JP2015077860A - Control apparatus for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンおよび電動モータを動力源として搭載し、電動モータのみにより走行する電気走行モード(EVモード)と、エンジン及び/又は電動モータにより走行するハイブリッド走行モード(HEVモード)とを選択可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention is equipped with an engine and an electric motor as a power source, and can select an electric travel mode (EV mode) that travels only by the electric motor and a hybrid travel mode (HEV mode) that travels by the engine and / or the electric motor. The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
このようなハイブリッド車両として、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。このハイブリッド車両は、エンジンが無段変速機およびクラッチを順次介して駆動輪に切り離し可能に結合され、電動モータが駆動輪に常時結合されている。また、エンジンに駆動される機械式オイルポンプを備え、無段変速機やクラッチへ油を供給している。
As such a hybrid vehicle, for example, one described in
このハイブリッド車両は、エンジンを停止すると共に上記のクラッチを解放することで電動モータのみによるEVモードでの電気走行が可能であり、エンジンを始動させると共に当該クラッチを締結することにより電動モータおよびエンジンによるHEVモードでのハイブリッド走行が可能である。 This hybrid vehicle is capable of electric travel in the EV mode only by the electric motor by stopping the engine and releasing the clutch, and by starting the engine and fastening the clutch, Hybrid driving in HEV mode is possible.
しかしながら、上記従来技術にあっては、HEVモードによる走行中、エンジンのみで要求トルクを発生させていると、電動モータのロータと電動モータ用のギヤ列が浮遊状態となり、エンジンの燃焼変動によって電動モータ用のギヤ列からバックラッシの間で歯打ち音が連続的に生じる(以下、ラトルノイズと記載する。)という問題があった。 However, in the above prior art, when the required torque is generated only by the engine while traveling in the HEV mode, the rotor of the electric motor and the gear train for the electric motor are in a floating state, and the electric motor is driven by combustion fluctuations of the engine. There has been a problem that rattling noise is continuously generated between the backlash and the gear train for the motor (hereinafter referred to as rattle noise).
本発明は上記課題に着目し、エンジンのみを動力源とした走行中にラトルノイズを回避可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle control device capable of avoiding rattle noise during traveling using only the engine as a power source.
この目的のため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンと、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に介挿されたクラッチと、前記駆動輪にギヤを介して結合された電動モータと、を有し、運転状態に応じてエンジン及び電動モータの出力とクラッチの締結/解放とを制御する。このとき、エンジンのみで要求トルクを発生させるときは、クラッチの締結容量をエンジンの変動下限以下に設定することとした。 For this purpose, in the hybrid vehicle control device of the present invention, the engine, the clutch inserted on the power transmission path between the engine and the drive wheels, and the electric motor coupled to the drive wheels via a gear. A motor, and controls the output of the engine and the electric motor and the engagement / release of the clutch according to the operating state. At this time, when the required torque is generated only by the engine, the clutch engagement capacity is set to be equal to or lower than the engine lower limit.
よって、エンジンのトルク変動がクラッチより駆動輪側に伝達されることがなく、ギヤのバックラッシによるガタツキが抑制され、ラトルノイズを低減できる。 Therefore, fluctuations in engine torque are not transmitted to the drive wheels from the clutch, rattling due to gear backlash is suppressed, and rattle noise can be reduced.
図1は、実施例1のハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。図1のハイブリッド車両は、エンジン1および電動モータ2を動力源として搭載され、エンジン1は、スタータモータ3により始動する。エンジン1は、Vベルト式の無段変速機4を介して駆動輪5に適宜切り離し可能に駆動結合する。
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a hybrid vehicle drive system and its overall control system according to the first embodiment. The hybrid vehicle of FIG. 1 is mounted with an
