JP2010241260A - Controller and control method for hybrid vehicle - Google Patents

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遠齢 洪
Yoshiaki Atsumi
善明 渥美
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Shinji Ichikawa
真士 市川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure restart of an engine and secure long-time drive in EV mode, in a hybrid vehicle having EV mode where a vehicle travels by a motor instead of the engine, and HV mode where the vehicle travels by both the engine and the motor. <P>SOLUTION: When an SOC becomes smaller than a predetermined value during EV mode (S100: YES), an ECU starts temporary cranking by driving an MG(1), and estimates the maximum friction Tf_max based on the minimum value of the angular acceleration of an MG(1) during the cranking (S200), and calculates an engine start power Pcrank based on the maximum friction Tf_max (S300), and until an allowable battery discharge power Wout becomes smaller than an engine start power Pcrank+threshold value α (S500: NO), continues traveling in EV mode (S700). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御に関する。   The present invention relates to control of a hybrid vehicle.

近年、環境問題対策の一環として、エンジンおよび走行用モータの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行するハイブリッド車が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、エンジン始動時に、バッテリなどの蓄電装置から供給される電力により走行用モータを駆動してエンジンがクランキングされる。   In recent years, a hybrid vehicle that travels by driving force from at least one of an engine and a traveling motor has been put into practical use as part of measures against environmental problems. In such a hybrid vehicle, when the engine is started, the engine is cranked by driving the traveling motor with electric power supplied from a power storage device such as a battery.

特開2008−25375号公報(特許文献1)や特開2008−25375号公報(特許文献2)には、このようなハイブリッド車において、クランキング時の走行用モータの電流値やエンジン冷却水温に基づいて、エンジンやトランスアクスルの摩擦抵抗によって生じるフリクショントルクを推定する技術が開示されている。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-25375 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-25375 (Patent Document 2), in such a hybrid vehicle, the current value of the driving motor and the engine coolant temperature during cranking are described. Based on this, a technique for estimating the friction torque generated by the frictional resistance of the engine or the transaxle is disclosed.

特開2005−155357号公報JP 2005-155357 A 特開2008−25375号公報JP 2008-25375 A 特開2007−261442号公報JP 2007-261442 A

ところで、上述のフリクショントルクの大きさは、エンジンのクランク角によっても変動する。しかしながら、上述の特許文献1〜3には、エンジンのクランク角に基づく変動を考慮したフリクショントルクの算出手法については何ら開示されていない。   By the way, the magnitude of the friction torque described above also varies depending on the crank angle of the engine. However, Patent Documents 1 to 3 described above do not disclose any friction torque calculation method considering fluctuations based on the crank angle of the engine.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関を用いずに回転電機の動力で車両を走行させる電気走行と、内燃機関および回転電機の動力で車両を走行させるハイブリッド走行との切換が可能なハイブリッド車両において、内燃機関の再始動を保証しつつ電気走行時間を長く確保することができる制御装置および制御方法を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to use electric traveling in which a vehicle is driven by the power of a rotating electrical machine without using an internal combustion engine, and power of the internal combustion engine and the rotating electrical machine. To provide a control device and a control method capable of ensuring a long electric traveling time while guaranteeing restart of an internal combustion engine in a hybrid vehicle capable of switching to hybrid traveling for traveling the vehicle.

第1の発明に係る制御装置は、蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両を制御する。この制御装置は、回転電機の回転角を示す情報および蓄電装置の状態を示す情報が入力される入力部と、所定条件成立時に回転電機によって一時的に内燃機関を回転させ、内燃機関の回転中の回転電機の回転角の変化に基づいて内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するトルク算出部と、トルク算出部で算出された抵抗トルクを記憶する記憶部と、蓄電装置の状態に基づいて蓄電装置が出力可能な電力値を算出する第1電力算出部と、蓄電装置が出力可能な電力値が記憶部に記憶された抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、内燃機関を用いずに回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させ、蓄電装置が出力可能な電力値が電力しきい値に低下した場合に、内燃機関および回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させる走行制御部とを含む。   A control device according to a first aspect of the invention controls a hybrid vehicle including a rotating electrical machine driven by electric power supplied from a power storage device and an internal combustion engine started by the rotating electrical machine. The control device includes an input unit to which information indicating a rotation angle of the rotating electrical machine and information indicating a state of the power storage device are input, and the internal combustion engine is temporarily rotated by the rotating electrical machine when a predetermined condition is satisfied, and the internal combustion engine is rotating. A torque calculation unit that calculates a resistance torque when starting the internal combustion engine based on a change in the rotation angle of the rotating electrical machine, a storage unit that stores the resistance torque calculated by the torque calculation unit, and a state of the power storage device A first power calculation unit that calculates a power value that can be output by the power storage device, and an internal combustion engine until the power value that can be output by the power storage device decreases to a power threshold value corresponding to the resistance torque stored in the storage unit. The hybrid vehicle is driven using the rotating electrical machine without using the engine, and the hybrid vehicle is driven using the internal combustion engine and the rotating electrical machine when the power value that can be output by the power storage device falls to the power threshold value. And a line control unit.

第2の発明に係る制御装置においては、トルク算出部は、回転角の変化に基づいて回転電機の回転角加速度の極小値を検出し、回転角加速度の極小値に基づいて抵抗トルクの最大値を算出する。   In the control device according to the second invention, the torque calculation unit detects the minimum value of the rotational angular acceleration of the rotating electrical machine based on the change of the rotational angle, and the maximum value of the resistance torque based on the minimum value of the rotational angular acceleration. Is calculated.

第3の発明に係る制御装置においては、記憶部は、トルク算出部で検出された回転角加速度の極小値を記憶する。トルク算出部は、回転角加速度の極小値が記憶部に記憶された後に回転電機による一時的な内燃機関の回転を停止し、記憶部に記憶された回転角加速度の極小値に基づいて抵抗トルクの最大値を算出する。   In the control device according to the third invention, the storage unit stores the minimum value of the rotational angular acceleration detected by the torque calculation unit. The torque calculation unit stops the temporary rotation of the internal combustion engine by the rotating electric machine after the minimum value of the rotation angular acceleration is stored in the storage unit, and the resistance torque is based on the minimum value of the rotation angular acceleration stored in the storage unit. The maximum value of is calculated.

第4の発明に係る制御装置は、抵抗トルクの最大値に基づいて、回転電機によって内燃機関を始動する時に回転電機で必要となる電力値の最大値を算出する第2電力算出部をさらに含む。電力しきい値は、回転電機で必要となる電力値の最大値に応じた値である。   The control device according to a fourth aspect of the present invention further includes a second power calculation unit that calculates the maximum value of the power value required by the rotating electrical machine when starting the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the maximum value of the resistance torque. . The power threshold value is a value corresponding to the maximum power value required for the rotating electrical machine.

第5の発明に係る制御装置においては、制御装置は、抵抗トルクに基づいて、回転電機によって内燃機関を始動する時に回転電機で必要となる電力値を算出する第2電力算出部をさらに含む。電力しきい値は、回転電機で必要となる電力値に応じた値である。   In the control device according to the fifth aspect of the invention, the control device further includes a second power calculation unit that calculates a power value required by the rotating electrical machine when starting the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the resistance torque. The power threshold value is a value corresponding to the power value required for the rotating electrical machine.

