JP2011011721A - Controller for hybrid electric vehicle - Google Patents

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Takeshi Okubo
剛 大久保
Kunio Sakata
邦夫 坂田
Masatoshi Kishikawa
昌寿 岸川
Hideaki Uehara
秀章 上原
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a parallel hybrid electric vehicle, which is manufactured at low cost, while making an engine and a motor operate more efficiently.SOLUTION: The controller for a hybrid electric vehicle includes a manual clutch 13, interposed between an output shaft 11a of an engine 11 and a rotary shaft 12a of a motor-generator 12; a manual transmission 14 interposed between the motor-generator 12 and a driving wheel 18, whose input shaft 14a is connected to the rotary shaft 12a of the motor-generator 12; and a battery 19, which supplies a power to the motor-generator 12 and is charged with the generated energy of the motor-generator 12. The controller, further, includes a control means 24 which calculates motor torque, based on the operating state of a clutch 13 detected by a clutch state detection means 32a, the operating state of an accelerator detected by an accelerator state detection means 31a and the charging rate of a battery 19 detected by the charging rate detection means 23, and which controls the motor-generator 12 to generate the motor torque.

Description

本発明は、手動変速機を介してエンジン及び電動機の出力トルクを駆動輪に伝達して車両を駆動すること、及び、エンジンを切り離して電動機の出力トルクを駆動輪に伝達して車両を駆動することが可能な、パラレル式ハイブリッド電気自動車に関するものである。   The present invention drives the vehicle by transmitting the output torque of the engine and the motor to the drive wheels via the manual transmission, and drives the vehicle by disconnecting the engine and transmitting the output torque of the motor to the drive wheels. The present invention relates to a parallel hybrid electric vehicle.

エンジン(原動機)及び電動機の両方の出力トルクによって車両を駆動しうるパラレル式ハイブリッド電気自動車が開発されており、シリーズ式のものに比べて車両の駆動トルクを大きく確保できることから、トラックやバス等の大型車を含めて実用化されている。
このようなパラレル式ハイブリッド電気自動車には、図4に示すように、エンジン1の出力軸(エンジン回転軸)に電動機(通常、電動発電機)2が装備され、電動機2の出力軸(エンジン回転軸)にクラッチ3を介して変速機4が接続されたものが開発されている(特許文献1参照)。ここでは、変速機4の出力軸はプロペラシャフト5,ディファレンシャル6,及びドライブシャフト7を介して駆動輪8に接続されている。このような構成の場合、エンジン1,クラッチ3,変速機4の順で動力伝達されるように構成された既存のパワートレインのエンジン1の回転軸に、電動機2を追加するだけで、パラレル式ハイブリッド電気自動車を構成することができる。
A parallel hybrid electric vehicle that can drive the vehicle by the output torque of both the engine (motor) and the electric motor has been developed, and the vehicle driving torque can be secured larger than that of the series type. It is put into practical use including large vehicles.
In such a parallel hybrid electric vehicle, as shown in FIG. 4, the output shaft (engine rotation shaft) of the engine 1 is equipped with an electric motor (usually a motor generator) 2, and the output shaft of the electric motor 2 (engine rotation) A shaft in which a transmission 4 is connected to a shaft 3 via a clutch 3 has been developed (see Patent Document 1). Here, the output shaft of the transmission 4 is connected to the drive wheels 8 via the propeller shaft 5, the differential 6, and the drive shaft 7. In the case of such a configuration, the parallel type can be obtained by simply adding the electric motor 2 to the rotating shaft of the engine 1 of the existing power train configured to transmit power in the order of the engine 1, the clutch 3, and the transmission 4. A hybrid electric vehicle can be constructed.

特に、トラックやバス等の大型車の場合、通常、手動変速機の入力軸に手動クラッチを介してエンジンの出力軸が接続されるため、手動変速機及び手動クラッチについては既存のものを利用しながら、エンジンの出力軸部分に電動機を追加するだけで構成できるのは、コストメリットが大きい。ただし、エンジンと電動機とは同一軸で接続されこれらを切り離すことができないため、運転パターンが制約される。逆に言えば、運転パターンが制約されるため、変速機やクラッチを自動にするメリットも少ない。   Especially in the case of large vehicles such as trucks and buses, the output shaft of the engine is usually connected to the input shaft of the manual transmission via a manual clutch, so existing manual transmissions and manual clutches are used. However, the fact that it can be configured simply by adding an electric motor to the output shaft portion of the engine has great cost merit. However, since the engine and the electric motor are connected on the same axis and cannot be disconnected, the operation pattern is restricted. In other words, since the driving pattern is restricted, there are few merits to make the transmission and the clutch automatic.

一方、図5に示すように、エンジン1の出力軸にクラッチ3を介して電動機2の回転軸が装備され、電動機2の回転軸に変速機4の入力軸が直結されたものも開発されている(特許文献2参照)。この場合も、変速機4の出力軸はプロペラシャフト5,ディファレンシャル6,及びドライブシャフト7を介して駆動輪8に接続されている。このような構成の場合、クラッチ3と変速機4の間に電動機2を装備するため、既存のパワートレインに対する構成変更は大きい。しかし、エンジン1と電動機2とを切り離して、電動機2のみの駆動力で走行することが可能となるため、様々な運転パターンを実現することができ、これによるメリットが生じる。例えば、エンジン1を用いないで静かで滑らかに始動することや、エンジンブレーキを生じさせないで電動機2を発電状態とする回生制動のみを生じさせて回生効率を上げることなどが可能になる。変速機やクラッチを自動にすることによりこのメリットをより生かすことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, an output shaft of the engine 1 is equipped with a rotating shaft of the electric motor 2 via the clutch 3 and an input shaft of the transmission 4 is directly connected to the rotating shaft of the electric motor 2 has been developed. (See Patent Document 2). Also in this case, the output shaft of the transmission 4 is connected to the drive wheels 8 via the propeller shaft 5, the differential 6 and the drive shaft 7. In the case of such a configuration, since the electric motor 2 is provided between the clutch 3 and the transmission 4, the configuration change with respect to the existing power train is large. However, since the engine 1 and the electric motor 2 are separated from each other and the vehicle can run with the driving force of the electric motor 2 alone, various operation patterns can be realized, and merits thereof are produced. For example, it is possible to start quietly and smoothly without using the engine 1, or to raise only the regenerative braking in which the electric motor 2 is in a power generation state without generating an engine brake, thereby increasing the regenerative efficiency. By making the transmission and the clutch automatic, this merit can be further utilized.

ところで、いずれの構成のパラレル式ハイブリッド電気自動車も、要求される車両駆動トルク(負荷トルク)をエンジン1と電動機2とで分担するため、エンジン1及び電動機2の出力制御が必要になる。
図4のエンジン1と電動機2とが同一軸で接続された構成に関する特許文献1には、要求される車両駆動トルクに対してバッテリの充電率(残存容量)に応じた一定の割合でエンジン出力と電動機出力とで分担させる技術が記載されている。つまり、通常はエンジン1と電動機2とで負荷トルクを50%ずつ分担し、バッテリの充電率が少なくなったらエンジン1の負荷トルクの分担を75%として電動機2の分担を25%に減らしている。
By the way, since the parallel hybrid electric vehicle of any structure shares the required vehicle driving torque (load torque) between the engine 1 and the electric motor 2, output control of the engine 1 and the electric motor 2 is required.
In Patent Document 1 relating to a configuration in which the engine 1 and the electric motor 2 in FIG. 4 are connected on the same shaft, the engine output is output at a constant rate corresponding to the charging rate (remaining capacity) of the battery with respect to the required vehicle driving torque. And a technique for sharing the output with the motor output. In other words, the engine 1 and the motor 2 normally share the load torque by 50%, and when the battery charge rate decreases, the load torque share of the engine 1 is 75% and the share of the motor 2 is reduced to 25%. .

図5のエンジン1と電動機2との間にクラッチ3が介装された構成の特許文献2のものでは、変速機4には機械式自動変速機4Aが、クラッチ3には電動モータで駆動される自動クラッチ3Aが、それぞれ採用され、エンジン1と電動機2と機械式自動変速機4Aと自動クラッチ3Aとが連携して制御される。また、バッテリ充電率が十分あれば、発進時に車両駆動に要求される要求トルクを電動機2により発生可能なトルクを可能な限り用いるようにしている。   In Patent Document 2 in which the clutch 3 is interposed between the engine 1 and the electric motor 2 in FIG. 5, the mechanical automatic transmission 4 </ b> A is driven by the transmission 4 and the electric motor is driven by the clutch 3. The automatic clutch 3A is employed, and the engine 1, the electric motor 2, the mechanical automatic transmission 4A, and the automatic clutch 3A are controlled in cooperation. Further, if the battery charge rate is sufficient, the torque that can be generated by the electric motor 2 is used as much as possible for the required torque required for driving the vehicle when starting.

前述のように、図5の構成のものは、電動機2のみの駆動力で走行することも可能であり、様々な制御パターンを実現できることから、トラックやバス等の大型車の場合、上記の特許文献2のもののように、変速機4には機械式自動変速機4Aを、クラッチ3には電動モータで駆動される自動クラッチ3Aを、それぞれ用いて、これらをエンジン1及び電動機2と連携して制御し、エンジン1と電動機2との間にクラッチ3が介装された優位性を有効に利用している。   As described above, the configuration shown in FIG. 5 can travel with the driving force of only the electric motor 2 and can realize various control patterns. Therefore, in the case of large vehicles such as trucks and buses, the above-mentioned patents are used. As in the literature 2, a mechanical automatic transmission 4A is used for the transmission 4, and an automatic clutch 3A driven by an electric motor is used for the clutch 3, and these are linked with the engine 1 and the electric motor 2. The advantage that the clutch 3 is interposed between the engine 1 and the electric motor 2 is effectively utilized.

しかしながら、機械式自動変速機や自動クラッチは、マニュアル式変速機やマニュアル式クラッチに比較して大幅なコスト増を招く。このため、マニュアル式変速機やマニュアル式クラッチを利用しながら、より低コストで製造でき、エンジンと電動機との間にクラッチが介装された方式の利点を得ることができるパラレル式ハイブリッド電気自動車の開発も要望される。   However, mechanical automatic transmissions and automatic clutches cause a significant cost increase compared to manual transmissions and manual clutches. For this reason, it is possible to manufacture a parallel hybrid electric vehicle that can be manufactured at a lower cost while using a manual transmission or a manual clutch, and can obtain the advantages of a system in which a clutch is interposed between an engine and an electric motor. Development is also required.

