JP2005240595A - Engine starting method and hybrid vehicle controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンを始動させるエンジン始動方法、及びエンジンと、発電機を兼ねる電気的回転駆動源としての電動機とを有し、これらの出力トルクを、アクセルペダル等の加速操作手段の操作量に応じて制御することで、エンジン及び電動機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention includes an engine start method for starting an engine, an engine, and an electric motor as an electric rotational drive source that also serves as a generator, and outputs these torques to an operation amount of an acceleration operation means such as an accelerator pedal. The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle in which traveling drive force is obtained by either one or both of an engine and an electric motor by controlling accordingly.
エンジンの発生する駆動トルクと、モータの発生する駆動(力行)トルクを元に駆動力を発生させ走行するパラレルハイブリッド自動車がある。このパラレルハイブリッド自動車には、燃費改善のため、車両停止中はエンジンを自動停止させる、いわゆるアイドルストップ機能を有するとともに、所定の条件になったときに、エンジンを自動的に始動させるエンジン自動始動機能を有するものがある。 There is a parallel hybrid vehicle that travels by generating a driving force based on a driving torque generated by an engine and a driving (powering) torque generated by a motor. This parallel hybrid vehicle has a so-called idle stop function that automatically stops the engine while the vehicle is stopped to improve fuel efficiency, and an automatic engine start function that automatically starts the engine when a predetermined condition is met. Some have
エンジンを自動始動する条件としては、運転操作者の車両発進意思によりエンジンを始動させる場合や、バッテリ電力の状態や、マスタバック負圧の条件、エアコンの要求等に基づいて車両システムを維持するためにエンジンを始動(再始動)させる場合等がある。
ここで、エンジンの自動停止は、シフトポジションが走行用ポジションであっても行われるので、その後、エンジン自動始動機能により、走行用シフトポジションのままエンジン始動を行うと、エンジン始動時のトルクがトルクコンバータを介して、ドライブシャフトに伝達されるようになる。
Conditions for automatically starting the engine include the case where the engine is started by the driver's intention to start the vehicle, the state of the battery power, the condition of the master back negative pressure, the condition of the air conditioner, etc. In some cases, the engine is started (restarted).
Here, since the engine is automatically stopped even if the shift position is the driving position, if the engine is started while the driving shift position is used by the engine automatic starting function, the torque at the start of the engine becomes the torque. It is transmitted to the drive shaft via the converter.
このとき、運転者側ではブレーキペダルを踏んだままとしているので、ドライブシャフトに入力されプロペラシャフトへ伝達されたトルクは運転者によるブレーキにより相殺されるようになる。
また、運転者がブレーキをオフにしたことをきっかけにエンジンを始動する場合でも、車両の飛び出しを防止するため、ブレーキの自動操作を行うこととしているが、この場合でも、エンジンからトルクコンバータ等を介してプロペラシャフトに伝達されたトルクはその自動操作によるブレーキで相殺されることになる。
At this time, since the driver keeps stepping on the brake pedal, the torque input to the drive shaft and transmitted to the propeller shaft is canceled by the brake by the driver.
Also, even when the engine is started when the driver turns off the brake, the brake is automatically operated to prevent the vehicle from popping out. The torque transmitted to the propeller shaft through the brake is canceled by the brake by the automatic operation.
運転者がブレーキを踏んでいる状態でエンジンを自動始動した場合、プロペラシャフトに入力されるトルクをバネ下に取り付けられたブレーキにより抑えることとなりブレーキとドライブシャフトとの間で回転トルクが生じる。このため、エンジン始動時に車両後部が引き下がってしまい、これが運転者に違和感を与えてしまう。
また、運転者がブレーキをオフにしてクリープ走行で車両を発進する際にブレーキの自動操作によりブレーキがかかった場合にも、同様に、ブレーキとドライブシャフトとの間で回転トルクが生じ、車両後部が引き下がってしまう。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、ブレーキ操作がなされた後にエンジンを始動することで車両後部が引き下がってしまう現象を防止できるエンジン始動方法及びハイブリッド車両制御装置の提供を目的とする。
When the engine is automatically started while the driver is stepping on the brake, the torque input to the propeller shaft is suppressed by the brake attached under the spring, and rotational torque is generated between the brake and the drive shaft. For this reason, when the engine is started, the rear part of the vehicle is pulled down, which gives the driver an uncomfortable feeling.
Similarly, when the driver turns off the brake and starts the vehicle by creeping, when the brake is applied by the automatic operation of the brake, similarly, rotational torque is generated between the brake and the drive shaft. Will be pulled down.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine starting method and a hybrid vehicle control device that can prevent a phenomenon in which the rear portion of the vehicle is pulled down by starting the engine after a brake operation is performed. To do.
請求項1記載の発明に係るエンジン始動方法は、駆動輪がブレーキ操作されている状態で、エンジンを始動させる場合、エンジンから駆動輪への伝達トルクを抑制するトルクを、エンジンから駆動輪へのトルク伝達経路中に備えたモータで発生させる。
また、請求項2記載の発明に係るハイブリッド車両制御装置は、エンジンと、前記エンジンから駆動輪へのトルク伝達経路中に配置されかつ発電機及び電動機の両機能を備えかつ蓄電装置を電動源としかつ発電された電力を当該蓄電装置に蓄電可能な電気的回転駆動源と、運転者による操作に基づいてエンジンの駆動トルク及び電気的回転駆動源のトルクを制御すると共に当該電気的回転駆動源による蓄電装置への発電状態及び蓄電装置からの放電状態を制御するハイブリッド制御手段とを備える。このハイブリッド車両制御装置は、ハイブリッド制御手段が、前記駆動輪がブレーキ操作されている状態で、前記エンジンを始動させる場合、前記エンジンから前記駆動輪への伝達トルクを抑制するトルクを前記電気的回転駆動源で発生させる。
In the engine starting method according to the first aspect of the present invention, when the engine is started in a state where the driving wheel is being braked, a torque for suppressing a transmission torque from the engine to the driving wheel is set to It is generated by a motor provided in the torque transmission path.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle control device that is disposed in an engine and a torque transmission path from the engine to a drive wheel, has both functions of a generator and a motor, and uses a power storage device as an electric power source. In addition, the electric rotation drive source capable of storing the generated electric power in the power storage device, the engine drive torque and the electric rotation drive source torque are controlled based on the operation by the driver, and the electric rotation drive source Hybrid control means for controlling a power generation state to the power storage device and a discharge state from the power storage device. In this hybrid vehicle control device, when the hybrid control means starts the engine in a state where the driving wheel is braked, a torque for suppressing a transmission torque from the engine to the driving wheel is applied to the electric rotation. Generated by the drive source.
