JP2000102107A - 駆動力制御装置およびそれを用いたハイブリッド車 - Google Patents
駆動力制御装置およびそれを用いたハイブリッド車Info
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】常に高精度のトルク制御が行える駆動力制御装
置を有するハイブリッド車を提供する。 【解決手段】エンジン１と駆動モータ２と発電機７を有
し、エンジン１と駆動モータ２により車両を駆動し、発
電機７によりバッテリを充電するハイブリッド車におい
て、前記駆動モータ２の発生トルクＴｒ１＾を検出また
は推定し、駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１* と発生ト
ルクＴｒ１＾を比較し、トルク指令Ｔｒ１* と発生トル
クＴｒ１＾との差分ΔＴｒ１が所定値以上になったとき
に、差分ΔＴｒ１を補償するように発電機７を力行動作
させる駆動力制御手段１０を備える。
置を有するハイブリッド車を提供する。 【解決手段】エンジン１と駆動モータ２と発電機７を有
し、エンジン１と駆動モータ２により車両を駆動し、発
電機７によりバッテリを充電するハイブリッド車におい
て、前記駆動モータ２の発生トルクＴｒ１＾を検出また
は推定し、駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１* と発生ト
ルクＴｒ１＾を比較し、トルク指令Ｔｒ１* と発生トル
クＴｒ１＾との差分ΔＴｒ１が所定値以上になったとき
に、差分ΔＴｒ１を補償するように発電機７を力行動作
させる駆動力制御手段１０を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータとエンジン
と発電機を搭載したハイブリッド車に関する。
と発電機を搭載したハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド車の駆動制御装置の従来技
術としては、特開平9−294307 号公報に開示されたもの
がある。特開平9−294307 号公報の駆動制御装置は、内
燃機関と第１のモータで構成されるハイブリッド機関と
前記ハイブリッド機関の出力軸が入出力の２軸を有する
第２のモータの入力軸に接続され、前記第２のモータの
出力軸が差動歯車を介して駆動輪に接続された駆動制御
装置において、前記ハイブリッド機関から作用するトル
クを検出し、前記トルク検出値に基づいて第２モータの
トルク指令を演算・補償するものである。本技術では、
ハイブリッドシステムの制御性能を向上させることがで
きるという特徴がある。
術としては、特開平9−294307 号公報に開示されたもの
がある。特開平9−294307 号公報の駆動制御装置は、内
燃機関と第１のモータで構成されるハイブリッド機関と
前記ハイブリッド機関の出力軸が入出力の２軸を有する
第２のモータの入力軸に接続され、前記第２のモータの
出力軸が差動歯車を介して駆動輪に接続された駆動制御
装置において、前記ハイブリッド機関から作用するトル
クを検出し、前記トルク検出値に基づいて第２モータの
トルク指令を演算・補償するものである。本技術では、
ハイブリッドシステムの制御性能を向上させることがで
きるという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ハ
イブリッド機関から出力されるトルクを検出し、そのト
ルク検出値に基づいて第２モータのトルク指令を演算す
るので、車両が必要としているトルクを適正にエンジン
とモータに指令することができる。しかしながら、車両
を駆動する第２モータにはトルク指令を与えるのみであ
り、速度急変等の外乱が入った場合には、第２モータの
発生トルクはトルク指令から外れ、結果として車両が必
要としているトルクを駆動装置から出力できなくなるこ
とが考えられる。
イブリッド機関から出力されるトルクを検出し、そのト
ルク検出値に基づいて第２モータのトルク指令を演算す
るので、車両が必要としているトルクを適正にエンジン
とモータに指令することができる。しかしながら、車両
を駆動する第２モータにはトルク指令を与えるのみであ
り、速度急変等の外乱が入った場合には、第２モータの
発生トルクはトルク指令から外れ、結果として車両が必
要としているトルクを駆動装置から出力できなくなるこ
とが考えられる。
【０００４】そこで、本発明の目的は、常に高精度のト
ルク制御が行える駆動力制御装置を有するハイブリッド
車を提供することにある。
ルク制御が行える駆動力制御装置を有するハイブリッド
車を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、エンジンと
モータと発電機を有し、前記エンジンと前記モータによ
り車両を駆動し、前記発電機によりバッテリを充電する
ハイブリッド車において、前記ハイブリッド車が、前記
モータの発生トルクを検出または推定し、前記モータの
トルク指令と前記発生トルクを比較し、前記トルク指令
と前記発生トルクとの差分が所定値以上になったとき
に、前記差分を補償するように前記発電機を力行動作さ
せる駆動力制御手段を備えることにより達成される。ま
た、前記エンジンの発生トルクを検出または推定し、前
