JP4281750B2 - Vehicle and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車軸に出力される動力により走行する車両および車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と動力を入出力可能な電動機とギヤ機構によって前記電動機の回転軸と前記駆動軸とを接続して両軸間の動力の伝達を行なうギヤ式動力伝達手段とを備える車両の制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle that travels by power output to an axle, an internal combustion engine that can output power to a drive shaft connected to the axle, an electric motor that can input and output power, and a gear mechanism, and the rotation shaft of the motor and the drive. The present invention relates to a vehicle control method including gear type power transmission means for connecting a shaft and transmitting power between both shafts.
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された第1モータと、プラネタリギヤのリングギヤに接続された第2モータとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、エンジンへの燃料カットによって駆動軸に作用するトルクの変動をキャンセルするために必要なトルクを第2モータから出力することにより、燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制するものとしている。
ところで、第2モータの回転軸と駆動軸とを減速ギヤや変速機などのギヤ機構により接続したタイプの車両においては、第2モータから出力されるトルクが値0を跨いで変化すると、ギヤ機構におけるガタ詰めの際に歯打ち音が生じて運転者や乗員に違和感を与える場合があるから、燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制することを考慮するだけでなく、こうした歯打ち音を運転者や乗員に感じさせないようにすることも望まれる。
By the way, in a vehicle of a type in which the rotation shaft and the drive shaft of the second motor are connected by a gear mechanism such as a reduction gear or a transmission, if the torque output from the second motor changes across a
本発明の車両および車両の制御方法は、運転者や乗員に走行に対する違和感を感じさせないようにすることを目的の一つとする。また、本発明の車両および車両の制御方法は、ギヤ機構における歯打ち音を抑制しつつ燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制することを目的の一つとする。 It is an object of the vehicle and the vehicle control method of the present invention to prevent the driver and passengers from feeling uncomfortable with traveling. Another object of the vehicle and the vehicle control method of the present invention is to suppress a torque shock that may occur on the drive shaft due to fuel cut while suppressing gear rattling noise in the gear mechanism.
本発明の車両および車両の制御方法は、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。 The vehicle and the vehicle control method of the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.
本発明の車両は、
車軸に出力される動力により走行する車両であって、
前記車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
動力を入出力可能な電動機と、
ギヤ機構によって前記電動機の回転軸と前記駆動軸とを接続して両軸間の動力の伝達を行なうギヤ式動力伝達手段と、
走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関への燃料噴射の停止によって前記駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する符号変化判定手段と、
前記符号変化判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、前記符号変化判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには前記設定された要求動力に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記設定された目標トルクに基づいて前記電動機を駆動制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
A vehicle that travels by power output to an axle,
An internal combustion engine capable of outputting power to a drive shaft connected to the axle;
An electric motor that can input and output power;
Gear-type power transmission means for connecting the rotary shaft of the electric motor and the drive shaft by a gear mechanism to transmit power between the two shafts;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
The sign of the torque output from the electric motor changes when an attempt is made to correct the torque output from the electric motor by a correction torque for suppressing torque fluctuations acting on the drive shaft by stopping fuel injection to the internal combustion engine. Sign change determining means for determining whether or not,
When the sign change determining means determines that the sign of the torque output from the motor does not change, the target torque to be output from the motor is set based on the set required power and the correction torque, and the sign Target torque setting means for setting a target torque to be output from the electric motor based on the set required power when it is determined by the change determining means that the sign of the torque output from the electric motor is changed;
And a control means for driving and controlling the electric motor based on the set target torque.
この本発明の車両では、内燃機関への燃料噴射の停止によって駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定し、電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには駆動軸に要求される要求動力と補正トルクとに基づいて電動機から出力すべき目標トルクを設定し、電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには要求動力に基づいて電動機から出力すべき目標トルクを設定し、設定された目標トルクに基づいて電動機を駆動制御する。したがって、ギヤ機構における歯打ち音を抑制しつつ燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制することができる。この結果、運転者や乗員に走行に対する違和感を感じさせないようにすることができる。 In the vehicle of the present invention, the sign of the torque output from the motor when attempting to correct the torque output from the motor with the correction torque for suppressing the torque fluctuation acting on the drive shaft by stopping the fuel injection to the internal combustion engine. The target torque to be output from the electric motor is set based on the required power and the correction torque required for the drive shaft when it is determined that the sign of the torque output from the electric motor does not change. When it is determined that the sign of the torque output from the electric motor changes, a target torque to be output from the electric motor is set based on the required power, and the electric motor is driven and controlled based on the set target torque. Therefore, it is possible to suppress a torque shock that can occur on the drive shaft due to fuel cut while suppressing gear rattling noise in the gear mechanism. As a result, the driver or the occupant can be prevented from feeling uncomfortable with traveling.
