JP2008273289A - Control device of hybrid car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の前輪と後輪のうちの一方を駆動する内燃機関と他方を駆動する電動機とを備えたハイブリッド車の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a hybrid vehicle control device including an internal combustion engine that drives one of a front wheel and a rear wheel of a vehicle and an electric motor that drives the other.
近年、車両の燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、内燃機関と電動機とを車両の動力源として搭載したハイブリッド車の実用化が増加しつつある。このようなハイブリッド車においては、特許文献1(特開2001−180318号公報)に記載されているように、車両の前輪を駆動する内燃機関と、後輪を駆動する電動機とを備え、内燃機関で前輪のみを駆動して車両を走行させる二輪駆動方式と、前輪と後輪をそれぞれ内燃機関と電動機で駆動して車両を走行させる四輪駆動方式とを、駆動方式変更要求に応じて変更するようにしたものがある。 In recent years, hybrid vehicles equipped with an internal combustion engine and an electric motor as power sources for vehicles have been increasing for the purpose of reducing vehicle fuel consumption and exhaust emissions. Such a hybrid vehicle includes an internal combustion engine that drives the front wheels of the vehicle and an electric motor that drives the rear wheels, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-180318. The two-wheel drive method for driving the vehicle by driving only the front wheels and the four-wheel drive method for driving the vehicle by driving the front wheels and the rear wheels by the internal combustion engine and the electric motor, respectively, are changed according to the drive method change request. There is something like that.
しかし、車両の旋回走行中(特に摩擦係数が低い路面を旋回走行中)に、駆動方式を変更すると、車輪(タイヤ)に作用する駆動力の変化によって車輪に作用する横力が変化して車両の挙動が乱れてしまう可能性がある。 However, if the driving method is changed while the vehicle is turning (especially turning on a road surface with a low friction coefficient), the lateral force acting on the wheel changes due to the change in the driving force acting on the wheel (tire). May be disturbed.
そこで、特許文献2(特開2006−223073号公報)に記載されているように、ステアリングの操舵角が所定値以上の旋回走行中に、アクセル開度に対する目標トルクを通常走行時よりも小さくすることで、駆動輪に作用する駆動力(駆動トルク)の変化を抑制して車両の挙動の乱れを防止するようしたものがある。
しかし、上記特許文献2の技術では、操舵角が所定値以上の旋回走行中に、常にアクセル開度に対する目標トルクを通常走行時よりも小さくするため、運転者の要求(アクセル開度)に応じた駆動トルクを発生させることができず、運転者の要求に応じた走行性能(加速性能等)を実現できなくなるという欠点がある。 However, in the technique of Patent Document 2 described above, the target torque for the accelerator opening is always made smaller than during normal traveling during a turn with a steering angle equal to or greater than a predetermined value, and therefore, according to the driver's request (accelerator opening). The driving torque cannot be generated, and the running performance (acceleration performance, etc.) according to the driver's request cannot be realized.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、駆動方式の変更による車両の挙動の乱れを防止しながら運転者の要求に応じた走行性能を実現することができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and therefore the object of the present invention is to realize driving performance according to the driver's request while preventing disturbance of the behavior of the vehicle due to the change of the driving system. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can be used.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、車両の前輪と後輪のうちの一方を駆動する内燃機関と他方を駆動する電動機とを備え、駆動方式変更要求に応じて内燃機関と電動機のうちの少なくとも一方を車両を走行させる動力源として選択して駆動方式を変更するハイブリッド車の制御装置において、駆動方式変更要求が発生したときに該駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更した場合の車両の挙動変化を車両挙動変化推定手段により推定し、その推定結果に基づいて駆動方式の変更の可否を駆動方式変更可否判定手段により判定するようにしたものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
この構成では、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両の挙動変化が有る(又は大きい)と推定した場合には、駆動方式の変更を禁止して、駆動方式の変更による車両の挙動の乱れを未然に防止することができる。一方、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両の挙動変化が無い(又は小さい)と推定した場合には、駆動方式の変更を許可して、車両の挙動の乱れを発生させずに駆動方式を変更することができる。これにより、駆動方式の変更による車両の挙動の乱れを防止するためのトルク制限等を必ずしも行う必要がなくなって、運転者の要求(アクセル開度)に応じた駆動トルクを発生させることが可能となり、運転者の要求に応じた走行性能(加速性能等)を実現することができる。 In this configuration, when it is estimated that the behavior change of the vehicle is present (or large) when the drive method is changed in response to the drive method change request, the change of the drive method is prohibited and the vehicle is changed by the change of the drive method. Disturbance of the behavior can be prevented in advance. On the other hand, when it is estimated that there is no change (or small) in the behavior of the vehicle when the drive method is changed in response to the drive method change request, the change of the drive method is permitted to cause disturbance of the vehicle behavior. Without changing the driving method. As a result, it is not always necessary to limit the torque to prevent disturbance of the vehicle behavior due to the change of the driving method, and it becomes possible to generate the driving torque according to the driver's request (accelerator opening). The driving performance (acceleration performance, etc.) according to the driver's request can be realized.
