JP2006300274A - Mode switching controlling device and method for hybrid car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとモータを駆動力発生源とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置およびモード切り替え制御方法に関する。 The present invention relates to a mode switching control device and a mode switching control method for a hybrid vehicle using an engine and a motor as driving force generation sources.
従来のハイブリッド車のモード切り替え制御装置では、モード切り替え条件にヒステリシスを設定することで、各モード間を切り替える際のチャタリングを回避している(例えば、特許文献1参照)。
通常、市街地走行時などの中車速域では、駆動力合成変速機を無段変速機能とし、エンジンとモータを駆動力として走行するハイブリッド車無段変速モードで走行している。そして、ハイブリッド車無段変速モードで走行中、要求駆動力が大きくなると、駆動力合成変速機を固定変速機能とするハイブリッド車固定変速モードへ切り替えられる。 Usually, in a medium vehicle speed range such as when traveling in an urban area, the driving force synthesizing transmission has a continuously variable transmission function and is traveling in a hybrid vehicle continuously variable transmission mode in which the engine and motor are driven as driving forces. When the required driving force increases during traveling in the hybrid vehicle continuously variable transmission mode, the hybrid vehicle fixed transmission mode in which the driving force combining transmission is a fixed transmission function is switched.
このとき、モード切り替え条件にヒステリシスを設定する従来の方法では、モードチャタリング抑制に限界があり、モード遷移に伴うショック、例えば、駆動力合成変速機の変速機能切り替え時における締結要素の締結解放の際に発生するショックを低減できないという問題があった。 At this time, in the conventional method of setting the hysteresis in the mode switching condition, there is a limit to the mode chattering suppression. There is a problem that the shock generated in the case cannot be reduced.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、使用頻度の高い中車速加速域でのモードの切り替わりを最小限に抑え、モード遷移に伴うショックを低減できるハイブリッド車のモード切り替え制御装置およびモード切り替え制御方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and its purpose is a hybrid capable of minimizing mode switching in a frequently used medium vehicle speed acceleration range and reducing shocks associated with mode transitions. An object of the present invention is to provide a vehicle mode switching control device and a mode switching control method.
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車のモード切り替え制御方法では、
車速と要求駆動力に応じて電気自動車無段変速モード、電気自動車固定変速モード、ハイブリッド車無段変速モードおよびハイブリッド車固定変速モードを切り替えるハイブリッド車において、
車速が中車速域のとき、ハイブリッド車無段変速モードからハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを制限することを特徴とする。
ここで、電気自動車無段変速モードとは、駆動力合成変速機を無段変速機能に切り替え、モータの駆動力により走行する走行モードをいう。電気自動車固定変速モードとは、駆動力合成変速機を固定変速機能に切り替え、モータの駆動力により走行する走行モードをいう。ハイブリッド車無段変速モードとは、駆動力合成変速機を無段変速機能に切り替え、エンジンとモータの駆動力により走行する走行モードをいう。ハイブリッド車固定変速モードとは、駆動力合成変速機を固定変速機能に切り替え、エンジンとモータの駆動力により走行する走行モードをいう。
In order to achieve the above object, in the hybrid vehicle mode switching control method of the present invention,
In a hybrid vehicle that switches between an electric vehicle continuously variable transmission mode, an electric vehicle fixed transmission mode, a hybrid vehicle continuously variable transmission mode and a hybrid vehicle fixed transmission mode according to the vehicle speed and the required driving force,
When the vehicle speed is in the middle vehicle speed range, switching from the hybrid vehicle continuously variable transmission mode to the hybrid vehicle fixed transmission mode is limited.
Here, the electric vehicle continuously variable transmission mode refers to a traveling mode in which the driving force combining transmission is switched to the continuously variable transmission function and the vehicle is driven by the driving force of the motor. The electric vehicle fixed transmission mode refers to a traveling mode in which the driving force combining transmission is switched to the fixed transmission function and the vehicle is driven by the driving force of the motor. The hybrid vehicle continuously variable transmission mode refers to a traveling mode in which the driving force synthesizing transmission is switched to a continuously variable transmission function and the vehicle is driven by the driving force of the engine and the motor. The hybrid vehicle fixed transmission mode refers to a traveling mode in which the driving force combining transmission is switched to the fixed transmission function and the vehicle is driven by the driving force of the engine and the motor.