本発明によれば、駆動輪がブレーキ操作されている状態でエンジンを始動させる場合、エンジンから駆動輪に伝達されるトルクを抑制することで、車両後部が引き下がることを抑制できる。 According to the present invention, when the engine is started in a state where the driving wheel is braked, it is possible to suppress the rear portion of the vehicle from being pulled down by suppressing the torque transmitted from the engine to the driving wheel.
以下、本発明のハイブリッド車両制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態を示す車両の概略構成図である。この実施形態のハイブリッド車両は、エンジン1と、エンジン駆動用モータ(以下、駆動用モータという。)2とを備え、それらの出力トルクを平行に取り出す、所謂パラレルハイブリッド車両である。ここで、駆動用モータ2は、主にエンジン1が駆動中(始動中を含む)に動作するモータであり、例えば、発電機及び電動機として作用する3相同期モータ/発電機で構成される交流式のモータ/発電機(電気的回転駆動源)として構成されている。
Embodiments of a hybrid vehicle control device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle of this embodiment is a so-called parallel hybrid vehicle that includes an engine 1 and an engine drive motor (hereinafter referred to as a drive motor) 2 and extracts their output torque in parallel. Here, the
ちなみに、図中に記載された本実施形態のハイブリッド車両の主要構成要素について列記すると、符号3はエンジン始動用モータ(以下、始動用モータという。)、符号4は変速機、符号5は高電圧バッテリ(蓄電装置)、符号6は始動用モータ用インバータ、符号7は駆動用モータ用インバータ、符号8は高電圧電源遮断装置、符号9はハーネス、符号10はエンジンコントロールユニット、符号11は変速機コントロールユニット、符号12はバッテリコントロールユニット、符号13は始動用モータ用モータコントロールユニット、符号14は駆動用モータ用モータコントロールユニット、符号15はハイブリッド制御手段であるハイブリッドコントロールユニット、符号16はブレーキコントロールユニットである。
Incidentally, the main components of the hybrid vehicle according to the present embodiment described in the figure are listed.
なお、始動用モータ3は、主にエンジン1の始動時に動作するモータであり、具体的には、発電機及び電動機として作用する3相同期モータ/発電機で構成される交流式のモータ/発電機(電気的回転駆動源)として構成されている。ここで、始動用モータ3は、ベルトやチェーンといった無端状部材3aを介して、エンジン1の回転軸1aに締結されており、トルクをエンジン1に伝達するようになっている。また、高電圧バッテリ5は、例えばリチウムイオンバッテリで構成される。
The
図2には、本実施形態の駆動系の制御システム構成図を示す。
エンジンコントロールユニット10は、点火装置21による点火時期、燃料噴射装置22による燃料噴射時期と燃料噴射時間(燃料噴射量)、スロットルバルブ23によるスロットル開度を制御することにより、エンジントルクやエンジン回転速度といったエンジン1の運転状態を制御する。また、変速機コントロールユニット11は、各種の電磁ソレノイドバルブ24による作動流体圧を制御することにより、変速機4内の例えば変速比(減速比)を制御する。また、駆動用モータ用モータコントロールユニット14は、駆動用モータ用インバータ7で形成される3相交流電流の状態を制御することにより、駆動用モータ2の回転状態や駆動トルク、或いは発電電力等を制御する。また、始動用モータ用モータコントロールユニット13は、始動用モータ用インバータ6で形成される3相交流電流の状態を制御することにより、始動用モータ3の回転状態や駆動トルク、或いは発電電力等を制御する。
FIG. 2 shows a control system configuration diagram of the drive system of the present embodiment.
