JP2013180695A - ハイブリッド電気自動車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スタータの耐久性を確保しつつ、補助ブレーキを適切な時期に作用させ大きな制動トルクを発生させることのできるハイブリッド電気自動車の制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン停止中の減速時において、要求制動トルクが所定トルクより大となったとき(S2)、押し掛け始動が可能である場合にはモータでトルクショックを軽減しつつ半クラッチとしてさせて押し掛けによりエンジンを始動させ(S6)、要求制動トルクがモータ最大制動トルクより大又はSOCが所定SOCより大となったときには(S7)、クラッチを接続して(S10)エンジンの補助ブレーキによる制動トルクを付加する(S11)。
【選択図】図2
【解決手段】エンジン停止中の減速時において、要求制動トルクが所定トルクより大となったとき(S2)、押し掛け始動が可能である場合にはモータでトルクショックを軽減しつつ半クラッチとしてさせて押し掛けによりエンジンを始動させ(S6)、要求制動トルクがモータ最大制動トルクより大又はSOCが所定SOCより大となったときには(S7)、クラッチを接続して(S10)エンジンの補助ブレーキによる制動トルクを付加する(S11)。
【選択図】図2
Description
本発明は、駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド電気自動車の制御装置に係り、詳しくは車両減速時における補助的に作用させる制動トルクの制御に関する。
近年、燃費や排ガス性能の向上等を目的に、駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド電気自動車が開発されている。
ハイブリッド電気自動車の場合、減速時には駆動源としてのモータを発電機として作動させ、運動エネルギを電気エネルギに変換して回収することで制動をかけるいわゆる回生ブレーキを行うことが可能である。ただし、バッテリの蓄電量(以下SOC:State Of Chargeという)が高い場合には、バッテリの過充電を防ぐために回生ブレーキによる制動トルクを制限する必要がある。
ハイブリッド電気自動車の場合、減速時には駆動源としてのモータを発電機として作動させ、運動エネルギを電気エネルギに変換して回収することで制動をかけるいわゆる回生ブレーキを行うことが可能である。ただし、バッテリの蓄電量(以下SOC:State Of Chargeという)が高い場合には、バッテリの過充電を防ぐために回生ブレーキによる制動トルクを制限する必要がある。
このように、回生ブレーキの使用が制限されると、制動トルクが不足し、車両に要求されている制動トルクを満たせない場合がある。そこで、エンジンとモータとの間にクラッチを有するハイブリッド電気自動車において、回生ブレーキの使用が制限される際には、燃料供給を停止させたエンジンを連れ回すことによるエンジンブレーキを付加して制動トルクを得る技術が開発されている(特許文献1参照)。
しかしながら、例えばトラックやトラクタのような車両重量の大きい大型車両の場合、減速にはより大きな制動トルクを必要とするため、モータの回生ブレーキやエンジン連れ回しによるエンジンブレーキのみでは、要求される制動トルクを十分に得られない場合がある。
一般の大型車両においては、エンジンのフリクションによるエンジンブレーキの他、排気ブレーキ、圧縮開放ブレーキ等の補助ブレーキが備えられている。このような補助ブレーキはエンジンの動作に伴い制動トルクを増すものであり、上記特許文献1のように、エンジンへの燃料供給を停止してエンジンを連れ回すことでのエンジンブレーキと併用することは困難である。
一般の大型車両においては、エンジンのフリクションによるエンジンブレーキの他、排気ブレーキ、圧縮開放ブレーキ等の補助ブレーキが備えられている。このような補助ブレーキはエンジンの動作に伴い制動トルクを増すものであり、上記特許文献1のように、エンジンへの燃料供給を停止してエンジンを連れ回すことでのエンジンブレーキと併用することは困難である。
また、補助ブレーキはエンジンを始動してすぐに作用するものではなく、エンジン始動後から補助ブレーキが十分に作用するまでにある程度時間を要する。一方で、補助ブレーキの作用が急激であると、車両にショックが生じ運転者に不快感をもたらすおそれがある。
さらに、停止中であったエンジンを、補助ブレーキを使用する度に始動すると、スタータを多用することとなり、スタータの製品寿命が短くなるという問題もある。
さらに、停止中であったエンジンを、補助ブレーキを使用する度に始動すると、スタータを多用することとなり、スタータの製品寿命が短くなるという問題もある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、スタータの耐久性を確保しつつ、補助ブレーキを適切な時期に作用させ大きな制動トルクを発生させることのできるハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。
