JP2012091561A - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
内燃機関と電動機とを走行駆動源とするパラレル式ハイブリッド車両において、自動変速機がワンウェイクラッチを含む変速段を選択した状態で車両が惰性走行に入ると、ワンウェイクラッチの動力源側回転数が車輪側回転数よりも低いコーストフリー状態に制御したのち、自動変速機の摩擦要素をスリップ締結状態に移行することで、ワンウェイクラッチの係合ショックを解消するものが知られている(特許文献1)。 In a parallel hybrid vehicle using an internal combustion engine and an electric motor as a driving source, when the automatic transmission selects a gear stage including a one-way clutch and the vehicle enters coasting, the power source side rotational speed of the one-way clutch is set to the wheel. There is known a technique that eliminates the engagement shock of the one-way clutch by shifting the friction element of the automatic transmission to the slip engagement state after controlling to a coast-free state lower than the side rotation speed (Patent Document 1). .
ところで、上述したワンウェイクラッチの係合ショックは惰性走行中のみならずダウンシフト中においても発生するが、上記文献にはダウンシフト中のワンウェイクラッチの係合ショック対策については記載されていない。 By the way, although the above-described engagement shock of the one-way clutch occurs not only during coasting but also during downshifting, the above document does not describe countermeasures against engagement shock of the one-way clutch during downshifting.
本発明が解決しようとする課題は、ダウンシフト中のワンウェイクラッチの係合ショックを抑制することにある。 The problem to be solved by the present invention is to suppress the engagement shock of the one-way clutch during the downshift.
本発明は、内燃機関とモータジェネレータとを駆動源とし、モータジェネレータと駆動輪との間にクラッチとワンウェイクラッチを含む変速機とを備えるハイブリッド車両において、変速機がダウンシフト中でありワンウェイクラッチを含む変速段である場合にはクラッチをスリップ締結状態にすることにより、上記課題を解決する。 The present invention relates to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as drive sources, and a transmission including a clutch and a one-way clutch between the motor generator and drive wheels. In the case where the gear position includes the clutch, the above-described problem is solved by bringing the clutch into a slip engagement state.
本発明によれば、ダウンシフト中にワンウェイクラッチが係合してもスリップ締結状態に設定したクラッチが係合ショックを抑制する。 According to the present invention, even when the one-way clutch is engaged during the downshift, the clutch set in the slip engagement state suppresses the engagement shock.
本発明の実施形態に係るハイブリッド車両1は、内燃機関とモータジェネレータといった複数の動力源を車両の駆動に使用するパラレル方式自動車であり、図1に示す本例のハイブリッド車両1は、内燃機関(以下、「エンジン」という)10、第1クラッチ15、モータジェネレータ(電動機・発電機)20、第2クラッチ25、バッテリ30、インバータ35、自動変速機40、プロペラシャフト51、ディファレンシャルギアユニット52、ドライブシャフト53、および左右の駆動輪54を備える。
A hybrid vehicle 1 according to an embodiment of the present invention is a parallel type automobile that uses a plurality of power sources such as an internal combustion engine and a motor generator for driving the vehicle. The hybrid vehicle 1 of this example shown in FIG. (Hereinafter referred to as "engine") 10,
エンジン10は、ガソリン、軽油その他の燃料を燃焼させて駆動エネルギを出力する駆動源の一つであり、エンジンコントロールユニット70からの制御信号に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度や燃料噴射バルブの燃料噴射量等を制御する。
The
第1クラッチ15は、エンジン10の出力軸とモータジェネレータ20の回転軸との間に介装され、エンジン10とモータジェネレータ20との間の動力伝達を断接(ON/OFF)する。第1クラッチ15としては、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチなどを例示することができる。第1クラッチ15において、統合コントロールユニット60からの制御信号に基づいて油圧ユニット16の油圧が制御され、これにより第1クラッチ15のクラッチ板が締結(スリップ状態も含む。)又は解放する。なお、第1クラッチ15に乾式クラッチを採用してもよい。
The