記エンジンのトルク指令と前記発生トルクを比較し、前
記トルク指令と前記発生トルクとの差分が所定値以上に
なったときに、前記差分を補償するように前記発電機を
力行動作させる駆動力制御手段を備えることによっても
上記目的は達成される。さらには、前記モータと前記エ
ンジンの発生トルクを検出または推定し、前記モータと
前記エンジンのトルク指令の和と、前記モータと前記エ
ンジンの発生トルクの和とを比較し、前記トルク指令の
和と前記発生トルクの和との差分が所定値以上になった
ときに、前記差分を補償するように前記発電機を力行動
作させる駆動力制御手段を備えることによっても上記目
的は達成される。その他、前記モータと前記エンジンの
発生トルクを検出または推定し、アクセルとブレーキか
ら得られるトルク指令と、前記モータと前記エンジンの
発生トルクの和とを比較し、前記トルク指令と前記発生
トルクの和との差分が所定値以上になったときに、前記
差分を補償するように前記発電機を力行動作させる駆動
力制御手段を備えること、さらには車輪に伝達される軸
トルクを検出し、前記軸トルクに前記トルク指令に存在
しない振動が発生した場合には、前記振動を抑制するよ
うに前記発電機を力行動作させる駆動力制御手段を備え
ることによっても、ハイブリッド車のトルク制御精度を
向上させることができる。
モータと発電機を有し、前記エンジンと前記モータによ
り車両を駆動し、前記発電機によりバッテリを充電する
ハイブリッド車において、前記ハイブリッド車が、前記
モータの発生トルクを検出または推定し、前記モータの
トルク指令と前記発生トルクを比較し、前記トルク指令
と前記発生トルクとの差分が所定値以上になったとき
に、前記差分を補償するように前記発電機を力行動作さ
せる駆動力制御手段を備えることにより達成される。ま
た、前記エンジンの発生トルクを検出または推定し、前
記エンジンのトルク指令と前記発生トルクを比較し、前
記トルク指令と前記発生トルクとの差分が所定値以上に
なったときに、前記差分を補償するように前記発電機を
力行動作させる駆動力制御手段を備えることによっても
上記目的は達成される。さらには、前記モータと前記エ
ンジンの発生トルクを検出または推定し、前記モータと
前記エンジンのトルク指令の和と、前記モータと前記エ
ンジンの発生トルクの和とを比較し、前記トルク指令の
和と前記発生トルクの和との差分が所定値以上になった
ときに、前記差分を補償するように前記発電機を力行動
作させる駆動力制御手段を備えることによっても上記目
的は達成される。その他、前記モータと前記エンジンの
発生トルクを検出または推定し、アクセルとブレーキか
ら得られるトルク指令と、前記モータと前記エンジンの
発生トルクの和とを比較し、前記トルク指令と前記発生
トルクの和との差分が所定値以上になったときに、前記
差分を補償するように前記発電機を力行動作させる駆動
力制御手段を備えること、さらには車輪に伝達される軸
トルクを検出し、前記軸トルクに前記トルク指令に存在
しない振動が発生した場合には、前記振動を抑制するよ
うに前記発電機を力行動作させる駆動力制御手段を備え
ることによっても、ハイブリッド車のトルク制御精度を
向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を参照し説明する。
て、図を参照し説明する。
【０００７】最初に、図１を用いて本発明の第１の実施
例を説明する。図１は本発明の第１の実施例である、駆
動用モータの発生トルクを発電機により補正する方式の
構成を示す図である。
例を説明する。図１は本発明の第１の実施例である、駆
動用モータの発生トルクを発電機により補正する方式の
構成を示す図である。
【０００８】まず、本発明を適用するハイブリッド車の
基本的な部分の構成例を説明する。ただし、本発明が適
用されるハイブリッド車の構成は、本発明の目的を達成
できる構成であれば以下に説明する構成に限定されるも
のではない。さらに、以下の説明において使用するモー
タおよび発電機は永久磁石同期モータとして説明する
が、本発明はモータの種類によって適用範囲を限定され
るものではない。図１中のエンジン１の出力軸は駆動モ
ータ２の回転軸に接続されており、駆動モータ２の回転
軸は変速機３の入力軸に接続されている。さらに変速機
３の出力軸はデファレンシャルギア４に接続されてお
り、エンジン１の出力と駆動モータ２の出力が左右の車
輪５に伝達されるように構成されている。ここで、エン
ジン１の出力軸と駆動モータ２の回転軸の接続方法とし
ては、図１では駆動モータ２の固定子側を中空構造とし
て、エンジン１の出力軸と駆動モータ２の入力軸を接続
するようにしている。しかし、この他にもギアを用いて
エンジン１の出力軸と駆動モータ２の出力軸とを接続す
る方式もある。さらにエンジン１の出力軸はギア６を介
して発電機７の入力軸に接続されている。この発電機７
は駆動モータ２を駆動するために必要な電力を貯えるバ
ッテリ（図示せず）を充電するものである。また、この
ハイブリッド車では、以上の構成要素を制御する制御手
段８，９等を制御装置（図示せず）内に備えている。
基本的な部分の構成例を説明する。ただし、本発明が適
用されるハイブリッド車の構成は、本発明の目的を達成
できる構成であれば以下に説明する構成に限定されるも
