JP2008056141A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トルク協調指令値算出部67は、クラッチ14による接続および遮断の切替動作中での位相制御装置25による位相変更動作の実行を禁止する。トルク協調指令値算出部67は、位相制御装置25による位相変更動作の実行中に、クラッチ14による接続および遮断の切替動作に対する所定の実行条件が満たされた場合、位相変更動作の実行を禁止した後に、切替動作の実行を許可する。トルク協調指令値算出部67は、クラッチ14の入力側と出力側との回転数の差である差回転が所定範囲内の値である場合に位相変更動作の実行禁止を開始し、クラッチ14による接続が完了した時に位相変更動作の実行禁止を解除する。
【選択図】図5
Description
この電動機では、例えば電動機の回転速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合、遠心力の作用により径方向に沿って変位する部材を介して第1および第2回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。また、例えば固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合には、各回転子が慣性により回転速度を維持する状態で固定子巻線に制御電流を通電して回転磁界速度を変更することによって、第1および第2回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。
また、従来、例えば複数の変速段を切り替え使用する自動変速機とのタンデム結合になるパワートレインにおいて、エンジン出力特性の切り替えの要否を判断する出力特性切り替え判定手段と、自動変速機が選択すべき変速段の切り替え要否を判定する変速判断手段と、これらの各手段により一方の切り替えが判定される時、他方の切り替えを、設定時間だけ禁止する切り替え遅延手段を具備するショック軽減装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
また、上記従来技術の一例に係るショック軽減装置においては、変速途中での駆動特性の切り替えが禁止されている動力源が、駆動負荷に適したカム特性を複数段有する内燃機関単体に限定されているため、ハイブリッド車両のように複数の動力源を有するパワートレインでは、変速中に動力源の出力特性が各々変化してしまうと、制御性が不安定になる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン直結走行モードとモータ走行モードとを切り替える切替動作の実行時に各出力トルクに対する協調制御を適切に行うことが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
さらに、請求項3および請求項4に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、過剰な期間に亘って位相変更動作の実行禁止が継続されてしまうことを抑制し、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。
本実施の形態に係るハイブリッド車両10は、例えば図1に示すように、可変特性モータ11および内燃機関12を駆動源として備えるハイブリッド車両であり、可変特性モータ11と、内燃機関12と、トランスミッションT/Mとは直列に直結され、少なくとも可変特性モータ11または内燃機関12の駆動力はトランスミッションT/Mを介して車両10の駆動輪Wに伝達されるようになっている。
このため、クラッチ14の接続状態では、内燃機関12の出力トルクをクラッチ14およびトランスミッションT/Mを介して駆動輪Wに伝達して、車両の走行を行なうことができる。そして、この接続状態では、必要に応じて可変特性モータ11の出力トルク(あるいは発電機13の出力トルク)を付加的に駆動輪Wに伝達することも可能である。従って、クラッチ14の接続状態では、パラレル型のハイブリッド走行(パラレル型のハイブリッド車両としての走行)が可能となる。
また、周方向で隣り合う外周側磁石装着部34,34間において第2ロータ鉄心32の外周面32A上には回転軸Oに平行に伸びる凹溝32aが形成されている。
そして、各磁石装着孔33a,34aは回転軸Oに平行な方向に対する断面が、略周方向が長手方向かつ略径方向が短手方向の略長方形状に形成され、各磁石装着孔33a,34aには回転軸Oに平行に伸びる略長方形板状の各永久磁石21a,22aが装着されている。
これにより、内周側回転子21と外周側回転子22との回転軸O周りの相対位置に応じて、可変特性モータ11の状態を、内周側回転子21の内周側永久磁石21aと外周側回転子22の外周側永久磁石22aとの同極の磁極同士が対向配置(つまり、内周側永久磁石21aと外周側永久磁石22aとが対極配置)される弱め界磁状態から、内周側回転子21の内周側永久磁石21aと外周側回転子22の外周側永久磁石22aとの異極の磁極同士が対向配置(つまり、内周側永久磁石21aと外周側永久磁石22aとが同極配置)される強め界磁状態に亘る適宜の状態に設定可能とされている。
つまり、両回転要素14a,14bが、これらの摩擦係合により一体に回転し得る状態が、クラッチ14の接続状態(つまり、両回転要素14a,14bの間の動力伝達を可能とする状態)であり、この摩擦係合が解除された状態が、クラッチ14の切断状態(つまり、両回転要素14a,14bの間の動力伝達を遮断する状態)である。
なお、クラッチ14は、例えばスプリング等により、切断状態側に付勢されており、この付勢力に抗して両回転要素14a,14bを摩擦係合させることにより接続状態となる。
