JP3815220B2 - ハイブリッド型車両及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンのトルク、すなわち、トルクの一部を発電機モータに、残りを駆動輪に分配するハイブリッド型車両においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとを連結し、リングギヤと駆動輪とを連結し、サンギヤと発電機モータとを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
【0003】
前記構成のハイブリッド型車両においては、駆動モータ及びエンジンを駆動して走行させる際に発電機モータによって発電が行われるようになっているが、発電機モータの回転速度、すなわち、発電機モータ回転速度が低いと消費電力が大きくなり、発電効率がその分低くなる。そこで、発電機モータのロータとケーシングとの間に固定手段としてのブレーキを配設し、発電機モータ回転速度が500〔rpm〕以下になると、前記ブレーキを係合させることによって発電機モータの回転を固定し、その後、車速に基づいて算出されるプラネタリギヤユニットの出力軸の回転速度、すなわち、出力回転速度、及び発電効率が高いエンジン運転ポイントのエンジンの回転速度、すなわち、エンジン回転速度に基づいて発電機モータ回転速度を算出し、該発電機モータ回転速度が500〔rpm〕より高くなると、前記ブレーキを解放し、回転の固定を解除することによってロータを回転させるようにしている。
【0004】
ところで、ブレーキが係合させられている間、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクが反力としてロータに加わっているので、単にブレーキを解放すると、前記エンジントルクがロータに伝達され、それに伴って発電機モータトルク及びエンジントルクが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【0005】
そこで、ロータに伝達されるエンジントルクを推定し、該エンジントルクに相当する発電機モータトルクをエンジントルクと逆方向に発生させた後に、ブレーキを解放することによって、ショックが発生するのを抑制するようにしている(特開平9−100853号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、エンジンの使用環境、例えば、エンジンオイルの温度等のほかに、エンジン自体の固体差、例えば、エンジンのイナーシャによって、推定されたエンジントルクと実際のエンジントルクとに差が生じるのでショックが発生するのを十分に抑制することができない。
【0007】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、固定手段による回転の固定を解除するのに伴ってショックが発生するのを十分に抑制することができるハイブリッド型車両及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも3個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータの回転速度が低下したときに作動させられ、前記発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段と、該固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段と、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定するエンジントルク算出処理手段と、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段と、前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段とを有する。
【0009】
本発明の他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記補正値算出処理手段は、固定手段による回転の固定が解除されている状態で補正値を算出する。
【0010】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記補正値算出処理手段は、前記推定エンジントルクに対する発電機モータトルクの比に基づいて補正値を算出する。
【0011】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記推定エンジントルクはエンジンの運転状態に基づいて推定される。
【0012】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記補正値は、複数の変動値を平均することによって算出される。
【0013】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも3個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータの回転速度が低下したときに作動させられ、前記発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段と、該固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段と、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定するエンジントルク算出処理手段と、発電機モータの角加速度に基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段と、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段とを有する。
【0014】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記補正値算出処理手段は、固定手段による回転の固定が解除されたときの角加速度を算出する。