上記した目的を達成するために、請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置では、駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記エンジン及び前記モータとの間に設けられ、当該エンジンから当該モータを介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び遮断を行うクラッチと、前記エンジンにより作動して制動トルクを発生させる補助ブレーキ手段と、前記エンジン停止中にあり前記クラッチが遮断状態にある車両減速時に、要求される制動トルクが、前記モータにより発生しうる最大制動トルクより小に設定された所定トルクよりも大となった場合には、前記クラッチを接続させていき、前記駆動輪側からの回転駆動力による押し掛け始動により前記エンジンを始動させるエンジン始動制御手段と、前記エンジン始動制御手段によるエンジン始動後に、前記要求される制動トルクが、前記モータにより発生しうる最大制動トルクよりも小である場合には前記クラッチを遮断し、当該最大制動トルクよりも大となった場合には前記クラッチを接続させて前記補助ブレーキ手段を作動させる補助ブレーキ制御手段と、を備えることを特徴としている。
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1において、前記モータと前記駆動輪との間には複数の変速段を有する変速機を備え、前記エンジン始動制御手段は、前記クラッチの出力側の回転数及び前記変速機の変速段の少なくとも一方に基づき定められる押し掛け始動条件を満たす場合にのみ、前記押し掛け始動を行い、当該押し掛け始動条件を満たさない場合には、スタータにより前記エンジンを始動することを特徴としている。
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2において、前記押し掛け始動条件は、前記クラッチ接続時のトルクショックが所定範囲となり、且つ前記押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域であることを特徴としている。
請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1から3のいずれかにおいて、前記エンジン始動制御手段は、前記押し掛け始動のために前記クラッチを接続させていく際に、当該クラッチの入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向に前記モータのトルクを調節することを特徴としている。
請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1から3のいずれかにおいて、前記エンジン始動制御手段は、前記押し掛け始動のために前記クラッチを接続させていく際に、当該クラッチの入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向に前記モータのトルクを調節することを特徴としている。
上記手段を用いる本発明の請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、ハイブリッド電気自動車において、エンジン停止中における車両減速時に、要求される制動トルク(要求制動トルク)が所定制動トルクより大となったときには、クラッチを接続させていくことによりエンジンを押し掛け始動して、要求制動トルクがモータの最大制動トルクを超えるのに備える。そして、要求制動トルクがモータの最大制動トルクより小である場合にはクラッチを遮断しておき、要求制動トルクがモータの最大制動トルクより大となったときにはクラッチを接続することで補助ブレーキによる制動トルクを作用させる。
このように要求最大トルクがモータの最大制動トルクを超える前に、予めエンジンを始動しておくことで、モータによる制動トルクが不足した際にはクラッチを接続させるだけで速やかに補助ブレーキによる制動トルクを付加することができる。
また、エンジンの始動の際には、スタータを用いずクラッチの接続のみで、車両の減速力を利用した押し掛け始動を行うことで、スタータの使用頻度の増加を防ぎつつ、円滑な始動を行うことができる。
また、エンジンの始動の際には、スタータを用いずクラッチの接続のみで、車両の減速力を利用した押し掛け始動を行うことで、スタータの使用頻度の増加を防ぎつつ、円滑な始動を行うことができる。
これらのことから、スタータの耐久性を確保しつつ、補助ブレーキを適切な時期に作用させることができ、大きな制動トルクを発生させることができる。
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、クラッチの出力側の回転数及び変速機の変速段の少なくとも一方に基づく押し掛け始動条件を満たす場合にのみ、押し掛け始動を行い、当該条件を満たさない場合にはスタータを使用したエンジン始動を行うこととする。
