JP4267612B2 - Drive device, automobile equipped with the same, and drive device control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されて車軸を駆動する駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a drive device that is mounted on a vehicle and drives an axle, an automobile on which the drive device is mounted, and a control method for the drive device.
従来、この種の駆動装置としては、ハイブリッド車に搭載され、アクセル操作に基づいてエンジンを動力源として走行するエンジン走行モードとモータのみを動力源として走行するモータ走行モードとを切り換え、運転者のスイッチ操作によりスポーツ走行モードが選択されたときにはモータ走行モードに拘わらずエンジンを作動したままとして走行するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、運転者のスイッチ操作によりスポーツ走行モードが選択されているときには、モータ走行モードに拘わらずエンジンを作動したままとして、モータ走行モードからエンジン走行モードへと切り換えられたときでもエンジンを始動させる必要を無くすから、スポーツ走行モードに要求される高い応答性を得ることができるとしている。
ところで、アクセル操作に対して異なる駆動力特性を定めた複数のモードを運転者のスイッチ操作によって切り替えて走行するハイブリッド車では、例えば停車時にアクセルペダルをオフとしてクリープ走行する際には、アクセルペダルの操作位置を検出するセンサの検出値にズレが生じたりノイズが混入すると、アクセルペダルを踏み込んでいなくても若干の開判定がなされる場合がある。この場合に、アクセル操作に対して高い駆動力特性のモードが設定されていると、予期しない駆動力が出力され、運転者に違和感を与える場合が生じる。また、モードを切り替えるためのスイッチ操作を検出するセンサに異常が生じたときには、運転者の意思に反してモードが切り替わるから、予期しない駆動力により走行され、運転者に違和感を与える場合が生じる。 By the way, in a hybrid vehicle that travels by switching a plurality of modes that define different driving force characteristics for accelerator operation by a driver's switch operation, for example, when creeping with the accelerator pedal turned off when the vehicle is stopped, the accelerator pedal If the detection value of the sensor that detects the operation position is shifted or noise is mixed, a slight open determination may be made even if the accelerator pedal is not depressed. In this case, if a mode with a high driving force characteristic is set for the accelerator operation, an unexpected driving force is output, which may cause the driver to feel uncomfortable. In addition, when an abnormality occurs in a sensor that detects a switch operation for switching the mode, the mode is switched against the driver's intention, and thus the vehicle may be driven by an unexpected driving force and give the driver a sense of incongruity.
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、アクセル操作に対して異なる駆動力特性を定めた複数の走行モードを切り替えて走行する車両において、アクセルオフとして走行する際にアクセル操作の検出値にズレが生じるものとしても予期しない駆動力により走行されるのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、アクセル操作に対して異なる駆動力特性を定めた複数の走行モードを切り替えて走行する車両において、走行モードの切替を指示する切替スイッチに異常が生じたときでも予期しない駆動力により走行されるのを抑制することを目的の一つとする。 The driving device of the present invention, an automobile equipped with the driving device, and a control method of the driving device can be used when the vehicle travels while switching between a plurality of travel modes in which different driving force characteristics are defined for the accelerator operation. One of the purposes is to suppress driving by an unexpected driving force even if the detected value of the accelerator operation is deviated. Further, the drive device of the present invention, the automobile equipped with the drive device, and the control method of the drive device can switch the travel mode in a vehicle that travels by switching a plurality of travel modes that have different driving force characteristics for the accelerator operation. One of the purposes is to suppress driving with an unexpected driving force even when an abnormality occurs in the instructing changeover switch.
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve at least a part of the above-described object, the drive device, the automobile equipped with the drive device, and the drive device control method of the present invention employ the following means.
本発明の駆動装置は、
車両に搭載されて車軸を駆動する駆動装置であって、
前記車軸に走行用の駆動力を出力する駆動力出力手段と、
運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を該第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作を検出する切替スイッチ操作検出手段と、
前記検出された切替スイッチの操作に基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定し、前記第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては該第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により走行するよう前記駆動力出力手段を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device that is mounted on a vehicle and drives an axle,
Driving force output means for outputting a driving force for traveling to the axle;
An accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation;
A changeover switch for switching between a plurality of travel modes including a first travel mode and a second travel mode in which the driving force characteristic for the driver's accelerator operation is higher than that of the first travel mode. A changeover switch operation detecting means for detecting the operation of
The plurality of travel modes are selectively set based on the detected operation of the changeover switch, and when the first travel mode is set, a predetermined first driving force characteristic and the detected accelerator A target driving force is set based on the operation and the driving force output means is controlled so that the vehicle travels with the set target driving force. When the second traveling mode is set, a predetermined low accelerator operation is performed. For the driver's accelerator operation up to the amount, the driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount by setting a target driving force based on the first driving force characteristic and the detected accelerator operation. For this, a target driving force is set on the basis of the second driving force characteristic that is higher than the first driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the set target is set. And summarized in that a control means for controlling the driving force output means so as to travel by power.
