JP7052314B2

JP7052314B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP7052314B2
Application number: JP2017224575A
Authority: JP
Inventors: 晴輝竹本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: JP2019093883A

Description

本発明は、電動機及び内燃機関を備えた車両に適用される制御装置に関する。 The present invention relates to a control device applied to a vehicle equipped with a motor and an internal combustion engine.

内燃機関を備えた車両に発生する騒音を低減するため、内燃機関の強制力周波数が駆動系のねじり共振周波数と一致しないように内燃機関の回転数を変更する車両の制御装置が知られている（特許文献１）。また、内燃機関の強制力周波数が駆動系のねじり共振周波数と一致した場合にエンジントルクの変動周期を変更する車両の制御装置も知られている（特許文献２）。 In order to reduce the noise generated in a vehicle equipped with an internal combustion engine, a vehicle control device that changes the rotation speed of the internal combustion engine so that the forced force frequency of the internal combustion engine does not match the torsional resonance frequency of the drive system is known. (Patent Document 1). Further, there is also known a vehicle control device that changes the fluctuation cycle of the engine torque when the forced force frequency of the internal combustion engine matches the torsional resonance frequency of the drive system (Patent Document 2).

特開２００６－１０５３８６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-105386 特開２００６－１３７３９５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-137395

内燃機関の他に電動機が搭載された車両では、電動機の出力を駆動系に伝達して走行する電気自動車モードが実施される。電気自動車モードの実施中に電動機の強制力周波数が駆動系のねじり共振周波数に一致すると共振を励起し騒音が発生する。電気自動車モードが実施される車両は電動機の回転速度が車速によって一意に決定されることが多い。したがって、このような場合には共振を回避するために車速を維持しながら電動機の回転速度を変更できず騒音を抑制できないおそれがある。 In a vehicle equipped with an electric motor in addition to the internal combustion engine, an electric vehicle mode is implemented in which the output of the electric motor is transmitted to the drive system to drive the vehicle. When the forced force frequency of the motor matches the torsional resonance frequency of the drive system during the implementation of the electric vehicle mode, resonance is excited and noise is generated. In vehicles in which the electric vehicle mode is implemented, the rotation speed of the motor is often uniquely determined by the vehicle speed. Therefore, in such a case, the rotation speed of the motor cannot be changed while maintaining the vehicle speed in order to avoid resonance, and there is a possibility that noise cannot be suppressed.

そこで、本発明は、電気自動車モードで発生し得る騒音を抑制でき、または当該騒音の他の騒音に対する突出量を低減できる車両の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of suppressing noise that may occur in the electric vehicle mode or reducing the amount of protrusion of the noise with respect to other noise.

本発明の一態様に係る車両の制御装置は、電動機と内燃機関とを走行用駆動源として備えた車両に適用され、前記電動機の出力のみを駆動系に伝達して走行する電気自動車モードが実施されるように前記電動機及び前記内燃機関を制御する車両の制御装置であって、前記電気自動車モードの実施中に、前記車両が所定基準に対してトルクが高くかつ加速度が低い高トルク低加速度条件を充足した状態で、前記電動機の強制力周波数が前記駆動系のねじり共振を発生させる周波数となる共振発生域内で前記電動機が運転される場合、前記内燃機関の出力を前記駆動系に伝達して前記電動機のトルクを、当該電動機の前記共振発生域におけるトルクよりも小さいトルクに低下させるものである。 The vehicle control device according to one aspect of the present invention is applied to a vehicle provided with an electric motor and an internal combustion engine as a driving drive source, and an electric vehicle mode in which only the output of the electric motor is transmitted to a drive system to travel is implemented. A vehicle control device that controls the motor and the internal combustion engine so that the vehicle has a high torque and a low acceleration with respect to a predetermined reference during the implementation of the electric vehicle mode. When the motor is operated in the resonance generation region where the forced force frequency of the motor is the frequency at which the torsional resonance of the drive system is generated, the output of the internal combustion engine is transmitted to the drive system. The torque of the electric motor is reduced to a torque smaller than the torque in the resonance generation region of the electric motor .

本発明の一形態に係るハイブリッド車両の全体構成を模式的に示した図。The figure which showed typically the whole structure of the hybrid vehicle which concerns on one embodiment of this invention. 騒音が発生するモータ・ジェネレータの動作点を示した図。The figure which showed the operating point of the motor / generator which generates noise. 第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine which concerns on 1st form. 第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine which concerns on 2nd form.

（第１の形態）
図１に示すように、車両１は、内燃機関２と、第１及び第２のモータ・ジェネレータ３、４とを備えたハイブリッド車両として構成されている。内燃機関２は複数の例えば４つの気筒を備えた火花点火型の内燃機関として構成されている。第１及び第２モータ・ジェネレータ３、４は三相交流型のモータ・ジェネレータとして構成されている。 (First form)
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is configured as a hybrid vehicle including an internal combustion engine 2 and first and second motor generators 3 and 4. The internal combustion engine 2 is configured as a spark-ignition type internal combustion engine having a plurality of, for example, four cylinders. The first and second motor generators 3 and 4 are configured as a three-phase alternating current type motor generator.

