JP6188637B2 - Driving force control device and automobile - Google Patents

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Description

本発明は、駆動力制御装置に関し、特に、加速時の駆動力制御に関する。   The present invention relates to a driving force control device, and more particularly to driving force control during acceleration.

自動車において、目標駆動力の設定は、アクセル開度と車速からなるマップ等により定める場合がある。このマップは、例えばアクセル全開時には最大駆動力となり、アクセル開度が小さくなるにつれ駆動力が小さくなるように設定される。アクセル開度が一定の場合には、車速の上昇に伴い目標駆動力は概ね減少していく。   In an automobile, setting of a target driving force may be determined by a map or the like made up of an accelerator opening and a vehicle speed. This map is set so that, for example, the maximum driving force is obtained when the accelerator is fully opened, and the driving force is reduced as the accelerator opening is reduced. When the accelerator opening is constant, the target driving force generally decreases as the vehicle speed increases.

特許文献1には、加速ピーク後の立下り時の加速度を制御することで、トルク感のある加速度波形(G波形)を演出して、運転者の加速感を向上させる制御装置が記載されている。すなわち、アクセル踏込操作に対して独立に出力制御可能なエンジンと、エンジンをトルクアシストする駆動モータを備えたハイブリッド車両の制御装置に、発進あるいは加速の際のアクセル踏込操作による加速ピーク以降における時系列の目標車両加速度を設定する目標車両加速度設定手段と、実車両加速度が目標車両加速度に追従するようにエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、目標車両加速度と実車両加速度とに所定量以上の差分があるときに駆動モータを制御する駆動モータ制御手段を備えることが記載されている。   Patent Document 1 describes a control device that enhances the driver's feeling of acceleration by producing an acceleration waveform with a feeling of torque (G waveform) by controlling the acceleration at the time of falling after the acceleration peak. Yes. That is, the time series after the acceleration peak due to the accelerator depressing operation at the time of starting or accelerating is added to the control device of a hybrid vehicle having an engine capable of output control independently of the accelerator depressing operation and a drive motor for torque assisting the engine. Target vehicle acceleration setting means for setting the target vehicle acceleration, engine output control means for controlling the engine output so that the actual vehicle acceleration follows the target vehicle acceleration, and the target vehicle acceleration and the actual vehicle acceleration are a predetermined amount or more. It is described that a drive motor control means for controlling the drive motor when there is a difference is provided.

特開2010−163020号公報JP 2010-163020 A

しかしながら、マップを用いて一律に目標駆動力を決定する場合、車速の増加による駆動力の減少度合いは当該車両の仕様で決定されるところ、減少度合いが過大であると運転者が期待する加速感が得られない場合がある。   However, when the target driving force is uniformly determined using a map, the degree of reduction in driving force due to an increase in vehicle speed is determined by the specifications of the vehicle, and the acceleration feeling that the driver expects is that the reduction degree is excessive. May not be obtained.

また、加速ピーク以降の目標車両加速度と実車両加速度との差分に応じて適宜駆動モータを制御する構成では、フィードバック制御であるため原理上、遅れが生じることになる。さらに、実車両加速度を加速度センサで検出する場合には、ノイズ混入の問題が生じ、フィルタ処理によりセンサノイズを除去しても遅れが生じてしまう。   In the configuration in which the drive motor is appropriately controlled according to the difference between the target vehicle acceleration after the acceleration peak and the actual vehicle acceleration, a delay occurs in principle because of feedback control. Furthermore, when the actual vehicle acceleration is detected by the acceleration sensor, a problem of noise mixing occurs, and a delay occurs even if the sensor noise is removed by filtering.

本発明の目的は、ハイブリッド自動車(HV)や電気自動車(EV)、燃料電池車(FCV)等において、遅れを生じることなく駆動力を適切に制御して加速時における加速フィーリング(加速感)を向上させることにある。   An object of the present invention is to provide an acceleration feeling (acceleration feeling) during acceleration by appropriately controlling a driving force without causing a delay in a hybrid vehicle (HV), an electric vehicle (EV), a fuel cell vehicle (FCV), and the like. Is to improve.

本発明は、アクセル開度に基づき動力源の駆動力を制御する駆動力制御装置であって、アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いることなく、前記車両加速度がピーク値に達した時点の駆動力と車両の運動方程式に基づき算出する演算手段とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a driving force control device for controlling the driving force of a power source based on an accelerator opening, and means for determining whether the accelerator opening is constant, and whether the vehicle acceleration has reached a peak value. Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force, and the vehicle acceleration reaches the peak value. and when the accelerator opening is constant in after, the driving force for achieving the acceleration and target, without using the map, the equation of motion of the driving force and the vehicle at the time of the vehicle acceleration reaches a peak value And calculating means for calculating based on the above.

本発明の1つの実施形態では、前記演算手段は、前記運動方程式として、車両の重量、目標加速度、駆動軸トルク、及び走行抵抗を用いた運動方程式を用いて駆動力を算出する。具体的には、一例として、
m・α=K1・τdrv−走行抵抗
但し、
m:車両の重量
α:加速度
K1:駆動軸トルクから駆動力への換算係数
τdrv:駆動軸トルク
を用いて次式で駆動軸トルクの目標値を算出する。
τdrv=1/K1(m・αref+走行抵抗)
但し、
αref:目標加速度
である。この場合の目標加速度αrefは、所望の関数ないし値を設定し得る。所望の関数の一例は時間の関数であるが、これに限定されない。
In one embodiment of the present invention, the calculation means calculates a driving force using an equation of motion using a vehicle weight, a target acceleration, a driving shaft torque, and a running resistance as the equation of motion. Specifically, as an example,
m · α = K1 · τdrv−running resistance However,
m: Weight of vehicle α: Acceleration K1: Conversion coefficient from drive shaft torque to drive force τdrv: Drive shaft torque A target value of the drive shaft torque is calculated by the following equation.
τdrv = 1 / K1 (m · αref + running resistance)
However,
αref: target acceleration. In this case, a desired function or value can be set as the target acceleration αref. An example of a desired function is a function of time, but is not limited to this.

他の例として、前記演算手段は、
τdrv=τo+1/K1{m・(−f1(t))+走行抵抗(V)−走行抵抗(Vo)}
但し、
τo:車両加速度がピーク値に達したときの駆動力
t:車両加速度がピーク値に達してからの経過時間
f1(t):経過時間tの関数としての目標加速度
V:車速
Vo:車両加速度がピーク値に達したときの車速
を用いて駆動軸トルクの目標値を算出してもよい。この場合の目標加速度は、時間の関数である。
As another example, the calculation means includes:
τdrv = τo + 1 / K1 {m · (−f1 (t)) + running resistance (V) −running resistance (Vo)}
However,
τo: Driving force when the vehicle acceleration reaches the peak value t: Elapsed time since the vehicle acceleration reached the peak value f1 (t): Target acceleration as a function of the elapsed time t V: Vehicle speed Vo: Vehicle acceleration is The target value of the drive shaft torque may be calculated using the vehicle speed when the peak value is reached. The target acceleration in this case is a function of time.