こうした本発明の車両において、前記符号変化判定手段は、前記設定された要求動力に基づいて前記補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する手段であるものとすることもできるし、アクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、前記要求動力設定手段は、前記検出されたアクセル操作と前記検出された車速とに基づいて要求動力を設定する手段であり、前記符号変化判定手段は、前記検出された車速に基づいて前記補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する手段であるものとすることもできる。後者の場合、通常、アクセルオフまたはその近傍の操作が検出されたときに内燃機関への燃料噴射の停止が行なわれることを考慮して車速Vに基づいて補正トルクにより電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定することができる。これらの態様の本発明の車両において、前記内燃機関の回転状態を検出する回転状態検出手段と、前記検出された内燃機関の回転状態に基づいて前記補正トルクを設定する補正トルク設定手段と、を備え、前記符号変化判定手段は、更に前記設定された補正トルクに基づいて該補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の回転状態に応じて補正トルクを変更するものとしても、補正トルクにより電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かをより正確に判定することができる。 In such a vehicle of the present invention, the sign change determination means changes the sign of the torque output from the motor when attempting to correct the torque output from the motor by the correction torque based on the set required power. It may be a means for determining whether or not to perform, and includes an accelerator operation detecting means for detecting an accelerator operation, and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and the required power setting means includes the detection The sign change determination means corrects the torque output from the electric motor based on the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed. It may be a means for determining whether or not the sign of the torque output from the electric motor changes when an attempt is made. In the latter case, the torque output from the motor is corrected by the correction torque based on the vehicle speed V in consideration of the fact that the fuel injection to the internal combustion engine is normally stopped when the accelerator off or the operation in the vicinity thereof is detected. It is possible to determine whether or not the sign of the torque output from the electric motor changes when an attempt is made. In the vehicle of these aspects of the present invention, the rotation state detection means for detecting the rotation state of the internal combustion engine, and the correction torque setting means for setting the correction torque based on the detected rotation state of the internal combustion engine, The sign change determination means further determines whether or not the sign of the torque output from the motor changes when the torque output from the motor is corrected by the correction torque based on the set correction torque. It can also be a means for judging. In this way, even if the correction torque is changed according to the rotation state of the internal combustion engine, whether or not the sign of the torque output from the motor changes when the torque output from the motor is corrected by the correction torque is determined. More accurate determination can be made.
また、本発明の車両において、走行に伴う騒音の程度を検出する騒音程度検出手段を備え、前記目標トルク設定手段は、前記検出された騒音の程度が所定程度以上のときには、前記符号判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときであっても前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記目標トルクを設定する手段であるものとすることもできる。走行に伴う騒音の程度が大きいときには電動機から出力するトルクの符号が変化したときでもギヤ機構に生じる歯打ち音は騒音によりマスクされるから、ギヤ機構における歯打ち音による違和感を運転者や乗員に与えることなく燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制することができる。この場合、前記騒音程度検出手段は、車速を検出する車速検出手段を有し、該検出された車速に基づいて騒音の程度を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、より簡易な処理により走行に伴う騒音を検出することができる。 The vehicle according to the present invention further includes a noise level detection unit that detects a level of noise accompanying traveling, and the target torque setting unit is configured to detect the noise level when the detected noise level is equal to or higher than a predetermined level. Even when it is determined that the sign of the torque output from the electric motor changes, the target torque may be set based on the set required power and the correction torque. When the level of noise associated with driving is large, the rattling noise generated in the gear mechanism is masked by the noise even when the sign of the torque output from the motor changes, so the driver and passengers feel a sense of discomfort due to the rattling noise in the gear mechanism. Torque shock that can occur in the drive shaft due to fuel cut without being applied can be suppressed. In this case, the noise level detection means may include vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and may be a means for setting the noise level based on the detected vehicle speed. By doing so, it is possible to detect noise associated with traveling by simpler processing.
