JP5287780B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
一般的なハイブリッド車両では、運転状態に応じてエンジン及び電気モータの駆動と停止を制御することにより、電気モータのトルクだけで車輪を駆動したり、エンジンと電気モータの両者のトルクにより車輪を駆動したりするようにしている。そして、ハイブリッド車両の制御装置では、ドライバによる要求駆動力に応じて、エンジンと電気モータとを動力源として走行するEHV走行モードと、電気モータのみを動力源として走行するEV走行モードとを切り替えている。この場合、EV走行モードからEHV走行モードに移行するときには、電気モータによりエンジンをクランキングしてエンジンを始動するようにしている。 In a typical hybrid vehicle, driving and stopping of the engine and electric motor are controlled according to the driving state, so that the wheel is driven only by the torque of the electric motor, or the wheel is driven by the torque of both the engine and the electric motor. I try to do it. And in the control apparatus of a hybrid vehicle, according to the driving force requested | required by a driver, it switches between the EHV driving mode which drive | works using an engine and an electric motor as a power source, and the EV driving mode which drive | works only an electric motor as a power source Yes. In this case, when shifting from the EV travel mode to the EHV travel mode, the engine is cranked by the electric motor and the engine is started.
このような従来のハイブリッド車両の制御装置としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載されたハイブリッド駆動機構は、コンバータロックアップクラッチでスリップを調整し、コンバータロックアップクラッチの出力側で回転数とトルクが全く変化しないか所定の範囲内でしか変化しないように、電気モータの回転数を上昇させ、トルクパルスをピストンエンジンに伝達するために、ピストンエンジンのピストンの最初の上死点を克服することができるように、クラッチを閉鎖し、クラッチを所定のスリップに調整するものである。 As such a conventional hybrid vehicle control device, for example, there is one described in Patent Document 1 below. The hybrid drive mechanism described in Patent Document 1 adjusts slip by a converter lockup clutch so that the rotation speed and torque do not change at all or only within a predetermined range on the output side of the converter lockup clutch. In order to increase the rotation speed of the electric motor and transmit the torque pulse to the piston engine, close the clutch so that the first top dead center of the piston of the piston engine can be overcome, and the clutch slips the predetermined To adjust.
上述した従来のハイブリッド駆動機構では、エンジンの始動時に、コンバータロックアップクラッチをスリップさせ、コンバータロックアップクラッチの出力側で、回転数とトルクが全く変化しない範囲内で電気モータの回転数を上昇させている。ところで、エンジン始動時や停止時に、回転数に基づく制御を行うと、このときのショックを吸収することができるが、エンジンと電気モータで車両が走行するときには、エンジンと電気モータとの合計トルクを制御する必要があり、トルクに基づく制御を行う方が望ましい。ところが、このトルク制御から回転数制御に切り替える場合、目標モータ回転数と実際のモータ回転数との間にずれが発生し、このとき、出力トルクにショックや段差が生じてしまうおそれがある。 In the conventional hybrid drive mechanism described above, the converter lockup clutch is slipped when the engine is started, and the rotation speed of the electric motor is increased within a range in which the rotation speed and torque do not change at all on the output side of the converter lockup clutch. ing. By the way, if the control based on the number of revolutions is performed when the engine is started or stopped, the shock at this time can be absorbed. However, when the vehicle travels with the engine and the electric motor, the total torque of the engine and the electric motor is reduced. It is necessary to control, and it is desirable to perform control based on torque. However, when switching from the torque control to the rotational speed control, a deviation occurs between the target motor rotational speed and the actual motor rotational speed, and at this time, there is a possibility that a shock or a step is generated in the output torque.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a control device for a hybrid vehicle that can easily execute the rotation speed control by appropriately controlling the motor rotation speed when the internal combustion engine is started or stopped. The purpose is to provide.
