JP3711927B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両のモータの出力制御に適用される制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、アクセルペダルの踏み込み等に応じてエンジントルクが急増すると、エンジン出力を駆動輪へ伝達する駆動伝達系に捩じり歪が生じ、その復元力によって駆動伝達系に捩じり振動が発生する。このため、車両が加速状態へ移行した直後には、この捩じり振動によって所謂シャクリと呼ばれる車両前後方向の振動が発生し、ドライバビリティを大きく低下させる要因になっている。
【0003】
そこで、従来より、こうしたシャクリ振動を低減させるために、車両加速時の加速度変動に応じてエンジンの発生トルクが振動の位相に対して逆位相となるように点火時期を多段に制御する技術が知られている。この技術は、車両前方向へと加速度が変動する時期には点火効率を低減すべく点火時期を遅角させ、車両後方向へと加速度が変動する時期には低減された点火効率を回復させるべく点火時期を進角させるような制御を行なうものである。
【0004】
このように点火時期を多段に制御することによって、エンジンの発生トルクは、車両前方向の加速度変動が生じる時期には低減され、車両後方向に加速度変動が生じる時期には本来の大きさに戻されるようになる。その結果、シャクリ振動による車両前後方向の加速度変動が相殺され、スムーズな加速が実現される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の制御方法では、振動周期に応じて極めて正確なタイミングでエンジン出力を制御する必要がある。これに対して、実際のエンジンでは吸気量を変化させてからエンジン出力が変化するまでの間に時間的なずれが生じるため、正確なタイミングで出力制御を行なうことは困難である。
【0006】
また、エンジンの出力トルクを連続的に正確に制御することは困難であり、その結果、トルクが目標値とならず振動抑制効果が低かった。
ところで、近年、車両走行用の動力源としてエンジンとモータとを併用し、これらを協調制御することによって、従来のエンジン駆動形式の車両に比べて良好な運転性能を得ることができるようにしたハイブリッド車が開発され実用に至っている。このようなハイブリッド車においても急加速時には、図4に示すように、駆動伝達系に生じた捩じり歪の復元力によってシャクリ振動と同様の共振状態が発生する。つまり、図4(c)に示すように、停止状態から200Nm程度のモータトルクを急激に発生させ急加速した場合、図4(d)に示すように、モータ出力軸(変速機入力軸)には5Hz程度の周波数の振動が発生する。そして、変速機を介してモータトルクが伝達されたドライブ軸(ドライブシャフト)には、図4(a)に示すように、1000Nm程度をピークとする大きな振動が発生し、図4(b)に示すように、車速が大きく変動してドライバビリティを大きく低下させている。
【0007】
これに対して何らかの振動対策を講じる必要があるが、ハイブリッド車では、発進時にはエンジンクラッチを切り離してモータ駆動により車両を制御しているため、エンジンの多段制御により振動低減を図ることができない。そのため、現状のHEV制御では、モータトルクを増大させる際、発進クラッチをスリップ状態から徐々に直結することによって、モータトルクの急増による捩じり歪の発生を抑制し、共振を防止するようにしている。
【0008】
しかし、モータの性能を最大限に発揮し加速性を向上させるためには、本来、最初から発進クラッチを直結させることが望ましく、実際、クラッチ直結のままモータトルクを増大させる試験走行も行なわれているが、共振レベルが極めて大きくなり、ドライバビリティを大きく損なう結果となっていた。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、加速性を損なうことなく共振レベルを低減できるようにした、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。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、車両走行用の動力源としてのエンジン又はモータのトルクが入力される入力軸と、車輪に駆動力を伝達する出力軸と、上記車両の加速時に車両駆動系の共振が発生する所定運転状態が成立したか否かを検出し、上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記モータのトルクを増大させる際に、上記モータのトルクを複数段のステップ状に増大するように変化させる出力制御手段とをそなえたことを特徴としている。
【0010】
したがって、出力制御手段は、車両加速時に共振が発生する所定運転状態が成立すると、この共振を抑制すべく制御応答性や正確性に優れているモータトルクを制御し、そのトルクを複数段のステップ状に増大させる。そして、このモータトルクは入力軸に入力され出力軸を介して車輪に伝達される(請求項1)。
このとき、上記モータのトルクの増分は、一段目と二段目以降との複数段階に分けられ、上記二段目以降のステップ状のモータトルクを上記共振の位相に対して逆位相となるタイミングで出力することが望ましい。つまり、モータトルクの一段目ステップの出力によって駆動伝達系に生じた捩じり歪が復元するタイミングで、二段目ステップ以降のモータトルクを出力するようにする。これにより、捩じり歪の復元力は二段目ステップ以降のモータトルクによって発生する駆動力により相殺される(請求項2)。
【0011】
なお、上記出力制御手段は、上記車両が上記エンジンと上記モータとにより駆動されているときに上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記モータのトルクを複数段のステップ状に増大するように変化させるようにしてもよい(請求項3)。
