JP2021054135A - Control method and control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用駆動源としてエンジンとモータが搭載されたハイブリッド車の制御方法及び制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and a control device for a hybrid vehicle in which an engine and a motor are mounted as a driving drive source for traveling.
従来、エンジンを始動させるISG(Integrated Starter Generator)を有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、F/C(Fuel Cut Off:燃料カット)を実行可能なECM(Engine Control Module)を備え、ECMは、エンジンの運転を停止してモータジェネレータの駆動力により走行可能なEVモード中にISGによってエンジンが再始動される場合、F/C禁止条件が成立したことを条件にF/Cを禁止する、車両の駆動制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, it is a drive control device for a hybrid vehicle having an ISG (Integrated Starter Generator) for starting an engine, and is equipped with an ECM (Engine Control Module) capable of executing F / C (Fuel Cut Off). When the engine is restarted by the ISG during the EV mode in which the engine can be stopped and run by the driving force of the motor generator, the F / C is prohibited on condition that the F / C prohibition condition is satisfied. Vehicle drive control devices are known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、第2のF/C禁止条件が不成立の場合には、F/Cの実行を許可してエンジン回転速度を抑えるようにする。これにより、エンジン回転速度とインプットシャフトの回転速度との回転速度差が小さくなり、クラッチをスムースに接続することができることが開示されている。しかし、この開示技術にあっては、EV走行中にエンジン停止状態からエンジンを始動してHEV走行に移行する時に、F/Cによってエンジン回転数を抑制する場合、車速が低いとF/Cのみを行ってもエンジン回転数をモータ回転数域にうまく抑えきれない。このため、エンジン回転数とモータ回転数の差回転数が大きくなり、クラッチ締結までに時間がかかり、運転者の加速要求に応えられない場合がある、という課題があった。
In
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジンでの燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能を発揮することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above problems, and in a mode transition request scene from EV mode to HEV mode, it exhibits power performance that responds to a driving force request with good response while suppressing fuel consumption in the engine. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明は、走行用駆動源として搭載されたエンジン及びモータと、エンジンとモータの間に設けられたクラッチと、クラッチの解放によるEVモードとクラッチの締結によるHEVモードとの間でモード遷移制御を行うコントローラと、を備える。このハイブリッド車の制御方法において、エンジンの運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、エンジンを自立運転とするエンジン始動を開始する。エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数が、モータ回転数に応じて設定される燃料カット開始回転数に達したらエンジンへの燃料カットを開始する。燃料カットを開始した後、モータ回転数に応じて設定される燃料カットタイマー時間を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する。燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になってクラッチの締結を完了すると、HEVモードへモード遷移する。 In order to achieve the above object, the present invention includes an engine and a motor mounted as a driving drive source, a clutch provided between the engine and the motor, an EV mode by releasing the clutch, and an HEV mode by engaging the clutch. It is provided with a controller that performs mode transition control between the two. In this hybrid vehicle control method, if there is a mode transition request to the HEV mode during selection of the EV mode for stopping the operation of the engine, the engine starts to start the engine independently. After starting the engine start, when the engine speed that increases in rotation reaches the fuel cut start speed set according to the motor speed, the fuel cut to the engine is started. After starting the fuel cut, when the fuel cut timer time set according to the motor rotation speed elapses, the fuel cut returns to the fuel injection. When the engine speed after returning to fuel injection is in a rotation-synchronized state with the motor speed and the clutch engagement is completed, the mode transitions to the HEV mode.
上記解決手段を採用したため、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジンでの燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能を発揮することができる。 Since the above-mentioned solution is adopted, in the mode transition request scene from the EV mode to the HEV mode, it is possible to exhibit the power performance that responds to the driving force request with good response while suppressing the fuel consumption in the engine.
以下、本発明のハイブリッド車の制御方法及び制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, a mode for implementing the control method and the control device for the hybrid vehicle of the present invention will be described with reference to the first embodiment shown in the drawings.
実施例1における制御方法及び制御装置は、変速機構としてバリエータを備えた1モータ・2クラッチ形式と呼ばれるFFハイブリッド車に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「モード遷移処理構成」に分けて説明する。 The control method and control device in the first embodiment are applied to an FF hybrid vehicle called a 1-motor / 2-clutch type equipped with a variator as a transmission mechanism. Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described separately for the “overall system configuration” and the “mode transition processing configuration”.
[全体システム構成(図1)]
FFハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、第1クラッチ2(クラッチ)と、モータジェネレータ3(モータ)と、第2クラッチ4と、バリエータ5と、終減速機構6と、駆動軸7と、駆動輪8と、を備えている。つまり、第1クラッチ2とモータジェネレータ3と第2クラッチ4を直列配置により備える1モータ・2クラッチ形式のハイブリッド駆動系構成としている。また、バリエータ5を駆動系に有するが、エンジン車において搭載されるトルクコンバータを取り除いたハイブリッド駆動系構成としている。
[Overall system configuration (Fig. 1)]
As shown in FIG. 1, the drive system of the FF hybrid vehicle includes an
FFハイブリッド車は、駆動モードとして、第1クラッチ2と第2クラッチ4を共に締結するハイブリッド車モード(以下、「HEVモード」という。)と、第1クラッチ2を解放し第2クラッチ4を締結する電気自動車モード(以下、「EVモード」という。)を有する。そして、EVモードからHEVモードへのモード遷移において、モータジェネレータ3をスタータモータとしてエンジン1を始動する際、第2クラッチ4をスリップ締結し、エンジン始動ショックを抑制するようにしている。
The FF hybrid vehicle has a hybrid vehicle mode (hereinafter referred to as "HEV mode") in which the
エンジン1は、FFハイブリッド車にとっての第1走行駆動源である。HEVモードが選択されている場合、目標駆動力から目標モータトルクを差し引いた目標エンジントルクを分担する制御が行われる。そして、EVモードでの停車中は、燃費性能を向上させるためにエンジン1の運転を停止するアイドルストップ状態(IS状態)とされる。なお、エンジン1は、IS抜けの発進時において、モータジェネレータ3をエンジン始動のスタータモータとして用いるが、図外のスタータモータを有し、走行シーンによってはスタータモータを用いてエンジン始動をしても良い。
The
