JP2022089569A - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンの出力トルクに対抗した反力トルクをモータから出力することにより、エンジン回転数を目標回転数に追従させるように構成されたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle configured to make an engine rotation speed follow a target rotation speed by outputting a reaction force torque that opposes the output torque of the engine from a motor.
特許文献1および特許文献2には、エンジンと、モータと、駆動輪とが差動回転するように差動機構に連結され、モータから反力トルクを出力することにより、エンジン回転数を制御することができるハイブリッド車両の制御装置が記載されている。
In
特許文献1に記載された制御装置は、エンジンの目標トルクに対応した反力トルクを求めるフィードフォワード項と、エンジンの実際の回転数と目標回転数との偏差に基づいて求められるフィードバック項との和をモータの指令トルクとして定めるように構成されている。なお、エンジンの所定の気筒のみの燃料カット(以下、所定燃料カットと記す)が行われている場合には、全気筒に燃料が供給されている通常時よりもエンジントルクが小さくなるため、上記モータの指令トルクを求めるためのフィードバック項に用いられる補正係数を、所定燃料カット時に通常時よりも小さく設定するように構成されている。
The control device described in
また、特許文献2に記載された制御装置は、エンジンの目標トルクに対応したモータの目標トルク(反力トルク)を求め、その目標トルクが、モータの最大トルク以上である場合には、モータの最大トルクに応じてエンジンの目標トルクを制限するように構成されている。さらに、モータの目標トルクが最大トルク未満の場合である場合には、モータの最大トルクと目標トルクとの偏差が小さいほど、大きい値の余裕値を設定し、その余裕値に基づいてエンジンの目標トルクを制限するように構成されている。
Further, the control device described in
特許文献1に記載された制御装置によれば、エンジンの目標トルクに対応した反力トルクを求めるフィードフォワード項と、エンジンの実際の回転数と目標回転数との偏差に基づいて求められるフィードバック項との和をモータの指令トルクとして定める。一方、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとには不可避的な誤差があるため、例えば、エンジンの指令トルクに対して実際のエンジントルクが大きく出力されている場合には、エンジン回転数は目標回転数よりも大きくなり、その結果、フィードバック項が大きくなる。そのため、エンジンの目標トルクが大きい場合などであって、フィードフォワード項が大きい場合には、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとの誤差分、フィードバック項が大きくなってモータの指令トルクが制限トルクを超える可能性がある。すなわち、エンジンの吹き上がりを抑制するために必要な反力トルクをモータから出力することができず、エンジン回転数が過剰に上昇する可能性がある。
According to the control device described in
一方、特許文献2に記載されたようにモータの最大トルクと目標トルクとの偏差に基づいて余裕値を定め、その余裕値に応じてエンジンの目標トルクを制限することにより、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとに誤差があった場合であっても、モータの出力トルクを余裕値分、変化させることができる。その結果、エンジン回転数が過剰に上昇することを抑制できる。しかしながら、実際のエンジントルクを検出することがないため、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとの実際の差を求めることができない。
On the other hand, as described in
そのため、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとの実際の差が小さい場合であっても、ある程度の大きさの余裕値を設定し、エンジントルクを制限するとした場合には、要求される動力などを得られなくなる可能性がある。それとは反対に、余裕値を小さい値に設定すると、エンジンの指令トルクと実際のエンジントルクとの実際の差が、想定している差よりも大きい場合には、エンジンの目標トルクを制限したとしても、実際のエンジントルクに対応した反力トルクがモータの最大トルクを超え、その結果、エンジン回転数が過剰に上昇する可能性がある。 Therefore, even if the actual difference between the command torque of the engine and the actual engine torque is small, if a margin value of a certain size is set and the engine torque is limited, the required power etc. You may not be able to get it. On the contrary, if the margin value is set to a small value and the actual difference between the command torque of the engine and the actual engine torque is larger than the expected difference, the target torque of the engine is limited. However, the reaction torque corresponding to the actual engine torque may exceed the maximum torque of the motor, and as a result, the engine speed may increase excessively.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、エンジントルクを過剰に制限することなく、エンジン回転数を適切な回転数に制御することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made by paying attention to the above technical problems, and provides a control device for a hybrid vehicle capable of controlling the engine rotation speed to an appropriate rotation speed without excessively limiting the engine torque. The purpose is to do.