JP2019151232A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行中にエンジンを駆動輪に対して遮断し、駆動要求に基づいてエンジンを駆動輪に対して再度連結する制御を行う制御装置に関し、特にエンジンの出力側に有段式の自動変速機が連結されたハイブリッド車両における制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device that performs control for shutting off an engine from driving wheels and reconnecting the engine to driving wheels based on a driving request, and more particularly to a stepped automatic on the output side of the engine. The present invention relates to a control device in a hybrid vehicle to which a transmission is connected.
車両の駆動力源として搭載されているエンジン(内燃機関)は、自立回転を継続するためには所定の最低回転数以上の回転数で回転し続ける必要がある。これに対して車両が減速している場合や平坦路を一定車速で走行している場合などにおいては車両が必要とする駆動力は、エンジンが出力する駆動力より小さい。このように要求駆動力が小さい場合には、エンジンを停止することが好ましい。一方、加速する場合や登坂路を走行する場合には大きい駆動力が必要となり、その時点でエンジンが停止していれば、走行中にエンジンを再始動することになる。エンジンを始動すれば、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達されるので、駆動力の変化によってショックが生じる場合があり、また始動の完了したエンジンを駆動輪に連結する際に回転数の変化およびそれに伴う慣性トルクが生じるので、これがショックの原因となることがある。 An engine (internal combustion engine) mounted as a driving force source for a vehicle needs to continue to rotate at a rotational speed equal to or higher than a predetermined minimum rotational speed in order to continue the self-sustaining rotation. On the other hand, when the vehicle is decelerating or traveling on a flat road at a constant vehicle speed, the driving force required by the vehicle is smaller than the driving force output by the engine. When the required driving force is small as described above, it is preferable to stop the engine. On the other hand, when accelerating or traveling on an uphill road, a large driving force is required. If the engine is stopped at that time, the engine is restarted during traveling. When the engine is started, the driving force of the engine is transmitted to the driving wheels, so that a shock may occur due to a change in the driving force, and when the engine that has been started is connected to the driving wheels, This can cause a shock because of the inertial torque that accompanies it.
特許文献1には、エンジンの始動に伴うショックや駆動力の制御応答性が良好になるように制御を行う装置が記載されている。特許文献1に記載された装置は、エンジンと第1のモータとが、駆動輪にトルクを選択的に伝達するクラッチに接続され、また第2のモータが駆動輪に連結されたハイブリッド車を対象とする装置であって、エンジンのクランキングや点火ならびにクラッチの係合に順序を設定した二つの移行モードを備えている。エンジンを停止して走行している状態でエンジンを始動し、その駆動力を駆動輪に伝達する場合、第1移行モードでは、クラッチを解放させておき、その状態で第1のモータでエンジンをクランキングしかつ点火して始動し、ついでクラッチの回転数を合わせる同期制御を行ってクラッチを係合させている。これに対して、第2移行モードでは、第1のモータでエンジンをクランキングするとともに、解放状態のクラッチについての同期制御を第1のモータによって行い、その後、エンジンの点火を実行している。したがって、第1移行モードでは、クラッチを係合してエンジンの駆動力を駆動輪に伝達するまでの時間が長くなって制御応答性が必ずしも良好ではないが、クラッチは回転数が同期した状態で係合させるので、回転数が急変することなどに伴うショックを防止もしくは抑制できる。また、第2移行モードでは、クランキングと回転数同期とを並行して行い、同期状態でクラッチを係合させた後にエンジンの点火を行うので、点火に伴う駆動力の増大が駆動輪での駆動力の増大となって現れるので、駆動力が急激に増大することがあるが、そのような駆動力の増大までに要する時間が短くなるので、制御応答性が良好になる。 Patent Document 1 describes a device that performs control so that the control responsiveness of shock and driving force accompanying engine start-up is good. The device described in Patent Document 1 is intended for a hybrid vehicle in which an engine and a first motor are connected to a clutch that selectively transmits torque to drive wheels, and a second motor is connected to the drive wheels. And has two transition modes in which the order is set for engine cranking, ignition and clutch engagement. When the engine is started while the engine is stopped and the driving force is transmitted to the driving wheels, in the first transition mode, the clutch is released and the engine is operated by the first motor in that state. The engine is started by cranking and igniting, and then the clutch is engaged by performing synchronous control for adjusting the rotational speed of the clutch. On the other hand, in the second transition mode, the engine is cranked by the first motor, the synchronous control for the released clutch is performed by the first motor, and then the ignition of the engine is executed. Therefore, in the first transition mode, it takes a long time to engage the clutch and transmit the driving force of the engine to the drive wheels, and the control responsiveness is not necessarily good, but the clutch is in a state where the rotation speed is synchronized. Since they are engaged, a shock associated with a sudden change in the rotational speed can be prevented or suppressed. In the second transition mode, cranking and rotation speed synchronization are performed in parallel, and the engine is ignited after the clutch is engaged in the synchronized state. Since it appears as an increase in driving force, the driving force may increase rapidly, but the time required to increase such driving force is shortened, so that the control response is improved.
