JP2010089747A - Hybrid vehicle and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more specifically, an internal combustion engine, a generator that inputs and outputs power, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator. A three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts, and an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft The present invention relates to a hybrid vehicle including a power storage means capable of exchanging electric power with a generator and an electric motor, and a control method thereof.
従来、この種のハイブリッド車としては、車軸にオートマチックトランスミッションを介して走行用の動力を出力可能なエンジンとこのエンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータとを備え、エンジンの推定出力や回転数,オートマチックトランスミッションの変速比,モータの平均トルク等に基づいてマップを用いることにより、振幅とオフセット位相とを設定して正弦波のトルクをモータから出力するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、こうした制御により、エンジンの爆発燃焼に伴うトルク脈動が車軸に伝達するのを抑制している。
このように、こうしたハイブリッド車では、エンジンのトルク脈動が車両に影響するのを抑制することが課題の一つとして考えられており、トルク脈動をより適正に推定して制御を行うことが望まれている。そして、上述のハイブリッド車では、複数のパラメータとマップとを用いてエンジンのトルク脈動を推定しているが、こうした方法とは異なる方法によってエンジンのトルク脈動を推定することも望まれる。 Thus, in such a hybrid vehicle, it is considered as one of the problems to suppress the torque pulsation of the engine from affecting the vehicle, and it is desired to perform control by estimating the torque pulsation more appropriately. ing. In the hybrid vehicle described above, the engine torque pulsation is estimated using a plurality of parameters and maps, but it is also desired to estimate the engine torque pulsation by a method different from such a method.
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、内燃機関のトルク脈動をより適正に推定してトルク脈動が車両に影響するのをより抑制することを主目的とする。 The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention is to more appropriately estimate the torque pulsation of the internal combustion engine and further suppress the torque pulsation from affecting the vehicle.
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定する目標パワー設定手段と、
前記設定された目標パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し、前記検出された出力軸回転数と前記内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に該設定したオフセット位相と前記内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより、前記内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定するトルク脈動推定手段と、
前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに前記推定されたトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定する発電機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御したときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator, and any one of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor A hybrid vehicle comprising:
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
Target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required torque;
Target operation point setting means for setting a target operation point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set target power;
An amplitude is set by multiplying an engine torque, which is a torque output from the internal combustion engine, by a correction coefficient, and an offset phase is set based on the detected output shaft rotational speed and the ignition timing of the internal combustion engine. Torque pulsation estimating means for estimating the torque pulsation of the internal combustion engine as a sinusoidal torque by setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
Pulsation suppression torque for suppressing the estimated torque pulsation to a rotational speed control torque that is a torque to be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point. And a generator torque command setting means for setting a generator torque command that is a torque command of the generator,
A torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the set required torque when the internal combustion engine and the generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point. Motor torque command setting means for setting a motor torque command that is a torque command of the motor to be output from the motor to the drive shaft;
The internal combustion engine is operated at the set target operation point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the set electric motor Control means for controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
It is a summary to provide.
この本発明のハイブリッド車では、車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクに基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に設定したオフセット位相と内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定する。そして、設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに推定したトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう内燃機関と発電機とを制御したときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。これにより、内燃機関のトルク脈動をより適正に推定してトルク脈動が車両に影響するのをより抑制することができる。もとより、駆動軸に要求トルクを出力して走行することができる。なお、「3軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。 In this hybrid vehicle of the present invention, the target power to be output from the internal combustion engine is set based on the required torque required for the drive shaft connected to the axle, and the target to operate the internal combustion engine based on the set target power Set the target operating point consisting of the rotational speed and the target torque, set the amplitude by multiplying the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, by the correction coefficient, and output shaft rotation, which is the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine The offset pulsation of the internal combustion engine is set to a sinusoidal torque by setting the offset phase based on the number and the ignition timing of the internal combustion engine and setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine. Estimate as Then, the pulsation suppression torque for suppressing the estimated torque pulsation is added to the rotational speed control torque that is the torque that should be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at the target rotational speed at the set target operational point. Set the generator torque command, which is the torque command of the generator, and subtract the torque acting on the drive shaft from the required torque when the internal combustion engine and generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point. The motor torque command, which is the torque command of the motor, is set so that the torque obtained from the motor is output to the drive shaft, the internal combustion engine is operated at the set target operating point, and the generator is operated by the set generator torque command. The internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven, and the electric motor is controlled such that the electric motor is driven according to the set motor torque command. Accordingly, it is possible to more appropriately estimate the torque pulsation of the internal combustion engine and further suppress the torque pulsation from affecting the vehicle. Of course, it is possible to travel by outputting the required torque to the drive shaft. The “three-axis power input / output means” includes a single pinion type or double pinion type planetary gear mechanism, a differential gear, and the like.
