JP2009292313A - Vehicle driving control device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動制御装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive control apparatus and method.
最近の車両、特に自動車においては、走行用の駆動源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車が増加する傾向にある。ハイブリッド車においては、電動機のみによる走行状態と少なくともエンジンを利用した走行状態とが適宜切換えられるのが一般的である。このようなハイブリッド車にあっては、変速機としては自動変速機が用いられるのが一般的であるが、特許文献1に示すように、変速機として手動変速機を用いたものもある。手動変速機を用いることにより、構造の簡単化やコスト低減を行う上で好ましいばかりでなく、変速をマニュアル操作することの楽しさを確保することができる。なお、手動変速機を用いた場合は、電動機による車輪の駆動は、手動変速機を介さずに行うのが通常である。
手動変速機を用いたハイブリッド車においては、エンジンによる走行の際には、手動変速機を通常の車両と同様にマニュアル操作によって変速を行うことが要求され、このため、変速に際してクラッチペダルの操作やアクセルの操作を行う必要がある。この一方、電動機による走行の場合には、変速が必要ないことから、特に面倒なクラッチペダルの操作を行わなくてもすむことになる。また、手動変速機を用いたハイブリッド車においては、エンジンを停止しつつ電動機による走行を行う領域として、低負荷・低車速域が設定されるのが一般的であり、したがって、発進を行う際は電動機の駆動によって行われることになって、発進時にはクラッチペダルの操作が不要である。 In a hybrid vehicle using a manual transmission, it is required to manually shift the manual transmission in the same manner as a normal vehicle when traveling with an engine. It is necessary to operate the accelerator. On the other hand, in the case of traveling by an electric motor, no gear shifting is required, so that a particularly troublesome operation of the clutch pedal is not required. Moreover, in a hybrid vehicle using a manual transmission, a low load / low vehicle speed range is generally set as a region where the motor is driven while the engine is stopped. Since it is performed by driving the electric motor, it is not necessary to operate the clutch pedal when starting.
ところで、ハイブリッド車においては、電動機に電力を供給するバッテリの蓄電量が極端に少なくなった場合には、本来的には電動機によって走行する領域であっても、エンジンによる走行を行なわざるを得ないという状況が生じてくる。すなわち、本来的には電動機の駆動によって発進を行う場合に、バッテリの蓄電量が少ないために、エンジンの駆動によって発進を行わなければならない場合が生じる。この場合、通常は電動機の駆動による発進を行っているために、特に操作の面倒なクラッチペダルの操作を行う必要がないことから、運転者は発進時のクラッチペダルの操作というものを意識しなくなる傾向が強くなり、このためエンジンの駆動による発進を行ったときに、運転者はクラッチペダルの操作をうまく行うことができず、発進をスムーズに行うことが難しくなるという問題を生じる可能性が出てくる。 By the way, in a hybrid vehicle, when the amount of power stored in a battery that supplies electric power to an electric motor becomes extremely small, the engine must be driven by an engine even in an area that is originally driven by the electric motor. The situation will arise. That is, when the vehicle is originally started by driving the electric motor, there is a case where the vehicle has to start by driving the engine because the amount of power stored in the battery is small. In this case, since the start is normally performed by driving the electric motor, there is no need to perform the particularly troublesome operation of the clutch pedal, so the driver is not aware of the operation of the clutch pedal at the start. As a result, there is a possibility that the driver will not be able to operate the clutch pedal well when starting by driving the engine and it will be difficult to start smoothly. Come.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、手動変速機を用いたハイブリッド車において、通常は電動機の駆動によって発進を行うようにしつつ、エンジンの駆動による発進を行う際にクラッチペダル操作が適切に行えるようにした車両の駆動制御装置及び方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to start a vehicle by driving an engine while normally starting the vehicle by driving an electric motor in a hybrid vehicle using a manual transmission. It is an object of the present invention to provide a vehicle drive control device and method which can appropriately perform clutch pedal operation when performing the operation.
前記目的を達成するため、本発明における制御装置にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
チェンジレバーをマニュアル操作することによって変速される手動変速機と、
前記手動変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンと前記手動変速機との間に介在され、クラッチペダルをマニュアル操作することによって締結と締結解除とが切換えられるクラッチと、
前記手動変速機を介さずに車輪を駆動する電動機と、
前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度と変速段とに基づいて前記エンジンで発進することを想定したときの前記エンジンによる駆動トルクを演算して、該演算された駆動トルクでもって前記電動機を駆動制御する制御手段と、
を備えているようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the control device of the present invention. That is, as described in
A manual transmission that is shifted by manually operating the change lever;
An engine for driving wheels via the manual transmission;
A clutch that is interposed between the engine and the manual transmission and that is switched between engagement and disengagement by manually operating a clutch pedal;
An electric motor for driving wheels without going through the manual transmission;
When starting with the electric motor in a state where the engine is stopped, the driving torque by the engine when it is assumed that the engine starts based on the operation amount of the clutch pedal, the accelerator opening degree, and the gear position. Control means for calculating and controlling the electric motor with the calculated drive torque;
It is supposed to be equipped with.