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンの出力トルクに対抗した反力トルクを出力するモータとを備え、前記エンジンのトルクが目標トルクとなるように前記エンジンに指令トルクを出力するとともに、前記エンジンの回転数が目標回転数となるように前記モータのトルクを定めるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジンおよび前記モータのトルクを制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記エンジンの目標トルクに基づいてフィードフォワード制御を行うことにより定められたフィードフォワードトルクと、前記エンジンの目標回転数と前記エンジンの実際の回転数との偏差に基づいてフィードバック制御を行うことにより定められたフィードバックトルクとを加算することにより、前記モータのトルクを求め、前記フィードバックトルクが小さくなるように前記エンジンの指令トルクを変化させるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises an engine and a motor that outputs a reaction force torque that opposes the output torque of the engine, and commands the engine so that the torque of the engine becomes a target torque. In a control device for a hybrid vehicle configured to output torque and determine the torque of the motor so that the rotation speed of the engine becomes the target rotation speed, a controller for controlling the torque of the engine and the motor is provided. , The controller controls feedback based on the deviation between the feed forward torque determined by performing the feed forward control based on the target torque of the engine and the target rotation speed of the engine and the actual rotation speed of the engine. It is characterized in that the torque of the motor is obtained by adding the feedback torque determined by performing the above, and the command torque of the engine is changed so that the feedback torque becomes small. It is a thing.
この発明によれば、エンジンの出力トルクに対抗した反力トルクを出力するモータのトルクは、エンジンの目標トルクに応じたフィードフォワードトルクに基づいて求められる。したがって、エンジンの指令トルクと実際のエンジンの出力するトルクとが一致する場合には、エンジンの実際の回転数と目標回転数とが一致する。それに対して、エンジンの指令トルクと実際のエンジンの出力トルクとが乖離している場合には、フィードフォワードトルクに加算されるフィードバックトルクによってエンジン回転数を目標回転数に追従させることができる。そして、フィードバックトルクが小さくなるようにエンジンの指令トルクを変化させることにより、エンジンの実際の出力トルクを目標トルクに収束させることができる。また、フィードバックトルクが減少するため、モータに過剰なトルクが要求されることを抑制でき、モータのトルク不足などを要因としてエンジン回転数を適切に制御できなくなる事態が生じることを抑制できる。 According to the present invention, the torque of the motor that outputs the reaction force torque that opposes the output torque of the engine is obtained based on the feed forward torque corresponding to the target torque of the engine. Therefore, when the command torque of the engine and the torque output by the actual engine match, the actual rotation speed of the engine and the target rotation speed match. On the other hand, when the command torque of the engine and the output torque of the actual engine deviate from each other, the engine rotation speed can be made to follow the target rotation speed by the feedback torque added to the feed forward torque. Then, by changing the command torque of the engine so that the feedback torque becomes small, the actual output torque of the engine can be converged to the target torque. Further, since the feedback torque is reduced, it is possible to suppress that an excessive torque is required for the motor, and it is possible to suppress a situation in which the engine speed cannot be appropriately controlled due to a factor such as insufficient torque of the motor.
