JP2018135048A - Power control method and power control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両の動力制御方法及び動力制御装置に係わり、特に、内燃機関と、内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、内燃機関に連結され動力伝達機構に動力を出力可能な電動モータとを備えたハイブリッド車両の動力制御方法及び動力制御装置に関する。 The present invention relates to a power control method and a power control apparatus for a hybrid vehicle, and more particularly, to an internal combustion engine, a power transmission mechanism that transmits the power of the internal combustion engine to driving wheels, and outputs power to the power transmission mechanism connected to the internal combustion engine. The present invention relates to a power control method and a power control apparatus for a hybrid vehicle including a possible electric motor.
従来、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関(以下、「エンジン」と呼ぶ)及び自動変速機を搭載した車両の操作性や乗り心地を向上させるため、自動変速機による変速時間を短縮することが求められているが、そのために必要なことの一つとしてエンジンのイナーシャを低減することが挙げられる。エンジンのイナーシャを低減するためには、イナーシャを利用せずにエンジンのトルク変動を吸収できるようにする必要がある。
また、多気筒エンジンの燃費を向上させるために、エンジンの運転負荷に応じて一部の気筒における燃焼を停止させる気筒休止エンジンが提案されている。気筒休止時のエンジンのトルク変動は全気筒において燃焼が行われる全筒運転時のトルク変動と比べて大きいので、燃費性能の更なる向上を目的として気筒休止を行う運転領域を拡大するためには、増大するエンジンのトルク変動を吸収できるようにする必要がある。
さらに、エンジンのトルク変動はエンジンマウントやトランスミッションからドライブシャフトに至るパワートレインを介して車室フロアに伝達され、車室内の騒音の原因となる。したがって、車室内の静粛性を向上させるためには、エンジンのトルク変動の吸収性能を向上させる必要がある。
Conventionally, in order to improve the operability and ride comfort of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “engine”) such as a gasoline engine or a diesel engine and a vehicle equipped with an automatic transmission, the shift time by the automatic transmission can be shortened. There is a demand, but one of the necessary things for this purpose is to reduce engine inertia. In order to reduce the inertia of the engine, it is necessary to absorb the torque fluctuation of the engine without using the inertia.
In order to improve the fuel efficiency of a multi-cylinder engine, a cylinder deactivation engine has been proposed in which combustion in some cylinders is stopped according to the operating load of the engine. Since the torque fluctuation of the engine at the time of cylinder deactivation is larger than the torque fluctuation at the time of all cylinder operation in which combustion is performed in all cylinders, in order to expand the operation range in which cylinder deactivation is performed for the purpose of further improving fuel consumption performance It is necessary to be able to absorb increasing torque fluctuations of the engine.
Furthermore, engine torque fluctuations are transmitted to the passenger compartment floor via the power train from the engine mount and transmission to the drive shaft, causing noise in the passenger compartment. Therefore, in order to improve the quietness in the passenger compartment, it is necessary to improve the torque fluctuation absorption performance of the engine.
エンジンの他に動力源として電動モータを搭載したハイブリッド自動車においては、エンジンのトルク変動を吸収する手段として、エンジンのトルク変動を抑制するようにモータにトルクを出力させる動力出力装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この従来の動力出力装置は、エンジンの出力軸のトルク脈動に連動して正の脈動トルクを出力すると共に、駆動軸に出力される過剰な動力を用いて発電機により発電することにより、エンジンのトルク脈動に伴う振動を抑制するようにモータを制御する。 In a hybrid vehicle equipped with an electric motor as a power source in addition to the engine, a power output device that outputs torque to the motor so as to suppress engine torque fluctuation has been proposed as means for absorbing engine torque fluctuation. (For example, refer to Patent Document 1). This conventional power output device outputs positive pulsation torque in conjunction with torque pulsation of the output shaft of the engine, and generates power by a generator using excess power output to the drive shaft, thereby The motor is controlled to suppress vibration associated with torque pulsation.
しかしながら、特許文献1に記載されているような従来技術では、エンジンのトルク脈動に伴う振動を抑制するために、エンジンのトルク脈動に連動してモータによるトルク出力と発電機による発電とを高周波で制御しなければならないので、電力の入出力に伴う損失が大きく、車両全体としてのエネルギー効率が低下する。
However, in the prior art as described in
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エネルギー効率の低下を抑制しながらエンジンのトルク変動を効果的に吸収することができる、ハイブリッド車両の動力制御方法及び動力制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is capable of effectively absorbing engine torque fluctuations while suppressing a decrease in energy efficiency. And a power control device.
上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド車両の動力制御方法は、内燃機関と、内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、内燃機関に連結され動力伝達機構に動力を出力可能な電動モータとを備えたハイブリッド車両の動力制御方法であって、内燃機関が出力する平均トルクを推定するステップと、内燃機関が出力するトルクにおけるトルク変動成分を推定するステップと、推定されたトルク変動成分を抑制するカウンタートルクを設定するステップと、設定されたカウンタートルクを出力するように電動モータを制御するステップと、を有し、カウンタートルクを設定するステップは、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときにカウンタートルクの絶対値が極大となるように、カウンタートルクを設定するステップを含む、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときにカウンタートルクの絶対値が極大となる。例えば、内燃機関が出力する平均トルクが、内燃機関による駆動力と車両の走行抵抗とが拮抗するような値であるときには、車速が変化し難いので、内燃機関の回転数の変化が小さく、内燃機関のトルク変動成分の周波数が変化し難い。この場合、内燃機関のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し難いので、内燃機関から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し易く、車室フロアの振動が大きくなり易い。そこで、上記の通りカウンタートルクの絶対値を極大とすることにより、カウンタートルクによって内燃機関のトルク変動成分を確実に吸収し、内燃機関のトルク変動に伴う振動を効果的に抑制することができる。
In order to achieve the above object, a power control method for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a power transmission mechanism that transmits the power of the internal combustion engine to drive wheels, and a power transmission mechanism that is connected to the internal combustion engine. A power control method for a hybrid vehicle including an electric motor capable of output, the step of estimating an average torque output from the internal combustion engine, and the step of estimating a torque fluctuation component in the torque output from the internal combustion engine A step of setting a counter torque that suppresses the torque fluctuation component, and a step of controlling the electric motor so as to output the set counter torque. The step of setting the counter torque includes the number of revolutions of the internal combustion engine. When the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value, the absolute value of the counter torque becomes maximum. In comprising the step of setting the counter torque, characterized in that.
