッドECU200と同様の構成を適用することもできる。
-In the
・また、リダクションギア50を省略し、リングギア軸45に第2モータジェネレータ72を直接接続したハイブリッド車両に対して、ハイブリッドECU200と同様の構成を適用することもできる。
Further, the same configuration as that of the
40…動力分配統合機構
50…リダクションギア
60…減速機構
61…ディファレンシャル
62…駆動輪
71…第1モータジェネレータ
72…第2モータジェネレータ
75…第1インバータ
76…第2インバータ
77…バッテリ
100…エンジンECU
200…ハイブリッドECU
300…モータECU
400…バッテリECU
500…ハイブリッド車両
40 ... Power distribution integrated
200 ... Hybrid ECU
300 ... Motor ECU
400 ... Battery ECU
500 ... Hybrid vehicle
Claims (1)
出力軸が前記プラネタリキャリアに連結されたエンジンと、
前記サンギアと連動する第1モータジェネレータと、
前記リングギアと連動する第2モータジェネレータと、
前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータに接続されたバッテリと、
前記バッテリの電圧と前記バッテリの温度と前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータの稼働による電力の収支とに基づいて前記バッテリの蓄電率及び入力上限値及び出力上限値を算出するバッテリ制御装置と、を備えたハイブリッド車両に適用され、
前記バッテリの入出力が前記入力上限値及び前記出力上限値を超えない範囲で前記第1モータジェネレータ及び前記第2モータジェネレータを制御することにより、要求駆動力に基づいて設定される目標エンジン回転数にエンジン回転数を近づけるように前記エンジン及び前記第1モータジェネレータを制御するとともに前記動力分配統合機構の前記リングギアから前記駆動輪に伝達される動力によって前記要求駆動力が実現されるように前記第2モータジェネレータを制御するハイブリッド車両の制御装置であり、
エンジン回転数の増大を制限して前記エンジンのトルクを前記駆動輪に作用させる回転上昇抑制処理と、前記エンジンがスロットルバルブを開弁させてフューエルカットを実行しているときに燃焼運転を再開させる条件が成立した際に、燃焼運転への移行を留保する遅延処理と、を実行し、
前記エンジンがスロットルバルブを開弁させてフューエルカットを実行しているときに加速を要求する操作がなされたことにより燃焼運転を再開させる条件が成立した際には、前記出力上限値が大きいときほど、前記遅延処理において燃焼運転への移行を留保する期間を長くし、且つ前記回転上昇抑制処理においてエンジン回転数の増大を制限する度合いを小さくする
ハイブリッド車両の制御装置。 A ring gear interlocking with a drive wheel, a sun gear that rotates at the center of the ring gear, a pinion gear that revolves around the sun gear, and a planetary carrier that rotates by the revolution of the pinion gear. Power distribution integration mechanism with
An engine whose output shaft is connected to the planetary carrier,
The first motor generator that works with the sun gear,
A second motor generator that works with the ring gear,
A battery connected to the first motor generator and the second motor generator, and
A battery control device that calculates the storage rate, input upper limit value, and output upper limit value of the battery based on the voltage of the battery, the temperature of the battery, and the power balance due to the operation of the first motor generator and the second motor generator. And, applied to hybrid vehicles with,
The target engine speed set based on the required driving force by controlling the first motor generator and the second motor generator within a range in which the input / output of the battery does not exceed the input upper limit value and the output upper limit value. The required driving force is realized by the power transmitted from the ring gear of the power distribution integration mechanism to the drive wheels while controlling the engine and the first motor generator so as to bring the engine speed closer to. It is a control device for a hybrid vehicle that controls the second motor generator.
Rotation increase suppression processing that limits the increase in engine speed and causes the torque of the engine to act on the drive wheels, and restarts combustion operation when the engine opens the throttle valve and executes fuel cut. When the conditions are met, the delay processing that reserves the transition to combustion operation is executed, and
When the condition for restarting the combustion operation is satisfied due to the operation requesting acceleration when the engine opens the throttle valve and executes the fuel cut, the larger the output upper limit value is, the more , A control device for a hybrid vehicle that prolongs the period for which the transition to the combustion operation is reserved in the delay processing and reduces the degree of limiting the increase in the engine rotation speed in the rotation increase suppressing processing.
Priority Applications (1)
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JP2020054453A JP2021154774A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Hybrid vehicular control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020054453A JP2021154774A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Hybrid vehicular control apparatus |
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JP2021154774A true JP2021154774A (en) | 2021-10-07 |
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2020
- 2020-03-25 JP JP2020054453A patent/JP2021154774A/en active Pending
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