内燃機関２及び第１モータ・ジェネレータ３は遊星歯車機構として構成された動力分割機構５に連結されている。内燃機関２の動力は動力分割機構５によって分割され、分割された動力の一方が第１モータ・ジェネレータ３による発電に利用され、残りの動力は動力分割機構５から出力される。第１モータ・ジェネレータ３は発電機として機能することが多いが、内燃機関２を始動する際のモータリング等にも利用される。 The internal combustion engine 2 and the first motor generator 3 are connected to a power split mechanism 5 configured as a planetary gear mechanism. The power of the internal combustion engine 2 is divided by the power split mechanism 5, one of the divided powers is used for power generation by the first motor generator 3, and the remaining power is output from the power split mechanism 5. The first motor / generator 3 often functions as a generator, but is also used for motoring or the like when starting the internal combustion engine 2.

動力分割機構５と駆動輪７との間の動力伝達経路には第２モータ・ジェネレータ４と変速機構８とが設けられている。第２モータ・ジェネレータ４は動力分割機構５の出力軸５ａと一体回転するように連結される。第２モータ・ジェネレータ４は、内燃機関２だけでは不足する動力の補助、電気自動車モード（以下、ＥＶモードという。）の実施及び車両減速時に発電する回生制御の実施等に利用される。 A second motor generator 4 and a speed change mechanism 8 are provided in a power transmission path between the power split mechanism 5 and the drive wheels 7. The second motor generator 4 is connected to the output shaft 5a of the power split mechanism 5 so as to rotate integrally. The second motor / generator 4 is used for assisting power that is insufficient only with the internal combustion engine 2, executing an electric vehicle mode (hereinafter referred to as EV mode), and performing regenerative control for generating power when the vehicle decelerates.

動力分割機構５はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構５は、外歯歯車のサンギアＳと、サンギアＳと同軸に配置された内歯歯車のリングギアＲと、ピニオンＰを自転及び公転可能に保持するプラネットキャリアＣとを有している。ピニオンＰはサンギアＳ及びリングギアＲのそれぞれに噛み合っている。サンギアＳ、リングギアＲ及びプラネットキャリアＣは互いに差動回転可能である。本形態では、動力分割機構５のプラネットキャリアＣに内燃機関２が連結され、サンギアＳに第１モータ・ジェネレータ３が連結され、リングギアＲに出力軸５ａに連結される。 The power split mechanism 5 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The power split mechanism 5 has a sun gear S of an external gear, a ring gear R of an internal gear coaxially arranged with the sun gear S, and a planet carrier C for holding a pinion P so that it can rotate and revolve. .. The pinion P meshes with each of the sun gear S and the ring gear R. The sun gear S, the ring gear R, and the planet carrier C can rotate differentially with each other. In this embodiment, the internal combustion engine 2 is connected to the planet carrier C of the power split mechanism 5, the first motor generator 3 is connected to the sun gear S, and the output shaft 5a is connected to the ring gear R.

変速機構８は４段変速の自動変速機として構成され、動力分割機構５の出力軸５ａに結合される入力軸８ａと、ディファレンシャル機構９に連結されたプロペラ軸１０に結合される出力軸８ｂとを備えている。 The speed change mechanism 8 is configured as a 4-speed automatic transmission, and has an input shaft 8a coupled to the output shaft 5a of the power split mechanism 5 and an output shaft 8b coupled to the propeller shaft 10 connected to the differential mechanism 9. It is equipped with.

動力分割機構５及び第２モータ・ジェネレータ４から出力される動力は変速機構８で変速されてプロペラ軸１０に伝達される。プロペラ軸１０に伝達された動力はディファレンシャル機構９にて左右の駆動輪７に分配される。 The power output from the power split mechanism 5 and the second motor generator 4 is changed by the speed change mechanism 8 and transmitted to the propeller shaft 10. The power transmitted to the propeller shaft 10 is distributed to the left and right drive wheels 7 by the differential mechanism 9.

