JP6089388B2 - Parallel hybrid vehicle control method and parallel hybrid vehicle control apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン走行とモータ走行の切り換え時のトルク変動を小さくするパラレル式ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and a control apparatus for a parallel hybrid vehicle that reduce torque fluctuations when switching between engine travel and motor travel.
エンジンにより走行する車両において、エンジンが軽負荷のとき、燃焼によって発生するエンジン図示トルク（以下、図示トルクという）に対してエンジン摩擦トルク（以下、摩擦トルクという）が相対的に大きいため、摩擦トルクによってエンジンの熱効率が悪化し、燃費が低下する。 In a vehicle that is driven by an engine, when the engine is lightly loaded, the engine friction torque (hereinafter referred to as the friction torque) is relatively large with respect to the engine illustrated torque (hereinafter referred to as the illustrated torque) generated by combustion. As a result, the thermal efficiency of the engine deteriorates and the fuel consumption decreases.
摩擦トルクの要因には、ピストンの摩擦、クランク軸受けの摩擦、動弁系の摩擦がある。摩擦トルクは、エンジン温度、エンジン個体差、経時変化によってバラツキが大きい。 Factors of friction torque include piston friction, crank bearing friction, and valve train friction. Friction torque varies greatly due to engine temperature, engine individual differences, and changes over time.
これに対し、エンジンとモータにより走行するパラレル式ハイブリッド車両は、エンジン走行とモータ走行が切り換えできるように構成される。パラレル式ハイブリッド車両では、エンジンの熱効率が悪化する軽負荷時にモータ走行することで、燃費を向上させることができる。パラレル式ハイブリッド車両では、エンジン走行からモータ走行に切り換える条件とモータ走行からエンジン走行に切り換える条件が設定されており、条件が満たされると切り換え制御が行われる。 On the other hand, a parallel hybrid vehicle that travels with an engine and a motor is configured to be able to switch between engine travel and motor travel. In a parallel hybrid vehicle, fuel consumption can be improved by running the motor at light loads when the thermal efficiency of the engine deteriorates. In the parallel hybrid vehicle, a condition for switching from engine running to motor running and a condition for switching from motor running to engine running are set, and switching control is performed when the condition is satisfied.
ここで、エンジンから取り出される出力トルクであるエンジン正味トルク（以下、正味トルクという）と、図示トルクと、摩擦トルクとの関係は、
正味トルク＝図示トルク−摩擦トルク
となる。すなわち、図示トルクから摩擦トルクを差し引いた正味トルクがエンジンから取り出される。エンジン走行では、エンジンから取り出される正味トルクで車両が駆動されるので、
エンジンによる車両駆動トルク＝正味トルク
となる。
Here, the relationship between the engine net torque (hereinafter referred to as net torque), which is the output torque extracted from the engine, the indicated torque, and the friction torque is:
Net torque = indicated torque-friction torque. That is, the net torque obtained by subtracting the friction torque from the indicated torque is extracted from the engine. In engine running, the vehicle is driven by the net torque extracted from the engine,
Vehicle driving torque by the engine = net torque.
エンジン走行とモータ走行の切り換えの途中段階では、エンジンとモータの両方で車両が駆動されるので、車両が受ける車両駆動トルクは、
車両駆動トルク＝エンジンによる車両駆動トルク
＋モータによる車両駆動トルク
となる。
In the middle of switching between engine running and motor running, the vehicle is driven by both the engine and motor, so the vehicle driving torque received by the vehicle is
Vehicle drive torque = vehicle drive torque from the engine
+ Vehicle driving torque by the motor.
図５に示されるように、従来のパラレル式ハイブリッド車両制御装置５１は、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ５２と、変速機を制御するＡＭＴ制御ＥＣＵ５３と、モータを制御するモータ制御ＥＣＵ５４と、各ＥＣＵを統合して制御する統合ＥＣＵ５５とを備える。エンジン制御ＥＣＵ５２は、統合ＥＣＵ５５から指令されたエンジン要求トルクに基づき、エンジン要求トルクとエンジン回転速度とで参照される噴射量マップから燃料噴射量を求めるものである。ＡＭＴ制御ＥＣＵ５３は、統合ＥＣＵ５５から指令されたギア段に基づいて変速機及びクラッチのアクチュエータを動作させてギア段変更を行うものである。モータ制御ＥＣＵ５４は、統合ＥＣＵ５５から指令されたモータ要求トルクに応じてモータへの印加電力を制御するものである。 As shown in FIG. 5, a conventional parallel hybrid vehicle control device 51 includes an engine control ECU 52 that controls an engine, an AMT control ECU 53 that controls a transmission, a motor control ECU 54 that controls a motor, and each ECU. And an integrated ECU 55 that performs integration and control. The engine control ECU 52 obtains a fuel injection amount from an injection amount map referred to by the engine request torque and the engine speed based on the engine request torque commanded from the integrated ECU 55. The AMT control ECU 53 operates the transmission and the actuator of the clutch based on the gear stage commanded from the integrated ECU 55 to change the gear stage. The motor control ECU 54 controls the power applied to the motor in accordance with the motor request torque commanded from the integrated ECU 55.
