WO2014054668A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle that mounts an engine and a motor in a drive system and performs motor vibration suppression control that suppresses vehicle body vibration by correcting motor torque according to estimated vehicle vibration.
- the gain of the motor damping control is set in order to reduce the jerky vibration of the vehicle. For this reason, in driving scenes where acceleration demand is low, such as during slow acceleration or constant speed driving, the problem is that the motor torque by motor damping control amplifies the amplitude of engine vibration and degrades sound vibration performance. was there.
- the present invention has been made paying attention to the above problem, and provides a control device for a hybrid vehicle that achieves both reduction of vibration when the acceleration request is high and ensuring sound vibration performance when the acceleration request is low.
- the purpose is to do.
- the present invention includes an engine and a motor mounted in a drive system, estimates vehicle vibration based on rotational drive information in the drive system, and reduces motor torque so as to suppress the estimated vehicle vibration. It is assumed that motor damping control means for correction is provided.
- acceleration request determination means for determining an acceleration request, and the motor damping control means determines that the motor speed is lower when the acceleration request is determined to be lower than when the acceleration request is determined to be higher. Reduce damping control gain.
- the motor damping control gain is not reduced, and the motor damping control unit corrects the motor torque so as to suppress the estimated vehicle vibration. For this reason, when it is determined that the acceleration request is high, the vibration suppression performance is prioritized and the vibration is reduced by the motor vibration suppression control with improved responsiveness.
- the motor damping control gain is reduced, and the motor damping control means keeps the motor torque correction amount for the estimated vehicle vibration small. For this reason, when it is determined that the acceleration request is low, engine vibration interference that increases the amplitude of the engine vibration due to the motor torque by the motor damping control is prevented, and the booming noise and the like are reduced.
- the motor vibration suppression control gain is switched according to the acceleration request level determination, it is possible to reduce rattling vibration when the acceleration request is high and ensure sound vibration performance when the acceleration request is low. Both can be achieved.
- FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a front-wheel drive hybrid vehicle with one motor and two clutches to which a control device according to a first embodiment is applied.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a motor damping control unit A in the control device according to the first embodiment. It is a map figure which shows the acceleration request
- FIG. It is a block diagram which shows the detailed structure of the acceleration request
- the configuration of the hybrid vehicle control device according to the first embodiment will be described by dividing it into [overall system configuration], [detailed configuration of motor damping control means], and [detailed configuration of acceleration request determination processing].
- FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a front-wheel drive hybrid vehicle (one example of a hybrid vehicle) with one motor and two clutches to which the control device of the first embodiment is applied.
- a front-wheel drive hybrid vehicle one example of a hybrid vehicle
- the structure of the whole system a drive system and a control system
- the drive system of the front-wheel drive hybrid vehicle includes an engine Eng, a first clutch CL1, a motor / generator MG (motor), a second clutch CL2, and a belt-type continuously variable transmission CVT. And a final gear FG, a left driving wheel LT, and a right driving wheel RT.
- This hybrid drive system includes an electric vehicle travel mode (hereinafter referred to as “EV mode”), a hybrid vehicle travel mode (hereinafter referred to as “HEV mode”), and a drive torque control start mode (hereinafter referred to as “WSC mode”). And so on).
- EV mode is a mode in which the first clutch CL1 is opened and the vehicle travels only with the power of the motor / generator MG.
- HEV mode is a mode in which the first clutch CL1 is engaged and the vehicle travels in any of the motor assist travel mode, travel power generation mode, and engine travel mode.
- the slipping state of the second clutch CL2 is maintained by controlling the rotational speed of the motor / generator MG, and the clutch transmission torque that passes through the second clutch CL2 is the required drive torque. This mode starts while controlling the torque capacity.
- WSC is an abbreviation for “Wet Start Clutch”.
- the engine Eng performs fuel cut control and fuel recovery control so that the engine torque matches the command value by the intake air amount by the throttle actuator, the fuel injection amount by the injector, and the ignition timing control by the spark plug. Be controlled.
- the engine Eng is provided with a starter motor ESM so that the engine Eng can be started by selecting one of the motor / generator MG and the starter motor ESM.
- the first clutch CL1 is interposed between the engine Eng and the motor / generator MG.
- the first clutch CL1 for example, a normally open dry multi-plate clutch is used, and complete engagement / slip engagement / release between the engine Eng and the motor / generator MG is performed. If this first clutch CL1 is in a fully engaged state, motor torque + engine torque is transmitted, and if it is in an open state, only motor torque is transmitted.
- the motor / generator MG has a three-phase AC synchronous motor structure, and is driven by torque control or rotation speed control (power running) when starting or running. When braking or decelerating, kinetic energy is converted into generated energy, and the generated power is collected into the battery BAT (regeneration).
- a mechanical oil pump O / P is connected to the motor output shaft MGout of the motor / generator MG via a chain CH.
- the oil pump is provided with an electric oil pump M / O / P that is operated by the rotational driving force of the sub motor S / M, and the control pressure and belt type continuously variable for the first and second clutches CL1 and CL2. It is a hydraulic pressure source that creates control pressure for the transmission CVT.
- the forward / reverse switching mechanism includes a sun gear SG, a ring gear RG, a single pinion planetary gear PG having a carrier PC that supports the pinion, a forward clutch FC, and a reverse brake RB.
- the belt type continuously variable transmission CVT has a belt stretched between a primary pulley and a secondary pulley.
- the primary pulley and the secondary pulley variably control the CVT gear ratio by changing the belt contact diameter.
- Torque is transmitted from the transmission output shaft to the left driving wheel LT and the right driving wheel RT via a final gear FG having a differential function.
- the control system of the front-wheel drive hybrid vehicle includes an inverter INV, a battery BAT, an integrated controller 10, a transmission controller 11, a clutch controller 12, an engine controller 13, a motor controller 14, And a battery controller 15.
- the hydraulic oil temperature sensor 20, the engine speed sensor 21, the forward clutch temperature sensor 22, and the reverse brake temperature sensor 23 are provided.
- the integrated controller 10 includes a battery state (input from the battery controller 15), an accelerator opening (detected by the accelerator opening sensor 16), and a vehicle speed (a value synchronized with the transmission output speed, a transmission output speed sensor 17).
- the target drive torque is calculated from (detection).
- command values for the actuators (motor / generator MG, engine Eng, first clutch CL1, second clutch CL2, belt type continuously variable transmission CVT) are calculated, and each controller 11-15 is calculated.
- the integrated controller 10 performs motor damping control for correcting the motor torque command applied to the motor / generator MG so as to suppress vehicle vibration.
- the transmission controller 11 performs shift control so as to achieve the shift command from the integrated controller 10.
- the shift control is performed by controlling the hydraulic pressure supplied to the primary pulley and the secondary pulley of the belt type continuously variable transmission CVT.
- the clutch controller 12 includes a second clutch input rotational speed (detected by a motor output rotational speed sensor 18), a second clutch output rotational speed (detected by a second clutch output rotational speed sensor 19), a clutch oil temperature (operating oil temperature sensor). And the solenoid valve current is controlled so as to realize the clutch hydraulic pressure (current) command value with respect to the first clutch hydraulic pressure command value and the second clutch hydraulic pressure command value from the integrated controller 10. .
