JP2010111194A - Controller of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車モードからハイブリッド車モードへのモード遷移の際、電気自動車モードの走行用駆動源であるモータジェネレータを用いてエンジンを始動するハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle that starts an engine using a motor generator that is a driving source for traveling in the electric vehicle mode when the mode is changed from the electric vehicle mode to the hybrid vehicle mode.
従来、駆動系にエンジン・第1クラッチ・モータジェネレータ・第2クラッチを有するハイブリッド車両のエンジン始動方法としては、モータジェネレータの動力のみで走行中にドライバーがアクセルペダルを踏み込んでエンジン始動する場合、エンジン始動要求と同時に第2クラッチをスリップさせ、スリップ回転数が十分大きくなってから、第1クラッチを半締結してクランキングし、エンジンを始動する。そして、エンジン回転数がモータ回転数まで引上げられ、エンジン回転数がモータ回転数に一致すると、第1クラッチと第2クラッチを締結し、エンジンとモータジェネレータの動力による走行(ハイブリッド車モード)に移行する。このとき、エンジン始動に伴うトルク変動の駆動輪への伝達は、第2クラッチをスリップさせることで低減するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、第1クラッチを半締結し、クランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチのトルク容量を超えるようなエンジントルクが生じると、エンジン回転数がモータ回転数を超えてしまう場合がある。この場合、第1クラッチの入出力軸差回転の符号が逆転することによって、第1クラッチの伝達トルクの作用方向が瞬時に逆転し、トルクの急変が発生する。このときモータジェネレータは回転数制御モードであり、第1クラッチで生じたトルク変動を打ち消すように補償が施されるものの補償が遅れてしまい、トルクの急変に起因してエンジン始動ショックが発生してしまう、という問題があった。 However, in the conventional control device for a hybrid vehicle, when the engine is started by cranking and the engine is started by cranking, if an engine torque exceeding the torque capacity of the first clutch occurs, the engine speed May exceed the motor speed. In this case, when the sign of the input / output shaft differential rotation of the first clutch is reversed, the acting direction of the transmission torque of the first clutch is instantaneously reversed, and a sudden torque change occurs. At this time, the motor generator is in the rotational speed control mode, and although compensation is performed so as to cancel the torque fluctuation generated in the first clutch, the compensation is delayed and an engine start shock occurs due to a sudden change in torque. There was a problem that.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第1クラッチを半締結し、モータジェネレータを用いたクランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチでのトルクの急変に起因して発生するエンジン始動ショックを防止することができる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。 The present invention has been made by paying attention to the above problem, and is generated due to a sudden change in torque in the first clutch when the first clutch is half-engaged and the engine is started by cranking using a motor generator. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can prevent an engine start shock.
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンとモータジェネレータを断続する第1クラッチを有し、前記第1クラッチを締結して前記エンジンと前記モータジェネレータの動力で走行するハイブリッド車モードと、前記第1クラッチを開放して前記モータジェネレータの動力のみで走行する電気自動車モードと、前記モータジェネレータの動力のみで走行しながら同一のモータジェネレータの動力を使ってエンジンクランキングを行なうエンジン始動モードと、を切り替えて走行する。
前記電気自動車モードを選択中、エンジン始動要求があると、前記第1クラッチを半締結して前記エンジンのクランキングを開始するエンジン始動制御手段を設けた。
前記エンジン始動制御手段は、前記エンジンのクランキング開始域から前記第1クラッチを締結するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、前記モータジェネレータを回転数制御するモータ回転数制御部を有する。
In order to achieve the above object, the hybrid vehicle control device of the present invention has a first clutch that connects and disconnects the engine and the motor generator, and is driven by the power of the engine and the motor generator by fastening the first clutch. The hybrid vehicle mode, the electric vehicle mode in which the first clutch is released and the vehicle is driven only by the power of the motor generator, and the engine cranking is performed using the power of the same motor generator while running only by the power of the motor generator. The vehicle travels by switching between the engine start mode to be performed.
When the electric vehicle mode is selected, an engine start control means is provided to start the cranking of the engine by semi-engaging the first clutch when an engine start request is made.
The engine start control means controls the rotation speed of the motor generator so that the rotation speed of the motor is equal to or higher than the rotation speed of the engine from the cranking start region of the engine to the engagement of the first clutch. A motor rotation speed control unit.
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、電気自動車モードを選択中、エンジン始動要求があると、エンジン始動制御手段において、第1クラッチを半締結してエンジンのクランキングが開始される。そして、モータ回転数制御部において、エンジンのクランキング開始域から第1クラッチを締結するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータジェネレータが回転数制御される。
すなわち、第1クラッチを半締結し、クランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチのトルク容量を超えるような初爆のエンジントルクが生じると、エンジン回転数がモータ回転数を超えようとする。しかし、エンジンに比べて制御応答性の高いモータジェネレータは、エンジン点火前のクランキング開始域から、事前にモータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように回転数制御される。このため、第1クラッチを締結するまでエンジン回転数がモータ回転数を超えることが無く、回転数差の逆転により発生する第1クラッチでのトルクの急変が未然に回避される。
この結果、第1クラッチを半締結し、モータジェネレータを用いたクランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチでのトルクの急変に起因して発生するエンジン始動ショックを防止することができる。
Therefore, in the hybrid vehicle control device of the present invention, when there is an engine start request while the electric vehicle mode is selected, the engine start control means semi-engages the first clutch and starts cranking the engine. The Then, in the motor rotation speed control unit, the rotation speed of the motor generator is controlled so that the rotation speed of the motor is equal to or higher than the rotation speed of the engine from the cranking start region of the engine to the engagement of the first clutch. The
That is, when the first clutch is half-engaged and the engine is started by cranking, if the initial explosion engine torque that exceeds the torque capacity of the first clutch occurs, the engine speed tends to exceed the motor speed. . However, the motor generator with higher control response than the engine is controlled in advance from the cranking start area before engine ignition so that the motor speed is maintained at a speed equal to or higher than the engine speed. For this reason, the engine speed does not exceed the motor speed until the first clutch is engaged, and a sudden torque change in the first clutch caused by the reverse rotation of the speed difference is avoided.
As a result, when the first clutch is half-engaged and the engine is started by cranking using the motor generator, it is possible to prevent an engine start shock that occurs due to a sudden change in torque in the first clutch.
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された後輪駆動によるパラレル方式のFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a parallel type FR hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) by rear wheel drive to which the control device of the first embodiment is applied.
実施例1におけるFRハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第1クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL(駆動輪)と、右後輪RR(駆動輪)と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。 As shown in FIG. 1, the drive system of the FR hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine Eng, a flywheel FW, a first clutch CL1, a motor generator MG, a second clutch CL2, and an automatic transmission AT. And a propeller shaft PS, a differential DF, a left drive shaft DSL, a right drive shaft DSR, a left rear wheel RL (drive wheel), and a right rear wheel RR (drive wheel). Note that FL is the left front wheel and FR is the right front wheel.
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の希薄燃焼可能なエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、スロットルアクチュエータによる吸入空気量と、インジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。
The engine Eng is a lean-burnable engine such as a gasoline engine or a diesel engine. Based on an engine control command from the
前記第1クラッチCL1は、前記エンジンEngと前記モータジェネレータMGの間に介装され、エンジンEng〜モータジェネレータMG間の締結/開放を行なう乾式クラッチである。この第1クラッチCL1は、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ制御指令に基づいて、第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された第1クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結(油圧OFF)・開放(油圧ON)が制御される。なお、第1クラッチCL1が完全締結状態ならモータトルク+エンジントルクが、開放状態ならモータトルクのみが、第2クラッチCL2へと伝達される。
The first clutch CL1 is a dry clutch that is interposed between the engine Eng and the motor generator MG and engages / releases between the engine Eng and the motor generator MG. The first clutch CL1 is engaged including the half-clutch state (hydraulic OFF) by the first clutch control hydraulic pressure generated by the first clutch
前記モータジェネレータMG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り、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制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。なお、このモータジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。
The motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator, and a three-phase AC generated by an inverter 3 is applied based on a control command from the
前記第2クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装され、クラッチ油圧(押し付け力)に応じて駆動輪である左右後輪RL,RRへの伝達トルクを発生させる湿式多板ブレーキや湿式多板クラッチである。この第2クラッチCL2は、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づいて、第2クラッチ油圧ユニット8により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
The second clutch CL2 is interposed between the motor generator MG and the left and right rear wheels RL and RR, and generates transmission torque to the left and right rear wheels RL and RR, which are drive wheels, according to clutch hydraulic pressure (pressing force). A wet multi-plate brake or a wet multi-plate clutch. The second clutch CL2 is controlled to be engaged and disengaged including slip engagement and slip release by the control hydraulic pressure generated by the second clutch
前記自動変速機ATは、例えば、第1遊星歯車列PG1と第2遊星歯車列PG2と第3遊星歯車列PG3を有し、前進5速/後退1速や前進7速/後退1速等の有段階の変速段を、車速VSPやアクセル開度APO等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。そして、前記第2クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。なお、自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。
The automatic transmission AT has, for example, a first planetary gear train PG1, a second planetary gear train PG2, and a third planetary gear train PG3, such as forward 5 speed /
実施例1のFRハイブリッド車両は、第1クラッチCL1の締結・開放状態に応じ、電気自動車走行モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド車走行モード(以下、「HEVモード」という。)の2つの走行モードと、「エンジン始動モード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチCL1を開放状態とし、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態とし、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードである。「エンジン始動モード」は、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移時、モータジェネレータMGの動力のみで「EVモード」により走行しながら同一のモータジェネレータMGの動力を使って、エンジンEngのクランキングを行なうモードである。 The FR hybrid vehicle of the first embodiment is referred to as an electric vehicle travel mode (hereinafter referred to as “EV mode”) and a hybrid vehicle travel mode (hereinafter referred to as “HEV mode”) according to the engagement / release state of the first clutch CL1. ) And two “running modes” and “engine start mode”. The “EV mode” is a mode in which the first clutch CL1 is released and the vehicle runs only with the power of the motor generator MG. The “HEV mode” is a mode in which the first clutch CL1 is engaged and the vehicle is driven by the power of the engine Eng and the motor generator MG. “Engine start mode” is the engine Eng that uses the power of the same motor generator MG while running in “EV mode” with only the power of the motor generator MG at the time of mode transition from “EV mode” to “HEV mode”. This is a mode for performing cranking.
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例1におけるFRハイブリッド車両の制御系は、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、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the control system of the FR hybrid vehicle in the first embodiment includes an
前記エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12(エンジン回転数検出手段)からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
The
前記モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3(高電圧インバータ)へ出力する。なお、このインバータ3に接続されるバッテリ4(高電圧バッテリ)には、図外のバッテリコントローラにより、バッテリ4への充電容量をあらわすバッテリ充電量SOCを監視していて、このバッテリ充電量SOCの情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
The
前記第1クラッチコントローラ5は、油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を、AT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第1クラッチ油圧ユニット6に出力する。
The first
前記ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16と、車速センサ17と、他のセンサ類18(変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ、第2クラッチ出力回転数センサ等)からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、第2クラッチCL2の締結・開放を制御する指令を、AT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する第2クラッチ制御を行う。
The
前記ブレーキコントローラ9は、4輪の各車輪速を検出する車輪速センサ19と、ブレーキスイッチセンサ20からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力(液圧制動力やモータ制動力)で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
The brake controller 9 inputs a
前記統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21や他のセンサ・スイッチ類22からの必要情報およびCAN通信線11を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ1へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ2へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第1クラッチコントローラ5へ目標CL1トルク指令、ATコントローラ7へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ9へ回生協調制御指令を出力する。
The
図2は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両の統合コントローラ10にて実行されるエンジン始動制御処理を示すフローチャートである(エンジン始動制御手段)。なお、図2に示す処理内容は一定サンプリングで実行されることとする。以下、各ステップについて説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing an engine start control process executed by the
ステップS1では、バッテリ充電量SOC、第2クラッチCL2の入力回転数ωcl2i、第2クラッチCL2の出力回転数ωcl2o、エンジン回転数ωe、車速VSPといった他のコントローラが計測した車両状態を受信し、ステップS2へ進む。 In step S1, the battery charge amount SOC, input RPM omega Cl2i of the second clutch CL2, an output rotational speed omega Cl2o of the second clutch CL2 receive, engine speed omega e, the vehicle condition other controllers such vehicle speed VSP is measured Then, the process proceeds to step S2.
ステップS2では、アクセル開度APOをアクセル開度センサ16から、第1クラッチストロークxScl1を第1クラッチストロークセンサ15から、ブレーキSW信号Bswをブレーキスイッチセンサ20から、それぞれ計測し、ステップS3へ進む。
In step S2, the accelerator opening APO is measured from the
ステップS3では、アクセル開度APO、車速VSPから目標駆動トルクTd*を演算し、ステップS4へ進む。
ここで、目標駆動トルクTd*は、例えば、図3に示すようなアクセル開度APOと車速VSPをパラメータとする目標駆動トルク演算マップに基づき演算する。
In step S3, the target drive torque Td * is calculated from the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP, and the process proceeds to step S4.
Here, the target drive torque Td * is calculated based on, for example, a target drive torque calculation map using the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP as parameters as shown in FIG.
ステップS4では、バッテリ充電量SOCや目標駆動トルクTd*および車速VSPといった車両状態から、第1クラッチCL1の目標制御モードCL1MODE(0:解放、1:スリップ、2:締結)と、第2クラッチCL2の目標制御モードCL2MODE(0:解放、1:スリップ、2:締結)の設定を行ない、ステップS5へ進む。
なお、各クラッチCL1,CL2の目標制御モードCL1MODE,CL2MODEの詳しい演算処理は、図9に示す後述のフローチャートにより行う。
In step S4, the target control mode CL1MODE (0: released, 1: slip, 2: engaged) of the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are determined from the vehicle state such as the battery charge SOC, the target drive torque Td *, and the vehicle speed VSP. Target control mode CL2MODE (0: release, 1: slip, 2: engagement) is set, and the process proceeds to step S5.
Detailed calculation processing of the target control modes CL1MODE and CL2MODE of the respective clutches CL1 and CL2 is performed according to a flowchart described later shown in FIG.
ステップS5では、第1クラッチCL1の目標制御モードCL1MODEと、目標駆動トルクTd*に基づき、エンジントルク指令値Te*を下記のように演算し、ステップS6へ進む。演算式は、
1) CL1MODE=0またはCL1MODE=1の場合
Te*=0 (1)
2) CL1MODE=2の場合
Te*=Td*−Tm_max (2)
となる。
ただし、
Tm_max:最大出力可能モータトルク(SOCが低下すれば負値になる)
である。
ここで、CL1MODE=2(HEVモード)の場合のエンジントルク指令値Te*は、さまざまな演算方法が考えられるが、本実施例では可能な限りモータトルクを活用し、目標駆動トルクTd*に対して不足した分をエンジントルクで補足する設定とする。
In step S5, the engine torque command value Te * is calculated as follows based on the target control mode CL1MODE of the first clutch CL1 and the target drive torque Td *, and the process proceeds to step S6. The arithmetic expression is
1) When CL1MODE = 0 or CL1MODE = 1
Te * = 0 (1)
2) When CL1MODE = 2
Te * = Td * −T m_max (2)
It becomes.