さらに他の例では、前記演算手段は、
τdrv=τdrv(k−1)−ka
τdrv(1)=τo−ka
但し、
k:制御サンプルパラメータ
ka:所定値
τo:車両加速度がピーク値に達したときの駆動力
を用いて駆動軸トルクの目標値を算出する。この場合の目標加速度は、直線的に変化する。このように、本発明における目標加速度は、時間の関数である場合、時間の関数でない場合、直線的に変化する場合のいずれも含まれる。
In still another example, the computing means is
τdrv = τdrv (k−1) −ka
τdrv (1) = τo−ka
However,
k: Control sample parameter ka: Predetermined value τo: The target value of the drive shaft torque is calculated using the drive force when the vehicle acceleration reaches the peak value. In this case, the target acceleration changes linearly. As described above, the target acceleration in the present invention includes a case where the target acceleration is a function of time, a case where it is not a function of time, and a case where it changes linearly.

また、本発明は、アクセル開度に基づき動力源の駆動力を制御する駆動力制御装置であって、アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合には、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いて得られる駆動力と、車両の運動方程式に基づき算出される駆動力のいずれか大きい方の駆動力とする演算手段とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a driving force control device for controlling the driving force of a power source based on the accelerator opening, the means for determining whether or not the accelerator opening is constant, and the vehicle acceleration reaches a peak value. Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force, and the vehicle acceleration reaches the peak value. When the accelerator opening is constant after reaching the value, the driving force for achieving the target acceleration is calculated by using the driving force obtained using the map and the driving force calculated based on the vehicle equation of motion. And calculating means for making the larger driving force whichever is greater.

また、本発明の自動車は、アクセル開度を検出する手段と、前記アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いることなく、前記車両加速度がピーク値に達した時点の駆動力と車両の運動方程式に基づき算出する演算手段と、算出された駆動力で駆動源を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The automobile of the present invention includes means for detecting an accelerator opening, means for determining whether the accelerator opening is constant, and means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value. Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force . After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. In this case, the calculation means for calculating the driving force for achieving the target acceleration based on the driving force at the time when the vehicle acceleration reaches the peak value and the equation of motion of the vehicle without using the map , And a control means for controlling the drive source with the calculated drive force.

本発明の1つの実施形態では、前記演算手段は、前記運動方程式として、車両の重量、目標加速度、駆動軸トルク、及び走行抵抗を用いた運動方程式を用いて駆動力を算出する。   In one embodiment of the present invention, the calculation means calculates a driving force using an equation of motion using a vehicle weight, a target acceleration, a driving shaft torque, and a running resistance as the equation of motion.

また、本発明の自動車は、アクセル開度を検出する手段と、前記アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いて得られる駆動力と、車両の運動方程式に基づき算出される駆動力のいずれか大きい方の駆動力とする演算手段と、算出された駆動力で駆動源を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。The automobile of the present invention includes means for detecting an accelerator opening, means for determining whether the accelerator opening is constant, and means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value. Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force. After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. In this case, the driving force for achieving the target acceleration is the driving force obtained by using the map or the driving force calculated based on the equation of motion of the vehicle, whichever is greater Means and control means for controlling the driving source with the calculated driving force.

本発明のさらに他の実施形態では、前記駆動源は、エンジンとモータ、あるいはモータであり、ハイブリッド自動車、電気自動車、及び燃料電池車が含まれる。   In still another embodiment of the present invention, the drive source is an engine and a motor or a motor, and includes a hybrid vehicle, an electric vehicle, and a fuel cell vehicle.

本発明の駆動力制御装置及び自動車は、以下の実施形態を参照することでより明確に理解される。但し、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   The driving force control apparatus and the automobile of the present invention will be more clearly understood with reference to the following embodiments. However, the following embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the following embodiment.

本発明によれば、ハイブリッド自動車等において、遅れを生じることなく駆動力を適切に制御して加速時における加速フィーリング(加速感)を向上させることができる。特に、本発明によれば、車両の運動方程式を用いて駆動力を算出することで、アクセル開度一定の条件での加速度の過大な減少を抑制し得る。   According to the present invention, in a hybrid vehicle or the like, it is possible to appropriately control the driving force without causing a delay to improve the acceleration feeling (acceleration feeling) during acceleration. In particular, according to the present invention, an excessive decrease in acceleration can be suppressed under the condition that the accelerator opening is constant by calculating the driving force using the equation of motion of the vehicle.

実施形態のハイブリッド自動車(HV)の構成図である。1 is a configuration diagram of a hybrid vehicle (HV) of an embodiment. 実施形態の車両制御ECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of vehicle control ECU of an embodiment. 実施形態の目標駆動力設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the target driving force setting unit of the embodiment. 実施形態の処理フローチャートである。It is a processing flowchart of an embodiment. 車速とアクセル開度とトルクの関係を規定するマップ説明図である。It is map explanatory drawing which prescribes | regulates the relationship between a vehicle speed, an accelerator opening, and a torque. 実施形態の車両加速度、トルク、車速の時間変化を示すグラフ図である。It is a graph which shows the time change of the vehicle acceleration, torque, and vehicle speed of embodiment. 他の実施形態のハイブリッド自動車の構成図である。It is a block diagram of the hybrid vehicle of other embodiment. 他の実施形態のハイブリッド自動車の構成図である。It is a block diagram of the hybrid vehicle of other embodiment. 他の実施形態のハイブリッド自動車の構成図である。It is a block diagram of the hybrid vehicle of other embodiment. 他の実施形態の目標駆動力設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the target driving force setting part of other embodiment. 他の実施形態の目標駆動力設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the target driving force setting part of other embodiment. 他の実施形態の目標駆動力設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the target driving force setting part of other embodiment. 他の実施形態の電気自動車(EV)の構成図である。It is a block diagram of the electric vehicle (EV) of other embodiment. 他の実施形態の燃料電池車(FCV)の構成図である。It is a block diagram of the fuel cell vehicle (FCV) of other embodiment.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、2つの回転電機を備えるハイブリッド自動車の構成を示す。ハイブリッド自動車には、ECU10、エンジン12、発電機20、モータ24、電池(バッテリ)26が搭載される。エンジン12、発電機20、モータ24及びタイヤ(駆動輪)16は、動力分配機構14を介して連結される。   FIG. 1 shows a configuration of a hybrid vehicle including two rotating electric machines. The hybrid vehicle is equipped with an ECU 10, an engine 12, a generator 20, a motor 24, and a battery (battery) 26. The engine 12, the generator 20, the motor 24, and the tire (drive wheel) 16 are connected via the power distribution mechanism 14.

動力分配機構14は、公知の遊星歯車機構により構成される。サンギヤには発電機20が連結され、リングギヤにモータ24が連結され、サンギヤとリングギヤに噛み合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤにエンジン12が連結される。また、リングギヤには出力軸を介してデファレンシャルが連結され、デファレンシャルから左右のタイヤ16に動力が伝達される。   The power distribution mechanism 14 is configured by a known planetary gear mechanism. A generator 20 is connected to the sun gear, a motor 24 is connected to the ring gear, and the engine 12 is connected to a carrier that holds the pinion gear meshed with the sun gear and the ring gear so as to rotate and revolve. Further, a differential is connected to the ring gear via an output shaft, and power is transmitted from the differential to the left and right tires 16.