- the engine controller 13 inputs the engine speed (detected by the engine speed sensor 21) and controls the engine torque so as to achieve the engine torque command value from the integrated controller 10.
- the motor controller 14 controls the motor / generator MG so as to achieve the motor torque command value and the motor rotation speed command value from the integrated controller 10.
- the battery controller 15 manages the state of charge (SOC) of the battery BAT and transmits the information to the integrated controller 10.
- SOC state of charge
- FIG. 2 shows a detailed configuration of the motor damping control means A in the control device of the first embodiment
- FIG. 3 shows an acceleration request determination map M. The detailed configuration of the motor damping control means will be described below with reference to FIGS.
- the motor damping control means A is provided in the integrated controller 10 and performs motor damping control for correcting the motor torque command so as to suppress the sprung behavior. As shown in FIG. And a feedback compensator 32 and an acceleration request determination unit 33 (acceleration request determination means).
- the feedforward compensator 31 is a compensator for obtaining a feedforward compensation amount of the motor torque, and includes an inverse filter 31a and a switch 31b.
- the inverse filter 31a is an inverse filter configured to be 1 when a product is obtained with respect to an input motor torque command.
- the switch 31b selects the motor torque command (F / F compensation) that has passed through the inverse filter 31a when the vibration suppression control signal is ON, and the motor that does not pass through the inverse filter 31a when the vibration suppression control signal is OFF. Select torque command.
- the feedback compensator 32 is a compensator for obtaining a feedback compensation amount of the motor torque.
- the feedback compensator 32 is a backlash estimator 32a, a feedback gain setter 32b, an upper / lower limit limiter 32c, a switch 32d, and a subtractor 32e.
- the rattling vibration estimator 32a estimates rattling vibration (referred to as vibration in which the vehicle longitudinal acceleration fluctuates periodically) based on the monitoring of periodic fluctuations in the motor rotational speed input from the plant.
- the feedback gain setting unit 32b calculates a motor torque correction value in the motor vibration suppression control by multiplying the estimated rattling vibration component by the FB gain.
- the upper / lower limiter 32c limits the upper and lower limit values of the motor torque correction value based on an external upper / lower limit restriction request.
- the switch 32d selects the motor torque correction value that has passed through the upper / lower limiter 32c when the vibration suppression control signal is ON, and selects the zero motor torque correction value when the vibration suppression control signal is OFF.
- the subtractor 32e uses the motor torque command (F / F compensation) passed through the inverse filter from the switch 31b as the motor torque correction value (F / B compensation) from the switch 32d. Minute) and output to the vehicle (plant: motor / generator MG).
- the acceleration request determination unit 33 determines whether the acceleration request is low or high, and outputs an FB gain reduction request to the feedback gain setting unit 32b when determining that the acceleration request is low.
- the acceleration request determination unit 33 includes an acceleration request map determination unit 33a, an engine operating point change determination unit 33b, a gear ratio determination unit 33c, and an integration determination unit 33d.
- the acceleration request map determination unit 33a determines that the acceleration request is low when the operating point detection value of the engine Eng is present in the sound vibration priority area in the acceleration request determination map M shown in FIG.
- the engine operating point change determination unit 33b determines that the acceleration request is low when the operating point change speed of the engine Eng is low (when the accelerator opening change or the engine torque command change is small).
- the gear ratio determination unit 33c determines that the acceleration request is low when the gear ratio of the belt-type continuously variable transmission CVT is on the high gear ratio side exceeding a predetermined gear ratio.
- the integrated determination unit 33d has a low acceleration request when the sound vibration priority area condition of the engine operating point, the small engine operating point change condition, and the high gear ratio side condition of the belt type continuously variable transmission CVT are satisfied.
- FB gain reduction request is output based on the integration judgment.
- the engine torque Te is estimated from the engine rotational speed Ne based on the engine performance characteristic indicating the rotational speed / torque relationship of the on-vehicle engine Eng.
- the acceleration request determination map M sets the rotational speed hysteresis ⁇ NeL, ⁇ NeH and the torque hysteresis ⁇ TeL, ⁇ TeH for the engine operating point (Ne, Te) so as to prevent control hunting that repeats FB gain reduction and FB gain return. I have to.
- FIG. 3 shows an acceleration request determination map M used in motor vibration suppression control in the control device of the first embodiment
- FIG. 4 shows a detailed configuration of acceleration request determination processing in motor vibration suppression control.
- FIG. 3 and FIG.4 the detailed structure of the acceleration request determination process performed by the acceleration request determination device 33 is demonstrated.
- the acceleration request determination processing block includes an accelerator opening change determination block B1, an engine torque command change determination block B2, an OR determination block B3, a timer holding block B4, a sound vibration request operation point determination block B5, and a gear ratio high. It has a side determination block B6 and an AND determination block B7.
- the accelerator opening change determination block B1 calculates the accelerator opening change speed by time differentiation of the accelerator opening detection value from the accelerator opening sensor 16, and if the accelerator opening change speed is smaller than a preset threshold value, “1” indicating a small change is output, and “0” indicating a large change is output if the accelerator opening change speed is equal to or higher than a preset threshold value.
- the engine torque command change determination block B2 calculates the engine torque command change speed by time differentiation of the engine torque command value output to the engine Eng, and if the engine torque command change speed is smaller than a preset threshold, the change is small. “1” is output, and if the engine torque command change speed is equal to or greater than a preset threshold, “0” indicating a large change is output.
- the OR determination block B3 outputs “0” when “0” is input from at least one of the output from the accelerator opening change determination block B1 and the output from the engine torque command change determination block B2. When “1” is input from both, “1” is output.
- the timer holding block B4 is a timer that holds “0” for a predetermined time after switching to “0” when the output changes from “1” to “0” in the OR determination block B3.
- the blocks B1 to B4 correspond to the engine operating point change determination unit 33b.
- the sound vibration request operation point determination block B5 corresponds to the acceleration request map determination unit 33a.
- the gear ratio high side determination block B6 calculates the gear ratio of the belt-type continuously variable transmission CVT by the ratio of the gear ratio input rotation speed and the gear ratio output rotation speed, and the gear ratio is equal to or less than a preset gear ratio threshold value. When it is not the side, “0” is output, and when it is the high gear side where the speed ratio exceeds a preset speed ratio threshold, “1” is output.
- the transmission gear ratio high-side determination block B6 corresponds to the transmission gear ratio determination unit 33c.
- the AND determination block B7 When the AND determination block B7 inputs “1” from all of the timer holding block B4, the sound vibration request operation point determination block B5, and the gear ratio high side determination block B6, Down) "is output. On the other hand, when “0” is input from at least one of the timer holding block B4, the sound vibration request operation point determination block B5, and the gear ratio high side determination block B6, “0 (gain is not reduced) ) "Is output.
- the AND determination block B7 corresponds to the integration determination unit 33d.
- the source of sound vibration that is the premise is mainly engine vibration, but the frequency of vibration of this engine differs depending on whether the driver's acceleration demand is low or high.
- the motor damping control that reduces the vibration of the driving force transmission path by the motor controls the vibration generated in a frequency band different from the vibration of the engine.
