JP6364730B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、車両制御装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a vehicle control device.
従来、ユーザにより行われたアクセルの操作及び車速に基づいて決定された加速度を得るために、エンジンの出力トルクの他に、モータジェネレータから出力されるアシストトルクを用いる技術が提案されている。つまり、エンジンの出力トルクに、モータジェネレータからのアシストトルクを加算することで、決定された加速度を得るために必要な要求駆動力が満たされる。 Conventionally, in order to obtain acceleration determined based on an accelerator operation and a vehicle speed performed by a user, a technique using assist torque output from a motor generator in addition to engine output torque has been proposed. That is, the required driving force necessary to obtain the determined acceleration is satisfied by adding the assist torque from the motor generator to the output torque of the engine.
しかしながら、従来技術のように、エンジンの出力トルクを正確に図るための機器を搭載すると製造の負担、コストの負担が大きくなる。このため、このような機器を搭載せずとも、モータジェネレータで適切にエンジンをアシストできることが望ましい。 However, as in the prior art, if a device for accurately measuring the output torque of the engine is mounted, the burden of manufacturing and the burden of cost increase. For this reason, it is desirable that the motor generator can appropriately assist the engine without mounting such a device.
実施形態の車両制御装置は、エンジンとモータジェネレータとを動力源として走行可能な車両を制御する車両制御装置であって、ユーザからアクセルを踏み込むアクセル操作を受け付けた場合に、当該アクセル操作による踏み込み量に対応する前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、前記エンジンから出力されるトルクの推定値に加算して、前記駆動力の出力を満たすための、前記モータジェネレータのトルクを算出するトルク算出部と、前記アクセル操作を受け付けている間、前記トルク算出部で算出された前記モータジェネレータの前記トルクと前記エンジンのトルクとで回転する前記車両の車輪への出力軸の回転数が増加し続け、かつ、前記回転数の単位時間当たりの増加量を維持するように、前記モータジェネレータのトルクを補正する補正部と、を備える。当該構成により一例として、加速度の減少は抑止できるため、加速応答性を得られるという効果を奏する。 The vehicle control apparatus according to the embodiment is a vehicle control apparatus that controls a vehicle that can run using an engine and a motor generator as a power source, and when an accelerator operation for depressing the accelerator is received from a user, the amount of depression by the accelerator operation A driving force acquisition unit that acquires the driving force of the vehicle corresponding to the above, and an estimated value of the torque output from the engine is added to calculate the torque of the motor generator to satisfy the output of the driving force a torque calculation section, while accepting the accelerator operation, the rotational speed of the output shaft to the torque and wheel before Symbol vehicle you rotate at a torque of the engine of the motor-generator which is calculated by the torque calculation unit There continues to increase, and, in so that to maintain the increase per unit of rotational speed times torque of the motor generator And a correcting unit for correcting. As an example, the configuration can suppress a decrease in acceleration, and thus has an effect of obtaining acceleration responsiveness.
また、実施形態の車両制御装置において、前記補正部は、ローパスフィルタでフィルタリング処理された後の前記出力軸の回転数の単位時間あたりの増加量を維持するように、前記モータジェネレータのトルクを補正する、と好適である。当該構成により一例として、回転数を一致させることができるため、ノイズ等による駆動軸の回転数の微少な増減の影響を抑止してユーザの要求に応じた加速応答性を得られるという効果を奏する。 In the vehicle control device according to the embodiment, the correction unit corrects the torque of the motor generator so as to maintain an increase amount per unit time of the rotation speed of the output shaft after being filtered by the low-pass filter. It is preferable to do. As an example, this configuration makes it possible to match the rotational speeds, so that it is possible to obtain an acceleration response according to the user's request by suppressing the influence of a slight increase / decrease in the rotational speed of the drive shaft due to noise or the like. .
また、実施形態の車両制御装置において、前記補正部は、前記モータジェネレータで前記車両の加速度を減少させるトルクの補正を行わない、と好適である。当該構成により一例として、ユーザの要求駆動力と、補正方向とが一致した場合に限り補正を行うため、ユーザの要求に応じた加速応答性を得られるという効果を奏する。 In the vehicle control device of the embodiment, it is preferable that the correction unit does not correct the torque that reduces the acceleration of the vehicle by the motor generator. As an example, this configuration performs the correction only when the requested driving force of the user and the correction direction match, and thus has an effect of obtaining acceleration responsiveness according to the user's request.