また、上記出力制御手段は、上記車両が上記エンジンにより駆動されているときに上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記モータのトルクを複数段のステップ状に増大するように変化させるようにしてもよい(請求項4)。
【0012】
あるいは、上記出力制御手段は、上記車両が上記モータにより走行しているときに上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記モータのトルクを複数段のステップ状に増大するように変化させるようにしてもよい(請求項5)。
また、上記出力制御手段には、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサと、車速を検出する車速センサとが接続され、上記出力制御手段は、上記アクセル開度センサと上記車速センサとの情報に基づいて共振が発生する上記所定運転状態が成立したか否かを判断するようにしてもよい(請求項6)。
この場合、上記所定運転状態は、上記車速が閾値を下回り且つ上記アクセルペダルの開度量の変化量が閾値を上回る場合の、ドライバが低速走行から急加速しようとしている状態であることが好ましい(請求項7)。
さらに、上記出力制御手段は、上記車両が上記エンジンにより駆動されているとき、又は、上記エンジンと上記モータとにより駆動されているときに上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記エンジンを制御してエンジントルクにより一段目のトルクの増大を行なうとともに、上記モータを制御してモータトルクにより二段目以降のステップ状のトルクの増大を行なうようにしてもよい。
【0013】
このことにより、一段目のステップ状のトルクはモータに比べて大きな動力を発揮することのできるエンジンにより立ち上げられ、二段目以降のステップ状のトルクはエンジンに比べて制御応答性及び正確性の面で優位なモータによって立ち上げられる(請求項8)。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図3は本発明の一実施形態としてのハイブリッド車両の制御装置を示すもので、図1はハイブリッド車両の全体構成を示す概略図であり、図2は本制御装置における加速制御の流れを示す図である。また、図3はその作用・効果を説明するための図であり、モータトルクの出力制御の様子と、それによって駆動伝達系に生じる振動状態を示す図である。
【0015】
なお、図3では、本実施形態の出力制御にかかる特性を実線で示すとともに、図4で示した従来の出力制御に係る特性を破線で示してこれと対比させている。
本実施形態に係るハイブリッド車両1は、図1に示すように、主な構成要素として、エンジン2,モータ3,CVT(無段変速機)4及びコントローラ(ECU)10をそなえている。
【0016】
エンジン2は一般的な内燃機関として構成され、その出力軸2aがエンジンクラッチ5を介してCVT4の入力軸4aに連結され、CVT4及びデファレンシャル装置9を介して左右の駆動軸(ドライブ軸又はドライブシャフト)8R,8Lへ駆動トルクを伝達して駆動輪8を駆動するようになっている。
モータ3は電力供給を受けると電動機として作動し、車両1の減速時等において回転駆動トルクを受けると発電機として作動しうる電動機兼発電機(モータジェネレータ;M/G)として構成されている。また、モータ3はその出力軸をCVT4の入力軸4aと共用しており、電動機として作動したときには入力軸4aを介してエンジン2及びCVT4を直接回転駆動し、発電機として作動したときには入力軸4aから回転駆動トルクを入力されるようになっている。なお、モータ3が発生した電力は図示しないバッテリに蓄えられるようになっており、モータ3の駆動トルクが必要とされる場合には、このバッテリに蓄えられた電力がモータ3へ供給されるようになっている。
【0017】
エンジンクラッチ5はエンジン2の出力軸2aとCVT4の入力軸4aとを断接すべくエンジン2とモータ3との間に介装され、走行モードに応じて断接されるようになっている。例えば、エンジン2の出力のみによる走行、又は、エンジン2とモータ3とを併用して走行する場合には、クラッチ5を接続してエンジン2の出力をCVT4まで伝達するようになっている。一方、モータ3のみにより走行する場合には、エンジン2を停止するとともにクラッチ5を切断することで、エンジン2がモータ3の負荷とならないようにして走行負荷を軽減するようにしている。
【0018】
CVT4とデフ(デファレンシャル装置)9との間には、CVT4の出力軸4bとプロペラシャフト13とを断接するアウトプットクラッチ6が設けられている。そして、発進時にはクラッチ6を接続しエンジン2或いはモータ3の動力を駆動輪側へ伝達し、停車中にはクラッチ6を解放してデフ9以下の下流の駆動系を切り離し、エンジン2でモータ3を駆動して発電しうるようにしている。なお、発進時には、従来と同様に、スリップ状態からエンジン2或いはモータ3の動力を駆動輪側へ徐々に伝達し滑らかに発進させることもできるようになっている。
【0019】
コントローラ(出力制御手段)10は、エンジン2及びモータ3を協調制御するための制御装置であり、図示しない入出力装置,制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等),中央処理装置(CPU)及びカウンタ等をそなえて構成されている。