さらに、本発明の車両において、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の1軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機とを備えるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁的な作用により該第1の回転子と該第2の回転子とを相対的に回転させる対回転子電動機であるものとすることもできる。 Furthermore, in the vehicle of the present invention, electric power that is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and that can output at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power. Input / output means may be provided. In this case, the power / power input / output means is connected to three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and is used for power input / output to any two of the three shafts. 3 axis type power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining one shaft, and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft. The output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor and the second rotor. It is also possible to use a counter-rotor motor that relatively rotates the first rotor and the second rotor by electromagnetic action.
本発明の車両の制御方法は、
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、動力を入出力可能な電動機と、ギヤ機構によって前記電動機の回転軸と前記駆動軸とを接続して両軸間の動力の伝達を行なうギヤ式動力伝達手段と、を備える車両の制御方法であって、
(a)走行に要求される要求動力を設定し、
(b)前記内燃機関への燃料噴射の停止によって前記駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定し、
(c)前記ステップ(b)により前記電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、前記ステップ(b)により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには前記設定された要求動力に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、
(e)前記設定された目標トルクに基づいて前記電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine that can output power to a drive shaft connected to an axle, an electric motor that can input and output power, and a gear mechanism that connects the rotating shaft of the motor and the drive shaft to transmit power between the two shafts. A vehicle-type power transmission means for performing vehicle control,
(A) Set the required power required for traveling,
(B) Sign of torque output from the motor when correcting torque output from the motor by correction torque for suppressing torque fluctuations acting on the drive shaft by stopping fuel injection to the internal combustion engine Determine whether or not
(C) When it is determined in step (b) that the sign of the torque output from the motor does not change, a target torque to be output from the motor is set based on the set required power and the correction torque. , When it is determined in step (b) that the sign of the torque output from the electric motor changes, a target torque to be output from the electric motor is set based on the set required power,
(E) The gist is to drive and control the electric motor based on the set target torque.
この本発明の車両の制御方法によれば、内燃機関への燃料噴射の停止によって駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定し、電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには駆動軸に要求される要求動力と補正トルクとに基づいて電動機から出力すべき目標トルクを設定し、電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには要求動力に基づいて電動機から出力すべき目標トルクを設定し、設定された目標トルクに基づいて電動機を駆動制御する。したがって、ギヤ機構における歯打ち音を抑制しつつ燃料カットによって駆動軸に生じうるトルクショックを抑制することができる。この結果、運転者や乗員に走行に対する違和感を感じさせないようにすることができる。 According to this vehicle control method of the present invention, when the torque output from the motor is corrected by the correction torque for suppressing the torque fluctuation acting on the drive shaft by stopping the fuel injection to the internal combustion engine, the motor It is determined whether or not the sign of the torque to be output changes, and when it is determined that the sign of the torque to be output from the motor does not change, it should be output from the motor based on the required power required for the drive shaft and the correction torque A target torque is set, and when it is determined that the sign of the torque output from the electric motor changes, a target torque to be output from the electric motor is set based on the required power, and the electric motor is driven and controlled based on the set target torque. Therefore, it is possible to suppress a torque shock that can occur on the drive shaft due to fuel cut while suppressing gear rattling noise in the gear mechanism. As a result, the driver or the occupant can be prevented from feeling uncomfortable with traveling.