無段変速機4のバリエータCVTは、プライマリプーリ6と、セカンダリプーリ7と、これらプーリ6,7間に掛け渡したVベルト8(無端可撓部材)とからなるVベルト式無段変速機構である。尚、Vベルト8は複数のエレメントを無端ベルトによって束ねる構成を採用したが、チェーン方式等であってもよく特に限定しない。プライマリプーリ6はトルクコンバータT/CとカウンターギヤGCとを介してエンジン1のクランクシャフトに結合し、セカンダリプーリ7はクラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次介して駆動輪5に結合する。トルクコンバータT/Cには、入出力回転数差を許容するコンバータ状態と、入出力回転数が一致するように締結するロックアップ状態とを切り替え可能なロックアップクラッチLUCを有する。尚、本実施例にあっては、エンジン1と駆動輪5との間の動力伝達経路上に介挿され、動力伝達経路を断接する要素(クラッチやブレーキ等)を総称してクラッチと記載する。クラッチCLが締結状態のとき、エンジン1からの動力はトルクコンバータT/C及びカウンターギヤGCを経てプライマリプーリ6へ入力され、その後Vベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびエンジン側ファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達し、ハイブリッド車両の走行に供される。
The variator CVT of the continuously
エンジン動力伝達中、プライマリプーリ6のプーリV溝幅を小さくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリV溝幅を大きくすることで、Vベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を大きくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を小さくする。これにより、バリエータCVTはHigh側プーリ比(High側変速比)へのアップシフトを行う。High側変速比へのアップシフトを限界まで行った場合、変速比は最高変速比に設定される。
During engine power transmission, the pulley V groove width of the primary pulley 6 is reduced while the pulley V groove width of the
逆にプライマリプーリ6のプーリV溝幅を大きくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリV溝幅を小さくすることで、Vベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を小さくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を大きくする。これにより、バリエータCVTはLow側プーリ比(Low側変速比)へのダウンシフトを行う。Low側変速比へのダウンシフトを限界まで行った場合、変速は最低変速比に設定される。
Conversely, by increasing the pulley V groove width of the primary pulley 6 and decreasing the pulley V groove width of the
バリエータCVTは、プライマリプーリ6の回転数を検出するプライマリ回転数センサ6aと、セカンダリプーリ7の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ7aとを有し、これら両回転数センサにより検出された回転数に基づいて実変速比を算出し、この実変速比が目標変速比となるように各プーリの油圧制御等が行われる。
The variator CVT has a primary
電動モータ2は電動モータ側ファイナルギヤ組11を介して駆動輪5に常時結合され、この電動モータ2は、バッテリ12の電力によりインバータ13を介して駆動される。
インバータ13は、バッテリ12の直流電力を交流電力に変換して電動モータ2へ供給すると共に、電動モータ2への供給電力を加減することにより、電動モータ2を駆動力制御および回転方向制御する。
なお電動モータ2は、上記のモータ駆動のほかに発電機としても機能し、回生制動の用にも供する。この回生制動時はインバータ13が、電動モータ2に回生制動力分の発電負荷をかけることにより、電動モータ2を発電機として作用させ、電動モータ2の発電電力をバッテリ12に蓄電する。
The
The
The
実施例1のハイブリッド車両は、クラッチCLを解放すると共にエンジン1を停止させた状態で電動モータ2を駆動すると、電動モータ2の動力のみが電動モータ側ファイナルギヤ組11を経て駆動輪5に達し、電動モータ2のみによる電気走行モード(EVモード)で走行を行う。この間、クラッチCLを解放することで、停止状態のエンジン1及びバリエータCVTのフリクションを低減し、EV走行中の無駄な電力消費を抑制する。
In the hybrid vehicle of the first embodiment, when the
上記のEVモードによる走行状態において、エンジン1をスタータモータ3により始動させると共にクラッチCLを締結させると、エンジン1からの動力がトルクコンバータT/C、プライマリプーリ6、Vベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびエンジン側ファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達するようになり、ハイブリッド車両はエンジン1および電動モータ2によるハイブリッド走行モード(HEVモード)で走行する。HEVモードには、エンジン1のトルクと電動モータ2のトルクを併用して走行する併用走行モードと、電動モータ2のトルクは使用せずエンジントルクのみを用いて走行するエンジン単独走行モードとを有する。
When the
ハイブリッド車両を上記の走行状態から停車させる、もしくは、この停車状態に保つに際しては、駆動輪5と共に回転するブレーキディスク14をキャリパ15により挟圧して制動することで目的を達する。キャリパ15は、運転者が踏み込むブレーキペダル16の踏力に応動する負圧式ブレーキブースタ17による倍力下で、ブレーキペダル踏力対応のブレーキ液圧を出力するマスタシリンダ18に接続されている。マスタシリンダ18により発生したブレーキ液圧によりキャリパ15を作動させてブレーキディスク14の制動を行う。ハイブリッド車両はEVモードおよびHEVモードのいずれにおいても、運転者がアクセルペダル19を踏み込んで指令する駆動力指令に応じたトルクで車輪5を駆動し、運転者の要求に応じたトルクをもって走行する。
When the hybrid vehicle is stopped from the above running state or kept in this stopped state, the