上記解決手法によれば、電動機の駆動による発進時には、電動機の駆動トルクが、クラッチペダル操作量とアクセル開度と変速段とに基づく大きさとされるので、運転者は、適切な駆動トルクが得られるように、クラッチペダル操作およびアクセル操作を発進に適したように適切に行うことを促され、また適切な変速段を選択するように促されることになる(発進の際の各種操作が適切となるように学習される)。これにより、電動機に代えてエンジンの駆動によって発進を行うときにも、発進をズムーズに行うことが可能になる。勿論、運転者による各種操作に応じた駆動トルクを得るという上でも好ましいものとなる。 According to the above-described solution method, at the time of starting by driving the electric motor, the driving torque of the electric motor is set based on the clutch pedal operation amount, the accelerator opening, and the gear position, so that the driver can obtain an appropriate driving torque. As a result, it is urged to appropriately perform clutch pedal operation and accelerator operation so as to be suitable for start-up, and to be prompted to select an appropriate gear position. To be learned). Thus, even when starting by driving the engine instead of the electric motor, the starting can be performed smoothly. Of course, it is also preferable to obtain driving torque according to various operations by the driver.
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2〜請求項4に記載のとおりである。すなわち、
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記エンジンの駆動トルクを演算する際に、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度とに基づいて前記エンジンの回転数と発生トルクとを演算して、該演算された回転数と発生トルクとを加味して前記電動機の駆動トルクと回転数とを決定する、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、発進時におけるエンジンの状態をクラッチペダル操作量等に基づいてより精度よく推定して、請求項1に対応した効果をより効果的に発揮させる上で好ましいものとなる。
Preferred embodiments based on the above solution are as described in
The control means is configured to rotate the engine based on an operation amount of the clutch pedal and an accelerator opening when calculating a driving torque of the engine when starting with the electric motor while the engine is stopped. The number and the generated torque are calculated, and the driving torque and the rotational speed of the electric motor are determined in consideration of the calculated rotational speed and the generated torque (corresponding to claim 2). In this case, it is preferable to estimate the state of the engine at the time of starting more accurately based on the clutch pedal operation amount and the like, and to exhibit the effect corresponding to claim 1 more effectively.
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、急激なアクセル開度増大の操作が行われたときに、前記電動機の駆動トルクに対してトルク変動を与えるように設定されている、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、発進時に不適切なアクセル操作が行われた場合には、この不適切な操作に基づくトルク変動が与えられるので、運転者は、アクセル操作が不適切であるということをより明確に認識して、適切なアクセル操作を学習させることができる。 The control means applies a torque fluctuation to the driving torque of the electric motor when a sudden acceleration opening operation is performed when the electric motor starts with the engine stopped. It has been set (corresponding to claim 3). In this case, if an inappropriate accelerator operation is performed at the time of departure, a torque fluctuation based on the inappropriate operation is given, so the driver can more clearly recognize that the accelerator operation is inappropriate. Thus, an appropriate accelerator operation can be learned.
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの急激な締結操作が行われたときに、前記電動機の駆動トルクに対してトルク変動を与えるように設定されている、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、発進時に不適切なクラッチペダル操作が行われた場合には、この不適切な操作に基づくトルク変動が与えられるので、運転者は、クラッチペダル操作が不適切であるということをより明確に認識して、適切なクラッチペダル操作を学習させることができる。 The control means applies a torque fluctuation to the driving torque of the electric motor when a sudden engagement operation of the clutch pedal is performed when the electric motor starts with the engine stopped. It is set so that it is set (corresponding to claim 4). In this case, if an inappropriate clutch pedal operation is performed at the time of starting, torque fluctuation based on the inappropriate operation is given, so the driver more clearly indicates that the clutch pedal operation is inappropriate. This makes it possible to learn appropriate clutch pedal operation.
前記目的を達成するため、本発明における駆動制御方法にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項5に記載のように
チェンジレバーをマニュアル操作することによって変速される手動変速機と、
前記手動変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンと前記手動変速機との間に介在され、クラッチペダルをマニュアル操作することによって締結と締結解除とが切換えられるクラッチと、
前記手動変速機を介さずに車輪を駆動する電動機と、
を備えた車両の駆動制御方法であって、
前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度と変速段とに基づいて前記エンジンで発進することを想定したときの前記エンジンによる駆動トルクを演算して、該演算された駆動トルクでもって前記電動機を駆動する、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項1に記載の制御装置に対応した制御方法を提供することができる。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the drive control method of the present invention. That is, a manual transmission that is shifted by manually operating a change lever as described in
An engine for driving wheels via the manual transmission;
A clutch that is interposed between the engine and the manual transmission and that is switched between engagement and disengagement by manually operating a clutch pedal;
An electric motor for driving wheels without going through the manual transmission;
A vehicle drive control method comprising:
When starting with the electric motor while the engine is stopped, the driving torque by the engine when it is assumed that the engine starts based on the operation amount of the clutch pedal, the accelerator opening, and the gear position Calculating and driving the electric motor with the calculated driving torque;
It is like that. According to the said solution technique, the control method corresponding to the control apparatus of
本発明によれば、電動機の駆動によって発進を行うときに、クラッチペダル等の適切な操作を学習させて、エンジンの駆動による発進を行う際に発進をスムーズに行わせることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when starting by the drive of an electric motor, appropriate operation, such as a clutch pedal, is learned, and when starting by the drive of an engine, start can be performed smoothly.