また、コントローラ10の入力側にはアクセルペダルの開度を検出するためのアクセル開度センサ(APS)11及び車速を検出するための車速センサ12が接続され、コントローラ10の出力側にはモータ3の制御回路3aやエンジン2の図示しない燃料噴射弁等が接続されている。そして、コントローラ10は、加速時にセンサ11,12の情報に基づいて共振が発生する運転状態が成立したか否かを判断し、このような運転状態が成立した場合には二段トルク制御によりモータ3の出力がステップ状に増大するようにモータトルクを制御するようになっている。つまり、所定の閾値よりも小さな車速においてアクセル操作が行なわれると、APS11によりアクセル開度の変化量ΔAPSを算出し、このΔAPSの値が所定の閾値よりも大きい急加速状態の場合には共振が発生する所定運転状態が成立したと判断する。そして、ドライバのアクセル操作に応じた運転状態となるための要求トルクを算出し、この要求トルクを二段階に分けてステップ状に増大させるようになっている。つまり、モータトルクの増分を二段階に分けて増大させるようにしているのである(以下、このような制御を二段トルク制御という)。
【0020】
この際、二段目のモータトルクが駆動伝達系(出力軸4bやデフ9やドライブ軸8R,8L等)の共振の位相と逆位相となるタイミングで立ち上がるようにする。つまり、一段目のモータトルクによって駆動伝達系に生じた捩じり歪が復元方向に復元するタイミングで二段目のモータトルクを出力するようにする。これにより、駆動伝達系の復元力による復元方向の作用と二段目のモータトルクによる駆動方向の作用とが相殺し、共振の発生が抑制されるようになっている。
【0021】
また、一段目のトルクの出力から二段目のトルクの出力が行なわれるまでの時間間隔や、各ステップにおけるモータトルクの立ち上がり勾配は予め設定された値を用いているが、走行状態に応じて共振の周期及び振幅が変動することを考慮して、これらの値を車速やアクセル開度量等に応じて増減してもよい。つまり、共振の周期及び振幅を車速やアクセル開度量等に対して予めマッピングしておき、二段トルク制御を行なうに当たってこのマップを参照して行なうようにしてもよい。
【0022】
また、一段目と二段目のトルク配分は、車速をパラメータとする制御マップに基づいて計算される。具体的には、発進時や車速が極めて小さい場合には一段目と二段目のトルク配分が同等になるように制御し、速度が大きくなるに従って二段目の配分比を小さくしていき、上記閾値付近の速度で走行している場合には一段目のトルク配分が二段目に比べて大きくなるように制御している。このようにトルク配分を変更することによって低車速での駆動伝達系の共振をより一層効果的に防止することができるのである。
【0023】
なお、アクセル開度やその変化量ΔAPSと共振の大きさとの関係を予めマッピングしておき、この関係に基づいてトルク配分を変化させるようにしてもよい。
本発明の一実施形態としてのハイブリッド車の制御装置は、上述のように構成されているので、急加速する場合には、図2に示すフローに従って制御が行なわれる。
【0024】
すなわち、コントローラ10は、まず、車両1がモータ走行中或いはエンジン2とモータ3とを併用して走行しているか否かを判定し(ステップS1)、このような走行が検出されると、次に、APS11及び車速センサ12の検出結果に基づいて車両1が所定の運転状態にあるか否かを判定する。つまり、車速が閾値を下回り(ステップS2)、更に、アクセル開度量の変化量ΔAPSが閾値を上回る(ステップS3)場合には、ドライバが低速走行から急加速しようとしている(所定運転状態)と判断し、二段トルク制御によりモータ3の出力をステップ状に増大させる(ステップS4)。
【0025】
なお、エンジン走行時や低加速状態での走行においては従来制御によりエンジン2及びモータ3の出力が制御される(ステップS5)。
このように本制御装置によれば、発進時や低速状態から急加速する時のように駆動伝達系に大きな捩じり歪が発生する場合には、まず、要求されるトルクに対して所定の割合で配分された一段目のトルクが立ち上げられ、次いで、この一段目のトルクによって発生する駆動伝達系の共振の位相と逆位相となるタイミングで残りのトルク(二段目のトルク)が立ち上げられるため、この二段目のトルクと歪の復元力とが相殺する。
【0026】
このとき、各ステップのトルク制御が、エンジン2に比べてトルクを連続的に変化させることができ制御応答性にも優れたモータ3を用いて行なわれているため、共振の振幅や周期に応じて出力の大きさやタイミングを連続的に変化させることができる。そのため、ドライバの運転操作や走行状態等に応じて正確且つきめ細かい制御が可能となり、点火時期を遅角させる等して行なうエンジン2のみによる二段制御に比べて加速時の共振がより効果的に抑制され、加速性を損なうことなくドライバビリティを向上させることができるのである。
【0027】
この結果、駆動伝達系の振動が図3の実線に示すように大幅に抑制され、ドライブ軸8R,8Lにおける振動を、モータトルクを一段で立ち上げた従来の制御(図3の破線で示す)に比べて、10%程度にまで抑えることができた。
つまり、図3(c)に示すように、急加速に必要な200Nm程度のモータトルクを略半分ずつ二段のステップ状に増大するトルクに分けて出力し、一段目のトルク出力によって生じた駆動伝達系の捩じり歪が復元するタイミングで二段目のモータトルクを出力しているため、図3(d)に示すように、従来生じていた振動(破線参照)が抑制され、モータ出力軸4aの回動が滑らかなものとなっている。これにより、モータトルクが伝達されたドライブ軸4bの振動も低減し、図3(a)に示すように、従来の制御に比べて共振の振幅が10分の一程度にまで抑えることができた。
【0028】
また、これに伴って、図3(b)に示すように、車速の変化も滑らかなものとなり、ドライバビリティを損なうことなく発進加速性を向上させることができた。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0029】
