JP2013129277A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】始動ショックを低減すると共に、燃費を改善する。
【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

本発明は、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、を備えた車両の制御装置に関する。
従来、エンジン(「内燃機関」に相当する。)とモータジェネレータ(「電動機」に相当する。)と自動変速機を有する車両において、エンジンを始動するときに発生する車両のショック(以下、「始動ショック」という。)を低減する種々の技術が知られている。
例えば、自動変速機に入力クラッチが配設されている車両において、入力クラッチを半係合状態として、エンジンとモータジェネレータとの間に介設された摩擦クラッチを係合させるハイブリッド車の駆動制御装置が提案されている(特許文献1参照)。また、上記特許文献1に記載のハイブリッド車の駆動制御装置では、摩擦クラッチを係合させる際に、エンジンを始動するためのトルク分だけ、モータジェネレータのトルクを増大させることが記載されている。
特開2002−27611号公報
しかしながら、上記特許文献1には、エンジンが停止しており、且つ、モータジェネレータが被駆動状態である状態から、エンジンを始動する場合の駆動制御方法に関しての記載はない。このような場合には、モータジェネレータを被駆動状態から駆動状態(又は非駆動状態)とすると共に、エンジンを停止状態から駆動状態とする必要があるため、始動ショックが発生する虞がある。
また、上記特許文献1に記載のハイブリッド車の駆動制御装置では、摩擦クラッチを係合させる際に、エンジンを始動するためのトルク分だけモータジェネレータのトルクを増大させることが実施されているため、モータジェネレータに供給される電力の消費を低減して燃費を改善する余地がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、始動ショックを低減すると共に、燃費を改善することの可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、以下のように構成されている。
すなわち、本発明に係る車両の制御装置は、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場合に、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している。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、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が増大される。ここで、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が増大されると共に、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が小さくされるため、始動ショックを低減すると共に、燃費を改善することができる。
すなわち、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が増大されるので、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しても、始動ショックを低減することができるのである。
また、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が小さくされるため、前記電動機に供給される電力量を低減することができるので、燃費を改善することができるのである。
また、本発明に係る車両の制御装置は、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が好ましい。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、前記電動機の駆動トルク増大量が、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されるため、前記電動機の駆動トルク増大量を適正な値に設定することができる。
また、本発明に係る車両の制御装置は、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、小さくすることが好ましい。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、前記第2のクラッチのスリップ量が大きい程、前記電動機の駆動トルク増大量が小さくされるため、始動ショックを低減すると共に、燃費を改善することができる。
すなわち、前記第2のクラッチのスリップ量が大きい程、前記内燃機関を始動するべく前記第1のクラッチが半係合状態とされたときの前記電動機の回転数の低下による始動ショックは小さくなる。また、前記駆動トルク増大量が小さい値に設定されている程、前記内燃機関を始動するべく前記第1のクラッチが半係合状態とされたときに前記電動機の回転数が大幅に低下することになる。したがって、前記第2のクラッチのスリップ量が大きい程、始動ショックを低減しつつ、前記駆動トルク増大量を小さい値に設定することができるため、前記電動機に供給される電力量を低減することができるので、燃費を更に改善することができるのである。
また、本発明に係る車両の制御装置は、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が好ましい。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、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、前記内燃機関が点火されて、前記内燃機関に、吸入空気量に応じた最大トルクが出力されるため、燃費を更に改善することができる。
