JP4269543B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関とモータ/ジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のハイブリッド車両は、スロットルの踏み込み量に応じてモータ(本明細書で、単に「モータ」と言った場合には、モータをジェネレータとして回生使用するモータ/ジェネレータを含むものである)の回生発電量が設定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば下り坂をアクセルがOFF状態で走行する場合には、スロットルの踏み込み量がゼロとなり、モータの回生発電量は最低のレベルに設定されることとなる。これでは、下り坂で車両が増速されて、回生発電のチャンスであるにもかかわらず、モータの回生発電量がスロットルの踏み込み量で設定されるために、速度エネルギを有効に発電に生かして車両を減速させることが出来ず、運転者はブレーキを踏んで、車速を落とさざるを得なくなる不都合が生じる。
【0004】
また、スロットルの踏み込み量が大きい、急加速が要求された場合には、モータは駆動されてトルクアシストを行うが、車両が十分に加速されてトルクアシストが不要となって状態となっても、スロットルが踏み込まれている限り、トルクアシストが継続され、バッテリーのSOCが低下する原因となる。
【0005】
本発明は、上記した事情に鑑み、ハイブリッド車両において、車両の走行状態に応じて適切に、モータのトルクアシスト量や回生発電量を設定することの出来る、ハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、内燃機関(2)及びモータ(3)を駆動源とする、ハイブリッド車両において、
運転者の加速意思を要求加速度(areq)として演算する要求加速度演算手段(S1)と、
前記車両の実際の加速度を実加速度(aact)として演算する実加速度演算手段(S1)と、
前記要求加速度と実加速度との偏差(a req −a act )を演算する偏差演算手段(S3,S7)と、
前記モータを制御するモータ制御手段(S4,S6,S8)と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記要求加速度演算手段により演算された要求加速度(a req )が0以上の場合(S2;Y)若しくは0以下で(S2;N)かつ前記偏差(a req −a act )が負の場合(S7;Y)に、該偏差が縮小する方向に前記モータを制御(S4,S6)し、
かつ、前記要求加速度が0以下(S2;N)でかつ前記偏差が正の場合(S7;N)に、前記モータを非入出力状態(ONm)とすること(S8)を特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置にある。
【0006】
請求項2の発明は、前記モータ制御手段は、前記モータに、駆動動作、回生動作を行わせることにより前記偏差が縮小するように制御することを特徴として構成される。
【0009】
請求項3の発明は、前記要求加速度演算手段は、スロットル開度及びエンジンの出力軸回転数に基づいて、要求加速度を演算することを特徴として構成される。
【0010】
請求項4の発明は、前記モータ制御手段により行われるモータの駆動動作におけるモータ駆動トルクは、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴として構成される。
【0011】
請求項5の発明は、前記モータ制御手段により行われるモータの回生動作におけるモータ回生トルクは、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴として構成される。
【0012】
請求項6の発明は、前記モータ制御手段によるモータの駆動制御に際して、モータトルク出力の変化率を所定の値に制限する、モータトルク出力変化率制限手段を設けて構成される。
【0013】
【発明の効果】
請求項1の発明によると、偏差演算手段(13、モータ制御プログラムMCPのステップS3、ステップS7など)により、要求加速度と実加速度との偏差(areq−aact)が求められ、該演算された偏差に基づいて、該偏差が縮小する方向にモータ(3)を制御するので、運転者の加速意思と実際の車両の加速状態の差、即ち、車両の走行状態に応じて適切に、モータのトルクアシスト量や回生発電量を、運転者に違和感を生じさせることなく設定することが出来る。
【0014】
請求項2の発明によれば、モータは、偏差が縮小するように駆動動作、回生動作が行われ、適切な制御が可能となる。
【0015】
請求項1の発明によれば、要求加速度の正負に応じた、木目の細かな制御が可能となる。
【0016】
請求項1の発明によれば、運転者の加速意思が無く、車両の減速が進んでいる場合には、モータは非入出力状態となり、トルクアシストや回生動作を行わないので、運転者の意図に反して、車両の加減速動作が行われることが無く、違和感のない制御が可能となる。