However,
T m_max : Maximum output possible motor torque (negative value if SOC decreases)
It is.
Here, various calculation methods can be considered for the engine torque command value Te * in the case of CL1MODE = 2 (HEV mode). In this embodiment, the motor torque is utilized as much as possible to the target drive torque Td *. The shortage will be supplemented with engine torque.
ステップS6では、第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *を下記のように演算し、ステップS7へ進む。演算式は、
1) CL1MODE=0の場合
Tcl1 *=0 (3)
2) CL1MODE=1の場合
Tcl1 *=Tcrank (4)
3) CL1MODE=2の場合
Tcl1 *=Tcl1_max (5)
となる。
ただし、
Tcrank:クランキングトルク
Tcl1_max:第1クラッチ最大トルク容量
である。
In step S6, the first clutch torque capacity command value Tcl1 * is calculated as follows, and the process proceeds to step S7. The arithmetic expression is
1) When CL1MODE = 0
T cl1 * = 0 (3)
2) When CL1MODE = 1
T cl1 * = T crank (4)
3) When CL1MODE = 2
T cl1 * = T cl1_max (5 )
It becomes.
However,
T crank : cranking torque
T cl1_max : The first clutch maximum torque capacity.
ステップS7では、第2クラッチCL2がスリップ状態か否かの判断を行う。第2クラッチCL2のスリップ回転数ωcl2slp(第2クラッチ入力回転数ωcl2i−第2クラッチ出力回転数ωcl2o)の絶対値が所定値ωcl2slp_th2以上となった場合、スリップ状態と判断してステップS8へ、それ以外の場合はステップS12へ、それぞれ進む。 In step S7, it is determined whether or not the second clutch CL2 is in a slip state. Slip rotation number omega Cl2slp of the second clutch CL2 - if the absolute value of the (second clutch input rotational speed omega Cl2i second clutch output rotational speed ω cl2o) becomes a predetermined value omega Cl2slp_th2 above steps it is determined that the slip state Proceed to S8, otherwise proceed to Step S12.
ステップS8では、ステップS7での第2クラッチCL2がスリップ状態であるとの判断に続き、基本第2クラッチトルク容量指令値Tcl2_base *を下記のように演算し、ステップS9へ進む。演算式は、
1) CL1MODE=0またはCL1MODE=1の場合
Tcl2_base *=min(Td_evmax,Td*) (6)
2) CL1MODE=2の場合
Tcl2_base *=Td* (7)
となる。
ただし、
min(A,B):AとBの内、小さい方の値を出力
Td_evmax:EV走行時の最大駆動トルク
である。
In step S8, following the determination that the second clutch CL2 is in the slip state in step S7, the basic second clutch torque capacity command value Tcl2_base * is calculated as follows, and the process proceeds to step S9. The arithmetic expression is
1) When CL1MODE = 0 or CL1MODE = 1
T cl2_base * = min (T d_evmax , Td * ) (6)
2) When CL1MODE = 2
T cl2_base * = Td * (7)
It becomes.
However,
min (A, B): Outputs the smaller value of A and B
T d_evmax is the maximum drive torque during EV travel.
ステップS9では、以下に述べる演算処理により、第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *を演算し、ステップS10へ進む(モータ回転数制御部)。
ここで、「第2クラッチ入力回転数」は、「モータ回転数」に相当するため、第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *は、モータ回転数目標値と読み替えることができる。
すなわち、第2クラッチCL2への入力回転数が、変速機入力回転数となる変速段選択時、第2クラッチ入力回転数=モータ回転数である。また、第2クラッチCL2への入力回転数が、変速機入力回転数とならない変速段選択時、変速機入力軸から第2クラッチCL2までのトルク伝達経路におけるギア比を考慮することで、第2クラッチ入力回転数にギア比を加味したものがモータ回転数となる。
なお、説明のし易さのためCL1MODE=2から説明する。
1) CL1MODE=2の場合
第2クラッチスリップ回転数目標値ωcl2_slp *と第2クラッチ出力回転数計測値ωoから、下記の式(8)に基づき第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *を演算する。演算式は、
ωcl2i *=ωcl2_slp *+ωo (8)
となる。
このとき、第2クラッチスリップ回転数目標値ωcl2_slp *は、下記の式(9)に基づき演算される。演算式は、
ωcl2_slp *=fcl2_slp_cl1OP(ωo,APO) (9)
となる。
ここで、fcl2_slp_cl1OP(ωo,APO)は、第2クラッチ出力回転数計測値ωoとアクセル開度APOを入力とした関数である。実際には、例えば、図4に示すような「HEVモード」における目標スリップ回転数を演算するマップの一例によって設定する。このようにすることで、所望のロックアップ回転数(スリップが0になる出力回転数)をアクセル開度APOに応じて設定することができる。
2) CL1MODE=0の場合
“CL1MODE=2”と同様に式(8)に基つぎ第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *を演算する。このとき、第2クラッチスリップ回転数目標値ωcl2_slp *は、下記の式(10)に基づき演算される。演算式は、
ωcl2_slp *=fcl2_Δωslp(Teng_start) (10)
となる。
ここで、fcl2_Δωslp(Teng_start)は、エンジン始動時のためのスリップ回転数増加量を演算する関数であり、エンジン始動配分モータトルクTeng_start(最大出力可能モータトルクTm_maxと第2クラッチトルク容量指令値Tcl2_base *の差分)を入力とする。実際には、例えば、図5に示すようなエンジン始動モードにおける目標スリップ回転数(増加分)を演算するマップの一例を用いることにより、エンジン始動配分モータトルクTeng_startが低下した場合には、目標第2クラッチスリップ回転数目標値ωcl2_slp *を高め(増加量を多く)に設定する。
3) CL1MODE=1の場合
CL1MODE=1(スリップ)である場合(第1クラッチCL1を半締結にしてエンジンEngのクランキングを開始する時点から第1クラッチCL1を完全締結して「HEVモード」へ移行するまでの間)、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータジェネレータMGを回転数制御する。
In step S9, the second clutch input rotation speed target value ω cl2i * is calculated by the calculation process described below, and the process proceeds to step S10 (motor rotation speed control unit).
Here, since the “second clutch input rotation speed” corresponds to the “motor rotation speed”, the second clutch input rotation speed target value ω cl2i * can be read as the motor rotation speed target value.
In other words, when the shift speed at which the input rotational speed to the second clutch CL2 is the transmission input rotational speed is selected, the second clutch input rotational speed is equal to the motor rotational speed. In addition, when selecting a shift speed at which the input rotational speed to the second clutch CL2 does not become the transmission input rotational speed, the gear ratio in the torque transmission path from the transmission input shaft to the second clutch CL2 is taken into consideration. The motor rotation speed is obtained by adding the gear ratio to the clutch input rotation speed.
Note that CL1MODE = 2 will be described for ease of explanation.
1) When CL1MODE = 2, from the second clutch slip rotational speed target value ω cl2_slp * and the second clutch output rotational speed measured value ω o , the second clutch input rotational speed target value ω cl2i * based on the following equation (8) Is calculated. The arithmetic expression is
ω cl2i * = ω cl2_slp * + ω o (8)
It becomes.
At this time, the second clutch slip rotation speed target value ω cl2_slp * is calculated based on the following equation (9). The arithmetic expression is
ω cl2_slp * = f cl2_slp_cl1OP (ω o , APO) (9)
It becomes.
Here, f cl2_slp_cl1OP (ω o , APO) is a function having the second clutch output rotational speed measurement value ω o and the accelerator opening APO as inputs. Actually, for example, it is set by an example of a map for calculating the target slip rotation speed in the “HEV mode” as shown in FIG. In this way, a desired lockup rotation speed (output rotation speed at which slip becomes 0) can be set according to the accelerator opening APO.
2) When CL1MODE = 0, the basic second clutch input rotational speed target value ω cl2i * is calculated from the equation (8) in the same manner as “CL1MODE = 2”. At this time, the second clutch slip rotation speed target value ω cl2_slp * is calculated based on the following equation (10). The arithmetic expression is
ω cl2_slp * = f cl2_Δωslp (T eng_start ) (10)
It becomes.
Here, f cl2_Δωslp (T eng_start ) is a function for calculating the amount of increase in slip rotation speed at the time of engine start, and engine start distribution motor torque T eng_start (maximum output possible motor torque T m_max and second clutch torque capacity) Command value T cl2_base * ) is input. Actually, for example, when the engine start distribution motor torque T eng_start decreases by using an example of a map for calculating the target slip rotation speed (increase) in the engine start mode as shown in FIG. The second clutch slip rotation speed target value ω cl2_slp * is set higher (increase the increase amount).
3) When CL1MODE = 1
When CL1MODE = 1 (slip) (from the time when the first clutch CL1 is semi-engaged and cranking of the engine Eng is started until the first clutch CL1 is completely engaged and the mode shifts to "HEV mode") The motor generator MG is controlled so that the motor speed is maintained at a speed equal to or higher than the engine speed.
まず、第1クラッチスリップ回転数目標値ωcl1_slp *から下記の式(11)に基つぎ第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *を演算する。演算式は、
ωcl2i *=ωcl1_slp *+fωcl2_start(t) (11)
となる。
このとき、第1クラッチスリップ回転数目標値ωcl1_slp *は、CL1MODEが1に遷移する直前の第1クラッチスリップ回転数計測値(=第2クラッチ入力回転数計測値ωcl2iとエンジン回転数計測値ωeの差分)に値がセットされる。fωcl2_start(t)は、第2クラッチ回転数増加量の関数で、CL1MODEが1に遷移した際に出力がゼロに初期化され、時間tとともに出力が増加する特徴を有する。その他の目標値算出方法としては、fωcl2_start(t)の代わりにエンジン回転数推定値ωe #を使用しても良い。エンジン回転数推定値ωe #は、下記の式(12)に基づき演算され、CL1MODEが1に遷移した際にωe #はエンジン回転数計測値ωeに初期化される。演算式は、
ωe #=∫(Tcl1 */JEng)dt (12)
となる。
ただし、
JEng:エンジン回転系イナーシャ
Tcl1 *:第1クラッチトルク容量指令値
である。
First, the basic second clutch input rotational speed target value ω cl2i * is calculated from the first clutch slip rotational speed target value ω cl1_slp * according to the following equation (11). The arithmetic expression is
ω cl2i * = ω cl1_slp * + f ωcl2_start (t) (11)
It becomes.
At this time, the first clutch slip rotational speed target value ω cl1_slp * is the first clutch slip rotational speed measured value (= the second clutch input rotational speed measured value ω cl2i and the engine rotational speed measured value immediately before CL1MODE transits to 1). A value is set in (difference of ω e ). f ωcl2_start (t) is a function of the amount of increase in the second clutch rotational speed, and is characterized in that the output is initialized to zero when CL1MODE transitions to 1, and the output increases with time t. Other target value calculation method, may be used an engine speed estimate omega e # instead of f ωcl2_start (t). The estimated engine speed value ω e # is calculated based on the following equation (12). When CL1MODE transitions to 1, ω e # is initialized to the measured engine speed value ω e . The arithmetic expression is
ω e # = ∫ (T cl1 * / J Eng ) dt (12)
It becomes.
However,
J Eng : Engine rotation system inertia
T cl1 * : The first clutch torque capacity command value.
さらに、CL1MODEが1に遷移後にωe≧ωe #が一度成立すると、エンジン回転数計測値ωeに第1クラッチスリップ回転数目標値ωcl1_slp *を加える下記の式(13)に基づき第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *を算出する。演算式は、
ωcl2i *=ωcl1_slp *+ωe (13)
となる。
このとき、第1クラッチスリップ回転数目標値ωcl1_slp *は、下式に基づき演算する。演算式は、
ωcl1_slp *=ωcl1_slp_z1 *×Gcl1_slp (14)
となる。
ただし、
ωcl1_slp_z1 *:第1クラッチスリップ回転数目標値前回値
Gcl1_slp:第1クラッチスリップ回転数調整値(0<Gcl1_slp<1)
である。
上記のとおり、第1クラッチスリップ回転数調整値Gcl1_slpを0<Gcl1_slp<1に設定することによって、第1クラッチスリップ回転数目標値ωcl1_slp *はゼロに漸近するように減少する。
Further, once ω e ≧ ω e # is established once after CL1MODE transitions to 1, the first clutch slip rotation speed target value ω cl1_slp * is added to the engine rotation speed measurement value ω e , based on the following equation (13). Calculate the clutch input rotational speed target value ω cl2i * . The arithmetic expression is
ω cl2i * = ω cl1_slp * + ω e (13)
It becomes.
At this time, the first clutch slip rotation speed target value ω cl1_slp * is calculated based on the following equation. The arithmetic expression is
ω cl1_slp * = ω cl1_slp_z1 * × G cl1_slp (14)
It becomes.
However,
ω cl1_slp_z1 * : First clutch slip rotation speed target value Previous value
G cl1_slp : First clutch slip rotation speed adjustment value (0 <G cl1_slp <1)
It is.
As described above, by setting the first clutch slip rotation speed adjustment value G cl1_slp to 0 <G cl1_slp <1, the first clutch slip rotation speed target value ω cl1_slp * decreases so as to approach zero.
次に、算出した第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *に対して、下記の式(15)に基づき上限側の変化率制限を実施する。演算式は、
ωcl2i *=ωcl2i_z1 *+min{(ωcl2i *−ωcl2i_z1 *),dωcl2i_lim} (15)
となる。
ただし、
ωcl2i_z1 *:第2クラッチ回転数目標値前回値
dωcl2i_lim:第2クラッチ回転数変化率上限値
min{A,B}:AとBの内、小さい方の値を出力
である。
第2クラッチ回転数変化率上限値dωcl2i_limは、変速段毎に定義される定数で、例えば、変速段毎にエンジン始動実験を行い、第2クラッチCL2の回転数上昇に伴う変速機出力軸トルクの変化量が許容値以下になるように調整しても良い。また、例えば、図1に示すような、前進5速後退1速の自動変速機ATの内部構造に基づき導出される以下の関係式から算出しても良い。演算式は、
dωcl2i_lim=β1×[{Tm_ev *+(dTATo_lim/α1)}−Tcl1 *]+β2×Tcl2 * (16)
となる。
ただし、
Tm_ev *:モード切換直前のEVモータトルク指令値
dTATo_lim:変速機出力軸トルク変化量許容値
Tcl1 *:第1クラッチトルク容量指令値
Tcl2 *:第2クラッチトルク容量指令値
α1,β1,β2:変速段毎に設計値に基づき算出される定数
である。
上記変速機出力軸トルク変化量許容値dTATo_limは、実走行での車両の加速変動から運転者のフィーリングによって決定される。また、式(16)中の{Tm_ev *+(dTATo_lim/α1)}は、モータトルク上限値をあらわす。
Next, the upper limit change rate restriction is performed on the calculated second clutch input rotation speed target value ω cl2i * based on the following equation (15). The arithmetic expression is
ω cl2i * = ω cl2i_z1 * + min {(ω cl2i * −ω cl2i_z1 * ), dω cl2i_lim } (15)
It becomes.