以下に添付図面を参照して、車両制御装置の実施形態を詳細に説明する。以下に示す実施形態では、車両制御装置を統合ECUとして搭載したハイブリッド車両を例にあげて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle control device will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, a hybrid vehicle equipped with a vehicle control device as an integrated ECU will be described as an example.
図1は、本実施形態のハイブリッド車両100の構成図である。本実施形態のハイブリッド車両100は、図1に示すように、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転トルクを出力するエンジン(ENG)101と、電気エネルギーにより回転トルクを出力するモータジェネレータ(MG)102とを備えた前輪駆動の車両である。本実施形態のハイブリッド車両100は、駆動系と制御装置300とを備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
本実施形態のハイブリッド車両100は、駆動系として、駆動輪である右前輪FRおよび左前輪FLと、駆動軸としてのドライブシャフト121a,121bおよびディファレンシャルギア120と、エンジン101と、モータジェネレータ102と、クラッチ103と、クラッチアクチュエータ104と、変速部105,106,108(T/M−MG変速部105,T/M−ENG変速部106,共通変速部108)と、シフトアクチュエータ107と、を有している。
The
エンジン101は、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により、エンジン出力軸からトルクを出力する内燃機関である。エンジン101は、アクチュエータ(インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等)を有している。エンジン101は、エンジンECU(ENG−ECU)111に通信可能に接続されており、エンジンECU111によって制御される。
The
クラッチ103は、エンジン101および変速部105,106,108、モータジェネレータ102との間に介装され、エンジン101から変速部105,106,108へのトルクを断接可能な装置である。クラッチ103と、変速部105,106,108と、の間は、入力軸115で接続されている。
Clutch 103 is a device that is interposed between
入力軸115は、クラッチ103を介して出力されるエンジン101のトルクと、モータジェネレータ102から出力されるトルクと、を伝達する回転軸とする。
The
クラッチ103は、トランスミッションECU(T/M−ECU)113によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ104によって、締結および開放が制御される。
Engagement and disengagement of the
モータジェネレータ102は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻回され、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ102は、インバータ110を介して高圧バッテリ130と電力のやりとりを行う。具体的には、モータジェネレータ102は、高圧バッテリ130からの電力供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、回転駆動によるトルクをT/M−MG変速部105に出力することができる。なお、かかるモータジェネレータ102の状態を「力行」という。
The
また、モータジェネレータ102は、エンジン101からエンジン出力軸に出力されたトルクやT/M−MG変速部105からのトルクを受けてステータコイルの両端に起電力を生じさせ、発電機として動作して高圧バッテリ130を充電することができる。なお、かかるモータジェネレータ102の状態を「回生」という。
Further, the
変速部105,106,108は、モータジェネレータ102やエンジン101から出力されるトルクを出力軸116に伝達する機構とする。出力軸116は、エンジン101及びモータジェネレータ102から出力されたトルクを、駆動輪FR,FLに伝達するために用いられる回転軸とする。
The
そして出力軸116に伝達されるトルクは、駆動軸(ディファレンシャルギア120およびドライブシャフト121a,121b)を介して駆動輪FR,FLに伝達される。
The torque transmitted to the
変速部105,106,108は、T/M−MG変速部105と、T/M−ENG変速部106と、共通変速部108とから構成される。T/M−MG変速部105は、モータジェネレータ102から出力された回転トルクを前進又は後進の回転方向に切り替えて加速または減速する機構である。T/M−ENG変速部106は、エンジン101のエンジン出力軸から出力された回転トルクを前進又は後進の回転方向に切り替えて加速または減速する機構である。共通変速部108は、モータジェネレータ102およびエンジン101から伝達された回転トルクをまとめて駆動軸(ディファレンシャルギア120およびドライブシャフト121a,121b)を介して駆動輪FR,FLに伝達する機構である。これらの変速部は、それぞれ複数のギア段に切替え可能に構成されている。また、シフトアクチュエータ107は、T/M−ENG変速部106、T/M−MG変速部105および共通変速部108のギア段の切替えを制御する。
The
ディファレンシャルギア120は、共通変速部108から伝達された回転トルクを駆動輪FR,FLに伝達させる際に、右前輪FRと左前輪FLとの間で差動を生じさせるギアである。