車両１の各部の制御はコンピュータとして構成された電子制御装置（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０は内燃機関２及び各モータ・ジェネレータ３、４等に対して各種の制御を行う。ＥＣＵ２０には車両１の各種の情報が入力される。例えば、ＥＣＵ２０には、第１モータ・ジェネレータ３の回転角度に応じた信号を出力する第１レゾルバ２１の出力信号と、第２モータ・ジェネレータ４の回転角度に応じた信号を出力する第２レゾルバ２２の出力信号と、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に対応する信号を出力するアクセル開度センサ２３の出力信号と、車両１の車速に応じた信号を出力する車速センサ２４の出力信号と、内燃機関２のクランク角に対応する信号を出力するクランク角センサ２５の出力信号と、車両１の加速度に応じた信号を出力する加速度センサ２６の出力信号と、がそれぞれ入力される。 The control of each part of the vehicle 1 is controlled by the electronic control unit (ECU) 20 configured as a computer. The ECU 20 performs various controls on the internal combustion engine 2, the motor generators 3, 4, and the like. Various information of the vehicle 1 is input to the ECU 20. For example, the ECU 20 has an output signal of the first resolver 21 that outputs a signal corresponding to the rotation angle of the first motor generator 3 and a second resolver that outputs a signal corresponding to the rotation angle of the second motor generator 4. An output signal of 22, an output signal of the accelerator opening sensor 23 that outputs a signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal (not shown), an output signal of the vehicle speed sensor 24 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed of the vehicle 1, and an output signal of the vehicle speed sensor 24. An output signal of the crank angle sensor 25 that outputs a signal corresponding to the crank angle of the internal combustion engine 2 and an output signal of the acceleration sensor 26 that outputs a signal corresponding to the acceleration of the vehicle 1 are input respectively.

ＥＣＵ２０は、アクセル開度センサ２３の出力信号と車速センサ２４の出力信号とを参照して運転者が車両１に対して要求する要求パワーを計算し、その要求パワーに対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両１を制御する。例えば、内燃機関２の熱効率が低下する運転領域では内燃機関２の燃焼を停止して第２モータ・ジェネレータ４を力行するＥＶモードが実施される。また、内燃機関２だけではトルクが不足する場合は、内燃機関２とともに第２モータ・ジェネレータ４を走行用駆動源とするハイブリッドモードが実施される。ＥＶモードを実施する車両１は、第２モータ・ジェネレータ４の出力が、変速機構８、プロペラ軸１０、ディファレンシャル機構９、及びドライブ軸９ａを含む駆動系ＰＴに伝達されて走行可能となる。 The ECU 20 calculates the required power required for the vehicle 1 by the driver with reference to the output signal of the accelerator opening sensor 23 and the output signal of the vehicle speed sensor 24, so that the system efficiency for the required power is optimized. The vehicle 1 is controlled while switching between various modes. For example, in an operating region where the thermal efficiency of the internal combustion engine 2 is low, an EV mode is implemented in which combustion of the internal combustion engine 2 is stopped and the second motor generator 4 is driven. If the torque is insufficient only with the internal combustion engine 2, a hybrid mode using the second motor generator 4 as a driving drive source is implemented together with the internal combustion engine 2. The vehicle 1 that implements the EV mode can travel by transmitting the output of the second motor generator 4 to the drive system PT including the speed change mechanism 8, the propeller shaft 10, the differential mechanism 9, and the drive shaft 9a.

図２に示したように、ＥＶモード実施時における第２モータ・ジェネレータ４の動作点Ｍｐはモータ回転数とモータトルクとで定義される運転領域Ａｒ内に設定される。第２モータ・ジェネレータ４の動作点Ｍｐが共振発生域Ｆａ内に入ると、第２モータ・ジェネレータ４のトルクリップル等を原因とした振動が起振源となって駆動系ＰＴがねじり共振する。駆動系ＰＴのねじり共振は、第２モータ・ジェネレータ４の強制力周波数が駆動系ＰＴに固有のねじり共振周波数を含む周波数範囲Ｘａ内となるような動作点Ｍｐで運転されることにより発生する。したがって、共振発生域Ｆａは、駆動系ＰＴのねじり共振の発生の有無を、例えば実機試験やシミュレーション等で調べることにより特定できる。共振発生域Ｆａ内に動作点Ｍｐが停滞すると、駆動系ＰＴのねじり共振による騒音が問題となる。車両１の加速度が高い場合は共振発生域Ｆａに動作点Ｍｐが留まる時間が短く発生する騒音が継続しないため問題となりにくい。 As shown in FIG. 2, the operating point Mp of the second motor generator 4 when the EV mode is executed is set in the operating region Ar defined by the motor rotation speed and the motor torque. When the operating point Mp of the second motor / generator 4 enters the resonance generation region Fa, the drive system PT twists and resonates due to the vibration caused by the torque ripple of the second motor / generator 4 as a vibration source. The torsional resonance of the drive system PT is generated by operating at an operating point Mp such that the forced force frequency of the second motor generator 4 is within the frequency range Xa including the torsional resonance frequency peculiar to the drive system PT. Therefore, the resonance generation region Fa can be specified by examining, for example, an actual machine test or a simulation, for example, whether or not the drive system PT has a torsional resonance. When the operating point Mp is stagnant in the resonance generation region Fa, noise due to the torsional resonance of the drive system PT becomes a problem. When the acceleration of the vehicle 1 is high, the time that the operating point Mp stays in the resonance generation region Fa is short and the generated noise does not continue, so that it is less likely to cause a problem.

