JP5287780B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5287780B2 JP5287780B2 JP2010078750A JP2010078750A JP5287780B2 JP 5287780 B2 JP5287780 B2 JP 5287780B2 JP 2010078750 A JP2010078750 A JP 2010078750A JP 2010078750 A JP2010078750 A JP 2010078750A JP 5287780 B2 JP5287780 B2 JP 5287780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- motor
- torque converter
- target
- engine
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 37
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 25
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
一般的なハイブリッド車両では、運転状態に応じてエンジン及び電気モータの駆動と停止を制御することにより、電気モータのトルクだけで車輪を駆動したり、エンジンと電気モータの両者のトルクにより車輪を駆動したりするようにしている。そして、ハイブリッド車両の制御装置では、ドライバによる要求駆動力に応じて、エンジンと電気モータとを動力源として走行するEHV走行モードと、電気モータのみを動力源として走行するEV走行モードとを切り替えている。この場合、EV走行モードからEHV走行モードに移行するときには、電気モータによりエンジンをクランキングしてエンジンを始動するようにしている。
このような従来のハイブリッド車両の制御装置としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載されたハイブリッド駆動機構は、コンバータロックアップクラッチでスリップを調整し、コンバータロックアップクラッチの出力側で回転数とトルクが全く変化しないか所定の範囲内でしか変化しないように、電気モータの回転数を上昇させ、トルクパルスをピストンエンジンに伝達するために、ピストンエンジンのピストンの最初の上死点を克服することができるように、クラッチを閉鎖し、クラッチを所定のスリップに調整するものである。
上述した従来のハイブリッド駆動機構では、エンジンの始動時に、コンバータロックアップクラッチをスリップさせ、コンバータロックアップクラッチの出力側で、回転数とトルクが全く変化しない範囲内で電気モータの回転数を上昇させている。ところで、エンジン始動時や停止時に、回転数に基づく制御を行うと、このときのショックを吸収することができるが、エンジンと電気モータで車両が走行するときには、エンジンと電気モータとの合計トルクを制御する必要があり、トルクに基づく制御を行う方が望ましい。ところが、このトルク制御から回転数制御に切り替える場合、目標モータ回転数と実際のモータ回転数との間にずれが発生し、このとき、出力トルクにショックや段差が生じてしまうおそれがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸に連結される電気モータと、該電気モータの出力軸に連結されてロックアップ機構を有するトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力軸に連結される変速機と、前記内燃機関の始動時または停止時に前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするロックアップ制御部と、該ロックアップ制御部が前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときに前記トルクコンバータの入力軸トルクと前記トルクコンバータまたは前記電気モータから得られるパラメータとに基づいて前記電気モータの目標モータ回転数を設定する目標モータ回転数設定部と、該目標モータ回転数に基づいて前記電気モータを制御するモータ制御部と、を備えることを特徴とする。
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの応答特性を考慮した模擬処理を行う応答模擬演算部を有することが好ましい。
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの運転状態を考慮した制限処理を行うトルク制限部を有することが好ましい。
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、前記目標モータ回転数設定部は、前記トルクコンバータの入力軸トルクと、少なくとも前記トルクコンバータの容量係数、前記トルクコンバータ及び前記電気モータにおける慣性モーメントを用いて入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルにより前記電気モータの目標モータ回転数を設定する順方向モデル演算処理部を有することが好ましい。
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、前記目標モータ回転数設定部は、前記電気モータの実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定することが好ましい。
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータの入力軸トルクとトルクコンバータまたは電気モータから得られるパラメータとに基づいて電気モータの目標モータ回転数を設定するので、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするという効果を奏する。
以下に、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を表すブロック構成図、図2は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における制御ブロック図、図3は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における目標モータ回転数算出部を表す制御ブロック図、図4は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における順方向モデルによる算出方法を表す制御ブロック図である。