The
また、この制御システムは、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ25、ブレーキペダルの踏込み量に相当するブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサ26、マスタバック負圧を検出するマスタバック負圧センサ27、アクセルペダルの踏込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ28、エンジン1の回転速度を検出する回転速度センサ29、エンジン1の温度を検出するための冷却液温度センサ30、駆動用モータ2の温度を検出する温度センサ31、駆動用モータ用インバータ7内のパワー素子の温度を検出するための温度センサ32、駆動用モータ用インバータ7から駆動用モータ2に流れる又は駆動用モータ2から駆動用モータ用インバータ7に流れる電流値を検出する電流センサ33、同じく電圧値を検出する電圧センサ34、始動用モータ3の温度を検出する温度センサ35、始動用モータ用インバータ6内のパワー素子の温度を検出するための温度センサ36、始動用モータ用インバータ6から始動用モータ3に流れる又は始動用モータ3から始動用モータ用インバータ6に流れる電流値を検出する電流センサ37、同じく電圧値を検出する電圧センサ38、高電圧バッテリ5の電圧値を検出する電圧センサ39、同じく電流値を検出する電流センサ40、同じく温度を検出する温度センサ41、変速機4の出力軸回転速度から走行速度を検出する走行速度センサ42、変速機4内の作動流体圧を検出する圧力センサ43、同じく作動流体温度を検出する温度センサ44を備える。
The control system also includes a
ブレーキコントロールユニット16は、車輪速度センサ25、ブレーキストロークセンサ26及びマスタバック負圧センサ27からの各車輪速度、ブレーキ踏み込み量及びマスタバック負圧に基づいて、運転者のブレーキ操作に応じて、高車速時は、モータに対する回生トルク(発電トルク)を要求し、アイドルストップからのエンジン自動始動時には、車両飛び出しを防止するための、ブレーキの自動操作を行う。
Based on the wheel speed, the brake depression amount, and the master back negative pressure from the
また、ハイブリッドコントローラ15は、ブレーキコントロールユニット16から各車輪速度、ブレーキ踏み込み量及びマスタバック負圧を、アクセル開度センサ28からアクセル開度を、エンジンコントロールユニット10からエンジン回転速度及びエンジン温度を、各モータコントロールユニット13,14からモータ回転速度、出力可能トルク及び発電(回生)可能トルクを、バッテリコントロールユニット12からバッテリ充電状態(蓄電状態)、バッテリ電圧及びバッテリ出力可能電力を、変速機コントロールユニット11から変速比、シフトポジション、走行速度及び作動流体温度を、夫々、読込み、エンジンコントロールユニット10に向けて目標エンジントルクを、各モータコントロールユニット13,14に向けて目標モータ/発電機トルクを、変速機コントロールユニット11に向けて目標変速比を、夫々、出力すると共に、高電圧遮断装置8の作動状態を制御する。
Further, the
一方、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン11の発生しているトルクを、駆動用モータ2を用いて補正する制御も行う。ハイブリッドコントロールユニット15の処理内容については後で詳述する。
また、エンジンコントロールユニット10と変速機コントロールユニット11とは相互通信を行い、変速機コントロールユニット11はエンジントルク及びエンジン回転速度を読込み、エンジンコントロールユニット10は変速比及びシフトポジション及び走行速度を読込む。
On the other hand, the
The
また、エンジン1による駆動力伝達系は次のようになる。
エンジン1は、ガソリンやディーゼルを燃料とした内燃機関であり、走行時の車両駆動力や高電圧バッテリ5に充電を行うためのトルクを発生させる。
エンジン1は、前述したようにエンジンコントロールユニット10により制御されている。エンジン1が発生したトルクは、図示しないトルクコンバータを介して変速機4に入力される。変速機4は、前述したように、変速機コントロールユニット11により制御されている。エンジン1が発生し、図示しないトルクコンバータやこの変速機4で増幅や減衰がされたトルクは、ドライブシャフト51を介してディファレンシャルギア部52へ入力される。
The driving force transmission system by the engine 1 is as follows.
The engine 1 is an internal combustion engine that uses gasoline or diesel as fuel, and generates vehicle driving force during running or torque for charging the high-
The engine 1 is controlled by the
ディファレンシャルギア部52では、ドライブシャフト51からファイナルギア、続いてディファレンシャルギアにトルクが伝達されて、ディファレンシャルギアから左右のプロペラシャフト53,53にトルクが分割され伝達される。そして、プロペラシャフト53,53は、入力されたトルクを左右後輪54RR,54RLに伝達して、これにより車輪左右後輪54RR,54RLは、駆動力を発生する。
In the
次にハイブリッドコントロールユニット15の具体的な処理内容として、車両の駆動力を実現するための制御内容を説明する。図3はその制御手順を示す。この演算処理は、例え10msec.程度に設定された所定サンブリンク時間ΔT毎にタイマ割込によって実行される。
先ずステップS1において、ハイブリッドコントロールユニット15は、目標駆動力を算出する。例えば、アクセル開度センサ28が検出したアクセル開度とブレーキコントロールユニット16から得た各車輪速度(車速)に基づいて、車両が実現すべき駆動力である、目標駆動力を算出する。
Next, as specific processing contents of the
First, in step S1, the
続いてステップS2において、ハイブリッドコントロールユニット15は、アイドルストップ許可判定を行う。
アイドルストップとは、例えば車両停止時、渋滞等にエンジン1を自動停止する動作である。例えば、燃費、車速、目標駆動力、バッテリ状態(SOC)等の条件を考慮してアイドルストップの可否を判断する。
Subsequently, in step S2, the
The idle stop is an operation for automatically stopping the engine 1 due to traffic jams or the like when the vehicle is stopped, for example. For example, it is determined whether or not idle stop is possible in consideration of conditions such as fuel consumption, vehicle speed, target driving force, and battery state (SOC).
一方、運転操作者の車両発進意思によりエンジンを始動させる場合、バッテリ電力の状態(バッテリコントロールユニット12の出力値)や、マスタバック負圧(マスタバック負圧センサ27により検出結果)の条件、エアコンの要求等に基づいて、エンジン自動始動機能により、車両システムを維持するためにエンジン1を始動(再始動)させる場合がある。すなわち、アイドルストップを許可できない場合がある。 On the other hand, when the engine is started by the driver's intention to start the vehicle, the condition of the battery power state (output value of the battery control unit 12), the master back negative pressure (detection result by the master back negative pressure sensor 27), the air conditioner The engine 1 may be started (restarted) in order to maintain the vehicle system by the engine automatic start function based on the above request. That is, there is a case where idle stop cannot be permitted.