ハイブリッドコントローラ21は、ハイブリッド車両の走行モード選択と、エンジン1の出力制御と、電動モータ2の回転方向制御および出力制御と、バリエータCVTの変速制御と、クラッチCLの締結、解放制御と、バッテリ12の充放電制御とを実行する。このとき、ハイブリッドコントローラ21は、対応するエンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25を介してこれら制御を行う。
The hybrid controller 21 selects a driving mode of the hybrid vehicle, output control of the
ハイブリッドコントローラ21には、ブレーキペダル16を踏み込む制動時にOFFからONに切り替わる常開スイッチであるブレーキスイッチ26からの信号と、アクセルペダル踏み込み量(アクセルペダル開度)APOを検出するアクセルペダル開度センサ27からの信号とが入力される。ハイブリッドコントローラ21は更に、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25との間で、内部情報のやり取りを行う。
The hybrid controller 21 includes an accelerator pedal opening sensor that detects a signal from the
エンジンコントローラ22は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答して、エンジン1を出力制御し、モータコントローラ23は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答してインバータ13を介し電動モータ2の回転方向制御および出力制御を行う。変速機コントローラ24は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、エンジン駆動される機械式オイルポンプO/P(もしくはポンプ用モータに駆動される電動式オイルポンプEO/P)からのオイルを媒体として、バリエータCVTの変速制御及びクラッチCLの締結、解放制御を行う。バッテリコントローラ25は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、バッテリ12の充放電制御を行う。
The
図2は実施例1のハイブリッド車両の制御装置において、走行モードを設定するモードマップである。モードマップは、横軸に車速VSPが設定され、縦軸にアクセルペダル開度APOが設定されている。車速がVSP1以下であって、低アクセルペダル開度領域には、電動モータ2のみで走行するEVモードが設定されている。また、それ以外の領域には、HEVモードが設定され、このHEVモードには、エンジン1のみを動力源として走行するエンジン単独走行モードと、エンジン1のトルクに加えて電動モータ2のトルクを付加する併用走行モードとを有する。
FIG. 2 is a mode map for setting a travel mode in the hybrid vehicle control apparatus according to the first embodiment. In the mode map, the vehicle speed VSP is set on the horizontal axis, and the accelerator pedal opening APO is set on the vertical axis. An EV mode in which the vehicle travels using only the
図3は実施例1のハイブリッド車両の制御装置において、エンジン単独走行モードを選択した際のバリエータ変速比制御を表す変速マップである。この変速マップは、横軸に車速VSPをとり、縦軸にエンジン回転数Neをとったマップである。バリエータCVTの変速比は、変速マップの斜線で示す変速領域内において要求トルクを満たしつつ燃費が最適となるように制御される。尚、バリエータCVTの変速比は、厳密にはエンジン回転数Neと車速VSPではなく、プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数によって定義されるが、トルクコンバータT/Cにはロックアップクラッチが備えられ、所定車速以上ではロックアップ状態とされることで、エンジン回転数Neとプライマリプーリ回転数とはカウンターギヤGCのギヤ比を考慮すれば同じとみなせること、及びクラッチCLはエンジン1のトルクを用いて走行する際には完全締結されており、セカンダリプーリ回転数と駆動輪回転数である車速VSPとはエンジン側ファイナルギヤ組9のギヤ比を考慮すれば同じとみなせる。尚、プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数との関係に基づいてマップを設定してもよく特に限定しない。
FIG. 3 is a shift map representing the variator gear ratio control when the engine single travel mode is selected in the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment. This shift map is a map with the vehicle speed VSP on the horizontal axis and the engine speed Ne on the vertical axis. The gear ratio of the variator CVT is controlled so that the fuel efficiency is optimized while satisfying the required torque within the shift region indicated by the hatched lines in the shift map. Strictly speaking, the gear ratio of the variator CVT is not defined by the engine speed Ne and the vehicle speed VSP but by the primary pulley speed and the secondary pulley speed, but the torque converter T / C is provided with a lock-up clutch. The engine speed Ne and the primary pulley speed can be considered to be the same considering the gear ratio of the counter gear GC, and the clutch CL uses the torque of the
図4は実施例1のハイブリッド車両の制御装置において、最適燃費運転線を表す効率マップである。この効率マップは、横軸にエンジン回転数Neをとり、縦軸にエンジントルクTENGをとったマップである。効率マップの細い実線は燃費特性であり、エンジントルクTENGがエコトルクTECOであって、かつエンジン回転数Neがエコ回転数NeECOのときが最高効率となり、その最高効率点Xmaxを中心に徐々に効率が低下していく様子を表す。また、点線はエンジン回転数とエンジントルクの積から決定される等パワー線を表す。等燃費線と等パワー線とを重ねて表記し、あるパワーを達成する最も燃費が良好な地点を結ぶことで最適燃費運転線が設定される。バリエータCVTの変速比制御をする際には、運転者のアクセルペダル開度から要求トルクを決定すると、そのトルクを達成可能な最適燃費運転線上の運転点が決定され、現在の車速VSPで決定された運転点に応じたエンジン回転数を達成するようにエンジン1及びバリエータCVTの変速比が制御されることで、燃費の改善を図っている。