モータジェネレータ20は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻きつけられた同期型モータジェネレータである。このモータジェネレータ20には、ロータ回転角を検出するレゾルバなどの回転角センサ21が設けられている。モータジェネレータ20は、電動機としても機能するし発電機としても機能する。インバータ35から三相交流電力が供給されている場合には、モータジェネレータ20は回転駆動する(力行)。
The
一方、外力によってロータが回転している場合には、モータジェネレータ20は、ステータコイルの両端に起電力を生じさせることで交流電力を生成する(回生)。モータジェネレータ20によって発電された交流電力は、インバータ35によって直流電力に変換された後に、バッテリ30に充電される。また、回生中においてモータジェネレータ20には負のトルクが発生するので、駆動輪に対して制動機能をも奏する。
On the other hand, when the rotor is rotated by an external force,
バッテリ30は、複数のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などを直列又は並列に接続した組電池を例示することができる。バッテリ30には電流・電圧センサ31が取り付けられ、これらの検出結果をモータコントロールユニット80に出力する。
The
第2クラッチ25は、モータジェネレータ20と左右の駆動輪54との間に介装され、モータジェネレータ20と左右の駆動輪54との間の動力伝達を断接(ON/OFF)する。第2クラッチ25は、上述の第1クラッチ15と同様に、たとえば湿式多板クラッチなどを例示することができる。第2クラッチ25において、トランスミッションコントロールユニット90からの制御信号に基づいて油圧ユニット26の油圧が制御され、これにより第2クラッチ25のクラッチ板が締結(スリップ状態も含む。)/解放する。
The
自動変速機40は、前進7速、後退1速などといった変速比を段階的に切り換える有段式変速機であり、車速やアクセル開度等に応じて変速比を自動的に切り換える。自動変速機40の変速比は、トランスミッションコントロールユニット90からの制御信号に基づいて制御される。
The
第2クラッチ25は、図1に示すように、自動変速機40の各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用したものとすることができる。またこれに代えて第2クラッチ25を自動変速機40とは別の専用のクラッチとしてもよい。たとえば図2に示すように、第2クラッチ25を、モータジェネレータ20の出力軸と自動変速機40の入力軸との間に介装した専用のクラッチとしてもよい。あるいは、図3に示すように、第2クラッチ25を、自動変速機40の出力軸とプロペラシャフト51との間に介装した専用のクラッチとしてもよい。なお、図2及び図3は、他の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す図であり、図2及び図3においては、パワートレーン以外の構成は図1と同様であるため、パワートレーンのみを示す。
As shown in FIG. 1, the
図4は、本例の自動変速機40の構成を表すスケルトン図である。自動変速機40は、第1遊星ギヤセットGS1(第1遊星ギヤG1、第2遊星ギヤG2)、第2遊星ギヤセットGS2(第3遊星ギヤG3、第4遊星ギヤG4)を備える。これら第1遊星ギヤセットGS1(第1遊星ギヤG1、第2遊星ギヤG2)、第2遊星ギヤセットGS2(第3遊星ギヤG3、第4遊星ギヤG4)は、入力軸Input側から軸方向出力軸Output側に向けて、この順に配置されている。
FIG. 4 is a skeleton diagram showing the configuration of the
また、自動変速機40は、摩擦締結要素として複数のクラッチC1、C2、C3、複数のブレーキB1、B2、B3、B4、および複数のワンウェイクラッチF1、F2を備える。ワンウェイクラッチF1,F2は一方向のみに回転力を伝達するクラッチであり、入力側Inputの回転数が出力側Outputの回転数以上の場合はクラッチが締結状態となって入力側Inputの回転を出力側Outputに伝達するが、出力側Outputの回転数が入力側Inputの回転数を超えた場合はクラッチの締結が外れ、出力側Outputの回転は入力側Inputに伝達しない。以下、ワンウェイクラッチをOWCと略すこともある。
The
第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、これら両ギヤS1,R1に噛み合う第1ピニオンP1を支持する第1キャリヤPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、これら両ギヤS2,R2に噛み合う第2ピニオンP2を支持する第2キャリヤPC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。また、第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、これら両ギヤS3,R3に噛み合う第3ピニオンP3を支持する第3キャリヤPC3と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。第4遊星ギヤG4は、第4サンギヤS4と、第4リングギヤR4と、これら両ギヤS4,R4に噛み合う第4ピニオンP4を支持する第4キャリヤPC4と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。 The first planetary gear G1 is a single pinion planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier PC1 that supports a first pinion P1 that meshes with both the gears S1 and R1. The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier PC2 that supports a second pinion P2 that meshes with both the gears S2 and R2. The third planetary gear G3 is a single pinion planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier PC3 that supports a third pinion P3 that meshes with both the gears S3 and R3. is there. The fourth planetary gear G4 is a single pinion planetary gear having a fourth sun gear S4, a fourth ring gear R4, and a fourth carrier PC4 that supports a fourth pinion P4 that meshes with both the gears S4 and R4.