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、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車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自動車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 the 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自動車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自動車20の動作、特に、エンジン22へのフューエルカットが実行された際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,エンジン22の回転数Ne,フューエルカットフラグFfcなど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、エンジン22の回転数Neはクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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。さらに、フューエルカットフラグFfcは、エンジン22へのフューエルカットの実行やその解除に伴って設定されたものをエンジンECU24により通信により入力するものとした。このフューエルカットフラグFfcは、エンジンECU24によりエンジン22へのフューエルカットの実行が開始されたときに値1が設定されフューエルカットの実行が解除されたときに値0が設定される。
When the drive control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度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*と車両に要求される要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、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、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3に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーP*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。
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the
要求トルクTr*と要求パワーP*とを設定すると、設定した要求パワーP*と閾値Prefとを比較する(ステップS120)。ここで、閾値Prefは、エンジン22から動力を出力すべき領域たとえばエンジン22が効率よく運転することができる領域の下限としてエンジン22やモータMG2の特性などにより定められている。要求パワーP*が閾値Pref以上と判定されると、設定した要求パワーP*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S130)。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P*とに基づいて行なわれる。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4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P*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
When the required torque Tr * and the required power P * are set, the set required power P * and the threshold value Pref are compared (step S120). Here, the threshold value Pref is determined by the characteristics 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S140)。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5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、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、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)
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、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(3)により計算する(ステップS150)。この式(3)は、前述した図5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 calculated, the temporary torque as the torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 * and the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3) Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
ステップS120で要求パワーP*が閾値Pref未満と判定されると、エンジン22の運転停止が禁止されているか否かを判定する(ステップS160)。実施例では、車速Vが所定の低車速領域にあるときにエンジン22の運転停止を禁止するものとした。エンジン22の運転停止はエンジン22へのフューエルカットを実行すると共にモータMG1からエンジン22の回転を押さえ込む方向のトルクを出力することにより行なわれるが、車速Vが低車速領域にある状態ではエンジン22を運転停止させる際のエンジン22のトルク脈動により生じる車両の振動を運転者や乗員が感じやすくなることに基づく。エンジン22の運転停止が禁止されているときには、入力した車速Vに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*を設定すると共に目標トルクTe*に値0を設定し(ステップS170)、設定した目標回転数Ne*に基づいて前述したステップS140によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算し、前述したステップS150によりモータMG2の仮モータトルク指令Tm2tmpを計算する。一方、エンジン22の運転停止が禁止されていないときには、エンジン22の目標回転数Ne*に値0を設定すると共に目標トルクTe*に値0を設定し(ステップS180)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS190)、前述したステップ150によりモータMG2の仮モータトルク指令Tm2tmp(トルク指令Tm1*が値0であるから要求トルクTr*をギヤ比Grで割った値)を設定する。
If it is determined in step S120 that the required power P * is less than the threshold value Pref, it is determined whether or not the