また、特許文献2には、走行中にエンジンを始動する場合、クラッチを半クラッチ状態に制御して、車両が走行していることによる慣性力によってエンジンをクランキングして始動し、エンジンがクランキング状態から自立回転状態になる過渡状態ではクラッチを解放するように構成した装置が記載されている。この特許文献2に記載された装置は、いわゆる押し掛けと称されるエンジンの始動形態であり、一時的にクラッチを係合させるので、エンジンの初爆などによる駆動力の急激な増大時にはそのクラッチを解放して駆動力が急変することを回避もしくは抑制している。
Further, in
なお、前後いずれか一方の車輪にエンジンから駆動力を伝達し、そのエンジンと駆動輪との間に自動変速機が設けられ、さらに他方の車輪をモータで駆動できるように構成された四輪駆動車が特許文献3に記載されている。 A four-wheel drive system that transmits driving force from the engine to one of the front and rear wheels, an automatic transmission is provided between the engine and the drive wheel, and the other wheel can be driven by a motor. A car is described in US Pat.
特許文献1に記載されたハイブリッド車では、前記クラッチと第1のモータ(ならびにエンジン)との間に自動変速機が配置されている。したがって、クラッチを解放して走行している状態では、自動変速機を連れ回すことがないが、エンジンをクランキングする場合に自動変速機を連れ回すことになる。これを避けるために、クラッチを自動変速機の出力側に配置することが考えられるが、そうするとエンジンを停止して走行している際に自動変速機を連れ回してエネルギ損失が生じてしまう。このような不都合は、特許文献3に記載されている車両においても同様に生じる可能性がある。 In the hybrid vehicle described in Patent Document 1, an automatic transmission is disposed between the clutch and the first motor (and the engine). Therefore, in the state where the clutch is disengaged, the automatic transmission is not rotated, but the automatic transmission is rotated when the engine is cranked. In order to avoid this, it is conceivable to dispose the clutch on the output side of the automatic transmission. However, when the engine is stopped and traveling, the automatic transmission is rotated and energy loss occurs. Such inconvenience may also occur in the vehicle described in Patent Document 3.
一方、自動変速機として有段式の変速機が知られており、この種の自動変速機では、変速段を設定するために係合するクラッチやブレーキなどの係合機構を解放すれば、自動変速機はその入力軸と出力軸との間でトルクの伝達が生じないニュートラル状態に設定することができる。エンジンを停止して走行している状態からエンジンを始動する場合に、このように自動変速機をニュートラル状態に設定すれば、エンジンの始動に伴う駆動力の変化が駆動輪に及ぶことを回避してショックなどの不都合を防止できる。しかしながら、エンジンが出力する駆動力を駆動輪に伝達するために自動変速機をニュートラル状態から所定の変速段を設定した状態に切り替える場合には、駆動力の変化が生じ、これがショックとなったり、あるいは駆動力応答性の悪化の要因となったりする。従来では、エンジンを停止して走行している際に自動変速機をニュートラル状態に設定し、その状態からクラッチの係合ならびに自動変速機での所定の変速段の設定を行う際の技術的課題に着目されておらず、そのようなエンジン始動と変速段設定との好ましい制御について開発の余地があった。 On the other hand, a stepped transmission is known as an automatic transmission. In this type of automatic transmission, if an engagement mechanism such as a clutch or a brake that is engaged to set the shift stage is released, the automatic transmission is automatically performed. The transmission can be set to a neutral state in which no torque is transmitted between the input shaft and the output shaft. If the automatic transmission is set to the neutral state in this way when starting the engine from a state where the engine is stopped and running, it is possible to avoid a change in the driving force accompanying the starting of the engine from reaching the drive wheels. Can prevent inconveniences such as shocks. However, when the automatic transmission is switched from the neutral state to the state in which the predetermined shift stage is set in order to transmit the driving force output from the engine to the driving wheels, a change in the driving force occurs, which may be a shock, Or it may become a factor of deterioration of driving force responsiveness. Conventionally, when the engine is running with the engine stopped, the automatic transmission is set to the neutral state, and from that state, the clutch is engaged and the predetermined gear stage is set in the automatic transmission. However, there is room for development on such preferable control of engine start and shift speed setting.
