JP2022034724A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
特許文献1に記載の車両制御装置は、駆動源としてのエンジン及びモータと、これら駆動源の駆動力を駆動輪へ伝えるトランスアクスルとを備える車両に適用される。車両は、エンジン、モータ、及びトランスアクスルが順に接続されており、エンジンとモータとの接続を切り離し可能な第1クラッチと、モータとトランスアクスルとの接続を切り離し可能な第2クラッチとを備えている。特許文献1に記載の車両制御装置は、第1クラッチ及び第2クラッチを制御することにより、車両の走行モードをハイブリッド走行モードと電気走行モードとで切り替える。ハイブリッド走行モードでは、第1クラッチ及び第2クラッチを接続状態とし、エンジン及びモータの双方の駆動力をトランスアクスルに伝達する。電気走行モードでは、第1クラッチを切断状態とする一方で第2クラッチを接続状態とし、モータの駆動力のみをトランスアクスルに伝達する。
The vehicle control device described in
エンジンの駆動力を用いるハイブリッド走行モードから、エンジンの駆動力を用いない電気走行モードに切り替える際には、エンジンを停止させる停止制御を行う必要がある。停止制御においては、エンジンのエネルギーをモータで回生するために、第1クラッチを接続状態としてエンジンとモータとの接続を維持する一方で、エンジン停止による影響が駆動輪に及ばないようにするために、第2クラッチを切断状態としてエンジン及びモータとトランスアクスルとの接続を切り離すことがある。こうした構成では、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに移行する際にトランスアクスルへの動力伝達が途切れる状況が生じ、これに起因して車両の挙動に変化が生じることがある。特許文献1に記載の車両制御装置では、こうした点については考慮されておらず、改善の余地がある。
When switching from the hybrid driving mode that uses the driving force of the engine to the electric driving mode that does not use the driving force of the engine, it is necessary to perform stop control for stopping the engine. In stop control, in order to regenerate the energy of the engine with the motor, the connection between the engine and the motor is maintained with the first clutch in the connected state, while the influence of the engine stop does not affect the drive wheels. , The connection between the engine and the motor and the transformer axle may be disconnected with the second clutch disengaged. In such a configuration, the power transmission to the transaxle may be interrupted when shifting from the hybrid driving mode to the electric driving mode, which may cause a change in the behavior of the vehicle. The vehicle control device described in
上記課題を解決するための車両制御装置は、第1駆動源としてのエンジン、第2駆動源としてのモータ、及び前記エンジン及び前記モータの駆動力を駆動輪に伝達するトランスアクスルが順に接続されていて、前記エンジンと前記モータとの間に設けられた第1断接機構と、前記モータと前記トランスアクスルとの間に設けられた第2断接機構と、前記トランスアクスルに接続された第3駆動源としての駆動体とを備える車両に適用され、前記第1断接機構及び前記第2断接機構を制御することにより、前記エンジン及び前記モータの双方の駆動力を用いて車両を走行させるハイブリッド走行モードと、前記モータの駆動力のみを用いて車両を走行させる電気走行モードとを切り替える車両制御装置であって、前記ハイブリッド走行モードから前記電気走行モードへ切り替える走行モード切替部を有し、前記走行モード切替部は、前記第1断接機構を接続状態としつつ前記第2断接機構を切断状態とした上で前記エンジンを停止させる停止制御を実行する停止制御実行部と、前記停止制御実行部によって前記停止制御が実行された後に前記第1断接機構を切断状態とするとともに、前記第1断接機構が切断状態となっているときに前記モータの回転速度を上昇させて前記トランスアクスルの回転速度に合わせた上で前記第2断接機構を接続状態とする復帰制御を実行する復帰制御実行部とを備え、前記停止制御実行部は、前記駆動体から前記トランスアクスルへ駆動力を伝達させている状態で前記停止制御を実行する。 In the vehicle control device for solving the above problems, an engine as a first drive source, a motor as a second drive source, and a transaxle that transmits the engine and the drive force of the motor to the drive wheels are connected in order. A first disconnection mechanism provided between the engine and the motor, a second disconnection mechanism provided between the motor and the transaxle, and a third connected to the transaxle. It is applied to a vehicle provided with a drive body as a drive source, and by controlling the first disconnection mechanism and the second disconnection mechanism, the vehicle is driven by using the driving force of both the engine and the motor. It is a vehicle control device that switches between a hybrid driving mode and an electric driving mode in which a vehicle is driven using only the driving force of the motor, and has a driving mode switching unit that switches from the hybrid driving mode to the electric driving mode. The traveling mode switching unit includes a stop control execution unit that executes stop control for stopping the engine after the first disconnection / disconnection mechanism is in a connected state and the second disconnection / disconnection mechanism is in a disconnected state, and the stop control. After the stop control is executed by the execution unit, the first disconnection mechanism is put into a disconnection state, and when the first disconnection mechanism is in the disconnection state, the rotation speed of the motor is increased to increase the rotation speed of the transformer. The stop control execution unit includes a return control execution unit that executes return control in which the second disconnection mechanism is connected in accordance with the rotation speed of the axle, and the stop control execution unit drives a driving force from the drive body to the transformer axle. The stop control is executed in the state of transmitting.