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸に連結される電気モータと、該電気モータの出力軸に連結されてロックアップ機構を有するトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力軸に連結される変速機と、前記内燃機関の始動時または停止時に前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするロックアップ制御部と、該ロックアップ制御部が前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときに前記トルクコンバータの入力軸トルクと前記トルクコンバータまたは前記電気モータから得られるパラメータとに基づいて前記電気モータの目標モータ回転数を設定する目標モータ回転数設定部と、該目標モータ回転数に基づいて前記電気モータを制御するモータ制御部と、を備えることを特徴とする。 A control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention includes an internal combustion engine, an electric motor coupled to the output shaft of the internal combustion engine, a torque converter coupled to the output shaft of the electric motor and having a lockup mechanism, and the torque converter A transmission connected to the output shaft of the engine, a lockup control unit that releases or locks the lockup mechanism when the internal combustion engine is started or stopped, and the lockup control unit releases the lockup mechanism. A target motor rotational speed setting unit that sets a target motor rotational speed of the electric motor based on an input shaft torque of the torque converter and a parameter obtained from the torque converter or the electric motor when a state or a sliding state is established; A motor control unit that controls the electric motor based on the target motor rotational speed. To.
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの応答特性を考慮した模擬処理を行う応答模擬演算部を有することが好ましい。 In the hybrid vehicle control device, a target torque converter input shaft torque calculation unit that calculates a target input shaft torque of the torque converter based on a requested driving force by a driver and a running state of the vehicle is provided, and the target motor rotation speed setting Preferably, the unit includes a response simulation calculation unit that performs a simulation process in consideration of response characteristics of the internal combustion engine or the electric motor with respect to the target input shaft torque.
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいて前記トルクコンバータの目標入力軸トルクを算出する目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部を設け、前記目標モータ回転数設定部は、目標入力軸トルクに、前記内燃機関または前記電気モータの運転状態を考慮した制限処理を行うトルク制限部を有することが好ましい。 In the hybrid vehicle control device, a target torque converter input shaft torque calculation unit that calculates a target input shaft torque of the torque converter based on a requested driving force by a driver and a running state of the vehicle is provided, and the target motor rotation speed setting The unit preferably includes a torque limiting unit that performs a limiting process on the target input shaft torque in consideration of an operation state of the internal combustion engine or the electric motor.
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、前記目標モータ回転数設定部は、前記トルクコンバータの入力軸トルクと、少なくとも前記トルクコンバータの容量係数、前記トルクコンバータ及び前記電気モータにおける慣性モーメントを用いて入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルにより前記電気モータの目標モータ回転数を設定する順方向モデル演算処理部を有することが好ましい。 In the hybrid vehicle control device, the target motor rotational speed setting unit inputs and outputs using the input shaft torque of the torque converter, at least the capacity coefficient of the torque converter, and the moment of inertia in the torque converter and the electric motor. It is preferable to have a forward model calculation processing unit that sets a target motor rotational speed of the electric motor by a forward model in which the direction of the forward direction is the forward direction of control.
上記ハイブリッド車両の制御装置にて、前記目標モータ回転数設定部は、前記電気モータの実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定することが好ましい。 In the hybrid vehicle control device, it is preferable that the target motor rotation speed setting unit sets the target motor rotation speed based on an actual motor rotation speed of the electric motor.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータの入力軸トルクとトルクコンバータまたは電気モータから得られるパラメータとに基づいて電気モータの目標モータ回転数を設定するので、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするという効果を奏する。 The control device for a hybrid vehicle according to the present invention provides a target motor rotation of an electric motor based on an input shaft torque of the torque converter and a parameter obtained from the torque converter or the electric motor when the lockup mechanism is in a released state or a slip state. Since the number is set, it is possible to easily execute the rotational speed control by appropriately controlling the motor rotational speed when the internal combustion engine is started or stopped.
