JP2019093929A - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 駆動用モータの目標回転数の落ち込みを充分に抑制することができ、エンジンの始動ショックが駆動輪に伝達することを防ぐことができるハイブリッド車両の制御装置および制御方法を提供すること。【解決手段】 モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替え時のエンジン1の始動に伴い、第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態へ遷移させるときには、駆動用モータであるモータ/ジェネレータ3の目標回転数を車輪速に基づいて設定するようにした。【選択図】 図6
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置および制御方法に関する。
ハイブリッド車両の制御装置および制御方法としては従来、特許文献1に記載のものが知られている。このハイブリッド車両の制御装置および制御方法では、駆動用モータとエンジンを動力源とするハイブリッド車両において、駆動用モータのみを動力源として駆動するモータ走行モードから、駆動用モータとエンジンを併用するいわゆるハイブリッド走行モードに遷移する際に、エンジンの始動ショックが駆動輪に伝達することを防ぐために自動変速機が有するクラッチをスリップさせている。このスリップ状態を作り出して維持するために、自動変速機に直結されたモータによって回転数制御(FB制御)を行っている。
しかしながら、上記従来技術にあっては、回転数制御におけるモータ目標回転数を設定するにあたって、自動変速機の出力側となる出力軸回転数を用いている。この場合、上記のように自動変速機のクラッチを締結からスリップへと遷移させる際、スリップ遷移時のクラッチの伝達トルク容量ばらつき等によっては駆動トルクが低下することもあり、結果、ドライブシャフトのねじれ成分が開放され、自動変速機のクラッチの出力軸回転数が瞬間的に落ち込む。このため、回転数制御の目標値も同様に落ち込むことがあり、目標回転数に追従するようFB制御を行うモータは、目標値に従って回転数を下げようとするため、モータ回転数は徐々に減少していく。最終的にはスリップ状態を維持できずに再締結してしまい、駆動輪にエンジン始動によるショックが伝わることで、乗員に不快感を与えてしまう恐れがあった。
本発明のハイブリッド車両の制御装置および制御方法では、駆動用モータの回転数制御における目標回転数を設定するにあたって、車輪速を用いるようにした。
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置および制御方法では、駆動用モータの目標回転数の落ち込みを充分に抑制することができ、エンジン始動によるショックが駆動輪に伝達することを防ぐことができる。
〔実施例1〕
図1は、実施例1の後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
図1は、実施例1の後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
まず、構成を説明する。
フロントエンジン・リアホイール駆動式ハイブリッド車両のパワートレインにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に駆動用モータとしてのモータ/ジェネレータ3、自動変速機5をタンデムに配置している。モータ/ジェネレータ3は、モータ(駆動機)として作用したり、ジェネレータ(発電機)として作用したりするものである。
フロントエンジン・リアホイール駆動式ハイブリッド車両のパワートレインにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に駆動用モータとしてのモータ/ジェネレータ3、自動変速機5をタンデムに配置している。モータ/ジェネレータ3は、モータ(駆動機)として作用したり、ジェネレータ(発電機)として作用したりするものである。
このモータ/ジェネレータ3およびエンジン1間に、より詳しくは、モータ/ジェネレータ3の入力軸3aとエンジンの出力軸1aとの間に第1クラッチ2を介挿し、この第1クラッチ2によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ3間を切り離し可能に結合する。ここで第1クラッチ2は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
モータ/ジェネレータ3および自動変速機5の出力軸5a間に、より詳しくは、自動変速機5の入力軸5aと自動変速機5の出力軸5bとの間に第2クラッチ4を介挿し、この第2クラッチ4によりモータ/ジェネレータ3および自動変速機5の出力軸5a間を切り離し可能に結合する。第2クラッチ4も第1クラッチ2と同様に伝達トルク容量を連続的に変更可能な湿式多板クラッチで構成している。自動変速機5では、自動変速機5内部の複数の摩擦要素の締結・開放の組み合わせにより伝動系路(変速段)を決定し、入力軸5aからの回転を選択変速段に応じた変速比で変速して出力軸5bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置11により、ドライブシャフト12を介して左右後輪の駆動輪6へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
また、左右前輪の従動輪14を有している。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置11により、ドライブシャフト12を介して左右後輪の駆動輪6へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
また、左右前輪の従動輪14を有している。
ハイブリッド車両は、制御系の装置として、エンジン制御装置としてのエンジンコントローラ7、第1クラッチ制御装置としての第1クラッチコントローラ8、モータ制御装置としてのモータコントローラ9、自動変速機制御装置としての自動変速機コントローラ10と、これらコントローラを統括する車両制御コントローラ13を有している。
各コントローラは、CANにより接続されており、情報交換可能となっている。