また、エンジンの出力トルクを駆動輪に伝達しない走行は、上述したエンジンを停止している場合だけでないのであって、例えばハイブリッド車にあってはエンジンによって発電機を駆動して発電し、その電力を走行用の駆動モータに供給して走行するいわゆるモータ走行あるいはEV走行の場合にも行われる。そのモータ走行もしくはEV走行の状態においてもクラッチを解放し、また自動変速機をニュートラル状態とすることにより、いわゆる連れ回りによる動力損失を回避もしくは抑制することが好ましいのであり、その状態から加速要求などによってエンジンを駆動輪に連結する場合には、上述したエンジンを停止した状態から始動してそのトルクを駆動輪に伝達する場合と同様に、上述した課題と同様の課題がある。 Further, traveling without transmitting the engine output torque to the drive wheels is not only when the engine is stopped as described above. For example, in the case of a hybrid vehicle, the generator is driven by the engine to generate electric power. This is also performed in the case of so-called motor traveling or EV traveling that travels by supplying to a driving motor for traveling. It is preferable to avoid or suppress power loss due to so-called revolving by releasing the clutch in the motor traveling or EV traveling state and setting the automatic transmission to the neutral state. When the engine is coupled to the drive wheels by the above-described method, there is a problem similar to the above-described problem as in the case where the engine is started from the stopped state and the torque is transmitted to the drive wheel.
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エンジンを自動変速機を介して駆動輪に対して遮断した走行状態からエンジンを駆動輪に連結してエンジンのトルクを駆動輪に伝達する制御を、ショックなどの乗り心地や駆動力応答性などを悪化させることなく行うことのできる制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the technical problem described above, and connects the engine to the driving wheel from a running state in which the engine is cut off from the driving wheel via the automatic transmission, and the torque of the engine is driven to the driving wheel. It is an object of the present invention to provide a control device that can perform control transmitted to the vehicle without deteriorating riding comfort such as shock or driving force response.
本発明は、上記の目的を達成するために、エンジンと、駆動輪と、前記エンジンの出力軸に連結された第1モータと、複数の係合機構を有しかついずれかの係合機構が係合することにより所定の変速段が設定されるとともに前記係合機構が解放することによりトルクを伝達しないニュートラル状態となる自動変速機と、前記エンジンおよび前記第1モータと前記自動変速機との間に設けられたクラッチとを有する車両の制御装置において、前記第1モータと前記クラッチとを制御するコントローラを有し、前記コントローラは、前記自動変速機をニュートラル状態に設定して走行している状態で前記エンジンが出力するトルクを前記駆動輪に伝達するべきことを判定し、前記判定が成立した場合に、前記第1モータによって前記エンジンの回転数を、前記自動変速機で設定するべき変速段での同期回転数に設定する回転数制御と、前記クラッチを解放した状態で、前記変速段を設定するように前記係合機構を係合させる変速制御とを行い、前記回転数制御と前記変速制御とを実行した後に、前記クラッチを係合させるように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes an engine, drive wheels, a first motor coupled to an output shaft of the engine, a plurality of engagement mechanisms, and any one of the engagement mechanisms. A predetermined gear position is set by engagement, and an automatic transmission that is in a neutral state in which torque is not transmitted by releasing the engagement mechanism, the engine, the first motor, and the automatic transmission In a vehicle control device having a clutch provided therebetween, the vehicle has a controller that controls the first motor and the clutch, and the controller is running with the automatic transmission set to a neutral state. In the state, it is determined that the torque output from the engine should be transmitted to the driving wheel, and when the determination is satisfied, the first motor rotates the engine. A rotational speed control for setting the number to a synchronous rotational speed at a shift speed to be set by the automatic transmission, and the engagement mechanism is engaged so as to set the shift speed with the clutch released. It is characterized in that it is configured to engage with the clutch after performing the speed change control and executing the speed control and the speed change control.