The
本実施形態のハイブリッド車両100の駆動系では、上述のような構成となっているため、モータジェネレータ102とエンジン101とは、変速部105,106,108を介して共通の出力軸116を有し、変速部105,106,108のギア段によってそれぞれ単独で駆動軸(ディファレンシャルギア120およびドライブシャフト121a,121b)との接続および遮断が可能となっている。
Since the drive system of the
次に、ハイブリッド車両100の制御装置300について説明する。制御装置300は、ハイブリッド車両100全体を制御する。制御装置300は、図1に示すように、インバータ110と、ブレーキ油圧制御部109と、エンジンECU(ENG−ECU)111と、電子制御ブレーキECU(ECB−ECU)112と、トランスミッションECU(T/M−ECU)113と、モータジェネレータECU(MG−ECU)114と、統合ECU200と、高圧バッテリ130と、バッテリECU131とを主に備えている。
Next, the
バッテリECU131は、高圧バッテリ130を制御し、例えば、充電量SOC(State Of Charge)、放電許容電力、電圧等の高圧バッテリ130に関する情報を統合ECU200に通知する。
The
エンジンECU(ENG−ECU)111は、エンジン101に内蔵された不図示の各種アクチュエータ(例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ等)、各種センサ(例えば、エンジン回転センサ等)及び統合ECU200と通信可能に接続されている。エンジンECU(ENG−ECU)111は、統合ECU200からエンジントルク指令(アクセル操作指令)を受信して、エンジン101の動作を制御する。
The engine ECU (ENG-ECU) 111 includes various actuators (not shown) built in the engine 101 (for example, actuators for driving a throttle valve, an injector, etc.), various sensors (for example, an engine rotation sensor), and an integrated
電子制御ブレーキECU(ECB−ECU)112は、ブレーキ油圧制御部109と統合ECU200と電気的に接続されている。電子制御ブレーキECU112は、統合ECU200からブレーキ指令や回生トルクを受信して、ブレーキ指令や回生トルクに基づいてブレーキ油圧制御部109に対して指令を行うことにより、ブレーキ・バイ・ワイヤーの一種である電子制御ブレーキシステム(ECB:Electronically Control Braking System)によるブレーキ制御を行う。
The electronic control brake ECU (ECB-ECU) 112 is electrically connected to the brake hydraulic
ブレーキ油圧制御部109は、ECB−ECU112からの指令を受けて、ブレーキ117,118に対するブレーキ油圧制御を行って、駆動輪に対してブレーキを車両状況に応じて自動的に作動させることができる。
The brake hydraulic
トランスミッションECU(T/M−ECU)113は、クラッチアクチュエータ104、シフトアクチュエータ107および統合ECU200と電気的に接続されている。トランスミッションECU113は、統合ECU200からクラッチ要求を受信してクラッチアクチュエータ104を制御し、クラッチ103の断接の制御を行う。また、トランスミッションECU113は、統合ECU200から変速要求を受信して、シフトアクチュエータ107を制御して、変速部105,106,108のギア段の切替えを制御する。
The transmission ECU (T / M-ECU) 113 is electrically connected to the
インバータ110は、モータジェネレータECU(MG−ECU)114からの制御信号に応じて、三相交流を生成してモータジェネレータ102に印加し、モータジェネレータ102の動作(駆動動作、発電動作、回生動作)を制御する。インバータ110は、昇圧コンバータ(不図示)を介して高圧バッテリ130と電気的に接続されている。
モータジェネレータECU(MG−ECU)114は、インバータ110、不図示の各種センサ(例えば、回転センサ等)、および統合ECU200と通信可能に接続されている。モータジェネレータECU114は、統合ECU200からモータトルク指令を受信し、インバータ110を介してモータジェネレータ102の動作を制御する。
The motor generator ECU (MG-ECU) 114 is communicably connected to the
ここで、エンジンECU111、電子制御ブレーキECU112、トランスミッションECU113、モータジェネレータECU114のそれぞれでは、統合ECU200からの制御信号に応じて、不図示のCPU(Central Processing Unit)が所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)を不図示のROM(Read Only Memory)等の記憶媒体から読み出し、読み出したプログラムを実行することにより、上述の各種制御処理を行う。
Here, in each of engine ECU 111, electronic
統合ECU200は、エンジンECU111、電子制御ブレーキECU112、トランスミッションECU113、モータジェネレータECU114の動作を制御する。統合ECU200は、エンジンECU111、電子制御ブレーキECU112、トランスミッションECU113、モータジェネレータECU114、各種センサ(例えば、回転センサ等)、各種スイッチ(例えば、イグニッションスイッチ等)と通信可能に接続されている。本実施形態では、統合ECU200は、アクセルペダルの踏み込み量(アクセルの操作量)の検出センサ(不図示)からアクセル操作量を受信し、車速センサ(不図示)からハイブリッド車両100の車速を受信する。