車両制御コントローラ13は、各種車両情報(車速、エンジン回転数、モータ回転数、アクセル開度、ブレーキスイッチ等)を受信または、直接検知し、これらの情報からエンジン1の始動/停止要求、目標エンジントルク、第1クラッチ2の締結/開放要求、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータトルクまたは目標回転数、第2クラッチ4の締結/開放要求そして変速段などを算出し、CANを介して、各コントローラへ出力する。
エンジンコントローラ7は、エンジン1の始動/停止要求、目標エンジントルクを受信し、これらの指令値に基づいて、エンジン1を制御する。
第1クラッチコントローラ8は、第1クラッチ2の締結/開放要求を受信し、指令値に基づいて、第1クラッチを制御する。
モータコントローラ9は、目標トルクまたは目標回転数を受信し、これらの指令値に基づいて、モータ/ジェネレータ3を制御する。
自動変速機コントローラ10は、第2クラッチ4の締結/開放要求および変速段を受信し、これらの指令値に基づいて、自動変速機5を制御する。
各コントローラは、CANにより接続されており、情報交換可能となっている。
車両制御コントローラ13は、各種車両情報(車速、エンジン回転数、モータ回転数、アクセル開度、ブレーキスイッチ等)を受信または、直接検知し、これらの情報からエンジン1の始動/停止要求、目標エンジントルク、第1クラッチ2の締結/開放要求、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータトルクまたは目標回転数、第2クラッチ4の締結/開放要求そして変速段などを算出し、CANを介して、各コントローラへ出力する。
エンジンコントローラ7は、エンジン1の始動/停止要求、目標エンジントルクを受信し、これらの指令値に基づいて、エンジン1を制御する。
第1クラッチコントローラ8は、第1クラッチ2の締結/開放要求を受信し、指令値に基づいて、第1クラッチを制御する。
モータコントローラ9は、目標トルクまたは目標回転数を受信し、これらの指令値に基づいて、モータ/ジェネレータ3を制御する。
自動変速機コントローラ10は、第2クラッチ4の締結/開放要求および変速段を受信し、これらの指令値に基づいて、自動変速機5を制御する。
次に作用を説明する。
上記のパワートレインにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられるモータ走行(EV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ2を開放し、第2クラッチ4を締結し、自動変速機5を動力伝達状態にする。この状態でモータ/ジェネレータ3を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ3からの出力回転のみが変速機入力軸5aに達することとなり、自動変速機5が当該入力軸5aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して自動変速機5の出力軸5bより出力する。自動変速機5の出力軸5bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置11、ドライブシャフト12を経て後輪である駆動輪6に至り、車両をモータ/ジェネレータ3のみによって、EV走行させることができる。
上記のパワートレインにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられるモータ走行(EV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ2を開放し、第2クラッチ4を締結し、自動変速機5を動力伝達状態にする。この状態でモータ/ジェネレータ3を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ3からの出力回転のみが変速機入力軸5aに達することとなり、自動変速機5が当該入力軸5aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して自動変速機5の出力軸5bより出力する。自動変速機5の出力軸5bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置11、ドライブシャフト12を経て後輪である駆動輪6に至り、車両をモータ/ジェネレータ3のみによって、EV走行させることができる。
高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ2および第2クラッチ4をともに締結し、自動変速機5を動力伝達状態にする。この状態では、第1クラッチ2の締結により始動されたエンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ3からの出力回転の双方が変速機入力軸5aに達することとなり、自動変速機5が当該入力軸5aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、自動変速機5の出力軸5bより出力する。自動変速機5の出力軸5bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置11、ドライブシャフト12を経て後輪である駆動輪6に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ3の双方によって、HEV走行させることができる。かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ3を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ3のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。
さらに、エンジン1またはモータ/ジェネレータ3の少なくとも一方を動力源として走行するスリップ走行(SLIP走行)モードがある。このモードは、特にEV走行モードからHEV走行モードに遷移する場合に用いられ、第1クラッチ2および/または第2クラッチ4を開放状態あるいは締結状態からスリップ締結を経由して締結状態へと移行することで、モータ/ジェネレータ3によるエンジン始動を行う。
