JP2010228672A - Vehicle system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両システムに関し、特に、駆動源として内燃機関およびモータを備える車両システムに関する。 The present invention relates to a vehicle system, and more particularly, to a vehicle system including an internal combustion engine and a motor as drive sources.
特許文献1に駆動源として内燃機関およびモータを備え、走行モードとして、モータのみを駆動源として走行するモータ使用走行モードと、エンジンを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モードを有する車両(ハイブリッド車両)の発進時エンジン始動制御装置が開示されている。同公報記載の発進時エンジン始動制御装置は、ブレーキ解除過渡期におけるブレーキトルクとモータジェネレータトルクと車速との関係から、発進に必要な最低限駆動トルクを推定し、その値に基づいて、アクセル踏み込み操作を行う前にエンジン始動の有無を判定する。これにより、急勾配での坂道発進時に車両後退量を抑制することができるとされている。
しかしながら、上記した特許文献1の方法では、車速センサで車両の後退を検出したことをエンジン始動の判定条件としているため、坂道発進時等、駆動力がつりあって車両が静止している状態では、エンジン使用走行モードに切り替わらないため、アクセス踏み込み操作を待たなければ前進できないという問題点がある。
However, in the method of
また、モータの駆動力が最低限駆動トルクを上回り、前進している場合であっても、路面勾配や路面抵抗が大きい状態では、車速が上がらない状態が続いてしまうという問題点がある。 Further, even when the driving force of the motor exceeds the minimum driving torque and moves forward, there is a problem that the vehicle speed does not increase when the road surface gradient and the road surface resistance are large.
その一方で、特許文献1でも触れているように、この種の車両システムでは燃費が重要項目であり、可能な限り内燃機関の始動を避けたいという要請もある。
On the other hand, as mentioned in
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、駆動源として内燃機関およびモータを備える車両の内燃機関を停止した停車状態からの発進時にモータのみを駆動して走行する走行モードを有する車両システムにおける前記発進時の駆動力の不足を的確かつ速やかに判定し、内燃機関を始動させることができる車両システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to drive only a motor when starting from a stop state in which the internal combustion engine of a vehicle including an internal combustion engine and a motor as a drive source is stopped. Another object of the present invention is to provide a vehicle system capable of accurately and promptly determining the lack of driving force at the time of starting in a vehicle system having a traveling mode for traveling and starting an internal combustion engine.
本発明の第1の視点によれば、駆動源として内燃機関およびモータを備え、前記内燃機関を停止した車両停止状態から発進する際に、前記モータのみを駆動して走行するモータ走行モードを有する車両システムであって、前記モータから出力された駆動力を変速機入力軸に伝達する流体クラッチと、車両状態に応じて前記モータ走行モードを選択し、前記モータの駆動を開始し、前記モータの駆動後、所定の時間以上経過しても、前記変速機の入力軸回転数が所定値を超えない場合は、前記内燃機関を始動する制御部と、を備えたことを特徴とする車両システムが提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine and a motor as drive sources, and a motor travel mode in which only the motor is driven to travel when starting from a vehicle stop state in which the internal combustion engine is stopped. A vehicle system, wherein a fluid clutch that transmits a driving force output from the motor to a transmission input shaft, and the motor travel mode is selected according to a vehicle state, and driving of the motor is started. A vehicle system comprising: a control unit that starts the internal combustion engine when the input shaft rotation speed of the transmission does not exceed a predetermined value even after a predetermined time has elapsed after driving. Provided.
本発明によれば、上記内燃機関を停止した停車状態からの発進時の駆動力の不足を的確かつ速やかに判定し、内燃機関を始動させることができる。その理由は、トルクコンバータを介して入力される変速機入力軸の回転数を用いて駆動力が足りているか否かを判断するよう構成したためである。 According to the present invention, it is possible to accurately and promptly determine the shortage of driving force at the time of starting from the stop state where the internal combustion engine is stopped, and to start the internal combustion engine. This is because it is configured to determine whether or not the driving force is sufficient using the rotation speed of the transmission input shaft input via the torque converter.
[第1実施形態]
続いて、流体クラッチとしてトルクコンバータを用いた本発明の第1の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明を適用可能な車両システムの一例を表した図である。図1を参照すると、この車両システムは、エンジン10と、モータジェネレータ20と、トルクコンバータ30を介して入力された駆動力を所定の変速比にてプロペラシャフト52に伝達する変速機40と、を備えて構成されている。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention using a torque converter as a fluid clutch will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle system to which the present invention can be applied. Referring to FIG. 1, the vehicle system includes an
エンジン10のクランク軸は、エンジン切離しクラッチ50を介して、モータジェネレータ20の回転軸と接続されており、エンジン切離しクラッチ50を断接することにより、エンジンを切離した状態とし、モータを力行運転することにより走行するモータ走行モード(EV走行モード)と、エンジン10の駆動を主としモータジェネレータ20によりトルク吸収作用又はトルク追加作用を適宜行うハイブリッドモードとを切替可能となっている。
The crankshaft of the
図2は、本発明の第1の実施形態に係る車両システムの制御系の構成を表した図である。図2中の太線はパワー線を表し、細矢線は信号線を表している。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the control system of the vehicle system according to the first embodiment of the present invention. A thick line in FIG. 2 represents a power line, and a thin arrow line represents a signal line.