- the vibration frequency of the engine when the acceleration demand is low is higher than the frequency of the motor damping control, and the motor torque by the motor damping control interferes with the engine vibration so that the amplitude of the engine vibration becomes larger.
- the acceleration request is low, it is a problem to be solved that the sound vibration performance is deteriorated due to the motor torque by the motor damping control interfering with the engine vibration.
- the inverse filter 31a of the feedforward compensator 31 passes an inverse filter with respect to the input motor torque command, thereby generating a motor torque command for F / F compensation.
- the backlash compensation estimator 32a of the feedback compensator 32 estimates the backlash vibration based on the motor speed input from the plant, and the next feedback gain setting unit 32b multiplies the estimated backlash vibration component by the FB gain. By combining them, the motor torque correction value in the motor damping control is calculated.
- the next upper / lower limiter 32c the upper and lower limit values of the motor torque correction value are limited based on an external upper / lower limit restriction request, and in the switch 32d, the vibration suppression control signal is ON. The motor torque correction value that has passed 32c is selected.
- the motor torque command for F / F compensation that has passed through the inverse filter from the switch 31b is corrected by the motor torque correction value for F / B compensation from the switch 32d. : Output to motor / generator MG).
- the acceleration request determination unit 33 determines whether the acceleration request is low or high. When it is determined that the acceleration request is low, the acceleration request determination unit 33 outputs an FB gain reduction request to the feedback gain setting unit 32b.
- the acceleration request determination unit 33 determines that the acceleration request is high, the FB gain is not reduced, and the feedback compensator 32 performs motor torque command for F / F compensation so as to suppress the estimated rattling vibration. Is corrected by the motor torque correction value for F / B compensation. For this reason, when it is determined that the acceleration request is high, the vibration suppression performance is prioritized and the vibration is reduced by the motor vibration suppression control with improved responsiveness.
- the feedback compensator 32 reduces the FB gain in accordance with the FB gain reduction request from the acceleration request determiner 33, and the F / B compensation amount.
- the motor torque correction value can be kept small. For this reason, when it is determined that the acceleration request is low, engine vibration interference that further increases the amplitude of engine vibration due to the motor torque by the motor vibration suppression control is prevented, and a booming noise or the like that becomes vehicle interior noise is reduced.
- driving scenes that are important in vehicle sound vibration performance include slow acceleration and R / L driving that generates a driving force equivalent to the road resistance (Road Load) by the driver's accelerator operation. Yes, sound vibration performance is given priority by reducing the FB gain in the engine operating point region where the acceleration requirement used in such a driving scene is low.
- the configuration in which the FB gain is switched according to whether the acceleration request is high or low makes it possible to achieve both reduction of vibration when the acceleration request is high and securing sound vibration performance when the acceleration request is low. It is done.
- acceleration request determination action In motor vibration suppression control, when changing the FB gain, it is important how to determine whether the acceleration request, which is the FB gain change information, is high or the acceleration request is low. Hereinafter, the acceleration request determination operation will be described with reference to FIG.
- “1” is output. Therefore, when “1” is output from the sound vibration demand operation point determination block B5, when the outputs from the timer holding block B4 and the transmission ratio high side determination block B6 are “1” in the AND determination block B7. As long as “1” is output. In this way, the engine operating point (Ne, Te) is the sound vibration priority region, both the accelerator opening change and the engine torque command change are small, and the gear ratio of the belt type continuously variable transmission CVT is on the high gear side.
- an acceleration request determination unit 33 outputs an FB gain reduction request to the feedback gain setting unit 32b.
- the FB gain reduction request is not output from the acceleration request determination unit 33 to the feedback gain setting unit 32b.
- the engine operating point (Ne, Te) is in the sound vibration priority region of the acceleration request determination map M in FIG. 3, when the accelerator opening change is large, or the engine torque command change is large.
- the gear ratio of the belt type continuously variable transmission CVT is not on the high gear side, the FB gain reduction request is not output.
- the motor torque command may fluctuate according to the engine torque command change, which may cause rattling vibrations. Becomes higher. Therefore, even if the engine operating point (Ne, Te) is in the sound vibration priority area, if the engine torque command change is large, motor vibration control that suppresses rattling vibration is given priority by not outputting the FB gain reduction request. Is done.
- the fuel cut of the engine Eng the fuel cut recover, the change in the amount of additional power generation, the change of the air conditioner load, etc. Change, etc.
- Engine Eng and motor are installed in the drive system.
- Control of a hybrid vehicle front wheel drive hybrid vehicle
- motor vibration suppression control means A that estimates vehicle vibration based on rotational drive information in the drive system and corrects motor torque so as to suppress the estimated vehicle vibration.
- Acceleration request determination means acceleration request determination unit 33
- the motor damping control means A reduces the motor damping control gain (FB gain) compared to when it is determined that the acceleration request is high (FIG. 2). For this reason, it is possible to achieve both the reduction of vibration when the acceleration demand is high and the sound vibration performance when the acceleration demand is low.
- An acceleration request determination map M (FIG. 3) in which the engine Eng operating point (Ne, Te) is a low rotation and low torque region is set as a sound vibration priority region (motor vibration control gain reduction region).
- the acceleration request determining means (acceleration request determining unit 33) determines that the acceleration request is low when the operating point detection value of the engine Eng is in the sound vibration priority region, and motor damping control gain (FB gain). Acceleration request map determination unit 33a for outputting a reduction request (FIG. 2). For this reason, in addition to the effect of (1), reduce the motor damping control gain (FB gain) in driving scenes such as slow acceleration and R / L driving where the engine operating point area where acceleration demand is low is used Therefore, sound vibration performance can be prioritized.
- FB gain motor damping control gain
- the acceleration request determination means (acceleration request determination unit 33) is configured to operate when the operating point change speed of the engine Eng is high even when the operating point detection value of the engine exists in the sound vibration priority area.
- the engine operating point change determining unit 33b determines that the acceleration request is high and does not output a motor damping control gain (FB gain) reduction request (FIG. 2). For this reason, in addition to the effects of (1) or (2), even in a driving scene where an engine operating point region with a low acceleration demand is used, only when the engine Eng operating point change speed is high, The suppression performance can be prioritized.
- FB gain motor damping control gain
- An accelerator opening change determining means (block B1) for determining the magnitude of the accelerator opening change is provided,
- the engine operating point change determination unit 33b determines that an acceleration request is high when the accelerator opening change is large even when the operating point detection value of the engine Eng is in the sound vibration priority region.
- FB gain motor damping control gain
- An engine torque command change determining means (block B2) for determining the magnitude of the engine torque command change is provided,
- the engine operating point change determination unit 33b determines that the acceleration request is high when the engine torque command change is large even when the operating point detection value of the engine Eng exists in the sound vibration priority region.
- FB gain motor damping control gain
- the hybrid vehicle control device of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and the invention according to each claim of the claims is described. Design changes and additions are allowed without departing from the gist.
- the acceleration request determination unit 33 includes an acceleration request map determination unit 33a, an engine operating point change determination unit 33b, a gear ratio determination unit 33c, and an integration determination unit 33d.
- the acceleration request determination unit may be an example having only an acceleration request map determination unit, or an example having an acceleration request map determination unit and an engine operating point change determination unit. Furthermore, the example which adds another determination part may be sufficient.