よって、本発明にあっては、中車速域でハイブリッド車無段変速モードからハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを制限するため、使用頻度の高い中車速加速域でのモード遷移が最小限に抑えられ、モード遷移に伴うショックを低減できる。 Therefore, in the present invention, since the switching from the hybrid vehicle continuously variable transmission mode to the hybrid vehicle fixed transmission mode is restricted in the middle vehicle speed range, mode transition in the middle vehicle speed acceleration region that is frequently used is minimized. Thus, the shock accompanying the mode transition can be reduced.
以下、本発明のハイブリッド車のモード切り替え制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1,2に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a mode switching control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on Examples 1 and 2 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
[ハイブリッド車の駆動系構成]
図1は、実施例1のハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1(モータ)と、第2モータジェネレータMG2(モータ)と、出力ギヤOG(出力部材)と、駆動力合成変速機TMと、を有する。
First, the configuration will be described.
[Drive system configuration of hybrid vehicle]
FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a drive system of a hybrid vehicle according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1 (motor), a second motor generator MG2 (motor), and an output gear OG (output member). And a driving force synthesis transmission TM.
前記エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの目標エンジントルク指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the opening degree of a throttle valve and the like are controlled based on a target engine torque command from an
第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2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付けられた同期型モータジェネレータである。この同期型モータジェネレータは、インナーロータIRとステータSとアウターロータORとを径方向に重ね合わせた多層モータCMのうち、アウターロータORとステータSとで第1モータジェネレータMG1を構成し、アウターロータORとステータSとで第2モータジェネレータMG2を構成する。このインナーロータIRとアウターロータORとは、ステータSに対し、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. This synchronous motor generator includes a first motor generator MG1 composed of an outer rotor OR and a stator S in a multi-layer motor CM in which an inner rotor IR, a stator S, and an outer rotor OR are overlapped in the radial direction. The OR and stator S constitute a second motor generator MG2. The inner rotor IR and the outer rotor OR are independently controlled by applying a three-phase alternating current generated by the
駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGRと、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第1サンギヤS1と、第1ピニオンP1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2ピニオンP2と、第2リングギヤR2と、互いに噛み合う第1ピニオンP1と第2ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の5つの回転要素を有する。この5つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。 The driving force synthesis transmission TM has a Ravigneaux type planetary gear train PGR and a low brake LB. The Ravigneaux planetary gear train PGR has a first sun gear S1, a first pinion P1, and a first ring gear R1. And the second sun gear S2, the second pinion P2, the second ring gear R2, and the common carrier PC that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other. That is, the Ravigneaux type planetary gear PGR has five rotating elements: the first sun gear S1, the first ring gear R1, the second sun gear S2, the second ring gear R2, and the common carrier PC. The connection relationship of the input / output members with respect to these five rotating elements will be described.
第1サンギヤS1には、第1モータジェネレータMG1が連結されている。前記第1リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第2サンギヤS2には、第2モータジェネレータMG2が連結されている。前記第2リングギヤR2には、エンジンクラッチECを介してエンジンEが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。 A first motor generator MG1 is connected to the first sun gear S1. The first ring gear R1 is provided so as to be fixed to the case via a low brake LB. A second motor generator MG2 is connected to the second sun gear S2. An engine E is connected to the second ring gear R2 via an engine clutch EC. An output gear OG is directly connected to the common carrier PC. A driving force is transmitted from the output gear OG to the left and right driving wheels via a differential and a drive shaft (not shown).
上記連結関係により、図2に示す共線図上において、第1モータジェネレータMG1(第1サンギヤS1)、エンジンE(第2リングギヤR2)、出力ギアOG(共通キャリアPC)、ローブレーキLB(第1リングギヤR1)、第2モータジェネレータMG2(第2サンギヤS2)の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。 2, the first motor generator MG1 (first sun gear S1), engine E (second ring gear R2), output gear OG (common carrier PC), low brake LB (first It is possible to introduce a rigid lever model that is arranged in the order of 1 ring gear R1) and second motor generator MG2 (second sun gear S2) and can simply express the dynamic operation of the Ravigneaux planetary gear train PGR.
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。 Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, The rotation number (rotation speed) of the rotation element is taken, each rotation element is taken on the horizontal axis, and the interval between each rotation element is arranged so as to be a collinear lever ratio based on the gear ratio of the sun gear and the ring gear. .
エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置5からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図2の共線図上において、エンジンEと共に第2リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図2の共線図上において、第1リングギヤR1の回転速度軸(出力ギヤOGの回転速度軸と第2サンギヤS2の回転速度軸との間の位置)に配置される。
The engine clutch EC and the low brake LB are a multi-plate friction clutch and a multi-plate friction brake that are fastened by hydraulic pressure from a
[ハイブリッド車の制御系構成]
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、油圧制御装置5と、統合コントローラ6と、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、第2リングギヤ回転数センサ12と、を有して構成されている。
[Hybrid vehicle control system configuration]
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an
前記エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
The
前記モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10,11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令(デバイス制御信号)をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2からは、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ6に対して出力される。
The
前記インバータ3は、前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ2からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ3には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ4が接続されている。
The
前記油圧制御装置5は、統合コントローラ6からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御および解放油圧制御を行う。この締結油圧制御および解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
The
前記統合コントローラ6は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APと、車速センサ8からの車速VSPと、エンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neと、第1モータジェネレータ回転数センサ10からの第1モータジェネレータ回転数N1と、第2モータジェネレータ回転数センサ11からの第2モータジェネレータ回転数N2と、第2リングギヤ回転数センサ12からのエンジン入力回転速度ωi等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ1、モータコントローラ2、油圧制御装置5に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
The integrated
なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、および、統合コントローラ6とモータコントローラ2とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線14、15により接続されている。
The integrated
[ハイブリッド車の走行モード]
実施例1のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード(以下、「EVモード」という。)と、電気自動車固定変速モード(以下、「EV-LBモード」という。)と、ハイブリッド車固定変速モード(以下、「LBモード」という。)と、ハイブリッド車無段変速モード(以下、「E-iVTモード」という。)と、を有する。なお、前記「EVモード」と前記「EV-LBモード」とが「電気自動車走行モード」であり、前記「LBモード」と前記「E-iVTモード」が「ハイブリッド車走行モード」である。
[Driving mode of hybrid vehicle]
The travel modes in the hybrid vehicle of the first embodiment include an electric vehicle continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “EV mode”), an electric vehicle fixed transmission mode (hereinafter referred to as “EV-LB mode”), and a hybrid. It has a vehicle fixed speed change mode (hereinafter referred to as “LB mode”) and a hybrid vehicle continuously variable speed change mode (hereinafter referred to as “E-iVT mode”). The “EV mode” and the “EV-LB mode” are “electric vehicle travel mode”, and the “LB mode” and the “E-iVT mode” are “hybrid vehicle travel mode”.
前記「EVモード」は、図2(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンEは駆動(最低域回転数制御)でエンジンクラッチECは解放である。 The “EV mode” is a continuously variable transmission mode in which only two motor generators MG1 and MG2 run as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (a), and the engine E is driven (minimum speed control). The engine clutch EC is released.
前記「EV-LBモード」は、図2(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンEは駆動(最低域回転数制御)でエンジンクラッチECは解放である。第1モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、および、第2モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。 The “EV-LB mode” is a fixed speed change mode in which only the two motor generators MG1 and MG2 run with the low brake LB engaged, as shown in the collinear diagram of FIG. E is drive (minimum speed control) and the engine clutch EC is released. Since the reduction ratio from the first motor generator MG1 to the output Output and the reduction ratio from the second motor generator MG2 to the output Output are large, this is a mode in which a large driving force is generated.
前記「LBモード」は、図2(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。 As shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c), the “LB mode” is a fixed speed change mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 travel with the low brake LB engaged. The engine clutch EC is engaged during operation. This is a mode in which the driving force is large because the reduction ratio from the engine E and the motor generators MG1, MG2 to the output Output is large.
前記「E-iVTモード」は、図2(d)の共線図に示すように、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。 The “E-iVT mode” is a continuously variable transmission mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 run as shown in the nomogram of FIG. 2 (d). The engine E is operated and the engine clutch EC is It is conclusion.
そして、前記4つの走行モードのモード切り替え制御は、統合コントローラ6により行われる。すなわち、統合コントローラ6には、要求駆動力Fdrv(アクセル開度APにより求められる。)と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、4つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて(図3,4)、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図3,4は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
Then, the mode switching control of the four travel modes is performed by the
実施例1では、走行モードマップを、E-iVTモード以外の走行モードで走行している場合(図3)と、E-iVTモードで走行している場合(図4)とで切り替える。 In the first embodiment, the traveling mode map is switched between when traveling in a traveling mode other than the E-iVT mode (FIG. 3) and when traveling in the E-iVT mode (FIG. 4).