【0017】
請求項3の発明によれば、スロットル開度及びエンジンの出力軸回転数に基づいて、要求加速度が演算されるので、内燃機関の出力状態を的確に反映した形での要求加速度が求められる。
【0018】
請求項4の発明によれば、モータ駆動トルクは、前記偏差に応じて演算決定されるので、運転者の加速意思と実際の車両の加速状態の差に応じた量でトルクアシストを行うことが出来、適切な駆動動作が可能となる。
【0019】
請求項5の発明によれば、モータ回生トルクは、前記偏差に応じて演算決定されるので、運転者の加速(減速)意思と実際の車両の加速(減速)状態の差に応じた量で回生動作を行うことが出来、適切な回生動作が可能となる。
【0020】
請求項6の発明によれば、モータトルク出力変化率制限手段により、モータトルク出力の変化率は所定の値に制限されるので、モータによるトルク制御に際して、急激な変化が防止され、車両の急加減速の発生が防止される。
【0021】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。
【0023】
図1は本発明に係る車輌の駆動系を示すブロック模式図、図2は本発明に適用される自動変速機構を示す図で、(a)は自動変速機構のスケルトン図、(b)はその作動表、図3はハイブリッド車両の制御系を示すブロック図、図4は、モータ制御プログラムの一例を示すフローチャート、図5は要求加速度算出マップの一例を示す図、図6は、各道路状況における、加速度状態及びモータの制御状態を示すタイムチャートである。
【0024】
図1に示すように、ハイブリッド車両の駆動源は、車体に搭載されたエンジン2及びモータ・ジェネレータ(M/G)3により構成されており、エンジン2とモータ/ジェネレータ3の出力軸は直結され、その駆動力は、自動変速機構を構成するトルクコンバータ(T/C)4を介して自動変速機構5に出力される。
【0025】
なお、図1に示すエンジン2及びモータ・ジェネレータ(M/G)3が接続される自動変速機構5は、入力される駆動力を所定の車輌走行状況に基づいて変速し、車輪等に出力する。また、該自動変速機構5には、変速を行うための複数の摩擦係合要素が配設されており、その摩擦係合要素の係合を油圧制御して変速し、かつ上記トルクコンバータ4を制御するための油圧制御装置6が備えられている。そして、該油圧制御装置6に油圧を供給するための機械式オイルポンプ7及び電動オイルポンプ8が、それぞれ配設されている。該機械式オイルポンプ7は、トルクコンバータ4と連動するように配設されており、エンジン2及びモータ・ジェネレータ3の駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ8は、エンジン2及びモータ・ジェネレータ3の駆動力とは独立しており、不図示のバッテリーから電力供給されるモータにより駆動される。
【0026】
ついで、自動変速機構について図に沿って説明する。図2は本発明に適用される自動変速機構5を示す図で、(a)は自動変速機構5のスケルトン図、(b)はその作動表、である。図2(a)に示すように、主自動変速機構30は、エンジン出力軸に整列して配置される第1軸に配置されており、エンジン2(E/G)及びモータ・ジェネレータ(M/G)3よりロックアップクラッチ36を有するトルクコンバータ4を介して駆動力が伝達される入力軸37を有している。該第1軸には、トルクコンバータ4に隣接する機械式オイルポンプ7及び電動オイルポンプ8、ブレーキ部34、プラネタリギヤユニット部31、クラッチ部35が順に配置されている。
【0027】
プラネタリギヤユニット部31はシンプルプラネタリギヤ32とダブルピニオンプラネタリギヤ33から構成されている。該シンプルプラネタリギヤ32は、サンギヤS1、リングギヤR1、及びこれらギヤに噛合するピニオンP1を支持したキャリヤCRからなり、また、該ダブルピニオンプラネタリギヤ33は、サンギヤS2、リングギヤR2、並びにサンギヤS2に噛合するピニオンP2及びリングギヤR2に噛合するピニオンP3を互に噛合するように支持するキャリヤCRからなる。そして、サンギヤS1及びサンギヤS2は、それぞれ入力軸37に回転自在に支持された中空軸に回転自在に支持されている。また、キャリヤCRは、前記両プラネタリギヤ32,33に共通しており、それぞれサンギヤS1,S2に噛合するピニオンP1及びピニオンP2は一体に回転するように連結されている。
【0028】
ブレーキ部34は、内径側から外径方向に向って順次ワンウェイクラッチF1、ブレーキB1そしてブレーキB2が配設されており、また、カウンタドライブギヤ39はスプラインを介してキャリヤCRに連結している。更に、リングギヤR2にワンウェイクラッチF2が介在しており、該リングギヤR2外周とケースとの間にはブレーキB3が介在している。また、クラッチ部35は、フォワードクラッチC1及びダイレクトクラッチC2を備えており、該フォワードクラッチC1は、リングギヤR1外周に介在しており、また、該ダイレクトクラッチC2は、不図示の可動部材の内周と中空軸先端に連結されたフランジ部との間に介在している。