例えば、上述の実施形態では、エンジンのみの走行時には従来制御を行なうようにしているが、このような場合にも加速時には敢えてモータ出力による二段トルク制御によってトルクを立ち上げるようにしてもよい。このことにより、振動を効果的に抑制することができる。
また、上記二段制御において、一段目のトルクの立ち上がりをモータ3に比べて大きな動力を発揮することのできるエンジン2に行なわせ、このエンジントルクによって生じた共振と逆位相となるタイミングで正確に出力制御する必要のある二段目以降のトルクの立ち上げをエンジン2よりも応答性,正確性の面で優位なモータ3によって行なわせるようにしてもよい。この場合、一段目のトルクをスムーズに立ち上げながら、モータ2による正確なトルク制御によって従来のエンジン2のみによる二段トルク制御より振動を効果的に抑制することができる。
【0030】
さらに、本発明の制御装置は、加速走行時にモータアシストにより駆動系の振動を抑制するためのものであり、クラッチの配置等、駆動伝達系の構成には依存せず、種々の構造のハイブリッド車において適用することができる。例えば、図1に示す構成において、クラッチ5,6を廃してモータ3とCVT4との間にクラッチを設けた構造のエンジン2をモータ3によってアシストするようなハイブリッド車にも適用することができる。また、車両1の駆動がモータ3のみによって行なわれる電気自動車においても勿論適用可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、加速時のトルク制御を、エンジンに比べてトルクを連続的に発生させることができ、更に、制御応答性に優れたモータにより行なっているため、振動の状態に応じてきめ細かい制御を行なうことができ、エンジンのみのトルク制御よりも振動抑制作用をより効果的に発揮することができる(請求項1)。
【0032】
また、二段目以降のステップ状のモータ出力が共振の位相に対して逆位相となるタイミングで行なわれることで、共振による復元方向の作用とモータ出力による駆動方向の作用とが相殺し、振動が抑制される(請求項2)。
このような振動抑制作用は、エンジン走行時、モータ走行時、或いは、エンジン及びモータの併用走行時等種々の走行状態において発揮される(請求項3〜5)。
【0033】
さらに、エンジン走行時やエンジン及びモータの併用走行時において、一段目の出力をエンジンに担わせ、二段目以降の出力をモータによって担わせるようにした場合、一段目のトルクをエンジンの大きな駆動力によってスムーズに立ち上げることができるとともに、この一段目のエンジン出力によって発生する共振に対して、エンジンに比べてトルク変化が連続的で、且つ、制御応答性の優れたモータによってその振動の状態に応じたきめ細かな制御を行なうことができる(請求項8)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の全体構成を示す概略図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置による制御の流れを示すフローチャートである。
【図3】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置による制御の効果を説明するための図であり、図4に対応する図である。
【図4】従来のハイブリッド車両の制御装置の課題を説明するための図であり、(a)はドライブ軸に生じる共振の様子を示す図であり、(b)はこのような共振によって生じる車速の変動を示す図であり、(c)はモータトルクの出力制御のタイミングを示す図であり、(d)はそれに伴って生じるモータ出力軸の振動を示す図である。
【符号の説明】
1 車両
2 エンジン
3 モータ
4a 入力軸
4b 出力軸
10 コントローラ(出力制御手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device applied to output control of a motor of a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art]
In general, when the engine torque suddenly increases in response to depression of the accelerator pedal, torsional distortion occurs in the drive transmission system that transmits engine output to the drive wheels, and torsional vibration occurs in the drive transmission system due to the restoring force. . For this reason, immediately after the vehicle shifts to the acceleration state, the torsional vibration causes a so-called shackle vibration in the longitudinal direction of the vehicle, which is a factor that greatly reduces drivability.
[0003]