- the backlash vibration estimator 32a estimates the backlash vibration based on monitoring the periodic fluctuation of the motor rotation speed input from the plant.
- the erratic vibration estimator has a vehicle model based on an equation of motion that estimates the sprung behavior of the vehicle (plant) with respect to drive torque input, disturbance input, etc. to the drive wheel, and inputs information to the drive wheel. It may be an example in which the sprung behavior including jerky vibration is estimated by substituting into the vehicle model.
- the switching is performed by reducing the FB gain that effectively suppresses the rattling vibration.
- control device of the present invention is applied to a front-wheel drive hybrid vehicle having one motor and two clutches.
- control device of the present invention can be applied to a parallel type or assist type hybrid vehicle other than one motor and two clutches, and also to a rear wheel drive hybrid vehicle or a four wheel drive hybrid vehicle. Can be applied.
- the present invention can be applied to any hybrid vehicle in which an engine and a motor are mounted in the drive system and motor vibration suppression control for suppressing vehicle vibration is performed.
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Abstract
加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図ること。 前輪駆動ハイブリッド車両の制御装置は、駆動系にエンジン(Eng)とモータ/ジェネレータ(MG)を搭載し、駆動系での回転駆動情報に基づき車両振動を推定し、推定された車両振動を抑えるようにモータトルクを補正するモータ制振制御手段(A)を備える。この制御装置において、加速要求を判定する加速要求判定器(33)を設け、モータ制振制御手段(A)は、加速要求が低いと判定したとき、加速要求が高いと判定したときに比べFBゲインを低減する。
Description
本発明は、駆動系にエンジンとモータを搭載し、推定された車両振動に応じてモータトルクを補正することで車体振動を抑制するモータ制振制御を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。
従来、アクセル踏み込み操作と戻し操作を繰り返すような急峻なトルク変化時、車両のガクガク振動を低減するために、モータトルクを補正するモータ制振制御を適用したモータを用いた駆動系の捩り振動制振制御方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の駆動系の捩り振動制振制御方法にあっては、車両のガクガク振動を低減するためにモータ制振制御のゲインが設定される。このため、緩加速時や定速走行時等の加速要求が低い走行シーンにおいて、モータ制振制御によるモータトルクがエンジン振動の振幅を増幅してしまい、音振性能を悪化させてしまう、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図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。
上記目的を達成するため、本発明は、駆動系にエンジンとモータを搭載し、前記駆動系での回転駆動情報に基づき車両振動を推定し、前記推定された車両振動を抑えるようにモータトルクを補正するモータ制振制御手段を備えることを前提とする。
このハイブリッド車両の制御装置において、加速要求を判定する加速要求判定手段を設け、前記モータ制振制御手段は、前記加速要求が低いと判定したとき、前記加速要求が高いと判定したときに比べモータ制振制御ゲインを低減する。
このハイブリッド車両の制御装置において、加速要求を判定する加速要求判定手段を設け、前記モータ制振制御手段は、前記加速要求が低いと判定したとき、前記加速要求が高いと判定したときに比べモータ制振制御ゲインを低減する。
したがって、加速要求が高いと判定したときには、モータ制振制御ゲインが低減されず、モータ制振制御手段において、推定された車両振動を抑えるようにモータトルクが補正される。このため、加速要求が高いとの判定時には、振動抑制性能を優先し、応答性を高めたモータ制振制御によりガクガク振動が低減される。
一方、加速要求が低いと判定したときには、モータ制振制御ゲインが低減され、モータ制振制御手段において、推定された車両振動に対するモータトルクの補正量が小さく抑えられる。このため、加速要求が低いとの判定時には、モータ制振制御によるモータトルクによりエンジン振動の振幅をより大きくするエンジン振動干渉が防止され、こもり音等が低減される。
このように、加速要求の高低判定に応じてモータ制振制御ゲインを切り替える構成としたことで、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図ることができる。
一方、加速要求が低いと判定したときには、モータ制振制御ゲインが低減され、モータ制振制御手段において、推定された車両振動に対するモータトルクの補正量が小さく抑えられる。このため、加速要求が低いとの判定時には、モータ制振制御によるモータトルクによりエンジン振動の振幅をより大きくするエンジン振動干渉が防止され、こもり音等が低減される。
このように、加速要求の高低判定に応じてモータ制振制御ゲインを切り替える構成としたことで、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図ることができる。
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、[全体システム構成]、[モータ制振制御手段の詳細構成]、[加速要求判定処理の詳細構成]に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1の制御装置が適用された1モータ・2クラッチによる前輪駆動ハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。以下、図1に基づいて、全体システム(駆動系及び制御系)の構成を説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された1モータ・2クラッチによる前輪駆動ハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。以下、図1に基づいて、全体システム(駆動系及び制御系)の構成を説明する。
前記前輪駆動ハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、第1クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMG(モータ)と、第2クラッチCL2と、ベルト式無段変速機CVTと、ファイナルギヤFGと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。
このハイブリッド駆動系は、電気自動車走行モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド車走行モード(以下、「HEVモード」という。)と、駆動トルクコントロール発進モード(以下、「WSCモード」という。)等の走行モードを有する。
前記「EVモード」は、第1クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、モータ/ジェネレータMGを回転数制御させることで第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