この場合、請求項2のように、前輪と後輪のうちの少なくとも一方の車輪に作用する作用力と、内燃機関と電動機のうちの少なくとも一方の要求トルクとに基づいて、駆動方式を変更した場合の車両の挙動変化を推定するようにすると良い。このようにすれば、駆動方式を変更した場合に駆動される車輪について、車輪に作用する作用力(駆動力、横力、摩擦力)と要求トルクとから車輪に作用する横力の変化を推定して、車両の挙動変化を推定することができる。 In this case, as in claim 2, the drive system is changed based on the acting force acting on at least one of the front wheels and the rear wheels and the required torque of at least one of the internal combustion engine and the electric motor. In this case, it is preferable to estimate the behavior change of the vehicle. In this way, for the wheels that are driven when the drive system is changed, the change in the lateral force acting on the wheels is estimated from the acting force (driving force, lateral force, friction force) acting on the wheels and the required torque. Thus, the behavior change of the vehicle can be estimated.
具体的には、請求項3のように、車輪に作用する横力と摩擦力とから求めた限界駆動力と、要求トルクから求めた車輪の要求駆動力とを比較して、駆動方式を変更した場合の車両の挙動変化を推定するようにすると良い。 Specifically, as in claim 3, the driving method is changed by comparing the limit driving force obtained from the lateral force and friction force acting on the wheel with the required driving force of the wheel obtained from the required torque. In this case, it is preferable to estimate the change in the behavior of the vehicle.
一般に、車輪(タイヤ)に作用する駆動力Fx と横力Fy と最大摩擦力Ff は、次式の関係を満たす。
Fx 2 +Fy 2 ≦Ff 2
In general, the driving force Fx, the lateral force Fy, and the maximum frictional force Ff acting on the wheel (tire) satisfy the relationship of the following equation.
Fx 2 + Fy 2 ≦ Ff 2
従って、駆動方式を変更した場合に駆動される車輪において、駆動力Fx を変化させたときに、横力Fy が減少しない駆動力Fx の上限値である限界駆動力Fx(max)は、次式の関係を満たす。
Fx(max)2 +Fy 2 =Ff 2
この関係を用いて、限界駆動力Fx(max)は、横力Fy と最大摩擦力Ff から求めることができる。
Therefore, the limit driving force Fx (max), which is the upper limit value of the driving force Fx that does not decrease the lateral force Fy when the driving force Fx is changed in the wheel driven when the driving method is changed, is given by the following equation. Satisfy the relationship.
Fx (max) 2 + Fy2 = Ff2
Using this relationship, the limit driving force Fx (max) can be obtained from the lateral force Fy and the maximum friction force Ff.
一方、駆動方式を変更した場合に駆動される車輪において、要求トルクTTから要求駆動力TFx を求めることができ、この要求駆動力TFx が限界駆動力Fx(max)を越えると、横力Fy が減少するため、車両のヨーレート(重心を通る鉛直軸回りの回転角速度)が変化して車両の挙動が変化する。 On the other hand, the required driving force TFx can be obtained from the required torque TT at the wheel driven when the driving method is changed. If this required driving force TFx exceeds the limit driving force Fx (max), the lateral force Fy is Therefore, the yaw rate of the vehicle (the rotational angular velocity around the vertical axis passing through the center of gravity) changes, and the behavior of the vehicle changes.
従って、横力Fy と最大摩擦力Ff から求めた限界駆動力Fx(max)と、要求トルクTTから求めた要求駆動力TFx とを比較すれば、駆動方式を変更した場合の車両の挙動変化を推定することができる。 Therefore, if the limit driving force Fx (max) obtained from the lateral force Fy and the maximum friction force Ff is compared with the required driving force TFx obtained from the required torque TT, the change in behavior of the vehicle when the driving method is changed is obtained. Can be estimated.