However,
ω cl2i_z1 * : Second clutch rotational speed target value Previous value
dω cl2i_lim : Upper limit value of the second clutch speed change rate
min {A, B}: The smaller value of A and B is output.
Second clutch rotational speed change rate upper limit d [omega Cl2i_lim is a constant defined for each gear position, for example, performs the engine start experiments for each gear position, transmission output shaft torque accompanying the rotation speed increase of the second clutch CL2 You may adjust so that the variation | change_quantity of may become below an allowable value. Further, for example, it may be calculated from the following relational expression derived on the basis of the internal structure of an automatic transmission AT having five forward speeds and one reverse speed as shown in FIG. The arithmetic expression is
dω cl2i_lim = β 1 × [{ T m_ev * + (dT ATo_lim / α 1)} - T cl1 *] +
It becomes.
However,
T m_ev * : EV motor torque command value immediately before mode switching
dT ATo_lim : Transmission output shaft torque change tolerance
T cl1 * : First clutch torque capacity command value
T cl2 *: second clutch torque capacity command value α 1, β 1, β 2 : is a constant calculated based on the design value for each gear position.
The transmission output shaft torque change allowance dT ATo_lim is determined by the feeling of the driver from the acceleration fluctuation of the vehicle in actual driving. Also, {T m — ev * + (dT ATo — lim / α 1 )} in the equation (16) represents the motor torque upper limit value.
以上の1)、2)、3)で算出した第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *に上下限制限を施し、最終的な第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *とする。なお、上下限制限値は、エンジン回転数の上下限値とする。 Above 1), 2), 3) subjecting the upper and lower limits to the calculated second clutch input rotational speed target value ω cl2i * in, a final second clutch input rotational speed target value ω cl2i *. The upper and lower limit values are the upper and lower limit values of the engine speed.
ステップS10では、第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *と第2クラッチ入力回転数計測値ωcl2iが一致するようにスリップ制御用のモータトルク指令値Tm*を演算し、ステップS11へ進む。
演算(制御)方法はさまざま考えられるが、例えば、PI制御を用いて下式に基づき演算する。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。演算式は、
Tm*={(KPm・s+KIm)/s)}・(ωcl2i *−ωcl2i) (17)
となる。
ただし、
KPm:モータ制御用比例ゲイン
KIm:モータ制御用積分ゲイン
s:微分演算子
である。
In step S10, the motor torque command value Tm * for slip control is calculated so that the second clutch input rotational speed target value ω cl2i * and the second clutch input rotational speed measured value ω cl2i match, and the process proceeds to step S11.
There are various calculation (control) methods. For example, calculation is performed based on the following expression using PI control. The actual calculation is calculated using a recurrence formula obtained by discretization by Tustin approximation or the like. The arithmetic expression is
Tm * = {(K Pm · s + K Im ) / s)} · (ω cl2i * −ω cl2i ) (17)
It becomes.
However,
K Pm : Proportional gain for motor control
K Im : Motor control integral gain s: Differential operator.
ステップS11では、基本第2クラッチトルク容量指令値Tcl2_base *とスリップ制御用のモータトルク指令値Tm*、エンジントルク指令値Te *、第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *、第1クラッチCL1の目標制御モードCL1MODE、などからスリップ制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を演算し、ステップS18へ進む。以下、図6に示す第2クラッチCL2の回転数制御系のブロック図を用いて説明する。 In step S11, the basic second clutch torque capacity command value T cl2_base * and a slip control of the motor torque command value Tm *, the engine torque command value T e *, the first clutch torque capacity command value T cl1 *, first clutch CL1 target control mode CL1MODE, he calculates a second clutch torque capacity command value T cl2 * for slip control and the like, the process proceeds to step S18. Hereinafter, description will be made with reference to the block diagram of the rotation speed control system of the second clutch CL2 shown in FIG.
本制御系は、フィードフォワード(F/F)補償とフィードバック(F/B)補償とからならなる2自由度制御手法で設計している。F/B補償部については様々な設計方法が考えられるが、今回はその一例としてPI制御としている。 This control system is designed with a two-degree-of-freedom control method consisting of feedforward (F / F) compensation and feedback (F / B) compensation. Various design methods can be considered for the F / B compensator, but this time PI control is an example.
まず、はじめに下式に示す位相補償フィルタGFF(s)に基づき、基本第2クラッチトルク容量指令値Tcl2_base *に位相補償を施し、第2クラッチCL2のF/Fトルク容量指令値Tcl2_FFを演算する。実際の演算は、タスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。演算式は、
(Tcl2_FF)/(Tcl2_base *)=GFF(s)=(τcl2・s+1)/(τcl2_ref・s+1) (18)
となる。
ただし、
τcl2:第2クラッチモデル時定数
τcl2_ref:第2クラッチ制御用規範応答時定数
である。
First, based on the phase compensation filter G FF (s) shown in the following equation, phase compensation is applied to the basic second clutch torque capacity command value T cl2_base *, and the F / F torque capacity command value T cl2_FF of the second clutch CL2 is obtained . Calculate. The actual calculation is calculated using a recurrence formula obtained by discretization by Tustin approximation or the like. The arithmetic expression is
(T cl2_FF ) / (T cl2_base * ) = G FF (s) = (τ cl2 · s + 1) / (τ cl2_ref · s + 1) (18)
It becomes.
However,
tau cl2: when the second clutch model constants τ cl2_ref: a second clutch control nominal response time constant.
次に、第1クラッチCL1の目標制御モードCL1MODEに応じて、第2クラッチトルク容量目標値Tcl2_tを以下のように演算する。なお、ステップS4より、本演算部(CL2MODE=1の場合)でCL1MODE=0になることは有り得ないので、CL1MODE=0の場合については省略する。演算式は、
1) CL1MODE=1の場合
Tcl2_t=Tcl1 *+Tcl2_base * (19)
2) CL1MODE=2の場合
Tcl2_t=Tcl2_base *−Te* (20)
となる。
ここで、補足説明をすると、第2クラッチトルク容量目標値Tcl2_tは、スリップ制御中のモータトルクが理想状態で出力するトルクを表している。F/B補償部は、定常状態で第2クラッチトルク容量目標値Tcl2_tとスリップ制御中のモータトルク指令値(実際のモータトルクとほぼ同値)が一致するように、第2クラッチCL2のトルク容量を補正する。
Next, according to the target control mode CL1MODE of the first clutch CL1, and calculates a second clutch torque capacity target value T Cl2_t as follows. Since it is unlikely that CL1MODE = 0 in this calculation unit (when CL2MODE = 1) from step S4, the case where CL1MODE = 0 is omitted. The arithmetic expression is
1) When CL1MODE = 1
T cl2_t = T cl1 * + T cl2_base * (19)
2) When CL1MODE = 2
T cl2_t = T cl2_base * −Te * (20)
It becomes.
Here, as a supplementary explanation, the second clutch torque capacity target value Tcl2_t represents the torque that the motor torque during slip control is output in an ideal state. In the steady state, the F / B compensator compares the torque capacity of the second clutch CL2 so that the second clutch torque capacity target value Tcl2_t matches the motor torque command value during slip control (almost the same value as the actual motor torque). Correct.
次に、下式に示す第2クラッチ規範モデルGcl2_REF(s)に基づき、第2クラッチトルク容量規範値Tcl2_refを演算する。演算式は、
(Tcl2_ref)/(Tcl2_t)=Gcl2_REF(s)=1/(τcl2_ref・s+1) (21)
となる。
Next, the second clutch torque capacity reference value T cl2_ref is calculated based on the second clutch reference model G cl2_REF (s) shown in the following equation. The arithmetic expression is
(T cl2_ref ) / (T cl2_t ) = G cl2_REF (s) = 1 / (τ cl2_ref · s + 1) (21)
It becomes.
次に、第2クラッチトルク容量規範値Tcl2_refと前述した回転数制御用のモータトルク指令値Tm*から、下式に基づき第2クラッチCL2のF/Bトルク容量指令値Tcl2_FBを演算する。演算式は、
Tcl2_FB={(KPcl2s+KIccl2)/s}×(Tcl2_ref−Tm*) (22)
となる。
ただし、
KPcl2:第2クラッチ制御用比例ゲイン
KIccl2:第2クラッチ制御用積分ゲイン
である。
Next, the F / B torque capacity command value T cl2_FB of the second clutch CL2 is calculated from the second clutch torque capacity reference value T cl2_ref and the motor torque command value Tm * for rotational speed control described above based on the following equation. The arithmetic expression is
T cl2_FB = {(K Pcl2 s + K Iccl2 ) / s} x (T cl2_ref −Tm * ) (22)
It becomes.
However,
K Pcl2 : Proportional gain for second clutch control
K Iccl2 : Second clutch control integral gain.
また、下式のように入力回転数変化によって生じるトルク(イナーシャトルク)を考慮することにより、入力回転数が変化している場合にも精度よくトルク容量を制御できる。演算式は、
Tcl2_FB={(KPcl2s+KIccl2)/s}×(Tcl2_ref−Tm*−TIcl2_est) (23)
となる。
ここで、TIcl2_estはイナーシャトルク推定値であり、例えば、入力回転数変化量(微分値)に入力軸周りの慣性モーメントを乗算して求める。
そして、第2クラッチCL2のF/Fトルク容量指令値Tcl2_FFとF/Bトルク容量指令値Tcl2_FBを加算し、最終的なスリップ制御用の第2クラッチ容量指令値Tcl2 *を演算する。
Further, by considering the torque (inert torque) generated by the change in the input rotational speed as in the following equation, the torque capacity can be accurately controlled even when the input rotational speed is changing. The arithmetic expression is
T cl2_FB = {(K Pcl2 s + K Iccl2 ) / s} x (T cl2_ref −Tm * −T Icl2_est ) (23)
It becomes.
Here, T Icl2_est is an inertia torque estimated value, and is obtained, for example, by multiplying the input rotational speed change amount (differential value) by the moment of inertia around the input shaft.
Then, the F / F torque capacity command value T cl2_FF of the second clutch CL2 and the F / B torque capacity command value T cl2_FB are added to calculate a second clutch capacity command value T cl2 * for final slip control.
ステップS12では、ステップS7での第2クラッチCL2のスリップ検知無しであるとの判断に続き、前述したスリップ制御用のモータトルク指令値Tm*ならびに第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を演算するための内部状態変数を初期化し(指令値が滑らかに切り替わるように積分項をリセットし)、ステップS13へ進む。 In step S12, following the determination that the slip detection of the second clutch CL2 is not performed in step S7, the above-described motor torque command value Tm * for slip control and the second clutch torque capacity command value Tcl2 * are calculated. Internal state variables are initialized (the integral term is reset so that the command value switches smoothly), and the process proceeds to step S13.
ステップS13では、第2クラッチCL2の目標制御モードがCL2MODE=2(締結モード)か否かの判断を行なう。CL2MODE=2の場合はステップS14へ、それ以外はステップS16へ、それぞれ進む。 In step S13, it is determined whether or not the target control mode of the second clutch CL2 is CL2MODE = 2 (engagement mode). If CL2MODE = 2, the process proceeds to step S14, otherwise the process proceeds to step S16.
ステップS14では、ステップS13での第2クラッチCL2が締結モードであるとの判断に続き、締結制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を以下のように演算し、ステップS15へ進む。演算式は、
1) Tcl2_z1 *<Tcl2_maxの場合
Tcl2 *=Tcl2_z1 *+ΔTcl2_LU (24)
2) Tcl2_z1 *≧Tcl2_maxの場合
Tcl2 *=Tcl2_max (25)
となる。
ただし、
Tcl2_max:第2クラッチ最大トルク容量
ΔTcl2_LU:スリップ→締結移行時のトルク容量変化率
Tcl2_z1 *:第2トルク容量指令値前回値
である。
In step S14, following the determination that the second clutch CL2 is in the engagement mode in step S13, the second clutch torque capacity command value Tcl2 * for engagement control is calculated as follows, and the process proceeds to step S15. The arithmetic expression is
1) When T cl2_z1 * <T cl2_max
T cl2 * = T cl2_z1 * + ΔT cl2_LU (24)
2) When T cl2_z1 * ≧ T cl2_max
T cl2 * = T cl2_max (25)
It becomes.
However,
T cl2_max: second clutch maximum torque capacity ΔT cl2_LU: torque capacity change rate at the time the slip → engagement Migration
T cl2_z1 * : Second torque capacity command value previous value.
ステップS15では、第1クラッチ制御モードCL1MODEと目標駆動トルクTd*に基づき、締結制御用のモータトルク指令値Tm*を以下のように演算し、ステップS18へ進む。
なお、ステップS4より、本演算部(CL2MODE=2の場合)でCL1MODE=1になることは有り得ないので、CL1MODE=1の場合については省略する。演算式は、
1) CL1MODE=0の場合
Tm*=Td* (26)
2) CL1MODE=2の場合
Tm*=Td*−Te* (27)
となる。
In step S15, based on the first clutch control mode CL1MODE and the target drive torque Td * , a motor torque command value Tm * for engagement control is calculated as follows, and the process proceeds to step S18.
Since it is unlikely that CL1MODE = 1 in this operation unit (when CL2MODE = 2) from step S4, the case where CL1MODE = 1 is omitted. The arithmetic expression is
1) When CL1MODE = 0
Tm * = Td * (26)
2) When CL1MODE = 2
Tm * = Td * −Te * (27)
It becomes.
ステップS16では、ステップS13での第2クラッチCL2が締結モードでないとの判断に続き、スリップ移行制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を以下のように演算し、ステップS17へ進む。
1) CL1MODE=0またはCL1MODE=1の場合
i) Tcl2_z1 *≧Tm_z1 *
演算式は、
Tcl2 *=f(APO) (28)
となる。この式(28)は、第2トルク容量指令値前回値Tcl2_z1 *がモータトルク指令値前回値Tm_z1 *以上である場合、第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を、Tcl2 *=(Tm_ev *〜Td_evmax)の範囲で、アクセル開度APOが大きいほど小さい値に演算する式に設定している。
In step S16, following the determination that the second clutch CL2 is not in the engagement mode in step S13, the second clutch torque capacity command value T cl2 * for slip transition control is calculated as follows, and the process proceeds to step S17.
