JP2007261415A - ハイブリッド自動車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ハイブリッド自動車の制御装置に関し、電動機による発進時の振動を効率よく低減できるようにする。
【解決手段】エンジンと電動機との間にクラッチを介装し、アクセル開度及び電動機の回転数に基づいて要求駆動力を設定するとともに、車両の発進時には、上記要求駆動力を電動機で発生させて車両を発進させ、要求駆動力が電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときにはクラッチを接続して電動機とエンジンとの合計駆動力により車両を発進させるように構成し、要求駆動力設定手段の特性を、電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力が大きくなるように設定する。
【選択図】 図３
【解決手段】エンジンと電動機との間にクラッチを介装し、アクセル開度及び電動機の回転数に基づいて要求駆動力を設定するとともに、車両の発進時には、上記要求駆動力を電動機で発生させて車両を発進させ、要求駆動力が電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときにはクラッチを接続して電動機とエンジンとの合計駆動力により車両を発進させるように構成し、要求駆動力設定手段の特性を、電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力が大きくなるように設定する。
【選択図】 図３
Description
本発明は、ハイブリッド自動車の制御装置に関するものであって、特にパラレル式ハイブリッド自動車の発進時の制御に関するものである。
近年、エンジンと電動機（又はモータ／ジェネレータ、以下、単にモータという）とを駆動源とするパラレル式ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が実用化されている。
また、このようなハイブリッド自動車では、例えばエンジンとモータとの間にクラッチを介装し、モータと変速機とが直接接続するようにした構成が知られている。そして、このように構成することにより、クラッチを接続してエンジンとモータとの合計駆動力で車両を駆動したり、エンジンのみの駆動力で車両を駆動したりすることができるほか、クラッチを切ってモータのみの駆動力で走行することが可能となる。
また、このようなハイブリッド自動車では、例えばエンジンとモータとの間にクラッチを介装し、モータと変速機とが直接接続するようにした構成が知られている。そして、このように構成することにより、クラッチを接続してエンジンとモータとの合計駆動力で車両を駆動したり、エンジンのみの駆動力で車両を駆動したりすることができるほか、クラッチを切ってモータのみの駆動力で走行することが可能となる。
また、一般に、モータにはインバータを介してバッテリが接続されており、このインバータの作動を制御することにより、モータが発電機として機能するようになっている。したがって、制動時にはモータを発電機として作動させることで電力を回生することが可能となる。なお、このような技術は例えば下記の特許文献１に開示されている。
特開２００５−３１２１７２号公報
しかしながら、従来の技術では、エンジンとモータとを切り離してモータのみの駆動力で発進しようとすると、モータにトルクをかけたときにアクスルシャフト等の駆動系が捩れて、この捩れの反動によりに振動が発生するという課題がある。これは、比較的大きなトルクを発生しながらも比較的マスの小さいモータが駆動力の伝達経路の端部に設けられているためであり、このような構造的な特徴に起因して発進時には振動が発生しやすくなっている。
なお、エンジンのみの駆動力で走行する通常の自動車では駆動系の捩れトルクがマスの大きいエンジンで吸収されるため、振動は発生しにくい。また、このようなエンジン駆動力で走行する車両は通常半クラッチで発進するため、このような振動はクラッチに設けられたダンパで吸収することができる。したがって、このような構造的な差異からも、エンジンでの発進時にはモータでの発進時ほどは振動が発生しない。
ところで、上記特許文献１には、モータ発進時の振動を低減するための技術が開示されている。具体的には、モータのトルクリップルに起因する振動を抑制するために、モータ発進時にはクラッチを接続するようにした技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１の技術はトルクリップルに起因する振動を抑制するための技術であって、上述したような捩れ振動を抑制するためのものではなかった。また、引用文献１に開示された技術は、振動の発生の有無にかかわらずモータ発進時には常にクラッチを接続するようにしているため、実際には振動の発生していない状況下でもクラッチを接続することとなり、効率が良くないという課題があった。
しかしながら、特許文献１の技術はトルクリップルに起因する振動を抑制するための技術であって、上述したような捩れ振動を抑制するためのものではなかった。また、引用文献１に開示された技術は、振動の発生の有無にかかわらずモータ発進時には常にクラッチを接続するようにしているため、実際には振動の発生していない状況下でもクラッチを接続することとなり、効率が良くないという課題があった。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ハイブリッド自動車の電動機での発進時の振動を効率よく低減できるようにした、ハイブリッド自動車の制御装置を提供することを目的としている。