この場合、請求項4のように、車両の速度(車速)とヨーレートとに基づいて横力を算出し、車輪の接地荷重と路面摩擦係数とに基づいて摩擦力を算出すると良い。 In this case, the lateral force may be calculated based on the vehicle speed (vehicle speed) and the yaw rate, and the frictional force may be calculated based on the ground contact load of the wheel and the road surface friction coefficient.
限界駆動力Fx(max)を求める際に用いる横力Fy は、後述する理由により車重Mと車速Vとヨーレートωとを用いて次式により求めることができる。
Fy =M×V×ω
The lateral force Fy used when determining the limit driving force Fx (max) can be determined by the following equation using the vehicle weight M, the vehicle speed V, and the yaw rate ω for the reason described later.
Fy = M × V × ω
一方、限界駆動力Fx(max)を求める際に用いる最大摩擦力Ff は、車輪の接地荷重Wと路面摩擦係数μとを用いて次式により求めることができる。
Ff =μ×W
On the other hand, the maximum frictional force Ff used when determining the limit driving force Fx (max) can be determined by the following equation using the wheel ground load W and the road surface friction coefficient μ.
Ff = μ × W
また、路面摩擦係数を求める場合には、請求項5,6のように、所定の規範モデルを用いて車両の基準ヨーレートを算出し、その基準ヨーレートと実ヨーレートとに基づいて路面摩擦係数を推定するようにしても良い。このようにすれば、車両の走行中に基準ヨーレートと実ヨーレートとに基づいて路面摩擦係数を推定することができる。 When obtaining the road surface friction coefficient, the vehicle reference yaw rate is calculated using a predetermined normative model, and the road surface friction coefficient is estimated based on the reference yaw rate and the actual yaw rate. You may make it do. In this way, the road surface friction coefficient can be estimated based on the reference yaw rate and the actual yaw rate while the vehicle is traveling.
この場合、請求項7のように、規範モデルは、所定の基準路面摩擦係数の路面を走行した場合の車両の走行データとヨーレートとの関係を規定するように設定すると良い。このようにすれば、規範モデルを用いて所定の基準路面摩擦係数の路面を走行した場合の基準ヨーレートを算出することができる。 In this case, as in claim 7, the reference model may be set so as to define the relationship between the running data of the vehicle and the yaw rate when the vehicle runs on a road surface having a predetermined reference road surface friction coefficient. In this way, it is possible to calculate the reference yaw rate when traveling on a road surface having a predetermined reference road surface friction coefficient using the reference model.
更に、請求項8のように、走行データは、車両の速度(車速)と操舵角を用いるようにすると良い。このようにすれば、規範モデルを用いて、車速と操舵角から所定の基準路面摩擦係数の路面を走行した場合の基準ヨーレートを算出することができる。 Further, as described in claim 8, it is preferable that the travel data uses a vehicle speed (vehicle speed) and a steering angle. In this way, it is possible to calculate the reference yaw rate when the vehicle travels on the road surface having a predetermined reference road surface friction coefficient from the vehicle speed and the steering angle using the reference model.
また、請求項9のように、実ヨーレートと基準ヨーレートとの比と、路面摩擦係数との関係を規定した路面摩擦係数推定マップを用いて、実ヨーレートと基準ヨーレートとの比から路面摩擦係数を算出するようにしても良い。このようにすれば、路面摩擦係数推定マップを用いて、実ヨーレートと基準ヨーレートとの比から路面摩擦係数を精度良く算出することができる。 Further, as in claim 9, the road surface friction coefficient is calculated from the ratio between the actual yaw rate and the reference yaw rate by using a road surface friction coefficient estimation map that defines the relationship between the ratio between the actual yaw rate and the reference yaw rate and the road surface friction coefficient. It may be calculated. In this way, the road surface friction coefficient can be accurately calculated from the ratio between the actual yaw rate and the reference yaw rate using the road surface friction coefficient estimation map.
この場合、請求項10のように、路面摩擦係数推定マップは、実際に車両を走行させて計測したデータに基づいて作成するようにしても良い。このようにすれば、推定精度の高い路面摩擦係数推定マップを作成することができる。 In this case, as in claim 10, the road surface friction coefficient estimation map may be created based on data measured by actually running the vehicle. In this way, it is possible to create a road surface friction coefficient estimation map with high estimation accuracy.
