JP2014159207A - Engine start control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、走行用のエンジンとモータとの間にクラッチを備えたハイブリッド車両に適用されるエンジン始動制御装置に関する。 The present invention relates to an engine start control device applied to a hybrid vehicle having a clutch between a traveling engine and a motor.
ハイブリッド車両の一例は、走行用のエンジン(内燃機関)と電動モータ(これ以降、単にモータと称する)と、クラッチとを有し、走行条件等に応じてモータのみによる走行と、エンジンを併用するハイブリッド走行あるいはエンジンのみの走行に切換えることができるように構成されている。例えば特許文献1のハイブリッド車両では、モータによって走行しているときに、クラッチを接続することによって、エンジンを始動させるようにしており、このエンジン始動の際に前記クラッチを滑らせる半クラッチ制御を行なっている。特許文献2のハイブリッド車両も、モータによって車両が走行しているときに、クラッチを接続することによってエンジンを始動させるように構成され、エンジン始動の際に前記クラッチを滑らせる半クラッチ制御を行なっている。
An example of a hybrid vehicle has a traveling engine (internal combustion engine), an electric motor (hereinafter simply referred to as a motor), and a clutch, and travels using only the motor and the engine in combination according to traveling conditions and the like. It is configured to be able to switch to hybrid running or engine-only running. For example, in the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, the engine is started by connecting a clutch when the vehicle is driven by a motor, and half-clutch control is performed in which the clutch is slid when the engine is started. ing. The hybrid vehicle of
前記特許文献1や特許文献2には、エンジンを始動させる際にクラッチをいわゆる半クラッチ状態にすることが開示されている。しかし単に半クラッチにしただけでは、車両の走行状態(例えばアクセル開度が大きい場合とか、低開度高車速走行時、あるいは低開度低車速走行時など、多様な走行状況に応じてきめ細かなエンジン始動が行なわれるとは限らない。
Patent Document 1 and
例えば、モータによる走行中に急加速や急勾配の登坂走行を行なう場合のように急速な出力増加が要求される場合(高開度始動時)には、エンジンを速やかに始動させて出力を立ち上げる必要があるが、単なる半クラッチ状態でエンジンを始動させるだけではエンジンを迅速始動させることができないことがあり、アクセルペダルを大きく踏み込んだときの応答性が問題となる。一方、車両が高速走行しているときにエンジンを始動させる場合(低開度高車速始動時)に、高開度始動時と同等の伝達トルクの半クラッチ状態でエンジンを始動させると、モータの出力トルクの多くがエンジン始動用に分配されるため、運転フィーリングとして出力不足を感じてしまうことがある。 For example, when a rapid increase in output is required (such as when starting up a high opening), such as when suddenly accelerating or climbing up a steep slope while traveling by a motor, the engine is started quickly and the output is turned on. Although it is necessary to increase the engine speed, it may not be possible to start the engine quickly by simply starting the engine in a half-clutch state, and responsiveness when the accelerator pedal is greatly depressed becomes a problem. On the other hand, if the engine is started when the vehicle is traveling at high speed (low opening high vehicle speed starting), if the engine is started in a half-clutch state with a transmission torque equivalent to that at the time of high opening starting, Since most of the output torque is distributed for starting the engine, there may be a shortage of output as a driving feeling.
従ってこの発明は、エンジンとモータとクラッチとを備えたハイブリッド車両において、モータによる車両走行時に、走行状態に応じたエンジン始動を行なうことができるエンジン始動制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine start control device capable of starting an engine in accordance with a traveling state when the vehicle is driven by a motor in a hybrid vehicle including an engine, a motor, and a clutch.
本発明の1つの実施形態は、走行用のエンジン(11)とモータ(12)との間にクラッチ(13)が配置されたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置であって、アクセル開度を検出する手段(31)と、車速を検出する手段(32)と、エンジン(11)の始動要求の有無を判断する手段(ST1)と、該車両がモータ(12)によって走行中に前記エンジン(11)の始動要求が有ったときに前記アクセル開度と前記車速とに応じて前記クラッチ(13)の伝達トルクを切換えるトルク切換手段(20)とを具備している。 One embodiment of the present invention is an engine start control device for a hybrid vehicle in which a clutch (13) is disposed between a traveling engine (11) and a motor (12), and detects an accelerator opening. Means (31), means (32) for detecting the vehicle speed, means (ST1) for determining whether or not the engine (11) is requested to start, and the engine (11) while the vehicle is running by the motor (12). And a torque switching means (20) for switching the transmission torque of the clutch (13) according to the accelerator opening and the vehicle speed when there is a start request.