In the present invention configured as described above, the absolute value of the counter torque becomes maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. For example, when the average torque output from the internal combustion engine is a value such that the driving force of the internal combustion engine and the running resistance of the vehicle antagonize, the vehicle speed is difficult to change. The frequency of the torque fluctuation component of the engine is difficult to change. In this case, since the frequency of the vibration accompanying the torque fluctuation of the internal combustion engine is difficult to change, resonance tends to occur in the vibration transmission path from the internal combustion engine to the passenger compartment floor, and the vibration of the passenger compartment floor tends to increase. Therefore, by setting the absolute value of the counter torque to the maximum as described above, the torque fluctuation component of the internal combustion engine can be reliably absorbed by the counter torque, and the vibration accompanying the torque fluctuation of the internal combustion engine can be effectively suppressed.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルクを設定するステップは、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときに絶対値が極大となるように、負の制御ゲインを設定するステップと、推定されたトルク変動成分と制御ゲインとの積に基づきカウンタートルクを設定するステップとを含む。
このように構成された本発明においては、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときに絶対値が極大となるように設定された負の制御ゲインと、内燃機関のトルク変動成分との積に基づきカウンタートルクを設定するので、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときにカウンタートルクの絶対値が極大となるようにすることができる。これにより、内燃機関から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し易く、車室フロアの振動が大きくなり易い条件において、カウンタートルクによって内燃機関のトルク変動成分を確実に吸収し、内燃機関のトルク変動に伴う振動を効果的に抑制することができる。
In the present invention, preferably, the step of setting the counter torque is a negative value so that the absolute value becomes maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. And a step of setting a counter torque based on a product of the estimated torque fluctuation component and the control gain.
In the present invention configured as described above, the negative control gain set so that the absolute value is maximized when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. Since the counter torque is set based on the product of the torque fluctuation component of the internal combustion engine, the absolute value of the counter torque is maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotation speed of the internal combustion engine is constant. Can be. Accordingly, the torque fluctuation component of the internal combustion engine is reliably absorbed by the counter torque under the condition that resonance easily occurs in the vibration transmission path from the internal combustion engine to the vehicle compartment floor and the vibration of the vehicle compartment floor is likely to increase. The vibration accompanying the torque fluctuation can be effectively suppressed.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルクを設定するステップは、平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が大きくなるように、カウンタートルクを設定するステップを含む。
このように構成された本発明においては、内燃機関が出力する平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が大きくなる。内燃機関の回転数が小さくなると、駆動力の余裕が大きくなることにより車速の上昇と共に内燃機関の回転数が上昇し易くなり、内燃機関のトルク変動成分の周波数が上昇し易くなり、内燃機関のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し易くなる。この場合、内燃機関から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し難く、車室フロアの振動が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。このように、内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値を大きくする(内燃機関の回転数が小さいほど、カウンタートルクの絶対値を小さくする)ことにより、内燃機関のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the step of setting the counter torque includes the step of setting the counter torque so that the absolute value of the counter torque increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the average torque is constant. Including.
In the present invention configured as described above, when the average torque output from the internal combustion engine is constant, the absolute value of the counter torque increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases. When the rotational speed of the internal combustion engine is reduced, the driving force margin is increased, so that the rotational speed of the internal combustion engine is likely to increase as the vehicle speed increases, and the frequency of the torque fluctuation component of the internal combustion engine is likely to increase. The frequency of vibration accompanying torque fluctuation is likely to change. In this case, resonance hardly occurs in the vibration transmission path from the internal combustion engine to the vehicle compartment floor, and vibration of the vehicle compartment floor does not easily increase. That is, even if the absolute value of the amplitude of the counter torque is reduced, vibration and noise on the passenger compartment floor are sufficiently suppressed. In this way, the absolute value of the counter torque is increased as the rotational speed of the internal combustion engine is increased (the absolute value of the counter torque is decreased as the rotational speed of the internal combustion engine is decreased), thereby sufficiently absorbing the torque fluctuation of the internal combustion engine. However, power consumption accompanying the generation of counter torque can be suppressed.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルクを設定するステップは、平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が小さくなるように、カウンタートルクを設定するステップを含む。
このように構成された本発明においては、内燃機関が出力する平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が小さくなる。内燃機関が出力する平均トルクが一定の場合、内燃機関の回転数が高いほど内燃機関から車室フロアに至る振動伝達経路において振動が減衰し易いので、車室フロアの振動や騒音が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。したがって、内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値を小さくすることにより、内燃機関のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the step of setting the counter torque includes the step of setting the counter torque so that the absolute value of the counter torque decreases as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the average torque is constant. Including.
In the present invention configured as described above, when the average torque output from the internal combustion engine is constant, the absolute value of the counter torque decreases as the rotational speed of the internal combustion engine increases. When the average torque output from the internal combustion engine is constant, the higher the number of revolutions of the internal combustion engine, the more easily the vibration is attenuated in the vibration transmission path from the internal combustion engine to the passenger compartment floor. . That is, even if the absolute value of the amplitude of the counter torque is reduced, vibration and noise on the passenger compartment floor are sufficiently suppressed. Therefore, by reducing the absolute value of the counter torque as the rotational speed of the internal combustion engine is increased, it is possible to suppress power consumption accompanying the generation of the counter torque while sufficiently absorbing the torque fluctuation of the internal combustion engine.