なお、特許文献3には、手動変速装置を搭載した車両をハイブリッド化した技術が記載されている。この技術では、ギヤを抜くときには、エンジンのトルクと同じ大きさで逆向きのトルクを発生させ、ギヤを入れるときには、手動変速装置の入力軸回転数を要求するギヤ段に応じた回転数にするように、電動発電機の運転状態を制御することにより、エンジン及び電動発電機及び手動変速装置の入力軸を直結した状態で手動変速操作に対応できるようにしている。   Patent Document 3 describes a technique in which a vehicle equipped with a manual transmission is hybridized. In this technique, when the gear is pulled out, a reverse torque having the same magnitude as the engine torque is generated, and when the gear is put in, the input shaft rotational speed of the manual transmission is set to the rotational speed corresponding to the required gear stage. As described above, by controlling the operation state of the motor generator, it is possible to cope with a manual shift operation in a state where the input shafts of the engine, the motor generator, and the manual transmission are directly connected.

この技術では、エンジンと電動発電機との間、或いは、電動発電機と手動変速装置との間にクラッチは必須ではないが、これらの各間に、いずれもクラッチを介装した構成も記載されている(特許文献3の図8)。   In this technology, a clutch is not indispensable between the engine and the motor generator or between the motor generator and the manual transmission, but a configuration in which a clutch is interposed between each of these is also described. (FIG. 8 of Patent Document 3).

特開2002−252904号公報JP 2002-252904 A 特開2007−261415号公報JP 2007-261415 A 特開2001−352605号公報JP 2001-352605 A

上述の特許文献3の技術では、手動変速装置を搭載した車両をハイブリッド化しているが、特に、変速機だけでなくクラッチにもマニュアル式のものを用いる場合を考慮した技術は記載されていない。
前述のように、パラレル式ハイブリッド電気自動車をより様々な運転パターンを実現できるようにしながらより低コストに製造するには、図5に示すものにおいて、変速機だけでなくクラッチにもマニュアル式のものを用いて、エンジン1と電動機2との間にマニュアル式のクラッチ3を介装し、電動機2とマニュアル式の変速機4との間は直結した構成としながら、エンジン1と電動機2との間にクラッチ3が介在する利点をより有効にできるようなエンジン1や電動機2の制御が必要になる。
In the technique of the above-mentioned Patent Document 3, a vehicle equipped with a manual transmission device is hybridized. However, there is no description of a technique that specifically considers the case of using a manual type not only for the transmission but also for the clutch.
As described above, in order to manufacture a parallel hybrid electric vehicle at a lower cost while being able to realize various driving patterns, in the one shown in FIG. The manual clutch 3 is interposed between the engine 1 and the electric motor 2 and the electric motor 2 and the manual transmission 4 are directly connected to each other. Therefore, it is necessary to control the engine 1 and the electric motor 2 so that the advantage that the clutch 3 is interposed therebetween can be made more effective.

本発明は、かかる課題を解決すべく創案されたものであり、ハイブリッド電気自動車を低コストで製造できるようにしながら、エンジンと電動機とをより効率よく作動させることができるようにした、パラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention was devised to solve this problem, and is a parallel hybrid that can operate the engine and the electric motor more efficiently while being able to manufacture a hybrid electric vehicle at a low cost. An object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle.

本発明は、上述の目的を達成すべく創案されたものであって、本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、前記車両に搭載された電動発電機と、前記エンジンの出力軸と前記電動発電機の回転軸との間に介装されたマニュアル式のクラッチと、前記電動発電機と駆動輪との間に介装され、前記電動発電機の回転軸に入力軸を結合されて、前記エンジン及び/又は前記電動発電機の駆動力を前記駆動輪に伝達するマニュアル式変速機と、前記電動発電機が電動機として作動するときに前記電動発電機に電力を供給し、前記電動発電機が発電機として作動するときに前記電動発電機の発電電力が充電されるバッテリと、を備えたパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記クラッチの操作状態を検出するクラッチ状態検出手段と、前記車両のアクセルの操作状態を検出するアクセル状態検出手段と、前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、前記クラッチ状態検出手段により検出された前記クラッチの操作状態と、前記アクセル状態検出手段により検出された前記アクセルの操作状態と、前記充電率検出手段により検出された前記バッテリの充電率とに基づいて、前記電動発電機が発生すべき電動機トルクを算出し、該電動機トルクが発生するように前記電動発電機を制御する制御手段と、を備えていることを特徴としている。   The present invention was devised to achieve the above-described object, and a control device for a parallel hybrid electric vehicle according to the present invention includes an engine mounted on a vehicle, a motor generator mounted on the vehicle, and A manual clutch interposed between the output shaft of the engine and the rotating shaft of the motor generator, and a rotating shaft of the motor generator interposed between the motor generator and the driving wheel. A manual transmission that is coupled to the input shaft to transmit the driving force of the engine and / or the motor generator to the drive wheels, and when the motor generator operates as a motor, electric power is supplied to the motor generator. And a battery that is charged with the electric power generated by the motor generator when the motor generator operates as a generator. Detected by the clutch state detecting means for detecting the operation state, the accelerator state detecting means for detecting the operation state of the accelerator of the vehicle, the charging rate detecting means for detecting the charging rate of the battery, and the clutch state detecting means The motor generator should be generated based on the operation state of the clutch, the operation state of the accelerator detected by the accelerator state detection means, and the charge rate of the battery detected by the charge rate detection means. And a control means for calculating the motor torque and controlling the motor generator so that the motor torque is generated.

前記制御手段は、前記クラッチの操作状態に基づいてクラッチ対応トルク係数を設定し、前記アクセルペダルの操作状態に基づいてアクセル対応トルク係数を設定し、前記バッテリの充電率に基づいて充電率対応トルク係数を設定し、前記電動発電機が発生しうる最大トルクに対して、前記クラッチ対応トルク係数,前記アクセル対応トルク係数,及び前記充電率対応トルク係数を何れも乗算することにより、前記電動機トルクを算出することが好ましい。   The control means sets a clutch-corresponding torque coefficient based on the operation state of the clutch, sets an accelerator-corresponding torque coefficient based on the operation state of the accelerator pedal, and determines a charge rate-corresponding torque based on the charging rate of the battery. By setting a coefficient and multiplying the maximum torque that can be generated by the motor generator by the torque coefficient corresponding to the clutch, the torque coefficient corresponding to the accelerator, and the torque coefficient corresponding to the charging rate, It is preferable to calculate.

この場合、前記アクセル対応トルク係数は、前記アクセルが非操作状態であっても0にならないように設定されていることが好ましい。
また、前記制御手段は、前記アクセルペダルの踏み込み状態に基づいて車両要求トルクを算出し、前記電動機トルクでは前記車両要求トルクが不足する場合には、該不足する分のエンジントルクが発生するように前記エンジンを制御することが好ましい。
In this case, it is preferable that the accelerator-corresponding torque coefficient is set so as not to become 0 even when the accelerator is in a non-operating state.
Further, the control means calculates a vehicle request torque based on a depression state of the accelerator pedal, and when the vehicle request torque is insufficient with the electric motor torque, an engine torque corresponding to the shortage is generated. It is preferable to control the engine.

本発明にかかるパラレル式ハイブリッド電気自動車によれば、マニュアル式のクラッチが接続されると、エンジンと電動発電機との双方の出力トルクがマニュアル式変速機を介して変速され駆動輪に伝達される。このため、エンジン及び電動発電機の両出力トルクを利用して大きな車両駆動力を確保することができる。
一方、マニュアル式のクラッチが解放されると、エンジンと電動発電機との間の動力伝達は遮断され、電動発電機のみがマニュアル式変速機を介して変速され駆動輪と駆動連結される。したがって、例えば発進時に、クラッチを解放して電動発電機のみの出力トルクを利用してエンジンを作動させないで静かに且つ排ガスを放出しないで発進することが可能になる。また、例えば制動時に、クラッチを解放してエンジンブレーキを作動させないで電動発電機を発電機とした発電負荷により大きな回生制動力を発揮させて最大限エネルギ回収しながら制動することが可能になる。
According to the parallel hybrid electric vehicle of the present invention, when the manual clutch is connected, the output torques of both the engine and the motor generator are shifted through the manual transmission and transmitted to the drive wheels. . For this reason, a large vehicle driving force can be secured by using both output torques of the engine and the motor generator.
On the other hand, when the manual clutch is released, power transmission between the engine and the motor generator is cut off, and only the motor generator is shifted through the manual transmission and is connected to the drive wheels. Therefore, for example, when starting, it is possible to start quietly and without releasing exhaust gas without releasing the clutch and using the output torque of only the motor generator to operate the engine. Further, for example, during braking, it is possible to perform braking while recovering the maximum amount of energy by exerting a large regenerative braking force by the power generation load using the motor generator as a generator without releasing the clutch and operating the engine brake.

そして、本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段が、クラッチの操作状態と、アクセルの操作状態と、バッテリの充電率とに基づいて、電動発電機が発生すべき電動機トルクを算出し、この電動機トルクが発生するように電動発電機を制御するので、効率良く且つフィーリング良く、電動発電機を電動機として作動させることが可能になる。   And according to the control apparatus for a parallel hybrid electric vehicle of the present invention, the control means is an electric motor that the motor generator should generate based on the operation state of the clutch, the operation state of the accelerator, and the charging rate of the battery. Since the torque is calculated and the motor generator is controlled so that the motor torque is generated, the motor generator can be operated as an electric motor with high efficiency and good feeling.

つまり、通常のエンジンのみを備えた車両では、エンジンから駆動輪の側に出力される駆動トルクは、クラッチが操作される(解放操作)とその操作状態に応じて変化する。これに対して、本ハイブリッド電気自動車は、電動発電機の回転軸がマニュアル式変速機の入力軸に結合されているので、電動発電機の駆動トルクが発生していると、クラッチを操作しても、マニュアル式変速機がニュートラル状態でない限りは、電動機トルクがそのままマニュアル式変速機を介して駆動輪の側に出力されてしまい、違和感を与える。   That is, in a vehicle having only a normal engine, the drive torque output from the engine to the drive wheel side changes according to the operation state when the clutch is operated (release operation). In contrast, in this hybrid electric vehicle, since the rotating shaft of the motor generator is coupled to the input shaft of the manual transmission, if the driving torque of the motor generator is generated, the clutch is operated. However, unless the manual transmission is in the neutral state, the motor torque is directly output to the drive wheels via the manual transmission, giving a sense of incongruity.