本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、該車両に搭載された電動機と、該エンジンの出力軸と該電動機の出力軸との間に機械的に介装されたクラッチと、該エンジン及び該電動機の駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、アクセルペダルの踏み込み開度を検知するアクセル開度検出手段と、該電動機の回転数を検知する回転数検知手段と、該アクセル開度検知手段及び該回転数検知手段の検知結果に基づいて該車両に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、該車両の発進時には、該要求駆動力設定手段で設定された要求駆動力を該電動機より発生させることで該車両を発進させるとともに、該要求駆動力が該電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときには該クラッチを接続して該電動機と該エンジンとの合計駆動力とにより該車両を発進させる制御手段とをそなえ、該要求駆動力設定手段は、該電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定することを特徴としている（請求項１）。
また、本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、該車両に搭載された電動機と、該エンジンの出力軸と該電動機の出力軸との間に機械的に介装されたクラッチと、該エンジン及び該電動機の駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、アクセルペダルの踏み込み開度を検知するアクセル開度検出手段と、該電動機の回転数を検知する回転数検知手段と、該アクセル開度検知手段及び該回転数検知手段の検知結果に基づいて該車両に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、該車両の発進時には、該要求駆動力設定手段で設定された要求駆動力を該電動機より発生させることで該車両を発進させるとともに、該要求駆動力が該電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときには該クラッチを接続して該電動機と該エンジンとの合計駆動力とにより該車両を発進させる制御手段とをそなえ、該要求駆動力設定手段は、該アクセル開度が所定範囲であって、且つ、該電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定することを特徴としている（請求項２）。
本発明のハイブリッド自動車の制御装置によれば、動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力が大きく設定されるので、振動が発生しやすい回転域では電動機の発生可能な上限駆動力を超える。このため、クラッチが接続されて電動機とエンジンとの合計駆動力が動力伝達機構に伝わり、エンジンのマス及びクラッチのダンパ機能により振動が吸収される。また、振動が発生しない回転域ではクラッチを接続するような事態を回避でき、効率の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、複雑な機構や制御ロジックを何ら必要とせず、要求駆動力設定手段の要求駆動力設定の特性を変更するだけで良いので、コスト増を招くこともない。
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置について説明すると、図１は本発明が適用される車両のパワートレインを示す模式図である。図示するように、この車両１０は、駆動源８としてエンジン１とモータ（電動機）２とを用いたパラレル式ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）であって、このエンジン１とモータ２との合計出力により車両１０が駆動されるようになっている。
また、エンジン１とモータ２との間には、エンジン１とモータ２との駆動力を断接しうるクラッチ３が設けられている。また、モータ２の出力側には、エンジン１及び／又はモータ２からの出力回転数を変速する変速機４が設けられており、変速機４から出力された駆動力がプロペラシャフト９ａ，アクスルシャフト９ｂ及びディファレンシャルギア９ｃ等からなる動力伝達機構９を介して駆動輪７に伝達されるようになっている。以上のように、本実施形態においては車両１０はエンジン１、クラッチ３、モータ２、変速機４の順で各機器が直列に配設されている。
また、モータ２にはインバータ５を介して充放電可能なバッテリ６が接続されており、このインバータ５の作動を制御することにより、モータ２の作動状態が制御されるようになっている。
このような構成により、クラッチ３を接続してモータ２を駆動することで、エンジン１の駆動力をモータ２の駆動力でアシストしながら走行することができる。また、クラッチ３を切断した状態で、モータ２がバッテリ６から電力供給を受けて力行することにより、モータ２の駆動力のみで車両１０を駆動することができる。
このような構成により、クラッチ３を接続してモータ２を駆動することで、エンジン１の駆動力をモータ２の駆動力でアシストしながら走行することができる。また、クラッチ３を切断した状態で、モータ２がバッテリ６から電力供給を受けて力行することにより、モータ２の駆動力のみで車両１０を駆動することができる。
また、インバータ５によりモータ２を発電機として機能させることで、エンジン１の駆動力で発電を行ってバッテリ６を充電したり、回生ブレーキを作用させて電力を回生したりすることができる。