或は、請求項11のように、路面摩擦係数推定マップは、シミュレーションツールを用いて算出したデータに基づいて作成するようにしても良い。このようにすれば、路面摩擦係数推定マップを簡単に作成することができる。
Alternatively, as described in
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいて内燃機関と電動機を駆動源するハイブリッド車の駆動システムの概略構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of a drive system for a hybrid vehicle that uses an internal combustion engine and an electric motor as drive sources will be described with reference to FIG.
車両11のフロント側には、前輪12を駆動する内燃機関であるエンジン13が配置され、このエンジン13の出力が変速機14を介して前輪12の車軸15に伝達されることで、前輪12が回動駆動されるようになっている。
An engine 13, which is an internal combustion engine that drives the
一方、車両11のリア側には、後輪16を駆動する電動機であるMG17(モータジェネレータ)が配置され、このMG17の出力が減速機18、デファレンシャルギア19等を介して後輪16の車軸20に伝達されることで、後輪16が回動駆動されるようになっている。
On the other hand, on the rear side of the
また、車速センサ21によって車速(車両11の速度)が検出され、操舵角センサ22によってステアリング(図示せず)の操舵角が検出される。更に、ヨーレートセンサ23によって車両11のヨーレート(重心を通る鉛直軸回りの回転角速度)が検出される。尚、ヨーレートはナビゲーションシステムの走行情報等から検出するようにしても良い。
The
これらの各種センサの出力は、電子制御ユニット(以下「ECU」と表記する)24に入力される。このECU24は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン13やMG17等の運転を制御する。
Outputs of these various sensors are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 24. The
その際、ECU24は、通常時には、エンジン13で前輪12のみを駆動する二輪駆動方式(前輪駆動方式)で車両11を走行させる。そして、所定の駆動方式変更条件が成立して駆動方式変更要求が発生したとき(例えば加速要求時等)に、エンジン13で前輪12を駆動すると共にMG17で後輪16を駆動する四輪駆動方式に変更して車両11を走行させる。
At this time, the
ところで、図2に示すように、車両11の旋回走行中(特に摩擦係数が低い路面を旋回走行中)に、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更すると、前輪12や後輪16に作用する駆動力Fx の変化によって前輪12や後輪16に作用する横力Fy が変化することがあり、この横力Fy の変化によって車両11のヨーレートωが変化して車両11の挙動が乱れて目標の走行車線をトレースできなくなる可能性がある。
As shown in FIG. 2, when the
この対策として、ECU24は、後述する図4の駆動方式変更可否判定ルーチンを実行することで、車両11の旋回走行中に駆動方式変更要求が発生したときに、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を推定する。そして、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両11の挙動変化が有ると推定した場合には、駆動方式の変更を禁止して、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを未然に防止する。一方、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両11の挙動変化が無いと推定した場合には、駆動方式の変更を許可して、駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更する。
As a countermeasure against this, the
具体的には、図3に示すように、まず、車速センサ21で検出した車速Vと、操舵角センサ22で検出した操舵角θs とを基準ヨーレート算出部25(基準ヨーレート算出手段)に入力して、この基準ヨーレート算出部25で、所定の規範モデルを用いて、車速Vと操舵角θs から所定の基準路面摩擦係数の路面を走行した場合の基準ヨーレートωb を算出する。ここで、規範モデルは、基準路面摩擦係数の路面(例えば、路面摩擦係数が比較的高いグリップ路面)を走行した場合の車両11の走行データ(車速Vと操舵角θs )とヨーレートとの関係を規定するように設定された物理式である。
Specifically, as shown in FIG. 3, first, the vehicle speed V detected by the
この後、基準ヨーレート算出部25で算出した基準ヨーレートωb と、ヨーレートセンサ23で検出した実ヨーレートωとを路面摩擦係数推定部26(路面摩擦係数推定手段)に入力して、この路面摩擦係数推定部26で、路面摩擦係数推定マップを用いて、実ヨーレートωと基準ヨーレートωb の比(ω/ωb )に応じた路面摩擦係数μを算出する。ここで、路面摩擦係数推定マップは、実際に車両11を走行させて計測したデータに基づいて、実ヨーレートωと基準ヨーレートωb の比(ω/ωb )と、路面摩擦係数μとの関係を規定するように作成したものである。尚、路面摩擦係数推定マップは、シミュレーションツールを用いて算出したデータに基づいて作成するようにしても良い。
Thereafter, the reference yaw rate ωb calculated by the reference yaw
この後、路面摩擦係数推定部26で算出した路面摩擦係数μと、ヨーレートセンサ23で検出した実ヨーレートωと、車速センサ21で検出した車速Vと、アクセル開度等に基づいて設定した要求MGトルクTTr (MG17の要求トルク)とを車両挙動変化推定部27(車両挙動変化推定手段)に入力して、この車両挙動変化推定部27で、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を推定する。
Thereafter, a request MG set based on the road surface friction coefficient μ calculated by the road surface friction
ここで、駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無の推定方法について説明する。
Here, a method for estimating the presence or absence of a change in the behavior of the
一般に、車輪(タイヤ)に作用する駆動力Fx と横力Fy と最大摩擦力Ff は、次式の関係を満たす。
Fx 2 +Fy 2 ≦Ff 2
In general, the driving force Fx, the lateral force Fy, and the maximum frictional force Ff acting on the wheel (tire) satisfy the relationship of the following equation.
