JP2013129277A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ECU100は、「回生走行モード」から、「HV走行モード」又は「エンジン走行モード」へ、車両の駆動状態が遷移されると判定された場合に、クラッチ2が半係合状態とされるときに、MG3の発生する駆動トルクTRを増大する。ここで、「EV走行モード」から遷移される場合と比較して、入力クラッチC1、C2のスリップ量を増大すると共に、MG3の駆動トルク増大量ΔTRを小さい値に設定する。
【選択図】図8
Description
前記第1EV走行から前記ハイブリッド走行へ遷移する場合には、前記第2EV走行から前記ハイブリッド走行へ遷移する場合と比較して、前記第2のクラッチのスリップ量を増大すると共に、前記第1のクラッチが半係合状態とされるときの前記電動機の駆動トルク増大量を小さくすることを特徴としている。
本実施形態に係るハイブリッド車両HVは、例えば、FR(フロントエンジン・リアドライブ)方式のハイブリッド車両HVであって、そのパワートレーンは、エンジン1、及び、モータジェネレータ(以下、「MG」と略記することもある)3を有し、これらによって駆動輪62R、62Lを回転駆動するものである。
エンジン1は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ(図示省略)のスロットル開度(吸気空気量)、燃料噴射量、点火時期等の運転状態を制御可能に構成されている。エンジン1の運転状態はECU100によって制御される。ECU100は、上記した吸入空気量制御、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御等を含むエンジン1の各種制御を実行する。
クラッチ2は、走行用駆動力の伝達経路において、エンジン1とMG3との間に介設されている。クラッチ2は、例えば、乾式単板式クラッチ等の公知のクラッチを用いることができ、エンジン1のクランク軸11とMG3のロータ軸21とを、動力伝達可能な係合状態、動力伝達不可能な解放状態、及び、一部の動力伝達が可能な半係合状態に切り換えるものである。なお、クラッチ2は、特許請求の範囲に記載の「第1のクラッチ」に相当する。
モータジェネレータ(MG)3は、クラッチ2におけるMG3側の回転部材であるロータ軸21と一体に回転自在に構成された永久磁石からなるロータMGRと、3相巻線が巻回されたステータMGSとを備えた交流同期発電機であって、発電機(ジェネレータ)として機能すると共に電動機(モータ)としても機能する。モータジェネレータ(MG)3は、特許請求の範囲に記載の「電動機」に相当する。
トルクコンバータ4は、入力側のポンプインペラ41、出力側のタービンランナ42、及び、トルク増幅機能を発現するステータ43等を備えており、ポンプインペラ41とタービンランナ42との間で流体(オイル)を介して動力伝達を行うものである。ポンプインペラ41は、MG3側の回転部材であるロータ軸21に連結されている。よって、ポンプインペラ41の回転数は、モータジェネレータ(MG)3に配設された回転数センサ(レゾルバ)102によって検出されるため、回転数センサ(レゾルバ)102は、ポンプインペラ41の回転数を検出する「ポンプ回転数センサ」としても機能している(図4参照)。タービンランナ42はタービンシャフト48を介して自動変速機5に連結されている。タービンシャフト48の回転数は、タービン回転数センサ103によって検出されて、検出信号はECU100へ入力される(図4参照)。
自動変速機5は、図1に示すように、トルクコンバータ4とデファレンシャル装置6との間の動力伝達経路に設けられている。自動変速機5は、トルクコンバータ4からタービンシャフト48に入力される回転動力を変速して出力軸53に出力する。自動変速機5の出力軸53の回転数は出力軸回転数センサ104によって検出される。この出力軸回転数センサ104の出力信号はECU100(図4参照)に入力される。
図3は、第1〜第3クラッチC1〜C3、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2、ワンウェイクラッチF1における係合状態又は解放状態と、各変速段(1st〜4th、Rev、N)との関係を示す係合表である。図3の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。以下、図3に示す係合表を参照して、自動変速機5の各変速段について説明する。