本発明によれば、自動変速機をニュートラル状態に設定して走行している状態からエンジンの出力トルクを駆動輪に伝達する場合、エンジン回転数は、自動変速機で設定するべき変速段での同期回転数とする。また、自動変速機では、エンジンを駆動輪に連結する時点に設定するべき変速段を設定するように係合機構が係合させられる。これらの回転数制御および変速制御が行われた状態でクラッチが係合させられる。したがって、エンジンについての制御と自動変速機についての制御とが同時並行的に実行されるので、これらの制御に要する時間が短縮される。そして、エンジンあるいは第1モータのトルクが駆動輪に伝達されることになるクラッチの係合は、そのクラッチの入力側の回転数と出力側の回転数とが同期している状態、すなわちそれらの回転数が一致もしくはほぼ一致している状態で行われる。そのため、クラッチを迅速もしくは急激に係合させても係合することに伴う回転数の変化あるいは慣性力が特には生じず、ショックの発生要因を事前に解消もしくは抑制できる。その結果、エンジンを駆動輪に対して遮断した状態から、加速要求あるいは駆動力増大要求などに伴ってエンジンのトルクを駆動輪に再度伝達する制御を迅速に行って駆動力応答性が良好になり、またショックなど乗り心地の悪化を回避もしくは抑制することができる。 According to the present invention, when the output torque of the engine is transmitted to the drive wheels from the state where the automatic transmission is set to the neutral state, the engine speed is the speed at which the automatic transmission should be set. Synchronous rotation speed. Further, in the automatic transmission, the engagement mechanism is engaged so as to set the gear position to be set at the time when the engine is connected to the drive wheel. The clutch is engaged with these rotational speed control and shift control being performed. Therefore, since the control for the engine and the control for the automatic transmission are executed simultaneously, the time required for these controls is reduced. Then, the engagement of the clutch in which the torque of the engine or the first motor is transmitted to the drive wheel is in a state where the rotational speed on the input side and the rotational speed on the output side of the clutch are synchronized, that is, It is performed in a state where the rotation speeds are coincident or almost coincident. Therefore, even if the clutch is engaged quickly or suddenly, a change in the rotational speed or an inertial force accompanying the engagement does not occur in particular, and the cause of the shock can be eliminated or suppressed in advance. As a result, from the state where the engine is cut off from the driving wheel, the control to retransmit the engine torque to the driving wheel again in response to an acceleration request or a driving force increase request is performed quickly, and the driving force responsiveness is improved. In addition, deterioration of ride comfort such as shock can be avoided or suppressed.
本発明の実施形態における車両は、始動のためにクランキング(モータリング)を要するエンジンを駆動力源として搭載した車両であり、またそのエンジンの出力トルクで走行する場合の燃費や動力性能を良好にするために、エンジンの出力側に自動変速機が連結された車両である。この種の車両の一例として図1にはハイブリッド車1を模式的に示してある。図1に示すハイブリッド車1は、エンジン2と二つのモータ3,4とを備えている。より具体的には、ここに示すハイブリッド車1は、フロントエンジン・後輪駆動車(FR車)をベースとした四輪駆動車の例であり、車体の前方側にエンジン(E/G)2が車体の後方に向けて配置されており、エンジン2の出力軸5にダンパー6が連結されるとともにその出力軸5に第1モータ(MG1)3が連結されている。さらに、出力軸5にトルクの伝達および遮断を選択的に行うクラッチ(発進クラッチ:C0クラッチ)7が連結され、そのクラッチ7の出力側に自動変速機(AT)8が連結されている。自動変速機8の出力側に四輪駆動用のトランスファ(TF)9が連結され、そのトランスファ9は、一方で、リヤプロペラシャフト10を介してリヤデファレンシャルギヤ11に連結され、そのリヤデファレンシャルギヤ11から左右の後輪12に駆動トルクを伝達するように構成されている。