FIG. 4 is an efficiency map representing the optimum fuel consumption driving line in the hybrid vehicle control apparatus of the first embodiment. This efficiency map is a map in which the horizontal axis represents the engine speed Ne and the vertical axis represents the engine torque TENG. The thin solid line in the efficiency map is the fuel efficiency characteristics. The maximum efficiency is achieved when the engine torque TENG is the eco torque TECO and the engine speed Ne is the eco speed NeECO, and the efficiency gradually increases around the maximum efficiency point Xmax. Represents a decline. The dotted line represents an equal power line determined from the product of the engine speed and the engine torque. An optimal fuel consumption driving line is set by overlapping the equal fuel consumption line and the equal power line and connecting the points with the best fuel consumption to achieve a certain power. When controlling the gear ratio of the variator CVT, if the required torque is determined from the accelerator pedal position of the driver, the driving point on the optimal fuel efficiency driving line that can achieve the torque is determined and determined by the current vehicle speed VSP. The speed ratio of the
(エンジンのみにより走行する際のラトルノイズについて)
次に、HEVモードが選択され、エンジン1のみのトルクによって走行する場合に生じる課題について説明する。図5は停車から発進して各走行モードを経た後、再度停車する状態における電動モータ側ファイナルギヤ組の角速度を表すタイムチャートである。電動モータ側ファイナルギヤ組11のうち、駆動輪5と一体に回転するギヤをエンジン側ギヤと記載し、電動モータ2のロータと一体に回転するギヤをモータ側ギヤと記載する。
(Rattle noise when running with only the engine)
Next, a problem that occurs when the HEV mode is selected and the vehicle travels using only the torque of the
時刻t1において、運転者がブレーキペダルを踏み込んで車両停車している状態から、ブレーキペダルを離してアクセルペダルを踏み込むと、EVモードが選択され、電動モータ2のモータトルクが出力されて車両が発進する。このとき、エンジン1は作動しておらず、クラッチCLは解放状態であり、バッテリ蓄電状態を表すSOCが徐々に低下していく。このとき、モータトルクはモータ側ギヤからエンジン側ギヤに作用しており、エンジン1のようなトルク変動もないため電動モータ側ファイナルギヤ組11のバックラッシによる騒音等は生じない。
When the driver depresses the brake pedal and stops the vehicle at time t1, when the brake pedal is released and the accelerator pedal is depressed, the EV mode is selected, the motor torque of the
時刻t2において、運転者が更にアクセルペダルを踏み込むと、HEVモードのうちエンジン単独走行モードが選択され、エンジン始動が行われるとともに、モータトルクを低下させ、クラッチCLを締結する。これにより、エンジン1のみを動力源として用いて走行する。このとき、電動モータ2のロータとモータ側ギヤが浮遊状態となり、エンジンの燃焼変動によってエンジン側ギヤとモータ側ギヤとのバックラッシの間で歯打ち音が連続的に生じる、いわゆるラトルノイズが発生する。図6はラトルノイズの発生原理を表す概略説明図である。図6(a)は、エンジン単独走行モードにおけるモータ側ギヤとエンジン側ギヤの動きを表す図5の領域Yを拡大した図であり、バックラッシの変化と、エンジン側ギヤの角速度(実線)、モータ側ギヤの角速度(点線)を表す。
When the driver further depresses the accelerator pedal at time t2, the engine single travel mode is selected from the HEV mode, the engine is started, the motor torque is reduced, and the clutch CL is engaged. Thus, the vehicle travels using only the
区間(α)は、エンジン側ギヤがモータ側ギヤを押している状態であり、バックラッシがない状態である。
区間(β)は、エンジン側ギヤはエンジン1のトルク変動によって角速度が低下しているものの、モータ側ギヤは電動モータ2やギヤのイナーシャによってさほど角速度が低下していないため、エンジン側ギヤよりも早い角速度となっている。よって、エンジン側ギヤとモータ側ギヤとの間にバックラッシが生じる状態となる。
ポイント(γ)は、エンジン側ギヤがエンジン1のトルク変動によって角速度が上昇し、モータ側ギヤと離れた状態からモータ側ギヤに衝突し、これによりバックラッシが無くなった状態である。この衝突によって起振力が発生し、モータ側ギヤとエンジン側ギヤとの間でバックラッシが生じたり無くなったりを繰り返し、ラトルノイズが発生する。
The section (α) is a state where the engine side gear is pushing the motor side gear, and there is no backlash.