なお、第２モータ・ジェネレータ４の強制力周波数Ｈｍｇ２［Ｈｚ］は、次式１で定義される。 The forced force frequency Hmg2 [Hz] of the second motor generator 4 is defined by the following equation 1.

Ｈｍｇ２＝Ｎｍｇ２／６０×ｎ ……１
ここで、Ｎｍｇ２はモータ回転数［ｒｐｍ］であり、ｎは強制力次数であり、例えば２４次や４８次のものである。 Hmg2 = Nmg2 / 60 × n …… 1
Here, Nmg2 is the motor rotation speed [rpm], and n is the forced force order, for example, the 24th order or the 48th order.

ＥＣＵ２０は、駆動系ＰＴのねじり共振を原因とした上述した騒音を抑制するため、例えば図３に示した制御ルーチンを実施する。このルーチンのプログラムはＥＣＵ２０に保持されており適時に読み出されて実行される。 The ECU 20 implements, for example, the control routine shown in FIG. 3 in order to suppress the above-mentioned noise caused by the torsional resonance of the drive system PT. The program of this routine is held in the ECU 20 and is read out and executed in a timely manner.

ステップＳ１において、ＥＣＵ２０車両１がＥＶモードの実施中か否かを判定する。ＥＶモードの実施中の場合はステップＳ２に進み、そうでない場合はステップＳ５に進んで通常制御を実施してルーチンを終了する。なお、本形態のＥＶモードは内燃機関２の運転が停止された状態で実施される。 In step S1, it is determined whether or not the ECU 20 vehicle 1 is in the EV mode. If the EV mode is being executed, the process proceeds to step S2. If not, the process proceeds to step S5 to perform normal control and end the routine. The EV mode of this embodiment is carried out in a state where the operation of the internal combustion engine 2 is stopped.

ステップＳ２において、ＥＣＵ２０は第２モータ・ジェネレータ４のモータトルクＴｍｇ２が所定値Ｔｔ以上で、かつ車両１の加速度Ｇが所定値Ｇｔ以下であるか否かを判定する。モータトルクＴｍｇ２は、例えば、図３の制御ルーチンと並行して実行される第２モータ・ジェネレータ４の動作制御ルーチン（不図示）で使用されるモータトルクＴｍｇ２を読み出すことにより取得される。また、車両１の加速度Ｇは、ＥＣＵ２０が加速度センサ２６の出力信号を参照することにより取得される。ステップＳ２で規定された条件は高トルク低加速度条件の一例である。ステップＳ２の条件を充足した場合はステップＳ３に進み、そうでない場合はステップＳ５に進んで通常制御を実施してルーチンを終了する。 In step S2, the ECU 20 determines whether or not the motor torque Tmg2 of the second motor generator 4 is equal to or greater than the predetermined value Tt and the acceleration G of the vehicle 1 is equal to or less than the predetermined value Gt. The motor torque Tmg2 is acquired, for example, by reading out the motor torque Tmg2 used in the operation control routine (not shown) of the second motor generator 4 executed in parallel with the control routine of FIG. Further, the acceleration G of the vehicle 1 is acquired by the ECU 20 referring to the output signal of the acceleration sensor 26. The conditions specified in step S2 are examples of high torque and low acceleration conditions. If the condition of step S2 is satisfied, the process proceeds to step S3, and if not, the process proceeds to step S5 to perform normal control and end the routine.

上記条件の所定値Ｔｔに関し、モータトルクが低トルクの場合は第２モータ・ジェネレータ４の強制振動のエネルギーが小さく駆動系ＰＴのねじり共振が問題とならない。したがって、所定値Ｔｔは、例えば、駆動系ＰＴのねじり共振を励起し得るモータトルクの範囲の下限値として設定される。具体的には、図２に示した共振発生域Ｆａのモータトルクの下限値が所定値Ｔｔに該当する。また、所定値Ｇｔに関し、車両１の加速度Ｇが高加速度の場合は、動作点Ｍｐが上述した共振発生域Ｆａに停滞せず、たとえ動作点Ｍｐが共振発生域Ｆａに進入しても速やかに共振発生域Ｆａを抜けるため騒音が問題となりにくい。したがって、例えば、所定値Ｇｔは、騒音の発生が問題となる時間を調査し、その時間以内で共振発生域Ｆａを抜ける加速度を特定することにより設定できる。 With respect to the predetermined value Tt of the above conditions, when the motor torque is low, the energy of the forced vibration of the second motor generator 4 is small, and the torsional resonance of the drive system PT does not become a problem. Therefore, the predetermined value Tt is set as, for example, the lower limit value of the range of the motor torque that can excite the torsional resonance of the drive system PT. Specifically, the lower limit of the motor torque in the resonance generation region Fa shown in FIG. 2 corresponds to the predetermined value Tt. Further, with respect to the predetermined value Gt, when the acceleration G of the vehicle 1 is high acceleration, the operating point Mp does not stay in the resonance generation region Fa described above, and even if the operating point Mp enters the resonance generation region Fa, it is promptly performed. Noise is less likely to be a problem because it passes through the resonance generation region Fa. Therefore, for example, the predetermined value Gt can be set by investigating the time at which noise generation becomes a problem and specifying the acceleration that exits the resonance generation region Fa within that time.