上記停止制御では、第2断接機構が切断状態となることでエンジン及びモータとトランスアクスルとの接続が切り離された状態となる。そのため、これらエンジン及びモータの駆動力がトランスアクスルに伝達されない状況が生じる。上記構成では、エンジン及びモータとは異なる駆動源である駆動体がトランスアクスルに接続されており、該駆動体からトランスアクスルへ駆動力が伝達されている状態で停止制御を行う。そのため、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに移行する際に、トランスアクスルへの動力伝達が途切れることを抑制できる。したがって、上記構成によれば、走行モードを変化させる際のトランスアクスルへの動力伝達が途切れることに起因した車両の挙動変化を抑えることが可能になる。 In the above stop control, the connection between the engine and the motor and the transaxle is disconnected by the second disconnection mechanism being disconnected. Therefore, the driving force of these engines and motors is not transmitted to the transaxle. In the above configuration, a drive body which is a drive source different from the engine and the motor is connected to the transaxle, and stop control is performed in a state where the drive force is transmitted from the drive body to the transaxle. Therefore, it is possible to suppress interruption of power transmission to the transaxle when shifting from the hybrid driving mode to the electric driving mode. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress the change in the behavior of the vehicle due to the interruption of the power transmission to the transaxle when the traveling mode is changed.
車両制御装置の一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
図1に示すように、車両制御装置10を備える車両200には、第1駆動源としてのエンジン20と、第2駆動源としての第1モータ30とが設けられている。エンジン20は、シリンダブロック、シリンダヘッド、及びシリンダヘッドカバーなどからなる本体部20Aと、該本体部20Aから突出して設けられたクランクシャフト20Bとを含む。第1モータ30は、環状に形成されたステータ31と、該ステータ31の中心に配置されて回転可能に設けられたロータ32とを含む。ステータ31は、コイル31Aを有しており、該コイル31Aへの通電を通じて、ロータ32を回転させる。また、ロータ32は、ロータシャフト32Aを含んでおり、コイル31Aの非通電状態においてロータシャフト32Aを外力によって回転させることでコイル31A内に電気を発生させる。このように、第1モータ30は電動機または発電機として機能する。
An embodiment of the vehicle control device will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the
エンジン20と第1モータ30との間には、第1断接機構としての第1クラッチ40が設けられている。第1クラッチ40には、クランクシャフト20Bとロータシャフト32Aとが連結されている。第1クラッチ40は、伝達トルクを連続的に変更可能なものである。第1クラッチ40としては、例えば、作動油量や作動油圧を制御することで伝達トルクを変更可能な湿式多板クラッチを採用することができる。第1クラッチ40を接続状態とすることで、クランクシャフト20Bとロータシャフト32Aとが接続状態となる。また、第1クラッチ40を切断状態とすることで、クランクシャフト20Bとロータシャフト32Aとの接続が切り離される。このように、第1クラッチ40は、エンジン20と第1モータ30との接続を断接する機能を有している。
A
また、車両200には、エンジン20及び第1モータ30の駆動力を駆動輪61に伝達するトランスアクスル50が設けられている。トランスアクスル50は、自動変速機51とデファレンシャルギア52とを有している。
Further, the
自動変速機51は、入力軸51Aと、出力軸51Bと、入力軸51A及び出力軸51Bの回転速度の比である変速比を変更する変速部51Cとを備えている。変速部51Cは、遊星歯車機構からなり、内部に設けられたクラッチやブレーキが制御されることにより、変速比を多段で変更する。なお、変速部51Cは、遊星歯車機構を用いたものに限らず、無段変速機などを採用することも可能である。
The
自動変速機51の出力軸51Bは、デファレンシャルギア52に接続されている。デファレンシャルギア52は、出力軸51Bの動力を駆動軸60を通じて左右の駆動輪61へ伝達する。
The
第1モータ30とトランスアクスル50との間には、第2断接機構としての第2クラッチ70が設けられている。第2クラッチ70には、第1モータ30のロータシャフト32Aと自動変速機51の入力軸51Aとが連結されている。第2クラッチ70は、伝達トルクを連続的に変更可能なものである。第2クラッチ70としては、例えば、作動油量や作動油圧を制御することで伝達トルクを変更可能な湿式多板クラッチを採用することができる。第2クラッチ70を接続状態とすることで、ロータシャフト32Aと入力軸51Aとが接続状態となる。また、第2クラッチ70を切断状態とすることで、ロータシャフト32Aと入力軸51Aとの接続が切り離される。このように、第2クラッチ70は、第1モータ30とトランスアクスル50との接続を断接する機能を有している。
A
エンジン20の駆動力は、第1クラッチ40、第1モータ30、及び第2クラッチ70の順で伝達されてトランスアクスル50まで伝わる。また、第1モータ30の駆動力は第2クラッチ70を通じてトランスアクスル50まで伝達される。このように、車両200は、エンジン20、第1モータ30、及びトランスアクスル50の順に接続された動力の伝達経路を有している。
