JP4059283B2 - 車両の制御装置、ハイブリッド車両、車両の制御方法、車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
図1を参照して、車両1は、エンジン150と、エンジン150とともに車両走行に使用するモータジェネレータMG1と、エンジン150の回転軸とモータジェネレータMG1の回転軸と車輪駆動軸とが接続されたプラネタリギヤ120と、エンジン150およびモータジェネレータMG1を制御する制御装置180とを備える。制御装置180は、エンジン150の目標回転数(後に図3で説明するNet)を決定し、決定された目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、フィルタ処理後の目標回転数Ne*とエンジン150の実際の回転数Neとの差に応じてモータジェネレータMG1の目標トルクTg*を算出する。そして、制御装置180は、車両状態に応じてフィルタ処理の特性を切替える。
Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するワンチップ・マイクロコンピュ
ータである。EFIECU170において、CPUがROMに記録されたプログラムに従い、エンジン150の燃料噴射量その他の制御を実行する。
図1、図2を参照して、プラネタリギヤ120は、サンギヤ軸125、リングギヤ軸126およびプラネタリキャリア軸127の3つの回転軸のうち、2つの回転軸の回転数およびトルク(以下、両者をまとめて回転状態とよぶ)が決定されると残余の回転軸の回転状態が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係を次式(1)〜(3)に示す。
Nr=(1+ρ)・Nc−ρ・Ns …(1)
Nc=(Nr+ρ・Ns)/(1+ρ) …(2)
Ns=((Nc−Nr)/ρ)+Nc …(3)
Nr=(1+ρ)・Nc ;但しNs=0…(1A)
Nc=(ρ・Ns)/(1+ρ) ;但しNr=0…(2A)
Ns=−Nr/ρ ;但しNc=0…(3A)
Tr=(1/(1+ρ))・Tc …(4)
Tc=((1+ρ)/ρ)・Ts …(5)
Ts=−ρ・Tr …(6)
ρ=X/Y …(7)
Nm=(1+ρ)・Ne−ρ・Ng …(11)
Ne=(Nm+ρ・Ng)/(1+ρ) …(12)
Ng=((Ne−Nm)/ρ)+Ne …(13)
Tm=(1/(1+ρ))・Te …(14)
Te=((1+ρ)/ρ)・Tg …(15)
Tg=−ρ・Tm …(16)
これらの関係が崩れないように、図3の共線図上では、回転数Ng、Ne、Nmは一直線上に並ぶ。
運転者がアクセルを全く踏んでいない状態では要求駆動トルクTp*=0となり、かつ、バッテリ194に対する充電が不要な場合は、エンジンに要求されるパワーPe=0となる。エンジンパワーゼロを出力するのに適するエンジン回転数は、マップ220には定義されていない。したがって、この場合は選択部224が切り替わることにより、アイドリング回転数が目標回転数Netとして設定される。このアイドリング回転数は、エンジンの特性に基づいて予めエンジン型式ごとに定められ、たとえばあるエンジン型式では900rpmである。
図4は、制御装置180としてコンピュータを用いた場合の一般的な構成を示した図である。
Tm*+1/ρ・Tg*=Tp* …(17)
図10を参照して、バッテリを充電するパワーP(SOC)に対応するエンジン目標回転数Netagがマップ220から出力され、時定数τ=100msに設定されたフィルタ処理部204Aにこれが与えられる。
図11は、図9の時刻t12〜t13における図3のブロック図の等価ブロック図である。
時刻t13では、図11に示す制御状態から図12に示す制御状態に制御が切り替えられる。図9で示す波形では、フィルタ処理部204Bの時定数が大きい値に変更された結果、図8で示す波形よりもTg*とTm*の絶対値は小さくなっている。したがって、この値からトルクがゼロに設定されても、図9の波形では、車両のフロア振動は低減されている。
なお、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体(ROM、CD−ROM、メモリカードなど)から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。
Claims (16)
- 内燃機関と第1の回転電機とを車両走行に併用するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定部と、
前記目標回転数決定部の出力を受けて、前記目標回転数の変化が緩やかになるように変更して出力するフィルタ処理部と、
車両状態に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える特性切替制御部と、
前記フィルタ処理部の出力と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第1の回転電機の目標トルクを算出する第1のトルク値算出部とを備え、
前記目標回転数決定部は、前記車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第2の目標回転数を出力し、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理部の特性を切替える、車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、第2の回転電機をさらに車両走行に併用し、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第1の回転電機の目標トルクとに応じて前記第2の回転電機の目標トルクを算出する第2のトルク値算出部をさらに備え、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、
前記第1の回転電機を駆動する第1のインバータをさらに含み、
前記車両の制御装置は、車両状態を中立状態に設定する指示に応じて前記第1のインバータを非活性化し、
前記特性切替制御部は、前記車両状態を走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、
車両走行に併用される第2の回転電機と、
前記第2の回転電機を駆動する第2のインバータとをさらに含み、
前記車両の制御装置は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第1の回転電機の目標トルクとに応じて前記第2の回転電機の目標トルクを算出する第2のトルク値算出部をさらに備え、