ステップＳ３において、ＥＣＵ２０は、ねじり共振条件が成立したか否かを判定する。ここでは、ねじり共振条件として、第２モータ・ジェネレータ４のモータ回転数ｘがｘ１＜ｘ＜ｘ２の条件を満たし、かつ所定時間Ｔｘ以上停滞することが一例として設定されている。換言すれば、第２モータ・ジェネレータ４の動作点が共振発生域Ｆａ（図２）に、所定時間Ｔｘ以上停滞することである。図２に示したように、上記の閾値ｘ１及び閾値ｘ２は、共振発生域Ｆａのモータ回転数の下限値及び上限値にそれぞれ相当する。ステップＳ３のねじり共振条件が成立した場合は、ステップＳ４に進み、そうでない場合はステップＳ５に進み通常制御を実施してルーチンを終了する。 In step S3, the ECU 20 determines whether or not the torsional resonance condition is satisfied. Here, as the torsional resonance condition, it is set as an example that the motor rotation speed x of the second motor / generator 4 satisfies the condition of x1 <x <x2 and stagnates for a predetermined time of Tx or more. In other words, the operating point of the second motor / generator 4 stays in the resonance generation region Fa (FIG. 2) for a predetermined time of Tx or more. As shown in FIG. 2, the above threshold value x1 and the threshold value x2 correspond to the lower limit value and the upper limit value of the motor rotation speed in the resonance generation region Fa, respectively. If the torsional resonance condition of step S3 is satisfied, the process proceeds to step S4, and if not, the process proceeds to step S5 to perform normal control and end the routine.

ステップＳ４において、ＥＣＵ２０は、ＥＶモードの実施中であるために停止中であった内燃機関２を始動して処理をステップＳ１に戻す。 In step S4, the ECU 20 starts the internal combustion engine 2 that has been stopped because the EV mode is being executed, and returns the process to step S1.

（本形態の効果）
本形態によれば、図３のステップＳ２の判定処理において高トルク低加速度条件を充足した状態で、かつステップＳ３の判定処理においてねじり共振条件が成立した場合に、ステップＳ４で内燃機関２が始動される。内燃機関２が始動されると、内燃機関２のトルクの一部が動力分割機構５の出力軸５ａに伝達される。これにより、車両１の出力を維持しつつ第２モータ・ジェネレータ４のモータトルクを低下させることができる。したがって、第２モータ・ジェネレータ４の動作点Ｍｐを共振発生域Ｆａから出すことができる。よって、駆動系ＰＴのねじり共振を回避できるから、ねじり共振による騒音を抑制できる。さらに、内燃機関２の始動によって暗騒音が増加するので、ねじり共振による騒音の突出量を低減できる。また、高トルク低加速度条件を充足した状態でねじり共振条件の成否を判定しているので、共振発生域Ｆａを短時間で通過して騒音が問題となりにくい高加速度の場合には内燃機関２の始動が行われない。そのため、車両１の加速度を考慮せずに始動制御を実施する場合と比べて内燃機関の始動に伴う燃費悪化を低減できる。 (Effect of this form)
According to this embodiment, the internal combustion engine 2 is started in step S4 when the high torque and low acceleration conditions are satisfied in the determination process of step S2 of FIG. 3 and the torsional resonance condition is satisfied in the determination process of step S3. Will be done. When the internal combustion engine 2 is started, a part of the torque of the internal combustion engine 2 is transmitted to the output shaft 5a of the power split mechanism 5. As a result, the motor torque of the second motor generator 4 can be reduced while maintaining the output of the vehicle 1. Therefore, the operating point Mp of the second motor generator 4 can be output from the resonance generation region Fa. Therefore, since the torsional resonance of the drive system PT can be avoided, the noise due to the torsional resonance can be suppressed. Further, since the background noise is increased by starting the internal combustion engine 2, the amount of noise projected due to the torsional resonance can be reduced. Further, since the success or failure of the torsional resonance condition is determined in the state where the high torque and low acceleration conditions are satisfied, the internal combustion engine 2 is used in the case of high acceleration where noise is less likely to be a problem after passing through the resonance generation region Fa in a short time. No start. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of fuel consumption due to the start of the internal combustion engine as compared with the case where the start control is performed without considering the acceleration of the vehicle 1.

（第２の形態）
次に、図４を参照しながら第２の形態を説明する。第２の形態は図４の処理を除いて第１の形態と共通する。よって、第２の形態の物理的構成については図１が参照される。図４の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ２０に保持されており、適時に読み出されて実行される。 (Second form)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The second form is common to the first form except for the process of FIG. Therefore, FIG. 1 is referred to for the physical configuration of the second form. The program of the control routine of FIG. 4 is held in the ECU 20, and is read out and executed in a timely manner.