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、クラッチの出力側の回転数及び変速機の変速段の少なくとも一方に基づく押し掛け始動条件を満たす場合にのみ、押し掛け始動を行い、当該条件を満たさない場合にはスタータを使用したエンジン始動を行うこととする。
このように押し掛け始動とスタータ始動とを使い分けることで、運転状態に応じたエンジン始動を行うことができる。これにより、スタータの使用頻度を極力抑えつつ、確実なエンジン始動を行うことができる。
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、押し掛け始動条件を、クラッチの入力側と出力側のトルク差が所定範囲となり、且つ押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域とする。
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、押し掛け始動条件を、クラッチの入力側と出力側のトルク差が所定範囲となり、且つ押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域とする。
押し掛け始動条件をこのような条件とすることで、確実な押し掛け始動を行うことができるとともに、押し掛け始動に伴うトルクショックを抑えることができる。
請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、押し掛け始動のためにクラッチを接続させていく際に、クラッチの入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向に前記モータのトルクを調節することとしている。
これにより、押し掛け始動の際のクラッチ接続によるトルクショックをさらに抑制することができる。
請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、押し掛け始動のためにクラッチを接続させていく際に、クラッチの入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向に前記モータのトルクを調節することとしている。
これにより、押し掛け始動の際のクラッチ接続によるトルクショックをさらに抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態におけるハイブリッド電気自動車の制御装置の概略構成を示したブロック図であり、同図に基づき説明する。
図1に示す車両1は、駆動源としてエンジン2及びモータ4を備えるハイブリッド電気自動車である。
図1は本発明の一実施形態におけるハイブリッド電気自動車の制御装置の概略構成を示したブロック図であり、同図に基づき説明する。
図1に示す車両1は、駆動源としてエンジン2及びモータ4を備えるハイブリッド電気自動車である。
エンジン2は、例えばディーゼルエンジンであり、当該エンジン2の作動時に使用可能となる補助ブレーキ2a(補助ブレーキ手段)を備えている。具体的には補助ブレーキ2aとして、圧縮行程においてピストンが上死点付近に達した際に、排気バルブを開放して圧縮空気を排出することで、エンジン2の負荷を上げて制動トルクを得る圧縮開放ブレーキを備えている。また、補助ブレーキ2aとして、エンジン2の排気マニホールドに設けたバルブを閉じ排気圧力を高めることで、エンジン2の負荷を上げて制動トルクを得る排気ブレーキを備えていてもよく、本実施形態では当該排気ブレーキ及び圧縮開放ブレーキの両方を備えているものとする。
また、エンジン2には、当該エンジン2を始動するスタータ2bが設けられている。当該スタータ2bは図示しない補機バッテリからの電力供給により駆動し、ギヤを介してエンジン2のクランキングを行うことでエンジン2を始動させるものである。
エンジン2とモータ4との間にはクラッチ6が設けられており、当該クラッチ6の入力軸(入力側)にはエンジン2の出力軸が、当該クラッチ6の出力軸(出力側)にはモータ4の回転軸がそれぞれ連結されている。
エンジン2とモータ4との間にはクラッチ6が設けられており、当該クラッチ6の入力軸(入力側)にはエンジン2の出力軸が、当該クラッチ6の出力軸(出力側)にはモータ4の回転軸がそれぞれ連結されている。
モータ4は発電も可能な例えば永久磁石式同期電動機であり、モータ4の回転軸は変速機8の入力軸と連結されている。変速機8は複数のギヤを備えており、選択された変速段に応じたギヤを介することで入力された駆動力を変速して、当該変速機8の出力軸に伝達する。そして、変速機8の出力軸からプロペラシャフト10、差動装置12、及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16へと駆動力が伝達されるよう構成されている。