また、エンジン回転数を検出する手段(33)をさらに具備し、前記トルク切換手段(20)の一例は、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えているときに実行する高開度始動モード(1)を含んでいる。高開度始動モード(1)の一例は、前記クラッチ(13)を第1の伝達トルク(CL1)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第1の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さい第2の伝達トルク(CL2)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(13)を前記第1および第2の伝達トルク(CL1,CL2)よりも大きい第3の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST3-ST7)を有している。第3の伝達トルク(CL3)の一例は、エンジン(11)とモータ(12)とを直結状態にする実質的にトルク伝達率100%の伝達トルクである。 The engine further includes a means (33) for detecting the engine speed, and the torque switching means (20) is an example of a high opening start that is executed when the accelerator opening exceeds a predetermined value (A1). Includes mode (1). An example of the high opening start mode (1) is that the engine (11) is started by switching the clutch (13) to the first transmission torque (CL1), and the engine speed exceeds a predetermined value (R1). The clutch (13) is switched to a second transmission torque (CL2) having a torque transmission rate smaller than that of the first transmission torque (CL1). Means (ST3-ST7) for switching to a third transmission torque (CL3) larger than the second transmission torque (CL1, CL2) is provided. An example of the third transmission torque (CL3) is a transmission torque having a torque transmission rate of 100% which brings the engine (11) and the motor (12) into a direct connection state.
前記トルク切換手段(20)の一例は、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えていないときでかつ前記車速が所定値(S1)を越えているときに実行する低開度高車速始動モード(2)と、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えていないときでかつ前記車速が所定値(S1)を越えていないときに実行する低開度低車速始動モード(3)とを含んでいる。 An example of the torque switching means (20) is a low opening high vehicle speed start executed when the accelerator opening does not exceed a predetermined value (A1) and the vehicle speed exceeds a predetermined value (S1). Mode (2) and a low opening low vehicle speed start mode (3) executed when the accelerator opening does not exceed the predetermined value (A1) and the vehicle speed does not exceed the predetermined value (S1). Is included.
低開度高車速始動モード(2)の一例は、前記クラッチ(13)を前記第1の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さくかつ前記第2の伝達トルク(CL2)よりもトルク伝達率が大きい第4の伝達トルク(CL4)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第4の伝達トルク(CL4)よりもトルク伝達率が小さい第5の伝達トルク(CL5)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(13)を前記第3の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST9-ST12)を有している。 One example of the low opening high vehicle speed start mode (2) is that the clutch (13) has a torque transmission rate smaller than that of the first transmission torque (CL1) and torque transmission of the second transmission torque (CL2). The engine (11) is started by switching to the fourth transmission torque (CL4) having a large rate, and when the engine speed exceeds a predetermined value (R1), the clutch (13) is moved to the fourth transmission torque (CL4). There is a means (ST9-ST12) for switching the clutch (13) to the third transmission torque (CL3) when it is determined that the start has been completed. doing.
低開度低車速始動モード(3)の一例は、車速が所定値(S1)を越えていないときにクラッチ(13)を前記第1の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さくかつ前記第2の伝達トルク(CL2)よりもトルク伝達率が大きい第6の伝達トルク(CL6)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、始動終了が判断されるとクラッチ(13)を前記第3の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST13,ST14)を有している。 An example of the low opening low vehicle speed start mode (3) is that when the vehicle speed does not exceed a predetermined value (S1), the clutch (13) has a torque transmission rate smaller than the first transmission torque (CL1) and the The engine (11) is started by switching to the sixth transmission torque (CL6) having a torque transmission rate larger than that of the second transmission torque (CL2). Means (ST13, ST14) for switching to the transmission torque (CL3).
エンジン回転数を検出する手段(33)をさらに具備し、前記トルク切換手段の一例は、アクセル開度にかかわらず前記車速が所定値(S1)を越えているときに実行する高車速始動モードを含み、該高車速始動モードは、前記クラッチ(13)を前記第4の伝達トルク(CL4)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、前記エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第4の伝達トルク(CL4)よりもトルク伝達率が小さい第5の伝達トルク(CL5)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(11)を前記第4および第5の伝達トルク(CL4,CL5)よりも大きい第3の伝達トルク(CL3)に切換える手段を有している。 A means (33) for detecting the engine speed is further provided, and an example of the torque switching means is a high vehicle speed start mode that is executed when the vehicle speed exceeds a predetermined value (S1) regardless of the accelerator opening. The high vehicle speed start mode includes starting the engine (11) by switching the clutch (13) to the fourth transmission torque (CL4), and the engine speed exceeds a predetermined value (R1). The clutch (13) is switched to the fifth transmission torque (CL5) having a torque transmission rate smaller than that of the fourth transmission torque (CL4). And a means for switching to a third transmission torque (CL3) larger than the transmission torque (CL4, CL5) of 5.