The driving force of the
また、車両200には、自動変速機51の入力軸51Aに接続された動力切替え機構80と、動力切替え機構80に接続された第2モータ90とが設けられている。第2モータ90が第3駆動源としての駆動体に相当する。第3モータの構成は第2モータ90の構成と同様である。第2モータ90のロータシャフト90Aが動力切替え機構80に接続されている。第2モータ90の駆動力は、動力切替え機構80を通じてトランスアクスル50に伝達される。動力切替え機構80は、例えば公知のギア機構等によって構成されており、エンジン20及び第1モータ30の駆動力をトランスアクスル50に伝達する第1状態と、第2モータ90の駆動力をトランスアクスル50に伝達する第2状態とで動力の伝達経路を切り替え可能である。
Further, the
なお、車両200には、車両200の状態を検出するための各種センサが設けられている。各種センサとしては、エンジン20のクランクシャフト20Bの回転速度である機関回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ100、及び第1モータ30のロータシャフト32Aの回転速度であるモータ回転速度Nmを検出するモータ回転速度センサ101を含んでいる。また、各種センサは、自動変速機51の入力軸51Aの回転速度である変速機回転速度Niを検出する変速機回転速度センサ102、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ103、及び車速を検出する車速センサ104を含む。
The
車両制御装置10には、各種センサからの出力信号が入力される。すなわち、車両制御装置10には、エンジン回転速度センサ100、モータ回転速度センサ101、及び変速機回転速度センサ102、アクセルセンサ103、及び車速センサ104からの出力信号等が入力される。また、車両制御装置10は、車両200に搭載された図示しないバッテリの充放電状況から同バッテリの充電率を算出する。車両制御装置10は、CPU、ROM、及びRAMを有しており、各種センサからの出力信号やバッテリの充電率に基づいて、ROMに記憶されたプログラムをCPUが実行することにより車両200の走行状態を制御する。
Output signals from various sensors are input to the
車両制御装置10は、電子制御部11、エンジンコントローラ12、第1クラッチコントローラ13、第1モータコントローラ14、第2クラッチコントローラ15、トランスアクスルコントローラ16、動力切替え機構コントローラ17、及び第2モータコントローラ18を備えて構成されている。
The
電子制御部11は、各種センサからの出力信号に基づいて演算を行うことで車両200の各制御量を設定する。例えば、電子制御部11は、アクセルセンサ103からの出力信号、及び車速センサ104からの出力信号に基づいて車両200の要求出力を算出する。電子制御部11には、アクセル操作量及び車速と要求出力との関係を示すマップが予め実験やシミュレーションによって求められて記憶されている。電子制御部11は、このマップに基づいて車両200の要求出力を算出する。そして、電子制御部11は、車両200の要求出力を算出すると、アクセル操作量、車速、及びバッテリの充電率に基づいて、エンジン20の要求出力であるエンジン側要求出力と、第1モータ30の要求出力であるモータ側要求出力とを設定する。これにより、車両200の負荷状態や車速に応じてエンジン20の駆動量と第1モータ30の駆動量とを設定する。
The
エンジンコントローラ12は、電子制御部11によって設定されたエンジン側要求出力に基づき、該エンジン側要求出力が得られるようにエンジン20の駆動を制御する。
第1クラッチコントローラ13は、電子制御部11によって設定されたエンジン側要求出力及びモータ側要求出力、並びに、機関回転速度Ne及びモータ回転速度Nm等に基づき、第1クラッチ40の目標締結トルクを算出する。そして、目標締結トルクが得られるように作動油圧を調節することで第1クラッチ40を接続状態や切断状態に制御する。なお、第1クラッチコントローラ13は、第1クラッチ40を接続状態として動力を伝達する際、第1クラッチ40を連結した連結状態と、第1クラッチ40を摺動させる滑り状態とで制御を切り替えることも可能である。
The
The first
第1モータコントローラ14は、電子制御部11によって設定されたモータ側要求出力に基づき、該モータ側要求出力が得られるように第1モータ30を制御する。
第2クラッチコントローラ15は、電子制御部11によって算出された車両200の要求出力、並びに、モータ回転速度Nm及び変速機回転速度Ni等に基づき、第2クラッチ70の目標締結トルクを算出する。そして、目標締結トルクが得られるように作動油圧を調節することで第2クラッチ70を接続状態や切断状態に制御する。なお、第2クラッチコントローラ15は、第2クラッチ70を接続状態として動力を伝達する際、第2クラッチ70を連結した連結状態と、第2クラッチ70を摺動させる滑り状態とで制御を切り替えることも可能である。
The
The second
トランスアクスルコントローラ16は、アクセル操作量及び車速に基づき、現在の運転状態において適切な変速比を算出する。そして、算出した変速比となるように自動変速機51を制御する。これにより、自動変速機51における変速比が自動で変更される。
The
動力切替え機構コントローラ17は、動力切替え機構80を制御することにより、自動変速機51の入力軸51Aへの動力の伝達を第1モータ30側と第2モータ90側とで切り替える。すなわち、動力切替え機構80の状態を、エンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50へ駆動力が伝達される第1状態と、第2モータ90からトランスアクスル50へ駆動力が伝達される第2状態とで切り替える。
The power
第2モータコントローラ18は、動力切替え機構コントローラ17によって動力切替え機構80が第2状態となっているときに、第2モータ90の駆動力がトランスアクスル50へ伝達されるように第2モータ90を制御する。
The