また、モータ4は、車両1に搭載されたバッテリ18とインバータ20を介して接続されており、当該バッテリ18からの電力供給を受けてトルクを発生させる。バッテリ18は例えばリチウムイオン、ニッケル水素等の二次電池であり、インバータ20がバッテリ18からの直流電力を交流電力に変換してモータ4に電力を供給する。一方、車両減速時等には、モータ4が発電機(ジェネレータ)として機能し、回生駆動する。つまり、駆動輪16から逆に伝達される駆動力によりモータ4が交流電力を発電するとともに、このときモータ4が発生する回生トルクが駆動輪16に対する制動トルクとして作用し、いわゆる回生ブレーキとして機能する。そして、この交流電力は、インバータ20によって直流電力に変換された後、バッテリ18に充電されることで、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
当該構成の車両1は、クラッチ6が遮断状態にあるときには、モータ4の回転軸のみが変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続されることになる。つまり、モータ4により発生するトルク(以下、モータトルクという)のみが車両1の駆動トルク又は制動トルクとして駆動輪16に伝達される。
一方、クラッチ6が接続状態にあるときには、エンジン2の出力軸がモータ4の回転軸を介して変速機8、駆動輪16等と機械的に接続されることとなる。つまり、このときモータトルクを0として、エンジン2のみを作動した場合にはエンジン2により発生するトルク(以下、エンジントルクという)のみが車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。また、モータ4も作動させればモータトルクとエンジントルクとの和が車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。
一方、クラッチ6が接続状態にあるときには、エンジン2の出力軸がモータ4の回転軸を介して変速機8、駆動輪16等と機械的に接続されることとなる。つまり、このときモータトルクを0として、エンジン2のみを作動した場合にはエンジン2により発生するトルク(以下、エンジントルクという)のみが車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。また、モータ4も作動させればモータトルクとエンジントルクとの和が車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。
車両1には、このようなモータトルク及びエンジントルクの配分の調整等をすべく、エンジン2、モータ4、クラッチ6、及び変速機8を統合的に制御するECU(電子コントロールユニット)22が搭載されている。
ECU22には、各エンジン2、モータ4、クラッチ6、変速機8それぞれの制御ユニット(図示せず)とCAN(Controller Area Network)等を用いて通信可能に接続されている。例えば、ECU22は、エンジン2からエンジン回転数情報、モータ4からモータ回転数情報及びモータトルク情報、変速機8から現在選択されている変速段情報、バッテリ18からSOC情報等の各種情報を取得する。
ECU22には、各エンジン2、モータ4、クラッチ6、変速機8それぞれの制御ユニット(図示せず)とCAN(Controller Area Network)等を用いて通信可能に接続されている。例えば、ECU22は、エンジン2からエンジン回転数情報、モータ4からモータ回転数情報及びモータトルク情報、変速機8から現在選択されている変速段情報、バッテリ18からSOC情報等の各種情報を取得する。
また、車両1には、アクセル踏込量を検出するアクセルセンサ24、ブレーキ踏込量を検出するブレーキセンサ26、並びに運転者の操作により補助ブレーキ2aのON・OFF及び補助ブレーキ2aによる制動トルクの効かせ度合いを設定可能な補助ブレーキスイッチ28等が設けられている。そして、これら各センサ24、26及び補助ブレーキスイッチ28もECU22に情報伝達可能に接続されている。
このように構成されたECU22は、バッテリ18のSOCや車両1の運転状態を監視し、燃費や排ガス性能の最適化を図りつつ、運転者の運転要求に応じた運転を行うべくエンジン2、モータ4、クラッチ6、変速機8等を制御する。
例えば、ECU22は、エンジン2を停止させた状態でモータトルクのみでの走行している場合において、車両1が減速する際、要求される制動トルク(以下、要求制動トルクという)に応じて、適宜エンジン2を始動し(エンジン始動制御手段)、ブレーキによる直接的な制動以外のモータ4や補助ブレーキ2aによる補助的な制動トルクについての制御を行う(補助ブレーキ制御手段)。
例えば、ECU22は、エンジン2を停止させた状態でモータトルクのみでの走行している場合において、車両1が減速する際、要求される制動トルク(以下、要求制動トルクという)に応じて、適宜エンジン2を始動し(エンジン始動制御手段)、ブレーキによる直接的な制動以外のモータ4や補助ブレーキ2aによる補助的な制動トルクについての制御を行う(補助ブレーキ制御手段)。