図2は、実施例1のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、各種車両情報(車速、エンジン回転数、モータ回転数、アクセル開度、ブレーキスイッチ等)を各コントローラより入手し、主にアクセル開度や車速などの情報を用いて、ドライバーの求める車両要求駆動トルクを算出する。
ステップS2では、前記ステップS1で算出された車両要求駆動トルクをモータ/ジェネレータ3単体で出力することが可能か否か、すなわち、EV走行モードを保持することが可能か否かを判定する。
具体的には、式(1)に示すように、駆動トルクとしてモータ/ジェネレータ3が出力可能なトルク上限値(Tm_max[N・m])が車両要求駆動トルク(Ttgt[N・m])以上であるか否かを判定する。
Tm_max ≧ Ttgt ・・・(1)
または、受信した図示しないバッテリの出力パワーと必要な電力を比較し、出力パワーが不足しているか否かを判定してもよい。
モータ/ジェネレータ3が出力可能なトルク上限値(Tm_max[N・m])が車両要求駆動トルク(Ttgt[N・m])以上である、すなわちYESの場合は、ステップS3へ進み、NOの場合には、ステップS8へ進む。
ステップS3では、エンジン1は停止状態を維持するため、エンジンの始動要求=OFFと判定し、指令値として保持する。
ステップS4では、第1クラッチ2は開放状態を維持するため、第1クラッチ開放要求を、指令値として保持する。
ステップS5では、第2クラッチ4は締結状態を維持するため、第2クラッチ締結要求を、指令値として保持する。
ステップS6では、モータ/ジェネレータ3にて、車両要求駆動トルクを出力するため、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータトルクを算出し、指令値として保持する。
ステップS7では、各保持された指令値を各コントローラへ出力する。
ステップS2では、前記ステップS1で算出された車両要求駆動トルクをモータ/ジェネレータ3単体で出力することが可能か否か、すなわち、EV走行モードを保持することが可能か否かを判定する。
具体的には、式(1)に示すように、駆動トルクとしてモータ/ジェネレータ3が出力可能なトルク上限値(Tm_max[N・m])が車両要求駆動トルク(Ttgt[N・m])以上であるか否かを判定する。
Tm_max ≧ Ttgt ・・・(1)
または、受信した図示しないバッテリの出力パワーと必要な電力を比較し、出力パワーが不足しているか否かを判定してもよい。
モータ/ジェネレータ3が出力可能なトルク上限値(Tm_max[N・m])が車両要求駆動トルク(Ttgt[N・m])以上である、すなわちYESの場合は、ステップS3へ進み、NOの場合には、ステップS8へ進む。
ステップS3では、エンジン1は停止状態を維持するため、エンジンの始動要求=OFFと判定し、指令値として保持する。
ステップS4では、第1クラッチ2は開放状態を維持するため、第1クラッチ開放要求を、指令値として保持する。
ステップS5では、第2クラッチ4は締結状態を維持するため、第2クラッチ締結要求を、指令値として保持する。
ステップS6では、モータ/ジェネレータ3にて、車両要求駆動トルクを出力するため、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータトルクを算出し、指令値として保持する。
ステップS7では、各保持された指令値を各コントローラへ出力する。
ステップS8では、ステップS2にて、モータ/ジェネレータ3のみでは車両要求駆動トルクを出力できないと判定されたため、エンジン1を併用して車両要求駆動トルクを出力するように、エンジン始動要求=ONと判定し、指令値として保持する。
ステップS9では、モータ/ジェネレータ3を用いてエンジン1を始動させるため、第1クラッチ2をスリップ締結または締結とするように、第1クラッチ締結要求を起動し、指令値として保持する。
なお、エンジン1の回転数とモータ/ジェネレータ3の回転数との差分を見て第1クラッチ2の締結タイミングを調整してもよい。
ステップS10では、エンジン始動ショックが駆動輪に伝わることを防ぎつつ、一定以上の駆動力を維持するために、第2クラッチ4をスリップ状態(SLIP走行モード)へ遷移させるように、第2クラッチスリップ要求を起動し、指令値として保持する。
ステップS11では、第2クラッチ4をスリップ状態へ遷移させる、すなわち第2クラッチ4の出力側回転数に対して、一定値以上の入力回転数を生成・保持するように、車輪速である駆動輪の回転数に基づき、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を算出する。
具体的には、式(2)に示すように、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm[rpm])を算出するために、駆動輪の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
Nm =(Nw * Kfinal * Kgear)+ ΔNslp ・・・(2)
車輪速の情報としては、駆動輪に取り付けられた車輪速センサ(例えばホールセンサ等)から出力される信号を車両制御コントローラ13で検知して、周期計測することにより算出してもよいし、同様の処理を行う別のコントローラからCANを通じて入手してもよい。他にも、自動変速機5の出力軸5bの回転数や駆動輪径、ドライブシャフト12の剛性などの車両緒元より算出される推定値を用いてもよい。
ステップS7では、各保持された指令値を各コントローラへ出力する。
ステップS9では、モータ/ジェネレータ3を用いてエンジン1を始動させるため、第1クラッチ2をスリップ締結または締結とするように、第1クラッチ締結要求を起動し、指令値として保持する。
なお、エンジン1の回転数とモータ/ジェネレータ3の回転数との差分を見て第1クラッチ2の締結タイミングを調整してもよい。
ステップS10では、エンジン始動ショックが駆動輪に伝わることを防ぎつつ、一定以上の駆動力を維持するために、第2クラッチ4をスリップ状態(SLIP走行モード)へ遷移させるように、第2クラッチスリップ要求を起動し、指令値として保持する。