図3に示すように、E-iVTモード以外の走行モードで走行している場合、EV-LBモードとLBモード間で、ローブレーキLBの不必要な締結解放が発生しないよう、両モードの駆動力下限値を同一の値に設定している。以下、図3の走行モードマップをマップ1という。 As shown in Fig. 3, when driving in a driving mode other than E-iVT mode, both modes are driven so that unnecessary engagement and release of low brake LB does not occur between EV-LB mode and LB mode. Force lower limit value is set to the same value. Hereinafter, the travel mode map of FIG.
図4に示すように、E-iVTモードで走行している場合、モードチャタリングを回避するために、他のモードの領域を削除、または大幅縮小している。具体的には、車速VSPが市街地走行中の車速域である中車速域、かつ要求駆動力Fdrvが最大値近傍の最大要求駆動力域のとき、LBモードへの切り替えを許可し、車速VSPが極低車速域、かつ要求駆動力Fdrvが極低駆動力域のとき、EVモードへ切り替えを許可する。また、E-iVTモードからEV-LBモードへの切り替えは禁止する。 As shown in FIG. 4, when the vehicle is traveling in the E-iVT mode, the area of the other mode is deleted or greatly reduced in order to avoid mode chattering. Specifically, when the vehicle speed VSP is in the middle vehicle speed range, which is the vehicle speed range during urban driving, and the required drive force Fdrv is the maximum required drive force region near the maximum value, switching to the LB mode is permitted, and the vehicle speed VSP is When the vehicle speed is extremely low and the required driving force Fdrv is in the extremely low driving force region, switching to the EV mode is permitted. Switching from E-iVT mode to EV-LB mode is prohibited.
さらに、E-iVTモードからLBモードへの切り替えについては、図4のLBモード領域内に設定時間以上滞在する場合か、設定時間以上滞在すると推定される場合にのみ、切り替えを許可する。設定時間については、E-iVTモードからEVモードへのモード遷移に要する時間に基づいて設定する。以下、図4の走行モードマップをマップ2という。 Furthermore, the switching from the E-iVT mode to the LB mode is permitted only when staying in the LB mode area of FIG. 4 for a set time or when it is estimated that the set time will be exceeded. The set time is set based on the time required for mode transition from E-iVT mode to EV mode. Hereinafter, the travel mode map of FIG.
マップ1またはマップ2において、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード切り替えを行う場合、図5に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード切り替えを行う場合、図5に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード切り替えを行う場合、図5に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード切り替えを行う場合、図5に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。
When switching the mode between “EV mode” and “EV-LB mode” in
次に、作用を説明する。
[モード切り替え制御処理]
図6は、実施例1の統合コントローラ6で実行されるモード切り替え制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期毎に実行される。
Next, the operation will be described.
[Mode switching control processing]
FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of the mode switching control process executed by the
ステップS1では、現在の走行モードがE-iVTモードであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。 In step S1, it is determined whether or not the current travel mode is the E-iVT mode. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S8.
ステップS2では、走行モードマップをマップ2(図4)に設定し、ステップS3へ移行する。 In step S2, the travel mode map is set to map 2 (FIG. 4), and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、車速VSPと要求駆動力Fdrvから、マップ2を用いて目標モードを設定する。目標モードがEVモードの場合には、ステップS4へ移行し、目標モードがLBモードの場合には、ステップS5へ移行し、目標モードがE-iVTモードの場合には、ステップS7へ移行する。
In step S3, the target mode is set using the
ステップS4では、EVモードが設定され、エンジンクラッチECの解放を行い、リターンへ移行する。 In step S4, the EV mode is set, the engine clutch EC is released, and the process proceeds to return.
ステップS5では、ステップS3で目標モードがLBモードとされてから、設定時間以上経過したか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。 In step S5, it is determined whether or not a set time has elapsed since the target mode was changed to the LB mode in step S3. If YES, the process proceeds to step S6, and if NO, the process proceeds to step S7.
