JP2017171006A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、エンジンと、当該エンジンにダンパを介して連結される入力軸を有する動力伝達装置と、エンジンとは並列にクラッチを介して当該入力軸に連結される電動機とを含むハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present disclosure relates to control of a hybrid vehicle including an engine, a power transmission device having an input shaft connected to the engine via a damper, and an electric motor connected to the input shaft via a clutch in parallel with the engine. Relates to the device.
従来、ハイブリッド車両として、スタータを備えたエンジンと、第1クラッチを介してエンジンの出力軸に連結される入力軸を有する自動変速部と、第2クラッチを介して自動変速部の入力軸に連結されるモータジェネレータとを備える車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、第1クラッチを係合させると共に第2クラッチを解放させることで、エンジンを自動変速部の入力軸から切り離した状態で、モータジェネレータからの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。また、第1および第2クラッチの双方を係合させることで、エンジンおよびモータジェネレータの少なくとも一方からの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。更に、第2クラッチを係合させると共に第1クラッチを解放させることで、モータジェネレータを自動変速部の入力軸から切り離した状態で、エンジンからの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。 Conventionally, as a hybrid vehicle, an engine having a starter, an automatic transmission unit having an input shaft connected to the output shaft of the engine via a first clutch, and an input shaft of the automatic transmission unit via a second clutch A vehicle including a motor generator is known (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, by engaging the first clutch and releasing the second clutch, the power from the motor generator is shifted by the automatic transmission unit while the engine is disconnected from the input shaft of the automatic transmission unit. Can be communicated to. Further, by engaging both the first and second clutches, the power from at least one of the engine and the motor generator can be shifted by the automatic transmission unit and transmitted to the drive wheels. Furthermore, by engaging the second clutch and releasing the first clutch, the power from the engine is shifted by the automatic transmission unit and transmitted to the drive wheels while the motor generator is disconnected from the input shaft of the automatic transmission unit. can do.
上述のようなハイブリッド車両において、エンジンは、捩り振動を減衰可能なダンパを介して自動変速部に連結されることが好ましい。ただし、このようなダンパを用いた場合、主にダンパの捩れに起因して当該ダンパ側からエンジンに対して反力としてのトルク(以下、「反力トルク」という)が作用し、エンジンの回転変動が反力トルクの影響を受けてしまう。このため、例えばエンジンの回転変動に基づいて失火判定が行われる場合、当該回転変動に対する反力トルクの影響によって失火の有無を精度よく判定し得なくなるおそれがある。従って、失火判定の精度を向上させるためには、当該反力トルクを適正に算出することが求められる。 In the hybrid vehicle as described above, the engine is preferably connected to the automatic transmission unit via a damper capable of damping torsional vibration. However, when such a damper is used, a torque as a reaction force (hereinafter referred to as “reaction force torque”) acts on the engine from the damper side mainly due to the twist of the damper, and the rotation of the engine The fluctuation is affected by the reaction torque. For this reason, for example, when the misfire determination is performed based on the rotational fluctuation of the engine, there is a possibility that the presence or absence of misfire cannot be accurately determined due to the influence of the reaction torque on the rotational fluctuation. Therefore, in order to improve the accuracy of misfire determination, it is required to appropriately calculate the reaction torque.
そこで、本開示の発明は、エンジンにダンパを介して連結される入力軸を有する動力伝達装置と、エンジンとは並列にクラッチを介して当該入力軸に連結される電動機とを含むハイブリッド車両において、ダンパ側からエンジンに対して作用する反力トルクを精度よく算出することを主目的とする。 Accordingly, an invention of the present disclosure is a hybrid vehicle including a power transmission device having an input shaft coupled to an engine via a damper, and an electric motor coupled to the input shaft via a clutch in parallel with the engine. The main purpose is to accurately calculate the reaction torque acting on the engine from the damper side.