こうした本発明のハイブリッド車において、前記トルク脈動推定手段は、前記設定された目標パワーに一時遅れ補償とむだ時間補償とを施して前記内燃機関から出力される機関パワーを演算すると共に該演算した機関パワーを前記検出された出力軸回転数で除することによって前記機関トルクを演算し、該演算した機関トルクを用いて前記内燃機関のトルク脈動を推定する手段である、ものとすることもできる。これは、内燃機関からの出力が制御指令に対して遅れを生じると考えられることに基づく。こうすれば、内燃機関のトルク脈動をより適正に推定することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the torque pulsation estimating means calculates the engine power output from the internal combustion engine by applying temporary delay compensation and dead time compensation to the set target power, and calculates the engine The engine torque may be calculated by dividing power by the detected output shaft speed, and the torque pulsation of the internal combustion engine may be estimated using the calculated engine torque. This is based on the assumption that the output from the internal combustion engine is delayed with respect to the control command. In this way, the torque pulsation of the internal combustion engine can be estimated more appropriately.
また、本発明のハイブリッド車において、前記発電機トルク指令設定手段は、前記電動機から出力されるトルクが値0を含む所定範囲内で且つ前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満である所定条件が成立するときには前記回転数制御用トルクと前記脈動抑制トルクとを加算して前記発電機トルク指令を設定し、前記所定条件が成立しないときには前記回転数制御用トルクを前記発電機トルク指令として設定する手段である、ものとすることもできる。これは、電動機から出力されるトルクが値0近傍のときには内燃機関のトルク脈動が車両に影響しやすくなる傾向があると共に出力軸回転数が大きいときには内燃機関のトルク脈動の大きさが小さくなる傾向があることに基づく。この場合、前記所定条件は、前記内燃機関が負荷運転されているときには第1の範囲を前記所定範囲とすると共に第1の回転数を前記所定回転数として定められる条件であり、前記内燃機関が自立運転されているときには前記第1の範囲より小さい第2の範囲を前記所定範囲とすると共に前記第1の回転数より小さい第2の回転数を前記所定回転数として定められる条件である、ものとすることもできる。これは、内燃機関が自立運転されているときには、内燃機関が負荷運転されているときに比してトルク脈動が小さいと考えられることに基づく。また、この場合、前記所定範囲はヒステリシスをもって設定されてなり、前記所定回転数はヒステリシスをもって設定されてなる、ものとすることもできる。こうすれば、頻繁に発電機のトルク指令が変更されるハンチングを抑制することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the generator torque command setting means is such that the torque output from the electric motor is within a predetermined range including a value of 0, and the detected output shaft rotational speed is less than the predetermined rotational speed. When the predetermined condition is satisfied, the rotational speed control torque and the pulsation suppression torque are added to set the generator torque command, and when the predetermined condition is not satisfied, the rotational speed control torque is set to the generator torque command. It can also be a means to set as This is because the torque pulsation of the internal combustion engine tends to affect the vehicle when the torque output from the electric motor is near 0, and the magnitude of the torque pulsation of the internal combustion engine tends to decrease when the output shaft speed is high. Based on that there is. In this case, the predetermined condition is a condition in which the first range is set as the predetermined range and the first rotational speed is set as the predetermined rotational speed when the internal combustion engine is under load operation. A condition in which a second range smaller than the first range is set as the predetermined range and a second rotational speed smaller than the first rotational speed is set as the predetermined rotational speed when the vehicle is operating independently. It can also be. This is based on the fact that the torque pulsation is considered to be smaller when the internal combustion engine is operating independently than when the internal combustion engine is operating under load. In this case, the predetermined range may be set with hysteresis, and the predetermined rotation speed may be set with hysteresis. In this way, it is possible to suppress hunting that frequently changes the torque command of the generator.
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求トルクに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定し、
(b)前記設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し、前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に該設定したオフセット位相と前記内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより、前記内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定し、
(d)前記設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに前記推定したトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、
(e)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御したときに前記駆動軸に作用するトルクを前記要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(f)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定した電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator, and any one of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor And a power storage means capable of controlling a hybrid vehicle comprising:
(A) setting a target power to be output from the internal combustion engine based on a required torque required for the drive shaft;
(B) setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set target power;
(C) The amplitude is set by multiplying the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, by a correction coefficient, and based on the output shaft rotational speed, which is the rotational speed of the output shaft, and the ignition timing of the internal combustion engine. By setting the offset phase and setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine, the torque pulsation of the internal combustion engine is estimated as a sinusoidal torque,
(D) Pulsation suppression for suppressing the estimated torque pulsation to a rotational speed control torque that is a torque to be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point. Add the torque and set the generator torque command, which is the torque command of the generator,
(E) A torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the required torque when the internal combustion engine and the generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point. Set a motor torque command that is a torque command of the motor to be output from the motor to the drive shaft,
(F) controlling the internal combustion engine and the generator so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and the generator is driven by the set generator torque command; Controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
This is the gist.