図1において、1はエンジンで、エンジン1の出力(発生トルク)は、順次、第2電動機2,クラッチ3,手動変速機4,プロペラシャフト5,デファレンシャルギア6を介して、左右の駆動輪7L、7Rに伝達されるようになっている。そして、プロペラシャフト5には、第1電動機8が連結されて、第1電動機8によっても駆動力7L、7Rを駆動できるようになっている。実施形態では、第1電動機8は、プロペラシャフト5に直結された形式とされている。
In FIG. 1,
前記第2電動機2は、エンジン1のクランク軸に連結されて、エンジン1の始動用と、エンジン1によって駆動される発電用とで切換使用されるようになっている。前記クラッチ3は、運転者によってマニュアル操作されるクラッチペダル10によって断続されるものである。すなわち、後述するように、クラッチペダル10を踏み込み操作することによってクラッチ3が締結解除(切断)され、クラッチペダル10の踏み込み操作を解除することによってクラッチ3が締結される。また、クラッチ3は、後述するように、クラッチ解放手段20によって、クラッチペダル10が踏み込み操作されていないときでも締結解除状態が得られるようにされている(自動締結解除)。前記手動変速機4は、例えば前進5段、後進1段の変速段を有し、チェンジレバー4aを運転者がマニュアル操作することによって所望の変速段を選択できると共に、ニュートラル状態が選択できるようになっている。
The second
図2において、クラッチ3は、エンジン1のクランク軸に連結されるクラッチカバー31と、手動変速機4の入力軸に連結される出力軸32とを有する。クラッチカバー31にはドライブプレート33が一体回転するように保持され、出力軸32にはドリブンプレート34が一体回転するように保持されていて、通常は図示を略すをクラッチプリングによって、両プレート33と34とが圧接されて、クラッチ3の締結状態とされている。出力軸32には、操作部材35がスライド可能かつ相対回転するように嵌合されて、この操作部材35をドリブンプレート34から離間する方向に操作することによって、両プレート33と34とが離間されて、クラッチ3が締結解除状態とされる。
In FIG. 2, the
前記操作部材35が、油圧シリンダ36によって、揺動部材37を介してスライド動される。すなわち、油圧シリンダ36が油圧(解放油圧)を受けると、その出力ロッド36aが図2左方へ変位され、これに応じて揺動部材37がその取付支点37aを中心にして揺動されて、操作部材35が図2右方へ変位されて、クラッチ3が締結解除状態とされる。そして、前記クラッチペダル10を踏み込み操作すると、マスタシリンダ38で油圧が発生されて、このマスタシリンダ38からの油圧が、解放油圧として前記油圧シリンダ36に供給されて、クラッチ3が締結解除される。
The
前記油圧シリンダ36に対しては、クラッチ解放手段20からも解放油圧が供給可能とされている。このクラッチ解放手段20は、油圧シリンダ36に対して供給経路21を介して接続されたリザーバ22を有する。供給経路21には、リザーバ21内のオイルをくみ上げるポンプ23と、調圧弁24と、リニアソレノイドバルブ25とが接続されている。ポンプ23からの吐出圧は、調圧弁24によって所定の一定圧力に調圧される。また、リニアソレノイドバルブ25によって、油圧シリンダ36への供給圧力が、調圧弁24で設定された所定圧力(最大圧力)から0の範囲で調整される(クラッチ3の締結力調整で、半クラッチの生成も可能)。
Release hydraulic pressure can be supplied to the
図1において、40はバッテリである。このバッテリ40は、インバータ41を介して、前記各電動機2,8と接続されている。第1電動機8は、例えば車両加速時や定常走行時にインバータ41を介してバッテリ40からの電力を受けて駆動輪7L、7Rを駆動する駆動状態と、車両減速時に駆動輪7L、7Rの運動エネルギを受けて発電して、この発電電力をインバータ41を介してバッテリ40に充電する回生状態とをとり得るようになっている。また、第2電動機2は、エンジン1の停止時に、インバータ41を介してバッテリ40からの電力を受けてエンジン1を始動する始動状態と、エンジン1の駆動エネルギを受けて発電して、この発電電力をインバータ41を介してバッテリ40に充電する充電状態(特にバッテリ40の蓄電量が少ないとき)と、をとり得るようになっている。
In FIG. 1, 40 is a battery. The
図1中、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUには、各種センサあるいはスイッチS1〜S7からの信号が入力される。センサS1は、運転者により操作されるアクセルペダル(図示略)の踏み込み量となるアクセル開度を検出するものである。センサS2は、車速を検出するものである。センサS3は、エンジン回転数を検出するものである。センサS4は、バッテリ40の蓄電量を検出するものである。センサS5は、手動変速機4の変速段(ニュートラルを含む)検出するシフト位置検出スイッチである。センサS6は、クラッチペダル10の踏み込み量を検出するものである。スイッチS7は、運転者によって自動モードとマニュアルモードのいずれかをマニュアル選択させるためのスイッチで、マニュアルモードが選択されているときは、後述する第1電動機8のみによる発進の際にアクセルやクラッチペダル10の適切な操作や適切な変速段の選択を学習させるモードであり、自動モードが選択されているときこの学習を行わないモードである。
In FIG. 1, U is a controller (control unit) configured using a microcomputer. The controller U receives signals from various sensors or switches S1 to S7. The sensor S1 detects an accelerator opening that is a depression amount of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver. The sensor S2 detects the vehicle speed. The sensor S3 detects the engine speed. The sensor S4 detects the amount of power stored in the