本開示のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、前記エンジンにダンパを介して連結される入力軸を有する動力伝達装置と、前記エンジンとは並列にクラッチを介して前記動力伝達装置の前記入力軸に連結される電動機とを含むハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンの角速度を取得する第1角速度取得手段と、前記入力軸の角速度を取得する第2角速度取得手段と、前記電動機の角速度を取得する第3角速度取得手段と、前記クラッチが解放されている場合、前記エンジンの角速度と前記入力軸の角速度とに基づいて前記ダンパ側から前記エンジンに作用する反力トルクを算出し、前記クラッチが係合している場合、前記エンジンの角速度と前記電動機の角速度とに基づいて前記反力トルクを算出する反力トルク算出手段とを備えるものである。 A control device for a hybrid vehicle of the present disclosure includes an engine, a power transmission device having an input shaft coupled to the engine via a damper, and the input shaft of the power transmission device via a clutch in parallel with the engine. A control device for a hybrid vehicle including an electric motor coupled to the first angular velocity acquisition means for acquiring the angular velocity of the engine, second angular velocity acquisition means for acquiring the angular velocity of the input shaft, and the angular velocity of the electric motor. A third angular velocity acquisition means for acquiring the torque, and when the clutch is disengaged, calculate a reaction force torque acting on the engine from the damper side based on the angular velocity of the engine and the angular velocity of the input shaft, When the clutch is engaged, a reaction force torque calculating unit that calculates the reaction force torque based on the angular velocity of the engine and the angular velocity of the electric motor. It is those with a door.
この制御装置は、電動機と動力伝達装置との間のクラッチが解放されている場合、エンジンの角速度と入力軸の角速度とに基づいてダンパ側からエンジンに作用する反力トルクを算出する。また、この制御装置は、当該クラッチが係合している場合、エンジンの角速度と電動機の角速度とに基づいて反力トルクを算出する。これにより、クラッチの解放時および係合時の双方について反力トルクを精度よく算出することが可能となる。 When the clutch between the electric motor and the power transmission device is disengaged, this control device calculates reaction force torque acting on the engine from the damper side based on the angular velocity of the engine and the angular velocity of the input shaft. In addition, when the clutch is engaged, the control device calculates a reaction torque based on the engine angular velocity and the motor angular velocity. As a result, the reaction force torque can be accurately calculated both when the clutch is released and when the clutch is engaged.
また、上記制御装置は、上記反力トルクを考慮してエンジンの回転変動を取得する回転変動取得手段を更に備えてもよい。これにより、エンジンの回転変動に対する反力トルクの影響を低減化した上で、当該回転変動に基づいてエンジンにおける失火の有無を精度よく判定することが可能となる。 In addition, the control device may further include a rotation fluctuation acquisition unit that acquires a rotation fluctuation of the engine in consideration of the reaction force torque. As a result, it is possible to accurately determine the presence or absence of misfiring in the engine based on the rotation fluctuation after reducing the influence of the reaction torque on the rotation fluctuation of the engine.