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクに基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に設定した目標パワーに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に設定したオフセット位相と内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定する。そして、設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに推定したトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう内燃機関と発電機とを制御したときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。これにより、内燃機関のトルク脈動をより適正に推定してトルク脈動が車両に影響するのを抑制することができる。もとより、駆動軸に要求トルクを出力して走行することができる。 In the hybrid vehicle control method of the present invention, the target power to be output from the internal combustion engine is set based on the required torque required for the drive shaft connected to the axle, and the internal combustion engine is operated based on the set target power. The target operating point consisting of the target rotational speed and the target torque to be set is set, the amplitude is set by multiplying the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, by a correction coefficient, and the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. The offset phase is set based on the output shaft speed and the ignition timing of the internal combustion engine, and the torque pulsation of the internal combustion engine is sine by setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine. Estimated as wave torque. Then, the pulsation suppression torque for suppressing the estimated torque pulsation is added to the rotational speed control torque that is the torque that should be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at the target rotational speed at the set target operational point. Set the generator torque command, which is the torque command of the generator, and subtract the torque acting on the drive shaft from the required torque when the internal combustion engine and generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point. The motor torque command, which is the torque command of the motor, is set so that the torque obtained from the motor is output to the drive shaft, the internal combustion engine is operated at the set target operating point, and the generator is operated by the set generator torque command. The internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven, and the electric motor is controlled such that the electric motor is driven according to the set motor torque command. Accordingly, it is possible to more appropriately estimate the torque pulsation of the internal combustion engine and suppress the torque pulsation from affecting the vehicle. Of course, it is possible to travel by outputting the required torque to the drive shaft.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する4気筒の内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサ23からのクランク角θeなどが入力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23からのクランク角θeに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,クランクシャフト26のクランク角θe,エンジン22の回転数Ne,エンジン22の点火時期θf,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,モータMG2の出力トルクTm2など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、クランク角θeやエンジン22の回転数Ne,点火時期θfは、クランクポジションセンサ23によって検出されたものや検出されたクランク角θeに基づいて演算されたもの,エンジン22の点火制御を行なう際にエンジン22の運転状態に応じて設定されたものをそれぞれエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、モータMG2の出力トルクTm2は、図示しない電流センサにより検出されるモータMG2に印加される相電流に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。なお、モータMG2の出力トルクTm2は、前回このルーチンで設定されたモータMG2のトルク指令(前回Tm2*)を用いるものとしてもよい。
When the drive control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS120)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図4に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the