The vehicle in the embodiment of the present invention is a vehicle equipped with an engine that requires cranking (motoring) for starting as a driving force source, and has good fuel efficiency and power performance when traveling with the output torque of the engine. Therefore, the vehicle has an automatic transmission connected to the output side of the engine. FIG. 1 schematically shows a hybrid vehicle 1 as an example of this type of vehicle. A hybrid vehicle 1 shown in FIG. 1 includes an
トランスファ9は、他方で、フロント減速機13に連結されている。第2モータ4は、このフロント減速機13に連結されており、さらにフロント減速機13の出力部材がフロントプロペラシャフト14を介してフロントデファレンシャルギヤ15に連結され、そのフロントデファレンシャルギヤ15から左右の前輪16に駆動トルクを伝達するように構成されている。
On the other hand, the
エンジン2は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(アクセル開度)などの要求駆動力に応じてスロットル開度や燃料噴射量が制御されて要求駆動力に応じたトルクを出力するように構成されている。第1モータ3は、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ:MG)であり、図1に示す例においては主として発電機として機能する。また、第1モータ3は、エンジン2の出力軸5に連結されているので、エンジン2を始動する場合、第1モータ3によってエンジン2をクランキング(モータリング)することができる。
The
クラッチ7は、エンジン2や第1モータ3を自動変速機8から選択的に切り離すためのものであり、クラッチ7としては多板クラッチなどの摩擦式係合機構を採用することができ、またドグクラッチなどの噛み合い式係合機構を採用することができる。油圧によって動作する摩擦式係合機構によってクラッチ7を構成した場合には、トルク容量を連続的に、あるいは滑らかに変化させることができる。
The
また、自動変速機8は、クラッチやブレーキなどの複数の係合機構を備え、それらの係合機構の係合および解放の状態に応じて、複数の前進段や後進段を設定できるいわゆる有段式の自動変速機であり、その一例は特開2017−155779号公報に記載されている自動変速機あるいはそのトルクコンバータを取り除いて前記クラッチ7に入力軸を連結した自動変速機などであってよい。その自動変速機8では三つの係合機構を例えば油圧によって係合させて各変速段を設定する。それらの変速段を設定する変速制御は、従来の一般的な自動変速機と同様に、アクセル開度などの要求駆動力や車速などの走行状態に応じて変速段を定めた変速マップに基づいて行われる。すなわち、要求駆動力が大きいほど低速段が設定され、車速が高車速ほど高速段が設定される。
The
トランスファ9は、自動変速機8から出力されたトルクを前輪16側に分配して伝達する伝動機構であり、図示しないクラッチ機構によって、前輪16側へのトルクの伝達を選択的に行うパートタイム式のトランスファであってもよく、あるいは遊星歯車機構などの差動機構によって前後輪12,16の差動回転を許容した状態でトルクを伝達するフルタイム式のトランスファであってもよい。なお、この発明の実施形態では、後述するように第2モータ4によって四輪駆動状態を成立させることができるので、トランスファ9を設けなくてもよい。
The
フロント減速機13は、第2モータ(MG2)4のトルクを増幅してフロントプロペラシャフト14に伝達するための機構であって、図1に示す例では、カウンタギヤ対と遊星歯車機構とによって構成されている。カウンタギヤ対は、第2モータ4に連結されたドライブギヤ17と、そのドライブギヤ17より大径のドリブンギヤ18とを有している。遊星歯車機構は、ドリブンギヤ18に連結されたサンギヤ19と、サンギヤ19と同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ20と、サンギヤ19およびリングギヤ20に噛み合っているピニオンギヤを保持しかつフロントプロペラシャフト14が連結されているキャリヤ21とを有している。さらに、リングギヤ20の回転を選択的に止めるブレーキ22が設けられている。ブレーキ22は、摩擦式あるいは噛み合い式の係合機構であってよい。したがって、フロント減速機13は、ブレーキ22を解放することにより遊星歯車機構が空転してトルクを伝達することがなく、ブレーキ22を係合させることにより、キャリヤ21がサンギヤ19より低速で回転する減速作用を行うように構成されている。第2モータ4のトルクは、カウンタギヤ対および遊星歯車機構によって増幅されてフロントプロペラシャフト14に伝達されるので、第2モータ4を高回転低トルク型のものとして、その小型化を図ることができる。
The
なお、第2モータ4は、前述した第1モータ3と同様に、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ:MG)によって構成することができる。したがって、第2モータ4は、大きい登坂力や悪路走破性などが要求される場合に、モータとして機能して走行のための駆動力を前輪16に対して出力し、減速時には前輪16から伝達されるトルクによって回転させられて発電を行う。
The
上記の各モータ3,4は、蓄電装置23やインバータ24を含むモータコントローラ25に接続されている。そして、各モータ3,4およびモータコントローラ25は、各モータ3,4で発電した電力を蓄電装置23に充電し、また蓄電装置23の電力を各モータ3,4に供給してそれらのモータ3,4からトルクを出力させ、さらには第1モータ3で発電した電力を第2モータ4に供給して第2モータ4から走行のためのトルクを出力させるように構成されている。