この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Veの一例を図1を参照して説明する。図1に示す車両Veは、エンジン(Eng)1とリヤモータ(RrーMG)2との動力により後輪3を駆動するとともに、フロントモータ(Fr-MG)4の動力により前輪5を駆動するように構成された四輪駆動のハイブリッド車両である。なお、フロントモータ4に代えて、後輪3にトルクを伝達できる他のモータを備えていてもよい。
An example of the hybrid vehicle Ve in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vehicle Ve shown in FIG. 1 drives the
エンジン1は、従来知られているガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの種々のエンジンを採用することができ、吸入空気量や、燃料噴射量などを制御することにより出力トルクを制御できるように構成されている。
The
リヤモータ2およびフロントモータ4は、従来知られている電気自動車やハイブリッド車両の駆動力源として設けられたモータと同様に構成することができ、通電される電力に応じた駆動トルクを出力することに加えて、その回転数を低下させるようにトルクを出力することで、回転軸の動力の一部を電力に変換する発電機としての機能を備えている。これらのモータ2,4は、例えば、ロータに永久磁石を備えた永久磁石式の同期モータなどによって構成することができる。なお、リヤモータ2が、この発明の実施形態における「モータ」に相当する。
The
エンジン1の出力軸6にリヤモータ2が連結され、その出力軸7にクラッチ機構8を介してリヤ変速機構(Rr-T/M)9が連結されている。このクラッチ機構8は、リヤモータ2とリヤ変速機構9とを連結した係合状態と、リヤモータ2とリヤ変速機構9との間のトルクの伝達を遮断した解放状態との少なくとも二つの動作状態を設定することができればよく、従来知られた摩擦クラッチやドグクラッチなどを採用することができる。また、リヤ変速機構9は、従来の有段式変速機構や無段式変速機構を採用することができる。そして、リヤ変速機構9の出力軸10に、リヤデファレンシャルギヤユニット11を介して一対の後輪3が連結されている。なお、エンジン1とリヤモータ2との間に変速ギヤ対などを設けてもよく、その場合には、以下に説明するリヤモータ2のトルクや回転数に、そのギヤ対の変速比を乗算すればよい。
The
上述したフロントモータ4には、フロントモータ4の運転点を変更するためのフロント変速機構12が連結されている。このフロント変速機構12は、変速比が「1」となる直結段と、変速比が「1」よりも大きい減速段との二つの変速段を設定することができる有段式の変速機構や、三つ以上の変速段(増速段を含む)を設定することができる有段式の変速機構、あるいは変速比を連続的に変更できる無段式の変速機構など種々の変速機構を採用することができる。そして、フロント変速機構12の出力軸13には、フロントデファレンシャルギヤユニット14を介して一対の前輪5が連結されている。
A front
上述したエンジン1、各モータ2,4、各変速機構9,12、およびクラッチ機構8を制御するための電子制御装置(以下、ECUと記す)15を備えている。このECU15は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、従来知られている電子制御装置と同様に、マイクロコンピュータを主体として構成され、入力されるデータや予め記憶されているデータなどに基づいて演算を行い、その演算結果に応じた信号(指令トルク)を、エンジン1、各モータ2,4、各変速機構9,12、およびクラッチ機構8に出力するように構成されている。
It includes an electronic control device (hereinafter referred to as an ECU) 15 for controlling the
ECU15には、例えば、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ、車速を検出するセンサ、エンジン回転数を検出するセンサ、各モータ2,4の回転数を検出するセンサ、リヤ変速機構9の入力回転数を検出するセンサ、各モータ2,4の温度を検出するセンサなどが電気的に接続されている。
The
また、ECU15には、例えば、アクセルペダルの操作量と車速とに基づいてエンジン1への燃料噴射量や吸入空気量を定めるためのマップや、各モータ2,4に通電する電力を定めるためのマップ、あるいは各変速機構9,12の変速段(変速比)を定めるためのマップなどが記憶されている。
Further, the
上述したように構成されたハイブリッド車両Veは、エンジン1の動力を後輪3に伝達するとともに、フロントモータ4の動力を前輪5に伝達して走行するパラレル走行モードと、エンジン1の動力をリヤモータ2によって電力に変換し、その変換された電力や図示しないバッテリに充電された電力をフロントモータ4に供給して、フロントモータ4の動力を前輪5に伝達することにより走行するシリーズ走行モードとの少なくとも二つの走行モードを設定することができる。