【0015】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、補正された推定エンジントルクに相当するエンジントルク相当分を算出するエンジントルク相当分算出処理手段と、前記発電機モータによってエンジントルク相当分を発生させてトルク制御を行うトルク制御処理手段と、前記エンジントルク相当分が発生させられた状態で前記固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段とを有する。
【0016】
本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記出力軸と駆動輪との間に駆動モータが連結される。
【0017】
本発明のハイブリッド型車両の制御方法においては、エンジン、発電機モータ、及び該発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段を備えたハイブリッド型車両に適用される。
【0018】
そして、前記回転を解除したときのエンジントルクを推定し、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出し、前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正する。
【0019】
本発明の他のハイブリッド型車両の制御方法においては、エンジン、発電機モータ、及び該発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段を備えたハイブリッド型車両に適用される。
【0020】
そして、前記回転を解除したときのエンジントルクを推定し、発電機モータの角加速度に基づいて補正値を算出し、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルクを前記補正値によって補正する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】
図1は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の機能ブロック図である。
【0023】
図において、11はエンジン、16は発電機モータ、13は駆動輪に連結された出力軸14と、サンギヤS、リングギヤR及びキャリヤCRを備え、各サンギヤS、リングギヤR及びキャリヤCRが前記エンジン11、発電機モータ16及び出力軸14にそれぞれ連結された差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、Bは前記発電機モータ16の回転を機械的に固定するための固定手段としてのブレーキ、91は推定によって算出された推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段、92は前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段である。
【0024】
図2は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【0025】
図において、11は第1の軸線上に配設されたエンジン(E/G)、12は前記第1の軸線上に配設され、前記エンジン11を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、13は前記第1の軸線上に配設され、前記出力軸12を介して入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、14は前記第1の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット13における変速後の回転が出力される出力軸、15は該出力軸14に固定された出力ギヤとしての第1のカウンタドライブギヤ、16は前記第1の軸線上に配設され、同様に前記第1の軸線上に配設された伝達軸17を介して前記プラネタリギヤユニット13と連結され、更にエンジン11と機械的に連結された第1の電動機としての発電機モータ(G)である。
【0026】
前記出力軸14はスリーブ形状を有し、前記出力軸12を包囲して配設される。また、前記第1のカウンタドライブギヤ15はプラネタリギヤユニット13よりエンジン11側に配設される。
【0027】
そして、前記プラネタリギヤユニット13は、少なくとも、第1の歯車要素としてのサンギヤS、該サンギヤSと噛(し)合するピニオンP、該ピニオンPと噛合する第2の歯車要素としてのリングギヤR、及び前記ピニオンPを回転自在に支持する第3の歯車要素としてのキャリヤCRを備え、前記サンギヤSは前記伝達軸17を介して発電機モータ16と、リングギヤRは出力軸14及び所定のギヤ列を介して駆動輪37と、キャリヤCRは出力軸12を介してエンジン11と連結される。また、前記キャリヤCRと駆動装置のケース10との間にワンウェイクラッチFが配設され、該ワンウェイクラッチFは、エンジン11から正方向の回転がキャリヤCRに伝達されたときにフリーになり、発電機モータ16、又は前記第1の軸線と平行な第2の軸線上に配設され、前記発電機モータ16と互いに機械的に連結された第2の電動機としての駆動モータ(M)25から逆方向の回転がキャリヤCRに伝達されたときにロックされ、逆方向の回転がエンジン11に伝達されないようにする。なお、前記出力軸14と駆動モータ25及び駆動輪37とは機械的に接続される。
【0028】