次に、図5に例示するフラグ設定処理により制振制御実行フラグFを設定する(ステップS130)。ここで、制振制御実行フラグFは、エンジン22の爆発燃焼に伴うトルク脈動が車両に影響するのを抑制する後述の制振制御を行なう必要があると判定されたときに値1が設定され、制振制御を行なう必要はないと判定されたときに値0が設定されるフラグである。以下、図2の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図5のフラグ設定処理について説明する。
Next, the vibration suppression control execution flag F is set by the flag setting process illustrated in FIG. 5 (step S130). Here, the vibration suppression control execution flag F is set to a value of 1 when it is determined that it is necessary to perform vibration suppression control, which will be described later, to suppress the torque pulsation associated with the explosion combustion of the
フラグ設定処理では、まず、エンジン22の運転状態を調べ(ステップS300)、エンジン22が停止されているときには、制振制御を行なう必要はないと判断し、制振制御実行フラグFに値0を設定して(ステップS340)、フラグ設定処理を終了する。また、エンジン22が負荷運転されているときには、値T1を閾値Trefに設定すると共に値N1を閾値Nrefに設定し(ステップS310)、モータMG2の出力トルクTm2の絶対値を閾値Trefと比較すると共に(ステップS320)、エンジン22の回転数Neを閾値Nrefと比較する(ステップS330)。そして、モータMG2の出力トルクTm2の絶対値が閾値Tref以上のときや出力トルクTm2の絶対値が閾値Tref未満であってもエンジン22の回転数Neが閾値Nref以上のときには、制振制御を行なう必要はないと判断し、制振制御実行フラグFに値0を設定して(ステップS340)、フラグ設定処理を終了し、モータMG2の出力トルクTm2の絶対値が閾値Tref未満でエンジン22の回転数Neが閾値Nref未満のときには、制振制御を行なう必要があると判断し、制振制御実行フラグFに値1を設定して(ステップS350)、フラグ設定処理を終了する。これは、モータMG2の出力トルクTm2が小さいときには、出力トルクTm2に対するエンジン22のトルク脈動の影響が大きくなると共に減速ギヤ35などでトルク脈動による歯打ち音などの異音が発生しやすくなることと、エンジン22の回転数Neが大きいときには爆発燃焼の周期が短くなるためトルク脈動の大きさが小さくなる傾向があることとに基づく。したがって、値T1,N1としては、エンジン22が負荷運転されているときに運転者や乗員にトルク脈動による違和感を与えない範囲内におけるモータMG2の出力トルクTm2の下限値近傍の値やエンジン22の回転数Neの下限値近傍の値として予め実験などにより定められた値をそれぞれ用いることができる。さらに、エンジン22が自立運転されているときには、値T1より小さい値T2を閾値Trefに設定すると共に値N1より小さい値N2を閾値Nrefに設定し(ステップS360)、上述したステップS320〜350の処理を実行してフラグ設定処理を終了する。ここで、値T2,N2としては、エンジン22が自立運転されているときに運転者や乗員にトルク脈動による違和感を与えない範囲内におけるモータMG2の出力トルクTm2の下限値近傍の値やエンジン22の回転数Neの下限値近傍の値として予め実験などにより定められた値をそれぞれ用いることができる。このように、エンジン22が自立運転されているときに閾値Tref,Nrefとしてエンジン22が負荷運転されているときに用いた値T1,N1より小さい値T2,N2を用いるのは、エンジン22が自立運転されているときには負荷運転されているときに比してトルク脈動の大きさが小さくなる傾向があることに基づく。このように制振制御実行フラグFを設定することにより、エンジン22のトルク脈動が車両に影響するのを抑制する必要があるか否かをより適正に判定することができる。
In the flag setting process, first, the operating state of the
以上、フラグ設定処理について説明した。図2の運転制御ルーチンの説明に戻る。ステップS130で制振制御実行フラグFを設定すると、設定した制振制御実行フラグFの値を調べ(ステップS140)、制振制御実行フラグFが値0のとき、即ち制振制御を行なわないときには、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とエンジン22の目標トルクTe*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS150)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。ここで、モータMG1の目標回転数Nm1*は、エンジン22が目標回転数Ne*で運転されるよう設定されるから、この式(2)は、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させるための関係式にも相当する。
The flag setting process has been described above. Returning to the description of the operation control routine of FIG. When the vibration suppression control execution flag F is set in step S130, the value of the set vibration suppression control execution flag F is checked (step S140). When the vibration suppression control execution flag F is 0, that is, when vibration suppression control is not performed. The target rotational speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * =-ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
そして、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(3)により計算し(ステップS160)、設定した仮トルクTm2tmpをモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS250)。ここで、式(3)は、図6の共線図から容易に導くことができる。また、トルク制限Tm2min,Tm2maxは、実施例では、入出力制限Win,Woutとトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との差をモータMG2の回転数Nm2で除して設定した値を用いるものとした。