更に、上記制御装置は、前記クラッチが係合している際に、前記反力トルクを打ち消すトルクを出力するように前記電動機を制御する電動機制御手段を更に備えてもよい。これにより、駆動輪に伝達される振動を低減化してドライバビリティーをより向上させることができる。 Furthermore, the control device may further include electric motor control means for controlling the electric motor so as to output a torque that cancels the reaction force torque when the clutch is engaged. Thereby, the vibration transmitted to the drive wheel can be reduced and drivability can be further improved.
次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, embodiments for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の制御装置により制御されるハイブリッド車両1の概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両1は、4輪駆動車両であり、エンジン10と、モータMGと、動力伝達装置20と、トランスファ40と、第1クラッチとしてのクラッチC0と、第2クラッチとしてのクラッチC2とを含む。更に、ハイブリッド車両1は、高圧蓄電装置(以下、単に「蓄電装置」という)50と、補機バッテリ(低圧バッテリ)55と、モータジェネレータMGを駆動する電力制御装置(以下、「PCU」という)60と、車両全体を制御するハイブリッド電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70とを含む。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 1 controlled by the control device of the present disclosure. The hybrid vehicle 1 shown in the figure is a four-wheel drive vehicle, and includes an
エンジン10は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気を複数の燃焼室内で爆発燃焼させることによりクランクシャフト11から動力を出力する内燃機関である。図示するように、エンジン10は、当該エンジン10をクランキングして始動させるスタータ(エンジン始動装置)12や、当該エンジン10により駆動されて電力を発生するオルタネータ13等を有する。更に、エンジン10のクランクシャフト11は、フライホイールダンパ14に連結される。フライホイールダンパ14は、捩り振動を減衰する図示しない複数のコイルスプリング(弾性体)を含むものである。
The
エンジン10は、図示しないCPU等を含むマイクロコンピュータであるエンジン電子制御装置(以下、「エンジンECU」という)15により制御される。エンジンECU15は、HVECU70からの指令信号や各種センサからの信号に基づいて、エンジン10に要求されるトルクが得られるように吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また、エンジンECU15は、スタータ12といったエンジン10の補機を制御する。更に、エンジンECU15は、図示しないクランク角センサの出力信号に基づいてエンジン10(クランクシャフト)の回転数Neを算出する。
The
また、エンジンECU15は、クランク角センサの出力信号に基づいて、クランクシャフト11が所定角度(例えば10度)だけ回転するたびに、当該クランクシャフト11が30度だけ回転するのに要した時間である30度回転所要時間T30(msec)を取得し、当該30度回転所要時間T30に基づいて、クランクシャフト11(エンジン10)の角速度ωeg(rad/sec)を算出する。角速度ωegは、ωeg=2π×(30/360)/T30×1000として算出される。更に、エンジンECU15は、燃焼室ごとに点火時期が到来すると、その時点で算出されている角速度ωegと当該燃焼室の前回の点火時期における角速度ωegとに基づいてエンジン10の回転変動Δωを算出し、当該回転変動Δωに基づいて当該燃焼室において失火が発生しているか否かを判定する。
The engine ECU 15 is the time required for the crankshaft 11 to rotate by 30 degrees each time the crankshaft 11 rotates by a predetermined angle (for example, 10 degrees) based on the output signal of the crank angle sensor. The 30-degree rotation required time T30 (msec) is acquired, and the angular speed ωeg (rad / sec) of the crankshaft 11 (engine 10) is calculated based on the 30-degree rotation required time T30. The angular velocity ωeg is calculated as ωeg = 2π × (30/360) / T30 × 1000. Further, when the ignition timing arrives for each combustion chamber, the
モータジェネレータMGは、永久磁石が埋設されたロータや、三相コイルが巻回されたステータを有する同期発電電動機(三相交流電動機)であり、PCU60を介して蓄電装置50と電力をやり取りする。モータジェネレータMGは、蓄電装置50からの電力により駆動されて動力を発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両1の制動時に回生制動トルクを出力する。また、モータジェネレータMGは、負荷運転されるエンジン10からの動力の少なくとも一部を用いて電力を生成する発電機としても機能する。
Motor generator MG is a synchronous generator motor (three-phase AC motor) having a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator around which a three-phase coil is wound, and exchanges power with
