JP2008184114A - Hybrid vehicle and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、特にシフトポジションが駐車ポジションに設定されたときに車軸をロックすることができるハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof, and more particularly to a hybrid vehicle capable of locking an axle when a shift position is set to a parking position and a control method thereof.
従来から、車軸に動力を出力可能な内燃機関や電動機を有するハイブリッド自動車として、車軸の回転に伴って回転する第1のギヤと当該第1のギヤとの噛み合いにより車軸を固定可能な第2のギヤとを有するパーキングロック機構を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、シフトポジションが駐車ポジションに設定された以降に、車両を前後方向の一方に第1の移動量以上移動可能なトルクと車両を前後方向の他方に第2の移動量以上移動可能なトルクとを順番に出力するように電動機が制御される。これにより、パーキングロック機構の第1および第2ギヤ同士の噛み合い(ロック状態)をより確実なものとすることが可能となる。
ところで、上述のようなパーキングロック機構のロック状態をより確実なものとするための制御を実行した場合、駐車時の車両の状態によっては、電動機によるトルクの出力に伴ってショックが発生し、それにより乗員に不快感を与えてしまうおそれがある。 By the way, when the control for ensuring the locked state of the parking lock mechanism as described above is executed, depending on the state of the vehicle at the time of parking, a shock is generated along with the output of torque by the electric motor. This may cause discomfort to the passenger.
そこで、本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、パーキングロック手段のロック状態をより確実にするための制御の実行タイミングをより適正化することを目的の一つとする。また、本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、パーキングロック手段のロック状態をより確実なものとする際に生じがちなショックの発生を抑制することを目的の一つとする。 In view of this, a hybrid vehicle and a control method thereof according to the present invention have an object of further optimizing the execution timing of control for ensuring the locked state of the parking lock means. Another object of the hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention is to suppress the occurrence of shock that tends to occur when the locking state of the parking lock means is made more reliable.
本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っている。 The hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
本発明によるハイブリッド自動車は、
内燃機関と、
前記内燃機関の機関軸と車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
シフトポジションを選択するためのシフトポジション設定手段と、
前記車軸の回転に伴って回転するロック用ギヤと、このロック用ギヤとの係合により前記車軸の回転を規制可能な回転規制部材と、シフトポジションが駐車ポジションに設定されたときに前記回転規制部材を前記ロック用ギヤと係合するように駆動する駆動手段とを含むパーキングロック手段と、
前記駐車ポジションの設定に伴い前記パーキングロック手段の前記駆動手段により前記回転規制部材が前記ロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも前記内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、前記車軸が所定方向に所定量だけ回転するように前記電動機を制御するパーキングロック補正制御を実行する駐車時制御手段と、
を備えるものである。
The hybrid vehicle according to the present invention is
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the engine shaft and the axle of the internal combustion engine to input / output power to and from the engine shaft and the axle with input / output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the axle;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Shift position setting means for selecting a shift position;
A locking gear that rotates in accordance with the rotation of the axle; a rotation regulating member that can regulate the rotation of the axle by engagement with the locking gear; and the rotation regulation when the shift position is set to a parking position. Parking lock means including drive means for driving a member to engage with the locking gear;
A predetermined condition that is established at least when the internal combustion engine is not operated after the rotation restricting member is driven to engage with the locking gear by the driving means of the parking lock means in accordance with the setting of the parking position. Parking control means for executing parking lock correction control for controlling the electric motor so that the axle rotates by a predetermined amount in a predetermined direction when a condition is satisfied;
Is provided.