のではない。さらに、以下の説明において使用するモー
タおよび発電機は永久磁石同期モータとして説明する
が、本発明はモータの種類によって適用範囲を限定され
るものではない。図１中のエンジン１の出力軸は駆動モ
ータ２の回転軸に接続されており、駆動モータ２の回転
軸は変速機３の入力軸に接続されている。さらに変速機
３の出力軸はデファレンシャルギア４に接続されてお
り、エンジン１の出力と駆動モータ２の出力が左右の車
輪５に伝達されるように構成されている。ここで、エン
ジン１の出力軸と駆動モータ２の回転軸の接続方法とし
ては、図１では駆動モータ２の固定子側を中空構造とし
て、エンジン１の出力軸と駆動モータ２の入力軸を接続
するようにしている。しかし、この他にもギアを用いて
エンジン１の出力軸と駆動モータ２の出力軸とを接続す
る方式もある。さらにエンジン１の出力軸はギア６を介
して発電機７の入力軸に接続されている。この発電機７
は駆動モータ２を駆動するために必要な電力を貯えるバ
ッテリ（図示せず）を充電するものである。また、この
ハイブリッド車では、以上の構成要素を制御する制御手
段８，９等を制御装置（図示せず）内に備えている。
【０００９】次に本発明である駆動力制御手段について
説明する。この駆動力制御手段１０は制御装置内に構成
されている。以下、駆動力制御手段１０の構成と動作を
図２を用いて説明する。まず駆動力制御手段１０では、
制御手段８より駆動モータ２の電流値Ｉ１＾をトルク演
算部１５に入力して駆動モータ２の発生トルクＴｒ1^を
演算する。このトルクの演算は数式１に基づいて行われ
る。
説明する。この駆動力制御手段１０は制御装置内に構成
されている。以下、駆動力制御手段１０の構成と動作を
図２を用いて説明する。まず駆動力制御手段１０では、
制御手段８より駆動モータ２の電流値Ｉ１＾をトルク演
算部１５に入力して駆動モータ２の発生トルクＴｒ1^を
演算する。このトルクの演算は数式１に基づいて行われ
る。
【００１０】
【数１】 Ｔｒ＝ｐ・φａ・ｉｑ＋ｐ・(Ｌｄ−Ｌｑ)・ｉｄ・ｉｑ 数式１において、Ｔｒはモータの発生トルク、ｐは極対
数、φａは界磁主磁束、ｉｄは同期モータの回転座標系
磁束方向であるｄ軸成分の電流、ｉｑは同期モータの回
転座標系磁束方向に直行するｑ軸成分の電流、Ｌｄはｄ
軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンスである。
ここで、図１，図２ではトルクの推定演算を行うために
３相交流のモータ電流Ｉ１＾を入力するように示してい
るので、ｉｄ，ｉｑを得るためにトルク演算部１５には
別途、３相／ｄｑ座標変換手段が必要となる。しかし、
一般に駆動モータ２の制御手段８では高応答な電流制御
を実現させるために回転座標系ｄｑ軸での電流制御が行
われるので、ｉｄ，ｉｑは検出されていることが多い。
よって、そのような場合にはｉｄ，ｉｑの検出値を制御
手段８より直接入力することができる。さらに、駆動力
制御手段１０では、駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１*
を入力して、減算器１６においてＴｒ１*とトルク演算
部１５で得られたトルク演算値Ｔｒ１＾との差分ΔＴｒ
１を演算する。その後、発電機トルク指令演算部１７に
おいて差分ΔＴｒ１を補償する発電機７のトルク指令Ｔ
ｒ２*を演算し、Ｔｒ２*を発電機７の制御手段９に出力
する。この時の発電機トルク指令演算部１７の動作を図
３のフローチャートを用いて説明する。まず、発電機ト
ルク指令演算部１７ではステップ２０において、入力し
たトルク偏差ΔＴｒ１と予め設定した所定値との大小関
係を判断する。ステップ２０においてトルク偏差ΔＴｒ
１が所定値よりも小さかった場合は、発電機７によるト
ルクの補償は行わず、必要に応じてバッテリの充電を行
うように発電動作を行う。それに対して、トルク偏差Δ
Ｔｒ１が所定値よりも大きかった場合は、ステップ２１
においてバッテリ（図示せず）の充放電状態を確認し充
電が必要であるかを判断する。ここで、充電が必要であ
ると判断された場合にはステップ２２に移り、発電動作
を行いバッテリを充電する。それに対してステップ２１
において、充電は不要であると判断された場合にはステ
ップ２３において、駆動モータ２のトルク偏差ΔＴｒ１
を補正する発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算する。
図３ではＴｒ２* ＝ΔＴｒ１としているが、トルク偏差
ΔＴｒ１に適当な値を乗算してトルク指令Ｔｒ２* を調
整してもよい。そして最後にステップ２４において発電
機７の制御手段９に対してトルク指令Ｔｒ２* を出力す
る。
数、φａは界磁主磁束、ｉｄは同期モータの回転座標系
磁束方向であるｄ軸成分の電流、ｉｑは同期モータの回
転座標系磁束方向に直行するｑ軸成分の電流、Ｌｄはｄ
軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンスである。
ここで、図１，図２ではトルクの推定演算を行うために
３相交流のモータ電流Ｉ１＾を入力するように示してい
るので、ｉｄ，ｉｑを得るためにトルク演算部１５には
別途、３相／ｄｑ座標変換手段が必要となる。しかし、
一般に駆動モータ２の制御手段８では高応答な電流制御