入力軸Inputは、第2リングギヤR2に連結され、エンジン10からの回転駆動力が入力する。出力軸Outputは、第3キャリヤPC3に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪54に伝達する。第1連結メンバM1は、第1リングギヤR1と第2キャリヤPC2と第4リングギヤR4とを一体的に連結するメンバである。第2連結メンバM2は、第3リングギヤR3と第4キャリヤPC4とを一体的に連結するメンバである。第3連結メンバM3は、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とを一体的に連結するメンバである。
The input shaft Input is connected to the second ring gear R2 and receives rotational driving force from the
第1遊星ギヤセットGS1は、第1遊星ギヤG1と第2遊星ギヤG2とを、第1連結メンバM1と第3連結メンバM3により連結してなり、4つの回転要素から構成される。また、第2遊星ギヤセットGS2は、第3遊星ギヤG3と第4遊星ギヤG4とを、第2連結メンバM2により連結してなり、5つの回転要素から構成される。 The first planetary gear set GS1 is formed by connecting a first planetary gear G1 and a second planetary gear G2 by a first connecting member M1 and a third connecting member M3, and is composed of four rotating elements. Further, the second planetary gear set GS2 is formed by connecting the third planetary gear G3 and the fourth planetary gear G4 by the second connecting member M2, and is composed of five rotating elements.
第1遊星ギヤセットGS1は、入力軸Inputから第2リングギヤR2に入力されるトルク入力経路を有する。第1遊星ギヤセットGS1に入力されたトルクは、第1連結メンバM1から第2遊星ギヤセットGS2に出力される。第2遊星ギヤセットGS2は、入力軸Inputから第2連結メンバM2に入力されるトルク入力経路と、第1連結メンバM1から第4リングギヤR4に入力されるトルク入力経路とを有する。第2遊星ギヤセットGS2に入力されたトルクは、第3キャリヤPC3から出力軸Outputに出力される。 The first planetary gear set GS1 has a torque input path that is input from the input shaft Input to the second ring gear R2. The torque input to the first planetary gear set GS1 is output from the first connecting member M1 to the second planetary gear set GS2. The second planetary gear set GS2 has a torque input path that is input from the input shaft Input to the second connecting member M2, and a torque input path that is input from the first connecting member M1 to the fourth ring gear R4. The torque input to the second planetary gear set GS2 is output from the third carrier PC3 to the output shaft Output.
なお、後述するH&LR(ハイ&ローリバース)クラッチC3が解放され、第3サンギヤS3よりも第4サンギヤS4の回転数が大きい時は、第3サンギヤS3と第4サンギヤS4は独立した回転数を発生する。よって、第3遊星ギヤG3と第4遊星ギヤG4が第2連結メンバM2を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギヤが独立したギヤ比を達成する。 When an H & LR (high & low reverse) clutch C3, which will be described later, is released and the rotation speed of the fourth sun gear S4 is larger than that of the third sun gear S3, the third sun gear S3 and the fourth sun gear S4 have independent rotation speeds. appear. Therefore, the third planetary gear G3 and the fourth planetary gear G4 are connected via the second connecting member M2, and each planetary gear achieves an independent gear ratio.
インプットクラッチC1は、入力軸Inputと第2連結メンバM2とを選択的に断接(ON/OFF)するクラッチである。ダイレクトクラッチC2は、第4サンギヤS4と第4キャリヤPC4とを選択的に断接するクラッチである。H&LR(ハイ&ローリバース)クラッチC3は、第3サンギヤS3と第4サンギヤS4とを選択的に断接するクラッチである。なお、第3サンギヤS3と第4サンギヤS4の間には、第2ワンウェイクラッチF2が配置されている。フロントブレーキB1は、第1キャリヤPC1の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、第1ワンウェイクラッチF1は、フロントブレーキB1と並列に配置されている。ローブレーキB2は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させるブレーキである。2346ブレーキB3は、第3連結メンバM3(第1サンギヤS1および第2サンギヤS2)の回転を選択的に停止させるブレーキである(2速、3速、4速及び6速で使用するため2346ブレーキと称する)。リバースブレーキB4は、第4キャリヤPC4の回転を選択的に停止させるブレーキである。 The input clutch C1 is a clutch that selectively connects / disconnects (ON / OFF) the input shaft Input and the second connecting member M2. The direct clutch C2 is a clutch that selectively connects and disconnects the fourth sun gear S4 and the fourth carrier PC4. The H & LR (high & low reverse) clutch C3 is a clutch that selectively connects and disconnects the third sun gear S3 and the fourth sun gear S4. A second one-way clutch F2 is arranged between the third sun gear S3 and the fourth sun gear S4. The front brake B1 is a brake that selectively stops the rotation of the first carrier PC1. The first one-way clutch F1 is disposed in parallel with the front brake B1. The low brake B2 is a brake that selectively stops the rotation of the third sun gear S3. The 2346 brake B3 is a brake that selectively stops the rotation of the third connecting member M3 (the first sun gear S1 and the second sun gear S2) (2346 brake for use at the second speed, the third speed, the fourth speed, and the sixth speed). Called). The reverse brake B4 is a brake that selectively stops the rotation of the fourth carrier PC4.