以下に、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a hybrid vehicle control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を表すブロック構成図、図2は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における制御ブロック図、図3は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における目標モータ回転数算出部を表す制御ブロック図、図4は、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置における順方向モデルによる算出方法を表す制御ブロック図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram illustrating a hybrid vehicle control device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a control block diagram of the hybrid vehicle control device according to Embodiment 1, and FIG. 3 is a hybrid vehicle according to Embodiment 1. FIG. 4 is a control block diagram illustrating a calculation method using a forward model in the hybrid vehicle control device of the first embodiment. FIG. 4 is a control block diagram illustrating a target motor rotation number calculation unit in the vehicle control device.
実施形態1のハイブリッド車両の制御装置において、図1に示すように、内燃機関としてのエンジン11は、油圧クラッチ12を介して電気モータとしてのモータジェネレータ13が駆動連結されている。即ち、エンジン11は、クランクシャフト14の先端部が油圧クラッチ12を構成する一方のクラッチ板に連結され、モータジェネレータ13のロータ15が油圧クラッチ12を構成する他方のクラッチ板に連結されている。また、モータジェネレータ13は、ロータ15にトルクコンバータ16を介して有段式の自動変速機17が連結されている。そして、自動変速機17はその出力軸にプロペラシャフト18が連結され、このプロペラシャフト18は、デファレンシャルギア19を介して左右のドライブシャフト20に連結され、このドライブシャフト20に左右の駆動輪21が連結されている。
In the hybrid vehicle control apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, an
従って、エンジン11が駆動すると、その駆動力が油圧クラッチ12を介してモータジェネレータ13のロータ15に出力される。また、モータジェネレータ13が駆動すると、ロータ15が駆動回転する。ロータ15の駆動力は、トルクコンバータ16を介して自動変速機17の入力軸に入力され、ここで所定の変速比に減速される。そして、減速後の駆動力が自動変速機17の出力軸からプロペラシャフト18に出力され、このプロペラシャフト18からデファレンシャルギア19を介して左右のドライブシャフト20に伝達され、左右の駆動輪21を駆動回転することができる。
Therefore, when the
油圧クラッチ12は、エンジン11と駆動輪21、本実施形態では、モータジェネレータ13との駆動伝達を遮断することが可能である。従って、油圧クラッチ12を接続状態とすると、エンジン11の駆動力のみ、または、エンジン11の駆動力及びモータジェネレータ13の駆動力を駆動輪21に伝達することができる。一方、油圧クラッチ12を切断状態とすると、モータジェネレータ13の駆動力のみを駆動輪21に伝達することができる。
The
また、油圧クラッチ12は、油圧アクチュエータ22により作動することができる。モータジェネレータ13は、発電機として駆動することができると共に、電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ23を介してバッテリ24と電力のやりとりを行う。この場合、バッテリ24は、モータジェネレータ13から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。
The
トルクコンバータ16は、エンジン11、モータジェネレータ13の回転を、オイルを介して自動変速機17に伝達する流体クラッチであり、エンジン11及びモータジェネレータ13と自動変速機17とを直結状態にするロックアップ機構(ロックアップクラッチ)を有している。このトルクコンバータ16のロックアップ機構は、トルクコンバータ油圧制御部(ロックアップ制御部)25により油圧制御される。自動変速機17は、変速機油圧制御部26により油圧制御され、この変速機油圧制御部26は、自動変速機17を油圧制御することで、変速タイミングなどを制御する。
The
車両には、電子制御ユニット(ECU)31が搭載されており、このECU31は、エンジン11の駆動を制御することができる。即ち、吸入空気量を計測するエアフローセンサ32、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ33、エンジン11の回転数を検出するエンジン回転数センサ34、アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)を検出するアクセルポジションセンサ35、電子スロットル装置におけるスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ36などが設けられている。ECU31は、各センサ32〜36が検出した検出結果に基づいて、インジェクタによる燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火時期などを制御する。