ところで、本実施形態では変速機４として自動変速機が適用されている。この自動変速機４は、図示しないシフトマップで設定された目標変速段となるように現在の変速段を切り換えるような有段式の自動変速機であって、特に、ここでは、平行２軸歯車式の手動変速機をベースにして図示しない複数のアクチュエータを作動させることにより変速段を切り換えるような自動変速機として構成されている。
ところで、本実施形態では変速機４として自動変速機が適用されている。この自動変速機４は、図示しないシフトマップで設定された目標変速段となるように現在の変速段を切り換えるような有段式の自動変速機であって、特に、ここでは、平行２軸歯車式の手動変速機をベースにして図示しない複数のアクチュエータを作動させることにより変速段を切り換えるような自動変速機として構成されている。
このため、この変速機４には、上記図示しない複数のアクチュエータを有するギアシフトユニット（ＧＳＵ）２０が付設されている（図２参照）。
また、クラッチ３は変速段の切り換え時に自動的にクラッチの断接を行う自動クラッチであって、やはり図示しないクラッチアクチュエータが上記ＧＳＵ２０と協調して作動することにより、クラッチ３の断接が実行されるようになっている。また、変速機４として手動変速機が適用された場合であっても、クラッチ３は少なくとも自動で断接されるようになっている。これは、後述するように、本実施形態のハイブリッド自動車では発進時には極力モータ２の駆動力で発進を行うようになっているためであり、このような場合にはエンジン１とモータ２との接続を断つ必要があるからである。
また、クラッチ３は変速段の切り換え時に自動的にクラッチの断接を行う自動クラッチであって、やはり図示しないクラッチアクチュエータが上記ＧＳＵ２０と協調して作動することにより、クラッチ３の断接が実行されるようになっている。また、変速機４として手動変速機が適用された場合であっても、クラッチ３は少なくとも自動で断接されるようになっている。これは、後述するように、本実施形態のハイブリッド自動車では発進時には極力モータ２の駆動力で発進を行うようになっているためであり、このような場合にはエンジン１とモータ２との接続を断つ必要があるからである。
次に、図２を用いて本発明の要部について説明すると、この車両には図示するようにハイブリッドシステムを統括的に管理，制御する制御手段としてのシステム管理手段（システムマネジメントユニット）１１が設けられており、このシステム管理手段１１には、主にインジェクタ１９の作動を制御することでエンジン１の作動を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２と、インバータ５の作動状態を制御することでモータ２の作動を制御するモータコントロールユニット（ＭＣＵ）１３と、上記変速機４の目標変速段を設定するとともに、ＧＳＵ２０の作動を制御する変速機コントローラ１７を備えている。なお、ここでは変速機コントローラ１７とＧＳＵ２０とから変速段切換手段１８が構成されている。また、図示はしないが、変速機コントローラ１７と協調して、クラッチ３の断接状態を制御するクラッチコントローラも設けられている。
また、システム管理手段１１には、エンジン１のエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２１、モータの回転速度Ｎｍ（即ち変速機４の入力軸の回転速度であってクラッチ３の出力側回転速度）を検出する入力軸回転数センサ（回転数検知手段）２２、ドライバのアクセル踏み込み量（アクセル開度）θACCを検出するアクセル開度センサ（アクセル開度検知手段）２３、及びバッテリ６の残存容量（ＳＯＣ）を検出する残存容量センサ２４が接続されている。
また、図示するように、システム管理手段１１内には、車両の走行状態やドライバの運転操作状態に基づいて、車両１０或いは駆動源８に対する要求トルク（要求駆動力）を算出する要求トルク設定手段（要求駆動力設定手段）１４と、この要求トルク設定手段１４で設定された要求トルクのうち、エンジン１が受け持つ出力トルクとモータ２が受け持つ出力トルクとの配分を設定するトルク配分設定手段１５とが設けられている。
ここで、図示するように、要求トルク設定手段１４には、エンジン回転数センサ２１、入力軸回転数センサ２２及びアクセル開度センサ２３によりそれぞれ検出されたエンジン回転数Ｎｅ、モータ回転数Ｎｍ及びアクセル開度θACCが入力されるようになっている。また、要求トルク設定手段１４には、これらの情報に基づいて、ドライバがエンジン１及びモータ２からなる駆動源８に要求する合計トルクＴを設定する要求駆動トルクマップ（図３参照）をそなえており、このマップから、要求駆動トルクが求められるようになっている。
また、トルク配分設定手段１５では、要求トルクのうちエンジン１とモータ２とでそれぞれが分担するトルクの割合を設定するものであって、特に発進時には、残存容量センサ２４で得られるバッテリ６の残存容量（ＳＯＣ）が十分であることを前提に、以下のようにトルク配分を行うようになっている。
すなわち、車両発進時には、要求トルク設定手段１４で設定された要求トルクとモータ２の発生可能な最大トルク（上限駆動力）とを比較し、要求トルクがモータ２の上限駆動力以下である場合にはエンジン１とモータ２との駆動力配分を０：１００とし、モータ２の駆動力のみで車両を発進させるようになっている。
すなわち、車両発進時には、要求トルク設定手段１４で設定された要求トルクとモータ２の発生可能な最大トルク（上限駆動力）とを比較し、要求トルクがモータ２の上限駆動力以下である場合にはエンジン１とモータ２との駆動力配分を０：１００とし、モータ２の駆動力のみで車両を発進させるようになっている。