図1は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を表すブロック構成図、図2は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における制御ブロック図、図3は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における目標モータ回転数算出部を表す制御ブロック図、図4は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における順方向モデルによる算出方法を表す制御ブロック図である。
実施形態1のハイブリッド車両の制御装置において、図1に示すように、内燃機関としてのエンジン11は、油圧クラッチ12を介して電気モータとしてのモータジェネレータ13が駆動連結されている。即ち、エンジン11は、クランクシャフト14の先端部が油圧クラッチ12を構成する一方のクラッチ板に連結され、モータジェネレータ13のロータ15が油圧クラッチ12を構成する他方のクラッチ板に連結されている。また、モータジェネレータ13は、ロータ15にトルクコンバータ16を介して有段式の自動変速機17が連結されている。そして、自動変速機17はその出力軸にプロペラシャフト18が連結され、このプロペラシャフト18は、デファレンシャルギア19を介して左右のドライブシャフト20に連結され、このドライブシャフト20に左右の駆動輪21が連結されている。
従って、エンジン11が駆動すると、その駆動力が油圧クラッチ12を介してモータジェネレータ13のロータ15に出力される。また、モータジェネレータ13が駆動すると、ロータ15が駆動回転する。ロータ15の駆動力は、トルクコンバータ16を介して自動変速機17の入力軸に入力され、ここで所定の変速比に減速される。そして、減速後の駆動力が自動変速機17の出力軸からプロペラシャフト18に出力され、このプロペラシャフト18からデファレンシャルギア19を介して左右のドライブシャフト20に伝達され、左右の駆動輪21を駆動回転することができる。
油圧クラッチ12は、エンジン11と駆動輪21、本実施形態では、モータジェネレータ13との駆動伝達を遮断することが可能である。従って、油圧クラッチ12を接続状態とすると、エンジン11の駆動力のみ、または、エンジン11の駆動力及びモータジェネレータ13の駆動力を駆動輪21に伝達することができる。一方、油圧クラッチ12を切断状態とすると、モータジェネレータ13の駆動力のみを駆動輪21に伝達することができる。
また、油圧クラッチ12は、油圧アクチュエータ22により作動することができる。モータジェネレータ13は、発電機として駆動することができると共に、電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ23を介してバッテリ24と電力のやりとりを行う。この場合、バッテリ24は、モータジェネレータ13から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。
トルクコンバータ16は、エンジン11、モータジェネレータ13の回転を、オイルを介して自動変速機17に伝達する流体クラッチであり、エンジン11及びモータジェネレータ13と自動変速機17とを直結状態にするロックアップ機構(ロックアップクラッチ)を有している。このトルクコンバータ16のロックアップ機構は、トルクコンバータ油圧制御部(ロックアップ制御部)25により油圧制御される。自動変速機17は、変速機油圧制御部26により油圧制御され、この変速機油圧制御部26は、自動変速機17を油圧制御することで、変速タイミングなどを制御する。
車両には、電子制御ユニット(ECU)31が搭載されており、このECU31は、エンジン11の駆動を制御することができる。即ち、吸入空気量を計測するエアフローセンサ32、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ33、エンジン11の回転数を検出するエンジン回転数センサ34、アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)を検出するアクセルポジションセンサ35、電子スロットル装置におけるスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ36などが設けられている。ECU31は、各センサ32〜36が検出した検出結果に基づいて、インジェクタによる燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火時期などを制御する。
ECU31は、油圧アクチュエータ22により油圧クラッチ12の作動、つまり、接続状態と切断状態との切替を制御することができる。
ECU31は、ドライバの要求駆動力に加えて、モータ回転数やバッテリ24の充電状態に応じてインバータ23によりモータジェネレータ13を駆動制御している。モータジェネレータ13には、モータ回転数を検出するモータ回転数センサ37、モータ温度を検出するモータ温度センサ38が設けられている。インバータ23には、インバータ温度を検出するインバータ温度センサ39、インバータ冷却水の温度を検出する水温センサ40が設けられている。バッテリ24には、残存している電力(充電量SOC)を検出する充電量検出センサ41、バッテリ温度を検出するバッテリ温度センサ42が設けられている。そして、各種センサ37〜42は、検出結果をECU31に出力している。
ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構の作動、つまり、直結状態と非直結状態との切替を制御することができる。また、ECU31は、変速機油圧制御部26により自動変速機17を油圧制御することで、変速制御することができる。即ち、自動変速機17の入力軸回転数を検出する入力軸回転数センサ43、ドライバが操作するシフトレバー装置によるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ44が設けられている。ECU31は、各種センサ35,43,44が検出した検出結果に基づいて、変速機油圧制御部26を制御し、自動変速機17を油圧制御することで、変速タイミングなどを制御する。
