JP2024061026A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
【課題】低車速で走行中に発生する、エンジンのトルク変動に伴う振動を低減できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】断接クラッチK0を係合すると共に、発進クラッチWSCをスリップ状態とするスリップ制御を実行し、エンジン12の動力によって車両を走行させる走行制御の実行中に予め規定されている振動発生条件が成立した場合、断接クラッチK0をスリップ状態をするスリップ制御を実行する為、振動の原因となるエンジン12のトルク変動の自動変速機20側への伝達が低減される。その結果、エンジン12のトルク変動を起点とするクリープ振動を低減することができる。【選択図】図1[Problem] To provide a vehicle control device capable of reducing vibrations caused by engine torque fluctuations while driving at low vehicle speeds. [Solution] A slip control is executed to engage the disconnecting clutch K0 and put the starting clutch WSC into a slip state, and when a predetermined vibration generation condition is met during execution of driving control in which the vehicle is driven by the power of the engine 12, slip control is executed to put the disconnecting clutch K0 into a slip state, thereby reducing the transmission of torque fluctuations of the engine 12, which cause vibrations, to the automatic transmission 20. As a result, creep vibrations originating from torque fluctuations of the engine 12 can be reduced. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、少なくともエンジンを動力源とする車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle that uses at least an engine as a power source.
特許文献1には、動力源として機能するエンジン及び電動機と、エンジンと動力源との間に介挿された第1クラッチと、電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に介挿された第2クラッチと、を備える車両の制御装置について記載されている。具体的には、特許文献1には、車両発進時において、動力源の駆動トルクを発進用の目標駆動トルクに制御すると共に、第2クラッチをスリップさせることが記載されている。又、第2クラッチのスリップ中に第2クラッチの温度が所定温度以上になると、動力源と駆動輪との間に介挿された自動変速機を変速させることで、第2クラッチの温度上昇を抑制することが記載されている。 Patent document 1 describes a control device for a vehicle that includes an engine and an electric motor that function as a power source, a first clutch interposed between the engine and the power source, and a second clutch interposed in a power transmission path between the electric motor and the drive wheels. Specifically, Patent document 1 describes that when the vehicle starts, the drive torque of the power source is controlled to a target drive torque for starting, and the second clutch is made to slip. It also describes that when the temperature of the second clutch reaches or exceeds a predetermined temperature while the second clutch is slipping, the automatic transmission interposed between the power source and the drive wheels is shifted, thereby suppressing the temperature rise of the second clutch.
ところで、特許文献1に記載されている車両において、エンジン駆動中に車両を低車速で走行させるクリープ走行時には、エンジンをアイドル回転速度で運転して第2クラッチをスリップさせると考えられる。このとき、自動変速機のギヤ段や作動油の油温によっては、第2クラッチを経由して伝達されるエンジンのトルク変動がドライブシャフト上で大きくなる虞がある。 In the vehicle described in Patent Document 1, when the vehicle is creeping at a low speed while the engine is running, the engine is operated at an idle speed to slip the second clutch. At this time, depending on the gear of the automatic transmission and the temperature of the hydraulic oil, there is a risk that the torque fluctuation of the engine transmitted via the second clutch will become large on the drive shaft.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、低車速で走行中に発生する、エンジンのトルク変動に伴う振動を低減できる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention was made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide a vehicle control device that can reduce vibrations caused by engine torque fluctuations that occur when traveling at low vehicle speeds.
本発明の要旨とするところは、(a)動力源として機能するエンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に介挿された変速機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記変速機との間に設けられた第1クラッチと、前記動力伝達経路における前記第1クラッチと前記変速機との間又は前記変速機内に設けられた第2クラッチと、を備える車両の、制御装置であって、(b)前記エンジンを駆動させた状態での所定の状態下において、前記第1クラッチを係合すると共に、前記第2クラッチをスリップ状態とするスリップ制御を実行し、前記エンジンの動力によって車両を走行させる走行制御を実行する制御部を備え、(c)前記制御部は、前記走行制御の実行中に予め規定されている振動発生条件が成立した場合、前記第1クラッチをスリップ状態とするスリップ制御を実行することを特徴とする。 The gist of the present invention is a control device for a vehicle including: (a) an engine that functions as a power source; a transmission that is interposed in a power transmission path between the engine and drive wheels; a first clutch that is provided in the power transmission path between the engine and the transmission; and a second clutch that is provided in the power transmission path between the first clutch and the transmission or within the transmission; (b) a control unit that, under a predetermined condition with the engine driven, engages the first clutch and executes slip control to put the second clutch into a slip state, and executes driving control to drive the vehicle using the engine power; and (c) the control unit executes slip control to put the first clutch into a slip state when a vibration generation condition that is specified in advance is met during the execution of the driving control.