動力伝達装置20は、多板式あるいは単板式のロックアップクラッチ(係合要素)22やトルクコンバータ(流体伝動装置)、ダンパ装置(図示省略)等を有する発進装置21や、機械式オイルポンプ23、変速機構(自動変速機)24、電動オイルポンプ29、油圧制御装置30等を含む。発進装置21は、伝達軸17およびトルクコンバータのポンプインペラに一体に回転するように連結(固定)されたフロントカバーを有し、ロックアップクラッチ22は、当該フロントカバーと変速機構24の入力軸26とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する。変速機構24は、例えば4段〜10段変速式の変速機として構成されており、複数の遊星歯車や、それぞれ複数のクラッチおよびブレーキ(変速用の係合要素)を有する。変速機構24は、伝達軸17からトルクコンバータあるいはロックアップクラッチ22を介して入力軸26に伝達された動力を複数段階に変速して出力軸27から出力する。
The
油圧制御装置30は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブ等を有し、機械式オイルポンプ23または電動オイルポンプ29からの油圧を調圧してロックアップクラッチ22や変速機構24のクラッチおよびブレーキに供給する。油圧制御装置30は、図示しないCPU等を含むマイクロコンピュータである変速電子制御装置(以下、「TMECU」という)25により制御される。これにより、ロックアップクラッチ22や変速機構24のクラッチおよびブレーキがハイブリッド車両1の状態に応じて作動するように制御されることになる。また、TMECU25は、所定時間(例えば、数msec)おきに、回転数センサ28により検出される入力軸26の回転数(rpm)に(π/30)を乗じて当該入力軸26の角速度ωtmを算出する。
The
トランスファ40は、センターデファレンシャルおよびセンターデファレンシャルをロックするデフロック機構(何れも図示省略)を含み、変速機構24の出力軸27からの動力を前側プロペラシャフト41(第1の軸)と後側プロペラシャフト42(第2の軸)とに分配して伝達可能なものである。トランスファ40により前側プロペラシャフト41に出力された動力は、前側デファレンシャルギヤ43を介して前側駆動輪Wfに伝達され、トランスファ40により後側プロペラシャフト42に出力された動力は、後側デファレンシャルギヤ44を介して後側駆動輪Wrに伝達される。
The
クラッチC0は、エンジン10のクランクシャフト11と伝達軸17とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC0は、フライホイールダンパ14を介してクランクシャフト11に常時連結されたクラッチハブ、伝達軸17に常時連結されたクラッチドラム、ピストン、それぞれ複数の摩擦プレートおよびセパレータプレート、それぞれ作動油が供給される係合油室および遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチ(摩擦係合要素)である。ただし、クラッチC0は、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。また、本実施形態において、クラッチC0は、係合油室内の油圧の低下に伴って解放されると共に係合油室内の油圧が高まるのに伴って係合する、いわゆるノーマリーオープン式(常開型)のクラッチである。クラッチC0が係合すると、エンジン10(クランクシャフト11)は、フライホイールダンパ14、クラッチC0、伝達軸17、動力伝達装置20、トランスファ40等を介して前側駆動輪Wfおよび後側駆動輪Wrに連結される。
The clutch C0 connects the crankshaft 11 and the
クラッチC2は、モータジェネレータMGのロータと伝達軸17すなわち動力伝達装置20とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC2は、油圧式のドグクラッチである。ただし、クラッチC2は、多板摩擦式油圧クラッチであってもよく、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。また、本実施形態において、クラッチC2は、油圧サーボに油圧が供給されていないときに係合すると共に油圧サーボに油圧が供給されることで解放される、いわゆるノーマリークローズ式(常閉型)のクラッチである。クラッチC2が係合すると、モータジェネレータMG(ロータ)は、エンジン10とは並列に、クラッチC2、伝達軸17、動力伝達装置20、トランスファ40等を介して前側駆動輪Wfおよび後側駆動輪Wrに連結される。
Clutch C2 connects the rotor of motor generator MG and
本実施形態において、クラッチC0およびC2は、図1に示すように、モータジェネレータMGのステータの内部に配置される。また、上記油圧制御装置30は、元圧としてのライン圧を調圧してクラッチC0またはC2の油圧サーボに供給する2つのリニアソレノイドバルブを有しており、クラッチC0,C2に対応したリニアソレノイドバルブは、HVECU70からの指令信号に応じてTMECU25により制御される。
In the present embodiment, clutches C0 and C2 are arranged inside the stator of motor generator MG, as shown in FIG. The
蓄電装置50は、例えば定格出力電圧が200〜300V程度であるリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であり、図示しないCPU等を含むマイクロコンピュータである電源管理電子制御装置(図示省略、以下、「電源管理ECU」という)により管理される。なお、蓄電装置50は、キャパシタであってもよく、二次電池およびキャパシタの双方を含んでもよい。補機バッテリ55は、例えば12Vの定格出力電圧を有する鉛蓄電池であり、上記オルタネータ13からの電力により充電される。補機バッテリ55は、エンジン10のスタータ12や電動オイルポンプ29、油圧制御装置30といった補機や、ECU等の電子機器に電力を供給する。
The
PCU60は、システムメインリレーSMRを介して蓄電装置50と接続されると共に、補機バッテリ55に接続される。また、PCU60は、モータジェネレータMGを駆動するインバータや、昇圧コンバータ、DC/DCコンバータ等を含む(何れも図示省略)。インバータは、例えばスイッチング素子としての6個のトランジスタと、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された6個のダイオードとを有する。昇圧コンバータは、蓄電装置50からの電圧を昇圧してインバータに供給すると共に、インバータからの電圧を降圧して蓄電装置50に供給することができる。DC/DCコンバータは、蓄電装置50を含む高電圧系からの電力を降圧して低電圧系すなわち補機バッテリ55や各種補機等に供給可能なものである。