を実現させるために回転座標系ｄｑ軸での電流制御が行
われるので、ｉｄ，ｉｑは検出されていることが多い。
よって、そのような場合にはｉｄ，ｉｑの検出値を制御
手段８より直接入力することができる。さらに、駆動力
制御手段１０では、駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１*
を入力して、減算器１６においてＴｒ１*とトルク演算
部１５で得られたトルク演算値Ｔｒ１＾との差分ΔＴｒ
１を演算する。その後、発電機トルク指令演算部１７に
おいて差分ΔＴｒ１を補償する発電機７のトルク指令Ｔ
ｒ２*を演算し、Ｔｒ２*を発電機７の制御手段９に出力
する。この時の発電機トルク指令演算部１７の動作を図
３のフローチャートを用いて説明する。まず、発電機ト
ルク指令演算部１７ではステップ２０において、入力し
たトルク偏差ΔＴｒ１と予め設定した所定値との大小関
係を判断する。ステップ２０においてトルク偏差ΔＴｒ
１が所定値よりも小さかった場合は、発電機７によるト
ルクの補償は行わず、必要に応じてバッテリの充電を行
うように発電動作を行う。それに対して、トルク偏差Δ
Ｔｒ１が所定値よりも大きかった場合は、ステップ２１
においてバッテリ（図示せず）の充放電状態を確認し充
電が必要であるかを判断する。ここで、充電が必要であ
ると判断された場合にはステップ２２に移り、発電動作
を行いバッテリを充電する。それに対してステップ２１
において、充電は不要であると判断された場合にはステ
ップ２３において、駆動モータ２のトルク偏差ΔＴｒ１
を補正する発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算する。
図３ではＴｒ２* ＝ΔＴｒ１としているが、トルク偏差
ΔＴｒ１に適当な値を乗算してトルク指令Ｔｒ２* を調
整してもよい。そして最後にステップ２４において発電
機７の制御手段９に対してトルク指令Ｔｒ２* を出力す
る。
【００１１】以上のように、駆動力制御手段では、駆動
モータのトルク指令と発生しているトルクを比較し、車
輪の駆動に影響を与えるような大きい偏差が生じた場合
においても、バッテリ充電用の発電機を力行動作させ、
偏差分を補償するようなトルクを発生させるので、駆動
モータのトルク指令に相当するトルクを車輪軸に出力す
ることができるようになる。その結果として、ハイブリ
ッド駆動装置のトルク制御精度が向上する。また、この
時の発電機の電流制御の応答速度を駆動モータの電流制
御の応答速度に対して速く設定しておくことにより、よ
り十分な効果が得られるようになる。
モータのトルク指令と発生しているトルクを比較し、車
輪の駆動に影響を与えるような大きい偏差が生じた場合
においても、バッテリ充電用の発電機を力行動作させ、
偏差分を補償するようなトルクを発生させるので、駆動
モータのトルク指令に相当するトルクを車輪軸に出力す
ることができるようになる。その結果として、ハイブリ
ッド駆動装置のトルク制御精度が向上する。また、この
時の発電機の電流制御の応答速度を駆動モータの電流制
御の応答速度に対して速く設定しておくことにより、よ
り十分な効果が得られるようになる。
【００１２】次に、図４を用いて本発明の第２の実施例
を説明する。図４は本発明の第２の実施例である、エン
ジンの発生トルクを発電機により補正する方式の構成を
示す図である。この実施例でも駆動力制御手段１０は制
御装置内に構成されている。以下、駆動力制御手段１０
の構成と動作を図５を用いて説明する。本実施例での駆
動力制御手段１０の構成と動作は、基本的には上述の第
１の実施例と同じであるが、補償するトルクの対象が駆
動モータ２からエンジン１に代わる。まず、駆動力制御
手段１０では、制御手段３０よりエンジン１の状態変数
群Ｅ（Ｅは回転数，空気量，燃料噴射量等で構成され
る。）をトルク演算部１５に入力してエンジン１の発生
しているトルクＴｅ＾を演算する。さらに、駆動力制御
手段１０ではエンジン１のトルク指令Ｔｅ* を入力し、
減算器１６においてＴｅ* とトルク演算部１５で得られ
たトルク演算値Ｔｅ＾との差分ΔＴｅを演算する。その
後、発電機トルク指令演算部１７において差分ΔＴｅを
補償するような発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算
し、Ｔｒ２* を発電機７の制御手段９に出力する。この
時の発電機トルク指令演算部１７の動作は、図３のフロ
ーチャートにおいてトルク偏差ΔＴｒ１がΔＴｅに代わ
るだけなので、ここでは説明を省略する。
を説明する。図４は本発明の第２の実施例である、エン
ジンの発生トルクを発電機により補正する方式の構成を
示す図である。この実施例でも駆動力制御手段１０は制
御装置内に構成されている。以下、駆動力制御手段１０
の構成と動作を図５を用いて説明する。本実施例での駆
動力制御手段１０の構成と動作は、基本的には上述の第
１の実施例と同じであるが、補償するトルクの対象が駆
動モータ２からエンジン１に代わる。まず、駆動力制御
手段１０では、制御手段３０よりエンジン１の状態変数
群Ｅ（Ｅは回転数，空気量，燃料噴射量等で構成され
る。）をトルク演算部１５に入力してエンジン１の発生
しているトルクＴｅ＾を演算する。さらに、駆動力制御