【0029】
副変速機構40は、入力軸37からなる第1軸に平行に配置された第2軸43に配設されており、これら第1軸及び第2軸は、ディファレンシャル軸(左右車軸)45l ,45rからなる第3軸と合せて、側面視3角状に構成されている。そして、該副変速機構40は、シンプルプラネタリギヤ41,42を有しており、キャリヤCR3とリングギヤR4が一体に連結すると共に、サンギヤS3,S4同士が一体に連結して、シンプソンタイプのギヤ列を構成している。更に、リングギヤR3がカウンタドリブンギヤ46に連結して入力部を構成し、またキャリヤCR3及びリングギヤR4が出力部となる減速ギヤ47に連結している。更に、リングギヤR3と一体サンギヤS3,S4との間にUDダイレクトクラッチC3が介在し、また一体サンギヤS3(S4)がブレーキB4にて適宜係止し得、かつキャリヤCR4がブレーキB5にて適宜係止し得る。これにより、該副変速機構40は、前進3速の変速段を得られる。
【0030】
また、第3軸を構成するディファレンシャル装置50は、デフケース51を有しており、該ケース51には前記減速ギヤ47と噛合するギヤ52が固定されている。更に、デフケース51の内部にはデフギヤ53及び左右サイドギヤ55,56が互に噛合してかつ回転自在に支持されており、左右サイドギヤから左右車軸45l,45rが延設されている。これにより、ギヤ52からの回転が、負荷トルクに対応して分岐され、左右車軸45l,45rを介して左右の前輪に伝達される。
【0031】
ついで、本自動変速機構5の作動を、図2(b)に示す作動表に沿って説明する。1速(1ST)状態では、フォワードクラッチC1,ワンウェイクラッチF2及びブレーキB5が係合する。これにより、主変速機構30は、1速となり、該減速回転がカウンタギヤ39,46を介して副変速機構40におけるリングギヤR3に伝達される。該副変速機構40は、ブレーキB5によりキャリヤCR4が停止され、1速状態にあり、前記主変速機構30の減速回転は、該副変速機構40により更に減速されて、そしてギヤ47,52及びディファレンシャル装置50を介して車軸45l,45rに伝達される。
【0032】
2速(2ND)状態では、フォワードクラッチC1の外、ブレーキB2が係合すると共に、ワンウェイクラッチF2からワンウェイクラッチF1に滑らかに切換わり、主変速機構30は2速状態となる。また、副変速機構40は、ブレーキB5の係合により1速状態にあり、この2速状態と1速状態が組合さって、自動変速機構5全体で2速が得られる。
【0033】
3速(3RD)状態では、主変速機構30は、フォワードクラッチC1、ブレーキB2及びワンウェイクラッチF1が係合した上述2速状態と同じであり、副変速機構40がブレーキB4を係合する。すると、サンギヤS3,S4が固定され、リングギヤR3からの回転は2速回転としてキャリヤCR3から出力し、従って主変速機構30の2速と副変速機構40の2速で、自動変速機構5全体で3速が得られる。
【0034】
4速(4TH)状態では、主変速機構30は、フォワードクラッチC1、ブレーキB2及びワンウェイクラッチF1が係合した上述2速及び3速状態と同じであり、副変速機構40は、ブレーキB4を解放すると共にUDダイレクトクラッチC3が係合する。この状態では、リングギヤR4とサンギヤS3(S4)が連結して、両プラネタリギヤ41,42が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構30の2速と副変速機構40の直結(3速)が組合されて、自動変速機構5全体で、4速回転が得られる。
【0035】
5速(5TH)状態では、フォワードクラッチC1及びダイレクトクラッチC2が係合して、入力軸37の回転がリングギヤR1及びサンギヤS1に共に伝達されて、主変速機構30は、ギヤユニット31が一体回転する直結回転となる。また、副変速機構40は、UDダイレクトクラッチC3が係合した直結回転となっており、従って主変速機構30の3速(直結)と副変速機構40の3速(直結)が組合されて、自動変速機構5全体で、5速回転が得られる。
【0036】
後進(REV)状態では、ダイレクトクラッチC2及びブレーキB3が係合すると共に、ブレーキB5が係合する。この状態では、主変速機構30にあっては、後進回転が取り出され、また副変速機構40は、ブレーキB5に基づきキャリヤCR4が停止され、1速状態に保持される。従って、主変速機構30の逆転と副変速機構40の1速回転が組合され、逆転減速回転が得られる。
【0037】
なお、図2(b)において、三角印は、エンジンブレーキ時に作動することを示す。即ち、1速にあっては、ブレーキB3が係合して、ワンウェイクラッチF2に代ってリングギヤR2を固定する。2速、3速、4速にあっては、ブレーキB1が係合して、ワンウェイクラッチF1に代ってサンギヤS2を固定する。