本発明によれば、エンジンとモータとクラッチとを備えたハイブリッド車両において、モータによる走行中にアクセル開度と車速とに応じて前記クラッチの伝達トルクを切換えることにより、走行状態に応じたエンジン始動を行なうことができる。例えば高開度始動時には、クラッチが第1の伝達トルクに設定されることにより、モータの出力トルクをエンジンに短時間に伝えて迅速に始動させることができる。例えば低開度高車速始動時には、クラッチが第4の伝達トルクに切換わることによってエンジンが始動し、始動後はエンジンの回転を維持できる程度の第2の伝達トルクに切換わることにより、モータの出力を駆動輪に分配する割合を多くすることができる。 According to the present invention, in a hybrid vehicle including an engine, a motor, and a clutch, engine transmission corresponding to the traveling state is performed by switching the transmission torque of the clutch according to the accelerator opening and the vehicle speed during traveling by the motor. Can be performed. For example, at the time of high opening start, the clutch is set to the first transmission torque, so that the output torque of the motor can be transmitted to the engine in a short time to start quickly. For example, at the time of low opening high vehicle speed start, the engine is started by switching the clutch to the fourth transmission torque, and after the start, the motor is switched to the second transmission torque that can maintain the rotation of the engine. The ratio of distributing the output to the drive wheels can be increased.
以下に本発明の1つの実施形態に係るエンジン始動制御装置を備えたハイブリッド車両について、図1から図5を参照して説明する。
図1に示されたハイブリッド車両10は、走行用のエンジン11と走行用のモータ12とを備えている。モータ12は、駆動用バッテリから供給される電力によって回転する。エンジン11とモータ12との間にクラッチ13が配置されている。モータ12の出力軸14には、トランスミッション15と差動機16等を備えた動力伝達機構17が接続されている。クラッチ13が接続されると、エンジン11とモータ12とが直列に接続された状態となることにより、エンジン11が出力するトルクとモータ12が出力するトルクとによって、出力軸14が回転する。クラッチ13が切り離されると、モータ12の出力のみによって車輪18が回転する。
Hereinafter, a hybrid vehicle including an engine start control device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
A
クラッチ13はアクチュエータ13aによって接続と切離しが行なわれ、かつ、アクチュエータ13aの作動ストロークに応じてクラッチ伝達トルク(この明細書では単に伝達トルクと言うこともある)を変化させることができるようになっている。アクチュエータ13aは、例えば油圧によって作動するピストンを有し、このピストンの位置に応じてクラッチ13の伝達トルクを変化させる。ただし油圧以外に、例えば電気式、機械式、流体式、磁気式のアクチュエータが使用されてもよい。クラッチ13が完全に接続されたときのトルク伝達率は実質的に100%であり、エンジン11とモータ12とが直結した状態となる。クラッチ13が切離されたときのトルク伝達率は実質的にゼロとなる。
The
このハイブリッド車両10は、エンジン11とモータ12とクラッチ13のアクチュエータ13a等を電子的に制御する制御部20を備えている。制御部20は、エンジン11を制御するエンジンコントロールユニット21と、モータ12を制御するモータコントロールユニット22と、エンジン始動制御装置としての機能も有するECU(Electrical Control Unit)23と、クラッチコントロールユニット24などを含んでいる。モータコントロールユニット22は、モータ12に与える指示トルクに基いて、モータ12に供給する電流を制御することにより、モータ12が発生する出力トルクを変化させる。
The
またこのハイブリッド車両10は、アクセルペダル30の操作量を検出するアクセルセンサ31と、車両10の速度(これ以降、車速と言う)を検出する手段として機能する車速センサ32と、エンジン11の回転数を検出する手段として機能するエンジン回転数センサ33などを備えている。アクセルペダル30を図1中の矢印A方向に踏み込むと、踏み込み量が大きくなるほど、アクセルセンサ31によって検出されるアクセル開度が大きくなる。すなわち本実施形態のアクセルセンサ31は、アクセル開度を検出する手段として機能する。
The
エンジン回転数センサ33によって検出されたエンジン回転数(rpm)は制御部20のECU23に入力される。エンジン回転数はクランクシャフト11aの回転数に相当するが、単位時間当たりのクランクシャフト11aの回転速度を利用してもよい。 The engine speed (rpm) detected by the engine speed sensor 33 is input to the ECU 23 of the control unit 20. The engine rotational speed corresponds to the rotational speed of the crankshaft 11a, but the rotational speed of the crankshaft 11a per unit time may be used.