このハイブリッド自動車では、シフトポジションが駐車ポジションに設定されたことに伴ってパーキングロック手段の駆動手段により回転規制部材がロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、車軸を所定方向に所定量だけ回転させるように電動機を制御するパーキングロック補正制御が実行される。すなわち、ハイブリッド自動車の駐車中に内燃機関が運転されている場合、車軸の回転を規制するために電動機から当該車軸に動力を出力する必要があり、このような状態で車軸を所定方向に所定量だけ回転させるための動力を電動機に出力させると、車軸における動力の釣合を保つことができなくなってショックを生じさせてしまうおそれがある。従って、このハイブリッド自動車のように、上記所定条件が成立しない内燃機関の運転時にはパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、当該パーキングロック補正制御の実行タイミングをより適正化すると共に、パーキングロック手段のロック状態をより確実なものとする際に生じがちなショックの発生を抑制することが可能となる。 In this hybrid vehicle, at least the internal combustion engine is operated after the rotation restricting member is driven to engage with the locking gear by the driving means of the parking lock means when the shift position is set to the parking position. Parking lock correction control is executed to control the electric motor so that the axle is rotated by a predetermined amount in a predetermined direction when a predetermined condition that is satisfied when not present is satisfied. That is, when the internal combustion engine is operated while the hybrid vehicle is parked, it is necessary to output power from the electric motor to the axle in order to regulate the rotation of the axle. If the power for rotating only the motor is output to the electric motor, the balance of power on the axle cannot be maintained, which may cause a shock. Therefore, if the parking lock correction control is not executed during operation of the internal combustion engine in which the predetermined condition is not satisfied as in this hybrid vehicle, the execution timing of the parking lock correction control is made more appropriate and the parking lock means It is possible to suppress the occurrence of shocks that tend to occur when the locked state is more reliable.
また、前記所定条件は、前記内燃機関の始動処理および停止処理が実行されていないときに成立するものであってもよい。これにより、駐車時の無駄なパーキングロック補正制御の実行が抑制されることから、パーキングロック補正制御の実行タイミングをより一層適正化することが可能となる。 Further, the predetermined condition may be satisfied when the start process and the stop process of the internal combustion engine are not executed. Thereby, since execution of useless parking lock correction control during parking is suppressed, it is possible to further optimize the execution timing of parking lock correction control.
更に、前記所定条件は、蓄電手段の状態が所定の許容状態にあるときに成立するものであってもよい。このように、蓄電手段が電動機に充分な性能を発揮させ得ない状態にあるときにはパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、パーキングロック補正制御の実行タイミングをより一層適正化することが可能となる。 Further, the predetermined condition may be satisfied when the state of the power storage means is in a predetermined allowable state. Thus, if the parking lock correction control is not executed when the power storage means is in a state where the electric motor cannot exhibit sufficient performance, it is possible to further optimize the execution timing of the parking lock correction control. Become.
また、前記所定条件は、前記パーキングロック補正制御の開始から所定時間が経過すると非成立となるものであってもよい。すなわち、ロック用ギヤと回転規制部材との係合が不確実であっても、例えばロック用ギヤの歯の歯厚または歯溝の幅に対応した量だけ車軸を回転させればロック用ギヤと回転規制部材との係合をより確実にすることが可能であり、これに要する時間は電動機の駆動態様と共に予め定めておくことができる。従って、上記所定条件をパーキングロック補正制御の開始から所定時間が経過すると非成立となるものとすれば、パーキングロック補正制御を無駄のないより適正なものとすることが可能となる。 Further, the predetermined condition may be not established when a predetermined time has elapsed from the start of the parking lock correction control. In other words, even if the engagement between the locking gear and the rotation restricting member is uncertain, for example, if the axle is rotated by an amount corresponding to the tooth thickness or tooth gap width of the locking gear, The engagement with the rotation restricting member can be made more reliable, and the time required for this can be determined in advance together with the driving mode of the electric motor. Therefore, if the predetermined condition is not satisfied when a predetermined time has elapsed from the start of the parking lock correction control, the parking lock correction control can be made more appropriate without waste.
そして、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との3軸に接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。 The power power input / output means is connected to three shafts of a generator motor capable of inputting / outputting power, the axle, the engine shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator motor, and the three shafts 3 axis type power input / output means for inputting / outputting power based on the power input / output to / from any of the two axes to / from the remaining shafts.