1) When CL1MODE = 0 or CL1MODE = 1
i) T cl2_z1 * ≧ T m_z1 *
The arithmetic expression is
T cl2 * = f (APO) (28)
It becomes. When the second torque capacity command value previous value T cl2_z1 * is equal to or greater than the motor torque command value previous value T m_z1 *, this equation (28) is obtained by substituting the second clutch torque capacity command value T cl2 * into T cl2 * = ( In the range of T m_ev * to T d_evmax ), the larger the accelerator opening APO is, the smaller the value is calculated.
ii) Tcl2_z1 *<Tm_z1 *
演算式は、
Tcl2 *=Tcl2_z1 *−ΔTcl2slp (29)
となる。この式(29)は、モータトルク指令値前回値Tm_z1 *が第2トルク容量指令値前回値Tcl2_z1 *を超えても第2クラッチCL2がスリップしない場合、第2クラッチCL2へのトルク容量指令値である第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を、モータジェネレータMGへのモータトルク指令値Tm*の増加勾配より緩やかな勾配にて減少させることをあらわす。
2) CL1MODE=2の場合
演算式は、
i) CL2MODE=0の場合
Tcl2 *=0 (30)
ii) CL2MODE=1の場合
Tcl2 *=Tcl2_z1 *−ΔTcl2_slp (31)
となる。
ただし、
Tm_ev *:モード切換直前のEVモータトルク指令値
Tm_z1 *:モータトルク指令値前回値
Tcl2_z1 *:第2クラッチトルク容量指令値前回値
ΔTcl2_slp:締結→スリップ移行時トルク容量変化率
である。
ii) T cl2_z1 * <T m_z1 *
The arithmetic expression is
T cl2 * = T cl2_z1 * −ΔT cl2slp (29)
It becomes. This equation (29) shows that if the second clutch CL2 does not slip even if the motor torque command value previous value T m_z1 * exceeds the second torque capacity command value previous value T cl2_z1 * , the torque capacity command to the second clutch CL2 This indicates that the second clutch torque capacity command value Tcl2 * , which is a value, is decreased at a gentler slope than the increasing slope of the motor torque command value Tm * to the motor generator MG.
2) When CL1MODE = 2, the formula is
i) When CL2MODE = 0
T cl2 * = 0 (30)
ii) When CL2MODE = 1
T cl2 * = T cl2_z1 * −ΔT cl2_slp (31)
It becomes.
However,
T m_ev * : EV motor torque command value immediately before mode switching
T m_z1 * : Previous value of motor torque command value
T cl2_z1 * : Second clutch torque capacity command value previous value ΔT cl2_slp : Torque capacity change rate at the time of engagement → slip transition.
ステップS17では、スリップ移行制御用のモータトルク指令値Tm*を、以下のように演算し、ステップS18へ進む。なお、ステップS4より、本演算部(CL2MODE=0またはCL2MODE=1の場合)でCL1MODE=0になることは有り得ないので、CL1MODE=0の場合については省略する。
1) CL1MODE=1の場合
第2クラッチCL2のトルク容量が、一定になったか否かを判断するため、第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *に第2クラッチトルク容量推定モデルGcl2_est(s)を施し、第2クラッチトルク容量推定値Tcl2_estを演算する。演算式は、
(Tcl2_est)/(Tcl2 *)=Gcl2_est(s)=1/(τcl2_ref・s+1) (32)
となる。
以下、スリップ移行制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *と第2クラッチトルク容量推定値Tcl2_estの偏差の絶対値が所定値以下ではあれば一定、所定値以上であれば一定でない、と判断する。
In step S17, the motor torque command value Tm * for slip transition control is calculated as follows, and the process proceeds to step S18. Since it is unlikely that CL1MODE = 0 in this operation unit (when CL2MODE = 0 or CL2MODE = 1) from step S4, the case where CL1MODE = 0 is omitted.
1) When CL1MODE = 1 In order to determine whether the torque capacity of the second clutch CL2 has become constant, the second clutch torque capacity estimation model G cl2_est (s) is added to the second clutch torque capacity command value T cl2 * . alms, calculates a second clutch torque capacity estimation value T cl2_est. The arithmetic expression is
(T cl2_est ) / (T cl2 * ) = G cl2_est (s) = 1 / (τ cl2_ref · s + 1) (32)
It becomes.
Hereinafter, if the absolute value of the deviation between the second clutch torque capacity command value T cl2 * for slip transition control and the second clutch torque capacity estimated value T cl2_est is less than or equal to a predetermined value, the difference is not constant. Judge.
i) 第2クラッチCL2のトルク容量が一定でない場合
演算式は、
Tm*=Tcl2 * (33)
となる。この式(33)は、「EVモード」から「エンジン始動モード」に切り替わった後、第2クラッチCL2のトルク容量が一定でない場合、モータジェネレーMGへのモータトルク指令値Tm*を、第2クラッチCL2への第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *までステップ的に増加させることをあらわす。
ii) 第2クラッチCL2のトルク容量が一定の場合
演算式は、
Tm*=Tm_z1 *+ΔTm_slp (34)
となる。この式(34)は、「EVモード」から「エンジン始動モード」に切り替わった後、第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *を、モード切り替え直前のEV駆動トルク相等以上の値で一定とし、第2クラッチCL2のスリップを検知するまでモータジェネレータMGへのモータトルク指令値Tm*を徐々に増加させ、モータトルクによりスリップさせることをあらわす。
ただし、
ΔTm_slp:締結→スリップ移行時トルク容量変化率
である。この締結→スリップ移行時トルク容量変化率ΔTm_slpは、アクセル開度APOが大きいほど、モータジェネレータMGへのモータトルク指令値Tm*の単位時間当たりの増加量(増加比率)が大きくなるように設定している。
2) CL1MODE=2の場合
演算式は、
Tm*=Td*−Te* (35)
となる。
i) If the torque capacity of the second clutch CL2 is not constant:
Tm * = T cl2 * (33)
It becomes. When the torque capacity of the second clutch CL2 is not constant after switching from the “EV mode” to the “engine start mode”, the equation (33) is used to calculate the motor torque command value Tm * to the motor generator MG as the second clutch. This means that the second clutch torque capacity command value T cl2 * to CL2 is increased stepwise.
ii) When the torque capacity of the second clutch CL2 is constant:
Tm * = T m_z1 * + ΔT m_slp (34)
It becomes. This equation (34) is obtained by switching the “EV mode” to the “engine start mode”, and then setting the second clutch torque capacity command value T cl2 * constant at a value equal to or greater than the EV drive torque phase immediately before the mode change. The motor torque command value Tm * to the motor generator MG is gradually increased until slippage of the two-clutch CL2 is detected, which indicates that the motor torque is slipped.
However,
ΔT m_slp : Torque capacity change rate at the time of fastening → slip transition. The torque capacity change rate ΔT m_slp at the time of transition from the engagement to the slip is set so that the amount of increase (increase rate) per unit time of the motor torque command value Tm * to the motor generator MG increases as the accelerator opening APO increases. is doing.
2) When CL1MODE = 2, the formula is
Tm * = Td * −Te * (35)
It becomes.
ステップS18では、第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *から第2クラッチCL2にかかる油圧を制御するソレノイドバルブへの電流指令値Icl2 *を演算し、ステップS19へ進む。
実際には、予め取得した特性に基づき作成した図7に示す第2クラッチトルク容量−油圧変換マップと、図8に示す第2クラッチトルク油圧−電流変換マップを用いて算出する。これにより、油圧や電流に対してクラッチトルク容量が非線形な特性を有している場合でも、制御対象を線形としてみなすことができるため、前述したような線形制御理論を適用することができる。
In step S18, a current command value I cl2 * to the solenoid valve for controlling the hydraulic pressure applied to the second clutch CL2 is calculated from the second clutch torque capacity command value T cl2 *, and the process proceeds to step S19.
Actually, the calculation is performed using the second clutch torque capacity-hydraulic pressure conversion map shown in FIG. 7 and the second clutch torque hydraulic pressure-current conversion map shown in FIG. Thereby, even when the clutch torque capacity has a non-linear characteristic with respect to the hydraulic pressure or current, the control target can be regarded as linear, and thus the linear control theory as described above can be applied.
ステップS19では、第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *から第1クラッチCL1にかかる油圧を制御するソレノイドバルブへの電流指令値Icl1 *を演算し、ステップS20へ進む。
なお、第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *から電流指令値Icl1 *を演算する処理は、図11に示す後述するフローチャートにより行う。
In step S19, a current command value I cl1 * to the solenoid valve for controlling the hydraulic pressure applied to the first clutch CL1 is calculated from the first clutch torque capacity command value T cl1 *, and the process proceeds to step S20.
Note that the process of calculating the current command value I cl1 * from the first clutch torque capacity command value T cl1 * is performed according to a later-described flowchart shown in FIG.
ステップS20では、算出されたエンジントルク指令値Te*をエンジンコントローラ1へ送信し、算出されたモータトルク指令値Tm*をモータコントローラ2へ送信し、算出された第1クラッチ電流指令値Icl1 *を第1クラッチコントローラ5へ送信し、算出された第2クラッチ電流指令値Icl2 *をATコントローラ7へと送信し、エンドへ進む。
In step S20, the calculated engine torque command value Te * is transmitted to the
図9は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両の統合コントローラ10にて実行される各クラッチの目標制御モード演算処理(図2のステップS4)を示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing target control mode calculation processing (step S4 in FIG. 2) of each clutch executed by the
ステップS401では、バッテリ充電量SOCと目標駆動トルクTd*からエンジンEngを始動する(またはエンジン停止を禁止する)必要があるか否かを判断する。バッテリ充電量SOCが所定値SOCth1以下となった場合にEV走行は困難なため、あるいは、目標駆動トルクTd*が、EV走行時の最大駆動トルクTd_evmax(最大モータトルクTm_maxとクランキングトルクTcrankの差分)以上となった場合にEV走行は困難なため、エンジンEngを始動する必要があると判断してステップS403へ、それ以外の場合はステップS402へ、それぞれ進む。 In step S401, it is determined whether it is necessary to start engine Eng (or prohibit engine stop) from battery charge SOC and target drive torque Td * . EV driving is difficult when the battery charge SOC is equal to or less than the predetermined value SOCth1, or the target driving torque Td * is the maximum driving torque T d_evmax (maximum motor torque T m_max and cranking torque T during EV driving) If the difference is equal to or greater than the crank difference), it is difficult to run the EV. Therefore, it is determined that the engine Eng needs to be started, and the process proceeds to step S403. Otherwise, the process proceeds to step S402.
ステップS402では、ステップS401でのエンジン始動要求無しとの判断に続き、エンジン始動完了フラグfENGFINISHとクランキング開始許可フラグfCRANKOKをそれぞれ0でリセットし、ステップS409へ進む。 In step S402, following the determination that there is no engine start request in step S401, the engine start completion flag fENGFINISH and the cranking start permission flag fCRANKOK are each reset to 0, and the process proceeds to step S409.
ステップS403では、ステップS401でのエンジン始動要求有りとの判断に続き、エンジン始動完了フラグfENGFINISHを以下のようにセットする。第1クラッチストロークxscl1が所定値xscl1_th1以下(なお、第1クラッチストロークxscl1は、値が小さいほどクラッチトルク容量が大きくなる。特性の一例としては図10を参照)、かつ、第1クラッチCL1のスリップ回転数ωcl1slp(第2クラッチ入力回転数ωcl2i−エンジン回転数ωe)の絶対値が、所定値ωcl1slp_th1以下の場合は、fENGFINISHを1(エンジン始動完了)に、それ以外は0(エンジン始動未完了)にセットする。 In step S403, following the determination that there is an engine start request in step S401, the engine start completion flag fENGFINISH is set as follows. The first clutch stroke x scl1 is less than or equal to a predetermined value x scl1_th1 (the first clutch stroke x scl1 has a smaller clutch torque capacity as the value is smaller. See FIG. 10 as an example of characteristics), and the first clutch If the absolute value of the slip rotational speed ω cl1slp of CL1 (second clutch input rotational speed ω cl2i −engine rotational speed ω e ) is less than the predetermined value ω cl1slp_th1 , set fENGFINISH to 1 (engine start complete), otherwise Set to 0 (engine start incomplete).
ステップS404では、前述したエンジン始動完了フラグfENGFINISHに基づき、エンジン始動が完了したか否かを判断する。fENGFINISHが1の場合はエンジン始動完了と判断してステップS407へ、それ以外の場合はステップS405へ、それぞれ進む。 In step S404, it is determined based on the engine start completion flag fENGFINISH described above whether engine start is completed. If fENGFINISH is 1, it is determined that the engine has been started, and the process proceeds to step S407. Otherwise, the process proceeds to step S405.
ステップS405では、クランキング開始許可フラグfCRANKOKを以下のようにセットする。第2クラッチCL2のスリップ回転数ωcl2slp(第2クラッチ入力回転数ωcl2i−第2クラッチ出力回転数ωcl2o)が所定値ωcl2slp_th1以上となった場合はfCRANKOKを1(クランキング開始許可)に、それ以外は0(クランキング開始不許可)にセットする。 In step S405, the cranking start permission flag fCRANKOK is set as follows. When the slip rotational speed ω cl2slp (second clutch input rotational speed ω cl2i −second clutch output rotational speed ω cl2o ) of the second clutch CL2 exceeds the predetermined value ω cl2slp_th1, fCRANKOK is set to 1 (cranking start permission) Otherwise, set to 0 (no cranking start allowed).
ステップS406では、前述したクランキング開始許可フラグfCRANKOKに基づき、クランキング開始を許可するか否かを判断する。fCRANKOKが1の場合はクランキング開始許可と判断してステップS411へ、それ以外の場合はステップS410へ、それぞれ進む。 In step S406, based on the cranking start permission flag fCRANKOK described above, it is determined whether or not cranking start is permitted. If fCRANKOK is 1, it is determined that cranking start is permitted, and the process proceeds to step S411. Otherwise, the process proceeds to step S410.
ステップS407では、第2クラッチCL2のロックアップを許可するか否かを判断する。車速VSPが所定値VSP_th1以上の場合はロックアップ許可を判断してステップS414へ、それ以外の場合はステップS408へそれぞれ進む。 In step S407, it is determined whether or not the lockup of the second clutch CL2 is permitted. If the vehicle speed VSP is greater than or equal to the predetermined value VSP_th1, the lockup permission is determined and the process proceeds to step S414, and otherwise the process proceeds to step S408.
ステップS408では、ブレーキSW信号Bswからブレーキ中かどうかを判断する。Bswが1(ブレーキON)の場合はステップS413へ、それ以外の場合はステップS412へ、それぞれ進む。 In step S408, it is determined from the brake SW signal Bsw whether the brake is being applied. If Bsw is 1 (brake ON), the process proceeds to step S413. Otherwise, the process proceeds to step S412.
ステップS409では、エンジン始動要求無しとの判断に基づくステップS402でのフラグリセットに続いて、CL1MODEを0(解放)に、CL2MODEを2(締結)にそれぞれセットする(EVモード)。 In step S409, CL1MODE is set to 0 (released) and CL2MODE is set to 2 (engaged) (EV mode) following the flag reset in step S402 based on the determination that there is no engine start request.
ステップS410では、エンジン始動未完了で、かつ、クランキング開始不許可であるとの判断に続いて、CL1MODEを0(解放)に、CL2MODEを1(スリップ)にそれぞれセットする(エンジン始動モードでのクランキング前)。 In step S410, following the determination that engine start has not been completed and cranking start is not permitted, CL1MODE is set to 0 (release) and CL2MODE is set to 1 (slip) (in engine start mode). Before cranking).