統合ＥＣＵ５５には、ドライバ操作アクセル開度（アクセル位置）とエンジン回転速度とで参照されるドライバ要求トルクマップ５６と、ドライバ要求トルクを含むいくつかのエンジンパラメータで表されるエンジン状態に基づいてエンジン走行とモータ走行の切り換え及び要求トルク配分を行うエネルギマネジメント部５７とを備える。 The integrated ECU 55 includes an engine based on a driver request torque map 56 referred to by a driver operation accelerator opening (accelerator position) and an engine rotation speed, and an engine state represented by several engine parameters including the driver request torque. And an energy management unit 57 that performs switching between traveling and motor traveling and distributing required torque.
図示しないが、パラレル式ハイブリッド車両では、エンジンがクラッチを介して変速機のインプットシャフトに連結されており、変速機のカウンタシャフトまたはアウトプットシャフトに対してモータのシャフトが連結されている。モータ走行では、クラッチを切断状態にしてモータによる車両駆動が行われ、エンジン走行では、クラッチを接続状態にしてエンジンによる車両駆動が行われる。切換の過渡期には、クラッチを接続状態にしてエンジンとモータによる車両駆動が行われる。 Although not shown, in a parallel hybrid vehicle, an engine is connected to an input shaft of a transmission via a clutch, and a motor shaft is connected to a counter shaft or an output shaft of the transmission. In motor running, the vehicle is driven by the motor with the clutch disconnected, and in engine running, the vehicle is driven by the engine with the clutch engaged. In the transition period of switching, the clutch is engaged and the vehicle is driven by the engine and motor.
ところで、パラレル式ハイブリッド車両には、クルーズ走行を行うものがある。クルーズ走行は、ドライバがアクセル操作をすることなく、コントローラが噴射量を制御することにより、車両速度を設定された目標車両速度に維持するものである。 By the way, some parallel hybrid vehicles perform cruise traveling. In cruise traveling, the vehicle speed is maintained at the set target vehicle speed by the controller controlling the injection amount without the driver performing an accelerator operation.
クルーズ走行において、エンジン走行とモータ走行の切り換えを行ったとき、トルク変動が生じると、車両速度が一時的に変動して好ましくない。したがって、クルーズ走行では、エンジン走行とモータ走行との切り換えに際し、エンジン走行時のエンジンによる車両駆動トルク（以下、エンジントルクという）と、モータ走行時のモータによる車両駆動トルク（以下、モータトルクという）とが同じになるよう制御してトルク変動を解消するのが望ましい。 In the cruise traveling, when the engine traveling and the motor traveling are switched, if the torque variation occurs, the vehicle speed temporarily varies, which is not preferable. Therefore, in cruise traveling, when switching between engine traveling and motor traveling, vehicle driving torque by the engine during engine traveling (hereinafter referred to as engine torque) and vehicle driving torque by the motor during motor traveling (hereinafter referred to as motor torque). It is desirable to eliminate torque fluctuations by controlling so that and become the same.
しかし、一般に、モータトルクを目標値に制御する場合は制御精度が高いのに対し、エンジントルクを目標値に制御する場合は、摩擦トルクのバラツキが大きいことの影響により、制御精度が低い。これによって、エンジントルクが目標値から逸脱すると、エンジン走行とモータ走行の切り換え時にトルク変動が生じてしまう。なお、エンジン状態に基づいて摩擦トルクを計算し、摩擦トルク計算値で要求トルクを補正することができる。しかし、摩擦トルクのバラツキが大きいために実際の摩擦トルク（実摩擦トルク）が摩擦トルク計算値と異なるときには補正が不十分となる。 However, in general, when the motor torque is controlled to the target value, the control accuracy is high, whereas when the engine torque is controlled to the target value, the control accuracy is low due to the effect of large variations in the friction torque. As a result, when the engine torque deviates from the target value, torque fluctuation occurs when switching between engine running and motor running. The friction torque can be calculated based on the engine state, and the required torque can be corrected with the calculated friction torque. However, since the variation of the friction torque is large, the correction is insufficient when the actual friction torque (actual friction torque) is different from the calculated friction torque.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジン走行とモータ走行の切り換え時のトルク変動を小さくするパラレル式ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a control method and a control apparatus for a parallel hybrid vehicle that solves the above-described problems and reduces torque fluctuation when switching between engine travel and motor travel.
上記目的を達成するために、本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御方法は、クルーズ走行可能なパラレル式ハイブリッド車両のパラレル式ハイブリッド車両制御方法であって、クルーズ走行中かつモータ走行中から前記モータ走行からエンジン走行への切り換えまでの間に、前記モータ走行中の要求トルクを正味トルクとし、この正味トルクと過去の同じクルーズ中のエンジン走行中の図示トルクとから摩擦トルク推定値を推定し、過去のエンジン走行中のエンジン状態から摩擦トルク計算値を計算し、摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分に基づいて摩擦トルク補正値を求め、前記モータ走行からエンジン走行への切り換え時に、現在のエンジン走行中の要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、図示トルクが目標図示トルクとなるように燃料噴射量を制御するものである。 In order to achieve the above object, a parallel hybrid vehicle control method according to the present invention is a parallel hybrid vehicle control method for a parallel hybrid vehicle capable of cruise traveling, from cruise traveling and motor traveling to motor traveling. until switching to the engine running, the required torque in the motor driving the net torque estimates the friction torque estimated value from the indicated torque during the engine running in the net torque and in the past the same cruise, past Friction torque calculation value is calculated from the engine state while the engine is running, and a friction torque correction value is obtained based on the difference between the friction torque calculation value and the estimated friction torque value. Add target friction torque calculated value and friction torque correction value to required torque while running engine And torque, and it controls the fuel injection amount so indicated torque becomes equal to the target indicated torque.