また、本発明のハイブリッド車両の動力制御装置は、内燃機関と、内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、内燃機関に連結され動力伝達機構に動力を出力可能な電動モータとを備えたハイブリッド車両の動力制御装置であって、内燃機関が出力する平均トルクを推定する平均トルク推定部と、内燃機関が出力するトルクにおけるトルク変動成分を推定するトルク変動成分推定部と、推定されたトルク変動成分を抑制するカウンタートルクを設定するカウンタートルク設定部と、設定されたカウンタートルクを出力するように電動モータを制御する電動モータ制御部と、を有し、カウンタートルク設定部は、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときにカウンタートルクの絶対値が極大となるように、カウンタートルクを設定する、ことを特徴とする。 A power control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a power transmission mechanism that transmits power of the internal combustion engine to drive wheels, and an electric motor that is connected to the internal combustion engine and can output power to the power transmission mechanism. A hybrid vehicle power control apparatus comprising: an average torque estimating unit that estimates an average torque output from the internal combustion engine; and a torque fluctuation component estimating unit that estimates a torque fluctuation component in the torque output from the internal combustion engine. A counter torque setting unit that sets a counter torque that suppresses the torque fluctuation component, and an electric motor control unit that controls the electric motor so as to output the set counter torque. The absolute value of the counter torque is maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the engine speed is constant. So that, to set the counter torque, characterized in that.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルク設定部は、内燃機関の回転数が一定の場合において内燃機関が出力する平均トルクが所定値のときに絶対値が極大となるように、負の制御ゲインを設定し、推定されたトルク変動成分と制御ゲインとの積に基づきカウンタートルクを設定する。 In the present invention, it is preferable that the counter torque setting unit performs negative control so that the absolute value becomes maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. A gain is set, and a counter torque is set based on the product of the estimated torque fluctuation component and the control gain.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルク設定部は、平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が大きくなるように、カウンタートルクを設定する。 In the present invention, preferably, the counter torque setting unit sets the counter torque so that the absolute value of the counter torque increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the average torque is constant.
また、本発明において、好ましくは、カウンタートルク設定部は、平均トルクが一定の場合に内燃機関の回転数が大きいほどカウンタートルクの絶対値が小さくなるように、カウンタートルクを設定する。 In the present invention, it is preferable that the counter torque setting unit sets the counter torque so that the absolute value of the counter torque decreases as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the average torque is constant.
本発明による車両の動力制御方法及び動力制御装置によれば、エネルギー効率の低下を抑制しながらエンジンのトルク変動を効果的に吸収することができる。 According to the vehicle power control method and power control apparatus of the present invention, it is possible to effectively absorb engine torque fluctuations while suppressing a decrease in energy efficiency.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の動力制御方法及び動力制御装置について説明する。 Hereinafter, a vehicle power control method and a power control apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<システム構成>
まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態による動力制御装置が適用された車両の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態による動力制御装置が適用された車両の全体構成を示す概略図であり、図2は、本発明の実施形態による動力制御装置が適用された車両の電気的構成を示すブロック図である。
<System configuration>
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the vehicle to which the power control apparatus by embodiment of this invention was applied is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle to which a power control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is an electrical configuration of the vehicle to which a power control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. FIG.
図1に示すように、本発明の実施形態による動力制御装置が適用された車両1は、駆動力源としてエンジン2及びモータ4を備えるハイブリッド車両である。エンジン2とモータ4とは、動力伝達の断接を行う図外のクラッチを介して連結されている。動力伝達経路におけるモータ4の下流側には、自動変速機6が設けられている。自動変速機6の出力は、デファレンシャル装置8を介して左右の駆動輪に伝達される。
また、車両1には、バッテリ10(二次電池)と、モータ4とバッテリ10との間の電力の入出力を制御するインバータ12とが搭載されている。インバータ12は、バッテリ10から供給された直流電力を交流電力に変換してモータ4に供給すると共に、モータ4が発生させる回生電力を直流電力に変換してバッテリ10に供給することによりバッテリ10を充電する。
更に、車両1は、エンジン2を制御すると共にインバータ12を介してモータ4を制御するPCM14(動力制御装置)と、自動変速機6を制御するTCM16(Transmission Control Module)とを有する。
As shown in FIG. 1, a
The
Further, the
図2に示すように、車両1には、車両1に関する各種の運転状態を検出するセンサが設けられている。これらセンサは、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ18は、アクセルペダルの開度(ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する)であるアクセル開度を検出する。車速センサ20は、車両1の速度(車速)を検出する。クランク角センサ22は、エンジン2のクランクシャフトにおけるクランク角を検出する。エアフローセンサ24は、エンジン2の吸気通路を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。モータ角センサ26は、モータ4の回転子の回転角を検出する。これらの各種センサは、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S118〜S126をPCM14に出力する。
As shown in FIG. 2, the
また、PCM14には、車両1の自動変速機6を制御するTCM16から自動変速機6に関する各種情報(例えば現在の変速段、変速を行う変速点に達したか否か、次変速段に変速したときのエンジン回転数など)が入力される。
Further, the
PCM14は、上述した各種センサから入力された検出信号S118〜S126、及び、TCM16ら入力された自動変速機6に関する各種情報に基づき、エンジン2及びインバータ12に対する制御を行う。具体的には、図2に示すように、PCM14は、スロットルバルブ28に制御信号S128を供給して、スロットルバルブ28の開閉時期やスロットル開度を制御し、燃料噴射弁30に制御信号S130を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ32に制御信号S132を供給して、点火時期を制御し、吸排気バルブ機構34に制御信号S134を供給して、エンジン2の吸気バルブ及び排気バルブの動作タイミングを制御し、インバータ12に制御信号S112を供給して、モータ4とバッテリ10との間の電力の入出力を制御する。
The
PCM14は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
このように構成されたPCM14は、本発明における「動力制御装置」に相当し、本発明における「平均トルク推定部」、「トルク変動成分推定部」、「カウンタートルク設定部」、及び「電動モータ制御部」として機能する。
The
The
<動力制御>
次に、図3を参照して、本発明の実施形態において実行される動力制御について説明する。図3は、本発明の実施形態による動力制御装置が実行する動力制御処理のフローチャートである。
<Power control>
Next, power control executed in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart of power control processing executed by the power control apparatus according to the embodiment of the present invention.