ステップS6では、LBモードが設定され、ローブレーキLBの締結を行い、リターンへ移行する。 In step S6, the LB mode is set, the low brake LB is engaged, and the process proceeds to return.
ステップS7では、E-iVTモードが設定され、エンジンクラッチECの締結状態とローブレーキLBの解放状態とを維持し、リターンへ移行する。ステップS2〜ステップS7により、モード切り替え制限手段が構成される。 In step S7, the E-iVT mode is set, the engaged state of the engine clutch EC and the released state of the low brake LB are maintained, and the process proceeds to return. Step switching restriction means is constituted by steps S2 to S7.
ステップS8では、走行モードマップをマップ1(図3)に設定し、ステップS9へ移行する。 In step S8, the travel mode map is set to map 1 (FIG. 3), and the process proceeds to step S9.
ステップS9では、車速VSPと要求駆動力Fdrvから、マップ1を用いて目標モードを設定する。目標モードがEVモードの場合には、ステップS10へ移行し、目標モードがEV-LBモードの場合には、ステップS11へ移行し、目標モードがLBモードの場合には、ステップS12へ移行し、目標モードがE-iVTモードの場合には、ステップS13へ移行する。
In step S9, the target mode is set using the
ステップS10では、EVモードが設定され、エンジンクラッチECの解放を行い、リターンへ移行する。 In step S10, the EV mode is set, the engine clutch EC is released, and the process proceeds to return.
ステップS11では、EV-LBモードが設定され、エンジンクラッチECの解放とローブレーキLBの締結を行い、リターンへ移行する。 In step S11, the EV-LB mode is set, the engine clutch EC is released and the low brake LB is engaged, and the process proceeds to return.
ステップS12では、LBモードが設定され、ローブレーキLBの締結を行い、リターンへ移行する。 In step S12, the LB mode is set, the low brake LB is engaged, and the process proceeds to return.
ステップS13では、E-iVTモードが設定され、エンジンクラッチECの締結状態とローブレーキLBの解放状態とを維持し、リターンへ移行する。 In step S13, the E-iVT mode is set, the engaged state of the engine clutch EC and the released state of the low brake LB are maintained, and the process proceeds to return.
[モード切り替え制御作用]
E-iVTモードで市街地を走行している場合には、図6のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS7へと進む流れとなり、ステップS7では、E-iVTモードが設定されるため、中車速で加減速を繰り返す市街地走行において、LBモードへの遷移が規制されるため、頻繁なモード遷移に伴うローブレーキLBの締結解放によるショックを低減できる。
[Mode switching control action]
When traveling in an urban area in the E-iVT mode, in the flowchart of FIG. 6, the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S7. In step S7, the E-iVT mode is set. Therefore, in urban driving where acceleration / deceleration is repeated at medium vehicle speed, the transition to the LB mode is restricted, so that the shock due to the release of the low brake LB due to frequent mode transition can be reduced.
また、ステップS3では、車速VSPが極低車速域、かつ要求駆動力Fdrvが極低駆動力域のときにのみ、ステップS4へと進んでEVモードが設定される。すなわち、EVモードへの遷移が規制されるため、モード遷移に伴うエンジン始動/停止の頻度を最小限に抑え、ショックを低減できる。 In step S3, the EV mode is set by proceeding to step S4 only when the vehicle speed VSP is in the extremely low vehicle speed region and the required driving force Fdrv is in the extremely low driving force region. That is, since the transition to the EV mode is restricted, the frequency of engine start / stop accompanying the mode transition can be minimized, and the shock can be reduced.
E-iVTモードで登坂路を走行している場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS6へと進み、ステップS6では、LBモードが設定される。よって、高駆動力が継続して必要な場合には、E-iVTモードからLBモードへ移行することができるため、モード遷移に伴う変速ショック低減と高駆動力実現とを両立できる。 When traveling on an uphill road in the E-iVT mode, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S5, and step S6. In step S6, the LB mode is set. Therefore, when the high driving force is required continuously, the E-iVT mode can be shifted to the LB mode, so that it is possible to achieve both reduction of the shift shock accompanying the mode transition and realization of the high driving force.