The hybrid vehicle Ve configured as described above has a parallel traveling mode in which the power of the
上記シリーズ走行モードは、クラッチ機構8を解放することにより設定される走行モードであり、したがって、エンジン1と後輪3との間のトルクの伝達が遮断される。そのため、エンジン1の回転数(以下、単にエンジン回転数と記す)は、車速とは独立して制御することができる。具体的には、エンジン1の出力トルクに対抗した反力トルクをリヤモータ2から出力し、その反力トルクがエンジン1の出力トルクよりも大きい場合には、エンジン回転数が低下し、反力トルクがエンジン1の出力トルクよりも小さい場合には、エンジン回転数が増加し、さらに、反力トルクとエンジン1の出力トルクとが釣り合うことによりエンジン回転数が維持される。
The series running mode is a running mode set by releasing the
そのため、シリーズ走行モードを設定している場合には、リヤモータ2に要求される発電電力に相当する動力をエンジン1で発生させるとともに、その動力をエンジン1で発生させる場合に燃費が良好となるエンジン回転数を、エンジン1の目標回転数として設定してリヤモータ2の反力トルクが制御される。
Therefore, when the series driving mode is set, the
この発明の実施形態における制御装置は、シリーズ走行モード時に、エンジン1の目標トルクに応じた反力トルク(以下、フィードフォワードトルクと記す)と、エンジン1の実際の回転数を目標回転数とするために要する反力トルク(以下、フィードバックトルクと記す)とを加算したトルクをリヤモータ2から出力するように構成されている。このようにリヤモータ2からトルクを出力することにより、エンジン1から出力される実際のトルクがエンジン1の指令トルクに追従している場合には、エンジン回転数は目標回転数に追従することになる。つまり、フィードバックトルクが「0」となる。
In the control device according to the embodiment of the present invention, the reaction force torque (hereinafter referred to as feed forward torque) corresponding to the target torque of the
それに対して、エンジン1の指令トルクと実際に出力されるトルクとが乖離している場合には、エンジン1の出力トルクとリヤモータ2の出力トルクとが異なることによりエンジン回転数は目標回転数から乖離する。すなわち、フィードバックトルクを、リヤモータ2から出力することになる。したがって、この発明の実施形態における制御装置は、フィードバックトルクが小さくなるようにエンジン1の指令トルクを変化させるように構成されている。その場合、エンジン1の指令トルクを急変させると、エンジン1のトルクを制御する装置とECU15との間の通信遅れや、吸入空気量の応答遅れなどを要因として、エンジン回転数が目標回転数を超えて変化(オーバーシュート)する可能性があるため、エンジン1の指令トルクを目標トルクに対して、所定の変化率(以下、徐変レートと記す)で変化させるように構成されている。
On the other hand, when the command torque of the
具体的には、図2に示すように、リヤモータ2に要求されるトルクの大きさに応じて、制限領域、漸近領域、保持領域、および解除領域の4つの領域に区分けし、その領域毎に、エンジン1の指令トルクの変化率を定めるように構成されている。なお、図2には、エンジン1の駆動トルクとは反対の方向(以下、負方向と記す)のトルクを、リヤモータ2から出力するものとして示してあるが、正方向のトルクを出力する場合も同様である。
Specifically, as shown in FIG. 2, it is divided into four regions, a limiting region, an asymptotic region, a holding region, and a release region, according to the magnitude of the torque required for the
この制限領域は、リヤモータ2の最大トルク(下限値)と、その最大トルクから所定トルク減じたトルクの間の領域であって、フィードバックトルク(F/B)分をフィードフォワードトルク(F/F)に加算したトルクを、リヤモータ2から出力できなくなることを迅速に回避することが要求される領域として定められている。
This limiting region is a region between the maximum torque (lower limit value) of the