また、ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速センサ46が設けられており、検出結果をECU31に出力している。
なお、ECU31は、エンジン11やモータジェネレータ13など、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニットとして機能することから、エンジンECU、モータECU(モータ制御部)、バッテリECUなどを有しており、エンジン11、モータジェネレータ13、インバータ23などを制御している。
このように構成された実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にて、ECU31は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、走行モードを切り替え可能となっている。即ち、ECU31は、エンジン11の駆動力とモータジェネレータ13の駆動力を駆動輪21に伝達して走行可能な機関走行モード(EHV走行モード)と、モータジェネレータ13の駆動力のみを駆動輪21に伝達して走行可能なモータ走行モード(EV走行モード)とを選択切替可能となっている。この場合、EHV走行モードは、モータジェネレータ13に通電せずにこのモータジェネレータ13を停止し、エンジン11の駆動力のみを駆動輪21に伝達して走行可能な走行モードも含むものである。
そして、ハイブリッド車両をEHV走行モードからEV走行モードに切り替えるとき、ECU31は、エンジン11への燃料供給を停止してこのエンジン11を停止すると共に、油圧クラッチ12を切断状態にしてエンジン11とモータジェネレータ13との駆動伝達を不能とする。一方、ハイブリッド車両をEV走行モードからEHV走行モードに切り替えるとき、ECU31は、油圧クラッチ12を接続状態にしてエンジン11とモータジェネレータ13との駆動伝達を可能とすると共に、エンジン11への燃料供給を開始してこのエンジン11を始動する。
このハイブリッド車両がEV走行モードからEHV走行モードに切り替わるとき、ECU31にエンジン始動要求が入力すると、このECU31は、まず、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構を直結状態から非直結状態、つまり、スリップ状態となるように制御油圧を低下させていく。一方、トルクコンバータ16がスリップ状態になることから、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を上昇させる。トルクコンバータ16が完全にスリップ状態になると、ECU31は、油圧クラッチ12の制御油圧を徐々に上昇させていき、接続状態に切り替えていく。すると、エンジン11とモータジェネレータ13が徐々に駆動伝達状態に切り替わることから、エンジン11へ燃料供給を開始してクランキングを開始すると、エンジン回転数が上昇して始動することから、油圧クラッチ12を完全な接続状態とする。
このようにECU31がハイブリッド車両の走行モードを切り替えてエンジン11を始動(または停止)するとき、ECU31は、トルク制御から回転数制御に切り替える必要がある。即ち、ハイブリッド車両がEV走行モードやEHV走行モードで走行するときは、エンジン11のトルクやモータジェネレータ13のトルクを管理する必要があることから、ECU31はトルク制御を実行している。一方、エンジン11を始動するときや停止するときは、連結時や遮断時のショックなどを軽減する必要があることから、ECU31は回転数制御を実行している。そのため、このエンジン11の始動時や停止時に、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を適正値に設定する必要がある。
そこで、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にて、ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25がロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとこのトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御するようにしている。
具体的には、ECU31は、図2に示すように、目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部51と、目標モータ回転数算出部(目標モータ回転数設定部)52と、フィードバック制御部53とを有している。そして、目標モータ回転数算出部52は、図3に示すように、応答模擬演算部54と、トルク制限部55と、順方向モデル演算処理部56を有している。
目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部51は、図2に示すように、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいてトルクコンバータ16の目標入力軸トルクTctを算出するものである。この場合、ドライバによる要求駆動力とは、アクセルポジションセンサ35が検出したアクセル開度であり、車両の走行状態とは、車速センサ46が検出した車速である。この場合、アクセル開度と車速から目標駆動力を設定し、この目標駆動力に基づいて目標入力軸トルクTctを算出してもよい。また、アクセル開度や車速だけでなく、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数などを利用してもよい。
目標モータ回転数算出部52は、図3に示すように、トルクコンバータ16の目標入力軸トルクTctとトルクコンバータ16とモータジェネレータ13から得られるパラメータに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数Nmtを設定するものである。ここで、応答模擬演算部54は、目標入力軸トルクTctに、エンジン11におけるエンジントルクの応答特性、モータジェネレータ13におけるモータトルクの応答特性を考慮した模擬処理(応答遅れ処理、なまし処理など)を行う。例えば、応答模擬演算部54は、エンジントルクやモータトルクの一次遅れ特性や無駄時間を応答特性と近似してもよいし、また、エンジン11内を流れる空気の流れモデル、電磁気学的モデルを導入して設定してもよい。