Then, the torque command Tm1 * set as the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3) Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。ここで、点火制御としては、基本時期(例えば、圧縮行程の上死点から5度前など)に着火遅れや燃焼状態などを考慮した補正を施して点火時期θfを設定すると共に設定した点火時期θfとクランク角θeとに基づいてエンジン22の図示しない点火装置に点火指令を送信することによって行なわれる。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。また、制振制御を行なわないことにより、制御を簡略化することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
ステップS140で制振制御実行フラグFが値1のとき、即ち制振制御を行なうときには、エンジン22の要求パワーPe*に一次遅れ補償とむだ時間補償とを施してエンジン22から出力されていると推定される推定パワーPeestを設定すると共に(ステップS170)、設定した推定パワーPeestをエンジン22の回転数Neで割ることによりエンジン22から出力されていると推定される推定トルクTeestを計算する(ステップS180)。ここで、一次遅れ補償とむだ時間補償とは、エンジン22から実際に出力されるパワーが要求パワーPe*に対して遅れる関係として予め実験などにより定められた一次遅れ定数とむだ時間とを用いて行なわれるものとした。これにより、エンジン22への制御指令に対するエンジン22から実際に出力されるパワーやトルクの遅れを考慮して推定パワーPeestや推定トルクTeestを設定することができる。
When the damping control execution flag F is 1 in step S140, that is, when damping control is performed, it is assumed that the required power Pe * of the
そして、設定した推定トルクTeestに補正係数αを乗じることによってエンジン22のトルク脈動の大きさを示す脈動振幅Apを設定すると共に(ステップS190)、エンジン22の回転数Neと点火時期θfとに基づいてエンジン22のクランク角θeに対するトルク脈動の位相差を示す脈動オフセット位相θpoを設定し(ステップS200)、脈動振幅Apと脈動オフセット位相θpoとクランク角θeに基づいて次式(4)によりエンジン22のトルク脈動として推定される推定脈動トルクTplsを設定する(ステップS210)。即ち、エンジン22のトルク脈動はエンジン22の気筒毎の爆発燃焼のタイミングに応じて周期的に生じるため、振幅と位相を設定することにより正弦波のトルクとしてエンジン22のトルク脈動を推定するのである。ここで、補正係数αは、推定トルクTeestに対するトルク脈動の振幅の割合としてエンジン22の回転数Neが大きくなるほど小さくなる傾向に予め実験などにより定められた値を用いるものとした。また、脈動オフセット位相θpoは、実施例では、エンジン22の回転数Neと点火時期θfと脈動オフセット位相θpoとの関係を予め定めて脈動オフセット位相設定用マップとしてROM74に記憶しておき、エンジン22の回転数Neと点火時期θfとが与えられると記憶したマップから対応する脈動オフセット位相θpoを導出して設定するものとした。図7に脈動オフセット位相設定用マップの一例を示す。脈動オフセット位相θpoは、図示するように、点火時期θfが大きい(遅い)ほど大きい傾向に且つエンジン22の回転数Neが大きいほど小さい傾向に設定される。これは、エンジン22の回転数Neが同一であれば点火時期θfが大きい(遅い)ほどエンジン22のクランク角θeに対するトルク脈動の位相差が大きくなることと、着火遅れを考慮してエンジン22の回転数Neが大きいほど点火時期θfが小さく(早く)設定されるからエンジン22の回転数Neが大きいほどクランク角θeに対するトルク脈動の位相差が小さくなることとに基づく。一般に、エンジン22のトルク脈動の大きさはエンジン22から出力されるトルクが大きいほど比例して大きくなり、トルク脈動が生じるタイミングはエンジン22の回転数Neと点火時期θfとに応じて異なるため、推定トルクTeestに応じて脈動振幅Apを設定すると共にエンジン22の回転数Neと点火時期θfとに基づいて脈動オフセット位相θpoとを設定することにより、トルク脈動の振幅と位相とをより適正に推定することができる。したがって、こうして設定された脈動振幅Apと脈動オフセット位相θpoとに基づいて正弦波のトルクとして推定脈動トルクTplsを設定することにより、エンジン22のトルク脈動をより適正に推定することができるのである。なお、脈動振幅Apは、エンジン22が自立運転されているときにはステップS170〜S190の処理に代えてエンジン22の回転数Neが大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。
Then, a pulsation amplitude Ap indicating the magnitude of torque pulsation of the
Tpls=Ap・sin(2・θe+θpo) (4) Tpls = Ap ・ sin (2 ・ θe + θpo) (4)
こうしてエンジン22の推定脈動トルクTplsを設定すると、上述の式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共にエンジン22が目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1から出力すべきトルクとして上述の式(2)中トルク指令Tm1*を仮トルクTm1tmpに置き換えた式により仮トルクTm1tmpを計算し(ステップS220)、計算した仮トルクTm1tmpにエンジン22の推定脈動トルクTplsをキャンセルするためのトルクを加えてモータMG1のトルク指令Tm1*を次式(5)により設定し(ステップS230)、仮トルクTm1tmpを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるよう上述の式(3)中トルク指令Tm1*を仮トルクTm1tmpに置き換えた式により仮トルクTm2tmpを計算すると共に(ステップS240)、設定した仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS250)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式(5)は、図6の共線図から容易に導くことができる。このようにモータMG1のトルク指令Tm1*を設定してモータMG1による制振制御を行なうことにより、エンジン22のトルク脈動をより適正に推定してトルク脈動が車両に影響するのをより抑制することができる。また、モータMG1によって制振制御を行なうことにより、モータMG2から出力される出力トルクTm2が小さいときに減速ギヤ35などで歯打ち音などの異音が生じるのを抑制することができる。
When the estimated pulsation torque Tpls of the
Tm1*=Tm1tmp+ρ・Tpls/(1+ρ) (5) Tm1 * = Tm1tmp + ρ ・ Tpls / (1 + ρ) (5)
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22から実際に出力されていると推定される推定トルクTeestに補正係数αを乗じることにより脈動振幅Apを設定すると共にエンジン22の回転数Neと点火時期θfとに基づいて脈動オフセット位相θpoを設定し、脈動振幅Apと脈動オフセット位相θpoとクランク角θeとに基づいて正弦波のトルクとして推定脈動トルクTplsを設定し、エンジン22が目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1から出力すべき仮トルクTm1tmpにエンジン22の推定脈動トルクTplsをキャンセルすつためのトルクを加えてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、エンジン22のトルク脈動をより適正に推定してトルク脈動が車両に影響するのをより抑制することができる。また、エンジン22の要求パワーPe*に一次遅れ補償とむだ時間補償とを施して推定パワーPeestを設定すると共に設定した推定パワーPeestをエンジン22の回転数Neで割ることにより推定トルクTeestを設定するから、エンジン22への制御指令に対する遅れを考慮して推定トルクTeestを設定することができ、推定脈動トルクTplsをより適正に設定することができる。