この点、クラッチ操作状態に応じて、例えばクラッチが切り離し側に操作されるほど電動機トルクが小さくなるように設定することにより、駆動輪の側に出力されるトルクを通常のエンジンのみを備えた車両と同様に変化させることができ、通常のエンジンのみを備えた車両と同様なトルクフィーリングとなる。同時に、不要な電動機トルクを抑えることにもなる。   In this respect, for example, by setting the motor torque to be smaller as the clutch is operated to the disengagement side depending on the clutch operation state, the torque output to the drive wheel side is provided with only a normal engine. The torque feeling is similar to that of a vehicle equipped with only a normal engine. At the same time, unnecessary motor torque is also suppressed.

また、アクセルの操作状態に応じて、例えばアクセルがトルク要求側に操作されるほど電動機トルクが大きくなるように設定することにより、電動機トルクを適切な大きさに設定することができ、効率良く且つフィーリング良く、電動発電機を電動機として作動させることが可能になる。
さらに、バッテリの充電率に応じて、例えばバッテリの充電率が小さくなるほど、電動機トルクが小さくなるように設定することにより、バッテリの充電率の過剰な低下を抑えて、バッテリの保護を図りながら電動機トルクを利用することが可能になる。
Also, according to the operating state of the accelerator, for example, by setting the motor torque to be larger as the accelerator is operated to the torque request side, the motor torque can be set to an appropriate magnitude, and The motor generator can be operated as an electric motor with good feeling.
Further, according to the charging rate of the battery, for example, by setting the motor torque to be smaller as the charging rate of the battery becomes smaller, the motor is protected while suppressing the excessive decrease in the charging rate of the battery and protecting the battery. Torque can be used.

また、クラッチの操作状態に基づくクラッチ対応トルク係数、アクセルペダルの操作状態に基づくアクセル対応トルク係数、バッテリの充電率に基づく充電率対応トルク係数をそれぞれ設定し、電動発電機が発生しうる最大トルクに対して各係数を何れも乗算することにより電動機トルクを算出すれば、シンプルなロジックで容易に且つ適切に電動機トルクを算出することができる。   Also, the maximum torque that can be generated by the motor generator is set by setting the clutch compatible torque coefficient based on the clutch operating state, the accelerator corresponding torque coefficient based on the accelerator pedal operating state, and the charging rate corresponding torque coefficient based on the battery charging rate. If the motor torque is calculated by multiplying each of the coefficients, the motor torque can be calculated easily and appropriately with simple logic.

アクセル対応トルク係数は、アクセルが非操作状態であっても0にならないように設定することにより、アクセル操作なしにクラッチ操作のみで微速走行を行なうことができ、例えば渋滞の微速走行を容易に行なうことができ、発進時の微動操作性も向上する。
さらに、アクセルペダルの踏み込み状態に基づいて車両要求トルクを算出し、電動機トルクでは車両要求トルクが不足する場合には、不足する分だけエンジントルクが発生するようにエンジンを制御することにより、ドライバのトルク要求に応じた車両の駆動トルクを発生させることができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。
By setting the accelerator-corresponding torque coefficient so that it does not become zero even when the accelerator is not operated, it is possible to travel at a low speed only by operating the clutch without operating the accelerator. It is possible to improve the fine movement operability when starting.
Further, the vehicle required torque is calculated based on the depression state of the accelerator pedal, and when the vehicle required torque is insufficient with the motor torque, the engine is controlled so that the engine torque is generated by the shortage. The driving torque of the vehicle according to the torque request can be generated, and the drivability of the vehicle can be improved.

本発明の一実施形態の係るパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置をパワートレインと共に示す模式的な構成図である。It is a typical block diagram which shows the control apparatus of the parallel hybrid electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention with a power train. 本発明の一実施形態の係るパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置の機能構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the functional structure of the control apparatus of the parallel hybrid electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の係るクラッチストロークを説明する図である。It is a figure explaining the clutch stroke which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の第1のパラレル式ハイブリッド電気自動車のパワートレインの模式的な構成図である。It is a typical block diagram of the power train of the 1st conventional parallel hybrid electric vehicle. 従来の第2のパラレル式ハイブリッド電気自動車のパワートレインの模式的な構成図である。It is a typical block diagram of the power train of the 2nd conventional parallel hybrid electric vehicle.

以下、図面により、本発明の一実施形態に係るパラレル式ハイブリッド自動車の制御装置について説明する。
〔車両のパワートレインの構成〕
図1は本実施形態に係るパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置をパワートレインと共に示す模式的な構成図である。図1に示すように、本ハイブリッド自動車は、エンジン(原動機)11の出力軸(回転軸)11aにクラッチ13を介して電動発電機(以下、単に「電動機」とも言う)12の回転軸12aが装備され、電動機12の回転軸12aに変速機14の入力軸14aが直結されたパラレル式ハイブリッド自動車として構成されている。また、クラッチ13にはマニュアル式クラッチが、変速機14にはマニュアル式変速機が、それぞれ用いられている。また、変速機14の出力軸14bはプロペラシャフト15,ディファレンシャル16,及びドライブシャフト17を介して左右の駆動輪18に接続されている。
Hereinafter, a control apparatus for a parallel hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Vehicle powertrain configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a control apparatus for a parallel hybrid electric vehicle according to the present embodiment together with a power train. As shown in FIG. 1, in this hybrid vehicle, a rotary shaft 12a of a motor generator (hereinafter also simply referred to as “motor”) 12 is connected to an output shaft (rotary shaft) 11a of an engine (prime mover) 11 via a clutch 13. It is equipped as a parallel hybrid vehicle in which the input shaft 14a of the transmission 14 is directly connected to the rotating shaft 12a of the electric motor 12. In addition, a manual clutch is used for the clutch 13 and a manual transmission is used for the transmission 14. The output shaft 14 b of the transmission 14 is connected to the left and right drive wheels 18 via a propeller shaft 15, a differential 16 and a drive shaft 17.

したがって、クラッチ13が接続されているときには、エンジン11の出力軸11aと電動機12の回転軸12aの双方が駆動輪18と機械的に接続され、クラッチ13が切断されているときには電動機12の回転軸12aのみが駆動輪18と機械的に接続された状態となる。
電動機12は、バッテリ19に蓄えられた直流電力がインバータ20によって交流電力に変換されて供給されることにより電動機(モータ)として作動し、その駆動力が変速機14によって適切な速度に変速された後に駆動輪18に伝達される。また、車両減速時には、電動機12が発電機として作動し、駆動輪18の回転による運動エネルギが変速機14を介し電動機12に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ20によって直流電力に変換された後、バッテリ19に充電され、駆動輪18の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
Therefore, when the clutch 13 is connected, both the output shaft 11a of the engine 11 and the rotating shaft 12a of the electric motor 12 are mechanically connected to the drive wheels 18, and when the clutch 13 is disconnected, the rotating shaft of the electric motor 12 is connected. Only 12 a is mechanically connected to the drive wheel 18.
The electric motor 12 operates as an electric motor (motor) when the DC power stored in the battery 19 is converted into AC power by the inverter 20 and supplied, and the driving force is shifted to an appropriate speed by the transmission 14. It is transmitted to the drive wheel 18 later. When the vehicle decelerates, the electric motor 12 operates as a generator, and kinetic energy generated by the rotation of the drive wheels 18 is transmitted to the electric motor 12 via the transmission 14 and converted into AC power, thereby generating regenerative braking force. The AC power is converted into DC power by the inverter 20 and then charged to the battery 19, and the kinetic energy generated by the rotation of the drive wheels 18 is recovered as electric energy.

一方、エンジン11の駆動力は、クラッチ13が接続されているときに電動機12の回転軸12aを経由して変速機14に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪18に伝達されるようになっている。従って、エンジン11の駆動力が駆動輪18に伝達されているときに電動機12がモータとして作動する場合には、エンジン11の駆動力と電動機13の駆動力とがそれぞれ駆動輪18に伝達される。即ち、車両の駆動のために駆動輪18に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン11から供給されると共に、残部が電動機12から供給される。   On the other hand, the driving force of the engine 11 is transmitted to the transmission 14 via the rotating shaft 12a of the electric motor 12 when the clutch 13 is connected, and is transmitted to the drive wheels 18 after being shifted to an appropriate speed. It is like that. Accordingly, when the electric motor 12 operates as a motor when the driving force of the engine 11 is transmitted to the driving wheels 18, the driving force of the engine 11 and the driving force of the electric motor 13 are transmitted to the driving wheels 18, respectively. . That is, a part of the driving torque to be transmitted to the driving wheels 18 for driving the vehicle is supplied from the engine 11 and the remaining part is supplied from the electric motor 12.

また、バッテリ19の充電率(以下SOCという)が低下してバッテリ19を充電する必要があるときには、電動機12が発電機として作動すると共に、エンジン11の駆動力の一部を用いて電動機12を駆動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ20によって直流電力に変換した後にバッテリ19に充電する。   When the charging rate (hereinafter referred to as SOC) of the battery 19 is reduced and the battery 19 needs to be charged, the electric motor 12 operates as a generator, and the electric motor 12 is operated using a part of the driving force of the engine 11. Electricity is generated by driving, and the generated AC power is converted into DC power by the inverter 20 and then the battery 19 is charged.

〔パワートレインにかかる制御系統の構成〕
エンジン11を制御するためにエンジンECU21が、インバータ20を制御するためにインバータECU22が、バッテリ1を制御するためにバッテリECU23がそれぞれ設けられ、これらのエンジンECU21,インバータECU22,及びバッテリECU23を通じて車両を統合制御するために、車両ECU24が設けられている。なお、各ECU21〜24は、メモリ(ROM,RAM)及びCPU等で構成されるコンピュータである。
[Configuration of control system for powertrain]
An engine ECU 21 is provided for controlling the engine 11, an inverter ECU 22 is provided for controlling the inverter 20, and a battery ECU 23 is provided for controlling the battery 1, and the vehicle is passed through these engine ECU 21, inverter ECU 22, and battery ECU 23. A vehicle ECU 24 is provided for integrated control. Each of the ECUs 21 to 24 is a computer including a memory (ROM, RAM), a CPU, and the like.