図４と図３とを比較すれば明らかなように、ステップ２２を除いて図４の制御ルーチンは図３の制御ルーチンと同じである。すなわち、ステップＳ２１の処理は図３のステップＳ１と同じであり、ステップＳ２３～ステップＳ２５の処理は図３のステップＳ３～ステップＳ５の処理と同じである。そのため、ここでは、図３の制御ルーチンと共通する処理の説明を省略し、ステップＳ２２の処理について説明する。 As is clear from comparing FIGS. 4 and 3, the control routine of FIG. 4 is the same as the control routine of FIG. 3 except for step 22. That is, the processing of step S21 is the same as that of step S1 of FIG. 3, and the processing of steps S23 to S25 is the same as the processing of steps S3 to S5 of FIG. Therefore, here, the description of the process common to the control routine of FIG. 3 will be omitted, and the process of step S22 will be described.

ステップＳ２２において、ＥＣＵ２０は車両１の登坂角度θが所定値θｔ以上か否かを判定する。登坂角度θは、例えば、ＥＣＵ２０が加速度センサ２６の出力信号に基づいて計算することにより取得される。ステップＳ２２で規定された条件は高トルク低加速度条件の他の一例である。ステップＳ２２の条件を充足した場合はステップＳ２３に進み、そうでない場合はステップＳ２５に進んで通常制御を実施してルーチンを終了する。 In step S22, the ECU 20 determines whether or not the climbing angle θ of the vehicle 1 is equal to or greater than a predetermined value θt. The climbing angle θ is acquired, for example, by the ECU 20 calculating based on the output signal of the acceleration sensor 26. The condition specified in step S22 is another example of the high torque and low acceleration conditions. If the condition of step S22 is satisfied, the process proceeds to step S23, and if not, the process proceeds to step S25 to perform normal control and end the routine.

上記条件の所定値θｔに関し、車両１の登坂角度θが大きくなるほど高トルクかつ低加速度となりやすい。したがって、第１の形態のように第２モータ・ジェネレータ４のモータトルクＴｍｇ２と車両１の加速度Ｇとを実際に検出してこれらを閾値と比較しなくても高トルク低加速条件を判定できる。そのため、上記所定値θｔは、第２モータ・ジェネレータ４の動作点Ｍｐが共振発生域Ｆａ内に入るような値に設定される。 With respect to the predetermined value θt of the above conditions, the larger the climbing angle θ of the vehicle 1, the higher the torque and the lower the acceleration tend to be. Therefore, it is possible to determine the high torque and low acceleration conditions without actually detecting the motor torque Tmg2 of the second motor generator 4 and the acceleration G of the vehicle 1 and comparing them with the threshold value as in the first embodiment. Therefore, the predetermined value θt is set to a value such that the operating point Mp of the second motor generator 4 falls within the resonance generation region Fa.

したがって、ステップＳ２２において、登坂角度θが所定値θｔ以上になると判定された場合は、車両１が高トルク低加速度条件を充足する状態と見なすことができる。そして、その状態でステップＳ２３において肯定判定された場合、ステップＳ２４で内燃機関２が始動される。 Therefore, when it is determined in step S22 that the climbing angle θ is equal to or greater than the predetermined value θt, it can be considered that the vehicle 1 satisfies the high torque and low acceleration conditions. Then, if a positive determination is made in step S23 in that state, the internal combustion engine 2 is started in step S24.

第２の形態によれば、第１の形態と同様に、内燃機関２の始動によって駆動系ＰＴのねじり共振を回避できるから、ねじり共振による騒音を抑制できる。そして、内燃機関２の始動により暗騒音が増加するので、ねじり共振による騒音の突出量を低減できる。特に、第２の形態は、車両１の登坂角度θにて高トルク低加速度条件を判定しているので、例えば、ねじり共振による騒音が問題となりにくい平坦走行時に頻繁に内燃機関２が始動することを抑制することができる。そのため、燃費が悪化する影響を減らしつつ当該騒音に対処できる。 According to the second embodiment, as in the first embodiment, the torsional resonance of the drive system PT can be avoided by starting the internal combustion engine 2, so that the noise due to the torsional resonance can be suppressed. Since the background noise is increased by starting the internal combustion engine 2, the amount of noise projected due to torsional resonance can be reduced. In particular, in the second embodiment, since the high torque and low acceleration conditions are determined by the climbing angle θ of the vehicle 1, for example, the internal combustion engine 2 is frequently started during flat running where noise due to torsional resonance is less likely to be a problem. Can be suppressed. Therefore, the noise can be dealt with while reducing the influence of deterioration of fuel efficiency.