第6の発明に係る制御装置においては、入力部には、ハイブリッド車両の走行履歴に関する情報が入力される。第2電力算出部は、走行履歴に応じて、回転電機で必要となる電力値あるいは回転電機で必要となる電力値の最大値を低下させる。   In the control device according to the sixth aspect of the invention, information related to the travel history of the hybrid vehicle is input to the input unit. The second power calculator reduces the power value required for the rotating electrical machine or the maximum value of the power value required for the rotating electrical machine according to the travel history.

第7の発明に係る制御装置においては、回転電機は、内燃機関の始動時に電動機として機能して内燃機関を回転させる第1回転電機と、ハイブリッド車両の走行時に電動機として機能してハイブリッド車両を駆動させるためのトルクを発生する第2回転電機とを含む。   In the control device according to the seventh aspect of the invention, the rotating electrical machine functions as an electric motor when the internal combustion engine starts to rotate the internal combustion engine, and functions as an electric motor when the hybrid vehicle travels to drive the hybrid vehicle. And a second rotating electrical machine that generates torque for generating the torque.

第8の発明に係る制御方法は、蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置が行なう制御方法である。制御装置には、回転電機の回転角を示す情報および蓄電装置の状態を示す情報が入力される。制御方法は、所定条件成立時に回転電機によって一時的に内燃機関を回転させ、内燃機関の回転中の回転電機の回転角の変化に基づいて内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するステップと、抵抗トルクを算出するステップで算出された抵抗トルクを記憶するステップと、蓄電装置の状態に基づいて蓄電装置が出力可能な電力値を算出するステップと、蓄電装置が出力可能な電力値が記憶するステップで記憶された抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、内燃機関を用いずに回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させ、蓄電装置が出力可能な電力値が電力しきい値に低下した場合に、内燃機関および回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させるステップとを含む。   A control method according to an eighth aspect of the invention is a control method performed by a hybrid vehicle control device including a rotating electric machine driven by electric power supplied from a power storage device and an internal combustion engine started by the rotating electric machine. Information indicating the rotation angle of the rotating electrical machine and information indicating the state of the power storage device are input to the control device. The control method includes a step of temporarily rotating the internal combustion engine by the rotating electrical machine when a predetermined condition is satisfied, and calculating a resistance torque when starting the internal combustion engine based on a change in the rotation angle of the rotating electrical machine during rotation of the internal combustion engine; Storing the resistance torque calculated in the step of calculating the resistance torque, calculating the power value that can be output by the power storage device based on the state of the power storage device, and storing the power value that can be output by the power storage device The hybrid vehicle is driven using the rotating electrical machine without using the internal combustion engine until the power threshold value corresponding to the resistance torque stored in the step is reduced, and the power value that the power storage device can output is the power threshold. A hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electrical machine when the value is reduced to a value.

本発明によれば、内燃機関を用いずに回転電機を用いて車両を走行させる電気走行と、内燃機関および回転電機を用いて車両を走行させるハイブリッド走行との切換が可能なハイブリッド車両において、内燃機関の再始動を保証しつつ電気走行時間を長く確保することができる。   According to the present invention, in a hybrid vehicle capable of switching between electric travel for traveling a vehicle using a rotating electrical machine without using an internal combustion engine and hybrid traveling for traveling the vehicle using an internal combustion engine and a rotating electrical machine, The electric travel time can be ensured for a long time while the restart of the engine is guaranteed.

本発明の第1の実施の形態に係る制御装置であるECUが搭載される車両の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vehicle by which ECU which is a control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is mounted. 動力分割機構の共線図である。It is an alignment chart of a power split mechanism. クランク角度とエンジンフリクショントルクとの関係を表わす図である。It is a figure showing the relationship between a crank angle and an engine friction torque. エンジンのピストン上死点付近でのエンジンフリクショントルクを示す図である。It is a figure which shows the engine friction torque in the piston top dead center vicinity of an engine. 本発明の第1の実施の形態に係るECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るECUの処理フロー図(その1)である。It is a processing flow figure (the 1) of ECU concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るECUの処理フロー図(その2)である。It is a processing flow figure (the 2) of ECU which concerns on a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るECUの処理フロー図である。It is a processing flowchart of ECU which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

<第1の実施の形態>
図1は、本実施の形態に係る制御装置が搭載される車両10の構造を示す図である。車両10は、エンジン100および第2モータジェネレータ(MG(2))300Bの双方の動力で走行するハイブリッド車両(HV)走行モード、およびエンジン100を停止してMG(2)300Bの動力で走行する電気車両(EV)走行モードのいずれかの走行モードでの走行が可能なハイブリッド車両である。また、車両10は、車両外部に設けられた交流電源19から供給された電力での走行が可能なプラグイン車両である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a vehicle 10 on which a control device according to the present embodiment is mounted. Vehicle 10 travels with a hybrid vehicle (HV) travel mode that travels with the power of both engine 100 and second motor generator (MG (2)) 300B, and travels with the power of MG (2) 300B while engine 100 is stopped. It is a hybrid vehicle capable of traveling in any one of the electric vehicle (EV) traveling modes. The vehicle 10 is a plug-in vehicle capable of traveling with electric power supplied from an AC power supply 19 provided outside the vehicle.

なお、本発明に係る制御装置が適用可能な車両は、EV走行モードおよびHV走行モードのいずれかの走行モードでの走行が可能であれば、図1に示すハイブリッド車両に限定されず、他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。また、必ずしもプラグイン車両である必要はない。   The vehicle to which the control device according to the present invention can be applied is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG. 1 as long as the vehicle can travel in one of the EV travel mode and the HV travel mode. The hybrid vehicle which has an aspect may be sufficient. Moreover, it is not necessarily a plug-in vehicle.

車両10には、上述のエンジン100およびMG(2)300Bの他に、第1モータジェネレータ(MG(1))300A、動力分割機構200、減速機14、走行用バッテリ310、インバータ330、昇圧コンバータ320、エンジンECU406、MG_ECU402、HV_ECU404等を含む。   Vehicle 10 includes, in addition to engine 100 and MG (2) 300B described above, first motor generator (MG (1)) 300A, power split mechanism 200, speed reducer 14, travel battery 310, inverter 330, boost converter. 320, engine ECU 406, MG_ECU 402, HV_ECU 404, and the like.

動力分割機構200は、遊星歯車機構(プラネタリギヤ)で構成される。動力分割機構200は、エンジン100が発生する動力を、MG(1)300Aと出力軸212(駆動輪12側)とに分配する。出力軸212は、MG(2)300Bの回転軸に接続される。このように、エンジン100、MG(1)300A、MG(2)300Bが、遊星歯車機構からなる動力分割機構200を経由して連結されることで、エンジン100、MG(1)300A、MG(2)300Bの回転数は、たとえば、図2に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。この関係を利用して、MG(1)300Aの回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。   Power split device 200 is constituted by a planetary gear mechanism (planetary gear). Power split device 200 distributes the power generated by engine 100 to MG (1) 300A and output shaft 212 (drive wheel 12 side). The output shaft 212 is connected to the rotation shaft of the MG (2) 300B. In this way, engine 100, MG (1) 300A, MG (2) 300B are connected via power split mechanism 200 including a planetary gear mechanism, so that engine 100, MG (1) 300A, MG ( 2) For example, as shown in FIG. 2, the rotational speed of 300 </ b> B has a relationship of being connected by a straight line in the alignment chart. By using this relationship to control the rotational speed of MG (1) 300A, power split device 200 also functions as a continuously variable transmission.