本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御装置は、クルーズ走行可能なパラレル式ハイブリッド車両の制御装置において、クルーズ走行中かつモータ走行中から前記モータ走行からエンジン走行への切り換えまでの間に、前記モータ走行中の要求トルクを正味トルクとし、正味トルクと過去の同じクルーズ中のエンジン走行中の図示トルクとから摩擦トルク推定値を推定する摩擦トルク推定値推定部と、過去のエンジン走行中のエンジン状態から摩擦トルク計算値を計算する摩擦トルク計算値計算部と、摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分に基づいて摩擦トルク補正値を計算する摩擦トルク補正値計算部と、前記モータ走行からエンジン走行への切り換え時に、エンジンへの要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、図示トルクが目標図示トルクとなるように燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御部とを備えるものである。 The parallel hybrid vehicle control device of the present invention is a control device for a parallel hybrid vehicle capable of cruise traveling, during cruise traveling and during motor traveling from motor traveling to switching from motor traveling to engine traveling. Is a net torque, and a friction torque estimated value estimation unit that estimates a friction torque estimated value from the net torque and the past indicated torque during the engine running during the same cruise, and a friction from the engine state during the past engine running. A friction torque calculation value calculation unit that calculates a torque calculation value; a friction torque correction value calculation unit that calculates a friction torque correction value based on a difference between the friction torque calculation value and the friction torque estimation value; When switching to, add the friction torque calculation value and the friction torque correction value to the required torque for the engine. And the target indicated torque, in which and a fuel injection amount control unit for controlling the fuel injection amount so indicated torque becomes equal to the target indicated torque.
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。 The present invention exhibits the following excellent effects.
（１）エンジン走行とモータ走行の切り換え時のトルク変動を小さくすることができる。 (1) Torque fluctuation at the time of switching between engine running and motor running can be reduced.
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明は、図５で説明したパラレル式ハイブリッド車両制御装置５１のエンジン制御ＥＣＵ５２の内部を改良したものであり、その改良されたエンジン制御部分を図１に示す。 The present invention is obtained by improving the interior of the engine control ECU 52 of the parallel hybrid vehicle control device 51 described with reference to FIG. 5, and the improved engine control portion is shown in FIG.
図１にされるように、本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御装置１は、モータ走行中の要求トルクを正味トルクとし、正味トルクと過去のエンジン走行中の図示トルク（燃焼室の圧力変化に基づいて求められる；公知）とから摩擦トルク推定値を推定する摩擦トルク推定値推定部２と、過去のエンジン走行中のエンジン状態（エンジン回転速度、エンジン温度、燃料噴射量）から公知の計算式により摩擦トルク計算値を計算する摩擦トルク計算値計算部３と、摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分に基づいて摩擦トルク補正値を計算する摩擦トルク補正値計算部４と、モータ走行からエンジン走行への切り換え時に、エンジンへの要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、図示トルクが目標図示トルクとなるように燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御部５とを備える。 As shown in FIG. 1, the parallel hybrid vehicle control device 1 of the present invention uses a net torque as a required torque during motor running, and a net torque and a past indicated torque during engine running (based on a change in pressure in the combustion chamber). A friction torque estimated value estimation unit 2 that estimates a friction torque estimated value from a known equation), and a known calculation formula from a past engine state (engine speed, engine temperature, fuel injection amount). Friction torque calculation value calculation unit 3 that calculates the friction torque calculation value, friction torque correction value calculation unit 4 that calculates the friction torque correction value based on the difference between the friction torque calculation value and the friction torque estimation value, and motor running When switching to engine running, add the calculated friction torque and the friction torque correction value to the required torque for the engine to obtain the target indicated torque. And a fuel injection amount control unit 5 for controlling the fuel injection amount such that the target indicated torque.
パラレル式ハイブリッド車両制御装置１は、クルーズ走行時に車両速度を設定された目標車両速度に維持する車両速度制御部６を備える。車両速度制御部６は、要求トルクに車両速度制御用補正トルクを加算するようになっており、車両速度が目標車両速度に満たないときは正の車両速度制御用補正トルクを、車両速度が目標車両速度を超えるときには負の車両速度制御用補正トルクを出力することで、車両速度を目標車両速度に安定させることができる。 The parallel hybrid vehicle control device 1 includes a vehicle speed control unit 6 that maintains a vehicle speed at a set target vehicle speed during cruise traveling. The vehicle speed control unit 6 adds a correction torque for vehicle speed control to the required torque. When the vehicle speed is less than the target vehicle speed, the vehicle speed control unit 6 sets the positive vehicle speed control correction torque, and the vehicle speed is the target. When the vehicle speed is exceeded, the negative vehicle speed control correction torque is output, so that the vehicle speed can be stabilized at the target vehicle speed.
エネルギマネジメント部５７（図５参照）は、下記のモータ走行開始ＡＮＤ条件１〜３をチェックし、モータ走行開始ＡＮＤ条件１〜３が全て満たされるときクラッチを切断状態にし、エンジンを停止またはアイドル状態とし、モータ走行する。モータ走行では、
モータ要求トルク＝ドライバ要求トルク
エンジン要求トルク＝０（停止またはアイドル状態）
という制御が行われることになる。
The energy management unit 57 (see FIG. 5) checks the following motor travel start AND conditions 1 to 3, and when all of the motor travel start AND conditions 1 to 3 are satisfied, the clutch is disengaged and the engine is stopped or idle. And the motor runs. In motor driving,
Motor required torque = Driver required torque Engine required torque = 0 (stop or idle state)
Control is performed.