つまり、出力軸12a、ロータ13aおよび入力側回転要素14aは同軸に連結され、互いに同一の回転速度で一体に回転可能とされている。従って、クラッチ14の入力側回転要素14aは、内燃機関12の出力軸12aに連動して回転するようになっている。
そして、クラッチ14の接続状態では、内燃機関12と可変特性モータ11との間の動力伝達が可能になると共に、内燃機関12の出力トルクがクラッチ14を介してトランスミッションT/Mに入力されるようになっている。この接続状態では、可変特性モータ11の出力トルクあるいは発電機13の出力トルクがトランスミッションT/Mに入力可能である。一方、クラッチ14の切断状態では、内燃機関12と可変特性モータ11との間の動力伝達が遮断されると共に、可変特性モータ11の出力トルクのみがトランスミッションT/Mに入力可能となっている。
そして、トランスミッションT/Mの出力軸は差動歯車機構15を介して車両の駆動輪Wに接続されている。
この油圧装置16は、クラッチ14の入力側回転要素14aと出力側回転要素14bを摩擦係合させるための作動油を、油圧ポンプ40から第1開閉弁41、第2開閉弁42、第3開閉弁43を介してクラッチ14に供給するように構成されている。
第1開閉弁41は、例えば車両に備えられたシフトレバー等に対する操作者の操作入力によって開閉する手動弁であり、シフトレバーが車両の走行用の操作位置(いわゆる「D」レンジ)に操作された場合に開弁するようになっている。
また、第2開閉弁42は、常閉型の電磁開閉弁であり、この電磁開閉弁に具備されるソレノイドへの通電により開弁するようになっている。
そして、油圧ポンプ40から第1開閉弁41、第2開閉弁42を介して供給され、スプリング43aのスプリング荷重に抗うように作用する作動油の油圧Pが、例えば図4(b)に示すように、スプリング荷重とバルブ断面積との積によって記述される所定のバルブ作動油圧PSPGよりも小さい場合には、バルブ非作動状態とされ、油圧スイッチ44への油路が開放されて、油圧スイッチ44がオン状態となる。
そして、作動油の油圧Pが、例えば図4(c)に示すように、所定のバルブ作動油圧PSPGよりも大きい場合には、バルブ作動状態とされ、油圧スイッチ44への油路が遮断されて、油圧スイッチ44がオフ状態となる。
なお、油圧スイッチ44は、油圧回路中の圧力変化を感知して、例えば所定値以上の油圧に対してオン状態を示す電気信号を出力するようになっている。
具体的には、PDU54は、可変特性モータ11に対するトルク指令TQMOTが力行トルクであるときには、バッテリ53からインバータ51を介して可変特性モータ11に電力が供給されるようにインバータ51を動作させ、可変特性モータ11の力行運転を行なわせる。
また、可変特性モータ11に対するトルク指令TQMOTが回生トルクであるときには、可変特性モータ11からインバータ51を介してバッテリ53に電力が供給される(つまり、バッテリ53の充電が行われる)ようにインバータ51を動作させ、可変特性モータ11の回生運転(発電運転)を行なわせる。
また、発電機13に対するトルク指令TQGENが回生トルクであるときには、発電機13からインバータ52を介してバッテリ53に電力が供給される(つまり、バッテリ53の充電が行われる)ようにインバータ52を動作させ、発電機13の回生運転(発電運転)を行なわせる。
目標充放電量算出部62は、SOC演算部61により算出されたバッテリ53の残容量に基づき、バッテリ53に対する目標充放電量を算出する。
目標駆動トルク算出部63は、目標充放電量算出部62により算出されたバッテリ53に対する目標充放電量に基づき、目標駆動トルクを算出する。
走行モード判定部64は、目標駆動トルク算出部63により算出された目標駆動トルクに基づき、車両の走行モードを判定する。例えば走行モード判定部64は、車両の走行モードが、内燃機関12の駆動力のみにより走行するエンジン(ENG)直結走行モードと、可変特性モータ11の駆動力のみにより走行するモータ(MOT)走行モードとの何れであるかを判定する。
油圧制御量算出部66は、走行モード判定部64の判定結果と、作動状態検出部69により検出されるクラッチ14の作動状態とに応じて、クラッチ14へ供給される油圧(クラッチ油圧)に対する制御量を算出する。
後述するように、トルク協調指令値算出部67は、例えばクラッチ14による接続および遮断の切替動作中での位相制御装置25による位相変更動作の実行を禁止する。
また、トルク協調指令値算出部67は、例えば位相制御装置25による位相変更動作の実行中に、クラッチ14による接続および遮断の切替動作に対する所定の実行条件が満たされた場合、位相変更動作の実行を禁止した後に、切替動作の実行を許可する。
また、トルク協調指令値算出部67は、例えばクラッチ14の入力側と出力側との回転数の差である差回転が所定範囲内の値である場合に位相変更動作の実行禁止を開始し、クラッチ14による接続が完了した時に位相変更動作の実行禁止を解除する。
例えば可変特性モータ11の駆動制御時には、運転者のアクセル操作に係るアクセル開度等に応じて設定されるトルク指令Tqに基づき、d軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcを演算し、d軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcに基づいて各相出力電圧Vu,Vv,Vwを算出し、各相出力電圧Vu,Vv,Vwに応じてPDU54にゲート信号であるPWM信号を出力するとともに、実際にインバータ51から可変特性モータ11に供給される各相電流Iu,Iv,Iwの何れか2つの相電流をdq座標上の電流に変換して得たd軸電流Id及びq軸電流Iqと、d軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcとの各偏差がゼロとなるように電流制御を行う。