したがって、リヤモータ2に要求されるトルクが制限領域内にある場合には、リヤモータ2から充分な反力トルクを出力できなくなることを抑制するために、迅速に指令トルクを変化させて、エンジン1の目標トルクと実際の出力トルクとの差を小さくすることが好ましい。そのため、リヤモータ2に要求されるトルクが制限領域内にある場合には、リヤモータ2に要求されるトルクが漸近領域内となるように、比較的大きな徐変レートでエンジン1の指令トルクを変化させる。以下の説明では、リヤモータ2に要求されるトルクが制限領域内にある場合に設定する徐変レートを、制限レートと記す。
Therefore, when the torque required for the
この制限レートは、エンジン1のトルクを制御するための通信遅れや吸入空気量の応答遅れなどの、エンジン1の指令トルクを変化させ始めてから、その指令トルクの変化に応じて実際のトルクが変化するまでの予めECU15に設定された応答遅れ時間aと、漸近領域の幅bとに基づいて定めることができる。具体的には、漸近領域の幅bを、応答遅れ時間aで除算した値(b/a)に定めることができる。
This limit rate starts to change the command torque of the
また、保持領域は、外乱などを要因としてエンジン回転数とエンジン1の目標回転数とに差が生じているなどの比較的フィードバックトルクが小さい領域に定められている。すなわち、エンジン1の指令トルクと実際の出力トルクとがほぼ同一であるものの、他の要因によってフィードバックトルクが出力される領域に定められている。そのため、エンジン1の指令トルクは、維持することが好ましい。したがって、リヤモータ2に要求されるトルクが保持領域内にある場合には、徐変レートは「0」に維持される。
Further, the holding region is defined as a region where the feedback torque is relatively small, such as a difference between the engine rotation speed and the target rotation speed of the
上記の制限領域と保持領域との間の漸近領域は、エンジン1の指令トルクと実際の出力トルクとの差を次第に低下するべき領域と判断し得る領域であって、したがって、リヤモータ2に要求されるトルクが漸近領域内にある場合には、リヤモータ2に要求されるトルクが保持領域内となるように、比較的小さな徐変レートでエンジン1の指令トルクを変化させる。以下の説明では、リヤモータ2に要求されるトルクが制限領域内にある場合に設定する徐変レートを、漸近レートと記す。
The asymptotic region between the limited region and the holding region is a region where it can be determined that the difference between the command torque of the
この漸近レートは、上記制限レートと同様に定めることができる。すなわち、エンジン1の指令トルクを変化させ始めてから、その指令トルクの変化に応じて実際のトルクが変化するまでの予めECU15に設定された応答遅れ時間aと、保持領域の幅cとに基づいて定めることができる。具体的には、保持領域の幅cを、応答遅れ時間aで除算した値(c/a)に定めることができる。
This asymptotic rate can be determined in the same manner as the above-mentioned limiting rate. That is, based on the response delay time a set in advance in the
なお、解除領域は、エンジン回転数を目標回転数に維持できていると判断し得る領域であって、エンジン1の指令トルクの徐変量を低下させる領域であり、予め定められた変化率(以下、解除レートと記す)で既に変化させられた徐変量を低下させる。
The release region is a region where it can be determined that the engine rotation speed can be maintained at the target rotation speed, and is a region where the gradual change amount of the command torque of the
図3は、この発明の実施形態における制御装置の制御例を説明するためのフローチャートである。図3に示す制御例は、シリーズ走行時に実行されるものであり、まず、エンジン1に要求される出力(パワー)を算出する(ステップS1)。このエンジン1に要求される出力は、リヤモータ2に要求される発電電力に応じて定められている。リヤモータ2に要求される発電電力は、車両Veに要求される走行パワーをフロントモータ4から出力するために、フロントモータ4に通電する電力(以下、走行用電力と記す)と、図示しない蓄電装置を充電するための電力(以下、充電用電力と記す)とを加算した電力である。したがって、ステップS1では、走行用電力と充電用電力とのそれぞれを求め、その求められた電力を加算して求めることができる。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a control example of the control device according to the embodiment of the present invention. The control example shown in FIG. 3 is executed during series running, and first, the output (power) required for the