前記車両の制御装置は、前記車両状態を前記中立状態に設定する際に前記第2のインバータを非活性化する、請求項3に記載の車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関の回転軸、前記第1の回転電機の回転軸、および前記第2の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項4に記載の車両の制御装置。 - 前記目標回転数決定部は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク演算部と、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出する第1の回転数出力部と、
前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第2の目標回転数を出力する第2の回転数出力部と、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記第1の目標回転数から前記第2の目標回転数に選択を切替えて前記目標回転数として前記フィルタ処理部に与える選択部とを含む、請求項1に記載の車両の制御装置。 - 内燃機関と、
前記内燃機関とともに車両走行に使用する第1の回転電機と、
前記内燃機関の回転軸と前記第1の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構と、
前記内燃機関および前記第1の回転電機を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関の目標回転数を決定し、決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるようにフィルタ処理を行ない、前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第1の回転電機の目標トルクを算出し、車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第2の目標回転数を出力し、
前記制御装置は、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、ハイブリッド車両。 - 前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関、前記第1の回転電機ととも車両走行に併用にされる第2の回転電機をさらに備え、
前記制御装置は、車輪の駆動軸の目標トルクと前記第1の回転電機の目標トルクとに応じて前記第2の回転電機の目標トルクを算出し、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項7に記載のハイブリッド車両。 - 前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第1の回転電機の回転軸、および前記第2の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項8に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求め、前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出し、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第1の目標回転数から予め定められた第2の目標回転数に変更し、
前記シフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項7に記載のハイブリッド車両。 - 内燃機関と、前記内燃機関とともに車両走行に使用する第1の回転電機と、前記内燃機関の回転軸と前記第1の回転電機の回転軸と車輪駆動軸とが接続された動力分割機構とを含む車両の制御方法であって、
前記内燃機関の目標回転数を決定するステップと、
決定された前記目標回転数の変化が緩やかになるように、車両状態に応じてフィルタ特性を切替えるフィルタ処理を行なうステップと、
前記フィルタ処理後の目標回転数と前記内燃機関の実際の回転数との差に応じて前記第1の回転電機の目標トルクを算出するステップとを備え、
前記目標回転数を決定するステップは、前記車両状態が走行状態である場合に、アクセルが踏まれておらず車両が静止中でありかつ蓄電装置に充電が必要であるときには前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求め、前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出し、前記車両状態が前記走行状態から中立状態に切替えられると、前記内燃機関の無負荷自立回転に適する第2の目標回転数を出力し、
前記フィルタ処理を行なうステップは、前記車両状態を前記走行状態から前記中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて前記フィルタ処理の特性を切替える、車両の制御方法。 - 前記車両は、前記内燃機関、前記第1の回転電機ととも車両走行に併用にされる第2の回転電機をさらに含み、
前記制御方法は、
車輪の駆動軸の目標トルクと前記第1の回転電機の目標トルクとに応じて前記第2の回転電機の目標トルクを算出するステップをさらに備え、
前記フィルタ処理を行なうステップは、前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記フィルタ処理の時定数を増加させる、請求項11に記載
の車両の制御方法。 - 前記動力分割機構は、
前記内燃機関の回転軸、前記第1の回転電機の回転軸、および前記第2の回転電機の回転軸が接続された遊星歯車機構を含む、請求項12に記載の車両の制御方法。 - 前記目標回転数を決定するステップは、
アクセル位置と車速に基づいて要求駆動トルクを求めるステップと、
前記要求駆動トルクと前記車速と蓄電装置の充電状態とに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーを求めるステップと、
前記内燃機関に要求されるパワーを出力するために適する第1の目標回転数を算出するステップと、
前記車両状態を走行状態から中立状態に切替えるシフト切替指示に応じて、前記目標回転数を前記第1の目標回転数から予め定められた第2の目標回転数に変更するステップとを含む、請求項11に記載の車両の制御方法。 - 請求項11〜14のいずれか1項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 請求項11〜14のいずれか1項に記載の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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