Therefore, conventionally, in order to reduce such shaki vibration, there is known a technique for controlling ignition timing in multiple stages so that the torque generated by the engine is in reverse phase with respect to the vibration phase in accordance with acceleration fluctuations during vehicle acceleration. It has been. This technology retards the ignition timing to reduce the ignition efficiency when the acceleration changes in the forward direction of the vehicle, and recovers the reduced ignition efficiency when the acceleration changes in the backward direction of the vehicle. Control is performed to advance the ignition timing.
[0004]
By controlling the ignition timing in multiple stages in this way, the torque generated by the engine is reduced when the acceleration fluctuation occurs in the front direction of the vehicle, and returned to the original magnitude when the acceleration fluctuation occurs in the rear direction of the vehicle. It comes to be. As a result, the acceleration fluctuation in the vehicle front-rear direction due to the shake vibration is canceled out, and smooth acceleration is realized.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above control method, it is necessary to control the engine output with extremely accurate timing according to the vibration period. On the other hand, in an actual engine, there is a time lag between the change of the intake air amount and the change of the engine output, so that it is difficult to perform output control at an accurate timing.
[0006]
In addition, it is difficult to continuously and accurately control the output torque of the engine. As a result, the torque does not reach the target value and the vibration suppressing effect is low.
By the way, in recent years, an engine and a motor are used in combination as a power source for vehicle travel, and these are cooperatively controlled so that better driving performance can be obtained compared to conventional engine-driven vehicles. Cars have been developed and put into practical use. Even in such a hybrid vehicle, at the time of sudden acceleration, as shown in FIG. 4, a resonance state similar to the shackle vibration is generated by the restoring force of torsional distortion generated in the drive transmission system. That is, as shown in FIG. 4C, when a motor torque of about 200 Nm is suddenly generated from the stopped state and suddenly accelerated, the motor output shaft (transmission input shaft) is applied as shown in FIG. Vibrates at a frequency of about 5 Hz. As shown in FIG. 4 (a), a large vibration having a peak of about 1000 Nm is generated on the drive shaft (drive shaft) to which the motor torque is transmitted via the transmission, and FIG. As shown, the vehicle speed fluctuates greatly and drivability is greatly reduced.