ここで、モータ走行開始ＡＮＤ条件は、
条件１．要求トルクとエンジン回転速度とで参照されるエンジン熱効率が閾値（例えば、２０％）未満であること、すなわち
エンジン熱効率＜閾値
条件２．バッテリ充電状態がモータ走行開始可能な状態であること、すなわち
バッテリＳＯＣ＞モータ走行開始バッテリＳＯＣ下限値
条件３．ドライバに急加速の意志がないこと、すなわち
ドライバ操作アクセル開度の差分値＜加速判定アクセル開度差分下限値
である。
Here, the motor travel start AND condition is:
Condition 1. 1. Engine thermal efficiency referred to by required torque and engine speed is less than a threshold value (for example, 20%), that is, engine thermal efficiency <threshold condition. 2. The battery charge state is a state in which motor travel can be started, that is, battery SOC> motor travel start battery SOC lower limit condition. The driver has no intention of rapid acceleration, that is, the difference value of the driver operation accelerator opening <the acceleration determination accelerator opening difference lower limit value.
エネルギマネジメント部５７は、次のモータ走行終了ＯＲ条件１〜３をチェックし、モータ走行終了ＯＲ条件が１つでも満たされるときエンジンの回転速度を車両側に合わせてクラッチを接続状態にしてエンジン走行に戻る。 The energy management unit 57 checks the next motor travel end OR conditions 1 to 3 and if any one of the motor travel end OR conditions is satisfied, the engine speed is adjusted to the vehicle side and the clutch is engaged to drive the engine. Return to.
ここで、モータ走行終了ＯＲ条件は、
条件１．要求トルクがモータ走行に適した値より大きいこと、すなわち
要求トルク＞モータ走行終了要求トルクしきい値
条件２．バッテリ充電状態（ＳＯＣ）がモータ走行を終了しなくてはならない状態であること、すなわち
バッテリＳＯＣ＜モータ走行終了バッテリＳＯＣ下限値
条件３．ドライバに急加速の意志があること、すなわち
ドライバ操作アクセル開度の差分値＞加速判定アクセル開度差分下限値
である。
Here, the motor travel end OR condition is:
Condition 1. 1. The required torque is greater than a value suitable for motor travel, that is, required torque> motor travel end required torque threshold condition. 2. The battery state of charge (SOC) is a state where the motor travel must be terminated, that is, battery SOC <motor travel end battery SOC lower limit condition. The driver has a willingness to accelerate, that is, the difference value of the driver operation accelerator opening> the acceleration determination accelerator opening difference lower limit value.
エネルギマネジメント部５７は、次の手順でエンジン走行からモータ走行に切り換える。
ステップＳ１１．モータ走行開始ＡＮＤ条件１〜３が全て満たされたことにより、モータ走行開始を判定する。
ステップＳ１２．エンジントルクを減少させ、モータトルクを増加させる。
ステップＳ１３．エンジントルクが０になったら、エンジン回転速度を維持したままクラッチを切り始める。
ステップＳ１４．クラッチが切断状態になったら、エンジンをアイドル状態にする。
ステップＳ１５．エンジンを停止させるかどうかを判定する。
ステップＳ１６．エンジンを停止させる。
ただし、ステップＳ１５、Ｓ１６は、モータ走行中にエンジンを停止する仕様のときに実行される。
The energy management unit 57 switches from engine running to motor running according to the following procedure.
Step S11. The start of motor travel is determined when all of the motor travel start AND conditions 1 to 3 are satisfied.
Step S12. Decrease engine torque and increase motor torque.
Step S13. When the engine torque becomes zero, the clutch is started while maintaining the engine speed.
Step S14. When the clutch is disengaged, the engine is idled.
Step S15. Determine whether to stop the engine.
Step S16. Stop the engine.
However, steps S15 and S16 are executed when the engine is stopped.
エネルギマネジメント部５７は、次の手順でモータ走行からエンジン走行に切り換える。
ステップＳ２１．モータ走行終了ＯＲ条件が１つでも満たされたことにより、モータ走行終了を判定する。
ステップＳ２２．エンジンが停止している場合はエンジンを始動する。
ただし、ステップＳ２２は、モータ走行中にエンジンを停止する仕様のときに実行される。
ステップＳ２３．エンジン回転速度をインプットシャフト回転速度に同期させる。
ステップＳ２４．エンジン回転速度がインプットシャフト回転速度に同期したら、クラッチを接続する。
ステップＳ２５．クラッチが接続したらモータトルクを減少させ、エンジントルクを増加させる。
ステップＳ２６．モータトルクが０になったら、エンジン走行への遷移を終了する。
The energy management unit 57 switches from motor travel to engine travel according to the following procedure.
Step S21. When at least one motor travel end OR condition is satisfied, the motor travel end is determined.
Step S22. If the engine is stopped, start the engine.
However, step S22 is executed when the engine is stopped.
Step S23. The engine speed is synchronized with the input shaft speed.
Step S24. When the engine speed is synchronized with the input shaft speed, the clutch is connected.
Step S25. When the clutch is engaged, the motor torque is decreased and the engine torque is increased.
Step S26. When the motor torque becomes zero, the transition to engine running is terminated.