The
統合ECU200は、ブレーキストロークセンサ(不図示)からブレーキストロークを、シフトレバー(不図示)からシフトポジションを、高圧バッテリ130から充電量SOCをそれぞれ受信する。
また、統合ECU200はエンジンECU111からエンジン101の運転状態を受信する。本実施形態にかかる統合ECU200は、ユーザによるアクセルペダルの踏み込み量(アクセルの操作量)に基づいた要求駆動力が出るように、エンジン101のトルクと、モータジェネレータ102のトルクと、を制御する。
図2は、本実施形態にかかる統合ECU200で実行される制御プログラムによって実現される構成を示したブロック図である。図2に示されるように、本実施形態にかかる統合ECU200は、駆動力取得部201と、エンジントルク推定値取得部202と、トルク算出部203と、トルク補正部204と、を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration realized by a control program executed by the integrated
まずは、従来技術におけるエンジンのトルクの推定値が実際のエンジンのトルクとずれた場合のモータジェネレータのトルクアシストについて説明する。図3は、エンジントルクの推定値と、実際のエンジントルクと、が異なる場合を例示した図である。図3に示す例では、ユーザのアクセル操作量に基づいた要求駆動力を出力するための必要なトルク301とする。さらには、図3に示す例では、エンジンのトルクの推定値302とする。この場合、必要なトルク301から推定値302を引いた差分を表した領域303が、モータジェネレータのアシストトルクとなる。
First, the torque assist of the motor generator when the estimated value of the engine torque in the prior art deviates from the actual engine torque will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a case where the estimated value of the engine torque is different from the actual engine torque. In the example shown in FIG. 3, it is set as the
なお、要求駆動力に出力するために必要なトルクは、以下の式(1)の変形式から導出できるものとして、説明を省略する。
駆動力=トルク×変速機ギヤ比×終減速比×伝達効率÷タイヤの動荷重半径…(1)
Note that the torque necessary to output the required driving force can be derived from the following equation (1), and the description thereof is omitted.
Driving force = torque × transmission gear ratio × final reduction ratio × transmission efficiency / dynamic load radius of tire (1)
しかしながら、図3に示す例では、実際のエンジンのトルク304がトルクの推定値302よりも低いため、領域303に示されるモータジェネレータのトルクのアシストだけでは、要求駆動力を満たすことはできない。
However, in the example shown in FIG. 3, the
さらには、時刻t1でエンジンのトルクの推定値302が、要求駆動力の出力に必要なトルク301を上回るため、モータジェネレータによるトルクのアシストが停止する。
Furthermore, since the estimated
このように、エンジンのトルクとモータジェネレータのトルクとを組み合わせて要求駆動力を出力する際、エンジントルクの推定値が実際のトルクより低い場合は、モータジェネレータによるアシストトルクが大きくなり、要求駆動力に対し駆動力を過剰に出力することが考えられる。また、エンジントルクの推定値が実際のトルクより高い場合はモータジェネレータによるアシストトルクが小さくなり、要求駆動力を満たすことができないことが考えられる。 As described above, when the required driving force is output by combining the engine torque and the motor generator torque, if the estimated value of the engine torque is lower than the actual torque, the assist torque by the motor generator is increased, and the required driving force is increased. However, it is conceivable to output excessive driving force. Further, when the estimated value of the engine torque is higher than the actual torque, it is conceivable that the assist torque by the motor generator becomes small and the required driving force cannot be satisfied.