本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の機関軸と車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力する電力動力入出力手段と、前記車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段と前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、シフトポジションを選択するためのシフトポジション設定手段と、前記車軸の回転に伴って回転するロック用ギヤと、このロック用ギヤとの係合により前記車軸の回転を規制可能な回転規制部材と、シフトポジションが駐車ポジションに設定されたときに前記回転規制部材を前記ロック用ギヤと係合するように駆動する駆動手段とを含むパーキングロック手段とを備えたハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記駐車ポジションの設定に伴い前記パーキングロック手段の前記駆動手段により前記回転規制部材が前記ロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも前記内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、前記車軸が所定方向に所定量だけ回転するように前記電動機を制御するステップを含むものである。
The hybrid vehicle control method according to the present invention includes:
An internal combustion engine, and electric power input / output means connected to the engine shaft and axle of the internal combustion engine and outputting at least part of the power of the internal combustion engine to the axle side with input and output of electric power and power; An electric motor capable of inputting / outputting power to / from the axle, an electric power driving input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, a shift position setting means for selecting a shift position, and accompanying rotation of the axle A locking gear that rotates in rotation, a rotation regulating member that can regulate rotation of the axle by engagement with the locking gear, and the rotation regulating member when the shift position is set to a parking position. And a parking lock means including a drive means for driving to engage with the vehicle,
A predetermined condition that is established at least when the internal combustion engine is not operated after the rotation restricting member is driven to engage with the locking gear by the driving means of the parking lock means in accordance with the setting of the parking position. The method includes the step of controlling the electric motor so that the axle rotates by a predetermined amount in a predetermined direction when a condition is satisfied.
この方法のように、上記所定条件が成立しない内燃機関の運転時には、パーキングロック手段のロック状態をより確実にするためのパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、当該パーキングロック補正制御の実行タイミングをより適正化すると共に、パーキングロック手段のロック状態をより確実なものとする際に生じがちなショックの発生を抑制することが可能となる。 If the parking lock correction control for ensuring the locked state of the parking lock means is not executed during operation of the internal combustion engine in which the predetermined condition is not satisfied as in this method, the parking lock correction control is executed. It is possible to make the timing more appropriate and to suppress the occurrence of shock that tends to occur when the locking state of the parking lock means is made more reliable.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車20の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車20は、エンジン22と、エンジン22の出力軸であるクランクシャフトに図示しないダンパを介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、駆動輪たる車輪34a,34bに接続されたリングギヤ軸32をロックするためのパーキングロック機構35と、ハイブリッド自動車20の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22に対して設けられて当該エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、例えば外歯歯車のサンギヤ30aと、このサンギヤ30aと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ30bと、サンギヤ30aに噛合すると共にリングギヤ30bに噛合する複数のピニオンギヤ30cと、複数のピニオンギヤ30cを自転かつ公転自在に保持するキャリア30dとを備え、サンギヤ30aとリングギヤ30bとキャリア30dとを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。この場合、動力分配統合機構30のキャリア30dにはエンジン22のクランクシャフトが、サンギヤ30aにはモータMG1が、リングギヤ30bには回転可能な車軸としてのリングギヤ軸32を介してモータMG2に連結された変速機60がそれぞれ接続されている。動力分配統合機構30は、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア30dから入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ30a側とリングギヤ30b側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア30dから入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ30aから入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ30b側に出力する。そして、リングギヤ30bに出力された動力は、デファレンシャルギヤ33を介して駆動輪としての車輪34a,34bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやり取りを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ラインは、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されないことになる。モータMG1,MG2は、何れもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ(図示省略)からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流、モータMG1,MG2に対してそれぞれ設けられた図示しない温度センサからのモータ温度T1,T2等が入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that operate as generators and can operate as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの充放電電流、バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度等が入力されている。バッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッドECU70やエンジンECU24に出力する。更に、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量SOCも算出している。