本発明によれば、第1クラッチを係合すると共に、第2クラッチをスリップ状態とするスリップ制御を実行し、エンジンの動力によって車両を走行させる走行制御の実行中に、予め規定されている振動発生条件が成立した場合、第1クラッチをスリップ状態をするスリップ制御を実行する為、振動の原因となるエンジンのトルク変動の変速機側への伝達が低減される。その結果、エンジンのトルク変動を起点とする車両の振動を低減することができる。 According to the present invention, slip control is executed to engage the first clutch and put the second clutch into a slip state, and when a predetermined vibration generation condition is met during execution of driving control to drive the vehicle by engine power, slip control is executed to put the first clutch into a slip state, thereby reducing the transmission of engine torque fluctuations, which cause vibrations, to the transmission side. As a result, vehicle vibrations originating from engine torque fluctuations can be reduced.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in the following embodiments, the drawings have been simplified or modified as appropriate, and the dimensional ratios and shapes of the various parts are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用されるハイブリッド車両10(以下、車両10)の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、動力源として機能する、エンジン12及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16と、を備えている。
Figure 1 is a diagram illustrating the general configuration of a hybrid vehicle 10 (hereinafter, vehicle 10) to which the present invention is applied, as well as a diagram illustrating the main parts of the control functions and control system for various controls in the vehicle 10. In Figure 1, the vehicle 10 is a hybrid vehicle equipped with an
エンジン12は、公知の内燃機関である。エンジン12は、後述する電子制御装置90によって、車両10に備えられたエンジン制御装置50が制御されることによりエンジン12のトルクであるエンジントルクTeが制御される。
The
電動機MGは、車両10に備えられたインバータ52を介してバッテリ54に接続されている。電動機MGは、電子制御装置90によってインバータ52が制御されることにより、電動機MGのトルクであるMGトルクTmが制御される。
The electric motor MG is connected to a
動力伝達装置16は、非回転部材であるケース18内において、断接クラッチK0、発進クラッチWSC、自動変速機20、減速ギヤ機構22、デファレンシャルギヤ24等を備えている。断接クラッチK0は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路における、エンジン12と電動機MG及び自動変速機20との間に設けられている。発進クラッチWSCは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路における、断接クラッチK0と自動変速機20との間に設けられている。減速ギヤ機構22は、自動変速機20の出力回転部材である変速機出力歯車26に接続されている。尚、断接クラッチK0が、本発明の第1クラッチに対応し、発進クラッチWSCが、本発明の第2クラッチに対応する。
The
又、動力伝達装置16は、デファレンシャルギヤ24に接続された1対のドライブシャフト28等を備えている。又、動力伝達装置16は、ケース18内において、エンジン12と断接クラッチK0とを連結するエンジン連結軸30、断接クラッチK0と発進クラッチWSCとを連結する電動機連結軸32等を備えている。
The
電動機MGは、ケース18内において、電動機連結軸32に接続されている。つまり、電動機MGは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に、動力伝達可能に接続されている。
The electric motor MG is connected to the electric
断接クラッチK0は、例えば公知の摩擦係合装置である。断接クラッチK0は、車両10に備えられた油圧制御回路56から供給される調圧されたK0油圧PRk0により断接クラッチK0のトルク容量であるK0トルク容量Tk0が変化させられることで、係合状態(完全係合状態)、スリップ状態、解放状態などの作動状態つまり制御状態が切り替えられる。
The on-off clutch K0 is, for example, a known friction engagement device. The on-off clutch K0 has its torque capacity, K0 torque capacity Tk0, changed by the regulated K0 oil pressure PRk0 supplied from the
発進クラッチWSCは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式のクラッチにより構成される湿式の摩擦係合装置である。発進クラッチWSCは、油圧制御回路56から供給される調圧されたWSC油圧PRwscにより発進クラッチWSCのトルク容量であるWSCトルク容量Twscが変化させられることで、制御状態が切り替えられる。
The starting clutch WSC is a wet friction engagement device, for example, composed of a multi-plate clutch pressed by a hydraulic actuator. The control state of the starting clutch WSC is switched by changing the WSC torque capacity Twsc, which is the torque capacity of the starting clutch WSC, using the regulated WSC oil pressure PRwsc supplied from the