PCU60は、図示しないCPU等を含むマイクロコンピュータであるモータ電子制御装置(以下、「MGECU」という)65により制御される。MGECU65は、HVECU70からの指令信号や、昇圧コンバータの昇圧前電圧VLおよび昇圧後電圧VH、モータジェネレータMGのロータの回転位置を検出する回転位置センサ(レゾルバ)18の検出値、モータジェネレータMGに印加される相電流等を入力する。MGECU65は、これらの入力信号に基づいてインバータや昇圧コンバータをスイッチング制御する。また、MGECU65は、所定時間(例えば、数msec)おきに、回転位置センサ18の検出値に基づいてモータジェネレータMGのロータの回転数Nm(rpm)を算出すると共に、回転数Nmに(π/30)を乗じて当該ロータ(モータジェネレータMG)の角速度ωmgを算出する。
The
HVECU70は、図示しないCPU,ROM,RAM、入出力装置等を含むマイクロコンピュータであり、ネットワーク(CAN)を介してECU15,25,65等と各種信号をやり取りする。更に、HVECU70は、例えばスタートスイッチからの信号や、図示しないアクセルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル開度Acc、図示しない車速センサにより検出される車速V、エンジンECU15からのエンジン10の回転数Ne、MGECU65からのモータジェネレータMGの回転数Nm等を入力する。また、HVECU70は、システムメインリレーSMRを開閉制御する。
The HVECU 70 is a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output device and the like (not shown), and exchanges various signals with the
上述のように構成されるハイブリッド車両1では、システム停止により機械式オイルポンプ23および電動オイルポンプ29が油圧を発生していないとき(駐車中)に、クラッチC0が解放されることでエンジン10と伝達軸17との接続が解除されると共に、クラッチC2の係合によりモータジェネレータMGと伝達軸17とが接続される。そして、ハイブリッド車両1は、システム起動後、クラッチC0が解放されると共にクラッチC2が係合した状態で、モータジェネレータMGからの動力により発進する。この際、クラッチC0によりエンジン10と伝達軸17との接続が解除されていることから、エンジン10の連れ回りを防止してハイブリッド車両1における効率(燃費)を向上させることができる。
In the hybrid vehicle 1 configured as described above, when the
また、HVECU70は、ハイブリッド車両1の走行状態に応じてクラッチC0およびC2の係合指令(ON指令)や解放指令(OFF指令)をTMECU25に送信する。具体的には、ハイブリッド車両1の発進後に予め定められたエンジン始動条件が成立すると、HVECU70は、クラッチC0の係合指令をTMECU25に送信する。当該係合指令を受信したTMECU25は、クラッチC0が係合するように油圧制御装置30を制御し、クラッチC0の係合ショックが発生しないように当該クラッチC0のスリップ制御を適宜実行する。クラッチC0の係合後、HVECU70は、エンジンECU15およびMGECU65との協働により、エンジン10をクランキングするようにモータジェネレータMGを制御すると共に燃料噴射や点火を開始させて当該エンジン10を始動させる。
Further, the HVECU 70 transmits an engagement command (ON command) and a release command (OFF command) of the clutches C0 and C2 to the TMECU 25 according to the traveling state of the hybrid vehicle 1. Specifically, when a predetermined engine start condition is established after the hybrid vehicle 1 starts, the HVECU 70 transmits an engagement command for the clutch C0 to the TMECU 25. The TMECU 25 that has received the engagement command controls the
このようにクラッチC0が係合させられると共にエンジン10が始動された後には、蓄電装置50のSOCに応じて、エンジン10を最適燃費ライン付近の動作点で作動させながら、モータジェネレータMGにより発電される電力で蓄電装置50を充電することが可能となる。また、この場合には、蓄電装置50からの電力によりモータジェネレータMGを駆動してエンジン10およびモータジェネレータMGの双方から前側および後側駆動輪Wf,Wrにトルクを出力することもできる。これにより、ハイブリッド車両1の燃費をより向上させることが可能となる。
After the clutch C0 is thus engaged and the
なお、クラッチC0の係合後、モータジェネレータMGによりエンジン10をクランキングすることで、補機バッテリ55の放電を抑制することができるが、エンジン10の始動に際して、当該エンジン10は、スタータ12によりクランキングされてもよいことはいうまでもない。この場合、スタータ12のクランキングによりエンジン10を始動させた後、スリップ制御しながらクラッチC0を係合させるとよい。
Note that after the clutch C0 is engaged, the
更に、車速Vが高まるのに伴って予め定められたクラッチC2の解放条件が成立すると、HVECU70は、クラッチC2の解放指令をTMECU25に送信し、TMECU25は、クラッチC2が解放されるように油圧制御装置30を制御する。また、TMECU25は、クラッチC2を解放させた場合、当該クラッチC2が解放されていることを示すべく、クラッチC2が係合している際に値0に設定されるクラッチC2解放フラグを値1に設定する。このように、ハイブリッド車両1の高速巡航時にクラッチC2を解放してモータジェネレータMGを伝達軸17から切り離すことで、モータジェネレータMGの連れ回りを防止してハイブリッド車両1における効率(燃費)を向上させることができる。