ステップS411では、エンジン始動未完了で、かつ、クランキング開始許可であるとの判断に続いて、CL1MODEを1(スリップ)に、CL2MODEを1(スリップ)にそれぞれセットする(エンジン始動モードでのクランキング中)。 In step S411, following the determination that engine start has not been completed and that cranking start is permitted, CL1MODE is set to 1 (slip), and CL2MODE is set to 1 (slip). Ranking)
ステップS412では、エンジン始動完了であるが、ロックアップ不許可で、かつ、ブレーキ中でないとの判断に続いて、CL1MODEを2(締結)に、CL2MODEを1(スリップ)にそれぞれセットする(エンジン始動完了後のWSC走行モード)。 In step S412, the engine start is complete, but lock-up is not permitted and it is determined that the brake is not being applied. Then, CL1MODE is set to 2 (engaged) and CL2MODE is set to 1 (slip) (engine start) WSC drive mode after completion).
ステップS413では、エンジン始動完了であるが、ロックアップ不許可で、かつ、ブレーキ中であるとの判断に続いて、CL1MODEを2(締結)に、CL2MODEを0(解放)にそれぞれセットする(エンジン始動完了後のニュートラル減速モード)。 In step S413, the engine start is completed, but lockup is not permitted, and after determining that braking is in progress, CL1MODE is set to 2 (engaged) and CL2MODE is set to 0 (released) (engine) Neutral deceleration mode after start-up).
ステップS414では、エンジン始動完了であり、かつ、ロックアップ許可であるとの判断に続いて、CL1MODEを2(締結)に、CL2MODEを2(締結)にそれぞれセットする(HEVモード)。 In step S414, CL1MODE is set to 2 (engaged) and CL2MODE is set to 2 (engaged), respectively, following the determination that engine start is complete and lock-up is permitted (HEV mode).
図11は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両の統合コントローラ10にて実行される第1クラッチ電流指令値演算処理(図2のステップS19)を示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing a first clutch current command value calculation process (step S19 in FIG. 2) executed by the
ステップS191では、第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *から、予め取得した第1クラッチトルク容量−ストローク特性により作成したマップ(図10)を用いて、第1クラッチストローク指令値xscl1 *を演算する。 In step S191, the first clutch torque capacity command value T cl1 *, previously acquired first clutch torque capacity - using the map created (FIG. 10) by the stroke characteristic, calculates a first clutch stroke command value x SCL1 * To do.
ステップS192では、第1クラッチストローク指令値xscl1 *とストローク計測値より、油圧指令値Pcl1 *を以下に基づき演算する。なお、本実施例1では図2のステップS11と同様に、2自由度制御手法を採用している(図12)。 In step S192, from the first clutch stroke command value x SCL1 * and the stroke measurement value is calculated based on the following a hydraulic pressure command value P cl1 *. In the first embodiment, a two-degree-of-freedom control method is adopted as in step S11 of FIG. 2 (FIG. 12).
まず、はじめに、第1クラッチストローク指令値xscl1 *から、下式に示すような規範応答伝達特性と後述する油圧補正後の制御対象伝達特性の逆系からなる位相補償フィルタを用いてF/F油圧指令値Pcl1_FFを演算する。演算式は、
(Pcl1_FF)/(xscl1 *)=Gcl1_FF(s)={(Ms2+Cs+Kcl1_ref)ω2 cl1_ref}/{s2+2ζcl1_refωcl1_refs+ω2 cl1_ref} (36)
となる。
ただし、
C:第1クラッチ機構部粘性係数
Kcl1_ref:油圧補正後の制御対象バネ定数
ζcl1_ref:第1クラッチ規範応答減衰係数
ωcl1_ref:第1クラッチ規範応答固有振動数
M:クラッチ質量
である。
First, from the first clutch stroke command value x scl1 * , an F / F using a phase compensation filter consisting of the inverse system of the reference response transmission characteristic as shown in the following equation and the control target transmission characteristic after hydraulic pressure correction described later is used. Calculate hydraulic pressure command value Pcl1_FF . The arithmetic expression is
(P cl1_FF ) / (x scl1 * ) = G cl1_FF (s) = {(Ms 2 + Cs + K cl1_ref ) ω 2 cl1_ref } / {s 2 + 2ζ cl1_ref ω cl1_ref s + ω 2 cl1_ref } (36)
It becomes.
However,
C: First clutch mechanism viscosity coefficient
K cl1_ref : spring constant to be controlled after hydraulic pressure correction ζ cl1_ref : first clutch reference response damping coefficient ω cl1_ref : first clutch reference response natural frequency
M: clutch mass.
次に、第1クラッチストローク指令値xscl1 *から、下式に示すような規範応答伝達特性を表すフィルタを用いてストローク規範値xscl1_refを演算する。演算式は、
(xscl1_ref)/(xscl1 *)=Gcl1_ref(s)=(ω2 cl1_ref)/(s2+2ζcl1_refωcl1_refs+ω2 cl1_ref) (37)
となる。
Next, the stroke reference value x scl1_ref is calculated from the first clutch stroke command value x scl1 * using a filter representing the reference response transmission characteristic as shown in the following equation. The arithmetic expression is
(x scl1_ref ) / (x scl1 * ) = G cl1_ref (s) = (ω 2 cl1_ref ) / (s 2 + 2ζ cl1_ref ω cl1_ref s + ω 2 cl1_ref ) (37)
It becomes.
次に、ストローク規範値xscl1_refとストローク計測値xscl1の偏差xscl1_errから、下式に基づきF/B油圧指令値Pcl1_FBを演算する。演算式は、
(Pcl1_FB)/(xscl1_err)=Gcl1_FB(s)=(KPgain_cl1・s+KIgain_cl1+KDgain_cl1・s2)/s (38)
となる。
ただし、
KPgain_cl1:比例ゲイン
KIgain_cl1:積分ゲイン
KDgain_cl1:微分ゲイン
である。そして、最後にF/F油圧指令値Pcl1_FFとF/B油圧指令値Pcl1_FBを加算し、油圧指令値Pcl1 *とする。
Then, from the deviation x Scl1_err stroke reference value x Scl1_ref and the stroke measured value x SCL1, it calculates the F / B pressure command value P Cl1_FB based on the following equation. The arithmetic expression is
(P cl1_FB ) / (x scl1_err ) = G cl1_FB (s) = (K Pgain_cl1 s + K Igain_cl1 + K Dgain_cl1 s 2 ) / s (38)
It becomes.
However,
K Pgain_cl1 : Proportional gain
K Igain_cl1: integral gain
K Dgain_cl1 : Differential gain. Finally, by adding the F / F hydraulic pressure command value P Cl1_FF and F / B pressure command value P Cl1_FB, and oil pressure command value P cl1 *.
ステップS193では、クラッチ機構部の反力(油圧)−ストローク特性の傾き(ダイアフラムスプリングのバネ特性)が設計者の所望する特性となるように油圧指令値に補正を施す。以下、詳細な方法について説明する。
ストローク計測値xscl1から、図10に示す特性に基づき作成したマップを用いて演算した第1クラッチ油圧推定値Pcl1_estと規範バネ特性を用いて演算した反力規範値Pcl1_refとの差分から、油圧補正値Pcl1_hoseiを演算する。演算式は、
Pcl1_hosei=Pcl1_ref−Pcl1_est=Kref・xscl1−fxscl1-p(xscl1) (39)
となる。
ただし、
fxscl1-p(xscl1):油圧‐ストローク特性を示す関数
である。
以上より算出した油圧補正値Pcl1_hoseiと油圧指令値Pcl1 *から、下式に基づき最終油圧指令値Pcl1_comを演算する。演算式は、
Pcl1_com=Pcl1 *−Pcl1_hosei (40)
となる。
In step S193, the hydraulic pressure command value is corrected so that the slope of the reaction force (hydraulic pressure) -stroke characteristic of the clutch mechanism (the spring characteristic of the diaphragm spring) becomes a characteristic desired by the designer. Hereinafter, a detailed method will be described.
From the difference between the first clutch hydraulic pressure estimated value P cl1_est calculated using the map created based on the characteristics shown in FIG. 10 from the stroke measurement value x scl1 and the reaction force reference value P cl1_ref calculated using the standard spring characteristics, The hydraulic pressure correction value P cl1_hosei is calculated. The arithmetic expression is
P cl1_hosei = P cl1_ref -P cl1_est = K ref · x scl1 -f xscl1-p (x scl1) (39)
It becomes.
However,
f xscl1-p (x scl1) : Hydraulic - is a function showing a stroke characteristic.
From the hydraulic correction value P Cl1_hosei and the hydraulic command value P cl1 * calculated above, to calculate the final hydraulic pressure command value P Cl1_com based on the following equation. The arithmetic expression is
P cl1_com = P cl1 * -P cl1_hosei (40)
It becomes.
ステップS194では、最終油圧指令値Pcl1_comから、第2クラッチCL2と同様、予め取得した特性に基づき作成したマップ(図8参照)を用いて電流指令値Icl1 *を算出する。 In step S194, the current command value I cl1 * is calculated from the final hydraulic pressure command value P cl1_com using a map (see FIG. 8) created based on previously acquired characteristics, as with the second clutch CL2.
次に、作用を説明する。
まず、「エンジン始動制御比較例の課題」の説明を行い、続いて、実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置における作用を、「エンジン始動制御作用」、「エンジン始動時のモータ回転数制御作用」、「モータ回転数制御でのモータ回転数目標値の変化率制限作用」、「比較例と実施例1のシミュレーション結果の対比作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
First, the “problem of the engine start control comparative example” will be described, and then the actions in the control device for the FR hybrid vehicle of the first embodiment will be referred to as “engine start control action” and “motor rotation speed control action at engine start”. ”,“ Change rate limiting action of motor rotation speed target value in motor rotation speed control ”, and“ Comparison action of simulation results of comparative example and
[エンジン始動制御比較例の課題]
図13は、エンジン始動制御比較例におけるエンジン始動要求・目標&実モータ回転数・AT出力軸回転数・エンジン回転数・第1クラッチトルク容量(指令値)・実第1クラッチ伝達トルク・エンジントルク・モータトルク・AT入力軸トルクの各特性を示すタイムチャートである。
[Problems of engine start control comparison example]
FIG. 13 shows engine start request, target & actual motor speed, AT output shaft speed, engine speed, first clutch torque capacity (command value), actual first clutch transmission torque, and engine torque in the engine start control comparison example. -It is a time chart which shows each characteristic of motor torque and AT input shaft torque.
エンジン、エンジン始動用の第1クラッチ、モータ、駆動力制御が可能な第2クラッチを有する自動変速機、が順に配置された駆動システムを有するハイブリッド車両にて、モータジェネレータの動力のみによる「EVモード」での走行中、ドライバーがアクセルペダルを踏み込むことで、「HEVモード」へモード遷移するためにエンジンを始動するエンジン始動制御比較例について図13に基づいて説明する。 “EV mode using only the power of the motor generator in a hybrid vehicle having a drive system in which an engine, a first clutch for starting the engine, a motor, and an automatic transmission having a second clutch capable of driving force control are arranged in order. An engine start control comparative example for starting the engine in order to change the mode to the “HEV mode” when the driver depresses the accelerator pedal while traveling at “” will be described with reference to FIG. 13.
「EVモード」での走行中にエンジン始動要求があると、エンジン始動要求(時刻t0)から第2クラッチのスリップが検知(時刻t1)されるまでは、エンジン始動要求に基づき第2クラッチをスリップさせる制御を行い、スリップ回転数が十分大きくなることで第2クラッチのスリップが検知される。
第2クラッチのスリップ検知(時刻t1)からエンジントルクが発生(時刻t2)するまでは、第1クラッチを半締結してエンジンクランキングを行い、エンジンが所定の回転数以上になると点火し、エンジンを始動する。このとき、第1クラッチが持つトルク容量分、モータトルクにより補償し、AT入力軸トルクを一定に保つ。
エンジントルクが発生(時刻t2)すると、エンジンがモータ回転数まで引上げられ、基本的に、エンジン回転数がモータ回転数に一致すると、第1クラッチと第2クラッチが締結され、「HEVモード」による走行に移行する。このとき、エンジン始動に伴うトルク変動の駆動輪への伝達は、第2クラッチをスリップさせることで低減するようにしている。
If there is an engine start request while traveling in "EV mode", the second clutch slips based on the engine start request until the second clutch slip is detected (time t1) from the engine start request (time t0). The slip of the second clutch is detected when the slip rotation speed becomes sufficiently large.
From the slip detection of the second clutch (time t1) until the engine torque is generated (time t2), the first clutch is half-engaged and engine cranking is performed, and the engine is ignited when the engine speed exceeds the predetermined speed. Start. At this time, the torque capacity of the first clutch is compensated by the motor torque, and the AT input shaft torque is kept constant.
When the engine torque is generated (time t2), the engine is pulled up to the motor speed. Basically, when the engine speed matches the motor speed, the first clutch and the second clutch are engaged, and the "HEV mode" Transition to driving. At this time, transmission of torque fluctuations to the drive wheels accompanying engine start is reduced by slipping the second clutch.
また、変速機として、例えば、前進5速後退1速や前進7速後退1速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える自動変速機を使用し、さらに、第2クラッチとして、自動変速機の変速に使用する摩擦締結要素を変速段に応じて選択し、これを流用している。
Further, as the transmission, for example, an automatic transmission that automatically switches stepped gear ratios such as
しかしながら、比較例のように、第1クラッチを半締結し、クランキングによりエンジン始動を行うシステムでは、エンジン回転数が所定回転数以上になり点火が開始される時刻t2以降において、図13のエンジントルク特性に示すように、第1クラッチのトルク容量を超えるようなエンジントルク(初爆トルク)が生じることがある。そして、図13の目標&実モータ回転数特性とエンジン回転数特性の点線枠に示すように、時刻t3において、エンジン回転数が目標&実モータ回転数を超えてしまう場合がある。このとき、図13の第1クラッチトルク容量(指令値)特性と実第1クラッチ伝達トルク特性の点線枠に示すように、第1クラッチの入出力軸差回転の符号が逆転することによって、第1クラッチトルク容量(指令値)は一定であるにもかかわらず、第1クラッチの実伝達トルクの作用方向が瞬時に逆転する。そして、図13のモータトルク特性の点線枠に示すように、モータトルクが時刻t3から急低下するというように、モータトルクの急変が発生する。 However, in the system in which the first clutch is half-engaged and the engine is started by cranking as in the comparative example, after the time t2 when the engine speed exceeds the predetermined speed and ignition is started, the engine shown in FIG. As shown in the torque characteristics, engine torque (initial explosion torque) that exceeds the torque capacity of the first clutch may occur. Then, as indicated by the dotted line frames of the target & actual motor speed characteristics and the engine speed characteristics in FIG. 13, the engine speed may exceed the target & actual motor speed at time t3. At this time, as indicated by the dotted frame of the first clutch torque capacity (command value) characteristic and the actual first clutch transmission torque characteristic in FIG. Although the one-clutch torque capacity (command value) is constant, the direction of action of the actual transmission torque of the first clutch is instantaneously reversed. Then, as shown in the dotted line frame of the motor torque characteristic in FIG. 13, a sudden change in the motor torque occurs such that the motor torque suddenly decreases from time t3.