制御部20は、車両10の走行状況に応じてクラッチ13の伝達トルク(例えばアクチュエータ13aの作動ストローク)を変化させるエンジン始動制御装置としての機能も担っている。クラッチ13のアクチュエータ13aは、制御部20のクラッチコントロールユニット24によって制御され、後述するように車両10の運転状況に応じてトルク伝達率をゼロから100%の間で変化させる。すなわちこの制御部20は、エンジン始動要求が検出されたときに走行状況に応じてクラッチ13の伝達トルクを切換えるためのトルク切換手段として機能するコンピュータプログラムが組込まれている。
The control unit 20 also has a function as an engine start control device that changes the transmission torque of the clutch 13 (for example, the operation stroke of the actuator 13a) according to the traveling state of the
図2から図4は、それぞれ、車両10がモータ12によって走行しているときに、エンジン11を始動する場合の時間軸(横軸)に対するクラッチ伝達トルクとモータ回転数およびエンジン回転数の変化を示している。以下に図2から図4について説明する。
2 to 4 show changes in the clutch transmission torque, the motor rotation speed, and the engine rotation speed with respect to the time axis (horizontal axis) when the
図2は“(1)高開度始動モード”すなわちモータ12による走行中で、急加速や登坂走行、重量物積載時のようにアクセル開度(出力要求)が大きいときにエンジン11を始動する場合であり、図2の(A)はクラッチ伝達トルク、(B)はモータ回転数およびエンジン回転数の変化を示している。図2において、時間t0からt1の間は、車両10はモータ12のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
FIG. 2 shows "(1) high opening start mode", that is, the
図2中の時間t1においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ13が第1の伝達トルクCL1に切換わることにより、モータ12の出力トルクがクラッチ13を介してエンジン11に伝達され、エンジン11がクランキングされる。第1の伝達トルクCL1は比較的トルク伝達率が大きいため、その分、接続時にショックが生じるが、エンジン11を迅速に始動させることができる。
If there is an engine start request at time t1 in FIG. 2, the clutch 13 is switched to the first transmission torque CL1, whereby the output torque of the
エンジン11が始動すると、図2中の時間t2においてクラッチ13が第2の伝達トルクCL2に切換わる。第2の伝達トルクCL2は、第1の伝達トルクCL1よりもトルク伝達率が小さい。例えばクラッチ直結状態のトルク伝達率を100%とすると、第1の伝達トルクCL1のトルク伝達率は例えば60%、第2の伝達トルクCL2のトルク伝達率は例えば30%である。第2の伝達トルクCL2は、エンジン11の回転を維持できる程度のトルク伝達率とし、モータトルクによる加速を優先する。
When the
図2中の時間t3において、始動が終了したことが判断されると、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3に切換わる。始動が終了したか否かは、例えばエンジン回転数センサ33によって検出されるエンジン回転数が安定する値(例えばモータ回転数と同値)に達したか否かを、制御部20によって判定することによって行なわれる。第3の伝達トルクCL3は、トルク伝達率が実質的に100%、すなわちクラッチ直結状態であり、これにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。
When it is determined at time t3 in FIG. 2 that the start is completed, the clutch 13 is switched to the third transmission torque CL3. Whether or not the start has ended is determined by, for example, the control unit 20 determining whether or not the engine speed detected by the engine speed sensor 33 has reached a stable value (for example, the same value as the motor speed). Done. The third transmission torque CL3 has a torque transmission rate of substantially 100%, that is, a clutch directly connected state, whereby the output torque of the
図3は“(2)低開度高車速始動モード”、すなわち、モータ12による高速走行中でかつアクセル開度が小さいときにエンジン11を始動する場合である。図3において、時間t0からt1の間は、車両10はモータ12のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
FIG. 3 shows “(2) Low opening high vehicle speed start mode”, that is, the case where the
図3の時間t1においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ13が第4の伝達トルクCL4に切換わることによって、モータ12の出力トルクがクラッチ13を介してエンジン11に伝達される。その結果、エンジン11がクランキングされることによって、エンジン11が始動する。
When there is an engine start request at time t <b> 1 in FIG. 3, the output torque of the
第4の伝達トルクCL4は第1の伝達トルクCL1(図2に示す)と比較してトルク伝達率が小さいため、第1の伝達トルクCL1で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。例えばクラッチ直結状態のトルク伝達率を100%とすると、第4の伝達トルクCL4のトルク伝達率は例えば50%である。 Since the fourth transmission torque CL4 has a smaller torque transmission rate than the first transmission torque CL1 (shown in FIG. 2), the start-up of the fourth transmission torque CL4 is slow compared with the case of starting with the first transmission torque CL1. , That much shock is suppressed. For example, assuming that the torque transmission rate in the clutch direct connection state is 100%, the torque transmission rate of the fourth transmission torque CL4 is, for example, 50%.