ハイブリッドコントロールユニット15は、このようなアイドルストップのための条件及びエンジン1を始動させる条件に基づいて、アイドルストップの可否を判定する。ハイブリッドコントロールユニット15は、アイドルストップを許可できる場合、ステップS14に進み、アイドルストップを許可できない場合(アイドルストップを禁止する場合)、ステップS3に進む。
The
ステップS3では、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン1が完爆中か否かを判定する。具体的には、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン回転数が規定回転数を一定時間以上継続して超えている場合、エンジン1が完爆状態であると判定し、それ以外の場合、エンジン1が完爆状態でない判定する。ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン1が完爆状態であると判定した場合、ステップS4に進み、エンジン1が完爆状態でないと判定した場合、ステップS9に進む。
In step S3, the
ステップS4では、ハイブリッドコントロールユニット15は完爆判定をセットする。例えば、完爆中であるとの判定済みとの結果を得る、或いは完爆中であるとのフラグを立てる。
続いてステップS5において、ハイブリッドコントロールユニット15は目標発電トルク演算を行う。例えば、ハイブリッドコントロールユニット15は、各モータコントロールユニット13,14から得た各種情報に基づいて、駆動用モータ2や始動用モータ3による目標発電トルクを算出する。
In step S4, the
Subsequently, in step S5, the
そして、続くステップS6において、ハイブリッドコントロールユニット15は目標エンジントルク演算を行う。目標エンジントルクは、前記ステップS1で算出した目標駆動力や、前記ステップS5で算出した目標発電トルクを実現する値であり、例えば、ハイブリッドコントロールユニット15は、前記ステップS1で算出した駆動力にタイヤ動半径を乗じ、それを変速比、トルクコンバータトルク増幅比、ファイナルギア比(最終減速比)で除して目標エンジン駆動トルクを算出する。そして、ハイブリッドコントロールユニット15は、その目標エンジン駆動トルクに前記ステップS4で得た目標発電トルクを加算し、目標エンジントルクを得る。そして、ハイブリッドコントロールユニット15は、算出した目標エンジントルクをエンジンコントロールユニット10に出力する。
In subsequent step S6, the
そして、続くステップS7において、ハイブリッドコントロールユニット15は反力補正トルクを0にして、続くステップS8において、ハイブリッドコントロールユニット15は目標モータトルク演算を行う。なお、反力補正トルクは、エンジン1が始動の際の始動用モータ2のトルクを決定或いは補正すための値であり、この反力補正トルクについては後でステップS15の処理の説明にて詳述する。
In subsequent step S7, the
ステップS8では、ハイブリッドコントロールユニット15は、駆動用モータ2や始動用モータ3を制御する駆動用モータ用モータコントロールユニット14や始動用モータ用モータコントロールユニット13に指令値を出力する。例えば、ハイブリッドコントロールユニット15は、前記ステップS5で算出した目標発電トルク、動的な車両挙動を得るための駆動力、後述する反力補正トルク、又はエンジン1だけで実現できない駆動力等を実現するために、モータトルク指令値として駆動用モータ用モータコントロールユニット14や始動用モータ用モータコントロールユニット13に適宜出力する。
これにより、駆動用モータ用モータコントロールユニット14や始動用モータ用モータコントロールユニット13では、入力された指令値に基づいて駆動用モータ2や始動用モータ3の駆動トルク又は発電トルクを制御する。
In step S <b> 8, the
Thus, the drive motor
一方、前記ステップS2でアイドルストップを許可した場合に進むステップS14では、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン1が完爆中か否かを判定する。具体的には、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン回転数が規定回転数を下回った場合、エンジン1が完爆状態でないと判定し、それ以外の場合、エンジン1が完爆状態であると判定する。ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン1が完爆状態でないと判定した場合、ステップS18に進み、エンジン1が完爆状態であると判定した場合、ステップS15に進む。
On the other hand, in step S14 which proceeds when idling stop is permitted in step S2, the
ステップS18では、ハイブリッドコントロールユニット15は完爆判定をクリアする。そして、ハイブリッドコントロールユニット15はステップS15に進む。なお、ステップS18では、例えば、完爆していないとの判定済みとの結果を得る、或いは完爆していないとのフラグを立てる。
ステップS15では、ハイブリッドコントロールユニット15は、始動用モータ3にトルクを0にする指令(0トルク指令)を始動用モータ用モータコントロールユニット14に出力する。始動用モータ用モータコントロールユニット14では、この指令により、駆動(力行)トルクを0にする。
In step S18, the
In step S <b> 15, the
続いてステップS16において、ハイブリッドコントロールユニット15は燃料噴射を禁止する。すなわち、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジンコントロールユニット10に燃料噴射を禁止(停止)する指令を出力し、これにより、エンジンコントロールユニット10は、燃料噴射装置22を制御して、燃料噴射を禁止(停止)する。
続いてステップS17において、ハイブリッドコントロールユニット15は、点火を禁止する。すなわち、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジンコントロールユニット10に点火を禁止(停止)する指令を出力し、これにより、エンジンコントロールユニット10は、点火装置21を制御して、点火を禁止(停止)する。そして、ハイブリッドコントロールユニット15は、ステップS8に進む。
Subsequently, in step S16, the
Subsequently, in step S17, the
一方、前記ステップS3でエンジン1が完爆状態でないと判定した場合に進むステップS9では、ハイブリッドコントロールユニット15は、始動用モータ3の目標トルクを算出する。
前述したように、前記ステップS2からステップS3に進む場合とは、アイドルストップを許可しない場合であるので、当該ステップS3でエンジン1が完爆状態でない場合とは、既になされたアイドルストップによりエンジン1が既に停止している場合である。このようなことからステップS9以降の処理で、ハイブリッドコントロールユニット15は、始動用モータ3によりエンジン1の始動させるための処理を行う。
On the other hand, the
As described above, the case where the process proceeds from the step S2 to the step S3 is a case where the idling stop is not permitted. Is already stopped. For this reason, the
先ずステップS9において、ハイブリッドコントロールユニット15は、始動用モータ3によりエンジン1を始動するために必要な目標トルク(駆動(力行)トルク)である、目標始動用モータトルクを算出する。続いてステップS10において、ハイブリッドコントロールユニット15は、エンジン制御始動モード判定をセットする。例えば、エンジン制御始動モードに入るとの処理を行い、或いは完爆中であるとのフラグを立てる。
First, in step S <b> 9, the
続いてステップS11において、ハイブリッドコントロールユニット15は、アクセル開度センサ28が検出したアクセル開度に基づいてアクセルオンされた(アクセルオン中)か否かを判定する。ここで、ハイブリッドコントロールユニット15は、アクセルオンされた場合、反力補正トルクを0にする前記ステップS7に進み、ハイブリッドコントロールユニット15は、アクセルオン中でない場合、ステップS12に進む。