こうした車両制御装置10は、例えば、車両200が停車している状態から発進するときなどの低負荷・低車速時には、車両200の走行モードを、第1モータ30の駆動力のみで車両200を走行させる電気走行モードとする。この場合、第1クラッチ40を切断状態としつつ第2クラッチ70を接続状態とするとともに動力切替え機構80を第1状態として、第1モータ30を駆動する。これにより、第1モータ30の駆動力がトランスアクスル50に伝達されて車両200が駆動させる。また、例えば、車両200の高速走行時や大負荷走行時には、車両200の走行モードを、エンジン20及び第1モータ30の双方の駆動力を用いて車両200を走行させるハイブリッド走行モードとする。この場合、第1クラッチ40及び第2クラッチ70を接続状態としつつ動力切替え機構80を第1状態とするとともにエンジン20を駆動する。これにより、エンジン20及び第1モータ30の駆動力をトランスアクスル50に伝達し、車両200を走行させる。
Such a
また、図2に示すように、車両制御装置10は、機能部として、車両200の走行モードをハイブリッド走行モードから電気走行モードへ切り替える走行モード切替部110を有している。走行モード切替部110は、機能部として、動力切替制御部120、停止制御実行部130、及び復帰制御実行部140を備えている。
Further, as shown in FIG. 2, the
動力切替制御部120は、走行モードを切り替える際に、エンジン20を停止させる停止制御の実行に先立ち、エンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態に切り替える動力切替え制御を実行する。動力切替制御部120は、電子制御部11、動力切替え機構コントローラ17、及び第2モータコントローラ18によって構成されており、機能部として、切替判定部121、第2モータ駆動部122、及び動力切替部123を備えている。
The power switching control unit 120 has a second state in which the driving force is transmitted from the
切替判定部121は、車両200の走行モードをハイブリッド走行モードから電気走行モードへ切り替えるか否かを判定する。切替判定部121は、例えば、ハイブリッド走行モードの実行中においてアクセル操作量が0となったときに、電気走行モードへ切り替える運転状態であると判定する。
The switching
第2モータ駆動部122は、切替判定部121によって走行モードの切替え判定がなされると、第2モータ90を駆動する。本実施形態では、第2モータ駆動部122は、第2モータ90の駆動量を、そのときの車両200の要求出力に基づいて設定する。
The second motor drive unit 122 drives the
動力切替部123は、第2モータ駆動部122によって第2モータ90が駆動された後に、動力切替え機構80を第1状態から第2状態に切り替える。これにより、エンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態に切り替える。
The
停止制御実行部130は、動力切替制御部120によって動力の伝達経路が切り替えられ、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態において、エンジン20を停止させる停止制御を実行する。停止制御では、第1クラッチ40を接続状態としつつ第2クラッチ70を切断状態とした上でエンジン20を停止させる。停止制御実行部130は、電子制御部11、エンジンコントローラ12、第1モータコントローラ14、及び第2クラッチコントローラ15によって構成されており、機能部として、停止制御開始部131、エンジン停止部132、及び停止制御終了部133を備えている。
The stop control execution unit 130 executes stop control for stopping the
停止制御開始部131は、動力切替制御が終了して第2モータ90からトランスアクスル50へ駆動力を伝達させている状態で停止制御を開始する。停止制御開始部131は、第2クラッチ70を切断状態とすることで停止制御を開始する。
The stop
エンジン停止部132は、停止制御開始部131によって第2クラッチ70が切断状態とされたときに、フューエルカットを行うことによってエンジン20を停止させる。
停止制御終了部133は、エンジン停止部132によってフューエルカットが行われた後、エンジン20が停止したか否かに基づき停止制御を終了する。本実施形態では、停止制御終了部133は、機関回転速度Neが0となったときに停止制御を終了する。
The
The stop
復帰制御実行部140は、停止制御実行部130によって停止制御が実行された後に復帰制御を実行する。復帰制御では、第1クラッチ40を切断状態とするとともに、第1クラッチ40が切断状態となっているときに第1モータ30の回転速度を上昇させてトランスアクスル50の回転速度に合わせた上で第2クラッチ70を接続状態とする。復帰制御実行部140は、電子制御部11、第1クラッチコントローラ13、第1モータコントローラ14、第2クラッチコントローラ15、動力切替え機構コントローラ17、及び第2モータコントローラ18によって構成されている。復帰制御実行部140は、機能部として、復帰制御開始部141、第1モータ駆動部142、回転速度判定部143、第2クラッチ接続部144、動力復帰部145、及び復帰制御終了部146を備えている。
The return control execution unit 140 executes the return control after the stop control is executed by the stop control execution unit 130. In the return control, the first clutch 40 is in the disengaged state, and when the first clutch 40 is in the disengaged state, the rotation speed of the
復帰制御開始部141は、停止制御終了部133によって停止制御が終了されたときに、復帰制御を開始する。復帰制御開始部141は、第1クラッチ40を切断状態とすることで復帰制御を開始する。
The return control start unit 141 starts the return control when the stop control is terminated by the stop
第1モータ駆動部142は、復帰制御開始部141によって復帰制御が開始されると、第1モータ30を駆動してモータ回転速度を上昇させる。
回転速度判定部143は、第1モータ駆動部142によって第1モータ30が駆動されると、モータ回転速度センサ101及び変速機回転速度センサ102からの出力信号に基づき、モータ回転速度Nmが変速機回転速度Niと等しいか否かを判定する。