The
変速機60は、モータMG2の回転軸31とリングギヤ軸32との接続および当該接続の解除を実行すると共に、回転軸31とリングギヤ軸32との接続時に両軸間の変速比(回転軸31の回転数/リングギヤ軸32の回転数:モータMG2から見て減速比)を複数段階に設定可能なものである。実施例において、変速機60は、何れも図示しないダブルピニオン式の遊星歯車機構とシングルピニオン式の遊星歯車機構と油圧式アクチュエータにより駆動される2つのブレーキB1,B2とを含み、モータMG2の回転軸31の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32に伝達可能とされている。これによりモータMG2からの動力は基本的に変速機60により減速されてリングギヤ軸32に入力されると共に、リングギヤ軸32からの動力が変速機60により増速されてモータMG2に入力されることになる。なお、変速機60は、2段の変速段をもつものに限られず、3段以上の変速段をもつ有段変速機であってもよく、単純な減速機であってもよく、それ自体省略されてもよい。
The transmission 60 performs connection between the
パーキングロック機構35は、車軸としてのリングギヤ軸32に取り付けられたパーキングギヤ(ロック用ギヤ)36と、このパーキングギヤ36との噛み合いによりリングギヤ軸32の回転を規制しリングギヤ軸32をロック可能なパーキングロックポール(回転規制部材)37と、例えばSRモータ(Switched Reluctance Motor)として構成されてパーキングロックポール37を駆動する駆動手段としてのパーキングロックアクチュエータ38とを含む。パーキングロックアクチュエータ38は、ハイブリッドECU70によって制御される。すなわち、パーキングロックアクチュエータ38は、ハイブリッドECU70の制御のもと、パーキングギヤ36と噛み合うようにパーキングロックポール37を駆動したり、パーキングギヤ36との噛み合いが解除されるようにパーキングロックポール37を駆動する。
The
ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に各種処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、計時を行うタイマ78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ(スタートスイッチ)80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ87からの車速V等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52等と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
The
また、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトレバー81のシフトポジションSPとして、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション)、後進走行用のリバースポジション(Rポジション)、中立のニュートラルポジション(Nポジション)、前進走行用の通常のドライブポジション(Dポジション)の他に、複数の仮想シフトポジションの中から任意の仮想シフトポジションの選択を可能とするシーケンシャルシフトポジション(Sポジション)、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジション等が用意されている。そして、ハイブリッドECU70は、駐車ポジション以外のシフトポジションSPから駐車ポジションへとシフトレバー81が操作された旨の信号をシフトポジションセンサ82から受け取ると、パーキングロックアクチュエータ38に対してパーキングロックポール37をパーキングギヤ36と噛み合うように駆動させるための制御信号を送信する。また、ハイブリッドECU70は、駐車ポジションから駐車ポジション以外のシフトポジションSPへとシフトレバー81が操作された旨の信号をシフトポジションセンサ82から受け取ると、パーキングロックアクチュエータ38に対してパーキングロックポール37をパーキングギヤ36との噛み合いが解除されるように駆動させるための制御信号を送信する。
Further, in the
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32に出力すべき要求トルクTr*が計算され、この要求トルクTr*に対応する動力がリングギヤ軸32に出力されるようにエンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御モードとしては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2から要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
In the
ところで、上述のようなパーキングロック機構35を備えるハイブリッド自動車20では、その停車後にシフトポジションSPが駐車ポジションに設定されると、ハイブリッドECU70によりパーキングロック機構35のパーキングロックアクチュエータ38が制御され、パーキングギヤ36と噛み合うようにパーキングロックポール37が駆動される。ただし、この際に、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いが不確実であると、パーキングロック機構35によるリングギヤ軸32のロック状態も不確実なものとなってしまう。また、上述のハイブリッド自動車20では、その駐車中に停止しているエンジン22を始動させる場合、モータMG1によるエンジン22のクランキングを実行することになるが、この際にクランキングに伴って車軸としてのリングギヤ軸32に反力が作用する。従って、ハイブリッド自動車20の駐車中にエンジン22を始動させる際には、ショックやハイブリッド自動車20の移動を抑制するために、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37とをより確実に噛み合わせてリングギヤ軸32が回転しないようにロックしておくことが好ましい。このため、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションSPが駐車ポジションが設定されてパーキングロック機構35が作動した後に、リングギヤ軸32を所定方向に所定量だけ回転させるためのトルクをモータMG2に出力させるパーキングロック補正制御を実行してパーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いをより確実なものとするために、図2のパーキングロック後制御ルーチン(以下「Pロック後制御ルーチン」という)が実行される。
By the way, in the
そこで、次に、図2を参照しながら、このPロック後制御ルーチンについて説明する。
図2のPロック後制御ルーチンは、駐車ポジション以外のシフトポジションSPから駐車ポジションへとシフトレバー81が操作された後に運転者によるブレーキペダル85の踏み込みが解除されると、ハイブリッドECU70により所定時間ごとに(例えば、数msecごとに)実行されるものである。図2のPロック後制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、まずPロックフラグFplckの値を入力する(ステップS100)。ここで、PロックフラグFplckは、ハイブリッドECU70により別途実行される後述のPロック判定ルーチンを経て、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いをより確実なものとするためのパーキングロック補正制御を実行すべき場合に値1に設定され、パーキングロック補正制御を実行すべきではない場合に値0に設定されるものである。
Next, the post-P-lock control routine will be described with reference to FIG.
