JP2018016245A - Crank angle estimation method, crank angle control method, and crank angle estimation device for hybrid vehicle - Google Patents

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Katsuhiko Kondo
勝彦 近藤
秀彦 杉田
Hidehiko Sugita
秀彦 杉田
芦沢 裕之
Hiroyuki Ashizawa
裕之 芦沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crank angle estimation method, a crank angle control method, and a crank angle estimation device for a hybrid vehicle with which a crank angle can be estimated with high accuracy.SOLUTION: In a crank angle estimation method for a hybrid vehicle including a motor generator 5 and an engine 1 as power sources, a motor rotation angle θm is detected when the motor generator 5 is driven to co-rotate the engine 1, and a disturbance torque estimation value Trbst acting on the motor generator 5 is calculated. Further, a crank angle estimation value θc is calculated from the motor rotation angle θm, on the basis of a relation between the motor rotation angle θm at maximized disturbance torque estimation value Trbst, and a compression reaction maximum crank angle θmax at maximized compression reaction of the engine 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置に関する。   The present invention relates to a crank angle estimation method, a crank angle control method, and a crank angle estimation device for a hybrid vehicle.

モータおよびエンジンを動力源とする従来のハイブリッド車両では、モータによりエンジンのクランク角度を目標クランク角度に停止させる際、クランク角度センサで計測したクランク角度に基づきモータ回転角度を制御している(例えば、特許文献1参照。)。   In a conventional hybrid vehicle using a motor and an engine as a power source, when the engine crank angle is stopped at the target crank angle by the motor, the motor rotation angle is controlled based on the crank angle measured by the crank angle sensor (for example, (See Patent Document 1).

特許第5709026号公報Japanese Patent No. 5709026

上記従来技術において、クランク角度を精度よく推定して欲しいとのニーズがあった。
本発明の目的は、クランク角度を精度よく推定できるハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置を提供することにある。
In the above prior art, there has been a need to accurately estimate the crank angle.
An object of the present invention is to provide a crank angle estimation method, a crank angle control method, and a crank angle estimation device for a hybrid vehicle that can accurately estimate the crank angle.

本発明では、モータを駆動してエンジンを連れ回したときのモータ回転角度を検出または推定すると共に、モータに作用する外乱トルクを推定し、外乱トルクが最大となったときのモータ回転角度と、エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、モータ回転角度からクランク角度推定値を演算する。   In the present invention, the motor rotation angle when the motor is driven and the engine is rotated is detected or estimated, the disturbance torque acting on the motor is estimated, the motor rotation angle when the disturbance torque becomes maximum, Based on the relationship with the crank angle when the compression reaction force of the engine is maximum, an estimated crank angle value is calculated from the motor rotation angle.

よって、本発明にあっては、クランク角度を精度よく推定できる。   Therefore, in the present invention, the crank angle can be estimated with high accuracy.

実施形態1のハイブリッド車両におけるパワートレインの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power train in the hybrid vehicle of Embodiment 1. 実施形態1のパワートレインの制御系を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a powertrain control system according to the first embodiment. 実施形態1のモータコントローラ12の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a motor controller 12 according to a first embodiment. クランク角度に対するエンジン圧縮反力特性図である。It is an engine compression reaction force characteristic view with respect to a crank angle. 実施形態1のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating crank angle estimation control according to the first embodiment. 実施形態1のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a crank angle estimation method according to the first embodiment. 実施形態1のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。3 is a time chart illustrating a crank angle estimation operation according to the first embodiment. 実施形態2のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a crank angle estimation method according to a second embodiment. 実施形態2のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing the crank angle estimation operation of the second embodiment. 実施形態3のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating crank angle estimation control according to a third embodiment. 実施形態3のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a crank angle estimation method according to a third embodiment. 実施形態3のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing the crank angle estimation operation of the third embodiment.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1のハイブリッド車両におけるパワートレインの概略構成図である。実施形態1のハイブリッド車両は、エンジン(動力源)1の車両前後方向後方側に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1のクランクシャフト1aからの回転を自動変速機3の変速機入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータジェネレータ5(動力源)を設ける。モータジェネレータ5はエンジン1および自動変速機3間に位置し、軸(モータジェネレータ軸)4にトルクを出力する。モータジェネレータ5は、運転状態に応じて電動機または発電機として機能する。クランクシャフト1aおよびモータジェネレータ軸4間に第1クラッチ6を介装し、第1クラッチ6によりエンジン1およびモータジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。第1クラッチ6は、伝達トルク(クラッチ締結)容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク(クラッチ締結)容量を変更可能な湿式多板クラッチとする。
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power train in the hybrid vehicle of the first embodiment. In the hybrid vehicle according to the first embodiment, the automatic transmission 3 is arranged in tandem on the vehicle longitudinal direction rear side of the engine (power source) 1, and the rotation of the engine 1 from the crankshaft 1 a is transmitted to the transmission input shaft of the automatic transmission 3. A motor generator 5 (power source) is provided in combination with the shaft 4 for transmission to 3a. The motor generator 5 is located between the engine 1 and the automatic transmission 3 and outputs torque to the shaft (motor generator shaft) 4. The motor generator 5 functions as an electric motor or a generator depending on the operating state. A first clutch 6 is interposed between the crankshaft 1a and the motor generator shaft 4, and the engine 1 and the motor generator 5 are detachably coupled by the first clutch 6. The first clutch 6 is capable of continuously changing the transmission torque (clutch engagement) capacity. For example, the transmission torque (clutch engagement) capacity is controlled by continuously controlling the clutch hydraulic oil flow rate and the clutch hydraulic pressure with a proportional solenoid. The wet multi-plate clutch can be changed.

モータジェネレータ5および自動変速機3間は、モータジェネレータ軸4と変速機入力軸3aとの結合により相互に直結させる。自動変速機3は、有段式であり、変速機入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して変速機出力軸3bに出力する。変速機出力軸3bの回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右の後輪(駆動輪)2,2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。実施形態1では、モータジェネレータ5および後輪2,2を切り離し可能に結合する第2クラッチ7として、自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の変速摩擦要素または後退変速段選択用の変速摩擦要素を流用している。第2クラッチ7は、第1クラッチ6と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能である。   The motor generator 5 and the automatic transmission 3 are directly connected to each other by coupling the motor generator shaft 4 and the transmission input shaft 3a. The automatic transmission 3 is a stepped type, and the rotation from the transmission input shaft 3a is shifted at a gear ratio corresponding to the selected shift speed and is output to the transmission output shaft 3b. The rotation of the transmission output shaft 3b is distributed and transmitted to the left and right rear wheels (drive wheels) 2 and 2 by the differential gear device 8, and is used for traveling of the vehicle. In the first embodiment, the second clutch 7 that releasably couples the motor generator 5 and the rear wheels 2, 2 is used as a shift friction element for selecting a forward shift stage or a reverse shift stage for existing in the automatic transmission 3. Shift friction elements are used. Similar to the first clutch 6, the second clutch 7 can continuously change the transmission torque capacity.