この本発明の駆動装置では、第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作に基づいて複数の走行モードを選択的に設定し、第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に設定した目標駆動力により車両が走行するよう駆動力出力手段を制御し、第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては第1の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し設定した目標駆動力により走行するよう駆動力出力手段を制御する。したがって、アクセルオフとして走行する際にアクセル操作の検出値にズレが生じるものとしても予期しない駆動力により走行されるのを抑制することができる。 In the driving apparatus of the present invention, a plurality of traveling modes including the first traveling mode and the second traveling mode in which the driving force characteristic for the driver's accelerator operation is higher than that of the first traveling mode. A plurality of travel modes are selectively set based on an operation of a changeover switch for switching modes, and when the first travel mode is set, based on a predetermined first driving force characteristic and an accelerator operation. The driving force output means is controlled to set the target driving force and the vehicle travels with the set target driving force. When the second driving mode is set, the driver's accelerator operation up to a predetermined low accelerator operation amount is set. Is set based on the first driving force characteristic and the accelerator operation, and the first driving force characteristic is applied to the driver's accelerator operation exceeding a predetermined low accelerator operation amount. Controlling the driving force output means so as to travel by the target drive force setting sets the target driving force based on the second driving force characteristics and an accelerator operation and that the characteristics of the remote high driving force. Therefore, even when the detected value of the accelerator operation is deviated when traveling with the accelerator off, it is possible to suppress traveling with an unexpected driving force.
こうした本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記第1の走行モードが設定されているときには運転者のアクセル操作と制御に用いる実行用アクセル操作との関係として第1のアクセル操作関係を設定し前記検出されたアクセル操作と該設定した第1のアクセル操作関係とに基づいて実行用アクセル操作を設定し該設定した実行用アクセル操作に基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには前記所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1のアクセル操作関係を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては前記第1のアクセル操作関係よりも大きな操作量を前記実行用アクセル操作に定めた第2のアクセル操作関係を設定し、前記検出されたアクセル操作と該設定したアクセル操作関係とに基づいて実行用アクセル操作を設定し該設定した実行用アクセル操作に基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御する手段であるものとすることもできるし、前記制御手段は、前記第1の走行モードが設定されているときには運転者のアクセル操作に基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには前記所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記検出されたアクセル操作に基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては前記検出されたアクセル操作を上方修正したアクセル操作に基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御する手段であるものとすることもできる。前者の場合、前記第1のアクセル操作関係は、略線形の特性を有し、前記第2のアクセル操作関係は、非線形の特性を有するものとすることもできる。
In such a driving apparatus of the present invention, the control means sets the first accelerator operation relationship as the relationship between the driver's accelerator operation and the execution accelerator operation used for control when the first traveling mode is set. An execution accelerator operation is set based on the detected accelerator operation and the set first accelerator operation relationship, a target driving force is set based on the set execution accelerator operation, and the set target drive is set The driving force output means is controlled so that the vehicle travels by force, and when the second travel mode is set, the first accelerator operation is performed for the driver's accelerator operation up to the predetermined low accelerator operation amount. The accelerator operation relationship is set and the driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount is larger than the first accelerator operation relationship. A second accelerator operation relationship in which the amount of work is set to the execution accelerator operation is set, an execution accelerator operation is set based on the detected accelerator operation and the set accelerator operation relationship, and the set execution operation is set. The target driving force may be set based on an accelerator operation, and the driving force output unit may be controlled so that the vehicle travels with the set target driving force. When the
また、本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記検出された切替スイッチの操作と前記検出されたアクセル操作とに基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、切替スイッチに異常が生じたときでも予期しない駆動力により走行されるのを抑制することができる。この態様の本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記第1の走行モードが設定されているときに前記切替スイッチ操作検出手段により前記第2の走行モードへの切替が検出されたとき、該切替が検出されてから前記アクセル操作検出手段により所定操作量以上の開方向のアクセル操作が検出されるのを条件として前記第1の走行モードから前記第2の走行モードに設定を切り替える手段であるものとすることもできる。こうすれば、切替スイッチに異常が生じたときでも予期しない過大な駆動力により走行されるのをより確実に抑制することができる。 In the driving apparatus of the present invention, the control means is means for selectively setting the plurality of travel modes based on the detected operation of the changeover switch and the detected accelerator operation. You can also By so doing, it is possible to suppress traveling by an unexpected driving force even when an abnormality occurs in the changeover switch. In the driving device according to the aspect of the present invention, when the control unit detects the switching to the second travel mode by the changeover switch operation detection unit when the first travel mode is set, Means for switching the setting from the first travel mode to the second travel mode on condition that the accelerator operation detection means detects an accelerator operation in an opening direction greater than or equal to a predetermined operation amount after the switch is detected; It can also be. In this way, even when an abnormality occurs in the changeover switch, it is possible to more reliably suppress traveling with an unexpected excessive driving force.