In the post-P-lock control routine of FIG. 2, when the driver depresses the
ステップS100のデータ入力処理の後、入力したPロックフラグFplckが値1であるか否かを判定し(ステップS110)、PロックフラグFplckが値1である場合には、タイマ78をオンすると共に所定のフラグF1を値1に設定した上で(ステップS120)、タイマ78による計時時間tが所定時間tref未満であるか否かを判定する(ステップS130)。そして、タイマ78による計時時間tが所定時間tref未満であれば、モータMG2によりリングギヤ軸32を車両前進方向に対応した方向に所定量だけ回転させるべく、タイマ78による計時時間tに基づいてモータMG2に対するトルク指令Tm2*を設定する共に設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS140)、再度ステップS100以降の処理を実行する。実施例では、タイマ78による計時時間tとモータMG2に対するトルク指令Tm2*との関係が予め定められてトルク指令設定用マップとしてROM74に記憶されている。そして、与えられた計時時間tに対応した値が当該トルク指令設定用マップからトルク指令Tm2*として導出される。図3にトルク指令設定用マップの一例を示す。ここで、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いが全くなされていないような場合であっても、基本的には、パーキングギヤ36の1つの歯の歯厚または歯溝の幅に対応した回転角度だけリングギヤ軸32を回転させれば、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37とが確実に噛み合うことになる。そして、このように、リングギヤ軸32を当該回転角度だけ回転させるのに要する時間は、モータMG2の駆動態様(トルク指令Tm2*の設定態様)と共に予め定めておくことができる。これを踏まえて、実施例では、パーキングギヤ36の1つの歯の歯厚または歯溝の幅に対応したリングギヤ軸32の回転角度や、モータMG2の性能、変速機60のギヤ比等に基づいて図3に例示するようなトルク指令設定用マップやステップS130にて用いられる閾値としての所定時間trefを定めている。なお、ステップS140にて送信されたトルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm2*を用いてモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
After the data input process in step S100, it is determined whether or not the input P lock flag Fplck has a value 1 (step S110). If the P lock flag Fplck has a
また、ステップS130にてタイマ78の計時時間tが所定時間tref以上であると判断された場合には、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37とが確実に噛み合ったとみなしてモータMG2に対するトルク指令Tm2*を値0に設定すると共に設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信し、更にタイマ78をオフすると共にPロックフラグFplckおよびフラグF1を値0に設定して(ステップS150)、本ルーチンを終了させる。これにより、実施例では、ステップS140の処理すなわちパーキングロック補正制御の開始から所定時間trefが経過するとステップS140の処理が実行されなくなることから、パーキングロック補正制御を無駄のないより適正なものとすることができる。一方、ステップS110にてPロックフラグFplckが値0であると判断された場合には、フラグF1が値1であるか否かを判定し(ステップS160)、フラグF1が値0であれば、その後にPロックフラグFplckが値1とされる可能性があることから、再度ステップS100以降の処理を実行する。また、ステップS160にてフラグF1が値1であると判断された場合には、ステップS150の処理を実行して本ルーチンを終了させる。
If it is determined in step S130 that the time t of the timer 78 is equal to or greater than the predetermined time tref, it is considered that the
引き続き、図4を参照しながら、上記Pロック後制御ルーチンの実行の可否を示すPロックフラグFplckを設定するためのPロック判定ルーチンについて説明する。図4は、Pロック判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。同図に示すPロック判定ルーチンは、ハイブリッド自動車20の停車時にハイブリッドECU70により所定時間ごとに(例えば、数msecごとに)実行されるものである。
Next, a P lock determination routine for setting a P lock flag Fplck indicating whether the post-P lock control routine can be executed will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the P lock determination routine. The P lock determination routine shown in the figure is executed by the
図4のPロック判定ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、シフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、バッテリ50の端子間電圧BV、所定のエンジン始動停止フラグFssやエンジン運転フラグFeの値といった判定に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS200)。ここで、バッテリ50の端子間電圧BVは、バッテリECU52から通信により入力するものとした。また、エンジン始動停止フラグFssは、停止しているエンジン22を始動させるためのエンジン始動処理と運転されていたエンジン22を停止させるエンジン停止処理との何れかが実行されているときに値1に設定されると共に、エンジン始動処理とエンジン停止処理の双方が実行されていないときに値0に設定されるものである。また、エンジン運転フラグFeは、エンジン22が運転されているときに値1に設定されると共に、エンジン22が停止されているときに値0に設定されるものである。これらのエンジン始動停止フラグFssとエンジン運転フラグFeとは、所定の記憶領域に格納されている値を読み出すものとした。