図1に示したパワートレインでは、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求されると、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態でモータジェネレータ5を駆動することにより、車両はモータジェネレータ5の出力のみで走行する(EV走行)。一方、高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求されると、第1クラッチ6および第2クラッチ7を共に締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態でエンジン1およびモータジェネレータ5を駆動することにより、車両はエンジン1およびモータジェネレータ5双方の出力により走行する(HEV走行)。HEV走行モードにおいて、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上できる。   In the power train shown in FIG. 1, when the electric travel (EV) mode used at low load and low vehicle speed including when starting from a stopped state is required, the first clutch 6 is released and the second clutch 7 To put the automatic transmission 3 into a power transmission state. By driving the motor generator 5 in this state, the vehicle travels only with the output of the motor generator 5 (EV travel). On the other hand, when the hybrid travel (HEV travel) mode used for high speed travel or heavy load travel is required, both the first clutch 6 and the second clutch 7 are engaged, and the automatic transmission 3 is brought into the power transmission state. To do. By driving the engine 1 and the motor generator 5 in this state, the vehicle travels by the outputs of both the engine 1 and the motor generator 5 (HEV travel). In the HEV travel mode, if the engine 1 is operated with the optimal fuel efficiency and the energy becomes surplus, the surplus energy is converted into electric power by operating the motor generator 5 as a generator by this surplus energy, and the generated power is By storing the power to be used for driving the motor 5, the fuel consumption of the engine 1 can be improved.

図2は、実施形態1のパワートレインの制御系の概略構成図である。
車両制御コントローラ10は、エンジン回転数、モータ回転および車両情報(アクセル開度、車速、ギアポジション、発電要求、第1クラッチ締結状態等)に基づき、車両の目標駆動トルクを演算し、目標駆動トルクを目標エンジントルクと目標モータトルクとに分配して各コントローラ11,12へ出力する。エンジンコントローラ11は、目標エンジントルクを実現するエンジントルク指令を演算し、エンジン1を駆動する。エンジンコントローラ11は、クランク角度センサ13で検出されたクランク角度からエンジン回転数を演算する。モータコントローラ(モータ制御部)12は、目標モータトルクを実現するモータトルク指令値を演算し、モータジェネレータ5を駆動する。モータコントローラ12は、レゾルバ(モータ回転角度検出部)14で検出されたモータ回転角度からモータ回転数を演算する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a powertrain control system according to the first embodiment.
The vehicle controller 10 calculates the target drive torque of the vehicle based on the engine speed, motor rotation, and vehicle information (accelerator opening, vehicle speed, gear position, power generation request, first clutch engaged state, etc.), and the target drive torque Is distributed to the target engine torque and the target motor torque and output to the controllers 11 and 12. The engine controller 11 calculates an engine torque command for realizing the target engine torque, and drives the engine 1. The engine controller 11 calculates the engine speed from the crank angle detected by the crank angle sensor 13. The motor controller (motor control unit) 12 calculates a motor torque command value for realizing the target motor torque, and drives the motor generator 5. The motor controller 12 calculates the motor rotation number from the motor rotation angle detected by the resolver (motor rotation angle detector) 14.

図3は、実施形態1のモータコントローラ12の概略構成図である。
モータコントローラ12は、車両制御コントローラ10からの目標モータトルクおよびモータ回転数を入力し、モータ回転速度を車両制御コントローラ10へ出力する。モータコントローラ12は、回転速度演算部15、モータトルク制御部16、モータ電流制御部17およびクランク角度推定部18を有する。回転速度演算部15は、レゾルバ14の出力からモータ回転速度を演算する。モータトルク制御部16は、目標モータトルク、モータ回転角度、モータ回転速度および後述するクランク角度推定値からモータトルク指令値を演算し、モータ電流制御部17へ出力する。モータ電流制御部17は、モータトルク指令値に応じてモータ駆動電流を決定し、インバータ19へ出力する。インバータ19は、モータ駆動電流に応じてモータジェネレータ5に三相電流を供給する。クランク角度推定部18は、モータ回転角度および後述する外乱トルク推定値からクランク角度推定値を演算し、モータトルク制御部16へ出力する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the motor controller 12 according to the first embodiment.
The motor controller 12 inputs the target motor torque and the motor rotation speed from the vehicle controller 10 and outputs the motor rotation speed to the vehicle controller 10. The motor controller 12 includes a rotation speed calculation unit 15, a motor torque control unit 16, a motor current control unit 17, and a crank angle estimation unit 18. The rotation speed calculation unit 15 calculates the motor rotation speed from the output of the resolver 14. The motor torque control unit 16 calculates a motor torque command value from the target motor torque, the motor rotation angle, the motor rotation speed, and a crank angle estimated value to be described later, and outputs it to the motor current control unit 17. The motor current control unit 17 determines the motor drive current according to the motor torque command value and outputs it to the inverter 19. The inverter 19 supplies a three-phase current to the motor generator 5 according to the motor drive current. The crank angle estimation unit 18 calculates a crank angle estimated value from the motor rotation angle and a disturbance torque estimated value described later, and outputs the crank angle estimated value to the motor torque control unit 16.

モータコントローラ12は、エンジン始動時に発生するフロア振動の低減を狙いとし、停車中でPレンジ(駐車レンジ)がセレクトされているとき、第1クラッチ6を締結し、第2クラッチ7を解放し、クランク角度推定部18により演算されたクランク角度推定値に基づき、クランク角度が目標クランク角度となるようにモータジェネレータ5を回転数制御する車両停止クランク角度制御を実行する。目標クランク角度は、エンジン回転数が共振帯を通過する際に発生するフロア振動の振幅レベルを所定レベルまで抑制可能なクランク角度とする。クランク角度とフロア振動の振幅レベルには相関が有るため、目標クランク角度は予め実験やシミュレーション等により得られる。エンジン1のクランキング前に車両停止クランク角度制御を実行することにより、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。   The motor controller 12 aims to reduce floor vibration that occurs when the engine is started. When the P range (parking range) is selected while the vehicle is stopped, the first clutch 6 is engaged and the second clutch 7 is released. Based on the estimated crank angle value calculated by the crank angle estimator 18, vehicle stop crank angle control is executed to control the motor generator 5 so that the crank angle becomes the target crank angle. The target crank angle is a crank angle that can suppress the amplitude level of floor vibration generated when the engine speed passes through the resonance band to a predetermined level. Since there is a correlation between the crank angle and the amplitude level of the floor vibration, the target crank angle is obtained in advance by experiments, simulations, or the like. By executing vehicle stop crank angle control before cranking the engine 1, floor vibration at the time of engine start can be reduced.