上記の走行用電力は、車両Veに要求される駆動力と車速とを乗算することにより求めることができる。なお、車両Veに要求される駆動力は、アクセル開度センサによって検出されたアクセル開度と車速とをパラメータとして車両Veに要求される駆動力を求める駆動力マップを予めECU15に記憶しておき、上記検出されたアクセル開度と車速と駆動力マップとから求めることができる。
The above-mentioned traveling power can be obtained by multiplying the driving force required for the vehicle Ve and the vehicle speed. As for the driving force required for the vehicle Ve, the driving force map for obtaining the driving force required for the vehicle Ve is stored in advance in the
ついで、リヤモータ2に要求されるトルクを求める(ステップS2)。このステップS2は、エンジン1の目標トルクに応じた反力トルク(フィードフォワードトルク)をフィードフォワード制御によって求め、また、エンジン1の実際の回転数を目標回転数に制御するために要する反力トルク(フィードバックトルク)をフィードバック制御によって求め、それらの求められたトルクを加算して、リヤモータ2に要求されるトルクを求める。
Then, the torque required for the
具体的には、まず、エンジン1の目標トルクを求める。このエンジン1の目標トルクは、例えば、ステップS1で求められたエンジン1に要求される出力をエンジン1から出力する場合に燃費が良好となる運転点(エンジン1の目標トルクと目標回転数)を予めECU15に記憶されている最適燃費線から求める。ついで、エンジン1の目標トルクと同一の大きさで、かつエンジン1の目標トルクとは反対方向のトルクを求める。さらに、例えば、現時点でのエンジン1の目標回転数と、目標トルクの出力時における目標回転数とが異なる場合には、その目標回転数の変化量と、目標回転数を変化させるまでの予め定められた時間などに基づいて、目標回転数の変化率を求め、その目標回転数の変化率と、エンジン1の慣性モーメントとからイナーシャトルクを求める。そして、上記エンジン1の目標トルクに応じたトルクからイナーシャトルクを減じて、リヤモータ2のフィードフォワードトルクを求める。
Specifically, first, the target torque of the
なお、フィードバックトルクは、エンジン1の目標回転数と実際の回転数との偏差を用いてフィードバック制御を実行することにより求められる。
The feedback torque is obtained by executing feedback control using the deviation between the target rotation speed of the
ついで、前回のルーチンにおけるステップS10で定められた徐変量が「0」でなく、またはその徐変量の符号(トルクの向き)とステップS2でリヤモータ2に要求されるトルクを求める際に用いられたフィードバックトルクの符号(トルクの向き)とが同一でないか否かを判断する(ステップS3)。
Then, the gradual change amount defined in step S10 in the previous routine is not "0", or the sign of the gradual change amount (torque direction) and the torque required for the
徐変量が「0」でなく、かつその徐変量の符号とフィードバックトルクの符号とが同一でないことによりステップS3で肯定的に判断された場合は、徐変レートを解除レートに設定する(ステップS4)。 If the gradual change is not "0" and the sign of the gradual change and the sign of the feedback torque are not the same, and the result is positively determined in step S3, the gradual change rate is set to the release rate (step S4). ).