以下、当該ECU22が行う車両1の制動補助制御について詳しく説明する。
ここで図2を参照すると、当該ECU22が実行する制動補助制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。なお、当該制動補助制御は、エンジン2が停止状態であり、且つクラッチ6が遮断状態であって、モータ4のみにより車両1を駆動している際に、アクセルセンサ24によりアクセルの踏み込みがなくなったことを検出することで実行される。
ここで図2を参照すると、当該ECU22が実行する制動補助制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。なお、当該制動補助制御は、エンジン2が停止状態であり、且つクラッチ6が遮断状態であって、モータ4のみにより車両1を駆動している際に、アクセルセンサ24によりアクセルの踏み込みがなくなったことを検出することで実行される。
まずステップS1として、ECU22は、補助ブレーキスイッチ28がON状態であるか否かを判別する。当該判別結果が真(Yes)である場合、即ち運転者に補助ブレーキ2aの使用意思がある場合には、次のステップS2に進む。
ステップS2において、ECU22は、補助ブレーキスイッチ28により設定されている制動トルクの効かせ度合いと、車速、車両重量等の車両1の運転状態等に基づき車両1に要求されている要求制動トルクを算出する。そして、当該要求制動トルクが予め定めた所定トルクより大であるか否かを判別する。当該所定トルクはモータ4の回生ブレーキにより発生しうる最大制動トルクよりも僅かに小さい値に設定されている。当該判別結果が偽(No)である場合、即ち要求制動トルクを回生ブレーキの制動トルクのみにより達成できる場合には、ステップS3に進む。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合、即ち要求制動トルクを回生ブレーキの制動トルクのみでは達成できないおそれがある場合はステップS4に進む。
ステップS2において、ECU22は、補助ブレーキスイッチ28により設定されている制動トルクの効かせ度合いと、車速、車両重量等の車両1の運転状態等に基づき車両1に要求されている要求制動トルクを算出する。そして、当該要求制動トルクが予め定めた所定トルクより大であるか否かを判別する。当該所定トルクはモータ4の回生ブレーキにより発生しうる最大制動トルクよりも僅かに小さい値に設定されている。当該判別結果が偽(No)である場合、即ち要求制動トルクを回生ブレーキの制動トルクのみにより達成できる場合には、ステップS3に進む。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合、即ち要求制動トルクを回生ブレーキの制動トルクのみでは達成できないおそれがある場合はステップS4に進む。
ステップS3では、ECU22は、バッテリ18のSOCが予め定められた所定SOCより大であるか否かを判別する。当該所定SOCは、例えばバッテリ18の過充電を防ぐための充電上限値に設定されている。当該判別結果が真(Yes)である場合、即ち回生ブレーキで要求制動トルクを達成できるが、バッテリ18のSOCがこれ以上充電できない高SOCである場合はステップS4に進む。
ステップS4において、ECU22は、駆動輪16側からの回転駆動力によりエンジン2を始動させる、いわゆる押し掛け始動が可能であるか否かの押し掛け始動判定を行う。当該押し掛け始動判定は、図3に示すようにクラッチ6の出力側の回転数と変速段とに基づく押し掛け始動判定マップにより行う。
詳しくは、図3に示す押し掛け始動判定マップは、横軸に変速段、縦軸にクラッチ6の出力側の回転数(以下、単にクラッチ回転数という)を有している。
詳しくは、図3に示す押し掛け始動判定マップは、横軸に変速段、縦軸にクラッチ6の出力側の回転数(以下、単にクラッチ回転数という)を有している。
変速段が上がるにつれてクラッチ回転数が高くなる傾向を示している実線は、クラッチ6の入力側と出力側との回転数差及びトルク差により生じるクラッチ6接続時のトルクショックに基づいた押し掛け可能上限ラインを示している。つまり、当該実線より大の運転領域では、変速段に対しクラッチ6の入力側と出力側との回転数差及びトルク差が大きくクラッチ6接続時のトルクショックも大きいことから、クラッチ6への損傷や運転者等への不快感を与えないよう押し掛け始動を実行しないものとする。なお、当該ステップS4の時点ではエンジン2は停止状態にありクラッチ6の入力側の回転数は0であることから、クラッチ6の入力側と出力側との回転数差は実質的には出力側の回転数となる。従って、クラッチ6の入力側と出力側との回転数差は、クラッチ6の出力側の回転数のみを検出しても求めるものとしても構わない。