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the pulsation amplitude Ap is set by multiplying the estimated torque Test estimated to be actually output from the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の要求パワーPe*に一次遅れ補償とむだ時間補償とを施した推定パワーPeestをエンジン22の回転数Neで割ることにより推定トルクTeestを設定すると共に設定した推定トルクTeestに基づいて推定脈動トルクTplsを演算するものとしたが、エンジン22の目標トルクTe*に一次遅れ補償とむだ時間補償とを施して推定トルクTeestを演算すると共に演算した推定トルクTeestに基づいて推定脈動トルクTplsを演算するものとしてもよいし、エンジン22の目標トルクTe*を推定トルクTeestとして推定脈動トルクTplsを演算するものとしても構わない。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the estimated torque Peest is set and set by dividing the estimated power Peest obtained by subjecting the required power Pe * of the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22は4気筒の内燃機関として構成されているものとしたが、気筒数は4気筒に限定されるものではなく、3気筒以下の気筒や5気筒以上の気筒の内燃機関として構成されていてもよい。この場合、上述した式(4)中クランク角θeに乗じる係数は、クランクシャフト26が一回転する間の爆発燃焼の回数とすればよく、例えば、直列型の内燃機関であれば、気筒数を2で割った値を用いることができる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the
実施例のハイブリッド自動車20では、クランク角θeに基づいてエンジン22の推定脈動トルクTplsを演算するものとしたが、次式(6)に示すように、クランク角θeに代えてエンジン22の回転数Neとエンジン22のクランク角θeが所定の角度に至ってからの時間tとに基づいて設定されるものとしてもよい。こうすれば、クランクポジションセンサ23の分解能が低い場合などにも推定脈動トルクTplsをより適正に演算することができる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the estimated pulsation torque Tpls of the
Tpls=Ap・sin[2・(2・π・Ne・t)+θpo] (6) Tpls = Ap ・ sin [2 ・ (2 ・ π ・ Ne ・ t) + θpo] (6)
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の出力トルクTm2の絶対値が閾値Tref未満でエンジン22の回転数Neが閾値Nref未満のときに制振制御を行なうものとしたが、モータMG2の出力トルクTm2やエンジン22の回転数Neに拘わらず制振制御を行なうものとしてもよい。また、こうした制振制御を行なうか否かの判定は、モータMG2の出力トルクTm2やエンジン22の回転数Neに代えてまたは加えて車速Vなどの他のパラメータを用いて行なうものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the vibration suppression control is performed when the absolute value of the output torque Tm2 of the motor MG2 is less than the threshold value Tref and the rotational speed Ne of the
実施例のハイブリッド自動車20では、フラグ設定処理に用いる閾値Tref,Nrefとして、エンジン22が負荷運転されているときには値T1,N1を用いると共にエンジン22が自立運転されているときには値T1,N1より小さい値T2,N2を用いるものとしたが、エンジン22の運転状態に拘わらず一様に値T1,N1を用いるものとしてもよい。また、閾値Tref,Nrefとしては、ヒステリシスをもって設定されるものとしてもよく、例えば、制振制御実行フラグFが値1のときには、エンジン22が負荷運転されているときには値T1,N1より大きい値T3,N3を用いるものとし、エンジン22が自立運転されているときには値T2,N2より大きい値T4,N4を用いるものとしてもよい。こうすれば、制振制御実行フラグFの値が頻繁に変わるハンチングを抑制することができる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as the threshold values Tref and Nref used for the flag setting process, the values T1 and N1 are used when the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の目標トルクTe*に基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしたが、目標トルクTe*に代えて推定トルクTeestを用いてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしてもよい。この場合、制振制御実行フラグFが値0のときにも推定トルクTeestを演算するものとし、上述の式(2)中、目標トルクTe*を推定トルクTeestに置き換えた式によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとすればよい。こうすれば、エンジン22から実際に出力されていると推定されるトルクに基づいてエンジン22がより適正に目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定することができる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the target torque Te * of the
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor MG2 is attached to the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the
また、実施例では、本発明の内容をハイブリッド自動車20として説明したが、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。 Moreover, although the content of the present invention has been described as the hybrid vehicle 20 in the embodiment, it may be in the form of a control method for such a hybrid vehicle.