それとは反対に、徐変量が「0」であり、またはその徐変量の符号とフィードバックトルクの符号とが同一であることにより、ステップS3で否定的に判断された場合は、リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが、制限領域内であるか否かを判断する(ステップS5)。
On the contrary, if the gradual variable is "0" or the sign of the gradual change and the sign of the feedback torque are the same, and the negative judgment is made in step S3, the
リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが、制限領域内であることによりステップS5で肯定的に判断された場合は、徐変レートを制限レートに設定する(ステップS6)。それとは反対に、リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが、制限領域内でないことによりステップS5で否定的に判断された場合は、リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが、漸近領域内であるか否かを判断する(ステップS7)。
If the magnitude of the torque required for the
リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが漸近領域であることによりステップS7で肯定的に判断された場合は、徐変レートを漸近レートに設定する(ステップS8)。それとは反対に、リヤモータ2に要求されるトルクの大きさが、漸近領域内でないことによりステップS7で否定的に判断された場合は、徐変レートを0に設定する(ステップS9)。
If the magnitude of the torque required for the
上記のステップS4、ステップS6、ステップS8、ステップS9に続いて、それらの各ステップで設定された徐変レートに基づいて、エンジン1の指令トルクの徐変量を求める(ステップS10)。具体的には、この制御ルーチンの実行時間をステップS4、ステップS6、ステップS8、およびステップS9で設定された徐変レートに乗算し、その乗算された徐変量を、前回ルーチンにおけるステップS10で求められた徐変量に加算することにより、エンジン1の指令トルクの徐変量を求める。
Following the above steps S4, S6, step S8, and step S9, the gradual change amount of the command torque of the
そして、ステップS2によりフィードフォワードトルクを求める際に用いられたエンジン1の目標トルクに、ステップS10で求められた徐変量を加算することにより、エンジン1の指令トルクを求めて(ステップS11)、このルーチンを一旦終了する。
Then, the command torque of the
エンジントルクを増加させる際に上述した制御例を実行した場合のエンジントルクTe、リヤモータ2のトルクTm、エンジン回転数Neの変化を説明するためのタイムチャートを図4に示してある。図4に示す例では、t1時点で、エンジン1の目標トルク(細線)が増加し始めている。そのため、エンジン1の目標トルクに追従するようにエンジン1の指令トルク(太線)が増加し始めている。それに対して、エンジン1の実際のトルク(破線)は、エンジン1の指令トルクよりも大きな変化率で増加し始めている。
FIG. 4 shows a time chart for explaining changes in the engine torque Te, the torque Tm of the
また、上記のようにエンジン1の目標トルクが増加することに伴って、リヤモータ2におけるフィードフォワードトルク(細線)が増加し始めている。なお、その時点では、エンジン1の実際の回転数(太線)と目標回転数(細線)との偏差が小さいことにより、フィードバックトルクは極微小になっている。
Further, as the target torque of the
そのt1時点では、前回ルーチンで定められるエンジン1の指令トルクの徐変量が「0」である。そのため、t1時点では、ステップS3で否定的に判断される。また、そのフィードバックトルクが極微小であるため、ステップS5、およびステップS7で否定的に判断され、徐変レートは、「0」に設定される。その結果、ステップS10で求められる徐変量も「0」となるため、エンジン1の指令トルクは、目標トルクと同一の値に維持され、目標トルクの変化率と同一の変化率で増加させる。
At the time of t1, the gradual change amount of the command torque of the
t2時点では、エンジン1の目標トルクが、アクセル開度に応じた目標トルクまで増加して一定に維持され、その結果、エンジン1の指令トルクおよび実際のトルクが一定に維持されている。それに対して、エンジン1の実際のトルクが目標トルクよりも大きいことにより、エンジン1の実際の回転数が目標回転数に対して次第に大きくなっている。その結果、フィードバックトルクが次第に大きくなっている。そのため、t3時点で、リヤモータ2に要求されるトルクが最大トルク(下限値)近傍まで増加し、ステップS5で肯定的に判断されることにより、エンジン1の指令トルクが次第に減少し始めている。したがって、エンジン1の指令トルクの減少に伴って実際の出力トルクも次第に減少し始め、エンジン回転数が目標回転数に向けて低下している。
At the time point t2, the target torque of the
そして、t3時点で、エンジン1の実際のトルクが目標トルクに一致するとともに、エンジン回転数が目標回転数に一致している。
Then, at the time of t3, the actual torque of the
なお、図4では、エンジン1の指令トルクを制限レートで低下させる場合のみを示しているが、エンジン1の指令トルクを制限レートで低下させる以前、また制限レートで低下させ始めた後に、リヤモータ2に要求されるトルクが漸近領域となるため、漸近レートでエンジン1の指令トルクを低下させる工程があってもよい。
Note that FIG. 4 shows only the case where the command torque of the