すなわち、前記第2のクラッチが解放状態又は半係合状態とされているため、前記内燃機関の始動ショックを低減することができるので、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ができる。したがって、前記内燃機関の始動時に遅角制御等によって出力トルクを抑制する必要がないため、燃費を更に改善することができるのである。
また、本発明に係る車両の制御装置は、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が好ましい。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、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のクラッチが係合状態とされ、前記第1のクラッチが係合状態とされた後に、前記第2のクラッチが係合状態とされるため、前記第1のクラッチの係合動作に伴う始動ショックを低減することができる。
また、本発明に係る車両の制御装置は、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が好ましい。
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、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のクラッチの係合状態が維持されるため、前記第3のクラッチの解放動作、係合動作に伴う始動ショックを回避することができる。
本発明に係る車両の制御装置によれば、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が増大される。ここで、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が増大されると共に、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が小さくされるため、始動ショックを低減すると共に、燃費を改善することができる。
本発明に係る車両の制御装置が搭載される車両のパワートレーンの一例を示す構成図である。 図1に示す車両のパワートレーンの一例を示すスケルトン図である。 図1に示す変速機における各クラッチ、各ブレーキ及びワンウェイクラッチの変速段ごとの係合状態を示す係合表である。 図1に示す車両に搭載されるECUの構成を示すブロック図である。 図4に示すECUの機能構成の一例を示す機能構成図である。 図5に示すECUの動作の一例を示すフローチャート(前半部)である。 図5に示すECUの動作の一例を示すフローチャート(後半部)である。 図5に示すECUによるパワートレーンの動作の一例を示すタイミングチャートである。
以下、本発明に係る「車両の制御装置」の実施形態を、図面を参照して説明する。
まず、図1及び図2を参照して本発明に係る「車両の制御装置」が搭載される車両のパワートレーンについて説明する。図1は、本発明に係る「車両の制御装置」が搭載されるハイブリッド車両HVのパワートレーンの一例を示す構成図である。図2は、図1に示すハイブリッド車両HVのパワートレーンの一例を示すスケルトン図である。
−ハイブリッド車両HVのパワートレーン−
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。
具体的には、ハイブリッド車両HVは、エンジン1、クラッチ2、MG3、トルクコンバータ4、及び、自動変速機5を備え、エンジン1の出力軸としてのクランク軸11と、MG3の出力軸としてのロータ軸21とがクラッチ2を介して接続され、MG3のロータ軸21と駆動輪62R、62Lとがトルクコンバータ4、自動変速機5及びデファレンシャル装置6を介して接続される。そして、ハイブリッド車両HVでは、エンジン1の発生する駆動力、及び、MG3の発生する駆動力が、自動変速機5で変速されて、デファレンシャル装置6、及び、ドライブシャフト61を順次介して左右の駆動輪62L、62Rに伝達される。なお、クラッチ2、MG3、トルクコンバータ4、及び、自動変速機5は、軸心に対して略対称に構成されているので、図2のスケルトン図では下側半分を省略している。
オイルポンプ7は、クラッチ2、トルクコンバータ4及び自動変速機5等に含まれる各摩擦係合要素を動作させるための油圧を発生させるポンプである。
油圧制御回路8は、オイルポンプ7が発生させる油圧を、クラッチ2、トルクコンバータ4及び自動変速機5に含まれる摩擦係合要素に配分すると共に、これらの摩擦係合要素に配分する油圧を制御することができる。油圧制御回路8は、自動変速機5に含まれる各変速段の摩擦係合要素に対応するソレノイドバルブ(クラッチソレノイド)を有しており、変速前後の変速段に対応するソレノイドバルブをそれぞれ制御して変速を実行する。
以下、ハイブリッド車両HVのパワートレーンを構成するエンジン1、クラッチ2、MG3、トルクコンバータ4、及び、自動変速機5について、順次説明する。
−エンジン−
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。
エンジン1の出力は、図2に示すように、クランク軸11、クラッチ2を介して、MG3のロータ軸21に伝達される。エンジン1の出力軸であるクランク軸11の回転数は、エンジン回転数センサ101によって検出される。なお、エンジン1は、特許請求の範囲に記載の「内燃機関」に相当する。
−クラッチ−
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。