図4は、クランク角度に対するエンジン圧縮反力特性図である。横軸はクランク角度[deg]、縦軸は反力(推進力)[Nm]である。第1クラッチ6を締結してエンジン1をモータジェネレータ5に連れ回りさせると、モータジェネレータ軸4にはエンジン1からの圧縮反力が作用する。圧縮反力は、クランク角度に対して周期性があり、そのピーク値は常に一定のクランク角度となる。実施形態1では、圧縮反力がモータジェネレータ5に外乱トルクとして作用する点に着目し、外乱トルク推定値を圧縮反力とみなし、外乱トルク推定値を基にクランク角度を推定する。クランク角度推定部18は、外乱トルク推定値、モータ回転角度およびクランク角度に対するエンジン圧縮反力特性に基づいてクランク角度推定値を演算する。モータコントローラ12は、クランク角度推定部18によるクランク角度推定値の演算を可能とするためのクランク角度推定制御を実行する。モータコントローラ12は、停車中にPレンジがセレクトされると、クランク角度推定制御を実行する。Pレンジのセレクト中はモータジェネレータ5から後輪2,2へトルクが伝わらないため、車両挙動に影響を与えることなくクランク角度推定制御を実行できる。モータコントローラ12は、クランク角度推定制御で得たクランク角度推定値を用いて車両停止クランク角度制御を行う。   FIG. 4 is an engine compression reaction force characteristic diagram with respect to a crank angle. The horizontal axis is the crank angle [deg], and the vertical axis is the reaction force (propulsion force) [Nm]. When the first clutch 6 is engaged and the engine 1 is rotated around the motor generator 5, the compression reaction force from the engine 1 acts on the motor generator shaft 4. The compression reaction force is periodic with respect to the crank angle, and its peak value is always a constant crank angle. In the first embodiment, focusing on the fact that the compression reaction force acts on the motor generator 5 as a disturbance torque, the disturbance torque estimated value is regarded as the compression reaction force, and the crank angle is estimated based on the disturbance torque estimated value. The crank angle estimation unit 18 calculates a crank angle estimated value based on the disturbance torque estimated value, the motor rotation angle, and the engine compression reaction force characteristic with respect to the crank angle. The motor controller 12 executes crank angle estimation control for enabling the crank angle estimation unit 18 to calculate the crank angle estimated value. The motor controller 12 executes crank angle estimation control when the P range is selected while the vehicle is stopped. Since the torque is not transmitted from the motor generator 5 to the rear wheels 2 and 2 during the selection of the P range, the crank angle estimation control can be executed without affecting the vehicle behavior. The motor controller 12 performs vehicle stop crank angle control using the estimated crank angle value obtained by the crank angle estimation control.

図5は、実施形態1のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
モータコントローラ12は、クランク角度の推定に必要な回転角度指令値として、モータジェネレータ5に与える圧縮反力ピーク値が1回転以上発生するよう、エンジン1の諸元(燃焼行程および気筒数)から得られる圧縮反力周期の1周期以上とする回転角度指令値θm*を設定する。
加え合わせ点20は、θm*とモータ回転角度θmとの差を生成する。
ゲインブロック21は、加え合わせ点20の出力に所定のゲインaを乗じてモータ回転速度指令値ωm*を生成する。
加え合わせ点22は、ωm*とモータ回転速度ωmとの差を生成する。
乗算器23は、加え合わせ点22の出力に所定のゲインbを乗じてモータトルク指令値Tm*を生成する。
加え合わせ点24は、Tm*と外乱トルク推定値Trbstとの差である最終モータトルク指令値Tfin*を生成する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating crank angle estimation control according to the first embodiment.
The motor controller 12 is obtained from the specifications (combustion stroke and number of cylinders) of the engine 1 so that the compression reaction force peak value applied to the motor generator 5 is generated one or more rotations as the rotation angle command value necessary for estimating the crank angle. The rotation angle command value θm * is set to be one cycle or more of the compression reaction force cycle.
The addition point 20 generates a difference between θm * and the motor rotation angle θm.
The gain block 21 multiplies the output of the addition point 20 by a predetermined gain a to generate a motor rotation speed command value ωm *.
The summing point 22 generates the difference between ωm * and the motor rotational speed ωm.
The multiplier 23 multiplies the output of the addition point 22 by a predetermined gain b to generate a motor torque command value Tm *.
The addition point 24 generates a final motor torque command value Tfin * that is the difference between Tm * and the estimated disturbance torque Trbst.

実プラントブロック25は、制御対象(モータジェネレータ5)としての実プラントを代替的に表す。実プラントブロック25は、Tfin*に伝達関数Gp'(s)を乗じてωmを生成する。
積分ブロック26は、ωmを積分してモータ回転角度θmを生成する。
フィルタブロック27は、ローパスフィルタとしての機能を有し、Tfin*に伝達関数H(s)を乗じて規範モータトルクTrefを生成する。
フィルタブロック28は、フィルタとして機能し、ωmに伝達関数H(s)/Gp(s)を乗じてモータ印加トルク推定値Tactを生成する。Gp(s)は制御対象へのトルク入力とモータ回転速度との伝達関数のモデルである。つまり、伝達関数H(s)/Gp(s)は、伝達関数H(s)と、制御対象へのトルク入力とモータ回転速度との伝達関数Gp(s)の逆モデル1/Gp(s)との積である。なお、H(s)/Gp(s)はプロパーな伝達関数である。つまり、H(s)/Gp(s)を表す分数関数において、分子次数は分母次数よりも低い。フィルタブロック27,28は、外乱トルク推定部である。
加え合わせ点29は、TactとTrefとの差であるTrbstを生成する。Trbstは、圧縮反力推定値Tcとしてクランク角度推定部18に入力される。
クランク角度推定部18は、θm、Tcおよび圧縮反力最大クランク角度θmaxに基づき、以下に示すような方法を用いてクランク角度推定値θcを演算する。θmaxは、エンジンシリンダ内部空気の圧縮反力が最小ピーク値となるときのクランク角度であり、予め実験やシミュレーション等から求められる。
The actual plant block 25 represents an actual plant as a control target (motor generator 5) instead. The actual plant block 25 multiplies Tfin * by the transfer function Gp ′ (s) to generate ωm.
The integration block 26 integrates ωm to generate a motor rotation angle θm.
The filter block 27 has a function as a low-pass filter, and generates the reference motor torque Tref by multiplying Tfin * by the transfer function H (s).
The filter block 28 functions as a filter, and multiplies ωm by a transfer function H (s) / Gp (s) to generate a motor applied torque estimated value Tact. Gp (s) is a model of the transfer function between the torque input to the controlled object and the motor rotation speed. That is, the transfer function H (s) / Gp (s) is the inverse model 1 / Gp (s) of the transfer function H (s) and the transfer function Gp (s) between the torque input to the controlled object and the motor rotation speed. Is the product of H (s) / Gp (s) is a proper transfer function. That is, in the fractional function representing H (s) / Gp (s), the numerator order is lower than the denominator order. The filter blocks 27 and 28 are disturbance torque estimation units.
The addition point 29 generates Trbst which is the difference between Tact and Tref. Trbst is input to the crank angle estimation unit 18 as the compression reaction force estimation value Tc.
The crank angle estimator 18 calculates a crank angle estimated value θc using the following method based on θm, Tc and the maximum compression reaction force crank angle θmax. θmax is a crank angle at which the compression reaction force of the air inside the engine cylinder reaches the minimum peak value, and is obtained in advance from experiments and simulations.