なお、界磁制御部73は、例えば可変特性モータ11の回転数Nmの増大に伴う逆起電圧の増大を抑制するためにロータ23の界磁量を等価的に弱めるようにして電流位相を制御する弱め界磁制御の弱め界磁電流に対する目標値をd軸補正電流としてd軸電流偏差算出部72aへ出力する。
また、電力制御部74は、例えばバッテリ53の残容量等に応じた適宜の電力制御に応じてq軸目標電流Iqcを補正するためのq軸補正電流をq軸電流偏差算出部72bへ出力する。
誘起電圧定数算出部81は、位相センサ94から出力される位相θの検出信号に基づき、内周側回転子21と外周側回転子22との相対的な位相θに応じた誘起電圧定数Keを算出する。
誘起電圧定数差分算出部83は、誘起電圧定数指令出力部82から出力される誘起電圧定数指令Kecから、誘起電圧定数算出部81から出力される誘起電圧定数Keを減算して得た誘起電圧定数差分ΔKeを出力する。
位相制御部84は、例えば誘起電圧定数差分算出部83から出力される誘起電圧定数差分ΔKeに応じて、この誘起電圧定数差分ΔKeをゼロとするようにして位相θを制御するための制御指令(位相指令値)θcを出力する。
例えば許可/禁止信号により位相変更動作の実行が許可されている場合には、位相制御部84から入力される位相指令値θcを位相制御装置25に出力し、許可/禁止信号により位相変更動作の実行が禁止されている場合には、位相指令値θcの前回値、つまり許可/禁止信号により位相変更動作の実行が許可されていた直近の過去に位相制御部84から入力された位相指令値θcを位相制御装置25に出力する。
作動状態検出部69は、クラッチ14の作動状態、例えば接続状態または切断状態、摩擦係合状態等を検出する。
なお、図7および図8はモード切替制御処理の開始時におけるクラッチ14の入力側回転要素14aの回転速度(入力側回転速度)が出力側回転要素14bの回転速度(出力側回転速度)よりも高い場合において内燃機関12の慣性を可変特性モータ11によって吸収するエンジンイナーシャ吸収制御の一例であり、図9および図10はモード切替制御処理の開始時におけるクラッチ14の入力側回転速度が出力側回転速度よりも低い場合において内燃機関12の回転を可変特性モータ11に同期させるエンジン回転同期制御の一例である。
なお、図7から図10のタイミングチャートは、モード切替制御処理の前後で、車両のアクセル操作量が一定に維持されている状況での一例である。
例えばフェーズA(図7から図10の時刻t1から時刻t4までの期間)では、クラッチ14の切断状態(クラッチ14に油圧を付与していない状態)において、クラッチ14の入力側回転速度NMを、出力側回転速度NRPMHUBに近づけるように内燃機関12の出力トルクを変化させる(つまりトルク指令TQENGを設定する)フェーズである。
このフェーズAでは、内燃機関12のトルク指令TQENGが、クラッチ14の入力側回転要素14aの回転速度NMと、出力側回転要素14bの回転速度NRPMHUBとの差DNRPM(クラッチ差回転DNRPM=NM−NRPMHUB)に応じて可変的(例えば、段階的等)に設定される。
このフェーズAでの内燃機関12の出力トルクに対するトルク指令TQENGは、クラッチ14の入力側回転速度NMと、出力側回転速度NRPMHUBとのうちのいずれが高いかに応じて(つまりNM>NRPMHUBであるか、あるいはNM<NRPMHUBであるかに応じて)設定される。
一方、NM<NRPMHUBである場合には、入力側回転要素14aの回転速度NMを上昇させていくために、フェーズAでのトルク指令TQENGは、フェーズAの開始時の内燃機関12のトルク指令TQENGSよりも大きい値に決定される。
なお、フェーズAでは、クラッチ14が切断状態であることから、内燃機関12の出力トルクを駆動輪W,Wに伝達できないようになっており、可変特性モータ11の出力トルクを駆動輪W,Wに伝達して車両を走行させるようになっている。
このフェーズB(図7から図10の時刻t4から時刻t6までの期間)は、内燃機関12の出力トルクをフェーズAの終了時のトルクに維持しながら、クラッチ14への作動油の供給(つまりクラッチ14の接続)を開始させるように油圧装置16の動作を制御する(つまり油圧指令値QONを増大させて、クラッチ油圧を上昇させる)フェーズである。
このフェーズBでは、実際のクラッチ油圧の上昇の遅れ(油圧指令値QONに対する遅れ)により、クラッチ14の動作状態は、実質的に切断状態(つまりクラッチ14の両回転要素14a,14b間の動力伝達の容量がほぼ0である状態)である。
なお、フェーズBでは、フェーズAと同様に、内燃機関12の出力トルクを駆動輪W,Wに伝達できないことから、可変特性モータ11の出力トルクを駆動輪W,Wに伝達して車両を走行させるようになっている。
このフェーズC(図7から図10の時刻t6からt7までの期間)は、クラッチ油圧によって、クラッチ14の動作状態を実質的に切断状態から接続状態に移行させつつ、車両の駆動輪W,Wに動力伝達を行なう動力源を、可変特性モータ11側から内燃機関12側に徐々に移行させるフェーズである。
このフェーズCでは、内燃機関12の出力トルクと可変特性モータ11の出力トルクとが協調的に制御される(つまり各トルク指令TQENG,TQMOTが協調的に設定される)。例えば、クラッチ14の動作状態の移行中に、車両の走行速度(車速)が一定に維持され、且つ、クラッチ14の入力側回転速度NMと出力側回転速度NRPMHUBとがほぼ同じ回転速度を有するように、可変特性モータ11のトルク指令TQMOTが減少させられる(0に近づけられる)と共に、内燃機関12のトルク指令TQMOTが、エンジン直結走行モードで要求されるトルクに向かって増加させられる。