減速機14は、動力分割機構200と、エンジン100、MG(1)300A、MG(2)300Bで発生した動力を駆動輪12に伝達したり、駆動輪12の駆動をエンジン100やMG(1)300A、MG(2)300Bに伝達したりする。   The reducer 14 transmits power generated by the power split mechanism 200 and the engine 100, MG (1) 300A, MG (2) 300B to the drive wheels 12, and drives the drive wheels 12 to the engine 100 and MG (1 ) 300A and MG (2) 300B.

走行用バッテリ310は、MG(1)300AおよびMG(2)300Bを駆動するための電力を蓄電する。   Traveling battery 310 stores electric power for driving MG (1) 300A and MG (2) 300B.

インバータ330は、走行用バッテリ310の直流電力とMG(1)300A、MG(2)300Bの交流電力とを変換しながら電流制御を行なう。   Inverter 330 performs current control while converting the DC power of traveling battery 310 and the AC power of MG (1) 300A and MG (2) 300B.

昇圧コンバータ320は、走行用バッテリ310とインバータ330との間で電圧変換を行なう。   Boost converter 320 performs voltage conversion between battery for traveling 310 and inverter 330.

エンジンECU406は、エンジン100の動作状態を制御する。MG_ECU402は、車両10の状態に応じてMG(1)300A、MG(2)300B、インバータ330、および走行用バッテリ310の充放電状態等を制御する。HV_ECU404は、エンジンECU406およびMG_ECU402等を相互に管理制御して、車両10が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。   Engine ECU 406 controls the operating state of engine 100. MG_ECU 402 controls the charge / discharge states of MG (1) 300A, MG (2) 300B, inverter 330, and traveling battery 310 according to the state of vehicle 10. The HV_ECU 404 controls and controls the engine ECU 406, the MG_ECU 402, and the like so that the vehicle 10 can operate most efficiently.

さらに、車両10には、車両外部の交流電源19に接続されたパドル15を接続するためのコネクタ13と、コネクタ13を経由して供給された交流電源19からの交流電力を直流電力に変換して走行用バッテリ310へ出力する充電装置11とを含む。充電装置11は、HV_ECU404からの制御信号に応じて走行用バッテリ310へ出力する電力量を制御する。   Further, the vehicle 10 converts the AC power from the connector 13 for connecting the paddle 15 connected to the AC power source 19 outside the vehicle and the AC power source 19 supplied via the connector 13 into DC power. And the charging device 11 that outputs to the traveling battery 310. Charging device 11 controls the amount of electric power output to traveling battery 310 in accordance with a control signal from HV_ECU 404.

なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい。たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU402、HV_ECU404およびエンジンECU406を統合したECU400とすることがその一例である。以下の説明においては、MG_ECU402、HV_ECU404およびエンジンECU406を区別することなくECU400と記載する。   In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated. For example, as shown by a dotted line in FIG. 1, an example is an ECU 400 in which MG_ECU 402, HV_ECU 404, and engine ECU 406 are integrated. In the following description, MG_ECU 402, HV_ECU 404, and engine ECU 406 are described as ECU 400 without being distinguished from each other.

ECU400には、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転速度センサ(いずれも図示せず)、および走行用バッテリ310の状態(バッテリ電圧値Vb、バッテリ電流値Ib、バッテリ温度THbなど)を監視する監視ユニット340からの信号が入力されている。   ECU 400 includes a vehicle speed sensor, an accelerator opening sensor, a throttle opening sensor, an engine rotation speed sensor (all not shown), and the state of battery for traveling 310 (battery voltage value Vb, battery current value Ib, battery temperature THb). Etc.) is input from the monitoring unit 340.

さらに、ECU400には、MG(1)300Aの変位角θを検出する回転角センサ(レゾルバ)360、MG(2)300Bの変位角を検出する回転角センサ(図示せず)が接続されている。   Further, the ECU 400 is connected to a rotation angle sensor (resolver) 360 that detects the displacement angle θ of the MG (1) 300A and a rotation angle sensor (not shown) that detects the displacement angle of the MG (2) 300B. .

ECU400は、上述のように、EV走行モードおよびHV走行モードのいずれかの走行モードで車両10を走行させる。EV走行モードからHV走行モードへの切換時には、停止していたエンジン100をクランキングして始動させる必要がある。   As described above, ECU 400 causes vehicle 10 to travel in one of the EV travel mode and the HV travel mode. When switching from the EV traveling mode to the HV traveling mode, it is necessary to crank and start engine 100 that has been stopped.

このクランキング時には、ECU400は、図2に示すように、MG(1)300Aをモータとして駆動して正方向(エンジン100の回転を増加させる方向)にトルクを発生させる。このMG(1)300Aの正方向のトルクが動力分割機構200を介してエンジン100のクランクシャフトに伝達される。これにより、エンジン100がクランキングされる。このクランキングの際、エンジン100や動力分割機構200を含むトランスアクスルの摩擦抵抗によって、負方向(エンジン100の回転を抑制する方向)にフリクショントルクが働く。したがって、クランキング時には、このフリクショントルクよりも大きな正方向のトルクをエンジン100に作用させるように、MG(1)300Aを駆動する必要がある。   At the time of cranking, as shown in FIG. 2, ECU 400 drives MG (1) 300A as a motor to generate torque in the forward direction (the direction in which the rotation of engine 100 is increased). Torque in the positive direction of MG (1) 300A is transmitted to the crankshaft of engine 100 through power split mechanism 200. Thereby, engine 100 is cranked. At the time of cranking, the friction torque acts in the negative direction (the direction in which the rotation of the engine 100 is suppressed) due to the frictional resistance of the transaxle including the engine 100 and the power split mechanism 200. Therefore, at the time of cranking, it is necessary to drive MG (1) 300A so that a positive torque larger than the friction torque acts on engine 100.

ところが、フリクショントルクはクランク角(エンジン100のクランクシャフトの回転角)に応じて変動する。フリクショントルクの変動が最も大きいのは、エンジン100のシリンダのピストンが上死点を通過する時、すなわち、圧縮から膨張に変化するところである。図3および図4に示すように、フリクショントルクは、上死点直前で極小値(減少から増加へ変化する極小点上の値)となり、上死点直後で極大点(増加から減少へ変化する極大点上の値)となる。これは、上死点直前に、図4(A)に示すベクトルFがクランク軸の回転方向と逆方向であって、上死点直後に、図4(B)に示すベクトルF’がクランク軸の回転方向と同じ方向であることからわかる。   However, the friction torque varies according to the crank angle (the rotation angle of the crankshaft of the engine 100). The fluctuation of the friction torque is greatest when the piston of the cylinder of the engine 100 passes through the top dead center, that is, where the piston changes from compression to expansion. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the friction torque has a minimum value (a value on the minimum point that changes from decrease to increase) immediately before the top dead center, and a maximum point (change from increase to decrease) immediately after top dead center. Value on the maximum point). This is because the vector F shown in FIG. 4A is in the direction opposite to the rotation direction of the crankshaft immediately before the top dead center, and the vector F ′ shown in FIG. It can be seen from the same direction as the rotation direction.