本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御装置１による摩擦トルクの補正は、次の手順で行われる。
ステップＳ１．前回のエンジン走行中の図示トルクを保存し、摩擦トルク計算値計算部３にて、公知の計算式により前回のエンジン走行中のエンジン状態（エンジン回転速度、エンジン温度、燃料噴射量）から摩擦トルク計算値を計算して保存する。
ステップＳ２．今回のモータ走行中の要求トルクを正味トルクとして保存する。
ステップＳ３．摩擦トルク推定値推定部２は、ステップＳ１で保存した図示トルクとステップＳ２で保存した正味トルクから摩擦トルク推定値を推定して保存する。すなわち、
摩擦トルク推定値＝図示トルク−正味トルク
ステップＳ４．摩擦トルク補正値計算部４は、ステップＳ１で保存した摩擦トルク計算値とステップＳ３で保存した摩擦トルク推定値とから今回の摩擦トルク補正値を計算して保存する。摩擦トルク補正値は、基本的には摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分値であるが、ここでは前回の補正値と今回の差分値とを適宜な重み付きで足し込むようにした。すなわち、
摩擦トルク補正値（ｋ）
＝（１−ａ）×摩擦トルク補正値（ｋ−１）
＋ａ×（摩擦トルク推定値−摩擦トルク計算値）
ｋ；切り換え制御の回数
ａ；補正の反映割合 ０〜１
ステップＳ５．燃料噴射量制御部５は、次回の切り換え制御で、今回更新された摩擦トルク補正値を使って燃料噴射量を算出する。具体的には、現在のエンジン走行中の要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、図示トルクを燃料噴射量に変換する図示トルク燃料噴射量変換マップを目標図示トルクで参照して燃料噴射量を得る。ただし、車両速度に変動がある場合は、要求トルクに対し車両速度制御用補正トルクも加味される。
The correction of the friction torque by the parallel hybrid vehicle control device 1 of the present invention is performed according to the following procedure.
Step S1. The indicated torque during the previous engine running is stored, and the friction torque calculation value calculation unit 3 calculates the friction torque from the engine state (engine speed, engine temperature, fuel injection amount) during the previous engine running according to a known calculation formula. Calculate and save the calculated value.
Step S2. The required torque during the current running of the motor is stored as a net torque.
Step S3. The estimated friction torque value estimation unit 2 estimates and stores the estimated friction torque value from the indicated torque stored in step S1 and the net torque stored in step S2. That is,
Friction torque estimated value = indicated torque-net torque step S4. The friction torque correction value calculation unit 4 calculates and stores the current friction torque correction value from the friction torque calculation value stored in step S1 and the estimated friction torque value stored in step S3. The friction torque correction value is basically the difference value between the friction torque calculation value and the friction torque estimated value, but here the previous correction value and the current difference value are added with appropriate weights. . That is,
Friction torque correction value (k)
= (1-a) × friction torque correction value (k−1)
+ A × (friction torque estimated value−friction torque calculation value)
k: Number of switching control a: Reflection ratio of correction 0 to 1
Step S5. The fuel injection amount control unit 5 calculates the fuel injection amount by using the friction torque correction value updated this time in the next switching control. Specifically, the calculated torque torque value and the friction torque correction value are added to the requested torque during the current engine running to obtain the target indicated torque, and the indicated torque fuel injection amount conversion map for converting the indicated torque to the fuel injection amount is set as the target. The fuel injection amount is obtained by referring to the indicated torque. However, when the vehicle speed varies, the vehicle speed control correction torque is added to the required torque.
以下、本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御装置１の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the parallel hybrid vehicle control device 1 of the present invention will be described.
図２は、従来技術において要求トルクとエンジントルクが一致する場合のタイミングチャートである。 FIG. 2 is a timing chart in the case where the required torque matches the engine torque in the prior art.
エンジン走行中（ｔ０〜ｔ１）は、一点鎖線で示したエンジントルクが所定値を示しており、エンジントルクは要求トルクに等しい。一方、破線で示したモータトルクは０である。 During engine running (t0 to t1), the engine torque indicated by the alternate long and short dash line indicates a predetermined value, and the engine torque is equal to the required torque. On the other hand, the motor torque indicated by the broken line is zero.
モータ走行の開始時（ｔ１）、エンジン走行からモータ走行への切り換えが行われる。エンジン走行からモータ走行への切り換え時（ｔ１〜ｔ２）は、燃料噴射量が漸減されることによりエンジントルクが漸減する。これに呼応してモータトルクが漸増されることで、エンジントルクとモータトルクの和である総合の車両駆動トルクは、一定であり、要求トルクに等しい。 At the start of motor travel (t1), switching from engine travel to motor travel is performed. At the time of switching from engine running to motor running (t1 to t2), the engine torque is gradually reduced by gradually reducing the fuel injection amount. In response to this, the motor torque is gradually increased, so that the total vehicle driving torque, which is the sum of the engine torque and the motor torque, is constant and equal to the required torque.
エンジントルクが０になると（ｔ２）、エンジン回転速度を維持したまま、クラッチの切断が開始される。クラッチが切断状態になると（ｔ３）、燃料噴射が停止されてエンジン回転速度が低下する。エンジンがアイドル状態になると（ｔ４）、その後はアイドル状態が維持される。ｔ２以降、モータトルクが所定値を示しており、モータトルクは要求トルクに等しい。一方、エンジントルクは０である。 When the engine torque becomes 0 (t2), the clutch disengagement is started while maintaining the engine rotation speed. When the clutch is disengaged (t3), fuel injection is stopped and the engine speed is reduced. When the engine is in an idle state (t4), the idle state is maintained thereafter. After t2, the motor torque has a predetermined value, and the motor torque is equal to the required torque. On the other hand, the engine torque is zero.