第1クラッチ2は、エンジン1とモータジェネレータ3との間に介装された油圧多板摩擦クラッチである。第1クラッチ2は、HEVモードが選択されている場合に締結され、EVモードが選択されている場合に解放されるEVモードとHEVモードの切替えクラッチである。なお、EVモードからHEVモードへのモード遷移におけるエンジン始動時には、第1クラッチ2の締結容量によりモータジェネレータ3の回転をエンジン1のクランキングシャフトへ伝達してエンジンクランキングを行う。
The
モータジェネレータ3は、FFハイブリッド車にとっての第2走行駆動源となる三相交流の回転電機であり、モータ機能とジェネレータ機能を発揮する。HEVモードが選択されている場合、目標駆動力を目標エンジントルクと目標モータトルク(正トルク:駆動トルク、負トルク:発電トルク)とで分担する制御が行われる。一方、EVモードが選択されている場合、目標駆動力の全てをモータジェネレータ3で分担する力行制御や回生制御が行われる。
The
第2クラッチ4は、モータジェネレータ3とバリエータ5とに介装された油圧多板摩擦クラッチである。この第2クラッチ4は、バリエータ5への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替えるプラネタリギヤと摩擦要素の組み合わせ構成による前後進切替機構に有する。よって、前進走行時には前後進切替機構に有する前進クラッチを第2クラッチ4とし、後退走行時には前後進切替機構に有する後退ブレーキを第2クラッチ4とする。
The
バリエータ5は、ベルト接触径の変化により変速比(バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比)を無段階に変化させる機能を備える無段変速機構である。このバリエータ5は、プライマリプーリ51と、セカンダリプーリ52と、プライマリプーリ51のV字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ52のV字形状をなすシーブ面とに掛け渡されているベルト53と、を有する。なお、変速比制御は、プライマリプーリ圧とセカンダリプーリ圧を制御することによって行われる。
The
終減速機構6は、セカンダリプーリ52のセカンダリ出力回転を減速する減速ギヤ機構と共に差動機能を与えるデファレンシャルギヤ機構を有する。アクセル踏み込み操作によるドライブ走行時には、バリエータ5から出力される駆動力を、左右の駆動軸7及び左右の駆動輪8に伝達する。一方、アクセル足離し操作によるコースト走行時には、左右の駆動輪8が路面から受けた回転駆動力を、左右の駆動軸7及びバリエータ5を経由して駆動源へ伝達する。
The
FFハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール10(ハイブリッドコントローラ)と、エンジンコントロールモジュール12(エンジンコントローラ)と、モータコントローラ13と、CVTコントロールユニット14(クラッチコントローラ)と、を備えている。なお、ハイブリッドコントロールモジュール10を略称「HCM」といい、エンジンコントロールモジュール12を略称「ECM」といい、モータコントローラ13を略称「MC」といい、CVTコントロールユニット14を略称「CVT-CU」という。また、これらのコントローラ群10,12,13,14は、互いの情報を交換可能なCAN通信線15により接続されている。
As shown in FIG. 1, the control system of the FF hybrid vehicle includes a hybrid control module 10 (hybrid controller), an engine control module 12 (engine controller), a motor controller 13, a CVT control unit 14 (clutch controller), and the like. It has. The
ハイブリッドコントロールモジュール10は、アクセル開度センサ30、車速センサ31、エンジン回転センサ32、モータ回転センサ33、プライマリ回転センサ34、セカンダリ回転センサ35、油温センサ36、インヒビタースイッチ27、等からの検出情報を入力する。ここで、アクセル開度センサ30は、アクセル開度APOを検出する。車速センサ31は、車速VSPを検出する。エンジン回転センサ32は、エンジン回転数Neを検出する。モータ回転センサ33は、モータ回転数Nmを検出する。プライマリ回転センサ34は、プライマリ回転数Npri(=バリエータ入力回転数)を検出する。セカンダリ回転センサ35は、セカンダリ回転数Nsecを検出する。油温センサ36は、変速作動油の温度を検出する。インヒビタースイッチ37は、運転者により選択されるレンジ位置を検出する。なお、これらのセンサ類は、ハイブリッドコントロールモジュール10に接続される必要はなく、エンジンコントロールモジュール12、モータコントローラ13、CVTコントロールユニット14のそれぞれに分けて設けて良い。センサ類をそれぞれに分けて設けた場合には、CAN通信線15を介して必要情報を交換する。
The
ハイブリッドコントロールモジュール10は、目標駆動力をベースとし、ハイブリッド駆動系に有する各ユニット(エンジン1、第1クラッチ2、モータジェネレータ3、第2クラッチ4、バリエータ5)の目標値を決め、実駆動力等を統合制御する。加えて、駆動力制御以外に、EVモードとHEVモードの間でモード遷移するモード遷移制御を行う。モード遷移制御を分担する制御部としては、モード遷移要求判断部10aと、制御指令出力部10bと、を有する。
The
モード遷移要求判断部10aは、エンジン1の運転を停止し、第1クラッチ2を解放し第2クラッチ4を締結するEVモードの選択中、所定のモード遷移スケジュールに基づいて、HEVモードへのモード遷移要求の有無を判断する。制御指令出力部10bは、モード遷移要求判断部10aによりモード遷移要求が判断されると、運転停止のエンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始する指令をエンジンコントロールモジュール12へ出力する。そして、モータジェネレータ3のモータ回転数制御を開始する指令をモータコントローラ13へ出力する。さらに、第1クラッチ2の締結を開始する指令をCVTコントロールユニット14へ出力する。
The mode transition
エンジンコントロールモジュール12は、エンジン1の運転中、ハイブリッドコントロールモジュール10から目標エンジントルクを受信すると、受信した目標エンジントルクを得るエンジントルク制御を行う。加えて、HEVモードへのモード遷移要求に基づいて制御指令出力部10bからエンジン始動を開始する指令を受信すると、エンジンクランキングを行った後、燃料供給と点火によりエンジン始動を開始する。そして、エンジン始動後のエンジン回転上昇中、エンジン1への供給燃料を一時的にカットする(燃料供給を停止する)燃料カット制御を行う燃料カット制御部12aを有する。
When the
燃料カット制御部12aは、エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始する(エンジン1への燃料の供給を停止する)。そして、燃料カットを開始した後、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御を行う。なお、HEVモードへのモード遷移要求に基づいてエンジン始動制御が開始された場合、目標モータ回転数tNmが上限回転数Nm(max)より高いという禁止条件が成立すると、エンジン1の燃料カットは禁止される。
After starting the engine start, the fuel cut
モータコントローラ13は、バッテリ17とモータジェネレータ3と間に設けられたインバータ16への制御指令によりモータジェネレータ3の動作点(モータトルク、モータ回転数)を制御するモータトルク制御部13aとモータ回転数制御部13bを有する。ここで、インバータ16は、モータ力行時にバッテリ電流を三相交流に変換し、モータ回生時に三相交流をバッテリ電流に変換する機能を有する。
The motor controller 13 is a motor torque control unit 13a and a motor rotation speed that control the operating points (motor torque, motor rotation speed) of the
モータトルク制御部13aは、EV走行中やHEV走行中、ハイブリッドコントロールモジュール10から目標モータトルクを受信すると、受信した目標モータトルクを得るモータトルク制御を行う。モータ回転数制御部13bは、HEVモードへのモード遷移要求に基づいて制御指令出力部10bからモータジェネレータ3のモータ回転数制御を開始する指令を受信すると、モータトルク制御からモータ回転数制御へ移行する。モータ回転数制御では、実モータ回転数を目標モータ回転数(=プライマリ回転数Npri+クラッチスリップ回転数)に収束させる制御を行い、クラッチスリップ回転数分の差回転を生じさせることで第2クラッチ4をスリップ締結する。そして、第1クラッチ2の締結を完了し、HEVモードへモード遷移するまでのモード遷移区間において第2クラッチ4のスリップ締結状態を維持し、HEVモードへモード遷移すると、モータ回転数制御からモータトルク制御へ復帰する制御を行う。
When the motor torque control unit 13a receives the target motor torque from the
CVTコントロールユニット14は、油圧源18と油圧ユニットと間に設けられたコントロールバルブユニット19への指令出力によりバリエータ5を制御する変速比制御部14aと、第1クラッチ2及び第2クラッチ4を制御するクラッチ制御部14bを有する。ここで、コントロールバルブユニット19には、油圧制御アクチュエータとして、プライマリ圧ソレノイド20とセカンダリ圧ソレノイド21と第1クラッチ圧ソレノイド22と第2クラッチ圧ソレノイド23を備える。
The
変速比制御部14aは、ハイブリッドコントロールモジュール10から目標プライマリ回転数tNpriを受信すると、そのときの車速VSPに基づいて目標変速比を演算する。そして、演算された目標変速比を得るプライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecの関係になる油圧制御指令をプライマリ圧ソレノイド20とセカンダリ圧ソレノイド21へ出力する。
When the gear
クラッチ制御部14bは、HEVモードへのモード遷移要求に基づいて制御指令出力部10bから第1クラッチ2の締結を開始する指令を受信すると、作動油充填を促す初期圧指令を出力に続き、目標第1クラッチ締結圧を得る第1クラッチ圧指令PCL1(C)を出力する第1クラッチ圧制御を行う。この第1クラッチ圧制御により、エンジン1が燃料カットから燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になると、第1クラッチ2の締結を完了する。そして、第1クラッチ2の締結が完了すると、クラッチ入力トルクの変化にかかわらず第1クラッチ2の締結を維持する制御を行う。なお、第2クラッチ4の第2クラッチ圧制御は、第2クラッチ4の伝達トルクが運転者要求トルク(=目標ドライブトルク、又は、目標コーストトルク)になる締結油圧とする制御を行う。
When the
[モード遷移処理構成(図2〜図5)]
図2は、FFハイブリッド車のコントローラ群10,12,13,14により実行されるEVモードからHEVモードへのモード遷移処理の流れを示す。以下、図2の各ステップについて説明する。このモード遷移処理は、停車中にエンジン1の運転を停止するアイドルストップ状態であって、EVモードの選択中、つまり、次の発進に備えるIS停車時にスタートする。
[Mode transition processing configuration (FIGS. 2 to 5)]
FIG. 2 shows the flow of the mode transition process from the EV mode to the HEV mode executed by the
ステップS1では、スタートに続き、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求が有るか否かを判断する。YES(モード遷移要求有り)の場合はステップS2へ進み、NO(モード遷移要求無し)の場合はステップS1の判断を繰り返す。 In step S1, it is determined whether or not there is a mode transition request from the EV mode to the HEV mode following the start. If YES (with mode transition request), the process proceeds to step S2, and if NO (without mode transition request), the determination in step S1 is repeated.