図6は、実施形態1のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。
ステップS1では、モータ回転角度θmをエンジン1の諸元(燃焼行程および気筒数)から求まる圧縮反力の1周期分となる角度で除した余りの角度を補正前クランク角度推定値θconに格納する。例えば、エンジン1が6気筒の4ストロークエンジンである場合、圧縮反力周期は120°となり、θconは120°毎にゼロクリアされる値を持つこととなる。ステップS1は補正前クランク角度推定値演算部である。
ステップS2では、圧縮反力推定値Tcがその前回値Tc_zよりも大きく、かつ、圧縮反力推定値の前々回値Tc_z2がTc_z以上であるかを判定する。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。Tc>Tc_zかつTc_z2≧Tc_zの成立は、Tc_zが圧縮反力波形の最小ピーク値であることを意味する。つまり、このステップでは、圧縮反力の前回値が最小ピーク値であるかを判定している(最小ピーク値判定)。
ステップS3では、圧縮反力最大クランク角度θmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差をクランク角度推定補正値θoffに格納する。なお、θoffの初期値は0である。ステップS3はクランク角度推定補正値演算部である。
ステップS4では、θconにθoffを加えた値をクランク角度推定値θcとする。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the crank angle estimation method according to the first embodiment.
In step S1, the remainder angle obtained by dividing the motor rotation angle θm by the angle corresponding to one cycle of the compression reaction force obtained from the specifications (combustion stroke and number of cylinders) of the engine 1 is stored in the pre-correction estimated crank angle θcon. . For example, when the engine 1 is a six-cylinder four-stroke engine, the compression reaction force cycle is 120 °, and θcon has a value that is cleared to zero every 120 °. Step S1 is a pre-correction crank angle estimated value calculation unit.
In step S2, it is determined whether the compression reaction force estimated value Tc is larger than the previous value Tc_z and the preceding reaction value Tc_z2 of the compression reaction force estimated value is equal to or greater than Tc_z. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S4. The establishment of Tc> Tc_z and Tc_z2 ≧ Tc_z means that Tc_z is the minimum peak value of the compression reaction force waveform. That is, in this step, it is determined whether the previous value of the compression reaction force is the minimum peak value (minimum peak value determination).
In step S3, the deviation between the maximum compression reaction force crank angle θmax and the previous value θcon_z of the pre-correction crank angle estimated value is stored in the crank angle estimated correction value θoff. Note that the initial value of θoff is 0. Step S3 is a crank angle estimation correction value calculation unit.
In step S4, a value obtained by adding θoff to θcon is set as an estimated crank angle θc.

図7は、実施形態1のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
時刻t1では、停車中にPレンジがセレクトされたため、モータコントローラ12はクランク角度推定制御を開始し、クランク角度推定部18では、クランク角度の推定を開始する。外乱トルク推定値Trbstは最小ピーク値に達していないため、クランク角度推定補正値θoffは0である。よって、クランク角度推定値θcは補正前クランク角度推定値θcon、すなわちモータ回転角度θmを圧縮反力の1周期分となる角度で除した余りの角度となる。
時刻t2では、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値に達したため、θoffはθmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差となる。これにより、時刻t2以降では、補正前クランク角度推定値θconとクランク角度真値とのずれが補正された、高精度のクランク角度推定値θcが得られる。
FIG. 7 is a time chart showing the crank angle estimation operation of the first embodiment.
At time t1, since the P range is selected while the vehicle is stopped, the motor controller 12 starts crank angle estimation control, and the crank angle estimation unit 18 starts estimation of the crank angle. Since the disturbance torque estimation value Trbst has not reached the minimum peak value, the crank angle estimation correction value θoff is zero. Therefore, the estimated crank angle value θc is a crank angle estimated value θcon before correction, that is, a remainder angle obtained by dividing the motor rotation angle θm by an angle corresponding to one cycle of the compression reaction force.
At time t2, the disturbance torque estimated value Trbst has reached the minimum peak value, so θoff is the difference between θmax and the previous value θcon_z of the uncorrected crank angle estimated value. As a result, after time t2, a highly accurate estimated crank angle value θc in which the deviation between the estimated crank angle value θcon before correction and the true crank angle value is corrected is obtained.

従来の車両停止クランク角度制御では、モータコントローラは、クランク角度センサで計測されたクランク角度情報に基づきモータ回転角度を制御している。このため、クランク角度センサの故障や通信異常によってクランク角度情報が得られない場合は、車両停止クランク角度制御を実行できない。よって、モータコントローラでクランク角度を精度よく推定して欲しいとのニーズがあった。
これに対し、実施形態1では、モータジェネレータ5によりエンジン1を連れ回したときの外乱トルク推定値Trbstを、モータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなし、Trbst、モータ回転角度θmおよびクランク角度に対するエンジン圧縮反力特性に基づいてクランク角度推定値θcを演算する。Trbstを圧縮反力とみなすことにより、圧縮反力が最小ピーク値となるときのモータ回転角度θm(実際はθmを圧縮反力の周期で除した余りの角度)が判るため、モータ回転角度θmとクランク角度との対応付けが可能となる。θmとクランク角度との対応付けができれば、逐次検出されるθmからクランク角度を推定できる。一般的に、モータの回転角度を検出するレゾルバは、クランク角度センサよりも高い分解能を持つ。よって、θmからクランク角度を推定することにより、クランク角度情報を持たないモータコントローラ12において、クランク角度を精度よく推定できる。この結果、車両停止クランク角度制御の制御精度が向上するため、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。
In conventional vehicle stop crank angle control, a motor controller controls a motor rotation angle based on crank angle information measured by a crank angle sensor. For this reason, when the crank angle information cannot be obtained due to a failure of the crank angle sensor or a communication abnormality, the vehicle stop crank angle control cannot be executed. Therefore, there was a need for the crank angle to be accurately estimated by the motor controller.
In contrast, in the first embodiment, the estimated disturbance torque Trbst when the engine 1 is rotated by the motor generator 5 is regarded as the compression reaction force of the engine 1 acting on the motor generator 5, and Trbst, the motor rotation angle θm, and A crank angle estimated value θc is calculated based on the engine compression reaction force characteristic with respect to the crank angle. By considering Trbst as the compression reaction force, the motor rotation angle θm (actually, the remainder angle obtained by dividing θm by the period of the compression reaction force) when the compression reaction force reaches the minimum peak value is known. Correlation with the crank angle is possible. If the correlation between θm and the crank angle can be established, the crank angle can be estimated from the sequentially detected θm. Generally, a resolver that detects the rotation angle of a motor has a higher resolution than a crank angle sensor. Therefore, by estimating the crank angle from θm, the crank angle can be accurately estimated in the motor controller 12 having no crank angle information. As a result, since the control accuracy of the vehicle stop crank angle control is improved, floor vibration at the time of engine start can be reduced.