そして、フェーズCは、可変特性モータ11のトルク指令TQMOTが0に十分に近い所定の値#TQMOTLまで低下し、または、内燃機関12のトルク指令TQENGがエンジン直結走行モードで要求されるトルクに十分に近い値#TQENGHまで増加したときに(例えば、図7から図10の時刻t7に)終了する。これにより、モード切替制御処理が終了する。
なお、図11に示すモード切替制御処理のメインルーチン処理は所定の制御処理周期で逐次実行される。
先ず、例えば図11に示すステップS01においては、後述するMOTトルク特性係数変更処理を実行する。
そして、ステップS02においては、現在(つまり今回)の制御処理周期での車両の状態が、走行モードをエンジン直結走行モードとする状態であるエンジン走行領域であるか否かを判定する。
このステップS02では、例えば各走行モード(エンジン直結走行モードおよびモータ走行モード)における内燃機関12の必要燃料消費量は、走行状態検出部68の出力(例えば、車速とアクセル操作量の検出データ)を基に設定された車両目標駆動力(つまり駆動輪W,Wに伝達すべき駆動力の目標値)と、車速とから、予め設定された所定のマップ等に基づいて設定される。そして、本実施形態では、各走行モードでの必要燃料消費量がより小さい方の走行モードで車両の走行を行なうようになっている。このため、このステップS02の判定では、設定された必要燃料消費量が、モータ走行モードよりもエンジン直結走行モードの方がより小さい場合に、車両の状態がエンジン走行領域であると判定される。一方、必要燃料消費量が、エンジン直結走行モードよりもモータ走行モードの方がより小さい場合には、車両の状態はエンジン走行領域ではないと判定される。
なお、走行モード変数SHは、その値が「1」であるとき、走行モードがエンジン直結走行モードであることを示し、その値が「0」であるとき、走行モードがモータ走行モードであることを示す。
そして、ステップS04においては、可変特性モータ11に対する位相制御装置25による位相変更(つまりトルク特性変更)動作の実行を禁止することを示すトルク特性変更禁止フラグF_MOTINHのフラグ値に「0」を設定し、トルク特性変更動作の実行を許可して、ステップS05に進む。
そして、ステップS05においては、モード切換制御処理のフェーズ(段階)を示すフェーズ変数SFTMONの値に「00」を設定して初期化し、一連の処理を終了する。
なお、フェーズ変数SFTMON=00の状態は、例えば図7から図10に示すように、モード切替制御処理の終了後など、実質的なモード切替制御処理を実行する必要のない状態(例えば、フェーズA,B,Cのいずれでもない状態)であり、車両が可変特性モータ11の駆動力により走行し、発電機13が内燃機関12の駆動力により発電を行う状態である。
この判定結果が「YES」の場合には、既に、走行モードがエンジン直結走行モードであると判断して、上述したステップS04に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS07に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08に進み、このステップS08においては、走行モード変数SHの値として「1」を設定する。さらに、油圧装置16によりクラッチ14への作動油の供給を行なうための制御を開始してから(つまりフェーズBの開始時から)、クラッチ14の実際の接続が開始される(つまりクラッチ油圧が所定の油圧ON設定圧まで上昇する)までの時間に対する所定の予測値#TMDB2Cをクラッチ応答時間TMDB2Cとして設定する。そして、油圧スイッチ作動カウンタータイマーTMPSWの計数値にゼロを設定して初期化する。さらに、油圧スイッチ作動圧通過フラグF_P1のフラグ値に「0」を設定し、例えば図7および図9に示す変速開始時エンジントルクTQENGSに内燃機関12のトルク指令TQENGを設定し、ステップS09に進む。
そして、ステップS09においては、後述するクラッチ差回転算出処理を実行する。
そして、ステップS10においては、後述する油圧スイッチ動作判定処理を実行する。
そして、ステップS11においては、フェーズ変数SFTMONの値(現在値)が「31」以上であるか否か、つまりモード切替制御処理の現在のフェーズがフェーズAよりも後のフェーズ(フェーズBまたはC)であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS15に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合、つまりモード切替制御処理のフェーズがフェーズAであり、クラッチ14の入力側回転要素14aの回転速度NMと、出力側回転要素14bの回転速度NRPMHUBとの差DNRPM(=NM−NRPMHUB)が所定値以上である場合には、ステップS12に進む。
この判定結果が「YES」の場合、つまりモード切替制御処理のフェーズAにおいて、イナーシャ吸収制御を行なうことを示す場合には、ステップS13に進み、このステップS13においては、後述するイナーシャ吸収制御を実行し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS14に進み、このステップS14においては、後述する同期回転制御を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「YES」の場合には、モード切替制御処理のフェーズBでの処理として、後述する油圧切替制御の処理を実行し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合、つまりモード切替制御処理の現在のフェーズがフェーズCである場合には、モード切替制御処理のフェーズCでの処理として、後述する油圧ON制御の処理を実行し、一連の処理を終了する。