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車のモード切り替え制御装置およびモード切り替え制御方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the hybrid vehicle mode switching control apparatus and mode switching control method of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 車速VSPが中車速域のとき、E-iVTモードからLBモードへの切り替えを制限するモード切り替え制限手段(ステップS2〜ステップS7)を備えるため、使用頻度の高い中車速加速域でのモード遷移が最小限に抑えられ、モード遷移に伴うショックを低減できる。 (1) When the vehicle speed VSP is in the middle vehicle speed range, it is equipped with mode switching restriction means (steps S2 to S7) that restricts switching from the E-iVT mode to the LB mode. The mode transition can be minimized and the shock accompanying the mode transition can be reduced.
(2) モード切り替え制限手段は、車速VSPが中車速域で要求駆動力Fdrvが最大値近傍の最大要求駆動力域のとき、LBモードへの切り替えを許可するため、中車速加速域でモード遷移に伴うショックを低減しつつ、要求駆動力Fdrvが最大要求駆動力域となった場合には、LBモードへ移行し、要求駆動力Fdrvに応じた高駆動力を実現できる。 (2) The mode switching limiting means allows mode switching in the middle vehicle speed acceleration range to permit switching to the LB mode when the vehicle speed VSP is in the middle vehicle speed range and the required driving force Fdrv is in the maximum required driving force region near the maximum value. When the required driving force Fdrv reaches the maximum required driving force range while reducing the shock associated with the above, it is possible to achieve a high driving force corresponding to the required driving force Fdrv by shifting to the LB mode.
(3) モード切り替え制限手段は、車速VSPが中車速域で要求駆動力Fdrvが最大値近傍の最大要求駆動力域である状態が設定時間以上経過したとき、LBモードへの切り替えを許可するため、登坂路等で、連続して高駆動力が必要な場合には、LBモードへ移行することで、モード遷移に伴うショック低減と、高駆動力実現とを両立できる。 (3) The mode switching restriction means permits switching to the LB mode when the vehicle speed VSP is in the middle vehicle speed range and the required driving force Fdrv is in the maximum required driving force region near the maximum value for a set time or more. When a high driving force is continuously required on an uphill road or the like, it is possible to achieve both a reduction in shock associated with mode transition and a high driving force by shifting to the LB mode.
(4) モード切り替え制限手段は、車速VSPが中車速域で要求駆動力Fdrvが最大値近傍の最大要求駆動力域である状態が設定時間以上経過すると推定される場合には、LBモードへの切り替えを許可するため、登坂路等で、連続して高駆動力が必要であると推定される場合には、LBモードへ移行することで、モード遷移に伴うショック低減と、高駆動力実現とを両立できる。 (4) When the vehicle speed VSP is in the middle vehicle speed range and the required driving force Fdrv is in the maximum required driving force region near the maximum value, it is estimated that the mode switching restriction means will switch to the LB mode. When it is estimated that a high driving force is required continuously on an uphill road to allow switching, it is possible to reduce the shock associated with mode transition and realize a high driving force by shifting to the LB mode. Can be compatible.
(5) モード切り替え制限手段は、E-iVTモードからLBモードへのモード遷移に要する時間に基づいて、設定時間を設定する。すなわち、モード遷移に要する時間を考慮してモード遷移を行うか否かを決定するため、モードチャタリングをより低減できる。 (5) The mode switching restriction means sets the set time based on the time required for mode transition from the E-iVT mode to the LB mode. That is, since it is determined whether or not to perform mode transition in consideration of the time required for mode transition, mode chattering can be further reduced.
(6) モード切り替え制限手段は、車速VSPが極低車速域、かつ要求駆動力Fdrvが極低駆動力域のとき、EVモードへの切り替えを許可するため、エンジン始動/停止の頻度を最小限に抑えることができるため、エンジン始動/停止に伴うショック発生を低減できる。 (6) The mode switching limiting means allows switching to the EV mode when the vehicle speed VSP is in the extremely low vehicle speed range and the required driving force Fdrv is in the extremely low driving force region. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of shock accompanying engine start / stop.
(7) モード切り替え制御手段は、他の走行モードからEV-LBモードへ切り替える要求駆動力の下限値を、他の走行モードからLBモードへ切り替える要求駆動力の下限値とを同一の値に設定するため、駆動力指令値の急変を伴わずに、EV-LBモードとLBモードとをまたぐような車速の変動があった場合に、不必要なモード遷移の介在を回避でき、モード遷移に伴うショックを低減できる。 (7) The mode switching control means sets the lower limit value of the required driving force for switching from another driving mode to the EV-LB mode and the lower limit value of the required driving force for switching from the other driving mode to the LB mode to the same value. Therefore, when the vehicle speed fluctuates across EV-LB mode and LB mode without a sudden change in the driving force command value, unnecessary mode transitions can be avoided. Shock can be reduced.