一方、変速段が上がるにつれてクラッチ回転数が低くなる傾向を示している点線は、押し掛けに要するトルクに基づいた押し掛け可能下限ラインを示している。つまり、当該点線より小の運転領域では、クラッチ6を接続した場合でも駆動輪16側からエンジン2を始動できる程の回転駆動力を得ることができないことから、押し掛け始動を実行しないものとする。
以上のことから、図3に示すように、比較的高変速段側にある、実線以上点線以下の運転領域が押し掛け可能領域(押し掛け始動条件)となる。ECU22は、車両1の運転状態が当該押し掛け可能領域外にある場合には、押し掛け始動は不可能と判定し、ステップS4の判別結果は偽(No)となり、ステップS5に進む。一方、当該押し掛け可能領域内にある場合には、押し掛け可能と判定し、ステップS4の判別結果は真(Yes)となり、ステップS6に進む。
ステップS5においてECU22は、押し掛け始動が不可能であることから、スタータ2bによりエンジン2を始動させる。そして、エンジン始動後にステップS7に進む。
一方、ステップS6においてECU22は、クラッチ6を徐々に接続させていき、いわゆる半クラッチ状態で、駆動輪16からの回転駆動力をエンジン2へと伝達させる。このとき、ECU22は、停止状態であるエンジン2と、回転駆動状態であるモータ4とのトルク差を小さくして、クラッチ接続によるエンジン始動にかかるトルクショックを抑制すべく、クラッチ6の入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向にモータ4のトルクを調整する。例えば、当該モータ4の操作としては、回生ブレーキによる制動トルクを一時的に抑制する等して行う。このようにしてエンジン2を押し掛け始動させ、エンジン2が始動した際にはクラッチ6を遮断状態に戻し、次のステップS7に進む。
一方、ステップS6においてECU22は、クラッチ6を徐々に接続させていき、いわゆる半クラッチ状態で、駆動輪16からの回転駆動力をエンジン2へと伝達させる。このとき、ECU22は、停止状態であるエンジン2と、回転駆動状態であるモータ4とのトルク差を小さくして、クラッチ接続によるエンジン始動にかかるトルクショックを抑制すべく、クラッチ6の入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向にモータ4のトルクを調整する。例えば、当該モータ4の操作としては、回生ブレーキによる制動トルクを一時的に抑制する等して行う。このようにしてエンジン2を押し掛け始動させ、エンジン2が始動した際にはクラッチ6を遮断状態に戻し、次のステップS7に進む。
ステップS7において、ECU22は再度要求制動トルクを算出し、当該要求制動トルクがモータ4の発生しうる最大制動トルクより大であるか、又はバッテリ18のSOCが上記所定SOCより大であるかを判別する。当該判別結果が偽(No)である場合、即ちモータ4による回生ブレーキのみで要求制動トルクを達成でき、且つバッテリ18のSOCが所定SOCより低く充電可能な状態にある場合には、ステップS8に進む。
ステップS8において、ECU22はクラッチ6の遮断状態を維持し、次のステップS9に進む。また、上記ステップ1において、補助ブレーキスイッチ28がOFFであり判別結果が偽(No)である場合や、上記ステップS3の時点でバッテリ18のSOCが所定SOC以下であり判別結果が偽(No)である場合にも、ステップS9に進む。
ステップS9において、ECU22は、モータ4の回生ブレーキのみによる制動トルクにより要求制動トルクを達成するようモータ2を制御し、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップS7の判別結果が真(Yes)である場合、即ち要求制動トルクがモータ4の回生ブレーキによる制動トルクでは達成できない場合、又はSOCが所定SOCより大でありこれ以上充電ができない場合には、ステップS10に進む。
一方、上記ステップS7の判別結果が真(Yes)である場合、即ち要求制動トルクがモータ4の回生ブレーキによる制動トルクでは達成できない場合、又はSOCが所定SOCより大でありこれ以上充電ができない場合には、ステップS10に進む。
ステップS10においてECU22は、クラッチ6を接続させ、エンジン2と駆動輪16との間の動力伝達を可能な状態とする。
そして、ステップS11においてECU22は、要求制動トルクを満たすべく、エンジン2により作動する補助ブレーキ2aの制動トルクを付加して当該ルーチンをリターンする。このとき、バッテリ18のSOCが上記所定SOCより大である場合には、回生ブレーキを解除し、当該補助ブレーキ2aのみによる制動トルクを付加する。一方、バッテリ18のSOCが上記所定SOC以下である場合には、回生ブレーキによる制動トルクで不足する分を補助ブレーキ2aによる制動トルクで補うようにする。なお、クラッチ6を接続させることで補助ブレーキ2aによる制動トルクの他、エンジン2のフリクションによるエンジンブレーキも付加される。