手段１０ではエンジン１のトルク指令Ｔｅ* を入力し、
減算器１６においてＴｅ* とトルク演算部１５で得られ
たトルク演算値Ｔｅ＾との差分ΔＴｅを演算する。その
後、発電機トルク指令演算部１７において差分ΔＴｅを
補償するような発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算
し、Ｔｒ２* を発電機７の制御手段９に出力する。この
時の発電機トルク指令演算部１７の動作は、図３のフロ
ーチャートにおいてトルク偏差ΔＴｒ１がΔＴｅに代わ
るだけなので、ここでは説明を省略する。
【００１３】以上のように、駆動力制御手段では、エン
ジンのトルク指令と発生しているトルクを比較し、車輪
の駆動に影響を与えるような大きい偏差が生じた場合に
おいても、バッテリ充電用の発電機を力行動作させ、偏
差分のトルクを発生させるので、エンジンのトルク指令
に相当するトルクを車輪軸に出力することができるよう
になる。その結果、ハイブリッド駆動装置のトルク制御
精度が向上する。通常エンジンのトルク応答はモータに
比べて緩慢であるので、モータを用いたエンジンのトル
ク誤差の補正は十分可能である。
ジンのトルク指令と発生しているトルクを比較し、車輪
の駆動に影響を与えるような大きい偏差が生じた場合に
おいても、バッテリ充電用の発電機を力行動作させ、偏
差分のトルクを発生させるので、エンジンのトルク指令
に相当するトルクを車輪軸に出力することができるよう
になる。その結果、ハイブリッド駆動装置のトルク制御
精度が向上する。通常エンジンのトルク応答はモータに
比べて緩慢であるので、モータを用いたエンジンのトル
ク誤差の補正は十分可能である。
【００１４】次に、図６を用いて本発明の第３の実施例
を説明する。図６は本発明の第３の実施例である、駆動
モータとエンジンの発生トルクを発電機により補正する
方式の構成を示す図である。図６中の駆動力制御手段１
０の構成と動作を図７を用いて説明する。まず、駆動力
制御手段１０では、制御手段３０よりエンジン１の状態
変数群Ｅ（Ｅは回転数，空気量，燃料噴射量等で構成さ
れる。）を、さらに制御手段８より駆動モータ２の電流
値Ｉ１＾をそれぞれトルク演算部１５に入力して、駆動
モータ２の発生トルクとエンジン１の発生トルクをそれ
ぞれ算出し、駆動モータ２とエンジン１の発生トルクの
和Ｔ１＾を演算する。ここで、駆動モータ２の発生トル
クの算出方法は第１の実施例で説明した方法，エンジン
１の発生トルク算出方法は第２の実施例で説明した方法
と同一である。さらに、加算器３５でエンジン１のトル
ク指令Ｔｅ* と駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１* との
和Ｔ１* を演算し、減算器１６においては、駆動モータ
２とエンジン１の発生トルクの和Ｔ１＾と、エンジン１
のトルク指令Ｔｅ* と駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１
* の和Ｔ１* との差分ΔＴ１を演算する。その後、発電
機トルク指令演算部１７において差分ΔＴ１を補償する
ような発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算し、Ｔｒ２
* を発電機７の制御手段９に出力する。この時の発電機
トルク指令演算部１７の動作は、図３のフローチャート
においてトルク偏差ΔＴｒ１がΔT1に代わるだけなの
で、説明を省略する。
を説明する。図６は本発明の第３の実施例である、駆動
モータとエンジンの発生トルクを発電機により補正する
方式の構成を示す図である。図６中の駆動力制御手段１
０の構成と動作を図７を用いて説明する。まず、駆動力
制御手段１０では、制御手段３０よりエンジン１の状態
変数群Ｅ（Ｅは回転数，空気量，燃料噴射量等で構成さ
れる。）を、さらに制御手段８より駆動モータ２の電流
値Ｉ１＾をそれぞれトルク演算部１５に入力して、駆動
モータ２の発生トルクとエンジン１の発生トルクをそれ
ぞれ算出し、駆動モータ２とエンジン１の発生トルクの
和Ｔ１＾を演算する。ここで、駆動モータ２の発生トル
クの算出方法は第１の実施例で説明した方法，エンジン
１の発生トルク算出方法は第２の実施例で説明した方法
と同一である。さらに、加算器３５でエンジン１のトル
ク指令Ｔｅ* と駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１* との
和Ｔ１* を演算し、減算器１６においては、駆動モータ
２とエンジン１の発生トルクの和Ｔ１＾と、エンジン１
のトルク指令Ｔｅ* と駆動モータ２のトルク指令Ｔｒ１
* の和Ｔ１* との差分ΔＴ１を演算する。その後、発電
機トルク指令演算部１７において差分ΔＴ１を補償する
ような発電機７のトルク指令Ｔｒ２* を演算し、Ｔｒ２
* を発電機７の制御手段９に出力する。この時の発電機
トルク指令演算部１７の動作は、図３のフローチャート
においてトルク偏差ΔＴｒ１がΔT1に代わるだけなの
で、説明を省略する。
【００１５】以上のように、駆動力制御手段では、エン
ジンと駆動モータとのトルク指令の和と、発生している
トルクの和とを比較し、車輪の駆動に影響を与えるよう
な大きい偏差が生じた場合においても、バッテリ充電用
の発電機を力行動作させ、偏差分のトルクを発生させる