発電機20及びモータ24は、それぞれインバータ18,22に接続され、インバータ18,22は電池26に電気的に接続されて電力送受が行われる。電池26とインバータ18,22との間にコンバータが設けられていてもよい。発電機20は、エンジン12の動力により発電するとともに、発電した電力をモータ24及びインバータ18を介して電池26に供給する。モータ24は、電池26からの電力と発電機20からの電力を用いて走行用駆動力を発生してタイヤ16を駆動する。発電機20は、エンジン12のモータリング(クランキング)のためにモータとして機能させることも可能である。また、モータ24は、ハイブリッド自動車が惰性走行あるいは減速している場合に、エンジン12に対する燃料の供給及び点火を停止させ、モータ24を出力軸から伝達されるトルクで駆動させて発電機として機能させることもできる。エンジン12と発電機20は動力分配機構14を介して接続されているから、発電機20を発電機能させる場合、発電機20の回転数に応じてエンジン12の回転数を変化させることができる。エンジン12が動力を出力して走行している場合、リングギヤには走行抵抗等の負のトルクが作用し、キャリヤにはエンジン12が出力した正のトルクが作用する。このときサンギヤに負のトルクを作用させると、リングギヤにはエンジントルクを増幅した正のトルクが作用する。サンギヤに作用させる負のトルクは、サンギヤに連結されている発電機20を発電機能させることにより生じる。発電機20の回転数を低下させればエンジン12の回転数が低下し、発電機20の回転数を増大させればエンジン12の回転数も増大する。発電機20及びモータ24は、ECU10、特に車両制御ECU100によりインバータ18,22を介して駆動制御される。ECU10は、車両制御ECU100に加え、MG制御ECUと、エンジンECUと、電池監視ECUを備える。勿論、これらのECUは必ずしも別個のものである必要はなく、少なくともいずれか複数もしくは全てが単一のECUで構成されていてもよい。   The generator 20 and the motor 24 are connected to inverters 18 and 22, respectively, and the inverters 18 and 22 are electrically connected to a battery 26 for power transmission and reception. A converter may be provided between the battery 26 and the inverters 18 and 22. The generator 20 generates power using the power of the engine 12 and supplies the generated power to the battery 26 via the motor 24 and the inverter 18. The motor 24 generates driving force for driving using the electric power from the battery 26 and the electric power from the generator 20 to drive the tire 16. The generator 20 can also function as a motor for motoring (cranking) of the engine 12. Further, when the hybrid vehicle is coasting or decelerating, the motor 24 stops the fuel supply and ignition to the engine 12 and drives the motor 24 with torque transmitted from the output shaft to function as a generator. You can also. Since the engine 12 and the generator 20 are connected via the power distribution mechanism 14, when the generator 20 is caused to generate power, the rotational speed of the engine 12 can be changed according to the rotational speed of the generator 20. When the engine 12 is running while outputting power, negative torque such as running resistance acts on the ring gear, and positive torque outputted by the engine 12 acts on the carrier. At this time, if a negative torque is applied to the sun gear, a positive torque obtained by amplifying the engine torque is applied to the ring gear. The negative torque applied to the sun gear is generated by causing the generator 20 connected to the sun gear to perform a power generation function. If the rotational speed of the generator 20 is decreased, the rotational speed of the engine 12 is decreased, and if the rotational speed of the generator 20 is increased, the rotational speed of the engine 12 is also increased. The generator 20 and the motor 24 are driven and controlled via the inverters 18 and 22 by the ECU 10, particularly the vehicle control ECU 100. In addition to the vehicle control ECU 100, the ECU 10 includes an MG control ECU, an engine ECU, and a battery monitoring ECU. Of course, these ECUs do not necessarily have to be separate, and at least any one or more or all of them may be constituted by a single ECU.

車両制御ECU100は、CPU及びメモリを備えるマイクロコンピュータで構成され、各種検出信号を入力して発電機20及びモータ24を制御する。すなわち、車両制御ECU100は、アクセル開度センサからのアクセル開度、モータ24からのモータ回転数、電池監視ECUからの電池26の充電率SOCを入力し、発電機/モータ指令トルクを演算してMG制御ECUに出力する。MG制御ECUは、供給された指令トルクで発電機20、モータ24を駆動すべくそれぞれのインバータ18,22に駆動信号(スイッチング信号)を出力する。インバータ18,22の状態や発電機20、モータ24の状態はMG制御ECUで監視される。また、車両制御ECU600は、アクセル信号、モータ回転数、SOCに基づいてエンジン12の目標出力を演算し、エンジンECUに出力する。エンジンECUは、供給された目標出力でエンジン12を駆動すべく制御する。ここで、車両制御ECU100は、車速に比例するモータ回転数から車速を算出してエンジン12の目標出力を演算する。また、電池26の充電率(SOC)は、電流センサ等により検出された電池26の充放電電流の積算値に基づいて電池監視ECUで算出される。   The vehicle control ECU 100 is configured by a microcomputer including a CPU and a memory, and controls the generator 20 and the motor 24 by inputting various detection signals. That is, the vehicle control ECU 100 inputs the accelerator opening from the accelerator opening sensor, the motor rotation speed from the motor 24, the charging rate SOC of the battery 26 from the battery monitoring ECU, and calculates the generator / motor command torque. Output to MG control ECU. The MG control ECU outputs drive signals (switching signals) to the inverters 18 and 22 to drive the generator 20 and the motor 24 with the supplied command torque. The states of the inverters 18 and 22 and the states of the generator 20 and the motor 24 are monitored by the MG control ECU. Further, vehicle control ECU 600 calculates a target output of engine 12 based on the accelerator signal, motor rotation speed, and SOC, and outputs the target output to engine ECU. The engine ECU performs control to drive the engine 12 with the supplied target output. Here, the vehicle control ECU 100 calculates the vehicle speed from the motor rotation number proportional to the vehicle speed, and calculates the target output of the engine 12. Further, the charging rate (SOC) of the battery 26 is calculated by the battery monitoring ECU based on the integrated value of the charging / discharging current of the battery 26 detected by a current sensor or the like.

図2は、車両制御ECU100の機能ブロック図を示す。車両制御ECU100は、機能ブロックとして、目標駆動力設定部102と、充電量設定部104と、ユニット配分部106を備える。それぞれの機能ブロックは、単一あるいは複数のプロセッサとメモリ、入出力インタフェースで構成される。   FIG. 2 shows a functional block diagram of the vehicle control ECU 100. The vehicle control ECU 100 includes a target driving force setting unit 102, a charge amount setting unit 104, and a unit distribution unit 106 as functional blocks. Each functional block includes a single or a plurality of processors, a memory, and an input / output interface.

目標駆動力設定部102は、演算手段として機能し、アクセル開度及び車速(モータ回転数から算出される車速)に基づき、ハイブリッド自動車の目標駆動力を設定する。目標駆動力設定部102は、基本的にはアクセル開度と車速からなるマップを用いて目標駆動力を設定するが、加速度がピークに達した後の目標駆動力には、マップの値と所定の車両駆動系の運動方程式による算出値のいずれか大きい方を設定する。   The target driving force setting unit 102 functions as a calculation unit, and sets the target driving force of the hybrid vehicle based on the accelerator opening and the vehicle speed (vehicle speed calculated from the motor rotation speed). The target driving force setting unit 102 basically sets the target driving force using a map made up of the accelerator opening and the vehicle speed, but the target driving force after the acceleration reaches the peak has a map value and a predetermined value. The larger one of the calculated values based on the equation of motion of the vehicle drive system is set.

充電量設定部104は、電池監視ECUからの電池26の充電率(SOC)に基づき、充電量を演算して出力する。通常、電池26は過充電や過放電により劣化することを防止すべく、その使用状況や温度等に応じて上限値と下限値の間の中間域となるように充放電制御される。   The charge amount setting unit 104 calculates and outputs a charge amount based on the charge rate (SOC) of the battery 26 from the battery monitoring ECU. Usually, in order to prevent the battery 26 from being deteriorated due to overcharge or overdischarge, charge / discharge control is performed so as to be in an intermediate region between the upper limit value and the lower limit value according to the use state, temperature, and the like.