さらに、前記発電機モータ16は、前記伝達軸17に固定され、回転自在に配設されたロータ21、該ロータ21の周囲に配設されたステータ22、及び該ステータ22に巻装されたコイル23から成る。前記発電機モータ16は、伝達軸17を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル23は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに直流電流を供給する。前記ロータ21と前記ケース10との間に固定手段としてのブレーキBが配設され、該ブレーキBを係合させることによってロータ21を固定し、発電機モータ16の回転を機械的に固定することができる。そのために、前記ブレーキBの図示されない油圧サーボと油圧供給源とが切換バルブによって接続され、該切換バルブにソレノイドが配設される。したがって、後述される車両制御装置51によってソレノイド信号を送り、前記切換バルブを切り換えて、前記油圧供給源の油圧を前記油圧サーボに対して給排し、ブレーキBを係脱することができる。
【0029】
また、26は前記第2の軸線上に配設され、前記駆動モータ25の回転が出力される出力軸、27は該出力軸26に固定された出力ギヤとしての第2のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ25は、前記出力軸26に固定され、回転自在に配設されたロータ40、該ロータ40の周囲に配設されたステータ41、及び該ステータ41に巻装されたコイル42から成る。
【0030】
前記駆動モータ25は、コイル42に供給される電流によって駆動モータトルクを発生させる。そのために、前記コイル42は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流電流が交流電流に変換されて供給されるようになっている。なお、前記発電機モータ16及び駆動モータ25と駆動輪37とは機械的に連結される。
【0031】
そして、前記駆動輪37をエンジン11の回転と同じ方向に回転させるために、前記第1、第2の軸線と平行な第3の軸線上にカウンタシャフト30が配設され、該カウンタシャフト30に、第1のカウンタドリブンギヤ31、及び該第1のカウンタドリブンギヤ31より歯数が多い第2のカウンタドリブンギヤ32が固定される。また、前記第1のカウンタドリブンギヤ31と前記第1のカウンタドライブギヤ15とが、また、前記第2のカウンタドリブンギヤ32と前記第2のカウンタドライブギヤ27とが噛合させられ、前記第1のカウンタドライブギヤ15の回転が反転されて第1のカウンタドリブンギヤ31に、前記第2のカウンタドライブギヤ27の回転が反転されて第2のカウンタドリブンギヤ32に伝達されるようになっている。
【0032】
さらに、前記カウンタシャフト30には前記第1のカウンタドリブンギヤ31より歯数が少ないデフピニオンギヤ33が固定される。
【0033】
そして、前記第1〜第3の軸線と平行な第4の軸線上にディファレンシャル装置36が配設され、該ディファレンシャル装置36のデフリングギヤ35と前記デフピニオンギヤ33とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ35に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置36によって分配され、駆動輪37に伝達される。なお、38は発電機モータ16の回転速度、すなわち、発電機モータ回転速度NGを検出する発電機モータ回転速度センサ、39は駆動モータ25の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度NMを検出する駆動モータ回転速度センサである。
【0034】
このように、エンジン11によって発生させられた回転を第1のカウンタドリブンギヤ31に伝達することができるだけでなく、駆動モータ25によって発生させられた回転を第2のカウンタドリブンギヤ32に伝達することができるので、エンジン11及び駆動モータ25を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【0035】
次に、前記プラネタリギヤユニット13の動作について説明する。
【0036】
図3は本発明の第1の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図4は本発明の第1の実施の形態における車速線図である。
【0037】
この場合、プラネタリギヤユニット13(図2)においては、キャリヤCRがエンジン11と、サンギヤSが発電機モータ16と、リングギヤRが出力軸14を介して前記駆動輪37とそれぞれ連結されるので、リングギヤRの回転速度と出力軸14の回転速度、すなわち、出力回転速度NOとが等しく、キャリヤCRの回転速度とエンジン11の回転速度、すなわち、エンジン回転速度NEとが等しく、サンギヤSの回転速度と発電機モータ回転速度NGとが等しくなる。そして、リングギヤRの歯数がサンギヤSの歯数のρ倍(本実施の形態においては2倍)にされると、
(ρ+1)・NE=1・NG+ρ・NO
の関係が成立する。したがって、出力回転速度NO及び発電機モータ回転速度NGに基づいてエンジン回転速度NE
NE=(1・NG+ρ・NO)/(ρ+1) ……(1)
を算出することができる。
【0038】
また、エンジン11のトルク、すなわち、エンジントルクTE、出力軸14のトルク、すなわち、出力トルクTO及び発電機モータ16のトルク、すなわち、発電機モータトルクTGは、
TE:TO:TG=(ρ+1):ρ:1
の関係になり、互いに反力を受け合う。
【0039】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の制御装置について説明する。
【0040】
図5は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御装置を示すブロック図である。
【0041】
図において、11はエンジン、16は発電機モータ、25は駆動モータ、43はバッテリである。46は前記エンジン11の制御を行うエンジン制御手段としてのエンジン制御装置であり、該エンジン制御装置46はスロットル開度θ等の指示信号をエンジン11に送る。47は前記発電機モータ16の制御を行う発電機モータ制御手段としての発電機モータ制御装置であり、該発電機モータ制御装置47は発電機モータ16に電流指令値IGを送る。49は前記駆動モータ25の制御を行う駆動モータ制御手段としての駆動モータ制御装置であり、該駆動モータ制御装置49は駆動モータ25に電流指令値IMを送る。