前記「EVモード」は、第1クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、モータ/ジェネレータMGを回転数制御させることで第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
前記エンジンEngは、フューエルカット制御やフューエルリカバー制御を行うものであり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。なお、このエンジンEngには、スタータモータESMが付設され、エンジンEngの始動を、モータ/ジェネレータMGとスタータモータESMの何れか一方を選択して行えるようにしている。
前記第1クラッチCL1は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGとの間の位置に介装される。この第1クラッチCL1としては、例えば、ノーマルオープンの乾式多板クラッチが用いられ、エンジンEng~モータ/ジェネレータMG間の完全締結/スリップ締結/開放を行なう。この第1クラッチCL1が完全締結状態ならモータトルク+エンジントルクが伝達され、開放状態ならモータトルクのみが伝達される。
前記モータ/ジェネレータMGは、三相交流同期モータ構造であり、発進時や走行時においては、トルク制御や回転数制御によりモータ駆動する(力行)。制動時や減速時においては、運動エネルギーを発電エネルギーに変換し、発電分をバッテリBATへ回収する(回生)。モータ/ジェネレータMGのモータ出力軸MGoutには、チェーンCHを介して機械式オイルポンプO/Pが接続されている。なお、オイルポンプとしては、サブモータS/Mの回転駆動力によって作動する電動オイルポンプM/O/Pが設けられていて、第1,第2クラッチCL1,CL2への制御圧及びベルト式無段変速機CVTへの制御圧を作り出す油圧源となっている。
前記第2クラッチCL2は、ベルト式無段変速機CVTの前後進切替機構に有するフォワードクラッチFC(Dレンジ等の選択時)と、リバースブレーキRB(Rレンジ選択時)と、が用いられる。前後進切替機構は、サンギアSG、リングギアRG、ピニオンを支持するキャリアPCを備えたシングルピニオン式の遊星歯車PGと、フォワードクラッチFCと、リバースブレーキRBとを有している。
前記ベルト式無段変速機CVTは、プライマリプーリとセカンダリプーリ間に掛け渡されたベルトを有する。プライマリプーリとセカンダリプーリは、ベルト接触径を変更することでCVT変速比を可変に制御する。変速機出力軸からは、差動機能を有するファイナルギヤFGを介し、左駆動輪LTと右駆動輪RTとにトルクが伝達される。
前輪駆動ハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、インバータINVと、バッテリBATと、統合コントローラ10と、変速機コントローラ11と、クラッチコントローラ12と、エンジンコントローラ13と、モータコントローラ14と、バッテリコントローラ15と、を備えている。また、入力情報取得手段として、アクセル開度センサ16と、変速機出力回転数センサ17と、モータ出力回転数センサ18と、第2クラッチ出力回転数センサ19(=変速機入力回転数センサ)と、作動油温センサ20と、エンジン回転数センサ21と、フォワードクラッチ温度センサ22と、リバースブレーキ温度センサ23と、を備えている。
前記統合コントローラ10は、バッテリ状態(バッテリコントローラ15から入力)、アクセル開度(アクセル開度センサ16により検出)、及び車速(変速機出力回転数に同期した値、変速機出力回転数センサ17により検出)から目標駆動トルクを演算する。そして、その結果に基づき、各アクチュエータ(モータ/ジェネレータMG、エンジンEng、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、ベルト式無段変速機CVT)に対する指令値を演算し、各コントローラ11~15へと送信する。なお、この統合コントローラ10では、モータ/ジェネレータMGに印加するモータトルク指令を、車両振動を抑えるように補正するモータ制振制御を行う。
前記変速機コントローラ11は、統合コントローラ10からの変速指令を達成するように変速制御を行なう。変速制御は、ベルト式無段変速機CVTのプライマリプーリとセカンダリプーリとに供給される油圧制御をすることで行われる。
前記クラッチコントローラ12は、第2クラッチ入力回転数(モータ出力回転数センサ18により検出)、第2クラッチ出力回転数(第2クラッチ出力回転数センサ19により検出)、クラッチ油温(作動油温センサ20により検出)を入力すると共に、統合コントローラ10からの第1クラッチ油圧指令値と第2クラッチ油圧指令値に対して、クラッチ油圧(電流)指令値を実現するようにソレノイドバルブの電流を制御する。
前記エンジンコントローラ13は、エンジン回転数(エンジン回転数センサ21により検出)を入力すると共に、統合コントローラ10からのエンジントルク指令値を達成するようにエンジントルク制御を行なう。
前記モータコントローラ14は、統合コントローラ10からのモータトルク指令値やモータ回転数指令値を達成するようにモータ/ジェネレータMGの制御を行なう。
前記バッテリコントローラ15は、バッテリBATの充電状態(SOC)を管理し、その情報を統合コントローラ10へと送信する。
[モータ制振制御手段の詳細構成]
図2は、実施例1の制御装置におけるモータ制振制御手段Aの詳細構成を示し、図3は、加速要求判定マップMを示す。以下、図2及び図3に基づき、モータ制振制御手段の詳細構成を説明する。
図2は、実施例1の制御装置におけるモータ制振制御手段Aの詳細構成を示し、図3は、加速要求判定マップMを示す。以下、図2及び図3に基づき、モータ制振制御手段の詳細構成を説明する。
前記モータ制振制御手段Aは、統合コントローラ10に有し、ばね上挙動を抑えるようにモータトルク指令を補正するモータ制振制御を行うもので、図2に示すように、フィードフォワード補償器31と、フィードバック補償器32と、加速要求判定器33(加速要求判定手段)と、を備えている。
前記フィードフォワード補償器31は、モータトルクのフィードフォワード補償分を求める補償器であり、インバースフィルタ31aと、切替器31bと、を有する。インバースフィルタ31aは、入力されるモータトルク指令に対して積をとったときに1になるように構成された逆フィルタである。切替器31bは、制振制御信号がONのとき、インバースフィルタ31aを通過したモータトルク指令(F/F補償分)を選択し、制振制御信号がOFFのとき、インバースフィルタ31aを通過しないモータトルク指令を選択する。
前記フィードバック補償器32は、モータトルクのフィードバック補償分を求める補償器であり、ガクガク振動推定器32aと、フィードバックゲイン設定器32bと、上下限制限器32cと、切替器32dと、減算器32eと、を有する。ガクガク振動推定器32aは、プラントから入力されるモータ回転数の周期的な変動の監視に基づいて、ガクガク振動(車両前後方向加速度が周期的に増減変動する振動をいう)を推定する。フィードバックゲイン設定器32bは、推定されたガクガク振動成分にFBゲインを掛け合わせることで、モータ制振制御でのモータトルク補正値を演算する。上下限制限器32cは、モータトルク補正値の上下限値を、外部からの上下限制限要求に基づき制限する。切替器32dは、制振制御信号がONのとき、上下限制限器32cを通過したモータトルク補正値を選択し、制振制御信号がOFFのとき、ゼロのモータトルク補正値を選択する。減算器32eは、制振制御信号がONのとき、切替器31bからの逆フィルタを通過したモータトルク指令(F/F補償分)を、切替器32dからのモータトルク補正値(F/B補償分)により補正し、車両(プラント:モータ/ジェネレータMG)に出力する。
前記加速要求判定器33は、加速要求が低いか高いかを判定し、加速要求が低いと判定したとき、フィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求を出力する。この加速要求判定器33は、加速要求マップ判定部33aと、エンジン動作点変化判定部33bと、変速比判定部33cと、統合判定部33dと、を有する。加速要求マップ判定部33aは、エンジンEngの動作点検出値が、図3に示す加速要求判定マップMにて音振優先領域に存在するとき、加速要求が低いと判定する。エンジン動作点変化判定部33bは、エンジンEngの動作点変化速度が低いとき(アクセル開度変化やエンジントルク指令変化が小さいとき)、加速要求が低いと判定する。変速比判定部33cは、ベルト式無段変速機CVTの変速比が所定変速比を超えるハイ変速比側のとき、加速要求が低いと判定する。統合判定部33dは、エンジン動作点の音振優先領域条件と、エンジン動作点変化小条件と、ベルト式無段変速機CVTのハイ変速比側条件と、が共に成立したとき、加速要求が低いとの統合判定に基づき、FBゲイン低減要求を出力する。
前記加速要求判定マップMは、図3に示すように、エンジンEngの動作点(エンジン回転数NeとエンジントルクTeで決まる点)が、低回転で低トルクである領域を音振優先領域(=モータ制振制御ゲイン下げ領域)とする。なお、エンジントルクTeは、車載のエンジンEngの回転数/トルクの関係を示すエンジン性能特性に基づき、エンジン回転数Neから推定する。
この加速要求判定マップMを用いてFBゲイン低減要求を出力するときは(IN)、エンジン回転数Neが、Ne1からNe2までの低回転域で、かつ、エンジントルクTeが、Te=0からエンジン回転数Neの上昇に応じてTe1からTe2まで上昇する特性までの低トルク域に入ったときである。