At the start of the P lock determination routine of FIG. 4, the
ステップS200のデータ入力処理の後、所定のフラグF0が値0であるか否かを判定し(ステップS210)、フラグF0が値0であれば、ステップS100にて入力したシフトポジションSPに基づいて、駐車ポジション以外のシフトポジションSPから駐車ポジションへとシフトレバー81が操作されたか否かを判定する(ステップS220)。ステップS220にて駐車ポジション以外のシフトポジションSPから駐車ポジションへとシフトレバー81が操作されていないと判断された場合には、PロックフラグFplckを値0に設定(維持)すると共にフラグF0を値0に設定(維持)した上で、再度ステップS200以降の処理を実行する(ステップS280)。一方、ステップS220にて駐車ポジション以外のシフトポジションSPから駐車ポジションへとシフトレバー81が操作されたと判断された場合には、フラグF0を値1に設定した上で(ステップS230)、ステップS200にて入力したバッテリ50の端子間電圧BVが所定値BVref以上であるか否かを判定する(ステップS240)。ステップS240にてバッテリ50の端子間電圧BVが所定値BVref未満であると判断された場合には、バッテリ50の状態がモータMG2に充分な性能を発揮させることができる所定の許容状態にはないとみなし、上述のPロック後制御ルーチンを実行すべきではないこと示すようにPロックフラグFplckを値0に設定し(ステップS280)、再度ステップS200以降の処理を実行する。また、ステップS240にてバッテリ50の端子間電圧BVが所定値BVref以上であると判断された場合には、更にステップS200にて入力したエンジン始動停止フラグFssが値0であるか否か、すなわちエンジン始動処理またはエンジン停止処理が実行されているか否かを判定する(ステップS250)。ステップS250にてエンジン始動停止フラグFssが値1であってエンジン始動処理またはエンジン停止処理が実行されていると判断された場合には、もはやパーキングロック補正制御の必要はなく、駐車時の無駄なモータMG2の制御を抑制すべく、上述のPロック後制御ルーチンを実行すべきではないこと示すようにPロックフラグFplckを値0に設定し(ステップS280)、再度ステップS200以降の処理を実行する。また、ステップS250にてエンジン始動停止フラグFssが値0であってエンジン始動処理およびエンジン停止処理の双方が実行されていないと判断された場合には、更にステップS200にて入力したエンジン運転フラグFeが値0であるか否か、すなわちエンジン22が停止されているか否かを判定する(ステップS260)。ステップS260にてエンジン運転フラグFeが値1であると判断された場合には、例えばモータMG1による発電電力でバッテリ50を充電すべくエンジン22が運転されていることから、車軸としてのリングギヤ軸32の回転を規制すべくモータMG2はモータMG1によりリングギヤ軸32に出力される反力をキャンセルするためのトルクを出力していることになる。従って、このような状態でモータMG2の出力トルクを変更すると、リングギヤ軸32におけるトルクの釣合を保つことができなくなってショックを生じさせてしまうおそれがある。このため、ステップS260にて否定判断がなされた場合には、上述のPロック後制御ルーチンを実行すべきではないこと示すようにPロックフラグFplckを値0に設定し(ステップS280)、再度ステップS200以降の処理を実行する。これに対して、少なくともステップS260すなわちステップS240,S250およびS260のすべてにおいて肯定判断がなされた場合には、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いをより確実なものとするためのパーキングロック補正制御が実行されるようにPロックフラグFplckを値1に設定し(ステップS270)、再度ステップS200以降の処理を実行する。
After the data input process of step S200, it is determined whether or not the predetermined flag F0 is 0 (step S210). If the flag F0 is 0, based on the shift position SP input in step S100. Then, it is determined whether or not the
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションSPが駐車ポジションに設定されたことに伴ってパーキングロック機構35のパーキングロックアクチュエータ38によりパーキングロックポール37がパーキングギヤ36と噛合するように駆動された後、図4のPロック判定ルーチンのステップS240,S250およびS260のすべてにおいて肯定判断がなされたとき、すなわち少なくともエンジン22が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときにPロックフラグFplckが値1に設定され(ステップS270)、それにより、リングギヤ軸32を車両前進方向に対応した方向に上記回転角度だけ回転させるようにモータMG2を制御するパーキングロック補正制御が実行される(図2のステップS140)。つまり、ハイブリッド自動車20の駐車中にエンジン22が運転されている場合、リングギヤ軸32の回転を規制するためにモータMG2から当該リングギヤ軸32にトルクを出力する必要があり、このような状態でリングギヤ軸32を上記方向に上記回転角度だけ回転させるためのトルクをモータMG2に出力させると、リングギヤ軸32におけるトルクの釣合を保つことができなくなってショックを生じさせてしまうおそれがある。従って、実施例のハイブリッド自動車20のように、上記所定条件が成立しないエンジン22の運転時にはパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、当該パーキングロック補正制御の実行タイミングをより適正化すると共に、パーキングロック機構35のロック状態、すなわちパーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いをより確実なものとする際に生じがちなショックの発生を抑制することが可能となる。