さらに、本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記走行モードの設定を切り替える際には、該設定の切替の前後で走行用の駆動力が徐々に変化するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、走行モードの切り替えをスムーズに行なうことができる。 Furthermore, in the driving apparatus according to the present invention, when the setting of the travel mode is switched, the control means is a means for controlling the driving force for travel to change gradually before and after the switching of the setting. You can also In this way, the driving mode can be switched smoothly.
本発明の駆動装置において、前記駆動力出力手段は、前記車軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記車軸に動力を入出力可能な電動機とを備える手段であるものとすることもできる。 In the driving apparatus according to the present invention, the driving force output means may be a means including an internal combustion engine capable of outputting power to the axle and an electric motor capable of inputting / outputting power to the axle.
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置、即ち、基本的には、車両に搭載されて車軸を駆動する駆動装置であって、前記車軸に走行用の駆動力を出力する駆動力出力手段と、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を該第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作を検出する切替スイッチ操作検出手段と、前記検出された切替スイッチの操作に基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定し、前記第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては該第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により走行するよう前記駆動力出力手段を制御する制御手段とを備える駆動装置を搭載する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention
The driving device of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, a driving device that is basically mounted on a vehicle and drives an axle, and outputs driving force to the axle. Means, an accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation, and a driving force characteristic with respect to the first driving mode and the driver's accelerator operation as a driving force characteristic higher than that of the first driving mode. A changeover switch operation detecting means for detecting an operation of a changeover switch for switching a plurality of drive modes including two drive modes, and the plurality of drive modes are selectively set based on the detected operation of the changeover switch. When the first traveling mode is set, the target driving force is set based on the predetermined first driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the set target driving force is set. The driving force output means is controlled so that the vehicle travels by force, and when the second traveling mode is set, the first driving is performed for the driver's accelerator operation up to a predetermined low accelerator operation amount. A target driving force is set based on the force characteristic and the detected accelerator operation, and the driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount has a driving force higher than that of the first driving force characteristic. A drive unit configured to set a target driving force based on the second driving force characteristic as a characteristic and the detected accelerator operation, and to control the driving force output unit so as to travel with the set target driving force The gist is to install the device.
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、アクセルオフとして走行する際にアクセル操作の検出値にズレが生じるものとしても予期しない駆動力により走行されるのを抑制することができる効果や走行モードの切替を指示する切替スイッチに異常が生じたときでも予期しない駆動力により走行されるのを抑制することができる効果などを奏することができる。 Since the vehicle according to the present invention is equipped with the drive device according to any one of the above-described aspects, the same effect as that produced by the drive device according to the present invention, for example, when the accelerator is operated when traveling with the accelerator off. Even if the detection value is deviated, it is possible to suppress traveling by an unexpected driving force, and even if an abnormality occurs in the changeover switch instructing switching of the traveling mode, the vehicle is driven by an unexpected driving force. The effect etc. which can suppress this can be show | played.
本発明の駆動装置の制御方法は、
車軸に走行用の駆動力を出力する駆動力出力手段と、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を該第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作を検出する切替スイッチ操作検出手段とを備え、車両に搭載されて車軸を駆動する駆動装置の制御方法であって、
(a)前記検出された切替スイッチの操作に基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定し、
(b)前記第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては該第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により走行するよう前記駆動力出力手段を制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
The driving force output means for outputting the driving force for driving to the axle, the accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation, and the first driving mode and the characteristics of the driving force with respect to the driver's accelerator operation. And a changeover switch operation detecting means for detecting an operation of a changeover switch for switching a plurality of travel modes including a second travel mode having a driving force characteristic higher than that of the travel mode. A method of controlling a drive device for driving
(A) selectively setting the plurality of travel modes based on the detected operation of the changeover switch;
(B) When the first traveling mode is set, a target driving force is set based on the predetermined first driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the vehicle is driven by the set target driving force. The driving force output means is controlled so that the vehicle travels, and when the second traveling mode is set, the first driving force characteristic is applied to the driver's accelerator operation up to a predetermined low accelerator operation amount. A target driving force is set based on the detected accelerator operation, and a driving force characteristic higher than the first driving force characteristic is set for a driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount. The gist is to set a target driving force based on the second driving force characteristic and the detected accelerator operation, and to control the driving force output means so as to travel with the set target driving force.