【0042】
また、51は、図示されないCPU、記憶装置等から成り、ハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置、44は前記バッテリ43の状態としてのバッテリ残量SOCを検出するバッテリ残量検出装置、52はアクセルペダル、53は車速Vを検出する車速センサ、55は前記アクセルペダル52の踏込量、すなわち、アクセル開度αを検出するアクセル操作検出手段としてのアクセルスイッチ、61はブレーキペダル、62は該ブレーキペダル61の踏込量βを検出するブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッチ、38は発電機モータ回転速度NGを検出する発電機モータ回転速度センサ、39は駆動モータ回転速度NMを検出する駆動モータ回転速度センサ、72は前記バッテリ43の状態としてのバッテリ電圧VBを検出するバッテリ電圧センサである。なお、バッテリ残量検出装置44及びバッテリ電圧センサ72によってバッテリ状態検出手段が構成される。
【0043】
前記車両制御装置51は、前記エンジン制御装置46にエンジン制御信号を送ってエンジン11の駆動・停止を設定したり、前記発電機モータ回転速度NG及び駆動モータ回転速度NMを読み込み、エンジン回転速度NEを算出したり、エンジン制御装置46にエンジン回転速度NEの目標値、すなわち、目標エンジン回転速度NE* を設定したり、前記発電機モータ制御装置47に発電機モータ回転速度NGの目標値、すなわち、目標発電機モータ回転速度NG* 、及び発電機モータトルクTGの目標値、すなわち、目標発電機モータトルクTG* を設定したり、前記駆動モータ制御装置49に駆動モータトルクTMの目標値、すなわち、目標駆動モータトルクTM* 及び駆動モータトルク補正値δTMを設定したりする。
【0044】
なお、本実施の形態においては、前記車両制御装置51がエンジン回転速度NEを算出するようになっているが、図示されないエンジン回転速度センサを配設し、該エンジン回転速度センサによってエンジン回転速度NEを検出することもできる。また、本実施の形態において、車速Vは、出力回転速度NOによって検出されるようになっているが、リングギヤRの回転速度、駆動輪37の回転速度等によって検出することもできる。
【0045】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【0046】
図6は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すメインフローチャート、図7は本発明の第1の実施の形態におけるエンジントルク相当分算出処理のサブルーチンを示す図、図8は本発明の第1の実施の形態における学習制御処理のサブルーチンを示す図、図9は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すタイムチャートである。
【0047】
前記構成のハイブリッド型車両においては、駆動モータ25(図2)及びエンジン11を駆動して走行させる際に発電機モータ16によって発電が行われるようになっているが、発電機モータ回転速度NGが低いと消費電力が大きくなり、発電効率がその分低くなる。そこで、発電機モータ回転速度NGが500〔rpm〕以下になり、ブレーキ領域が係合領域(オフ)になると、前記ブレーキBを係合させる(オンにする)ことによってロータ21を停止させ、その後、車速Vに基づいて算出されるプラネタリギヤユニット13の出力回転速度NO、及び発電効率が高いエンジン運転ポイントのエンジン回転速度NEに基づいて発電機モータ回転速度NGを算出し、該発電機モータ回転速度NGがタイミングt1で500〔rpm〕より高くなり、ブレーキ領域が解放領域(オン)になると、前記ブレーキBを解放することによってロータ21を回転させるようにしている。
【0048】
ところで、前記係合領域において、ブレーキBが係合させられている間、エンジントルクTEが反力としてロータ21に加わっているので、同じタイミングt1で単にブレーキBを解放すると、前記エンジントルクTEがロータ21に伝達され、発電機モータトルクTG及びエンジントルクTEが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【0049】
そこで、前記車両制御装置51の図示されない推定トルク補正処理手段としてのエンジントルク相当分算出処理手段は、エンジントルク相当分算出処理を行い、ブレーキBを解放したときに実際にロータ21に伝達されるエンジントルクTEaに相当する発電機モータトルクTGを、学習制御処理に基づいてエンジントルク相当分TGaとして算出する。
【0050】
続いて、前記車両制御装置51の図示されない目標発電機モータトルク設定処理手段は、目標発電機モータトルク設定処理を行い、前記エンジントルク相当分TGaを読み込み、該エンジントルク相当分TGaを目標発電機モータトルクTG* として発電機モータ制御装置47に送り、設定する。
【0051】
そして、前記発電機モータ制御装置47の図示されないトルク制御処理手段は、トルク制御処理を行い、車両制御装置51から目標発電機モータトルクTG* が送られてくると、該目標発電機モータトルクTG* に基づいて発電機モータトルク指令値STG* を算出する。続いて、前記発電機モータ制御装置47の図示されない電流指令値発生処理手段は、前記発電機モータトルクTGと前記発電機モータトルク指令値STG* との偏差ΔTGが0になるように電流指令値IGを発生させ、該電流指令値IGを発電機モータ16に送り、発電機モータ16を駆動する。このようにして、発電機モータ16においてエンジントルク相当分TGaの発電機モータトルクTGが発生させられ、トルク制御が行われる。続いて、車両制御装置51の図示されない解除処理手段としての解放処理手段は、解放処理を行い、ブレーキBを解放する。
【0052】