図5は、図4に示す自動変速機40での前進7速、後退1速の締結作動表を示す図である。図5の○印は、該当するクラッチもしくはブレーキが締結(ON)している状態を示し、空白はこれらが解放(OFF)している状態を示す。また、図5の(○)印は、エンジンブレーキ作用時にのみ締結することを示す。なお、上述したように、本例の第2クラッチ25は、自動変速機40内の変速摩擦締結要素を流用した構成とされ、変速摩擦締結要素のうち現変速段で締結させるべき変速摩擦要素、具体的には図5の太い実線で囲まれた変速摩擦締結要素を第2クラッチ25とすることができる。すなわち本例では、第1速から第3速まではローブレーキB2が第2クラッチ25として流用され、第4速から第7速まではH&LRクラッチC3が第2クラッチ25として流用される。
FIG. 5 is a diagram showing a fastening operation table for the seventh forward speed and the first reverse speed in the
なお、自動変速機40として、上述した前進7速、後退1速の有段階の変速機に特に限定されず、その他のたとえば前進5速、後退1速の有段階の変速機であってもよい。図6に本例の自動変速機40の変速線図の一例を示し、実線がアップシフト、点線がダウンシフトの変速線をそれぞれ示す。そして、同図において、「1⇒2」は1速から2速へのアップシフトを示し、「1←2」は2速から1速へのダウンシフトを示す。
The
図1に戻り、自動変速機40の出力軸は、プロペラシャフト51、ディファレンシャルギアユニット52、および左右のドライブシャフト53を介して、左右の駆動輪54に連結されている。なお、図1において55は左右の操舵前輪である。また、図1〜図3においては、後輪駆動のハイブリッド車両を例示したが、前輪駆動のハイブリッド車両や四輪駆動のハイブリッド車両とすることも可能である。
Returning to FIG. 1, the output shaft of the
本実施形態におけるハイブリッド車両1は、駆動源をエンジン10及び/又はモータジェネレータ20に設定することにより、換言すれば第1および第2のクラッチ15,25の締結/スリップ/解放状態に応じて、以下に説明する各走行モードに切り換えることができる。
The hybrid vehicle 1 according to the present embodiment sets the drive source to the
モータジェネレータ使用走行モード(以下、EV走行モード)は、第1クラッチ15を解放させると共に第2クラッチ25を締結させて、モータジェネレータ20の動力のみを駆動源として走行するモードである。
The motor generator use travel mode (hereinafter referred to as EV travel mode) is a mode in which the first clutch 15 is disengaged and the second clutch 25 is engaged to travel using only the power of the
エンジン使用走行モード(以下、HEV走行モード)は、第1クラッチ15および第2クラッチ25をいずれも締結させて、少なくともエンジン10の動力を駆動源に含みながら走行するモードである。
The engine use travel mode (hereinafter referred to as HEV travel mode) is a mode in which both the first clutch 15 and the second clutch 25 are engaged and the vehicle travels while including at least the power of the
上記EV走行モード及びHEV走行モード以外に、第1クラッチ15を締結させると共に第2クラッチ25をスリップ状態にして、エンジン10の動力を駆動源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード(以下、WSC走行モード,Wet Start Clutch)を設定してもよい。WSC走行モードは、特にバッテリ30の充電状態SOC(State of Charge)が低下している場合や、エンジン10の冷却水の温度が低い場合にクリープ走行を達成することができるモードである。
In addition to the EV traveling mode and the HEV traveling mode, the first clutch 15 is engaged and the second clutch 25 is in the slip state, and the engine uses slip traveling mode (hereinafter referred to as WSC) that travels while including the power of the
また、上記EV走行モード及びHEV走行モード以外に、エンジン10を作動させた状態で第1クラッチ15を解放させると共に、第2クラッチ25をスリップ状態として、モータジェネレータ20の動力のみを動力源として走行するモータ使用スリップ走行モード(以下、MWSC走行モード)を設定してもよい。上述したWSC走行モードにおいて、路面勾配が所定値以上における登坂路等である場合に、ドライバがアクセルペダルを調整し車両停止状態または微速発進状態を維持する状態(いわゆるストール停車状態)が継続すると、第2クラッチ25のスリップ量が過多である状態が継続し、そのため、第2クラッチ25が過熱するおそれがある。エンジン回転数をアイドル回転数よりも小さくすると、エンジンストールが発生するためである。そのため、本実施形態では、このような場合において、第2クラッチ25が過熱されてしまうことを防止するためにMWSC走行モードが選択される。
In addition to the EV travel mode and the HEV travel mode, the first clutch 15 is released while the
なお、EV走行モードからHEV走行モードに移行する際には、解放していた第1クラッチ15を締結し、モータジェネレータ20のトルクを利用することで、エンジン始動を行なうことができる。