図2を参照すると、エンジン10を制御するエンジンECU60と、バッテリの充電状態等を管理するバッテリECU62と、インバータ72を介してモータジェネレータ20の力行/回生動作を制御するM/G−ECU66と、変速機(A/T)40及びエンジン切離しクラッチ50を制御するAT−ECU68と、これらECU群を制御するHV−ECU64とが示されている。
Referring to FIG. 2, an
また、変速機40の入力軸の回転数を検出する変速機入力軸回転数センサ41が設けられている。
Further, a transmission input shaft
HV−ECU64は、変速機入力軸回転数センサ41から変速機40の入力軸回転数に基づいて、エンジンの始動の要否を判定し、エンジンECU60にエンジン始動を指示する。具体的には、HV−ECU64は、エンジンを停止した車両停止状態から発進する際に、モータ走行モード(EV走行モード)を選択し、所定時間(Th_T)経過しても、変速機40の入力軸回転数が所定のしきい値(TH_N)を超えていない場合は、エンジンECU60にエンジン始動を指示する。
The HV-ECU 64 determines whether or not the engine needs to be started based on the input shaft speed of the
続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る車両システムのHV−ECU64が、エンジンを停止した車両停止状態から発進するためにモータ走行モード(EV走行モード)を選択し、M/G−ECU66に対し力行運転を指示した後に、所定の時間間隔で実行する処理を表したフローチャートである。
Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows that the HV-
図3を参照すると、HV−ECU64は、M/G−ECU66に対し力行運転を指示してからの経過時間(Tev)と、変速機入力軸回転数センサ41からの入力値(Nat;変速機入力軸回転数)を監視する(ステップS001)。
Referring to FIG. 3, the HV-
HV−ECU64は、M/G−ECU66に対し力行運転を指示してからの経過時間(Tev)が所定のしきい値(Th_T)を超えているか否かを判断する(ステップS002)。このしきい値(Th_T)は、駆動力が足りない場合に、M/G−ECU66に対し力行運転を指示してからエンジンを始動するまでの最短判定時間となる。
The HV-
ここで、M/G−ECU66に対し力行運転を指示してからの経過時間(Tev)が所定のしきい値(Th_T)を超えている場合(ステップS002の「YES」)、HV−ECU64は、変速機入力軸回転数センサ41から入力された変速機入力軸回転数(Nat)が所定のしきい値(Th_N)を超えているか否かを判断する(ステップS003)。
Here, when the elapsed time (Tev) after instructing the power running operation to the M / G-
ここで、変速機入力軸回転数センサ41から入力された変速機入力軸回転数(Nat)が所定のしきい値(Th_N)を超えていない場合、HV−ECU64は、クラッチを係合し、エンジンを始動するよう、AT−ECU68およびエンジンECU60にそれぞれ指示を行う(ステップS004)。
Here, when the transmission input shaft rotational speed (Nat) input from the transmission input shaft
図4は、本発明の第1の実施形態のエンジン始動条件を説明するための図である。エンジンを停止した車両停止状態から発進するためにモータ走行モード(EV走行モード)を選択し、M/G−ECU66に対し力行運転を指示すると(図4の「EV走行開始」)、モータの駆動に従ってトルクコンバータ30を介してトルクが伝達されて、変速機入力軸回転数Natは増大していく。
FIG. 4 is a diagram for explaining engine start conditions according to the first embodiment of the present invention. When the motor travel mode (EV travel mode) is selected in order to start from the vehicle stop state where the engine is stopped, and the M / G-ECU 66 is instructed to perform a power running operation (“EV travel start” in FIG. 4), the motor is driven. Accordingly, the torque is transmitted through the
急勾配の登り坂から発進している場合など、モータからの駆動力が円滑な発進のために必要な駆動トルクに満たない場合は、図4に示すように、変速機入力軸回転数Natは緩やかに増大していく。 When the driving force from the motor is less than the driving torque required for smooth starting, such as when starting from a steep uphill, as shown in FIG. It gradually increases.