このモータトルクの急変が発生するとき、モータは回転数制御モードであり、回転数を目標値に追従(保持)させるために、第1クラッチで生じたトルク変動を打ち消すように補償が施される。しかし、トルク変動の発生に対し事後的にフィードバック補償するものであるため補償が遅れてしまい、図13のAT入力軸トルク特性の点線枠に示すように、AT入力軸トルクが時刻t3にてステップ的に立ち上がってから急低下するというように、AT入力軸トルクが急変してしまう。 When this motor torque suddenly changes, the motor is in the rotational speed control mode, and compensation is performed so as to cancel the torque fluctuation generated in the first clutch in order to follow (hold) the rotational speed to the target value. . However, since feedback compensation is performed after the occurrence of torque fluctuation, the compensation is delayed, and the AT input shaft torque is stepped at time t3 as shown by the dotted line frame of the AT input shaft torque characteristic in FIG. The AT input shaft torque changes abruptly, such as suddenly decreasing after starting up.
さらに、比較例では、このAT入力軸トルク変動に対して、第2クラッチをスリップさせることでAT入力軸からAT出力軸へのトルク伝達を遮断しようとしているが、比較例のように、自動変速機に内蔵された摩擦締結要素を第2クラッチとして流用した場合、第2クラッチをスリップさせた状態(伝達トルク容量を低下させた状態)であっても、自動変速機の内部機構(遊星歯車列によるギアトレーン)に起因して、AT入力軸トルク変動がAT出力軸に伝わり、車両の前後加速度が変動し、エンジン始動ショックが発生する。 Further, in the comparative example, the torque transmission from the AT input shaft to the AT output shaft is cut off by slipping the second clutch in response to the AT input shaft torque fluctuation. When the friction engagement element incorporated in the machine is used as the second clutch, the internal mechanism (planetary gear train) of the automatic transmission can be used even when the second clutch is slipped (the transmission torque capacity is reduced). Due to the gear train), the AT input shaft torque fluctuation is transmitted to the AT output shaft, the longitudinal acceleration of the vehicle fluctuates, and an engine start shock occurs.
[エンジン始動制御作用]
まず、図2に示すフローチャートを用い、実施例1のFRハイブリッド車両におけるエンジン始動制御作用を説明する。
[Engine start control action]
First, the engine start control action in the FR hybrid vehicle of the first embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.
「EVモード」での走行中には、図2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S4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS18→ステップS19→ステップS20へと進む流れが繰り返される。
すなわち、エンジン始動要求(時刻t0)の前は、ステップS14において、締結制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *が演算され、ステップS15において、第1クラッチ制御モードCL1MODEと目標駆動トルクTd*に基づき、締結制御用のモータトルク指令値Tm*が演算される。
While traveling in the “EV mode”, in the flowchart of FIG. 2, step S1 → step S2 → step S3 → step S4 → step S5 → step S6 → step S7 → step S12 → step S13 → step S14 → step S15 → The flow from step S18 to step S19 to step S20 is repeated.
That is, before the engine start request (time t0), the second clutch torque capacity command value T cl2 * for engagement control is calculated in step S14. In step S15, the first clutch control mode CL1MODE and the target drive torque Td are calculated. Based on * , the motor torque command value Tm * for fastening control is calculated.
この「EVモード」での走行中にドライバーがアクセルペダルの踏み込み操作をし、各クラッチCL1,CL2の目標制御モードの演算処理(図9)により、CL1MODEが0(解放)、CL2MODEが1(スリップ)にそれぞれセットされると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1〜ステップS13から、ステップS16→ステップS17→ステップS18→ステップS19→ステップS20へと進む流れが繰り返される。
すなわち、エンジン始動要求(時刻t0)からスリップ検知(時刻t1)までは、ステップS16において、モード切り替え直前のEV駆動トルク相等以上の一定値によるスリップ移行制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *が演算され、ステップS17において、第2クラッチCL2のスリップを検知するまで徐々に増加させるスリップ移行制御用のモータトルク指令値Tm*が演算される。
While driving in this "EV mode", the driver depresses the accelerator pedal, and CL1MODE is 0 (released) and CL2MODE is 1 (slip) according to the calculation process of the target control mode of each clutch CL1, CL2 (Fig. 9). 2), the flow from step S1 to step S13 to step S16 → step S17 → step S18 → step S19 → step S20 is repeated in the flowchart of FIG.
That is, from the engine start request (time t0) to the slip detection (time t1), in step S16, the second clutch torque capacity command value T cl2 for slip transition control with a constant value equal to or greater than the EV drive torque phase immediately before the mode change or the like. * Is calculated, and in step S17, a motor torque command value Tm * for slip transition control that is gradually increased until a slip of the second clutch CL2 is detected is calculated.
そして、第2クラッチCL2のスリップが検知されると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1〜ステップS7から、ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS11→ステップS18→ステップS19→ステップS20へと進む流れが繰り返される。
すなわち、第2クラッチCL2のスリップが検知(時刻t1)されると、ステップS6において、クランキングトルクTcrankによる第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *が演算され、ステップS8において、基本第2クラッチトルク容量指令値Tcl2_base *が演算され、ステップS9において、第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2i *(モータ回転数目標値)が演算され、ステップS10において、スリップ制御用のモータトルク指令値Tm*が演算され、ステップS11において、スリップ制御用の第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *が演算される。
When the slip of the second clutch CL2 is detected, the process proceeds from step S1 to step S7 to step S8 → step S9 → step S10 → step S11 → step S18 → step S19 → step S20 in the flowchart of FIG. The flow is repeated.
That is, when the slip of the second clutch CL2 is detected (time t1), in step S6, the first clutch torque capacity command value Tcl1 * based on the cranking torque T crank is calculated, and in step S8, the basic second clutch Torque capacity command value T cl2_base * is calculated. In step S9, the second clutch input speed target value ω cl2i * (motor speed target value) is calculated. In step S10, motor torque command value Tm for slip control is calculated. * is calculated, in step S11, the second clutch torque capacity command value for the slip control T cl2 * is computed.
このように、実施例1のFRハイブリッド車両におけるエンジン始動制御では、第2クラッチCL2を締結した「EVモード」での走行中、エンジン始動要求があると、第2クラッチCL2をスリップさせ、第2クラッチCL2のスリップが検知されると、開放されている第1クラッチCL1を半締結してエンジンEngのクランキングが開始される。したがって、比較例と同様に、エンジン始動に伴うトルク変動の左右後輪RL,RRへの伝達は、第2クラッチCL2をスリップさせることで低減される。 Thus, in the engine start control in the FR hybrid vehicle of the first embodiment, when there is an engine start request during traveling in the “EV mode” in which the second clutch CL2 is engaged, the second clutch CL2 is slipped, and the second When the slip of the clutch CL2 is detected, the opened first clutch CL1 is half-engaged and cranking of the engine Eng is started. Therefore, as in the comparative example, the transmission of torque fluctuations accompanying the engine start to the left and right rear wheels RL and RR is reduced by slipping the second clutch CL2.
[エンジン始動時のモータ回転数制御作用]
図14は、実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置におけるエンジン始動制御でのエンジン始動要求・目標&実モータ回転数・AT出力軸回転数・エンジン回転数・目標スリップ回転数・第1クラッチトルク容量(指令値)・実第1クラッチ伝達トルク・エンジントルク・モータトルク・AT入力軸トルクの各特性を示すタイムチャートである。以下、エンジンEngを始動する際のモータ回転数制御作用を、図14を用いて説明する。
[Motor speed control action at engine start]
FIG. 14 shows engine start request, target & actual motor rotation speed, AT output shaft rotation speed, engine rotation speed, target slip rotation speed, and first clutch torque in the engine start control in the FR hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment. 6 is a time chart showing characteristics of capacity (command value), actual first clutch transmission torque, engine torque, motor torque, and AT input shaft torque. Hereinafter, the operation of controlling the motor speed when starting the engine Eng will be described with reference to FIG.
「EVモード」での走行中にエンジン始動要求があると、エンジン始動要求(時刻t0)から第2クラッチCL2のスリップが検知(時刻t1)されるまでは、エンジン始動要求に基づき、ステップS16での第2クラッチトルク容量制御と、ステップS17でのモータトルク制御により、第2クラッチCL2のスリップを促す制御が行われ、スリップ回転数が十分大きくなることで第2クラッチCL2のスリップが検知される。 If there is an engine start request during traveling in the “EV mode”, from the engine start request (time t0) until the slip of the second clutch CL2 is detected (time t1), in step S16 The second clutch torque capacity control and the motor torque control in step S17 perform control for prompting the slip of the second clutch CL2, and the slip of the second clutch CL2 is detected when the slip rotation speed becomes sufficiently large. .
そして、第2クラッチCL2のスリップが検知(時刻t1)されると、図14の第1クラッチトルク容量特性に示すように、第1クラッチCL1を半締結し、モータジェネレータMGをスタータモータとして用いることで、エンジンEngのクランキングを開始する。クランキングが開始されると、図14のエンジン回転数特性に示すように、エンジンEngの回転数が上昇し、エンジン回転数が所定の回転数以上になると(時刻t2)、エンジンEngの点火を開始し、エンジンEngを始動する。 When the slip of the second clutch CL2 is detected (time t1), as shown in the first clutch torque capacity characteristic of FIG. 14, the first clutch CL1 is half-engaged and the motor generator MG is used as a starter motor. Now start cranking the engine Eng. When cranking is started, as shown in the engine speed characteristics of FIG. 14, the engine speed of the engine Eng rises, and when the engine speed exceeds a predetermined speed (time t2), the engine Eng is ignited. Start and start the engine Eng.
一方、第2クラッチCL2のスリップが検知され、時刻t1にてエンジンEngのクランキングが開始されると、図14の目標&実モータ回転数特性に示すように、クランキング開始時(時刻t1)から第1クラッチCL1を締結して「HEVモード」へ移行(時刻t4)するまでの間、目標&実モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータジェネレータMGが回転数制御される。 On the other hand, when the slip of the second clutch CL2 is detected and cranking of the engine Eng is started at time t1, cranking is started (time t1) as shown in the target & actual motor speed characteristics of FIG. Until the first clutch CL1 is engaged and the state shifts to the “HEV mode” (time t4), the motor generator MG is rotated so that the target & actual motor speed is maintained at the engine speed or higher. Be controlled.
したがって、図14の目標&実モータ回転数特性とエンジン回転数特性の点線枠に示すように、時刻t2でのエンジンEngの点火による初爆にてエンジントルクが上昇しても、エンジン回転数が目標&実モータ回転数を超えてしまうということがない。そして、時刻t3において、エンジン回転数が目標&実モータ回転数と一致し、その後、エンジン回転数と目標&実モータ回転数が同一回転数にて推移する。なお、クランキング開始時(時刻t1)からエンジン回転数が目標&実モータ回転数と一致(時刻t3)までは、第1クラッチCL1が持つトルク容量分が、AT入力軸トルクを一定に保つようにモータトルクにより補償される。ただし、AT入力軸トルクは、時刻t1から時刻t4までの間、目標&実モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータ回転数を引き上げる制御が行われることにより、図14のAT入力軸トルク特性に示すように、モータ回転数の引き上げ分だけ、AT入力軸トルクが嵩上げされることになる。 Therefore, as shown in the dotted line frame of the target & actual motor rotational speed characteristics and engine rotational speed characteristics in FIG. 14, even if the engine torque increases due to the initial explosion due to the ignition of the engine Eng at time t2, the engine rotational speed is The target & actual motor speed will not be exceeded. At time t3, the engine speed matches the target & actual motor speed, and thereafter, the engine speed and the target & actual motor speed change at the same speed. From the time cranking starts (time t1) until the engine speed matches the target & actual motor speed (time t3), the torque capacity of the first clutch CL1 keeps the AT input shaft torque constant. Is compensated by the motor torque. However, the AT input shaft torque is controlled by increasing the motor rotation speed so that the target & actual motor rotation speed is maintained at or above the engine rotation speed from time t1 to time t4. As shown in the AT input shaft torque characteristic of 14, the AT input shaft torque is increased by the increase of the motor rotational speed.
すなわち、比較例で述べたように、第1クラッチCL1を半締結し、クランキングによりエンジン始動を行うとき、エンジン点火開始域の初爆により第1クラッチCL1のトルク容量を超えるようなエンジントルクが生じると、エンジン回転数がモータ回転数を超えようとする。しかし、エンジンEngに比べて制御応答性の高いモータジェネレータMGは、エンジンEngを点火する前のクランキング開始時(時刻t1)から、事前にモータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように回転数制御される。このため、図14の目標&実モータ回転数特性とエンジン回転数特性に示すように、エンジン回転数が目標&実モータ回転数を超えることが無く、図14の実第1クラッチ伝達トルク特性の点線枠に示すように、伝達トルク符号が逆転しない。このため、図14のモータトルク特性とAT入力軸トルク特性の点線枠に示すように、モータトルクのステップ状の急変、並びに、AT入力軸トルクのステップ状の急変を未然に回避できるという作用を示す。 That is, as described in the comparative example, when the first clutch CL1 is semi-engaged and the engine is started by cranking, an engine torque that exceeds the torque capacity of the first clutch CL1 due to the initial explosion in the engine ignition start region is obtained. When it occurs, the engine speed tends to exceed the motor speed. However, the motor generator MG having higher control response than the engine Eng maintains the rotational speed of the motor at or above the engine rotational speed in advance from the cranking start time (time t1) before the engine Eng is ignited. The rotational speed is controlled as follows. Therefore, as shown in the target & actual motor speed characteristics and the engine speed characteristics in FIG. 14, the engine speed does not exceed the target & actual motor speed, and the actual first clutch transmission torque characteristics in FIG. As indicated by the dotted frame, the transmission torque code does not reverse. For this reason, as shown in the dotted frame of the motor torque characteristic and the AT input shaft torque characteristic in FIG. 14, the step-like sudden change of the motor torque and the step-like sudden change of the AT input shaft torque can be avoided in advance. Show.
上記のように、モータ回転数制御部(ステップS9)において、エンジンEngのクランキング開始時から第1クラッチCL1を締結して「HEVモード」へ移行するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータジェネレータMGが回転数制御される。したがって、第1クラッチCL1を半締結し、モータジェネレータMGを用いたクランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチCL1でのトルクの急変に起因して発生するエンジン始動ショックが防止される。 As described above, in the motor speed control unit (step S9), the motor speed is the engine speed from the start of cranking of the engine Eng to the time when the first clutch CL1 is engaged and shifts to the “HEV mode”. The motor generator MG is controlled to maintain the above rotational speed. Therefore, when the first clutch CL1 is semi-engaged and the engine is started by cranking using the motor generator MG, an engine start shock that occurs due to a sudden change in torque in the first clutch CL1 is prevented.