また、クラッチ2は、エンジン1側の回転部材であるクランク軸11とMG3側の回転部材であるロータ軸21とを係合状態とすることで、クランク軸11とロータ軸21との間で動力を伝達可能とする。一方、クラッチ2は、クランク軸11とロータ軸21とを解放状態とすることで、クランク軸11とロータ軸21との間で動力の伝達を遮断する。
また、クラッチ2の係合状態、半係合状態、及び、解放状態の切り換えは、ECU100からの指示情報に基づいて、油圧制御回路8によって行われる。
−モータジェネレータ−
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。
モータジェネレータ(MG)3には、ロータMGRの回転角度(電動機回転軸の回転角度)を検出するMG回転数センサ(レゾルバ)102が設けられている。MG回転数センサ102は、MG3の各回転角度を高精度且つ高い応答性で検出することができ、その各回転数センサにて検出された回転角度から、MG3の回転数を得ることができる。MG回転数センサ102の出力信号(回転角度検出値)は、ECU100に入力され、MG3の駆動制御などに用いられる。
図4に示すように、モータジェネレータ(MG)3は、インバータ31を介してバッテリ(蓄電装置)32に接続されている。インバータ31はECU100によって制御される。
インバータ31は、MG3の制御用のIPM(Intelligent Power Module:インテリジェントパワーモジュール)を備えている。このIPMは、複数(例えば、6個)の半導体スイッチング素子(例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等によって構成されている。
ECU100は、インバータ31を制御して、MG3の力行又は回生を制御する。具体的には、例えば、バッテリ32からの直流電流を、MG3を駆動する交流電流に変換する一方、エンジン1の駆動力によってMG3で発電された交流電流、及び、回生ブレーキによってMG3で発電された交流電流を、バッテリ32を充電するための直流電流に変換する。また、走行状態に応じて、バッテリ32に蓄電された電力を、MG3の駆動用電力として供給する。
−トルクコンバータ−
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)。
トルクコンバータ4には、このトルクコンバータ4の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ(ロックアップクラッチ機構)44が設けられている。トルクコンバータ4は、係合側油室45内の油圧と解放側油室46内の油圧との差圧((ロックアップ差圧)=(係合側油室45内の油圧Pon)−(解放側油室46内の油圧Poff))を制御することによって、完全係合状態、半係合状態(スリップ状態での係合状態)及び解放状態が切り換えられる。なお、ロックアップクラッチ44は、特許請求の範囲に記載の「第3のクラッチ」に相当する。
ロックアップクラッチ44を完全係合させることによって、ポンプインペラ41とタービンランナ42とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ44を所定のスリップ状態(半係合状態)で係合させることによって、エンジン駆動力の伝達時には所定のスリップ量でタービンランナ42がポンプインペラ41に追随して回転することになる。一方、ロックアップ差圧を、負又は「0」に設定することによって、ロックアップクラッチ44は解放状態となる。なお、トルクコンバータ4には、ポンプインペラ41に連結して駆動される機械式のオイルポンプ(油圧発生源)47が設けられている。
ロックアップクラッチ44の完全係合状態、半係合状態(スリップ状態での係合状態)及び解放状態の切り換え制御は、ECU100からの指示に基づいて、油圧制御回路8によって行われる。
−自動変速機−
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。
自動変速機5は、第1遊星歯車機構51、第2遊星歯車機構52、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などによって構成されている。
第1遊星歯車機構51は、シングルピニオン型の歯車式遊星機構であって、サンギヤS1、互いに噛み合う複数のピニオンギヤP1、これら複数のピニオンギヤP1を自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアCA1、及び、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1を備えている。
第2遊星歯車機構52も同様に、シングルピニオン型の歯車式遊星機構であって、サンギヤS2、互いに噛み合う複数のピニオンギヤP2、これら複数のピニオンギヤP2を自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアCA2、及び、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤR2を備えている。
第1遊星歯車機構51のプラネタリキャリアCA1は、第2遊星歯車機構52のリングギヤR3に連結されており、そのリングギヤR2と一体的に回転駆動可能となっている。リングギヤR1は第2遊星歯車機構52のプラネタリキャリアCA2に連結されており、そのプラネタリキャリアCA2と一体的に回転駆動可能となっている。
第1遊星歯車機構51のサンギヤS1は、第3クラッチC3を介して、トルクコンバータ4のタービンシャフト48に選択的に連結されており、その第3クラッチC3が係合状態になるとサンギヤS1はタービンシャフト48と一体的に回転する。第3クラッチC3が解放状態になると、サンギヤS1はタービンシャフト48に対して相対回転可能な状態になる。