[0007]
In order to cope with this, it is necessary to take some vibration countermeasures. However, in a hybrid vehicle, the engine clutch is disconnected and the vehicle is controlled by motor drive at the time of starting. Therefore, vibration reduction cannot be achieved by multistage control of the engine. Therefore, in the current HEV control, when the motor torque is increased, the start clutch is gradually directly connected from the slip state, thereby suppressing the generation of torsional distortion due to a sudden increase in motor torque and preventing resonance. Yes.
[0008]
However, in order to maximize the performance of the motor and improve the acceleration performance, it is originally desirable to directly connect the starting clutch from the beginning, and in fact, a test run is performed in which the motor torque is increased while the clutch is directly connected. However, the resonance level became extremely large, and the drivability was greatly impaired.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle control device that can reduce the resonance level without impairing acceleration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an input shaft to which torque of an engine or a motor as a power source for running a vehicle is input, an output shaft that transmits driving force to wheels, When it is detected whether or not a predetermined driving state in which resonance of the vehicle drive system occurs during acceleration of the vehicle is established, and it is detected that the predetermined driving state is established , when increasing the torque of the motor, Output control means for changing the torque of the motor so as to increase in a plurality of steps is provided.
[0010]
Therefore, the output control means controls the motor torque that is excellent in control response and accuracy to suppress the resonance when a predetermined operation state in which resonance occurs during vehicle acceleration is established, and the torque is controlled in a plurality of steps. Increase in shape. The motor torque is input to the input shaft and transmitted to the wheels via the output shaft.
At this time, the increment of the torque of the motor is divided into a plurality of stages of the first stage and the second and subsequent stages, and the timing at which the stepped motor torque of the second and subsequent stages is in reverse phase with respect to the resonance phase. It is desirable to output with. That is, the motor torque after the second step is output at the timing when the torsional distortion generated in the drive transmission system by the output of the first step of the motor torque is restored. Thereby, the restoring force of the torsional strain is canceled by the driving force generated by the motor torque after the second step (claim 2).
[0011]
The output control means increases the torque of the motor in steps of a plurality of steps when it is detected that the predetermined operation state is established when the vehicle is driven by the engine and the motor. You may make it change so that it may do (Claim 3).
Further, the output control means changes so as to increase the torque of the motor in a plurality of steps when it is detected that the predetermined operation state is established when the vehicle is driven by the engine. (Claim 4).
[0012]
Alternatively, the output control means changes so as to increase the torque of the motor in steps of a plurality of steps when it is detected that the predetermined driving state is established when the vehicle is running by the motor. (Claim 5).
The output control means is connected to an accelerator opening sensor for detecting an accelerator pedal opening and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed. The output control means includes the accelerator opening sensor, the vehicle speed sensor, Based on this information, it may be determined whether or not the predetermined operation state in which resonance occurs is established (claim 6).
In this case, it is preferable that the predetermined driving state is a state in which the driver is about to accelerate suddenly from low speed traveling when the vehicle speed is below a threshold value and the change amount of the opening amount of the accelerator pedal exceeds the threshold value. Item 7).
Further, when the output control means detects that the predetermined operation state is established when the vehicle is driven by the engine or when the vehicle is driven by the engine and the motor, and performs an increase in the first stage of the torque by the engine torque by controlling the engine, may be performed an increased stepwise torque after the second stage by the motor torque to control the motor.
[0013]
As a result, the stepped torque in the first stage is started up by an engine that can exert a larger power than the motor, and the stepped torque in the second and subsequent stages is controlled responsiveness and accuracy compared to the engine. It is started up by a motor superior in the aspect of ( 8 ).
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a control apparatus for a hybrid vehicle as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the hybrid vehicle. FIG. 2 is a flow of acceleration control in the control apparatus. FIG. Further, FIG. 3 is a diagram for explaining the operation and effect, and is a diagram showing a state of motor torque output control and a vibration state generated in the drive transmission system thereby.