また、モータ回転数制御部(ステップS9)において、モータジェネレータMGへの制御指令値となるモータ回転数目標値(=第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2_slp)を、エンジン回転数センサ12により実測したエンジン回転数計測値ωeに、第1クラッチCL1の入出力軸間での第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *(=目標スリップ回転数)を加算して求めている。したがって、モータ回転数とエンジン回転数の差回転数として、第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *分が確保され、モータ回転数がエンジン回転数を下回ることが防止される。
Further, in the motor rotation speed control unit (step S9), the motor rotation speed target value (= second clutch input rotation speed target value ω cl2_slp ) that becomes a control command value to the motor generator MG is measured by the engine
さらに、モータ回転数制御部(ステップS9)において、第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *(=目標スリップ回転数)を、エンジン回転数が上昇するにしたがって、徐々にゼロに漸近させるように減少させるようにしている。したがって、図14の目標&実モータ回転数特性とエンジン回転数特性と目標スリップ回転数特性に示すように、目標スリップ回転数がエンジン点火の開始時刻t2からゼロに向かって徐々に低下するのに対応し、エンジン回転数がモータ回転数に徐々に収束しながら一致する特性が得られる。この結果、エンジン始動時のエンジン回転数上昇特性のバラツキにかかわらず、エンジン回転数がモータ回転数に徐々に近づきながらモータ回転数に滑らかに一致することで、エンジン始動に伴うAT入力軸トルクの変動が確実に抑えられる。 Further, in the motor rotation speed control unit (step S9), the first clutch slip rotation speed target value ω CL1_slp * (= target slip rotation speed) is gradually made closer to zero as the engine rotation speed increases. I try to decrease. Therefore, as shown in the target & actual motor speed characteristics, engine speed characteristics, and target slip speed characteristics of FIG. 14, the target slip speed gradually decreases from the engine ignition start time t2 toward zero. Correspondingly, a characteristic is obtained in which the engine speed coincides with gradually converging on the motor speed. As a result, regardless of variations in the engine speed increase characteristics at the time of engine start, the engine speed smoothly approaches the motor speed while gradually approaching the motor speed, so that the AT input shaft torque accompanying the engine start can be reduced. Fluctuation is reliably suppressed.
[モータ回転数制御でのモータ回転数目標値の変化率制限作用]
図15は、実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置におけるエンジン始動制御でのエンジン始動要求・第1クラッチトルク容量(指令値)・第2クラッチトルク容量(指令値)・エンジントルク・目標&実モータ回転数(変化率制限前後)・エンジン回転数・モータトルク(変化率制限前後)・AT出力軸トルク(変化率制限前後)の各特性を示すタイムチャートである。以下、図15を用いてモータ回転数制御でのモータ回転数目標値の変化率制限作用を説明する。
[Motor speed target value change rate limiting action in motor speed control]
FIG. 15 shows engine start request, first clutch torque capacity (command value), second clutch torque capacity (command value), engine torque, target & actual in engine start control in the control apparatus for the FR hybrid vehicle of the first embodiment. It is a time chart which shows each characteristic of motor rotation speed (before and after change rate limitation), engine rotation speed, motor torque (before and after change rate limitation), and AT output shaft torque (before and after change rate limitation). Hereinafter, the change rate limiting action of the motor rotation speed target value in the motor rotation speed control will be described with reference to FIG.
上記のように、エンジンEngのクランキングを開始(時刻t1)した後、モータジェネレータMGの回転数を引き上げてエンジン回転数以上のモータ回転数を保つ回転数制御を行うと、モータ回転数を引き上げた分だけ、AT入力軸トルクが嵩上げされる。したがって、エンジン回転数の上昇勾配が大きくなるエンジン点火を開始した後の領域(時刻t2以降の領域)、目標モータ回転数(=モータ回転数目標値)の変化率を制限しないと、場合によってはAT出力軸トルクが許容変化幅を超えてしまうことがある。 As mentioned above, after starting engine Eng cranking (time t1), the motor speed is increased by increasing the rotation speed of the motor generator MG and maintaining the motor speed higher than the engine speed. The AT input shaft torque is increased accordingly. Therefore, unless the rate of change of the target motor speed (= motor speed target value) is limited in the area after the start of engine ignition (the area after time t2) where the engine speed increase gradient increases, AT output shaft torque may exceed the allowable variation range.
すなわち、図15の変化率制限前の目標モータ回転数特性(点線)に示すように、エンジン回転数の上昇勾配に沿って目標モータ回転数を上昇させると、目標モータ回転数の立ち上がり勾配が急激となる。この目標モータ回転数の急激な立ち上がり勾配に伴って、図15の変化率制限前のモータトルク特性(点線)に示すように、モータトルクが大幅に上昇する。そして、モータトルクが大幅に上昇すると、図15の変化率制限前のAT出力軸トルク特性(点線)に示すように、AT出力軸トルクが許容変化幅を超えてしまう。 That is, as shown in the target motor rotational speed characteristic (dotted line) before the rate of change in FIG. 15, when the target motor rotational speed is increased along the upward gradient of the engine rotational speed, the rising slope of the target motor rotational speed is abrupt. It becomes. Along with the steep rising slope of the target motor rotation speed, the motor torque significantly increases as shown in the motor torque characteristic (dotted line) before the rate of change restriction in FIG. When the motor torque increases significantly, the AT output shaft torque exceeds the allowable change width as shown in the AT output shaft torque characteristics (dotted line) before the change rate restriction in FIG.
これに対し、実施例1では、AT出力軸トルクが許容変化幅から求めたモータ回転数変化率上限値により目標モータ回転数を制限する構成を採用している。このため、図15の変化率制限前の目標モータ回転数特性(実線)に示すように、目標モータ回転数の立ち上がり勾配が変化率制限前に比べ緩やかとなる。この目標モータ回転数の緩やかな立ち上がり勾配に伴って、図15の変化率制限前のモータトルク特性(実線)に示すように、モータトルクの上昇幅が抑えられる。そして、モータトルクの上昇幅が抑えられることで、図15の変化率制限前のAT出力軸トルク特性(実線)に示すように、AT出力軸トルクを許容変化幅dTATout内に制限することができる。 In contrast, the first embodiment employs a configuration in which the target motor rotation speed is limited by the upper limit value of the motor rotation speed change rate obtained from the allowable change width of the AT output shaft torque. For this reason, as shown in the target motor rotation speed characteristic (solid line) before the change rate restriction in FIG. 15, the rising gradient of the target motor rotation speed becomes gentler than before the change rate restriction. Along with the gentle rising slope of the target motor rotation speed, as shown in the motor torque characteristic (solid line) before the rate of change restriction in FIG. Then, when the rise of the motor torque is suppressed, as shown in AT output shaft torque characteristic before the change rate limiter of FIG. 15 (solid line), to limit the AT output shaft torque to the allowable change in the width dT atout it can.
上記のように、モータ回転数制御部(ステップS9)において、自動変速機ATの変速機出力軸で許容されるトルク変化幅以下になるように、目標モータ回転数の上限側変化率が制限される。したがって、AT出力軸トルクが許容変化幅内に制限されることで、車両前後加速度によるエンジン始動ショックレベルを、乗員に違和感を与えることのない低いレベルに抑えることができる。 As described above, in the motor rotation speed control unit (step S9), the upper limit side change rate of the target motor rotation speed is limited so as to be equal to or less than the torque change width allowed on the transmission output shaft of the automatic transmission AT. The Therefore, by limiting the AT output shaft torque within the allowable variation range, the engine start shock level due to the longitudinal acceleration of the vehicle can be suppressed to a low level that does not give a sense of discomfort to the occupant.
また、モータ回転数制御部(ステップS9)において、自動変速機ATの変速機出力軸トルク変化量許容値dTATo_limに基づいてモータ回転数制御で使用できるモータトルク上限値を算出し、さらに、モータトルク上限値と第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *と第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *と自動変速機ATで選択されている変速段毎に定義される定数α1,β1,β2を用い、目標モータ回転数の上限側変化率を制限するモータ回転数変化率上限値を算出する。したがって、第1クラッチCL1のトルク容量の大きさ、第2クラッチCL2のトルク容量の大きさ、自動変速機ATにて選択されている変速段にかかわらず、確実にAT出力軸トルクが許容変化幅内に制限される。 Further, the motor rotation speed control unit (step S9) calculates a motor torque upper limit value that can be used in the motor rotation speed control based on the transmission output shaft torque change allowable value dT ATo_lim of the automatic transmission AT, Constants α 1 , β 1 , β defined for each gear stage selected by the torque upper limit value, the first clutch torque capacity command value T cl1 * , the second clutch torque capacity command value T cl2 *, and the automatic transmission AT 2 is used to calculate a motor rotation speed change rate upper limit value that limits the upper limit change rate of the target motor rotation speed. Therefore, regardless of the magnitude of the torque capacity of the first clutch CL1, the magnitude of the torque capacity of the second clutch CL2, and the gear stage selected by the automatic transmission AT, the AT output shaft torque can be reliably changed. Limited within.
[比較例と実施例1のシミュレーション結果の対比作用]
図16は、エンジン始動制御比較例におけるクラッチトルク容量特性(第1クラッチ、第2クラッチ)・軸回転数特性(目標モータ、実モータ、エンジン、AT出力軸)・伝達トルク特性(エンジン、モータ、AT出力軸、第1クラッチ)を示すシミュレーション結果図である。図17は、実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置におけるエンジン始動制御におけるクラッチトルク容量特性(第1クラッチ、第2クラッチ)・軸回転数特性(目標モータ、実モータ、エンジン、AT出力軸)・伝達トルク特性(エンジン、モータ、AT出力軸、第1クラッチ)を示すシミュレーション結果図である。以下、図16と図17を用い比較例と実施例1のシミュレーション結果の対比作用を説明する。
[Contrast effect of simulation results of comparative example and example 1]
FIG. 16 shows clutch torque capacity characteristics (first clutch, second clutch), shaft rotational speed characteristics (target motor, actual motor, engine, AT output shaft) and transmission torque characteristics (engine, motor, It is a simulation result figure which shows an AT output shaft and a 1st clutch. FIG. 17 shows clutch torque capacity characteristics (first clutch, second clutch) and shaft speed characteristics (target motor, actual motor, engine, AT output shaft) in engine start control in the control apparatus for the FR hybrid vehicle of the first embodiment. -It is a simulation result figure which shows a transmission torque characteristic (an engine, a motor, an AT output shaft, a 1st clutch). Hereinafter, the comparison effect of the simulation results of the comparative example and the first embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
まず、図16により比較例の動作を説明する。
比較例は、エンジン始動要求と同時に第1クラッチを半締結させてクランキング(時刻t1)させる。そして、エンジンは、所定の回転数以上になると点火し、エンジントルクを発生(時刻t2)する。
この場合、時刻t2の後、初爆のエンジントルクによってエンジン回転数が上昇し、図16の軸回転数特性の点線枠(時刻t3、領域A)に示すように、エンジン回転数がモータ回転数を超えてしまう。このとき、第1クラッチCL1の入出力軸差回転の符号が逆転することによって、図16の伝達トルク特性の点線枠(時刻t3、領域B)に示すように、第1クラッチCL1の伝達トルクの作用方向が瞬時に逆転し、トルクの急変がAT出力軸(=車両)に伝達する。
First, the operation of the comparative example will be described with reference to FIG.
In the comparative example, the first clutch is semi-engaged and cranked (time t1) simultaneously with the engine start request. The engine is ignited when the engine speed exceeds a predetermined value, and generates engine torque (time t2).
In this case, after the time t2, the engine speed increases due to the engine torque of the first explosion, and the engine speed is the motor speed as shown by the dotted line frame (time t3, region A) of the shaft speed characteristics in FIG. Will be exceeded. At this time, when the sign of the input / output shaft differential rotation of the first clutch CL1 is reversed, as shown in the dotted line frame (time t3, region B) of the transmission torque characteristic of FIG. 16, the transmission torque of the first clutch CL1 The direction of action is instantaneously reversed, and a sudden change in torque is transmitted to the AT output shaft (= vehicle).
次に、図17により実施例1の動作を説明する。
実施例1は、時刻t2までは比較例動作と同様である。時刻t2で初爆のエンジントルクによってエンジン回転数が一気に上昇するが、図17の軸回転数特性の点線枠(領域C)に示すように、事前にモータ回転数を上昇させているため、エンジンがモータの回転数を超えない。これによって、図17の伝達トルク特性の点線枠(領域D)に示すように、AT出力軸(=車両)でのトルクの急変が回避される。
さらに、図17の軸回転数特性の点線枠(領域C)に示すように、エンジンとモータのスリップ回転数を徐々にゼロにし、その後、第1クラッチCL1を時刻t4にて締結するようにしている。これによって、時刻t2から時刻t3までの間、AT出力軸(=車両)には、従来のようなトルクの急変を発生することなく、スムーズに時刻t4から「HEVモード」に移行できている。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
Example 1 is the same as the comparative example operation until time t2. At time t2, the engine speed increases rapidly due to the initial explosion engine torque. However, as shown in the dotted line frame (region C) of the shaft speed characteristics in FIG. 17, the motor speed is increased in advance. Does not exceed the motor speed. Thus, as shown in the dotted line frame (region D) of the transmission torque characteristic in FIG. 17, a sudden change in torque at the AT output shaft (= vehicle) is avoided.
Further, as shown in the dotted frame (region C) of the shaft rotational speed characteristic of FIG. 17, the slip rotational speed of the engine and the motor is gradually made zero, and then the first clutch CL1 is engaged at time t4. Yes. As a result, from the time t2 to the time t3, the AT output shaft (= vehicle) can smoothly shift from the time t4 to the “HEV mode” without causing a sudden torque change as in the prior art.
次に、効果を説明する。
実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置にあっては、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 control device for the FR hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) エンジンEngとモータジェネレータMGを断続する第1クラッチCL1を有し、前記第1クラッチCL1を締結して前記エンジンEngと前記モータジェネレータMGの動力で走行するハイブリッド車モード(HEVモード)と、前記第1クラッチCL1を開放して前記モータジェネレータMGの動力のみで走行する電気自動車モード(EVモード)と、前記モータジェネレータMGの動力のみで走行しながら同一のモータジェネレータMGの動力を使ってエンジンクランキングを行なうエンジン始動モードと、を切り替えて走行するFRハイブリッド車両の制御装置において、前記電気自動車モード(EVモード)を選択中、エンジン始動要求があると、前記第1クラッチCL1を半締結して前記エンジンEngのクランキングを開始するエンジン始動制御手段(図2)を設け、前記エンジン始動制御手段(図2)は、前記エンジンEngのクランキング開始域から前記第1クラッチCL1を締結するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、前記モータジェネレータMGを回転数制御するモータ回転数制御部(ステップS9)を有する。このため、第1クラッチCL1を半締結し、モータジェネレータMGを用いたクランキングによりエンジン始動を行うとき、第1クラッチCL1でのトルクの急変に起因して発生するエンジン始動ショックを防止することができる。 (1) A hybrid vehicle mode (HEV mode) that has a first clutch CL1 that connects and disconnects the engine Eng and the motor generator MG, and that is driven by the power of the engine Eng and the motor generator MG by engaging the first clutch CL1. An electric vehicle mode (EV mode) in which the first clutch CL1 is opened and the vehicle is driven only by the power of the motor generator MG, and the same motor generator MG power is used while running only by the power of the motor generator MG. When the electric vehicle mode (EV mode) is selected in the control apparatus for the FR hybrid vehicle that runs while switching between the engine start mode for performing engine cranking, the first clutch CL1 is semi-engaged when there is an engine start request. And engine start control means (FIG. 2) for starting cranking of the engine Eng. The start control means (FIG. 2) is configured so that the motor generator maintains a rotational speed equal to or higher than the engine rotational speed from the cranking start area of the engine Eng to the engagement of the first clutch CL1. A motor rotation speed control unit (step S9) that controls the rotation speed of the MG is provided. Therefore, when the first clutch CL1 is half-engaged and the engine is started by cranking using the motor generator MG, it is possible to prevent an engine start shock that occurs due to a sudden change in torque in the first clutch CL1. it can.