エンジン11が始動すると、図3中の時間t2において、クラッチ13が第5の伝達トルクCL5に切換わることにより、モータトルクを駆動側(動力伝達機構17)に多く分配する。第5の伝達トルクC5は、“(1)高開度始動モード”で説明した第2の伝達トルクCL2と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。例えば第2の伝達トルクCL2のトルク伝達率を30%、第5の伝達トルクCL5のトルク伝達率を40%としてもよい。この場合、高開度始動モードの第2の伝達トルクCL2は、低開度高車速始動モードの第5の伝達トルクCL5よりもトルク伝達率が小さい。
When the
図3中の時間t3で始動が終了したことが判断されると、図2と同様に、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3に切換わることにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。
When it is determined that the start is completed at time t3 in FIG. 3, the output torque of the
図4は“(3)低開度低車速始動モード”、すなわち、モータ12による低速走行中でかつアクセル開度が小さいときにエンジン11を始動する場合である。図4において、時間t0からt1の間は、車両10はモータ12のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
FIG. 4 shows “(3) Low opening low vehicle speed start mode”, that is, the case where the
図4中の時間t1においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ13が第6の伝達トルクCL6に切換わる。この第6の伝達トルクCL6は、時間t3(始動終了)まで維持される。第6の伝達トルクCL6は、“(2)低開度高車速始動モード”で説明した第4の伝達トルクCL4と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。例えば第4の伝達トルクCL4と第6の伝達トルクCL6のトルク伝達率は、それぞれ50%である。時間t3(始動終了)以降は、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3に切換わることにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。
If there is an engine start request at time t1 in FIG. 4, the clutch 13 is switched to the sixth transmission torque CL6. The sixth transmission torque CL6 is maintained until time t3 (end of starting). The sixth transmission torque CL6 may be the same value as or different from the fourth transmission torque CL4 described in “(2) Low opening high vehicle speed start mode”. For example, the torque transmission rates of the fourth transmission torque CL4 and the sixth transmission torque CL6 are 50%, respectively. After time t3 (end of starting), the clutch 13 is switched to the third transmission torque CL3, so that the output torque of the
以下に、本実施形態の制御部20を備えたエンジン始動制御装置の処理の流れについて、図5のフローチャートを参照して説明する。
図5のステップST1において、エンジンの始動要求の有無が判断される。始動要求の有無は、例えばエンジンコントロールユニット21の信号に基いて判断されてもよい。その場合、エンジンコントロールユニット21はエンジン11の始動要求の有無を判断する手段として機能する。ステップST1において、始動要求有りと判定されると(ステップST1で“YES”)、ステップST2に進む。始動要求が無ければ(ステップST1で“NO”)、以下に説明するエンジン始動制御が行なわれることなく終了となる。
Below, the flow of the process of the engine start control apparatus provided with the control part 20 of this embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
In step ST1 of FIG. 5, it is determined whether there is an engine start request. The presence / absence of the start request may be determined based on, for example, a signal from the engine control unit 21. In that case, the engine control unit 21 functions as means for determining whether or not there is a request to start the
ステップST2では、アクセル開度が所定値A1と比較される。アクセル開度は、例えばアクセルセンサ31の出力によって得ることができる。アクセル開度が所定値A1を越えていると判断されると(ステップST2で“YES”)、ステップST3に進む。アクセル開度が所定値A1を越えていなければ(ステップST2で“NO”)、ステップST8に進む。 In step ST2, the accelerator opening is compared with a predetermined value A1. The accelerator opening can be obtained by the output of the accelerator sensor 31, for example. If it is determined that the accelerator opening exceeds the predetermined value A1 ("YES" in step ST2), the process proceeds to step ST3. If the accelerator opening does not exceed the predetermined value A1 ("NO" in step ST2), the process proceeds to step ST8.
ステップST3からステップST7までは、図2で説明した“(1)高開度始動モード”に相当する。ステップST3では、クラッチ13が第1の伝達トルクCL1に切換わり、ステップST4に進む。ステップST4では、エンジン回転数が所定値R1と比較される。エンジン回転数は、例えばエンジン回転数センサ33の出力によって得ることができる。エンジン11が始動するとエンジン回転数が上昇する。
Steps ST3 to ST7 correspond to the “(1) high opening start mode” described in FIG. In step ST3, the clutch 13 is switched to the first transmission torque CL1, and the process proceeds to step ST4. In step ST4, the engine speed is compared with a predetermined value R1. The engine speed can be obtained from the output of the engine speed sensor 33, for example. When the
ステップST4において、エンジン回転数が所定値R1を越えたと判断されると(ステップST4で“YES”)、ステップST5に進む。エンジン回転数が所定値R1を越えていなければ(ステップST4で“NO”)、ステップST3に戻ってエンジン11の始動が続行される。
If it is determined in step ST4 that the engine speed has exceeded the predetermined value R1 ("YES" in step ST4), the process proceeds to step ST5. If the engine speed does not exceed the predetermined value R1 (“NO” in step ST4), the process returns to step ST3 and the