図3に示す動力制御処理は、車両1のイグニッションがオンにされ、PCM14に電源が投入された場合に起動され、所定の周期で繰り返し実行される。動力制御処理が開始されると、ステップS1において、PCM14は車両1の運転状態に関する各種情報を取得する。具体的には、PCM14は、アクセル開度センサ18が検出したアクセル開度、車速センサ20が検出した車速、クランク角センサ22が検出したクランク角、エアフローセンサ24が検出した吸入空気量、モータ角センサ26が検出したモータ4の回転子の回転角、TCM16から入力された自動変速機6の現在の変速段等を取得する。
The power control process shown in FIG. 3 is started when the ignition of the
次に、ステップS2において、PCM14は、ステップS1において取得された車両1の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、PCM14は、種々の車速及び種々の変速段についてアクセル開度と加速度との関係を規定した複数の加速度特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在の車速及び変速段に対応する加速度特性マップを選択する。そして、選択した加速度特性マップを参照し、アクセル開度センサ18によって検出されたアクセル開度に対応する加速度を目標加速度として設定する。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、PCM14は、ステップS1において取得された運転状態に基づき、ステップS2において設定した目標加速度を実現するための目標エンジントルク及び目標モータトルクを設定する。
PCM14は、現在の車速、変速段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン2とモータ4の合計トルクの目標値を設定する。更に、燃料消費率(g/kWh)が最小となるエンジントルクとエンジン回転数との関係を規定した燃料消費率特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)を参照し、ステップS1において取得したクランク角に基づき算出される現在のエンジン回転数に対応するエンジントルクを、目標エンジントルクとして設定する。また、目標エンジントルクを合計トルクの目標値から減算した値を、目標モータトルクとして設定する。
例えば、合計トルクの目標値が目標エンジントルクよりも大きい場合は、正値の目標モータトルクが設定される。即ち、燃料消費率の小さい領域でエンジン2を運転しつつ、不足するトルクはモータ4が補うことにより、目標加速度を実現するために必要なトルクが出力される。
一方、合計トルクの目標値が目標エンジントルクよりも小さい場合は、負値の目標モータトルクが設定される。即ち、燃料消費率の小さい領域でエンジン2を運転しつつ、余剰トルクはモータ4による発電に利用してバッテリ10を充電することにより、効率よくバッテリ10の充電を行いながら、目標加速度を実現するために必要なトルクを出力することができる。
Next, in step S3, the
The
For example, when the target value of the total torque is larger than the target engine torque, a positive target motor torque is set. That is, while the
On the other hand, when the target value of the total torque is smaller than the target engine torque, a negative target motor torque is set. That is, while operating the
次に、ステップS4において、PCM14は、ステップS1において取得された運転状態に基づき、ステップS3において設定した目標エンジントルクを実現するためのエンジン2の各アクチュエータ(例えば、点火プラグ32、スロットルバルブ28、吸排気バルブ機構34)の制御値を決定する。
具体的には、PCM14は、目標エンジントルクにフリクションロスやポンピングロスによる損失トルクを加味した目標図示トルクを算出し、種々の充填効率及び種々のエンジン回転数について点火時期と図示トルクとの関係を規定した点火進角マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在のエンジン回転数に対応し且つノッキングが発生しない範囲(各点火進角マップにおいて予め設定されたノック限界点火時期よりも遅角側の範囲)で可能な限りMBTに近い点火時期の場合に目標図示トルクが得られる点火進角マップを選択し、選択した点火進角マップを参照して、目標図示トルクに対応する点火時期を点火時期として設定する。
また、PCM14は、目標図示トルクを出力するために必要な熱量(要求熱量)を求め、この要求熱量を発生させるために必要な充填効率を、目標充填効率として設定する。そして、PCM14は、設定した目標充填効率に相当する空気がエンジン2に導入されるように、エアフローセンサ24が検出した空気量を考慮して、スロットルバルブ28の開度と、吸排気バルブ機構34を介した吸気バルブの開閉時期とを設定する。
Next, in step S4, the
Specifically, the
Further, the
次に、ステップS5において、PCM14は、ステップS1において取得された運転状態、ステップS3において設定した目標モータトルク、及び、ステップS4において設定したエンジン2の各アクチュエータの制御量に基づき、モータ4に出力させるトルク(モータ指令トルク)、具体的にはインバータ12によるモータ4とバッテリ10との間の電力の入出力の制御値を決定する。
Next, in step S5, the
ここで、図4及び図5を参照して、PCM14によるモータ指令トルクの決定方法を説明する。図4は、本発明の実施形態による動力制御装置がモータ指令トルクを決定する方法を示した制御ブロック図である。図5は、エンジン2の出力軸におけるトルクの変動成分を示す線図であり、チャート(a)はエンジン2の出力軸におけるトルクの変動を示す線図、チャート(b)はトルク変動成分のうち気筒内の燃焼ガスの圧力変化に起因する成分を示す線図、チャート(c)はトルク変動成分のうちエンジン2内部の往復運動質量の慣性に起因する成分を示す線図、チャート(d)は気筒内の燃焼ガスの圧力変化に起因する成分とエンジン2内部の往復運動質量の慣性に起因する成分とを合成したトルク変動成分を示す線図である。図5の各チャートにおける横軸はクランク角(deg)を示し、縦軸はトルク(Nm)を示す。
Here, with reference to FIG.4 and FIG.5, the determination method of the motor command torque by PCM14 is demonstrated. FIG. 4 is a control block diagram illustrating a method for determining the motor command torque by the power control apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a torque fluctuation component on the output shaft of the
図4に示すように、PCM14は、エンジン2が1サイクルで発生する平均トルク(エンジン平均トルク)を推定するエンジン平均トルク推定部36と、エンジン2の出力軸におけるトルクの変動成分(トルク変動成分)を推定するトルク変動成分推定部38と、モータ4に出力させるトルク(モータ指令トルク)を決定するモータ指令トルク決定部40とを備える。
As shown in FIG. 4, the
エンジン平均トルク推定部36は、ステップS1において取得された吸入空気量及びクランク角を入力とする。エンジン平均トルク推定部36は、ステップS1において取得された吸入空気量に基づき充填効率を推定し、推定した充填効率で空気がエンジン2に導入されたときに発生する熱量に対応する図示トルクを求め、フリクションロスやポンピングロスによる損失トルクを差し引くことによりエンジン平均トルクを推定する。また、エンジン平均トルク推定部36は、ステップS1において取得されたクランク角に基づきエンジン回転数を算出する。
The engine average
トルク変動成分推定部38は、エンジン平均トルク推定部36により推定されたエンジン平均トルクと、エンジン平均トルク推定部36により算出されたエンジン回転数と、ステップS1において取得されたクランク角とに基づき、トルク変動成分を推定する。
The torque
図5のチャート(a)に示すように、エンジン2の出力軸におけるトルク(図5において実線により示す)は、気筒内の燃焼ガスの圧力変化に起因するトルク(指圧トルク、図5において破線により示す)と、エンジン2内部の往復運動質量(ピストン、コンロッド等)の慣性に起因するトルク(慣性トルク、図5において一点鎖線により示す)とに分離することができる。
As shown in the chart (a) of FIG. 5, the torque at the output shaft of the engine 2 (shown by a solid line in FIG. 5) is a torque (a finger pressure torque, a broken line in FIG. 5) resulting from the pressure change of the combustion gas in the cylinder. And torque (inertia torque, indicated by a one-dot chain line in FIG. 5) due to the inertia of the reciprocating mass (piston, connecting rod, etc.) inside the