図4は、要求駆動力を満たした場合の従来のハイブリッド車両の加速度の遷移と、エンジンのトルクの推定値が実際と異なる場合の従来のハイブリッド車両の加速度の遷移と、の違いを例示した図である。要求駆動力を満たした場合、ハイブリッド車両の加速度の遷移401に示されるように加速度が増加していく。一方、図3に示されるような実際のエンジンのトルク304がトルクの推定値302よりも低い場合、開始時はモータジェネレータが要求駆動力を満たすようにトルクアシストする。このため、ハイブリッド車両の加速度は増加するが、従来の統合ECUがエンジンのトルクの推定値に基づいてモータジェネレータのアシストトルクを減少させる制御を行う。当該制御により、モータジェネレータのアシストトルクが徐々に減少し、停止する。一方、エンジンのトルクは緩やかに増加しているために、モータジェネレータのアシストトルクが停止した後は加速度がゆるやかに増加していく。このため、遷移402に示されるように、加速度が一度減少してから、緩やかに増加していく。
FIG. 4 is a diagram illustrating the difference between the transition of acceleration of the conventional hybrid vehicle when the required driving force is satisfied and the transition of acceleration of the conventional hybrid vehicle when the estimated value of the engine torque is different from the actual value. It is. When the required driving force is satisfied, the acceleration increases as indicated by the
例えば遷移402の場合、ハイブリッド車両100を操作している運転者は、アクセルペダルの踏み込み量を減少させていないにも拘わらず、ハイブリッド車両100の加速度の増加の後に当該加速度の減少を体験するため、違和感を抱き、加速応答性を損ねる。これに伴い、運転者の運転時の快適性を損ねる。そこで、本実施形態にかかる統合ECU200は、アシストトルクの補正を行い、運転時の加速応答性と快適性との向上を図ることとした。
For example, in the case of
図2に戻り、駆動力取得部201は、ユーザからアクセルを踏み込むアクセル操作を受け付けた場合に、外部から入力されるアクセルの操作量と、車速と、ギア段と、から、ハイブリッド車両100における、当該アクセル操作に対応する要求駆動力を取得する。
Returning to FIG. 2, when the driving
図5は、駆動力取得部201の構成を例示したブロック図である。図5に示されるように、駆動力取得部201は、換算係数算出部501と、入力軸回転数算出部502と、入力軸トルク算出部503と、要求駆動力算出部504と、を備えている。
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the driving
換算係数算出部501は、外部から入力される現在のシフトポジション(変速部105,106,108のギア段)に基づいて、入力軸換算係数を算出する。入力軸換算係数は、車速から入力軸115の回転数を導出したり、入力軸115のトルクから要求駆動力を導出したりする際に用いられる、変速部105,106,108のギア段の比等から導き出せる係数とする。
Conversion
入力軸回転数算出部502は、現在の車速と、換算係数算出部501に算出された入力軸換算係数とから現在の入力軸115の回転数を算出する。
The input shaft rotation
入力軸トルク算出部503は、要求トルク取得マップ511を参照して、入力軸回転数算出部502により算出された入力軸115の回転数とアクセルの操作量とから、入力軸115の要求トルクを算出する。
The input shaft
図6は、本実施形態にかかる要求トルク取得マップ511の概念を例示した図である。図6に示されるように、要求トルク取得マップ511は、入力軸115の回転数と、アクセルの操作量(アクセルペダルの踏み込みの割合0%〜100%)と、入力軸115の要求トルクと、の対応関係が示されている。つまり、入力軸トルク算出部503に入力軸115の回転数とアクセルの操作量(アクセルペダルの踏み込みの割合0%〜100%)とが入力されると、要求トルク取得マップ511を参照して、入力軸115の要求トルクを導出できる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the concept of the required torque acquisition map 511 according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the required torque acquisition map 511 includes the rotation speed of the
要求駆動力算出部504は、入力軸115の要求トルクと、入力軸換算係数と、を用いて、要求駆動力を算出する。つまり、要求駆動力算出部504は、入力軸換算係数により変速部105,106,108のギア段を考慮した上で、当該入力軸115の要求トルクに対応する当該要求駆動力を算出する。
The required driving