コントローラUは、インバータ41の制御(電動機2,8の発電と駆動との切換制御)と、クラッチ解放手段20の制御(リニアソレノイドバルブ25の制御)と、を行う。このコントローラUによる制御は、次のようになっている。まず、アクセルペダルが踏み込み操作されている走行状態において、車速が所定車速以下の低車速時で、かつアクセル開度が所定開度以下の低負荷時には、エンジン1が停止される共に第1電動機8が稼働されるモータ走行時とされる。すなわち、車両の加速時や定常走行時および発進時には、バッテリ40からの電力を受けて第2電動機8のみによって駆動輪7L、7Rが駆動され、また車両の減速時には、第2電動機8で発電を実行させて、その発電電力がバッテリ40に充電される(回生)。また、バッテリ40の蓄電量が所定蓄電量以下となる低蓄電状態のときは、第2電動機2でエンジン1を始動した後、エンジン1の駆動力でもって第2電動機2を駆動して、第2電動機2での発電電力をバッテリ40に充電させる(第2電動機8による稼働は継続される)。このようなモータ走行時において、少なくとも手動変速機4が非ニュートラル状態のときはクラッチ解放手段20が作動されて、クラッチ3が締結解除状態とされる(第2電動機8とエンジン1との縁切り)。これにより、第2電動機8が稼働されるときに、エンジン1が抵抗となることが防止され(エンジン1のひきずり防止)、第2電動機8の稼働が効率的に行われることになる。なお、モータ走行時においては、手動変速機4を変速操作すること自体は可能である(チェンジレバー4aの操作状態に応じた変速段が選択される)。
The controller U performs control of the inverter 41 (switching control between power generation and driving of the
一方、車速が上記所定車速よりも大きいとき、あるいはアクセル開度が上記所定開度よりも大きいときは、第2電動機8は停止されて、エンジン1によってのみ駆動輪7L、7Rが駆動されることになる。このエンジン1による走行時には、運転者は、チェンジレバー4aの操作と、クラッチペダル10の操作とを併用しつつ、所望の変速段に変速しつつ走行することになる(通常の手動変速機を搭載した車両と全く同じ要領で走行する)。なお、エンジン1のみによる走行時において、車両の減速時には、第1電動機8、第2電動機2のいずれか一方あるいは両方でもって回生が実行される。なお、アクセル開度は頻繁に大きく変更されることから、エンジン1のみによる走行から第1電動機8による走行への切換えには、ヒステリシスを設定するのが好ましいものである(例えば、アクセル開度が前記所定開度よりも大きい状態となってから該所定開度以下になったときは、あらかじめ設定した所定時間遅延させて、第1電動機8のみによる走行へと切換える)。
On the other hand, when the vehicle speed is higher than the predetermined vehicle speed or when the accelerator opening is larger than the predetermined opening, the second electric motor 8 is stopped and the
前述したコントローラUの制御の詳細について、図3〜図7のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、メインのフローチャートとなる図3におけるQ11において、アクセルがOFFであるか否か(アクセル開度が0であるか否か)が判別される。このQ11の判別でYESのときは、回生を行うときであり、このときはまずQ12において、エンジン1が停止される。この後、Q13において、油圧シリンダ36に解放油圧が供給されて、クラッチ3が締結解除される。この後、Q14において、第2電動機8による回生が実行される。このQ14では、エンジン1と第1電動機8とが縁切りされていることから、エンジン1のひきずり抵抗分だけさらに回生エネルギを回収するように、第2電動機8での回生量が増大される。
Details of the control of the controller U will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In the following description, Q indicates a step. First, at Q11 in FIG. 3 as the main flowchart, it is determined whether or not the accelerator is OFF (whether or not the accelerator opening is 0). When YES is determined in Q11, this is a time when regeneration is performed. In this case, first in Q12, the
上記Q14の後は、Q15において、車両が停止したか否かが判別される。このQ15の判別でYESのときは、Q16において、クラッチ解放手段20から油圧シリンダ36に供給されていた油圧が解放されて、クラッチ3が締結状態へ復帰された後、リターンされる。上記Q15の判別でNOのときは、Q16を経ることなくリターンされる。
After Q14, it is determined in Q15 whether or not the vehicle has stopped. If YES in Q15, the hydraulic pressure supplied from the clutch release means 20 to the
前記Q11の判別でNOのときは、Q17に移行して、油圧シリンダ36の油圧が解放される(クラッチ3の締結)。この後、Q18において、バッテリ40の蓄電量が所定値よりも大きいか否かが判別される。このQ18での所定値は、十分に小さいものとされる(例えば蓄電量が10%)。このQ18の判別でYESのときは、Q19において、車速とアクセル開度とから決定される現在の車両運転状態が、モータ走行領域であるか否かが判別される(エンジン走行領域とモータ走行領域とはアクセル開度と車速とをパラメータとするマップとしてコントローラUの記憶手段に記憶されている)。このQ19の判別でYESのときは、Q20において、エンジン1が停止される。この後、Q21において、クラッチ解放手段20から油圧シリンダ36に解放油圧が供給されて、クラッチ3が締結解除される。この後、Q22において、後述のようにして、第1電動機8による走行が実行される(駆動と回生)。
If NO in Q11, the routine proceeds to Q17, where the hydraulic pressure in the
前記Q18の判別でNOのとき、あるいはQ19の判別でNOのときは、Q23において、エンジン1による走行が実行される(第1電動機8による駆動はないが、回生はあり)。
If NO in Q18 or NO in Q19, the