また、サンギヤS1は、第1ブレーキB1を介して、トランスミッションケース50に選択的に連結されており、第1ブレーキB1が係合状態になるとサンギヤS1の回転が停止され、第1ブレーキB1が解放状態になるとサンギヤS1は回転可能な状態になる。
第1遊星歯車機構51のプラネタリキャリアCA1は、第2クラッチC2を介して、トルクコンバータ4のタービンシャフト48に選択的に連結されており、第2クラッチC2が係合状態になると、プラネタリキャリアCA1はタービンシャフト48と一体的に回転する。第2クラッチC2が解放状態になると、プラネタリキャリアCA1はタービンシャフト48に対して相対回転可能な状態になる。
第2遊星歯車機構52のサンギヤS2は、第1クラッチC1を介して、トルクコンバータ4のタービンシャフト48に選択的に連結されており、第1クラッチC1が係合状態になるとサンギヤS2はタービンシャフト48と一体的に回転する。第3クラッチC3が解放状態になると、サンギヤS2はタービンシャフト48に対して相対回転可能な状態になる。
第2遊星歯車機構52のリングギヤR2は、第2ブレーキB2を介してトランスミッションケース50に選択的に連結されており、第2ブレーキB2が係合状態になるとリングギヤR2の回転が停止され、第2ブレーキB2が解放状態になるとリングギヤR2は回転可能な状態になる。更に、リングギヤR2、及び、第1遊星歯車機構51のプラネタリキャリアCA1はワンウェイクラッチF1を介してトランスミッションケース50に連結されており、リングギヤR2及びプラネタリキャリアCA1の逆回転が阻止されている。そして、第2遊星歯車機構52のプラネタリキャリアCA2が出力軸53に連結されており、プラネタリキャリアCA2と出力軸53とが一体的に回転する。
以上の第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は、いずれも油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)によって摩擦係合される湿式多板摩擦係合装置(摩擦係合要素)であって、これらクラッチC1〜C3及びブレーキB1,B2の係合又は解放は、ECU100及び油圧制御回路8(図1、図4参照)によって制御される。なお、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は、特許請求の範囲に記載の「第2のクラッチ」に相当する。また、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は、以下の説明において「入力クラッチ」ということもある。
−変速段−
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。
第1変速段(1st)
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。
第2変速段(2nd)
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。
第3変速段(3rd)
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。
第4変速段(4th)
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。
リバース段(Rev)
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(N)
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。
−ECU100の構成−
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。
ROMは、種々の制御プログラム等を記憶する。CPUは、ROMに記憶された種々の制御プログラムを読み出して実行することによって各種処理を実行する。RAMは、CPUでの演算結果等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMは、エンジン1及びMG3の停止時に保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
また、ECU100には、エンジン回転数センサ101、ポンプ回転数センサ(MG回転数センサ)102、タービン回転数センサ103、出力軸回転数センサ104、エンジン1のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ105、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ106、シフト位置を検出するシフトポジションセンサ107、車速を検出する車速センサ108、ブレーキが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ109、及び、ブレーキペダルの踏み込み力を検出するブレーキペダルセンサ110等が通信可能に接続されている。
更に、ECU100は、各種センサの出力に基づいて、インジェクタの燃料噴射制御、点火プラグの点火時期制御、スロットルモータの駆動制御等を含むエンジン1の各種制御を実行する。また、ECU100は、各種センサの出力に基づいて、油圧制御回路8を解して、クラッチ2、トルクコンバータ4、及び、自動変速機5の動作を制御する。