When shifting from the EV travel mode to the HEV travel mode, the engine can be started by engaging the released first clutch 15 and using the torque of the
また、HEV走行モードには、エンジン走行モード、モータアシスト走行モード、および走行発電モードが設定されている。エンジン走行モードでは、モータジェネレータ20を駆動させずに、エンジン10のみを動力源として駆動輪54を動かす。モータアシスト走行モードでは、エンジン10とモータジェネレータ20との両方を駆動させて、これら2つを動力源として駆動輪54を動かす。走行発電モードでは、エンジン10を動力源として駆動輪54を動かすと同時に、モータジェネレータ20を発電機として機能させ、バッテリ30を充電する。
Further, in the HEV travel mode, an engine travel mode, a motor assist travel mode, and a travel power generation mode are set. In the engine running mode, the
なお、以上に説明したモードの他に、停車時において、エンジン10の動力を利用してモータジェネレータ20を発電機として機能させ、バッテリ30を充電したり電装品へ電力を供給したりする発電モードを備えてもよい。
In addition to the modes described above, when the vehicle is stopped, the
本実施形態におけるハイブリッド車両1の制御系は、図1に示すように、統合コントロールユニット60、エンジンコントロールユニット70、モータコントロールユニット80、およびトランスミッションコントロールユニット90を備える。これらの各コントロールユニット60,70,80,90は、たとえばCAN通信を介して相互に接続されている。
The control system of the hybrid vehicle 1 in this embodiment includes an
エンジンコントロールユニット70は、統合コントロールユニット60からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(エンジン回転数Ne、エンジントルクTe)を制御する指令を、エンジン10のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。なお、エンジン回転数Ne、エンジントルクTeの情報は、CAN通信線を介して統合コントローラ60へ出力される。
The
モータコントロールユニット80は、モータジェネレータ20に設けられた回転角センサ21からの情報を入力し、統合コントロールユニット60からの目標モータジェネレータトルク指令値等に応じて、モータジェネレータ20の動作点(モータ回転数Nm、モータトルクTm)を制御する指令をインバータ35に出力する。また、モータコントロールユニット80は、電流・電圧センサ31により検出された電流値および電圧値に基づいてバッテリ30のSOCを演算および管理する。このバッテリSOC情報は、モータジェネレータ20の制御情報に用いられると共に、CAN通信を介して統合コントロールユニット60に送出される。さらに、モータコントロールユニット80は、モータジェネレータ20に流れる電流値(電流値の正負によって力行制御トルクと回生制御トルクを区別している)に基づいて、モータジェネレータトルクTmを推定する。このモータジェネレータトルクTmの情報は、CAN通信を介して統合コントロールユニット60に送出される。
The
トランスミッションコントロールユニット90は、アクセル開度センサ91、車速センサ92、第2クラッチ油圧センサ93、およびドライバの操作するシフトレバーの位置に応じた信号を出力するインヒビタスイッチ94からのセンサ情報を入力し、統合コントロールユニット60からの第2クラッチ制御指令に応じ、第2クラッチ25の締結・解放を制御する指令を、油圧ユニット26に出力する。なお、アクセル開度APO、車速VSP、およびインヒビタスイッチの情報は、CAN通信を介して統合コントロールユニット60に送出される。
The
統合コントロールユニット60は、ハイブリッド車両1全体の消費エネルギを管理することで、ハイブリッド車両1を効率的に走行させるための機能を司る。統合コントロールユニット60は、第2クラッチ25の出力回転数N2outを検出する第2クラッチ出力回転数センサ61、第2クラッチ25の伝達トルク容量TCL2を検出する第2クラッチトルクセンサ62、ブレーキ油圧センサ63、第2クラッチ25の温度を検知する温度センサ64、および車両の前後加速度および横加速度を検出するGセンサ65からのセンサ情報を取得する。また、統合コントロールユニット60は、これらの情報に加えて、CAN通信を介して得られたセンサ情報の取得も行なう。
The
そして、統合コントロールユニット60は、これらの情報に基づいて、エンジンコントロールユニット70への制御指令によるエンジン10の動作制御、モータコントロールユニット80への制御指令によるモータジェネレータ20の動作制御、トランスミッションコントロールユニット90への制御指令による自動変速機40の動作制御、第1クラッチ15の油圧ユニット16への制御指令による第1クラッチ15の締結・解放制御、および第2クラッチ25の油圧ユニット26への制御指令による第2クラッチ25の締結・解放制御を実行する。
Based on these pieces of information, the
次いで、統合コントロールユニット60により実行される制御について説明する。図7は、統合コントロールユニット60の制御ブロック図である。なお、以下に説明する制御は、たとえば、10msecごとに繰り返し実行される。図7に示すように、統合コントロールユニット60は、目標駆動トルク演算部100、モード選択部200、目標充放電演算部300、動作点指令部400および変速制御部500を備える。
Next, the control executed by the
目標駆動トルク演算部100は、予め定められた目標駆動力マップを用いて、アクセル開度センサ91により検出されたアクセル開度APO、および車速センサ92により検出された車速VSPに基づいて、目標駆動トルクtFo0を演算する。図8に、目標駆動トルクマップの一例を示す。