Each of the
前記エンジン2および各モータ3,4、クラッチ7、自動変速機8、ブレーキ22は電気的に制御されるように構成されており、その制御を行う電子制御装置(ECU)26が設けられている。ECU26は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータと予め記憶しているデータとを使用して演算を行い、演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。その入力データの例を挙げると、駆動要求量であるアクセル開度、車速、エンジン回転数、自動変速機の出力回転数、蓄電装置23の充電残量などである。また、記憶しているデータは、変速マップ、エンジン2を駆動力源とする走行モードや第2モータ4で走行する走行モードなどをアクセル開度や車速に応じて定めたモードマップなどである。
The
上記のハイブリッド車1は、蓄電装置23の電力で第2モータ4を駆動して走行するEVモード、第1モータ3で発電した電力で第2モータ4を駆動して走行するシリーズモード、エンジン2を駆動力源としたENGモード、エンジン2および第2モータ4を駆動力源としたパラレルモードなどを選択することができる。それらの走行モードは、例えばアクセル開度や車速などの走行状態に基づいて選択され、アクセル開度や車速が大きくなるのに従って、EVモードあるいはシリーズモード、ENGモード、パラレルモードの順に選択される。EVモードやシリーズモードでは、蓄電装置23や第1モータ3の電力で第2モータ4を駆動する。その場合、自動変速機8における全ての係合機構を解放してニュートラル状態に設定する。いわゆる連れ回りによる動力損失を可及的に低減するためである。こうすることによりエンジン2は駆動輪である後輪12から切り離されるので、クラッチ7は係合させて走行モードの切り替えに備えていてもよい。
The hybrid vehicle 1 includes an EV mode in which the
このようなEVモードやシリーズモードは、主としてアクセル開度が小さい場合に選択されるから、加速もしくは登坂するためにアクセルペダル(図示せず)が踏み込まれた場合には、ENGモードやパラレルモードが選択されてエンジン2を始動し、あるいはエンジン2が出力するトルクを後輪12に伝達して、ハイブリッド車1の駆動力を増大させることになる。すなわち、クラッチ7を係合させ、また自動変速機8で所定の変速段を設定することになるが、それに伴って伝達されるトルクや所定の回転部材の回転数が変化するので、駆動力の急激な変化やそれに伴うショックが生じる可能性があり、またそのようなショックを防止もしくは抑制するべく制御をゆっくり行うと駆動力応答性が悪化する可能性がある。そこで、この発明の実施形態における制御装置は、エンジン2を駆動輪である後輪12に対して遮断し、かつ自動変速機8をニュートラル状態に設定して走行している状態からエンジン2の出力トルクを後輪12に伝達する状態に切り替える場合、以下の制御を実行する。
Such EV mode and series mode are selected mainly when the accelerator opening is small. Therefore, when an accelerator pedal (not shown) is depressed to accelerate or climb, ENG mode or parallel mode is selected. The
図2はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、ハイブリッド車1が走行している状態で所定の短時間ごとに繰り返し実行される。なお、図2に示す制御は前述したECU26によって実行され、したがってECU26が本発明の実施形態におけるコントローラに相当する。先ず、走行モードがEVモードもしくはシリーズモードになっているか否かが判定される(ステップS1)。この判断は、要は、エンジン2が駆動輪である後輪12に対して遮断されているか否かの判定である。EVモードもしくはシリーズモードが選択されていないことによりステップS1の判定が成立しない場合、すなわちステップS1で否定的に判定された場合、特に制御を行うことなく図2のルーチンを一旦終了する。これに対して、ステップS1の判定が成立した場合、すなわちステップS1の判定結果が肯定的である場合、クラッチ7の係合要求があるか否かが判断される(ステップS2)。クラッチ7はエンジン2の出力トルクを後輪12に伝達して駆動力を増大させる場合に係合させるクラッチであるから、ステップS2の判断は、例えばアクセル開度(要求駆動力)が増大したか否かの判断であってよい。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the control, and is repeatedly executed every predetermined short time while the hybrid vehicle 1 is traveling. Note that the control shown in FIG. 2 is executed by the
ステップS2で否定的に判断された場合には、スタートに戻り、また反対に肯定的に判断された場合には、第1モータ3によるエンジン2の回転数制御が実行される(ステップS3)。これは、言い換えれば、クラッチ7の入力側(エンジン2側)の回転数の制御であり、その時点の車速などの走行状態に応じて自動変速機8において設定するべき変速段での同期回転数と一致もしくはほぼ一致するようにエンジン2の回転数を制御する。なお、同期回転数は、自動変速機8で設定するべき変速段での変速比と車速もしくは出力回転数から算出される入力回転数である。エンジン2が停止していた場合には、第1モータ3によってエンジン2をクランキングすることによりその回転数を上記の同期回転数にまで引き上げる。
If the determination in step S2 is negative, the process returns to the start. If the determination is negative, the