この本発明の駆動装置の制御方法によれば、第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作に基づいて複数の走行モードを選択的に設定し、第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に設定した目標駆動力により車両が走行するよう駆動力出力手段を制御し、第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては第1の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性とアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し設定した目標駆動力により走行するよう駆動力出力手段を制御する。したがって、アクセルオフとして走行する際にアクセル操作の検出値にズレが生じるものとしても予期しない駆動力により走行されるのを抑制することができる。 According to the control method of the driving device of the present invention, the second driving mode in which the driving force characteristics with respect to the first driving mode and the driver's accelerator operation are higher than the first driving mode. A plurality of driving modes are selectively set based on an operation of a changeover switch for switching a plurality of driving modes including the first driving force characteristic and accelerator determined in advance when the first driving mode is set. And setting the target driving force based on the operation and controlling the driving force output means so that the vehicle travels with the set target driving force. When the second traveling mode is set, the predetermined driving amount up to the low accelerator operation amount is set. For the driver's accelerator operation, the target driving force is set based on the first driving force characteristic and the accelerator operation, and for the driver's accelerator operation exceeding a predetermined low accelerator operation amount, Controlling the driving force output means so as to travel with the target drive force setting sets the target driving force is also based on a second driving force characteristics and an accelerator operation and which was characteristic of a high driving force from the driving force characteristic. Therefore, even when the detected value of the accelerator operation is deviated when traveling with the accelerator off, it is possible to suppress traveling with an unexpected driving force.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,パワースイッチ89からのパワースイッチ信号Pswなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車20の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の充放電要求パワーPb*,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,走行モードMdなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーPb*は、残容量(SOC)に基づいてバッテリ50が充放電すべき電力としてバッテリECU52により設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。走行モードMdは、図3の走行モード設定処理ルーチンを実行することにより設定されRAM76の所定領域に格納されたものを読み込むことにより入力するものとした。この走行モード設定処理ルーチンは、駆動制御ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される。ここで、駆動制御ルーチンの説明を中断して、走行モード設定処理ルーチンについて説明する。
When the drive control routine is executed, first, the
走行モード設定処理ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、パワースイッチ89からのパワースイッチ信号Pswやアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,現在の走行モードMdを入力し(ステップS200)、入力したパワースイッチ信号PswがONであるか否かを判定する(ステップS210)。パワースイッチ信号PswがONでないと判定されると、即ち、パワースイッチ信号PswがOFFと判定されると、走行モードMdとしてノーマルモードを設定して(ステップS220)、走行モード設定処理ルーチンを終了する。一方、パワースイッチ信号PswがONであると判定されると、現在の走行モードMdがノーマルモードか否かを判定し(ステップS230)、ノーマルモードと判定されると、前回このルーチンで入力したパワースイッチ信号PswがOFFであるか否かを判定する(ステップS240)。いま、パワースイッチ信号PswがONされているときを考えているから、ステップS240の処理は、パワースイッチ信号PswがOFFからONに切り替わったか否かを判定する処理となる。前回のパワースイッチ信号PswがOFFであると判定されると、即ち、パワースイッチ信号PswがOFFからONに切り替わったと判定されると、現在のアクセル開度Accを基準開度Axに設定する(ステップS250)。一方、前回のパワースイッチ信号PswがOFFでないと判定されると、既に基準開度Axが設定されているから、その設定されている基準開度Axと今回のルーチンで入力したアクセル開度Accとを比較し(ステップS260)、アクセル開度Accが基準開度Ax以上と判定されるとそのまま次の処理に進み、アクセル開度Accが基準開度Ax未満と判定されると、そのアクセル開度Accに基準開度Axを修正する(ステップS250)。即ち、パワースイッチ信号PswがOFFからONされた以降にアクセルペダル83が踏み戻されたときには、そのときのアクセル開度Accを基準開度Axとして再設定するのである。そして、現在のアクセル開度Accから基準開度Axを減じて得られるアクセルペダル83の増加開度(Acc−Ax)と所定値Arefとを比較し(ステップS270)、アクセルペダル83の増加開度が所定値Aref以下と判定されると、パワースイッチ信号PswがONされているにも拘わらず走行モードMdとしてノーマルモードを維持し(ステップS220)、アクセルペダル83の増加開度が所定値Arefよりも大きいと判定されると、走行モードMdをノーマルモードからパワーモードに設定を切り替えて(ステップS280)、走行モード設定処理ルーチンを終了する。このように、パワースイッチ信号PswがOFFからONされてもその後にアクセルペダル83の増加開度が所定値Aref以上となるまでノーマルモードを維持するのは、何らかの原因によりパワースイッチ89が操作されていないにも拘わらずパワースイッチ信号PswがOFFからONされたときでも予期しないトルクが出力されるのを防止するためである。所定値Arefは、アクセルペダル83の踏み増しを判定するものであり、例えば10%に定められている。こうしてノーマルモードからパワーモードへ設定を切り替えると、パワースイッチ信号PswがONからOFFされるまでステップS230で現在の走行モードMdがノーマルモードではないと判定されるから、走行モードMdとしてパワーモードを維持して(ステップS230,S280)、走行モード設定処理ルーチンを終了する。