ステップST5では、クラッチ13が第2の伝達トルクCL2に切換わる。前記したように第2の伝達トルクCL2は、第1の伝達トルクCL1よりも値が小さく、エンジン11の回転を維持できる程度のトルク伝達率に設定されているため、モータ12の出力トルクの多くを車輪18を回転させるための動力伝達機構17に分配することができる。
In step ST5, the clutch 13 is switched to the second transmission torque CL2. As described above, the second transmission torque CL2 has a smaller value than the first transmission torque CL1 and is set to a torque transmission rate that allows the rotation of the
ステップST6において始動が終了したと判断されると(ステップST6で“YES”)、ステップST7に進む。始動が終了していなければ(ステップST6で“NO”)、ステップST5に戻り、第2の伝達トルクCL2のもとでエンジン11の回転が維持される。
If it is determined in step ST6 that the start has been completed ("YES" in step ST6), the process proceeds to step ST7. If the start is not finished (“NO” in step ST6), the process returns to step ST5, and the rotation of the
ステップST7では、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3に切換わる。第3の伝達トルクCL3は、トルク伝達率が実質的に100%、すなわちクラッチ直結状態であり、これにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。
In step ST7, the clutch 13 is switched to the third transmission torque CL3. The third transmission torque CL3 has a torque transmission rate of substantially 100%, that is, a clutch directly connected state, whereby the output torque of the
次に“(2)低開度高車速始動モード”について説明する。
ステップST8において車速が所定値S1と比較される。車速は、例えば車速センサ32の出力によって得ることができる。車速が所定値S1を越えていると判断されると(ステップST8で“YES”)、ステップST9に進み“(2)低開度高車速始動モード”が実行される。車速が所定値S1を越えていなければ(ステップST8で“NO”)、ステップST13に進む。
Next, “(2) Low opening high vehicle speed start mode” will be described.
In step ST8, the vehicle speed is compared with a predetermined value S1. The vehicle speed can be obtained by the output of the vehicle speed sensor 32, for example. If it is determined that the vehicle speed exceeds the predetermined value S1 ("YES" in step ST8), the process proceeds to step ST9, where "(2) low opening high vehicle speed start mode" is executed. If the vehicle speed does not exceed the predetermined value S1 ("NO" in step ST8), the process proceeds to step ST13.
ステップST9からステップST12までは、図3で説明した“(2)低開度高車速始動モード”に相当する。ステップST9では、クラッチ13が第4の伝達トルクCL4に切換わることによってエンジン11を始動させ、ステップST10に進む。第4の伝達トルクCL4は第1の伝達トルクCL1と比較してトルク伝達率が小さいため、第1の伝達トルクCL1で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。
Steps ST9 to ST12 correspond to “(2) Low opening high vehicle speed start mode” described in FIG. In step ST9, the clutch 13 is switched to the fourth transmission torque CL4 to start the
ステップST10ではエンジン回転数が所定値R1と比較される。エンジン11が始動するとエンジン回転数が上昇する。ステップST10において、エンジン回転数が所定値R1を越えていると判断されると(ステップST10で“YES”)、ステップST11に進む。エンジン回転数が所定値R1を越えていなければ(ステップST10で“NO”)、ステップST9に戻り、第4の伝達トルクCL4のもとでエンジン11の始動が続行される。
In step ST10, the engine speed is compared with a predetermined value R1. When the
ステップST11では、クラッチ13が第5の伝達トルクCL5に切換わる。第5の伝達トルクCL5は、第1の伝達トルクCL1よりも値が小さく、エンジン11の回転を維持できる程度のトルク伝達率に設定されているため、モータ12の出力トルクの多くを車輪18を回転させるための動力伝達機構17に分配することができる。この第5の伝達トルクCL5は、“(1)高開度始動モード”で説明した第2の伝達トルクCL2と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
In step ST11, the clutch 13 is switched to the fifth transmission torque CL5. The fifth transmission torque CL5 is smaller in value than the first transmission torque CL1 and is set to a torque transmission rate that can maintain the rotation of the
ステップST12において、始動が終了したと判断されると(ステップST12で“YES”)、ステップST7に進む。ステップST7では、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3(クラッチ直結)に切換わる。これにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。始動が終了していなければ(ステップST12で“NO”)、ステップST11に戻り、第5の伝達トルクCL5のもとでエンジン11の回転が維持される。
If it is determined in step ST12 that the start has been completed ("YES" in step ST12), the process proceeds to step ST7. In step ST7, the clutch 13 is switched to the third transmission torque CL3 (clutch direct connection). As a result, the output torque of the
次に“(3)低開度低車速始動モード”について説明する。
前記ステップST8において、車速が所定値S1を越えていない場合(ステップST8で“NO”)、ステップST13に進む。ステップST13では、クラッチ13が第6の伝達トルクCL6に切換わる。第6の伝達トルクCL6は第1の伝達トルクCL1と比較してトルク伝達率が小さいため、第1の伝達トルクCL1で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。この第6の伝達トルクCL6は、“(2)低開度高車速始動モード”で説明した第4の伝達トルクCL4と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
Next, “(3) Low opening low vehicle speed start mode” will be described.