(2) 前記モータ回転数制御部(ステップS9)は、前記モータジェネレータMGへの制御指令値となるモータ回転数目標値(第2クラッチ入力回転数目標値ωcl2_slp)を、エンジン回転数検出手段(エンジン回転数センサ12)により実測したエンジン回転数計測値ωeに、前記第1クラッチCL1の入出力軸間での第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *を加算して求める。このため、モータ回転数とエンジン回転数の差回転数として、第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *分が確保され、モータ回転数がエンジン回転数を下回ることを防止することができる。 (2) The motor rotation speed control unit (step S9) uses a motor rotation speed target value (second clutch input rotation speed target value ω cl2_slp ), which is a control command value to the motor generator MG, as an engine rotation speed detection means. The engine speed measurement value ω e actually measured by the (engine speed sensor 12) is obtained by adding the first clutch slip rotation speed target value ω CL1_slp * between the input and output shafts of the first clutch CL1. Therefore, the first clutch slip rotation speed target value ω CL1_slp * is ensured as the difference rotation speed between the motor rotation speed and the engine rotation speed, and it is possible to prevent the motor rotation speed from falling below the engine rotation speed.
(3) 前記モータ回転数制御部(ステップS9)は、前記第1クラッチスリップ回転数目標値ωCL1_slp *を、エンジン回転数が上昇するにしたがって、徐々にゼロに漸近させるように減少させる。このため、エンジン始動時のエンジン回転数上昇特性のバラツキにかかわらず、エンジン回転数がモータ回転数に徐々に近づきながらモータ回転数に滑らかに一致することで、エンジン始動に伴うAT入力軸トルクの変動を確実に抑えることができる。 (3) The motor rotation speed control unit (step S9) decreases the first clutch slip rotation speed target value ω CL1_slp * so as to gradually approach zero as the engine rotation speed increases. For this reason, regardless of variations in the engine speed increase characteristics at the time of engine start, the engine speed smoothly approaches the motor speed while gradually approaching the motor speed, so that the AT input shaft torque accompanying the engine start can be reduced. Fluctuations can be reliably suppressed.
(4) 前記モータジェネレータMGと駆動輪(左右後輪RL,RR)を断続する第2クラッチCL2を設け、前記エンジン始動制御手段(図2)は、前記第2クラッチCL2を締結した電気自動車モード(EVモード)での走行中、エンジン始動要求があると、第2クラッチCL2をスリップさせ、前記第2クラッチCL2のスリップが検知されると、開放されている前記第1クラッチCL1を半締結して前記エンジンEngのクランキングを開始する。このため、エンジン始動時、モータ回転数制御による第2クラッチCL2のクラッチ入力側でのトルク変動の抑制作用に、スリップ制御による第2クラッチCL2のクラッチ出力側での変動トルクの伝達抑制作用が加わることにより、エンジン始動ショックを整然と防止することができる。 (4) An electric vehicle mode in which a second clutch CL2 for connecting / disconnecting the motor generator MG and driving wheels (left and right rear wheels RL, RR) is provided, and the engine start control means (FIG. 2) is engaged with the second clutch CL2. When the engine is requested to start in the EV mode, the second clutch CL2 is slipped, and when the slip of the second clutch CL2 is detected, the released first clutch CL1 is half-engaged. To start cranking of the engine Eng. For this reason, when the engine is started, the torque fluctuation suppression action on the clutch input side of the second clutch CL2 by the motor rotation speed control is added to the fluctuation torque transmission suppression action on the clutch output side of the second clutch CL2 by the slip control. Thus, it is possible to prevent engine start shocks in an orderly manner.
(5) 前記第2クラッチCL2は、有段階による複数の変速段を持つ自動変速機ATに内蔵された複数の摩擦締結要素のうち、選択されている変速段毎に生成されるトルク伝達経路に締結状態で存在する摩擦締結要素を流用したものであり、前記モータ回転数制御部(ステップS9)は、前記自動変速機ATの変速機出力軸で許容されるトルク変化幅以下になるように、目標モータ回転数の上限側変化率を制限する。このため、車両前後加速度によるエンジン始動ショックレベルを、乗員に違和感を与えることのない低いレベルに抑えることができる。 (5) The second clutch CL2 has a torque transmission path that is generated for each selected gear among the plurality of friction engagement elements built in the automatic transmission AT having a plurality of gears with a step. Friction engagement elements that exist in the engaged state are diverted, and the motor rotation speed control unit (step S9) is set to be equal to or less than the torque change width allowed on the transmission output shaft of the automatic transmission AT. Limit the upper limit change rate of the target motor speed. For this reason, the engine start shock level due to the longitudinal acceleration of the vehicle can be suppressed to a low level that does not give the passenger a sense of incongruity.
(6) 前記モータ回転数制御部(ステップS9)は、前記自動変速機ATの変速機出力軸トルク変化量許容値dTATo_limに基づいてモータ回転数制御で使用できるモータトルク上限値を算出し、さらに、前記モータトルク上限値と第1クラッチトルク容量指令値Tcl1 *と第2クラッチトルク容量指令値Tcl2 *と前記自動変速機ATで選択されている変速段毎に定義される定数α1,β1,β2を用い、前記目標モータ回転数の上限側変化率を制限するモータ回転数変化率上限値を算出する。したがって、第1クラッチCL1のトルク容量の大きさ、第2クラッチCL2のトルク容量の大きさ、自動変速機ATにて選択されている変速段にかかわらず、確実にAT出力軸トルクを許容変化幅内に制限することができる。 (6) The motor rotation speed control unit (step S9) calculates a motor torque upper limit value that can be used in motor rotation speed control based on a transmission output shaft torque change allowable value dT ATo_lim of the automatic transmission AT, Further, the motor torque upper limit value, the first clutch torque capacity command value T cl1 * , the second clutch torque capacity command value T cl2 *, and a constant α 1 defined for each shift stage selected by the automatic transmission AT. , β 1 , β 2 are used to calculate a motor rotation speed change rate upper limit value that limits the upper limit change rate of the target motor rotation speed. Therefore, regardless of the magnitude of the torque capacity of the first clutch CL1, the magnitude of the torque capacity of the second clutch CL2, and the gear stage selected in the automatic transmission AT, the AT output shaft torque can be reliably changed within the allowable range. Can be restricted within.
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1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。 As mentioned above, although the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, The invention which concerns on each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the gist of the present invention.
実施例1では、エンジン始動制御手段のモータ回転数制御部として、第1クラッチCL1を半締結にするエンジンEngのクランキング開始時から第1クラッチCL1を締結して「HEVモード」へ移行するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、モータジェネレータMGを回転数制御する例を示した。しかし、モータ回転数制御は、少なくともクランキング開始時点からエンジン点火開始時点までのクランキング領域にて開始するものであれば良い。また、エンジン始動要求と同時に第1クラッチを半締結にしてクランキング開始する例であれば、エンジン始動要求時からモータ回転数制御を行っても良い。 In the first embodiment, as the motor rotation speed control unit of the engine start control means, from the start of cranking of the engine Eng that makes the first clutch CL1 semi-engaged until the first clutch CL1 is engaged and shifts to the “HEV mode” In this example, the motor generator MG is controlled so that the motor speed is maintained at the engine speed or higher. However, it is sufficient that the motor speed control starts at least in the cranking region from the cranking start time to the engine ignition start time. Further, if the cranking is started with the first clutch half-engaged simultaneously with the engine start request, the motor rotation speed control may be performed from the engine start request.
実施例1では、エンジン始動制御として、第2クラッチCL2を締結したEVモードでの走行中、エンジン始動要求があると、第2クラッチCL2をスリップさせ、第2クラッチCL2のスリップが検知されると、開放されている第1クラッチCL1を半締結してエンジンEngのクランキングを開始する例を示した。しかし、第2クラッチのスリップ制御を行わずに、EVモードでの走行中、エンジン始動要求があると、直ちに開放されている第1クラッチを半締結してエンジンのクランキングを開始する例としても良い。 In the first embodiment, as engine start control, when there is an engine start request during traveling in the EV mode with the second clutch CL2 engaged, the second clutch CL2 is slipped and the slip of the second clutch CL2 is detected. An example is shown in which cranking of the engine Eng is started by semi-engagement of the opened first clutch CL1. However, if there is an engine start request while running in EV mode without performing slip control of the second clutch, the first clutch that is immediately released is half-engaged and cranking of the engine is started. good.
実施例1では、第2クラッチを駆動系に有するFRハイブリッド車両への適用例を示したが、第2クラッチを駆動系に有さず第1クラッチ(エンジンクラッチ)のみを持つFRハイブリッド車両やFFハイブリッド車両の制御装置に対しても適用することができる。実施例1では、第2クラッチとして自動変速機に内蔵された摩擦締結要素を利用する例を示したが、変速機の上流位置や下流位置に独立の第2クラッチを設けたハイブリッド駆動系を持つ車両に対しても適用することができる。 In the first embodiment, the application example to the FR hybrid vehicle having the second clutch in the drive system is shown. However, the FR hybrid vehicle or FF having only the first clutch (engine clutch) without having the second clutch in the drive system. The present invention can also be applied to a hybrid vehicle control device. In the first embodiment, an example in which the frictional engagement element built in the automatic transmission is used as the second clutch is shown. However, the hybrid drive system is provided with an independent second clutch at the upstream position or the downstream position of the transmission. It can also be applied to vehicles.
Eng エンジン
FW フライホイール
CL1 第1クラッチ
MG モータジェネレータ
CL2 第2クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪(駆動輪)
RR 右後輪(駆動輪)
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 第1クラッチコントローラ
6 第1クラッチ油圧ユニット
7 ATコントローラ
8 第2クラッチ油圧ユニット
9 ブレーキコントローラ
10 統合コントローラ
11 CAN通信線
12 エンジン回転数センサ(エンジン回転数検出手段)
13 レゾルバ
14 油圧アクチュエータ
14a ピストン
15 第1クラッチストロークセンサ
16 アクセル開度センサ
17 車速センサ
Eng engine
FW flywheel
CL1 1st clutch
MG motor generator
CL2 2nd clutch
AT automatic transmission
PS propeller shaft
DF differential
DSL left drive shaft
DSR right drive shaft
RL Left rear wheel (drive wheel)
RR Right rear wheel (drive wheel)
DESCRIPTION OF
13
Claims (6)
前記電気自動車モードを選択中、エンジン始動要求があると、前記第1クラッチを半締結して前記エンジンのクランキングを開始するエンジン始動制御手段を設け、
前記エンジン始動制御手段は、前記エンジンのクランキング開始域から前記第1クラッチを締結するまでの間、モータ回転数がエンジン回転数以上の回転数を維持するように、前記モータジェネレータを回転数制御するモータ回転数制御部を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A hybrid vehicle mode having a first clutch for connecting and disconnecting the engine and the motor generator, the first clutch being engaged and traveling by power of the engine and the motor generator; and the first clutch being opened and the motor generator being In a control apparatus for a hybrid vehicle that travels by switching between an electric vehicle mode that travels only by power and an engine start mode that performs engine cranking using the power of the same motor generator while traveling only by the power of the motor generator ,
When the electric vehicle mode is selected, when there is an engine start request, engine start control means is provided for half-engaging the first clutch and starting cranking of the engine,
The engine start control means controls the rotation speed of the motor generator so that the rotation speed of the motor is equal to or higher than the rotation speed of the engine from the cranking start region of the engine to the engagement of the first clutch. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a motor rotation speed control unit that performs the operation.
前記モータ回転数制御部は、前記モータジェネレータへの制御指令値となるモータ回転数目標値を、エンジン回転数検出手段により実測したエンジン回転数計測値に、前記第1クラッチの入出力軸間での第1クラッチスリップ回転数目標値を加算して求めることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The motor rotation speed control unit sets a motor rotation speed target value, which is a control command value to the motor generator, to an engine rotation speed measurement value actually measured by an engine rotation speed detection unit between the input and output shafts of the first clutch. A control apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that the first clutch slip rotation speed target value is added.
前記モータ回転数制御部は、前記第1クラッチスリップ回転数目標値を、エンジン回転数が上昇するにしたがって、徐々にゼロに漸近するように減少させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 2,
The control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the motor rotation speed control unit decreases the first clutch slip rotation speed target value so as to gradually approach zero as the engine rotation speed increases.
前記モータジェネレータと駆動輪を断続する第2クラッチを設け、
前記エンジン始動制御手段は、前記第2クラッチを締結した電気自動車モードを選択中、エンジン始動要求があると、前記第2クラッチをスリップさせ、前記第2クラッチのスリップが検知されると、開放されている前記第1クラッチを半締結して前記エンジンのクランキングを開始することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the control apparatus of the hybrid vehicle described in any one of Claim 1- Claim 3,
A second clutch for intermittently connecting the motor generator and the drive wheel;
The engine start control means causes the second clutch to slip when an engine start request is made while the electric vehicle mode in which the second clutch is engaged is selected, and is released when the slip of the second clutch is detected. A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the first clutch is half-engaged to start cranking of the engine.
前記第2クラッチは、有段階による複数の変速段を持つ自動変速機に内蔵された複数の摩擦締結要素のうち、選択されている変速段毎に生成されるトルク伝達経路に締結状態で存在する摩擦締結要素を流用したものであり、
前記モータ回転数制御部は、前記自動変速機の変速機出力軸で許容されるトルク変化幅以下になるように、前記モータ回転数目標値の上限側変化率を制限することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 4,
The second clutch is present in an engaged state in a torque transmission path generated for each selected shift stage among a plurality of friction engagement elements incorporated in an automatic transmission having a plurality of shift stages with a step. It is a diversion of friction fastening elements,
The hybrid is characterized in that the motor rotation speed control section limits an upper limit side change rate of the motor rotation speed target value so as to be equal to or less than a torque change width allowed by a transmission output shaft of the automatic transmission. Vehicle control device.
前記モータ回転数制御部は、前記自動変速機の変速機出力軸トルク変化量許容値に基づいてモータ回転数制御で使用できるモータトルク上限値を算出し、さらに、前記モータトルク上限値と第1クラッチトルク容量指令値と第2クラッチトルク容量指令値と前記自動変速機で選択されている変速段毎に定義される定数を用い、前記モータ回転数目標値の上限側変化率を制限するモータ回転数変化率上限値を算出することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 5,
The motor rotation speed control unit calculates a motor torque upper limit value that can be used in motor rotation speed control based on a transmission output shaft torque change allowable value of the automatic transmission, and further calculates the motor torque upper limit value and the first motor torque upper limit value. Motor rotation that limits the upper limit side change rate of the motor rotation speed target value using a clutch torque capacity command value, a second clutch torque capacity command value, and constants defined for each shift stage selected by the automatic transmission A hybrid vehicle control device that calculates an upper limit value of a number change rate.
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