Further, when a predetermined release condition for the clutch C2 is established as the vehicle speed V increases, the HVECU 70 transmits a release command for the clutch C2 to the TMECU 25, and the TMECU 25 performs hydraulic control so that the clutch C2 is released. The
ここで、ハイブリッド車両1の走行中、エンジン10(クランクシャフト11)には、主にフライホイールダンパ14のコイルスプリングの捩れに起因して当該フライホイールダンパ14側から反力トルクTdmpが作用し、上述のエンジン10の回転変動Δωが反力トルクの影響を受けてしまう。このため、本実施形態のハイブリッド車両1では、当該回転変動Δωに基づく失火判定に際して反力トルクTdmpの影響を考慮することができるように、当該反力トルクTdmp等を求めるための図2のルーチンが実行される。
Here, while the hybrid vehicle 1 is traveling, the reaction torque Tdmp acts on the engine 10 (crankshaft 11) mainly from the torsion of the coil spring of the
図2のルーチンは、運転者によりスタートスイッチがオンされてハイブリッド車両1がシステム起動された後、エンジン10が運転されている際に、エンジンECU15によりクランクシャフト11が所定角度(例えば10度)だけ回転するたびに繰り返し実行される。
In the routine shown in FIG. 2, when the
図2のルーチンの開始に際して、エンジンECU15(図示しないCPU)は、TMECU25からクラッチC2解放フラグの値を入力し(ステップS100)、当該クラッチC2解放フラグの値に基づいてクラッチC2が解放されているか否かを判定する(ステップS110)。ステップS110にてクラッチC2が解放されていると判定した場合(ステップS110:YES)、エンジンECU15は、別途算出されているエンジン10の角速度ωegを入力すると共に、TMECU25から変速機構24(動力伝達装置20)の入力軸26の角速度ωtmを入力する(ステップS120)。更に、ステップS120において、エンジンECU15は、角速度ωegを変数ω1に格納すると共に角速度ωtmを変数ω2に格納する。一方、ステップS110にてクラッチC2が係合していると判定した場合(ステップS110:NO)、エンジンECU15は、別途算出されているエンジン10の角速度ωegを入力すると共に、MGECU65からモータジェネレータMG(ロータ)の角速度ωmgを入力する(ステップS130)。更に、ステップS130において、エンジンECU15は、角速度ωegを変数ω1に格納すると共に角速度ωmgを変数ω2に格納する。
At the start of the routine of FIG. 2, the engine ECU 15 (CPU not shown) inputs the value of the clutch C2 release flag from the TMECU 25 (step S100), and is the clutch C2 released based on the value of the clutch C2 release flag? It is determined whether or not (step S110). When it is determined in step S110 that the clutch C2 has been released (step S110: YES), the
ステップS120またはS130の処理の後、エンジンECU15は、変数ω2と変数ω1との差分(=ω2−ω1)を所定時間(例えば、その時点での上記30度回転所要時間T30)について時間積分することによりフライホイールダンパ14(コイルスプリング)の捩れ角θdmpを算出する(ステップS140)。次いで、エンジンECU15は、次式(1)に従い、ステップS140にて算出した捩れ角θdmpに基づいて上述の反力トルクTdmpを算出する(ステップS150)。ただし、(1)式は、弾性体を介して連結された2つの回転する質点(エンジン10と動力伝達装置20またはモータジェネレータMGとに対応)についての運動方程式から得られる関係式である。また、(1)式において、“Ie”は、エンジン10の慣性モーメント(イナーシャ)であり、“Kdmp”は、フライホイールダンパの剛性(等価剛性)であり、何れも一定値である。
After the process of step S120 or S130, the
Tdmp = (1/Ie)・θdmp・Kdmp …(1) Tdmp = (1 / Ie) · θdmp · Kdmp (1)
更に、エンジンECU15は、ステップS150にて算出した反力トルクTdmpを所定時間(例えば、その時点での上記30度回転所要時間T30)について時間積分することによりフライホイールダンパ14側からの反力トルクTdmpの作用によりエンジン10(および動力伝達装置20(クラッチC2解放時)またはモータジェネレータMG(クラッチC2係合時))に生じる角速度ωresoを算出し(ステップS160)、再度ステップS100以降の処理を実行する。
Further, the
上述のような図2のルーチンが実行される結果、モータジェネレータMGと動力伝達装置20(入力軸26)との間のクラッチC2が解放されている場合、エンジン10の角速度ωegと入力軸26の角速度ωtmとに基づいてフライホイールダンパ14側からエンジン10に作用する(付与される)反力トルクTdmpが算出される(ステップS120,S140,S150)。また、クラッチC2が係合している場合、エンジン10の角速度ωegとモータジェネレータMGの角速度ωmgとに基づいて反力トルクTdmpが算出される(ステップS130,S140,S150)。これにより、クラッチC2の解放時および係合時の双方について反力トルクTdmpを精度よく算出することが可能となる。なお、本実施形態のハイブリッド車両1において、クラッチC2の解放条件は、車速Vがある程度高まった状態で成立する。従って、クラッチC2の解放時には、動力伝達装置20のロックアップクラッチ22が係合しており、動力伝達装置20(変速機構24)の入力軸26がフライホイールダンパ14に直結されていることから、上記(1)式の関係を用いて反力トルクTdmpを算出することができる。