前記Q22における詳細が、図4に示される。この図4において、まず、Q31において、後述する充電制御が実行される。この後、Q32において、スイッチS7の操作状態を読み込むことにより、自動モードが選択されているか否かが判別される。このQ32の判別でYESのときは、Q33において、発進時のクラッチペダル10等の適切な操作を学習させる制御を実行しない状態で、電動機8の駆動制御が行われる(実施形態ではアクセル開度と車速とをパラメータとして設定された駆動トルクとなるように電動機8が駆動される)。 Details of Q22 are shown in FIG. In FIG. 4, first, charge control to be described later is executed in Q31. Thereafter, in Q32, it is determined whether or not the automatic mode is selected by reading the operation state of the switch S7. When the determination in Q32 is YES, in Q33, the drive control of the electric motor 8 is performed without executing the control for learning the appropriate operation of the clutch pedal 10 or the like at the start (in the embodiment, the accelerator opening and The electric motor 8 is driven so that the driving torque is set with the vehicle speed as a parameter).
前記Q32の判別でNOのときは、Q34において、発進時であるか否かが判別される。このQ34の判別でNOのときは、Q33に移行される。Q34の判別でYESのときは、Q35において、後述するように、発進時におけるクラッチペダル10等の適切な操作を学習させる(促す)ための制御を付加した状態で、電動機8の駆動制御が行われる。 If the determination in Q32 is NO, it is determined in Q34 whether or not the vehicle is starting. If the determination in Q34 is NO, the process proceeds to Q33. If YES in Q34, the drive control of the electric motor 8 is performed in Q35 with control for learning (promoting) appropriate operation of the clutch pedal 10 and the like at the start as described later. Is called.
前記Q31の詳細が、図5に示される。この図5のQ1において、センサ4からの信号を読み込むことにより、バッテリ40の蓄電量が所定値以下であるか否かが判別される。このQ1の判別でNOのときは、Q2に移行して、エンジン1の停止状態が継続される。なお、このQ1での所定値は、図3のQ18での判定しきい値となる所定値よりも大きい値とされている(例えば蓄電量が30%)。
Details of Q31 are shown in FIG. In Q1 of FIG. 5, by reading the signal from the
上記Q1の判別でYESのときは、Q3において、スイッチS5からの信号を読み込むことにより、手動変速機4が非ニュートラル状態にあるか否かが判別される。このQ3の判別でYESのときは、Q4において、リニアソレノイドバルブ25を制御することにより油圧シリンダ36に油圧を供給して、クラッチ3をOFFつまり締結解除状態にする。この後、Q5において、第2電動機2を駆動してエンジン1を始動し、さらにQ6において、第2電動機2で発電させて、その発電電力がバッテリ40に充電される。この第2電動機2による充電の際、クラッチ3が締結解除されているので、エンジン1は、手動変速機4の抵抗を受けることなく、かつ第1電動機8の運転状態にかかわりなく、第2電動機2を適切に駆動することができる(効率的な充電)。前記Q3の判別でNOのときは、Q4を経ることなくQ5へ移行される。
If YES in Q1, the signal from the switch S5 is read in Q3 to determine whether or not the
図4におけるQ35の詳細が、図6,図7に示される。図6は、発進時における電動機8の基本的な駆動トルクを決定するもので、まずQ41において、クラッチペダル操作量とアクセル開度と現在の変速段とが読み込まれる。次いでQ42において、Q41で読み込まれた値に基づいて、エンジン1を運転した場合(第1電動機8の駆動はなし)を想定したときのエンジン1の回転数と発生トルクとが演算される(推定される)。この後、Q43において、変速段に応じたギア比を換算して、プロペラシャフト5(手動変速機4の出力軸)の駆動力と回転数が演算される。この後、Q44において、Q43で演算された駆動力および回転数となるように、電動機8が駆動制御される。
Details of Q35 in FIG. 4 are shown in FIGS. FIG. 6 determines the basic drive torque of the electric motor 8 at the time of starting. First, at Q41, the clutch pedal operation amount, the accelerator opening, and the current gear position are read. Next, in Q42, based on the value read in Q41, the rotation speed and generated torque of the
前記Q44の後は、図7のQ51に移行されるが、この図7は、発進時のクラッチペダル10等の操作が不適切な場合に電動機8による駆動トルクに変動を与えて、運転者に適切な操作を促す(学習させる)ための制御となる。まず、Q51において、アクセル開度ACCとして、車速VS、シフト位置(選択されている変速段)SP、クラッチペダル操作量(踏み込み量)CLが読み込まれる。 After Q44, the process shifts to Q51 in FIG. 7. This FIG. 7 gives the driver a change in the driving torque by the electric motor 8 when the operation of the clutch pedal 10 or the like at the start is inappropriate. This is a control for prompting (learning) an appropriate operation. First, at Q51, the vehicle speed VS, the shift position (selected gear stage) SP, and the clutch pedal operation amount (depression amount) CL are read as the accelerator opening ACC.