When the return control is started by the return control start unit 141, the first motor drive unit 142 drives the
When the
第2クラッチ接続部144は、回転速度判定部143によってモータ回転速度Nmと変速機回転速度Niとが等しいと判定されているときに第2クラッチ70を接続状態に制御する。 The second clutch connection unit 144 controls the second clutch 70 to the connected state when the rotation speed determination unit 143 determines that the motor rotation speed Nm and the transmission rotation speed Ni are equal to each other.
動力復帰部145は、第2クラッチ接続部144によって第2クラッチ70が接続状態に制御されると、動力切替え機構80を第2状態から第1状態に切り替える。これにより、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態へ復帰させる。
The
復帰制御終了部146は、動力復帰部145によって動力切替え機構80が第1状態に切り替えられると、第2モータ90の駆動を停止させる。これにより、復帰制御を終了する。
The return
次に、図3を参照して、車両制御装置10が実行するハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替えに係る一連の処理の流れについて説明する。この一連の処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
Next, with reference to FIG. 3, a series of processing flow related to switching from the hybrid traveling mode to the electric traveling mode executed by the
図3に示すように、車両制御装置10がこの一連の処理を始めると、まず走行モード切替部110は、動力切替制御を実行する。動力切替制御では、切替判定部121が、車両200の走行モードをハイブリッド走行モードから電気走行モードへ切り替えるか否かを判定する(ステップS300)。この処理では、ハイブリッド走行モードの実行中であって、アクセル操作量が0となっている場合、車両200の走行モードを電気走行モードへ切り替える運転状態であると判定される(ステップS300:YES)。こうして走行モードの切替判定がなされると、次に、第2モータ駆動部122が第2モータ90を駆動する(ステップS301)。なお、この状態では、動力切替え機構80が未だ第1状態であることから、第2モータ90の駆動力はトランスアクスル50へ伝達されない。
As shown in FIG. 3, when the
そして、第2モータ90を駆動すると、次に、動力切替部123が動力切替え機構80を第1状態から第2状態に切り替える(ステップS302)。これにより、エンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態に切り替わる。なお、第2モータ90の駆動力は、車両200の要求出力に基づいて設定されることから、動力切替え機構80の状態を切り替えたことによる車両200の挙動変化は抑えられる。
Then, when the
次に、走行モード切替部110は、エンジン20を停止させる停止制御を実行する。停止制御では、停止制御開始部131が、第2クラッチ70を切断状態とすることで停止制御を開始する(ステップS303)。そして、このように第1クラッチ40を接続状態としつつ第2クラッチ70を切断状態とした上で、次にエンジン停止部132がフューエルカットを行うことによってエンジン20を停止させる(ステップS304)。
Next, the traveling mode switching unit 110 executes stop control for stopping the
次に、停止制御終了部133は機関回転速度Neが0となったか否かを判定する(ステップS305)。この処理では、エンジン20が未だ停止過程であって、機関回転速度Neが0ではないときには否定判定となる(ステップS305:NO)。この場合、ステップS305の処理が繰り返し実行される。その後、エンジン20が停止して機関回転速度Neが0になると、ステップS305の処理において肯定判定となり(ステップS305:YES)、停止制御終了部133によって停止制御が終了される。このようにして、エンジン20が停止される。
Next, the stop
停止制御が終了すると、走行モード切替部110は復帰制御を実行する。復帰制御では、復帰制御開始部141が第1クラッチ40を切断状態とすることで復帰制御を開始する(ステップS306)。そして、このように第1クラッチ40を切断状態として、エンジン20と第1モータ30との接続が切り離された状態において、第1モータ駆動部142は、第1モータ30を駆動してモータ回転速度Nmを上昇させる(ステップS307)。その後、回転速度判定部143は、モータ回転速度Nmが変速機回転速度Niと等しいか否かを判定する(ステップS308)。第1モータ30を駆動してすぐの状態では、モータ回転速度Nmが変速機回転速度Niまで上昇しておらず、この処理において否定判定となる(ステップS308:NO)。この場合、ステップS308の処理が繰り返し実行される。その後、モータ回転速度Nmが変速機回転速度Niまで上昇すると、ステップS308の処理において肯定判定となり(ステップS308:YES)、次にステップS309の処理に移行する。ステップS309の処理では、第2クラッチ接続部144が第2クラッチ70を接続状態に制御する。その後、動力復帰部145が動力切替え機構80を第2状態から第1状態に切り替える。これにより、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態へ復帰させる(ステップS310)。その後、復帰制御終了部146は、第2モータ90の駆動を停止する(ステップS311)。これにより、復帰制御を終了し、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替えに係る一連の処理を終了する。