ここで、図3のモード遷移マップの一例に示すように、発進時であって停車中のアクセル急踏み操作により運転点(APO,VSP)がA点からB点へ移動したとする。この場合、運転点(APO,VSP)がEV→HEVのモード切り替え線を横切ると、横切ったC点のタイミングでEVモードからHEVモードへのモード遷移要求が出力される。 Here, as shown in an example of the mode transition map of FIG. 3, it is assumed that the driving point (APO, VSP) moves from the A point to the B point by the accelerator sudden depression operation while the vehicle is stopped at the time of starting. In this case, when the operating point (APO, VSP) crosses the mode switching line from EV to HEV, a mode transition request from the EV mode to the HEV mode is output at the timing of the crossed point C.
ステップS2では、S1でのモード遷移要求有りとの判断に続き、初期圧指令の出力による第1クラッチ2の締結を開始し、ステップS3へ進む。
In step S2, following the determination that there is a mode transition request in S1, the engagement of the
ステップS3では、S2での第1クラッチ2の締結開始に続き、モータジェネレータ3の制御を、モータトルク制御からモータ回転数制御へと切替え、第2クラッチ4をスリップ締結するモータ回転数制御を開始し、ステップS4へ進む。
In step S3, following the start of engagement of the
ステップS4では、S3でのモータ回転数制御の開始に続き、エンジン回転数Neがエンジン始動回転数Ne(s)に到達したか否かを判断する。YES(エンジン始動回転数Ne(s)に到達)の場合はステップS5へ進み、NO(エンジン始動回転数Ne(s)に未到達)の場合はステップS4の判断を繰り返す。 In step S4, following the start of the motor rotation speed control in S3, it is determined whether or not the engine rotation speed Ne has reached the engine start rotation speed Ne (s). If YES (reaching the engine starting speed Ne (s)), the process proceeds to step S5, and if NO (not reaching the engine starting speed Ne (s)), the determination in step S4 is repeated.
ここで、「エンジン始動回転数Ne(s)」は、モータジェネレータ3をスタータモータとし、第1クラッチ2の締結によりエンジン1をクランキングしてエンジン回転数Neを上昇させたとき、燃料噴射や点火が可能なエンジン回転数域に設定する。
Here, the "engine starting speed Ne (s)" refers to fuel injection when the
ステップS5では、S4でのエンジン始動回転数Ne(s)に到達との判断に続き、エンジン1への燃料噴射開始と点火開始によりエンジン1を自立運転させるエンジン始動を開始し、ステップS6へ進む。
In step S5, following the determination that the engine start speed Ne (s) has been reached in S4, the engine start for autonomous operation of the
ステップS6では、S5での燃料噴射と点火によるエンジン自立運転に続き、そのときのモータ回転数制御での目標モータ回転数tNmが、上限回転数Nm(max)以下であるか否かを判断する。YES(tNm≦Nm(max))の場合はステップS7へ進み、NO(tNm>Nm(max))の場合はステップS12へ進む。なお、モータ回転数制御の場合、制御応答性や制御精度が高いため、実モータ回転数Nmと目標モータ回転数tNmは一致性の高い値になり、目標モータ回転数tNmに代えて実モータ回転数Nmを用いても良い。 In step S6, following the self-sustaining operation of the engine by fuel injection and ignition in S5, it is determined whether or not the target motor rotation speed tNm in the motor rotation speed control at that time is equal to or less than the upper limit rotation speed Nm (max). .. If YES (tNm ≤ Nm (max)), the process proceeds to step S7, and if NO (tNm> Nm (max)), the process proceeds to step S12. In the case of motor rotation speed control, since the control response and control accuracy are high, the actual motor rotation speed Nm and the target motor rotation speed tNm are highly consistent values, and the actual motor rotation is replaced with the target motor rotation speed tNm. A few Nm may be used.
ここで、「上限回転数Nm(max)」は、燃料カットによりエンジン1の回転吹き上げを抑制して低下させることが必要な上限回転数域(例えば、2500rpm程度)に設定される。よって、停車中のアクセル急踏み操作により運転点(APO,VSP)が図3のA点からB点へ移動するHEV発進の場合は、低車速域でのエンジン始動発進となるため、ステップS7以降へ進むことになる。一方、停車中からの緩やかなアクセル踏み込み操作により運転点(APO,VSP)が図3のA点からG点へ移動するEV発進の場合は、高車速域のH点でHEVモードへの遷移要求が出るため、ステップS12以降へ進むことになる。
Here, the "upper limit rotation speed Nm (max)" is set in the upper limit rotation speed range (for example, about 2500 rpm) in which it is necessary to suppress and reduce the rotation blow-up of the
ステップS7では、S6でのtNm≦Nm(max)であるとの判断に続き、そのときの目標モータ回転数tNmに応じて燃料カット開始回転数Ne(F/C)と燃料カットタイマー値T(F/C)を設定し、ステップS8へ進む。 In step S7, following the determination that tNm ≤ Nm (max) in S6, the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) and the fuel cut timer value T ( F / C) is set, and the process proceeds to step S8.
ここで、「燃料カット開始回転数Ne(F/C)」は、図4に示すように、アイドル回転数域の下限回転数Nm(min)から上限回転数Nm(max)までの回転数範囲において、目標モータ回転数tNmが高いほど比例的に高くなる回転数に設定する。具体的には、エンジン吹け上がり先が、目標モータ回転数tNmを少し上回る程度(例えば、tNm+(100〜200rpm)程度)までに抑えることを狙いとし、燃料カット開始回転数Ne(F/C)を設定する。 Here, as shown in FIG. 4, the "fuel cut start rotation speed Ne (F / C)" is the rotation speed range from the lower limit rotation speed Nm (min) to the upper limit rotation speed Nm (max) in the idle rotation speed range. In, the higher the target motor rotation speed tNm, the higher the rotation speed proportionally. Specifically, the fuel cut start speed Ne (F / C) is aimed at keeping the engine speed slightly higher than the target motor speed tNm (for example, tNm + (100 to 200 rpm)). To set.
「燃料カットタイマー値T(F/C)」は、図5に示すように、アイドル回転数域の下限回転数Nm(min)から上限回転数Nm(max)までの回転数範囲において、目標モータ回転数tNmが低いほど比例的に長くなる時間に設定する。具体的には、エンジン吹け上がり後のエンジン回転下がり先が、目標モータ回転数tNmに一致するか少し下回る程度までに抑えることを狙いとし、1秒未満の継続時間による燃料カットタイマー値T(F/C)を設定する。 As shown in FIG. 5, the "fuel cut timer value T (F / C)" is the target motor in the rotation speed range from the lower limit rotation speed Nm (min) to the upper limit rotation speed Nm (max) in the idle speed range. Set the time so that the lower the rotation speed tNm, the longer it is proportionally. Specifically, the fuel cut timer value T (F) with a duration of less than 1 second is aimed at suppressing the engine speed drop destination after the engine starts up to a level that matches or slightly falls below the target motor speed tNm. Set / C).
ステップS8では、S7でのNe(F/C)とT(F/C)の設定に続き、エンジン回転センサ32による実エンジン回転数Neが燃料カット開始回転数Ne(F/C)に到達したか否かを判断する。YES(NeがNe(F/C)に到達)の場合はステップS9へ進み、NO(NeがNe(F/C)に未到達)の場合はステップS8の判断を繰り返す。 In step S8, following the setting of Ne (F / C) and T (F / C) in S7, the actual engine speed Ne by the engine speed sensor 32 reaches the fuel cut start speed Ne (F / C). Judge whether or not. If YES (Ne reaches Ne (F / C)), the process proceeds to step S9, and if NO (Ne does not reach Ne (F / C)), the determination in step S8 is repeated.