目標モータ回転数算出部52は、応答模擬演算部54が、目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の応答特性を考慮した模擬処理を行って、目標モータ回転数Nmtを設定することで、エンジントルクやモータトルクを模擬した出力トルク特性が得られ、回転数制御を実行しているときであっても、トルク制御を実行しているときと同様のレスポンスを得ることができ、エンジン11の始動時や停止時にドライバに違和感を与えることがなくなる。また、このとき、自動変速機17の入力軸トルクの過渡特性も変化しないことから、変速機油圧制御部26は、変速油圧適合値などを流用することができる。
また、トルク制限部55は、応答模擬演算部54で模擬処理された目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行う。例えば、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態とは、モータ温度センサ38が検出したモータジェネレータ13のモータ温度、インバータ温度センサ39が検出したインバータ23のインバータ温度、水温センサ40が検出したインバータ23のインバータ冷却水温度、バッテリ温度センサ42が検出したバッテリ24のバッテリ温度、更には、図示しない排気管に設けられた触媒の温度などである。トルク制限部55は、これらの検出結果に基づいて、エンジン11が出力可能なエンジントルクの上限値及び下限値、また、モータジェネレータ13が出力可能なモータトルクの上限値及び下限値を設定し、ガード処理を行う。
目標モータ回転数算出部52は、トルク制限部55が、目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行って、目標モータ回転数Nmtを設定することで、車両の運転状態に応じて実現不可能な目標モータ回転数を排除することができる。
順方向モデル演算処理部56は、図4に示すように、少なくとも、トルクコンバータ16の入力軸トルクTcと、トルクコンバータ16の容量係数Cと、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントIとを用いて、入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルによりモータジェネレータ13の目標モータ回転数Nmtを設定する。
即ち、求められた目標モータ回転数Nmtと、トルクコンバータ16の容量係数Cを用いて、下記数式よりトルクコンバータ16の入力軸トルクの反力Tcrを算出する。
Tcr=C・Nm2
Tcr=C・Nm2
そして、比較器57にて、模擬処理及び制限処理が施された目標入力軸トルクTctから反力Tcrを減算することで、モータジェネレータ13が実際に必要とする正味モータトルクTuを算出する。そして、この正味モータトルクTuと、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントIを用いて、下記数式よりモータジェネレータ13におけるモータ回転数の変化率、つまり、モータ回転数の微分値d(Nm)を算出する。
d(Nm)=(60/2πI)・Tu
そして、この、モータ回転数の微分値d(Nm)を積分処理することで、目標モータ回転数Nmtを算出する。
d(Nm)=(60/2πI)・Tu
そして、この、モータ回転数の微分値d(Nm)を積分処理することで、目標モータ回転数Nmtを算出する。
このように目標モータ回転数Nmtが算出されると、図2に示すように、実際のモータ回転数Nmをフィードバックし、比較器58で比較することで、両者の差がフィードバック制御部53に入力される。このフィードバック制御部53は、実際のモータ回転数Nmが目標モータ回転数Nmtに一致するように、トルクコンバータ16とモータジェネレータ13などを制御する。
このように実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、エンジン11とモータジェネレータ13とトルクコンバータ16と自動変速機17とを駆動連結すると共に、エンジン11の始動時または停止時にロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするトルクコンバータ油圧制御部25を設け、ECU31は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御する。
従って、エンジン11の始動時や停止時に、モータジェネレータ13を目標モータ回転数に基づいて適正に制御することができ、容易にモータジェネレータ13の回転数制御を実行することができる。
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいてトルクコンバータ16の目標入力軸トルクを算出し、この目標入力軸トルクに、エンジン11やモータジェネレータ13の応答特性を考慮した模擬処理を行うようにしている。従って、エンジントルクやモータトルクを模擬した出力トルク特性を得ることができ、回転数制御を実行しているときであっても、トルク制御を実行しているときと同様のレスポンスを得ることができ、エンジン11の始動時や停止時にドライバに違和感を与えることがなくなる。また、このとき、自動変速機17の入力軸トルクの過渡特性も変化しないことから、変速機油圧制御部26は、変速油圧適合値などを流用することができる。
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、目標入力軸トルクに、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行うようにしている。従って、目標入力軸トルクに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転が不能となる上限領域や下限領域を排除することで、車両の運転状態に応じて実現可能な目標モータ回転数を適正に設定することができる。