また、走行モードの切り替えに備えて係合させておいたクラッチ7を解放させる(ステップS4)。クラッチ7を解放してエンジン2を自動変速機8に対して遮断した状態で、自動変速機8でその時点の車速などの走行状態に応じた所定の変速段を設定するように係合機構を係合させる(ステップS5)。すなわち、本発明の実施形態における変速制御が実行される。その場合、上述した自動変速機8が三つの係合機構を係合させることにより変速段を成立させるように構成されている場合には、分担トルクや係合することにより生じる回転数変化量などに応じて決めた順序で係合機構を係合させる。前記所定の変速段を設定するべく係合機構を係合させた後に、クラッチ7を再係合させる(ステップS6)。
Further, the clutch 7 that has been engaged in preparation for the switching of the traveling mode is released (step S4). In a state where the
自動変速機8における所定の係合機構を係合させて前記所定の変速段を設定することにより、その入力軸などの入力部材の回転数すなわちクラッチ7の出力側の回転数は、その変速段での変速比と車速もしくは出力回転数とに基づいて決まる回転数すなわち同期回転数になっている。これに対して、エンジン2の回転数すなわちクラッチ7の入力側の回転数は、前述したように第1モータ3によって同期回転数に制御されている。そのため、クラッチ7においてはその入力側と出力側との回転数が一致もしくはほぼ一致しているから、ステップS6でクラッチ7を係合させた場合に回転数の変化がほとんど生じない。すなわち、クラッチ7を係合させることに伴って慣性トルクがほとんど生じないので、ショックが悪化することはない。
By engaging a predetermined engagement mechanism in the
こうしてエンジン2を後輪12に連結したことにより、後輪12はエンジン2によって駆動し、前輪16は第2モータ4によって駆動することになり、これは、エンジン2と第2モータ4とを駆動力源とするパラレルモードであり、したがってハイブリッド車1の制御形態をパラレルモードでの制御形態に移行させる(ステップS7)。その後、図2に示すルーチンを一旦終了する。
By connecting the
上記の制御を行った場合におけるシフトポジション、エンジン回転数Ne、自動変速機8における係合機構の油圧C1,C2,C3、クラッチ7の油圧C7、各モータ3,4およびエンジン2のトルクTmg1,Tmg2,Teの変化の一例を図3に模式的に示してある。なお、シフトポジションとは、自動変速機8で設定するべき変速段の範囲(レンジ)を選択するために図示しないシフト装置によって選択されるポジションであり、停止状態を設定するパーキング(P)ポジション、後進段を設定するリバース(R)ポジション、ニュートラル状態を設定するニュートラル(N)ポジション、全ての前進段を設定可能にするドライブ(D)ポジション、エンジンブレーキを効かせることの可能な変速段を設定するブレーキ(B)ポジションなどがある。図3に示す例は、Dポジションが選択され、また蓄電装置23の電力で第2モータ4を駆動するEVモードで走行している例であり、したがってエンジン回転数Neは「0」になっている。また自動変速機8は全ての係合機構が解放させられていてそれぞれの油圧C1,C2,C3は「0」になっている。これに対して、クラッチ7は走行モードの切り替えに備えて係合しており、したがってその油圧は「係合圧」になっている。係合圧は、一例として、自動変速機8の図示しない油圧制御装置におけるその時点の元圧であるライン圧である。さらに、第2モータ4のトルクTmg2は走行に必要なトルク(アクセル開度に応じたトルク)になっており、これに対して第1モータ3およびエンジン2は停止していてそれぞれのトルクTmg1,Teは「0」になっている。
When the above control is performed, the shift position, the engine speed Ne, the hydraulic pressures C1, C2, C3 of the engagement mechanism in the
このようなEVモードで走行している状態で、アクセル開度が増大するなどのことによって、エンジン2を始動し、またクラッチ7を係合させてエンジン2を後輪12に連結する要求が成立すると(t1時点)、エンジン回転数Neを前述した同期回転数にまでクランキングするように第1モータ3のトルクTmg1が増大する。そのエンジン回転数Neが増大する過程で、自動変速機8の係合機構を順に係合させるようにそれぞれの係合機構の油圧C1,C2,C3の油圧が順に係合圧に増大させられる。それらの係合機構のうち第1番目に係合させる係合機構の油圧C1を係合圧に制御すると同時に、クラッチ7が解放させられる(t2時点)。この解放制御は、要は、クラッチ7が実質的にトルク容量を持たず、また油圧の増大によって直ちにトルク容量を持つようにする制御であり、クラッチ7の摩擦板同士の間の隙間(クリアランス)が詰まった状態にする制御である。このような状態を設定する油圧が「パック圧」と称される圧力であって、その油圧C7はパック圧に制御される。
A request to start the
クラッチ7を解放している状態で、自動変速機8における他の二つの係合機構の油圧C2,C3が係合圧に増大させられてこれらの係合機構が係合させられる。その結果、自動変速機8はその時点の走行状態に基づいて決まる変速段に設定される。こうして自動変速機8での所定の変速段が成立すると、クラッチ7の油圧が係合圧に向けて増大させられ(t3時点)、クラッチ7が係合する。その場合、エンジン回転数Neすなわちクラッチ7の入力側の回転数は同期回転数に維持されている。また、自動変速機8の入力回転数すなわちクラッチ7の出力側の回転数は、自動変速機8で所定の変速段が設定されることにより、その変速比に応じた回転数(同期回転数)になっている。そのため、クラッチ7を係合させた場合に回転数の変化およびそれに伴う慣性トルクが発生しないから、クラッチ7を滑り状態などを経ずに急激に係合させてもショックが生じることはない。
With the clutch 7 released, the hydraulic pressures C2 and C3 of the other two engagement mechanisms in the