したがって、クランキング時には、フリクショントルクの極小値よりも大きな正方向のトルクをエンジン100に作用させるように、MG(1)300Aを駆動する必要がある。   Therefore, at the time of cranking, it is necessary to drive MG (1) 300A so that a positive torque larger than the minimum value of the friction torque acts on engine 100.

本実施の形態における技術的な特徴は、ECU400が、上述のフリクショントルクの変動を考慮して、クランキング時のMG(1)300Aの角加速度の極小値に基づいてフリクショントルクの極小値(フリクショントルクの絶対値の最大値、以下「最大フリクション」ともいう)を精度よく推定する点、および、最大フリクションを考慮したEV走行とHV走行との切換を行なうことによって、EV走行からHV走行への移行時のエンジン100の再始動を保証しつつEV走行時間を可能な限り長く確保する点である。   A technical feature of the present embodiment is that ECU 400 takes into account the above-described variation in friction torque, and based on the minimum value of angular acceleration of MG (1) 300A during cranking, the minimum value of friction torque (friction). The maximum absolute value of torque (hereinafter also referred to as “maximum friction”) is accurately estimated, and by switching between EV traveling and HV traveling in consideration of the maximum friction, EV traveling to HV traveling is performed. The EV travel time is as long as possible while guaranteeing restart of the engine 100 at the time of transition.

図5に、本実施の形態に係るECU400の機能ブロック図を示す。ECU400は、変位角θ、バッテリ電圧値Vb、バッテリ電流値Ib、バッテリ温度THbなどの各センサ等の検出結果を示す情報が入力される入力インターフェイス410と、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部420からデータが読み出されたり格納されたりする記憶部430と、入力インターフェイス410および記憶部430からの情報に基づいて演算処理を行なう演算処理部420と、演算処理部420の処理結果を各機器に出力する出力インターフェイス440とを含む。   FIG. 5 shows a functional block diagram of ECU 400 according to the present embodiment. The ECU 400 includes an input interface 410 to which information indicating detection results of sensors such as a displacement angle θ, a battery voltage value Vb, a battery current value Ib, and a battery temperature THb is input, and various information, programs, threshold values, and maps. , Etc. are stored, and the arithmetic processing unit 420 that performs arithmetic processing based on information from the input interface 410 and the storage unit 430, and the arithmetic processing unit 420 that reads and stores data from the arithmetic processing unit 420 as necessary. And an output interface 440 that outputs the processing result of the arithmetic processing unit 420 to each device.

演算処理部420は、最大フリクション算出部421、始動パワー算出部422、SOC算出部423、Wout算出部424、走行制御部425を含む。   The arithmetic processing unit 420 includes a maximum friction calculating unit 421, a starting power calculating unit 422, an SOC calculating unit 423, a Wout calculating unit 424, and a traveling control unit 425.

最大フリクション算出部421は、クランキング時のMG(1)300Aの角加速度の極小値に基づいて、最大フリクションTf_maxを算出する。   Maximum friction calculation unit 421 calculates maximum friction Tf_max based on the minimum value of angular acceleration of MG (1) 300A during cranking.

具体的には、最大フリクション算出部421は、所定条件が成立した場合(たとえば後述するSOCが所定値よりも小さいという条件が成立した場合)に、まずMG(1)300Aをモータとして駆動してエンジン100を一時的にクランキングさせ、そのクランキング時の変位角θに基づいてMG(1)300Aの角加速度Aを監視し、角加速度Aが極小値となった時のフリクショントルクTfを、最大フリクションTf_maxとして算出する。   Specifically, maximum friction calculation unit 421 first drives MG (1) 300A as a motor when a predetermined condition is satisfied (for example, when a condition that the SOC described later is smaller than a predetermined value is satisfied). The engine 100 is temporarily cranked, the angular acceleration A of the MG (1) 300A is monitored based on the displacement angle θ at the time of cranking, and the friction torque Tf when the angular acceleration A becomes a minimum value is Calculated as the maximum friction Tf_max.

最大フリクションTf_maxの算出には、車両停止時における車両の運動方程式を用いることができる。   For calculating the maximum friction Tf_max, an equation of motion of the vehicle when the vehicle is stopped can be used.

すなわち、クランキング時における車両の運動方程式は下記の(1)式で表わされる。
I’×(dω1/dt)=−Tf×{ρ/(1−ρ)}+T1 ・・・(1)
ここで、I’= I1+{ρ/(1+ρ)}×Ieである。ただし、
ρ :動力分割機構200のプラネタリギヤ比
I1:MG(1)300Aの慣性モーメント
Ie:エンジン100の慣性モーメント
dω1/dt:MG(1)300Aの角加速度
Tf:エンジン100やトランスアクスルのフリクショントルク
T1:MG(1)300Aの出力トルク
したがって、クランキング時の角加速度Aの極小値および角加速度Aが極小値となった時のMG(1)300Aの出力トルクをそれぞれ角加速度CおよびMG1トルクTgとして記憶し、上述の(1)式に、T1=Tg、dω1/dt=Cを代入して求まるフリクショントルクTfを、最大フリクションTf_maxとすればよい。なお、最大フリクションTf_maxの算出手法は、これに限定されない。
That is, the equation of motion of the vehicle at the time of cranking is expressed by the following equation (1).
I ′ × (dω1 / dt) = − Tf × {ρ / (1−ρ)} + T1 (1)
Here, I ′ = I1 + {ρ / (1 + ρ)} 2 × Ie. However,
ρ: Planetary gear ratio of power split mechanism 200 I1: MG (1) 300A inertia moment Ie: Engine 100 inertia moment dω1 / dt: MG (1) 300A angular acceleration Tf: Engine 100 or transaxle friction torque T1: Therefore, the output torque of MG (1) 300A when the angular acceleration A is the minimum value and the angular acceleration A when the crank acceleration is the minimum value is the angular acceleration C and the output torque of the MG1 torque Tg, respectively. The friction torque Tf obtained by storing and substituting T1 = Tg and dω1 / dt = C into the above equation (1) may be set as the maximum friction Tf_max. Note that the method of calculating the maximum friction Tf_max is not limited to this.

始動パワー算出部422は、最大フリクションTf_maxに基づいて、エンジン100のクランキングに必要なパワー(電力)の最大値(以下、「エンジン始動パワー」ともいう)Pcrankを算出する。たとえば、始動パワー算出部422は、予め定められた目標クランキング回転速度と最大フリクションTf_maxとの積を、エンジン始動パワーPcrankとして算出する。   The starting power calculation unit 422 calculates a maximum value (hereinafter also referred to as “engine starting power”) Prank of power (electric power) necessary for cranking the engine 100 based on the maximum friction Tf_max. For example, the start power calculation unit 422 calculates a product of a predetermined target cranking rotation speed and the maximum friction Tf_max as the engine start power Pcrank.