In the section (β), the angular speed of the engine side gear is decreased due to the torque fluctuation of the
Point (γ) is a state in which the angular speed of the engine side gear increases due to torque fluctuations of the
時刻t3において、運転者がアクセルペダルを釈放し、ブレーキペダルを踏み込むと、この段階ではHEVモード中に電動モータ2により回生するHEV回生モードとなる。これにより、電動モータ2は回生トルクを発生させると共に、クラッチCLは締結状態を維持していることからエンジン1は燃料噴射を停止し、エンジンブレーキ力(フリクショントルク)を発生している状態である。
時刻t4において、HEV回生モードからEV回生モードに切り替わると、クラッチCLが解放されるため、エンジンブレーキ力がなくなり、その分、電動モータ2の回生トルクが大きくなる。ここで、時刻t3以降では、電動モータ2が回生トルクを出力しているため、モータ側ギヤが浮遊状態となることはなく、ラトルノイズの心配はない。時刻t5において、車両が停車すると、電動モータ2の回生トルクは0とされ、エンジン1も停止しているため同じくラトルノイズの発生はない。
At time t3, when the driver releases the accelerator pedal and depresses the brake pedal, at this stage, the HEV regeneration mode in which regeneration is performed by the
When the HEV regeneration mode is switched to the EV regeneration mode at time t4, the clutch CL is released, so that the engine braking force is lost, and the regeneration torque of the
上述したように、実施例1のハイブリッド車両にあっては、エンジン単独走行モードのときのみ、ラトルノイズの発生が懸念される。そこで、実施例1では、エンジン単独走行モードのときに、エンジン側ギヤとモータ側ギヤとのバックラッシが生じないよう、ロックアップクラッチLUCを解放もしくはスリップ制御することで、ラトルノイズの発生を回避することとした。 As described above, in the hybrid vehicle of the first embodiment, the occurrence of rattle noise is a concern only in the engine single travel mode. In the first embodiment, therefore, the occurrence of rattle noise is avoided by releasing or slip-controlling the lock-up clutch LUC so that backlash between the engine side gear and the motor side gear does not occur in the engine single travel mode. It was decided.
図7は実施例1のラトルノイズ対策処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、ドライブ状態かコースト状態かを判断し、ドライブ状態の時はステップS2に進み、コースト状態の場合は本ステップを繰り返す。コースト状態であれば、エンジントルク変動に伴うラトルノイズが生じないからである。
ステップS2では、現在の走行モードがEVモード、すなわちモードマップでEV領域にあるか否かを判断し、EV領域にあるときはステップS1に戻り、それ以外のときはステップS3に進む。
ステップS3では、エンジン1と電動モータ2の併用走行モード、すなわちモードマップで併用領域にあるか否かを判断し、併用領域にあるときはステップS1に戻り、それ以外のときはステップS4に進む。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the rattle noise countermeasure process of the first embodiment.
In step S1, it is determined whether the vehicle is in a driving state or a coasting state. If it is in a driving state, the process proceeds to step S2, and if it is in a coasting state, this step is repeated. This is because in the coast state, rattle noise accompanying engine torque fluctuation does not occur.
In step S2, it is determined whether or not the current driving mode is in the EV mode, that is, in the EV area in the mode map. If it is in the EV area, the process returns to step S1, and otherwise the process proceeds to step S3.
In step S3, it is determined whether or not the
ステップS4では、車速VSPとエンジン回転数Neが図3のマップ内の第1もしくは第2対策領域内か否かを判断し、第1もしくは第2対策領域内であればステップS5に進み、それ以外のときはステップS6に進んでロックアップクラッチLUCをONとし、ステップS1に戻る。
ステップS5では、第2対策領域か否かを判断し、第2対策領域のときはステップS7に進んでロックアップクラッチを解放すなわちOFFとする。第2対策領域以外の場合は第1対策領域であると判断してスリップロックアップ制御を実施する。
In step S4, it is determined whether the vehicle speed VSP and the engine speed Ne are within the first or second countermeasure area in the map of FIG. 3, and if they are within the first or second countermeasure area, the process proceeds to step S5. Otherwise, the process proceeds to step S6, the lockup clutch LUC is turned ON, and the process returns to step S1.
In step S5, it is determined whether or not the area is the second countermeasure area. If the area is the second countermeasure area, the process proceeds to step S7, where the lockup clutch is released, that is, turned off. In cases other than the second countermeasure area, it is determined that the area is the first countermeasure area, and slip lockup control is performed.
ここで、第1及び第2対策領域について説明する。ラトルノイズはエンジントルク変動によって生じるため、全ての領域で生じうる。しかし、車速VSPが上昇すると、風切り音やタイヤノイズといった暗騒音がラトルノイズよりも大きくなり、ラトルノイズを対策したとしても運転者がラトルノイズ低減の効果を感じ取ることができない。また、エンジン回転数Neが上昇すると、エンジン自体の騒音がラトルノイズよりも大きくなる。 Here, the first and second countermeasure areas will be described. Since rattle noise is caused by engine torque fluctuations, it can occur in all regions. However, when the vehicle speed VSP increases, background noise such as wind noise and tire noise becomes larger than the rattle noise, and even if the countermeasure is taken against the rattle noise, the driver cannot feel the effect of reducing the rattle noise. Further, when the engine speed Ne increases, the noise of the engine itself becomes larger than the rattle noise.