ステップS9では、S8でのNeがNe(F/C)に到達との判断、或いは、S10でのTがT(F/C)に未到達との判断に続き、エンジン1への燃料噴射を停止する燃料カットを実行し、ステップS10へ進む。なお、燃料カットを開始すると、開始時点からの継続時間をあらわすタイマー値Tを加算(カウントアップ)する。
In step S9, following the determination that Ne in S8 has reached Ne (F / C) or T in S10 has not reached T (F / C), fuel injection to
ステップS10では、S9での燃料カットに続き、燃料カット開始時点から加算されているタイマー値Tが、燃料カットタイマー値T(F/C)に到達したか否かを判断する。YES(TがT(F/C)に到達)の場合はステップS11へ進み、NO(TがT(F/C)に未到達)の場合はステップS9へ戻る。 In step S10, following the fuel cut in S9, it is determined whether or not the timer value T added from the start of the fuel cut has reached the fuel cut timer value T (F / C). If YES (T reaches T (F / C)), the process proceeds to step S11, and if NO (T does not reach T (F / C)), the process returns to step S9.
ステップS11では、S10でのTがT(F/C)に到達との判断に続き、燃料カットから燃料噴射へと復帰し、ステップS12へ進む。 In step S11, following the determination that T in S10 has reached T (F / C), the process returns from fuel cut to fuel injection, and the process proceeds to step S12.
ステップS12では、S6でのtNm>Nm(max)であるとの判断、或いは、S11での燃料噴射への復帰、或いは、S12でのNeとNmが回転同期していないとの判断に続き、実エンジン回転数Neと実モータ回転数Nmが回転同期(Ne=Nm)であるか否かを判断する。YES(NeとNmが回転同期している)の場合はステップS13へ進み、NO(NeとNmが回転同期していない)の場合はステップS12の判断を繰り返す。 In step S12, following the determination that tNm> Nm (max) in S6, the return to fuel injection in S11, or the determination that Ne and Nm in S12 are not rotationally synchronized, It is determined whether or not the actual engine speed Ne and the actual motor speed Nm are rotation-synchronized (Ne = Nm). If YES (Ne and Nm are rotationally synchronized), the process proceeds to step S13, and if NO (Ne and Nm are not rotationally synchronized), the determination in step S12 is repeated.
ステップS13では、S12でのNeとNmが回転同期しているとの判断に続き、第1クラッチ2が締結完了であると判定し、ステップS14へ進む。
In step S13, following the determination that Ne and Nm in S12 are rotationally synchronized, it is determined that the
ステップS14では、S13での第1クラッチ2の締結完了に続き、HEVモードへモード遷移すると共に、モータジェネレータ3の制御をモータ回転数制御からモータトルク制御へ移行し、エンドへ進む。
In step S14, following the completion of engagement of the
次に、「背景技術の課題及び課題解決方策」を説明する。そして、実施例1における「アイドルストップからのエンジン始動発進作用」を説明する。 Next, "problems of background technology and problem-solving measures" will be described. Then, the "engine start-start action from idle stop" in the first embodiment will be described.
[背景技術の課題及び課題解決方策(図6〜図8)]
ハイブリッド車におけるアイドルストップからのエンジン始動発進時の背景技術は、以下の通りである。エンジンの運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、クラッチ締結を開始すると共にエンジンクランキングを開始し、エンジンを始動して自立運転へと移行させる。エンジンの自立運転によりエンジン回転数が上昇し、その後、エンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になるとクラッチの締結を完了し、HEVモードへモード遷移し、エンジンとモータを合わせた駆動力により加速発進するというものである。
[Problems of background technology and problem-solving measures (Figs. 6 to 8)]
The background technology for starting the engine from idle stop in a hybrid vehicle is as follows. If there is a mode transition request to the HEV mode while the EV mode for stopping the engine operation is selected, the clutch engagement is started and the engine cranking is started, and the engine is started to shift to the independent operation. The engine speed rises due to the self-sustaining operation of the engine, and then when the engine speed is synchronized with the motor speed, the clutch engagement is completed, the mode transitions to the HEV mode, and the driving force of the engine and motor combined It is to start accelerating.
しかし、エンジン始動発進時は、モータ回転数が低回転数領域にあることで、エンジンを始動して自立運転へと移行させると、一気にモータ回転数より高い回転数域までエンジン回転数が吹け上がる。よって、エンジン回転数とモータ回転数を回転同期状態にするには、クラッチ締結容量の上昇によりエンジンにとっての負荷(クラッチ締結負荷)が高くなって、吹け上がったエンジン回転数の上昇を抑制するまで待つ。その後、クラッチ締結負荷による回転制動作用によりエンジン回転数が上昇から低下へと移行し、さらに、エンジン回転数がモータ回転数域まで低下するまで待ってからクラッチの締結を完了し、HEVモードへモード遷移することになる。 However, when the engine starts and starts, the motor speed is in the low speed range, so when the engine is started and shifted to independent operation, the engine speed rises to a speed range higher than the motor speed at once. .. Therefore, in order to bring the engine speed and the motor speed into a rotation-synchronized state, the load on the engine (clutch engagement load) increases due to the increase in the clutch engagement capacity, and the increase in the engine speed that has blown up is suppressed. wait. After that, the engine speed shifts from an increase to a decrease due to the rotational braking action of the clutch engagement load, and after waiting until the engine speed decreases to the motor rotation speed range, the clutch engagement is completed and the mode is set to HEV mode. It will be a transition.
このため、HEVモードへのモード遷移要求からクラッチ締結が完了するまでに時間がかかり(図9のエンジン回転数Neの破線特性Fを参照)、発進時にクラッチを早く掴んで駆動力を出したいという、運転者要求に応えることができない、という課題があった。 For this reason, it takes time from the mode transition request to the HEV mode to the completion of clutch engagement (see the broken line characteristic F of the engine speed Ne in FIG. 9), and it is desired to quickly grasp the clutch and generate driving force when starting. , There was a problem that it was not possible to meet the driver's request.
一方、エンジン回転数の上昇を抑制する手法として、特開2019−1302号公報にも記載されているように、エンジンへの燃料供給を遮断する燃料カットという手法が知られている。しかし、燃料カットによってエンジン回転数の上昇を抑制する場合、エンジン始動発進時のように車速が低いときに開始/終了タイミング条件が固定値による燃料カット制御を行っても、エンジン回転数をモータ回転数域にうまく抑えることができない。 On the other hand, as a method of suppressing an increase in the engine speed, a method of cutting fuel to cut off the fuel supply to the engine is known as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-1302. However, when the increase in engine speed is suppressed by fuel cut, even if fuel cut control is performed with a fixed start / end timing condition when the vehicle speed is low, such as when starting the engine, the engine speed is changed to the motor speed. It cannot be suppressed well in the number range.
例えば、開始/終了タイミング条件が固定値による燃料カット制御の場合、タイミングの設定条件と一致するエンジン始動状況から外れてしまうと、エンジン回転数の上昇抑制不足や上昇抑制過剰となってしまう。よって、燃料カット制御を行ってもエンジン回転数とモータ回転数の差回転数が縮まるのが遅くなるため、クラッチの締結完了までに時間がかかり、運転者の加速要求に応えられない場合がある、という課題があった。 For example, in the case of fuel cut control in which the start / end timing condition is a fixed value, if the engine starting condition that matches the timing setting condition is deviated, the increase suppression of the engine speed becomes insufficient or the increase suppression becomes excessive. Therefore, even if fuel cut control is performed, the difference between the engine speed and the motor speed is delayed in shrinking, so it may take time to complete the clutch engagement and the driver's acceleration request may not be met. There was a problem.
上記課題に対し本発明者は、燃料カット制御を行うときの開始/終了タイミング条件を可変値で与え、エンジン始動状況の違いにかかわらず適切なエンジン回転数の上昇抑制を得ることを目指し、様々な角度からの実験を行って検証した。この検証結果、
(A) 燃料カット制御を行うときの開始/終了タイミング条件の設定基準を、エンジン回転数を最終的に収束させたい狙いのモータ回転数(目標モータ回転数)にする。
(B) 燃料カットによるエンジン回転の吹け上がり先が、燃料カットを開始するエンジン回転数の値で決まる。
(C) 燃料カットによりエンジンが吹け上がった後のエンジン回転の下がり先が、燃料カットの継続時間で決まる。
という点に着目した。
In response to the above problems, the present inventor aims to give an appropriate start / end timing condition when performing fuel cut control as a variable value, and to obtain an appropriate suppression of increase in engine speed regardless of the difference in engine start status. It was verified by conducting an experiment from various angles. This verification result,
(A) Set the setting standard of the start / end timing condition when performing fuel cut control to the target motor speed (target motor speed) at which the engine speed is finally converged.