車両ECU(制御手段)24は、車両やエンジン11の運転状態、及びエンジンECU21、インバータECU22並びにバッテリECU23からの情報などに応じて、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン11や電動機12を適切に運転するための統合制御を行なう。
この際、車両ECU24は、エンジン11が発生すべきトルク(エンジントルク)及び電動機12が発生すべきトルク(電動機トルク)を設定する。なお、電動機12が発生すべきトルクは、電動機12をモータ作動させる場合には正の値となり、発電機作動させる場合には負の値となる。
The vehicle ECU (control means) 24 performs various operations such as the control state, start of the vehicle, acceleration, and deceleration in accordance with the operation state of the vehicle and the engine 11 and information from the engine ECU 21, the inverter ECU 22, and the battery ECU 23. Integrated control for appropriately operating the engine 11 and the electric motor 12 according to the state is performed.
At this time, the vehicle ECU 24 sets a torque to be generated by the engine 11 (engine torque) and a torque to be generated by the electric motor 12 (electric motor torque). The torque to be generated by the electric motor 12 is a positive value when the motor 12 is operated by a motor, and is a negative value when the electric generator 12 is operated.

エンジンECU21は、エンジン11の始動・停止制御やアイドル制御、或いは排ガス浄化装置(図示せず)の再生制御など、エンジン11自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ECU24によって設定されたエンジン11に必要とされるトルク(エンジントルク)をエンジン11が発生するよう、エンジン11の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。   The engine ECU 21 performs various kinds of control necessary for the operation of the engine 11 itself, such as start / stop control of the engine 11, idle control, or regeneration control of an exhaust gas purification device (not shown), and the engine set by the vehicle ECU 24. The fuel injection amount and injection timing of the engine 11 are controlled so that the engine 11 generates the torque required for the engine 11 (engine torque).

インバータECU22は、車両ECU24によって設定された電動機12が発生すべきトルク(電動機トルク)に基づきインバータ20を制御することにより、電動機12をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
バッテリECU(バッテリ充電率検出手段)23は、バッテリ19の温度や、バッテリ19の電圧、インバータ20とバッテリ19との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ19のSOCを求め、求めたSOCを検出結果と共に車両ECU24に送出する。
The inverter ECU 22 controls the operation of the motor 12 by operating the motor 12 or the generator by controlling the inverter 20 based on the torque (motor torque) that should be generated by the motor 12 set by the vehicle ECU 24.
The battery ECU (battery charge rate detection means) 23 detects the temperature of the battery 19, the voltage of the battery 19, the current flowing between the inverter 20 and the battery 19, and the SOC of the battery 19 is determined from these detection results. The obtained SOC is sent to the vehicle ECU 24 together with the detection result.

また、アクセルの操作状態、即ち、アクセルペダル31の踏み込み量(アクセル開度)APを検出するアクセルペダルポジションセンサ(アクセル状態検出手段、以下、「APS」とも言う)31aと、クラッチの操作状態、即ち、クラッチペダル32の踏み込み量(クラッチストローク)CSを検出するクラッチストロークセンサ(クラッチ状態検出手段)32aとが、更に備えられており、APS31a及びクラッチストロークセンサ32aから各検出情報と、バッテリ充電率検出手段としてのバッテリECU23からのSOC情報とが、車両ECU24に送られるようになっている。   Further, an accelerator operating state, that is, an accelerator pedal position sensor (accelerator state detecting means, hereinafter also referred to as “APS”) 31a for detecting an accelerator pedal 31 depression amount (accelerator opening) AP, and a clutch operating state, That is, a clutch stroke sensor (clutch state detection means) 32a for detecting the depression amount (clutch stroke) CS of the clutch pedal 32 is further provided, and each detection information from the APS 31a and the clutch stroke sensor 32a and the battery charging rate are provided. The SOC information from the battery ECU 23 as detection means is sent to the vehicle ECU 24.

車両ECU24では、車両の駆動時には、図1,2に示すように、アクセル開度APと、クラッチストロークCSと、充電率SOCとに基づいて、電動機トルクTm及びエンジントルクTeを算出し、算出した各トルクをエンジンECU21及びインバータECU22に出力する。
ここで、車両ECU24による電動機トルクTm及びエンジントルクTeの算出について説明する。車両ECU24は、アクセル開度APに基づいて、アクセル開度APの増大に対応して(例えば比例するように)車両に必要なトルク(車両要求トルク)Taを算出する機能要素(車両要求トルク算出部)24aを備えている。
When the vehicle is driven, the vehicle ECU 24 calculates the motor torque Tm and the engine torque Te based on the accelerator opening AP, the clutch stroke CS, and the charging rate SOC, as shown in FIGS. Each torque is output to the engine ECU 21 and the inverter ECU 22.
Here, calculation of the motor torque Tm and the engine torque Te by the vehicle ECU 24 will be described. Based on the accelerator opening AP, the vehicle ECU 24 calculates a torque (vehicle required torque) Ta required for the vehicle corresponding to an increase in the accelerator opening AP (for example, proportional to the vehicle) (vehicle required torque calculation). Part) 24a.

また、車両ECU24では、電動機12が発生しうる最大トルクTmMAXと、クラッチストロークCSと、アクセル開度APと、充電率SOCとに基づいて、電動機トルクTmを算出する。つまり、車両ECU24は、クラッチストロークCSの増大に応じて(即ち、クラッチペダルが踏み込まれ、クラッチが切り離し側への操作量が増大するのに応じて)減少するクラッチ対応トルク係数CCSを算出する機能要素(クラッチ対応トルク係数算出部)24bと、アクセル開度APに基づいてアクセル開度APの増大に応じて増大するアクセル対応トルク係数CAPを算出する機能要素(アクセル対応トルク係数算出部)24cと、充電率SOCの減少に応じて減少する充電率対応トルク係数CSOCを算出する機能要素(充電率対応トルク係数算出部)24dと、を備えている。 Further, the vehicle ECU 24 calculates the motor torque Tm based on the maximum torque Tm MAX that can be generated by the electric motor 12, the clutch stroke CS, the accelerator pedal opening AP, and the charging rate SOC. That is, the vehicle ECU 24 calculates the clutch-corresponding torque coefficient C CS that decreases as the clutch stroke CS increases (that is, as the clutch pedal is depressed and the operation amount toward the disengagement side of the clutch increases). functional elements and (clutch corresponding torque coefficient calculating unit) 24b, functional element for calculating the accelerator response torque coefficient C AP that increases with an increase in the accelerator opening AP based on the accelerator opening degree AP (accelerator-based torque coefficient calculation unit) 24c, and a functional element (a charge rate corresponding torque coefficient calculating unit) 24d that calculates a charge rate corresponding torque coefficient C SOC that decreases as the charge rate SOC decreases.

なお、クラッチ対応トルク係数CCSについては、クラッチストロークCSが0%(最大踏み込み量)のときに「1」とされ、クラッチストロークCSが大きくなる(即ち、クラッチペダル32が踏み込まれ、クラッチの係合が弱まっていく)にしたがって減少し、クラッチストロークCSが100%(最大踏み込み量)のときに「0」となるように設定されている。 Note that the clutch-corresponding torque coefficient C CS is “1” when the clutch stroke CS is 0% (maximum depression amount), and the clutch stroke CS becomes large (that is, the clutch pedal 32 is depressed, and the clutch engagement). It is set to be “0” when the clutch stroke CS is 100% (maximum depression amount).

ただし、クラッチストロークCSが0%の付近及び100%の付近には「遊び」が設けられており、実際には、クラッチペダル32が僅かだけ踏み込まれた場合には、クラッチ13は完全係合状態を保持し、クラッチペダル32が最大まで踏み込まれる前にクラッチ13は係合を完全に解除された状態になる。そこで、クラッチストロークセンサ32aもこれと対応するように、クラッチペダル32が僅かだけ踏み込まれてもクラッチ13は完全係合状態を保持する領域は、クラッチストロークCSとして0%を出力し、クラッチペダル32の最大ストロークよりも所定量だけ手前からクラッチストロークCSとして100%を出力する。なお、クラッチストロークCSについては更に後述する。   However, “play” is provided in the vicinity of 0% and 100% of the clutch stroke CS, and in actuality, when the clutch pedal 32 is slightly depressed, the clutch 13 is in a fully engaged state. The clutch 13 is completely disengaged before the clutch pedal 32 is fully depressed. Therefore, the clutch stroke sensor 32a corresponds to this, and even if the clutch pedal 32 is slightly depressed, the region where the clutch 13 is kept in the fully engaged state outputs 0% as the clutch stroke CS. 100% is output as the clutch stroke CS from the front by a predetermined amount from the maximum stroke. The clutch stroke CS will be further described later.

また、アクセル対応トルク係数CAPについては、アクセルペダル31が踏み込まれなければ「0」、アクセルペダル31が踏み込まれていくに従って増加し、アクセルペダル31が最大踏み込み量の近傍まで踏み込まれると「1」とされる。この場合も、アクセル開度の最小領域(開度0%)及び最大領域(開度100%)には「遊び」が設けられ、アクセルペダル31が僅かに踏み込まれただけではアクセル対応トルク係数CAPは「0」、アクセルペダル31が最大踏み込み量に達する僅かに手前で「1」とされる。 Also, the accelerator corresponds torque coefficient C AP, increases as if the accelerator pedal 31 is depressed "0", the accelerator pedal 31 is gradually depressed, the accelerator pedal 31 is depressed to the vicinity of the maximum depression amount "1 " Also in this case, “play” is provided in the minimum area (opening degree 0%) and the maximum area (opening degree 100%) of the accelerator opening degree, and the accelerator-corresponding torque coefficient C is obtained only when the accelerator pedal 31 is depressed slightly. AP is set to “0”, and is set to “1” slightly before the accelerator pedal 31 reaches the maximum depression amount.