An electronic control unit (ECU) 31 is mounted on the vehicle, and the ECU 31 can control the driving of the
ECU31は、油圧アクチュエータ22により油圧クラッチ12の作動、つまり、接続状態と切断状態との切替を制御することができる。
The
ECU31は、ドライバの要求駆動力に加えて、モータ回転数やバッテリ24の充電状態に応じてインバータ23によりモータジェネレータ13を駆動制御している。モータジェネレータ13には、モータ回転数を検出するモータ回転数センサ37、モータ温度を検出するモータ温度センサ38が設けられている。インバータ23には、インバータ温度を検出するインバータ温度センサ39、インバータ冷却水の温度を検出する水温センサ40が設けられている。バッテリ24には、残存している電力(充電量SOC)を検出する充電量検出センサ41、バッテリ温度を検出するバッテリ温度センサ42が設けられている。そして、各種センサ37〜42は、検出結果をECU31に出力している。
The ECU 31 controls the drive of the
ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構の作動、つまり、直結状態と非直結状態との切替を制御することができる。また、ECU31は、変速機油圧制御部26により自動変速機17を油圧制御することで、変速制御することができる。即ち、自動変速機17の入力軸回転数を検出する入力軸回転数センサ43、ドライバが操作するシフトレバー装置によるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ44が設けられている。ECU31は、各種センサ35,43,44が検出した検出結果に基づいて、変速機油圧制御部26を制御し、自動変速機17を油圧制御することで、変速タイミングなどを制御する。
The
また、ハイブリッド車両の走行速度を検出する車速センサ46が設けられており、検出結果をECU31に出力している。
Further, a
なお、ECU31は、エンジン11やモータジェネレータ13など、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニットとして機能することから、エンジンECU、モータECU(モータ制御部)、バッテリECUなどを有しており、エンジン11、モータジェネレータ13、インバータ23などを制御している。
The
このように構成された実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にて、ECU31は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、走行モードを切り替え可能となっている。即ち、ECU31は、エンジン11の駆動力とモータジェネレータ13の駆動力を駆動輪21に伝達して走行可能な機関走行モード(EHV走行モード)と、モータジェネレータ13の駆動力のみを駆動輪21に伝達して走行可能なモータ走行モード(EV走行モード)とを選択切替可能となっている。この場合、EHV走行モードは、モータジェネレータ13に通電せずにこのモータジェネレータ13を停止し、エンジン11の駆動力のみを駆動輪21に伝達して走行可能な走行モードも含むものである。
In the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment configured as described above, the
そして、ハイブリッド車両をEHV走行モードからEV走行モードに切り替えるとき、ECU31は、エンジン11への燃料供給を停止してこのエンジン11を停止すると共に、油圧クラッチ12を切断状態にしてエンジン11とモータジェネレータ13との駆動伝達を不能とする。一方、ハイブリッド車両をEV走行モードからEHV走行モードに切り替えるとき、ECU31は、油圧クラッチ12を接続状態にしてエンジン11とモータジェネレータ13との駆動伝達を可能とすると共に、エンジン11への燃料供給を開始してこのエンジン11を始動する。
When the hybrid vehicle is switched from the EHV traveling mode to the EV traveling mode, the
このハイブリッド車両がEV走行モードからEHV走行モードに切り替わるとき、ECU31にエンジン始動要求が入力すると、このECU31は、まず、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構を直結状態から非直結状態、つまり、スリップ状態となるように制御油圧を低下させていく。一方、トルクコンバータ16がスリップ状態になることから、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を上昇させる。トルクコンバータ16が完全にスリップ状態になると、ECU31は、油圧クラッチ12の制御油圧を徐々に上昇させていき、接続状態に切り替えていく。すると、エンジン11とモータジェネレータ13が徐々に駆動伝達状態に切り替わることから、エンジン11へ燃料供給を開始してクランキングを開始すると、エンジン回転数が上昇して始動することから、油圧クラッチ12を完全な接続状態とする。
When the hybrid vehicle is switched from the EV travel mode to the EHV travel mode, when an engine start request is input to the
このようにECU31がハイブリッド車両の走行モードを切り替えてエンジン11を始動(または停止)するとき、ECU31は、トルク制御から回転数制御に切り替える必要がある。即ち、ハイブリッド車両がEV走行モードやEHV走行モードで走行するときは、エンジン11のトルクやモータジェネレータ13のトルクを管理する必要があることから、ECU31はトルク制御を実行している。一方、エンジン11を始動するときや停止するときは、連結時や遮断時のショックなどを軽減する必要があることから、ECU31は回転数制御を実行している。そのため、このエンジン11の始動時や停止時に、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を適正値に設定する必要がある。