実施形態1では、以下の効果を奏する。
(1) モータジェネレータ5およびエンジン1を動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定方法であって、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を連れ回したときのモータ回転角度θmを検出すると共に、モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstを演算し、外乱トルク推定値Trbstが最大となったときのモータ回転角度θmと、エンジン1の圧縮反力が最大のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxとの関係に基づき、モータ回転角度θmからクランク角度推定値θcを演算する。
モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstをモータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなすことにより、クランク角度を精度よく推定できる。
Embodiment 1 has the following effects.
(1) A crank angle estimation method for a hybrid vehicle using a motor generator 5 and an engine 1 as a power source, wherein the motor rotation angle θm when the motor generator 5 is driven and the engine 1 is rotated is detected, and the motor The estimated disturbance torque Trbst acting on the generator 5 is calculated, and the motor rotation angle θm when the disturbance torque estimate Trbst becomes maximum, and the maximum compression reaction force crank angle θmax when the compression reaction force of the engine 1 is maximum Based on the relationship, the crank angle estimated value θc is calculated from the motor rotation angle θm.
By regarding the estimated disturbance torque Trbst acting on the motor generator 5 as the compression reaction force of the engine 1 acting on the motor generator 5, the crank angle can be accurately estimated.

(2) モータ回転角度θmおよびエンジン1の圧縮反力の周期から補正前クランク角度推定値θconを演算し、圧縮反力が最小ピーク値のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxと、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値となったときの補正前クランク角度推定値θconとの偏差からクランク角度推定補正値θoffを演算し、補正前クランク角度推定値θconをクランク角度推定補正値θoffで補正してクランク角度推定値θcを演算する。
よって、クランク角度を精度よく推定できる。
(2) Calculate the pre-correction crank angle estimated value θcon from the motor rotation angle θm and the compression reaction force cycle of the engine 1, and estimate the maximum compression reaction force crank angle θmax and the disturbance torque when the compression reaction force is the minimum peak value. The crank angle estimation correction value θoff is calculated from the deviation from the crank angle estimation value θcon before correction when the value Trbst reaches the minimum peak value, and the crank angle estimation correction value θcon before correction is corrected by the crank angle estimation correction value θoff. The crank angle estimated value θc is calculated.
Therefore, the crank angle can be estimated with high accuracy.

(3) クランク角度推定値θcの演算は、Pレンジが選択された状態で実行する。
よって、車両挙動に影響を与えることなくモータジェネレータ5によるエンジン1の連れ回しを実現できる。
(3) The calculation of the estimated crank angle θc is executed with the P range selected.
Therefore, it is possible to realize the rotation of the engine 1 by the motor generator 5 without affecting the vehicle behavior.

(4) 最終モータトルク指令値Tfin*を入力としモータ回転速度ωmを出力するモータジェネレータ5の数式化モデルGp'(s)を用いて、モータ回転速度ωmに数式化モデルの逆系1/Gp(s)およびローパスフィルタH(s)を乗じたモータ印加トルク推定値Tactから、最終モータトルク指令値Tfin*にローパスフィルタH(s)を乗じた規範モータトルクTrefを差し引いて外乱トルク推定値Trbstを演算する。
よって、制御対象(モータジェネレータ5)の逆モデルを利用することにより、より正確にモータジェネレータ5に作用する外乱トルクを推定できる。
(4) Using the motor generator 5's mathematical model Gp '(s) that receives the final motor torque command value Tfin * and outputs the motor rotational speed ωm, the motor rotational speed ωm is converted to the inverse 1 / Gp of the mathematical model. Subtract the reference motor torque Tref obtained by multiplying the final motor torque command value Tfin * by the low-pass filter H (s) from the estimated motor applied torque Tact multiplied by (s) and the low-pass filter H (s). Is calculated.
Therefore, the disturbance torque acting on the motor generator 5 can be estimated more accurately by using the inverse model of the controlled object (motor generator 5).

(5) エンジン1、第1クラッチ6、モータジェネレータ5、第2クラッチ7および後輪2,2を伝達経路の配列順とし、モータコントローラ12が、第1クラッチ6の締結状態、かつ、第2クラッチ7の解放状態で、モータジェネレータ5によりエンジン1のクランク角度を目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法であって、クランク角度推定部18により演算されたクランク角度推定値θcに基づきクランク角度を目標クランク角度に停止させる。
よって、クランク角度の制御精度を向上できるため、エンジン始動時のフロア振動を低減できる。
(5) The engine 1, the first clutch 6, the motor generator 5, the second clutch 7 and the rear wheels 2 and 2 are arranged in the order of arrangement of the transmission paths, and the motor controller 12 is in the engaged state of the first clutch 6 and the second A crank angle control method for a hybrid vehicle in which the motor generator 5 stops the crank angle of the engine 1 at a target crank angle when the clutch 7 is disengaged, and is based on a crank angle estimation value θc calculated by a crank angle estimation unit 18 Stop the crank angle at the target crank angle.
Therefore, since the control accuracy of the crank angle can be improved, floor vibration at the time of engine start can be reduced.