この変速段(前進1速)においては、第1クラッチC1及びワンウェイクラッチF1のみが係合状態とされる。第1クラッチC1が係合状態になると、第2遊星歯車機構52のサンギヤS2にトルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転が伝動される。また、第2遊星歯車機構52のプラネタリギヤCA2にあっては、ワンウェイクラッチF1によってリングギヤR2の逆回転が止められることにより、サンギヤS2からの入力回転が減速されて、プラネタリキャリアCA2の回転として出力される。
この変速段(前進2速)においては、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1のみが係合状態とされる。第1クラッチC1が係合状態になると、第2遊星歯車機構52のサンギヤS2にトルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転が伝動される。また、第1ブレーキB1が係合状態になることにより、第1遊星歯車機構51のサンギヤS1の回転が止められる。このサンギヤS1の回転停止によって、第2遊星歯車機構52のサンギヤS2からの入力回転が減速されて、第2遊星歯車機構52のキャリアCA2の回転として出力される。この状態における減速比は、第1変速段より小さくなる。
この変速段(前進3速)においては、第1クラッチC1及び第2クラッチC2のみが係合状態とされる。第1クラッチC1が係合状態になると、第2遊星歯車機構52のサンギヤS2にトルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転が伝動される。また、第2クラッチC2が係合状態になると、第2遊星歯車機構52のサンギヤS2とリングギヤR2との回転速度が同じとなるため、この第2遊星歯車機構52は固定状態となる。これにより、トルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転がそのまま出力軸53に伝達される、いわゆる直結状態となる。
この変速段(前進4段)においては、第2クラッチC2及び第1ブレーキB1のみが係合状態とされる。第2クラッチC2が係合状態になると、第1遊星歯車機構51のプラネタリキャリアCA1にトルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転が伝動される。また、第1ブレーキB1が係合状態になることによって、第1遊星歯車機構51のサンギヤS1の回転が止められる。このサンギヤS1の回転停止によって、プラネタリキャリアCA1からの入力回転が増速されて、リングギヤR1の回転として出力される。
この後進段においては、第3クラッチC3及び第2ブレーキB2のみが係合状態とされる。第3クラッチC3が係合状態になると、第1遊星歯車機構51のサンギヤS1にトルクコンバータ4のタービンシャフト48の回転が伝動される。また、第2ブレーキB2が係合状態になることによって、第1遊星歯車機構51のプラネタリキャリアCA1の回転が止められる。このプラネタリキャリアCA1の回転停止によって、サンギヤS1からの入力回転が逆回転されて、リングギヤR1の回転として出力される。
ニュートラルレンジでは、第1クラッチC1〜第3クラッチC3及び第1ブレーキB1,第2ブレーキB2の全てが解放状態とされ、動力伝達が遮断される。また、パーキングレンジにおいても、第1クラッチC1〜第3クラッチC3及び第1ブレーキB1,第2ブレーキB2の全てが解放状態とされる。ただし、パーキングレンジにおいては、例えばパーキングロック機構(図示せず)によって出力軸53の回転が機械的に固定される。
次に、図4を参照してECU100の構成について説明する。図4は、図1に示す車両に搭載されるECU100の構成を示すブロック図である。ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バックアップRAM等を備えている。
ハイブリッド車両HVは、運転状態に応じて、エンジン1とMG3とを併用又は選択使用することで、様々な走行モードを実現することができる。例えば、クラッチ2を解放状態とし、且つ、エンジン1を停止して、MG3の出力する駆動力で走行する走行モード(以下、「EV走行モード」ともいう)と、クラッチ2を係合状態とし、且つ、エンジン1を作動させて、エンジン1及びMG3の出力する駆動力を利用して走行する走行モード(以下、「HV走行モード」ともいう)とを実現可能である。
駆動状態判定部112は、ハイブリッド車両HVの駆動状態が、クラッチ2が解放状態であって、エンジン1が停止状態で、且つ、MG3が被駆動状態である「回生走行モード」での走行(「第1EV走行」)から、クラッチ2が係合状態であって、エンジン1が駆動状態である「HV走行モード」での走行、又は、「エンジン走行モード」での走行(「ハイブリッド走行」)へ、車両の駆動状態が遷移されるか否かを判定する機能部である。