(B) The destination of the engine speed due to the fuel cut is determined by the value of the engine speed at which the fuel cut is started.
(C) The destination of the decrease in engine speed after the engine starts to blow up due to the fuel cut is determined by the duration of the fuel cut.
I focused on that point.
上記着目点に基づいて、本開示は、FFハイブリッド車の制御方法において、エンジン1の運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、エンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始する。エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始する。燃料カットを開始した後、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する。燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になって第1クラッチ2の締結を完了すると、HEVモードへモード遷移する、という解決手段を採用した。
Based on the above points of interest, in the present disclosure, in the control method of the FF hybrid vehicle, when the EV mode for stopping the operation of the
即ち、エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットが開始される。燃料カットを開始した後、目標モータ回転数tNmに応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御が行われる。このときのエンジン回転数特性は、図6に示すように、時刻t1にてエンジン始動を開始するとエンジン回転数Neが急上昇する。エンジン回転数Neが燃料カット開始回転数Ne(F/C)に到達する時刻t2になると、エンジン1への燃料カットが開始されるため、エンジン回転数Neの上昇勾配が緩やかになる。そして、燃料カットを燃料カットタイマー値T(F/C)だけ継続した時刻t3になると燃料噴射へ復帰する。このため、時刻t4までエンジン回転数Neが吹け上がり目標まで上昇すると、時刻t4の直後からエンジン回転数Neが低下を開始し、時刻t5にて復帰回転数(目標モータ回転数tNmの回転数域)になる。
That is, after starting the engine start, when the engine speed Ne that increases in rotation reaches the fuel cut start speed Ne (F / C) set according to the target motor speed tNm, the fuel cut to the
ここで、燃料カット開始回転数Ne(F/C)に対してエンジン吹け上がり頂点までの回転数差Dの関係は、図7の実験結果に示すように、燃料カット開始回転数Ne(F/C)に対してほぼ線形の特性を示すということが判明した。このことは、燃料カットによるエンジン回転の吹け上がり先が、燃料カットを開始する燃料カット開始回転数Ne(F/C)の値で決まることを意味する。よって、目標モータ回転数tNmに応じて燃料カット開始回転数Ne(F/C)を設定することで、エンジン回転数Neの吹け上がり先の回転数を、目標モータ回転数tNmを基準として決めることができる。 Here, the relationship between the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) and the rotation speed difference D to the top of the engine running up is as shown in the experimental result of FIG. 7, the fuel cut start rotation speed Ne (F / F /). It was found that it shows almost linear characteristics with respect to C). This means that the destination of the engine speed due to the fuel cut is determined by the value of the fuel cut start speed Ne (F / C) at which the fuel cut is started. Therefore, by setting the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) according to the target motor rotation speed tNm, the rotation speed at which the engine rotation speed Ne is blown up is determined based on the target motor rotation speed tNm. Can be done.
燃料カットタイマー値T(F/C)に対してエンジン1が吹け上がって低下したとき吹け上がり頂点から復帰回転数までの回転数差Eの関係は、図8の実験結果に示すように、燃料カットタイマー値T(F/C)に対してエンジン回転落ち量がほぼ線形の特性を示すということが判明した。このことは、燃料カットによりエンジン1が吹け上がった後のエンジン回転の下がり先が、燃料カットタイマー値T(F/C)の値で決まることを意味する。よって、目標モータ回転数tNmに応じて燃料カットタイマー値T(F/C)を設定することで、エンジン1が吹け上がった後のエンジン回転の下がり先の回転数を、目標モータ回転数tNmを基準として決めることができる。
As shown in the experimental results of FIG. 8, the relationship of the rotation speed difference E from the rising top to the returning rotation speed when the
このように、目標モータ回転数tNmに応じて設定した燃料カット開始回転数Ne(F/C)と燃料カットタイマー値T(F/C)と用いる燃料カット制御を行うことで、エンジン1の吹け上がりが抑えられると共に吹け上がり頂点からの低下量が規定されたエンジン特性が取得されることになる。よって、時刻t1にてエンジン始動を開始すると、時刻t5の回転同期タイミングにて第1クラッチ2の締結を完了することができる。加えて、燃料カット制御によりエンジン1の吹け上がりが抑えられることで、吹け上げ燃料消費分が削減される。この結果、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジン1での燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能を発揮することができることになる。
In this way, by performing fuel cut control using the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) and the fuel cut timer value T (F / C) set according to the target motor rotation speed tNm, the
ここで、燃料カット開始回転数Ne(F/C)は、目標モータ回転数tNmが高いほど高い回転数に設定するようにしている(図4)。即ち、燃料カット開始回転数Ne(F/C)を、目標モータ回転数tNmが高いほど高い回転数に設定することで、図6及び図7から明らかにように、目標モータ回転数tNmを基準とするエンジン回転数Neを吹け上がり頂点までの回転数差Dをコントロールすることができる。このため、目標モータ回転数tNmの高さにかかわらず、目標モータ回転数tNmを基準とし、エンジン回転数Neを吹け上がり目標までの上昇に抑制する燃料カット制御とすることができることになる。 Here, the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) is set to a higher rotation speed as the target motor rotation speed tNm is higher (FIG. 4). That is, by setting the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) to a higher rotation speed as the target motor rotation speed tNm is higher, as is clear from FIGS. 6 and 7, the target motor rotation speed tNm is used as a reference. It is possible to control the rotation speed difference D up to the apex by blowing up the engine speed Ne. Therefore, regardless of the height of the target motor rotation speed tNm, the fuel cut control can be performed based on the target motor rotation speed tNm and suppressing the engine rotation speed Ne to rise to the target.
また、燃料カットタイマー値T(F/C)は、目標モータ回転数tNmが低いほど長い時間に設定するようにしている(図5)。即ち、燃料カットタイマー値T(F/C)を、目標モータ回転数tNmが低いほど長い時間に設定することで、図6及び図8に示すように、エンジン1が吹け上がって低下したとき吹け上がり頂点から復帰回転数までの回転数差Eをコントロールすることができる。このため、目標モータ回転数tNmの高さにかかわらず、エンジン回転数Neの下がり先を目標モータ回転数tNmの領域に合わせる燃料カット制御とすることができることになる。
Further, the fuel cut timer value T (F / C) is set to a longer time as the target motor rotation speed tNm is lower (FIG. 5). That is, by setting the fuel cut timer value T (F / C) to a longer time as the target motor rotation speed tNm is lower, as shown in FIGS. 6 and 8, when the
[アイドルストップからのエンジン始動発進作用(図2、図9)]
まず、図2に示すフローチャートに基づいて、EVモードからHEVモードへのモード遷移処理作用を説明する。停車中にエンジン1の運転を停止するアイドルストップ状態のとき、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求が有ると、S1→S2→S3→S4へと進む。S2では、初期圧指令の出力による第1クラッチ2の締結制御が開始される。S3では、モータジェネレータ3の制御が、モータトルク制御からモータ回転数制御へと切替えられ、第2クラッチ4をスリップ締結するモータ回転数制御が開始される。S4では、モータジェネレータ3をスタータモータとし、第1クラッチ2の締結によりエンジンクランキングを開始した後、エンジン回転数Neがエンジン始動回転数Ne(s)に到達したか否かが判断される。
[Engine start-start action from idle stop (Figs. 2 and 9)]
First, the mode transition processing action from the EV mode to the HEV mode will be described based on the flowchart shown in FIG. If there is a mode transition request from the EV mode to the HEV mode in the idle stop state in which the operation of the
S4にてエンジン回転数Neがエンジン始動回転数Ne(s)に到達したと判断されると、S4からS5→S6へと進む。S5では、エンジン1への燃料噴射開始と点火開始によりエンジン1を自立運転させるエンジン始動が開始される。S6では、そのときのモータ回転数制御での目標モータ回転数tNmが、上限回転数Nm(max)以下であるか否かが判断される。
When it is determined in S4 that the engine speed Ne has reached the engine starting speed Ne (s), the process proceeds from S4 to S5 → S6. In S5, the engine start for autonomous operation of the
S6にて目標モータ回転数tNmが上限回転数Nm(max)以下であると判断された場合は、S6からS7→S8へと進む。S7では、そのときの目標モータ回転数tNmに応じて燃料カット開始回転数Ne(F/C)と燃料カットタイマー値T(F/C)が設定される。S8では、エンジン回転センサ32による実エンジン回転数Neが燃料カット開始回転数Ne(F/C)に到達したか否かが判断される。S8にて実エンジン回転数Neが燃料カット開始回転数Ne(F/C)に到達したと判断されると、S8からS9→S10へと進む。S9では、エンジン1への燃料噴射を停止する燃料カットが実行される。S10では、燃料カット開始時点から加算されているタイマー値Tが、燃料カットタイマー値T(F/C)に到達したか否かが判断される。