各油圧などを上記のように制御している過程で、エンジン2で初爆が生じて始動が完了する。したがって、エンジントルクTeが次第に増大し、また第1モータ3はクランキングを終了してそのトルクTmg1は「0」に設定される。そして、クラッチ7の係合が完了すると(t4時点)、パラレルモードに移行してその制御が開始されるので、エンジントルクTeは駆動要求に応じたトルクに増大させられるとともにその回転数Neも車速の増大に合わせて増大する。なお、図3に示す例では、四輪駆動状態とするほどには要求駆動力が大きくないことにより、前輪16を駆動する第2モータ4のトルクTmg2は「0」に制御されている。
In the process of controlling the hydraulic pressures and the like as described above, the
なお、図3にはエンジン2を停止して走行するEVモードからエンジン2を始動して駆動輪である後輪12にエンジン2の出力トルクを伝達する場合の例を示したが、本発明は上述した具体例に限られないのであって、要は、エンジン2を駆動輪に対して遮断した走行状態からエンジン2の出力トルクを駆動輪に伝達するべく自動変速機8をニュートラル状態から所定の変速段に切り替える場合の制御に適用することができる。また、本発明では、エンジンをクランキングするモータは、ハイブリッド駆動システムを構成する上記の第1モータ以外に、エンジンに通常付設されているスタータモータであってもよい。したがって、本発明における車両は、ハイブリッド車に限定されない。
FIG. 3 shows an example in the case where the
1…ハイブリッド車、 2…エンジン、 3,4…モータ、 5…出力軸、 6…ダンパー、 7…クラッチ、 8…自動変速機、 9…トランスファ、 10…リヤプロペラシャフト、 11…リヤデファレンシャルギヤ、 12…後輪、 13…フロント減速機、 14…フロントプロペラシャフト、 15…フロントデファレンシャルギヤ、 16…前輪、 17…ドライブギヤ、 18…ドリブンギヤ、 19…サンギヤ、 20…リングギヤ、 21…キャリヤ、 22…ブレーキ、 23…蓄電装置、 24…インバータ、 25…モータコントローラ、 C1,C2,C3…油圧、 C7…油圧、 Ne…エンジン回転数、 Tmg1,Tmg2,Te…トルク。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 2 ... Engine, 3, 4 ... Motor, 5 ... Output shaft, 6 ... Damper, 7 ... Clutch, 8 ... Automatic transmission, 9 ... Transfer, 10 ... Rear propeller shaft, 11 ... Rear differential gear, DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1モータと前記クラッチとを制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
前記自動変速機をニュートラル状態に設定して走行している状態で前記エンジンが出力するトルクを前記駆動輪に伝達するべきことを判定し、
前記判定が成立した場合に、前記第1モータによって前記エンジンの回転数を、前記自動変速機で設定するべき変速段での同期回転数に設定する回転数制御と、前記クラッチを解放した状態で、前記変速段を設定するように前記係合機構を係合させる変速制御とを行い、
前記回転数制御と前記変速制御とを実行した後に、前記クラッチを係合させる
ように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。 The engine, the drive wheel, the first motor connected to the output shaft of the engine, and a plurality of engagement mechanisms are engaged, and any of the engagement mechanisms is engaged to set a predetermined gear position. And an automatic transmission that is in a neutral state in which torque is not transmitted when the engagement mechanism is released, and a clutch provided between the engine and the first motor and the automatic transmission. In
A controller for controlling the first motor and the clutch;
The controller is
Determining that the torque output by the engine should be transmitted to the drive wheels while the automatic transmission is running in the neutral state;
When the determination is established, the engine speed is set by the first motor to a synchronous speed at a gear position to be set by the automatic transmission, and the clutch is released. , And shift control for engaging the engagement mechanism so as to set the shift stage,
The vehicle control apparatus is configured to engage the clutch after executing the rotation speed control and the shift control.
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