なお、アクセル操作に対応したトルク補正は、アクセル操作が少ないほど電動機トルクを制限すると見ることができるので、このような観点からは、アクセル対応トルク係数CAPに対応する係数(1−CAP)をトルク制限係数と呼ぶこともできる。
充電率対応トルク係数CSOCについては、バッテリ16が満充電のSOCを100%とすると、バッテリのSOCが例えば30%以下の領域では、バッテリ19が過放電状態であるため、バッテリ19の放電不可の領域として、充電率対応トルク係数CSOCを「0」とする。また、バッテリ19のSOCが例えば70%以上の領域では、バッテリ19が過充電状態となる可能性があるため、バッテリ19を放電すべき領域として、充電率対応トルク係数CSOCを「1」とする。SOCが30%から70%の間にある場合、SOCが大きくなるほど充電率対応トルク係数CSOCを大きくする。
In addition, since it can be seen that the torque correction corresponding to the accelerator operation limits the motor torque as the accelerator operation is smaller, from this point of view, the coefficient (1-C AP ) corresponding to the accelerator-corresponding torque coefficient C AP. Can also be referred to as a torque limiting coefficient.
Regarding the charge rate corresponding torque coefficient C SOC , assuming that the SOC of the battery 16 is 100%, the battery 19 is in an overdischarged state when the SOC of the battery is, for example, 30% or less. In this region, the charge rate corresponding torque coefficient C SOC is set to “0”. Further, when the SOC of the battery 19 is, for example, 70% or more, the battery 19 may be in an overcharged state. Therefore, the charge rate corresponding torque coefficient C SOC is set to “1” as the region where the battery 19 should be discharged. To do. When the SOC is between 30% and 70%, the charging rate corresponding torque coefficient C SOC is increased as the SOC increases.

そして、車両ECU24は、下式(1)に示すように、電動機12が発生しうる最大トルクTmMAXに、これらの各係数CCS,CAP,CSOCを乗算して、電動機トルク算出値TmCを算出する機能要素(電動機トルク算出部)24eを更に備えている。なお、電動機12が発生しうる最大トルクTmMAXは電動機12の使用により既知の値である。
TmC=TmMAX×CCS×CAP×CSOC ・・・(1)
さらに、車両ECU24は、電動機トルクTm及びエンジントルクTeを設定する機能(トルク設定部)24fを備え、トルク設定部24fでは、電動機トルク算出値TmCを車両要求トルクTaと比較して、電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを上回る場合には、電動機トルクTmを車両要求トルクTaに制限し(Tm=Ta)、電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを上回らない場合には、電動機算出値トルクTmCを電動機トルクTmに設定する(Tm=TmC)。
Then, as shown in the following equation (1), the vehicle ECU 24 multiplies the maximum torque Tm MAX that can be generated by the electric motor 12 by these coefficients C CS , C AP , and C SOC to calculate the electric motor torque calculation value Tm. A functional element (motor torque calculation unit) 24e for calculating C is further provided. The maximum torque Tm MAX that can be generated by the electric motor 12 is a known value due to the use of the electric motor 12.
Tm C = Tm MAX × C CS × C AP × C SOC (1)
Further, the vehicle ECU 24 includes a function (torque setting unit) 24f for setting the motor torque Tm and the engine torque Te. The torque setting unit 24f compares the motor torque calculation value Tm C with the vehicle required torque Ta to determine the motor torque. When the calculated value Tm C exceeds the vehicle required torque Ta, the motor torque Tm is limited to the vehicle required torque Ta (Tm = Ta), and when the motor torque calculated value Tm C does not exceed the vehicle required torque Ta, The motor calculated value torque Tm C is set to the motor torque Tm (Tm = Tm C ).

また、トルク設定部24fでは、電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを上回らない場合には、車両要求トルクTaからこのとき設定される電動機トルクTm(=TmC)を減算した値をエンジントルクTe(=Ta−Tm)とする。
なお、バッテリ19のSOCが十分にある(例えば70%以上)ことを前提条件に、アクセル開度APが予め設定された所定開度AP以下である場合に要求される車両要求トルクTaについては、通常、電動機トルク算出値TmCがこの車両要求トルクTaを満たすものとする。
Further, when the motor torque calculation value Tm C does not exceed the vehicle request torque Ta, the torque setting unit 24f subtracts the motor torque Tm (= Tm C ) set at this time from the vehicle request torque Ta. The torque Te (= Ta−Tm).
Incidentally, SOC of the battery 19 is sufficient (e.g. 70% or more) to the precondition, the vehicle required torque Ta required when the accelerator pedal opening AP is the predetermined opening AP 0 or less that is set in advance Normally, it is assumed that the motor torque calculation value Tm C satisfies the vehicle required torque Ta.

このように、車両ECU24によって設定された電動機トルクTmはインバータECU22に出力され、設定された電動機トルクTmが発生するようにインバータECU22が電動機12を制御する。また、車両ECU24によって設定されたエンジントルクTeはエンジンECU21に出力され、設定されたエンジントルクTeが発生するようにエンジンECU21がエンジン11を制御する。   Thus, the electric motor torque Tm set by the vehicle ECU 24 is output to the inverter ECU 22, and the inverter ECU 22 controls the electric motor 12 so that the set electric motor torque Tm is generated. The engine torque Te set by the vehicle ECU 24 is output to the engine ECU 21, and the engine ECU 21 controls the engine 11 so that the set engine torque Te is generated.

ところで、本実施形態では、クラッチペダル32の最大踏み込み領域付近に、従来の「遊び」に更なる「遊び」が設けられている。つまり、クラッチペダルは踏み込み量(即ち、クラッチストロークCS)が0の完全結合した状態(完全係合状態)から踏み込んでいくと(即ち、クラッチストロークCSを与えていくと)、完全結合から滑りを伴って係合する半クラッチ状態(半係合状態)になり、更に、クラッチストロークCSが大きくなるほど、半クラッチ状態のすべりが大きくなって、やがて結合が完全に解除された状態(係合解除状態、又は、クラッチ断状態)になる。   By the way, in this embodiment, further “play” is provided in the vicinity of the maximum depression region of the clutch pedal 32 in addition to the conventional “play”. In other words, when the clutch pedal is depressed from the fully engaged state (ie, the fully engaged state) where the depression amount (ie, clutch stroke CS) is 0 (ie, when the clutch stroke CS is applied), the clutch pedal slips from the completely engaged state. A half-clutch state (half-engaged state) is engaged, and as the clutch stroke CS is further increased, the slip in the half-clutch state increases, and eventually the coupling is completely released (disengaged state). Or clutch disengaged state).

通常、このように係合解除状態まで踏み込んでも更にある程度クラッチペダルを踏み込めるように「遊び」が設けられ、クラッチの経時的な変化に対してもクラッチ断の状態を確実に実現できるように設定されているが、本実施形態では、図3に示すように、この「遊び」の領域を通常よりも拡大しており、この「遊び」の領域をドライバが使用して特定の運転操作ができるようになっている。   Normally, “play” is provided so that the clutch pedal can be depressed to some extent even if it is depressed to the disengaged state in this way, and it is set so that the clutch disengaged state can be surely realized even with changes over time of the clutch However, in this embodiment, as shown in FIG. 3, this “play” area is enlarged than usual, and the driver can use this “play” area to perform a specific driving operation. It is like that.

つまり、クラッチストロークセンサ32aは、この追加した「遊び」の領域では、実際には、クラッチ13は係合解除状態にあるもののクラッチストローク100%よりも少ないものとして、この追加した「遊び」の領域から従来から設けられている「遊び分」の領域に達したところで、クラッチストローク100%を出力するように設定されている。したがって、この追加した「遊び」の領域では、クラッチストロークが100%未満になって、クラッチ対応トルク係数CCSが0よりも大の値として発生する。 That is, the clutch stroke sensor 32a assumes that the added "play" area is actually less than 100% of the clutch stroke although the clutch 13 is in the disengaged state. When the “play amount” area provided conventionally is reached, the clutch stroke is set to output 100%. Therefore, in the added “play” region, the clutch stroke becomes less than 100%, and the clutch-corresponding torque coefficient CCS is generated as a value larger than zero.

なお、この追加した「遊び」の領域に対応したクラッチストロークは例えば70〜100%とする。そして、このクラッチストロークがこの追加した「遊び」の領域に対応した値(70〜100%)にある時には、車両ECU24は、エンジン11を停止若しくはアイドリング運転とするように、エンジンECU21に制御信号を出力する。この場合、例えば、SOCが十分にあること(SOCが70%以上)を前提条件に、アクセル開度APが予め設定された所定開度AP以下で且つアクセル開度増加量(単位時間当たりの増加量)ΔAPが予め設定された所定増加量ΔAP以下の場合には、エンジン11を停止し、そうでなければ、エンジン11をアイドリング運転とすることが考えられる。この場合の所定開度APは、前述の所定開度APと同一若しくは前述の所定開度APよりも小さな値とする。 The clutch stroke corresponding to the added “play” area is, for example, 70 to 100%. When the clutch stroke is at a value (70 to 100%) corresponding to the added “play” region, the vehicle ECU 24 sends a control signal to the engine ECU 21 so that the engine 11 is stopped or idling. Output. In this case, for example, that the SOC is sufficient to (SOC 70% or higher) Prerequisites and accelerator opening increment in accelerator opening AP is less than a predetermined opening degree AP 1 that is set in advance (per unit time If the increase amount ΔAP is equal to or less than the predetermined increase amount ΔAP 0 set in advance, the engine 11 may be stopped, and if not, the engine 11 may be idling. The predetermined opening degree AP 1 of the case, the predetermined opening AP 0 and equal to or smaller than the predetermined opening AP 0 of the aforementioned above.

なお、車両ECU24では、車両の制動時には、ブレーキ操作(例えば、ブレーキペダルの踏み込み操作やブレーキ液圧等)を検出する図示しないブレーキセンサからの情報に基づいて制動操作中であることを検知し、制動操作中には、インバータECU22を通じて、電動機12を発電機作動させて、ブレーキ操作量(例えば、ブレーキペダルの踏み込み量)を検出する図示しないブレーキ操作量センサからの情報に基づいて、ブレーキ操作量に応じた回生制動力を発生させる。この際、回生制動で得られる発電電力によりバッテリ19を充電する。   The vehicle ECU 24 detects that a braking operation is being performed based on information from a brake sensor (not shown) that detects a brake operation (for example, a depression operation of a brake pedal, a brake fluid pressure, etc.) during braking of the vehicle. During the braking operation, the brake operation amount is determined based on information from a brake operation amount sensor (not shown) that detects the brake operation amount (for example, the depression amount of the brake pedal) by operating the electric motor 12 through the inverter ECU 22. Regenerative braking force is generated according to At this time, the battery 19 is charged with generated power obtained by regenerative braking.