SOC算出部423は、バッテリ電圧値Vbおよびバッテリ電流値Ibの積算値などに基づいて、バッテリ充電状態値(走行用バッテリ310の充電状態を示す値)SOC(State Of Charge)を算出する。   The SOC calculation unit 423 calculates a battery charge state value (a value indicating the charge state of the traveling battery 310) SOC (State Of Charge) based on the integrated value of the battery voltage value Vb and the battery current value Ib.

Wout算出部424は、バッテリ充電状態値SOCおよびバッテリ温度THbなどに基づいて、バッテリ許容放電電力(走行用バッテリ310から放電可能な電力の上限値)Woutを算出する。   Wout calculation unit 424 calculates battery allowable discharge power (upper limit value of power that can be discharged from traveling battery 310) Wout based on battery charge state value SOC, battery temperature THb, and the like.

走行制御部425は、バッテリ許容放電電力Woutからエンジン始動パワーPcrankを減算した値をEV走行可能最大パワーPev_maxに設定し、EV走行可能最大パワーPev_maxが予め定められたしきい値αよりも低くなるまで(すなわちWout<Pcrank+αとなるまで)は、EV走行モードを継続し、EV走行可能最大パワーPev_maxが予め定められたしきい値αよりも低くなった場合(すなわちWout<Pcrank+αとなった場合)に、EV走行モードからHV走行モードへ切り換える。   The traveling control unit 425 sets a value obtained by subtracting the engine start power Pcrank from the battery allowable discharge power Wout to the EV traveling maximum power Pev_max, and the EV traveling maximum power Pev_max becomes lower than a predetermined threshold value α. Until EVout mode is continued (that is, until Wout <Pcrank + α), EV driving maximum power Pev_max is lower than a predetermined threshold value α (that is, Wout <Pcrank + α). Then, the EV travel mode is switched to the HV travel mode.

なお、しきい値αは、適合などによって設定することが可能である。このしきい値αをたとえば0kwに設定した場合には、走行制御部425は、Wout<PcrankとなるまでEV走行を継続し、Wout<Pcrankとなった時点で、EV走行からHV走行へ切り換えることになる。   The threshold value α can be set by adaptation or the like. For example, when the threshold value α is set to 0 kw, the traveling control unit 425 continues the EV traveling until Wout <Prank, and switches from EV traveling to HV traveling when Wout <Pcrank. become.

上述した機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。   The functions described above may be realized by software or hardware.

図6、7は、上述した機能をソフトウェアによって実現する場合のECU400のフローチャートである。なお、これらの処理は、所定のサイクルタイムで繰り返し行なわれる。   6 and 7 are flowcharts of the ECU 400 when the above-described functions are realized by software. These processes are repeated at a predetermined cycle time.

図6に、EV走行モードでの走行中にECU400が行なう処理フローを示す。図6に示すように、ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、ECU400は、SOCが所定値よりも小さいか否かを判断する。この判断は、EV走行可能な十分な電力が走行用バッテリ310に蓄積されているか否かを判断するものである。この処理で肯定的な判断がなされると(S100にてYES)、最大フリクションTf_maxの算出が必要であるとして、処理はS200へ移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS800に移される。   FIG. 6 shows a processing flow performed by ECU 400 during traveling in the EV traveling mode. As shown in FIG. 6, at step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100, ECU 400 determines whether or not the SOC is smaller than a predetermined value. This determination is to determine whether or not sufficient electric power for EV traveling is stored in the traveling battery 310. If a positive determination is made in this process (YES in S100), the process proceeds to S200, assuming that the maximum friction Tf_max needs to be calculated. If not (NO in S100), the process proceeds to S800.

S200にて、ECU400は、最大フリクションTf_maxの推定処理を行なう。なお、本処理の詳細は、後述する図7に示す。   In S200, ECU 400 performs processing for estimating maximum friction Tf_max. Details of this processing are shown in FIG.

S300にて、ECU400は、最大フリクションTf_maxに基づいて、エンジン始動パワーPcrankを算出する。たとえば、ECU400は、上述したように、予め定められた目標クランキング回転速度と最大フリクションTf_maxとの積を、エンジン始動パワーPcrankとして算出する。   In S300, ECU 400 calculates engine start power Prank based on maximum friction Tf_max. For example, as described above, ECU 400 calculates a product of a predetermined target cranking rotation speed and maximum friction Tf_max as engine starting power Pcrank.

S400にて、ECU400は、バッテリ許容放電電力Woutからエンジン始動パワーPcrankを減算した値を、EV走行可能最大パワーPev_maxとして算出する。   In S400, ECU 400 calculates a value obtained by subtracting engine start power Pcrank from battery allowable discharge power Wout as maximum EV travelable power Pev_max.

S500にて、ECU400は、EV走行可能最大パワーPev_maxが上述のしきい値αよりも低いが否か(すなわちWout<Pcrank+αであるか否か)を判断する。この処理で肯定的な判断がなされると(S500にてYES)、処理はS600へ移される。もしそうでないと(S500にてNO)、処理はS700に移される。   In S500, ECU 400 determines whether EV travelable maximum power Pev_max is lower than threshold value α (that is, whether Wout <Pcrank + α). If a positive determination is made in this process (YES in S500), the process proceeds to S600. If not (NO in S500), the process proceeds to S700.

S600にて、ECU400は、HV走行モードで車両10を走行させる。すなわち、EV走行からHV走行への切換を行なう。   In S600, ECU 400 causes vehicle 10 to travel in the HV travel mode. That is, switching from EV traveling to HV traveling is performed.

S700にて、ECU400は、EV走行モードでの走行を継続させる。S700の処理後は、処理はS500に戻され、EV走行可能最大パワーPev_maxがしきい値αよりも低いが否かの判断が繰返される。   In S700, ECU 400 continues traveling in the EV traveling mode. After the process of S700, the process is returned to S500, and the determination as to whether or not the EV traveling maximum power Pev_max is lower than the threshold value α is repeated.

S800にて、ECU400は、EV走行モードでの走行を継続させる。
図7を参照して、最大フリクションTf_maxの推定処理(図6のS200の処理)の詳細について説明する。
In S800, ECU 400 continues traveling in the EV traveling mode.
The details of the maximum friction Tf_max estimation process (the process of S200 of FIG. 6) will be described with reference to FIG.

S202にて、ECU400は、最大フリクションTf_maxを算出する必要があるか否かを判断する。この判断は、たとえば、上述の図6のS100と同様、SOCが所定値よりも小さいか否かに基づいて判断してもよい。この処理で肯定的な判断がなされると(S202にてYES)、処理はS204へ移される。もしそうでないと(S202にてNO)、この処理は終了する。   In S202, ECU 400 determines whether or not maximum friction Tf_max needs to be calculated. This determination may be made based on whether or not the SOC is smaller than a predetermined value, for example, as in S100 of FIG. If a positive determination is made in this process (YES in S202), the process proceeds to S204. Otherwise (NO in S202), this process ends.

S204にて、ECU400は、MG(1)300Aをモータとして駆動してエンジン100の一時的なクランキングを開始する。   In S204, ECU 400 drives MG (1) 300A as a motor and starts temporary cranking of engine 100.

S206にて、ECU400は、レゾルバ360からの信号に基づいて、MG(1)300Aの変位角θを検出する。   In S206, ECU 400 detects displacement angle θ of MG (1) 300A based on the signal from resolver 360.