前記Q51の後、Q52において、車速VSに対する発進時の標準的なクラッチペダル踏み込み量CLRが、コントローラUにあらかじめ記憶されている図8に示すマップから読み込まれる。この後、Q53において、現在のクラッチペダル踏み込み量CLからQ52で読み込まれたCLRを減算してなる偏差△CLが演算される。 After Q51, at Q52, the standard clutch pedal depression amount CLR at the time of starting with respect to the vehicle speed VS is read from the map shown in FIG. Thereafter, in Q53, a deviation ΔCL obtained by subtracting the CLR read in Q52 from the current clutch pedal depression amount CL is calculated.
前記Q53の後、Q54において、車速VSに対する発進時の標準的なアクセル開度ACCRが、コントローラUにあらかじめ記憶されている図9に示すマップから読み込まれる。この後、Q55において、現在のアクセル開度ACCからQ54で読み込まれたACCRを減算してなる偏差△ACCが演算される。 After Q53, at Q54, the standard accelerator opening degree ACCR at the start with respect to the vehicle speed VS is read from the map shown in FIG. Thereafter, in Q55, a deviation ΔACC obtained by subtracting the ACCR read in Q54 from the current accelerator opening ACC is calculated.
前記Q55の後、Q56において、ここに示す式にしたがって、前記各偏差△CLおよび△ACCに基づいて振動レベルSGが演算される。なお、Q56に示す式中、AおよびBは制御定数である。この後、Q57において、前記振動レベルSGに応じて、図6のQ44で実行される駆動力が変動される。なお、振動レベルSGは、変動トルク値そのものとしてもよいが、変動割合(Q44での駆動力に対する変動割合)とするのが好ましい(例えば5〜8%程度の上下限の範囲に設定する)。なお、変動トルクの周波数は、エンジン1を駆動したときの周波数(気筒数とエンジン回転数とで決定される)と同じに設定するのが好ましい。
After Q55, at Q56, the vibration level SG is calculated based on the deviations ΔCL and ΔACC according to the formula shown here. In the formula shown in Q56, A and B are control constants. Thereafter, in Q57, the driving force executed in Q44 of FIG. 6 is changed according to the vibration level SG. The vibration level SG may be the fluctuation torque value itself, but is preferably a fluctuation ratio (fluctuation ratio with respect to the driving force at Q44) (for example, set to an upper and lower limit range of about 5 to 8%). The frequency of the variable torque is preferably set to be the same as the frequency when the
以上の説明から既に明かなように、実際のクラッチペダル踏み込み量が、発進時の標準的なクラッチペダル踏み込み量よりも大きい場合および小さい場合のいずれの場合もトルク変動が発生されることになる。同様に、実際のアクセル開度が、発進時の標準的なアクセル開度よりも大きい場合および小さい場合のいずれの場合もトルク変動が発生されることになる。そして、急激なアクセル増大操作をするほど、また急激なクラッチ締結操作をするほど、トルク変動が大きいものとされる。このようなトルク変動が与えられることにより、運転者は、適切なクラッチペダル操作やアクセルさらには適切な変速段を選択することを促されることになる(学習)。これにより、バッテリ40の蓄電量が小さくて発進時であってもエンジン1の駆動による発進を行う際に、クラッチペダル操作やアクセル操作が適切に行われ、また適切な変速段も選択されて、スムーズな発進を行うことが可能になる。なお、スイッチS7によって自動モードが選択されているときは、図7に示す変動トルクを与える制御は実行されないものである。
As is clear from the above description, torque fluctuation is generated in both cases where the actual clutch pedal depression amount is larger or smaller than the standard clutch pedal depression amount at the time of starting. Similarly, torque fluctuation is generated when the actual accelerator opening is larger or smaller than the standard accelerator opening at the time of start. The torque fluctuation is increased as the accelerator is increased more rapidly and as the clutch is engaged more rapidly. By giving such torque fluctuations, the driver is prompted to select an appropriate clutch pedal operation, an accelerator, and an appropriate gear position (learning). As a result, even when the
図10は、車両が停止している状態から、走行が行われて、再び停止するまでのタイムチャートを示すものである。まず、t1時点以前は、車速が0で車両が停止しているときである。このとき、クラッチ解放手段20によってクラッチ3が自動的に締結解除された状態となっている。
FIG. 10 shows a time chart from the state in which the vehicle is stopped until the vehicle is stopped and then stopped again. First, before the time point t1, the vehicle speed is 0 and the vehicle is stopped. At this time, the
t1時点で、アクセルが踏み込み操作され、t2時点を経過してt3時点までアクセル開度が増大された状態とされる。アクセルが踏み込み操作されたt1時点では、第1電動機8が駆動されて、第1電動機8のみによる走行が開始される(発進)。このt1時点の直前において、運転者は、走行開始のために、手動変速機4を変速操作するときと同じ要領で、クラッチペダル10を、踏み込み操作している状態(締結解除状態)から締結する状態へと操作することが行われることが多いが、このときのクラッチ3の半クラッチ状態(ミート状態)とアクセル開度とに応じて、第1電動機8の駆動トルクの大きさを調整するのが、運転者の意思に沿った発進とする上で好ましいものとなる(この発進時の制御は、自動モードが選択されているときでも実行可能であるが、自動モードではトルク変動の制御はなし)。