図2に戻り、エンジントルク推定値取得部202は、エンジンECU111から、エンジン101の運転状態として、エンジン101のトルクの推定値を取得する。エンジン101のトルクの推定値は、エンジン101の排気量等に基づいて推定された値とする。本実施形態では、排気量等に基づいて、エンジン101のトルクを推定することで、エンジン101のトルクを正確に計測するセンサを設ける必要が無いため、製造負担と製造コストとを削減できる。ただし、上述したように、エンジン101のトルクの推定値は、実際のエンジン101のトルクと異なる場合がある。
Returning to FIG. 2, the engine torque estimated
トルク算出部203は、エンジントルク推定値取得部202が取得したエンジン101のトルクの推定値に加算して、駆動力取得部201により取得される要求駆動力を満たすためのモータジェネレータ102のアシストトルクを算出する。本実施形態にかかるトルク算出部203は、要求駆動力を出力するために必要なトルクを算出した後、算出したトルクと、エンジン101のトルクの推定値との差から、モータジェネレータ102のアシストトルクを算出する。
The
そして、統合ECU200は、モータジェネレータ102に対して、算出されたアシストトルクを出力する旨を指示する。その後、統合ECU200は、算出されたアシストトルクに従ってモータジェネレータ102の制御が行われた後の出力軸116の回転数を取得する。
Then, the
そして、トルク補正部204が、アクセル操作を受け付けている間、換言すれば要求駆動力が‘0’より大きい間、トルク算出部203で算出されたモータジェネレータ102のトルクとエンジン101のトルクとで回転する、ハイブリッド車両100の車輪への出力軸116の回転数が増加し続けるようにモータジェネレータ102のアシストトルクを補正する。
While the
図7は、本実施形態にかかるハイブリッド車両100の駆動軸の回転数の遷移を例示した図である。図7の(A)に示されるように、時刻t2において、駆動力取得部201は、アクセル操作により要求駆動力p2を取得する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the transition of the rotational speed of the drive shaft of the
これに従い、統合ECU200は、要求駆動力p2が出力されるように、エンジントルク指令と、モータトルク指令と、を行う。これにより、出力軸116の回転数901は、前回まで増加していくように遷移する。また出力軸116の回転数901をローパスフィルタ処理した後の回転数の動き902も、徐々に増加していくように遷移する。
Accordingly, the
そして、前回から今回の間において、予想回転数903となることが想定されていたにも拘わらず、上述したようなエンジン101の実際のトルクと推定値との違い等から、回転数901に示されるように増加しなくなる(回転数の変化が無くなる、又は回転数が減少する)状況が生じることがある。
In spite of the assumption that the expected
そこで、要求駆動力が大きいにも拘わらず、出力軸116の回転数901が増加しないような状況において、本実施形態にかかるトルク補正部204は、ローパスフィルタ処理後の回転数の動き902に追従するように、モータジェネレータ102のアシストトルクを増加させる補正を行う。これにより、単位時間あたりの増加量が維持するような補正が行われることになる。具体的には、トルク補正部204によるアシストトルクの補正後の出力軸116は、回転数904で示されるように増加する。
Therefore, in a situation where the
エンジンの排気量等からエンジンの出力トルクを推定する場合に、製造の負担とコストの負担を軽減できるが、エンジンの出力トルクの推定値が実際のエンジンの出力トルクの値と異なる場合、特に出力トルクの推定値が、実際のエンジンの出力トルクよりも大きい場合に、モータジェネレータのアシストトルクが小さくなるため、アクセルの操作及び車速に基づいて決定された加速度を得るために必要な要求駆動力が満たされなくなるという問題がある。 When estimating the engine output torque from the engine displacement, etc., the manufacturing burden and cost burden can be reduced. However, if the estimated output torque of the engine is different from the actual engine output torque, the output When the estimated torque value is larger than the actual output torque of the engine, the assist torque of the motor generator becomes small. Therefore, the required driving force necessary to obtain the acceleration determined based on the accelerator operation and the vehicle speed is There is a problem of not being satisfied.