実施例2は、E-iVTモードで走行している場合の走行モードマップが実施例1と異なる。すなわち、実施例2では、図7に示すように、E-iVTモードで走行している場合、車速VSPが市街地走行中の車速域である中車速域、かつ要求駆動力Fdrvが最大値近傍の最大要求駆動力域のとき、LBモードへ切り替え、EVモードおよびEV-LBモードへの切り替えは禁止する。なお、他の構成は実施例1と同様であるため、説明を省略する。 The second embodiment is different from the first embodiment in the travel mode map when traveling in the E-iVT mode. That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, when the vehicle is traveling in the E-iVT mode, the vehicle speed VSP is a medium vehicle speed region that is a vehicle speed region traveling in an urban area, and the required driving force Fdrv is near the maximum value. When the maximum required driving force range is selected, switching to LB mode is prohibited, and switching to EV mode and EV-LB mode is prohibited. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
次に、作用を説明する。
[モード切り替え制御処理]
図8は、実施例2の統合コントローラ6で実行されるモード切り替え制御処理の流れを示すフローチャートであり、図6のステップS4に代えて、ステップS21を設けた点で異なり、他のステップは同じであるため、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
Next, the operation will be described.
[Mode switching control processing]
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the mode switching control process executed by the
ステップS21では、E-iVTモードが設定され、エンジンクラッチECの締結状態とローブレーキLBの解放状態とを維持し、リターンへ移行する。 In step S21, the E-iVT mode is set, the engaged state of the engine clutch EC and the released state of the low brake LB are maintained, and the process proceeds to return.
すなわち、実施例2では、E-iVTモードからEVモードへの遷移を禁止しているため、実施例1と比較して、エンジン始動/停止の頻度をより抑えることができ、エンジン始動/停止に伴うショック発生を低減できる。 That is, in the second embodiment, since the transition from the E-iVT mode to the EV mode is prohibited, the frequency of engine start / stop can be further suppressed compared to the first embodiment, and the engine start / stop can be performed. The accompanying shock can be reduced.
(他の実施例)
以上、本発明のハイブリッド車のモード切り替え制御装置を実施例1,2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、各実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
(Other examples)
The hybrid vehicle mode switching control device of the present invention has been described based on the first and second embodiments. However, the specific configuration is not limited to each embodiment, and each claim of the claims Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention.
本願発明は、駆動力発生源としてエンジンと1つ以上のモータを有し、無段変速機能と固定変速機能とを切り替え可能な駆動力合成変速機を有するハイブリッド車に適用できる。また、駆動力合成変速機としてラビニョウ型遊星歯車列を有する例を示したが、例えば、複数の単純遊星歯車列を備えた差動装置等を有する駆動力合成変速機にも適用することができる。 The present invention can be applied to a hybrid vehicle having an engine and one or more motors as a driving force generation source, and having a driving force combining transmission capable of switching between a continuously variable transmission function and a fixed transmission function. Moreover, although the example which has a Ravigneaux type planetary gear train as a driving force synthetic | combination transmission was shown, for example, it can apply also to the driving force synthetic | combination transmission which has a differential apparatus etc. provided with several simple planetary gear trains. .
E エンジン
MG1 第1モータジェネレータ(モータ)
MG2 第2モータジェネレータ(モータ)
OG 出力ギヤ(出力部材)
TM 駆動力合成変速機
PGR ラビニョウ型遊星歯車列
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 油圧制御装置
6 統合コントローラ
6a 目標回転数演算部
6b トルク指令値設定部
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 第2リングギヤ回転数センサ
E engine
MG1 1st motor generator (motor)
MG2 Second motor generator (motor)
OG output gear (output member)
TM Driving force transmission
PGR Ravigneaux type planetary gear train
EC engine clutch
Claims (8)
前記エンジンとモータと出力部材を連結し、無段変速機能と固定変速機能とを切り替え可能な駆動力合成変速機と、
車速と要求駆動力に応じて電気自動車無段変速モード、電気自動車固定変速モード、ハイブリッド車無段変速モードおよびハイブリッド車固定変速モードを切り替えるモード切り替え制御手段と、
を備えたハイブリッド車において、
車速が中車速域のとき、ハイブリッド車無段変速モードからハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを制限するモード切り替え制限手段を備えることを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 A driving force source by an engine and at least one motor;
A driving force combining transmission that connects the engine, a motor, and an output member, and is capable of switching between a continuously variable transmission function and a fixed transmission function;
Mode switching control means for switching between the electric vehicle continuously variable transmission mode, the electric vehicle fixed transmission mode, the hybrid vehicle continuously variable transmission mode and the hybrid vehicle fixed transmission mode according to the vehicle speed and the required driving force;
In a hybrid car with
A mode switching control device for a hybrid vehicle, comprising mode switching limiting means for limiting switching from the hybrid vehicle continuously variable transmission mode to the hybrid vehicle fixed transmission mode when the vehicle speed is in a middle vehicle speed range.