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、トルクコンバータ16の入力軸トルクと、少なくともトルクコンバータ16の容量係数、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントを用いて入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルによりモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定するようにしている。従って、トルクコンバータ16やモータジェネレータ13の応答性を考慮した現実的な目標モータ回転数を設定することとなり、トルク制御と回転数制御との切り替え時における出力トルクのレスポンスの変動を抑制し、このときのショックや段差の発生を抑制することができる。
〔実施形態2〕
図5は、本発明の実施形態2に係るハイブリッド車両の制御装置による処理の流れを表すタイムチャートである。なお、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置の基本的な構成は、上述した実施形態1とほぼ同様の構成であり、図1を用いて説明すると共に上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図5は、本発明の実施形態2に係るハイブリッド車両の制御装置による処理の流れを表すタイムチャートである。なお、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置の基本的な構成は、上述した実施形態1とほぼ同様の構成であり、図1を用いて説明すると共に上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施形態2のハイブリッド車両の制御装置にて、図1に示すように、ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25がロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとこのトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御するようにしている。そして、ECU31を構成する目標モータ回転数設定部は、モータジェネレータ13の実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定している。
ここで、ハイブリッド車両がEV走行モードからEHV走行モードに切り替わるときのエンジン11の始動制御について説明する。図5に示すように、時間t1にて、ECU31にエンジン始動要求が入力すると、このECU31は、まず、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構を制御し、直結状態から非直結状態、つまり、スリップ状態となるように制御油圧を低下させていく。一方、トルクコンバータ16がスリップ状態になることから、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を上昇させる。このとき、油圧クラッチ12は、接続状態にある。
時間t2にて、トルクコンバータ16が完全にスリップ状態になると、ECU31は、油圧クラッチ12の制御油圧を低下させて接続状態から切断状態とした後、再び、制御油圧を徐々に上昇させていき、接続状態に切り替えていく。すると、エンジン11とモータジェネレータ13が徐々に駆動伝達状態に切り替わることから、ここで、エンジン11へ燃料供給を開始し、エンジン11のクランキングを開始する。そして、エンジン11のエンジン回転数が上昇すると、時刻t3にて、エンジン11が始動し、その後、油圧クラッチ12が完全な接続状態となる。
このようなエンジン11の始動時に、時間t1にて、ECU31にエンジン始動要求が入力したとき、モータジェネレータ13における実際のモータ回転数Nmと目標モータ回転数Nmtとがずれている。そのため、ここで、ECU31は、目標モータ回転数Nmtをモータジェネレータ13の実際のモータ回転数Nmを考慮した値とする。具体的には、順方向モデル演算処理部が、モータジェネレータ13の直前のモータ回転数Nmを用いて、順方向モデルの目標モータ回転数Nmtを初期化、つまり、モータ回転数Nmに設定する。
そのため、順方向モデル演算処理部が用いる順方向モデルに誤差が含まれている場合や、エンジン11及びモータジェネレータ13のトルク実現性に誤差がある場合であっても、目標モータ回転数、モータトルク指令値、エンジントルク指令値が連続することから、トルク制御と回転数制御の切り替え時にショックや段差が発生せず、車両における駆動力がスムーズとなる。
このように実施形態2のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、このとき、モータジェネレータ13の実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定している。
従って、エンジン11の始動時や停止時に、目標モータ回転数を実際のモータ回転数とすることで、モータトルク指令値やエンジントルク指令値が連続したものとなり、トルク制御と回転数制御の切り替え時に発生するショックや段差を抑制し、車両の駆動力をスムーズに変動可能としてドライバビリティを向上することができる。
なお、上述した各実施形態では、自動変速機を有段式の自動変速機17として構成したが、ベルト式の無段変速機としてもよい。また、ハイブリッド車両における内燃機関と電気モータの駆動方式は、パラレル式であっても、シリーズ式であってもよい。
以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータの入力軸トルクとトルクコンバータまたは電気モータから得られるパラメータとに基づいて電気モータの目標モータ回転数を設定することで、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするものであり、いずれのハイブリッド車両を制御する装置にも有用である。
11 エンジン(内燃機関)
12 油圧クラッチ
13 モータジェネレータ(電気モータ)
16 トルクコンバータ
17 自動変速機
21 駆動輪
22 油圧アクチュエータ
23 インバータ
24 バッテリ
25 トルクコンバータ油圧制御部(ロックアップ制御部)