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,モータMG1のトルク指令Tm1*,モータMG2の仮モータトルクTm2tmpを設定すると、実行フラグFの値を調べる(ステップS200)。ここで、実行フラグFは、エンジン22のフューエルカットの実行によって駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2からのトルクによってキャンセルするか否かを値として持つフラグであり、本ルーチンが初めて実行される際には図示しない初期化ルーチンにより値0が設定される。実行フラグFが値0のときには、フューエルカットフラグFfcの今回値が値1で且つ前回値が値0であるか否か即ちフューエルカットが開始されたか否かを判定する(ステップS210)。フューエルカットフラグFfcの今回値が値0と判定されたりフューエルカットフラグFfcの今回値が値1と判定されても前回値も値1と判定されたときには、実行フラグFに値0を設定すると共に(ステップS220)、モータMG2のトルク指令Tm2*にステップS150で計算した仮モータトルクTm2tmpを設定し(ステップS230)、目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信して(ステップS310)、本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。なお、エンジンECU24は、値0が設定された目標トルクTe*を受信すると、エンジン22へのフューエルカットを実行するかアイドリング運転を実行するかを適宜選択してエンジン22の運転制御を行ない、エンジン22へのフューエルカットの有無に応じてフューエルカットフラグFfcの値を設定する。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。
When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
一方、フューエルカットフラグFfcの今回値が値1で且つ前回値が値0と判定されると、エンジン22へのフューエルカットが開始されたと判断し、入力したエンジン22の現在の回転数Neに基づいてモータMG2の補正トルクTaを設定する(ステップS240)。定常時には、モータMG1から出力されるトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータ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の和が要求トルクTr*となるよう仮モータトルクTm2tmpを設定しこの仮モータトルクTm2tmpが出力されるようモータMG2を制御することにより要求トルクTr*に対応するものとしているが、エンジン22へのフューエルカットを実行した直後の過渡時には、フリクションによりエンジン22から出力されるトルクTeが急激に変動してこの変動分がリングギヤ軸32aに作用する。補正トルクTaは、エンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2によりキャンセルするために必要なトルクとして設定されるものである。補正トルクTaは、実施例では、エンジン22の回転数Neと補正トルクTaとの関係を予め求めて補正トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、回転数Neが与えられるとマップから対応する補正トルクTaを導出して設定するものとした。補正トルク設定用マップの一例を図6に示す。図示するように、補正トルクTaは、回転数Neが大きくなるほど大きくなるよう設定される。これは、一般に、エンジン22の回転数Neが大きいほどそのフリクションが大きくなるから、エンジン22へのフューエルカットを実行したときにリングギヤ軸32aに作用するトルク変動も大きくなることに基づく。
On the other hand, if it is determined that the current value of the fuel cut flag Ffc is 1 and the previous value is 0, it is determined that fuel cut to the
補正トルクTaを設定すると、設定した補正トルクTaとステップS150で計算した仮モータトルクTm2tmpとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値となるか否か、即ち仮モータトルクTm2tmpに補正トルクTaを加えたときに仮モータトルクTm2tmpから符号が変化するか否かを判定する(ステップS250)。実施例では、モータMG2は減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに取り付けられているから、モータMG2から出力されるトルクの符号が変化すると、減速ギヤ35に歯打ちが生じ、歯打ちによって運転者や乗員に違和感を与える歯打ち音が生じる。したがって、この判定は、エンジン22のフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2からのトルクによってキャンセルしようとしたときに減速ギヤ35に歯打ち音が生じるか否かを判定するものとなる。
When the correction torque Ta is set, whether or not the sum of the set correction torque Ta and the temporary motor torque Tm2tmp calculated in step S150 and the temporary motor torque Tm2tmp is a negative value, that is, the temporary motor torque Tm2tmp. It is determined whether or not the sign changes from the temporary motor torque Tm2tmp when the correction torque Ta is added to (step S250). In the embodiment, since the motor MG2 is attached to the
補正トルクTaと仮モータトルクTm2tmpとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値とならないと判定されたときには、仮モータトルクTm2tmpに補正トルクTaを加えても仮モータトルクTm2tmpから符号が変化しないため減速ギヤ35に歯打ち音は生じない判断し、実行フラグFに値1を設定すると共にハイブリッド用電子制御ユニット70の図示しないタイマをスタートし(ステップS270)、フューエルカットによってリングギヤ軸32aにトルク変動が生じる期間として予め定めた所定時間trefが経過する前のときには(ステップS280)、タイマをスタートしてからの経過時間tに基づいて補正係数Kを設定すると共に(ステップS290)、次式(4)により補正係数Kで補正トルクTaを乗じて仮モータトルクTm2tmpに加えたものをモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS300)、目標回転数Ne*や目標トルクTe*,トルク指令Tm1*,Tm2*をエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。ここで、補正係数Kは、エンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動の波形に対応するものであり、タイマをスタートしてからの経過時間tと補正係数Kとの関係を予め求めて補正係数設定用マップとしてROM74に記憶させておき、経過時間tが与えられるとマップから対応する補正係数Kを導出して設定するものとした。補正係数設定用マップの一例を図7に示す。こうした処理により、以降はステップS200で実行フラグFが値1と判定されるから、補正トルクTaと補正係数Kとに基づいて仮モータトルクTm2tmpを補正してトルク指令Tm2*を設定するステップS290,S300の処理を繰り返し、タイマをスタートしてから所定時間trefが経過すると(ステップS280)、実行フラグFを値0にリセットして(ステップS220)、仮モータトルクTm2tmpをそのままトルク指令Tm2*に設定し(ステップS230)、各指令値をエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動はモータMG2から出力するトルクによってキャンセルされ、リングギヤ軸32aにトルクショックは生じない。
When it is determined that the product of the sum of the correction torque Ta and the temporary motor torque Tm2tmp and the temporary motor torque Tm2tmp does not become a negative value, the temporary motor torque Tm2tmp can be calculated even if the correction torque Ta is added to the temporary motor torque Tm2tmp. Since the sign does not change, it is determined that no rattling noise is generated in the