先ず、図12に示すステップS21においては、後述する油圧スイッチ44の異常状態であって、かつ、フェーズ変数SFTMONの値(現在値)が「31」以上かつ「41」以下(つまりモード切替制御処理の現在のフェーズがフェーズBまたはC)であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS24に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS22に進み、このステップS22においては、トルク特性変更禁止フラグF_MOTINHのフラグ値に「0」を設定し、トルク特性変更動作の実行を許可して、ステップS23に進む。
そして、ステップS23においては、位相制御装置25による位相変更動作の実行許可を指示する許可信号を出力し、一連の処理を終了する。
そして、ステップS25においては、位相制御装置25による位相変更動作の実行禁止を指示する禁止信号を出力し、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図13に示すステップS31においては、回転センサ93により検出された回転速度Nbの検出値(現在値)をクラッチ14の出力側回転速度NRPMHUBとして設定すると共に、回転センサ95により検出された回転速度Naの検出値(現在値)を回転速度NMとして設定する。
なお、回転速度Naとクラッチ14の入力側回転速度NMとが所定の関係を有する場合には、回転速度Naから入力側回転速度NMを算出してもよいし、回転速度Nbとクラッチ14の出力側回転速度NRPMHUBとが所定の関係を有する場合には、回転速度Nbから出力側回転速度NRPMHUBを算出してもよい。
そして、ステップS32においては、クラッチ14の入力側回転速度NMと出力側回転速度NRPMHUBとの差を差DNRPMとして設定する。
この判定結果が「YES」の場合には、可変特性モータ11と内燃機関12とが同期回転状態であると判断してステップS34に進み、このステップS34においては、フェーズ変数SFTMONの値に「31」を設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS35に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、クラッチ14の入力側が過回転状態、つまり可変特性モータ11よりも内燃機関12の方が過回転状態であると判断してステップS36に進み、このステップS36においては、フラグF_MODEのフラグ値に「1」を設定して、モード切替制御処理のフェーズAにおいてイナーシャ吸収制御を行なうことを指示し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、クラッチ14の出力側が過回転状態、つまり内燃機関12よりも可変特性モータ11の方が過回転状態であると判断してステップS37に進み、このステップS37においては、フラグF_MODEのフラグ値に「0」を設定して、モード切替制御処理のフェーズAにおいて、回転同期制御を行なうことを指示し、一連の処理を終了する。
一方、クラッチ14の出力側回転速度NRPMHUBが入力側回転速度NMに対して過大になっている場合には、クラッチ14の接続時のショックを軽減するために、内燃機関12の出力軸12aや、発電機13のロータ13aや、クラッチ14の入力側回転要素14aの回転を増速して、入力側回転速度NMが出力側回転速度NRPMHUBに収束するように内燃機関12の出力トルクを制御する。
先ず、例えば図14に示すステップS41においては、フェーズ変数SFTMONの値(現在値)が「31」よりも小さいか否か、つまり、モード切替制御処理のフェーズがフェーズAであるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS44に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS42に進む。
そして、ステップS42においては、油圧スイッチ44がオン状態となっているか否かを判定する。
ステップS42の判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップS42の判定結果が「YES」の場合、つまり油圧装置16によるクラッチ14への作動油の供給は未だ開始されていないフェーズAでありながら、クラッチ油圧が所定の油圧スイッチ作動圧を超えている状態であって、油圧スイッチ44がON信号を出力する故障状態である可能性がある場合には、ステップS43に進み、このステップS43においては、後述する油圧スイッチON故障判定の処理を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS48に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS45に進む。
そして、ステップS45においては、油圧スイッチ44がオン状態となっているか否かを判定する。
ステップS45の判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップS45の判定結果が「YES」の場合、つまり図7および図9に示すように、フェーズBの開始時(すなわち、油圧指令値QONの立ち上がりの開始時)からの経過時間が、所定値#TMUTSWGに到達するまでの期間(例えば、図7および図9に示すの時刻t4から時刻t5に亘る期間)として設定された不感帯期間内でありながら、クラッチ油圧が所定の油圧スイッチ作動圧を超えている状態であって、クラッチ油圧の一時的なサージ圧によって油圧スイッチ44がON信号を出力している可能性がある場合には、ステップS46に進み、このステップS46においては、サージ圧による油圧スイッチ44の誤作動が生じたと判断する。