(6) モータジェネレータ5およびエンジン1を動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定装置であって、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を連れ回りさせるモータコントローラ12と、モータジェネレータ5の回転角度θmを検出するレゾルバ14と、モータジェネレータ5の外乱トルク推定値Trbstを演算する外乱トルク推定部(フィルタブロック27,28)と、外乱トルク推定値Trbstが最大となったときのモータ回転角度θmと、圧縮反力が最大のときの圧縮反力最大クランク角度θmaxとの関係に基づき、モータ回転角度θmからクランク角度推定値θcを演算するクランク角度推定部18と、を備えた。
よって、モータジェネレータ5に作用する外乱トルク推定値Trbstをモータジェネレータ5に作用するエンジン1の圧縮反力とみなすことにより、クランク角度を精度よく推定できる。
(6) A crank angle estimation device for a hybrid vehicle using the motor generator 5 and the engine 1 as a power source, the motor controller 12 driving the motor generator 5 to rotate the engine 1, and the rotation angle θm of the motor generator 5 , A disturbance torque estimation unit (filter blocks 27 and 28) for calculating a disturbance torque estimated value Trbst of the motor generator 5, a motor rotation angle θm when the disturbance torque estimated value Trbst becomes maximum, A crank angle estimator 18 for calculating a crank angle estimated value θc from the motor rotation angle θm based on the relationship with the maximum compression reaction force crank angle θmax when the compression reaction force is maximum.
Therefore, the crank angle can be accurately estimated by regarding the estimated disturbance torque Trbst acting on the motor generator 5 as the compression reaction force of the engine 1 acting on the motor generator 5.

〔実施形態2〕
実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
図8は、実施形態2のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。なお、図6に示した実施形態1のクランク角度推定方法と同じ処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップS5では、圧縮反力推定値Tcが所定のトルク閾値Tlmt以下であるかを判定する。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。トルク閾値Tlmtは、クランク角度推定値θcの推定誤差が許容範囲内に収まるような値とする。
[Embodiment 2]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, only portions different from the first embodiment will be described.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a crank angle estimation method according to the second embodiment. In addition, the same step number is attached | subjected to the step which performs the same process as the crank angle estimation method of Embodiment 1 shown in FIG. 6, and description is abbreviate | omitted.
In step S5, it is determined whether the compression reaction force estimated value Tc is equal to or less than a predetermined torque threshold value Tlmt. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S4. The torque threshold value Tlmt is set to a value such that the estimation error of the crank angle estimated value θc falls within an allowable range.

図9は、実施形態2のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
区間t1〜t2は図7と同じであるため、説明は省略する。
時刻t2では、外乱トルク推定値Trbstが最小ピーク値に達するものの、圧縮反力推定値Tcがトルク閾値Tlmtよりも大きいため、クランク角度推定補正値θoffを0のままとする。ここで、クランク角度推定制御によるクランク角度の推定開始前のクランク角度に依っては、エンジン1の圧縮行程の上死点側にピストンが位置することがある(例えば、上死点前20°の位置等)。この場合、クランク角度の推定を開始した直後に生じる最初の
圧縮反力推定値Tcの最小ピーク値は、クランク角度が180°分である全圧縮行程を経た場合に比して十分な圧縮反力が生じない。一方、圧縮反力最大クランク角度θmaxは十分な圧縮反力が発生していることを前提としているため、十分な圧縮反力が生じていないときにθmaxとクラン角度推定補正値の前回値θcon_zとの偏差からθoffを求めると、クランク角度の推定誤差が大きくなる。実施形態2では、TcがTlmt以下になった場合のみθoffを更新することにより、θmaxとの誤差を抑制できる。
時刻t3以降は図7の時刻t2以降と同じであるため、説明は省略する。
FIG. 9 is a time chart showing the crank angle estimation operation of the second embodiment.
The sections t1 to t2 are the same as those in FIG.
At time t2, although the disturbance torque estimated value Trbst reaches the minimum peak value, the compression reaction force estimated value Tc is larger than the torque threshold value Tlmt, so the crank angle estimated correction value θoff remains 0. Here, depending on the crank angle before the crank angle estimation start by the crank angle estimation control, the piston may be located on the top dead center side of the compression stroke of the engine 1 (for example, 20 ° before the top dead center). Position). In this case, the minimum peak value of the first estimated compression reaction force Tc that occurs immediately after the estimation of the crank angle is a sufficient compression reaction force as compared with the case where the crank angle has undergone the entire compression stroke of 180 °. Does not occur. On the other hand, since the maximum compression reaction force crank angle θmax is based on the premise that a sufficient compression reaction force is generated, θmax and the previous value θcon_z of the clan angle estimation correction value when a sufficient compression reaction force is not generated If θoff is obtained from the deviation of the above, an estimation error of the crank angle becomes large. In the second embodiment, the error from θmax can be suppressed by updating θoff only when Tc is equal to or less than Tlmt.
Since time t3 and after is the same as time t2 and after in FIG. 7, description thereof is omitted.

実施形態2にあっては、以下の効果を奏する。
(7) クランク角度推定値θcの演算は、外乱トルク推定値Trbstの最小ピーク値が所定のトルク閾値Tlmt以下である場合にのみ実行する。
よって、十分や圧縮反力が発生している場合にのみクランク角度推定値θcの演算を行うことにより、クランク角度の推定精度を向上できる。
The second embodiment has the following effects.
(7) The crank angle estimated value θc is calculated only when the minimum peak value of the disturbance torque estimated value Trbst is equal to or less than a predetermined torque threshold value Tlmt.
Therefore, the crank angle estimation accuracy can be improved by calculating the crank angle estimated value θc only when the compression reaction force is sufficiently generated.

〔実施形態3〕
実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
図10は、実施形態3のクランク角度推定制御を示すブロック線図である。
フィルタブロック30は、トルクリップルの周波数帯域を阻止帯域とするノッチフィルタ(阻止帯域が狭いバンドエリミネーションフィルタ)として機能し、加え合わせ点29により生成された外乱トルク推定値Trbstに伝達関数Gn(s)を乗じることにおり、Trbstからトルクリップル成分のみを除去する。下式(1)はGn(s)の一例である。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。

Figure 2018016245
なお、ωnはノッチフィルタの特性を決める周波数、ζnはノッチフィルタの特性を決める減衰係数であり、トルクリップルのみが除去されるように設定する。実際にはモータ回転速度ωmに応じてωn,ζnを変化させる。 [Embodiment 3]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, only portions different from the first embodiment will be described.
FIG. 10 is a block diagram illustrating crank angle estimation control according to the third embodiment.
The filter block 30 functions as a notch filter (a band elimination filter with a narrow stop band) having a frequency band of torque ripple as a stop band, and adds the transfer function Gn (s) to the disturbance torque estimate Trbst generated by the addition point 29. ) To remove only the torque ripple component from Trbst. The following formula (1) is an example of Gn (s). The actual calculation is calculated using a recurrence formula obtained by discretization by Tustin approximation or the like.
Figure 2018016245
Ωn is a frequency that determines the characteristics of the notch filter, and ζn is an attenuation coefficient that determines the characteristics of the notch filter, and is set so that only the torque ripple is removed. Actually, ωn and ζn are changed according to the motor rotation speed ωm.