よって、所定車速以下、かつ、所定エンジン回転数以下のときにのみラトルノイズ対策を行い、それ以外の領域では行わない構成とした。また、特にエンジントルクの変動が大きくなる第1対策領域にあってはロックアップクラッチLUCを完全解放するロックアップクラッチOFFとし、比較的トルク変動が小さい第2対策領域では、スリップロックアップ制御によってトルク伝達を行いつつラトルノイズ対策を実施する。このように、ラトルノイズ対策を行う領域を限定することで、ロックアップクラッチLUCがONの状態を増やすことができ、トルクコンバータT/Cによる効率悪化を回避できる。また、第2対策領域ではスリップロックアップ制御を行うことで、完全解放する場合よりもトルク伝達効率を高めることができ、燃費悪化を更に回避できる。 Therefore, a configuration is adopted in which a countermeasure against rattle noise is performed only when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed and equal to or lower than a predetermined engine speed, and is not performed in other regions. Also, especially in the first countermeasure area where fluctuations in engine torque are large, the lockup clutch OFF that completely releases the lockup clutch LUC is turned off, and in the second countermeasure area where torque fluctuations are relatively small, torque is controlled by slip lockup control. Take measures against rattle noise while transmitting. In this way, by limiting the area where the rattle noise countermeasure is taken, it is possible to increase the state in which the lockup clutch LUC is ON, and to avoid the deterioration of efficiency due to the torque converter T / C. Further, in the second countermeasure area, by performing slip lockup control, torque transmission efficiency can be improved compared to the case of complete release, and deterioration of fuel consumption can be further avoided.
次に、ラトルノイズ対策処理によりスリップロックアップ制御する際の締結容量の与え方について説明する。図8は実施例1のラトルノイズ対策処理を行った場合のトルクコンバータの入出力回転数の関係を表すタイムチャートである。トルクコンバータT/Cの入力回転数はエンジン回転数Neであり、出力回転数はタービン回転数Nt(プライマリプーリ回転数と同じ)として記載する。図8中の太い実線はエンジントルク変動が大きい場合のエンジン回転数を示し、細い実線はエンジントルク変動が小さい場合のエンジン回転数を示す。 Next, how to give the fastening capacity when performing slip lock-up control by the rattle noise countermeasure process will be described. FIG. 8 is a time chart showing the relationship between the input and output rotational speeds of the torque converter when the rattle noise countermeasure process of the first embodiment is performed. The input speed of the torque converter T / C is described as the engine speed Ne, and the output speed is described as the turbine speed Nt (same as the primary pulley speed). The thick solid line in FIG. 8 indicates the engine speed when the engine torque fluctuation is large, and the thin solid line indicates the engine speed when the engine torque fluctuation is small.
車速VSPとエンジン回転数Neとによって決まる運転点が図3の第1対策領域内にある場合には、エンジントルク変動が大きい。この場合には、ロックアップクラッチLUCをOFFとする。これにより、エンジン回転数Neよりもタービン回転数Ntはかなり低くなるが、エンジン回転数Neの変動の影響を受けることなく安定したタービン回転数Ntの出力が実現できる。これにより、ラトルノイズの発生源であるエンジントルク変動をエンジン側ファイナルギヤ組9に伝達することがなく、モータ側ファイナルギヤ組11におけるラトルノイズの発生を抑制できる。 When the operating point determined by the vehicle speed VSP and the engine speed Ne is within the first countermeasure region of FIG. 3, the engine torque fluctuation is large. In this case, the lockup clutch LUC is turned OFF. As a result, the turbine speed Nt is considerably lower than the engine speed Ne, but a stable output of the turbine speed Nt can be realized without being affected by fluctuations in the engine speed Ne. As a result, the engine torque fluctuation that is the source of the rattle noise is not transmitted to the engine-side final gear set 9, and the occurrence of rattle noise in the motor-side final gear set 11 can be suppressed.
車速VSPとエンジン回転数Neとによって決まる運転点が図3の第2対策領域内にある場合には、エンジントルク変動が小さい。この場合には、ロックアップクラッチLUCをスリップ制御する。尚、スリップ制御する際のロックアップクラッチLUCの締結容量は、エンジントルク変動の下限トルクよりも低い締結容量に設定する。これにより、エンジントルク変動分はロックアップクラッチLUCのスリップによって出力側に伝達されることを回避でき、ラトルノイズの発生源であるエンジントルク変動をエンジン側ファイナルギヤ組9に伝達することがなく、モータ側ファイナルギヤ組11におけるラトルノイズの発生を抑制できる。また、ロックアップクラッチLUCをOFFしている場合に比べてタービン回転数Ntを引き上げることができ、動力伝達効率を向上できる。 When the operating point determined by the vehicle speed VSP and the engine speed Ne is within the second countermeasure area of FIG. 3, the engine torque fluctuation is small. In this case, the lockup clutch LUC is slip controlled. Note that the engagement capacity of the lockup clutch LUC at the time of slip control is set to an engagement capacity that is lower than the lower limit torque of the engine torque fluctuation. As a result, the engine torque fluctuation can be prevented from being transmitted to the output side due to the slip of the lockup clutch LUC, and the engine torque fluctuation that is the source of the rattle noise is not transmitted to the engine-side final gear set 9, Generation of rattle noise in the motor side final gear set 11 can be suppressed. Further, the turbine rotational speed Nt can be increased compared with the case where the lockup clutch LUC is OFF, and the power transmission efficiency can be improved.