また、要求トルクがモータ２の上限駆動力を超えると、この超えた分（＝要求トルク−上限駆動力）がエンジンの目標トルクとして設定されるようになっており、エンジン１とモータ２との駆動力配分としては、（要求トルク−上限駆動力）／要求トルク：上限駆動力／要求トルクとなる。
そして、上述のようにしてエンジン目標トルクＴｅ及びモータ目標トルクＴｍが設定されると、このうちエンジン目標トルクＴｅがＥＣＵ１２に入力されるようになっており、ＥＣＵ１２では、エンジン１がディーゼルエンジンの場合には、上記エンジン目標トルクＴｅを出力するためのインジェクタ駆動時間が設定（又は算出）されるようになっている。これにより、ＥＣＵ１２で設定されたインジェクタ駆動時間でインジェクタ１９が駆動され、エンジン出力トルクが目標トルクＴｅとなるようにエンジン１が制御される。
そして、上述のようにしてエンジン目標トルクＴｅ及びモータ目標トルクＴｍが設定されると、このうちエンジン目標トルクＴｅがＥＣＵ１２に入力されるようになっており、ＥＣＵ１２では、エンジン１がディーゼルエンジンの場合には、上記エンジン目標トルクＴｅを出力するためのインジェクタ駆動時間が設定（又は算出）されるようになっている。これにより、ＥＣＵ１２で設定されたインジェクタ駆動時間でインジェクタ１９が駆動され、エンジン出力トルクが目標トルクＴｅとなるようにエンジン１が制御される。
一方、モータ目標トルクＴｍが設定されると、このモータ目標トルクＴｍがＭＣＵ１３に入力されて、この目標トルクＴｍとなるようにインバータ５の作動が制御されるようになっている。そして、これによりモータ出力トルクが目標トルクＴｍとなるようにモータ２が制御される。
また、このシステム管理手段１１には、上述したように変速機コントローラ１７が設けられている。また、この変速機コントローラ１７には、入力軸回転数センサ２２で検出されたモータ２の回転速度Ｎｍと、要求トルク設定手段１４で算出された駆動源８の合計要求トルクＴとをパラメータとして目標変速段を設定する目標変速段設定マップ（図示省略）が設けられている。
また、このシステム管理手段１１には、上述したように変速機コントローラ１７が設けられている。また、この変速機コントローラ１７には、入力軸回転数センサ２２で検出されたモータ２の回転速度Ｎｍと、要求トルク設定手段１４で算出された駆動源８の合計要求トルクＴとをパラメータとして目標変速段を設定する目標変速段設定マップ（図示省略）が設けられている。
そして、車両の運転状態が目標変速段設定マップのいずれかの特性線を横切ると、図示しないクラッチコントローラによりクラッチ３のアクチュエータの作動が制御されてクラッチ３が切断されるとともに変速機コントローラ１７によりギアシフトユニット２０の作動が制御されて変速段が切り換えられるようになっている。
次に、図３を用いて車両発進時の要求駆動トルク設定マップの特性について説明すると、このマップはモータ回転数Ｎｍとアクセル開度θACCとに基づいて要求駆動トルクを求めるものであって、図３に示すような特性を有している。
次に、図３を用いて車両発進時の要求駆動トルク設定マップの特性について説明すると、このマップはモータ回転数Ｎｍとアクセル開度θACCとに基づいて要求駆動トルクを求めるものであって、図３に示すような特性を有している。
すなわち、このマップでは横軸にモータ回転数Ｎｍ、縦軸に要求駆動トルクＴが設定されている。また、本実施形態においては所定アクセル開度毎（例えば１０％毎）に要求駆動トルク特性が設定されており、アクセル開度については２点補完が行われるようになっている。そして、このようなマップにより、モータ回転数及びアクセル開度に応じた要求駆動トルクが求められるようになっている。
また、図中網掛け処理を施して示す領域はモータ２のみで出力可能なトルク領域（モータ出力可能領域）であって、求めた要求駆動トルクがこのモータ出力可能領域内にある場合には、クラッチ３を切ってモータ２のみの駆動力で発進又は走行するようになっている。また、要求駆動トルクが上記モータ出力可能領域外であると、すなわちモータ（電動機）２の発生可能な上限駆動力を要求駆動トルク（要求駆動力）が超えたときは、クラッチ３を接続して不足するトルクをエンジン１により補いながら、モータ２とエンジン１との合計駆動力により発進又は走行するようになっている。
ところで、図３に示すように、本実施形態においては、要求駆動トルク設定マップは、アクセル開度が所定範囲（例えば２０％〜６０％）であって、且つ、モータ回転数が所定の範囲（たとえば５００ｒｐｍ±５０ｒｐｍ）にあるときには、所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動トルクが大きくなるように設定されている。
すなわち、図示するように、モータ回転数及びアクセル開度が上記所定の範囲では要求駆動トルクが大きく設定されているのである。この結果、本実施形態では、モータ回転数が上記所定の範囲にある場合には、比較的アクセル開度が小さくても、要求駆動トルクがモータ出力可能領域外になり、クラッチ３が接続状態となるようになっている。なお、図４は通常の要求駆動トルク設定マップであって、この図４に示すように、通常は同一アクセル開度で要求駆動トルクが突出するような領域は設けられておらず、滑らかな特性に設定されている。
すなわち、図示するように、モータ回転数及びアクセル開度が上記所定の範囲では要求駆動トルクが大きく設定されているのである。この結果、本実施形態では、モータ回転数が上記所定の範囲にある場合には、比較的アクセル開度が小さくても、要求駆動トルクがモータ出力可能領域外になり、クラッチ３が接続状態となるようになっている。なお、図４は通常の要求駆動トルク設定マップであって、この図４に示すように、通常は同一アクセル開度で要求駆動トルクが突出するような領域は設けられておらず、滑らかな特性に設定されている。