ステップS11では、第2クラッチ4をスリップ状態へ遷移させる、すなわち第2クラッチ4の出力側回転数に対して、一定値以上の入力回転数を生成・保持するように、車輪速である駆動輪の回転数に基づき、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を算出する。
具体的には、式(2)に示すように、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm[rpm])を算出するために、駆動輪の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
Nm =(Nw * Kfinal * Kgear)+ ΔNslp ・・・(2)
車輪速の情報としては、駆動輪に取り付けられた車輪速センサ(例えばホールセンサ等)から出力される信号を車両制御コントローラ13で検知して、周期計測することにより算出してもよいし、同様の処理を行う別のコントローラからCANを通じて入手してもよい。他にも、自動変速機5の出力軸5bの回転数や駆動輪径、ドライブシャフト12の剛性などの車両緒元より算出される推定値を用いてもよい。
ステップS7では、各保持された指令値を各コントローラへ出力する。
図3は、比較例のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時のタイムチャートである。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数を表している。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数を表している。
時刻t0では、算出された車両要求駆動トルクをモータ/ジェネレータ3単体で出力することが可能ではないと判定し、エンジン1の始動要求をエンジンコントローラ7に指令する。
時刻t1では、第1クラッチ2を締結し、モータ/ジェネレータ3を用いたエンジン1の始動を開始する。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
このとき、第2クラッチ4の伝達トルク容量や応答遅れ等のバラツキによって伝達トルク容量が低下することがある。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
このとき、第2クラッチ4の伝達トルク容量や応答遅れ等のバラツキによって伝達トルク容量が低下することがある。
この結果、時刻t2にて、二点鎖線で示す便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当が、ドライブシャフト12のねじれ成分が開放されることにより、瞬間的に落ち込んでいる。
比較例では、SLIP走行モードにおけるモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm[rpm])を算出するのに、式(3)に示すように、自動変速機5の出力軸5bの回転数(Nat[rpm])を用いているため、時刻t3で、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数も瞬間的に落ち込むことになる。
Nm =(Nat * Kgear)+ ΔNslp ・・・(3)
このため、回転数フィードバック制御を行うモータ/ジェネレータ3は、落ち込んだ目標回転数に追従するために、回転数を落とす方向に制御が働いてしまい、モータ/ジェネレータ3の回転数と自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当が一致する時刻t4にて、第2クラッチ4が再締結してしまい、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達してしまい、乗員に対して不快なショックを与えてしまうことになる。
Nm =(Nat * Kgear)+ ΔNslp ・・・(3)
このため、回転数フィードバック制御を行うモータ/ジェネレータ3は、落ち込んだ目標回転数に追従するために、回転数を落とす方向に制御が働いてしまい、モータ/ジェネレータ3の回転数と自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当が一致する時刻t4にて、第2クラッチ4が再締結してしまい、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達してしまい、乗員に対して不快なショックを与えてしまうことになる。
図4は、実施例1のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時のタイムチャートである。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、上の実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数、下の実線は駆動輪の車輪速を表している。
式(2)に示したように、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm[rpm])は、駆動輪6の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
この場合、駆動輪6は、路面とグリップしている分保持力が大きいため、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を受けにくく、車輪速の落ち込みは、自動変速機5の出力軸5bの回転数の落ち込みに比べて非常に小さいものとなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みも小さくなることで、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できる。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、上の実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数、下の実線は駆動輪の車輪速を表している。
式(2)に示したように、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm[rpm])は、駆動輪6の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