ユニット配分部106は、目標駆動力と充電促進度に基づいて、目標駆動力を実現しつつ、充電促進度を満たすような、エンジン12、発電機20、及びモータ24の動作点を設定して出力する。すなわち、目標駆動力に応じたパワーと、電池26の充電促進度に応じた電力との和に見合う動力がエンジン12から出力されるようにエンジン12を運転制御するとともに、電池26の充放電を伴ってエンジン12から出力される動力の全部またはその一部が動力分配機構14と発電機20とモータ24によるトルク変換を伴って出力されるように発電機20、モータ24を駆動制御する。   The unit distribution unit 106 sets the operating points of the engine 12, the generator 20, and the motor 24 so as to satisfy the charge promotion degree while realizing the target drive force based on the target drive force and the charge promotion degree. Output. That is, the engine 12 is operated and controlled so that the power corresponding to the sum of the power corresponding to the target driving force and the power corresponding to the charge acceleration degree of the battery 26 is output from the engine 12, and the battery 26 is charged and discharged. Accordingly, the generator 20 and the motor 24 are driven and controlled so that all or part of the power output from the engine 12 is output with torque conversion by the power distribution mechanism 14, the generator 20 and the motor 24.

図3は、図2の目標駆動力設定部102の機能ブロック図を示す。目標駆動力設定部102は、機能ブロックとして、基本駆動力算出部108と、修正駆動力算出部110と、目標駆動力選定部112と、加速ピーク判定部114を備える。   FIG. 3 is a functional block diagram of the target driving force setting unit 102 of FIG. The target driving force setting unit 102 includes a basic driving force calculation unit 108, a corrected driving force calculation unit 110, a target driving force selection unit 112, and an acceleration peak determination unit 114 as functional blocks.

基本駆動力算出部108は、車速とアクセル開度に基づき、マップを用いて基本の目標駆動力を算出する。なお、車速は、既述したようにモータ回転数から算出される。   The basic driving force calculator 108 calculates a basic target driving force using a map based on the vehicle speed and the accelerator opening. The vehicle speed is calculated from the motor rotational speed as described above.

修正駆動力算出部110は、加速度がピークとなる以降において目標とする加速度を実現するための目標駆動力を運動方程式により算出する。加速度がピークとなる以前では、修正駆動力算出部110は、目標駆動力として0を出力する。加速度がピークであるか否かは、加速ピーク判定部114からの信号により判定する。   The corrected driving force calculation unit 110 calculates a target driving force for realizing a target acceleration after the acceleration reaches a peak using an equation of motion. Before the acceleration reaches its peak, the corrected driving force calculation unit 110 outputs 0 as the target driving force. Whether or not the acceleration is a peak is determined by a signal from the acceleration peak determination unit 114.

加速ピーク判定部114は、アクセル開度と目標駆動力に基づいて加速度がピークに達したか否かを判定する。具体的には、アクセル開度が減少していない(アクセル開度が一定)にも拘わらず目標駆動力(基本駆動力算出部108で算出された目標駆動力)が減少し始めたときに加速度がピークに達したと判定する。勿論、このような判定方法は一例であり、他の判定方法を用いても良い。   The acceleration peak determination unit 114 determines whether or not the acceleration reaches a peak based on the accelerator opening and the target driving force. Specifically, the acceleration occurs when the target driving force (the target driving force calculated by the basic driving force calculation unit 108) starts to decrease even though the accelerator opening is not decreasing (the accelerator opening is constant). Is determined to have reached the peak. Of course, such a determination method is an example, and other determination methods may be used.

目標駆動力選定部112は、基本駆動力算出部108からの基本目標駆動力と、修正駆動力算出部110からの修正目標駆動力のいずれかを切り換えて最終的な目標駆動力として出力する。具体的には、基本目標駆動力と修正目標駆動力のうち、いずれか値の大きい方を出力する。後述するように、本実施形態では、基本的には、(基本目標駆動力)<(修正目標駆動力)となるように修正目標駆動力を算出するから、結果的に、加速度がピークに達した以降は常に修正目標駆動力を選択して出力する。このことは、加速度がピークに達する以前はマップに基づき目標駆動力を算出し、加速度がピークに達した以降は運動方程式により算出するといえる。勿論、このように大小を比較するのではなく、一律に加速度がピークに達する以前は基本目標駆動力を常に選択して出力し、加速度がピークに達した以降は修正目標駆動力を常に選択して出力してもよい。   The target driving force selection unit 112 switches between the basic target driving force from the basic driving force calculation unit 108 and the corrected target driving force from the corrected driving force calculation unit 110 and outputs the result as the final target driving force. Specifically, the larger one of the basic target driving force and the corrected target driving force is output. As will be described later, in this embodiment, the corrected target driving force is basically calculated such that (basic target driving force) <(corrected target driving force), and as a result, the acceleration reaches a peak. After that, the corrected target driving force is always selected and output. This can be said that the target driving force is calculated based on the map before the acceleration reaches the peak, and is calculated by the equation of motion after the acceleration reaches the peak. Of course, instead of comparing the magnitudes in this way, the basic target driving force is always selected and output before the acceleration reaches a peak, and the corrected target driving force is always selected after the acceleration reaches a peak. May be output.

図4は、本実施形態における車両制御ECU100(特に、目標駆動力設定部102)の処理フローチャートを示す。車両制御ECU100は、加速度がピークに達したか否かを判定する(S101)。この判定は、既述したようにアクセル開度の変化と目標駆動力の変化に基づき行われるが、他の方法によって判定してもよい。   FIG. 4 shows a process flowchart of the vehicle control ECU 100 (particularly, the target driving force setting unit 102) in the present embodiment. The vehicle control ECU 100 determines whether or not the acceleration reaches a peak (S101). This determination is made based on the change in the accelerator opening and the change in the target driving force as described above, but may be determined by other methods.

加速度が未だピークに達していない場合には、基本目標駆動力、すなわち車速とアクセル開度のマップから目標駆動力を算出する(S104)。   If the acceleration has not yet reached the peak, the target driving force is calculated from the basic target driving force, that is, the map of the vehicle speed and the accelerator opening (S104).

図5は、車両制御ECU100のメモリに予め記憶される、車速とアクセル開度と目標駆動力(要求トルク)の関係を示すマップの一例である。アクセル開度(Acc)として、いくつかの場合を例示的に示す。アクセル全開(100%)時に最大駆動力となり、アクセル開度が小さくなるに従い駆動力も小さくなる。アクセル開度が一定の場合、車速が増大するに従って駆動力は減少するが、その減少度合いが図中Aで示すように顕著ないし過大な場合には、目標となる加速度を実現することができない。このことは、車速とアクセル開度のマップから常に目標駆動力を算出したのでは、アクセル開度一定の条件では目標となる加速度を実現できないことを意味する。   FIG. 5 is an example of a map showing the relationship among the vehicle speed, the accelerator opening, and the target driving force (required torque), which is stored in advance in the memory of the vehicle control ECU 100. Several cases are shown as examples of the accelerator opening (Acc). When the accelerator is fully open (100%), the maximum driving force is obtained, and the driving force decreases as the accelerator opening decreases. When the accelerator opening is constant, the driving force decreases as the vehicle speed increases. However, if the decrease degree is remarkable or excessive as shown by A in the figure, the target acceleration cannot be realized. This means that if the target driving force is always calculated from the map of the vehicle speed and the accelerator opening, the target acceleration cannot be realized under the condition that the accelerator opening is constant.