When the stop control is completed, the traveling mode switching unit 110 executes the return control. In the return control, the return control start unit 141 starts the return control by disengaging the first clutch 40 (step S306). Then, in the state where the first clutch 40 is disengaged and the connection between the
一方、電気走行モードの実行中である場合や、ハイブリッド走行モードの実行中であるがアクセル操作量が0となっていない場合には、ステップS300の処理において、切替判定部121は否定判定を行う(ステップS300:NO)。この場合、車両200の走行モードをハイブリッド走行モードから電気走行モードへ切り替える運転状態ではないことから、走行モード切替部110は以降の処理を行わずに、この一連の処理を終了する。
On the other hand, when the electric driving mode is being executed or the hybrid driving mode is being executed but the accelerator operation amount is not 0, the switching
次に、本実施形態の作用及び効果について、図4を参照して説明する。
(1)図4のタイミングt1以前においては、図4(a)~(c)、(e)、及び(f)に示すように、アクセル操作に伴いエンジン20及び第1モータ30が駆動されており、第1クラッチ40及び第2クラッチ70は接続状態となっている。また、図4(d)及び(g)に示すように、第2モータ90は駆動されておらず、動力切替え機構80は第1状態に制御されている。そのため、エンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50へ駆動力が伝達されている状態となっており、車両200はハイブリッド走行モードにて走行している。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described with reference to FIG.
(1) Before the timing t1 in FIG. 4, as shown in FIGS. 4A to 4C, (e), and (f), the
その後、図4(a)に示すように、タイミングt1においてアクセル操作量が0となると、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切替えが行われる。すなわち、車両制御装置10はまず、図4(d)に示すように、アクセル操作量が0となるタイミングt1において第2モータ90を駆動する。そして、第2モータ90の回転速度が車両の要求出力に基づいて設定される回転速度まで上昇すると(タイミングt2)、図4(g)に示すように、動力切替え機構80を第1状態から第2状態に切り替える。こうして動力切替制御を実行することで、車両200の状態をエンジン20及び第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態に切り替える。
After that, as shown in FIG. 4A, when the accelerator operation amount becomes 0 at the timing t1, the hybrid traveling mode is switched to the electric traveling mode. That is, as shown in FIG. 4D, the
その後、車両制御装置10は、図4(f)に示すように、第2クラッチ70を切断状態とするとともに、フューエルカットを実行してエンジン20の停止制御を実行する。これにより、エンジン20及び第1モータ30とトランスアクスル50との接続が切り離された状態でエンジン20が停止される。図4(b)に示すように、フューエルカットが実行されるタイミングt2以降において、エンジン20の回転速度(機関回転速度Ne)は低下する。この過程において、図4(e)に示すように、第1クラッチ40は接続状態でありエンジン20と第1モータ30とは接続されていることから、図4(c)に示すように、第1モータ30の回転速度(モータ回転速度Nm)はエンジン20の回転速度と同様に低下する。第1モータ30では、エンジン20が停止される過程において、エンジン20の運動エネルギーを電気エネルギーとして回生する。その後、図4(b)に示すように、タイミングt3において、エンジン20及び第1モータ30の回転速度が0になると、車両制御装置10はエンジン20の停止制御を終了して復帰制御を実行する。なお、タイミングt3では、第1モータ30の回転速度も0となっている。
After that, as shown in FIG. 4 (f), the
車両制御装置10は停止制御が終了したタイミングt3において、図4(e)に示すように、第1クラッチ40を切断状態とする。そして、図4(c)に示すように、第1モータ30を駆動する。これにより、エンジン20と第1モータ30との接続を切り離した状態で第1モータ30の回転速度を上昇させる。その後、第1モータ30の回転速度が変速機回転速度Niまで上昇したタイミングt4において、図4(g)に示すように、動力切替え機構80を第2状態から第1状態に切り替える。そして、図4(f)に示すように、第2クラッチ70を接続状態とする。これにより、第2モータ90からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態から第1モータ30からトランスアクスル50に駆動力が伝達されている状態へ復帰させる。また、タイミングt4において、図4(d)に示すように、第2モータ90の駆動を停止する。これにより、タイミングt5において、第2モータ90の回転速度が0となる。車両制御装置10は、第2モータ90の駆動を停止させることで復帰制御を終了し、走行モードの切り替えを完了する。
At the timing t3 when the stop control is completed, the
このように、本実施形態では、エンジン20及び第1モータ30とは異なる駆動源である第2モータ90からトランスアクスル50へ駆動力が伝達されている状態で停止制御を行う。そのため、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに移行する際に、トランスアクスル50への動力伝達が途切れることが抑制される。したがって、走行モードを変化させる際のトランスアクスル50への動力伝達が途切れることに起因した車両200の挙動変化を抑えることが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the stop control is performed in a state where the driving force is transmitted from the