これらの内、指圧トルクの変動は、クランク角180degを1周期とする正弦振動(いわゆる二次振動)及び更に高次の振動を合成した振動として表されるが、車室フロアへの振動伝達等において最も問題となるのは二次振動である。そこで、チャート(b)に示すように、エンジン平均トルクを基準とした指圧トルクの変動における二次振動成分を抽出すると、指圧トルクの変動に起因するトルク変動成分(指圧トルク変動成分)として、クランク角180degを1周期とする正弦振動が得られる。この指圧トルク変動成分の振幅は、エンジン平均トルクの関数として表すことができ、エンジン平均トルクの増大に比例して増大する。 Of these, fluctuations in the acupressure torque are expressed as a sine vibration (so-called secondary vibration) with a crank angle of 180 deg as one cycle and a higher-order vibration, but vibration transmission to the passenger compartment floor, etc. The second problem is the secondary vibration. Therefore, as shown in the chart (b), when the secondary vibration component in the fluctuation of the acupressure torque based on the engine average torque is extracted, the torque fluctuation component (acupressure pressure fluctuation component) resulting from the fluctuation of the acupressure torque is used as a crank. A sinusoidal vibration having an angle of 180 deg as one cycle is obtained. The amplitude of this finger pressure torque fluctuation component can be expressed as a function of engine average torque, and increases in proportion to the increase in engine average torque.
また、チャート(c)に示すように、慣性トルクの変動に起因するトルク変動成分(慣性トルク変動成分)は、チャート(b)に示した指圧トルク変動成分と逆位相の正弦振動として表される。この慣性トルク変動成分の振幅は、エンジン回転数の関数として表すことができ、エンジン回転数が高いほど大きくなる。 Further, as shown in the chart (c), the torque fluctuation component (inertia torque fluctuation component) resulting from the fluctuation of the inertia torque is expressed as a sinusoidal vibration having an opposite phase to the acupressure torque fluctuation component shown in the chart (b). . The amplitude of the inertia torque fluctuation component can be expressed as a function of the engine speed, and increases as the engine speed increases.
チャート(d)に示すように、エンジン2のトルク変動成分は、チャート(b)に示した指圧トルク変動成分と、チャート(c)に示した慣性トルク変動成分とを合成した、クランク角180degを1周期とする正弦振動として表される。上述したように、指圧トルク変動成分の振幅はエンジン平均トルクの関数として表され、慣性トルク変動成分の振幅はエンジン回転数の関数として表されるので、これらを合成したエンジン2のトルク変動成分の振幅は、エンジン平均トルクTe及びエンジン回転数Neの関数Atr(Te,Ne)として表すことができる。したがって、エンジン2のトルク変動成分は、クランク角CAを変数とし、振幅がAtr(Te,Ne)の正弦関数Atr(Te,Ne)Sin(CA)として表される。
As shown in the chart (d), the torque fluctuation component of the
トルク変動成分推定部38は、ステップS1において取得されたクランク角CAと、エンジン平均トルク推定部36により推定されたエンジン平均トルクTe及びエンジン平均トルク推定部36により算出されたエンジン回転数Neとを、チャート(d)に示した正弦関数Atr(Te,Ne)×Sin(CA)に代入することにより、トルク変動成分を推定する。
The torque fluctuation
図4に示すように、モータ指令トルク決定部40には、ステップS1において取得されたモータ角、ステップS3において設定された目標モータトルクに加えて、トルク変動成分推定部38により推定されたトルク変動成分に所定の制御ゲイン(図4における「K」)を乗算した値がカウンタートルクとして入力される。この制御ゲインKは、エネルギー効率の低下を抑制しながらエンジン2のトルク変動を効果的に吸収可能なカウンタートルクをモータ4に出力させるように設定されるゲイン(カウンタートルク制御ゲイン)であり、PCM14により、ステップS1において取得された運転状態及びステップS3において設定された目標エンジントルクに応じて−1≦K≦0の範囲で設定される。即ち、カウンタートルクとして、エンジン2のトルク変動成分と逆位相且つ変位がトルク変動成分の変位以下の値がモータ指令トルク決定部40に入力される。カウンタートルク制御ゲインの設定の詳細は後述する。
モータ指令トルク決定部40は、ステップS1において取得されたモータ角、ステップS3において設定された目標モータトルク、及び、カウンタートルクに基づき、モータ指令トルクを決定する。具体的には、モータ指令トルク決定部40は、ステップS3において設定された目標モータトルクとカウンタートルクとの合計値を、ステップS1において取得されたクランク角CAに対応するモータ角におけるモータ指令トルクとして決定し、インバータ12に出力する。
As shown in FIG. 4, in addition to the motor angle acquired in step S1 and the target motor torque set in step S3, the motor command
The motor command
図3に戻り、PCM14は、ステップS5においてモータ指令トルクを決定した後、ステップS6に進み、ステップS4において決定したエンジンアクチュエータ制御値に基づき、スロットルバルブ28及び吸排気バルブ機構34を制御するとともに、エンジン2の運転状態等に応じて決定された目標当量比と、エアフローセンサ24の検出信号S124等に基づき推定した実空気量とに基づき、燃料噴射弁30を制御する。また、PCM14は、ステップS5において決定したモータ指令トルクをモータ4に出力させるように、インバータ12によるモータ4とバッテリ10との間の電力の入出力を制御する。ステップS6の後、PCM14は、動力制御処理の1サイクルを終了する。
Returning to FIG. 3, after determining the motor command torque in step S5, the
<カウンタートルク制御ゲインの設定>
次に、図6乃至図9により、PCM14によるカウンタートルク制御ゲインの設定について説明する。
図6は、エンジン回転数が一定の場合におけるエンジン平均トルクとカウンタートルクとの関係を示す線図であり、チャート(a)はエンジン平均トルクとエンジン2のトルク変動成分の振幅との関係を示す図、チャート(b)はエンジン平均トルクと制御ゲインの絶対値との関係を示す図、チャート(c)はエンジン平均トルクとカウンタートルクの振幅の絶対値との関係を示す図である。
<Counter torque control gain setting>
Next, the setting of the counter torque control gain by the
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the engine average torque and the counter torque when the engine speed is constant, and the chart (a) shows the relationship between the engine average torque and the amplitude of the torque fluctuation component of the
上述したように、エンジン2の出力軸におけるトルク変動成分は、指圧トルク変動成分と慣性トルク変動成分とを合成することにより得られる。指圧トルク変動成分の振幅は、エンジン平均トルクの関数として表すことができ、エンジン平均トルクの増大に比例して増大する。また、慣性トルク変動成分の振幅は、エンジン回転数の関数として表すことができ、エンジン回転数が高いほど大きくなる。したがって、図6のチャート(a)に示すように、エンジン回転数が一定の場合には、エンジン2のトルク変動成分の振幅は、エンジン平均トルクの増大に比例して増大する。
この場合、チャート(b)に示すように、エンジン平均トルクが所定値Te1未満の範囲では、制御ゲインの絶対値は一定値(具体的には1)に設定され、エンジン平均トルクが所定値Te1以上の範囲ではエンジン平均トルクが大きいほど制御ゲインの絶対値が小さくなるように設定されている。