Subsequently, in step S11, the
ステップS12では、ハイブリッドコントロールユニット15は、駆動モータ12により発生させる反力補正トルクを算出する。
ここで、反力補正トルクは、始動用モータ3でエンジン1を回転させ始動する際に、変速機4からプロペラシャフト51に伝達されるトルクを相殺するように駆動用モータ2が発生するトルクである。
ここで、エンジン1を始動する際、変速機4からドライブシャフト51に入力されるトルクは、トルクコンバータの特性に依存する。
In step S <b> 12, the
Here, the reaction force correction torque is a torque generated by the
Here, when the engine 1 is started, the torque input from the
そのトルクコンバータは一種のポンプであり、このトルクコンバータが変速機4に伝達するトルクは、ポンプが圧送した作動油量と受け側のポンプの回転数とに比例したトルクとなる。このようなことから、エンジン1が回転し、特定の油量をポンプが圧送すると、ポンプが圧送した作動油量又は受け側のポンプの回転数に応じたトルクがトルクコンバータから変速機4に伝達されることなる。例えば、このとき、トルクコンバータから変速機4に伝達されるトルクは、下記式(1)で表すことができる。
伝達されるトルク=トルコントルク容量×エンジン回転数2×トルコン増幅比 ・・・(1)
The torque converter is a kind of pump, and the torque transmitted from the torque converter to the
Torque transmitted = torque converter torque capacity x engine speed 2 x torque converter amplification ratio (1)
ここで、トルコントルク容量は、トルクコンバータの性能に依存する。例えば、トルコントルク容量は、トルクコンバータの入力軸回転数と出力軸回転数との回転比と、トルクコンバータの作動油の温度とに依存する。しかし、アイドルストップは、トルクコンバータの作動油がある一定の温度まで上がるまで行わないので、トルコントルク容量は、入力軸回転数と出力軸回転数との回転比に基づいて、テーブル等を参照して求める。言い換えれば、作動油が一定温度以上でない場合には、テーブル等を参照したトルコントルク容量の取得は行わない。 Here, the torque converter torque capacity depends on the performance of the torque converter. For example, the torque converter torque capacity depends on the rotation ratio between the input shaft rotation speed and the output shaft rotation speed of the torque converter and the temperature of the hydraulic oil of the torque converter. However, since the idle stop is not performed until the hydraulic oil of the torque converter rises to a certain temperature, the torque converter torque capacity refers to a table or the like based on the rotation ratio between the input shaft rotation speed and the output shaft rotation speed. Ask. In other words, when the hydraulic oil is not above a certain temperature, acquisition of torque converter torque capacity with reference to a table or the like is not performed.
また、トルコン増幅比は、入力軸回転数と出力軸回転数の回転比に依存するため、トルコントルク比テーブル等を参照し求める。
そして、前記(1)式により得たトルクがエンジン1の始動の際に変速機4の入力軸に入力される。そして、変速機4の入力軸に入力されたトルク(変速機入力トルク)に当該変速機4のトルク増幅比を掛けた値として反力補正トルクを算出する。すなわち、変速機4からドライブシャフト51に入力されるトルクを相殺する反力補正トルクを算出する。
Further, since the torque converter amplification ratio depends on the rotation ratio between the input shaft rotation speed and the output shaft rotation speed, it is obtained with reference to a torque converter torque ratio table or the like.
The torque obtained from the equation (1) is input to the input shaft of the
続いてステップS13において、ハイブリッドコントロールユニット15は、その反力補正トルクに基づいて、駆動用モータ2を駆動するために必要な目標トルクである、目標駆動用モータトルクを算出する。具体的には、ハイブリッドコントロールユニット15は、駆動用モータ用モータコントロールユニット14から得た駆動用モータ2の諸条件を元に、駆動用モータ2が前記反力補正トルクを実現するための目標駆動用モータトルクを算出する。また、目標駆動用モータトルクは、発電トルク(回生トルク)として算出される。そして、ハイブリッドコントロールユニット15は、前記ステップS8に進む。この場合、ステップS8では、ハイブリッドコントロールユニット15は、前記ステップS9で得た目標始動用モータトルクを指令値として始動用モータ用モータコントロールユニット13に出力し、前記ステップS13で得た目標駆動用モータトルクを指令値として駆動用モータ用モータコントロールユニット14に出力する。
Subsequently, in step S13, the
これにより、始動用モータ用モータコントロールユニット13や駆動用モータ用モータコントロールユニット14では、入力された指令値に基づいて始動用モータ3や駆動用モータ2を制御する。
なお、ハイブリッドコントロールユニット15は、前記ステップS7からステップS8に進んだ場合には、反力補正トルクを0、すなわち目標駆動用モータトルクを0にする。よって、この場合、駆動用モータ用モータコントロールユニット14は、駆動用モータ2を駆動しない。
以上が、ハイブリッドコントロールユニット15による車両の駆動力を実現するための制御内容である。
Thus, the starter motor
The
The above is the control content for realizing the driving force of the vehicle by the
次に前記図3の処理手順で実現される処理の具体例を説明する。
(1)エンジン始動時
アイドルストップの許可及び禁止に対応し、エンジン1の始動状態又は完爆状態を判定する(前記ステップS2、ステップS3、ステップS4)。
ここで、アイドルストップを禁止している状態で、エンジン1が完爆していない場合、始動用モータ3を駆動させて、エンジン1を始動させる(前記ステップS9)。そして、エンジン1を始動させた場合には、運転者がアクセル操作をしていないことを条件に駆動用モータ2により反力補正トルクを発生させる(前記ステップS11〜ステップS13)。
Next, a specific example of processing realized by the processing procedure of FIG. 3 will be described.
(1) When starting the engine Corresponding to the permission and prohibition of the idle stop, the starting state or the complete explosion state of the engine 1 is determined (step S2, step S3, step S4).