(2)停止制御では、第2クラッチ70を切断状態とした上でエンジン20を停止させる。そのため、トランスアクスル50へ駆動力を伝達をするために第2クラッチ70を滑り状態とする必要がなく、滑り状態とすることに起因した第2クラッチ70の摩耗を抑えることができる。
(2) In the stop control, the
(3)動力切替制御では、第2モータ90の駆動量を車両200の要求出力に基づいて設定している。そのため、動力切替え機構80を第1状態から第2状態へ切替えたときの切替え前後において車両200の挙動が変化することを抑えることが可能になる。
(3) In the power switching control, the drive amount of the
(4)復帰制御では、モータ回転速度Nmを変速機回転速度Niに合わせた上で第2クラッチ70を接続状態としている。そのため、第2クラッチ70を切断状態から接続状態へ切替えたときの切替え前後において車両200の挙動が変化することを抑えることが可能になる。
(4) In the return control, the motor rotation speed Nm is adjusted to the transmission rotation speed Ni, and then the second clutch 70 is connected. Therefore, it is possible to suppress the change in the behavior of the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・復帰制御では、第2クラッチ70を接続状態としてから動力切替え機構80の状態を切り替えるようにした。こうした構成に替えて、動力切替え機構80の状態を切り替えてから第2クラッチ70を接続状態としてもよい。こうした構成であっても、モータ回転速度Nmを変速機回転速度Niに合わせた上で第2クラッチ70を接続状態とすることで、第2クラッチ70の接続前後において車両200の挙動変化を抑えることは可能である。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-In the return control, the state of the
・復帰制御では、モータ回転速度Nmと変速機回転速度Niとが一致している場合の他、モータ回転速度Nmと変速機回転速度Niとの差が所定値以下である場合に、これらが等しいと判定して第2クラッチ70を接続するようにしてもよい。 -In the return control, these are equal when the motor rotation speed Nm and the transmission rotation speed Ni match, and when the difference between the motor rotation speed Nm and the transmission rotation speed Ni is equal to or less than a predetermined value. It may be determined that the second clutch 70 is connected.
・復帰制御をエンジン停止制御の終了前に開始するようにしてもよい。すなわち、停止制御によってフューエルカットが行われた後、機関回転速度Neが0まで減少する前に、第1クラッチ40を切断状態として、第1モータ30の駆動を開始するようにしてもよい。こうした構成によれば、第1モータ30によるエネルギー回生量は減少するものの、走行モードの切り替えを早期に行うことが可能になる。
-The return control may be started before the end of the engine stop control. That is, after the fuel cut is performed by the stop control and before the engine rotation speed Ne decreases to 0, the first clutch 40 may be in the disengaged state and the driving of the
・動力切替制御では、第2モータ90を駆動した後に動力切替え機構80を第1状態から第2状態に切り替えるようにしたが、動力の切替態様はこれに限らない。例えば、動力切り替え機構を第1状態から第2状態に切り替えた後に第2モータ90を駆動するようにしてもよい。すなわち、図3のステップS301の処理とステップS302の処理との順番を入れ替えることも可能である。動力切替制御では、動力切替え機構80を第1状態から第2状態に切り替えたときの車両200の挙動変化を抑える上で適切なタイミングとなるように第2モータ90を駆動することが望ましい。
In the power switching control, the
・動力切替制御における第2モータ90の駆動量の設定態様は、上記実施形態に限らない。要は、動力の切替前後において車速の変化が生じないように第2モータ90の駆動量や駆動態様を設定すればよい。こうした構成とすることで走行モードを変化させる際の車両200の挙動変化を一層抑えることができる。
The setting mode of the drive amount of the
・停止制御では、機関回転速度Neが0となったことに基づき停止制御を終了したが、モータ回転速度Nmが0となったことに基づいて停止制御を終了するようにしてもよい。
・第3駆動源としての第2モータ90を、動力切替え機構80を介して自動変速機51の入力軸51Aに接続した構成を説明したが、第3駆動源におけるトランスアクスル50への接続態様はこれに限らない。例えば、自動変速機51の出力軸51Bに接続するようにしてもよいし、変速部51Cに接続するようにしてもよい。
-In the stop control, the stop control is terminated based on the engine rotation speed Ne becoming 0, but the stop control may be terminated based on the motor rotation speed Nm becoming 0.