この場合、駆動輪6は、路面とグリップしている分保持力が大きいため、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を受けにくく、車輪速の落ち込みは、自動変速機5の出力軸5bの回転数の落ち込みに比べて非常に小さいものとなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みも小さくなることで、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できる。
時刻t0では、算出された車両要求駆動トルクをモータ/ジェネレータ3単体で出力することが可能ではないと判定し、エンジン1の始動要求をエンジンコントローラ7に指令する。
時刻t1では、第1クラッチ2を締結し、モータ/ジェネレータ3を用いたエンジン1の始動を開始する。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
時刻t2にて、二点鎖線で示す便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当が、ドライブシャフト12のねじれ成分が開放されることにより、瞬間的に落ち込んでいる。
しかしながら、時刻t5では、駆動輪6の車輪速も瞬間的に落ち込むが、二点鎖線で示す便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当に比較して、落ち込み量は小さい。
このため、時刻t5以降に発生する駆動輪6の車輪速に基づき算出されるモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込み量も小さくなり、第2クラッチ4の再締結が発生することはない。
しかしながら、時刻t5では、駆動輪6の車輪速も瞬間的に落ち込むが、二点鎖線で示す便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当に比較して、落ち込み量は小さい。
このため、時刻t5以降に発生する駆動輪6の車輪速に基づき算出されるモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込み量も小さくなり、第2クラッチ4の再締結が発生することはない。
これにより、モータ/ジェネレータ3の回転数、エンジン1の回転数、自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当がほぼ一致する時刻t6で第2クラッチ4の再締結を行うことができ、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置および制御方法にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1)EV走行モードからHEV走行モードへの切り替え時のエンジン1の始動に伴い、第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ変化させるときには、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を駆動輪6の車輪速に基づいて設定するようにした。
よって、駆動輪6は、路面とグリップしている分保持力が大きいため、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を受けにくく、車輪速の落ち込みは、自動変速機5の出力軸5bの回転数の落ち込みに比べて非常に小さいものとなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みも小さくなることで、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できるので、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置および制御方法にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1)EV走行モードからHEV走行モードへの切り替え時のエンジン1の始動に伴い、第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ変化させるときには、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を駆動輪6の車輪速に基づいて設定するようにした。
よって、駆動輪6は、路面とグリップしている分保持力が大きいため、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を受けにくく、車輪速の落ち込みは、自動変速機5の出力軸5bの回転数の落ち込みに比べて非常に小さいものとなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みも小さくなることで、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できるので、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
〔実施例2〕
図5は、実施例2のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時の処理の流れを示すフローチャートである。
図5は、実施例2のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時の処理の流れを示すフローチャートである。
実施例2の基本的な構成、作用は実施例1と同じであるため、同じ構成には同一の符号を付しているので説明は省略する。実施例1と相違する部分のみ説明する。
実施例1と異なるステップS12では、第2クラッチ4をスリップ状態へ遷移させる、すなわち第2クラッチ4の出力側回転数に対して、一定値以上の入力回転数を生成・保持するように、車輪速である従動輪の回転数に基づき、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を算出する。
具体的には、式(2)と同様に、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm)を算出するために、従動輪14の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