Here, when the engine 1 has not completely exploded in a state where idling stop is prohibited, the
これにより、変速機4からドライブシャフト51に伝達されるトルクと、駆動用モータ2が発生する反力補正トルクとが相殺される。これにより、運転者がブレーキを踏んでいる状態でエンジン1が自動始動した場合でも、変速機4からドライブシャフト51又はプロペラシャフト53,53へのトルクの入力が抑制されるので、ブレーキとドライブシャフトとの間で回転トルクが発生することが抑制され、車両後部の引き下りを防止できる。これにより、運転者に違和感を与えることなく、エンジン1を始動させることができる。
Thereby, the torque transmitted from the
なお、駆動用モータ2が反力補正トルクを発生させている間は、当該駆動用モータ2に電力を供給する必要があるので、エンジン1の回転数が目標アイドル回転数に収束した後に、反力補正トルクを0に向けて、徐々に減少させていく。この場合、具体的には、エンジン1の回転数が目標アイドル回転数に達するまで、減少させることなく反力補正トルクを駆動用モータ2が得るようにして、エンジン1の回転数が目標アイドル回転数に達した時に、一定の変化量で減少するように反力補正トルクを補正していく。
Note that while the driving
ここで、図4乃至図7は、前述したように、アイドルストップ後にエンジン1を再始動させる場合の車両の各種特性を示す。ここで示す特性は、アクセル開度、ブレーキストローク、アイドルストップ許可判定結果、始動用モータのトルク指令値、エンジン回転数、変速機入力トルク、駆動用モータトルク、エンジントルク、総駆動トルク、ブレーキによる制動力及び車両後部の引き下がり量である。ここで、総駆動トルクは、変速機入力トルクから駆動用モータトルクを差し引いたトルク値、すなわちドライブシャフト51にかかるトルク値である。
Here, FIGS. 4 to 7 show various characteristics of the vehicle when the engine 1 is restarted after the idle stop as described above. The characteristics shown here depend on the accelerator opening, brake stroke, idle stop permission determination result, starting motor torque command value, engine speed, transmission input torque, driving motor torque, engine torque, total driving torque, and brake. This is the braking force and the amount of pull-down at the rear of the vehicle. Here, the total drive torque is a torque value obtained by subtracting the drive motor torque from the transmission input torque, that is, a torque value applied to the
また、図4及び図5は、運転者がブレーキペダルを踏んでいる状態において、エンジンが再始動する特性を示し、図4は本発明を適用した場合の特性を示し、図5は従来の車両構成による特性を示す。また、図6及び図7は、運転者がブレーキペダルを離したが、車両の飛び出しを防止するためにブレーキが自動操作された状態において、エンジンが再始動する特性を示し、図6は本発明を適用した場合の特性を示し、図7は従来の車両構成による特性を示す。また、この図6及び図7には、車両の加速度特性(G特性)も示している。 4 and 5 show the characteristics of the engine restarting when the driver is stepping on the brake pedal, FIG. 4 shows the characteristics when the present invention is applied, and FIG. 5 shows a conventional vehicle. The characteristic by composition is shown. FIG. 6 and FIG. 7 show the characteristics that the engine restarts when the driver releases the brake pedal but the brake is automatically operated to prevent the vehicle from popping out. FIG. 7 shows the characteristics of a conventional vehicle configuration. 6 and 7 also show the acceleration characteristics (G characteristics) of the vehicle.
先ず、図4及び図5について説明する。
先ず従来の場合の特性を示す図5に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。そして、従来の車両は、駆動用モータ2による反力補正トルクである駆動用モータトルクの入力はないので、そのエンジントルクが総駆動トルクとして、駆動輪に伝達される。
First, FIG. 4 and FIG. 5 will be described.
First, as shown in FIG. 5 showing the characteristics of the conventional case, when the idle stop is prohibited, the
このとき、運転者側ではブレーキペダルを踏んだままであるので、これにより、そのブレーキと、駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力とにより、車両後部が引き下る。
一方、本発明を適用した特性を示す図4に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。そして、本発明を適用することで、駆動用モータ2から反力補正トルクである駆動用モータトルクが入力される。
At this time, since the driver keeps stepping on the brake pedal, the rear part of the vehicle is pulled down by the brake and the driving force transmitted from the engine to the driving wheels.
On the other hand, as shown in FIG. 4 showing the characteristics to which the present invention is applied, when the idle stop is prohibited, the
ここで、駆動用モータトルクは、変速機出力トルクに対応した値、すなわち、変速機出力トルクを打ち消す値である。また、その発生タイミングは、変速機入力トルクの発生タイミングに合わせる。このような駆動用モータトルクの入力により、エンジントルクを抑制した値として総駆動トルクが得られる。
これにより、運転者側ではブレーキペダルを踏んだままでも、駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力が抑制されることから、車両後部の引き下りが抑制される。
Here, the driving motor torque is a value corresponding to the transmission output torque, that is, a value for canceling the transmission output torque. The generation timing is matched with the transmission input torque generation timing. By inputting the driving motor torque, the total driving torque can be obtained as a value in which the engine torque is suppressed.
As a result, the driving force from the engine transmitted to the driving wheels is suppressed even when the brake pedal is depressed on the driver side, so that pulling down of the rear portion of the vehicle is suppressed.
次に図6及び図7について説明する。
先ず従来の場合の特性を示す図6に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。そして、従来の車両は、駆動用モータ2による反力補正トルクである駆動用モータトルクの入力はないので、そのエンジントルクが総駆動トルクとして、駆動輪に伝達される。
Next, FIGS. 6 and 7 will be described.
First, as shown in FIG. 6 showing the characteristics of the conventional case, when the idle stop is prohibited, the
このとき、運転者がブレーキペダルを離したが、自動操作によりブレーキがかかった状態であるので、これにより、そのブレーキと、駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力とにより、車両後部が引き下る。
一方、本発明を適用した特性を示す図7に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。そして、本発明を適用することで、駆動用モータ2から反力補正トルクである駆動用モータトルクが入力される。
At this time, the driver has released the brake pedal, but the brake is applied automatically, so that the rear part of the vehicle is pulled by the brake and the driving force transmitted from the engine to the drive wheels. Go down.