次に、図5を参照して、本発明に係る「車両の制御装置」について説明する。図5は、図4に示すECU100の機能構成の一例を示す機能構成図である。図5に示すように、ECU100は、ROMに記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、走行モード制御部111、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として機能する。ここで、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は、本発明に係る「車両の制御装置」に相当する。
走行モード制御部111は、ハイブリッド車両HVの走行モードを制御する機能部である。以下に、ハイブリッド車両HVの走行モードの制御について説明する。なお、以下の制御は、全て走行モード制御部111によって実行される。ここでは、走行モード制御部111が、例えば、図略の制御マップに基づいて、エンジン1、MG3の駆動制御、及び、クラッチ2の係合制御を実行し、種々の走行モードを実現している。
−走行モード−
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。
また、例えば、エンジン1を始動する場合、クラッチ2を係合させてMG3が出力する駆動力(トルク)によってエンジン1を回転させる(クランキングする)ことで、エンジン1を始動させることができる。更に、ハイブリッド車両HVの制動時にMG3を制御して回生制御を実行可能である。
すなわち、ハイブリッド車両HVは、クラッチ2を係合状態とし、エンジン1を作動させ、走行用駆動源であるエンジン1及びMG3のうち、エンジン1のクランク軸11から出力される駆動力(エンジントルク)のみを駆動輪62R、62Lに伝達させることで、エンジン1のみを用いる「エンジン走行モード」を実現することができる。
また、ハイブリッド車両HVは、エンジン1を作動させた状態で、例えば、運転者により駆動輪62R、62Lに生じることが要求される要求駆動力、MG3に供給する電力を貯蔵するバッテリ32の蓄電状態(SOC:State Of Charge)に応じてMG3を力行させるようにしてもよい。これによって、ハイブリッド車両HVは、エンジン1のクランク軸11から出力される駆動力(エンジントルク)と、MG3のロータ軸21から出力される駆動力(モータトルク)とを統合して駆動輪62R、62Lに伝達させることで、エンジン1とMG3とを併用する「HV走行モード」を実現することができる。
更に、ハイブリッド車両HVは、クラッチ2を解放状態とし、エンジン1を停止させ、走行用駆動源であるエンジン1及びMG3のうち、MG3のロータ軸21から出力される駆動力(モータトルク)のみを駆動輪62R、62Lに伝達させることで、MG3のみを用いる「EV走行モード」を実現することができる。つまり、ハイブリッド車両HVのEV走行モードでは、基本的には、エンジン1のクランク軸11とMG3のロータ軸21とがクラッチ2によって機械的に切り離された状態となり、エンジン1から駆動輪62R、62Lへのエンジントルクがクラッチ2にて機械的に遮断される状態となる。
また、ハイブリッド車両HVは、被駆動時(減速時)において、クラッチ2を解放状態とし、エンジン1を停止させ、駆動輪62R、62Lから自動変速機5、トルクコンバータ4等を介して、MG3のロータ軸21に駆動力が入力され、これによって、MG3が回生によって発電し、これに伴ってロータ軸21に生じる駆動力(負のモータトルク)を駆動輪62R、62Lに伝達することで、MG3によって回生制動を行う「回生走行モード」を実現することができる。
なお、「回生走行モード」での走行が特許請求の範囲に記載の「第1EV走行」に相当する。また、「EV走行モード」での走行が特許請求の範囲に記載の「第2EV走行」に相当する。更に、「HV走行モード」での走行、及び、「エンジン走行モード」での走行が特許請求の範囲に記載の「ハイブリッド走行」に相当する。
−車両の制御装置−
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。
具体的には、「第1EV走行」とは、クラッチ2が解放状態であって、エンジン1が停止状態であって、エンジン1のクランク軸11とMG3のロータ軸21とがクラッチ2によって機械的に切り離された状態にある「回生走行モード」での走行である。また、「ハイブリッド走行」とは、「HV走行モード」又は「エンジン走行モード」での走行である。更に、駆動状態判定部112は、走行モード制御部111からの指示情報に基づき、「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か否かを判定する。
第1クラッチ制御部113は、駆動状態判定部112によって車両の駆動状態が「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」へ遷移されると判定された場合に、入力クラッチC1、C2(図2参照)を、解放状態又は半係合状態とする機能部である。また、第1クラッチ制御部113は、エンジン制御部116によってエンジン1が始動され、第2クラッチ制御部114によってクラッチ2が係合状態とされた後に、入力クラッチC1、C2を係合状態とする。
ここで、第1クラッチ制御部113は、「第1EV走行」から「ハイブリッド走行」へ遷移する場合には、「第2EV走行」から「ハイブリッド走行」へ遷移する場合と比較して、「第2のクラッチ」のスリップ量を増大する。本実施形態に則して換言すれば、第1クラッチ制御部113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」へ遷移されると判定された場合には、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合と比較して、入力クラッチC1、C2(図2参照)のスリップ量を増大する。