In step ST8, when the vehicle speed does not exceed the predetermined value S1 ("NO" in step ST8), the process proceeds to step ST13. In step ST13, the clutch 13 is switched to the sixth transmission torque CL6. Since the torque transmission rate of the sixth transmission torque CL6 is smaller than that of the first transmission torque CL1, the start-up rise is slower than when starting with the first transmission torque CL1. It can be suppressed. The sixth transmission torque CL6 may be the same value as or different from the fourth transmission torque CL4 described in “(2) Low opening high vehicle speed start mode”.
ステップST14において、始動が終了したと判断されると(ステップST14で“YES”)、ステップST7に進む。ステップST7では、クラッチ13が第3の伝達トルクCL3(クラッチ直結)に切換わる。これにより、エンジン11の出力トルクがクラッチ13とモータ12と動力伝達機構17を介して車輪18に伝わる。始動が終了していなければ(ステップST14で“NO”)、ステップST13に戻り、第6の伝達トルクCL6のもとでエンジン11の回転が引き上げられる。
If it is determined in step ST14 that the start has been completed ("YES" in step ST14), the process proceeds to step ST7. In step ST7, the clutch 13 is switched to the third transmission torque CL3 (clutch direct connection). As a result, the output torque of the
以上説明したように本実施形態によれば、モータ12による走行中にエンジン11の始動要求が出たとき、アクセル開度と車速に応じて複数種類の始動制御が行なわれる。例えば“(1)高開度始動モード”では、クラッチ13が第1の伝達トルクCL1に設定されることによりエンジン11の始動が短時間で行なわれ、アクセルペダル30を踏み込んだときにエンジン11のトルクが迅速に立ち上がるため応答性が良くなる。そしてエンジン回転数が所定値R1を越えると第2の伝達トルクCL2に切換わることにより、エンジン11の回転を維持できる程度のモータ出力トルクがエンジン11に伝達されるため、モータ出力トルクの多くを車輪18を回転させるための駆動トルクに分配することができる。このため出力が比較的小さいモータにとって有利である。
As described above, according to the present embodiment, when a request for starting the
また“(2)低開度高車速始動モード”では、クラッチ13が第4の伝達トルクCL4に設定されるため、クラッチ接続時のショックが小さく、しかもエンジン回転数が所定値R1を越えると第5の伝達トルクCL5に切換わることにより、モータ出力トルクの多くを車輪18を回転させるための駆動トルクに分配することができる。そして“(3)低開度低車速始動モード”では、第6の伝達トルクCL6によってエンジン11が始動し、始動後はエンジン11とモータ12とを直結状態にすることができるものである。
In the “(2) low opening high vehicle speed start mode”, the clutch 13 is set to the fourth transmission torque CL4, so that the shock when the clutch is engaged is small and the engine speed exceeds the predetermined value R1. By switching to the transmission torque CL5 of 5, most of the motor output torque can be distributed to the drive torque for rotating the wheels 18. In the “(3) low opening low vehicle speed start mode”, the
トルク切換手段の上位概念は、アクセル開度にかかわらず車速が所定値S1を越えているときに実行する高車速始動モードを含んでいる。該高車速始動モードは、例えば図5中のステップST8〜ST12に示されるように、クラッチ13を第4の伝達トルクCL4に切換えることによってエンジン11を始動させ、エンジン回転数が所定値R1を越えるとクラッチ(13)を前記第4の伝達トルクCL4よりもトルク伝達率が小さい第5の伝達トルクCL5に切換え、始動終了が判断されるとクラッチ11を第4および第5の伝達トルクCL4,CL5よりも大きい第3の伝達トルクCL3に切換える手段を有している。
The superordinate concept of the torque switching means includes a high vehicle speed start mode that is executed when the vehicle speed exceeds the predetermined value S1 regardless of the accelerator opening. In the high vehicle speed start mode, for example, as shown in steps ST8 to ST12 in FIG. 5, the
なお本発明を実施するに当たり、ハイブリッド車両に搭載するエンジンやモータおよびクラッチあるいは各種センサの構成や配置をはじめとして、エンジン始動制御装置を構成する具体的な要素を種々に変更して実施できることは言うまでもない。例えば前記クラッチは、湿式多板クラッチ、乾式クラッチ、流体クラッチ、磁力を利用するマグネットクラッチなど、車両の仕様に応じて様々の形態のクラッチを採用することができる。 In implementing the present invention, it goes without saying that the specific elements constituting the engine start control device can be variously changed, including the configuration and arrangement of the engine, motor and clutch or various sensors mounted on the hybrid vehicle. Yes. For example, the clutch may employ various types of clutches according to vehicle specifications, such as a wet multi-plate clutch, a dry clutch, a fluid clutch, and a magnet clutch using magnetic force.