車輪速の情報としては、従動輪14に取り付けられた車輪速センサ(例えばホールセンサ等)から出力される信号を車両制御コントローラ13で検知して、周期計測することにより算出してもよいし、同様の処理を行う別のコントローラからCANを通じて入手してもよい。
実施例1と異なるステップS12では、第2クラッチ4をスリップ状態へ遷移させる、すなわち第2クラッチ4の出力側回転数に対して、一定値以上の入力回転数を生成・保持するように、車輪速である従動輪の回転数に基づき、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を算出する。
具体的には、式(2)と同様に、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数(Nm)を算出するために、従動輪14の車輪速(Nw[rpm])に、ディファレンシャルギヤ装置11のギヤ比(Kfinal)および自動変速機5の変速比(Kgear)を掛けて、スリップ回転数(ΔNslp)を加算することにより、算定する。
車輪速の情報としては、従動輪14に取り付けられた車輪速センサ(例えばホールセンサ等)から出力される信号を車両制御コントローラ13で検知して、周期計測することにより算出してもよいし、同様の処理を行う別のコントローラからCANを通じて入手してもよい。
図6は、実施例2のモータ走行(EV走行)モードからスリップ走行(SLIP走行)モードへ遷移する時のタイムチャートである。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、上の実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数、下の実線は従動輪の車輪速を表している。
縦軸は、回転数、横軸は、時刻を示し、上の実線はモータ/ジェネレータ3の回転数、一点鎖線はモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数、二点鎖線は便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当、破線はエンジン1の回転数、下の実線は従動輪の車輪速を表している。
時刻t0では、算出された車両要求駆動トルクをモータ/ジェネレータ3単体で出力することが可能ではないと判定し、エンジン1の始動要求をエンジンコントローラ7に指令する。
時刻t1では、第1クラッチ2を締結し、モータ/ジェネレータ3を用いたエンジン1の始動を開始する。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態から、スリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
この時刻t1以降、エンジン1が始動するに伴い第2クラッチ4を締結状態から、スリップ状態(SLIP走行モード)へ移行させる。
時刻t2にて、二点鎖線で示す便宜的に自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当が、ドライブシャフト12のねじれ成分が開放されることにより、瞬間的に落ち込んでいる。
しかしながら、時刻t2以降で、駆動力を伝達しない従動輪14の車輪速の落ち込みは、ほとんど発生しない。
このため、時刻t2以降に発生する従動輪14の車輪速に基づき算出されるモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みは発生せず、第2クラッチ4の再締結が発生することがない。
しかしながら、時刻t2以降で、駆動力を伝達しない従動輪14の車輪速の落ち込みは、ほとんど発生しない。
このため、時刻t2以降に発生する従動輪14の車輪速に基づき算出されるモータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みは発生せず、第2クラッチ4の再締結が発生することがない。
これにより、モータ/ジェネレータ3の回転数、エンジン1の回転数、自動変速機5の出力軸5bの回転数に変速比を乗じた入力軸5a回転数相当がほぼ一致する時刻t6で第2クラッチ4の再締結を行うことができ、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
次に、効果を説明する。
実施例2のハイブリッド車両の制御装置および制御方法にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1)EV走行モードからHEV走行モードへの切り替え時のエンジン1の始動に伴い、第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ変化させるときには、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を従動輪14の車輪速に基づいて設定するようにした。
よって、駆動力を伝達しない従動輪14は、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を直接受けず、車輪速の落ち込みは、ほとんど生じなくなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みもほとんどなくなることで、より確実に、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できるので、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
実施例2のハイブリッド車両の制御装置および制御方法にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1)EV走行モードからHEV走行モードへの切り替え時のエンジン1の始動に伴い、第2クラッチ4を締結状態からスリップ状態(SLIP走行モード)へ変化させるときには、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数を従動輪14の車輪速に基づいて設定するようにした。