なお、「スリップ量」とは、クラッチの入力側の回転数と出力側の回転数の差の回転数である。すなわち、クラッチ2のスリップ量は、タービン回転数センサ103によって検出されるタービンシャフト48の回転数の回転数と、出力軸回転数センサ104によって検出される自動変速機5の出力軸53の回転数との差の回転数である。ただし、入力側の回転数が大きい程、差の回転数も大きくなるため、「スリップ量」は、入力側の回転数が基準回転数(例えば、1000rpm)であるときの差の回転数である。
更に具体的には、「入力クラッチ」とは、図2を用いて説明したように、自動変速機5に配設され、エンジン1及びMG3の駆動力を自動変速機5の駆動力伝達経路の下流側(出力軸53)に伝達するか否かを切り換え可能に構成された第1クラッチC1及び第2クラッチC2(図2参照)の総称である。すなわち、「入力クラッチ」を解放状態にするとは、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を解放状態にすることを意味している。
また、「入力クラッチ」を半係合状態、又は、係合状態にするとは、第1クラッチC1及び第2クラッチC2のうち、例えば、変速線等によって選択された変速段に対応する1つ(又は、2つ)のクラッチ(図3参照)を半係合状態、又は、係合状態にすることを意味している。例えば、第1変速段(1st)が選択されている場合には、第1クラッチC1を半係合状態、又は、係合状態にすることを意味し、第3変速段(3rd)が選択されている場合には、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を半係合状態、又は、係合状態にすることを意味する。
第2クラッチ制御部114は、第1クラッチ制御部113によって入力クラッチC1、C2が解放状態又は半係合状態とされるときに、エンジン1を始動するべくクラッチ2を半係合状態とする機能部である。また、第2クラッチ制御部114は、エンジン1の回転数NeがMG3の回転数Npと概ね一致したときに、クラッチ2を係合状態とする。第2クラッチ制御部114によってクラッチ2が半係合状態にされると、クラッチ2を介してMG3によってエンジン1がクランキングされる。
駆動トルク変更部115は、第2クラッチ制御部114によってクラッチ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、予め設定された駆動トルク増大量ΔTRだけ増大する機能部である。
具体的には、駆動トルク増大量ΔTRは、エンジン1の始動時の目標回転数Ne0に基づいて求められるモータリングトルクΔTR1に、エンジン1の始動中における回転数Neの変化率に応じた慣性トルクΔTR2を加算したトルク(ΔTR1+ΔTR2)より小さい値(例えば、(ΔTR1+ΔTR2)×0.5)に設定されている。
すなわち、駆動トルク変更部115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」へ遷移されると判定された場合には、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合と比較して、駆動トルク増大量ΔTRを小さな値に設定する。
そもそも、駆動トルク増大量ΔTRは、クラッチ2が半係合状態とされたときに、エンジン1をクランキングするために必要なトルクであるから、MG3の回転数Npを変化させないためには、駆動トルク増大量ΔTRを、モータリングトルクΔTR1に慣性トルクΔTR2を加算したトルク(ΔTR1+ΔTR2)に設定することが好ましい。例えば、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合には、駆動トルク増大量ΔTRは、モータリングトルクΔTR1に慣性トルクΔTR2を加算したトルク(ΔTR1+ΔTR2)に設定される。
しかしながら、本実施形態においては、第2クラッチ制御部114によってクラッチ2が半係合状態とされる前に、第1クラッチ制御部113によって入力クラッチC1、C2が解放状態又は半係合状態とされている(更には、上述のように、「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」へ遷移されると判定された場合には、第1クラッチ制御部113によって、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合と比較して、入力クラッチC1、C2のスリップ量が増大される)ため、例え、MG3の回転数Npが変化した場合であっても、その回転数変化は入力クラッチC1、C2によって吸収され、出力軸53の回転数の変化としては、その一部が現れるに過ぎない。したがって、エンジン1を始動するために、クラッチ2を半係合状態とする動作に伴う始動ショックを低減することができる。ここで、入力クラッチC1、C2が解放状態に近い程、出力軸53の回転数の変化は小さくなり、クラッチ2を半係合状態とする動作に伴う始動ショックを効果的に低減することができる。
また、上述のように、駆動トルク増大量ΔTRが、モータリングトルクΔTR1に慣性トルクΔTR2を加算したトルク(ΔTR1+ΔTR2)より小さい値に設定されているため、バッテリ32からMG3に供給される電力量を低減することができるので、燃費を改善することができる。
更に、駆動トルク増大量ΔTRは、入力クラッチC1、C2のスリップ量が大きい程、小さい値に設定することができる。すなわち、入力クラッチC1、C2のスリップ量が大きい程、エンジン1を始動するべくクラッチ2が半係合状態とされたときのMG3の回転数Npの低下による始動ショックは小さくなる。また、駆動トルク増大量ΔTRが小さい値に設定されている程、エンジン1を始動するべくクラッチ2が半係合状態とされたときにMG3の回転数Npが大幅に低下することになる。よって、入力クラッチC1、C2のスリップ量が大きい程、始動ショックを低減しつつ、駆動トルク増大量ΔTRを小さい値に設定することができる。したがって、入力クラッチC1、C2のスリップ量が大きく、駆動トルク増大量ΔTRを小さい値に設定することによって、MG3に供給される電力量を低減することができるので、燃費を更に改善することができるのである。