また、この車両の制動時に、ブレーキ操作と共に、クラッチ13の操作をすると、クラッチ13に滑りが発生するとその滑り分だけエンジンブレーキは利かなくなり、クラッチ13の係合が完全に解除されると、エンジンブレーキは全く利かなくなる。車両ECU24では、このように、ブレーキ操作中にクラッチ13の操作がされると、そのクラッチストロークCSに応じて生じるエンジンブレーキの減少分だけ、回生制動力を増大させるようにインバータECU22を通じて、電動機12の発電機作動の状態を制御する。クラッチストロークCSが、図3に示すような「遊び」の領域(従来の「遊び」の領域及び追加した「遊び」の領域)に調整されれば、クラッチ13の完全係合時に加えられるエンジンブレーキ分が全て回生制動力に置き換えられるので、より効率よく回生制動が行なわれることになる。   Further, when the clutch 13 is operated together with the brake operation during braking of the vehicle, when the clutch 13 slips, the engine brake is not used by the amount of the slip, and when the clutch 13 is completely disengaged, The engine brake will not work at all. In this way, in the vehicle ECU 24, when the clutch 13 is operated during the brake operation, the electric motor 12 passes through the inverter ECU 22 so as to increase the regenerative braking force by the reduction amount of the engine brake generated according to the clutch stroke CS. Control the state of generator operation. If the clutch stroke CS is adjusted to the “play” region (the conventional “play” region and the added “play” region) as shown in FIG. 3, the engine brake applied when the clutch 13 is fully engaged. Since all the minutes are replaced by the regenerative braking force, the regenerative braking is performed more efficiently.

また、車両ECU24では、SOCが十分な領域(SOCが70%以上)よりも低下すると、所定の条件、例えば、車両要求トルクTaが予め設定された所定値以下で、エンジントルクTeのみでも車両要求トルクTaに対して十分な余裕がある場合において、インバータECU22を通じて、電動機12を発電機作動させて、エンジントルクTeの一部で電動機12を回転駆動して発電を実施する。これにより得られる発電電力によりバッテリ19を充電し、SOCを回復させる。   Further, in the vehicle ECU 24, when the SOC is lower than a sufficient range (SOC is 70% or more), the vehicle request is made even when the predetermined condition, for example, the vehicle request torque Ta is not more than a predetermined value set in advance and only the engine torque Te is used. When there is a sufficient margin with respect to the torque Ta, the motor 12 is operated as a generator through the inverter ECU 22, and the motor 12 is rotationally driven with a part of the engine torque Te to generate power. The battery 19 is charged with the generated power thus obtained, and the SOC is recovered.

〔作用〕
本発明の一実施形態に係るパラレル式ハイブリッド自動車の制御装置は、このように構成されるので、車両ECU24をはじめとしたECU21〜24の制御を通じて、パラレル式ハイブリッド自動車を以下のように運転することができる。
<発進時>
本ハイブリッド自動車は、クラッチ13及び、変速機14が何れもマニュアル式なので、発進時には、クラッチペダル32を踏み込んでクラッチ13を係合解除状態として、変速機14を発進段に入れて、アクセルペダル31を踏み込みながら、クラッチペダル32の踏み込みを徐々に解除していく。このクラッチペダル32の踏み込みを解除していく際に、上記の追加した「遊び」の領域を利用することにより、クラッチ13は実際には係合解除状態であって、エンジン11は電動機12及び変速機14と切り離されているが、クラッチ対応トルク係数CCSが0よりも大の値として電動機がトルクを発生する。
[Action]
Since the control device for a parallel hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention is configured as described above, the parallel hybrid vehicle is operated as follows through the control of the ECUs 21 to 24 including the vehicle ECU 24. Can do.
<At departure>
In the present hybrid vehicle, since both the clutch 13 and the transmission 14 are manual type, at the time of starting, the clutch pedal 32 is depressed to disengage the clutch 13, the transmission 14 is put into the starting stage, and the accelerator pedal 31. The pedal of the clutch pedal 32 is gradually released while the pedal is depressed. When releasing the depression of the clutch pedal 32, the clutch 13 is actually in a disengaged state by utilizing the added "play" area, and the engine 11 is connected to the electric motor 12 and the speed change gear. Although it is disconnected from the machine 14, the motor generates torque with the clutch-corresponding torque coefficient CCS being larger than zero.

したがって、クラッチペダル32をこの追加した「遊び」の領域に調整しながらアクセルペダル31を踏み込むと、充電率SOCが確保されている限り、クラッチ対応トルク係数CCS,アクセル対応トルク係数CAP,充電率対応トルク係数CSOCの何れも0よりも大となり、電動機トルク算出値TmCが発生する。これにより、電動機14に電動機トルク算出値TmCに応じた電動機トルクTmが指令され、電動機14により発生する電動機トルクTmによって、エンジントルクTeを要することなく発進することができる。 Therefore, when the accelerator pedal 31 is depressed while adjusting the clutch pedal 32 to the added “play” region, as long as the charging rate SOC is ensured, the clutch-corresponding torque coefficient C CS , the accelerator-corresponding torque coefficient C AP , the charging Any of the rate-corresponding torque coefficients C SOC becomes larger than 0, and a motor torque calculation value Tm C is generated. Thus, the motor 14 is commanded to the motor torque Tm according to the motor torque calculation value Tm C, and the motor torque Tm generated by the motor 14 can start without requiring the engine torque Te.

なお、この際、バッテリ19のSOCが十分にある(例えば70%以上)場合は、アクセル開度APを所定開度APよりも大きく操作するか或いはアクセル開度APを所定増加量ΔAPよりも大きく急増操作すると、クラッチ13は係合解除状態であるが、エンジン11は低負荷トルクを維持するようエンジントルクを制限し、電動機の発生トルクのみ増加させる。また、バッテリ19のSOCが十分ではない(例えば30%未満)場合は、アクセル開度APに関係なく、エンジントルク制限を解除し、通常の車両と同等のエンジントルクを発生させて発進する。 At this time, SOC of the battery 19 is sufficient (e.g. 70%), then whether or accelerator pedal opening AP to operate larger than the predetermined opening degree AP 1 of the accelerator opening AP than a predetermined increase amount .DELTA.AP 0 If the operation is rapidly increased, the clutch 13 is in the disengaged state, but the engine 11 limits the engine torque so as to maintain the low load torque and increases only the generated torque of the electric motor. When the SOC of the battery 19 is not sufficient (for example, less than 30%), the engine torque restriction is canceled regardless of the accelerator opening AP, and the engine torque equivalent to that of a normal vehicle is generated to start.

発進時に、クラッチ13の係合操作と共にアクセル開度APの増加操作を行なうと、アクセル開度APが予め設定された所定開度AP以上になったあたりで車両要求トルクTaが大きくなり、電動機トルク算出値TmCがこの車両要求トルクTaを満たせなくなる。しかし、この時には、事前にアイドリング運転されているエンジン11が電動機トルク算出値TmCにより車両要求トルクTaが満たされない分だけのエンジントルクTeを発生するように制御されるので、電動機12とエンジン11とにより協働して車両要求トルクTaが発生され、発進時において、可能な限り電動機トルクTmを利用しながらドライバのトルク要求に答えることができる。 During starting, when the increase in the operation of the accelerator pedal opening AP the engaging operation of the clutch 13, the vehicle required torque Ta is increased around the accelerator opening AP exceeds a predetermined opening AP 0 set in advance, the electric motor The torque calculation value Tm C cannot satisfy the vehicle request torque Ta. However, at this time, since the engine 11 that has been idling in advance is controlled so as to generate the engine torque Te that does not satisfy the vehicle required torque Ta by the electric motor torque calculation value Tm C , the electric motor 12 and the engine 11 are controlled. The vehicle required torque Ta is generated in cooperation with each other, and when starting, the driver's torque request can be answered using the motor torque Tm as much as possible.

<通常走行時>
発進後の走行中には、必要に応じて変速操作、即ち、変速機の変速段の変更操作を、クラッチ13及び変速機14を手動で操作しながら行なう。変更操作を行なわない限り、クラッチ13は操作されない(クラッチストロークは0%)完全係合状態であり、クラッチ対応トルク係数CCSは「1」である。したがって、アクセル対応トルク係数CAP及び充電率対応トルク係数CSOCに応じて、電動機トルク算出値TmCが算出され、電動機トルクTmが設定され、電動機トルクTmを出力するように電動機12が制御される。また、電動機トルクTmで車両要求トルクTaが満たされない場合は、エンジン11がその差分だけのエンジントルクTeを発生するように制御される。これにより、係合状態のクラッチ13を通じてエンジントルクTe及び電動機トルクTmが変速機14を介して所定の速度比で回転速度を変速されて駆動輪18に伝達される。電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを満たせば、エンジン11は、前述のように停止又はアイドリング運転状態とされる。
<During normal driving>
During traveling after starting, a speed change operation, that is, a speed change operation of the transmission is performed while manually operating the clutch 13 and the transmission 14 as necessary. Unless the change operation is performed, the clutch 13 is not operated (the clutch stroke is 0%) and the clutch is fully engaged, and the clutch-corresponding torque coefficient CCS is “1”. Therefore, the motor torque calculation value Tm C is calculated according to the accelerator-corresponding torque coefficient C AP and the charging rate-corresponding torque coefficient C SOC , the motor torque Tm is set, and the motor 12 is controlled to output the motor torque Tm. The Further, when the vehicle required torque Ta is not satisfied with the electric motor torque Tm, the engine 11 is controlled so as to generate the engine torque Te corresponding to the difference. As a result, the engine torque Te and the motor torque Tm are transmitted at a predetermined speed ratio through the transmission 14 through the engaged clutch 13 and transmitted to the drive wheels 18. If the electric motor torque calculation value Tm C satisfies the vehicle request torque Ta, the engine 11 is stopped or idling as described above.