（変形例）
上記形態の車両１は、いわゆるシリーズパラレル式のハイブリッド車両であるが、パラレル式やシリーズ式のハイブリッド車両に変更できる。走行用の電動機を含むパラレル式のハイブリッド車両に変更した形態の場合、上記各形態と同様の効果を得ることができる。一方、シリーズ式のハイブリッド車両は、内燃機関の出力が、駆動輪に動力伝達する駆動軸に伝達されない。したがって、走行用の電動機と内燃機関で駆動される発電機とを含むシリーズ式のハイブリッド車両に変更した形態では、図３又は図４の制御ルーチンで内燃機関を始動した場合、車速を維持して電動機の動作点を変更することができず駆動系のねじり共振を回避できないが、内燃機関の始動により暗騒音が増大してねじり共振による騒音の突出量を低減できる。また、シリーズ式のハイブリッド車両は電気自動車モードの実施中に内燃機関が運転中の場合もあるが、その場合は、運転中の内燃機関の回転数を上昇させることにより、上記騒音の突出量を低減できる。 (Modification example)
The vehicle 1 of the above embodiment is a so-called series parallel type hybrid vehicle, but can be changed to a parallel type or a series type hybrid vehicle. In the case of the form changed to the parallel type hybrid vehicle including the motor for traveling, the same effect as each of the above-mentioned forms can be obtained. On the other hand, in the series type hybrid vehicle, the output of the internal combustion engine is not transmitted to the drive shaft that transmits power to the drive wheels. Therefore, in the form of changing to a series type hybrid vehicle including a motor for traveling and a generator driven by an internal combustion engine, the vehicle speed is maintained when the internal combustion engine is started by the control routine of FIG. 3 or FIG. Although the operating point of the motor cannot be changed and the torsional resonance of the drive system cannot be avoided, the background noise increases when the internal combustion engine is started, and the amount of noise protrusion due to the torsional resonance can be reduced. Further, in the series type hybrid vehicle, the internal combustion engine may be in operation during the operation of the electric vehicle mode. In that case, the amount of protrusion of the above noise is increased by increasing the rotation speed of the internal combustion engine during operation. Can be reduced.

また、発電機を駆動する発電用の内燃機関を含むレンジエクステンダーが搭載され、走行用の電動機を備えた電気自動車に形態を変更することもできる。この場合は、シリーズ式のハイブリッド車両と同様に、発電用の内燃機関が停止している場合は始動し、運転中の場合には、その内燃機関の回転数を上昇させることにより、上記騒音の突出量を低減できる。 In addition, a range extender including an internal combustion engine for power generation that drives a generator is installed, and the form can be changed to an electric vehicle equipped with a motor for traveling. In this case, as in the case of the series hybrid vehicle, the internal combustion engine for power generation is started when it is stopped, and when it is in operation, the rotation speed of the internal combustion engine is increased to reduce the noise. The amount of protrusion can be reduced.

上述した実施の形態及び変形例のそれぞれから導き出される本発明の態様を以下に記載する。 The embodiments of the present invention derived from each of the above-described embodiments and modifications are described below.

本発明の一態様に係る車両の制御装置は、電動機と内燃機関とを備えた車両に適用され、前記電動機の出力を駆動系に伝達して走行する電気自動車モードが実施されるように前記電動機及び前記内燃機関を制御する車両の制御装置であって、前記電気自動車モードの実施中に、前記車両が所定基準に対してトルクが高くかつ加速度が低い高トルク低加速度条件を充足した状態で、前記電動機の強制力周波数が前記駆動系のねじり共振を発生させる周波数となる共振発生域内で前記電動機が運転される場合、前記内燃機関が停止中のときには前記内燃機関が始動され、かつ前記内燃機関が運転中のときには前記内燃機関の回転数が上昇するように、前記内燃機関を制御するものである。 The vehicle control device according to one aspect of the present invention is applied to a vehicle provided with an electric motor and an internal combustion engine, and the electric vehicle mode is implemented so that the output of the electric motor is transmitted to a drive system to travel. And a vehicle control device for controlling the internal combustion engine, in a state where the vehicle satisfies the high torque and low acceleration conditions in which the torque is high and the acceleration is low with respect to a predetermined reference during the implementation of the electric vehicle mode. When the motor is operated in a resonance generation region where the forced force frequency of the motor is a frequency at which the torsional resonance of the drive system is generated, the internal combustion engine is started and the internal combustion engine is started when the internal combustion engine is stopped. The internal combustion engine is controlled so that the rotation speed of the internal combustion engine increases when the vehicle is in operation.