In the travel mode setting process routine, the
駆動制御ルーチンに戻って、こうしてデータを入力すると、入力した走行モードMdがパワーモードかノーマルモードかを判定する(ステップS110)。走行モードMdがノーマルモードと判定されると、ノーマルモードマップを用いてアクセル開度Accに基づいて実行用アクセル開度Acc*を設定し(ステップS120)、走行モードMdがパワーモードと判定されると、パワーモードマップを用いてアクセル開度Accに基づいて実行用アクセル開度Acc*を設定する(ステップS125)。ここで、パワーモードマップを用いた実行用アクセル開度Acc*の設定は図4のパワーモード用実行用アクセル開度設定処理により設定され、ノーマルモードマップを用いた実行用アクセル開度Acc*の設定は図5のノーマルモード用実行用アクセル開度設定処理により設定される。以下、図4のパワーモード用実行用アクセル開度設定処理と図5のノーマルモード用実行用アクセル開度設定処理について順に説明する。 Returning to the drive control routine and inputting the data in this way, it is determined whether the input travel mode Md is the power mode or the normal mode (step S110). When the traveling mode Md is determined to be the normal mode, the execution accelerator opening Acc * is set based on the accelerator opening Acc using the normal mode map (step S120), and the traveling mode Md is determined to be the power mode. Then, the execution accelerator opening Acc * is set based on the accelerator opening Acc using the power mode map (step S125). Here, the execution accelerator opening Acc * using the power mode map is set by the power mode execution accelerator opening setting process of FIG. 4, and the execution accelerator opening Acc * using the normal mode map is set. The setting is set by the normal mode execution accelerator opening setting process of FIG. Hereinafter, the power mode execution accelerator opening setting process of FIG. 4 and the normal mode execution accelerator opening setting process of FIG. 5 will be described in order.
図4のパワーモード用実行用アクセル開度設定処理では、後述するフラグF2に値0を設定し(ステップS300)、パワーモードマップを用いて仮実行用アクセル開度Accpowを設定する(ステップS310)。ここで、仮実行用アクセル開度Accpowは、実施例では、アクセル開度Accと仮実行用アクセル開度Accpowとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accが与えられると記憶しているマップから対応する仮実行用アクセル開度Accpowを設定するものとした。このマップの一例を図6に示す。図中では、ノーマルモードマップも示した。ノーマルモードマップでは、0〜100%の範囲でアクセル開度Accに対して仮実行用アクセル開度Accnorが線形性をもつように定められている。即ち、アクセル開度Accがそのまま仮実行用アクセル開度Accnorに設定されるよう定められている。パワーモードマップでは、実施例では、所定開度Acc0以下の低アクセル開度領域にあるアクセル開度Accに対してはノーマルモードマップにより設定される仮実行用アクセル開度Accnorと値が同一の仮実行用アクセル開度Accpowとなる線形性をもつと共に、所定開度Acc0よりも大きなアクセル開度Accに対しては仮実行用アクセル開度Accnorよりも大きな値の仮実行用アクセル開度Accpowとなる非線形性をもつよう定められている。これは、停車時にアクセルペダル83を全閉としてクリープ走行する際に、アクセルペダル83の全閉位置にズレが生じていたりアクセルペダルポジションセンサ84の検出値にノイズが混入すると、運転者はアクセルペダル83を踏み込んでいなくても若干の開判定がなされる場合があるが、このときに0%〜100%までのすべてのアクセル開度領域に亘ってノーマルモードマップよりも大きな実行用アクセル開度Acc*が設定されるようパワーモードマップを定めると(図6の一点鎖線参照)、大きな実行用アクセル開度Acc*が設定されて車両の飛び出し感を与える場合があるからである。所定開度Acc0は、アクセルペダルポジションセンサ84の性能やアクセルペダル83の全閉位置を学習する場合にはその学習により得られる精度などを考慮して例えば5%〜10%の開度(実施例では7%の開度)に定めることができる。続いて、フラグF1の値を調べる(ステップS320)。ここで、フラグF1は、後述するノーマルモード実行用アクセル開度設定処理が実行されたときに値0が設定される。いま、ノーマルモードからパワーモードに設定が切り替えられた直後を考えると、フラグF1は値0と判定され、図6のノーマルモードマップを用いてアクセル開度Accに基づいて仮実行用アクセル開度Accnorを設定し(ステップS330)、ステップS310で設定した仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorを減じることにより開度差ΔAを計算し(ステップS340)、前回このルーチンで設定された開度補正量Aset1に所定値A1を加えることにより新たな開度補正量Aset1を設定し(ステップS350)、開度補正量Aset1と開度差ΔAとを比較する(ステップS360)。開度補正量Aset1が開度差ΔA未満と判定されると、ステップS330で設定した仮実行用アクセル開度Accnorに開度補正量Aset1を加えたものを実行用アクセル開度Acc*に設定して(ステップS370)、処理を終了し、開度補正量Aset1が開度差ΔA以上と判定されると、フラグF1に値1を設定すると共に(ステップS380)、開度補正量Aset1に値0を設定し(ステップS390)、ステップS310で設定した仮実行用アクセル開度Accpowを実行用アクセル開度Acc*に設定して(ステップS395)、処理を終了する。フラグF1に値1が設定された以降は、ステップS320で否定的な判定がなされるから、仮実行用アクセル開度Accpowを実行用アクセル開度Acc*に設定するステップS395の処理が繰り返されることになる。このように、ノーマルモードからパワーモードに設定が切り替えられたとき、実行用アクセル開度Acc*をレート処理を用いて徐々に仮実行用アクセル開度Accnorから仮実行用アクセル開度Accpowに移行することにより、ノーマルモードからパワーモードへの切替をスムーズに行なっているのである。なお、所定値A1は、レート処理に用いられるレート値であり、ハイブリッド車20の仕様に基づいて定められている。
In the power mode execution accelerator opening setting process of FIG. 4, a