なお、上限時間(TMDB2C+#TMUTSWH)は、例えば図7および図9に示す時刻t4から時刻t8に亘る期間であって、フェーズBの開始時からモード切替制御処理の終了時(つまり、フェーズCの終了時)までの上限時間に相当する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS58に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS49に進む。
この判定結果が「YES」の場合、つまり油圧スイッチ44のON故障が確定している場合には、ステップS50に進み、このステップS50においては、例えば油圧スイッチ作動カウンタータイマーTMPSWの値を所定値ΔTUP(例えば、モード切替制御処理のメインルーチン処理が実行される所定の制御処理周期に相当する時間)だけ増加させ、フェーズ変数SFTMONの値を変更せずに、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS51に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS54に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS52に進み、このステップS52においては、油圧スイッチ作動圧通過フラグF_P1のフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
ステップS52の判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS50に進む。
一方、ステップS52の判定結果が「YES」の場合、つまりフェーズBにおいて、実際のクラッチ油圧が所定の油圧スイッチ作動圧まで上昇しているにもかかわらず、油圧スイッチ44からON信号が出力されず、油圧スイッチ44が故障している可能性がある場合には、ステップS53に進み、このステップS53においては、後述する切替終了制御を実行し、一連の処理を終了する。
そして、ステップS55においては、フェーズ変数SFTMONの値に「41」を設定し、油圧スイッチ44が正常である場合に油圧スイッチ作動カウンタータイマーTMPSWの値が、上述したステップS44での所定値#TMUTSWGに到達した後、油圧スイッチ44がオン状態となった時(つまり、クラッチ油圧が所定の油圧スイッチ作動圧に到達した時)に、モード切替制御処理のフェーズがフェーズBからフェーズCに移行し、この以後は、モード切替制御処理が終了するまで(つまり、フェーズ変数SFTMONの値が「00」に設定されるまで)、フェーズCの処理が継続されるように設定する。
そして、ステップS57においては、位相制御装置25による位相変更動作の実行禁止を指示する禁止信号を出力し、一連の処理を終了する。
一方、上述したステップS50において、油圧スイッチ作動カウンタータイマーTMPSWの値の更新が継続されると、この値が上限時間(=TMDB2C+#TMUTSWH)に到達して、上述したステップS48での判定結果が「NO」となる。
この判定結果が「YES」の場合、つまり油圧スイッチ44のON故障が確定している場合には、ステップS62に進み、このステップS62においては、後述する切替終了制御の処理を実行し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS59に進む。
そして、ステップS59においては、油圧スイッチ作動圧通過フラグF_P1のフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
ステップS59の判定結果が「YES」の場合には、ステップS60に進み、このステップS60においては、例えば図8および図10に示す異常状態F4のように、油圧装置16の第3開閉弁43がバルブセット側、つまりバルブ非作動状態とされ、油圧スイッチ44への油路が開放されて、油圧スイッチ44がオン状態に固定される異常状態であると判断し、ステップS62に進む。
一方、ステップS59の判定結果が「NO」の場合には、ステップS61に進み、このステップS61においては、後述する油圧スイッチOFF故障判定の処理を実行し、ステップS62に進む。
先ず、例えば図15に示すステップS64においては、車速の時間変化が所定値以上に急激か否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS65に進み、このステップS65においては、例えば図8および図10に示す異常状態F1のように、油圧スイッチ44のON故障が確定していると設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合、つまり内燃機関12の出力トルクの変動が車体挙動の変動として発生する場合には、ステップS66に進み、このステップS66においては、例えば図8および図10に示す異常状態F2のように、油圧スイッチ44以外の異常状態であって、油圧装置16の弁の故障等により、クラッチ14に実際に作動油が供給されてしまい、内燃機関12や発電機13の出力トルクの一部がクラッチ14を介して駆動輪W,Wに伝達されている状態であると判断し、油圧スイッチ作動圧通過フラグF_P1のフラグ値に「1」を設定して、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図16に示すステップS67においては