【0038】
また、車両には、図3に示すように、モータ/ジェネレータ3を制御するモータ制御部12が接続しており、モータ制御部12には、車両制御部13及び変速機制御部15などが接続している。
【0039】
ハイブリッド車両は、以上のような構成を有するので、内燃機関であるエンジン2を駆動しながら、車両を運転する際に、車両制御部13は、図示しないメモリからモータ制御プログラムMCPを読み出して、該プログラムに基づいてモータ/ジェネレータ3を制御する。
【0040】
即ち、車両制御部13は、モータ制御プログラムMCPのステップS1で、運転者のアクセル踏み込み量、即ちスロットル開度に応じて、運転者が現在要求している要求加速度areqを、図5に示す要求加速度算出マップMAPから演算する。要求加速度算出マップMAPは、図5に示すように、現在のスロットル開度θ及び現在のエンジン出力軸回転数rpmをパラメータとして表されており、該マップMAPは、図示しない適宜なメモリ中に格納されている。
【0041】
また、車両制御部13は、エンジン出力軸回転数rpmの単位時間当たりの変化量から、車両の実加速度aactを演算し、ステップS2で、要求加速度areqが正であるか否か、即ち、運転者に車両を加速する意思があるか否かを判定する。
【0042】
要求加速度areqが正の場合、即ち、運転者に車両を加速する意思があるものと判定された場合には、ステップS3に入り、要求加速度areqと実加速度aactの差、即ち、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)を求める。
【0043】
運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差が、正の場合には、要求加速度areqが実加速度aactを上回っている状態、即ち、加速する意思があるにもかかわらず、車両の加速が遅れいている状態(この場合を、後の説明で、「領域I」と称する)と判断して、車両制御部13はモータ制御部12に対して、モータ/ジェネレータ3を所定のアシストトルクでトルクアシストするように指令する。
【0044】
これを受けて、モータ制御部12は、ステップS4に入り、偏差(areq−aact)に所定の係数K1を掛けて、モータ/ジェネレータ3によるアシストトルクの値を演算する。モータ/ジェネレータ3によるアシストトルクが求められたところで、モータ制御部12は、モータ/ジェネレータ3を駆動して、エンジン2に対してトルクアシストを行うが、その際に、ステップS5で、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作に際して、急激なモータ出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減するために、トルクアシストに際したモータトルクの出力の変化率を所定の値に制限する動作を行う。
【0045】
こうして、モータ/ジェネレータ3によるトルクアシスト動作は行われて、エンジン2はトルクアシストにより、運転者が要求した要求加速度areqに対応する形で加速され、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)は縮小する方向に制御され、違和感のない加速動作が行われる。
【0046】
また、ステップS3で、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)が0以下の場合、即ち、要求加速度areqよりも実加速度aactの方が大きい場合には、ステップS6に入る。この場合は、運転者の加速の意思はあるが、車両の実際の加速が運転者の意図する加速よりも大きな場合である。この場合を、後の説明で、「領域II」と称する。
【0047】
こうした場合には、モータ/ジェネレータ3に回生動作を行わせて車両の実加速度aactを減少させる制御を行い、車両の加速度状態を、運転者の意図する加速状態に近づける制御を行う。
【0048】
車両制御部13はモータ制御部12に対して、モータ/ジェネレータ3に対して回生動作を行わせるように指令し、モータ制御部12は、モータ/ジェネレータ3による回生発電トルクを、偏差(areq−aact)に所定の係数K2を掛けて演算算出する。モータ/ジェネレータ3による発電トルクが求められたところで、モータ制御部12は、モータ/ジェネレータ3を回生駆動して、エンジン2のトルクによる回生発電を行うが、その際に、ステップS5で、モータ/ジェネレータ3による回生発電動作に際して、急激なモータ出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減するために、回生発電に際したモータトルク出力の変化率を所定の値に制限する動作を行う。
【0049】