図5のノーマルモード用実行用アクセル開度設定処理では、フラグF1に値0を設定し(ステップS400)、前述した図6に例示するノーマルモードマップを用いて仮実行用アクセル開度Accnorを設定する(ステップS410)。続いて、フラグF2の値を調べる(ステップS420)。ここで、フラグF2は、前述したように、パワーモード用実行用アクセル開度設定処理が実行されたときに値0が設定される。いま、パワーモードからノーマルモードに設定が切り替えられた直後を考えると、フラグF2は値0と判定され、図6のパワーモードマップを用いてアクセル開度Accに基づいて仮実行用アクセル開度Accpowを設定し(ステップS430)、設定した仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorを減じることにより開度差ΔAを計算し(ステップS440)、前回このルーチンで設定された開度補正量Aset2に所定値A2を加えることにより新たな開度補正量Aset2を設定し(ステップS450)、開度補正量Aset2と開度差ΔAとを比較する(ステップS460)。開度補正量Aset2が開度差ΔA未満と判定されると、ステップS430で設定した仮実行用アクセル開度Accpowから開度補正量Aset2を減じたものを実行用アクセル開度Acc*に設定して(ステップS470)、処理を終了し、開度補正量Aset2が開度差ΔA以上と判定されると、フラグF2に値1を設定すると共に(ステップS480)、開度補正量Aset2に値0を設定し(ステップS490)、ステップS410で設定した仮実行用アクセル開度Accnorを実行用アクセル開度Acc*に設定して(ステップS495)、処理を終了する。フラグF2に値1が設定された以降は、ステップS420で否定的な判定がなされるから、仮実行用アクセル開度Accnorを実行用アクセル開度Acc*に設定するステップS495の処理が繰り返されることになる。このように、パワーモードマップからノーマルモードに設定が切り替えられたときにも、実行用アクセル開度Acc*をレート処理を用いて徐々に仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorに移行することにより、ノーマルモードからパワーモードへの切替をスムーズに行なっているのである。なお、所定値A2は、レート処理に用いられるレート値であり、ハイブリッド車20の仕様に基づいて定められている。
In the normal mode execution accelerator opening setting process of FIG. 5, the value F is set to the flag F1 (step S400), and the temporary execution accelerator opening Accnor is set using the normal mode map illustrated in FIG. (Step S410). Subsequently, the value of the flag F2 is checked (step S420). Here, as described above, the flag F2 is set to 0 when the power mode execution accelerator opening setting process is executed. Considering immediately after the setting is switched from the power mode to the normal mode, the flag F2 is determined to be 0, and the temporary execution accelerator opening Accpow is based on the accelerator opening Acc using the power mode map of FIG. Is set (step S430), and the opening difference ΔA is calculated by subtracting the temporary execution accelerator opening Accnor from the set temporary execution accelerator opening Accpow (step S440), and the opening previously set in this routine is calculated. A new opening correction amount Aset2 is set by adding a predetermined value A2 to the correction amount Aset2 (step S450), and the opening correction amount Aset2 is compared with the opening difference ΔA (step S460). When it is determined that the opening correction amount Aset2 is less than the opening difference ΔA, a value obtained by subtracting the opening correction amount Aset2 from the temporary execution accelerator opening Accpow set in step S430 is set as the execution accelerator opening Acc *. (Step S470), the process is terminated, and when it is determined that the opening correction amount Aset2 is equal to or larger than the opening difference ΔA, a
再び駆動制御ルーチンに戻る。こうして実行用アクセル開度Acc*を設定すると、設定した実行用アクセル開度Acc*と車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS130)。要求トルクTr*は、実施例では、実行用アクセル開度Acc*と車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、実行用アクセル開度Acc*と車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図7に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。
Return to the drive control routine again. When the execution accelerator opening Acc * is thus set, a ring gear shaft as a drive shaft connected to the
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS140)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図8に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS150)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図9に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクTerと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS160)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS170)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS180)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図9の共線図から容易に導き出すことができる。
When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS190)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