その後、モータ走行終了が判定されると、エンジン回転速度をインプットシャフト回転速度に同期させる回転合わせが開始される（ｔ５）。同期が達成されると（ｔ６）、クラッチの接続が開始される。クラッチの接続が終了した時点（ｔ７）では、エンジンから取り出される出力トルクはないため、エンジントルクは０である。 Thereafter, when it is determined that the motor travel is finished, rotation matching for synchronizing the engine rotation speed with the input shaft rotation speed is started (t5). When synchronization is achieved (t6), clutch engagement is started. At the time when the clutch connection is completed (t7), there is no output torque extracted from the engine, so the engine torque is zero.
モータ走行からエンジン走行への切り換え時（ｔ７〜ｔ８）は、燃料噴射量が漸増されることによりエンジントルクが漸増する。これに呼応してモータトルクが漸減されることで、エンジントルクとモータトルクの和である総合の車両駆動トルクは、一定であり、要求トルクに等しい。モータトルクが０になり（ｔ８）、エンジン走行が再開される。 At the time of switching from motor running to engine running (t7 to t8), the engine torque is gradually increased by gradually increasing the fuel injection amount. In response to this, the motor torque is gradually reduced, so that the total vehicle driving torque, which is the sum of the engine torque and the motor torque, is constant and equal to the required torque. The motor torque becomes 0 (t8), and engine running is resumed.
エンジン走行からモータ走行へ、モータ走行からエンジン走行へと切り換えが行われても、車両駆動トルクの変動がなく、全時間にわたり車両速度が目標車両速度に維持されており、安定なクルーズ走行が実現されている。 Even when switching from engine driving to motor driving or from motor driving to engine driving, there is no fluctuation in vehicle drive torque, and the vehicle speed is maintained at the target vehicle speed for the entire time, realizing stable cruise driving Has been.
図３は、従来技術において、摩擦トルクのバラツキにより、大きな実摩擦トルクが生じているために、要求トルクとエンジントルクが一致しない場合のタイミングチャートである。 FIG. 3 is a timing chart in the case where the required torque does not match the engine torque because a large actual friction torque is generated due to variations in the friction torque in the prior art.
エンジン走行中（ｔ０〜ｔ１）は、エンジントルクが所定値を示しているが、要求トルク（目標図示トルク）はそれより大きい。エンジンには要求トルクに応じた燃料噴射量の燃料が噴射されるので、エンジンの図示トルクは要求トルクに制御される。要求トルクから実摩擦トルクを差し引いた分を実トルク（エンジンから実際に取り出される出力トルク）とすると、実トルクとエンジントルク（車両駆動トルク）が等しい。要求トルクが大きくなっている原因は、クルーズ走行中であるため、車両速度制御部６が要求トルクを増加させて車両速度を目標車両速度に合わせ込んでいるからである。つまり、要求トルクを実摩擦トルクに相当する分だけ増加させることで、図示トルクを増加させ、車両速度を目標車両速度に追従させるだけの実トルクを得ている。燃料噴射量は、図２のレベルに比べてΔｑ増加している。 While the engine is running (t0 to t1), the engine torque shows a predetermined value, but the required torque (target indicated torque) is larger. Since the fuel of the fuel injection amount corresponding to the required torque is injected into the engine, the indicated torque of the engine is controlled to the required torque. If the actual torque (output torque actually taken out from the engine) is obtained by subtracting the actual friction torque from the required torque, the actual torque and the engine torque (vehicle drive torque) are equal. The reason why the required torque is increased is that the vehicle speed control unit 6 increases the required torque to adjust the vehicle speed to the target vehicle speed because the vehicle is traveling on a cruise. That is, by increasing the required torque by the amount corresponding to the actual friction torque, the indicated torque is increased, and the actual torque sufficient to cause the vehicle speed to follow the target vehicle speed is obtained. The fuel injection amount is increased by Δq compared to the level of FIG.
しかし、エンジン走行からモータ走行への切り換え時（ｔ１〜ｔ２）になると、燃料噴射量が漸減されることによりエンジントルクが漸減し、これに呼応してモータトルクが漸増される。このとき、モータトルクは、要求トルクを目標として漸増されるので、仮に実トルクを目標とした場合に比べて多く増加する。よって、エンジントルクとモータトルクの和である総合の車両駆動トルクは、エンジン走行中のエンジントルクよりも大きくなる（矢印Ａ）。総合の車両駆動トルクが車両速度を目標車両速度に維持するのに必要なトルクより大きいために、車両速度が目標車両速度より高まる（矢印Ｂ）。 However, at the time of switching from engine running to motor running (t1 to t2), the engine torque is gradually reduced by gradually reducing the fuel injection amount, and the motor torque is gradually increased accordingly. At this time, since the motor torque is gradually increased with the required torque as a target, the motor torque increases more than when the actual torque is targeted. Therefore, the total vehicle driving torque, which is the sum of the engine torque and the motor torque, is larger than the engine torque during engine running (arrow A). Since the total vehicle driving torque is greater than the torque required to maintain the vehicle speed at the target vehicle speed, the vehicle speed is higher than the target vehicle speed (arrow B).