また、モータ回転数の所定範囲は、車両１０の固有の諸元に基づいて設定されるものであって、モータ２による発進時にアクスルシャフト９ｂ等の動力伝達機構９がねじれ振動を起こしやすい回転数領域である。
そして、要求駆動トルク設定マップを上述のように設定することにより、車両発進時にねじれ振動が発生しやすい回転域にモータ２の回転数が上昇すると、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えやすくなる。例えば、図４に示す設定ではアクセル開度が３０％のときに要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えることはないが、図３に示す設定では、アクセル開度３０％の場合であっても、モータ回転数が動力伝達機構９の振動発生回転数域になると、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超える場合がある。この場合、クラッチ３が接続されることとなり、このクラッチ接続という作用により動力伝達機構９の振動が抑制されるようになっている。
そして、要求駆動トルク設定マップを上述のように設定することにより、車両発進時にねじれ振動が発生しやすい回転域にモータ２の回転数が上昇すると、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えやすくなる。例えば、図４に示す設定ではアクセル開度が３０％のときに要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えることはないが、図３に示す設定では、アクセル開度３０％の場合であっても、モータ回転数が動力伝達機構９の振動発生回転数域になると、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超える場合がある。この場合、クラッチ３が接続されることとなり、このクラッチ接続という作用により動力伝達機構９の振動が抑制されるようになっている。
また、アクセル開度が４０％になったときを例にとって説明すると、図４に示す設定よりも図３に示す設定の方がより低回転域で、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えることになる。
そして、図３において、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数は、動力伝達機構９が捩れ振動を起こしやすい回転数域（振動発生回転数域）内であり、図４において、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数は、振動発生回転数域よりも高い回転数である。したがって、図３のようにモータ２の所定回転数域において、同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定することにより、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数が振動発生回転数域外から振動発生回転数域内に変更されることになる。
そして、図３において、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数は、動力伝達機構９が捩れ振動を起こしやすい回転数域（振動発生回転数域）内であり、図４において、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数は、振動発生回転数域よりも高い回転数である。したがって、図３のようにモータ２の所定回転数域において、同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定することにより、要求駆動トルクがモータ２の上限駆動トルクを超えるときのモータ２の回転数が振動発生回転数域外から振動発生回転数域内に変更されることになる。
これにより、動力伝達機構９が捩れ振動を起こしやすい回転数域においてクラッチ３が接続されやすくなる。しかもアクセル開度が極めて低い場合等、動力伝達機構９にさほどの捩れ振動を起こさないような状況においてまで一様にクラッチを接続することはない（すなわち、捩れ振動が生じないような状況で過度にクラッチが接続されるようなことはない）。
なお、このような構成では振動発生回転数域において要求駆動トルクが一時的に増大することになるが、トルクが増大する時間は僅かであり、乗員が違和感を覚えたり走行フィーリングが損なわれたりすることはない。
本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置は、上述のように構成されているので、車両発進時の作用を説明すると以下のようになる。
本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置は、上述のように構成されているので、車両発進時の作用を説明すると以下のようになる。
まず、停車時（モータ回転数＝０）にドライバがアクセルを踏み込むと、このアクセル開度θACC が検出されるとともに、要求トルク設定手段１４において要求駆動トルクが設定される。
その後車両が発進してモータ２の回転数が上昇し、動力伝達機構９（主にプロペラシャフト９ａやアクスルシャフト９ｂ）がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域となると、要求駆動トルクがモータ２の上限トルクを超えやすくなる。