If it is determined in S6 that the target motor rotation speed tNm is equal to or less than the upper limit rotation speed Nm (max), the process proceeds from S6 to S7 → S8. In S7, the fuel cut start rotation speed Ne (F / C) and the fuel cut timer value T (F / C) are set according to the target motor rotation speed tNm at that time. In S8, it is determined by the engine rotation sensor 32 whether or not the actual engine rotation speed Ne has reached the fuel cut start rotation speed Ne (F / C). When it is determined in S8 that the actual engine speed Ne has reached the fuel cut start speed Ne (F / C), the process proceeds from S8 to S9 → S10. In S9, a fuel cut is executed to stop the fuel injection to the
S10にてタイマー値Tが燃料カットタイマー値T(F/C)に到達したと判断されると、S10からS11→S12へと進む。S11では、燃料カットから燃料噴射へと復帰される。S12では、実エンジン回転数Neと実モータ回転数Nmが回転同期(Ne=Nm)であるか否かが判断される。S12にて実エンジン回転数Neと実モータ回転数Nmが回転同期であると判断されると、S12からS13→S14→エンドへと進む。S13では、第1クラッチ2が締結完了であると判定される。S14では、HEVモードへのモード遷移が行われると共に、モータジェネレータ3の制御がモータ回転数制御からモータトルク制御へ移行される。
When it is determined in S10 that the timer value T has reached the fuel cut timer value T (F / C), the process proceeds from S10 to S11 → S12. In S11, the fuel cut is restored to the fuel injection. In S12, it is determined whether or not the actual engine speed Ne and the actual motor speed Nm are rotation-synchronized (Ne = Nm). When it is determined in S12 that the actual engine rotation speed Ne and the actual motor rotation speed Nm are rotationally synchronized, the process proceeds from S12 to S13 → S14 → end. In S13, it is determined that the
一方、S6にて目標モータ回転数tNmが上限回転数Nm(max)を超えていると判断された場合は、S6からS12へと進む。そして、S12にて実エンジン回転数Neと実モータ回転数Nmが回転同期であると判断されると、S12からS13→S14→エンドへと進む。S13→S14→エンドへと進む。つまり、目標モータ回転数tNmが上限回転数Nm(max)を超えている場合は、S7〜S11の燃料カット制御を禁止し、第1クラッチ2の締結(S13)、HEVモードへのモード遷移及びモータトルク制御への移行(S14)が行われる。
On the other hand, if it is determined in S6 that the target motor rotation speed tNm exceeds the upper limit rotation speed Nm (max), the process proceeds from S6 to S12. Then, when it is determined in S12 that the actual engine rotation speed Ne and the actual motor rotation speed Nm are rotationally synchronized, the process proceeds from S12 to S13 → S14 → end. Proceed to S13 → S14 → end. That is, when the target motor rotation speed tNm exceeds the upper limit rotation speed Nm (max), the fuel cut control of S7 to S11 is prohibited, the
次に、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求がある発進シーンにおける各特性を示す図9のタイムチャートに基づいて、アイドルストップからのエンジン始動発進作用を説明する。 Next, the engine starting / starting action from the idle stop will be described based on the time chart of FIG. 9 showing each characteristic in the starting scene where there is a mode transition request from the EV mode to the HEV mode.
アイドルストップ状態でのEVモード停車中、時刻t1にて運転者がアクセル踏み操作による発進操作を行うと、ISフラグをONからOFFへ切替えるIS抜けになり、HEVモードへのモード遷移要求が出される。同時に、時刻t1では初期圧による第1クラッチ圧指令PCL1(C)の出力による第1クラッチ2の締結制御が開始されると共に、実モータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmに収束させるモータ回転数制御が開始される。
If the driver performs a start operation by stepping on the accelerator at time t1 while the EV mode is stopped in the idle stop state, the IS flag is switched from ON to OFF and the IS is omitted, and a mode transition request to the HEV mode is issued. .. At the same time, at time t1, the engagement control of the
そして、第1クラッチ2の締結容量が高くなり、モータジェネレータ3をスタータモータとしてエンジン1のクランキングを開始する時刻t2になると、エンジン回転数Neが急上昇する。その直後の時刻t3にてエンジン回転数Neがエンジン始動回転数Ne(s)になると、エンジン1への燃料噴射開始と点火開始によりエンジン1を自立運転させるエンジン始動が開始される。
Then, when the engagement capacity of the
エンジン始動開始後、時刻t4にてエンジン回転数Neが燃料カット開始回転数Ne(F/C)に到達すると、エンジン1への燃料カットが開始される。燃料カットが開始されると、エンジン回転数Neの上昇勾配が緩やかになるし、エンジン回転数Neが吹け上がり目標までの上昇に抑えられる。
When the engine speed Ne reaches the fuel cut start speed Ne (F / C) at time t4 after the start of the engine start, the fuel cut to the
そして、時刻t4からの継続時間が燃料カットタイマー値T(F/C)に到達する時刻t5になると、燃料カットから燃料噴射へ復帰する。燃料カットを燃料カットタイマー値T(F/C)の間継続した後に燃料噴射へ復帰すると、エンジン回転数Neが吹け上がり頂点から低下を開始した後、復帰回転数域に収束してから再度上昇に転じる。 Then, when the duration from the time t4 reaches the time t5 when the fuel cut timer value T (F / C) is reached, the fuel cut returns to the fuel injection. When the fuel cut is continued for the fuel cut timer value T (F / C) and then returned to the fuel injection, the engine speed Ne starts to rise and starts to decrease from the peak, then converges to the return speed range and then rises again. Turn to.
このため、時刻t6になりエンジン回転数Neがモータ回転数Nmに一致すると、第1クラッチ2は差回転が無い完全締結状態になる。この時刻t6からは、HEVモードへモード遷移し、モータジェネレータ3の制御が、モータ回転数制御からモータトルク制御へと切替えられる。
Therefore, when the time t6 is reached and the engine speed Ne matches the motor speed Nm, the
このように、アイドルストップからのエンジン始動発進時、エンジン始動後のエンジン回転数Neの上昇域において、燃料カット開始回転数Ne(F/C)と燃料カットタイマー値T(F/C)により規定される燃料カットを一時的に介入させている。このため、エンジン始動後のエンジン回転数Neの上昇域において燃料カットを介入させない場合(図9のエンジン回転数特性F)に比べ、応答良く回転同期が達成され、第1クラッチ2を早期に掴むことができる。よって、アイドルストップからのエンジン始動発進時、加速要求操作に対して応答良くHEVモードへモード遷移することで、運転者の駆動力要求に応える動力性能を発揮することができる。
In this way, when the engine starts from the idle stop, it is defined by the fuel cut start speed Ne (F / C) and the fuel cut timer value T (F / C) in the rising range of the engine speed Ne after the engine starts. The fuel cut to be done is temporarily intervened. Therefore, as compared with the case where the fuel cut is not intervened in the rising region of the engine speed Ne after the engine is started (engine speed characteristic F in FIG. 9), the rotation synchronization is achieved with good response and the
以上説明したように、実施例1のFFハイブリッド車の制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。 As described above, in the control method and control device of the FF hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 走行用駆動源として搭載されたエンジン1及びモータ(モータジェネレータ3)と、エンジン1とモータの間に設けられたクラッチ(第1クラッチ2)と、クラッチの解放によるEVモードとクラッチの締結によるHEVモードとの間でモード遷移制御を行うコントローラ(コントローラ群10,12,13,14)と、を備えるハイブリッド車の制御方法において、
エンジン1の運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、エンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始し、
エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始し、
燃料カットを開始した後、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰し、
燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になってクラッチの締結を完了すると、HEVモードへモード遷移する。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジン1での燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能を発揮するハイブリッド車の制御方法を提供することができる。
(1) The
If there is a mode transition request to the HEV mode while the EV mode for stopping the operation of the
After starting the engine, when the engine speed Ne, which increases in speed, reaches the fuel cut start speed Ne (F / C) set according to the motor speed Nm (target motor speed tNm), the engine goes to
After starting the fuel cut, when the fuel cut timer value T (F / C) set according to the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm) elapses, the fuel cut returns to the fuel injection.