以上説明した実施例のハイブリッド車20によれば、パワーモードマップを、所定開度Acc0以下のアクセル開度Accに対してはノーマルモードマップと同一の線形性をもつと共に所定開度Acc0よりも大きいアクセル開度Accに対してはノーマルモードマップよりも大きな実行用アクセル開度Acc*を設定する非線形性をもつよう定め、走行モードMdとしてパワーモードが設定されているときに、アクセル開度Accとパワーモードマップとに基づいて実行用アクセル開度Acc*を設定し、設定した実行用アクセル開度Acc*に基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に設定した要求トルクTr*に基づくトルクが出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、アクセル開度Accを検出するアクセルペダルポジションセンサ84の全閉位置にズレが生じていたりノイズが混入していても、停車時にアクセルペダル83をオフとしてクリープ走行する際に運転者に与えうる車両の飛び出し感を抑制することができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド車20によれば、ノーマルモードで走行している最中にパワースイッチ信号PswがOFFからONされたとき、その後にアクセルペダル83の踏み増しがなされるのを待って走行モードMdをノーマルモードからパワーモードに切り替えるから、何らかの原因によりパワースイッチ89が操作されていないにも拘わらずパワースイッチ信号PswがOFFからONしたとしても、予期しないトルクにより走行するのを抑制することができる。しかも、走行モードMdを切り替える際には、レート処理を用いて実行用アクセル開度Acc*を仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorに切り替えると共に実行用アクセル開度Acc*を仮実行用アクセル開度Accnorから仮実行用アクセル開度Accpowに切り替えるから、走行モードMdを切り替える際のトルクショックを抑制することができる。
Further, according to the
実施例のハイブリッド車20では、パワーモードで走行している最中にパワースイッチ信号PswがONからOFFされたときには、アクセルペダル83の操作に拘わらず直ちに走行モードMdをパワーモードからノーマルモードに切り替えるものとしたが、パワーモードで走行している最中にパワースイッチ信号PswがONからOFFされたときには、その後にアクセルペダル83が踏み戻されたりアクセル開度Accが所定開度以下となるのを待ってから走行モードMdをパワーモードからノーマルモードに切り替えるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド車20では、走行モードMdが切り替えられた直後には、レート処理を用いて実行用アクセル開度Acc*を仮実行用アクセル開度Accnorから仮実行用アクセル開度Accpowへ移行させたり仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorへ移行させたりするものとしたが、レート処理に代えてなまし処理を用いるものとしてもよいし、こうしたレート処理やなまし処理などの緩変化処理を用いずに実行用アクセル開度Acc*を仮実行用アクセル開度Accnorから仮実行用アクセル開度Accpowに直ちに移行したり仮実行用アクセル開度Accpowから仮実行用アクセル開度Accnorに直ちに移行したりするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド車20では、走行モードMdに基づいてノーマルモードマップかパワーモードマップかのいずれかを選択すると共に選択したマップを用いてアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accに基づいて実行用アクセル開度Acc*を設定し、設定した実行用アクセル開度Acc*に基づいて図7に例示する要求トルク設定用マップを用いて要求トルクTr*を設定するものとしたが、走行モードMdとしてノーマルモードが設定されているときにはアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accをそのまま実行用アクセル開度Acc*として要求トルク設定用マップを用いて要求トルクTr*を設定し、走行モードMdとしてパワーモードが設定されているときにはアクセルペダルポジションセンサ84のアクセル開度Accに補正開度ΔAccを上乗せしたものを実行用アクセル開度Acc*として要求トルク設定用マップを用いて要求トルクTr*を設定するものとしてもよい。補正開度ΔAccは、アクセル開度Accに基づいて設定することができる。補正開度ΔAccとアクセル開度Accとの関係を示すマップの一例を図10に示す。
In the
実施例のハイブリッド車20では、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと走行モードMdとに基づいて実行用アクセル開度Acc*を設定すると共に設定した実行用アクセル開度Acc*と車速Vとに基づいてリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*を設定するものとしたが、アクセル開度Accと車速Vと走行モードMdとに基づいて直接に要求トルクTr*を設定するものとしてもよい。この場合、図2の駆動制御ルーチンのステップS120,S125,S130に代えて走行モードMdとしてノーマルモードが設定されているときにはノーマルモード用要求トルク設定用マップを用いてアクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定し、走行モードMdとしてパワーモードが設定されているときにはパワーモード用要求トルク設定用マップを用いてアクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものとすればよい。図11にノーマルモード用要求トルク設定用マップとパワーモード用要求トルク設定用マップの一例を示す。パワーモード用要求トルク設定用マップは、図示するように、0%〜所定開度Acc0,100%のアクセル開度Accに対してはノーマルモード用要求トルク設定用マップと同一のトルク特性をもち、所定開度Acc0から100%までのアクセル開度Accに対してはノーマルモード用要求トルク設定用マップよりも大きなトルクが要求トルクTr*に設定されるよう定められている。なお、走行モードMdが切り替えられた直後には、要求トルクTr*に対してレート処理やなまし処理を施すものとするものとしてもよい。これにより、走行モードMdの切替をスムーズに行なうことができる。
In the
実施例のハイブリッド車20では、ノーマルモードとパワーモードの二つのモードを操作者によるパワースイッチ89の操作により切り替えるものとしたが、アクセル開度Accに対する出力トルクの特性が異なる三つ以上のモードを操作者によるパワースイッチの操作により切り替えるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図12の変形例のハイブリッド車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図12における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図13の変形例のハイブリッド車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
実施例では、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とを備えるハイブリッド車に適用して説明したが、エンジンとエンジンからの動力を変速して駆動輪63a,63bに出力する変速機と駆動輪に動力を入出力するモータとを備えるハイブリッド車に適用するものとしてもよいし、エンジンとエンジンからの動力を変速して駆動輪63a,63bに出力するエンジン車に適用するものとしてもよい。また、こうした車両に搭載された駆動装置の態様とするものとしてもよい。
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle including the
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
本発明は、自動車産業や駆動装置の製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry and the drive device manufacturing industry.