ので、エンジンと駆動モータで発生すべきトルクを車輪
軸に出力することができるようになる。その結果とし
て、ハイブリッド駆動装置のトルク制御精度が向上す
る。本実施例においても、発電機のトルク制御の応答速
度をエンジンや駆動モータの応答速度より速くなるよう
に設定すれば、十分な効果を得ることができる。また、
エンジンと駆動モータとのトルク指令の和は、ハイブリ
ッド車のアクセルとブレーキの信号により演算されるト
ルク指令に基づいて決定される場合が多いので、エンジ
ンと駆動モータのトルク指令の和の代わりにアクセルと
ブレーキの信号により演算されるトルク指令を用いても
よい。次に、図８を用いて本発明の第４の実施例を説明
する。図８は本発明の第４の実施例である、車輪に伝達
される軸トルクを発電機により補正する方式の構成を示
す図である。本実施例では、車輪５に伝達される軸トル
クを軸トルク検出手段４０により検出し、さらに検出さ
れた値Ｔａ＾を駆動力制御手段１０に入力し、検出され
たＴａ＾にトルク指令に存在しない周波数成分の振動が
現れた場合には発電機７を用いてその振動成分を補償す
る。この場合の駆動力制御手段１０の構成を図９に示
す。駆動力制御手段１０ではまず、振動検出部４５に軸
トルクの検出値Ｔａ＾を入力し、本来トルク指令に存在
しない振動成分ｆａ＾を検出する。この振動検出部４５
での検出方法はＦＦＴ解析方法等従来の周波数解析方法
を用いればよい。さらに、発電機トルク指令演算部１７
において振動成分ｆａ＾を入力としてｆａ＾を打ち消す
ようなトルク指令Ｔｒ２* を演算する。ここでのトルク
指令Ｔｒ２* は、例えば振動成分ｆａ＾と逆位相で、か
つ現在の変速比を考慮して車輪軸に振動成分相当の大き
さのトルクが発生するような振幅を持つ指令である。
ジンと駆動モータとのトルク指令の和と、発生している
トルクの和とを比較し、車輪の駆動に影響を与えるよう
な大きい偏差が生じた場合においても、バッテリ充電用
の発電機を力行動作させ、偏差分のトルクを発生させる
ので、エンジンと駆動モータで発生すべきトルクを車輪
軸に出力することができるようになる。その結果とし
て、ハイブリッド駆動装置のトルク制御精度が向上す
る。本実施例においても、発電機のトルク制御の応答速
度をエンジンや駆動モータの応答速度より速くなるよう
に設定すれば、十分な効果を得ることができる。また、
エンジンと駆動モータとのトルク指令の和は、ハイブリ
ッド車のアクセルとブレーキの信号により演算されるト
ルク指令に基づいて決定される場合が多いので、エンジ
ンと駆動モータのトルク指令の和の代わりにアクセルと
ブレーキの信号により演算されるトルク指令を用いても
よい。次に、図８を用いて本発明の第４の実施例を説明
する。図８は本発明の第４の実施例である、車輪に伝達
される軸トルクを発電機により補正する方式の構成を示
す図である。本実施例では、車輪５に伝達される軸トル
クを軸トルク検出手段４０により検出し、さらに検出さ
れた値Ｔａ＾を駆動力制御手段１０に入力し、検出され
たＴａ＾にトルク指令に存在しない周波数成分の振動が
現れた場合には発電機７を用いてその振動成分を補償す
る。この場合の駆動力制御手段１０の構成を図９に示
す。駆動力制御手段１０ではまず、振動検出部４５に軸
トルクの検出値Ｔａ＾を入力し、本来トルク指令に存在
しない振動成分ｆａ＾を検出する。この振動検出部４５
での検出方法はＦＦＴ解析方法等従来の周波数解析方法
を用いればよい。さらに、発電機トルク指令演算部１７
において振動成分ｆａ＾を入力としてｆａ＾を打ち消す
ようなトルク指令Ｔｒ２* を演算する。ここでのトルク
指令Ｔｒ２* は、例えば振動成分ｆａ＾と逆位相で、か
つ現在の変速比を考慮して車輪軸に振動成分相当の大き
さのトルクが発生するような振幅を持つ指令である。
【００１６】以上のように、駆動力制御手段では、車輪
軸に振動が発生した場合に置いても、軸トルクを検出
し、さらに軸トルクに含まれる振動成分のみを検出し、
振動成分を打ち消すように発電機によるトルク補正を行
うので、ハイブリッド車のトルク制御精度を向上させる
ことができる。なお、本実施例においては、トルク検出
手段を用いて軸トルクを検出するようにしたが、モータ
や車両の慣性，機械系の共振周波数，エンジンや駆動モ
ータの発生トルク等がわかる場合には、これらの値を用
いて軸トルク推定を行ってもよい。さらに本実施例で
は、振動成分の検出にＦＦＴ解析を用いるとしている
が、ハイパスフィルタ等を用いて高周波成分のみを検出
しても実現可能である。
軸に振動が発生した場合に置いても、軸トルクを検出
し、さらに軸トルクに含まれる振動成分のみを検出し、
振動成分を打ち消すように発電機によるトルク補正を行
うので、ハイブリッド車のトルク制御精度を向上させる
ことができる。なお、本実施例においては、トルク検出
手段を用いて軸トルクを検出するようにしたが、モータ
や車両の慣性，機械系の共振周波数，エンジンや駆動モ
ータの発生トルク等がわかる場合には、これらの値を用
いて軸トルク推定を行ってもよい。さらに本実施例で
は、振動成分の検出にＦＦＴ解析を用いるとしている
が、ハイパスフィルタ等を用いて高周波成分のみを検出
しても実現可能である。
【００１７】以上が本発明の実施例であるが、エンジン