Thus, when ECU31 switches the driving mode of a hybrid vehicle and starts (or stops) the
そこで、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にて、ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25がロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとこのトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御するようにしている。
Therefore, in the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment, the
具体的には、ECU31は、図2に示すように、目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部51と、目標モータ回転数算出部(目標モータ回転数設定部)52と、フィードバック制御部53とを有している。そして、目標モータ回転数算出部52は、図3に示すように、応答模擬演算部54と、トルク制限部55と、順方向モデル演算処理部56を有している。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部51は、図2に示すように、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいてトルクコンバータ16の目標入力軸トルクTctを算出するものである。この場合、ドライバによる要求駆動力とは、アクセルポジションセンサ35が検出したアクセル開度であり、車両の走行状態とは、車速センサ46が検出した車速である。この場合、アクセル開度と車速から目標駆動力を設定し、この目標駆動力に基づいて目標入力軸トルクTctを算出してもよい。また、アクセル開度や車速だけでなく、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数などを利用してもよい。
As shown in FIG. 2, the target torque converter input shaft torque calculation unit 51 calculates the target input shaft torque Tct of the
目標モータ回転数算出部52は、図3に示すように、トルクコンバータ16の目標入力軸トルクTctとトルクコンバータ16とモータジェネレータ13から得られるパラメータに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数Nmtを設定するものである。ここで、応答模擬演算部54は、目標入力軸トルクTctに、エンジン11におけるエンジントルクの応答特性、モータジェネレータ13におけるモータトルクの応答特性を考慮した模擬処理(応答遅れ処理、なまし処理など)を行う。例えば、応答模擬演算部54は、エンジントルクやモータトルクの一次遅れ特性や無駄時間を応答特性と近似してもよいし、また、エンジン11内を流れる空気の流れモデル、電磁気学的モデルを導入して設定してもよい。
As shown in FIG. 3, the target motor rotational
目標モータ回転数算出部52は、応答模擬演算部54が、目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の応答特性を考慮した模擬処理を行って、目標モータ回転数Nmtを設定することで、エンジントルクやモータトルクを模擬した出力トルク特性が得られ、回転数制御を実行しているときであっても、トルク制御を実行しているときと同様のレスポンスを得ることができ、エンジン11の始動時や停止時にドライバに違和感を与えることがなくなる。また、このとき、自動変速機17の入力軸トルクの過渡特性も変化しないことから、変速機油圧制御部26は、変速油圧適合値などを流用することができる。
In the target motor rotation
また、トルク制限部55は、応答模擬演算部54で模擬処理された目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行う。例えば、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態とは、モータ温度センサ38が検出したモータジェネレータ13のモータ温度、インバータ温度センサ39が検出したインバータ23のインバータ温度、水温センサ40が検出したインバータ23のインバータ冷却水温度、バッテリ温度センサ42が検出したバッテリ24のバッテリ温度、更には、図示しない排気管に設けられた触媒の温度などである。トルク制限部55は、これらの検出結果に基づいて、エンジン11が出力可能なエンジントルクの上限値及び下限値、また、モータジェネレータ13が出力可能なモータトルクの上限値及び下限値を設定し、ガード処理を行う。
Further, the
目標モータ回転数算出部52は、トルク制限部55が、目標入力軸トルクTctに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行って、目標モータ回転数Nmtを設定することで、車両の運転状態に応じて実現不可能な目標モータ回転数を排除することができる。
In the target motor rotational
順方向モデル演算処理部56は、図4に示すように、少なくとも、トルクコンバータ16の入力軸トルクTcと、トルクコンバータ16の容量係数Cと、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントIとを用いて、入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルによりモータジェネレータ13の目標モータ回転数Nmtを設定する。
As shown in FIG. 4, the forward model