On the other hand, as shown in FIG. 7 showing the characteristics to which the present invention is applied, when the idling stop is prohibited, the starting
ここで、駆動用モータトルクは、変速機出力トルクに対応した値、すなわち、変速機出力トルクを打ち消す値である。また、その発生タイミングは、変速機入力トルクの発生タイミングに合わせる。このような駆動用モータトルクの入力により、エンジントルクを抑制した値として総駆動トルクが得られる。
これにより、自動操作によりブレーキがかかったままでも、駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力が抑制されることから、車両後部の引き下りが抑制される。
Here, the driving motor torque is a value corresponding to the transmission output torque, that is, a value for canceling the transmission output torque. The generation timing is matched with the transmission input torque generation timing. By inputting the driving motor torque, the total driving torque can be obtained as a value in which the engine torque is suppressed.
Thereby, even if the brake is applied by the automatic operation, the driving force from the engine transmitted to the driving wheels is suppressed, so that the pulling down of the rear portion of the vehicle is suppressed.
(2)エンジン始動中に運転者がアクセル操作をした場合
エンジン1の始動中に運転者がアクセル操作をした場合、反力補正トルクを0にする(前記ステップS11、ステップS7)。
駆動用モータ2により反力補正トルクを発生させることは、変速機4からドライブシャフト51又はプロペラシャフト53,53へのトルク入力を抑制することになり、この結果は、車両駆動力に対して、減速側に働く。このようなことから、エンジン1の始動中でも運転者がアクセルを踏んだ場合、反力補正トルクを0にすることで、円滑に車両を発進させるようにしている。
(2) When the driver operates the accelerator while starting the engine When the driver operates the accelerator while starting the engine 1, the reaction force correction torque is set to 0 (steps S11 and S7).
Generating the reaction force correction torque by the
一方、運転者がアクセルを踏んでいるので、変速機4からドライブシャフト51又はプロペラシャフト53,53への入力トルクがその踏み込み量に応じて大きくなるので、車両後部は急激に引き下がることとなる。しかし、このような車両挙動を、エンジン自動始動機能を持たない従来の車でも示していることや、発進駆動力をかけた際に必ず発生するトルクとして運転者が感じるようになるので、問題はない。
On the other hand, since the driver is stepping on the accelerator, the input torque from the
ここで、図8及び図9は、前述したように、エンジン始動中に運転者がアクセル操作をした場合の車両の各種特性を示す。ここで示す特性は、アクセル開度、ブレーキストローク、アイドルストップ許可判定結果、始動用モータのトルク指令値、エンジン回転数、変速機入力トルク、駆動用モータトルク、エンジントルク、総駆動トルク、ブレーキによる制動力、車両後部の引き下がり量及び車両の加速度特性(G特性)である。そして、図8は本発明を適用した場合の特性を示し、図9は従来の車両構成による特性を示す。 Here, FIGS. 8 and 9 show various characteristics of the vehicle when the driver performs an accelerator operation while starting the engine, as described above. The characteristics shown here depend on the accelerator opening, brake stroke, idle stop permission determination result, starting motor torque command value, engine speed, transmission input torque, driving motor torque, engine torque, total driving torque, and brake. These are the braking force, the amount of pull-down at the rear of the vehicle, and the acceleration characteristics (G characteristics) of the vehicle. 8 shows characteristics when the present invention is applied, and FIG. 9 shows characteristics according to a conventional vehicle configuration.
先ず従来の場合の特性を示す図9に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。このようにエンジンが始動するが、そのエンジン始動中に、運転者がアクセル操作をすると(アクセル開度が大きくなると)、そのアクセル操作に応じたエンジントルクが発生し、そのエンジントルクが総駆動トルクとして、駆動輪に伝達される。
通常は、運転者はアクセル操作をする際にはブレーキペダルを離すが、自動操作によりブレーキがかかった状態となっているので、これにより、そのブレーキと、駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力とにより、車両後部が引き下る。
First, as shown in FIG. 9 showing characteristics in the conventional case, when the idle stop is prohibited, the
Normally, the driver releases the brake pedal when operating the accelerator, but the brakes are applied by automatic operation. The rear of the vehicle is pulled down by the force.
また、本発明を適用した特性を示す図10に示すように、アイドルストップが禁止状態になると、エンジン始動要求により、始動用モータトルク指令値により始動用モータ3が駆動される。これにより、エンジントルクが発生するようになる。このようにエンジンが始動するが、そのエンジン始動中に、運転者がアクセル操作をすると(アクセル開度が大きくなると)、そのアクセル操作に応じたエンジントルクが発生し、そのエンジントルクが総駆動トルクとして、駆動輪に伝達される。
しかし、本発明では、エンジン1を始動中でも運転者がアクセル操作をした場合には、反力補正トルクを与えないこととしているので、エンジンからの駆動力が抑制されず、その駆動輪に伝達されるエンジンからの駆動力と、自動操作によるブレーキとにより、車両後部が引き下る。
Further, as shown in FIG. 10 showing the characteristics to which the present invention is applied, when the idling stop is prohibited, the starting
However, in the present invention, when the driver operates the accelerator even when the engine 1 is started, the reaction force correction torque is not applied, so that the driving force from the engine is not suppressed and transmitted to the driving wheel. The rear part of the vehicle is pulled down by the driving force from the engine and the brake by automatic operation.
(3)アイドルストップ時
アイドルストップの許可及び禁止に対応し、エンジン1の始動状態又は完爆状態を判定する(前記ステップS2、ステップS3、ステップS4)。
ここで、アイドルストップが許可された場合、エンジン1が完爆状態でなくなるまで、すなわちエンジン1が停止するまで、始動用モータ3を停止し、燃料噴射を停止し、さらに点火を停止する(前記ステップS14〜ステップS18)。
(3) At the time of idling stop Corresponding to the permission and prohibition of idling stop, the starting state or complete explosion state of the engine 1 is determined (steps S2, S3, S4).