こうして、モータ/ジェネレータ3による回生発電動作が行われて、エンジン2はモータ/ジェネレータ3による回生発電により余分なトルクが吸収される。これにより、車両は、運転者が要求した要求加速度areqに対応する形でその加速度が減少され、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)が縮小する方向に制御され、違和感のない加速動作が行われる。
【0050】
また、ステップS2で、要求加速度areqがゼロ又は負の場合、即ち、運転者に車両を加減速する意思がない(要求加速度areqがゼロ)、あるいは運転者に車両を減速する意思がある(要求加速度areqが負)ものと判定された場合には、ステップS7に入り、要求加速度areqと実加速度aactの差、即ち、運転者の車両の加速意思(減速意思は、加速意思がマイナスの状態と考えることが出来るので、本明細書では、本来の車両を加速させる「加速意思」と「減速意思」を、共に「加速意思」と表現する)と、現実の車両の加速状態(減速状態は、加速状態がマイナスの状態と考えることが出来るので、本明細書では、本来の車両が加速状態となっている「加速状態」と「減速状態」を、共に「加速状態」と表現する)の偏差(areq−aact)を求める。
【0051】
ステップS7で、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)が負の場合、即ち、要求加速度areq(0以下)よりも実加速度aact(負値)の方が大きな場合(符号を含む大小比較)には、ステップS6に入る。この場合は、運転者の減速の意思が有るにも係わらず、車両の実際の減速が運転者の意図する減速よりも遅れている場合である。この場合を、後の説明で、「領域III」と称する。
【0052】
こうした場合には、モータ/ジェネレータ3に回生動作を行わせて車両の実加速度aactをマイナス方向に減少させる制御を行い、車両の減速状態を、運転者の意図する減速状態に近づける制御を行う。
【0053】
車両制御部13はモータ制御部12に対して、モータ/ジェネレータ3に対して回生動作を行わせるように指令し、モータ制御部12は、モータ/ジェネレータ3による回生発電トルクを、偏差(areq−aact)に所定の係数K2を掛けて演算算出する。モータ/ジェネレータ3による発電トルクが求められたところで、モータ制御部12は、モータ/ジェネレータ3を回生駆動して、エンジン2のトルクによる回生発電を行うが、その際に、ステップS5で、モータ/ジェネレータ3による回生発電動作に際して、急激な出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減するために、回生発電に際したトルク変動を所定の値に制限する動作を行う。
【0054】
こうして、モータ/ジェネレータ3による回生発電動作が行われて、エンジン2はモータ/ジェネレータ3による回生発電により余分なトルクが吸収される。これにより、車両は、運転者が要求した要求加速度areq(実際は、減速)に対応する形で減速され、運転者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差(areq−aact)が縮小する方向に制御され、違和感のない減速動作が行われる。
【0055】
なお、ステップS2で、要求加速度areqがゼロの場合においては、ステップS7で、偏差が負となることは、実加速度aactが正値を取っていることとなるので、運転者に車両を加減速する意思がないにも係わらず、車両が加速しているものと判断される。この場合にも、ステップS6及びステップS5で、モータ/ジェネレータ3による回生発電を行い、車両の実加速度aactを減少させる制御を行い、車両の走行状態を、運転者の意図に沿った状態にするような制御を行う。
【0056】
また、ステップS7で、偏差(areq−aact)が0以上の場合には、運転者の減速意思に対して、実際の車両の減速が、運転者の減速意思の通り(偏差が0の場合)、または、運転者の減速意思よりも進んでいる場合(偏差が正の場合)である。この場合を、後の説明で、「領域IV」と称する。
【0057】
この場合には、車両制御部13は運転者の減速意思を尊重して、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作を行わずに、ステップS8で、モータ/ジェネレータ3の出力を0Nm(非入出力動作状態)とするように、モータ制御部12に指令する。これにより、減速させたいのに、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作が行われて、加速されるといった不自然な加速動作が回避され、違和感のない制御が可能となる。なお、この場合にも、ステップS5で、モータ/ジェネレータ3に対する0Nm指令、即ち、非入出力動作指令に際して、急激な出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減するために、モータ/ジェネレータ3のトルク変動を所定の値に制限する動作を行う。