上述したようにエンジン1の出力トルクに対抗した反力トルクを出力するリヤモータ2のトルクは、エンジンの目標トルクに応じたフィードフォワードトルクに基づいて求められる。したがって、エンジンの指令トルクと実際のエンジンの出力するトルクとが一致する場合には、エンジンの実際の回転数と目標回転数とが一致する。それに対して、エンジンの指令トルクと実際のエンジンの出力トルクとが乖離している場合には、フィードフォワードトルクに加算されるフィードバックトルクによってエンジン回転数を目標回転数に追従させることができる。そして、フィードバックトルクが小さくなるようにエンジン1の指令トルクを変化させることにより、エンジン1の実際の出力トルクを目標トルクに収束させることができる。また、フィードバックトルクが減少するため、リヤモータ2に過剰なトルクが要求されることを抑制でき、リヤモータ2のトルク不足などを要因としてエンジン回転数を適切に制御できなくなる事態が生じることを抑制できる。
As described above, the torque of the
またさらに、クラッチ機構8が湿式の摩擦クラッチである場合には、摩擦面の間に介在するオイルを介してクラッチ機構8の出力側のトルク(引き摺りトルク)がリヤモータ2の出力軸7に作用する場合がある。そのような外乱がリヤモータ2の出力軸7に作用した場合であっても、上記のように制御することにより、エンジン1のトルクや回転数、あるいはリヤモータ2によって発電される電力が、要求される値と乖離することを抑制できる。
Further, when the
なお、この発明の実施形態における車両は、図1に示す構成に限定されず、特許文献1や特許文献2に記載された車両のように、エンジンと、反力トルクを出力することによりエンジン回転数を制御するモータと、駆動輪とが差動回転するように連結された差動機構を備えた車両であってもよい。すなわち、シリーズ走行モードを行う車両に限定されない。
The vehicle according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and like the vehicles described in
1 エンジン
2 リヤモータ
15 電子制御装置(ECU)
Ve ハイブリッド車両
1
Ve hybrid vehicle
Claims (1)
前記エンジンおよび前記モータのトルクを制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記エンジンの目標トルクに基づいてフィードフォワード制御を行うことにより定められたフィードフォワードトルクと、前記エンジンの目標回転数と前記エンジンの実際の回転数との偏差に基づいてフィードバック制御を行うことにより定められたフィードバックトルクとを加算することにより、前記モータのトルクを求め、
前記フィードバックトルクが小さくなるように前記エンジンの指令トルクを変化させるように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 It is equipped with an engine and a motor that outputs a reaction force torque that opposes the output torque of the engine, outputs a command torque to the engine so that the torque of the engine becomes the target torque, and targets the rotation speed of the engine. In a hybrid vehicle control device configured to determine the torque of the motor so as to be the number of revolutions.
A controller for controlling the torque of the engine and the motor is provided.
The controller
It is determined by performing feedback control based on the deviation between the feed forward torque determined by performing feed forward control based on the target torque of the engine and the deviation between the target rotation speed of the engine and the actual rotation speed of the engine. By adding the feedback torque, the torque of the motor is obtained.
A control device for a hybrid vehicle, which is configured to change the command torque of the engine so that the feedback torque becomes small.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020202061A JP2022089569A (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Control device for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020202061A JP2022089569A (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Control device for hybrid vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022089569A true JP2022089569A (en) | 2022-06-16 |
Family
ID=81989494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020202061A Pending JP2022089569A (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Control device for hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022089569A (en) |
-
2020
- 2020-12-04 JP JP2020202061A patent/JP2022089569A/en active Pending
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