[0015]
In FIG. 3, the characteristics relating to the output control of the present embodiment are indicated by solid lines, and the characteristics relating to the conventional output control shown in FIG. 4 are indicated by dashed lines for comparison.
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 according to the present embodiment includes an engine 2, a
[0016]
The engine 2 is configured as a general internal combustion engine, and an
The
[0017]
The engine clutch 5 is interposed between the engine 2 and the
[0018]
Between the CVT 4 and the differential (differential device) 9, an output clutch 6 that connects and disconnects the
[0019]
The controller (output control means) 10 is a control device for cooperatively controlling the engine 2 and the
An accelerator opening sensor (APS) 11 for detecting the opening of the accelerator pedal and a
[0020]
At this time, the second stage motor torque is set to rise at a timing opposite to the resonance phase of the drive transmission system (the
[0021]
The time interval from the output of the first stage torque to the output of the second stage torque and the rising slope of the motor torque at each step use preset values. These values may be increased or decreased according to the vehicle speed, the accelerator opening amount, etc. in consideration of fluctuations in the resonance period and amplitude. That is, the resonance period and amplitude may be mapped in advance with respect to the vehicle speed, the accelerator opening amount, and the like, and this map may be referred to when performing the two-stage torque control.
[0022]
Further, the first-stage torque distribution and the second-stage torque distribution are calculated based on a control map using the vehicle speed as a parameter. Specifically, when starting or when the vehicle speed is extremely small, control is performed so that the torque distribution of the first stage and the second stage is equal, and the distribution ratio of the second stage is reduced as the speed increases. When the vehicle is traveling at a speed near the threshold value, the first stage torque distribution is controlled to be larger than the second stage. Thus, by changing the torque distribution, the resonance of the drive transmission system at a low vehicle speed can be more effectively prevented.
[0023]
Note that the relationship between the accelerator opening and the amount of change ΔAPS and the magnitude of resonance may be mapped in advance, and the torque distribution may be changed based on this relationship.
Since the hybrid vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention is configured as described above, control is performed according to the flow shown in FIG. 2 in the case of rapid acceleration.
[0024]
That is, the
[0025]
When the engine is traveling or traveling in a low acceleration state, the outputs of the engine 2 and the
As described above, according to the present control device, when a large torsional distortion occurs in the drive transmission system, such as when starting or when suddenly accelerating from a low speed state, The first-stage torque distributed in proportion is started, and then the remaining torque (second-stage torque) is raised at a timing that is in reverse phase to the resonance phase of the drive transmission system generated by this first-stage torque. Therefore, the second stage torque and the strain restoring force cancel each other.
[0026]
At this time, the torque control in each step is performed using the
[0027]
As a result, the vibration of the drive transmission system is greatly suppressed as shown by the solid line in FIG. 3, and the conventional control in which the motor torque is raised in one stage is shown in the
That is, as shown in FIG. 3C, the motor torque of about 200 Nm required for sudden acceleration is divided into torques that increase in half steps in half steps, and the drive generated by the first-stage torque output. Since the second stage motor torque is output at the timing at which the torsional distortion of the transmission system is restored, as shown in FIG. The rotation of the
[0028]
Accordingly, as shown in FIG. 3 (b), the change in the vehicle speed becomes smooth, and the start acceleration performance can be improved without impairing drivability.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0029]
For example, in the above-described embodiment, the conventional control is performed when only the engine travels. However, in such a case, the torque may be raised by two-stage torque control based on the motor output during acceleration. Thereby, vibration can be effectively suppressed.
Further, in the above-mentioned two-stage control, the first stage torque rise is caused to be performed by the engine 2 capable of exerting a larger power than the
[0030]
Furthermore, the control device of the present invention is for suppressing vibration of the drive system by motor assist during acceleration traveling, and does not depend on the configuration of the drive transmission system, such as the arrangement of the clutch, and has various structures. Can be applied. For example, in the configuration shown in FIG. 1, the present invention can also be applied to a hybrid vehicle in which the
[0031]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, torque control at the time of acceleration can be continuously generated as compared with the engine, and furthermore, it is performed by a motor having excellent control response. Fine control can be performed according to the state of vibration, and vibration suppressing action can be more effectively exhibited than torque control of only the engine.