20,120,220 ハイブリッド車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35,減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 electric power Line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 rotor motor, 232
Claims (10)
前記車軸に走行用の駆動力を出力する駆動力出力手段と、
運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
第1の走行モードと運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を該第1の走行モードよりも高駆動力の特性とした第2の走行モードとを含む複数の走行モードを切り替えるための切替スイッチの操作を検出する切替スイッチ操作検出手段と、
前記検出された切替スイッチの操作に基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定し、前記第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては該第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により走行するよう前記駆動力出力手段を制御する制御手段と
を備える駆動装置。 A drive device that is mounted on a vehicle and drives an axle,
Driving force output means for outputting a driving force for traveling to the axle;
An accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation;
A changeover switch for switching between a plurality of travel modes including a first travel mode and a second travel mode in which the driving force characteristic for the driver's accelerator operation is higher than that of the first travel mode. A changeover switch operation detecting means for detecting the operation of
The plurality of travel modes are selectively set based on the detected operation of the changeover switch, and when the first travel mode is set, a predetermined first driving force characteristic and the detected accelerator A target driving force is set based on the operation and the driving force output means is controlled so that the vehicle travels with the set target driving force. When the second traveling mode is set, a predetermined low accelerator operation is performed. For the driver's accelerator operation up to the amount, the driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount by setting a target driving force based on the first driving force characteristic and the detected accelerator operation. For this, a target driving force is set on the basis of the second driving force characteristic that is higher than the first driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the set target is set. Drive and control means for controlling the driving force output means so as to travel by power.
前記第1のアクセル操作関係は、略線形の特性を有し、
前記第2のアクセル操作関係は、非線形の特性を有する
駆動装置。 The drive device according to claim 2,
The first accelerator operation relationship has a substantially linear characteristic;
The second accelerator operation relationship has a non-linear characteristic.
(a)前記検出された切替スイッチの操作に基づいて前記複数の走行モードを選択的に設定し、
(b)前記第1の走行モードが設定されているときには予め定めた第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定すると共に該設定した目標駆動力により車両が走行するよう前記駆動力出力手段を制御し、前記第2の走行モードが設定されているときには所定の低アクセル操作量までの運転者のアクセル操作に対しては前記第1の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記所定の低アクセル操作量を超える運転者のアクセル操作に対しては該第1の駆動力特性よりも高駆動力の特性とした第2の駆動力特性と前記検出されたアクセル操作とに基づいて目標駆動力を設定し前記設定した目標駆動力により走行するよう前記駆動力出力手段を制御する
駆動装置の制御方法。
The driving force output means for outputting the driving force for driving to the axle, the accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation, and the first driving mode and the characteristics of the driving force with respect to the driver's accelerator operation. And a changeover switch operation detecting means for detecting an operation of a changeover switch for switching a plurality of travel modes including a second travel mode having a driving force characteristic higher than that of the travel mode. A method of controlling a drive device for driving
(A) selectively setting the plurality of travel modes based on the detected operation of the changeover switch;
(B) When the first traveling mode is set, a target driving force is set based on the predetermined first driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the vehicle is driven by the set target driving force. The driving force output means is controlled so that the vehicle travels, and when the second traveling mode is set, the first driving force characteristic is applied to the driver's accelerator operation up to a predetermined low accelerator operation amount. A target driving force is set based on the detected accelerator operation, and a driving force characteristic higher than the first driving force characteristic is set for a driver's accelerator operation exceeding the predetermined low accelerator operation amount. A method for controlling a driving device, wherein a target driving force is set based on a second driving force characteristic and the detected accelerator operation, and the driving force output means is controlled to travel with the set target driving force.
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