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、クランクシャフト26のクランク角θeを検出するクランクポジションセンサ23と検出されたクランク角θeに基づいてエンジン22の回転数Neを演算するエンジンECU24とが「出力軸回転数検出手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求トルク設定手段」に相当し、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として要求パワーPe*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「目標パワー設定手段」に相当し、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS120の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、エンジン22から出力されていると推定される推定トルクTeestに補正係数αを乗じることにより脈動振幅Apを設定すると共にエンジン22の回転数Neと点火時期θfとに基づいて脈動オフセット位相θpoを設定し脈動振幅Apと脈動オフセット位相θpoとクランク角θeとに基づいて正弦波のトルクとして推定脈動トルクTplsを設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS170〜S210の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「トルク脈動推定手段」に相当し、エンジン22が目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1から出力すべき仮トルクTm1tmpにエンジン22の推定脈動トルクTplsをキャンセルするためのトルクを加えてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS220,S230の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「発電機トルク指令設定手段」に相当し、目標運転ポイントでエンジン22が運転されてトルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されるときに要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS240,250の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「電動機トルク指令競って手段」に相当し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをエンジンECU24に送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS260の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する4気筒の内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「出力軸回転数検出手段」としては、クランクシャフト26のクランク角θeを検出すると共に検出したクランク角θeに基づいてエンジン22の回転数Neを演算するものに限定されるものではなく、出力軸の回転数である出力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求トルク設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求トルクを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標パワー設定手段」としては、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として要求パワーPe*を設定するものに限定されるものではなく、要求トルクに基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標運転ポイント設定手段」としては、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定するものに限定されるものではなく、目標パワーに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク脈動推定手段」としては、エンジン22から出力されていると推定される推定トルクTeestに補正係数αを乗じることにより脈動振幅Apを設定すると共にエンジン22の回転数Neと点火時期θfとに基づいて脈動オフセット位相θpoを設定し脈動振幅Apと脈動オフセット位相θpoとクランク角θeとに基づいて正弦波のトルクとして推定脈動トルクTplsを設定するものに限定されるものではなく、内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し、検出された出力軸回転数と内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に設定したオフセット位相と内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより、内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機トルク指令設定手段」としては、エンジン22が目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1から出力すべき仮トルクTm1tmpにエンジン22の推定脈動トルクTplsをキャンセルするためのトルクを加えてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに推定されたトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機トルク指令設定手段」としては、目標運転ポイントでエンジン22が運転されてトルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されるときに要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されるよう内燃機関と発電機とを制御したときに駆動軸に作用するトルクを設定された要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、設定された目標回転数Ne*と目標トルクTe*とでエンジン22が運転されると共にトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2が駆動されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定された発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定された電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to a four-cylinder internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. I do not care. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution and
なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Note that the correspondence between the main elements of the embodiment and the modified example and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Since this is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、34a キャリア軸、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ。 20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear , 34 carrier, 34a carrier shaft, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit ( Battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 RO , 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 an accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 a brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.