一方、加速要求判定マップMを用いて元のFBゲインに復帰するときは(OUT)、エンジン回転数NeがNe1'(<Ne1)より低くなったとき、または、エンジン回転数NeがNe2'(>Ne2)より高くなったとき、エンジントルクTeが-Te0(<0)より低くなったとき、エンジントルクTeがTe1’(>Te1)からTe2’(>Te2)まで上昇する特性より高くなったとき、のいずれかを満足するときである。すなわち、加速要求判定マップMは、エンジン動作点(Ne,Te)について、回転数ヒステリシスΔNeL,ΔNeHとトルクヒステリシスΔTeL,ΔTeHを設定し、FBゲイン低減とFBゲイン復帰を繰り返す制御ハンチングを防止するようにしている。
[加速要求判定処理の詳細構成]
図3は、実施例1の制御装置におけるモータ制振制御で用いる加速要求判定マップMを示し、図4は、モータ制振制御での加速要求判定処理の詳細構成を示す。以下、図3及び図4に基づき、加速要求判定器33で行われる加速要求判定処理の詳細構成を説明する。
図3は、実施例1の制御装置におけるモータ制振制御で用いる加速要求判定マップMを示し、図4は、モータ制振制御での加速要求判定処理の詳細構成を示す。以下、図3及び図4に基づき、加速要求判定器33で行われる加速要求判定処理の詳細構成を説明する。
加速要求判定処理ブロックは、アクセル開度変化判定ブロックB1と、エンジントルク指令変化判定ブロックB2と、OR判定ブロックB3と、タイマー保持ブロックB4と、音振要求動作点判定ブロックB5と、変速比ハイ側判定ブロックB6と、AND判定ブロックB7と、を有する。
前記アクセル開度変化判定ブロックB1は、アクセル開度センサ16からのアクセル開度検出値の時間微分によりアクセル開度変化速度を演算し、アクセル開度変化速度が予め設定された閾値より小さいと、変化小をあらわす「1」を出力し、アクセル開度変化速度が予め設定された閾値以上であると、変化大をあらわす「0」を出力する。
前記エンジントルク指令変化判定ブロックB2は、エンジンEngへ出力されるエンジントルク指令値の時間微分によりエンジントルク指令変化速度を演算し、エンジントルク指令変化速度が予め設定された閾値より小さいと、変化小をあらわす「1」を出力し、エンジントルク指令変化速度が予め設定された閾値以上であると、変化大をあらわす「0」を出力する。
前記OR判定ブロックB3は、アクセル開度変化判定ブロックB1からの出力と、エンジントルク指令変化判定ブロックB2からの出力のうち、少なくとも一方から「0」が入力されると「0」を出力し、両方から「1」が入力されると「1」を出力する。
前記タイマー保持ブロックB4は、OR判定ブロックB3において、「1」→「0」に出力が変化するとき、「0」に切り替えてから「0」を所定時間だけ保持するタイマーである。なお、ブロックB1~B4は、エンジン動作点変化判定部33bに相当する。
前記音振要求動作点判定ブロックB5は、エンジン動作点(Ne,Te)と図3の加速要求判定マップMに基づく判定が、音振優先領域(=モータ制振制御ゲイン下げ領域)でないとき「0」を出力し、音振優先領域(=モータ制振制御ゲイン下げ領域)であるとき「1」を出力する。なお、音振要求動作点判定ブロックB5は、加速要求マップ判定部33aに相当する。
前記変速比ハイ側判定ブロックB6は、ベルト式無段変速機CVTの変速比を変速比入力回転数と変速比出力回転数の比により演算し、変速比が予め設定した変速比閾値以下のハイギア側ではないとき「0」を出力し、変速比が予め設定した変速比閾値を超えるハイギア側のとき「1」を出力する。なお、変速比ハイ側判定ブロックB6は、変速比判定部33cに相当する。
前記AND判定ブロックB7は、タイマー保持ブロックB4と、音振要求動作点判定ブロックB5と、変速比ハイ側判定ブロックB6と、の全てのブロックから「1」を入力したとき、「1(ゲインを下げる)」を出力する。一方、タイマー保持ブロックB4と、音振要求動作点判定ブロックB5と、変速比ハイ側判定ブロックB6と、のうち、少なくとも1つのブロックから「0」を入力したとき、「0(ゲインを下げない)」を出力する。なお、AND判定ブロックB7は、統合判定部33dに相当する。
次に、作用を説明する。
まず、[比較例の課題]の説明を行う。続いて、実施例1の前輪駆動ハイブリッド車両の制御装置における作用を、[ガクガク振動低減と音振性能確保の両立作用]、[加速要求判定作用]に分けて説明する。
まず、[比較例の課題]の説明を行う。続いて、実施例1の前輪駆動ハイブリッド車両の制御装置における作用を、[ガクガク振動低減と音振性能確保の両立作用]、[加速要求判定作用]に分けて説明する。
[比較例の課題]
車両のガクガク振動を低減するモータ制振制御において、モータ制振制御のゲインを、ガクガク振動を有効に低減するように固定値により設定したものを比較例とする。
車両のガクガク振動を低減するモータ制振制御において、モータ制振制御のゲインを、ガクガク振動を有効に低減するように固定値により設定したものを比較例とする。
まず、前提となる音振の発生源は、主にエンジンの振動だが、このエンジンの振動の周波数は、運転者の加速要求が低い時と、高い時とで異なる。一方、モータで駆動力伝達経路の振動を低減させるモータ制振制御は、エンジンの振動とは異なる周波数帯で発生する振動を制御するものである。ここで、加速要求が低いときのエンジンの振動周波数は、モータ制振制御の周波数よりも高く、モータ制振制御によるモータトルクが、エンジンの振動の振幅をより大きくするようにエンジンの振動に干渉することがある。このように、加速要求が低いとき、モータ制振制御によるモータトルクがエンジン振動に干渉することにより音振性能が悪化することが、解決すべき課題となる。
[ガクガク振動低減と音振性能確保の両立作用]
本願発明は、上記解決すべき課題に対してなされたものであり、加速要求が低いときには、モータ制振制御によるモータトルクがエンジンの振動を大きくしないように、モータ制振制御のゲインを小さくすることにある(モータ制振制御OFFを含む)。以下、図2に基づき、これを反映するガクガク振動低減と音振性能確保の両立作用を説明する。
本願発明は、上記解決すべき課題に対してなされたものであり、加速要求が低いときには、モータ制振制御によるモータトルクがエンジンの振動を大きくしないように、モータ制振制御のゲインを小さくすることにある(モータ制振制御OFFを含む)。以下、図2に基づき、これを反映するガクガク振動低減と音振性能確保の両立作用を説明する。
制振制御信号がONのとき、フィードフォワード補償器31のインバースフィルタ31aにおいて、入力されるモータトルク指令に対して逆フィルタを通過することで、F/F補償分のモータトルク指令が生成される。
一方、フィードバック補償器32のガクガク振動推定器32aにおいて、プラントから入力されるモータ回転数に基づきガクガク振動が推定され、次のフィードバックゲイン設定器32bにおいて、推定されたガクガク振動成分にFBゲインを掛け合わせることで、モータ制振制御でのモータトルク補正値が演算される。次の上下限制限器32cにおいて、モータトルク補正値の上下限値が、外部からの上下限制限要求に基づき制限され、切替器32dにおいて、制振制御信号がONであるため、上下限制限器32cを通過したモータトルク補正値が選択される。次の減算器32eにおいて、切替器31bからの逆フィルタを通過したF/F補償分のモータトルク指令が、切替器32dからのF/B補償分のモータトルク補正値により補正され、車両(プラント:モータ/ジェネレータMG)に出力される。
さらに、加速要求判定器33において、加速要求が低いか高いかが判定され、加速要求が低いと判定されたときには、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力される。
したがって、加速要求判定器33において、加速要求が高いと判定したときには、FBゲインが低減されず、フィードバック補償器32において、推定されたガクガク振動を抑えるように、F/F補償分のモータトルク指令が、F/B補償分のモータトルク補正値により補正される。このため、加速要求が高いとの判定時には、振動抑制性能を優先し、応答性を高めたモータ制振制御によりガクガク振動が低減される。
一方、加速要求判定器33において、加速要求が低いと判定したときには、加速要求判定器33からのFBゲイン低減要求にしたがって、フィードバック補償器32において、FBゲインが低減され、F/B補償分のモータトルク補正値が小さく抑えられる。このため、加速要求が低いとの判定時には、モータ制振制御によるモータトルクによりエンジン振動の振幅をより大きくするエンジン振動干渉が防止され、車室内騒音になるこもり音等が低減される。例えば、車両音振性能で重要な走行シーンとしては、緩加速時や運転者のアクセル操作により走行抵抗(Road Load)分の駆動力を発生させて定速走行するR/L走行時、等があり、このような走行シーンで使われる加速要求が低いエンジン動作点領域でFBゲインを低減することで、音振性能が優先される。
このように、加速要求の高低判定に応じてFBゲインを切り替える構成としたことで、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立が図られる。
[加速要求判定作用]