や駆動モータのトルク推定は、トルク検出器を用いて検
出を行っても差し支えない。
や駆動モータのトルク推定は、トルク検出器を用いて検
出を行っても差し支えない。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンや駆動モータ
の発生トルクを推定または検出し、発電機により指令値
との偏差分を補正するようにしたので、ハイブリッド車
のトルク制御精度を向上することができる。
の発生トルクを推定または検出し、発電機により指令値
との偏差分を補正するようにしたので、ハイブリッド車
のトルク制御精度を向上することができる。
【図１】本発明の第１の実施例である、駆動用モータの
発生トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図
である。
発生トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図
である。
【図２】第１の実施例における駆動力制御手段１０の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】発電機トルク指令演算部１７の動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例である、エンジンの発生
トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図であ
る。
トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図であ
る。
【図５】第２の実施例における駆動力制御手段１０の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施例である、駆動モータとエ
ンジンの発生トルクを発電機により補正する方式の構成
を示す図である。
ンジンの発生トルクを発電機により補正する方式の構成
を示す図である。
【図７】第３の実施例における駆動力制御手段１０の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施例である、車輪に伝達され
る軸トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図
である。
る軸トルクを発電機により補正する方式の構成を示す図
である。
【図９】第４の実施例における駆動力制御手段１０の構
成を示す図である。
成を示す図である。
１…エンジン、２…駆動モータ、７…発電機、８，９，
３０…制御手段、１０…駆動力制御手段、１５…トルク
演算部、１７…発電機トルク指令演算部、４０…軸トル
ク検出手段、４５…振動検出部。
３０…制御手段、１０…駆動力制御手段、１５…トルク
演算部、１７…発電機トルク指令演算部、４０…軸トル
ク検出手段、４５…振動検出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信補 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 山田 昭彦 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G093 AA04 AA07 AA16 BA14 BA33 DA00 DA01 DA08 DA09 DB00 DB20 EB09 FA11 5H115 PG04 PI16 PI22 PI29 PU10 PU24 PU28 RB26 RE03 SE04 SE05 TE05 TO04
Claims (7)
- 【請求項１】エンジンとモータと発電機を有し、前記エ
ンジンと前記モータにより車両を駆動し、前記発電機に
よりバッテリを充電するハイブリッド車において、前記
ハイブリッド車は、前記モータの発生トルクを検出また
は推定し、前記モータのトルク指令と前記発生トルクを
比較し、前記トルク指令と前記発生トルクとの差分が所
定値以上になったときに、前記差分を補償するように前
記発電機を力行動作させる駆動力制御手段を備えたこと
を特徴とするハイブリッド車。 - 【請求項２】エンジンとモータと発電機を有し、前記エ
ンジンと前記モータにより車両を駆動し、前記発電機に
よりバッテリを充電するハイブリッド車において、前記
ハイブリッド車は、前記エンジンの発生トルクを検出ま
たは推定し、前記エンジンのトルク指令と前記発生トル
クを比較し、前記トルク指令と前記発生トルクとの差分
が所定値以上になったときに、前記差分を補償するよう
に前記発電機を力行動作させる駆動力制御手段を備えた
ことを特徴とするハイブリッド車。 - 【請求項３】エンジンとモータと発電機を有し、前記エ
ンジンと前記モータにより車両を駆動し、前記発電機に
よりバッテリを充電するハイブリッド車において、前記
ハイブリッド車は、前記モータと前記エンジンの発生ト
ルクを検出または推定し、前記モータと前記エンジンの
トルク指令の和と前記モータと前記エンジンの発生トル
クの和とを比較し、前記トルク指令の和と前記発生トル
クの和との差分が所定値以上になったときに、前記差分
を補償するように前記発電機を力行動作させる駆動力制
御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車。 - 【請求項４】エンジンとモータと発電機を有し、アクセ