As described above, in the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、停止しているエンジン22を始動させるためのエンジン始動処理と運転されているエンジン22を停止させるためのエンジン停止処理との何れもが実行されていないときに、パーキングロック補正制御が実行されるようにPロックフラグFplckが値1に設定される(ステップS250,S270)。このように、エンジン始動処理とエンジン停止処理との何れか実行されているときにはパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、駐車時の無駄なパーキングロック補正制御すなわちモータMG2の制御が抑制されることから、パーキングロック補正制御の実行タイミングをより一層適正化することが可能となる。更に、実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の端子間電圧BVが所定値BVref以上であるときに、パーキングロック補正制御が実行されるようにPロックフラグFplckが値1に設定される(ステップS240,S270)。このように、バッテリ50の状態がモータMG2に充分な性能を発揮させることができる許容状態にはないときにはパーキングロック補正制御を実行しないことにすれば、パーキングロック補正制御の実行タイミングをより一層適正化することが可能となる。また、実施例では、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いが不確実であっても、例えばパーキングギヤ36の歯の歯厚または歯溝の幅に対応した回転角度だけリングギヤ軸32を回転させればパーキングギヤ36とパーキングロックポール37との噛み合いをより確実にすることが可能であることを踏まえて、ステップS140の処理すなわちパーキングロック補正制御の開始から所定時間trefが経過するとステップS140の処理が実行されなくなる。これにより、パーキングロック補正制御を無駄のないより適正なものとすることが可能となる。
Further, in the
なお、本発明は、図5に示す変形例としてのハイブリッド自動車220のように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と車輪39a,39bに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を車軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えたものに適用されてもよい。
The present invention is similar to a
ここで、上記実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、エンジン22のクランクシャフトと車軸としてのリングギヤ軸32とに接続される動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、モータMG1およびMG2と電力をやり取り可能なバッテリ50が「蓄電手段」に相当し、シフトポジションSPを選択するためのシフトレバー81が「シフトポジション設定手段」に相当し、リングギヤ軸32に取り付けられたパーキングギヤ36と、このパーキングギヤ36との係合によりリングギヤ軸32の回転を規制可能なパーキングロックポール37と、シフトポジションSPが駐車ポジションに設定されたときにパーキングロックポール37をパーキングギヤ36と係合するように駆動するパーキングロックアクチュエータ38とを含むパーキングロック機構35が「パーキングロック手段」に相当し、図2のPロック制御ルーチンおよび図4のPロック判定ルーチンを実行するハイブリッドECU70とモータECU40とが「駐車時制御手段」に相当し、モータMG1が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。
Here, the correspondence between the main elements of the above embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. That is, in the above-described embodiment, the
なお、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン22に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電力動力入出力手段」は、モータMG1と動力分配統合機構30との組み合わせに限られず、内燃機関の機関軸と車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って機関軸と車軸とに動力を入出力する対ロータ電動機230のような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」は、モータMG2のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ50のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「パーキングロック手段」は、パーキングギヤ36とパーキングロックポール37とパーキングロックアクチュエータ38とを含むパーキングロック機構35に限られず、車軸の回転に伴って回転するロック用ギヤと、このロック用ギヤとの係合により車軸の回転を規制可能な回転規制部材と、シフトポジションが駐車ポジションに設定されたときに回転規制部材をロック用ギヤと係合するように駆動する駆動手段とを含むものであれば他の如何なる形式のものであっても構わない。「駐車時制御手段」は、ハイブリッドECU70とモータECU40との組み合わせに限られず、駐車ポジションの設定に伴いパーキングロック手段の駆動手段により回転規制部材がロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、車軸が所定方向に所定量だけ回転するように電動機を制御するパーキングロック補正制御を実行するものであれば、単一の電子制御ユニットのような他の如何なる形式のものであっても構わない。また、車軸を所定方向に所定量だけ回転させることには、車軸を例えば車両前進方向に対応した第1の方向に所定量だけ回転させた後、車軸を例えば車両後進方向に対応した第2の方向に所定量だけ回転させることが含まれてもよい。
The “internal combustion engine” is not limited to the
何れにしても、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。 In any case, the correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. This is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column of means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the description of that column. Should be done on the basis.