フィルタブロック31は、計測ノイズが持つ高周波成分を除去するローパスフィルタとして機能し、フィルタブロック30の出力に伝達関数Hlpf(s)を乗じてフィルタブロック30の出力から計測ノイズの高周波成分を除去した圧縮反力推定値Tcを生成する。下式(2)はHlpf(s)の一例である。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。

Figure 2018016245
なお、τhはローパスフィルタの特性を決める時定数であり、ノイズの高周波成分のみを除去するように設定する。 The filter block 31 functions as a low-pass filter that removes high-frequency components of measurement noise. The filter block 31 is a compression that removes the high-frequency components of measurement noise from the output of the filter block 30 by multiplying the output of the filter block 30 by the transfer function Hlpf (s). A reaction force estimation value Tc is generated. The following equation (2) is an example of Hlpf (s). The actual calculation is calculated using a recurrence formula obtained by discretization by Tustin approximation or the like.
Figure 2018016245
Note that τh is a time constant that determines the characteristics of the low-pass filter, and is set so as to remove only high-frequency components of noise.

図11は、実施形態3のクランク角度推定方法を示すフローチャートである。なお、図6に示した実施形態1のクランク角度推定方法と同じ処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップS6では、圧縮反力最大クランク角度θmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差に、クランク角度推定遅れ補正値θdlyを加算した値をクランク角度推定補正値θoffに格納する。なお、θoffの初期値は0である。また、θdlyは、演算遅れおよびフィルタブロック30,31のフィルタ処理に伴う遅れを補償する値とする。クランク角度推定部18は、θdlyを予め内部変数として保持する。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a crank angle estimation method according to the third embodiment. In addition, the same step number is attached | subjected to the step which performs the same process as the crank angle estimation method of Embodiment 1 shown in FIG. 6, and description is abbreviate | omitted.
In step S6, a value obtained by adding the crank angle estimation delay correction value θdly to the deviation between the maximum compression reaction force crank angle θmax and the previous value θcon_z of the uncorrected crank angle estimated value is stored in the crank angle estimated correction value θoff. Note that the initial value of θoff is 0. Θdly is a value that compensates for the calculation delay and the delay associated with the filter processing of the filter blocks 30 and 31. The crank angle estimating unit 18 holds θdly as an internal variable in advance.

図12は、実施形態3のクランク角度推定作用を示すタイムチャートである。
区間t1〜t2は図7とほぼ同じであるが、実施形態3では外乱トルク推定値Trbstをノッチフィルタおよびローパスフィルタでフィルタ処理しているため、Trbstの波形は、図7に示したTrbstの波形と比較して、トルクリップル成分や計測ノイズ成分が除去された滑らかな波形となる。これにより、トルクリップルや計測ノイズに起因するTrbstの最小ピーク値の誤判定を低減でき、クランク角度の推定誤差を抑制できる。
時刻t2では、Trbstが最小ピーク値に達したため、θoffはθmaxと補正前クランク角度推定値の前回値θcon_zとの偏差に、クランク角度推定遅れ補正値θdlyを加算した値となる。クランク角度の推定に用いる圧縮反力推定値Tcには、演算遅れやフィルタブロック30,31のフィルタ処理に伴う遅れが含まれている。このため、Tcの最小ピーク値判定時にクランク角度真値はθmaxよりも進んだ角度になることが考えられる。実施形態3では、θoffをθdlyで補正することにより、演算遅れやフィルタ処理による遅れを補償できるため、クランク角度の推定誤差を抑制できる。
FIG. 12 is a time chart showing the crank angle estimation operation of the third embodiment.
Although the sections t1 to t2 are substantially the same as those in FIG. 7, the disturbance torque estimation value Trbst is filtered by the notch filter and the low-pass filter in the third embodiment, so that the Trbst waveform is the Trbst waveform shown in FIG. As compared with, a smooth waveform from which torque ripple components and measurement noise components are removed is obtained. Thereby, erroneous determination of the minimum peak value of Trbst caused by torque ripple and measurement noise can be reduced, and an estimation error of the crank angle can be suppressed.
Since Trbst reaches the minimum peak value at time t2, θoff is a value obtained by adding the crank angle estimation delay correction value θdly to the deviation between θmax and the previous value θcon_z of the crank angle estimation value before correction. The compression reaction force estimated value Tc used for estimating the crank angle includes a calculation delay and a delay associated with the filter processing of the filter blocks 30 and 31. For this reason, it is conceivable that the true crank angle value is an angle advanced from θmax when determining the minimum peak value of Tc. In Embodiment 3, by correcting θoff by θdly, it is possible to compensate for a calculation delay or a delay due to a filter process, so that an estimation error of the crank angle can be suppressed.

実施形態3にあっては、以下の効果を奏する。
(8) 外乱トルク推定値Trbstをノッチフィルタでフィルタ処理してモータジェネレータ5のトルクリップルが持つ周波数成分を除去する。
よって、トルクリップルによる推定ばらつきを抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
The third embodiment has the following effects.
(8) The disturbance torque estimated value Trbst is filtered by a notch filter to remove the frequency component of the torque ripple of the motor generator 5.
Therefore, estimation variation due to torque ripple can be suppressed, and the estimation accuracy of the crank angle can be improved.

(9) 外乱トルク推定値Trbstをローパスフィルタでフィルタ処理して高周波成分を除去する。
よって、計測ノイズ等による推定ばらつきを抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
(9) The disturbance torque estimated value Trbst is filtered with a low-pass filter to remove high frequency components.
Therefore, estimation variation due to measurement noise or the like can be suppressed, and the estimation accuracy of the crank angle can be improved.

(10) クランク角度推定補正値θoffを、各演算の遅れおよび各フィルタ処理による遅れを補償するためのクランク角度推定遅れ補正値θdlyで補正する。
よって、演算遅れやフィルタ処理に伴うクランク角度の推定誤差を抑制でき、クランク角度の推定精度を向上できる。
(10) The crank angle estimation correction value θoff is corrected with a crank angle estimation delay correction value θdly for compensating for the delay of each calculation and the delay due to each filter process.
Therefore, the estimation error of the crank angle accompanying the calculation delay or the filter processing can be suppressed, and the estimation accuracy of the crank angle can be improved.