再び図4に戻り、加速度がピークに達した場合には、さらにアクセル開度が一定か否かを判定する(S102)。アクセル開度が一定か否かは、例えば加速度がピーク時のアクセル開度からの変化量で判定する。加速度がピーク時のアクセル開度をPacco、それ以降のアクセル開度をPaccとして、その差分Pacc−Paccoの大きさが所定の閾値δ以下であればアクセル開度は一定と判定する。アクセル開度が一定でない場合には、同様に車速とアクセル開度に基づき、アクセル開度に応じた目標駆動力を算出するが(S104)、アクセル開度が一定の場合には、車速の増大に伴う駆動力の過大な減少を解消すべく、修正目標駆動力を算出する(S103)。この修正目標駆動力は、所定の駆動系の運動方程式を用いて算出される。以下、これについて説明する。
車両の運動方程式は、
m・α=K1・τdrv−走行抵抗(V) ・・・(1)
走行抵抗(V)=転がり抵抗+空気抵抗+勾配係数
=転がり抵抗係数・m
+空気抵抗係数・前面投影面積・V
+m・sinθ
で与えられる。
ここで、
m:車両の重量
α:加速度
K1:駆動軸トルクから駆動力への換算係数
τdrv:駆動軸トルク(指令値)
V:車速
θ:路面の傾斜角
である。
Returning to FIG. 4 again, when the acceleration reaches a peak, it is further determined whether or not the accelerator opening is constant (S102). Whether or not the accelerator opening is constant is determined by, for example, the amount of change from the accelerator opening at the time of peak acceleration. If the accelerator opening at the peak of acceleration is Pacco and the subsequent accelerator opening is Pacc, and the difference Pacc-Pacco is less than or equal to a predetermined threshold value δ, the accelerator opening is determined to be constant. If the accelerator opening is not constant, the target driving force corresponding to the accelerator opening is similarly calculated based on the vehicle speed and the accelerator opening (S104). If the accelerator opening is constant, the vehicle speed increases. In order to eliminate the excessive reduction of the driving force due to the correction, the corrected target driving force is calculated (S103). This corrected target driving force is calculated using a motion equation of a predetermined driving system. This will be described below.
The equation of motion of the vehicle is
m · α = K1 · τdrv−running resistance (V) (1)
Running resistance (V) = rolling resistance + air resistance + gradient coefficient
= Rolling resistance coefficient ・ m
+ Air resistance coefficient, front projected area, V 2
+ M · sinθ
Given in.
here,
m: Weight of vehicle α: Acceleration K1: Conversion coefficient from drive shaft torque to drive force τdrv: Drive shaft torque (command value)
V: Vehicle speed θ: The inclination angle of the road surface.

そこで、加速度がピークに達した時点の駆動力をτo、車速をVoとし、目標加速度の減少成分をf1(t)として、(1)式より、加速度がピークに達した以後は、
τdrv=τo+1/K1{m・(−f1(t))+走行抵抗(V)
−走行抵抗(Vo)} ・・・(2)
により算出する。
Therefore, assuming that the driving force at the time when the acceleration reaches the peak is τo, the vehicle speed is Vo, and the decrease component of the target acceleration is f1 (t), from the equation (1), after the acceleration reaches the peak,
τdrv = τo + 1 / K1 {m · (−f1 (t)) + running resistance (V)
-Running resistance (Vo)} (2)
Calculated by

ここで、tは加速度がピークに達してからの経過時間である。(2)式を用いて修正駆動力を算出することで、マップにより算出された基本駆動力に対して連続的につながり、かつ、マップにより算出された基本駆動力の過大な減少を抑制して目標加速度を実現することができる。   Here, t is an elapsed time after the acceleration reaches a peak. By calculating the corrected driving force using the formula (2), the basic driving force calculated by the map is continuously connected, and an excessive decrease in the basic driving force calculated by the map is suppressed. The target acceleration can be realized.

なお、目標加速度が直線的に減少する場合には、加速度と比例関係にある駆動トルクも直線的に減少させればよいので、1サンプル前の駆動トルクから一定量(ka)を減じるような漸化式を用いて簡易に算出してもよい。すなわち、
τdrv(k)=τdrv(k−1)−ka
τdrv(1)=τo−ka ・・・(3)
である。
When the target acceleration decreases linearly, the driving torque proportional to the acceleration may be decreased linearly, so that the target torque is gradually decreased from the driving torque one sample before. You may calculate simply using a chemical formula. That is,
τdrv (k) = τdrv (k−1) −ka
τdrv (1) = τo−ka (3)
It is.

本実施形態では、(2)式からも分かるように、加速度がピーク値に達した以降の駆動力は、当該車両の車重m、走行抵抗(V)、ピーク時の駆動力τo、ピーク時の車速Voに応じて設定される。従って、駆動力はマップによる場合のように一律ではなく、当該車両の特性に応じて適応的に設定される。ゆえに、本実施形態における駆動力は、車両の仕様に応じて変化し得る。また、本実施形態における駆動力は、(2)式に示すように設定されるため、フィードバック制御による遅れの問題も生じない。   In this embodiment, as can be seen from the equation (2), the driving force after the acceleration reaches the peak value is the vehicle weight m of the vehicle, the running resistance (V), the peak driving force τo, and the peak time. Is set according to the vehicle speed Vo. Accordingly, the driving force is not uniform as in the case of the map, but is adaptively set according to the characteristics of the vehicle. Therefore, the driving force in this embodiment can change according to the specification of the vehicle. Further, since the driving force in the present embodiment is set as shown in the equation (2), the problem of delay due to feedback control does not occur.

図6は、本実施形態における加速度、駆動力(駆動トルク)、車速の時間変化を示す。図6(a)は、加速度の時間変化であり、時刻t1で運転者がアクセル操作を開始した場合である。時刻t1から加速度が増大し始め、時刻t2でピーク値α0に達するものとする。また、図6(b)は、駆動トルクの時間変化であり、同様に時刻t1で駆動トルクが増大し始め、時刻t2でピーク値τoに達する。加速度がピーク値に達するまでは、既述したように駆動トルクはアクセル開度と車速のマップに基づき設定される。そして、加速度が時刻t2でピーク値に達した場合(=駆動トルクがピーク値に達した場合)、アクセル開度が一定であることを条件として、(2)式で示す運動方程式に従い修正駆動トルクを算出する。この修正駆動トルクは、目標加速度の減少成分が−f1(t)となるようなトルクであり、マップで設定した場合の駆動トルクの過大な減少を抑制したトルクである。図6(a)、(b)において、本実施形態における加速度及び駆動トルクの時間変化を実線で、マップで設定した場合の時間変化を破線で示す。加速度は、ピーク値αoから−f1(t)の割合で徐々に減少していく。すなわち、ピーク値αo以降の加速度=αo−f1(t)で穏やかに減少していく。これに対し、マップで設定した場合には、図5に示すように、アクセル開度一定の場合には駆動トルクが車速の増大に伴って急峻に減少するため、加速度も過大に減少してしまう。図6(c)は、車速の時間変化であり、加速度がピーク値αoに達したときの車速Vo以降において、アクセル開度が一定でもマップで設定した場合に比べて円滑に車速が増大していく。従って、運転者は、マップで設定した場合に比べてより良好な加速フィーリングを得ることができる。   FIG. 6 shows temporal changes in acceleration, driving force (driving torque), and vehicle speed in the present embodiment. FIG. 6A shows a change in acceleration with time, and is a case where the driver starts an accelerator operation at time t1. It is assumed that the acceleration starts to increase from time t1 and reaches the peak value α0 at time t2. FIG. 6B shows a change in the driving torque with time. Similarly, the driving torque starts increasing at time t1, and reaches the peak value τo at time t2. Until the acceleration reaches the peak value, the drive torque is set based on the map of the accelerator opening and the vehicle speed as described above. When the acceleration reaches the peak value at time t2 (= when the driving torque reaches the peak value), the corrected driving torque is obtained according to the equation of motion expressed by the equation (2) on condition that the accelerator opening is constant. Is calculated. The corrected drive torque is a torque that causes the decrease component of the target acceleration to be −f1 (t), and is a torque that suppresses an excessive decrease in the drive torque when set on the map. 6A and 6B, the time change of acceleration and drive torque in the present embodiment is indicated by a solid line, and the time change when set on a map is indicated by a broken line. The acceleration gradually decreases from the peak value αo at a rate of −f1 (t). That is, the acceleration gradually decreases with acceleration after the peak value αo = αo−f1 (t). On the other hand, when the map is set, as shown in FIG. 5, when the accelerator opening is constant, the driving torque sharply decreases as the vehicle speed increases, so that the acceleration also decreases excessively. . FIG. 6C shows the time change of the vehicle speed. After the vehicle speed Vo when the acceleration reaches the peak value αo, the vehicle speed increases smoothly compared to the case where the accelerator opening is constant even when the map is set on the map. Go. Therefore, the driver can obtain a better acceleration feeling compared to the case where the driver sets the map.