したがって、チャート(c)に示すように、エンジン平均トルクが所定値Te1以下の範囲では、エンジン平均トルクが大きいほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は大きくなる。また、エンジン平均トルクが所定値Te1より大きい範囲では、エンジン平均トルクの増大に応じて制御ゲインの絶対値が小さくなるに従って、カウンタートルクの振幅の絶対値の増加割合が緩やかになり、エンジン平均トルクが所定値Te2のときにカウンタートルクの振幅の絶対値が極大となる。さらに、エンジン平均トルクがTe2より大きい範囲では、エンジン平均トルクが大きいほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は小さくなる。
As described above, the torque fluctuation component on the output shaft of the
In this case, as shown in the chart (b), in the range where the engine average torque is less than the predetermined value Te1, the absolute value of the control gain is set to a constant value (specifically 1), and the engine average torque is set to the predetermined value Te1. In the above range, the absolute value of the control gain is set to be smaller as the engine average torque is larger.
Therefore, as shown in the chart (c), in the range where the engine average torque is equal to or less than the predetermined value Te1, the absolute value of the amplitude of the counter torque increases as the engine average torque increases. Further, in the range where the engine average torque is larger than the predetermined value Te1, as the absolute value of the control gain decreases as the engine average torque increases, the rate of increase in the absolute value of the counter torque amplitude becomes gradual. When is a predetermined value Te2, the absolute value of the amplitude of the counter torque becomes a maximum. Further, in the range where the engine average torque is larger than Te2, the absolute value of the amplitude of the counter torque decreases as the engine average torque increases.
即ち、エンジン平均トルクが大きいほどトルク変動成分の振幅は大きくなるが、エンジン平均トルクが所定値Te1以下の範囲では、エンジン平均トルクが大きいほどカウンタートルクの振幅の絶対値も大きくなるので、カウンタートルクによりエンジン2のトルク変動成分を確実に吸収し、エンジン2のトルク変動に伴う振動を抑制することができる。
また、エンジン平均トルクが所定値Te2の近傍では、エンジン2による駆動力と車両1の走行抵抗とが拮抗することにより車速が変化し難いので、エンジン回転数の変化が小さくエンジン2のトルク変動成分の周波数が変化し難い。この場合、エンジン2のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し難いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し易く、車室フロアの振動が大きくなり易い。そこで、カウンタートルクの振幅の絶対値を極大とすることにより、カウンタートルクによってエンジン2のトルク変動成分を確実に吸収し、エンジン2のトルク変動に伴う振動を抑制することができる。
また、エンジン平均トルクが所定値Te2より大きい範囲では、エンジン平均トルクが大きいほど、エンジン2による駆動力の余裕が大きく車速が上昇し易いので、車速の上昇に応じてエンジン回転数が上昇することによりエンジン2のトルク変動成分の周波数が上昇し易い。この場合、エンジン2のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し易いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し難く、車室フロアの振動が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。そこで、エンジン平均トルクが大きいほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくすることにより、エンジン2のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
That is, the larger the engine average torque, the larger the amplitude of the torque fluctuation component, but in the range where the engine average torque is equal to or less than the predetermined value Te1, the larger the engine average torque, the larger the absolute value of the counter torque amplitude. Thus, the torque fluctuation component of the
Further, when the engine average torque is in the vicinity of the predetermined value Te2, the driving speed of the
Further, in the range where the engine average torque is larger than the predetermined value Te2, the larger the engine average torque, the greater the driving force margin by the
図7は、エンジン平均トルクが一定の場合におけるエンジン回転数とカウンタートルクとの関係を示す線図であり、チャート(a)はエンジン回転数とエンジン2のトルク変動成分の振幅との関係を示す図、チャート(b)はエンジン回転数と制御ゲインの絶対値との関係を示す図、チャート(c)はエンジン回転数とカウンタートルクの振幅の絶対値との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the counter torque when the engine average torque is constant. Chart (a) shows the relationship between the engine speed and the amplitude of the torque fluctuation component of the
上述したように、エンジン2の出力軸におけるトルク変動成分は、指圧トルク変動成分と、指圧トルク変動成分と逆位相の慣性トルク変動成分とを合成することにより得られる。指圧トルク変動成分の振幅は、エンジン平均トルクの関数として表すことができ、エンジン平均トルクの増大に比例して増大する。また、慣性トルク変動成分の振幅は、エンジン回転数の関数として表すことができ、エンジン回転数が高いほど大きくなる。したがって、図7のチャート(a)に示すように、エンジン平均トルクが一定の場合、指圧トルク変動成分の振幅と慣性トルク変動成分の振幅とが一致するエンジン回転数Ne1未満の範囲では、エンジン回転数が高いほどエンジン2のトルク変動成分の振幅は小さく、指圧トルク変動成分の振幅と慣性トルク変動成分の振幅とが一致するエンジン回転数Ne1以上の範囲では、エンジン回転数が高いほどエンジン2のトルク変動成分の振幅は大きい。
この場合、チャート(b)に示すように、エンジン回転数が、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路における共振周波数に近い所定値Ne2未満の範囲では、エンジン回転数が高いほど制御ゲインの絶対値が大きくなるように設定され、エンジン回転数が所定値Ne2以上の範囲では、エンジン回転数が高いほど制御ゲインの絶対値が小さくなるように設定されている。
したがって、チャート(c)に示すように、エンジン回転数が所定値Ne2未満の範囲では、エンジン回転数が高いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は大きくなる。また、エンジン回転数が所定値Ne2の近傍においてカウンタートルクの振幅の絶対値が極大となる。さらに、エンジン回転数がNe2より高い範囲では、エンジン回転数が高いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は小さくなる。