前記モード切り替え制限手段は、車速が中車速域で要求駆動力が最大値近傍の最大要求駆動力域のとき、ハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to claim 1,
The mode switching limiting means permits switching to a hybrid vehicle fixed shift mode when the vehicle speed is in a medium vehicle speed range and the required driving force is in a maximum required driving force region in the vicinity of the maximum value. Control device.
前記モード切り替え制限手段は、車速が中車速域で要求駆動力が最大値近傍の最大要求駆動力域である状態が設定時間以上経過したとき、ハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to claim 1 or 2,
The mode switching limiting means permits the switching to the hybrid vehicle fixed shift mode when the vehicle speed is in the middle vehicle speed range and the required driving force is in the maximum required driving force region near the maximum value for a set time or more. A hybrid vehicle mode switching control device.
前記モード切り替え制限手段は、車速が中車速域で要求駆動力が最大値近傍の最大要求駆動力域である状態が設定時間以上経過すると推定される場合には、ハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to any one of claims 1 to 3,
The mode switching limiting means switches to the hybrid vehicle fixed shift mode when it is estimated that the vehicle speed is in the middle vehicle speed range and the required driving force is in the maximum required driving force region near the maximum value after a set time. A mode change control device for a hybrid vehicle characterized in that
前記モード切り替え制限手段は、ハイブリッド車無段変速モードからハイブリッド車固定変速モードへのモード遷移に要する時間に基づいて、前記設定時間を設定することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to claim 4,
The mode switching control device for a hybrid vehicle, wherein the mode switching limiting means sets the set time based on a time required for mode transition from a hybrid vehicle continuously variable transmission mode to a hybrid vehicle fixed transmission mode.
前記モード切り替え制限手段は、車速が極低車速域、かつ要求駆動力が極低駆動力域のとき、電気自動車無段変速モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to any one of claims 1 to 5,
The mode switching limiting means permits switching to an electric vehicle continuously variable transmission mode when the vehicle speed is in an extremely low vehicle speed range and the required driving force is in an extremely low driving force range. apparatus.
前記モード切り替え制御手段は、他の走行モードから電気自動車固定変速モードへ切り替える要求駆動力の下限値を、他の走行モードからハイブリッド車固定変速モードへ切り替える要求駆動力の下限値とを同一の値に設定することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御装置。 In the hybrid vehicle mode switching control device according to any one of claims 1 to 6,
The mode switching control means has the same value as the lower limit value of the requested driving force for switching from the other travel mode to the electric vehicle fixed shift mode and the lower limit value of the requested drive force for switching from the other travel mode to the hybrid vehicle fixed shift mode. A mode switching control device for a hybrid vehicle, characterized in that
車速が中車速域のとき、ハイブリッド車無段変速モードからハイブリッド車固定変速モードへの切り替えを制限することを特徴とするハイブリッド車のモード切り替え制御方法。
In a hybrid vehicle that switches between an electric vehicle continuously variable transmission mode, an electric vehicle fixed transmission mode, a hybrid vehicle continuously variable transmission mode and a hybrid vehicle fixed transmission mode according to the vehicle speed and the required driving force,
A hybrid vehicle mode switching control method that restricts switching from a hybrid vehicle continuously variable transmission mode to a hybrid vehicle fixed transmission mode when the vehicle speed is in a middle vehicle speed range.
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- 2005-04-22 JP JP2005125670A patent/JP2006300274A/en active Pending
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