The target driving torque calculation unit 100 uses the predetermined target driving force map to perform target driving based on the accelerator opening APO detected by the
モード選択部200は、図9に示す駆動走行モードの制御マップを参照し、目標駆動走行モードを演算し、選択する。図9の駆動走行モードマップには、車速VSPとアクセル開度APOに応じて、EV走行モードおよびHEV走行モードの領域がそれぞれ設定されている。なお、この走行モードマップにおいて、EV走行モードまたはHEV走行モードからWSCモードへの切り替え線は、所定アクセル開度APO1未満の領域では、自動変速機40が1速段のときに、エンジン10のアイドル回転数よりも小さな回転数となる下限車速VSP1よりも低い領域に設定されている。また、所定アクセル開度APO1以上の領域では、大きな駆動力が要求されることから、下限車速VSP1よりも高い車速VSP1’領域までWSC走行モードが設定されている。なお、バッテリ30のSOC(又は目標充放電電力tP)や車両の勾配をも考慮して目標走行モードが演算される。
The
目標充放電演算部300は、予め定められた目標充放電量マップを用いて、バッテリ30のSOCから、目標充放電電力tPを演算する。
Target charge /
動作点指令部400は、アクセルペダル開度APO、目標駆動トルクtFoO、目標モード、車速VSP、および目標充放電電力tPに基づいて、これらの動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第2クラッチ伝達トルク容量、自動変速機40の目標変速段、および第1クラッチソレノイド電流指令を演算する。すなわち、動作点指令部400は、目標駆動トルク演算部100にて演算された目標駆動トルクとモード選択部200にて演算された目標駆動走行モードとに基づいて、エンジンコントロールユニット70に目標エンジントルクを出力するとともに、モータコントロールユニット80へ目標モータジェネレータトルクを出力する。
Based on the accelerator pedal opening APO, the target drive torque tFoO, the target mode, the vehicle speed VSP, and the target charge / discharge power tP, the operating
変速制御部500は、図6の変速マップのシフトスケジュールに沿って、目標第2クラッチ伝達トルク容量および目標変速段を達成するように自動変速機40内のソレノイドバルブを駆動制御する。なお、この際に用いられる変速マップは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものである。
The
さて、上述したハイブリッド車両において、ダウンシフト時にワンウェイクラッチF1,F2を使用した変速段に変速する場合の当該ワンウェイクラッチの係合ショックを緩和するために、統合コントロールユニット60にて以下の制御を実行する。なお、ワンウェイクラッチF1,F2を使用した変速段とは、図5の自動変速機40の締結作動表に示すように第1速と第2速である。図10は、ワンウェイクラッチF1,F2の併合ショックを緩和するための統合コントロールユニット60(具体的には動作点指令部400)の制御内容を示すフローチャートである。
In the above-described hybrid vehicle, the following control is executed by the
動作点指令部400は、まずステップS1にて、自動変速機40の変速状態がダウンシフトか否かを判断し、ダウンシフト状態である場合はステップS2以降に進んで本例の制御を実行する。自動変速機40の変速状態がダウンシフト以外の、アップシフト状態又は非変速状態である場合はこの制御を終了する。
First, in step S1, the operating
ステップS2では、ダウンシフトしようとしている自動変速機40の変速段がワンウェイクラッチF1,F2を含む変速段であるか否かを判断する。図5の締結作動表のとおり本例の自動変速機40は第1速と第2速がワンウェイクラッチF1,F2を含む変速段に設定されているので、当該ステップS2ではステップS1のダウンシフト状態であることも考慮すれば第3速から第2速へのダウンシフト又は第2速から第1速へのダウンシフトのいずれかであるか否かを判断する。ただし、図11及び図12に示す例は、第2速から第1速へのダウンシフト時のみこの制御を実行し、第3速から第2速へダウンシフトする際はこの制御を実行しないものとする。
In step S2, it is determined whether or not the gear position of the
すなわち、自動変速機40のダウンシフト変速段が、第2速から第1速へのダウンシフトでない場合はこの制御を終了するが、第2速から第1速へのダウンシフトである場合はステップS3へ進み、第2クラッチ25をスリップ締結状態(容量制御)に設定する。図11は、本例の制御内容を示すタイムチャートであり、ハイブリッド車両が減速しながら最終的には停車する状況を想定したものである。時間T1にて車両の減速が始まり、時間T2にて第3速へのダウンシフト指令が出力され、時間T4にて第2速へのダウンシフト指令が出力され、時間T7にて第1速へのダウンシフト指令が出力される。これに対し、自動変速機40における変速完了は、時間T3にて第3速への変速が完了し、時間T6にて第2速への変速が完了し、時間T9にて第1速への変速が完了する。
That is, if the downshift speed of the
ここで本例の第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定する指令(容量制御指令)は、第2速から第1速への変速完了と時間的に同期したタイミングT7とすることが望ましい。同図に示すとおり自動変速機40の特性上、変速指令に対する変速完了は所定のタイムラグが生じるため、変速完了のタイミングT9で第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定すると変速完了までの間T7〜T9はワンウェイクラッチの係合ショックの緩和効果が期待できないからである。
