JP2015077859A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に介挿されたクラッチと、前記駆動輪にギヤを介して結合された電動モータと、を有し、運転状態に応じてエンジン及び電動モータの出力とクラッチの締結/解放とを制御する。このとき、エンジンのみで要求トルクを発生させるときは、エンジンの回転角度変化に応じて電動モータを作動させることとした。
【選択図】図7
Description
インバータ13は、バッテリ12の直流電力を交流電力に変換して電動モータ2へ供給すると共に、電動モータ2への供給電力を加減することにより、電動モータ2を駆動力制御および回転方向制御する。
なお電動モータ2は、上記のモータ駆動のほかに発電機としても機能し、回生制動の用にも供する。この回生制動時はインバータ13が、電動モータ2に回生制動力分の発電負荷をかけることにより、電動モータ2を発電機として作用させ、電動モータ2の発電電力をバッテリ12に蓄電する。
次に、HEVモードが選択され、エンジン1のみのトルクによって走行する場合に生じる課題について説明する。図5は停車から発進して各走行モードを経た後、再度停車する状態における電動モータ側ファイナルギヤ組の角速度を表すタイムチャートである。電動モータ側ファイナルギヤ組11のうち、駆動輪5と一体に回転するギヤをエンジン側ギヤと記載し、電動モータ2のロータと一体に回転するギヤをモータ側ギヤと記載する。
区間(β)は、エンジン側ギヤはエンジン1のトルク変動によって角速度が低下しているものの、モータ側ギヤは電動モータ2やギヤのイナーシャによってさほど角速度が低下していないため、エンジン側ギヤよりも早い角速度となっている。よって、エンジン側ギヤとモータ側ギヤとの間にバックラッシが生じる状態となる。
ポイント(γ)は、エンジン側ギヤがエンジン1のトルク変動によって角速度が上昇し、モータ側ギヤと離れた状態からモータ側ギヤに衝突し、これによりバックラッシが無くなった状態である。この衝突によって起振力が発生し、モータ側ギヤとエンジン側ギヤとの間でバックラッシが生じたり無くなったりを繰り返し、ラトルノイズが発生する。
時刻t4において、HEV回生モードからEV回生モードに切り替わると、クラッチCLが解放されるため、エンジンブレーキ力がなくなり、その分、電動モータ2の回生トルクが大きくなる。ここで、時刻t3以降では、電動モータ2が回生トルクを出力しているため、モータ側ギヤが浮遊状態となることはなく、ラトルノイズの心配はない。時刻t5において、車両が停車すると、電動モータ2の回生トルクは0とされ、エンジン1も停止しているため同じくラトルノイズの発生はない。
ステップS1では、ドライブ状態かコースト状態かを判断し、ドライブ状態の時はステップS2に進み、コースト状態の場合は本ステップを繰り返す。コースト状態であれば、エンジントルク変動に伴うラトルノイズが生じないからである。
ステップS2では、現在の走行モードがEVモード、すなわちモードマップでEV領域にあるか否かを判断し、EV領域にあるときはステップS1に戻り、それ以外のときはステップS3に進む。
ステップS3では、エンジン1と電動モータ2の併用走行モード、すなわちモードマップで併用領域にあるか否かを判断し、併用領域にあるときはステップS1に戻り、それ以外のときはステップS4に進む。
(1)エンジン1と、エンジン1と駆動輪5との間の動力伝達経路上に介挿されたクラッチCLと、駆動輪5に電動モータ側ファイナルギヤ11(ギヤ)を介して結合された電動モータ2と、運転状態に応じてエンジン1及び電動モータ2の出力とクラッチCLの締結/解放とを制御するハイブリッドコントローラ21(制御手段)と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッドコントローラ21は、エンジン1のみで要求トルクを発生させるときは、エンジン1の回転角度変化に応じて電動モータ2を作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
よって、電動モータ2の作動により電動モータ側ファイナルギヤ11のバックラッシの間におけるガタツキが抑制され、ラトルノイズを低減できる。
よって、要求トルクTDRVがエコトルクTECO未満のときは、電動モータ2に回生トルクを発生させ、エンジントルクを上昇させてエコトルクTECOに近づけることで、ラトルノイズの低減を図りつつ効率的な充電が可能となる。一方、要求トルクTDRVがエコトルクTECO以上の時は、電動モータ2に力行トルクを発生させ、エンジントルクを低下させてエコトルクTECOに近づけることで、ラトルノイズの低減を図りつつ燃費の改善が可能となる。
よって、要求トルクTDRVに応じて燃費が最適となるトルク付与方法を選択でき、ラトルノイズの低減に加えて燃費の改善を図ることができる。
よって、複雑な制御を用いることなく、簡易な制御ロジックで電動モータ2にトルクを付与することができ、簡単にラトルノイズを低減できる。
このように、ラトルノイズ対策を行う領域を限定することで、ラトルノイズ対策として電動モータ2に力行トルクを付与する場合は、バッテリ12から持ち出す電力を抑制でき、より長い時間ラトルノイズ対策処理が実施可能であり、また、EVモードになった状態での走行距離を確保できる。一方、ラトルノイズ対策として電動モータ2に回生トルクを付与する場合は、バッテリ12が満充電状態となるまでの時間を長くすることができ、より長い時間ラトルノイズ対策処理が実施可能であり、また、エンジン燃焼効率を高めることで燃費の改善を図ることができる。
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図9は実施例2のラトルノイズ対策処理により電動モータに付与されるトルクを表すタイムチャートである。図9(a)は電動モータ2に力行トルクを付与した場合であり、図9(b)は電動モータ2に回生トルクを付与した場合を示す。実施例1では、力行の場合も回生の場合も一定のモータトルクを付与した。これに対し、実施例2では、バックラッシが生じる場面でのみモータトルクを付与し、バックラッシが生じるおそれがない場面では、モータトルクを0として無負荷状態としている。