Fx 2 + Fy 2 ≦ Ff 2
従って、駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合に駆動される後輪16において、駆動力Fxrを変化させたときに、横力Fyrが減少しない駆動力Fxrの上限値である限界駆動力Fxr(max) は、次式の関係を満たす。
Fxr(max) 2 +Fyr2 =Ffr2
上式を限界駆動力Fxr(max) について解くと、下記(1)式を得ることができる。
Therefore, when the driving force Fxr is changed in the
Fxr (max) 2 + Fyr2 = Ffr2
When the above equation is solved for the limit driving force Fxr (max), the following equation (1) can be obtained.
上記(1)式を用いて、後輪16の限界駆動力Fxr(max) は、横力Fyrと最大摩擦力Ffrから求めることができる。
一方、要求MGトルクTTr から後輪16の要求駆動力TFxrを求めることができ、この要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) を越えると、横力Fyrが減少するため、車両11のヨーレートωが変化して車両11の挙動が変化する。
Using the above equation (1), the limit driving force Fxr (max) of the
On the other hand, the required driving force TFxr of the
従って、横力Fyrと最大摩擦力Ffrから求めた限界駆動力Fxr(max) と、要求MGトルクTTr から求めた要求駆動力TFxrとを比較すれば、駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を推定することができる。
Therefore, if the limit drive force Fxr (max) obtained from the lateral force Fyr and the maximum friction force Ffr is compared with the required drive force TFxr obtained from the required MG torque TTr, the drive method is changed from the two-wheel drive method to the four-wheel drive method. It can be estimated whether or not the behavior of the
ここで、限界駆動力Fxr(max) を求める際に用いる横力Fyrは、車重Mと車速Vとヨーレートωとを用いて下記(2)式により求めることができる。
Fyr=M×V×ω …(2)
Here, the lateral force Fyr used when the limit driving force Fxr (max) is obtained can be obtained by the following equation (2) using the vehicle weight M, the vehicle speed V, and the yaw rate ω.
Fyr = M × V × ω (2)
この理由を以下に説明する。車両11の重心を通る鉛直軸回りの回転方向の運動方程式と横方向の力のつりあいの式は次のように表すことができる。
Lf ×Fyf−Lr ×Fyr=Iz ×dω ……(a)
Fyf+Fyr=M×V2 /R ……(b)
The reason for this will be described below. The equation of motion in the rotational direction around the vertical axis passing through the center of gravity of the
Lf * Fyf-Lr * Fyr = Iz * dω (a)
Fyf + Fyr = M × V2 / R (b)
ここで、Lf は車両11の重心から前輪12の中心までの距離であり、Lr は車両11の重心から後輪16の中心までの距離である。また、Fyfは前輪12に作用する横力であり、Fyrは後輪16に作用する横力である。また、Iz は車両11の慣性モーメントであり、dωはヨー角加速度(ヨーレートωの変化速度)であり、Rは車両11の旋回半径である。
Here, Lf is the distance from the center of gravity of the
車両11の定常旋回中はヨー角加速度dω=0となるため、上記(a)式において、dω=0として、上記(a)式と上記(b)式を後輪16に作用する横力Fyrについて解くと、次式を得ることができる。
Fyr=M×V2 /R×Lf /(Lf +Lr )=M×V×ω
これにより、横力Fyrは、車重Mと車速Vとヨーレートωとを用いて上記(2)式により求めることができる。
Since the yaw angular acceleration dω = 0 during steady turning of the
Fyr = M * V2 / R * Lf / (Lf + Lr) = M * V * ω
Thus, the lateral force Fyr can be obtained by the above equation (2) using the vehicle weight M, the vehicle speed V, and the yaw rate ω.