Claims (6)
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定する目標パワー設定手段と、
前記設定された目標パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し、前記検出された出力軸回転数と前記内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に該設定したオフセット位相と前記内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより、前記内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定するトルク脈動推定手段と、
前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに前記推定されたトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定する発電機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御したときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。 An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator, and any one of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor A hybrid vehicle comprising:
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
Target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required torque;
Target operation point setting means for setting a target operation point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set target power;
An amplitude is set by multiplying an engine torque, which is a torque output from the internal combustion engine, by a correction coefficient, and an offset phase is set based on the detected output shaft rotational speed and the ignition timing of the internal combustion engine. Torque pulsation estimating means for estimating the torque pulsation of the internal combustion engine as a sinusoidal torque by setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
Pulsation suppression torque for suppressing the estimated torque pulsation to a rotational speed control torque that is a torque to be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point. And a generator torque command setting means for setting a generator torque command that is a torque command of the generator,
A torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the set required torque when the internal combustion engine and the generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point. Motor torque command setting means for setting a motor torque command that is a torque command of the motor to be output from the motor to the drive shaft;
The internal combustion engine is operated at the set target operation point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the set electric motor Control means for controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
A hybrid car with
前記トルク脈動推定手段は、前記設定された目標パワーに一時遅れ補償とむだ時間補償とを施して前記内燃機関から出力される機関パワーを演算すると共に該演算した機関パワーを前記検出された出力軸回転数で除することによって前記機関トルクを演算し、該演算した機関トルクを用いて前記内燃機関のトルク脈動を推定する手段である、
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The torque pulsation estimating means performs temporary delay compensation and dead time compensation on the set target power to calculate the engine power output from the internal combustion engine, and calculates the calculated engine power to the detected output shaft. The engine torque is calculated by dividing by the rotational speed, and the torque pulsation of the internal combustion engine is estimated using the calculated engine torque.
Hybrid car.
前記発電機トルク指令設定手段は、前記電動機から出力されるトルクが値0を含む所定範囲内で且つ前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満である所定条件が成立するときには前記回転数制御用トルクと前記脈動抑制トルクとを加算して前記発電機トルク指令を設定し、前記所定条件が成立しないときには前記回転数制御用トルクを前記発電機トルク指令として設定する手段である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The generator torque command setting means is configured so that the torque output when the torque output from the electric motor is within a predetermined range including a value of 0 and the detected output shaft rotational speed is less than the predetermined rotational speed is satisfied. A means for adding the control torque and the pulsation suppression torque to set the generator torque command, and setting the rotation speed control torque as the generator torque command when the predetermined condition is not satisfied;
Hybrid car.
前記所定条件は、前記内燃機関が負荷運転されているときには第1の範囲を前記所定範囲とすると共に第1の回転数を前記所定回転数として定められる条件であり、前記内燃機関が自立運転されているときには前記第1の範囲より小さい第2の範囲を前記所定範囲とすると共に前記第1の回転数より小さい第2の回転数を前記所定回転数として定められる条件である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 3,
The predetermined condition is a condition in which the first range is set as the predetermined range and the first rotational speed is set as the predetermined rotational speed when the internal combustion engine is under load operation, and the internal combustion engine is operated independently. A second range smaller than the first range is set as the predetermined range, and a second rotational speed smaller than the first rotational speed is set as the predetermined rotational speed.
Hybrid car.
前記所定範囲はヒステリシスをもって設定されてなり、
前記所定回転数はヒステリシスをもって設定されてなる、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 3 or 4,
The predetermined range is set with hysteresis,
The predetermined rotational speed is set with hysteresis,
Hybrid car.
(a)前記駆動軸に要求される要求トルクに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定し、
(b)前記設定した目標パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記内燃機関から出力されるトルクである機関トルクに補正係数を乗じることにより振幅を設定し、前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記内燃機関の点火時期とに基づいてオフセット位相を設定すると共に該設定したオフセット位相と前記内燃機関の出力軸の回転位置とに基づいて位相を設定することにより、前記内燃機関のトルク脈動を正弦波のトルクとして推定し、
(d)前記設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機から出力すべきトルクである回転数制御用トルクに前記推定したトルク脈動を抑制するための脈動抑制トルクを加算して前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、
(e)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御したときに前記駆動軸に作用するトルクを前記要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(f)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定した電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ハイブリッド車の制御方法。 An internal combustion engine, a generator for inputting / outputting power, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator, and any one of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from the shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, and exchange of electric power with the generator and the motor And a power storage means capable of controlling a hybrid vehicle comprising:
(A) setting a target power to be output from the internal combustion engine based on a required torque required for the drive shaft;
(B) setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set target power;
(C) The amplitude is set by multiplying the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, by a correction coefficient, and based on the output shaft rotational speed, which is the rotational speed of the output shaft, and the ignition timing of the internal combustion engine. By setting the offset phase and setting the phase based on the set offset phase and the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine, the torque pulsation of the internal combustion engine is estimated as a sinusoidal torque,
(D) Pulsation suppression for suppressing the estimated torque pulsation to a rotational speed control torque that is a torque to be output from the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point. Add the torque and set the generator torque command, which is the torque command of the generator,
(E) The torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the required torque when the internal combustion engine and the generator are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point. Set a motor torque command that is a torque command of the motor to be output from the motor to the drive shaft,
(F) controlling the internal combustion engine and the generator so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and the generator is driven by the set generator torque command; Controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
Control method of hybrid vehicle.
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