図8は、本実施形態にかかるトルク補正部204の構成を例示した図である。図8に示されるように、トルク補正部204は、ローパスフィルタ701と、PI制御部702と、加算判定部703と、1/z変換部711,712,713と、演算部721,722,723と、を備えている。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the
そして、1/z変換部711が、出力軸116の回転数が入力された場合に、出力軸116の回転数に対して1/z変換を行い、前回の出力軸116の回転数を算出する。
When the rotation speed of the
一方、ローパスフィルタ701は、入力された出力軸116の回転数に対して、ローパスフィルタを用いたフィルタ処理を行う。
On the other hand, the low-
次に、1/z変換部712が、ローパスフィルタ処理された出力軸116の回転数に対して1/z変換を行い、ローパスフィルタ処理された前回の出力軸116の回転数を算出する。さらに、1/z変換部713が、ローパスフィルタ処理された前回の出力軸116の回転数に対して1/z変換を行い、ローパスフィルタ処理された前々回の出力軸116の回転数を算出する。
Next, the 1 / z conversion unit 712 performs 1 / z conversion on the rotation speed of the
そして、演算部721は、ローパスフィルタ処理された前回の出力軸116の回転数から、ローパスフィルタ処理された前々回の出力軸116の回転数を減算して、回転数の増加量を算出する。
Then, the calculation unit 721 calculates the amount of increase in the number of rotations by subtracting the number of rotations of the
そして、演算部722は、前回の出力軸116の回転数に、前々回から前回の間の(ローパスフィルタ処理された)回転数の増加量を加算する。本実施形態では、前回の出力軸116の回転数に、ローパスフィルタ処理された回転数の増加量を加算した値を、アシストトルクの補正に用いる目的駆動軸回転数とする。
Then, the calculation unit 722 adds the amount of increase in the number of rotations between the previous time and the previous time (low-pass filter processing) to the previous number of rotations of the
さらに、演算部723が、目的駆動軸回転数から、今回の出力軸116の回転数を減算する。そして、PI制御部702が、比例動作(P動作)と(必要に応じて)積分動作(I動作)とを行い、目的駆動軸回転数から今回の出力軸116の回転数を減算した値から、モータジェネレータ102の補正トルクを算出する。
Further, the
そして、加算判定部703が、現在のモータジェネレータ102のアシストトルクと、算出された補正トルクと、を比較し、いずれか大きい値をモータ指令トルクとして出力する。
Then, the addition determination unit 703 compares the current assist torque of the
本実施形態では、要求駆動力に応じて、モータジェネレータ102がトルクのアシストを行う場合に、モータジェネレータ102のアシストトルクは正の値(進行方向へのアシスト)に制限し、負の値によるアシスト(進行方向と逆方向へのアシスト)は行わない。換言すれば、モータジェネレータ102で運転者の要求している加速度方向と逆方向のトルクの補正を行わないこととした。そして、加算判定部703が、アシストトルクと、算出された補正トルクと、を比較し、いずれか大きい値をモータ指令トルクとして出力する。つまり、算出された補正トルクがモータ指令トルクとして用いられるためには、補正トルクは少なくとも正の値(進行方向へのアシストに限られる)となる。つまり、トルク補正部204は、運転者の要求に従って、ハイブリッド車両100の加速度を増加させる方向に限り、モータジェネレータ102のトルクの補正を行い、運転者が要求している加速度の方向と逆方向にはトルクの補正を行わない。このように、ユーザの要求駆動力と、補正方向とが一致した場合に限り補正を行うため、ユーザの要求に応じた加速応答性を得られる。
In the present embodiment, when the
次に、本実施形態にかかるハイブリッド車両100における、モータジェネレータ102のアシストトルクの補正処理について説明する。図9は、本実施形態にかかるハイブリッド車両100における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
Next, the assist torque correction process of the
まず、駆動力取得部201が、ユーザからアクセルを踏み込むアクセル操作を受け付けた場合に、外部から入力されるアクセルの操作量と、車速と、ギア段と、からアクセル操作に対応する要求駆動力を取得する(ステップS801)。
First, when the driving
次に、エンジントルク推定値取得部202が、エンジン101のトルクの推定値を取得する(ステップS802)。
Next, the engine torque estimated
そして、トルク算出部203が、要求駆動力と、エンジン101のトルクの推定値とから、モータジェネレータ102のアシストトルクを算出する(ステップS803)。
Then,
その後、統合ECU200が、算出されたアシストトルクで、モータトルク指令を行う(ステップS804)。
Thereafter, the
そして、トルク補正部204が、モータトルク指令に従って制御された出力軸116の回転数に基づいて、モータジェネレータ102の補正トルクを算出する(ステップS805)。そして、トルク補正部204は、算出された補正トルクと、トルク算出部203により算出されたアシストトルクと、のうち大きい方を、モータトルク指令として出力する(ステップS806)。
Then, the
本実施形態にかかる統合ECU200では、アシストトルクの値が小さい場合に、トルク補正部204で補正された補正トルクで、モータジェネレータ102が制御するので、要求駆動力に基づく目標加速度に対応する十分な加速応答性が得られる。
In the
さらに、本実施形態にかかる統合ECU200では、エンジン101の出力トルク推定値と、実エンジン101のトルクとの間に差が発生した場合、例えば、エンジン101の出力トルク<=要求駆動力に対応するトルク<エンジン101のトルクの推定値の関係が成り立つ場合に、上述した補正アシストトルクでモータジェネレータ102を制御することで、ハイブリッド車両100の加速度が減少することを抑止できる。これにより、運転者の目標加速度に対する加速応答性は得ることが可能となる。