Here, the command (capacity control command) for setting the second clutch 25 in the slip engagement state in this example is desirably a timing T7 that is temporally synchronized with the completion of the shift from the second speed to the first speed. As shown in the figure, due to the characteristics of the
第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定するには、図5の締結作動表に示すように第2速及び第1速にて第2クラッチ25となるローブレーキB2の伝達トルク容量を制御する。同時に、第2速で使用される2346ブレーキB3は解放する。すなわち、図11の時間T4〜T6ではローブレーキB2及び2346ブレーキB3ともに指令油圧が最大値とされて完全締結されているが、第2速から第1速への変速指令が時間T7で入力されると、ローブレーキB2に対する指令油圧は減少し、2346ブレーキB3に対する指令油圧は徐々に減少してゼロになる。これにより、第2クラッチ25を構成するローブレーキがスリップ締結状態に設定され、2346ブレーキB3は解放される。なお、時間T7においてはエンジン10及びモータジェネレータ20ともにトルク制御をそのまま継続する。
In order to set the second clutch 25 to the slip engagement state, the transmission torque capacity of the low brake B2 serving as the second clutch 25 is controlled at the second speed and the first speed as shown in the engagement operation table of FIG. At the same time, the 2346 brake B3 used in the second speed is released. That is, in the times T4 to T6 in FIG. 11, both the low brake B2 and the 2346 brake B3 are fully engaged with the command hydraulic pressure at the maximum value, but the shift command from the second speed to the first speed is input at the time T7. Then, the command hydraulic pressure for the low brake B2 decreases, and the command hydraulic pressure for the 2346 brake B3 gradually decreases to zero. As a result, the low brake constituting the second clutch 25 is set to the slip engagement state, and the 2346 brake B3 is released. At time T7, torque control is continued as it is for both
図10のステップ4ではモータジェネレータ20の入力回転数の変化を検出し、所定の変化になったらステップS5へ進み、モータジェネレータ20を回転数制御に切り換える。図11の時間T8がステップS5に相当する。これにより、アイドル回転数が維持できることになる。次のステップS6では第2クラッチ25のスリップ締結状態を維持するとともに自動変速機40のダウンシフトを終了する。
In step 4 of FIG. 10, a change in the input rotation speed of the
図12は、本例の制御内容を示すタイムチャートであり、ハイブリッド車両が減速しながら走行したのち最加速する状況を想定したものである。時間T1〜T9は図11と同じである。図10のステップS7にて(図11の時間T9)アクセルが踏込まれて再加速を検出し、ステップS8にて第2クラッチ25へ、完全締結する旨のロックアップ指令を検出したらステップS9へ進み、第2クラッチ25のスリップ締結状態の設定を解除し、完全締結に移行する。図12の時間T10以降がこれに相当する。 FIG. 12 is a time chart showing the control content of this example, and assumes a situation where the hybrid vehicle travels while decelerating and then accelerates most. Times T1 to T9 are the same as those in FIG. In step S7 of FIG. 10 (time T9 in FIG. 11), the accelerator is depressed and re-acceleration is detected. In step S8, if the lock-up command indicating complete engagement is detected, the process proceeds to step S9. Then, the setting of the slip engagement state of the second clutch 25 is canceled, and the state shifts to complete engagement. This corresponds to the time after time T10 in FIG.