これに対して、車両速度制御部６が車両速度を目標車両速度に落とそうとして要求トルクを減少させる（矢印Ｃ）。この結果、総合の車両駆動トルクが減少し（矢印Ｄ）、車両速度が目標車両速度に戻り始め（矢印Ｅ）、やがてクルーズ走行が安定する。その後のモータ走行では、モータトルクは、高い制御精度で要求トルクに一致する。 On the other hand, the vehicle speed control unit 6 decreases the required torque in an attempt to reduce the vehicle speed to the target vehicle speed (arrow C). As a result, the total vehicle driving torque is reduced (arrow D), the vehicle speed starts to return to the target vehicle speed (arrow E), and cruise traveling is eventually stabilized. In the subsequent motor travel, the motor torque matches the required torque with high control accuracy.
モータ走行からエンジン走行への切り換え時（ｔ７〜ｔ８）になると、モータトルクが漸減され、エンジントルクが漸増される。このとき、要求トルクはモータ走行中と同じに維持され、前回のエンジン走行中の要求トルクよりも小さいため、エンジントルクは十分に増加せず、傾斜が図２の場合に比べて緩やかである。よって、エンジントルクとモータトルクの和である総合の車両駆動トルクは、モータ走行中のモータトルクよりも小さくなる（矢印Ｆ）。総合の車両駆動トルクが車両速度を目標車両速度に維持するのに必要なトルクより小さいために、車両速度が目標車両速度を下回る（矢印Ｇ）。 When switching from motor travel to engine travel (t7 to t8), the motor torque is gradually reduced and the engine torque is gradually increased. At this time, the required torque is kept the same as during motor traveling and is smaller than the required torque during previous engine traveling, so the engine torque does not increase sufficiently and the inclination is gentler than in the case of FIG. Therefore, the total vehicle drive torque, which is the sum of the engine torque and the motor torque, is smaller than the motor torque during motor travel (arrow F). Since the total vehicle driving torque is smaller than the torque required to maintain the vehicle speed at the target vehicle speed, the vehicle speed is below the target vehicle speed (arrow G).
これに対して、車両速度制御部６が車両速度を目標車両速度に上げようとして要求トルクを増加させる（矢印Ｈ）。この結果、総合の車両駆動トルクが増加し（矢印Ｊ）、車両速度が目標車両速度に戻り始める（矢印Ｋ）。 On the other hand, the vehicle speed control unit 6 increases the required torque to increase the vehicle speed to the target vehicle speed (arrow H). As a result, the total vehicle driving torque increases (arrow J), and the vehicle speed starts to return to the target vehicle speed (arrow K).
このように、摩擦トルクのバラツキにより、実摩擦トルクが摩擦トルク計算値より大きくなってエンジントルクが目標とする駆動トルクから逸脱すると、車両速度制御部６が車両速度を一定に保とうとして、エンジン走行とモータ走行とで要求トルクを異ならせる。このため、エンジン走行とモータ走行の切り換え時にトルク変動が生じて車両速度が変動する。 Thus, when the actual friction torque becomes larger than the calculated friction torque and the engine torque deviates from the target driving torque due to the variation of the friction torque, the vehicle speed control unit 6 tries to keep the vehicle speed constant, and the engine speed The required torque is made different between running and motor running. For this reason, torque fluctuation occurs when switching between engine running and motor running, and the vehicle speed fluctuates.
図４は、本発明により図３で示した不具合が補正された場合のタイミングチャートである。 FIG. 4 is a timing chart when the problem shown in FIG. 3 is corrected according to the present invention.
摩擦トルク補正値を学習する以前のエンジン走行中（ｔ０〜ｔ１）は、図３で説明したのと同様に、実摩擦トルクに相当する分だけ要求トルクを増加させることで、車両速度を目標車両速度に追従させるだけの実トルクを得ている。 During engine running (t0 to t1) before learning the friction torque correction value, the required torque is increased by an amount corresponding to the actual friction torque in the same manner as described with reference to FIG. Real torque is obtained to follow the speed.
エンジン走行からモータ走行への切り換え時（ｔ１〜ｔ２）も、図３で説明したのと同様に、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの変動が生じ、その後のモータ走行では、モータトルクが高い制御精度で要求トルクに一致する。 At the time of switching from engine running to motor running (t1 to t2), as described with reference to FIG. 3, the fluctuations of arrows A, B, C, D, and E occur, and the motor torque is reduced in the subsequent motor running. Matches the required torque with high control accuracy.
本発明のパラレル式ハイブリッド車両制御装置１では、前回のエンジン走行中（ｔ０〜ｔ１）の図示トルクと摩擦トルク計算値が保存され、今回のモータ走行中（ｔ３〜ｔ６）の要求トルクが正味トルクとして保存され、保存された図示トルクと保存された正味トルクから摩擦トルク推定値が推定される。モータ走行中の要求トルクをエンジン走行中の正味トルク（図４では実トルク）と見なせる理由は、同じ車両速度が得られているからである。 In the parallel hybrid vehicle control apparatus 1 of the present invention, the indicated torque and the calculated friction torque during the previous engine running (t0 to t1) are stored, and the required torque during the current motor running (t3 to t6) is the net torque. And the estimated friction torque value is estimated from the stored indicated torque and the stored net torque. The reason why the required torque during motor running can be regarded as the net torque during engine running (actual torque in FIG. 4) is because the same vehicle speed is obtained.