When the engine speed Ne after returning to the fuel injection is in a rotation-synchronized state with the motor speed Nm and the clutch engagement is completed, the mode transitions to the HEV mode.
Therefore, in the mode transition request scene from the EV mode to the HEV mode, it is possible to provide a control method for a hybrid vehicle that exhibits power performance that responds to the driving force demand with good response while suppressing fuel consumption in the
(2) 燃料カット開始回転数Ne(F/C)は、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)が高いほど高い回転数に設定する。
このため、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)の高さにかかわらず、モータ回転数Nmを基準とし、エンジン回転数Neを吹け上がり目標までの上昇に抑制する燃料カット制御とすることができる。
(2) The fuel cut start rotation speed Ne (F / C) is set to a higher rotation speed as the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm) increases.
Therefore, regardless of the height of the motor speed Nm (target motor speed tNm), the fuel cut control can be used to suppress the engine speed Ne to rise to the target by using the motor speed Nm as a reference. it can.
(3) 燃料カットタイマー値T(F/C)は、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)が低いほど長い時間に設定する。
このため、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)の高さにかかわらず、エンジン回転数Neの下がり先をモータ回転数Nmの領域に合わせる燃料カット制御とすることができる。
(3) The fuel cut timer value T (F / C) is set to a longer time as the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm) is lower.
Therefore, regardless of the height of the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm), the fuel cut control can be performed so that the drop destination of the engine rotation speed Ne is adjusted to the region of the motor rotation speed Nm.
(4) HEVモードへのモード遷移要求に基づいてエンジン始動制御が開始された場合、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)が上限回転数Nm(max)より高いという禁止条件が成立すると、エンジン1の燃料カットを禁止する。
このため、EV発進後、車速上昇によりモータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)が上限回転数Nm(max)より高くなってHEVモードへのモード遷移要求がある場合、クラッチ(第1クラッチ2)の締結時、燃料カットの実行によりエンジン回転数の低下に引き摺られて車速VSPが低下するのを防止することができる。即ち、クラッチ(第1クラッチ2)の締結時、燃料カットを禁止することで、エンジン回転数Neの上昇を妨げることなく、エンジン回転数Neをモータ回転数Nmに近づけることができる。
(4) When the engine start control is started based on the mode transition request to the HEV mode, when the prohibition condition that the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm) is higher than the upper limit rotation speed Nm (max) is satisfied, Prohibit fuel cut of
Therefore, when the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm) becomes higher than the upper limit rotation speed Nm (max) due to the increase in vehicle speed after the EV starts and there is a mode transition request to the HEV mode, the clutch (first clutch 2) ), It is possible to prevent the vehicle speed VSP from decreasing due to the decrease in engine speed due to the execution of fuel cut. That is, by prohibiting the fuel cut when the clutch (first clutch 2) is engaged, the engine speed Ne can be brought close to the motor speed Nm without hindering the increase in the engine speed Ne.
(5) ハイブリッド駆動系のエンジン1から駆動輪8までの間に、クラッチとしての第1クラッチ2と、モータ(モータジェネレータ3)と、第2クラッチ4と、を直列配置により備え、
EVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、モータ回転数Nmを、第2クラッチ4の出力回転数(=プライマリ回転数Npri)にクラッチスリップ回転数を加えた目標モータ回転数tNmとするモータ回転数制御を開始し、
モータ回転数制御による第2クラッチスリップ制御を、第1クラッチ2の締結完了によりHEVモードへモード遷移するまで行う。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移の過渡期において、第2クラッチ4のスリップ制御を継続することにより、エンジン始動ショックやクラッチ締結ショックを抑えた良好な運転性を発揮することができる。即ち、モード遷移過渡期において、第2クラッチ4のスリップ締結制御を継続することで、エンジン始動ショックやクラッチ締結ショックがクラッチ滑りにより吸収される。
(5) A
If there is a mode transition request to the HEV mode while selecting the EV mode, the motor rotation speed Nm is added to the output rotation speed (= primary rotation speed Npri) of the
The second clutch slip control by the motor rotation speed control is performed until the mode transitions to the HEV mode when the engagement of the
Therefore, by continuing the slip control of the
(6) 走行用駆動源として搭載されたエンジン1及びモータ(モータジェネレータ3)と、エンジン1とモータの間に設けられた第1クラッチ2と、モータと駆動輪8の間に設けられた第2クラッチ4と、ハイブリッドコントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール10)と、エンジンコントローラ(エンジンコントロールモジュール12)と、モータコントローラ13と、クラッチコントローラ(CVTコントロールユニット14)と、を備えるハイブリッド車の制御装置において、
ハイブリッドコントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール10)は、
エンジン1の運転を停止し、第1クラッチ2を解放し第2クラッチ4を締結するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求の有無を判断するモード遷移要求判断部10aと、
モード遷移要求判断部10aによりモード遷移要求が判断されると、エンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始する指令をエンジンコントローラへ出力し、モータのモータ回転数制御を開始する指令をモータコントローラ13へ出力し、第1クラッチ2の締結を開始する指令をクラッチコントローラへ出力する制御指令出力部10bと、を有し、
エンジンコントローラ(エンジンコントロールモジュール12)は、エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始し、燃料カットを開始した後、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御を行う燃料カット制御部12aを有し、
モータコントローラ13は、モータ回転数制御を開始した後、実モータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmに制御して第2クラッチ4をスリップ締結し、HEVモードへモード遷移するとモータトルク制御へ移行する制御を行うモータ回転数制御部13bを有し、
クラッチコントローラ(CVTコントロールユニット14)は、燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になって第1クラッチ2の締結を完了すると、クラッチ入力トルクの変化にかかわらず第1クラッチ2の締結を維持する制御を行うクラッチ制御部14bを有する。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジン1での燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能と、ショックを抑えた良好な運転性を発揮するハイブリッド車の制御装置を提供することができる。
(6) The
The hybrid controller (hybrid control module 10) is
While selecting the EV mode in which the operation of the
When the mode transition
In the engine controller (engine control module 12), after starting the engine start, the engine rotation speed Ne that increases in rotation is set according to the motor rotation speed Nm (target motor rotation speed tNm). When the F / C is reached, the fuel cut to the
After starting the motor rotation speed control, the motor controller 13 controls the actual motor rotation speed Nm to the target motor rotation speed tNm, slips and engages the
When the engine rotation speed Ne after returning to fuel injection is synchronized with the motor rotation speed Nm and the engagement of the
For this reason, in the mode transition request scene from EV mode to HEV mode, a hybrid vehicle that exhibits power performance that responds to driving force demands with good response and good drivability with suppressed shock while suppressing fuel consumption in
以上、本発明のハイブリッド車の制御方法及び制御装置を実施例1に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The control method and control device for the hybrid vehicle of the present invention have been described above based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and design changes and additions are permitted as long as the gist of the invention according to each claim is not deviated from the claims.