(6)上記(1)ないし(3)いずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッドコントローラ21は、電動モータ2をエンジンの燃焼変動による角速度の変化に応じたトルクで作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
すなわち、力行トルクを付与する場合は、エンジン側ギヤの角速度が上昇する場面でのみ電動モータ2に力行トルクを発生させ、それ以外の場面では無負荷状態とすることで、バックラッシが発生する場面のみトルクを付与することができる。よって、無駄なエネルギ消費を抑制することで、バッテリ12から持ち出す電力を抑制でき、より長い時間ラトルノイズ対策処理が実施できる。一方、回生トルクを付与する場合は、エンジン側ギヤの角速度が減少する場面でのみ電動モータ2に回生トルクを発生させ、それ以外の場面では無負荷状態とすることで、バックラッシが発生する場面のみトルクを扶養することができる。よって、バッテリ12が満充電となるまでの時間を長くすることができ、より長い時間ラトルノイズ対策処理が実施可能であり、また、エンジン燃焼効率を高めることで燃費の改善を図ることができる。
以上、本願発明を各実施例に基づいて説明したが、上記構成に限られず、他の構成であっても本願発明に含まれる。実施例ではスタータモータ3によりエンジン再始動を行う構成を示したが、他の構成であっても構わない。具体的には、近年、アイドリングストップ機能付き車両であって、オルタネータをモータ・ジェネレータに置き換え、このモータ・ジェネレータにオルタネータ機能を加えてエンジン始動機能を付加することにより、アイドリングストップからのエンジン再始動時に、スタータモータではなく、このモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う技術が実用化されている。本願発明も上記のようなモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う構成としてもよい。
2 電動モータ
3 スタータモータ
4 Vベルト式無段変速機
5 駆動輪
6 プライマリプーリ
7 セカンダリプーリ
8 Vベルト
CG カウンターギヤ
CVT バリエータ(無段変速機構)
T/C トルクコンバータ
9,11 ファイナルギヤ組
12 バッテリ
13 インバータ
19 アクセルペダル
21 ハイブリッドコントローラ
22 エンジンコントローラ
23 モータコントローラ
24 変速機コントローラ
25 バッテリコントローラ
26 ブレーキスイッチ
27 アクセルペダル開度センサ
CL クラッチ
32 車速センサ
Claims (6)
- エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に介挿されたクラッチと、
前記駆動輪にギヤを介して結合された電動モータと、
運転状態に応じて前記エンジン及び前記電動モータの出力と前記クラッチの締結/解放とを制御する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記エンジンのみで要求トルクを発生させるときは、前記エンジンの回転角度変化に応じて前記電動モータを作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記要求トルクが所定値以上のときは前記電動モータを力行させ、前記要求トルクが所定値未満のときは前記電動モータを回生させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記電動モータと前記エンジンとの間に無段変速機を有し、
前記無段変速機は、横軸をエンジン回転数とし縦軸をエンジントルクとした平面上でエンジン効率が最大となる位置に向けて変速比を制御する変速機であり、
前記所定値は、前記エンジン効率が最大となるトルクであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1ないし3いずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記電動モータを一定トルクで作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1ないし3いずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記電動モータを前記エンジンの燃焼変動による角速度の変化に応じたトルクで作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1ないし5いずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、所定車速以下、かつ、所定エンジン回転数以下のときに前記電動モータを作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013215408A JP2015077859A (ja) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | ハイブリッド車両の制御装置 |
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Family
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JP2013215408A Pending JP2015077859A (ja) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017159722A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | トヨタ自動車株式会社 | 動力伝達装置の制御装置 |
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2013
- 2013-10-16 JP JP2013215408A patent/JP2015077859A/ja active Pending
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