As a result of executing the routine of FIG. 2 as described above, when the clutch C2 between the motor generator MG and the power transmission device 20 (input shaft 26) is released, the angular speed ωeg of the
また、図2のステップS160にて反力トルクTdmpの作用によりエンジン10に生じる角速度ωresoを算出することで、各燃焼室の失火判定に際し、当該角速度ωresoを用いて反力トルクTdmpを考慮したエンジン10の回転変動Δωを算出することができる。すなわち、ある燃焼室の点火時期における角速度ωegと角速度ωresoとの差分(ωeg−ωreso)から、当該燃焼室の前回の点火時期における角速度ωegと角速度ωresoとの差分(ωeg−ωreso)を減じることにより、反力トルクTdmpの影響を低減化した(実質的に無くした)エンジン10の回転変動Δωを得ることが可能となる。そして、かかる回転変動Δωの値は、エンジン10の何れかの燃焼室において失火が発生している場合、失火により当該エンジン10の回転速度が低下することに起因して小さくなる。従って、回転変動Δωが予め定められた閾値以下である場合には、当該燃焼室において失火が発生している可能性があると判定することができる。また、回転変動Δωが閾値以下である場合、燃焼室ごとに設けられた図示しない失火カウンタをインクリメントし、燃焼室ごとに、失火カウンタのカウント値がエンジン10が所定回数(例えば、1000rev)だけ回転する間の点火回数の例えば80〜90%に相当する判定閾値以上となった場合、当該燃焼室において失火が発生していると判定してもよい。
Further, by calculating the angular velocity ωreso generated in the
更に、ハイブリッド車両1では、クラッチC2が係合している際に、図2のステップS150にて算出される反力トルクTdmpを打ち消すトルクを出力するようにモータジェネレータMGが制御されてもよい。これにより、前側および後側駆動輪Wf,Wrに伝達される振動を低減化してドライバビリティーをより向上させることができる。この場合、エンジンECU15から反力トルクTdmpを入力したHVECU70によって当該反力トルクTdmpに応じたトルク指令が設定されてMGECU65に送信されてもよく、エンジンECU15によって反力トルクTdmpに応じたトルク指令が設定されてMGECU65に送信されてもよい。
Furthermore, in the hybrid vehicle 1, the motor generator MG may be controlled to output a torque that cancels the reaction torque Tdmp calculated in step S150 of FIG. 2 when the clutch C2 is engaged. As a result, the vibration transmitted to the front and rear drive wheels Wf and Wr can be reduced to further improve drivability. In this case, a torque command corresponding to the reaction force torque Tdmp may be set and transmitted to the
以上説明したように、本開示の制御装置としてのエンジンECU15は、エンジン10と、エンジン10にフライホイールダンパ14を介して連結される入力軸26を有する動力伝達装置20と、エンジン10とは並列にクラッチC2を介して動力伝達装置20の入力軸26に連結されるモータジェネレータMGとを含むハイブリッド車両1を制御するものである。また、エンジンECU15は、エンジン10の角速度ωegを取得する第1角速度取得手段、入力軸26の角速度ωtmを取得する第2角速度取得手段、およびモータジェネレータの角速度ωmgを取得する第3角速度取得手段として機能する(図2のステップS120,S130)。更に、エンジンECU15は、クラッチC2が解放されている場合、エンジン10の角速度ωegと入力軸26の角速度ωtmとに基づいてフライホイールダンパ14側からエンジン10に作用する反力トルクTdmpを算出し、クラッチC2が係合している場合、エンジン10の角速度ωegとモータジェネレータMGの角速度ωmgとに基づいて反力トルクTdmpを算出する反力トルク算出手段(図2のステップS120〜S150)として機能する。これにより、クラッチCの解放時および係合時の双方について反力トルクTdmpを精度よく算出することが可能となる。
As described above, the
なお、上記ハイブリッド車両1は、複数のECU15,25,65,70等を含むものであるが、これらのECUのすべてまたは一部は、単一のECUに統合されてもよい。更に、ハイブリッド車両1が前輪駆動車両または後輪駆動車両として構成されてもよいことはいうまでもない。
The hybrid vehicle 1 includes a plurality of
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。 And the invention of this indication is not limited to the above-mentioned embodiment at all, and it cannot be overemphasized that various changes can be made within the range of the extension of this indication. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific form of the invention described in the Summary of Invention column, and does not limit the elements of the invention described in the Summary of Invention column.