ルとブレーキの信号から得られるトルク指令に基づいて
前記エンジンと前記モータにより車両を駆動し、前記発
電機によりバッテリを充電するハイブリッド車におい
て、前記ハイブリッド車は、前記モータと前記エンジン
の発生トルクを検出または推定し、前記アクセルとブレ
ーキの信号によるトルク指令と、前記モータと前記エン
ジンの発生トルクの和とを比較し、前記トルク指令と前
記発生トルクの和との差分が所定値以上になったとき
に、前記差分を補償するように前記発電機を力行動作さ
せる駆動力制御手段を備えたことを特徴とするハイブリ
ッド車。 - 【請求項５】エンジンとモータと発電機を有し、アクセ
ルとブレーキの信号から得られるトルク指令に基づいて
前記エンジンと前記モータにより車両を駆動し、前記発
電機によりバッテリを充電するハイブリッド車におい
て、前記ハイブリッド車は、車輪に伝達される軸トルク
を検出または推定し、前記軸トルクに前記トルク指令に
存在しない振動が発生した場合には、前記振動を抑制す
るように前記発電機を力行動作させる駆動力制御手段を
備えたことを特徴とするハイブリッド車。 - 【請求項６】請求項１ないし５の何れかにおいて、前記
発電機は、前記バッテリの充電量が所定値以下であった
場合は発電動作を行い、前記バッテリの充電量が所定値
以上であった場合のみ力行動作を行うことを特徴とする
ハイブリッド車。 - 【請求項７】請求項１ないし５の何れかにおいて、前記
発電機のトルク制御系の応答速度は、前記モータおよび
前記エンジンのトルク制御系の応答速度より速くなるよ
うに設定されることを特徴とするハイブリッド車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272895A JP2000102107A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 駆動力制御装置およびそれを用いたハイブリッド車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272895A JP2000102107A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 駆動力制御装置およびそれを用いたハイブリッド車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102107A true JP2000102107A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17520263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10272895A Pending JP2000102107A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 駆動力制御装置およびそれを用いたハイブリッド車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000102107A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005180344A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Toyota Motor Corp | 車両の統合制御システムにおける駆動系制御装置 |
| JP2007237880A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 運転者操縦入力による車体振動を抑制された車輌 |
| JP2007237881A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 運転者操縦入力による車体振動を抑制された車輌 |
| JP2007237879A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 運転者操縦入力による車体振動を抑制された車輌 |
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| JP2014039451A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Hyundai Motor Company Co Ltd | 電気自動車のパワートレインの振動低減装置及び方法 |
| WO2019172294A1 (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | いすゞ自動車株式会社 | 走行制御装置および車両 |
Citations (7)
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-
1998
- 1998-09-28 JP JP10272895A patent/JP2000102107A/ja active Pending
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