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.
20,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、30 動力分配統合機構、30a サンギヤ、30b リングギヤ、30c ピニオンギヤ、30d キャリア、31 回転軸、32 リングギヤ軸、33 デファレンシャルギヤ、34a,34b,39a,39b 車輪、35 パーキングロック機構、36 パーキングギヤ、37 パーキングロックポール、38 パーキングロックアクチュエータ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、60 変速機、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 タイマ、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、87 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。 20, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 30 power distribution and integration mechanism, 30a sun gear, 30b ring gear, 30c pinion gear, 30d carrier, 31 rotating shaft, 32 ring gear shaft, 33 differential gear, 34a, 34b, 39a, 39b Wheel, 35 Parking lock mechanism, 36 Parking gear, 37 Parking lock pole, 38 Parking lock actuator, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 battery, 52 For battery Electronic control unit (battery ECU), 60 transmission, 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 78 Timer, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 87 Vehicle speed sensor, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor, 234 Outer Rotor, MG1, MG2 motor.
Claims (6)
前記内燃機関の機関軸と車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
シフトポジションを選択するためのシフトポジション設定手段と、
前記車軸の回転に伴って回転するロック用ギヤと、このロック用ギヤとの係合により前記車軸の回転を規制可能な回転規制部材と、シフトポジションが駐車ポジションに設定されたときに前記回転規制部材を前記ロック用ギヤと係合するように駆動する駆動手段とを含むパーキングロック手段と、
前記駐車ポジションの設定に伴い前記パーキングロック手段の前記駆動手段により前記回転規制部材が前記ロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも前記内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、前記車軸が所定方向に所定量だけ回転するように前記電動機を制御するパーキングロック補正制御を実行する駐車時制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the engine shaft and the axle of the internal combustion engine to input / output power to and from the engine shaft and the axle with input / output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the axle;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Shift position setting means for selecting a shift position;
A locking gear that rotates in accordance with the rotation of the axle; a rotation regulating member that can regulate the rotation of the axle by engagement with the locking gear; and the rotation regulation when the shift position is set to a parking position. Parking lock means including drive means for driving a member to engage with the locking gear;
A predetermined condition that is established at least when the internal combustion engine is not operated after the rotation restricting member is driven to engage with the locking gear by the driving means of the parking lock means in accordance with the setting of the parking position. Parking control means for executing parking lock correction control for controlling the electric motor so that the axle rotates by a predetermined amount in a predetermined direction when a condition is satisfied;
A hybrid car with
前記駐車ポジションの設定に伴い前記パーキングロック手段の前記駆動手段により前記回転規制部材が前記ロック用ギヤと係合するように駆動された後、少なくとも前記内燃機関が運転されていないときに成立する所定条件が成立したときに、前記車軸が所定方向に所定量だけ回転するように前記電動機を制御するステップを含むハイブリッド自動車の制御方法。 An internal combustion engine, and electric power input / output means connected to the engine shaft and axle of the internal combustion engine and outputting at least part of the power of the internal combustion engine to the axle side with input and output of electric power and power; An electric motor capable of inputting / outputting power to / from the axle, an electric power driving input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, a shift position setting means for selecting a shift position, and accompanying rotation of the axle A locking gear that rotates in rotation, a rotation regulating member that can regulate rotation of the axle by engagement with the locking gear, and the rotation regulating member when the shift position is set to a parking position. And a parking lock means including a drive means for driving to engage with the vehicle,
A predetermined condition that is established at least when the internal combustion engine is not operated after the rotation restricting member is driven to engage with the locking gear by the driving means of the parking lock means in accordance with the setting of the parking position. A control method for a hybrid vehicle including a step of controlling the electric motor so that the axle rotates by a predetermined amount in a predetermined direction when a condition is satisfied.
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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