10…ハイブリッド車両、11…エンジン、12…モータ、13…クラッチ、20…制御部、23…ECU、31…アクセルセンサ(アクセル開度を検出する手段)、32…車速センサ(車速検出手段)、33…エンジン回転数センサ(回転数検出手段)、CL1…第1の伝達トルク、CL2…第2の伝達トルク、CL3…第3の伝達トルク、CL4…第4の伝達トルク、CL5…第5の伝達トルク、CL6…第6の伝達トルク。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
アクセル開度を検出する手段と、
車速を検出する手段と、
エンジンの始動要求の有無を判断する手段と、
該車両がモータによって走行中に前記エンジンの始動要求が有ったときに前記アクセル開度と前記車速とに応じて前記クラッチの伝達トルクを切換えるトルク切換手段と、
を具備したことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。 An engine start control device for a hybrid vehicle in which a clutch is disposed between a traveling engine and a motor,
Means for detecting the accelerator opening;
Means for detecting the vehicle speed;
Means for determining the presence or absence of an engine start request;
Torque switching means for switching the transmission torque of the clutch according to the accelerator opening and the vehicle speed when there is a request to start the engine while the vehicle is running by a motor;
An engine start control device for a hybrid vehicle, comprising:
前記トルク切換手段は、
前記アクセル開度が所定値を越えているときに実行する高開度始動モードを含み、
前記高開度始動モードは、
前記クラッチを第1の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第1の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第2の伝達トルクに切換え、
始動終了が判断されると前記クラッチを前記第1および第2の伝達トルクよりも大きい第3の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。 Means for detecting the engine speed;
The torque switching means is
Including a high opening start mode executed when the accelerator opening exceeds a predetermined value,
The high opening start mode is:
Starting the engine by switching the clutch to the first transmission torque;
When the engine speed exceeds a predetermined value, the clutch is switched to a second transmission torque having a torque transmission rate smaller than the first transmission torque,
2. The engine start control for a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising means for switching the clutch to a third transmission torque larger than the first and second transmission torques when it is determined that the start is finished. apparatus.
前記アクセル開度が所定値を越えていないときでかつ前記車速が所定値を越えているときに実行する低開度高車速始動モードと、
前記アクセル開度が所定値を越えていないときでかつ前記車速が所定値を越えていないときに実行する低開度低車速始動モードとを含み、
前記低開度高車速始動モードは、
前記クラッチを前記第1の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さくかつ前記第2の伝達トルクよりもトルク伝達率が大きい第4の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第4の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第5の伝達トルクに切換え、
始動終了が判断されると前記クラッチを前記第3の伝達トルクに切換える手段を有し、
前記低開度低車速始動モードは、
前記クラッチを前記第1の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さくかつ前記第2の伝達トルクよりもトルク伝達率が大きい第6の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
始動終了が判断されると前記クラッチを前記第3の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。 The torque switching means is
A low opening high vehicle speed start mode executed when the accelerator opening does not exceed a predetermined value and the vehicle speed exceeds a predetermined value;
A low opening low vehicle speed start mode executed when the accelerator opening does not exceed a predetermined value and the vehicle speed does not exceed a predetermined value,
The low opening high vehicle speed start mode is:
The engine is started by switching the clutch to a fourth transmission torque having a torque transmission rate smaller than the first transmission torque and a torque transmission rate larger than the second transmission torque;
When the engine speed exceeds a predetermined value, the clutch is switched to a fifth transmission torque having a torque transmission rate smaller than the fourth transmission torque,
Means for switching the clutch to the third transmission torque when it is determined that the start has been completed;
The low opening low vehicle speed start mode is:
The engine is started by switching the clutch to a sixth transmission torque having a torque transmission rate smaller than the first transmission torque and a torque transmission rate larger than the second transmission torque;
3. The engine start control device for a hybrid vehicle according to claim 2, further comprising means for switching the clutch to the third transmission torque when it is determined that the start is finished.
前記トルク切換手段は、
前記車速が所定値を越えているときに実行する高車速始動モードを含み、
前記高車速始動モードは、
前記クラッチを前記第4の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第4の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第5の伝達トルクに切換え、
始動終了が判断されると前記クラッチを前記第4および第5の伝達トルクよりも大きい第3の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。 Means for detecting the engine speed;
The torque switching means is
Including a high vehicle speed start mode executed when the vehicle speed exceeds a predetermined value;
The high vehicle speed start mode is:
Starting the engine by switching the clutch to the fourth transmission torque;
When the engine speed exceeds a predetermined value, the clutch is switched to a fifth transmission torque having a torque transmission rate smaller than the fourth transmission torque,
2. The engine start control of a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising means for switching the clutch to a third transmission torque larger than the fourth and fifth transmission torques when it is determined that the start is finished. apparatus.
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- 2013-02-19 JP JP2013030355A patent/JP2014159207A/en active Pending
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