26 変速機油圧制御部
31 電子制御ユニット、ECU(モータ制御部)
51 目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部
52 目標モータ回転数算出部(目標モータ回転数設定部)
53 フィードバック制御部
54 応答模擬演算部
55 トルク制限部
56 順方向モデル演算処理部
12 油圧クラッチ
13 モータジェネレータ(電気モータ)
16 トルクコンバータ
17 自動変速機
21 駆動輪
22 油圧アクチュエータ
23 インバータ
24 バッテリ
25 トルクコンバータ油圧制御部(ロックアップ制御部)
26 変速機油圧制御部
31 電子制御ユニット、ECU(モータ制御部)
51 目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部
52 目標モータ回転数算出部(目標モータ回転数設定部)
53 フィードバック制御部
54 応答模擬演算部
55 トルク制限部
56 順方向モデル演算処理部
Claims (5)
- 内燃機関と、
該内燃機関の出力軸に連結される電気モータと、
該電気モータの出力軸に連結されてロックアップ機構を有するトルクコンバータと、
該トルクコンバータの出力軸に連結される変速機と、
前記内燃機関の始動時または停止時に前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするロックアップ制御部と、
該ロックアップ制御部が前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときに前記トルクコンバータの入力軸トルクと前記トルクコンバータまたは前記電気モータから得られるパラメータとに基づいて前記電気モータの目標モータ回転数を設定する目標モータ回転数設定部と、
該目標モータ回転数に基づいて前記電気モータを制御するモータ制御部と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの応答特性を考慮した模擬処理を行う応答模擬演算部を有することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの運転状態を考慮した制限処理を行うトルク制限部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記目標モータ回転数設定部は、前記トルクコンバータの入力軸トルクと、少なくとも前記トルクコンバータの容量係数、前記トルクコンバータ及び前記電気モータにおける慣性モーメントを用いて入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルにより前記電気モータの目標モータ回転数を設定する順方向モデル演算処理部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記目標モータ回転数設定部は、前記電気モータの実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010078750A JP5287780B2 (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010078750A JP5287780B2 (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011207409A JP2011207409A (ja) | 2011-10-20 |
JP5287780B2 true JP5287780B2 (ja) | 2013-09-11 |
Family
ID=44938951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010078750A Expired - Fee Related JP5287780B2 (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5287780B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104999903A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-28 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 并联式混合动力***及其操作方法 |
US10071653B2 (en) | 2016-08-19 | 2018-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle |
US10106148B2 (en) | 2016-08-19 | 2018-10-23 | Ford Global Technologies, Llc | Electric machine torque control during transient phase of bypass clutch |
US10640106B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-05-05 | Ford Global Technologies, Llc | Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle |
US11097716B2 (en) | 2019-10-24 | 2021-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Controls and methods for operating electric powertrain |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014073705A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Toyota Motor Corp | 車両用の制御装置 |
JP6024501B2 (ja) * | 2013-02-12 | 2016-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3586697B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2004-11-10 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド変速機の制御装置 |