At time t1, the accelerator is depressed, and the accelerator opening is increased until time t3 after time t2. At time t1 when the accelerator is stepped on, the first electric motor 8 is driven, and traveling by only the first electric motor 8 is started (start). Immediately before the time t1, the driver fastens the clutch pedal 10 from the depressed state (engaged release state) in the same manner as when shifting the
t2時点からt3時点の間は、アクセル開度が所定開度よりも大きくなって、エンジン1のみによる走行領域となる。このt2時点の直前において、第1電動機2が駆動されてエンジン1が始動される(クラッチ3は自動的な締結解除のまま)。t3時点直前までは、第1電動機8の駆動が停止される一方、クラッチ解放手段による自動的な締結解除が解除されて、クラッチ3は締結状態とされる(クラッチペダル10の操作に応じた締結と締結解除との切換が実行される領域)。なお、エンジン1のみによる走行へ移行する際には、車速に合わせてエンジン1の回転が同期されるのを待って、エンジン1のみによる走行へと移行される。
Between the time point t2 and the time point t3, the accelerator opening is larger than the predetermined opening, and a traveling region by the
t3時点では、アクセル開度が減少されて、モータ走行領域となったときである、このときは、エンジン1が停止され、クラッチ解放手段20が作動されてクラッチ3が締結解除され、第1電動機8が駆動される。
At time t3, the accelerator opening is decreased and the motor travel region is reached. At this time, the
t4時点になると、走行中ではあるがアクセル開度が0とされる。このときは、第1電動機8による回生が実行される。 At time t4, the accelerator opening is set to 0 although the vehicle is traveling. At this time, regeneration by the first electric motor 8 is executed.
t5時点では、アクセルが大きく踏み込み操作されたときで、加速要求が検出されたときとなる。このときは、クラッチ解放手段20によってクラッチ3を締結解除した状態で第1電動機8を駆動する一方、第2電動機2でもってエンジン1を始動させる。エンジン1の始動が完了したt6時点では、クラッチ解放手段20の作動が停止され(クラッチ3は締結)、エンジン1による走行へ移行される。
At time t5, the accelerator is greatly depressed and the acceleration request is detected. At this time, the first electric motor 8 is driven in a state where the
t6時点からt7時点までアクセル開度が増大され、これに応じてエンジン1の回転も上昇されて、車速が上昇される。
The accelerator opening is increased from time t6 to time t7, and accordingly, the rotation of the
t7時点になると、アクセル開度が0とされた急減速となる。このときは、エンジン1が停止され、クラッチ解放手段20を作動させてクラッチ3が自動的に締結解除され、第1電動機8による回生が実行される。t9時点では、車速が0になった車両停止状態となるが、その前のt8時点において、運転者によるマニュアル操作によってクラッチペダル10が踏み込み操作されてクラッチ3が締結解除される(第1電動機8による回生は継続)。車両が停止したt9時点では、第1電動機8による回生が停止され、クラッチ解放手段20によるクラッチ3の締結解除が継続される。
At time t7, sudden deceleration is performed with the accelerator opening being zero. At this time, the
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。第1電動機8は、エンジン1の駆動経路に直結する場合に限らず、例えば減速機構を介して連結したり、あるいはクラッチを介してエンジン1の駆動経路に対して断続できるようにしてもよい。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The first electric motor 8 is not limited to being directly connected to the drive path of the
実施形態では、低負荷・低車速領域ではモータのみによる走行、それ以外の領域ではエンジン1のみによる走行となるように運転領域の設定をしてあるが、このような運転領域の設定は適宜変更できるものである。例えば、高負荷時には、エンジン1と第1電動機8との両方による駆動を実行する設定としたり、さらなる高負荷時にはエンジン1と各電動機2,8による駆動を実行する設定にする等のことができる。また、エンジン1のみによる駆動時での加速時には、第1電動機8による駆動補助に代えてあるいは加えて、第2電動機2による駆動補助を行うように設定することもできる。
In the embodiment, the driving region is set so that the driving is performed only by the motor in the low load / low vehicle speed region, and the driving is performed only by the
クラッチ解放手段20としては、油圧式に限らず、例えば電磁式でもよく、この場合は例えば、電磁アクチュエータによる押圧力あるいは引張力を利用して、クラッチ3を締結解除すればよい。また、リニアソレノイドバルブ25に代えて、ON・OFFバルブを用いてもよい。第1電動機8の稼働時(駆動時あるいは回生時)に、手動変速機4がニュートラル状態であってもクラッチ解放手段20による自動的なクラッチ3の締結解除を行なうようにしてもよいが、自動的な締結解除を行わないようにするのがクラッチ解放手段20を極力作動させないようにする上で好ましいものとなる(燃費のさらなる向上)。さらに、クラッチ解法手段20を有しないものであってもよい。図3において、Q11での判別を停車時(例えば車速0で、かつアクセル開度0またはブレーキ操作あり)であるか否かの判別として、停車時でないと判別されたときにQ17へ移行するような設定としてもよい(回生制御は、Q23あるいはQ22での制御中において、減速を検出したときに実行すればよい)。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
The clutch release means 20 is not limited to a hydraulic type, and may be an electromagnetic type. In this case, for example, the
1:エンジン
2:第2電動機
3:クラッチ
4:手動変速機
4a:チェンジレバー
5:プロペラシャフト
7L、7R:駆動輪
8:第1電動機
20:クラッチ解放手段
40:バッテリ
U:コントローラ
S1:センサ(アクセル開度)
S2:センサ(車速)
S3:センサ(蓄電量)
S5:スイッチ(変速段)
1: Engine 2: Second electric motor 3: Clutch 4:
S2: Sensor (vehicle speed)
S3: Sensor (charged amount)
S5: Switch (shift stage)
Claims (5)
前記手動変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンと前記手動変速機との間に介在され、クラッチペダルをマニュアル操作することによって締結と締結解除とが切換えられるクラッチと、