一方、限界駆動力Fxr(max) を求める際に用いる最大摩擦力Ffrは、後輪16の接地荷重Wr と路面摩擦係数μとを用いて下記(3)式により求めることができる。
Ffr=μ×Wr ……(3)
On the other hand, the maximum frictional force Ffr used when determining the limit driving force Fxr (max) can be determined by the following equation (3) using the ground load Wr of the
Ffr = μ × Wr (3)
従って、車両挙動変化推定部27では、まず、車重Mと車速Vと実ヨーレートωとを用いて上記(2)式により後輪16の横力Fyrを求めると共に、後輪16の接地荷重Wr と路面摩擦係数μとを用いて上記(3)式により後輪16の最大摩擦力Ffrを求める。この後、後輪16の横力Fyrと最大摩擦力Ffrを用いて上記(1)式により後輪16の限界駆動力Fxr(max) を求める。
Accordingly, the vehicle behavior change
更に、要求MGトルクTTr から減速機18の減速比やデファレンシャルギア19の減速比、後輪16の半径等を用いて後輪16の要求駆動力TFxrを求める。
この後、限界駆動力Fxr(max) と要求駆動力TFxrとを比較し、要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) を越えている場合には、横力Fyrが減少するため、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合に車両11の挙動変化が有ると推定する。一方、要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) 以下の場合には、横力Fyrが減少しないため、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合に車両11の挙動変化が無いと推定する。
Further, the required driving force TFxr of the
After that, the limit driving force Fxr (max) is compared with the required driving force TFxr, and when the required driving force TFxr exceeds the limiting driving force Fxr (max), the lateral force Fyr decreases. It is estimated that there is a change in the behavior of the
この車両挙動変化推定部27による車両11の挙動変化の推定結果を駆動方式変更可否判定部28(駆動方式変更可否判定手段)に入力し、この駆動方式変更可否判定部28では、車両挙動変化推定部27により車両11の挙動変化が有ると推定された場合には、駆動方式の変更を禁止する。これにより、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを未然に防止する。一方、車両挙動変化推定部27により車両11の挙動変化が無いと推定された場合には、駆動方式の変更を許可する。これにより、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更する。
The estimation result of the behavior change of the
以上説明した駆動方式変更可否判定は、ECU24によって図4の駆動方式変更可否判定ルーチンに従って実行される。以下、この駆動方式変更可否判定ルーチンの処理内容を説明する。
The drive method change permission determination described above is executed by the
図4に示す駆動方式変更可否判定ルーチンは、ECU24の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、駆動方式変更条件が成立して駆動方式変更要求が発生したか否かを判定する。ここで、駆動方式変更条件は、例えば、アクセル開度の変化量(変化速度)が所定値を越える加速要求が発生したとき等に成立する。
The drive system change possibility determination routine shown in FIG. 4 is executed at a predetermined cycle while the
このステップ101で、駆動方式変更要求が発生していないと判定されれば、ステップ102以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
その後、上記ステップ101で、駆動方式変更要求が発生したと判定されたときに、ステップ102に進み、車両11が旋回走行中であるか否かを、例えば、操舵角センサ22で検出した操舵角θs 等に基づいて判定する。
If it is determined in
Thereafter, when it is determined in
このステップ102で、車両11が旋回走行中ではないと判定された場合には、ステップ109に進み、駆動方式の変更を許可して、駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更する。
If it is determined in
一方、上記ステップ102で、車両11が旋回走行中であると判定された場合(つまり旋回走行中に駆動方式変更要求が発生した場合)には、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を次のようにして推定する。
On the other hand, when it is determined in
まず、ステップ103で、規範モデルを用いて、車速Vと操舵角θs から基準路面摩擦係数の路面(例えば、路面摩擦係数が比較的高いグリップ路面)を走行した場合の基準ヨーレートωb を算出した後、ステップ104に進み、路面摩擦係数推定マップを参照して、実ヨーレートωと基準ヨーレートωb の比(ω/ωb )に応じた路面摩擦係数μを算出する。
First, after calculating the reference yaw rate ωb in the case of traveling on the road surface of the reference road surface friction coefficient (for example, a grip road surface having a relatively high road surface friction coefficient) from the vehicle speed V and the steering angle θs using the reference model in
この後、ステップ105に進み、車重Mと車速Vと実ヨーレートωとを用いて上記(2)式により後輪16の横力Fyrを求めると共に、後輪16の接地荷重Wr と路面摩擦係数μとを用いて上記(3)式により後輪16の最大摩擦力Ffrを求めた後、後輪16の横力Fyrと最大摩擦力Ffrとを用いて上記(1)式により後輪16の限界駆動力Fxr(max) を求める。