その後車両が発進してモータ２の回転数が上昇し、動力伝達機構９（主にプロペラシャフト９ａやアクスルシャフト９ｂ）がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域となると、要求駆動トルクがモータ２の上限トルクを超えやすくなる。
そして、要求駆動トルクがモータ２の上限トルクを超えるとクラッチ３が接続されて、不足するトルクがエンジン１により加算される。そして、このクラッチ３の接続により動力伝達機構９の捩れ振動、特にプロペラシャフト９ａやアクスルシャフト９ｂの捩れ振動がクラッチ３のダンパで吸収されるとともに、エンジン１のマスによっても吸収されて、捩れ振動を抑制することができる。
また、振動が発生しない回転域では、従来どおりの特性（図４参照）と同様の特性に設定されているので、振動が発生しない回転域でクラッチ３を接続するような事態を回避でき、システム全体の効率の向上を図ることができる。
なお、動力伝達機構９の捩れ振動が発生しやすい領域において必ずクラッチが接続するように設定することも考えられるが、このように構成した場合には低アクセル開度等、振動の発生しない領域においてもクラッチ３を接続してしまうことになる。これに対して、本発明のように、所定のアクセル開度領域で要求トルク設定手段１４のマップの特性を変更することで効率よく振動を抑制することができるのである。
なお、動力伝達機構９の捩れ振動が発生しやすい領域において必ずクラッチが接続するように設定することも考えられるが、このように構成した場合には低アクセル開度等、振動の発生しない領域においてもクラッチ３を接続してしまうことになる。これに対して、本発明のように、所定のアクセル開度領域で要求トルク設定手段１４のマップの特性を変更することで効率よく振動を抑制することができるのである。
また、本装置によれば、複雑な機構や制御ロジックを何ら必要とせず、要求トルク設定手段１４に記憶されたマップの特性の一部を変更するだけで良いので、コスト増を招くこともない。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図５に示すように、モータ２の出力軸２ａを減速機構２ｂを介してクラッチの出力側（＝変速機４の入力側）に接続しても良い。また、車両１０の駆動源８としては、エンジン１の出力軸とモータ２の出力軸２ａとの間にクラッチ３を介装していれば他のレイアウトであっても良い。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図５に示すように、モータ２の出力軸２ａを減速機構２ｂを介してクラッチの出力側（＝変速機４の入力側）に接続しても良い。また、車両１０の駆動源８としては、エンジン１の出力軸とモータ２の出力軸２ａとの間にクラッチ３を介装していれば他のレイアウトであっても良い。
また、上述の実施形態では、変速機３として自動変速機を適用したが、エンジン１とモータ２との間に自動的に断接を行うクラッチ３を介装していれば、変速機としてドライバの意思で変速段が切り換えられるような変速機を適用しても良い。
１ エンジン
２ モータ（電動機）
３ クラッチ
４ 変速機
５ インバータ
６ バッテリ
７ 駆動輪
８ 駆動源
９ 動力伝達機構
１０ 車両
１１ システム管理手段（制御手段）
１２ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１３ モータコントロールユニット（ＭＣＵ）
１４ 要求トルク設定手段（要求駆動力設定手段）
１５ トルク配分設定手段
２１ エンジン回転数センサ
２２ 入力軸回転数センサ（回転数検知手段）
２３ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
２ モータ（電動機）
３ クラッチ
４ 変速機
５ インバータ
６ バッテリ
７ 駆動輪
８ 駆動源
９ 動力伝達機構
１０ 車両
１１ システム管理手段（制御手段）
１２ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１３ モータコントロールユニット（ＭＣＵ）
１４ 要求トルク設定手段（要求駆動力設定手段）
１５ トルク配分設定手段
２１ エンジン回転数センサ
２２ 入力軸回転数センサ（回転数検知手段）
２３ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
Claims (2)
- 車両に搭載されたエンジンと、
該車両に搭載された電動機と、
該エンジンの出力軸と該電動機の出力軸との間に機械的に介装されたクラッチと、
該エンジン及び該電動機の駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、
アクセルペダルの踏み込み開度を検知するアクセル開度検出手段と、
該電動機の回転数を検知する回転数検知手段と、
該アクセル開度検知手段及び該回転数検知手段の検知結果に基づいて該車両に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
該車両の発進時には、該要求駆動力設定手段で設定された要求駆動力を該電動機より発生させることで該車両を発進させるとともに、該要求駆動力が該電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときには該クラッチを接続して該電動機と該エンジンとの合計駆動力とにより該車両を発進させる制御手段とをそなえ、
該要求駆動力設定手段は、
該電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定する