、クラッチ差回転DNRPM(今回値)の絶対値が、正の値であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合、つまりクラッチ差回転DNRPM=0であり、クラッチ油圧によってクラッチ14が接続状態となっている場合には、ステップS68に進み、このステップS68においては、例えば図8および図10に示す異常状態F3−1のように、油圧装置16は正常に動作していると判断すると共に、油圧スイッチ44のOFF故障または油圧装置16の第3開閉弁43がバルブ作動状態側に固定される異常状態であると判断し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS69に進み、このステップS69においては、例えば図8および図10に示す異常状態F3−2のように、油圧スイッチ44および油圧装置16の第3開閉弁43以外の機器の故障によって、クラッチ油圧が不足して誤作動(つまり、油圧スイッチ44がON信号を出力しない誤作動)が発生したと判断し、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図17に示すステップS71においては、フェーズ変数SFTMONの値に「00」を設定する。
次に、ステップS72においては、トルク特性変更禁止フラグF_MOTINHのフラグ値に「0」を設定する。
そして、ステップS73においては、位相制御装置25による位相変更動作の実行許可を指示する許可信号を出力する。
そして、ステップS74においては、目標TQMOTにゼロを設定する。
そして、ステップS75においては、エンジン走行要求トルクTQENGLCを算出し、内燃機関12のトルク指令TQENGとして設定し、一連の処理を終了する。
先ず、図18に示すステップS81においては、クラッチ差回転DNRPMが、例えば図7に示す第1所定値#DNRPMA1(>0)よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS82に進み、このステップS82においては、例えば図7に示すように、変速開始時エンジントルクTQENGSに第1所定値#TQENG1(<0)を加算して得た値を、今回の制御処理周期で内燃機関12から出力するトルクに対するトルク指令TQENGとして設定する(持替1状態)と共に、フェーズ変数SFTMONの値にイナーシャ吸収制御の処理における第1フェーズに対応する値としての「11」を設定する。
ステップS83の判定結果が「YES」の場合には、ステップS84に進み、このステップS84においては、例えば図7に示すように、変速開始時エンジントルクTQENGSに第1所定値#TQENG1よりも大きい第2所定値#TQENG2(<0)を加算して得た値を、今回の制御処理周期で内燃機関12から出力するトルクに対するトルク指令TQENGとして設定する(持替2状態)と共に、フェーズ変数SFTMONの値にイナーシャ吸収制御の処理における第2フェーズに対応する値としての「12」を設定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合、つまりクラッチ14の入力側回転速度NMと出力側回転速度NRPMHUBとがほぼ同等の値となる場合には、ステップS87に進み、このステップS87においては、フェーズ変数SFTMONの値に「31」を設定し、モード切替制御処理のフェーズをフェーズAからフェーズBに移行させ、一連の処理を終了する。
先ず、図19に示すステップS91においては、クラッチ差回転DNRPMが、例えば図9に示す第1所定値#DNRPMA1(<0)よりも小さいか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS92に進み、このステップS92においては、例えば図9に示すように、変速開始時エンジントルクTQENGSに第1所定値#TQENG1(>0)を加算して得た値を、今回の制御処理周期で内燃機関12から出力するトルクに対するトルク指令TQENGとして設定する(持替1状態)と共に、フェーズ変数SFTMONの値に回転同期制御の処理における第1フェーズに対応する値としての「21」を設定する。
ステップS93の判定結果が「YES」の場合には、ステップS94に進み、このステップS94においては、例えば図9に示すように、変速開始時エンジントルクTQENGSに第1所定値#TQENG1よりも小さい第2所定値#TQENG2(>0)を加算して得た値を、今回の制御処理周期で内燃機関12から出力するトルクに対するトルク指令TQENGとして設定する(持替2状態)と共に、フェーズ変数SFTMONの値に回転同期制御の処理における第2フェーズに対応する値としての「22」を設定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合、つまりクラッチ14の入力側回転速度NMと出力側回転速度NRPMHUBとがほぼ同等の値となる場合には、ステップS97に進み、このステップS97においては、フェーズ変数SFTMONの値に「31」を設定し、モード切替制御処理のフェーズをフェーズAからフェーズBに移行させ、一連の処理を終了する。
先ず、図20に示すステップS100においては、クラッチ14への作動油の供給を開始するように(つまり、クラッチ14を切断状態から接続状態に切り替えるように)クラッチ油圧の油圧指令値QONとして、所定の最大値MAXを設定し、一連の処理を終了する。なお、最大値MAXは、例えばクラッチ14を切断状態から接続状態に移行させ、かつ接続状態を維持するのに必要十分な油圧指令値であり、油圧装置16の第2開閉弁42のソレノイドに最大電流を通電することになる。