【0058】
なお、ステップS2で、要求加速度areqが0の場合には、ステップS7で、偏差が0又は正となることは、実加速度aactが負値を取っていることとなるので、運転者に車両を加減速する意思がなく、車両も加減速が行われていないか、または減速しているものと判断される。この場合には、車両制御部13は、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作を行わずに、ステップS8で、モータ/ジェネレータ3の出力を0Nmとするように、モータ制御部12に指令する。これにより、不用意にモータ/ジェネレータ3によるアシスト動作が行われて、加速されるといった不自然な動作が回避され、違和感のない制御が可能となる。なお、この場合にも、ステップS5で、モータ/ジェネレータ3に対する0Nm指令に際して、急激な出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減するために、モータ/ジェネレータ3のトルク変動を所定の値に制限する動作を行う。
【0059】
以下、図6に基づき、実際の道路状態に応じて、モータ制御プログラムMCPにより、どのように制御が行われるかについて、説明する。
【0060】
車両が、平坦路を走行している場合に、図6(a)に示すように、運転者が急にスロットルを踏み込んで、要求加速度areqが状態P1に示すように、急激に上昇した場合、モータ制御プログラムMCPは、前述のステップS2、ステップS3及びステップS4を経由する、領域Iモードとなる。ステップS4で、状態P2のアシストトルクが算出され、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作が状態P4に示すように行われ、車両の実加速度aactは、状態P3に示すように、急激に上昇し、運転者の加速意思に沿った制御が行われる。
【0061】
次に、運転者が、スロットルを戻して加速を止めると、要求加速度areqは状態P5のように、0方向に減少してゆき、その場合には、車両の実加速度aactが要求加速度areqを上回る状態P6となり、領域IIモードとなる。すると、ステップS6で、発電トルクが状態P7に示すように、演算され、モータ/ジェネレータ3による回生発電が、状態P8に示すように実行され、駆動源の余分なトルクがモータ/ジェネレータ3による回生発電により吸収され、車両の過大な加速動作は抑えられ、運転者の加速意思を的確に反映した加速動作が行われる。
【0062】
また、スロットルが戻されて、運転者の要求加速度areqが負となった、状態P9では、実加速度aactが正を維持する状態P10では、モータ制御プログラムMCPの領域IIIとなり、状態P7、P8でのモータ/ジェネレータ3による回生発電が継続され、車両の加速状態は減速状態にまで抑えられ、運転者の減速意思を的確に反映した減速動作が行われる。
【0063】
更に、要求加速度areqが負となった状態P9で、実加速度aactも負となって状態P11となり、偏差(areq−aact)が、0又は正となる領域IVでは、減速が進行しているので、ステップS8で、モータ/ジェネレータ3のトルクが0Nmに制御され、適正な状態で車両は減速される。
【0064】
次に、降坂路の場合、実加速度aactが先行して増加し、状態P12となり、これに対して、運転者は、車両が加速されることからスロットルを離して、要求加速度areqが負となる状態P13となる。しかし、当初は、車両の減速が遅れることから、モータ制御プログラムMCPの領域IIIの状態となり、ステップS6で演算される発電トルクは、状態P23となり、モータ/ジェネレータ3による回生発電が状態P14のように行われて、余分な加速エネルギが吸収され、車両は減速される。
【0065】
車両の実加速度aactが、負となり、更に、要求加速度areqを下回ると、状態P24の領域IVとなり、モータ/ジェネレータ3による回生発電は停止され、ステップS8によりモータ/ジェネレータ3のトルクが0Nmに制御され、適正な状態で車両は減速される。
【0066】
また、車両が登坂路を走行する場合、坂道にさしかかり、車両の実加速度aactは、図6(c)の状態P15に示すように、負となり、これに対して運転者がスロットルを踏み込むことにより、要求加速度areqを正とし、状態P16とする。これにより、モータ制御プログラムMCPは、領域Iとなり、ステップS4で、アシストトルクが状態P17に示すように、演算され、モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作が、状態P18に示すように、行われる。
【0067】