即ち、求められた目標モータ回転数Nmtと、トルクコンバータ16の容量係数Cを用いて、下記数式よりトルクコンバータ16の入力軸トルクの反力Tcrを算出する。
Tcr=C・Nm2
That is, the reaction force Tcr of the input shaft torque of the
Tcr = C · Nm 2
そして、比較器57にて、模擬処理及び制限処理が施された目標入力軸トルクTctから反力Tcrを減算することで、モータジェネレータ13が実際に必要とする正味モータトルクTuを算出する。そして、この正味モータトルクTuと、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントIを用いて、下記数式よりモータジェネレータ13におけるモータ回転数の変化率、つまり、モータ回転数の微分値d(Nm)を算出する。
d(Nm)=(60/2πI)・Tu
そして、この、モータ回転数の微分値d(Nm)を積分処理することで、目標モータ回転数Nmtを算出する。
Then, the
d (Nm) = (60 / 2πI) · Tu
Then, the target motor rotation speed Nmt is calculated by integrating the differential value d (Nm) of the motor rotation speed.
このように目標モータ回転数Nmtが算出されると、図2に示すように、実際のモータ回転数Nmをフィードバックし、比較器58で比較することで、両者の差がフィードバック制御部53に入力される。このフィードバック制御部53は、実際のモータ回転数Nmが目標モータ回転数Nmtに一致するように、トルクコンバータ16とモータジェネレータ13などを制御する。
When the target motor rotation speed Nmt is calculated in this way, the actual motor rotation speed Nm is fed back and compared by the
このように実施形態1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、エンジン11とモータジェネレータ13とトルクコンバータ16と自動変速機17とを駆動連結すると共に、エンジン11の始動時または停止時にロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするトルクコンバータ油圧制御部25を設け、ECU31は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御する。
As described above, in the hybrid vehicle control apparatus according to the first embodiment, the
従って、エンジン11の始動時や停止時に、モータジェネレータ13を目標モータ回転数に基づいて適正に制御することができ、容易にモータジェネレータ13の回転数制御を実行することができる。
Therefore, when the
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、ドライバによる要求駆動力と車両の走行状態に基づいてトルクコンバータ16の目標入力軸トルクを算出し、この目標入力軸トルクに、エンジン11やモータジェネレータ13の応答特性を考慮した模擬処理を行うようにしている。従って、エンジントルクやモータトルクを模擬した出力トルク特性を得ることができ、回転数制御を実行しているときであっても、トルク制御を実行しているときと同様のレスポンスを得ることができ、エンジン11の始動時や停止時にドライバに違和感を与えることがなくなる。また、このとき、自動変速機17の入力軸トルクの過渡特性も変化しないことから、変速機油圧制御部26は、変速油圧適合値などを流用することができる。
In the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment, the target input shaft torque of the
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、目標入力軸トルクに、エンジン11やモータジェネレータ13の運転状態を考慮した制限処理を行うようにしている。従って、目標入力軸トルクに対して、エンジン11やモータジェネレータ13の運転が不能となる上限領域や下限領域を排除することで、車両の運転状態に応じて実現可能な目標モータ回転数を適正に設定することができる。
In the hybrid vehicle control apparatus according to the first embodiment, the target input shaft torque is subjected to restriction processing in consideration of the operation state of the
また、実施形態1のハイブリッド車両の制御装置では、トルクコンバータ16の入力軸トルクと、少なくともトルクコンバータ16の容量係数、トルクコンバータ16及びモータジェネレータ13における慣性モーメントを用いて入出力の方向が制御の順方向となる順方向モデルによりモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定するようにしている。従って、トルクコンバータ16やモータジェネレータ13の応答性を考慮した現実的な目標モータ回転数を設定することとなり、トルク制御と回転数制御との切り替え時における出力トルクのレスポンスの変動を抑制し、このときのショックや段差の発生を抑制することができる。
In the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment, the input / output direction is controlled using the input shaft torque of the
〔実施形態2〕