Furthermore, in the
また、ハイブリッド車両100において、エンジン101のトルクを計測するためのセンサ等がなくとも、モータジェネレータ102でエンジンの101のトルクに適したアシストが可能となるので、センサ等の取り付けによる製造負担の軽減やコストの軽減を図ることができる。
Further, in the
上述した実施形態においては、アクセルの操作が行われた際の加減速中において、直前の加速度を補償(加速度を維持)することとした。これにより、本実施形態にかかるハイブリッド車両100は、エンジン101のトルクの算出精度に依存することなく、アクセルの操作に基づく目標加速度に対応する加速応答性を得ることができる。
In the embodiment described above, the acceleration just before is compensated (acceleration is maintained) during acceleration / deceleration when the accelerator operation is performed. Thereby, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
100…ハイブリッド車両、101…エンジン、102…モータジェネレータ、103…クラッチ、104…クラッチアクチュエータ、105…T/M−MG変速部、106…T/M−ENG変速部、107…シフトアクチュエータ、108…共通変速部、109…ブレーキ油圧制御部、110…インバータ、111…エンジンECU、112…電子制御ブレーキECU、113…トランスミッションECU、114…モータジェネレータECU、115…入力軸、116…出力軸、117,118…ブレーキ、120…ディファレンシャルギア、121a,121b…ドライブシャフト、130…高圧バッテリ、131…バッテリECU、200…統合ECU、201…駆動力取得部、202…エンジントルク推定値取得部、203…トルク算出部、204…トルク補正部、300…制御装置、501…換算係数算出部、502…入力軸回転数算出部、503…入力軸トルク算出部、504…要求駆動力算出部、511…要求トルク取得マップ、701…ローパスフィルタ、702…PI制御部、703…加算判定部、711,712,713…1/z変換部、721,722,723…演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ユーザからアクセルを踏み込むアクセル操作を受け付けた場合に、当該アクセル操作による踏み込み量に対応する前記車両の駆動力を取得する駆動力取得部と、
前記エンジンから出力されるトルクの推定値に加算して、前記駆動力の出力を満たすための、前記モータジェネレータのトルクを算出するトルク算出部と、
前記アクセル操作を受け付けている間、前記トルク算出部で算出された前記モータジェネレータの前記トルクと前記エンジンのトルクとで回転する前記車両の車輪への出力軸の回転数が増加し続け、かつ、前記回転数の単位時間当たりの増加量を維持するように、前記モータジェネレータのトルクを補正する補正部と、
を備える車両制御装置。 A vehicle control device that controls a vehicle that can run using an engine and a motor generator as a power source,
A driving force acquisition unit that acquires the driving force of the vehicle corresponding to the amount of depression by the accelerator operation when an accelerator operation to depress the accelerator from the user is received;
A torque calculator that calculates the torque of the motor generator to satisfy the output of the driving force by adding to the estimated value of torque output from the engine;
Wherein while accepting the accelerator operation, the rotational speed of the output shaft to the wheel before Symbol vehicle you rotate continuously increases with the torque of the torque and the engine of the motor-generator which is calculated by the torque calculation unit, and, in so that to maintain the increase per unit of rotational speed time, a correction unit for correcting the torque of said motor generator,
A vehicle control device comprising:
請求項1に記載の車両制御装置。 The correction unit corrects the torque of the motor generator so as to maintain an increase amount per unit time of the rotation speed of the output shaft after being filtered by a low-pass filter.
The vehicle control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の車両制御装置。 The correction unit does not correct the torque in the direction opposite to the acceleration direction requested by the driver with the motor generator.
The vehicle control device according to claim 1 or 2.
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