また、駆動トルク変更部115は、エンジン制御部116によってエンジン1が点火されて始動されたときに、MG3の発生する駆動トルクTRを減少する。具体的には、例えば、「ハイブリッド走行」が「エンジン走行モード」での走行である場合には、駆動トルク変更部115は、エンジン制御部116によってエンジン1が点火されて始動されたときに、MG3の発生する駆動トルクTRを「0」とする(図8参照)。
エンジン制御部116は、エンジン1の回転数NeがMG3の回転数Npと概ね一致したときに、エンジン1を点火して、エンジン1に、吸入空気量に応じた最大トルクを出力させる機能部である。
上述のように、入力クラッチC1、C2が解放状態又は半係合状態とされているため、エンジン1の始動ショックを低減することができるので、エンジン1に、吸入空気量に応じた最大トルクを出力させることができる。したがって、エンジン1の始動時に遅角制御等によって出力トルクを抑制する必要がないため、燃費を改善することができる。
第3クラッチ制御部117は、駆動状態判定部112によってハイブリッド車両HVの駆動状態が「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」へ遷移されると判定された場合に、「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」への遷移が終了するまでロックアップクラッチ44の係合状態を維持する機能部である。
なお、MG3と自動変速機5との間にロックアップクラッチ44が介設されているハイブリッド車両において、エンジン1を始動する場合には、ロックアップクラッチ44を半係合状態又は解放状態にすることによって始動ショックを低減する技術が開示されている(例えば、特開2010−235089号公報参照)。しかしながら、本発明に係る「車両の制御装置」では、ロックアップクラッチ44に換えて、自動変速機5内に配設された入力クラッチC1、C2が解放状態又は半係合状態とされるため、これによってエンジン1の始動ショックを低減することができるので、ロックアップクラッチ44を半係合状態又は解放状態にする必要がない。
上述のように、ハイブリッド車両HVの駆動状態が「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」へ遷移されると判定された場合に、「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」への遷移が終了するまで、MG3と自動変速機5との間の駆動力伝達経路に介設されたロックアップクラッチ44の係合状態が維持されるため、ロックアップクラッチ44の解放動作、係合動作を回避することができる。
−ECU100の動作−
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。
そして、駆動状態判定部112によって、走行モード制御部111からエンジン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」)へ遷移する旨の指示情報が出力されたか否かの判定が行われる(ステップS103)。ステップS103でNOの場合には、処理がステップS101へ戻され、ステップS101以降の処理が繰り返し実行される。ステップS103でYESの場合には、処理がステップS105へ進められる。
次いで、第1クラッチ制御部113によって、入力クラッチC1、C2が解放状態(又は半係合状態)とされる(ステップS105)。そして、第2クラッチ制御部114によって、クラッチ2が半係合状態とする旨の指示情報が出力される(ステップS107)。次に、駆動トルク変更部115によって、クラッチ2が係合を開始したか否かの判定が行われる(ステップS109)。ステップS109でNOの場合には、処理が待機状態とされる。ステップS109でYESの場合には、処理がステップS111へ進められる。
そして、駆動トルク変更部115によって、MG3の発生する駆動トルクTRが駆動トルク増大量ΔTRだけ増大される(ステップS111)。次に、エンジン制御部116によって、エンジン1の回転数NeがMG3の回転数Npと一致したか否かの判定が行われる(ステップS113)。ステップS113でNOの場合には、処理が待機状態とされる。ステップS113でYESの場合には、処理がステップS115へ進められる。
次いで、エンジン制御部116によって、エンジン1が点火され、吸入空気量に応じた最大トルクが出力される(ステップS115)。そして、図7に示すように、第2クラッチ制御部114によって、クラッチ2が係合状態とする旨の指示情報が出力される(ステップS117)。次に、第1クラッチ制御部113によって、クラッチ2が係合状態になったか否かの判定が行われる(ステップS119)。ステップS119でNOの場合には、処理が待機状態とされる。ステップS119でYESの場合には、第1クラッチ制御部113によって、入力クラッチC1、C2が係合状態とされて(ステップS121)、処理がステップS101へリターンされ、ステップS101以降の処理が繰り返し実行される。
次に、図8を参照して本発明に係る「車両の制御装置」(ECU100)の動作を説明する。図8は、図5に示すECU100によるパワートレーンの動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、図8では、「ハイブリッド走行」が「エンジン走行モード」での走行である場合について説明する。また、図8において、横軸は全て時間であって、グラフG1は、走行モードの遷移を示すグラフであって、グラフG2は、アクセル開度センサ106によって検出されるアクセル開度θを示すグラフであって、グラフG3は、ブレーキペダルセンサ110によって検出されるブレーキペダルの踏み込み力Fを示すグラフである。