以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
(1)エンジン1と、エンジン1と駆動輪5との間の動力伝達経路上に介挿されたロックアップクラッチLUCと、駆動輪5に電動モータ側ファイナルギヤ11(ギヤ)を介して結合された電動モータ2と、運転状態に応じてエンジン1及び電動モータ2の出力とロックアップクラッチLUCの締結/解放とを制御するハイブリッドコントローラ21(制御手段)と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッドコントローラ21は、エンジン1のみで要求トルクを発生させるときは、ロックアップクラッチLUCの締結容量をエンジン1のトルク変動下限値以下に設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
よって、エンジン1のトルク変動がロックアップクラッチLUCより駆動輪側に伝達されることがなく、モータ側ファイナルギヤ組11のバックラッシによるガタツキが抑制され、ラトルノイズを低減できる。
As described above, the effects listed below are obtained in the first embodiment.
(1) The
Therefore, torque fluctuations of the
(2)上記(1)に記載のハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッドコントローラ21は、所定車速以下、かつ、所定エンジン回転数以下のときに電動モータ2を作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
このように、ラトルノイズ対策を行う領域を限定することで、ラトルノイズ対策としてロックアップクラッチLUCをOFFもしくはスリップ制御する領域を低減することができ、トルクコンバータT/Cのトルク伝達効率向上による燃費改善を図ることができる。
(2) In the hybrid vehicle control device according to (1), the hybrid controller 21 operates the
In this way, by limiting the area where the rattle noise countermeasure is taken, the area where the lock-up clutch LUC is turned off or slip-controlled can be reduced as a countermeasure against the rattle noise, and the fuel efficiency is improved by improving the torque transmission efficiency of the torque converter T / C. Improvements can be made.
(3)上記(1)または(2)に記載のハイブリッド車両の制御装置において、エンジン1と駆動輪5との間にロックアップクラッチLUCを有するトルクコンバータT/Cを設け、ラトルノイズ対策としてスリップ制御するクラッチは、ロックアップクラッチLUCであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
ロックアップクラッチLUCは、OFFしたコンバータ状態であっても、ある程度のトルク伝達を確保することができるため、比較的簡単な制御でロックアップクラッチLUCの締結容量を制御したとしても、安定したトルク伝達状態を確保できる。
(3) In the hybrid vehicle control device described in (1) or (2) above, a torque converter T / C having a lock-up clutch LUC is provided between the
Lock-up clutch LUC can secure a certain amount of torque transmission even in the OFF converter state, so even if the engagement capacity of lock-up clutch LUC is controlled with relatively simple control, stable torque transmission A state can be secured.
(4)上記(3)に記載のハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッドコントローラ21は、第1対策領域(エンジンのトルク変動量が所定値以上)のときはロックアップクラッチLUCを解放し、第2対策領域(所定値未満)のときはロックアップクラッチLUCをスリップ制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
よって、トルク変動が小さい場合には、スリップ制御によりタービン回転数Ntを引き上げることで、トルク伝達効率を向上でき、燃費の改善を図ることができる。
(4) In the hybrid vehicle control device described in (3) above, the hybrid controller 21 releases the lock-up clutch LUC when the first countermeasure region (the engine torque fluctuation amount is equal to or greater than a predetermined value), A hybrid vehicle control device that performs slip control on a lock-up clutch LUC in a countermeasure area (less than a predetermined value).
Therefore, when the torque fluctuation is small, the torque transmission efficiency can be improved and the fuel consumption can be improved by increasing the turbine speed Nt by slip control.
〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図9は実施例2のラトルノイズ対策を行った場合のクラッチの入出力トルクの関係を表すタイムチャートである。実施例1ではロックアップクラッチLUCをOFFもしくはスリップ制御することでラトルノイズの発生を抑制した。これに対し、実施例2では、クラッチCLをスリップ制御することでラトルノイズ対策を行う点が異なる。すなわち、クラッチCLの締結容量を、エンジントルク変動の下限値以下のラトルノイズ対策締結容量に設定することで、クラッチ入力側トルクが変動したとしても、クラッチ出力側に伝達されるトルクはラトルノイズ対策締結容量を上限とした値であり、これは一定値となる。よって、エンジン1のトルク変動がクラッチCLより駆動輪5側に伝達されることがなく、モータ側ファイナルギヤ組11のバックラッシによるガタツキが抑制され、ラトルノイズを低減できる。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 9 is a time chart showing the relationship between the input and output torques of the clutch when the countermeasure against the rattle noise of Example 2 is taken. In the first embodiment, the occurrence of rattle noise is suppressed by turning off or slip-controlling the lockup clutch LUC. On the other hand, the second embodiment is different in that a countermeasure against rattle noise is performed by slip control of the clutch CL. That is, by setting the engagement capacity of the clutch CL to a rattle noise countermeasure engagement capacity that is less than or equal to the lower limit value of the engine torque fluctuation, even if the clutch input side torque fluctuates, the torque transmitted to the clutch output side is a countermeasure against the rattle noise. This is a value with the fastening capacity as the upper limit, which is a constant value. Therefore, torque fluctuation of the
(他の実施例)
以上、本願発明を各実施例に基づいて説明したが、上記構成に限られず、他の構成であっても本願発明に含まれる。実施例ではスタータモータ3によりエンジン再始動を行う構成を示したが、他の構成であっても構わない。具体的には、近年、アイドリングストップ機能付き車両であって、オルタネータをモータ・ジェネレータに置き換え、このモータ・ジェネレータにオルタネータ機能を加えてエンジン始動機能を付加することにより、アイドリングストップからのエンジン再始動時に、スタータモータではなく、このモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う技術が実用化されている。本願発明も上記のようなモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う構成としてもよい。
(Other examples)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on each Example, it is not restricted to the said structure, Even if it is another structure, it is contained in this invention. In the embodiment, the configuration in which the engine is restarted by the starter motor 3 is shown, but other configurations may be used. Specifically, in recent years, a vehicle with an idling stop function has been replaced by replacing the alternator with a motor / generator, adding an alternator function to the motor / generator and adding an engine start function to restart the engine from an idling stop. At times, a technique for restarting the engine with this motor / generator instead of the starter motor has been put into practical use. The present invention may also be configured to restart the engine by the motor / generator as described above.
1 エンジン
2 電動モータ
3 スタータモータ
4 Vベルト式無段変速機
5 駆動輪
6 プライマリプーリ
7 セカンダリプーリ
8 Vベルト
CG カウンターギヤ
CVT バリエータ(無段変速機構)
T/C トルクコンバータ
9,11 ファイナルギヤ組
12 バッテリ
13 インバータ
19 アクセルペダル
21 ハイブリッドコントローラ
22 エンジンコントローラ
23 モータコントローラ
24 変速機コントローラ
25 バッテリコントローラ
26 ブレーキスイッチ
27 アクセルペダル開度センサ
CL クラッチ
32 車速センサ
1 engine
2 Electric motor
3 Starter motor
4 V belt type continuously variable transmission
5 Drive wheels
6 Primary pulley
7 Secondary pulley
8 V belt
CG counter gear
CVT variator (continuously variable transmission)
T / C torque converter
9,11 Final gear set
12 battery
13 Inverter
19 Accelerator pedal
21 Hybrid controller
22 Engine controller
23 Motor controller
24 Transmission controller
25 Battery controller
26 Brake switch
27 Accelerator pedal opening sensor
CL clutch
32 Vehicle speed sensor
Claims (4)
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に介挿されたクラッチと、
前記駆動輪にギヤを介して結合された電動モータと、
運転状態に応じて前記エンジン及び前記電動モータの出力と前記クラッチの締結/解放とを制御する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記エンジンのみで要求トルクを発生させるときは、前記クラッチの締結容量をエンジンのトルク変動下限値以下に設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An engine,
A clutch inserted on a power transmission path between the engine and the drive wheel;
An electric motor coupled to the drive wheel via a gear;
Control means for controlling the output of the engine and the electric motor and the engagement / release of the clutch according to the operating state;
In a hybrid vehicle control device comprising:
When the control means generates the required torque only by the engine, the control means sets the engagement capacity of the clutch below the engine torque fluctuation lower limit value.
前記制御手段は、所定車速以下、かつ、所定エンジン回転数以下のときに前記電動モータを作動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the control means operates the electric motor when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed and equal to or lower than a predetermined engine speed.
前記エンジンと前記駆動輪との間にロックアップクラッチを有するトルクコンバータを設け、
前記クラッチは、前記ロックアップクラッチであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
A torque converter having a lock-up clutch between the engine and the drive wheel;
The control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the clutch is the lock-up clutch.
前記制御手段は、前記エンジンのトルク変動量が所定値以上のときは前記ロックアップクラッチを解放し、所定値未満のときは前記ロックアップクラッチをスリップ制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 3,
The control means releases the lockup clutch when the torque fluctuation amount of the engine is equal to or greater than a predetermined value, and performs slip control of the lockup clutch when the engine fluctuation is less than the predetermined value. .
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Citations (3)
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JP2004249943A (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Toyota Motor Corp | Driving device for vehicle |
JP2011037331A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Toyota Motor Corp | Power train for vehicle |
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