モータ制振制御において、FBゲインを変更する際、FBゲインの変更情報である加速要求が高いときか、加速要求が低いときか、をどのように判定するかが重要になる。以下、図4に基づき、加速要求判定作用を説明する。
モータ制振制御において、FBゲインを変更する際、FBゲインの変更情報である加速要求が高いときか、加速要求が低いときか、をどのように判定するかが重要になる。以下、図4に基づき、加速要求判定作用を説明する。
まず、音振要求動作点判定ブロックB5において、エンジン動作点(Ne,Te)と図3の加速要求判定マップMに基づく判定が、音振優先領域(=モータ制振制御ゲイン下げ領域)でないときには、「0」が出力される。
したがって、音振要求動作点判定ブロックB5から「0」が出力されるときは、AND判定ブロックB7において、タイマー保持ブロックB4と変速比ハイ側判定ブロックB6からの出力が「0」であるか「1」であるかにかかわらず、「0」が出力される。この結果、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力されない。
したがって、音振要求動作点判定ブロックB5から「0」が出力されるときは、AND判定ブロックB7において、タイマー保持ブロックB4と変速比ハイ側判定ブロックB6からの出力が「0」であるか「1」であるかにかかわらず、「0」が出力される。この結果、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力されない。
次に、音振要求動作点判定ブロックB5において、エンジン動作点(Ne,Te)と図3の加速要求判定マップMに基づく判定が、音振優先領域(=モータ制振制御ゲイン下げ領域)であるときには、「1」が出力される。
したがって、音振要求動作点判定ブロックB5から「1」が出力されるときは、AND判定ブロックB7において、タイマー保持ブロックB4と変速比ハイ側判定ブロックB6からの出力が「1」であるときに限り、「1」が出力される。このように、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であり、アクセル開度変化とエンジントルク指令変化の両方が小であり、ベルト式無段変速機CVTの変速比がハイギア側であるときには、加速要求が低く、モータ制振制御によるモータトルクがエンジン振動に干渉することにより音振性能が悪化する可能性が大きい。この結果、上記条件が成立するときは、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力される。
したがって、音振要求動作点判定ブロックB5から「1」が出力されるときは、AND判定ブロックB7において、タイマー保持ブロックB4と変速比ハイ側判定ブロックB6からの出力が「1」であるときに限り、「1」が出力される。このように、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であり、アクセル開度変化とエンジントルク指令変化の両方が小であり、ベルト式無段変速機CVTの変速比がハイギア側であるときには、加速要求が低く、モータ制振制御によるモータトルクがエンジン振動に干渉することにより音振性能が悪化する可能性が大きい。この結果、上記条件が成立するときは、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力される。
しかし、音振要求動作点判定ブロックB5から「1」が出力されるときであっても、タイマー保持ブロックB4と変速比ハイ側判定ブロックB6のうち、少なくとも一方からの出力が「0」であるときは、AND判定ブロックB7において、「0」が出力される。この結果、加速要求判定器33からフィードバックゲイン設定器32bに対してFBゲイン低減要求が出力されない。
具体的には、エンジン動作点(Ne,Te)が、図3の加速要求判定マップMの音振優先領域であっても、アクセル開度変化が大のとき、又は、エンジントルク指令変化が大のとき、又は、ベルト式無段変速機CVTの変速比がハイギア側でないときには、FBゲイン低減要求が出力されない。
具体的には、エンジン動作点(Ne,Te)が、図3の加速要求判定マップMの音振優先領域であっても、アクセル開度変化が大のとき、又は、エンジントルク指令変化が大のとき、又は、ベルト式無段変速機CVTの変速比がハイギア側でないときには、FBゲイン低減要求が出力されない。
このように、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、アクセル開度変化が大のときには、アクセル踏み戻し操作によるアクセル開度変化に応じてモータトルク指令が変動し、ガクガク振動の発生可能性が高くなる。よって、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、アクセル開度変化が大のときには、FBゲイン低減要求を出力しないことで、ガクガク振動の抑制するモータ制振制御が優先される。
また、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、エンジントルク指令変化が大のときには、エンジントルク指令変化に応じてモータトルク指令が変動することによりガクガク振動の発生可能性が高くなる。よって、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、エンジントルク指令変化が大のときには、FBゲイン低減要求を出力しないことで、ガクガク振動の抑制するモータ制振制御が優先される。
ここで、アクセル操作以外で、エンジントルク指令が変化して、車両ガクガク振動が発生する具体的なシーンとしては、例えば、エンジンEngのフューエルカット、フューエルカットリカバー、上乗せ発電量の変化、エアコン負荷の変化、等である。
ここで、アクセル操作以外で、エンジントルク指令が変化して、車両ガクガク振動が発生する具体的なシーンとしては、例えば、エンジンEngのフューエルカット、フューエルカットリカバー、上乗せ発電量の変化、エアコン負荷の変化、等である。
また、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、ベルト式無段変速機CVTの変速比がハイギア側でないときには、ローギア側の変速比によりトルク変動が増幅されることでガクガク振動の発生可能性が高くなる。よって、エンジン動作点(Ne,Te)が音振優先領域であっても、変速比がハイギア側でないときには、FBゲイン低減要求を出力しないことで、ガクガク振動の抑制するモータ制振制御が優先される。
次に、効果を説明する。
実施例1の前輪駆動ハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
実施例1の前輪駆動ハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 駆動系にエンジンEngとモータ(モータ/ジェネレータMG)を搭載し、
前記駆動系での回転駆動情報に基づき車両振動を推定し、前記推定された車両振動を抑えるようにモータトルクを補正するモータ制振制御手段Aを備えたハイブリッド車両(前輪駆動ハイブリッド車両)の制御装置において、
加速要求を判定する加速要求判定手段(加速要求判定器33)を設け、
前記モータ制振制御手段Aは、前記加速要求が低いと判定したとき、前記加速要求が高いと判定したときに比べモータ制振制御ゲイン(FBゲイン)を低減する(図2)。
このため、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図ることができる。
前記駆動系での回転駆動情報に基づき車両振動を推定し、前記推定された車両振動を抑えるようにモータトルクを補正するモータ制振制御手段Aを備えたハイブリッド車両(前輪駆動ハイブリッド車両)の制御装置において、
加速要求を判定する加速要求判定手段(加速要求判定器33)を設け、
前記モータ制振制御手段Aは、前記加速要求が低いと判定したとき、前記加速要求が高いと判定したときに比べモータ制振制御ゲイン(FBゲイン)を低減する(図2)。
このため、加速要求が高いときのガクガク振動低減と、加速要求が低いときの音振性能の確保と、の両立を図ることができる。
(2) 前記エンジンEngの動作点(Ne,Te)が、低回転で低トルクである領域を音振優先領域(モータ制振制御ゲイン下げ領域)とする加速要求判定マップM(図3)を設定し、
前記加速要求判定手段(加速要求判定器33)は、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するとき、加速要求が低いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力する加速要求マップ判定部33aを有する(図2)。
このため、(1)の効果に加え、加速要求が低いエンジン動作点領域が使われる緩加速時やR/L走行時等の走行シーンにおいて、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)を低減することで、音振性能を優先することができる。
前記加速要求判定手段(加速要求判定器33)は、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するとき、加速要求が低いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力する加速要求マップ判定部33aを有する(図2)。