なお、目標加速度の減少成分−f1(t)は、加速度がピーク値に達してからの時間tの任意の関数とすることができ、時間tの一次関数(リニア関数)としてもよい。また、減少成分−f1(t)は、車両制御ECU100のメモリに予め記憶されている他、運転者が適宜変更可能なように構成してもよい。−f1(t)は、加速度がピーク値に達して以降の任意の時刻t3において、
αo−f1(t3)>マップで設定された加速度
を満たすように設定されるが、仮に運転者がーf1(t)を変更し、
αo―f1(t3)<マップで設定された加速度
になったとしても、既述したように目標駆動力選定部112は、基本駆動力と修正駆動力のうち、いずれか大きい方を最終的な目標駆動力として出力するため、少なくとも従来と同程度の駆動力(駆動トルク)は常に確保し得る。
The target acceleration decreasing component -f1 (t) can be an arbitrary function of time t after the acceleration reaches the peak value, and may be a linear function (linear function) of time t. Further, the decreasing component -f1 (t) may be configured so that the driver can appropriately change, in addition to being stored in advance in the memory of the vehicle control ECU 100. -F1 (t) is an arbitrary time t3 after the acceleration reaches the peak value,
αo−f1 (t3)> set to satisfy the acceleration set in the map, but if the driver changes −f1 (t),
Even if αo−f1 (t3) <acceleration set in the map, as described above, the target driving force selection unit 112 finally determines the larger one of the basic driving force and the corrected driving force. Since the target driving force is output, at least the same driving force (driving torque) as that in the conventional case can always be secured.

以上のように、本実施形態によれば、加速度がピーク値に達した以降は、予め設定された車速とアクセル開度のマップに基づいて駆動力(駆動トルク)を設定するのではなく、当該車両の各種特性(車重、転がり抵抗、空気抵抗、走行抵抗等)を反映させた運動方程式に基づいて駆動力(駆動トルク)を設定するので、車速が増大しても駆動トルクが過大に減少することを抑制し、所望の加速度で走行できる。   As described above, according to the present embodiment, after the acceleration reaches the peak value, the driving force (driving torque) is not set based on the preset map of the vehicle speed and the accelerator opening, Since the driving force (driving torque) is set based on the equation of motion that reflects various vehicle characteristics (vehicle weight, rolling resistance, air resistance, running resistance, etc.), the driving torque decreases excessively even if the vehicle speed increases. The vehicle can be driven at a desired acceleration.

本実施形態では、図4に示すように、まず加速度がピークに達したか否かを判定し、その後にアクセル開度が一定であるか否かを判定しているが、まずアクセル開度が一定か否かを判定し、その後に加速度がピークに達したか否かを判定してもよい。また、アクセル開度が一定か否かを判定すると同時に、加速度がピークに達したか否かを判定してもよい。要するに、本実施形態では、アクセル開度が一定の条件の下で加速度がピークに達した場合に、加速度がピークに達した以降の駆動力を車両の特性が反映された運動方程式で駆動力を算出するものである。勿論、加速度がピークに達した後において、運転者が再びアクセル操作を行ってアクセル開度が変化した場合には、変化後の当該アクセル開度(及び車速)に応じた駆動力をマップに基づき設定し得る。また、アクセル開度が一定か否か、及び加速度がピークに達したか否かは、加速ピーク判定部114で判定しているが、それぞれ別の機能ブロックで判定してもよい。図4の処理に先立ち、車両が加速中であるか否かを判定し、加速中である場合においてアクセル開度が一定か否か、及び加速度がピークに達したか否かを判定してもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, it is first determined whether or not the acceleration has reached a peak, and then it is determined whether or not the accelerator opening is constant. It may be determined whether or not the acceleration is constant, and then it may be determined whether or not the acceleration has reached a peak. Further, it may be determined whether or not the acceleration has reached a peak at the same time as determining whether or not the accelerator opening is constant. In short, in this embodiment, when the acceleration reaches a peak under the condition that the accelerator opening is constant, the driving force after the acceleration reaches the peak is expressed by an equation of motion that reflects the characteristics of the vehicle. Is to be calculated. Of course, after the acceleration reaches the peak, if the driver performs the accelerator operation again and the accelerator opening changes, the driving force corresponding to the changed accelerator opening (and vehicle speed) is based on the map. Can be set. Further, whether or not the accelerator opening is constant and whether or not the acceleration reaches a peak are determined by the acceleration peak determination unit 114, but may be determined by different functional blocks. Prior to the processing of FIG. 4, it is determined whether or not the vehicle is accelerating, and it is determined whether or not the accelerator opening is constant and whether or not the acceleration reaches a peak when accelerating. Good.

また、本実施形態では、アクセル開度が一定の条件で加速度がピークに達した場合に、それ以降の目標駆動力の算出方法をそれ以前の算出方法から変化させ、車速の増大に伴う加速度の減少の度合いを緩和するものといえる。   Further, in the present embodiment, when the acceleration reaches a peak under the condition that the accelerator opening is constant, the calculation method of the target driving force thereafter is changed from the calculation method before that, and the acceleration accompanying the increase in the vehicle speed is increased. It can be said that the degree of decrease is mitigated.

図7は、他の実施形態におけるハイブリッド自動車の構成ブロック図を示す。図1と異なる点は、モータ回転数の代わりにタイヤ16に設けられた車輪速センサで検出した車輪速度を車両制御ECU100に供給する点である。車両制御ECU100は、モータ回転数に代えて車輪速度を車速として目標駆動力を算出し、MG制御ECU及びエンジンECUに指令を出力する。   FIG. 7 shows a configuration block diagram of a hybrid vehicle in another embodiment. The difference from FIG. 1 is that the wheel speed detected by the wheel speed sensor provided on the tire 16 is supplied to the vehicle control ECU 100 instead of the motor rotation speed. The vehicle control ECU 100 calculates a target driving force using the wheel speed as the vehicle speed instead of the motor rotation speed, and outputs a command to the MG control ECU and the engine ECU.