図5は、本発明の実施形態2に係るハイブリッド車両の制御装置による処理の流れを表すタイムチャートである。なお、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置の基本的な構成は、上述した実施形態1とほぼ同様の構成であり、図1を用いて説明すると共に上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a time chart showing the flow of processing by the control apparatus for a hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention. The basic configuration of the hybrid vehicle control device of the present embodiment is substantially the same as that of the above-described first embodiment, and is a member that will be described with reference to FIG. Are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態2のハイブリッド車両の制御装置にて、図1に示すように、ECU31は、トルクコンバータ油圧制御部25がロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとこのトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、この目標モータ回転数に基づいてモータジェネレータ13を制御するようにしている。そして、ECU31を構成する目標モータ回転数設定部は、モータジェネレータ13の実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定している。
In the hybrid vehicle control apparatus according to the second embodiment, as shown in FIG. 1, the
ここで、ハイブリッド車両がEV走行モードからEHV走行モードに切り替わるときのエンジン11の始動制御について説明する。図5に示すように、時間t1にて、ECU31にエンジン始動要求が入力すると、このECU31は、まず、トルクコンバータ油圧制御部25によりトルクコンバータ16のロックアップ機構を制御し、直結状態から非直結状態、つまり、スリップ状態となるように制御油圧を低下させていく。一方、トルクコンバータ16がスリップ状態になることから、ECU31は、モータジェネレータ13のモータ回転数を上昇させる。このとき、油圧クラッチ12は、接続状態にある。
Here, the start control of the
時間t2にて、トルクコンバータ16が完全にスリップ状態になると、ECU31は、油圧クラッチ12の制御油圧を低下させて接続状態から切断状態とした後、再び、制御油圧を徐々に上昇させていき、接続状態に切り替えていく。すると、エンジン11とモータジェネレータ13が徐々に駆動伝達状態に切り替わることから、ここで、エンジン11へ燃料供給を開始し、エンジン11のクランキングを開始する。そして、エンジン11のエンジン回転数が上昇すると、時刻t3にて、エンジン11が始動し、その後、油圧クラッチ12が完全な接続状態となる。
When the
このようなエンジン11の始動時に、時間t1にて、ECU31にエンジン始動要求が入力したとき、モータジェネレータ13における実際のモータ回転数Nmと目標モータ回転数Nmtとがずれている。そのため、ここで、ECU31は、目標モータ回転数Nmtをモータジェネレータ13の実際のモータ回転数Nmを考慮した値とする。具体的には、順方向モデル演算処理部が、モータジェネレータ13の直前のモータ回転数Nmを用いて、順方向モデルの目標モータ回転数Nmtを初期化、つまり、モータ回転数Nmに設定する。
When an engine start request is input to the
そのため、順方向モデル演算処理部が用いる順方向モデルに誤差が含まれている場合や、エンジン11及びモータジェネレータ13のトルク実現性に誤差がある場合であっても、目標モータ回転数、モータトルク指令値、エンジントルク指令値が連続することから、トルク制御と回転数制御の切り替え時にショックや段差が発生せず、車両における駆動力がスムーズとなる。
Therefore, even when an error is included in the forward model used by the forward model calculation processing unit, or when there is an error in the torque realizability of the
このように実施形態2のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータ16の入力軸トルクとトルクコンバータ16またはモータジェネレータ13から得られるパラメータとに基づいてモータジェネレータ13の目標モータ回転数を設定し、このとき、モータジェネレータ13の実際のモータ回転数に基づいて目標モータ回転数を設定している。
As described above, in the hybrid vehicle control apparatus according to the second embodiment, the input shaft torque of the
従って、エンジン11の始動時や停止時に、目標モータ回転数を実際のモータ回転数とすることで、モータトルク指令値やエンジントルク指令値が連続したものとなり、トルク制御と回転数制御の切り替え時に発生するショックや段差を抑制し、車両の駆動力をスムーズに変動可能としてドライバビリティを向上することができる。
Therefore, when the
なお、上述した各実施形態では、自動変速機を有段式の自動変速機17として構成したが、ベルト式の無段変速機としてもよい。また、ハイブリッド車両における内燃機関と電気モータの駆動方式は、パラレル式であっても、シリーズ式であってもよい。
In each of the embodiments described above, the automatic transmission is configured as the stepped
以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときにトルクコンバータの入力軸トルクとトルクコンバータまたは電気モータから得られるパラメータとに基づいて電気モータの目標モータ回転数を設定することで、内燃機関の始動時や停止時にモータ回転数を適正に制御することで容易に回転数制御を実行可能とするものであり、いずれのハイブリッド車両を制御する装置にも有用である。 As described above, the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention is based on the input shaft torque of the torque converter and the parameters obtained from the torque converter or the electric motor when the lockup mechanism is in the released state or the sliding state. By setting the target motor speed of the motor, it is possible to easily execute the speed control by appropriately controlling the motor speed at the start and stop of the internal combustion engine, and control any hybrid vehicle. It is useful also for the apparatus which performs.
11 エンジン(内燃機関)
12 油圧クラッチ
13 モータジェネレータ(電気モータ)
16 トルクコンバータ
17 自動変速機
21 駆動輪
22 油圧アクチュエータ
23 インバータ
24 バッテリ
25 トルクコンバータ油圧制御部(ロックアップ制御部)
26 変速機油圧制御部
31 電子制御ユニット、ECU(モータ制御部)
51 目標トルクコンバータ入力軸トルク算出部
52 目標モータ回転数算出部(目標モータ回転数設定部)
53 フィードバック制御部
54 応答模擬演算部
55 トルク制限部
56 順方向モデル演算処理部
11 Engine (Internal combustion engine)
12 Hydraulic clutch 13 Motor generator (electric motor)
16
26 Transmission
51 target torque converter input shaft
53 Feedback Control Unit 54 Response
Claims (5)
該内燃機関の出力軸に連結される電気モータと、
該電気モータの出力軸に連結されてロックアップ機構を有するトルクコンバータと、
該トルクコンバータの出力軸に連結される変速機と、
前記内燃機関の始動時または停止時に前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態とするロックアップ制御部と、
該ロックアップ制御部が前記ロックアップ機構を解放状態または滑り状態としたときに前記トルクコンバータの入力軸トルクと前記トルクコンバータまたは前記電気モータから得られるパラメータとに基づいて前記電気モータの目標モータ回転数を設定する目標モータ回転数設定部と、
該目標モータ回転数に基づいて前記電気モータを制御するモータ制御部と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An internal combustion engine;
An electric motor coupled to the output shaft of the internal combustion engine;
A torque converter coupled to the output shaft of the electric motor and having a lock-up mechanism;
A transmission coupled to the output shaft of the torque converter;
A lockup control unit for releasing or sliding the lockup mechanism when the internal combustion engine is started or stopped;
The target motor rotation of the electric motor based on the input shaft torque of the torque converter and the parameters obtained from the torque converter or the electric motor when the lock-up control unit puts the lock-up mechanism in the released state or the slip state. A target motor speed setting unit for setting the number,
A motor control unit for controlling the electric motor based on the target motor rotational speed;
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10640106B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-05-05 | Ford Global Technologies, Llc | Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle |
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