次に、図6、図7を参照して、本発明に係るECU100の動作を説明する。図6は、図5に示すECU100の動作の一例を示すフローチャート(前半部)であって、図7は、図5に示すECU100の動作の一例を示すフローチャート(後半部)である。まず、図6に示すように、駆動状態判定部112によって、エンジン1が停止状態で、且つ、MG3が被駆動状態である「回生走行モード」での走行(「第1EV走行」)であるか否かの判定が行われる(ステップS101)。ステップS101でNOの場合には、処理が待機状態とされる。ステップS101でYESの場合には、処理がステップS103へ進められる。
本実施形態においては、「車両の制御装置」が、駆動状態判定部112、第1クラッチ制御部113、第2クラッチ制御部114、駆動トルク変更部115、エンジン制御部116、及び、第3クラッチ制御部117等の機能部を備える場合について説明したが、駆動状態判定部112、第1クラッチ制御部113、第2クラッチ制御部114、駆動トルク変更部115、エンジン制御部116、及び、第3クラッチ制御部117のうち、少なくとも1つが、電子回路等のハードウェアで構成されている形態でもよい。
2 クラッチ(第1のクラッチ)
3 モータジェネレータ(電動機)
4 トルクコンバータ
44 ロックアップクラッチ(第3のクラッチ)
5 自動変速機
6 デファレンシャル装置
7 オイルポンプ
8 油圧制御回路
101 エンジン回転数センサ
102 ポンプ回転数センサ(モータジェネレータ回転数センサ)
103 タービン回転数センサ
104 出力軸回転数センサ
105 スロットル開度センサ
106 アクセル開度センサ
107 シフトポジションセンサ
108 車速センサ
109 ブレーキスイッチ
110 ブレーキペダルセンサ
100 ECU
111 走行モード制御部
112 駆動状態判定部
113 第1クラッチ制御部
114 第2クラッチ制御部
115 駆動トルク変更部
116 エンジン制御部
117 第2クラッチ制御部
C1 第1クラッチ:入力クラッチの一部(第2のクラッチの一部)
C2 第2クラッチ:入力クラッチの一部(第2のクラッチの一部)
Claims (6)
- 車輪に伝達する走行用の駆動力を発生する内燃機関及び電動機と、
前記内燃機関と前記電動機との間の駆動力伝達経路に介設された第1のクラッチと、
前記電動機の駆動力伝達経路の前記車輪側に配設された第2のクラッチと、を備え、
前記第1のクラッチが解放状態であって前記内燃機関が停止状態で前記電動機が被駆動状態である第1EV走行、又は、前記第1のクラッチが解放状態であって前記内燃機関が停止状態で前記電動機が駆動状態である第2EV走行から、前記第1のクラッチが係合状態であって前記内燃機関が駆動状態であるハイブリッド走行へ、車両の駆動状態が遷移されるときに、
前記第1のクラッチが半係合状態とされる場合に、前記電動機の発生する駆動トルクを増大する、車両の制御装置であって、
前記第1EV走行から前記ハイブリッド走行へ遷移する場合には、前記第2EV走行から前記ハイブリッド走行へ遷移する場合と比較して、前記第2のクラッチのスリップ量を増大すると共に、前記第1のクラッチが半係合状態とされるときの前記電動機の駆動トルク増大量を小さくすることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置において、
前記電動機の駆動トルク増大量を、前記内燃機関の始動時の目標回転数、及び、前記内燃機関の始動中における回転数の変化率に基づいて設定することを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両の制御装置において、
前記電動機の駆動トルク増大量を、前記第2のクラッチのスリップ量が大きい程、小さくすることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記内燃機関の回転数が前記電動機の回転数と一致したときに、前記内燃機関を点火して、前記内燃機関に、吸入空気量に応じた最大トルクを出力させることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記内燃機関の回転数が前記電動機の回転数と一致したときに、前記第1のクラッチを係合状態とし、
前記第1のクラッチが係合状態とされた後に、前記第2のクラッチを係合状態とすることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記電動機と前記第2のクラッチとの間の駆動力伝達経路に介設された第3のクラッチを更に備え、
車両の駆動状態が前記第1EV走行から前記ハイブリッド走行へ遷移されるときに、前記第1EV走行から前記ハイブリッド走行への遷移が終了するまで前記第3のクラッチの係合状態を維持することを特徴とする車両の制御装置。
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