Thereafter, the routine proceeds to step 105, where the lateral force Fyr of the
この後、ステップ106に進み、要求MGトルクTTr から減速機18の減速比やデファレンシャルギア19の減速比、後輪16の半径等を用いて後輪16の要求駆動力TFxrを求める。
Thereafter, the routine proceeds to step 106, where the required driving force TFxr of the
この後、ステップ107に進み、要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) を越えているか否かによって、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 107, and the drive system is changed from the two-wheel drive system to the four-wheel drive system in response to the drive system change request depending on whether or not the required drive force TFxr exceeds the limit drive force Fxr (max). The presence or absence of the behavior change of the
このステップ107で、要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) を越えていると判定された場合には、横力Fyrが減少するため、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合に車両11の挙動変化が有ると推定して、ステップ108に進み、駆動方式の変更を禁止する。これにより、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを未然に防止する。
If it is determined in
一方、上記ステップ107で、要求駆動力TFxrが限界駆動力Fxr(max) 以下であると判定された場合には、横力Fyrが減少しないため、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合に車両11の挙動変化が無いと推定して、ステップ109に進み、駆動方式の変更を許可する。これにより、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更する。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例では、車両11の旋回走行中に駆動方式変更要求が発生したときに、その駆動方式変更要求に応じて駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更した場合の車両11の挙動変化の有無を推定する。その結果、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両11の挙動変化が有ると推定した場合には、駆動方式の変更を禁止するようにしたので、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを未然に防止することができる。一方、駆動方式変更要求に応じて駆動方式を変更したときに車両11の挙動変化が無いと推定した場合には、駆動方式の変更を許可するようにしたので、車両11の挙動の乱れを発生させずに駆動方式を二輪駆動方式から四輪駆動方式に変更することができる。
In the present embodiment described above, when a drive system change request is generated while the
これにより、車両11の旋回走行中に駆動方式変更要求が発生した場合でも、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを防止して、目標の走行軌道をトレースすることができると共に、駆動方式の変更による車両11の挙動の乱れを防止するためのトルク制限等を必ずしも行う必要がなく、運転者の要求(アクセル開度)に応じた駆動トルクを発生させることが可能となり、運転者の要求に応じた走行性能(加速性能等)を実現することができる。
As a result, even when a drive system change request is generated while the
尚、上記実施例では、要求駆動力が限界駆動力を越えた場合に車両の挙動変化が有るとと推定して駆動方式の変更を禁止し、要求駆動力が限界駆動力以下の場合に車両の挙動変化が無いと推定して駆動方式の変更を許可するようにしたが、駆動方式の変更可否の判定方法は適宜変更しても良く、例えば、要求駆動力と限界駆動力との差又は比が所定値を越えた場合に車両の挙動変化が大きいと推定して駆動方式の変更を禁止し、要求駆動力と限界駆動力との差又は比が所定値以下の場合に車両の挙動変化が小さいと推定して駆動方式の変更を許可するようにしても良い。 In the above embodiment, when the required driving force exceeds the limit driving force, it is estimated that there is a change in the behavior of the vehicle and the change of the driving method is prohibited, and when the required driving force is less than the limit driving force, the vehicle It is estimated that there is no change in the behavior, and the change of the drive method is permitted, but the determination method of whether or not the drive method can be changed may be changed as appropriate, for example, the difference between the required drive force and the limit drive force or When the ratio exceeds a predetermined value, it is estimated that the change in the vehicle behavior is large, and the change of the driving method is prohibited. When the difference or ratio between the required driving force and the limit driving force is less than the predetermined value, the vehicle behavior change It is also possible to allow the change of the driving method by estimating that the value is small.