そして、ステップS11においてECU22は、要求制動トルクを満たすべく、エンジン2により作動する補助ブレーキ2aの制動トルクを付加して当該ルーチンをリターンする。このとき、バッテリ18のSOCが上記所定SOCより大である場合には、回生ブレーキを解除し、当該補助ブレーキ2aのみによる制動トルクを付加する。一方、バッテリ18のSOCが上記所定SOC以下である場合には、回生ブレーキによる制動トルクで不足する分を補助ブレーキ2aによる制動トルクで補うようにする。なお、クラッチ6を接続させることで補助ブレーキ2aによる制動トルクの他、エンジン2のフリクションによるエンジンブレーキも付加される。
ECU22は、車両1の停止又はアクセルの踏み込みが行われる等、車両1の減速が終了するまでの間、上述の制動補助制御ルーチンを繰り返す。なお、エンジン始動後に当該ルーチンをリターンした場合は、エンジン始動制御は必要ないことからステップS4〜S6は省略するものとする。
以上のような制動補助制御により、要求最大トルクがモータ4の最大制動トルクを超える前に、予めエンジン2を始動しておくことで、モータ4による制動トルクが不足した際にはクラッチ6を接続させるだけで速やかに補助ブレーキ2aによる制動トルクを付加することができる。
以上のような制動補助制御により、要求最大トルクがモータ4の最大制動トルクを超える前に、予めエンジン2を始動しておくことで、モータ4による制動トルクが不足した際にはクラッチ6を接続させるだけで速やかに補助ブレーキ2aによる制動トルクを付加することができる。
また、エンジン2の始動の際には、スタータ2bを用いずクラッチ6を接続のみで、車両1の減速力を利用した押し掛け始動を行うことで、スタータ2bの使用頻度の増加を防ぎつつ、円滑な始動を行うことができる。
この押し掛け始動を行うか否かについては、クラッチ6接続時のトルクショックが所定範囲となり、且つ押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域を、図3に示したようなクラッチ回転数と変速段とに基づくマップにより判定することで、確実な押し掛け始動を行うことができるとともに、押し掛け始動に伴うトルクショックを抑えることができる。
この押し掛け始動を行うか否かについては、クラッチ6接続時のトルクショックが所定範囲となり、且つ押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域を、図3に示したようなクラッチ回転数と変速段とに基づくマップにより判定することで、確実な押し掛け始動を行うことができるとともに、押し掛け始動に伴うトルクショックを抑えることができる。
そして、押し掛け始動が不可能な場合にのみ、スタータ始動を行うこととし、このように押し掛け始動とスタータ始動とを使い分けることで、運転状態に応じた確実なエンジン始動を行うことができる。
このようにして、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は、スタータ2bの耐久性を確保しつつ、補助ブレーキ2aを適切な時期に作用させることができ、大きな制動トルクを発生させることができる。
このようにして、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は、スタータ2bの耐久性を確保しつつ、補助ブレーキ2aを適切な時期に作用させることができ、大きな制動トルクを発生させることができる。
以上で本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、図2のステップS4における押し掛け始動を行うか否かの判定を、図3に示すような押し掛け始動判定マップを用いて行っているが、当該押し掛け始動判定の方法はこれに限られるものではない。例えば、クラッチ回転数のみ、又は変速段のみで定めた範囲を押し掛け始動可能な範囲として判定を行っても構わない。
例えば、上記実施形態では、図2のステップS4における押し掛け始動を行うか否かの判定を、図3に示すような押し掛け始動判定マップを用いて行っているが、当該押し掛け始動判定の方法はこれに限られるものではない。例えば、クラッチ回転数のみ、又は変速段のみで定めた範囲を押し掛け始動可能な範囲として判定を行っても構わない。
また、上記実施形態では、エンジン2はディーゼルエンジンであるが、補助ブレーキを搭載するエンジンであればこれに限られるものではなく、例えばガソリンエンジンであっても構わない。補助ブレーキも、圧縮開放ブレーキ及び排気ブレーキに限られるものではない。
1 車両
2 エンジン
2a 補助ブレーキ
2b スタータ
4 モータ
6 クラッチ
8 変速機
16 駆動輪
18 バッテリ
22 ECU(エンジン始動制御手段、補助ブレーキ制御手段)
24 アクセルセンサ
26 ブレーキセンサ
28 補助ブレーキスイッチ
2 エンジン
2a 補助ブレーキ
2b スタータ
4 モータ
6 クラッチ
8 変速機
16 駆動輪
18 バッテリ
22 ECU(エンジン始動制御手段、補助ブレーキ制御手段)
24 アクセルセンサ