As described above, the torque fluctuation component on the output shaft of the
In this case, as shown in the chart (b), in the range where the engine speed is less than a predetermined value Ne2 close to the resonance frequency in the vibration transmission path from the
Therefore, as shown in the chart (c), in the range where the engine speed is less than the predetermined value Ne2, the absolute value of the amplitude of the counter torque increases as the engine speed increases. Further, the absolute value of the amplitude of the counter torque becomes maximum when the engine speed is in the vicinity of the predetermined value Ne2. Further, in the range where the engine speed is higher than Ne2, the absolute value of the amplitude of the counter torque decreases as the engine speed increases.
即ち、エンジン回転数が所定値Ne2未満の範囲では、エンジン2による駆動力の余裕が大きく車速が上昇し易いので、車速の上昇に応じてエンジン回転数が上昇することによりエンジン2のトルク変動成分の周波数が上昇し易い。この場合、エンジン2のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し易いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し難く、車室フロアの振動が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。そこで、エンジン回転数が低いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくすることにより、エンジン2のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
また、エンジン回転数が所定値Ne2の近傍では、エンジン回転数が、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路における共振周波数に近いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し易く、車室フロアの振動が大きくなり易い。そこで、カウンタートルクの振幅の絶対値を極大とすることにより、カウンタートルクによってエンジン2のトルク変動成分を確実に吸収し、エンジン2のトルク変動に伴う振動を抑制することができる。
また、エンジン回転数が所定値Ne2より高い範囲では、エンジン回転数が高いほどエンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において振動が減衰し易いので、車室フロアの振動や騒音が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。そこで、エンジン回転数が高いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくすることにより、エンジン2のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
That is, in the range where the engine speed is less than the predetermined value Ne2, the driving force margin of the
Further, when the engine speed is in the vicinity of the predetermined value Ne2, the engine speed is close to the resonance frequency in the vibration transmission path from the
Further, in the range where the engine speed is higher than the predetermined value Ne2, the vibration is more likely to be attenuated in the vibration transmission path from the
図8は、エンジン平均トルク及びエンジン回転数が一定の場合における車両1の自動変速機6の変速段とカウンタートルクとの関係を示す線図であり、チャート(a)は変速段とエンジン2のトルク変動成分の振幅との関係を示す図、チャート(b)は変速段と制御ゲインの絶対値との関係を示す図、チャート(c)は変速段とカウンタートルクの振幅の絶対値との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the gear position of the
上述したように、エンジン2の出力軸におけるトルク変動成分は、指圧トルク変動成分と、指圧トルク変動成分と逆位相の慣性トルク変動成分とを合成することにより得られる。したがって、図8のチャート(a)に示すように、エンジン平均トルク及びエンジン回転数が一定の場合、エンジン2のトルク変動成分の振幅は変速段の高低によらず一定である。
この場合、チャート(b)に示すように、車両1の変速段が高い(減速比が小さい)ほど、制御ゲインの絶対値が大きくなるように設定されている。
したがって、チャート(c)に示すように、車両1の変速段が高いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は大きくなり、車両1の変速段が低いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくなる。
As described above, the torque fluctuation component on the output shaft of the
In this case, as shown in the chart (b), the absolute value of the control gain is set to be larger as the gear position of the
Therefore, as shown in the chart (c), the absolute value of the counter torque amplitude increases as the speed of the
即ち、車両1の変速段が低いほど、エンジン2による駆動力の余裕が大きく車速が上昇し易いので、車速の上昇に応じてエンジン回転数が上昇することによりエンジン2のトルク変動成分の周波数が上昇し易い。この場合、エンジン2のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し易いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し難く、車室フロアの振動が大きくなり難い。即ち、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくしても、車室フロアの振動や騒音は十分抑制される。そこで、車両1の変速段が低いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を小さくすることにより、エンジン2のトルク変動を十分吸収しつつ、カウンタートルクの発生に伴う電力消費を抑制することができる。
That is, the lower the gear position of the
図9は、エンジン平均トルク及びエンジン回転数が一定の場合における車両1の加速度とカウンタートルクとの関係を示す線図であり、チャート(a)は加速度とエンジン2のトルク変動成分の振幅との関係を示す図、チャート(b)は加速度と制御ゲインの絶対値との関係を示す図、チャート(c)は加速度とカウンタートルクの振幅の絶対値との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the acceleration of the
上述したように、エンジン2の出力軸におけるトルク変動成分は、指圧トルク変動成分と、指圧トルク変動成分と逆位相の慣性トルク変動成分とを合成することにより得られる。したがって、図9のチャート(a)に示すように、エンジン平均トルク及びエンジン回転数が一定の場合、エンジン2のトルク変動成分の振幅は加速度の大小によらず一定である。
この場合、チャート(b)に示すように、車両1の加速度が0に近いほど、制御ゲインの絶対値が大きくなるように設定されている。
したがって、チャート(c)に示すように、車両1の加速度が0に近いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値は大きくなる。
As described above, the torque fluctuation component on the output shaft of the
In this case, as shown in the chart (b), the absolute value of the control gain is set to be larger as the acceleration of the
Therefore, as shown in the chart (c), the closer the acceleration of the