また、走行中に、変更操作を行なう時には、まず、クラッチ13が切り離し操作される。これにより、クラッチ対応トルク係数CCSが0となるので、電動機トルク算出値TmCも0となり、電動機トルクTmが0となる。つまり、電動機14は、駆動系に対してトルクを加えることもなく、又、駆動系の負荷となることもない状態に制御される。
次に、変速段の変更操作後に、クラッチ13が接合されていくが、この時には、クラッチ13の接合操作と共にクラッチストロークが減少していくので、クラッチ対応トルク係数CCSは0から1に近づいていく。したがって、アクセル対応トルク係数CAP及び充電率対応トルク係数CSOCに応じて、電動機トルク算出値TmCが算出され、電動機トルクTmが設定され、電動機トルクTmを出力するように電動機12が制御される。
Further, when a change operation is performed during traveling, first, the clutch 13 is disengaged. As a result, the clutch-corresponding torque coefficient CCS becomes zero, so the motor torque calculation value Tm C also becomes zero, and the motor torque Tm becomes zero. That is, the electric motor 14 is controlled so that no torque is applied to the drive system and no load is applied to the drive system.
Then, after changing operation of the gear position, it will be joined clutch 13, but at this time, since the clutch stroke with the joining operation of the clutch 13 decreases, the clutch corresponding torque coefficient C CS is approaching from 0 to 1 Go. Therefore, the motor torque calculation value Tm C is calculated according to the accelerator-corresponding torque coefficient C AP and the charging rate-corresponding torque coefficient C SOC , the motor torque Tm is set, and the motor 12 is controlled to output the motor torque Tm. The

また、電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを上回らない場合には、車両要求トルクTaからこのとき設定される電動機トルクTm(=TmC)を減算した値をエンジントルクTe(=Ta−Tm)とし、設定されたエンジントルクTeも出力され、係合状態となったクラッチ13を通じてエンジントルクTe及び電動機トルクTmが変速機14を介して所定の速度比で回転速度を変速されて駆動輪18に伝達される。電動機トルク算出値TmCが車両要求トルクTaを満たせば、エンジン11は、前述のように停止又はアイドリング運転状態とされる。 If the calculated motor torque Tm C does not exceed the vehicle required torque Ta, the value obtained by subtracting the motor torque Tm (= Tm C ) set at this time from the vehicle required torque Ta is set to the engine torque Te (= Ta− Tm), the set engine torque Te is also output, and the engine torque Te and the motor torque Tm are speed-changed at a predetermined speed ratio via the transmission 14 through the engaged clutch 13, and the drive wheels 18 is transmitted. If the electric motor torque calculation value Tm C satisfies the vehicle request torque Ta, the engine 11 is stopped or idling as described above.

<微速走行時(渋滞路走行時)>
走行する道路が渋滞していて、微速走行と停止とが繰り返される渋滞路走行時には、ドライバは、変速機14の変速段を低速段に設定して、クラッチ13を図3に示すような追加した「遊び」の領域に調整しながら、微速走行するにはアクセル操作を行ない、クラッチ13の係合は解除したままで、クラッチ対応トルク係数CCSを0よりも大きくして、クラッチ対応トルク係数CCS,アクセル対応トルク係数CAP及び充電率対応トルク係数CSOCに応じて算出される電動機トルク算出値TmCを電動機トルクTmに設定して、電動機トルクTmを出力するように電動機12を制御し、微速走行を行なうことができる。
<When driving at slow speed (when driving on a congested road)>
When driving on a congested road where the traveling road is congested and repeats slow speed driving and stopping, the driver sets the gear position of the transmission 14 to a low speed gear and adds the clutch 13 as shown in FIG. While adjusting to the “play” area, the accelerator operation is performed to drive at a slow speed, the clutch 13 is disengaged, the clutch-corresponding torque coefficient CCS is set to be greater than 0, and the clutch-corresponding torque coefficient C The motor 12 is controlled so as to output the motor torque Tm by setting the motor torque calculation value Tm C calculated according to CS , the accelerator corresponding torque coefficient C AP and the charging rate corresponding torque coefficient C SOC to the motor torque Tm. The vehicle can travel at a slow speed.

また、停止したい場合には、クラッチ13を図3に示すような追加した「遊び」の領域に調整する状態を保持して、アクセル操作を止めてブレーキ操作を行なうことにより、車両を停止させることができる。このときには、アクセル対応トルク係数CAPが0となるので、電動機トルク算出値TmC、即ち、電動機トルクTmも0となり、電動機14は、駆動系に対してトルクを加えることもなく、又、駆動系の負荷となることもない状態に制御される。エンジン11は、前述のように停止又はアイドリング運転状態とされる。 If it is desired to stop the vehicle, the state in which the clutch 13 is adjusted to the added “play” region as shown in FIG. 3 is maintained, and the vehicle is stopped by stopping the accelerator operation and performing the brake operation. Can do. At this time, since the accelerator-corresponding torque coefficient C AP is 0, the motor torque calculation value Tm C , that is, the motor torque Tm is also 0, and the motor 14 does not apply torque to the drive system, and the drive It is controlled so that it does not become a load on the system. The engine 11 is stopped or idling as described above.

<通常走行中の制動時>
前述のように、車両の制動時には、電動機12を発電機作動させて、ブレーキ操作量に応じた回生制動力を発生させ、この回生制動で得られる発電電力によりバッテリ19が充電されるが、このとき、ブレーキ操作と共に、クラッチ13を操作すると、これに応じて生じるエンジンブレーキの減少分だけ回生制動力を増大させるように、電動機12の発電機作動の状態が制御される。そこで、車両の制動時に、図3に示すような「遊び」の領域(従来の「遊び」の領域及び追加した「遊び」の領域)に調整すれば、クラッチ13の完全係合時に加えられるエンジンブレーキ分が全て回生制動力に置き換えられるので、回生制動力を最大限増大させてより効率よく回生制動が行なわれ、回生制動により発電した電力をバッテリ19に充電させることができる。
<During braking during normal driving>
As described above, when braking the vehicle, the electric motor 12 is operated as a generator to generate a regenerative braking force corresponding to the amount of brake operation, and the battery 19 is charged by the generated power obtained by this regenerative braking. When the clutch 13 is operated together with the brake operation, the state of the generator operation of the electric motor 12 is controlled so that the regenerative braking force is increased by the reduction amount of the engine brake generated accordingly. Therefore, when the vehicle is braked, an engine that is applied when the clutch 13 is completely engaged can be obtained by adjusting the “play” region (the conventional “play” region and the added “play” region) as shown in FIG. Since all the brake components are replaced with the regenerative braking force, the regenerative braking force is increased to the maximum to achieve more efficient regenerative braking, and the battery 19 can be charged with the electric power generated by the regenerative braking.

〔効果〕
このように、クラッチ13が解放されると、エンジン11と電動機12との間の動力伝達は遮断され、電動機12のみが変速機14を介して駆動輪18と駆動連結されるので、上述のように、車両の発進時に、クラッチ13を解放して電動機12のみの出力トルク(電動機トルク)を利用してエンジン11を作動させないで静かに且つ排ガスを放出しない若しくは抑制させて発進することが可能になる。
また、制動時に、クラッチ13を解放してエンジンブレーキを作動させないで電動機12を発電機とした発電負荷により大きな回生製動力を発揮させて最大限エネルギ回収しながら制動することが可能になり、エネルギ効率を向上させることができる。
〔effect〕
As described above, when the clutch 13 is released, the power transmission between the engine 11 and the electric motor 12 is cut off, and only the electric motor 12 is drivingly connected to the drive wheels 18 via the transmission 14, so that In addition, when the vehicle is started, it is possible to start quietly without releasing or suppressing exhaust gas without releasing the clutch 13 and using the output torque (motor torque) of only the motor 12 to operate the engine 11. Become.
Further, at the time of braking, it is possible to perform braking while recovering the maximum energy by demonstrating a large regenerative power by the power generation load using the electric motor 12 as a generator without releasing the clutch 13 and operating the engine brake. Efficiency can be improved.

また、クラッチストローク(クラッチ13の操作状態)CSと、アクセル開度(アクセルの操作状態)APと、バッテリ19の充電率SOCと,に基づいて、電動機トルクTmを算出し、この電動機トルクTmが発生するように電動機12を制御するので、効率良く且つフィーリング良く、電動発電機12を電動機として作動させることが可能になる。
つまり、本ハイブリッド電気自動車は、電動機12の回転軸12aが変速機14の入力軸14aに結合されているので、電動機トルクTmが発生していると、クラッチ13を操作しても、変速機14がニュートラル状態でない限りは、電動機トルクTmがそのまま変速機14を介して駆動輪18に出力されてしまい、違和感を与える。しかし、クラッチ操作状態に応じて、クラッチ13が切り離し側に操作されるほど電動機トルクTmが小さくなり、駆動輪28の側に出力されるトルクを通常のエンジンのみを備えた車両と同様に変化させることができ、通常のエンジンのみを備えた車両と同様なトルクフィーリングとなる。同時に、不要な電動機トルクTmを抑えることにもなる。
Further, the motor torque Tm is calculated based on the clutch stroke (operation state of the clutch 13) CS, the accelerator opening (accelerator operation state) AP, and the charging rate SOC of the battery 19, and the motor torque Tm is calculated. Since the electric motor 12 is controlled to be generated, the motor generator 12 can be operated as an electric motor with good efficiency and good feeling.
That is, in this hybrid electric vehicle, since the rotating shaft 12a of the electric motor 12 is coupled to the input shaft 14a of the transmission 14, if the electric motor torque Tm is generated, even if the clutch 13 is operated, the transmission 14 Unless the motor is in the neutral state, the motor torque Tm is output to the drive wheels 18 through the transmission 14 as it is, giving a sense of incongruity. However, depending on the clutch operating state, the motor torque Tm decreases as the clutch 13 is operated to the disengagement side, and the torque output to the drive wheel 28 side is changed in the same manner as in a vehicle having only a normal engine. The torque feeling is the same as that of a vehicle having only a normal engine. At the same time, unnecessary motor torque Tm is also suppressed.

また、アクセルの操作状態に応じて、アクセルペダルが踏み込まれるほど電動機トルクTmが大きくなるので、電動機トルクTmを適切な大きさに設定することができ、この点でも、効率良く且つフィーリング良く、電動発電機12を電動機として作動させることが可能になる。
さらに、バッテリ19の充電率SOCに応じて、充電率SOCが小さくなるほど、電動機トルクTmが小さくなるので、バッテリ充電率SOCの過剰な低下を抑えて、バッテリの保護を図りながら電動機トルクTmを利用することが可能になる。
Further, since the motor torque Tm increases as the accelerator pedal is depressed in accordance with the operation state of the accelerator, the motor torque Tm can be set to an appropriate magnitude. Also in this respect, the efficiency and the feeling are good. The motor generator 12 can be operated as a motor.
Furthermore, the motor torque Tm decreases as the charge rate SOC decreases in accordance with the charge rate SOC of the battery 19. Therefore, the motor torque Tm is used while protecting the battery while suppressing an excessive decrease in the battery charge rate SOC. It becomes possible to do.