また、グラフG4は、MG3の回転数(ポンプ回転数)Npを示すグラフであって、グラフG5は、エンジン1の回転数Neを示すグラフである。更に、グラフG6は、エンジン1の出力トルクTeを示すグラフであり、グラフG7は、MG3の出力トルクTRを示すグラフである。また、グラフG8は、入力クラッチC1、C2の係合状態(伝達可能トルク)を示すグラフであり、グラフG9は、クラッチ2の係合状態(伝達可能トルク)を示すグラフであり、グラフG10は、ロックアップクラッチ44の係合状態(伝達可能トルク)を示すグラフである。グラフG11は、出力軸53へ伝達される駆動力(トルク)を示すグラフである。
初期状態(グラフの左端の状態)では、グラフG6に示すように、エンジン1が停止状態で、且つ、グラフG7に示すように、MG3が被駆動状態であって、ハイブリッド車両HVの走行モードは、グラフG1に示すように、「回生走行モード」(「第1EV走行」)にある。そして、時点T0において、グラフG3に示すように、ブレーキペダルの踏み込み力Fが「0」となり、時点T1において、グラフG2に示すように、アクセル開度θが増加している(アクセルペダルが踏み込まれている)。そして、時点T2において、グラフG1に示すように、ハイブリッド車両HVの走行モードが、「エンジン走行モード」(「ハイブリッド走行」)に変化すると共に、グラフG8に示すように、入力クラッチC1、C2が係合状態から解放状態となる。
そして、時点T3において、グラフG9に示すように、クラッチ2が解放状態から半係合状態とする動作が開始され、時点T4において、クラッチ2の係合が開始されて、グラフG5に示すように、エンジン1の回転数Neが増加し始めると共に、グラフG7に示すように、MG3の駆動トルクTRが駆動トルク増大量ΔTRだけ増加される。次に、時点T5において、グラフG4及びグラフG5に示すように、エンジン1の回転数NeとMG3の回転数Npとが概ね一致し、エンジン1が点火されて、グラフG6に示すように、エンジン1からトルクTeが出力され始めると共に、グラフG8に示すように、入力クラッチC1、C2が解放状態から半係合状態とされる。そして、時点T6において、グラフG7に示すように、MG3の駆動が停止されると共に、グラフG9に示すように、クラッチ2が係合される。
次いで、時点T7において、グラフG6に示すように、エンジン1が吸入空気量に応じた最大トルクを出力する。そして、時点T8において、グラフG8に示すように、入力クラッチC1、C2が半係合状態から係合状態とされる。なお、グラフG10に示すように、ロックアップクラッチ44は係合状態に維持されたままである。
このようにして、ハイブリッド車両HVの駆動状態が「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」に遷移する場合に、入力クラッチC1、C2を解放状態(又は、半係合状態)とすることによって、MG3の被駆動から停止への変化に伴う始動ショック、クラッチ2の係合に伴う始動ショック、及び、エンジン1の始動に伴う始動ショックを低減することができると共に、燃費を改善することができる。
すなわち、「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」へ遷移する場合には、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合と比較して、入力クラッチC1、C2が解放状態に近付けられるので、クラッチ2が半係合状態とされるときのMG3の駆動トルク増大量ΔTRを小さくしても、始動ショックを低減することができるのである。
更に、「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」へへ遷移する場合には、「EV走行モード」から「HV走行モード」、又は、「エンジン走行モード」へ遷移する場合と比較して、クラッチ2が半係合状態とされるときのMG3の駆動トルク増大量ΔTRが小さくされるため、MG3に供給される電力量を低減することができるので、燃費を改善することができるのである。
−他の実施形態−
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。
また、本実施形態では、自動変速機5が、前進4段、後進1段の自動変速機である場合について説明したが、自動変速機5が、その他の種類の有段式自動変速機である形態でもよいし、無段式自動変速機(Continuously Variable Transmission:CVT)である形態でもよい。
更に、本実施形態では、MG3と自動変速機5との間にロックアップクラッチ44を含むトルクコンバータ4が介設されている場合について説明するが、MG3と自動変速機5との間にトルクコンバータ4が介設されておらず、MG3と自動変速機5とが直接連結されている形態でもよい。この場合には、装置構成が簡略化される。
また、本実施形態では、「第2のクラッチ」が、自動変速機5に配設された入力クラッチC1、C2である場合について説明したが、「第2のクラッチ」が、クラッチ2と同様に、乾式単板式クラッチ等の公知のクラッチである形態でもよい。この場合には、装置構成が簡略化される。
本発明は、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、を備えた車両の制御装置に利用することができる。
1 エンジン(内燃機関)
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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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