前記手動変速機を介さずに車輪を駆動する電動機と、
前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度と変速段とに基づいて前記エンジンで発進することを想定したときの前記エンジンによる駆動トルクを演算して、該演算された駆動トルクでもって前記電動機を駆動制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両の駆動制御装置。 A manual transmission that is shifted by manually operating the change lever;
An engine for driving wheels via the manual transmission;
A clutch that is interposed between the engine and the manual transmission and that is switched between engagement and disengagement by manually operating a clutch pedal;
An electric motor for driving wheels without going through the manual transmission;
When starting with the electric motor in a state where the engine is stopped, the driving torque by the engine when it is assumed that the engine starts based on the operation amount of the clutch pedal, the accelerator opening degree, and the gear position. Control means for calculating and controlling the electric motor with the calculated drive torque;
A vehicle drive control device comprising:
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記エンジンの駆動トルクを演算する際に、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度とに基づいて前記エンジンの回転数と発生トルクとを演算して、該演算された回転数と発生トルクとを加味して前記電動機の駆動トルクと回転数とを決定する、ことを特徴とする車両の駆動制御装置。 In claim 1,
The control means is configured to rotate the engine based on an operation amount of the clutch pedal and an accelerator opening when calculating a driving torque of the engine when starting with the electric motor while the engine is stopped. A drive control device for a vehicle, wherein the number and the generated torque are calculated, and the drive torque and the rotation speed of the electric motor are determined in consideration of the calculated rotation speed and the generated torque.
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、急激なアクセル開度増大の操作が行われたときに、前記電動機の駆動トルクに対してトルク変動を与えるように設定されている、ことを特徴とする車両の駆動制御装置。 In claim 1 or claim 2,
The control means applies a torque fluctuation to the driving torque of the electric motor when a sudden acceleration opening operation is performed when the electric motor starts with the engine stopped. A drive control device for a vehicle, characterized in that it is set.
前記制御手段は、前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの急激な締結操作が行われたときに、前記電動機の駆動トルクに対してトルク変動を与えるように設定されている、ことを特徴とする車両の駆動制御装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The control means applies a torque fluctuation to the driving torque of the electric motor when a sudden engagement operation of the clutch pedal is performed when the electric motor starts with the engine stopped. A drive control device for a vehicle, characterized in that it is set.
前記手動変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンと前記手動変速機との間に介在され、クラッチペダルをマニュアル操作することによって締結と締結解除とが切換えられるクラッチと、
前記手動変速機を介さずに車輪を駆動する電動機と、
を備えた車両の駆動制御方法であって、
前記エンジンを停止した状態で前記電動機によって発進を行うときに、前記クラッチペダルの操作量とアクセル開度と変速段とに基づいて前記エンジンで発進する際の前記エンジンによる車輪の駆動トルクを演算して、該演算された駆動トルクでもって前記電動機を駆動する、
ことを特徴とする車両の駆動制御方法。 A manual transmission that is shifted by manually operating the change lever;
An engine for driving wheels via the manual transmission;
A clutch that is interposed between the engine and the manual transmission and that is switched between engagement and disengagement by manually operating a clutch pedal;
An electric motor for driving wheels without going through the manual transmission;
A vehicle drive control method comprising:
When starting with the electric motor while the engine is stopped, the driving torque of the wheels by the engine when starting with the engine is calculated based on the operation amount of the clutch pedal, the accelerator opening, and the gear position. Driving the electric motor with the calculated drive torque,
A vehicle drive control method.
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