(他の実施形態)
以上、本発明を実施するための形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、ノッチフィルタまたはローパスフィルタの一方のみを用いて外乱トルクをフィルタ処理してもよい。
クランク角度推定遅れ補正値により各演算の遅れまたは各フィルタ処理による遅れの一方のみを補償してもよい。
(Other embodiments)
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, the concrete structure of this invention is not limited to embodiment, and even if there is a design change etc. of the range which does not deviate from the summary of invention, this book Included in the invention.
For example, the disturbance torque may be filtered using only one of the notch filter and the low-pass filter.
Only one of the delay of each calculation or the delay by each filter processing may be compensated by the crank angle estimation delay correction value.

1 エンジン
2 後輪(駆動輪)
5 モータジェネレータ(モータ)
6 第1クラッチ
7 第2クラッチ
12 モータコントローラ(モータ制御部)
18 クランク角度推定部
1 engine
2 Rear wheel (drive wheel)
5 Motor generator (motor)
6 First clutch
7 Second clutch
12 Motor controller (motor controller)
18 Crank angle estimator

Claims (10)

モータおよびエンジンを動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定方法であって、
前記モータを駆動して前記エンジンを連れ回したときのモータ回転角度を検出または推定すると共に、前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記外乱トルクが最大となったときの前記モータ回転角度と、前記エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、前記モータ回転角度からクランク角度推定値を演算するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
A method for estimating a crank angle of a hybrid vehicle using a motor and an engine as power sources,
Detecting or estimating a motor rotation angle when the engine is driven by driving the motor, and estimating a disturbance torque acting on the motor;
Based on the relationship between the motor rotation angle when the disturbance torque is maximum and the crank angle when the compression reaction force of the engine is maximum, a hybrid vehicle that calculates a crank angle estimation value from the motor rotation angle Crank angle estimation method.
請求項1に記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記モータ回転角度および前記エンジンの圧縮反力の周期から補正前クランク角度推定値を演算し、
前記圧縮反力が最大のときのクランク角度と、前記外乱トルクが最大となったときの前記補正前クランク角度推定値との偏差からクランク角度推定補正値を演算し、
前記補正前クランク角度推定値を前記クランク角度推定補正値で補正してクランク角度推定値を演算するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to claim 1,
Calculate a pre-correction crank angle estimated value from the motor rotation angle and the cycle of the compression reaction force of the engine,
A crank angle estimation correction value is calculated from a deviation between the crank angle when the compression reaction force is maximum and the crank angle estimation value before correction when the disturbance torque is maximum,
A crank angle estimation method for a hybrid vehicle, wherein the crank angle estimation value is calculated by correcting the crank angle estimation value before correction with the crank angle estimation correction value.
請求項1または2に記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定値の演算は、駐車レンジが選択された状態で実行するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The calculation of the crank angle estimated value is a crank angle estimating method for a hybrid vehicle that is executed in a state where a parking range is selected.
請求項1ないし3のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
モータトルク指令値を入力としモータ回転速度を出力する前記モータの数式化モデルを用いて、前記モータ回転速度に前記数式化モデルの逆系およびローパスフィルタを乗じた値から、前記モータトルク指令値に前記ローパスフィルタを乗じた値を差し引いて前記外乱トルクを推定するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The motor torque command value is input to the motor torque command value and the motor torque command value is used to calculate the motor torque command value from a value obtained by multiplying the motor rotation speed by the inverse of the formula model and a low-pass filter. A method for estimating a crank angle of a hybrid vehicle, wherein the disturbance torque is estimated by subtracting a value multiplied by the low-pass filter.
請求項1ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記外乱トルクをフィルタ処理して前記モータのトルクリップルが持つ周波数成分を除去するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A crank angle estimation method for a hybrid vehicle, wherein the disturbance torque is filtered to remove a frequency component of torque ripple of the motor.
請求項1ないし5のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記外乱トルクをフィルタ処理して高周波成分を除去するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A crank angle estimation method for a hybrid vehicle, wherein the disturbance torque is filtered to remove a high-frequency component.
請求項1ないし6のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定補正値を、各演算の遅れおよび/または各フィルタ処理による遅れを補償するためのクランク角度推定遅れ補正値で補正するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6,
A crank angle estimation method for a hybrid vehicle, wherein the crank angle estimation correction value is corrected with a crank angle estimation delay correction value for compensating for a delay of each calculation and / or a delay due to each filter process.
請求項1ないし7のいずれかに記載のハイブリッド車両のクランク角度推定方法において、
前記クランク角度推定値の演算は、前記外乱トルクの最大値が所定のトルク閾値を超えた場合にのみ実行するハイブリッド車両のクランク角度推定方法。
In the crank angle estimation method of the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 7,
The crank angle estimation method for a hybrid vehicle is executed only when the maximum value of the disturbance torque exceeds a predetermined torque threshold value.
エンジン、第1クラッチ、モータ、第2クラッチおよび駆動輪を伝達経路の配列順とし、
モータコントローラが、前記第1クラッチの締結状態、かつ、前記第2クラッチの解放状態で、前記モータにより前記エンジンのクランク角度を目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法であって、
請求項1ないし8のいずれかに記載のクランク角度推定方法を用いて推定されたクランク角度に基づき前記エンジンのクランク角度を前記目標クランク角度に停止させるハイブリッド車両のクランク角度制御方法。
The engine, the first clutch, the motor, the second clutch, and the drive wheels are arranged in the transmission path arrangement order,
The motor controller is a crank angle control method for a hybrid vehicle in which the crank angle of the engine is stopped at a target crank angle by the motor in the engaged state of the first clutch and the released state of the second clutch,
A crank angle control method for a hybrid vehicle that stops the crank angle of the engine at the target crank angle based on the crank angle estimated using the crank angle estimation method according to claim 1.
モータおよびエンジンを動力源とするハイブリッド車両のクランク角度推定装置であって、
前記モータを駆動して前記エンジンを連れ回りさせるモータ制御部と、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度検出部と、
前記モータに作用する外乱トルクを推定する外乱トルク推定部と、
前記外乱トルクが最大となったときの前記モータ回転角度と、前記エンジンの圧縮反力が最大のときのクランク角度との関係に基づき、前記モータ回転角度からクランク角度推定値を演算するクランク角度推定部と、
を備えたハイブリッド車両のクランク角度推定装置。
A crank angle estimation device for a hybrid vehicle using a motor and an engine as power sources,
A motor controller that drives the motor to rotate the engine;
A motor rotation angle detector for detecting the rotation angle of the motor;
A disturbance torque estimating unit for estimating a disturbance torque acting on the motor;
Crank angle estimation that calculates a crank angle estimation value from the motor rotation angle based on the relationship between the motor rotation angle when the disturbance torque is maximum and the crank angle when the compression reaction force of the engine is maximum And
A crank angle estimation device for a hybrid vehicle comprising:
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