[0032]
In addition, since the stepped motor output after the second stage is performed at a timing opposite to the phase of the resonance, the action in the restoring direction due to the resonance and the action in the driving direction due to the motor output cancel each other, and vibration Is suppressed (claim 2).
Such a vibration suppressing action is exhibited in various running conditions such as when the engine is running, when the motor is running, or when the engine and the motor are used together (
[0033]
In addition, when the engine is running or when the engine and motor are used in combination, the first stage output is carried by the engine, and the second and subsequent stages are carried by the motor. The motor can start up smoothly by force, and the vibration generated by the motor that has a continuous torque change compared to the engine and excellent control response to the resonance generated by the engine output of the first stage. It is possible to perform fine control according to the above (claim 8 ).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of control by the hybrid vehicle control device in one embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the effect of control by the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 4; FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a problem of a conventional hybrid vehicle control device, in which FIG. 4A is a diagram showing a state of resonance generated in a drive shaft, and FIG. 4B is a vehicle speed generated by such resonance; (C) is a diagram illustrating the timing of motor torque output control, and (d) is a diagram illustrating the vibration of the motor output shaft that accompanies this timing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2
Claims (8)
上記エンジン又はモータのトルクが入力される入力軸と、
車輪に駆動力を伝達する出力軸と、
上記車両の加速時に車両駆動系の共振が発生する所定運転状態が成立したか否かを検出し、上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記モータのトルクを増大させる際に、上記モータのトルクを複数段のステップ状に増大するように変化させる出力制御手段とをそなえたことを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。A control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a power source for driving the vehicle,
An input shaft for inputting the torque of the engine or motor;
An output shaft that transmits driving force to the wheels;
When it is detected whether or not a predetermined driving state in which resonance of the vehicle drive system occurs during acceleration of the vehicle is established, and it is detected that the predetermined driving state is established , when increasing the torque of the motor, A control device for a hybrid vehicle, comprising: output control means for changing the torque of the motor so as to increase the torque in a plurality of steps.
上記二段目以降のステップ状のモータトルクが上記共振の位相に対して逆位相となるタイミングで出力されることを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 The increment of the torque of the motor is divided into a plurality of stages, the first stage and the second and subsequent stages.
2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the stepped motor torque after the second stage is output at a timing opposite to the phase of the resonance.
上記出力制御手段は、上記アクセル開度センサと上記車速センサとの情報に基づいて共振が発生する上記所定運転状態が成立したか否かを判断することを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The said output control means judges whether the said predetermined driving | running state in which resonance generate | occur | produces based on the information of the said accelerator opening sensor and the said vehicle speed sensor was materialized. The control apparatus of the hybrid vehicle of any one of Claims.
上記エンジン又はモータのトルクが入力される入力軸と、
車輪に駆動力を伝達する出力軸と、
上記車両の加速時に車両駆動系の共振が発生する所定運転状態が成立したか否かを検出し、上記車両が上記エンジンにより駆動されているとき、又は、上記エンジンと上記モータとにより駆動されているときに上記所定運転状態が成立したことが検出されると、上記トルクを増大させる際に、上記トルクの増分を一段目と二段目以降との複数段階に分けて、ステップ状に増大変化させるように、上記エンジンを制御してエンジントルクにより一段目のトルクの増大を行なうとともに、上記モータを制御してモータトルクにより二段目以降のトルクの増大を行なう出力制御手段とをそなえたことを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。A control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a power source for driving the vehicle,
An input shaft for inputting the torque of the engine or motor;
An output shaft that transmits driving force to the wheels;
It is detected whether or not a predetermined driving state in which resonance of a vehicle drive system occurs during acceleration of the vehicle and the vehicle is driven by the engine or driven by the engine and the motor. When it is detected that the predetermined operating state is established , the torque increment is divided into a plurality of stages of the first stage and the second and subsequent stages when the torque is increased. as is, the engine torque by controlling the engine and performs an increase in the first stage of the torque, and an output control means for performing an increase in the torque second stage after the motor torque by controlling the motor A control device for a hybrid vehicle, characterized in that
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