Tm2*=Tm2tmp+K・Ta (4) Tm2 * = Tm2tmp + K ・ Ta (4)
一方、補正トルクTaと仮モータトルクTm2tmpとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値となると判定されたときには、仮モータトルクTm2tmpに補正トルクTaを加えると仮モータトルクTm2tmpから符号が変化して減速ギヤ35に歯打ち音が生じると判断し、車速Vと所定車速Vrefとを比較する(ステップS260)。一般に、車速Vが大きくなると、走行に伴う騒音が大きくなり、運転者や乗員に与える暗騒音も大きくなる。したがって、車速Vは、運転者や乗員に与える暗騒音の検出値や推定値として考えることができる。また、所定車速Vrefは、走行に伴う騒音が減速ギヤ35における歯打ち音をマスクすることができる程度に大きいか否かを判定するための閾値である。車速Vが所定車速Vref未満と判定されると、補正トルクTaを仮モータトルクTm2tmpに加えたトルク指令Tm2*でモータMG2を制御するとエンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに生じるトルクショックは抑制できるが減速ギヤ35に歯打ち音が生じることにより却って運転者や乗員に大きな違和感を与えてしまうと判断し、実行フラグFに値0を設定すると共に(ステップS220)、仮モータトルクTm2tmpをそのままトルク指令Tm2*に設定し(ステップS230)、各指令値をエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。これは、エンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに生じるトルクショックよりもこうしたトルクショックを抑制するために補正トルクTaにより仮モータトルクTm2tmpを補正したトルク指令Tm2*でモータMG2を制御する際に生じる減速ギヤ35における歯打ち音の方が運転者や乗員に与える違和感が大きくなる傾向にあることが実験的に確かめられたことに基づく。一方、車速Vが所定車速Vref以上と判定されると、実行フラグFに値1を設定すると共にタイマをスタートし(ステップS270)、タイマをスタートしてから所定時間trefが経過するまで(ステップS280)、補正係数Kと補正トルクTaとを乗じたものを仮モータトルクTm2tmpに加えてトルク指令Tm2*を設定し(ステップS290,S300)、各指令値をエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。これは、減速ギヤ35に歯打ち音が生じてもこの歯打ち音は走行に伴う騒音によってマスクされるから、エンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2でキャンセルした方が運転者や乗員に与える違和感が少ないと考えられることに基づく。
On the other hand, when it is determined that the product of the sum of the correction torque Ta and the temporary motor torque Tm2tmp and the temporary motor torque Tm2tmp is a negative value, the correction motor Ta is added to the temporary motor torque Tm2tmp, and the temporary motor torque Tm2tmp It is determined that the sign changes and a rattling sound is generated in the
図8は、フューエルカットフラグFfcとエンジン22のトルクTe*とモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*の時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、エンジン22へのフューエルカットの開始に伴ってフューエルカットフラグFfcが値0から値1となると、フューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動を補正トルクTaを用いてモータMG2によりキャンセルしようとしたときにモータMG2から出力するトルクの符号が変化するときには、モータMG2によるリングギヤ軸32aのトルク変動のキャンセルを行なわない。これにより、フューエルカットによってリングギヤ軸32aにトルクショックは生じるものの、減速ギヤ35における歯打ち音によって運転者や乗員に大きな違和感を与えるのを回避することができる。なお、車速Vが所定車速Vref以上のときには、減速ギヤ35における歯打ち音は走行に伴う騒音によってマスクされるから、モータMG2によってリングギヤ軸32aのトルク変動のキャンセルを行なう。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the time change of the fuel cut flag Ffc, the torque Te * of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22へのフューエルカットによって駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルク変動を補正トルクTaを用いてモータMG2によりキャンセルしようとしたときにモータMG2から出力するトルクの符号が変化するときには、リングギヤ軸32aのトルク変動をモータMG2によりキャンセルしないから、エンジン22へのフューエルカットによるリングギヤ軸32aへのトルクショックは生じるものの、減速ギヤ35に歯打ち音が発生するのを回避して運転者や乗員により大きな違和感を与えるのを回避することができる。しかも、エンジン22へのフューエルカットによって駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルク変動を補正トルクTaを用いてモータMG2によりキャンセルしようとしたときにモータMG2から出力するトルクの符号が変化するときであって車速Vが所定車速Vref以上のときにはリングギヤ軸32aのトルク変動をモータMG2によってキャンセルするから、走行に伴う騒音が大きいときに運転者や乗員に与える違和感をより少なくすることができる。もとより、フューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2によりキャンセルしようとしたときにモータMG2から出力するトルクの符号が変化しないときには、リングギヤ軸32aのトルク変動をモータMG2によってキャンセルするから、フューエルカットによるリングギヤ軸32aへのトルクショックの発生を抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、仮モータトルクTm2tmpと補正トルクTaとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値となるときであっても車速Vが所定車速Vref以上のときには補正トルクTaに基づいて仮モータトルクTm2tmpを補正してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものとしたが、仮モータトルクTm2tmpと補正トルクTaとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値となるときには車速Vに拘わらず仮モータトルクTm2tmpをトルク指令Tm2*に設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、仮モータトルクTm2tmpと補正トルクTaとの和と仮モータトルクTm2tmpとを乗じたものが負の値となるか否かを判定することにより減速ギヤ35に歯打ち音が発生するか否かを判定するものとしたが、判定の正確性は若干落ちるものの、仮モータトルクTm2tmpが負側で値0近傍の所定範囲内にあるか否かの判定をもって減速ギヤ35に歯打ち音が発生するか否かを判定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、仮モータトルクTm2tmpに基づいてエンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2によりキャンセルしようとしたときに減速ギヤ35に歯打ち音が生じるか否かを判定するものとしたが、車速Vに基づいてエンジン22へのフューエルカットによってリングギヤ軸32aに作用するトルク変動をモータMG2によりキャンセルしようとしたときに減速ギヤ35に歯打ち音が生じるか否かを判定するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンの一例の一部を図9に示す。