実施例1では、モータジェネレータ3をスタータモータとして用いる例を示した。しかし、走行用駆動源としてのモータジェネレータとは別に、スタータモータを設けた例としても良い。
In Example 1, an example in which the
実施例1では、本発明の制御方法及び制御装置を、ハイブリッド駆動系に、変速機構としてバリエータ5を備えた例を示した。しかし、本発明の制御方法及び制御装置は、変速機構の有無は問わないし、また、変速機構もバリエータ以外の複数の変速段を有する有段変速機構や副変速機付き無段変速機構であっても良い。
In the first embodiment, an example is shown in which the control method and the control device of the present invention are provided with a
実施例1では、本発明の制御方法及び制御装置を、1モータ・2クラッチ形式と呼ばれるFFハイブリッド車に適用する例を示した。しかし、本発明の制御方法及び制御装置が、適用されるハイブリッド車の形式としても、1モータ・2クラッチ形式のFFハイブリッド車に限らず、FRハイブリッド車であっても良い。さらに、エンジン車の駆動系にモータを付加したモータアシスト形式のハイブリッド車、プラネタリギヤ機構を用いる動力分割形式のハイブリッド車、等のように他の形式によるハイブリッド車に対しても適用できる。要するに、EVモードとHEVモードを有し、EVモードからHEVモードへのモード遷移時にエンジン始動とクラッチ締結を行う形式のハイブリッド車であれば良い。 In Example 1, an example of applying the control method and control device of the present invention to an FF hybrid vehicle called a 1-motor / 2-clutch type is shown. However, the type of hybrid vehicle to which the control method and control device of the present invention is applied is not limited to the 1-motor / 2-clutch type FF hybrid vehicle, and may be an FR hybrid vehicle. Further, it can be applied to hybrid vehicles of other types such as a motor assist type hybrid vehicle in which a motor is added to the drive system of an engine vehicle, a power split type hybrid vehicle using a planetary gear mechanism, and the like. In short, any hybrid electric vehicle that has an EV mode and an HEV mode and that starts the engine and engages the clutch at the time of mode transition from the EV mode to the HEV mode may be used.
1 エンジン
2 第1クラッチ(クラッチ)
3 モータジェネレータ(モータ)
4 第2クラッチ
5 バリエータ
6 終減速機構
7 駆動軸
8 駆動輪
10 ハイブリッドコントロールモジュール(ハイブリッドコントローラ)
10a モード遷移要求判断部
10b 制御指令出力部
12 エンジンコントロールモジュール(エンジンコントローラ)
12a 燃料カット制御部
13 モータコントローラ
13b モータ回転数制御部
14 CVTコントロールユニット(クラッチコントローラ)
14b クラッチ制御部
30 アクセル開度センサ
31 車速センサ
32 エンジン回転センサ
33 モータ回転センサ
34 プライマリ回転センサ
1
3 Motor generator (motor)
4
10a Mode transition request judgment unit 10b Control
12a Fuel cut control unit 13
14b Clutch control unit 30 Accelerator opening sensor 31 Vehicle speed sensor 32 Engine rotation sensor 33 Motor rotation sensor 34 Primary rotation sensor
Claims (6)
前記エンジンの運転を停止する前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求があると、前記エンジンを自立運転とするエンジン始動を開始し、
前記エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数が、モータ回転数に応じて設定される燃料カット開始回転数に達したら前記エンジンへの燃料カットを開始し、
前記燃料カットを開始した後、前記モータ回転数に応じて設定される燃料カットタイマー時間を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰し、
前記燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になって前記クラッチの締結を完了すると、前記HEVモードへモード遷移する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 Mode transition control is performed between an engine and a motor mounted as a driving drive source, a clutch provided between the engine and the motor, and an EV mode by releasing the clutch and an HEV mode by engaging the clutch. In the control method of a hybrid vehicle equipped with a controller to perform
When there is a mode transition request to the HEV mode during the selection of the EV mode for stopping the operation of the engine, the engine start for the engine to operate independently is started.
After starting the engine start, when the engine speed that increases in rotation reaches the fuel cut start speed set according to the motor speed, the fuel cut to the engine is started.
After starting the fuel cut, when the fuel cut timer time set according to the motor rotation speed elapses, the fuel cut returns to the fuel injection, and the fuel injection is resumed.
A control method for a hybrid vehicle, characterized in that the mode transitions to the HEV mode when the engine speed after returning to the fuel injection is in a rotation-synchronized state with the motor speed and the engagement of the clutch is completed.
前記燃料カット開始回転数は、前記モータ回転数が高いほど高い回転数に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 In the hybrid vehicle control method according to claim 1,
A control method for a hybrid vehicle, wherein the fuel cut start rotation speed is set to a higher rotation speed as the motor rotation speed is higher.
前記燃料カットタイマー時間は、前記モータ回転数が低いほど長い時間に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 In the method for controlling a hybrid vehicle according to claim 1 or 2.
A control method for a hybrid vehicle, wherein the fuel cut timer time is set to a longer time as the motor rotation speed is lower.
前記HEVモードへのモード遷移要求に基づいてエンジン始動制御が開始された場合、前記モータ回転数が上限回転数より高いという禁止条件が成立すると、前記エンジンの燃料カットを禁止する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 In the method for controlling a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
When the engine start control is started based on the mode transition request to the HEV mode, the fuel cut of the engine is prohibited when the prohibition condition that the motor rotation speed is higher than the upper limit rotation speed is satisfied. How to control a hybrid vehicle.
ハイブリッド駆動系の前記エンジンから駆動輪までの間に、前記クラッチとしての第1クラッチと、前記モータと、第2クラッチと、を直列配置により備え、
前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求があると、前記モータ回転数を、前記第2クラッチの出力回転数にクラッチスリップ回転数を加えた目標モータ回転数とするモータ回転数制御を開始し、
前記モータ回転数制御による第2クラッチスリップ制御を、前記第1クラッチの締結完了により前記HEVモードへモード遷移するまで行う
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 In the method for controlling a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4.
A first clutch as the clutch, the motor, and the second clutch are provided in series between the engine and the drive wheels of the hybrid drive system.
When there is a mode transition request to the HEV mode during the selection of the EV mode, the motor rotation speed is set to the target motor rotation speed obtained by adding the clutch slip rotation speed to the output rotation speed of the second clutch. Start control and
A control method for a hybrid vehicle, wherein the second clutch slip control by the motor rotation speed control is performed until the mode transitions to the HEV mode when the engagement of the first clutch is completed.
前記ハイブリッドコントローラは、
前記エンジンの運転を停止し、前記第1クラッチを解放し前記第2クラッチを締結する前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求の有無を判断するモード遷移要求判断部と、
前記モード遷移要求判断部によりモード遷移要求が判断されると、前記エンジンを自立運転とするエンジン始動を開始する指令を前記エンジンコントローラへ出力し、前記モータのモータ回転数制御を開始する指令を前記モータコントローラへ出力し、前記第1クラッチの締結を開始する指令を前記クラッチコントローラへ出力する制御指令出力部と、を有し、
前記エンジンコントローラは、前記エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数が、モータ回転数に応じて設定される燃料カット開始回転数に達したら前記エンジンへの燃料カットを開始し、前記燃料カットを開始した後、前記モータ回転数に応じて設定される燃料カットタイマー時間を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御を行う燃料カット制御部を有し、
前記モータコントローラは、前記モータ回転数制御を開始した後、実モータ回転数を目標モータ回転数に制御して前記第2クラッチをスリップ締結し、前記HEVモードへモード遷移するとモータトルク制御へ移行する制御を行うモータ回転数制御部を有し、
前記クラッチコントローラは、前記燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になって前記第1クラッチの締結を完了すると、クラッチ入力トルクの変化にかかわらず前記第1クラッチの締結を維持する制御を行うクラッチ制御部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 An engine and a motor mounted as a driving drive source, a first clutch provided between the engine and the motor, a second clutch provided between the motor and the drive wheels, a hybrid controller, and an engine. In a hybrid vehicle control device including a controller, a motor controller, and a clutch controller,
The hybrid controller
A mode transition request determination unit that determines whether or not there is a mode transition request to the HEV mode while selecting the EV mode in which the engine operation is stopped, the first clutch is released, and the second clutch is engaged.
When the mode transition request is determined by the mode transition request determination unit, a command for starting the engine start for the engine to operate independently is output to the engine controller, and a command for starting the motor rotation speed control of the motor is given. It has a control command output unit that outputs to the motor controller and outputs a command to start engaging the first clutch to the clutch controller.
After starting the engine start, the engine controller starts fuel cut to the engine when the engine speed that increases in rotation reaches the fuel cut start speed set according to the motor speed, and the fuel It has a fuel cut control unit that controls the return from fuel cut to fuel injection when the fuel cut timer time set according to the motor rotation speed elapses after starting the cut.
After starting the motor rotation speed control, the motor controller controls the actual motor rotation speed to the target motor rotation speed, slip-engages the second clutch, and shifts to the motor torque control when the mode transitions to the HEV mode. It has a motor rotation speed control unit that controls
When the engine rotation speed after returning to the fuel injection is synchronized with the motor rotation speed and the engagement of the first clutch is completed, the clutch controller of the first clutch regardless of the change in the clutch input torque. A control device for a hybrid vehicle, which comprises a clutch control unit that controls to maintain engagement.
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