先ず、図21に示すステップS101においては、油圧ON制御の開始時(つまり、フェーズ変数SFTMONの値が「41」となるフェーズCの開始時)であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合、つまり前回の制御処理周期でのフェーズ変数SFTMONの値が「31」であった場合には、ステップS102に進み、このステップS102においては、クラッチ14の出力側回転速度NRPMHUB(現在値)を、F/B制御開始時回転速度NRPMFBとして設定する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS103に進む。
そして、ステップS103においては、後述するモータトルクのF/B制御を実行する。
この目標TQENGは、例えば車両目標駆動力と発電機13のトルク指令TQGEN(回生トルク)とに応じて設定される。例えば、目標TQENGに発電機13のトルク指令TQGEN(<0)を加算して得たトルクによって、トランスミッションT/Mを介して駆動輪W,Wに伝達される駆動力が車両目標駆動力になるように目標TQENGが設定される。なお、車両目標駆動力は、例えば定常的なエンジン直結走行モードでの車両の走行時と同様に設定される。
そして、ステップS106においては、後述するエンジントルクのF/B制御を実行し、一連の処理を終了する。
先ず、図22に示すステップS111においては、下記数式(1)に示すように、可変特性モータ11のトルク指令TQMOT(つまり、現在値であって、前回の制御処理周期で最終的に設定された値)と、制御処理周期毎の(つまり、単位時間当たりの)トルク指令TQMOTの減少量であるトルク減少量#DTQMOT(<0)と、F/B制御開始時回転速度NRPMFBとクラッチ14の出力側回転速度NRPMHUB(現在値)との偏差(NRPMFB−NRPMHUB)に応じたF/B補正量(フィードバック補正量)とを加算して得た値を、目標TQMOTとして設定する。
これにより、目標TQMOTは、クラッチ14の出力側回転速度NRPMHUBをF/B制御開始時回転速度NRPMFBに維持するようにしつつ、つまり車速をフェーズCの開始時の車速に維持するようにしつつ、可変特性モータ11の回転速度を徐々に減少させるように設定されることになる。
先ず、図23に示すステップS121においては、下記数式(2)に示すように、内燃機関12のトルク指令TQENG(つまり、現在値であって、前回の制御処理周期で最終的に設定された値)と、制御処理周期毎の(つまり、単位時間当たりの)トルク指令TQMOTの減少量であるトルク減少量#DTQMOT(<0)と、F/B制御開始時回転速度NRPMFBとクラッチ14の出力側回転速度NRPMHUB(現在値)との偏差(NRPMFB−NRPMHUB)に応じたF/B補正量(フィードバック補正量)とを加算して得た値を、目標TQMOTとして設定する。
これにより、目標TQENGは、クラッチ差回転DNRPMを0近傍に維持するようにしつつ、内燃機関12の回転速度NEを徐々に上昇させていくように設定されることになる。
さらに、例えば図12に示すステップS21〜ステップS25のように、油圧スイッチ44の異常状態においては、図7および図9の時刻t4以降のように油圧指令値QONが増大を開始した時点以降において、より早いタイミングで可変特性モータ11の位相変更(つまりトルク特性変更)動作の実行を禁止することから、内燃機関12および可変特性モータ11の各出力トルクに対する協調制御が不安定となってしまうことを適切に防止することができる。
12 内燃機関
14 クラッチ(断接手段)
16 油圧装置(油圧回路)
21 内周側回転子(ロータ)
22 外周側回転子(ロータ)
25 位相制御装置(位相変更手段)
44 油圧スイッチ(圧力検出手段)
67 トルク協調指令値算出部(許可手段)
ステップS25、ステップS57 禁止手段
Claims (4)
- 内燃機関およびモータを駆動源として備え、前記内燃機関および前記モータの駆動力を駆動輪に伝達する伝達手段と、少なくとも前記内燃機関と前記伝達手段との間の接続および遮断を行う断接手段とを備え、少なくとも前記内燃機関または前記モータの駆動力により走行可能なハイブリッド車両の制御装置であって、
前記モータは、各磁石片を具備すると共に互いの相対的な位相を位相変更手段により変更可能な複数のロータを備え、
前記断接手段による接続および遮断の切替動作中での前記位相変更手段による位相変更動作の実行を禁止する禁止手段を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記位相変更手段による位相変更動作の実行中に、前記断接手段による接続および遮断の切替動作に対する所定の実行条件が満たされた場合、前記位相変更動作の実行を禁止した後に、前記切替動作の実行を許可する許可手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記断接手段は、前記切替動作を油圧により行う油圧回路と、該油圧回路に設けられた圧力検出手段とを備え、
前記禁止手段は、前記圧力検出手段による検出値に基づき前記位相変更動作の実行を禁止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記禁止手段は、前記断接手段の入力側と出力側との回転数の差である差回転が所定範囲内の値である場合に前記位相変更動作の実行禁止を開始し、前記断接手段による接続が完了した時に前記位相変更動作の実行禁止を解除することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかひとつに記載のハイブリッド車両の制御装置。
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