即ち、車両1の加速度が0に近いほど、即ち車速の変化が小さいほど、エンジン回転数の変化が小さくエンジン2のトルク変動成分の周波数が変化し難い。この場合、エンジン2のトルク変動に伴う振動の周波数が変化し難いので、エンジン2から車室フロアに至る振動伝達経路において共振が発生し易く、車室フロアの振動が大きくなり易い。また、車室フロアの振動の周波数が一定の場合、乗員が振動を感じ易くなる。そこで、車両1の加速度が0に近いほど、カウンタートルクの振幅の絶対値を大きくすることにより、カウンタートルクによってエンジン2のトルク変動成分を確実に吸収し、エンジン2のトルク変動に伴う振動を抑制することができる。
That is, the closer the acceleration of the
1 車両
2 エンジン
4 モータ
6 自動変速機
8 デファレンシャル装置
10 バッテリ
12 インバータ
14 PCM
16 TCM
18 アクセル開度センサ
20 車速センサ
22 クランク角センサ
24 エアフローセンサ
26 モータ角センサ
28 スロットルバルブ
30 燃料噴射弁
32 点火プラグ
34 吸排気バルブ機構
36 エンジン平均トルク推定部
38 トルク変動成分推定部
40 モータ指令トルク決定部
1
16 TCM
18
Claims (8)
前記内燃機関が出力する平均トルクを推定するステップと、
前記内燃機関が出力するトルクにおけるトルク変動成分を推定するステップと、
前記推定されたトルク変動成分を抑制するカウンタートルクを設定するステップと、
前記設定されたカウンタートルクを出力するように前記電動モータを制御するステップと、を有し、
前記カウンタートルクを設定するステップは、前記内燃機関の回転数が一定の場合において前記内燃機関が出力する前記平均トルクが所定値のときに前記カウンタートルクの絶対値が極大となるように、前記カウンタートルクを設定するステップを含む、
ことを特徴とするハイブリッド車両の動力制御方法。 A power control method for a hybrid vehicle, comprising: an internal combustion engine; a power transmission mechanism that transmits power of the internal combustion engine to drive wheels; and an electric motor that is coupled to the internal combustion engine and can output power to the power transmission mechanism. And
Estimating an average torque output by the internal combustion engine;
Estimating a torque fluctuation component in torque output by the internal combustion engine;
Setting a counter torque that suppresses the estimated torque fluctuation component;
Controlling the electric motor to output the set counter torque, and
The step of setting the counter torque includes the step of setting the counter torque so that the absolute value of the counter torque becomes maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. Including the step of setting torque,
A power control method for a hybrid vehicle.
前記内燃機関の回転数が一定の場合において前記内燃機関が出力する前記平均トルクが前記所定値のときに絶対値が極大となるように、負の制御ゲインを設定するステップと、
前記推定されたトルク変動成分と前記制御ゲインとの積に基づき前記カウンタートルクを設定するステップとを含む、請求項1に記載のハイブリッド車両の動力制御方法。 The step of setting the counter torque includes:
Setting a negative control gain so that the absolute value is maximized when the average torque output by the internal combustion engine is the predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant;
The hybrid vehicle power control method according to claim 1, further comprising: setting the counter torque based on a product of the estimated torque fluctuation component and the control gain.
前記内燃機関が出力する平均トルクを推定する平均トルク推定部と、
前記内燃機関が出力するトルクにおけるトルク変動成分を推定するトルク変動成分推定部と、
前記推定されたトルク変動成分を抑制するカウンタートルクを設定するカウンタートルク設定部と、
前記設定されたカウンタートルクを出力するように前記電動モータを制御する電動モータ制御部と、を有し、
前記カウンタートルク設定部は、前記内燃機関の回転数が一定の場合において前記内燃機関が出力する前記平均トルクが所定値のときに前記カウンタートルクの絶対値が極大となるように、前記カウンタートルクを設定する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の動力制御装置。 A power control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: an internal combustion engine; a power transmission mechanism that transmits power of the internal combustion engine to drive wheels; and an electric motor that is connected to the internal combustion engine and can output power to the power transmission mechanism. And
An average torque estimator for estimating an average torque output from the internal combustion engine;
A torque fluctuation component estimator for estimating a torque fluctuation component in the torque output from the internal combustion engine;
A counter torque setting unit for setting a counter torque for suppressing the estimated torque fluctuation component;
An electric motor control unit for controlling the electric motor to output the set counter torque,
The counter torque setting unit sets the counter torque so that the absolute value of the counter torque becomes a maximum when the average torque output from the internal combustion engine is a predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant. Set,
A power control apparatus for a hybrid vehicle.
前記内燃機関の回転数が一定の場合において前記内燃機関が出力する前記平均トルクが前記所定値のときに絶対値が極大となるように、負の制御ゲインを設定し、
前記推定されたトルク変動成分と前記制御ゲインとの積に基づき前記カウンタートルクを設定する、請求項5に記載のハイブリッド車両の動力制御装置。 The counter torque setting unit
A negative control gain is set so that the absolute value is maximized when the average torque output by the internal combustion engine is the predetermined value when the rotational speed of the internal combustion engine is constant;
6. The power control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 5, wherein the counter torque is set based on a product of the estimated torque fluctuation component and the control gain.
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