モータ/ジェネレータ3によるアシスト動作により、車両の実加速度aactが、負から正となって、運転者の要求加速度areqを上回るようになると、運転者はスロットルの踏み込みを緩めることから、要求加速度areqが低下して、状態P19となる。すると、偏差(areq−aact)が実加速度aactが要求加速度areqを上回って、負となり、モータ制御プログラムMCPは領域IIとなり、ステップS6で、モータ/ジェネレータ3による回生発電に際した発電トルクが状態P20に示すように演算され、次いで、モータ/ジェネレータ3による回生発電が、状態P21に示すように実行されて、余分な車両の加速エネルギーが吸収され、車両の加速状態は徐々に緩和されるように制御される。
【0068】
車両の実加速度aactが、所定の値になり、運転者がそれ以上の加速が不要と判断した場合には、スロットルが戻され、運転者の要求加速度areqは、0となり、状態P22となる。すると、実加速度aactはまだ正値なので、モータ制御プログラムMCPは領域IIIとなり、モータ/ジェネレータ3による回生発電が継続され、車両の加速状態の抑制制御が継続される。
【0069】
更に、車両の実加速度aact減少して、0となる状態P22では、モータ制御プログラムMCPは、領域IVとなり、それ以上のモータ/ジェネレータ3による回生発電は停止され、車両の加速状態は、解除される。
【0070】
なお、上述の実施例は、駆動源の内燃機関としてのエンジン2とモータ/ジェネレータ3の出力軸が直結された状態の例について説明したが、内燃機関とモータ/ジェネレータの接続態様は、任意であり、適宜なクラッチを介在させたのもや、遊星歯車機構を介在させたものなど各種の態様を採用しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る車輌の駆動系を示すブロック模式図である。
【図2】図2は本発明に適用される自動変速機構を示す図で、(a)は自動変速機構のスケルトン図、(b)はその作動表である。
【図3】図3はハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。
【図4】図4は、モータ制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図5】図5は要求加速度算出マップの一例を示す図である。
【図6】図6は、各道路状況における、加速度状態及びモータの制御状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
2……内燃機関(エンジン)
3……モータ(モータ・ジェネレータ)
5……自動変速機構
12……モータ制御手段(モータ制御部)
13……要求加速度演算手段、実加速度演算手段、偏差演算手段(車両制御部)
MCP……モータ制御プログラム
Claims (6)
- 内燃機関及びモータを駆動源とする、ハイブリッド車両において、
運転者の加速意思を要求加速度として演算する要求加速度演算手段と、
前記車両の実際の加速度を実加速度として演算する実加速度演算手段と、
前記要求加速度と実加速度との偏差を演算する偏差演算手段と、
前記モータを制御するモータ制御手段と、備え、
前記モータ制御手段は、前記要求加速度演算手段により演算された要求加速度が0以上の場合若しくは0以下でかつ前記偏差が負の場合に、該偏差が縮小する方向に前記モータを制御し、かつ、前記要求加速度が0以下でかつ前記偏差が正の場合に、前記モータを非入出力状態とすることを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。 - 前記モータ制御手段は、前記モータに、駆動動作、回生動作を行わせることにより前記偏差が縮小するように制御す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。
- 前記要求加速度演算手段は、スロットル開度及びエンジンの出力軸回転数に基づいて、要求加速度を演算す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。
- 前記モータ制御手段により行われるモータの駆動動作におけるモータ駆動トルクは、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴とする、請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段により行われるモータの回生動作におけるモータ回生トルクは、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴とする、請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段によるモータの駆動制御に際して、モータトルク出力の変化率を所定の値に制限する、モータトルク出力変化率制限手段を設けて構成した、請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。
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