また、上記実施例では、後輪16のみについて限界駆動力と要求駆動力とを比較して車両11の挙動変化を推定するようにしたが、前輪12と後輪16の両方についてそれぞれ限界駆動力と要求駆動力とを比較して車両11の挙動変化を推定するようにしたり、或は、前輪12のみについて限界駆動力と要求駆動力とを比較して車両11の挙動変化を推定するようにしても良い。その際、前輪12の要求駆動力はエンジン13の要求トルクから求めることができる。
Further, in the above embodiment, the change in the behavior of the
また、上記実施例では、二輪駆動方式(前輪駆動方式)と四輪駆動方式との間で駆動方式を変更するシステムに本発明を適用したが、前輪駆動方式と四輪駆動方式と後輪駆動方式との間で駆動方式を変更するシステムや前輪駆動方式と後輪駆動方式との間で駆動方式を変更するシステムに本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, the present invention is applied to a system in which the driving method is changed between the two-wheel driving method (front wheel driving method) and the four-wheel driving method. However, the front wheel driving method, the four-wheel driving method, and the rear wheel driving method are applied. The present invention may be applied to a system that changes the driving method between the driving method and a system that changes the driving method between the front wheel driving method and the rear wheel driving method.
また、上記実施例では、前輪をエンジンで駆動して後輪をMGで駆動するシステムに本発明を適用したが、前輪をMGで駆動して後輪をエンジンで駆動するシステムに本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, the present invention is applied to a system in which the front wheels are driven by the engine and the rear wheels are driven by MG. However, the present invention is applied to a system in which the front wheels are driven by MG and the rear wheels are driven by the engine. You may do it.
11…車両、12…前輪、13…エンジン(内燃機関)、16…後輪、17…MG(電動機)、21…車速センサ、22…操舵角センサ、23…ヨーレートセンサ、24…ECU、25…基準ヨーレート算出部(基準ヨーレート算出手段)、26…路面摩擦係数推定部(路面摩擦係数推定手段)、27…車両挙動変化推定部(車両挙動変化推定手段)、28…駆動方式変更可否判定部(駆動方式変更可否判定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記駆動方式変更要求が発生したときに該駆動方式変更要求に応じて前記駆動方式を変更した場合の車両の挙動変化を推定する車両挙動変化推定手段と、
前記車両挙動変化推定手段の推定結果に基づいて前記駆動方式の変更の可否を判定する駆動方式変更可否判定手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 Power that includes an internal combustion engine that drives one of a front wheel and a rear wheel of a vehicle and an electric motor that drives the other, and that causes the vehicle to travel at least one of the internal combustion engine and the electric motor in response to a drive system change request In a hybrid vehicle control device that selects a power source and changes the drive system,
Vehicle behavior change estimation means for estimating a behavior change of a vehicle when the drive method is changed in response to the drive method change request when the drive method change request is generated;
A hybrid vehicle control device comprising: a drive system change enable / disable determining unit that determines whether or not the drive system can be changed based on an estimation result of the vehicle behavior change estimating unit.
前記基準ヨーレート算出手段で算出した基準ヨーレートと実ヨーレートとに基づいて前記路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と
を備えていることを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車の制御装置。 A reference yaw rate calculating means for calculating a reference yaw rate of the vehicle using a predetermined reference model;
5. The hybrid vehicle control device according to claim 4, further comprising: a road surface friction coefficient estimating unit that estimates the road surface friction coefficient based on a reference yaw rate calculated by the reference yaw rate calculating unit and an actual yaw rate. .
所定の規範モデルを用いて前記車両の基準ヨーレートを算出する基準ヨーレート算出手段と、
前記基準ヨーレート算出手段で算出した基準ヨーレートと実ヨーレートとに基づいて路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 Power that includes an internal combustion engine that drives one of a front wheel and a rear wheel of a vehicle and an electric motor that drives the other, and that causes the vehicle to travel at least one of the internal combustion engine and the electric motor in response to a drive system change request In a hybrid vehicle control device that selects a power source and changes the drive system,
A reference yaw rate calculating means for calculating a reference yaw rate of the vehicle using a predetermined reference model;
A hybrid vehicle control device comprising: a road surface friction coefficient estimating unit that estimates a road surface friction coefficient based on the reference yaw rate calculated by the reference yaw rate calculating unit and the actual yaw rate.
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| JP2007116632A JP2008273289A (en) | 2007-04-26 | 2007-04-26 | Control device of hybrid car |
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2007
- 2007-04-26 JP JP2007116632A patent/JP2008273289A/en active Pending
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