S208にて、ECU400は、変位角θに基づいてMG(1)300Aの角速度ωを算出する。たとえば、ECU400は、S206にて検出した今回サイクルの変位角θから前回サイクルの変位角θを減算して、その減算値をサイクルタイムで除算することにより、角速度ωを算出する。   In S208, ECU 400 calculates angular velocity ω of MG (1) 300A based on displacement angle θ. For example, the ECU 400 calculates the angular velocity ω by subtracting the displacement angle θ of the previous cycle from the displacement angle θ of the current cycle detected in S206 and dividing the subtracted value by the cycle time.

S210にて、ECU400は、角速度ωに基づいて角加速度Aを算出する。たとえば、ECU400は、S208にて算出した今回サイクルの角速度ωから前回サイクルの角速度ωを減算して、その減算値をサイクルタイムで除算することにより、角加速度Aを算出する。   In S210, ECU 400 calculates angular acceleration A based on angular velocity ω. For example, ECU 400 calculates angular acceleration A by subtracting angular velocity ω of the previous cycle from angular velocity ω of the previous cycle calculated in S208 and dividing the subtracted value by the cycle time.

S212にて、ECU400は、今回サイクルの角加速度Aが前回サイクルの角加速度Bよりも小さく、かつ角加速度Aと角加速度Bとの差の絶対値が所定値よりも小さいか否かを判断する。この判断は、今回サイクルの角加速度Aが極小値であるか否かを判断するものである。この処理で肯定的な判断がなされると(S212にてYES)、処理はS214へ移される。もしそうでないと(S212にてNO)、処理はS222に移される。   In S212, ECU 400 determines whether angular acceleration A of the current cycle is smaller than angular acceleration B of the previous cycle, and whether the absolute value of the difference between angular acceleration A and angular acceleration B is smaller than a predetermined value. . This determination is to determine whether or not the angular acceleration A of the current cycle is a minimum value. If a positive determination is made in this process (YES in S212), the process proceeds to S214. If not (NO in S212), the process proceeds to S222.

S214にて、ECU400は、今回サイクル(すなわち角加速度Aが極小値となった時)のMG(1)300Aの出力トルクを、MG(1)300Aへの制御信号などに基づいて算出してMG1トルクTgとして記憶部430に記憶する。   In S214, ECU 400 calculates the output torque of MG (1) 300A in the current cycle (that is, when angular acceleration A becomes the minimum value) based on the control signal to MG (1) 300A, etc. The torque Tg is stored in the storage unit 430.

S216にて、ECU400は、今回サイクルの角加速度A(すなわち角加速度Aの極小値)を角加速度Cとして記憶部430に記憶する。   In S216, ECU 400 stores angular acceleration A (that is, the minimum value of angular acceleration A) of the current cycle in storage unit 430 as angular acceleration C.

S218にて、ECU400は、MG(1)300Aを停止してエンジン100の一時的なクランキングを終了する。   In S218, ECU 400 stops MG (1) 300A and ends temporary cranking of engine 100.

S220にて、ECU400は、記憶部430に記憶された角加速度CおよびMG1トルクTgCから最大フリクションTf_maxを算出する。なお、最大フリクションTf_maxの算出には、上述したように車両の運動方程式を用いればよい。また、算出された最大フリクションTf_maxが本処理で記憶部430に記憶される。   In S220, ECU 400 calculates maximum friction Tf_max from angular acceleration C and MG1 torque TgC stored in storage unit 430. Note that, as described above, the equation of motion of the vehicle may be used to calculate the maximum friction Tf_max. Further, the calculated maximum friction Tf_max is stored in the storage unit 430 in the present process.

S222にて、ECU400は、今回サイクルの角加速度Aを、前回サイクルの角加速度Bとして記憶する。なお、本処理で記憶された角加速度Bは、次回のサイクルにおけるS212の処理に用いられる。   In S222, ECU 400 stores angular acceleration A of the current cycle as angular acceleration B of the previous cycle. The angular acceleration B stored in this process is used for the process of S212 in the next cycle.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるECU400の動作について説明する。   An operation of ECU 400 that is the control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

ECU400は、車両10のEV走行モードでの走行中に、SOCが所定値よりも低下すると(S100にてYES、S202にてYES)、近い将来にHV走行モードへの切換が行なわれると予測して、最大フリクションTf_maxの推定処理を行なう(S200)。   ECU 400 predicts that switching to HV travel mode will be performed in the near future if the SOC decreases below a predetermined value while traveling in EV travel mode of vehicle 10 (YES in S100, YES in S202). The maximum friction Tf_max is estimated (S200).

すなわち、ECU400は、MG(1)300Aによる一時的なクランキングを開始し(204)、このクランキング中のMG(1)300Aの変位角θの検出値からMG(1)300Aの角加速度Aが極小値となったか否かを判断する(S206、S208、S210、S212)。   That is, ECU 400 starts temporary cranking by MG (1) 300A (204), and from the detected value of displacement angle θ of MG (1) 300A during this cranking, angular acceleration A of MG (1) 300A is detected. Is determined to be a minimum value (S206, S208, S210, S212).

そして、ECU400は、角加速度Aが極小値となった時(S212にてYES)のMG(1)300Aの出力トルクおよび角加速度Aの極小値を、それぞれMG1トルクTgおよび角加速度Cとして記憶し(S214、S216)、一時的なクランキングを終了させた後(S218)、角加速度CおよびMG1トルクTgCから最大フリクションTf_maxを算出する。   ECU 400 stores the output torque of MG (1) 300A and the minimum value of angular acceleration A when angular acceleration A reaches the minimum value (YES in S212) as MG1 torque Tg and angular acceleration C, respectively. (S214, S216) After finishing the temporary cranking (S218), the maximum friction Tf_max is calculated from the angular acceleration C and the MG1 torque TgC.

このように、ECU400は、近い将来にHV走行モードへの切換が行なわれると予測される場合に、MG(1)300Aをモータとして駆動して一時的にクランキングを行ない、このクランキング中にMG(1)300Aの角加速度Aが極小値となった時のフリクショントルクを最大フリクションTf_maxとして算出する。そのため、最大フリクションTf_maxは、実際のフリクショントルクの変動を考慮した精度のよい値となる。   In this way, when it is predicted that switching to the HV travel mode will be performed in the near future, ECU 400 drives MG (1) 300A as a motor to perform cranking temporarily, and during this cranking. The friction torque when the angular acceleration A of MG (1) 300A becomes a minimum value is calculated as the maximum friction Tf_max. For this reason, the maximum friction Tf_max is a highly accurate value in consideration of actual friction torque fluctuations.