ことを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置。 - 車両に搭載されたエンジンと、
該車両に搭載された電動機と、
該エンジンの出力軸と該電動機の出力軸との間に機械的に介装されたクラッチと、
該エンジン及び該電動機の駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、
アクセルペダルの踏み込み開度を検知するアクセル開度検出手段と、
該電動機の回転数を検知する回転数検知手段と、
該アクセル開度検知手段及び該回転数検知手段の検知結果に基づいて該車両に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
該車両の発進時には、該要求駆動力設定手段で設定された要求駆動力を該電動機より発生させることで該車両を発進させるとともに、該要求駆動力が該電動機の発生可能な上限駆動力を超えたときには該クラッチを接続して該電動機と該エンジンとの合計駆動力とにより該車両を発進させる制御手段とをそなえ、
該要求駆動力設定手段は、
該アクセル開度が所定範囲であって、且つ、該電動機の回転数が該動力伝達機構がねじれ振動を起こしやすい所定回転数域にあるときには、前記所定回転数にないときと比べて同一アクセル開度における要求駆動力を大きく設定する
ことを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006088716A JP2007261415A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ハイブリッド自動車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006088716A JP2007261415A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ハイブリッド自動車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007261415A true JP2007261415A (ja) | 2007-10-11 |
Family
ID=38634831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006088716A Pending JP2007261415A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ハイブリッド自動車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007261415A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009177860A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置およびそれを備える車両 |
| JP2010143398A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | 駆動システム |
| JP2011525872A (ja) * | 2008-06-26 | 2011-09-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ハイブリッドドライブを備える車両を駆動するための方法および装置 |
| JP2012101759A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両 |
| JP2018114821A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両駆動制御装置 |
| JP2019093883A (ja) * | 2017-11-22 | 2019-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2019202706A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 車両 |
| JP2019202707A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 車両 |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006088716A patent/JP2007261415A/ja active Pending
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| JP7052314B2 (ja) | 2017-11-22 | 2022-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2019202706A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 車両 |
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| JP7144972B2 (ja) | 2018-05-25 | 2022-09-30 | 株式会社Subaru | 車両 |
| JP7144971B2 (ja) | 2018-05-25 | 2022-09-30 | 株式会社Subaru | 車両 |
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