よって、駆動力を伝達しない従動輪14は、ドライブシャフト12のねじれ開放の影響を直接受けず、車輪速の落ち込みは、ほとんど生じなくなり、その結果、モータ/ジェネレータ3の目標モータ/ジェネレータ回転数の落ち込みもほとんどなくなることで、より確実に、モータ/ジェネレータ3の回転数を不必要に下げようとすることなく、第2クラッチ4の再締結を防止できるので、駆動輪6に対して第2クラッチ4の再締結ショックやエンジン1の始動によるショックを伝達することなく、乗員に対して不快なショックを与えることはない。
〔他の実施例〕
以上、本願発明を実施例に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
以上、本願発明を実施例に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
1 エンジン
1a エンジンの出力軸
2 第1クラッチ
3 モータ/ジェネレータ(駆動用モータ)
3a モータ/ジェネレータの入力軸
4 第2クラッチ
5 自動変速機
5a 自動変速機の入力軸
5b 自動変速機の出力軸
6 駆動輪
7 エンジンコントローラ(エンジン制御装置)
8 第1クラッチコントローラ(第1クラッチ制御装置)
9 モータコントローラ(駆動用モータ制御装置)
10 自動変速機コントロー(自動変速機制御装置)
11 ディファレンシャルギヤ装置
12 ドライブシャフト
13 車両制御装置
14 従動輪
1a エンジンの出力軸
2 第1クラッチ
3 モータ/ジェネレータ(駆動用モータ)
3a モータ/ジェネレータの入力軸
4 第2クラッチ
5 自動変速機
5a 自動変速機の入力軸
5b 自動変速機の出力軸
6 駆動輪
7 エンジンコントローラ(エンジン制御装置)
8 第1クラッチコントローラ(第1クラッチ制御装置)
9 モータコントローラ(駆動用モータ制御装置)
10 自動変速機コントロー(自動変速機制御装置)
11 ディファレンシャルギヤ装置
12 ドライブシャフト
13 車両制御装置
14 従動輪
Claims (4)
- エンジンと、
該エンジンを制御するエンジン制御装置と、
前記エンジンの出力軸に連結する入力軸を有する駆動用モータと、
該駆動用モータを制御するモータ制御装置と、
前記駆動用モータの回転を伝達する入力軸を有する自動変速機と、
該自動変速機を制御する自動変速機制御装置と、
前記駆動用モータとエンジンの間に設けられた断接可能な第1クラッチと、
前記駆動用モータと自動変速機の出力軸間に設けられた断接可能な第2クラッチと、
前記自動変速機の出力軸と連結する駆動輪とを備え、
前記第1クラッチを開放し、前記エンジンを停止し、前記第2クラッチを締結し、前記駆動用モータのモータトルクにより走行するモータ走行モードと、
前記第1クラッチを締結し、前記第2クラッチを締結し、前記駆動用モータとエンジンのトルクにより走行するハイブリッド走行モードと、を有し、
前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替え時の前記エンジンの始動に伴い、前記第2クラッチを締結状態からスリップ状態へ遷移させるときには、前記駆動用モータの目標回転数を車輪速に基づいて設定する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記車輪速は、従動輪側とする、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - エンジンと、
該エンジンを制御するエンジン制御装置と、
前記エンジンの出力軸に連結する入力軸を有する駆動用モータと、
該駆動用モータを制御するモータ制御装置と、
前記駆動用モータの回転を伝達する入力軸を有する自動変速機と、
該自動変速機を制御する自動変速機制御装置と、
前記駆動用モータとエンジンの間に設けられた断接可能な第1クラッチと、
前記駆動用モータと自動変速機の出力軸間に設けられた断接可能な第2クラッチと、
前記自動変速機の出力軸と連結する駆動輪とを備え、
前記第1クラッチを開放し、前記エンジンを停止し、前記第2クラッチを締結し、前記駆動用モータのモータトルクにより走行するモータ走行モードと、
前記第1クラッチを締結し、前記第2クラッチを締結し、前記駆動用モータとエンジンのトルクにより走行するハイブリッド走行モードと、を有し、
前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替え時の前記エンジンの始動に伴い、前記第2クラッチを締結状態からスリップ状態へ遷移させるときには、前記駆動用モータの目標回転数を車輪速に基づいて設定する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 - 請求項3に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記車輪速は、従動輪側とする、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017225353A JP2019093929A (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017225353A JP2019093929A (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2019093929A true JP2019093929A (ja) | 2019-06-20 |
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JP2017225353A Pending JP2019093929A (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012086705A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2015077044A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 日産自動車株式会社 | 電動車両の変速制御装置 |
-
2017
- 2017-11-24 JP JP2017225353A patent/JP2019093929A/ja active Pending
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