ところで、ブレーキ領域が解放領域にあり、ブレーキBが解放されているときに、前記発電機モータ制御装置47によって発電機モータ16の回転速度制御が行われ、その間に、車両制御装置51の図示されない補正値算出処理手段としての学習制御処理手段は学習制御処理を行う。そして、前記エンジントルク相当分算出処理手段は、学習制御処理において算出された学習値γaに基づいてエンジントルク相当分TGaが算出される。
【0053】
そのために、前記車両制御装置51の図示されないエンジントルク算出処理手段は、エンジン11の運転状態に基づいてエンジントルク算出処理を行い、車速Vを読み込み、該車速V及びプラネタリギヤユニット13から駆動輪37までのギヤ比に基づいて出力回転速度NOを算出し、該出力回転速度NO及び発電機モータ回転速度NGに基づいて、前記式(1)によってエンジン回転速度NEを算出する。続いて、前記エンジントルク算出処理手段は、エンジン制御装置46からスロットル開度θを読み込み、図示されないエンジントルクマップを参照し、前記スロットル開度θ及び前記エンジン回転速度NEに対応するエンジントルクTEを算出する。
【0054】
また、前記車両制御装置51の図示されない発電機モータトルク算出処理手段は、発電機モータトルク算出処理を行い、図示されない発電機モータトルクマップを参照し、発電機モータ回転速度NG及びバッテリ電圧VBに対応する発電機モータトルクTGを算出する。
【0055】
続いて、前記学習制御処理手段の学習値算出処理手段は、学習値算出処理を行い、前記エンジントルクTE及び発電機モータトルクTGを読み込み、エンジントルクTEに対する発電機モータトルクTGの比、すなわち、トルク比γを算出する。本実施の形態において、前記学習値算出処理手段は、所定の制御周期ごとに前記トルク比γを算出し、過去の所定の複数回にわたって算出されたトルクγの平均値を学習値γaとして算出する。なお、前記学習値γaによって、推定されるエンジントルクTEを補正するための補正値が構成される。
【0056】
このようにして、エンジントルクTE及び発電機モータトルクTGに基づいて学習値γaが算出されると、前記エンジントルク相当分算出処理手段は、前記エンジントルク算出処理手段によって算出された推定エンジントルク、すなわち、推定されたエンジントルクTEに前記学習値γaを乗算することによって、エンジントルクTEを補正し、エンジントルク相当分TGaを算出する。
【0057】
このように、前記エンジントルクTE及び学習値γaに基づいてエンジントルク相当分TGaが算出され、前記ブレーキBを解放するに当たり、発電機モータ16が駆動されてエンジントルク相当分TGaが発生させられるので、エンジン11の使用環境、例えば、エンジンオイルの温度等による影響、及びエンジン11自体の固体差、例えば、エンジン11のイナーシャによる影響が、ブレーキBが解放された後のロータ21に加わるのを防止することができる。
【0058】
したがって、発電機モータトルクTG及びエンジントルクTEが大きく変化するのを防止することができるので、ショックが発生するのを十分に抑制することができる。
【0059】
次に、図6のフローチャートについて説明する。
ステップS1 ブレーキ領域が係合領域にあるかどうかを判断する。ブレーキ領域が係合領域にある場合は処理を終了し、ない場合はステップS2に進む。
ステップS2 ブレーキBが係合させられているかどうかを判断する。ブレーキBが係合させられている場合はステップS3に、係合させられていない場合はステップS6に進む。
ステップS3 エンジントルク相当分算出処理を行う。
ステップS4 エンジントルク相当分TGaを発生させる。
ステップS5 ブレーキBを解放し、処理を終了する。
ステップS6 回転速度制御を行う。
ステップS7 学習制御処理を行い、処理を終了する。
【0060】
次に、図7のフローチャートについて説明する。
ステップS3−1 エンジントルクTEに学習値γaを乗算し、処理を終了する。
【0061】
次に、図8のフローチャートについて説明する。
ステップS7−1 トルク比γに基づいて学習値γaを算出し、処理を終了する。
【0062】
なお、本実施の形態においては、学習制御処理においてトルク比γを算出することによって学習値γaを算出し、前記エンジントルクTEに学習値γaを乗算することによってエンジントルク相当分TGaを算出するようになっているが、学習制御処理において、エンジントルクTEと発電機モータトルクTGとの差を算出することによって学習値を算出し、前記前記エンジントルクTEに学習値γaを加算することによってエンジントルク相当分を算出することもできる。
【0063】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0064】
図10は本発明の第2の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すメインフローチャート、図11は本発明の第2の実施の形態における学習制御処理のサブルーチンを示す図である。
【0065】
この場合、ブレーキ領域が解放領域にあり、固定手段としてのブレーキB(図2)が解放されているときに、発電機モータ制御手段としての発電機モータ制御装置47(図5)によって発電機モータ16の回転速度制御が行われるが、該回転速度制御が行われるのに当たり、学習制御処理は行われない。
【0066】
そして、ブレーキ領域が解放領域にあり、ブレーキBが係合させられているときに、前記車両制御装置51の図示されない推定トルク算出処理手段としてのエンジントルク相当分算出処理手段は、エンジントルク相当分算出処理を行い、ブレーキBを解放したときに実際にロータ21に伝達されるエンジントルクTEaに相当する発電機モータトルクTGを、学習制御処理によってエンジントルク相当分TGaとして算出する。
【0067】
続いて、前記車両制御装置51の図示されない目標発電機モータトルク設定処理手段は、目標発電機モータトルク設定処理を行い、前記エンジントルク相当分TGaを読み込み、該エンジントルク相当分TGaを目標発電機モータトルクTG* として発電機モータ制御装置47に送り、設定する。
【0068】