本開示の発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the hybrid vehicle manufacturing industry and the like.
1 ハイブリッド車両、10 エンジン、11 クランクシャフト、12 スタータ、13 オルタネータ、14 フライホイールダンパ、15 エンジン電子制御装置(エンジンECU)、17 伝達軸、18 回転位置センサ、20 動力伝達装置、21 発進装置、22 ロックアップクラッチ、23 機械式オイルポンプ、24 変速機構、25 変速電子制御装置(TMECU)、26 入力軸、27 出力軸、28 回転数センサ、29 電動オイルポンプ、30 油圧制御装置、40 トランスファ、41 前側プロペラシャフト、42 後側プロペラシャフト、43 前側デファレンシャルギヤ、44 後側デファレンシャルギヤ、50 蓄電装置、55 補機バッテリ、60 電力制御装置(PCU)、65 モータ電子制御装置(MGECU)、70 ハイブリッド電子制御装置(HVECU)、C0,C2 クラッチ、MG モータジェネレータ、SMR システムメインリレー、Wf 前側駆動輪、Wr 後側駆動輪。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle, 10 Engine, 11 Crankshaft, 12 Starter, 13 Alternator, 14 Flywheel damper, 15 Engine electronic control unit (engine ECU), 17 Transmission shaft, 18 Rotation position sensor, 20 Power transmission device, 21 Starting device, 22 lock-up clutch, 23 mechanical oil pump, 24 transmission mechanism, 25 transmission electronic control unit (TMECU), 26 input shaft, 27 output shaft, 28 rotation speed sensor, 29 electric oil pump, 30 hydraulic control device, 40 transfer, 41 Front Propeller Shaft, 42 Rear Propeller Shaft, 43 Front Differential Gear, 44 Rear Differential Gear, 50 Power Storage Device, 55 Auxiliary Battery, 60 Power Control Unit (PCU), 65 Motor Electronic Control Unit (MGECU) ), 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), C0, C2 clutch, MG motor generator, SMR system main relay, Wf front drive wheel, Wr rear drive wheel.
Claims (1)
前記エンジンの角速度を取得する第1角速度取得手段と、
前記入力軸の角速度を取得する第2角速度取得手段と、
前記電動機の角速度を取得する第3角速度取得手段と、
前記クラッチが解放されている場合、前記エンジンの角速度と前記入力軸の角速度とに基づいて前記ダンパ側から前記エンジンに作用する反力トルクを算出し、前記クラッチが係合している場合、前記エンジンの角速度と前記電動機の角速度とに基づいて前記反力トルクを算出する反力トルク算出手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。 A hybrid vehicle including an engine, a power transmission device having an input shaft coupled to the engine via a damper, and an electric motor coupled to the input shaft of the power transmission device via a clutch in parallel with the engine A control device of
First angular velocity acquisition means for acquiring the angular velocity of the engine;
Second angular velocity acquisition means for acquiring the angular velocity of the input shaft;
Third angular velocity acquisition means for acquiring the angular velocity of the electric motor;
When the clutch is disengaged, the reaction force torque acting on the engine is calculated from the damper side based on the angular velocity of the engine and the angular velocity of the input shaft, and when the clutch is engaged, Reaction force torque calculating means for calculating the reaction torque based on an angular velocity of the engine and an angular velocity of the electric motor;
A control apparatus for a hybrid vehicle comprising:
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