26 ブレーキセンサ
28 補助ブレーキスイッチ
Claims (4)
- 駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
前記エンジン及び前記モータとの間に設けられ、当該エンジンから当該モータを介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び遮断を行うクラッチと、
前記エンジンにより作動して制動トルクを発生させる補助ブレーキ手段と、
前記エンジン停止中にあり前記クラッチが遮断状態にある車両減速時に、要求される制動トルクが、前記モータにより発生しうる最大制動トルクより小に設定された所定トルクよりも大となった場合には、前記クラッチを接続させていき、前記駆動輪側からの回転駆動力による押し掛け始動により前記エンジンを始動させるエンジン始動制御手段と、
前記エンジン始動制御手段によるエンジン始動後に、前記要求される制動トルクが、前記モータにより発生しうる最大制動トルクよりも小である場合には前記クラッチを遮断し、当該最大制動トルクよりも大となった場合には前記クラッチを接続させて前記補助ブレーキ手段を作動させる補助ブレーキ制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記モータと前記駆動輪との間には複数の変速段を有する変速機を備え、
前記エンジン始動制御手段は、前記クラッチの出力側の回転数及び前記変速機の変速段の少なくとも一方に基づき定められる押し掛け始動条件を満たす場合にのみ、前記押し掛け始動を行い、当該押し掛け始動条件を満たさない場合には、スタータにより前記エンジンを始動することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記押し掛け始動条件は、前記クラッチ接続時のトルクショックが所定範囲となり、且つ前記押し掛け始動に要するトルクを達成可能な運転領域であることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
- 前記エンジン始動制御手段は、前記押し掛け始動のために前記クラッチを接続させていく際に、当該クラッチの入力側と出力側とのトルク差を減少させる方向に前記モータのトルクを調節することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012046883A JP2013180695A (ja) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | ハイブリッド電気自動車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2013180695A true JP2013180695A (ja) | 2013-09-12 |
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ID=49271668
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013180695A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016041567A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-03-31 | 日野自動車株式会社 | ハイブリッド車両のブレーキシステム |
JP2016060372A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | ジヤトコ株式会社 | 車両制御装置、及びその制御方法 |
JP2017030594A (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | いすゞ自動車株式会社 | ハイブリッド車両及びその制御方法 |
WO2017119189A1 (ja) * | 2016-01-04 | 2017-07-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用制御装置 |
JP2017202756A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | いすゞ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
CN110614984A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-12-27 | 华为技术有限公司 | 混合制动的方法和装置 |
-
2012
- 2012-03-02 JP JP2012046883A patent/JP2013180695A/ja active Pending
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