図9の駆動制御ルーチンでは、ステップS210でフューエルカットフラグFfcの今回値が値1で前回値が値0と判定されると、車速Vと所定車速V1,V2とを比較し(ステップS250b)、車速Vが所定車速V1以上で所定車速V2以下と判定されると、実行フラグFに値0を設定すると共に(ステップS220)、ステップS150で計算した仮モータトルクTm2tmpをモータMG2のトルク指令Tm2*に設定し(ステップS230)、車速Vが所定車速V1未満と判定されたり車速Vが所定車速V2よりも大きいと判定されると、実行フラグFに値1を設定すると共にタイマをスタートし(ステップS270)、エンジン22の回転数Neに基づいて補正トルクTaを設定し(ステップS240b)、タイマをスタートしてから所定時間trefが経過するまで(ステップS280)、補正トルクTaと補正係数Kとを乗じて仮モータトルクTm2tmpに加えたものをモータMG2のトルク指令Tm2*に設定する(ステップS300)。アクセル開度Accが値0%のときのモータMG2から出力すべきトルク(仮モータトルクTm2tmp)と車速Vとの関係の一例を図10に示す。図示するように、所定車速V1は、アクセル開度Accが0%の状態で仮モータトルクTm2tmpが値0近傍を示すときの車速として定められており、所定車速V2は、補正トルクTaを仮モータトルクTm2tmpに加えてトルク指令Tm2*を設定したときに仮モータトルクTm2tmpとトルク指令Tm2*とで符号が反転する車速領域における最大車速と前述した所定車速Vrefとのうち小さい方の車速として定められている。なお、所定車速V2は、所定車速Vrefを考慮しないで定めるものとしてもよい。また、図9の駆動制御ルーチンでは、車速Vと所定車速V1,V2とを比較することにより補正トルクTaを仮モータトルクTm2tmpに加えてトルク指令Tm2*を設定したときに減速ギヤ35に歯打ち音が生じるか否かを判定するものとしたが、この所定車速V1,V2をエンジン22の回転数Neに基づいて変更するものとしてもよい。この場合、エンジン22の回転数Neが高いほど高くなるよう所定車速V2を設定するものとすればよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を用いてモータMG2の動力を変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、これに限られず、ギヤ機構によりモータMG2からの動力をリングギヤ軸32aに伝達することができるものであれば、例えば、モータMG2からの動力を2段以上の変速段をもって変速してリングギヤ軸32aに出力する変速機を用いるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車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11の変形例のハイブリッド自動車120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132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134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130を備えるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車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12の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されると共に駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続された変速機230を備えるものとしてもよい。
In 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、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,120,220 ハイブリッド自動車、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、130 対ロータ電動機、132 インナーロータ 134 アウターロータ、230 変速機、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
Claims (10)
前記車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
動力を入出力可能な電動機と、
ギヤ機構によって前記電動機の回転軸と前記駆動軸とを接続して両軸間の動力の伝達を行なうギヤ式動力伝達手段と、
走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関への燃料噴射の停止によって前記駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する符号変化判定手段と、
前記符号変化判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、前記符号変化判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには前記設定された要求動力に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記設定された目標トルクに基づいて前記電動機を駆動制御する制御手段と
を備える車両。 A vehicle that travels by power output to an axle,
An internal combustion engine capable of outputting power to a drive shaft connected to the axle;
An electric motor that can input and output power;
Gear-type power transmission means for connecting the rotary shaft of the electric motor and the drive shaft by a gear mechanism to transmit power between the two shafts;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
The sign of the torque output from the electric motor changes when an attempt is made to correct the torque output from the electric motor by a correction torque for suppressing torque fluctuations acting on the drive shaft by stopping fuel injection to the internal combustion engine. Sign change determining means for determining whether or not,
When the sign change determining means determines that the sign of the torque output from the motor does not change, the target torque to be output from the motor is set based on the set required power and the correction torque, and the sign Target torque setting means for setting a target torque to be output from the electric motor based on the set required power when it is determined by the change determining means that the sign of the torque output from the electric motor is changed;
A vehicle comprising: control means for driving and controlling the electric motor based on the set target torque.
アクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
を備え、
前記要求動力設定手段は、前記検出されたアクセル操作と前記検出された車速とに基づいて要求動力を設定する手段であり、
前記符号変化判定手段は、前記検出された車速に基づいて前記補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する手段である
車両。 The vehicle according to claim 1,
An accelerator operation detecting means for detecting an accelerator operation;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
With
The required power setting means is means for setting required power based on the detected accelerator operation and the detected vehicle speed,
The sign change determining means determines whether or not the sign of the torque output from the motor changes when the torque output from the motor is corrected by the correction torque based on the detected vehicle speed. Is a vehicle.
前記内燃機関の回転状態を検出する回転状態検出手段と、
前記検出された内燃機関の回転状態に基づいて前記補正トルクを設定する補正トルク設定手段と、
を備え、
前記符号変化判定手段は、更に前記設定された補正トルクに基づいて該補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定する手段である
車両。 The vehicle according to claim 2 or 3,
Rotation state detection means for detecting the rotation state of the internal combustion engine;
Correction torque setting means for setting the correction torque based on the detected rotational state of the internal combustion engine;
With
The sign change judging means further judges whether or not the sign of the torque output from the motor changes when the torque output from the motor is corrected by the correction torque based on the set correction torque. Vehicle that is means to do.
走行に伴う騒音の程度を検出する騒音程度検出手段を備え、
前記目標トルク設定手段は、前記検出された騒音の程度が所定程度以上のときには、前記符号変化判定手段により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときであっても前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記目標トルクを設定する手段である
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A noise level detection means for detecting the level of noise associated with running is provided.
The target torque setting means is set even when the sign change determining means determines that the sign of the torque output from the motor changes when the detected noise level is greater than or equal to a predetermined level. A vehicle which is means for setting the target torque based on required power and the correction torque.
(a)走行に要求される要求動力を設定し、
(b)前記内燃機関への燃料噴射の停止によって前記駆動軸に作用するトルク変動を抑制するための補正トルクにより前記電動機から出力するトルクを補正しようとしたときに該電動機から出力するトルクの符号が変化するか否かを判定し、
(c)前記ステップ(b)により前記電動機から出力するトルクの符号が変化しないと判定されたときには前記設定された要求動力と前記補正トルクとに基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、前記ステップ(b)により前記電動機から出力するトルクの符号が変化すると判定されたときには前記設定された要求動力に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、
(e)前記設定された目標トルクに基づいて前記電動機を駆動制御する
車両の制御方法。
An internal combustion engine that can output power to a drive shaft connected to an axle, an electric motor that can input and output power, and a gear mechanism that connects the rotating shaft of the motor and the drive shaft to transmit power between the two shafts. A vehicle-type power transmission means for performing vehicle control,
(A) Set the required power required for traveling,
(B) Sign of torque output from the motor when correcting torque output from the motor by correction torque for suppressing torque fluctuations acting on the drive shaft by stopping fuel injection to the internal combustion engine Determine whether or not
(C) When it is determined in step (b) that the sign of the torque output from the motor does not change, a target torque to be output from the motor is set based on the set required power and the correction torque. , When it is determined in step (b) that the sign of the torque output from the electric motor changes, a target torque to be output from the electric motor is set based on the set required power,
(E) A vehicle control method that controls driving of the electric motor based on the set target torque.
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