以上のとおり本例のハイブリッド車両の制御装置によれば、自動変速機40がダウンシフト中でありワンウェイクラッチF1,F2を含む変速段である場合には、第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定するので、ダウンシフト中にワンウェイクラッチF1,F2が係合しても、スリップ締結状態にされた第2クラッチ25がこの係合ショックを吸収し抑制することができる。このショック抑制効果は、第2速から第1速への変速時に特に有効に機能する。
As described above, according to the hybrid vehicle control apparatus of the present example, when the
また、自動変速機40を第2速から第1速へ変速する変速指令に時間的に同期して、第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定するので、変速完了までの間もワンウェイクラッチの係合ショックの抑制効果が期待できる。
In addition, since the second clutch 25 is set in the slip engagement state in time synchronization with the shift command for shifting the
また、自動変速機40に対するロックアップ指令が出力されるまで第2クラッチ25をスリップ締結状態に設定し続けるので、変速完了に引き続きWSC走行モードとなってスムース感を損なうことがない。
In addition, since the second clutch 25 is continuously set in the slip engagement state until the lockup command for the
上記エンジン10が本発明に係る内燃機関に相当し、上記モータジェネレータ20が本発明に係る電動機に相当し、上記第2クラッチ25が本発明に係るクラッチに相当し、上記動作点指令部400が本発明に係るダウンシフト検出手段、変速段検出手段及び制御手段に相当する。
The
1…ハイブリッド車両
10…エンジン
15…第1クラッチ
20…モータジェネレータ
25…第2クラッチ
30…バッテリ
35…インバータ
40…自動変速機
60…統合コントロールユニット
70…エンジンコントロールユニット
80…モータコントロールユニット
90…トランスミッションコントロールユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
前記自動変速機の変速状態がダウンシフトであるか否かを検出するダウンシフト検出手段と、
前記自動変速機の変速段状態が前記ワンウェイクラッチを含む変速段であるか否かを検出する変速段検出手段と、
前記自動変速機がダウンシフト状態であり、前記自動変速機の変速段状態が前記ワンウェイクラッチを含む変速段であることを検出した場合に、前記クラッチをスリップ締結状態に設定する制御手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。 An internal combustion engine, an electric motor, an output shaft of the internal combustion engine and a driving wheel connected directly or indirectly to the output shaft of the electric motor, and a clutch for connecting and disconnecting a driving force between the electric motor and the driving wheel. A control device that outputs a control signal to a hybrid vehicle including an automatic transmission including a one-way clutch,
Downshift detecting means for detecting whether the shift state of the automatic transmission is downshift;
Shift speed detecting means for detecting whether or not the shift speed state of the automatic transmission is a shift speed including the one-way clutch;
Control means for setting the clutch to a slip engagement state when it is detected that the automatic transmission is in a downshift state and the shift stage state of the automatic transmission is a shift stage including the one-way clutch;
A control apparatus for a hybrid vehicle comprising:
前記制御手段は、前記自動変速機に対する、前記ワンウェイクラッチを含む変速段への変速指令に時間的に同期して、前記クラッチをスリップ締結状態に設定するハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The control means is a control device for a hybrid vehicle, wherein the control means sets the clutch in a slip engagement state in time synchronization with a shift command to a shift stage including the one-way clutch with respect to the automatic transmission.
前記ワンウェイクラッチを含む変速段が第1速及び第2速であり、
前記制御手段は、前記自動変速機を第2速から第1速へ変速する変速指令に時間的に同期して、前記クラッチをスリップ締結状態に設定するハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 2,
The gear stage including the one-way clutch is the first speed and the second speed,
The control means is a control device for a hybrid vehicle, wherein the clutch is set in a slip engagement state in time synchronization with a shift command for shifting the automatic transmission from the second speed to the first speed.
前記制御手段は、前記自動変速機に対するロックアップ指令が出力されるまで前記クラッチをスリップ締結状態に設定するハイブリッド車両の制御装置。 In the control apparatus of the hybrid vehicle in any one of Claims 1-3,
The control means is a control device for a hybrid vehicle, wherein the clutch is set to a slip engagement state until a lockup command for the automatic transmission is output.
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