そして、ECU400は、上述のように精度よく算出された最大フリクションTf_maxに基づいてエンジン始動パワーPcrankを算出し(S300)、バッテリ許容放電電力Woutがエンジン始動パワーPcrank+しきい値αよりも低下するまで(S500にてNO)、EV走行モードでの走行を継続させ(S700)、バッテリ許容放電電力Woutがエンジン始動パワーPcrank+しきい値αよりも低下した時点で(S500にてYES)、EV走行モードからHV走行モードへの切換を行なう(S700)。そのため、EV走行モードからHV走行モードへの切換時のエンジン100の再始動を保証しつつ、たとえばエンジン100の再始動を保証するためにエンジン始動パワーPcrankを実際の最大フリクションよりも高い値に予め設定した場合に比べて、EV走行時間を長く確保することができるので、燃費の向上を図ることができる。   Then, ECU 400 calculates engine start power Pcrank based on maximum friction Tf_max calculated accurately as described above (S300), and until battery allowable discharge power Wout is lower than engine start power Pcrank + threshold value α. (NO in S500), the travel in the EV travel mode is continued (S700), and when the battery allowable discharge power Wout is lower than the engine start power Prank + threshold α (YES in S500), the EV travel mode Is switched to the HV running mode (S700). Therefore, the engine starting power Prank is set to a value higher than the actual maximum friction in advance in order to guarantee the restart of the engine 100, for example, while ensuring the restart of the engine 100 at the time of switching from the EV running mode to the HV running mode. Compared with the set case, the EV traveling time can be secured longer, so that the fuel consumption can be improved.

<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、前述の第1の実施の形態に係る制御装置に対して、車両の走行履歴に応じてエンジン始動パワーPcrankを補正(低下)する機能を追加したものである。それ以外の機能は、前述の第1の実施の形態と同じである。したがって、前述の第1の実施の形態の制御装置と同じ機能ブロック図およびフローチャートについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a control device according to a second embodiment of the present invention will be described. The control device according to the present embodiment is obtained by adding a function of correcting (decreasing) the engine start power Pcrank according to the travel history of the vehicle to the control device according to the first embodiment. . Other functions are the same as those in the first embodiment. Therefore, detailed description here will not be repeated for the same functional block diagram and flowchart as those of the control device of the first embodiment.

図8に、本実施の形態に係るECU400の機能ブロック図を示す。なお、図8に示した機能ブロックの中で、前述の図5に示した機能ブロックと同じ機能については同じ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。   FIG. 8 shows a functional block diagram of ECU 400 according to the present embodiment. In the functional blocks shown in FIG. 8, the same functions as those shown in FIG. 5 are given the same numbers. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

フリクション低下量予測部426は、走行によるエンジン100や動力分割機構200などの温度上昇(潤滑油の粘度低下)に起因するフリクショントルクの低下量(フリクション低下量)ΔTfを、車両の走行履歴(走行時間、車速、出力トルク、エンジン冷却水温、エンジン100や動力分割機構200の潤滑油温などの履歴)に基づいて算出する。   The friction reduction amount prediction unit 426 calculates a friction torque reduction amount (friction reduction amount) ΔTf caused by a temperature increase (decrease in the viscosity of the lubricating oil) of the engine 100, the power split mechanism 200, and the like due to traveling. Calculation based on time, vehicle speed, output torque, engine coolant temperature, and history of lubricating oil temperature of engine 100 and power split mechanism 200).

そして、始動パワー算出部428は、最大フリクションTf_maxからフリクション低下量ΔTfを減算した値に基づいて、エンジン始動パワーPcrankを算出する。したがって、エンジン始動パワーPcrankは、フリクション低下量ΔTfに応じた値だけ低下される。   Then, the starting power calculation unit 428 calculates the engine starting power Prank based on a value obtained by subtracting the friction reduction amount ΔTf from the maximum friction Tf_max. Therefore, the engine start power Prank is reduced by a value corresponding to the friction reduction amount ΔTf.

図9は、上述した機能をソフトウェアによって実現する場合のECU400のフローチャートである。なお、図9に示したフローチャートの中で、前述の図6に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。   FIG. 9 is a flowchart of ECU 400 when the above-described functions are realized by software. In the flowchart shown in FIG. 9, the same steps as those in the flowchart shown in FIG. 6 are given the same step numbers. The processing is the same for them. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

S1210にて、ECU400は、車両の走行履歴に基づいて、フリクション低下量ΔTfを算出する。なお、ECU400は、たとえば、最大フリクションTf_max算出後の、走行時間、車速、出力トルク、エンジン冷却水温、エンジン100や動力分割機構200の潤滑油温などの履歴に基づいて、フリクション低下量ΔTfを算出する。   In S1210, ECU 400 calculates a friction reduction amount ΔTf based on the travel history of the vehicle. ECU 400 calculates friction reduction amount ΔTf based on the history of travel time, vehicle speed, output torque, engine cooling water temperature, lubricating oil temperature of engine 100 and power split mechanism 200, etc. after calculation of maximum friction Tf_max, for example. To do.

S1220にて、ECU400は、最大フリクションTf_maxからフリクション低下量ΔTfを減算した補正値を算出する。   In S1220, ECU 400 calculates a correction value obtained by subtracting friction reduction amount ΔTf from maximum friction Tf_max.

S1300にて、ECU400は、最大フリクションTf_maxからフリクション低下量ΔTfを減算した補正値に基づいて、エンジン始動パワーPcrankを算出する。   In S1300, ECU 400 calculates engine start power Prank based on a correction value obtained by subtracting friction reduction amount ΔTf from maximum friction Tf_max.

S1700にて、ECU400は、EV走行モードでの走行を継続させる。S1700の処理後は、処理はS1210に戻される。   In S1700, ECU 400 continues traveling in the EV traveling mode. After the process of S1700, the process returns to S1210.

このように、本実施の形態に係るECU400は、最大フリクションTf_maxの推定処理(S200の処理)で最大フリクションTf_maxを算出した後においても、走行によるエンジン100や動力分割機構200などの温度上昇(潤滑油の粘度低下)に起因するフリクショントルクの低下量ΔTfを車両の走行履歴に基づいて算出し(S1210)、フリクション低下量ΔTfに応じた値だけエンジン始動パワーPcrankを低下させる(S1220、S1300)。そのため、EV走行モードからHV走行モードへの切換時のエンジン100の再始動を保証しつつ、EV走行時間をより長く確保することができる。   As described above, the ECU 400 according to the present embodiment increases the temperature (lubrication) of the engine 100, the power split mechanism 200, and the like due to traveling even after the maximum friction Tf_max is calculated in the maximum friction Tf_max estimation process (the process of S200). A reduction amount ΔTf of the friction torque caused by the oil viscosity reduction) is calculated based on the travel history of the vehicle (S1210), and the engine starting power Pcrank is reduced by a value corresponding to the friction reduction amount ΔTf (S1220, S1300). Therefore, it is possible to ensure a longer EV traveling time while guaranteeing restart of engine 100 when switching from the EV traveling mode to the HV traveling mode.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10 車両、11 充電装置、12 駆動輪、13 コネクタ、14 減速機、15 パドル、19 交流電源、100 エンジン、200 動力分割機構、212 出力軸、310 走行用バッテリ、320 昇圧コンバータ、330 インバータ、340 監視ユニット、360 レゾルバ、400 ECU、402 MG_ECU、404 HV_ECU、406 エンジンECU、410 入力インターフェイス、420 演算処理部、421 最大フリクション算出部、422,428 始動パワー算出部、423 SOC算出部、424 Wout算出部、425 走行制御部、426 フリクション低下量予測部、430 記憶部、440 出力インターフェイス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 11 Charging device, 12 Drive wheel, 13 Connector, 14 Reducer, 15 Paddle, 19 AC power supply, 100 Engine, 200 Power split mechanism, 212 Output shaft, 310 Driving battery, 320 Boost converter, 330 Inverter, 340 Monitoring unit, 360 resolver, 400 ECU, 402 MG_ECU, 404 HV_ECU, 406 engine ECU, 410 input interface, 420 arithmetic processing unit, 421 maximum friction calculation unit, 422, 428 starting power calculation unit, 423 SOC calculation unit, 424 Wout calculation , 425 travel control unit, 426 friction reduction amount prediction unit, 430 storage unit, 440 output interface.