例えば、上記形態及び上記変形例において、ＥＣＵ２０がこの態様の制御装置の一例に相当し、第２モータ・ジェネレータ４、パラレル式のハイブリッド車両の走行用の電動機、シリーズ式ハイブリッド車両の走行用の電動機、又はレンジエクステンダー搭載電気自動車の走行用の電動機が、この態様の電動機の一例に相当し、内燃機関２、パラレル式のハイブリッド車両の内燃機関、シリーズ式のハイブリッド車両の内燃機関、又はレンジエクステンダー搭載電気自動車の発電用の内燃機関が、この態様の内燃機関の一例に相当する。また、上記第１の形態における、所定値Ｔｔ及び加速度Ｇがこの態様の所定基準の一例に相当し、上記第２の形態における所定値θｔが所定基準の一例に相当する。そして、上記第１の形態における、モータトルクＴｍｇ２が所定値Ｔｔ以上で、かつ車両１の加速度Ｇが所定値Ｇｔ以下である条件、又は、上記第２の形態における、車両１の登坂角度θが所定値θｔ以上である条件が、この態様の高トルク低加速度条件の一例に相当する。 For example, in the above embodiment and the above modification, the ECU 20 corresponds to an example of the control device of this aspect, and is a second motor generator 4, an electric motor for traveling a parallel hybrid vehicle, and an electric motor for traveling a series hybrid vehicle. Or, a motor for traveling an electric vehicle equipped with a range extender corresponds to an example of an electric motor of this embodiment, and is equipped with an internal combustion engine 2, an internal combustion engine of a parallel hybrid vehicle, an internal combustion engine of a series hybrid vehicle, or a range extender. An internal combustion engine for power generation of an electric vehicle corresponds to an example of an internal combustion engine of this aspect. Further, the predetermined value Tt and the acceleration G in the first embodiment correspond to an example of the predetermined standard in this embodiment, and the predetermined value θt in the second embodiment corresponds to an example of the predetermined standard. Then, the condition that the motor torque Tmg2 in the first embodiment is equal to or higher than the predetermined value Tt and the acceleration G of the vehicle 1 is equal to or lower than the predetermined value Gt, or the climbing angle θ of the vehicle 1 in the second embodiment is The condition of the predetermined value θt or more corresponds to an example of the high torque and low acceleration conditions of this embodiment.

この態様の車両の制御装置によれば、車両が高トルク低加速度条件を充足した状態で、電動機の強制力周波数が駆動系のねじり共振を発生させる周波数となる共振発生域内で電動機が運転される場合において、内燃機関が停止中のときには始動され、かつ内燃機関が運転中のときには回転数が上昇するように制御される。これにより、内燃機関の始動により駆動系のねじり共振を回避してねじり共振に伴う騒音を抑制すること、又は内燃機関の始動や回転数の上昇により暗騒音を増加させて駆動系のねじり共振に伴う騒音の突出量を減少することを達成できる。低トルクの場合は電動機による強制振動のエネルギーが小さく駆動系のねじり共振は問題とならない。また、高トルクだけでなく車両が低加速度となることを条件としているので、共振発生域を短時間で通過して騒音が問題となりにくい高加速度の場合には内燃機関の始動又は回転数の上昇が行われない。そのため、加速度を考慮せずにこれらの制御を実施する場合と比べて内燃機関の始動等に伴う燃費悪化を低減できる。 According to the vehicle control device of this aspect, the electric motor is operated in the resonance generation region where the forced force frequency of the electric motor becomes the frequency at which the torsional resonance of the drive system is generated in the state where the vehicle satisfies the high torque and low acceleration conditions. In some cases, the internal combustion engine is started when it is stopped, and the rotation speed is controlled to increase when the internal combustion engine is in operation. As a result, the torsional resonance of the drive system is avoided by starting the internal combustion engine to suppress the noise associated with the torsional resonance, or the background noise is increased by starting the internal combustion engine or increasing the rotation speed to cause the torsional resonance of the drive system. It can be achieved to reduce the amount of noise that accompanies it. In the case of low torque, the energy of forced vibration by the motor is small and the torsional resonance of the drive system does not matter. In addition, since it is a condition that not only high torque but also low acceleration of the vehicle is required, the internal combustion engine is started or the rotation speed is increased in the case of high acceleration where noise is less likely to be a problem after passing through the resonance generation region in a short time. Is not done. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of fuel consumption due to the start of the internal combustion engine, etc., as compared with the case where these controls are performed without considering the acceleration.

１車両
２内燃機関
４第２モータ・ジェネレータ（電動機）
２０ＥＣＵ（制御装置）
Ｆａ共振発生域 1 Vehicle 2 Internal combustion engine 4 Second motor generator (motor)
20 ECU (control unit)
Fa resonance generation area

Claims

It is applied to a vehicle equipped with an electric motor and an internal combustion engine as a driving drive source, and controls the electric motor and the internal combustion engine so that an electric vehicle mode in which only the output of the electric motor is transmitted to a drive system to travel is executed. It ’s a vehicle control device.
During the implementation of the electric vehicle mode, the forced force frequency of the motor causes torsional resonance of the drive system while the vehicle satisfies the high torque and low acceleration conditions in which the torque is high and the acceleration is low with respect to a predetermined reference. When the electric motor is operated in the resonance generation region having a frequency to be caused, the output of the internal combustion engine is transmitted to the drive system to reduce the torque of the electric motor to a torque smaller than the torque in the resonance generation region of the electric motor. Vehicle control device to make.