このため、(1)の効果に加え、加速要求が低いエンジン動作点領域が使われる緩加速時やR/L走行時等の走行シーンにおいて、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)を低減することで、音振性能を優先することができる。
(3) 前記加速要求判定手段(加速要求判定器33)は、前記エンジンの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記エンジンEngの動作点変化速度が高いとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力しないエンジン動作点変化判定部33bを有する(図2)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、加速要求が低いエンジン動作点領域が使われる走行シーンであっても、エンジンEngの動作点変化速度が高いときに限っては、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、加速要求が低いエンジン動作点領域が使われる走行シーンであっても、エンジンEngの動作点変化速度が高いときに限っては、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
(4) アクセル開度変化の大小を判定するアクセル開度変化判定手段(ブロックB1)を設け、
前記エンジン動作点変化判定部33bは、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記アクセル開度変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力しない(図4)。
このため、(3)の効果に加え、アクセル踏み戻し操作によりアクセル開度変化が大になることで、エンジンEngの動作点変化速度が高くなるとき、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
前記エンジン動作点変化判定部33bは、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記アクセル開度変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力しない(図4)。
このため、(3)の効果に加え、アクセル踏み戻し操作によりアクセル開度変化が大になることで、エンジンEngの動作点変化速度が高くなるとき、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
(5) エンジントルク指令変化の大小を判定するエンジントルク指令変化判定手段(ブロックB2)を設け、
前記エンジン動作点変化判定部33bは、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記エンジントルク指令変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力しない(図4)。
このため、(3)又は(4)の効果に加え、フューエルカットやフューエルリカバー等でエンジントルク指令変化が大になることで、エンジンEngの動作点変化速度が高くなるとき、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
前記エンジン動作点変化判定部33bは、前記エンジンEngの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記エンジントルク指令変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲイン(FBゲイン)の低減要求を出力しない(図4)。
このため、(3)又は(4)の効果に加え、フューエルカットやフューエルリカバー等でエンジントルク指令変化が大になることで、エンジンEngの動作点変化速度が高くなるとき、ガクガク振動抑制性能を優先することができる。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、加速要求判定器33として、加速要求マップ判定部33aと、エンジン動作点変化判定部33bと、変速比判定部33cと、統合判定部33dと、を有する例を示した。しかし、加速要求判定器としては、加速要求マップ判定部のみを有する例、加速要求マップ判定部とエンジン動作点変化判定部を有する例であっても良い。さらに、他の判定部を追加する例であっても良い。
実施例1では、ガクガク振動推定器32aとして、プラントから入力されるモータ回転数の周期的な変動の監視に基づいて、ガクガク振動を推定する例を示した。しかし、ガクガク振動推定器としては、駆動輪への駆動トルク入力や外乱入力等に対する車両(プラント)のバネ上挙動を推定する運動方程式による車両モデルを内部に有し、駆動輪への入力情報を車両モデルに代入することで、ガクガク振動を含むバネ上挙動を推定する例であっても良い。
実施例1では、フィードバックゲイン設定器32bとして、加速要求判定器33からFBゲイン低減要求が出力されると、ガクガク振動を有効に抑制するFBゲインを低減することで切り替える例を示した。しかし、フィードバックゲイン設定器としては、加速要求判定器33からFBゲイン低減要求が出力されると、ガクガク振動を有効に抑制するFBゲインを一気にゼロ(=モータ制振制御OFF)にすることで切り替える例であっても良い。
実施例1では、本発明の制御装置を1モータ・2クラッチの前輪駆動ハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、1モータ・2クラッチ以外のパラレル形式やアシスト形式によるハイブリッド車両に適用することができるし、また、後輪駆動ハイブリッド車両や4輪駆動のハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、駆動系にエンジンとモータを搭載し、車両振動を抑制するモータ制振制御を行うハイブリッド車両であれば適用できる。
本出願は、2012年10月4日に日本国特許庁に出願された特願2012-221964に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
Claims (5)
- 駆動系にエンジンとモータを搭載し、
前記駆動系での回転駆動情報に基づき車両振動を推定し、前記推定された車両振動を抑えるようにモータトルクを補正するモータ制振制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
加速要求を判定する加速要求判定手段を設け、
前記モータ制振制御手段は、前記加速要求が低いと判定したとき、前記加速要求が高いと判定したときに比べモータ制振制御ゲインを低減する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの動作点が、低回転で低トルクである領域を音振優先領域とする加速要求判定マップを設定し、
前記加速要求判定手段は、前記エンジンの動作点検出値が、音振優先領域に存在するとき、加速要求が低いと判定し、モータ制振制御ゲインの低減要求を出力する加速要求マップ判定部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1又は2に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記加速要求判定手段は、前記エンジンの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記エンジンの動作点変化速度が高いとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲインの低減要求を出力しないエンジン動作点変化判定部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項3に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
アクセル開度変化の大小を判定するアクセル開度変化判定手段を設け、
前記エンジン動作点変化判定部は、前記エンジンの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記アクセル開度変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲインの低減要求を出力しない
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項3又は4に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
エンジントルク指令変化の大小を判定するエンジントルク指令変化判定手段を設け、
前記エンジン動作点変化判定部は、前記エンジンの動作点検出値が、音振優先領域に存在するときであっても、前記エンジントルク指令変化が大であるとき、加速要求が高いと判定し、モータ制振制御ゲインの低減要求を出力しない
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
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