しかも、クラッチ13の操作状態に基づくクラッチ対応トルク係数CCS、アクセルペダル31の操作状態に基づくアクセル対応トルク係数CAP、バッテリ充電率SOCに基づく充電率対応トルク係数CSOCをそれぞれ設定し、電動発電機12が発生しうる最大トルクTmMAXに対して各係数CCS,CAP,CSOCを何れも乗算することにより電動機トルクTmCを算出するので、シンプルなロジックで容易に且つ適切に電動機トルクTmCを算出することができる。 In addition, the clutch-corresponding torque coefficient C CS based on the operating state of the clutch 13, the accelerator-corresponding torque coefficient C AP based on the operating state of the accelerator pedal 31, and the charging rate-corresponding torque coefficient C SOC based on the battery charging rate SOC are set, respectively. Since the motor torque Tm C is calculated by multiplying each of the coefficients C CS , C AP , and C SOC by the maximum torque Tm MAX that can be generated by the generator 12, the motor can be easily and appropriately operated with simple logic. Torque Tm C can be calculated.

さらに、アクセルペダル31の踏み込み状態に基づいて車両要求トルクTaを算出し、電動機トルクTmでは車両要求トルクTaが不足する場合には、不足する分だけエンジントルクTeが発生するようにエンジン11を制御することにより、電動機トルクTmを可能な限り利用しながらドライバのトルク要求に応じた車両の駆動トルクを発生させることができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。   Further, the vehicle required torque Ta is calculated based on the depressed state of the accelerator pedal 31, and when the vehicle required torque Ta is insufficient with the motor torque Tm, the engine 11 is controlled so that the engine torque Te is generated by the shortage. By doing so, it is possible to generate the driving torque of the vehicle according to the torque request of the driver while using the electric motor torque Tm as much as possible, and to improve the drivability of the vehicle.

しかも、マニュアル式のクラッチ13とマニュアル式変速機14とを適用しているので、車両の製造コストを抑えながら、ハイブリッド電気自動車に求められている電動機12の使用頻度の向上や、これに伴う種々の実用性能の向上を実現することができる。
〔その他〕
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施の形態を適宜変更して実施しうるものである。
In addition, since the manual clutch 13 and the manual transmission 14 are applied, the frequency of use of the electric motor 12 required for a hybrid electric vehicle can be improved while reducing the manufacturing cost of the vehicle, and various types associated therewith. The practical performance can be improved.
[Others]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be implemented by appropriately changing the embodiment without departing from the gist of the present invention. Is.

例えば、上記の実施形態では、アクセル対応トルク係数CAPについては、アクセルが非操作状態、つまり、アクセル開度APが0であれば、アクセル対応トルク係数CAPは0に設定されるが、アクセルが非操作状態であっても、ブレーキ操作が行なわれない限りは、アクセル対応トルク係数CAPを0よりも大きい値(例えば、0.05)にするように設定してもよい。もちろん、この場合も、アクセル対応トルク係数CAPは、アクセルペダル31が踏み込まれていくに従って増加し、アクセルペダル31が最大踏み込み量の近傍まで踏み込まれると「1」とされる。 For example, in the above embodiments, the accelerator corresponds torque coefficient C AP, the accelerator is not operated, i.e., if the accelerator opening AP is zero, but is set to the accelerator response torque coefficient C AP is 0, the accelerator Even in the non-operating state, as long as the brake operation is not performed, the accelerator-corresponding torque coefficient CAP may be set to a value larger than 0 (for example, 0.05). Of course, also in this case, the accelerator response torque coefficient C AP increases the accelerator pedal 31 is gradually depressed, is when the accelerator pedal 31 is depressed to the vicinity of the maximum depression amount "1".

このように構成すれば、アクセル操作しなくても、クラッチストロークCSが100%に達してクラッチ対応トルク係数CCSが0になったり、バッテリ19が過放電状態(バッテリのSOCが例えば30%以下)となって充電率対応トルク係数CSOCが0になったりしない限り、電動機トルク算出値TmCが発生し、電動機トルクTmを有効に設定できる。このため、アクセル操作なしにクラッチ操作のみで微速走行を行なうことができ、例えば渋滞の微速走行を容易に行なうことができ、発進時の微動操作性も向上する。 With this configuration, even if the accelerator is not operated, the clutch stroke CS reaches 100% and the clutch-corresponding torque coefficient CCS becomes 0, or the battery 19 is in an overdischarged state (the battery SOC is, for example, 30% or less). As long as the charging rate corresponding torque coefficient C SOC does not become zero, the motor torque calculation value Tm C is generated, and the motor torque Tm can be set effectively. For this reason, it is possible to travel at a low speed only by operating the clutch without operating the accelerator. For example, it is possible to easily travel at a low speed in a traffic jam and to improve the fine movement operability at the time of start.

11 エンジン(原動機)
11a エンジン11の出力軸(回転軸)
13 マニュアル式クラッチ
12 電動発電機(電動機)
12a 電動発電機12の回転軸
14 マニュアル式変速機
14a 変速機14の入力軸
14b 変速機14の出力軸
15 プロペラシャフト
16 ディファレンシャル
17 ドライブシャフト
18 駆動輪
19 バッテリ
20 インバータ
21 エンジンECU
22 インバータECU
23 バッテリECU(バッテリ充電率検出手段)
24 車両ECU
31a アクセルペダルポジションセンサ(アクセル状態検出手段)
32a クラッチストロークセンサ(クラッチ状態検出手段)
11 Engine (Motor)
11a Output shaft (rotary shaft) of engine 11
13 Manual clutch 12 Motor generator (motor)
12a Rotating shaft of the motor generator 12 14 Manual transmission 14a Input shaft 14b of the transmission 14b Output shaft of the transmission 14 15 Propeller shaft 16 Differential 17 Drive shaft 18 Drive wheel 19 Battery 20 Inverter 21 Engine ECU
22 Inverter ECU
23 battery ECU (battery charge rate detection means)
24 vehicle ECU
31a Accelerator pedal position sensor (accelerator state detection means)
32a Clutch stroke sensor (clutch state detection means)

Claims (4)

車両に搭載されたエンジンと、
前記車両に搭載された電動発電機と、
前記エンジンの出力軸と前記電動発電機の回転軸との間に介装されたマニュアル式のクラッチと、
前記電動発電機と駆動輪との間に介装され、前記電動発電機の回転軸に入力軸を結合されて、前記エンジン及び/又は前記電動発電機の駆動力を前記駆動輪に伝達するマニュアル式変速機と、
前記電動発電機が電動機として作動するときに前記電動発電機に電力を供給し、前記電動発電機が発電機として作動するときに前記電動発電機の発電電力が充電されるバッテリと、を備えたパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
前記クラッチの操作状態を検出するクラッチ状態検出手段と、
前記車両のアクセルの操作状態を検出するアクセル状態検出手段と、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記クラッチ状態検出手段により検出された前記クラッチの操作状態と、前記アクセル状態検出手段により検出された前記アクセルの操作状態と、前記充電率検出手段により検出された前記バッテリの充電率とに基づいて、前記電動発電機が発生すべき電動機トルクを算出し、該電動機トルクが発生するように前記電動発電機を制御する制御手段と、を備えている
ことを特徴とする、パラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置。
An engine mounted on the vehicle,
A motor generator mounted on the vehicle;
A manual clutch interposed between the output shaft of the engine and the rotating shaft of the motor generator;
A manual is interposed between the motor generator and the drive wheel, and an input shaft is coupled to a rotation shaft of the motor generator to transmit the driving force of the engine and / or the motor generator to the drive wheel. Type transmission,
A battery that supplies electric power to the motor generator when the motor generator operates as a motor, and is charged with power generated by the motor generator when the motor generator operates as a generator. A control device for a parallel hybrid electric vehicle,
Clutch state detecting means for detecting an operation state of the clutch;
An accelerator state detecting means for detecting an operation state of the accelerator of the vehicle;
Charging rate detecting means for detecting the charging rate of the battery;
Based on the operation state of the clutch detected by the clutch state detection means, the operation state of the accelerator detected by the accelerator state detection means, and the charge rate of the battery detected by the charge rate detection means A parallel hybrid electric vehicle comprising: control means for calculating a motor torque to be generated by the motor generator and controlling the motor generator so that the motor torque is generated. Control device.
前記制御手段は、前記クラッチの操作状態に基づいてクラッチ対応トルク係数を設定し、前記アクセルペダルの操作状態に基づいてアクセル対応トルク係数を設定し、前記バッテリの充電率に基づいて充電率対応トルク係数を設定し、前記電動発電機が発生しうる最大トルクに対して、前記クラッチ対応トルク係数,前記アクセル対応トルク係数,及び前記充電率対応トルク係数を何れも乗算することにより、前記電動機トルクを算出する
ことを特徴とする、請求項1記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置。
The control means sets a clutch-corresponding torque coefficient based on the operation state of the clutch, sets an accelerator-corresponding torque coefficient based on the operation state of the accelerator pedal, and determines a charge rate-corresponding torque based on the charging rate of the battery. By setting a coefficient and multiplying the maximum torque that can be generated by the motor generator by the torque coefficient corresponding to the clutch, the torque coefficient corresponding to the accelerator, and the torque coefficient corresponding to the charging rate, The parallel hybrid electric vehicle control device according to claim 1, wherein the control device calculates the parallel hybrid electric vehicle.
前記アクセル対応トルク係数は、前記アクセルが非操作状態であっても0にならないように設定されている
ことを特徴とする、請求項2記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置。
3. The control apparatus for a parallel hybrid electric vehicle according to claim 2, wherein the accelerator-corresponding torque coefficient is set so as not to become 0 even when the accelerator is not operated.
前記制御手段は、前記アクセルペダルの踏み込み状態に基づいて車両要求トルクを算出し、前記電動機トルクでは前記車両要求トルクが不足する場合には、該不足する分のエンジントルクが発生するように前記エンジンを制御する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の制御装置。
The control means calculates a vehicle request torque based on a depression state of the accelerator pedal, and when the vehicle request torque is insufficient with the electric motor torque, the engine torque is generated so that the engine torque corresponding to the shortage is generated. The control device for a parallel hybrid electric vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is controlled.
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