次回の切り換え制御（ｔ７〜ｔ８）において、摩擦トルク補正値による補正が行われる。要求トルクが補正によって増大されるので、エンジントルクが漸増される傾斜が図３の場合よりも大きくなる。このため、エンジントルクとモータトルクの和である総合の車両駆動トルクは、一定に維持される（矢印Ｐ）。総合の車両駆動トルクが一定であるので、車両速度が目標車両速度に維持される（矢印Ｑ）。 In the next switching control (t7 to t8), correction by the friction torque correction value is performed. Since the required torque is increased by the correction, the gradient at which the engine torque is gradually increased becomes larger than in the case of FIG. For this reason, the total vehicle driving torque, which is the sum of the engine torque and the motor torque, is kept constant (arrow P). Since the total vehicle driving torque is constant, the vehicle speed is maintained at the target vehicle speed (arrow Q).
次回のエンジン走行（ｔ８〜）では、燃料噴射量がΔｑ増加されることにより、車両速度が目標車両速度に維持される。 In the next engine running (from t8), the vehicle speed is maintained at the target vehicle speed by increasing the fuel injection amount by Δq.
図３の従来技術では、エンジン走行からモータ走行に切り換えるとき、トルク変動及び車両速度変動が生じたが、図４のように本発明では、エンジン走行からモータ走行に切り換えるとき、要求トルクを補正するので、トルク変動及び車両速度変動が生じない。 In the prior art of FIG. 3, torque fluctuation and vehicle speed fluctuation occurred when switching from engine running to motor running. In the present invention, as shown in FIG. 4, when switching from engine running to motor running, the required torque is corrected. Therefore, torque fluctuation and vehicle speed fluctuation do not occur.
以上説明したように、本発明のパラレル式ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置１によれば、摩擦トルクのバラツキによって発生するエンジン走行とモータ走行の切り換え時のトルク変動を小さくすることができる。 As described above, according to the control method and the control device 1 for the parallel hybrid vehicle of the present invention, it is possible to reduce the torque fluctuation at the time of switching between the engine running and the motor running caused by the variation of the friction torque.
１ パラレル式ハイブリッド車両制御装置
２ 摩擦トルク推定値推定部
３ 摩擦トルク計算値計算部
４ 摩擦トルク補正値計算部
５ 燃料噴射量制御部
６ 車両速度制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parallel type hybrid vehicle control apparatus 2 Friction torque estimated value estimation part 3 Friction torque calculation value calculation part 4 Friction torque correction value calculation part 5 Fuel injection amount control part 6 Vehicle speed control part
Claims (2)
クルーズ走行中かつモータ走行中から前記モータ走行からエンジン走行への切り換えまでの間に、
前記モータ走行中の要求トルクを正味トルクとし、
この正味トルクと過去の同じクルーズ中のエンジン走行中の図示トルクとから摩擦トルク推定値を推定し、
過去のエンジン走行中のエンジン状態から摩擦トルク計算値を計算し、
摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分に基づいて摩擦トルク補正値を求め、
前記モータ走行からエンジン走行への切り換え時に、
現在のエンジン走行中の要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、
図示トルクが目標図示トルクとなるように燃料噴射量を制御することを特徴とするパラレル式ハイブリッド車両制御方法。 A parallel hybrid vehicle control method for a parallel hybrid vehicle capable of cruise driving,
During cruising and from within the motor running until the switching to the engine running from the motor running,
The required torque during the motor running is the net torque,
Estimate the friction torque estimated value from this net torque and the indicated torque during engine running during the same cruise in the past,
Calculate the friction torque calculation value from the engine state during the past engine running,
Find the friction torque correction value based on the difference between the friction torque calculated value and the friction torque estimated value,
When switching from the motor running to the engine running,
Friction torque calculation value and friction torque correction value are added to the required torque while the engine is running to obtain the target indicated torque,
A parallel hybrid vehicle control method, wherein the fuel injection amount is controlled so that the indicated torque becomes the target indicated torque.
クルーズ走行中かつモータ走行中から前記モータ走行からエンジン走行への切り換えまでの間に、
前記モータ走行中の要求トルクを正味トルクとし、正味トルクと過去の同じクルーズ中のエンジン走行中の図示トルクとから摩擦トルク推定値を推定する摩擦トルク推定値推定部と、
過去のエンジン走行中のエンジン状態から摩擦トルク計算値を計算する摩擦トルク計算値計算部と、
摩擦トルク計算値と摩擦トルク推定値との差分に基づいて摩擦トルク補正値を計算する摩擦トルク補正値計算部と、
前記モータ走行からエンジン走行への切り換え時に、エンジンへの要求トルクに摩擦トルク計算値と摩擦トルク補正値を加算して目標図示トルクとし、図示トルクが目標図示トルクとなるように燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御部とを備えることを特徴とするパラレル式ハイブリッド車両の制御装置。 In a control device for a parallel hybrid vehicle capable of cruise driving,
Between cruise driving and motor driving to switching from motor driving to engine driving,
A friction torque estimated value estimating unit that estimates the required torque during the motor traveling as a net torque, and estimates a friction torque estimated value from the net torque and the indicated torque during engine traveling during the same past cruise ,
A friction torque calculation value calculation unit for calculating a friction torque calculation value from the engine state during past engine running;
A friction torque correction value calculation unit for calculating a friction torque correction value based on the difference between the friction torque calculation value and the friction torque estimation value;
At the time of switching from the motor running to the engine running, the calculated friction torque and the friction torque correction value are added to the required torque for the engine to obtain the target indicated torque, and the fuel injection amount is controlled so that the indicated torque becomes the target indicated torque. And a fuel injection amount control unit for controlling the parallel hybrid vehicle.
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