Here, when the idling stop is permitted, the
(4)エンジン駆動時(走行中)
アイドルストップの許可及び禁止に対応し、エンジン1の始動状態又は完爆状態を判定する(前記ステップS2、ステップS3、ステップS4)。
ここで、アイドルストップを禁止している状態で、エンジン1が完爆している場合、エンジン1の目標駆動力(前記ステップS1での算出値)や駆動用モータ2や始動用モータ3による目標発電トルク(前記ステップS5での算出値)を実現する目標エンジントルクとなるようにエンジン1を運転する(前記ステップS6)。また、このとき、駆動用モータ2に与える反力補正トルクを0にしている(前記ステップS7)。
(4) When the engine is driven (during traveling)
Corresponding to the permission and prohibition of idle stop, the engine 1 is started or completely detonated (step S2, step S3, step S4).
Here, when the engine 1 is completely exploded in a state where idling stop is prohibited, the target driving force of the engine 1 (the calculated value in step S1), the target by the driving
次に効果を説明する。
前述したように、アイドルストップ後にエンジン自動始動機能によりエンジン1を再始動させる場合、駆動用モータ2を駆動させることで、当該エンジン1からドライブシャフト51に伝達されるトルクを、駆動用モータ2で発生させる反力補正トルクにより抑制している。これにより、エンジン始動時に、車両後部の引き下りを防止し、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
Next, the effect will be described.
As described above, when the engine 1 is restarted by the engine automatic start function after the idling stop, the driving
また、前述したように、駆動用モータ2が発電機としても機能するモータとし、前記反力補正トルクを発電トルクとして発生させている。これにより、エンジン始動時に、発電を行いつつも、車両後部の引き下りを防止できる。
また、前述したように、エンジン始動の際に運転者がアクセル操作した場合には、駆動用モータ2により反力補正トルクを発生させないようにしている。これにより、車両後部の引き下りを抑制することはできなくなるが、運転者の加速意思を尊重するようにしている。
Further, as described above, the
Further, as described above, when the driver operates the accelerator when starting the engine, the reaction force correction torque is not generated by the
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の実施形態では、駆動用モータ2が発電機能をも併せ持つモータである場合を説明したが、駆動用モータ2は発電機能をも併せ持たないモータでもよい。
また、前述の実施形態では、変速機出力トルクを基準にして、反力補正トルクを得ているが、これに限定されるものではない。例えば、エンジントルク(トルクコンバータへの入力トルク)を基準に、反力補正トルクを得てもよい。例えば、前述した実施形態では、変速機4のトルク出力側に駆動用モータ2を設けた場合を説明しているが、駆動輪に入力される駆動力を抑制することが可能であれば、他の位置に駆動用モータ2を配置することもできる。例えば、エンジン1とトルクコンバータとの間に駆動用モータ2を配置することもできる。例えば、このようにエンジン1とトルクコンバータとの間に駆動用モータ2を配置する場合に、エンジントルクを基準に反力補正トルクを得ることとすれば、エンジン始動時に、ドライブシャフト51、すなわち駆動輪に入力される駆動力を効果的に抑制することができる。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to being realized as the above-described embodiment.
That is, in the above-described embodiment, the case where the
In the above-described embodiment, the reaction force correction torque is obtained based on the transmission output torque. However, the present invention is not limited to this. For example, the reaction force correction torque may be obtained with reference to engine torque (input torque to the torque converter). For example, in the above-described embodiment, the case where the
1 エンジン
2 駆動用モータ
3 始動用モータ
4 変速機
5 高電圧バッテリ(蓄電装置)
6,7 インバータ
8 高電圧遮断装置
9 ハーネス
10 エンジンコントロールユニット
11 変速機コントロールユニット
12 バッテリコントロールユニット
13,14 モータ用モータコントロールユニット
15 ハイブリッドコントロールユニット
16 ブレーキコントロールユニット
51 ドライブシャフト
52 ディファレンシャルギア部
53 プロペラシャフト
54RR,54RL 駆動輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6, 7
Claims (4)
前記ハイブリッド制御手段は、前記駆動輪がブレーキ操作されている状態で、前記エンジンを始動させる場合、前記エンジンから前記駆動輪への伝達トルクを抑制するトルクを前記電気的回転駆動源で発生させることを特徴とするハイブリッド車両制御装置。 An electric rotation that is arranged in the torque transmission path from the engine to the driving wheel and has both functions of a generator and an electric motor, uses the power storage device as an electric power source, and can store the generated power in the power storage device The engine drive torque and the electric rotational drive source torque are controlled based on the drive source and the operation by the driver, and the power generation state to the power storage device and the discharge state from the power storage device by the electrical rotation drive source are controlled. A hybrid vehicle control device comprising a hybrid control means,
The hybrid control means, when starting the engine in a state where the driving wheel is braked, generates a torque for suppressing transmission torque from the engine to the driving wheel by the electric rotation driving source. A hybrid vehicle control device.
前記ハイブリッド制御手段は、前記アクセル操作検出手段が運転者のアクセル操作を検出した場合、前記電気的回転駆動源によるトルクの発生を停止することを特徴とする請求項2又は3記載のハイブリッド車両制御装置。 Accelerator operation detection means for detecting the driver's accelerator operation is provided,
4. The hybrid vehicle control according to claim 2, wherein the hybrid control means stops the generation of torque by the electric rotational drive source when the accelerator operation detection means detects a driver's accelerator operation. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004048578A JP2005240595A (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Engine starting method and hybrid vehicle controller |
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Cited By (1)
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JP2015116967A (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
-
2004
- 2004-02-24 JP JP2004048578A patent/JP2005240595A/en active Pending
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