図8は、さらに他の実施形態におけるハイブリッド自動車の構成ブロック図を示す。図1と異なる点は、図1の構成に加えて車両に加速度センサ28を設け、検出した加速度を車両制御ECU100に供給する点である。車両制御ECU100は、加速度センサ28で検出された加速度に基づいて加速度がピークに達したか否かを判定し、ピーク値に達した以降は目標駆動力としてマップによる設定から運動方程式による算出に切り替えて出力する。この例では、加速度センサ28を用いているが、検出された加速度はピーク値に達したか否かを判定するために用いられ、従来技術のように目標加速度と実加速度とに所定量以上の差分があるときに駆動モータを制御するような構成ではないので、制御信号がノイジーになることもない。   FIG. 8 shows a configuration block diagram of a hybrid vehicle in still another embodiment. A difference from FIG. 1 is that an acceleration sensor 28 is provided in the vehicle in addition to the configuration of FIG. 1, and the detected acceleration is supplied to the vehicle control ECU 100. The vehicle control ECU 100 determines whether or not the acceleration has reached the peak based on the acceleration detected by the acceleration sensor 28, and after reaching the peak value, the target driving force is switched from the setting based on the map to the calculation based on the equation of motion. Output. In this example, the acceleration sensor 28 is used, but the detected acceleration is used to determine whether or not the peak value has been reached. As in the prior art, the target acceleration and the actual acceleration are not less than a predetermined amount. Since the drive motor is not controlled when there is a difference, the control signal does not become noisy.

図9は、さらに他の実施形態におけるハイブリッド自動車の構成ブロック図を示す。図1と異なる点は、モータ回転数の代わりにタイヤ16に設けられた車輪速センサで検出した車輪速度を車両制御ECU100に供給するとともに、加速度センサ28で検出した加速度を車両制御ECU100に供給する点である。   FIG. 9 shows a configuration block diagram of a hybrid vehicle in still another embodiment. The difference from FIG. 1 is that the wheel speed detected by the wheel speed sensor provided on the tire 16 is supplied to the vehicle control ECU 100 instead of the motor speed, and the acceleration detected by the acceleration sensor 28 is supplied to the vehicle control ECU 100. Is a point.

図10は、さらに他の実施形態における目標駆動力選定部102の機能ブロック図を示す。図1あるいは図7の全体構成に対応するものである。図3と異なる点は、微分器116を設け、車速の微分を算出して加速ピーク判定部114に供給する点である。加速ピーク判定部114は、アクセル開度が減少していないにも拘わらず車速の微分として算出される加速度が減少に転じたタイミングで加速度がピークに達したと判定する。   FIG. 10 is a functional block diagram of the target driving force selection unit 102 in still another embodiment. This corresponds to the entire configuration of FIG. 1 or FIG. The difference from FIG. 3 is that a differentiator 116 is provided to calculate the derivative of the vehicle speed and supply it to the acceleration peak determination unit 114. The acceleration peak determination unit 114 determines that the acceleration has reached the peak at the timing when the acceleration calculated as the derivative of the vehicle speed starts to decrease although the accelerator opening is not decreasing.

図11は、さらに他の実施形態における目標駆動力設定部102の機能ブロック図を示す。図8あるいは図9の全体構成に対応するものである。図3と異なる点は、加速度センサ28で検出された加速度を加速ピーク判定部114に供給する点である。加速ピーク判定部114は、アクセル開度が減少していないにも拘わらず加速度が減少に転じたタイミングで加速度がピークに達したと判定する。   FIG. 11 is a functional block diagram of the target driving force setting unit 102 in still another embodiment. This corresponds to the overall configuration of FIG. 8 or FIG. The difference from FIG. 3 is that the acceleration detected by the acceleration sensor 28 is supplied to the acceleration peak determination unit 114. The acceleration peak determination unit 114 determines that the acceleration has reached a peak at the timing when the acceleration starts to decrease although the accelerator opening is not decreasing.

図12は、さらに他の実施形態における目標駆動力設定部102の機能ブロック図を示す。図1あるいは図8の全体構成に対応するものである。図3と異なる点は、微分器118を設け、モータ回転数の微分を算出して加速ピーク判定部114に供給する点である。加速ピーク判定部114は、アクセル開度が減少していないにも拘わらず、モータ回転数の微分として算出される角加速度が減少に転じたタイミングで加速度がピークに達したと判定する。   FIG. 12 is a functional block diagram of the target driving force setting unit 102 in still another embodiment. This corresponds to the overall configuration of FIG. 1 or FIG. A difference from FIG. 3 is that a differentiator 118 is provided to calculate the derivative of the motor rotational speed and supply it to the acceleration peak determination unit 114. The acceleration peak determination unit 114 determines that the acceleration reaches the peak at the timing when the angular acceleration calculated as the derivative of the motor rotation speed starts to decrease although the accelerator opening is not decreased.

図13は、さらに他の実施形態における電気自動車(EV)の構成ブロック図を示す。図1と異なる点は、エンジン12が存在せず、モータ24のみでタイヤ16を駆動する点である。モータ24はトランスミッション(T/M)30を介してタイヤ16を駆動する。モータ24はインバータ22に接続され、インバータ22は電池26と電気的に接続される。ECU10内のモータ制御ECUはインバータ22にトルク指令を出力してモータ24を制御する。モータ24の回転数は車両制御ECU100及びモータ制御ECUに供給される。また、電池監視ECUは電池26の状態を監視し、電池26の充電率(SOC)を算出して車両制御ECU100に供給する。車両制御ECU100は、モータ回転数から車速を算出し、アクセル開度と車速に基づいてモータ24の駆動トルクを算出する。加速度がピーク値に達するまではアクセル開度と車速に基づくマップを用いて要求トルクを設定し、加速度がピーク値に達した以降は車両の運動方程式に基づいて要求トルクを算出する。   FIG. 13 shows a configuration block diagram of an electric vehicle (EV) in still another embodiment. The difference from FIG. 1 is that the engine 12 is not present and the tire 16 is driven only by the motor 24. The motor 24 drives the tire 16 via a transmission (T / M) 30. The motor 24 is connected to the inverter 22, and the inverter 22 is electrically connected to the battery 26. The motor control ECU in the ECU 10 outputs a torque command to the inverter 22 to control the motor 24. The rotation speed of the motor 24 is supplied to the vehicle control ECU 100 and the motor control ECU. In addition, the battery monitoring ECU monitors the state of the battery 26, calculates the charging rate (SOC) of the battery 26, and supplies the calculated rate to the vehicle control ECU 100. The vehicle control ECU 100 calculates the vehicle speed from the motor rotation speed, and calculates the driving torque of the motor 24 based on the accelerator opening and the vehicle speed. The required torque is set using a map based on the accelerator opening and the vehicle speed until the acceleration reaches the peak value, and after the acceleration reaches the peak value, the required torque is calculated based on the equation of motion of the vehicle.

図13に示す電気自動車の場合でも、ハイブリッド自動車の場合と同様にモータ回転数の代わりに車輪速センサを用いて車輪速度を検出してもよく、加速度センサを設けて加速度を検出して加速度がピークに達したか否かを判定してもよい。   Even in the case of the electric vehicle shown in FIG. 13, the wheel speed may be detected by using a wheel speed sensor instead of the motor rotation speed as in the case of the hybrid vehicle, and an acceleration sensor is provided to detect the acceleration. It may be determined whether or not a peak has been reached.