Although the configuration in which the
・上記実施形態では、動力切替え機構80を設けて、エンジン20及び第1モータ30の駆動力をトランスアクスル50に伝達する第1状態と、第2モータ90の駆動力をトランスアクスル50に伝達する第2状態とで切り替える構成としたが、こうした構成は変更が可能である。例えば、第1モータ30の駆動力が入力軸51Aに伝達されている状態で、第2モータ90の駆動力を入力軸51Aに付加的に伝達可能な構成とすることも可能である。この構成では、走行モードをハイブリッド走行モードから電気走行モードへ切り替える際に、第2モータ90を駆動して該第2モータ90からトランスアクスル50へ駆動力を付加的に伝達している状態で停止制御を実行するようにすることで、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
・第3駆動源としての駆動体として、第2モータ90を採用したが、駆動体はこれに限らない。例えば、モータなどのように電気で駆動されるものの他、熱や磁力で駆動されて動力を発生する駆動体を用いてトランスアクスル50に駆動力を伝達するものであってもよい。
-Although the
10…車両制御装置
11…電子制御部
12…エンジンコントローラ
13…第1クラッチコントローラ
14…第1モータコントローラ
15…第2クラッチコントローラ
16…トランスアクスルコントローラ
17…動力切替え機構コントローラ
18…第2モータコントローラ
20…エンジン
20A…本体部
20B…クランクシャフト
30…第1モータ
31…ステータ
31A…コイル
32…ロータ
32A…ロータシャフト
40…第1クラッチ
50…トランスアクスル
51…自動変速機
51A…入力軸
51B…出力軸
51C…変速部
52…デファレンシャルギア
60…駆動軸
61…駆動輪
70…第2クラッチ
80…動力切替え機構
90…第2モータ
90A…ロータシャフト
100…エンジン回転速度センサ
101…モータ回転速度センサ
102…変速機回転速度センサ
103…アクセルセンサ
104…車速センサ
110…走行モード切替部
120…動力切替制御部
121…切替判定部
122…第2モータ駆動部
123…動力切替部
130…停止制御実行部
131…停止制御開始部
132…エンジン停止部
133…停止制御終了部
140…復帰制御実行部
141…復帰制御開始部
142…第1モータ駆動部
143…回転速度判定部
144…第2クラッチ接続部
145…動力復帰部
146…復帰制御終了部
200…車両
10 ...
Claims (1)
前記第1断接機構及び前記第2断接機構を制御することにより、前記エンジン及び前記モータの双方の駆動力を用いて車両を走行させるハイブリッド走行モードと、前記モータの駆動力のみを用いて車両を走行させる電気走行モードとを切り替える車両制御装置であって、
前記ハイブリッド走行モードから前記電気走行モードへ切り替える走行モード切替部を有し、
前記走行モード切替部は、
前記第1断接機構を接続状態としつつ前記第2断接機構を切断状態とした上で前記エンジンを停止させる停止制御を実行する停止制御実行部と、
前記停止制御実行部によって前記停止制御が実行された後に前記第1断接機構を切断状態とするとともに、前記第1断接機構が切断状態となっているときに前記モータの回転速度を上昇させて前記トランスアクスルの回転速度に合わせた上で前記第2断接機構を接続状態とする復帰制御を実行する復帰制御実行部とを備え、
前記停止制御実行部は、前記駆動体から前記トランスアクスルへ駆動力を伝達させている状態で前記停止制御を実行する車両制御装置。 An engine as a first drive source, a motor as a second drive source, and a transaxle that transmits the engine and the driving force of the motor to the drive wheels are connected in order, and are provided between the engine and the motor. Applicable to a vehicle including a first disconnection mechanism provided, a second disconnection mechanism provided between the motor and the transaxle, and a drive body as a third drive source connected to the transaxle. Being done
By controlling the first disconnection mechanism and the second disconnection mechanism, a hybrid traveling mode in which the vehicle is driven by using the driving force of both the engine and the motor, and only the driving force of the motor are used. It is a vehicle control device that switches between the electric driving mode in which the vehicle is driven.
It has a driving mode switching unit that switches from the hybrid driving mode to the electric driving mode.
The traveling mode switching unit is
A stop control execution unit that executes stop control for stopping the engine after the first disconnection mechanism is in the connected state and the second disconnection mechanism is in the disconnected state.
After the stop control is executed by the stop control execution unit, the first disconnection mechanism is put into a disconnection state, and the rotation speed of the motor is increased when the first disconnection mechanism is in the disconnection state. The transaxle is provided with a return control execution unit that executes return control in which the second disconnection mechanism is connected in accordance with the rotation speed of the transaxle.
The stop control execution unit is a vehicle control device that executes the stop control in a state where the driving force is transmitted from the driving body to the transaxle.
Priority Applications (1)
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JP2020138561A JP2022034724A (en) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Vehicle control device |
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