Claims (8)

蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、前記回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記回転電機の回転角を示す情報および前記蓄電装置の状態を示す情報が入力される入力部と、
所定条件成立時に前記回転電機によって一時的に前記内燃機関を回転させ、前記内燃機関の回転中の前記回転電機の回転角の変化に基づいて前記内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するトルク算出部と、
前記トルク算出部で算出された前記抵抗トルクを記憶する記憶部と、
前記蓄電装置の状態に基づいて前記蓄電装置が出力可能な電力値を算出する第1電力算出部と、
前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記記憶部に記憶された前記抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、前記内燃機関を用いずに前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させ、前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記電力しきい値に低下した場合に、前記内燃機関および前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させる走行制御部とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle, comprising: a rotating electrical machine driven by electric power supplied from a power storage device; and an internal combustion engine started by the rotating electrical machine,
An input unit for inputting information indicating a rotation angle of the rotating electrical machine and information indicating a state of the power storage device;
Torque for calculating a resistance torque when the internal combustion engine is temporarily rotated by the rotating electrical machine when a predetermined condition is satisfied, and the internal combustion engine is started based on a change in the rotational angle of the rotating electrical machine during rotation of the internal combustion engine A calculation unit;
A storage unit for storing the resistance torque calculated by the torque calculation unit;
A first power calculation unit that calculates a power value that can be output by the power storage device based on a state of the power storage device;
Until the electric power value that can be output by the power storage device falls to the electric power threshold value corresponding to the resistance torque stored in the storage unit, the hybrid electric vehicle is used without using the internal combustion engine. And a travel control unit that causes the hybrid vehicle to travel using the internal combustion engine and the rotating electrical machine when a power value that can be output from the power storage device decreases to the power threshold value. Control device.
前記トルク算出部は、前記回転角の変化に基づいて前記回転電機の回転角加速度の極小値を検出し、前記回転角加速度の極小値に基づいて前記抵抗トルクの最大値を算出する、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The torque calculation unit detects a minimum value of rotation angular acceleration of the rotating electrical machine based on the change in the rotation angle, and calculates a maximum value of the resistance torque based on the minimum value of the rotation angular acceleration. The hybrid vehicle control device according to claim 1. 前記記憶部は、前記トルク算出部で検出された前記回転角加速度の極小値を記憶し、
前記トルク算出部は、前記回転角加速度の極小値が前記記憶部に記憶された後に前記回転電機による一時的な前記内燃機関の回転を停止し、前記記憶部に記憶された前記回転角加速度の極小値に基づいて前記抵抗トルクの最大値を算出する、請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The storage unit stores a minimum value of the rotational angular acceleration detected by the torque calculation unit,
The torque calculation unit stops temporary rotation of the internal combustion engine by the rotating electrical machine after the minimum value of the rotation angular acceleration is stored in the storage unit, and the torque calculation unit stores the rotation angular acceleration stored in the storage unit. The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the maximum value of the resistance torque is calculated based on a local minimum value.
前記制御装置は、前記抵抗トルクの最大値に基づいて、前記回転電機によって前記内燃機関を始動する時に前記回転電機で必要となる電力値の最大値を算出する第2電力算出部をさらに含み、
前記電力しきい値は、前記回転電機で必要となる電力値の最大値に応じた値である、請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The control device further includes a second power calculation unit that calculates a maximum value of a power value required by the rotating electrical machine when starting the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the maximum value of the resistance torque,
The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the power threshold is a value corresponding to a maximum value of a power value required for the rotating electrical machine.
前記制御装置は、前記抵抗トルクに基づいて、前記回転電機によって前記内燃機関を始動する時に前記回転電機で必要となる電力値を算出する第2電力算出部をさらに含み、
前記電力しきい値は、前記回転電機で必要となる電力値に応じた値である、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The control device further includes a second power calculation unit that calculates a power value required for the rotating electrical machine when starting the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the resistance torque,
The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the power threshold value is a value corresponding to a power value required for the rotating electrical machine.
前記入力部には、前記ハイブリッド車両の走行履歴に関する情報が入力され、
前記第2電力算出部は、前記走行履歴に応じて、前記回転電機で必要となる電力値あるいは前記回転電機で必要となる電力値の最大値を低下させる、請求項4または5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
Information related to the travel history of the hybrid vehicle is input to the input unit,
6. The hybrid according to claim 4, wherein the second power calculation unit reduces a power value required for the rotating electrical machine or a maximum value of the power value required for the rotating electrical machine according to the traveling history. Vehicle control device.
前記回転電機は、前記内燃機関の始動時に電動機として機能して前記内燃機関を回転させる第1回転電機と、前記ハイブリッド車両の走行時に電動機として機能して前記ハイブリッド車両を駆動させるためのトルクを発生する第2回転電機とを含む、請求項1にハイブリッド車両の制御装置。   The rotating electrical machine functions as an electric motor when the internal combustion engine is started to rotate the internal combustion engine, and generates torque for driving the hybrid vehicle by functioning as an electric motor when the hybrid vehicle is running. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising: 蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、前記回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記制御装置には、前記回転電機の回転角を示す情報および前記蓄電装置の状態を示す情報が入力され、
前記制御方法は、
所定条件成立時に前記回転電機によって一時的に前記内燃機関を回転させ、前記内燃機関の回転中の前記回転電機の回転角の変化に基づいて前記内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するステップと、
前記抵抗トルクを算出するステップで算出された前記抵抗トルクを記憶するステップと、
前記蓄電装置の状態に基づいて前記蓄電装置が出力可能な電力値を算出するステップと、
前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記記憶するステップで記憶された前記抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、前記内燃機関を用いずに前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させ、前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記電力しきい値に低下した場合に、前記内燃機関および前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させるステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
A control method performed by a control device for a hybrid vehicle including a rotating electrical machine driven by electric power supplied from a power storage device and an internal combustion engine started by the rotating electrical machine, the control device including the rotating electrical machine Information indicating the rotation angle of the battery and information indicating the state of the power storage device are input,
The control method is:
A step of temporarily rotating the internal combustion engine by the rotating electrical machine when a predetermined condition is satisfied, and calculating a resistance torque when starting the internal combustion engine based on a change in a rotational angle of the rotating electrical machine during rotation of the internal combustion engine; When,
Storing the resistance torque calculated in the step of calculating the resistance torque;
Calculating a power value that the power storage device can output based on the state of the power storage device;
Until the electric power value that can be output by the power storage device falls to the electric power threshold value corresponding to the resistance torque stored in the storing step, the hybrid vehicle is used by using the rotating electrical machine without using the internal combustion engine. And driving the hybrid vehicle using the internal combustion engine and the rotating electrical machine when the power value that can be output from the power storage device drops to the power threshold value. Method.
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