DE102007001424B4 (de) * | 2007-01-09 | 2017-07-27 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zum Starten eines Kolbenmotors, Hybrid-Antrieb für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb |
JP5109467B2 (ja) * | 2007-05-02 | 2012-12-26 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
-
2010
- 2010-03-30 JP JP2010078750A patent/JP5287780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104999903A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-28 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 并联式混合动力***及其操作方法 |
US10071653B2 (en) | 2016-08-19 | 2018-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle |
US10106148B2 (en) | 2016-08-19 | 2018-10-23 | Ford Global Technologies, Llc | Electric machine torque control during transient phase of bypass clutch |
US10640106B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-05-05 | Ford Global Technologies, Llc | Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle |
US11097716B2 (en) | 2019-10-24 | 2021-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Controls and methods for operating electric powertrain |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011207409A (ja) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5287780B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
US9421964B2 (en) | Control apparatus for hybrid vehicle | |
CN105365807B (zh) | 用于启动发动机的方法和*** | |
CN101659257B (zh) | 混合动力车辆自动起动***及方法 | |
JP3743421B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
US8738217B2 (en) | Methods and systems for a hybrid vehicle | |
CN106043289B (zh) | 用于控制通过液力变矩器的扭矩流的方法和*** | |
JP5867440B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
US20180056974A1 (en) | System and method for controlling a hybrid vehicle in park or neutral | |
JP5884894B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
US20180208202A1 (en) | Control device | |
CN104773156B (zh) | 用于传动系转矩控制的***和方法 | |
CN105313877A (zh) | 用于在车辆正爬行时起动发动机的方法和*** | |
CN106043272B (zh) | 传动系操作方法 | |
CN104554231A (zh) | 混合动力车辆发动机起动 | |
CN101676541A (zh) | 用于协同转矩控制***的冷起动减排策略 | |
US9707953B2 (en) | Methods and systems for improving hybrid vehicle gear shifting | |
JP2014148290A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2011235818A (ja) | 車両用駆動制御装置 | |
US10189460B2 (en) | Methods and system for operating a vehicle transmission | |
JP5617301B2 (ja) | 車両用駆動制御装置 | |
US10703368B2 (en) | Hybrid vehicle | |
JP5293657B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2004182101A (ja) | ハイブリッド自動車の制御装置および制御方法 | |
JP2015116944A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130520 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5287780 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |