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JP7800764B2 - Vehicle control device - Google Patents
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JP7800764B2 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device

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JP7800764B2
JP7800764B2 JP2025501954A JP2025501954A JP7800764B2 JP 7800764 B2 JP7800764 B2 JP 7800764B2 JP 2025501954 A JP2025501954 A JP 2025501954A JP 2025501954 A JP2025501954 A JP 2025501954A JP 7800764 B2 JP7800764 B2 JP 7800764B2
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Description

本発明は、車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.

従来、エンジンと回転電機(モータ,ジェネレータ,モータジェネレータ)とを装備したハイブリッド車両が普及してきている。ハイブリッド車両は複数の走行モードを備える。走行モードには、バッテリの充電電力を用いてモータのみで走行するEV(Electric Vehicle)モード、エンジンによってジェネレータを発電させつつモータのみで走行するシリーズモード、エンジン主体で走行しつつ必要があればモータでアシストするパラレルモード等が含まれる。 Hybrid vehicles equipped with an engine and a rotating electric machine (motor, generator, motor generator) have become increasingly popular. Hybrid vehicles have multiple driving modes. These driving modes include EV (Electric Vehicle) mode, which runs solely on the motor using battery charge power; series mode, which runs solely on the motor while the engine generates electricity for the generator; and parallel mode, which runs primarily on the engine but also uses the motor to assist when necessary.

また、エンジンとモータの2つの動力源を利用する際に、モードの切り替えなどにより燃料の効率的な利用が求められている。例えば、特許文献1では、エンジンとモータを効率的に使い分けて車両の加速性能の安定化と、燃料消費量の低減とを両立させる構成が開示されている。 In addition, when using two power sources, an engine and a motor, there is a demand for efficient fuel utilization through mode switching, etc. For example, Patent Document 1 discloses a configuration that efficiently uses the engine and motor to achieve both stabilization of the vehicle's acceleration performance and reduction of fuel consumption.

日本国特開2003-146115号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-146115

エンジンとモータを駆動源として同時に使用可能なパラレルモードの際には、燃料消費率(燃費)向上のために、エンジンを動力源として提供する駆動力と、モータによりアシストして提供する駆動力とのバランスを考慮する必要がある。また、エンジンではより効率的にトルク出力を行った結果、要求されるトルクを上回る場合があり、その余剰分を発電のための動力として利用することで無駄なエネルギーの消費を抑制することができる。このような、エンジンによる駆動力に基づく走行と発電の切り替えや、モータによる駆動力を用いたアシストのタイミングを考慮して、より燃費の良い走行制御が求められている。 When using parallel mode, which allows the engine and motor to be used simultaneously as drive sources, it is necessary to consider the balance between the driving force provided by the engine as a power source and the driving force provided as assistance by the motor in order to improve fuel consumption (fuel efficiency). Furthermore, the engine may sometimes exceed the required torque as a result of more efficient torque output, and this surplus can be used as power for generating electricity, thereby reducing wasted energy consumption. There is a demand for more fuel-efficient driving control that takes into account such factors as the timing of switching between driving based on engine driving force and power generation, and the timing of assistance using motor driving force.

その一方、燃費を最適化するためにエンジン出力とモータ出力を切り替える場合、ドライバーによる要求、例えば、加速操作に応じた応答性が低下する場合がある。このような事象は、例えば、ドライバーによる要求の変化を、エンジントルクの変化で実現するような領域で発生し得る。On the other hand, when switching between engine output and motor output to optimize fuel economy, responsiveness to driver requests, such as acceleration, may decrease. This phenomenon can occur, for example, in areas where changes in driver requests are realized by changes in engine torque.

本発明は、上記のような課題に鑑み案出されたものであり、パラレルモード走行時の燃費のよい走行制御を行いつつ、ドライバーの要求に対する応答性を向上させることを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。The present invention was devised in light of the above-mentioned issues, and aims to improve responsiveness to driver requests while performing fuel-efficient driving control during parallel mode driving. However, this objective is not limited to this. Another objective of the present invention is to achieve effects that cannot be obtained with conventional technology, which are derived from the various configurations shown in the detailed description of the invention described below.

本発明に係る一実施形態に係る車両の制御装置は、以下の構成を有する。すなわち、エンジンによるエンジン駆動トルクとモータによるモータアシストトルクとを用いるパラレルモードにて走行可能な車両の制御装置であって、
要求駆動トルクに応じて、エンジン駆動トルクを段階的に切り替えて走行を行わせる制御部を備え、
前記制御部は、前記要求駆動トルクが第1の閾値を超えたことに応じて、前記エンジン駆動トルクを第1のトルクから第2のトルクへ切り替え、
前記第1の閾値は、前記エンジンの燃費が最もよいトルクに対応する第1の値と、前記エンジンによる出力を増加させるよりも前記モータによる出力を増加させた方が燃費がよくなるトルクに対応する第2の値との間で設定され、
前記制御部は、前記エンジン駆動トルクを前記第1のトルクから前記第2のトルクへ切り替える際に要する期間において、前記エンジン駆動トルクの切り替え前後の差分を、前記モータアシストトルクを増加させることでアシストする。
A control device for a vehicle according to one embodiment of the present invention has the following configuration: That is, the control device for a vehicle capable of running in a parallel mode using engine drive torque from an engine and motor assist torque from a motor,
a control unit that switches the engine drive torque in stages according to the required drive torque,
the control unit switches the engine driving torque from a first torque to a second torque in response to the required driving torque exceeding a first threshold value;
the first threshold value is set between a first value corresponding to a torque at which the engine has the best fuel economy and a second value corresponding to a torque at which increasing the output of the motor results in better fuel economy than increasing the output of the engine;
The control unit assists the difference between before and after the engine driving torque switching by increasing the motor assist torque during the period required to switch the engine driving torque from the first torque to the second torque.

本発明により、エンジンとモータを駆動源として利用可能なパラレルモードにおいて、燃費の良い走行制御を行いつつ、ドライバーの要求に対する応答性を向上させることが可能となる。 This invention makes it possible to perform fuel-efficient driving control while improving responsiveness to driver requests in parallel mode, in which the engine and motor can be used as driving sources.

本発明の一実施形態に係る車両の構成例を示す概略図。1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention; 従来のパラレルモードにおける走行制御におけるトルクを説明するためのグラフ図。FIG. 10 is a graph illustrating torque in conventional driving control in a parallel mode. 従来のパラレルモードにおける走行制御を説明するためのグラフ図。FIG. 10 is a graph illustrating conventional driving control in a parallel mode. 第1の実施形態に係るパラレルモードにおける走行制御におけるトルクを説明するためのグラフ図。FIG. 6 is a graph illustrating torque during travel control in a parallel mode according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るパラレルモードにおける走行制御を説明するためのグラフ図。FIG. 6 is a graph illustrating travel control in a parallel mode according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るトルク制御の流れを説明するための概略図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the flow of torque control according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る走行制御の処理のフローチャート。4 is a flowchart of a process of driving control according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る閾値の設定処理のフローチャート。10 is a flowchart of a threshold setting process according to the first embodiment.

図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。 With reference to the drawings, a vehicle control device will be described as an embodiment. The embodiments shown below are merely examples, and are not intended to exclude various modifications or the application of technologies not explicitly stated in the following embodiments. Each configuration of this embodiment can be implemented with various modifications within the scope of their intent. Furthermore, they can be selected or combined as needed. Furthermore, in each drawing, the same components are assigned the same reference numbers to indicate correspondence.

<第1の実施形態>
[全体構成]
本実施形態に係る制御装置を適用可能な車両100について説明する。車両100は、駆動源としてのエンジン101、走行用のモータ107(回転電機)、および発電用のジェネレータ102を備えたハイブリッド車両である。したがって、本実施形態に係る車両100としては、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle:外部充電又は外部給電が可能なプラグインハイブリッド)などの車両を用いることが可能である。また、本実施形態では、車両100は、前輪駆動の車両として説明するが、これに限定するものではなく、後輪駆動や四輪駆動などが用いられてもよい。
First Embodiment
[Overall configuration]
A vehicle 100 to which the control device according to this embodiment can be applied will be described. The vehicle 100 is a hybrid vehicle equipped with an engine 101 as a drive source, a motor 107 (rotating electric machine) for driving, and a generator 102 for generating electricity. Therefore, the vehicle 100 according to this embodiment can be a vehicle such as an HEV (Hybrid Electric Vehicle) or a PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle: a plug-in hybrid capable of external charging or external power supply). In this embodiment, the vehicle 100 will be described as a front-wheel drive vehicle, but the present invention is not limited thereto, and rear-wheel drive, four-wheel drive, or the like may also be used.

ジェネレータ102は、エンジン101に連結され、モータ107の動作とは独立して動作可能である。エンジン101は、エンジンクラッチ103を介して駆動軸104へ連結される。エンジンクラッチ103が係合することにより、エンジン101にて生成された動力が駆動軸104に伝達される。モータ107は、モータクラッチ106を介して駆動軸104へ連結される。モータクラッチ106が係合することにより、モータ107にて生成された動力が駆動軸104に伝達される。便宜上、エンジンクラッチ103を介した動力伝達経路を「第1の動力伝達経路」とも称し、モータクラッチ106を介した動力伝達経路を「第2の動力伝達経路」とも称する。 The generator 102 is connected to the engine 101 and can operate independently of the operation of the motor 107. The engine 101 is connected to the drive shaft 104 via the engine clutch 103. When the engine clutch 103 is engaged, the power generated by the engine 101 is transmitted to the drive shaft 104. The motor 107 is connected to the drive shaft 104 via the motor clutch 106. When the motor clutch 106 is engaged, the power generated by the motor 107 is transmitted to the drive shaft 104. For convenience, the power transmission path via the engine clutch 103 is also referred to as the "first power transmission path," and the power transmission path via the motor clutch 106 is also referred to as the "second power transmission path."

駆動軸104には、駆動輪105(前輪)が設置される。車軸115には、従動輪116(後輪)が設置される。 Drive wheels 105 (front wheels) are mounted on the drive shaft 104. Driven wheels 116 (rear wheels) are mounted on the axle 115.

また、車両100には、本実施形態に係る制御装置に相当するECU(Electronic Control Unit)108が設けられる。ECU108は、例えば、マイクロプロセッサやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を集積したLSI(Large-Scale Integration)デバイスや組み込み電子デバイスとして構成された電子制御装置である。ECU108は、車両100に設けられた各種センサ類にて検出される信号を取得し、車両100の制御を行う。車両100に設けられるセンサ類としては、アクセル開度センサ109、ブレーキセンサ110、速度センサ111、エンジン回転センサ112、およびバッテリ残量センサ113が含まれる。アクセル開度センサ109は、アクセルペダル(不図示)の踏み込み操作量(アクセル開度)を検出する。ブレーキセンサ110は、ブレーキペダル(不図示)の踏み込み操作量を検出する。速度センサ111は、車両100の車速を検出する。エンジン回転センサ112は、エンジン101の回転数を検出する。バッテリ残量センサ113は、バッテリ114の残量(SOC:State Of Charge)を検出する。車両100には、駆動用のバッテリ114が備えられ、電力の供給および充電が行われる。 The vehicle 100 is also provided with an ECU (Electronic Control Unit) 108, which corresponds to the control device of this embodiment. The ECU 108 is an electronic control device configured as an LSI (Large-Scale Integration) device or embedded electronic device that integrates, for example, a microprocessor, ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc. The ECU 108 acquires signals detected by various sensors provided in the vehicle 100 and controls the vehicle 100. The sensors provided in the vehicle 100 include an accelerator position sensor 109, a brake sensor 110, a speed sensor 111, an engine rotation sensor 112, and a battery remaining capacity sensor 113. The accelerator position sensor 109 detects the amount of depression (accelerator position) of the accelerator pedal (not shown). The brake sensor 110 detects the amount of depression of a brake pedal (not shown). The speed sensor 111 detects the vehicle speed of the vehicle 100. The engine rotation sensor 112 detects the rotation speed of the engine 101. The battery remaining amount sensor 113 detects the remaining amount (SOC: State Of Charge) of the battery 114. The vehicle 100 is provided with a drive battery 114, which supplies and charges electric power.

エンジン101は、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン)である。エンジン101の作動状態は、ECU108で制御されてもよいし、ECU108とは別の電子制御装置(不図示)で制御されてもよい。本実施形態に係るジェネレータ102およびモータ107は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機(モータ・ジェネレータ)である。モータ107は、バッテリ114と電力の授受を行う駆動源であり、おもに電動機として機能して車両100を駆動し、回生時には発電機として機能する。 The engine 101 is an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) that uses gasoline or diesel as fuel. The operating state of the engine 101 may be controlled by the ECU 108, or may be controlled by an electronic control device (not shown) separate from the ECU 108. The generator 102 and motor 107 in this embodiment are motor-generators that function as both an electric motor and a generator. The motor 107 is a drive source that exchanges power with the battery 114, and functions primarily as an electric motor to drive the vehicle 100 and as a generator during regeneration.

ジェネレータ102は、エンジン101を始動させる際に電動機(スターター)として機能し、エンジン101の作動時にはエンジン動力で駆動されて発電する。さらにジェネレータ102は、力行状態では車両100の駆動軸104に駆動力を伝達する。モータ107及びジェネレータ102の各周囲(又は各内部)には、直流電流と交流電流とを変換するインバータ(不図示)が設けられる。モータ107及びジェネレータ102の各回転速度及び各作動状態(力行運転、回生・発電運転)は、インバータ(不図示)を制御することで制御される。 The generator 102 functions as an electric motor (starter) when starting the engine 101, and is driven by engine power to generate electricity when the engine 101 is running. Furthermore, the generator 102 transmits driving force to the drive shaft 104 of the vehicle 100 when in a powered state. An inverter (not shown) that converts direct current to alternating current is provided around (or inside) each of the motor 107 and the generator 102. The rotational speeds and operating states (powered operation, regenerative/powered operation) of the motor 107 and the generator 102 are controlled by controlling the inverter (not shown).

車両100は、複数の走行モードで走行可能であり、例えば、EVモード、シリーズモード、パラレルモードなどが挙げられる。これらの走行モードは、ECU108によって、車両状態や走行状態、運転者の要求駆動力等に応じて択一的に選択される。また、走行モードに応じて、エンジン101、ジェネレータ102、モータ107の動作がそれぞれ使い分けて制御される。The vehicle 100 can run in multiple driving modes, such as EV mode, series mode, and parallel mode. These driving modes are selected by the ECU 108 in accordance with the vehicle state, driving state, the driving force required by the driver, etc. Furthermore, the operation of the engine 101, generator 102, and motor 107 is controlled and used separately depending on the driving mode.

EVモードは、エンジン101及びジェネレータ102を停止させたまま、駆動用のバッテリ114の充電電力を用いてモータ107のみで車両100を駆動する走行モードである。EVモードは、例えば、要求駆動力及び車速がいずれも低い場合やバッテリ114の充電レベルが高い場合に選択される。シリーズモードは、エンジン101でジェネレータ102を駆動して発電しつつ、その電力を利用してモータ107で車両100を駆動する走行モードである。シリーズモードは、例えば、要求駆動力が高い場合やバッテリ114の充電レベルが低い場合に選択される。パラレルモードは、おもにエンジン101の駆動力で車両100を駆動し、必要に応じてモータ107で車両100の駆動をアシストする走行モードである。パラレルモードは、例えば、車速が高い場合や要求駆動力が高い場合に選択される。本実施形態では、パラレルモードにおいて、エンジン101の駆動力の一部(余剰トルク)をバッテリ114の発電のための動力としても利用可能である。EV mode is a driving mode in which the vehicle 100 is driven solely by the motor 107 using the charged power of the drive battery 114, while the engine 101 and generator 102 are stopped. EV mode is selected, for example, when the required driving force and vehicle speed are both low or when the charge level of the battery 114 is high. Series mode is a driving mode in which the engine 101 drives the generator 102 to generate electricity, and the generated electricity is used to drive the vehicle 100 by the motor 107. Series mode is selected, for example, when the required driving force is high or the charge level of the battery 114 is low. Parallel mode is a driving mode in which the vehicle 100 is driven primarily by the driving force of the engine 101, with the motor 107 assisting in driving the vehicle 100 as needed. Parallel mode is selected, for example, when the vehicle speed is high or the required driving force is high. In this embodiment, in parallel mode, a portion of the driving force of the engine 101 (excess torque) can also be used as power for generating electricity in the battery 114.

駆動輪105(ここでは前輪)には、複数のギヤやクラッチを内蔵したトランスアクスル(不図示)を介してエンジン101及びモータ107が並列に接続される。また、エンジン101には、トランスアクスル(不図示)を介してジェネレータ102に接続され、エンジン101の動力がジェネレータ102にも伝達される。 The engine 101 and motor 107 are connected in parallel to the drive wheels 105 (here, the front wheels) via a transaxle (not shown) that incorporates multiple gears and clutches. The engine 101 is also connected to the generator 102 via a transaxle (not shown), and the power of the engine 101 is also transmitted to the generator 102.

トランスアクスルは、差動装置を含むファイナルドライブ(終減速機)とトランスミッション(減速機)とを一体に形成した動力伝達装置であり、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。 A transaxle is a power transmission device that integrates a final drive (final reduction gear) including a differential and a transmission (reduction gear), and contains multiple mechanisms that transmit power between the driving source and the driven device.

エンジンクラッチ103は、例えば湿式の多板クラッチやドグクラッチである。エンジンクラッチ103よりも動力伝達経路の上流側(エンジン101及びジェネレータ102側)の動力は、エンジンクラッチ103が係合状態(接続状態)であれば駆動軸104に伝達され、切断状態(開放状態)であれば遮断される。なお、エンジンクラッチ103の断接状態は、ECU108によって制御される。 The engine clutch 103 is, for example, a wet multi-plate clutch or a dog clutch. Power upstream of the engine clutch 103 in the power transmission path (on the engine 101 and generator 102 side) is transmitted to the drive shaft 104 when the engine clutch 103 is engaged (connected), and is cut off when the engine clutch 103 is disengaged (released). The engagement and disengagement states of the engine clutch 103 are controlled by the ECU 108.

モータクラッチ106は、例えば湿式の多板クラッチやドグクラッチである。モータクラッチ106よりも動力伝達経路の上流側の動力(すなわちモータ107の駆動力)は、モータクラッチ106が係合状態であれば駆動軸104に伝達され、切断状態であれば遮断される。なお、モータクラッチ106の断接状態は、ECU108によって制御される。 The motor clutch 106 is, for example, a wet multi-plate clutch or a dog clutch. Power upstream of the motor clutch 106 in the power transmission path (i.e., the driving force of the motor 107) is transmitted to the drive shaft 104 when the motor clutch 106 is engaged, and is cut off when the motor clutch 106 is disengaged. The engagement and disengagement states of the motor clutch 106 are controlled by the ECU 108.

例えば、走行モードがEVモード又はシリーズモードである場合には、エンジンクラッチ103が切断状態とされ、モータクラッチ106が係合状態とされる。また、走行モードがパラレルモードであってモータアシスト(モータ107の駆動力)が不要な場合には、エンジンクラッチ103が係合状態とされ、モータクラッチ106が切断状態とされる。また、走行モードがパラレルモードであってモータアシストが必要な場合には、エンジンクラッチ103及びモータクラッチ106の双方が係合状態とされる。 For example, when the driving mode is EV mode or series mode, the engine clutch 103 is disengaged and the motor clutch 106 is engaged. Also, when the driving mode is parallel mode and motor assist (driving force from the motor 107) is not required, the engine clutch 103 is engaged and the motor clutch 106 is disengaged. Also, when the driving mode is parallel mode and motor assist is required, both the engine clutch 103 and the motor clutch 106 are engaged.

[走行制御]
まず、図面を用いて、パラレルモードにおける従来の走行制御の課題について説明する。図2は、従来のパラレルモードにおける走行制御の際のトルクの変遷を説明するためのグラフ図である。また、図3は、図2に対応して、アクセルの操作量に応じた走行制御を説明するためのグラフ図である。
[Drive control]
First, the problems with conventional cruise control in parallel mode will be described with reference to the drawings. Fig. 2 is a graph illustrating torque transitions during conventional cruise control in parallel mode. Fig. 3 is a graph illustrating cruise control according to accelerator operation amount, corresponding to Fig. 2 .

図2はトルクの出力状態を示し、縦軸はトルク値を示し、横軸は時間を示す。図2において、上から順に、車両100における駆動トルク、エンジン101起因のトルク、ジェネレータ102起因のトルク、およびモータ107起因のトルクを示す。下の3つのグラフにて示すトルクの総和がグラフ202にて示す駆動トルクとなる。 Figure 2 shows the torque output state, with the vertical axis representing the torque value and the horizontal axis representing time. From top to bottom, Figure 2 shows the driving torque in the vehicle 100, the torque caused by the engine 101, the torque caused by the generator 102, and the torque caused by the motor 107. The sum of the torques shown in the three graphs below is the driving torque shown in graph 202.

グラフ201は、走行のために要求される駆動トルク(以下、「要求駆動トルク」と称する)を示す。ここでは、ドライバーのアクセル操作により要求されるトルクと同義であるものとして説明する。一方、グラフ202は、車両100による応答の結果としての駆動トルク(以下、「応答駆動トルク」と称する)を示す。グラフ203は、エンジン101起因のトルクを示す。グラフ204は、ジェネレータ102起因のトルクを示す。グラフ205は、モータ107起因のトルクを示す。ジェネレータ102については、0よりも下側にて発電動作が行われることに相当する。 Graph 201 shows the drive torque required for driving (hereinafter referred to as "required drive torque"). Here, this is explained as being synonymous with the torque required by the driver's accelerator operation. On the other hand, graph 202 shows the drive torque resulting from the response by vehicle 100 (hereinafter referred to as "response drive torque"). Graph 203 shows the torque caused by engine 101. Graph 204 shows the torque caused by generator 102. Graph 205 shows the torque caused by motor 107. For generator 102, the value below 0 corresponds to power generation operation.

図3は、従来のパラレルモードにおける走行制御を説明するためのグラフ図である。図3において、縦軸は駆動トルクを示し、横軸はアクセルの操作量を示す。上述したように、パラレルモードでは、主としてエンジン101による駆動力を用いて走行を行うモードである。実線301は、要求駆動トルクを示す。また、破線302は、エンジン出力による駆動トルクを示す。なお、ここでは説明を簡単にするため、アクセルの操作量に応じて要求駆動トルクが同じ変化率にて変化する例を示すが、必ずしもこの変化に限定されるものではない。 Figure 3 is a graph illustrating conventional driving control in parallel mode. In Figure 3, the vertical axis represents driving torque, and the horizontal axis represents accelerator operation amount. As described above, parallel mode is a mode in which driving is performed primarily using driving force from the engine 101. The solid line 301 represents the required driving torque. The dashed line 302 represents the driving torque from the engine output. Note that, for simplicity of explanation, an example is shown in which the required driving torque changes at the same rate depending on the accelerator operation amount, but this change is not necessarily limited to this.

エンジン101を動作させる場合、極力燃費の良い状態にて動作させるために、所定のトルクとなるように制御する。ここでは、エンジン101を最も燃費の良い状態で動作させることで得られるトルクを「エンジン燃費トルク」と称し、T1にて示す。また、パラレルモードにおいて、エンジン出力のトルクに加え、モータ出力によるアシストを開始するトルクを「アシスト開始トルク」と称し、T2にて示す。また、エンジン101が出力可能な最大のトルクを「エンジン最大トルク」と称する。図3において、各トルクの関係は、T1<T2<T3となる。 When the engine 101 is operated, it is controlled to a predetermined torque in order to operate it in the most fuel-efficient state possible. Here, the torque obtained by operating the engine 101 in the most fuel-efficient state is referred to as the "engine fuel efficiency torque" and is indicated by T1. Furthermore, in parallel mode, the torque that starts assist by the motor output in addition to the engine output torque is referred to as the "assist start torque" and is indicated by T2. Furthermore, the maximum torque that the engine 101 can output is referred to as the "engine maximum torque." In Figure 3, the relationship between each torque is T1 < T2 < T3.

アシスト開始トルクT2は、エンジン101によるトルク出力を行うよりも、モータ107によるトルク出力を行わせた方が、燃費がよくなる境界を示す。つまり、アシスト開始トルクT2を超えた場合、より燃費を向上させる際には、エンジン101によるトルク出力を増加させるよりも、モータ107によるトルク出力を行う方がより燃費がいいと想定される。 Assist start torque T2 indicates the boundary at which fuel economy is improved by outputting torque from motor 107 rather than from engine 101. In other words, when assist start torque T2 is exceeded, in order to further improve fuel economy, it is assumed that outputting torque from motor 107 will be more fuel-efficient than increasing the torque output from engine 101.

図3において、領域303は、エンジン出力によるトルクのうち、走行のためのトルク(以下、「エンジン駆動トルク」と称する)を示す。領域304は、エンジン出力によるトルクのうち、ジェネレータ102による発電を行うためのトルク(以下、「エンジン発電トルク」と称する)を示す。領域305は、モータ出力によるアシストトルク(以下、「モータアシストトルク」と称する)を示す。 In Figure 3, area 303 shows the torque generated by the engine output that is used for driving (hereinafter referred to as "engine driving torque"). Area 304 shows the torque generated by the engine output that is used for generating electricity by the generator 102 (hereinafter referred to as "engine generating torque"). Area 305 shows the assist torque generated by the motor output (hereinafter referred to as "motor assist torque").

まず、アクセルの操作量が0~閾値Aの範囲(範囲aとして示す)においては、燃費の良い状態(すなわち、エンジン燃費トルクT1にて一定)でエンジン101を動作させることにより、エンジン燃費トルクよりも要求駆動トルクの方が低くなる。そのため、その差分((エンジン燃費トルク)-(要求駆動トルク))は、ジェネレータ102にて発電を行うための動力へ回される(領域304に相当)。つまり、アクセルの操作量が0~閾値Aの間は、エンジン出力によるトルク(すなわち、エンジン燃費トルクT1)を用いて、車両100の走行と、ジェネレータ102の発電によるバッテリ114への充電が行われる。閾値Aは、エンジン燃費トルクT1と要求駆動トルクとが一致する位置に対応するアクセルの操作量である。 First, when the accelerator operation amount is in the range from 0 to threshold A (shown as range a), by operating the engine 101 in a fuel-efficient state (i.e., constant engine fuel efficiency torque T1), the required drive torque becomes lower than the engine fuel efficiency torque. Therefore, the difference (engine fuel efficiency torque - required drive torque) is diverted to power generating electricity in the generator 102 (corresponding to region 304). In other words, when the accelerator operation amount is between 0 and threshold A, the torque from the engine output (i.e., engine fuel efficiency torque T1) is used to drive the vehicle 100 and charge the battery 114 through power generation by the generator 102. Threshold A is the accelerator operation amount corresponding to the position where the engine fuel efficiency torque T1 and the required drive torque match.

アクセルの操作量が閾値A~閾値Bの範囲(範囲bとして示す)においては、要求駆動トルクがエンジン燃費トルクT1を超えるため、アクセルの操作量の増加に応じて、エンジン出力によるトルクを増加させる。このとき、バッテリ114への充電(すなわち、エンジン駆動トルクを用いたジェネレータ102による発電)は停止される。閾値Bは、アシスト開始トルクT2と要求駆動トルクとが一致する位置に対応するアクセルの操作量である。 When the accelerator operation amount is in the range between threshold A and threshold B (shown as range b), the required drive torque exceeds the engine fuel consumption torque T1, so the torque from the engine output is increased in response to an increase in the accelerator operation amount. At this time, charging of the battery 114 (i.e., power generation by the generator 102 using the engine drive torque) is stopped. Threshold B is the accelerator operation amount corresponding to the position where the assist start torque T2 and the required drive torque match.

アクセルの操作量が閾値B~Cの範囲(範囲cとして示す)においては、エンジン駆動トルクはアシスト開始トルクT2にて一定となる様に制御され、アクセルの操作量の増加に応じて、モータアシストトルクを増加させる。したがって、エンジン駆動トルク(すなわち、アシスト開始トルクT2にて一定)と、モータアシストトルクとの和により、要求駆動トルクを提供する。モータアシストトルクは、範囲aにてバッテリ114に蓄電された電力を利用してモータ107を駆動させることで、出力することが可能である。閾値Cは、モータアシストトルクが最大トルク(以下、「モータアシスト最大トルク」と称する)となる位置に対応するアクセルの操作量である。 When the accelerator operation amount is in the range between thresholds B and C (shown as range c), the engine drive torque is controlled to be constant at assist start torque T2, and the motor assist torque increases as the accelerator operation amount increases. Therefore, the required drive torque is provided by the sum of the engine drive torque (i.e., constant at assist start torque T2) and the motor assist torque. The motor assist torque can be output by driving the motor 107 using the power stored in the battery 114 in range a. Threshold C is the accelerator operation amount corresponding to the position where the motor assist torque becomes maximum (hereinafter referred to as "motor assist maximum torque").

更にアクセルの操作量が増加し、閾値Cを超えた範囲(範囲dとして示す)においては、モータアシストトルクはモータアシスト最大トルクとなっておりそれ以上は増加できない。そのため、モータアシストトルクをモータアシスト最大トルクに維持した状態で、アクセルの操作量の増加に応じて、エンジン駆動トルクを増加させる。このとき、エンジン駆動トルクは、エンジン最大トルクに達するまで、トルクを増加させることが可能である。したがって、要求駆動トルクに対応して出力可能な最大トルクは、(エンジン最大トルク)+(モータアシスト最大トルク)となる。 When the accelerator operation amount increases further and exceeds threshold C (shown as range d), the motor assist torque reaches motor assist maximum torque and cannot be increased any further. Therefore, while maintaining the motor assist torque at motor assist maximum torque, the engine drive torque is increased in accordance with the increase in accelerator operation amount. At this time, the engine drive torque can be increased until it reaches engine maximum torque. Therefore, the maximum torque that can be output corresponding to the required drive torque is (engine maximum torque) + (motor assist maximum torque).

図3に示すような制御を行った場合、図2のグラフ201、202を比較するとわかるように、範囲bや範囲dにおいて、要求駆動トルクに対して車両100の応答駆動トルクには遅れが生じうる。範囲bや範囲dは、図3に示すように、アクセルの操作量に応じてエンジン駆動トルクを変化させている範囲に相当する。このような事象の発生原因としては、モータ107やジェネレータ102の要求に対する応答性に比べて、エンジン101の要求に対する応答性が遅いことが挙げられる。例えば、エンジン101は、スロットル開度の制御や吸気遅れなどが発生するため、このような構造的な要因によって要求に対する応答性の遅れが生じ得る。 When control as shown in Figure 3 is performed, as can be seen by comparing graphs 201 and 202 in Figure 2, a delay in the response drive torque of the vehicle 100 relative to the required drive torque can occur in ranges b and d. Ranges b and d correspond to the ranges in which the engine drive torque is changed according to the accelerator operation amount, as shown in Figure 3. One cause of this phenomenon is that the engine 101 responds slower to requests than the motor 107 and generator 102. For example, the engine 101 experiences throttle opening control and intake delays, and these structural factors can cause a delay in response to requests.

そこで、本実施形態では、エンジン起因の応答駆動トルクの遅れを考慮し、従来よりも応答性を向上させるための制御を行う。 Therefore, in this embodiment, control is performed to take into account the delay in response driving torque caused by the engine and to improve responsiveness compared to conventional methods.

図4は、本実施形態に係るパラレルモードにおける走行制御の際のトルクの変遷を説明するためのグラフ図である。また、図5は、図4に対応して、操作量に応じた走行制御を説明するためのグラフ図である。図4、図5の構成はそれぞれ、従来例を示す図2、図3の構成に対応している。なお、ここでの説明は、ドライバーによるアクセルの操作量(アクセル開度)を例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、トルク制御に係る他のパラメータを用いてもよい。 Figure 4 is a graph illustrating the changes in torque during driving control in parallel mode according to this embodiment. Figure 5 is a graph corresponding to Figure 4 illustrating driving control according to the amount of operation. The configurations of Figures 4 and 5 correspond to the configurations of Figures 2 and 3, respectively, which show conventional examples. Note that the explanation here uses the amount of accelerator operation (accelerator opening) by the driver as an example, but is not limited to this, and other parameters related to torque control may also be used.

図4は、トルクの出力状態を示し、縦軸はトルク値を示し、横軸は時間を示す。図4において、上から順に、車両100の駆動トルク、エンジン101起因のトルク、ジェネレータ102起因のトルク、およびモータ107起因のトルクを示す。下の3つのグラフにて示すトルクの総和がグラフ402にて示す駆動トルクとなる。 Figure 4 shows the torque output state, with the vertical axis representing the torque value and the horizontal axis representing time. From top to bottom, Figure 4 shows the driving torque of the vehicle 100, the torque caused by the engine 101, the torque caused by the generator 102, and the torque caused by the motor 107. The sum of the torques shown in the three graphs below is the driving torque shown in graph 402.

グラフ401は、走行のために要求される要求駆動トルクを示す。一方、グラフ402は、応答駆動トルクを示す。グラフ403は、エンジン101起因のトルクを示す。グラフ404は、ジェネレータ102起因のトルクを示す。グラフ405は、モータ107起因のトルクを示す。ジェネレータ102については、0よりも下側にて発電動作が行われることに相当する。 Graph 401 shows the required drive torque required for driving. Meanwhile, graph 402 shows the response drive torque. Graph 403 shows the torque caused by the engine 101. Graph 404 shows the torque caused by the generator 102. Graph 405 shows the torque caused by the motor 107. For the generator 102, this corresponds to power generation operation being performed below 0.

図5は、本実施形態に係るパラレルモードにおける走行制御を説明するためのグラフ図である。図5において、縦軸は駆動トルクを示し、横軸はアクセルの操作量を示す。実線501は、要求駆動トルクを示す。また、破線502は、エンジン出力による駆動トルクを示す。本実施形態に係る構成においても、エンジン燃費トルクT1、アシスト開始トルクT2、エンジン最大トルクT3の関係は、T1<T2<T3であるとする。また、閾値Aと閾値Bについても従来と同様の定義とする。 Figure 5 is a graph illustrating driving control in parallel mode according to this embodiment. In Figure 5, the vertical axis represents driving torque, and the horizontal axis represents accelerator operation amount. Solid line 501 represents required driving torque. Furthermore, dashed line 502 represents driving torque due to engine output. Even in the configuration according to this embodiment, the relationship between engine fuel consumption torque T1, assist start torque T2, and engine maximum torque T3 is assumed to be T1 < T2 < T3. Furthermore, threshold values A and B are defined in the same way as conventional ones.

図5において、領域503は、エンジン出力によるトルクのうちのエンジン駆動トルクを示す。領域504、507は、エンジン出力によるトルクのうちのエンジン発電トルクを示す。領域505、506は、モータ出力によるモータアシストトルクを示す。 In Figure 5, area 503 shows the engine driving torque from the torque due to the engine output. Areas 504 and 507 show the engine generating torque from the torque due to the engine output. Areas 505 and 506 show the motor assist torque from the motor output.

まず、アクセルの操作量が0~閾値Aの範囲(範囲a’として示す)においては、燃費の良い状態(すなわち、エンジン燃費トルクT1にて一定)でエンジン101を動作させることにより、エンジン燃費トルクよりも要求駆動トルクの方が低くなる。そのため、その差分((エンジン燃費トルク)-(要求駆動トルク))は、ジェネレータ102にて発電を行うための動力へ回される(領域504に相当)。つまり、アクセルの操作量が0~閾値Aの間は、エンジン出力によるトルク(すなわち、エンジン燃費トルクT1)を用いて、車両100の走行と、ジェネレータ102の発電によるバッテリ114への充電が行われる。 First, when the accelerator operation amount is in the range from 0 to threshold A (shown as range a'), by operating the engine 101 in a fuel-efficient state (i.e., constant engine fuel efficiency torque T1), the required drive torque becomes lower than the engine fuel efficiency torque. Therefore, the difference ((engine fuel efficiency torque) - (required drive torque)) is diverted to power for generating electricity in the generator 102 (corresponding to region 504). In other words, when the accelerator operation amount is between 0 and threshold A, the torque from the engine output (i.e., engine fuel efficiency torque T1) is used to drive the vehicle 100 and charge the battery 114 using electricity generated by the generator 102.

アクセルの操作量が閾値A~閾値B’の範囲(範囲b’として示す)においては、要求駆動トルクがエンジン燃費トルクT1を超えるが、エンジン駆動トルクはエンジン燃費トルクT1にて一定となる様に制御され、アクセルの操作量の増加に応じて、モータアシストトルクを増加させる(領域506に相当)。したがって、エンジン駆動トルク(すなわち、エンジン燃費トルクT1にて一定)と、モータアシストトルクとの和により、要求駆動トルクを提供する。このとき、図4の破線408にて示すように、ジェネレータ102による発電動作は行われず、破線409に示すように、モータ出力が行われる。一方、エンジン101は、実際には、図5に示すように急激にトルクを上昇させることはできないため、図4の破線406にて示すように、徐々に、トルク出力を上昇させる。ここでのトルク出力の変化度合いを「変化率」と称して説明する。モータアシストトルクは、範囲a’にてバッテリ114に蓄電された電力を利用してモータ107を駆動させることで、出力することが可能である。閾値B’の設定については後述するが、閾値Aと閾値Bの範囲にて変動可能に設定される。When the accelerator pedal depression amount is in the range between threshold A and threshold B' (shown as range b'), the required drive torque exceeds the engine fuel consumption torque T1. However, the engine drive torque is controlled to remain constant at engine fuel consumption torque T1, and the motor assist torque increases as the accelerator pedal depression amount increases (corresponding to region 506). Therefore, the required drive torque is provided by the sum of the engine drive torque (i.e., constant at engine fuel consumption torque T1) and the motor assist torque. At this time, as shown by dashed line 408 in Figure 4, the generator 102 does not generate electricity, and motor output is generated as shown by dashed line 409. Meanwhile, since the engine 101 cannot actually increase torque rapidly as shown in Figure 5, it gradually increases torque output as shown by dashed line 406 in Figure 4. The degree of change in torque output here is referred to as the "rate of change." In range a', motor assist torque can be output by driving the motor 107 using the power stored in the battery 114. The setting of threshold value B' will be described later, but it is set to be variable within the range between threshold value A and threshold value B.

アクセルの操作量が閾値B’~閾値Bの範囲(範囲c’として示す)においては、エンジン101による出力を増加させ、アシスト開始トルクT2にて一定となるように動作させる。このとき、モータ出力によるモータアシストトルクは停止するように制御する。その結果、エンジン出力によるトルク(すなわち、アシスト開始トルクT2)よりも要求駆動トルクの方が低くなる。そのため、その差分((アシスト開始トルクT2)-(要求駆動トルク))は、ジェネレータ102にて発電を行うための動力へ回される(領域507に相当)。つまり、アクセルの操作量が閾値B’~閾値Bの間は、エンジン出力によるトルク(すなわち、アシスト開始トルクT2相当)を用いて、車両100の走行と、ジェネレータ102の発電によるバッテリ114への充電が行われる。 When the accelerator pedal depression amount is in the range between threshold B' and threshold B (shown as range c'), the output from the engine 101 is increased and operated so as to remain constant at assist start torque T2. At this time, the motor assist torque from the motor output is controlled to stop. As a result, the required drive torque is lower than the torque from the engine output (i.e., assist start torque T2). Therefore, the difference ((assist start torque T2) - (required drive torque)) is diverted to power for generating electricity in the generator 102 (corresponding to region 507). In other words, when the accelerator pedal depression amount is between threshold B' and threshold B, the vehicle 100 is propelled using the torque from the engine output (i.e., equivalent to assist start torque T2) and the battery 114 is charged by electricity generated by the generator 102.

アクセルの操作量が閾値B~閾値C’の範囲(範囲d’として示す)においては、エンジン駆動トルクはアシスト開始トルクT2にて一定となるように制御され、アクセルの操作量の増加に応じて、モータアシストトルクを増加させる。したがって、エンジン駆動トルク(すなわち、アシスト開始トルクT2にて一定)と、モータアシストトルクとの和により、要求駆動トルクを提供する。モータアシストトルクは、範囲a’や範囲c’にてバッテリ114に蓄電された電力を利用してモータ107を駆動させることで、出力することが可能である。閾値C’は、任意の値が設定される。例えば、閾値C’は、要求駆動トルクが変動した際にモータアシストにて応答が可能なように、(アシスト開始トルクT2)+(モータアシスト最大トルク)に対応する操作量よりも十分に小さい値が設定される。 When the accelerator operation amount is in the range from threshold B to threshold C' (shown as range d'), the engine drive torque is controlled to be constant at assist start torque T2, and the motor assist torque increases as the accelerator operation amount increases. Therefore, the required drive torque is provided by the sum of the engine drive torque (i.e., constant at assist start torque T2) and the motor assist torque. The motor assist torque can be output by driving the motor 107 using the power stored in the battery 114 in range a' or range c'. Threshold C' is set to an arbitrary value. For example, threshold C' is set to a value sufficiently smaller than the operation amount corresponding to (assist start torque T2) + (motor assist maximum torque) so that motor assist can respond when the required drive torque fluctuates.

更にアクセルの操作量が増加し、閾値C’を超えた範囲(範囲e’として示す)においては、モータアシストトルクは最大トルクとなっておりそれ以上は増加できないため、エンジン出力をエンジン最大トルクT3にて一定となるように増加させた上で、モータアシストトルクを要求駆動トルクに一致するように制御する。このとき、エンジン101は、実際には、図5に示すように急激にトルクを上昇させることはできないため、図4の破線407にて示すように、徐々に、トルク出力を上昇させる。これに対応して、エンジン出力のトルクの不足分を補うために、破線410に示すように、モータ出力の増加が行われる。破線407以降のエンジン出力が目的のトルク出力(すなわち、エンジン最大トルクT3に相当)に到達した後は、モータ出力による増加分を戻す。したがって、要求駆動トルクに対応して出力可能な最大トルクは、(エンジン最大トルク)+(モータアシスト最大トルク)となる。 As the accelerator operation amount increases further and exceeds threshold C' (shown as range e'), the motor assist torque reaches its maximum torque and cannot be increased any further. Therefore, the engine output is increased to maintain it constant at engine maximum torque T3, and the motor assist torque is controlled to match the required drive torque. Since the engine 101 cannot actually increase torque rapidly as shown in Figure 5, the torque output is gradually increased as shown by dashed line 407 in Figure 4. In response to this, the motor output is increased as shown by dashed line 410 to compensate for the shortfall in engine output. After the engine output from dashed line 407 onwards reaches the target torque output (i.e., equivalent to engine maximum torque T3), the increase due to the motor output is returned. Therefore, the maximum torque that can be output corresponding to the required drive torque is (engine maximum torque) + (motor assist maximum torque).

上記のように本実施形態では、エンジントルクを、アクセルの操作量に応じて、エンジン燃費トルクT1、アシスト開始トルクT2、エンジン最大トルクT3の3つの状態に切り替えて制御する。 As described above, in this embodiment, the engine torque is controlled by switching between three states: engine fuel consumption torque T1, assist start torque T2, and engine maximum torque T3, depending on the amount of accelerator operation.

図6は、本実施形態に係るECU108によるパラレルモード走行時のトルクを決定する際の動作を説明するための概念図である。図1に示したように、ECU108は、各種センサを介して、車両100の走行時における各種状態情報を取得することが可能である。本実施形態では、ECU108は、車速、アクセル操作量、エンジン回転数、およびバッテリ残量(SOC)を適時取得可能である。また、ECU108は、モータ107による出力の最大値やバッテリ114の電池最大出力に関する情報を取得可能である。これらの情報は、各種センサから得られた情報に基づいて算出されてもよいし、予め規定された情報が取得されてもよい。なお、図6では、パラレルモード走行時のトルクの決定の部分に着目して示しているため、図7や図8にて後述する制御フローとは、一部を重複および/または省略して示している。 Figure 6 is a conceptual diagram illustrating the operation of the ECU 108 according to this embodiment when determining torque during parallel mode driving. As shown in Figure 1, the ECU 108 is capable of acquiring various state information during vehicle 100 driving via various sensors. In this embodiment, the ECU 108 is capable of timely acquiring vehicle speed, accelerator operation amount, engine speed, and remaining battery charge (SOC). The ECU 108 is also capable of acquiring information regarding the maximum output value of the motor 107 and the maximum battery output of the battery 114. This information may be calculated based on information obtained from the various sensors, or predetermined information may be acquired. Note that Figure 6 focuses on the torque determination during parallel mode driving, and therefore some parts of the control flow described later in Figures 7 and 8 are duplicated and/or omitted.

ECU108は、車速とアクセル操作量に基づいて、要求駆動トルクを導出する(ステップS610)。要求駆動トルクは、車速とアクセル操作量に対応付けて予め規定されたテーブルに基づいて導出されてもよいし、予め規定された算出式を用いて導出されてもよい。 ECU 108 derives the required driving torque based on the vehicle speed and accelerator operation amount (step S610). The required driving torque may be derived based on a predefined table corresponding to the vehicle speed and accelerator operation amount, or may be derived using a predefined calculation formula.

ECU108は、ステップS610にて導出された要求駆動トルク、エンジン回転数、およびバッテリ残量に基づいて、エンジントルクを導出する(ステップS620)。エンジントルクの導出では、まず、ECU108は、エンジン回転数とバッテリ残量に基づいて、閾値B’、閾値C’を決定する(ステップS621、ステップS622)。また、ECU108は、エンジン回転数とバッテリ残量に基づいて、エンジン燃費トルクT1、アシスト開始トルクT2、およびエンジン最大トルクT3を導出する(ステップS623~ステップS625)。エンジン燃費トルクT1、アシスト開始トルクT2、およびエンジン最大トルクT3を導出する方法は特に限定するものでは無いが、エンジン回転数とバッテリ残量に対応付けたテーブルなどを参照して導出してもよいし、所定の算出式を用いて導出してもよい。 ECU 108 derives engine torque based on the required drive torque, engine speed, and remaining battery charge derived in step S610 (step S620). In deriving engine torque, ECU 108 first determines thresholds B' and C' based on the engine speed and remaining battery charge (steps S621 and S622). Furthermore, ECU 108 derives engine fuel consumption torque T1, assist start torque T2, and maximum engine torque T3 based on the engine speed and remaining battery charge (steps S623 to S625). The method for deriving engine fuel consumption torque T1, assist start torque T2, and maximum engine torque T3 is not particularly limited, and may be derived by referencing a table that associates engine speed with remaining battery charge, or by using a predetermined calculation formula.

そして、ECU108は、決定および導出した各パラメータと、所定の条件とを用いて、エンジントルクを決定する(ステップS626)。エンジントルクを決定する際の条件は、図4や図5にて説明した構成に基づき、以下のように定義する。
条件1:要求駆動トルク<閾値B’の場合 第1のエンジントルク(ここでは、エンジン燃費トルクT1)
条件2:閾値B’≦要求駆動トルク<閾値C’の場合 第2のエンジントルク(ここでは、アシスト開始トルクT2)
条件3:閾値C’≦要求駆動トルクの場合 第3のエンジントルク(ここでは、エンジン最大トルクT3)
Then, the ECU 108 determines the engine torque using the determined and derived parameters and predetermined conditions (step S626). The conditions for determining the engine torque are defined as follows, based on the configurations described with reference to FIGS. 4 and 5.
Condition 1: When the required driving torque is less than the threshold value B', the first engine torque (here, the engine fuel consumption torque T1)
Condition 2: When threshold value B'≦requested driving torque<threshold value C', the second engine torque (here, assist start torque T2)
Condition 3: When threshold value C′≦requested driving torque, a third engine torque (here, maximum engine torque T3)

更に、ECU108は、要求駆動トルク、エンジントルク、およびモータアシストの最大値に基づき、モータアシストの余力を求める。モータアシストの最大値は、ある時点にてモータ107がアシストトルクとして供給可能なトルクの最大値を示す。また、モータアシストの余力は、ある時点にて、モータ107が供給可能なアシストトルクの最大値と、その時点ですでに供給しているアシストトルクの値との差分を示す。そして、ECU108は、モータアシストの余力から、エンジントルクの変化率を導出する(ステップS627)。 Furthermore, ECU 108 calculates the motor assist reserve based on the required drive torque, engine torque, and maximum motor assist value. The maximum motor assist value indicates the maximum torque that motor 107 can supply as assist torque at a given point in time. Furthermore, motor assist reserve indicates the difference between the maximum assist torque that motor 107 can supply at a given point in time and the value of assist torque already being supplied at that point in time. ECU 108 then derives the rate of change of engine torque from the motor assist reserve (step S627).

ECU108は、導出したエンジントルクに対して、導出した変化率を適用することで、エンジントルクの出力を変化させる際の制限を行う(ステップS628)。ここでの変化率は、図4の破線406や破線407にて示したエンジントルクの傾斜に相当する。したがって、変化率が高いほど、エンジントルクを急激に変化させるように制御し、変化率が低いほど、エンジントルクをゆっくり変化させるように制御する。 The ECU 108 applies the derived rate of change to the derived engine torque to limit the change in engine torque output (step S628). The rate of change here corresponds to the gradient of the engine torque shown by dashed lines 406 and 407 in Figure 4. Therefore, the higher the rate of change, the more rapidly the engine torque is controlled to change, and the lower the rate of change, the more slowly the engine torque is controlled to change.

また、ECU108は、モータ最大値および電池最大出力に基づいて、モータアシストの最大値を導出する(ステップS630)。ここで導出されたモータアシストの最大値が、ステップS627のエンジントルクの変化率の導出の際に用いられる。 The ECU 108 also derives the maximum motor assist value based on the maximum motor value and maximum battery output (step S630). The maximum motor assist value derived here is used to derive the rate of change of engine torque in step S627.

ECU108は、ステップS610にて導出した要求駆動トルクから、ステップS620にて導出したエンジントルクを減算することで、モータ107によるアシストトルクを導出する(ステップS640)。そして、ECU108は、ステップS640にて導出されたモータアシストトルクを出力するように、モータ107を制御する。 The ECU 108 derives the assist torque by the motor 107 by subtracting the engine torque derived in step S620 from the required drive torque derived in step S610 (step S640).The ECU 108 then controls the motor 107 to output the motor assist torque derived in step S640.

ECU108は、ステップS610にて導出されたエンジントルクを出力するように、エンジン101を制御する。 ECU 108 controls engine 101 to output the engine torque derived in step S610.

ECU108は、ステップS610にて導出された要求駆動トルクと、ステップS620にて導出されたエンジントルクとの差分を求めることで、ジェネレータ102による発電トルクを導出する(ステップS650)。そして、ECU108は、ステップS650にて導出された発電トルクにて発電を行うように、ジェネレータ102を制御する。 The ECU 108 calculates the difference between the required drive torque calculated in step S610 and the engine torque calculated in step S620 to calculate the power generation torque to be generated by the generator 102 (step S650).The ECU 108 then controls the generator 102 to generate power with the power generation torque calculated in step S650.

[制御フロー]
図7は、本実施形態に係る制御処理のフローチャートである。本処理フローは、ECU108が本実施形態に係るプログラムや各種データを読み出して実行することで実現されてよい。その際、ECU108は、車両100が備える各部位とデータの送受信を行うことで、各部位との連携を行って制御を行う。本処理を行う際には、車両100は走行可能な状態であり、また、上述したいずれかの走行モードにて走行を行っているものとする。
[Control Flow]
7 is a flowchart of the control process according to this embodiment. This process flow may be implemented by the ECU 108 reading and executing the program and various data according to this embodiment. In this process, the ECU 108 performs control in cooperation with each part of the vehicle 100 by transmitting and receiving data to and from each part. When this process is performed, it is assumed that the vehicle 100 is in a state where it can run and is running in one of the running modes described above.

ステップS701にて、ECU108は、現在の車両100の走行モードがパラレルモードか否かを判定する。すなわち、エンジン101とモータ107の両方を駆動源として走行可能なモードであるか否かが判定される。パラレルモードである場合(ステップS701にてYES)、ECU108の処理はステップS702へ進む。一方、パラレルモードでない場合(ステップS701にてNO)、本処理フローを終了する。この場合、車両100は、パラレルモード以外で走行が継続される。In step S701, the ECU 108 determines whether the current driving mode of the vehicle 100 is parallel mode. That is, it determines whether the mode is one in which the vehicle 100 can be driven using both the engine 101 and the motor 107 as a driving source. If the mode is parallel mode (YES in step S701), the processing by the ECU 108 proceeds to step S702. On the other hand, if the mode is not parallel mode (NO in step S701), the processing flow ends. In this case, the vehicle 100 continues to drive in a mode other than parallel mode.

ステップS702にて、ECU108は、各種センサによる検出値を取得する。本実施形態では、少なくとも、速度、アクセル操作量、エンジン回転数、およびバッテリ残量が取得される。更には、ECU108は、モータ107による出力の最大値やバッテリ114の電池最大出力に関する情報を取得する。In step S702, the ECU 108 acquires detection values from various sensors. In this embodiment, at least the speed, accelerator operation amount, engine speed, and remaining battery charge are acquired. Furthermore, the ECU 108 acquires information regarding the maximum output value of the motor 107 and the maximum battery output of the battery 114.

ステップS703にて、ECU108は、各閾値を設定する。ここでは、本実施形態では、図5に示したように、閾値A、閾値B、閾値B’、および閾値C’を設定する。閾値A、閾値B、および閾値C’については、予め規定された値を用いるものとし、閾値B’については、図8を用いて後述する処理フローにて設定されるものとする。In step S703, ECU 108 sets each threshold value. In this embodiment, threshold values A, B, B', and C' are set as shown in Figure 5. Predefined values are used for threshold values A, B, and C', and threshold value B' is set using the processing flow described below with reference to Figure 8.

ステップS704にて、ECU108は、アクセル操作量が閾値Aより小さいか否かを判定する。アクセル操作量が閾値Aより小さい場合(ステップS704にてYES)、ECU108の処理はステップS705へ進む。一方、アクセル操作量が閾値A以上である場合(ステップS704にてNO)、ECU108の処理はステップS706へ進む。In step S704, ECU 108 determines whether the accelerator operation amount is less than threshold value A. If the accelerator operation amount is less than threshold value A (YES in step S704), ECU 108 proceeds to step S705. On the other hand, if the accelerator operation amount is greater than or equal to threshold value A (NO in step S704), ECU 108 proceeds to step S706.

ステップS705にて、ECU108は、第1のエンジントルク、すなわち、エンジン燃費トルクT1を出力するようにエンジン101の制御を行う。このとき、図5の範囲a’に相当するため、要求駆動トルクは、エンジン燃費トルクT1よりも小さいことから、ジェネレータ102による発電動作も行うように制御される。そして、ECU108の処理は、ステップS713へ進む。In step S705, the ECU 108 controls the engine 101 to output a first engine torque, i.e., the engine fuel consumption torque T1. At this time, since the range corresponds to range a' in Figure 5, the required drive torque is smaller than the engine fuel consumption torque T1, and therefore the generator 102 is also controlled to generate electricity. The processing of the ECU 108 then proceeds to step S713.

ステップS706にて、ECU108は、アクセル操作量が閾値B’より小さいか否かを判定する。アクセル操作量が閾値B’より小さい場合(ステップS706にてYES)、ECU108の処理はステップS707へ進む。一方、アクセル操作量が閾値B’以上である場合(ステップS706にてNO)、ECU108の処理はステップS708へ進む。In step S706, ECU 108 determines whether the accelerator operation amount is less than threshold value B'. If the accelerator operation amount is less than threshold value B' (YES in step S706), ECU 108 proceeds to step S707. On the other hand, if the accelerator operation amount is greater than or equal to threshold value B' (NO in step S706), ECU 108 proceeds to step S708.

ステップS707にて、ECU108は、第1のエンジントルク、すなわち、エンジン燃費トルクT1を出力するようにエンジン101の制御を行う。このとき、図5の範囲b’に相当するため、要求駆動トルクは、エンジン燃費トルクT1よりも大きいことから、モータ107によるモータアシストも行うように制御される。そして、ECU108の処理は、ステップS713へ進む。In step S707, the ECU 108 controls the engine 101 to output the first engine torque, i.e., the engine fuel consumption torque T1. At this time, since the range corresponds to range b' in Figure 5, the required drive torque is greater than the engine fuel consumption torque T1, and therefore the ECU 108 also controls the engine 101 to provide motor assistance by the motor 107. The processing of the ECU 108 then proceeds to step S713.

ステップS708にて、ECU108は、アクセル操作量が閾値Bより小さいか否かを判定する。アクセル操作量が閾値Bより小さい場合(ステップS708にてYES)、ECU108の処理はステップS709へ進む。一方、アクセル操作量が閾値B以上である場合(ステップS708にてNO)、ECU108の処理はステップS710へ進む。In step S708, the ECU 108 determines whether the accelerator operation amount is less than threshold B. If the accelerator operation amount is less than threshold B (YES in step S708), the processing by the ECU 108 proceeds to step S709. On the other hand, if the accelerator operation amount is greater than or equal to threshold B (NO in step S708), the processing by the ECU 108 proceeds to step S710.

ステップS709にて、ECU108は、第2のエンジントルク、すなわち、アシスト開始トルクT2を出力するようにエンジン101の制御を行う。このとき、図5の範囲c’に相当するため、要求駆動トルクは、アシスト開始トルクT2よりも小さいことから、ジェネレータ102による発電動作も行うように制御される。そして、ECU108の処理は、ステップS713へ進む。In step S709, the ECU 108 controls the engine 101 to output a second engine torque, i.e., the assist start torque T2. At this time, since the range corresponds to range c' in Figure 5, the required drive torque is smaller than the assist start torque T2, and therefore the generator 102 is also controlled to generate electricity. The processing of the ECU 108 then proceeds to step S713.

ステップS710にて、ECU108は、アクセル操作量が閾値C’より小さいか否かを判定する。アクセル操作量が閾値C’より小さい場合(ステップS710にてYES)、ECU108の処理はステップS711へ進む。一方、アクセル操作量が閾値C’以上である場合(ステップS710にてNO)、ECU108の処理はステップS712へ進む。In step S710, the ECU 108 determines whether the accelerator operation amount is less than the threshold value C'. If the accelerator operation amount is less than the threshold value C' (YES in step S710), the ECU 108 proceeds to step S711. On the other hand, if the accelerator operation amount is greater than or equal to the threshold value C' (NO in step S710), the ECU 108 proceeds to step S712.

ステップS711にて、ECU108は、第2のエンジントルク、すなわち、アシスト開始トルクT2を出力するようにエンジン101の制御を行う。このとき、図5の範囲d’に相当するため、要求駆動トルクは、アシスト開始トルクT2よりも大きいことから、モータ107によるモータアシストも行うように制御される。そして、ECU108の処理は、ステップS713へ進む。In step S711, the ECU 108 controls the engine 101 to output a second engine torque, i.e., the assist start torque T2. At this time, since the range corresponds to range d' in Figure 5, the required drive torque is greater than the assist start torque T2, and therefore control is performed so that motor assist by the motor 107 is also performed. The processing of the ECU 108 then proceeds to step S713.

ステップS712にて、ECU108は、第3のエンジントルク、すなわち、エンジン最大トルクT3を出力するようにエンジン101の制御を行う。このとき、図5の範囲e’に相当するため、要求駆動トルクは、エンジン最大トルクT3よりも大きいことから、モータ107によるモータアシストも行うように制御される。そして、ECU108の処理は、ステップS713へ進む。In step S712, the ECU 108 controls the engine 101 to output a third engine torque, i.e., the maximum engine torque T3. At this time, since the range corresponds to range e' in Figure 5, the required drive torque is greater than the maximum engine torque T3, and therefore control is also performed to provide motor assistance by the motor 107. The processing of the ECU 108 then proceeds to step S713.

ステップS713にて、ECU108は、モータアシスト余力を導出する。モータアシスト余力は、図6を用いて示したように、まず、モータ107の最大値と、電池残量から、現時点でモータ107がアシスト可能な最大値が算出される。そして、要求駆動トルク、モータアシストの最大値、および導出したエンジントルクに基づいて、現時点でアシスト可能なモータトルクの余力が算出される。なお、バッテリ114の残量を、モータアシスト余力として用いてもよい。 In step S713, the ECU 108 derives the motor assist reserve. As shown in Figure 6, the maximum value at which the motor 107 can currently assist is first calculated from the maximum value of the motor 107 and the remaining battery charge. Then, the motor torque reserve that can currently assist is calculated based on the required drive torque, the maximum motor assist, and the derived engine torque. Note that the remaining charge of the battery 114 may also be used as the motor assist reserve.

ステップS714にて、ECU108は、モータアシスト余力が所定の閾値Xより大きいか否かを判定する。ここでの閾値Xは予め規定されているものとする。本実施形態では、モータアシストの余力が大きいほど、エンジン101の変化率を低く設定させる。すなわち、モータアシストの余力が大きいほど、目的とするエンジントルクに到達するまでの時間を長くするように制御することで、モータアシスト側の負荷(バッテリ114の消費)を上昇させる。一方、モータアシストの余力が小さい場合には、エンジン101の変化率を高く設定し、より短い時間で目的とするエンジントルクに到達するように制御することで、モータアシスト側の負荷(バッテリ114の消費)を軽減させる。モータアシスト余力が閾値Xよりも大きい場合(ステップS714にてYES)、ECU108の処理はステップS715へ進む。一方、モータアシスト余力が閾値X以下である場合(ステップS714にてNO)、ECU108の処理はステップS716へ進む。In step S714, the ECU 108 determines whether the motor assist reserve is greater than a predetermined threshold value X. Here, the threshold value X is assumed to be predetermined. In this embodiment, the greater the motor assist reserve, the lower the change rate of the engine 101 is set. In other words, the greater the motor assist reserve, the longer the time it takes to reach the target engine torque, thereby increasing the load on the motor assist side (consumption of the battery 114). On the other hand, when the motor assist reserve is small, the change rate of the engine 101 is set high and the target engine torque is reached in a shorter time, thereby reducing the load on the motor assist side (consumption of the battery 114). If the motor assist reserve is greater than the threshold value X (YES in step S714), the processing by the ECU 108 proceeds to step S715. On the other hand, if the motor assist reserve is equal to or less than the threshold value X (NO in step S714), the processing by the ECU 108 proceeds to step S716.

ステップS715にて、ECU108は、エンジントルクの変化率を減少するように設定し、エンジン101のトルク制御を実行する。本実施形態では、エンジントルクの変化率は、図4の破線406や破線407にて示すようなタイミングにおけるエンジントルクを切り替える際に用いられる。そして、ECU108の処理は、ステップS701へ戻り、処理を繰り返す。In step S715, the ECU 108 sets the rate of change of the engine torque to decrease and executes torque control of the engine 101. In this embodiment, the rate of change of the engine torque is used when switching the engine torque at the timings shown by the dashed lines 406 and 407 in Figure 4. Then, the processing of the ECU 108 returns to step S701 and the processing is repeated.

ステップS716にて、ECU108は、エンジントルクの変化率を増加するように設定し、エンジン101のトルク制御を実行する。本実施形態では、エンジントルクの変化率は、図4の破線406や破線407にて示すようなタイミングにおけるエンジントルクを切り替える際に用いられる。そして、ECU108の処理は、ステップS701へ戻り、処理を繰り返す。In step S716, the ECU 108 sets the rate of change of the engine torque to increase and executes torque control of the engine 101. In this embodiment, the rate of change of the engine torque is used when switching the engine torque at the timings shown by the dashed lines 406 and 407 in Figure 4. Then, the processing of the ECU 108 returns to step S701 and the processing is repeated.

(閾値の設定処理)
図8は、本実施形態に係る閾値B’を設定する際の処理のフローチャートである。本処理フローは、例えば、図6のステップS621や図7のステップS703の工程の中で実施される。本処理フローは、ECU108が本実施形態に係るプログラムや各種データを読み出して実行することで実現されてよい。
(Threshold setting process)
8 is a flowchart of a process for setting the threshold value B' according to this embodiment. This process flow is performed, for example, in step S621 in FIG. 6 or step S703 in FIG. 7. This process flow may be realized by the ECU 108 reading and executing the program and various data according to this embodiment.

ステップS801にて、ECU108は、バッテリ残量センサ113を介して、バッテリ114の残量(SOC)を取得する。 In step S801, the ECU 108 obtains the remaining charge (SOC) of the battery 114 via the battery remaining charge sensor 113.

ステップS802にて、ECU108は、ステップS801にて取得したSOCが、所定の基準範囲内である否かを判定する。基準範囲は、バッテリ114の最大量に対応して予め規定されているものとする。なお、ここでは基準範囲を用いて判定を行っているが、閾値を用いて判定を行ってもよい。SOCが基準範囲内である場合(ステップS802にてYES)、ECU108の処理はステップS803へ進む。一方、SOCが基準範囲外である場合(ステップS802にてNO)、ECU108の処理はステップS804へ進む。 In step S802, ECU 108 determines whether the SOC obtained in step S801 is within a predetermined reference range. The reference range is assumed to be pre-defined corresponding to the maximum capacity of battery 114. Note that although the determination is made using the reference range here, the determination may also be made using a threshold value. If the SOC is within the reference range (YES in step S802), the processing by ECU 108 proceeds to step S803. On the other hand, if the SOC is outside the reference range (NO in step S802), the processing by ECU 108 proceeds to step S804.

ステップS803にて、ECU108は、閾値B’を基準値に設定する。ここでの基準値は、例えば、予め規定されている閾値Aと閾値Bの間の中央値であってよい。中央値は、エンジントルクの余剰(図5の領域506に相当)と、エンジントルクの不足分(図5の領域507に相当)が一致するよう値である。これにより、エンジンの燃費と、要求に対する応答性のバランスを取る。そして、本処理フローを終了する。 In step S803, ECU 108 sets threshold B' as the reference value. The reference value here may be, for example, the median value between pre-defined thresholds A and B. The median value is a value that matches the engine torque surplus (corresponding to area 506 in Figure 5) and the engine torque deficiency (corresponding to area 507 in Figure 5). This achieves a balance between engine fuel efficiency and responsiveness to requests. This processing flow then ends.

ステップS804にて、ECU108は、SOCが基準範囲よりも高い、すなわち、SOCが上昇しているか否かを判定する。SOCが上昇している場合(ステップS804にてYES)、ECU108の処理はステップS805へ進む。一方、SOCが低下している場合(ステップS804にてNO)、ECU108の処理はステップS806へ進む。In step S804, ECU 108 determines whether the SOC is higher than the reference range, i.e., whether the SOC is rising. If the SOC is rising (YES in step S804), ECU 108 proceeds to step S805. On the other hand, if the SOC is falling (NO in step S804), ECU 108 proceeds to step S806.

ステップS805にて、ECU108は、閾値B’を基準値よりも閾値B側の値、すなわち、基準値よりも高い値に設定する。ここでの設定値は、固定値が用いられてもよい。または、SOCの値と、閾値Aから閾値Bの範囲との関係、例えば、比率に基づいて決定してよい。閾値B’を高い値に設定することで、モータによるアシストの頻度が増加し、十分に充電が行われているバッテリ114を用いて応答性を向上させることができる。そして、本処理フローを終了する。 In step S805, ECU 108 sets threshold B' to a value closer to threshold B than the reference value, i.e., a value higher than the reference value. The set value here may be a fixed value. Alternatively, it may be determined based on the relationship between the SOC value and the range from threshold A to threshold B, for example, a ratio. By setting threshold B' to a high value, the frequency of assistance by the motor increases, and responsiveness can be improved by using a battery 114 that is sufficiently charged. This processing flow then ends.

ステップS806にて、ECU108は、閾値B’を基準値よりも閾値A側の値、すなわち、基準値よりも低い値に設定する。ここでの設定値は、固定値が用いられてもよい。または、SOCの値と、閾値Aから閾値Bの範囲との関係、例えば、比率に基づいて決定してよい。閾値B’を低い値に設定することで、ジェネレータ102による発電の頻度が増加し、SOCが低下しているバッテリ114への充電を促すことができる。そして、本処理フローを終了する。 In step S806, ECU 108 sets threshold B' to a value closer to threshold A than the reference value, i.e., a value lower than the reference value. A fixed value may be used as the set value here. Alternatively, it may be determined based on the relationship between the SOC value and the range from threshold A to threshold B, for example, a ratio. Setting threshold B' to a low value increases the frequency of power generation by generator 102, thereby encouraging charging of battery 114 with a low SOC. This processing flow then ends.

以上、本実施形態により、エンジンとモータを駆動源として利用可能なパラレルモードにおいて、燃費の良い走行制御を行いつつ、ドライバーの要求に対する応答性を向上させることが可能となる。 As described above, this embodiment makes it possible to perform fuel-efficient driving control while improving responsiveness to driver requests in parallel mode, in which the engine and motor can be used as driving sources.

<その他の実施形態>
上記の実施形態では、アクセル操作により、速度を上昇させる場合の例を用いて説明した。しかし、速度が低下する場合にも同様の制御を適用してもよい。
<Other embodiments>
In the above embodiment, an example has been described in which the speed is increased by operating the accelerator, but similar control may also be applied when the speed is decreased.

また、上記の実施形態では、エンジントルクの急激な変化を抑制するために変化率を用いている。このとき、アクセルの操作量の増加と減少においてヒステリシスを設けて、それぞれ任意の幅で変化率を設定してよい。したがって、閾値B’や閾値C’に対し、増加と減少の際に異なる値を設定してよい。ヒステリシスを設けることで、例えば、アクセルの操作量が閾値B’や閾値C’と一致または略一致している場合に、エンジントルク要求がハンチングしないように制御することができる。 In addition, in the above embodiment, a rate of change is used to suppress sudden changes in engine torque. In this case, hysteresis may be provided for increases and decreases in the accelerator operation amount, and the rate of change may be set to any desired range for each. Therefore, different values may be set for thresholds B' and C' when increasing and decreasing. By providing hysteresis, for example, when the accelerator operation amount matches or approximately matches thresholds B' and C', the engine torque request can be controlled to prevent hunting.

また、上記の実施形態では、アクセル操作は、ドライバーによる操作を想定して説明した。しかしこれに限定するものではなく、本発明の構成は、例えば、ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems)やADS(Autonomous Driving System)などによる運転支援機能や自動運転機能において、ECU等がアクセル操作を行う際に適用されてもよい。 In the above embodiment, the accelerator operation has been described assuming operation by the driver. However, this is not limited to this, and the configuration of the present invention may also be applied when an ECU or the like performs accelerator operation in driving assistance functions or autonomous driving functions such as ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems) or ADS (Autonomous Driving System).

また、本発明において、上述した1つ以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。 In addition, the present invention can also be realized by supplying a program or application for realizing the functions of one or more of the above-mentioned embodiments to a system or device via a network or storage medium, etc., and having one or more processors in the computer of that system or device read and execute the program.

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 As such, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is also intended that the various components of the embodiments be combined with one another, and that modifications and applications be made by those skilled in the art based on the descriptions in the specification and well-known technology, and these are included in the scope of protection sought.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) エンジン(例えば、101)によるエンジン駆動トルクとモータ(例えば、107)によるモータアシストトルクとを用いるパラレルモードにて走行可能な車両(例えば、100)の制御装置(例えば、108)であって、
要求駆動トルクに応じて、エンジン駆動トルクを段階的に切り替えて走行を行わせる制御部(例えば、108)を備え、
前記制御部は、前記要求駆動トルクが第1の閾値(例えば、閾値B’)を超えたことに応じて、前記エンジン駆動トルクを第1のトルク(例えば、T1)から第2のトルク(例えば、T2)へ切り替え、
前記第1の閾値は、前記エンジンの燃費が最もよいトルクに対応する第1の値(例えば、閾値A)と、前記エンジンによる出力を増加させるよりも前記モータによる出力を増加させた方が燃費がよくなるトルクに対応する第2の値(例えば、閾値B)との間で設定され、
前記制御部は、前記エンジン駆動トルクを前記第1のトルクから前記第2のトルクへ切り替える際に要する期間(例えば、b’)において、前記エンジン駆動トルクの切り替え前後の差分を、前記モータアシストトルクを増加させることでアシストする、車両の制御装置。
この構成によれば、エンジンとモータを駆動源として利用可能なパラレルモードにおいて、燃費の良い走行制御を行いつつ、ドライバーの要求に対する応答性を向上させることが可能となる。
As described above, the present specification discloses the following:
(1) A control device (e.g., 108) for a vehicle (e.g., 100) capable of running in a parallel mode using an engine drive torque from an engine (e.g., 101) and a motor assist torque from a motor (e.g., 107),
a control unit (e.g., 108) that switches the engine drive torque in stages according to the required drive torque to allow the vehicle to travel;
the control unit switches the engine driving torque from a first torque (e.g., T1) to a second torque (e.g., T2) in response to the required driving torque exceeding a first threshold (e.g., threshold B′);
the first threshold is set between a first value (e.g., threshold A) corresponding to a torque at which the engine has the best fuel economy and a second value (e.g., threshold B) corresponding to a torque at which increasing the output of the motor results in better fuel economy than increasing the output of the engine;
The control unit assists the difference between before and after the engine driving torque switching by increasing the motor assist torque during a period (e.g., b') required to switch the engine driving torque from the first torque to the second torque.
According to this configuration, in the parallel mode in which the engine and the motor can be used as drive sources, it is possible to perform fuel-efficient driving control while improving responsiveness to driver requests.

(2) 前記制御部は、前記車両が備えるモータのためのバッテリ(例えば、114)の残量に応じて、前記第1の閾値を切り替える、(1)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、バッテリの残量に応じて、モータによるアシストのタイミングを切り替えることが可能となる。
(2) The vehicle control device according to (1), wherein the control unit switches the first threshold value depending on a remaining charge of a battery (for example, 114) for a motor provided in the vehicle.
This configuration makes it possible to switch the timing of assistance by the motor depending on the remaining charge of the battery.

(3) 前記制御部は、
前記バッテリの残量が所定の値よりも低い場合には、前記第1の閾値を前記第1の値に近づくように変更し、
前記バッテリの残量が前記所定の値よりも高い場合には、前記第1の閾値を前記第2の値に近づくように変更する、(2)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、バッテリの残量が低い場合にはエンジン駆動トルクを充電にまわす機会を増加するように調整し、バッテリの残量が高い場合にはモータトルクによるアシストの機会を増加するように調整することが可能となる。
(3) The control unit
When the remaining charge of the battery is lower than a predetermined value, the first threshold is changed so as to approach the first value;
The vehicle control device according to (2), wherein, when the remaining charge of the battery is higher than the predetermined value, the first threshold value is changed to approach the second value.
With this configuration, when the remaining battery charge is low, it is possible to adjust the engine drive torque to increase the opportunities for charging, and when the remaining battery charge is high, it is possible to adjust the engine drive torque to increase the opportunities for assist by the motor torque.

(4) 前記制御部は更に、
前記モータによるモータアシストトルクの余力を導出し、
前記エンジン駆動トルクを前記第1のトルクから前記第2のトルクへ切り替える際のトルクの変化率を、前記モータアシストトルクの余力に応じて切り替える、(1)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、モータによるアシストの余力に応じて、エンジンのトルク変動の割合を調整することが可能となる。
(4) The control unit further
deriving a margin of motor assist torque by the motor;
The control device for a vehicle according to (1), wherein a rate of change of the torque when the engine drive torque is switched from the first torque to the second torque is switched according to a surplus of the motor assist torque.
With this configuration, it is possible to adjust the rate of torque fluctuation of the engine according to the remaining power of the motor assist.

(5) 前記制御部は、
前記モータアシストトルクの余力が所定の閾値よりも大きい場合、前記変化率を減少させるように変更し、
前記モータアシストトルクの余力が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記変化率を増加させるように変更する、(4)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、モータによるアシストの余力が大きい場合にはエンジンをゆっくりと変化させて目的のトルクとなる様に制御し、モータによるアシストの余力が小さい場合にはエンジンを素早くと変化させて目的のトルクとなる様に制御することが可能となる。その結果、エンジンのトルクの切り替えと、モータによるアシストとの負荷のバランスをとりつつ、応答性を高めることが可能となる。
(5) The control unit
When the motor assist torque reserve is greater than a predetermined threshold, the rate of change is decreased;
The vehicle control device according to (4), wherein, when the motor assist torque reserve is smaller than the predetermined threshold, the rate of change is increased.
With this configuration, when the motor's remaining assist capacity is large, the engine is controlled to change slowly to achieve the target torque, and when the motor's remaining assist capacity is small, the engine is controlled to change quickly to achieve the target torque. As a result, it is possible to improve responsiveness while balancing the load between engine torque switching and motor assist.

(6) 前記制御部は、前記要求駆動トルクが第2の閾値(例えば、閾値C’)を超えたことに応じて、前記エンジン駆動トルクを前記第2のトルクから第3のトルクへ切り替え、
前記第3のトルクは、前記エンジンにより出力可能な最大のトルク(例えば、T3)である、(1)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、要求駆動トルクが所定の閾値を超えたことに応じて、エンジン最大トルクへ段階的に切り替えることが可能となる。
(6) The control unit switches the engine driving torque from the second torque to a third torque in response to the required driving torque exceeding a second threshold value (for example, threshold value C′).
The vehicle control device according to (1), wherein the third torque is a maximum torque (e.g., T3) that can be output by the engine.
According to this configuration, it is possible to gradually switch to the maximum engine torque in response to the required drive torque exceeding a predetermined threshold value.

(7) 前記第2の閾値は、前記モータにより出力可能な最大のトルクと、前記第2のトルクとの和よりも小さいトルクに対応して設定される、(6)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、モータアシスト最大トルクと、エンジン最大トルクの値を考慮して、エンジントルクを段階的にエンジン最大トルクに切り替えるための閾値を設定することが可能となる。
(7) The vehicle control device according to (6), wherein the second threshold value is set to correspond to a torque that is smaller than the sum of the maximum torque that can be output by the motor and the second torque.
According to this configuration, it is possible to set a threshold value for gradually switching the engine torque to the engine maximum torque, taking into consideration the values of the motor assist maximum torque and the engine maximum torque.

(8) 前記制御部は、
前記エンジン駆動トルクが前記要求駆動トルクよりも低い場合、前記モータアシストトルクによりアシストすることにより、前記要求駆動トルクを提供し、
前記エンジン駆動トルクが前記要求駆動トルクよりも高い場合、バッテリへの充電を行わせることにより、前記要求駆動トルクに調整する、(1)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、段階的にエンジン駆動トルクを切り替えた結果、エンジン駆動トルクが要求駆動トルクより低い場合には、モータによるアシストを行わせ、エンジン駆動トルクが要求駆動トルクより高い場合には、ジェネレータによるバッテリへの充電を行わせる。これにより、エンジン駆動トルクの過不足を補って、無駄なトルクの消費を抑制しつつ、適切なトルクを提供することが可能となる。
(8) The control unit
When the engine drive torque is lower than the required drive torque, the required drive torque is provided by assisting with the motor assist torque;
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein, when the engine drive torque is higher than the required drive torque, the drive torque is adjusted to the required drive torque by charging a battery.
With this configuration, if the engine drive torque is lower than the required drive torque as a result of the step-by-step switching of the engine drive torque, the motor is used to assist, and if the engine drive torque is higher than the required drive torque, the generator is used to charge the battery. This makes it possible to compensate for any excess or deficiency in engine drive torque, suppress unnecessary torque consumption, and provide appropriate torque.

以上、各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 While various embodiments have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person skilled in the art could conceive of various modifications or alterations within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present invention. Furthermore, the components of the above embodiments may be combined in any manner as long as they do not deviate from the spirit of the invention.

本件は、電動車両(例えば、電気自動車,ハイブリッド自動車,プラグインハイブリッド自動車)の製造産業に利用可能であるとともに、電動車両に搭載される制御装置の製造産業に利用可能である。 This invention can be used in the manufacturing industry of electric vehicles (e.g., electric vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles), as well as in the manufacturing industry of control devices installed in electric vehicles.

100…車両
101…エンジン
102…ジェネレータ
103…エンジンクラッチ
104…駆動軸
105…駆動輪(前輪)
106…モータクラッチ
107…モータ
108…ECU
109…アクセル開度センサ
110…ブレーキセンサ
111…速度センサ
112…エンジン回転センサ
113…バッテリ残量センサ
114…バッテリ
115…車軸
116…従動輪(後輪)
100... Vehicle 101... Engine 102... Generator 103... Engine clutch 104... Drive shaft 105... Drive wheels (front wheels)
106...motor clutch 107...motor 108...ECU
109: Accelerator opening sensor 110: Brake sensor 111: Speed sensor 112: Engine rotation sensor 113: Battery remaining capacity sensor 114: Battery 115: Axle 116: Driven wheels (rear wheels)

Claims (8)

エンジンによるエンジン駆動トルクとモータによるモータアシストトルクとを用いるパラレルモードにて走行可能な車両の制御装置であって、
要求駆動トルクに応じて、エンジン駆動トルクを段階的に切り替えて走行を行わせる制御部を備え、
前記制御部は、前記要求駆動トルクが第1の閾値を超えたことに応じて、前記エンジン駆動トルクを第1のトルクから第2のトルクへ切り替え、
前記第1の閾値は、前記エンジンの燃費が最もよい前記第1のトルクに対応する第1の値と、前記第2のトルクに対応する第2の値との間で設定され、
前記制御部は、前記エンジン駆動トルクを所定の変化率にて前記第1のトルクから前記第2のトルクへ切り替える際に要する期間において、前記エンジン駆動トルクと前記要求駆動トルクの差分を、前記モータアシストトルクを増加させることでアシストし、
前記制御部は、前記要求駆動トルクに対応するアクセルの操作量の増加と減少においてヒステリシスを設け、前記増加と前記減少のそれぞれにおいて任意の幅で前記エンジン駆動トルクを切り替える際の前記所定の変化率を設定する、車両の制御装置。
A control device for a vehicle capable of running in a parallel mode using engine drive torque from an engine and motor assist torque from a motor,
a control unit that switches the engine drive torque in stages according to the required drive torque,
the control unit switches the engine driving torque from a first torque to a second torque in response to the required driving torque exceeding a first threshold value;
the first threshold is set between a first value corresponding to the first torque at which the engine has the best fuel economy and a second value corresponding to the second torque;
the control unit assists a difference between the engine driving torque and the required driving torque by increasing the motor assist torque during a period required to switch the engine driving torque from the first torque to the second torque at a predetermined rate of change,
The control unit provides hysteresis to the increase and decrease in the accelerator operation amount corresponding to the required drive torque, and sets the predetermined rate of change when switching the engine drive torque within an arbitrary range for each of the increase and decrease.
前記制御部は、前記車両が備えるモータのためのバッテリの残量に応じて、前記第1の閾値を切り替える、請求項1に記載の車両の制御装置。The vehicle control device according to claim 1 , wherein the control unit switches the first threshold value depending on a remaining charge of a battery for a motor provided in the vehicle. 前記制御部は、
前記バッテリの残量が所定の値よりも低い場合には、前記第1の閾値を前記第1の値に近づくように変更し、
前記バッテリの残量が前記所定の値よりも高い場合には、前記第1の閾値を前記第2の値に近づくように変更する、請求項2に記載の車両の制御装置。
The control unit
When the remaining charge of the battery is lower than a predetermined value, the first threshold is changed so as to approach the first value;
The vehicle control device according to claim 2 , wherein when the remaining charge of the battery is higher than the predetermined value, the first threshold value is changed to approach the second value.
前記制御部は更に、
前記モータによるモータアシストトルクの余力を導出し、
前記エンジン駆動トルクを前記第1のトルクから前記第2のトルクへ切り替える際のトルクの変化率を、前記モータアシストトルクの余力に応じて切り替える、請求項1に記載の車両の制御装置。
The control unit further
deriving a margin of motor assist torque by the motor;
The vehicle control device according to claim 1 , wherein a rate of change of the engine drive torque when switching from the first torque to the second torque is switched in accordance with a surplus of the motor assist torque.
前記制御部は、
前記モータアシストトルクの余力が所定の閾値よりも大きい場合、前記変化率を減少させるように変更し、
前記モータアシストトルクの余力が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記変化率を増加させるように変更する、請求項4に記載の車両の制御装置。
The control unit
When the motor assist torque reserve is greater than a predetermined threshold, the rate of change is decreased;
The vehicle control device according to claim 4 , wherein when the motor assist torque reserve is smaller than the predetermined threshold, the rate of change is increased.
前記制御部は、前記要求駆動トルクが第2の閾値を超えたことに応じて、前記エンジン駆動トルクを前記第2のトルクから第3のトルクへ切り替え、
前記第3のトルクは、前記エンジンにより出力可能な最大のトルクである、請求項1に記載の車両の制御装置。
the control unit switches the engine driving torque from the second torque to a third torque in response to the required driving torque exceeding a second threshold value;
The vehicle control device according to claim 1 , wherein the third torque is a maximum torque that can be output by the engine.
前記第2の閾値は、前記モータにより出力可能な最大のトルクと、前記第2のトルクとの和よりも小さいトルクに対応して設定される、請求項6に記載の車両の制御装置。The vehicle control device according to claim 6 , wherein the second threshold value is set to correspond to a torque that is smaller than the sum of the second torque and a maximum torque that can be output by the motor. 前記制御部は、
前記エンジン駆動トルクが前記要求駆動トルクよりも低い場合、前記モータアシストトルクによりアシストすることにより、前記要求駆動トルクを提供し、
前記エンジン駆動トルクが前記要求駆動トルクよりも高い場合、バッテリへの充電を行わせることにより、前記要求駆動トルクに調整する、請求項1に記載の車両の制御装置。
The control unit
When the engine drive torque is lower than the required drive torque, the required drive torque is provided by assisting with the motor assist torque;
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein, when the engine drive torque is higher than the required drive torque, the drive torque is adjusted to the required drive torque by charging a battery.
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