図14は、さらに他の実施形態における燃料電池車(FCV)の構成ブロック図を示す。図13の構成に加え、燃料電池セル(FC)スタック32が設けられ、FC制御ECUがFCスタック32の動作を制御する。インバータ22には電池26及びFCスタック32が電気的に接続され、FCスタック32からの電力及び/又は電池26からの電力が供給される。車両制御ECU100には、モータ24の回転数が供給され、モータ制御ECU及びFC制御ECUに指令を出力する。加速度がピーク値に達するまではアクセル開度と車速に基づくマップを用いて要求トルクを設定し、加速度がピーク値に達した以降は車両の運動方程式に基づいて要求トルクを算出する。   FIG. 14 shows a configuration block diagram of a fuel cell vehicle (FCV) in still another embodiment. In addition to the configuration of FIG. 13, a fuel cell (FC) stack 32 is provided, and the FC control ECU controls the operation of the FC stack 32. A battery 26 and an FC stack 32 are electrically connected to the inverter 22, and electric power from the FC stack 32 and / or electric power from the battery 26 is supplied. The vehicle control ECU 100 is supplied with the rotational speed of the motor 24 and outputs a command to the motor control ECU and the FC control ECU. The required torque is set using a map based on the accelerator opening and the vehicle speed until the acceleration reaches the peak value, and after the acceleration reaches the peak value, the required torque is calculated based on the equation of motion of the vehicle.

図14に示す燃料電池車の場合でも、ハイブリッド自動車の場合と同様にモータ回転数の代わりに車輪速センサを用いて車輪速度を検出してもよく、加速度センサを設けて加速度を検出して加速度がピークに達したか否かを判定してもよい。   Even in the case of the fuel cell vehicle shown in FIG. 14, the wheel speed may be detected using a wheel speed sensor instead of the motor rotation speed as in the case of the hybrid vehicle, and an acceleration sensor is provided to detect the acceleration. It may be determined whether or not has reached a peak.

図1、図13及び図14に示すように、本発明は、アクセル操作により駆動力を調整する動力源(エンジンとモータ、あるいはモータのみ)を備える任意の自動車に適用することが可能である。   As shown in FIG. 1, FIG. 13 and FIG. 14, the present invention can be applied to an arbitrary vehicle including a power source (engine and motor or only a motor) that adjusts a driving force by an accelerator operation.

10 ECU、12 エンジン、14 動力分配機構、16 タイヤ、18,22 インバータ、20 発電機、24 モータ、26 電池、28 加速度センサ、30 トランスミッション(T/M)、32 FCスタック、100 車両制御ECU。



DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ECU, 12 Engine, 14 Power distribution mechanism, 16 Tire, 18, 22 Inverter, 20 Generator, 24 Motor, 26 Battery, 28 Acceleration sensor, 30 Transmission (T / M), 32 FC stack, 100 Vehicle control ECU.



Claims (9)

アクセル開度に基づき動力源の駆動力を制御する駆動力制御装置であって、
アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いることなく、前記車両加速度がピーク値に達した時点の駆動力と車両の運動方程式に基づき算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする駆動力制御装置。
A driving force control device that controls the driving force of a power source based on an accelerator opening,
Means for determining whether or not the accelerator opening is constant;
Means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value;
Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force . After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. in this case, a calculating means a driving force for achieving the acceleration and target, without using the map, for calculating based on the equation of motion of the driving force and the vehicle at the time of the vehicle acceleration reaches a peak value,
A driving force control apparatus comprising:
請求項1記載の駆動力制御装置において、
前記演算手段は、前記運動方程式として、車両の重量、目標加速度、駆動軸トルク、及び走行抵抗を用いた運動方程式を用いて駆動力を算出することを特徴とする駆動力制御装置。
The driving force control apparatus according to claim 1,
The calculation means calculates a driving force using an equation of motion using a vehicle weight, a target acceleration, a driving shaft torque, and a running resistance as the equation of motion.
請求項2記載の駆動力制御装置において、
前記演算手段は、前記目標加速度を時間の関数として設定して駆動力を算出することを特徴とする駆動力制御装置。
The driving force control apparatus according to claim 2, wherein
The driving means is configured to calculate a driving force by setting the target acceleration as a function of time.
請求項2記載の駆動力制御装置において、
前記演算手段は、前記目標加速度を直線的に変化するように設定して駆動力を算出することを特徴とする駆動力制御装置。
The driving force control apparatus according to claim 2, wherein
The driving means is configured to calculate a driving force by setting the target acceleration so as to change linearly.
アクセル開度に基づき動力源の駆動力を制御する駆動力制御装置であって、
アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合には、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いて得られる駆動力と、車両の運動方程式に基づき算出される駆動力のいずれか大きい方の駆動力とする演算手段と、
を備えることを特徴とする駆動力制御装置。
A driving force control device that controls the driving force of a power source based on an accelerator opening,
Means for determining whether or not the accelerator opening is constant;
Means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value;
Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force. After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. In some cases, the driving force for achieving the target acceleration is the driving force obtained by using the map or the driving force calculated based on the equation of motion of the vehicle, whichever is greater Means,
Driving force control apparatus comprising: a.
アクセル開度を検出する手段と、
前記アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いることなく、前記車両加速度がピーク値に達した時点の駆動力と車両の運動方程式に基づき算出する演算手段と、
算出された駆動力で駆動源を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする自動車。
Means for detecting the accelerator opening;
Means for determining whether or not the accelerator opening is constant;
Means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value;
Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force . After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. In this case, a calculation means for calculating the driving force for achieving the target acceleration based on the driving force at the time when the vehicle acceleration reaches the peak value and the equation of motion of the vehicle without using the map ,
Control means for controlling the drive source with the calculated drive force;
An automobile characterized by comprising:
請求項6記載の自動車において、
前記演算手段は、前記運動方程式として、車両の重量、目標加速度、駆動軸トルク、及び走行抵抗を用いた運動方程式を用いて駆動力を算出することを特徴とする自動車。
The automobile according to claim 6.
The said calculating means calculates a driving force using the equation of motion using the weight of a vehicle, target acceleration, a drive shaft torque, and driving resistance as said equation of motion.
アクセル開度を検出する手段と、
前記アクセル開度が一定であるか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達したか否かを判定する手段と、
車両加速度がピーク値に達するまでは、アクセル開度と車速と駆動力との関係を規定する所定のマップに基づき駆動力を設定し、車両加速度がピーク値に達した後にアクセル開度が一定の場合に、目標とする加速度を達成するための駆動力を、前記マップを用いて得られる駆動力と、車両の運動方程式に基づき算出される駆動力のいずれか大きい方の駆動力とする演算手段と、
算出された駆動力で駆動源を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする自動車。
Means for detecting the accelerator opening;
Means for determining whether or not the accelerator opening is constant;
Means for determining whether the vehicle acceleration has reached a peak value;
Until the vehicle acceleration reaches the peak value, the driving force is set based on a predetermined map that defines the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the driving force. After the vehicle acceleration reaches the peak value, the accelerator opening is constant. In this case, the calculation means for setting the driving force for achieving the target acceleration as the driving force, which is the larger one of the driving force obtained using the map and the driving force calculated based on the equation of motion of the vehicle. When,
Control means for controlling the drive source with the calculated drive force;
Automobile, characterized in that it comprises a.
請求項6〜8のいずれかに記載の自動車において、
前記駆動源は、エンジンとモータ、あるいはモータであることを特徴とする自動車。
The automobile according to any one of claims 6 to 8,
The driving source is an engine and a motor or a motor.
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