そして、前記発電機モータ制御装置47は、車両制御装置51から目標発電機モータトルクTG* が送られてくると、該目標発電機モータトルクTG* に基づいて発電機モータトルク指令値STG* を算出する。続いて、前記発電機モータ制御装置47の図示されない電流指令値発生処理手段は、前記発電機モータトルクTGと前記発電機モータトルク指令値STG* との偏差ΔTGが0になるように電流指令値IGを発生させ、該電流指令値IGを発電機モータ16に送り、発電機モータ16を駆動する。このようにして、発電機モータ16においてエンジントルク相当分TGaの発電機モータトルクTGが発生させられ、トルク制御が行われる。続いて、車両制御装置51の図示されない解除処理手段としての解放処理手段は、解放処理を行い、ブレーキBを解放する。
【0069】
そして、ブレーキBが解放されたときに、前記車両制御装置51の図示されない学習制御処理手段は、学習制御処理を行う。そして、車両制御装置51のエンジントルク補正処理手段92の図示されないエンジントルク相当分算出処理手段は、学習制御処理において算出された学習値γbに基づいてエンジントルク相当分TGaを算出する。
【0070】
そのために、前記学習制御処理手段の学習値算出処理手段は、学習値算出処理を行い、前記ブレーキBを解放したときの、発電機モータ回転速度センサ38によって検出された発電機モータ回転速度NGを読み込み、ブレーキBが解放されるのに伴って変化した発電機モータ回転速度NGの変化量ΔNGを角加速度ω′として算出し、該角加速度ω′と発電機モータ16のイナーシャI〔kg・m2 〕とを乗算することによって、エンジントルクTEと発電機モータトルクTGとの差をトルク差ΔTとして算出する。
【0071】
続いて、前記学習値算出処理手段は、所定の制御周期ごとに前記トルク差ΔTを算出し、過去の所定の複数回にわたって算出されたトルク差ΔTの平均値を学習値ΔTaとして算出する。なお、前記学習値ΔTaによって、推定されるエンジントルクTEを補正するための補正値が構成される。
【0072】
このようにして、学習値ΔTaが算出されると、前記エンジントルク相当分算出処理手段は、前記エンジントルク算出処理手段によって算出され、かつ、推定されたエンジントルクTEに前記学習値ΔTaを加算することによって、エンジントルクTEを補正し、エンジントルク相当分TGaを算出する。
【0073】
このように、前記エンジントルクTE及び学習値ΔTaに基づいてエンジントルク相当分TGaが算出され、前記ブレーキBを解放するに当たり、発電機モータ16が駆動されてエンジントルク相当分TGaが発生させられるので、エンジン11の使用環境、例えば、エンジンオイルの温度等による影響、及びエンジン11自体の固体差、例えば、エンジン11のイナーシャによる影響が、ブレーキBが解放された後のロータ21に加わるのを防止することができる。
【0074】
したがって、発電機モータトルクTG及びエンジントルクTEが大きく変化するのを防止することができるので、ショックが発生するのを十分に抑制することができる。
【0075】
次に、図10のフローチャートについて説明する。
ステップS11 ブレーキ領域が係合領域にあるかどうかを判断する。ブレーキ領域が係合領域にある場合は処理を終了し、ない場合はステップS12に進む。ステップS12 ブレーキBが係合させられているかどうかを判断する。ブレーキBが係合させられている場合はステップS14に、係合させられていない場合はステップS13に進む。
ステップS13 回転速度制御を行い、処理を終了する。
ステップS14 エンジントルク相当分算出処理を行う。
ステップS15 エンジントルク相当分TGaを発生させる。
ステップS16 ブレーキBを解放する。
ステップS17 学習制御処理を行い、処理を終了する。
【0076】
次に、図11のフローチャートについて説明する。
ステップS17−1 発電機モータ回転速度NGの変化量ΔNGに基づいて学習値ΔTaを算出し、処理を終了する。
【0077】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0078】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも3個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータの回転速度が低下したときに作動させられ、前記発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段と、該固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段と、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定するエンジントルク算出処理手段と、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段と、前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段とを有する。
【0079】
この場合、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値が算出され、前記推定エンジントルクが前記補正値によって補正されるので、エンジンの使用環境、例えば、エンジンオイルの温度等による影響、及びエンジン自体の固体差、例えば、エンジンのイナーシャによる影響が、固定手段による回転の固定が解除された後の発電機モータのロータに加わるのを防止することができる。
【0080】