そして、上記所定のしきい値(Th_T)を経過した時点で、変速機入力軸回転数Natが、所定のしきい値(Th_N)以下である場合は、上記HV−ECU64は、駆動力不足と判定し(図4の「駆動力不足判定」)、モータ駆動を一時停止し、クラッチ50を係合して、エンジンの始動を開始する(図4の「クラッチ係合、エンジン始動」)。
When the predetermined threshold value (Th_T) has elapsed and the transmission input shaft rotational speed Nat is equal to or less than the predetermined threshold value (Th_N), the HV-
なお、勾配のない道路や下り坂から発進している場合など、モータからの駆動力が円滑な発進のために必要な駆動トルクを上回っている場合は、図4よりも大きな勾配で変速機入力軸回転数Natは増大していく。そのため、上記所定のしきい値(Th_T)を経過した時点で、変速機入力軸回転数Natは、所定のしきい値(Th_N)を超えているため、エンジンが始動されることはない。 If the driving force from the motor exceeds the driving torque required for a smooth start, such as when starting from a road with no gradient or a downhill, the transmission input at a larger gradient than in FIG. The shaft rotational speed Nat increases. Therefore, when the predetermined threshold value (Th_T) has elapsed, the transmission input shaft rotational speed Nat exceeds the predetermined threshold value (Th_N), so the engine is not started.
以上のように、本実施形態によれば、エンジンの駆動力が必要でないときには、エンジンの始動を抑止し、エンジンの駆動力が必要とされる場合には、エンジンをより早いタイミングで始動させることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when the driving force of the engine is not necessary, the engine is prevented from starting, and when the engine driving force is required, the engine is started at an earlier timing. Is possible.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した実施形態では、トルクコンバータを備える車両システムに適用した例を挙げて説明したが、その他モータの出力が流体クラッチを介して変速機入力軸に伝達される構成であれば、適用することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and further modifications, replacements, and replacements may be made without departing from the basic technical idea of the present invention. Adjustments can be made. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a vehicle system including a torque converter has been described. However, the present invention is applicable to any configuration in which the output of a motor is transmitted to a transmission input shaft via a fluid clutch. It is possible.
また例えば、図5に示すように、車両システムに勾配センサ74または重量センサ76が備えられている場合には、これらの値に応じて、上記エンジンの始動判定を行うしきい値(Th_T)を調整してもよい。例えば、極端に急勾配の登り坂での停車状態から発進する場合には、上記所定のしきい値(Th_T)を短くしたり、無条件にエンジンを始動するようにしてもよい。同様に、積荷を積載した停車状態から発進する場合には、上記所定のしきい値(Th_T)を短くしたり、無条件にエンジンを始動するようにしてもよい。
Further, for example, as shown in FIG. 5, when the vehicle system is provided with a
また、上記した実施形態では、エンジンとモータとがクラッチを介して直接に接続された構成を挙げて説明したが、その他のモータの出力が流体クラッチを介して変速機入力軸に伝達される構成であれば、適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the configuration in which the engine and the motor are directly connected via the clutch has been described. However, the configuration in which the output of the other motor is transmitted to the transmission input shaft via the fluid clutch. If so, it is possible to apply.
また、上記した実施形態では、駆動力不足と判定した際に、モータ駆動を一時停止するものとして説明したが、図6に示すように、駆動力不足と判定した際に、モータ駆動を継続したまま、クラッチ50を係合して、エンジンの始動を開始することも可能である。 Further, in the above-described embodiment, it has been described that the motor drive is temporarily stopped when it is determined that the driving force is insufficient. However, when it is determined that the driving force is insufficient as illustrated in FIG. 6, the motor driving is continued. It is also possible to start the engine by engaging the clutch 50.
10 エンジン
20 モータジェネレータ(MG)
30 トルクコンバータ
40 変速機(A/T)
41 変速機入力軸回転数センサ
50 エンジン切離しクラッチ
52 プロペラシャフト
60 エンジンECU
62 バッテリECU
64 HV−ECU
66 M/G−ECU
68 AT−ECU
70 バッテリ
72 インバータ
74 勾配センサ
76 重量センサ
10
30
41 Transmission input shaft
62 Battery ECU
64 HV-ECU
66 M / G-ECU
68 AT-ECU
70
Claims (2)
前記モータから出力された駆動力を変速機入力軸に伝達する流体クラッチと、
車両状態に応じて前記モータ走行モードを選択し、前記モータの駆動を開始し、前記モータの駆動後、所定の時間以上経過しても、前記変速機の入力軸回転数が所定値を超えない場合は、前記内燃機関を始動する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両システム。 A vehicle system having an internal combustion engine and a motor as a drive source, and having a motor travel mode that travels by driving only the motor when starting from a vehicle stop state in which the internal combustion engine is stopped,
A fluid clutch for transmitting a driving force output from the motor to a transmission input shaft;
The motor driving mode is selected according to the vehicle state, the driving of the motor is started, and the input shaft rotational speed of the transmission does not exceed a predetermined value even after a predetermined time has elapsed after the driving of the motor. A controller for starting the internal combustion engine;
A vehicle system comprising:
路面勾配が大きいほど、内燃機関の始動判定を行う前記所定の時間を短くする請求項1の車両システム。 In addition, a road surface gradient sensor
The vehicle system according to claim 1, wherein the predetermined time for performing the start determination of the internal combustion engine is shortened as the road surface gradient increases.
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