したがって、発電機モータトルク及びエンジントルクが大きく変化するのを防止することができるので、ショックが発生するのを十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の機能ブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における車速線図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御装置を示すブロック図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すメインフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるエンジントルク相当分算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態における学習制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すタイムチャートである。
【図10】本発明の第2の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すメインフローチャートである。
【図11】本発明の第2の実施の形態における学習制御処理のサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
11 エンジン
13 プラネタリギヤユニット
14 出力軸
16 発電機モータ
25 駆動モータ
37 駆動輪
47 発電機モータ制御装置
51 車両制御装置
91 補正値算出処理手段
92 エンジントルク補正処理手段
B ブレーキ
CR キャリヤ
R リングギヤ
S サンギヤ
Claims (11)
- 発電機モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも3個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータの回転速度が低下したときに作動させられ、前記発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段と、該固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段と、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定するエンジントルク算出処理手段と、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段と、前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
- 前記補正値算出処理手段は、固定手段による回転の固定が解除されている状態で補正値を算出する請求項1に記載のハイブリッド型車両。
- 前記補正値算出処理手段は、前記推定エンジントルクに対する発電機モータトルクの比に基づいて補正値を算出する請求項2に記載のハイブリッド型車両。
- 前記推定エンジントルクはエンジンの運転状態に基づいて推定される請求項1に記載のハイブリッド型車両。
- 前記補正値は、複数の変動値を平均することによって算出される請求項1に記載のハイブリッド型車両。
- 発電機モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも3個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータの回転速度が低下したときに作動させられ、前記発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段と、該固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段と、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定するエンジントルク算出処理手段と、発電機モータの角加速度に基づいて補正値を算出する補正値算出処理手段と、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルクを前記補正値によって補正するエンジントルク補正処理手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
- 前記補正値算出処理手段は、固定手段による回転の固定が解除されたときの角加速度を算出する請求項6に記載のハイブリッド型車両。
- 補正された推定エンジントルクに相当するエンジントルク相当分を算出するエンジントルク相当分算出処理手段と、前記発電機モータによってエンジントルク相当分を発生させてトルク制御を行うトルク制御処理手段と、前記エンジントルク相当分が発生させられた状態で前記固定手段による回転の固定を解除する解除処理手段とを有する請求項1〜7のいずれか1項に記載のハイブリッド型車両。
- 前記出力軸と駆動輪との間に駆動モータが連結される請求項1又は8に記載のハイブリッド型車両。
- 発電機モータ、及び該発電機モータの回転速度が低下したときに、発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段を備えたハイブリッド型車両の制御方法において、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定し、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルク及び発電機モータトルクに基づいて補正値を算出し、前記推定エンジントルクを前記補正値によって補正することを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
- 発電機モータ、及び該発電機モータの回転速度が低下したときに、発電機モータの回転を機械的に固定するための固定手段を備えたハイブリッド型車両の制御方法において、前記回転の固定を解除したときのエンジントルクを推定し、発電機モータの角加速度に基づいて補正値を算出し、推定されたエンジントルクによって表される推定エンジントルクを前記補正値によって補正することを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
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