自動変速機20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に介挿されている。自動変速機20は、例えば遊星歯車装置と係合装置CBとを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば複数の公知の摩擦係合装置を含んでいる。係合装置CBは、各々、油圧制御回路56から供給される調圧されたCB油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量であるCBトルク容量Tcbが変化させられることで、制御状態が切り替えられる。
The
車両10は、車両10の各種制御を実行する為の電子制御装置90を備えている。電子制御装置90には、車両10に備えられた各種センサ70、72、74、76、78、80、82、84、86等による各種検出信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne、電動機MGの回転速度であるMG回転速度Nm、自動変速機20の変速機入力軸38の回転速度である入力回転速度Ni、車速Vに対応する、変速機出力歯車26の回転速度である出力回転速度No、アクセル開度θacc、スロットル弁開度θth、ブレーキ信号Bon、バッテリ温度THbat、バッテリ充放電電流Ibat、バッテリ電圧Vbat、油圧制御回路56に供給される作動油の温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
The vehicle 10 is equipped with an
電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置50、52、56などに各種指令信号等(例えばエンジン制御指令信号Se、MG制御指令信号Sm、CB油圧制御指令信号Scb、K0油圧制御指令信号Sk0、WSC油圧制御指令信号Swscなど)が、それぞれ出力される。
The
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現する為に、動力源制御手段すなわち動力源制御部92、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部94、及びクリープ制御手段すなわちクリープ制御部96を、備えている。
The
動力源制御部92は、エンジン12の作動を制御する機能と、電動機MGの作動を制御する機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン12及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行する。
The power
動力源制御部92は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで、運転者による車両10に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された、すなわち予め定められた、前記駆動要求量を求める為の関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪14における要求駆動トルクTrdem[Nm]や要求駆動力Frdem[N]等である。要求駆動トルクTrdemは、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPrdem[W]である。動力源制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機20のギヤ段Gear等を考慮して、要求駆動パワーPrdemを実現するように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seと、電動機MGを制御するMG制御指令信号Smと、を出力する。
The power
動力源制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動パワーPrdemを賄える場合には、車両10を駆動する駆動モードをBEV駆動モードとする。BEV駆動モードは、断接クラッチK0の解放状態において、電動機MGのみを動力源として走行するモータ走行(=BEV走行)が可能なモータ駆動モードである。一方で、動力源制御部92は、少なくともエンジン12の出力を用いないと要求駆動パワーPrdemを賄えない場合には、駆動モードをエンジン駆動モードつまりHEV駆動モードとする。HEV駆動モードは、断接クラッチK0の係合状態において、少なくともエンジン12を動力源に用いて走行するエンジン走行つまりハイブリッド走行(=HEV走行)が可能なハイブリッド駆動モードである。他方で、動力源制御部92は、電動機MGの動力のみで要求駆動パワーPrdemを賄える場合であっても、バッテリ54の充電が必要な場合やエンジン12等の暖機が必要な場合などには、HEV駆動モードを成立させる。
When the required driving power P rdem can be met only by the output of the electric motor MG, the power
クラッチ制御部94は、例えばBEV駆動モードで走行中において、発進クラッチWSCを係合させる一方で断接クラッチK0を解放させる。これより、電動機MGを動力源とするモータ走行が可能になる。このとき、断接クラッチK0が解放されることで、エンジン12の引き摺りによる損失が防止される。又、クラッチ制御部94は、HEV駆動モードで走行中において、発進クラッチWSC及び断接クラッチK0を係合させる。これより、エンジン12及び電動機MGを動力源とするハイブリッド走行が可能になる。
For example, when traveling in BEV drive mode, the
クリープ制御部96は、シフトレンジが前進走行レンジであるDレンジ又は後進走行レンジであるRレンジに切り替えられた状態であって、且つ、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ状態からブレーキペダルの踏込を解除すると、車両10を低車速でクリープ走行させるクリープ制御を実行する。尚、クリープ制御部96が、本発明の制御部に対応する。又、シフトレンジがDレンジ又はRレンジであってブレーキペダルの踏込が解除された状態が、本発明の所定の状態に対応する。
When the shift range is switched to D range, which is a forward driving range, or R range, which is a reverse driving range, and the driver releases the brake pedal from a state in which the brake pedal is depressed, the
クリープ走行を実行するに当たってエンジン12が駆動している場合、クリープ制御部96は、エンジン12の動力によって車両10を走行させるクリープ制御を実行する。このとき、クリープ制御部96は、エンジン12を予め規定されているアイドル回転速度Neidleに制御する指令を動力源制御部92に出力する。又、クリープ制御部96は、エンジン12の動力が駆動輪14に伝達されるように断接クラッチK0を係合(完全係合)すると共に、発進クラッチWSCをスリップ状態とするスリップ制御を実行する指令を、クラッチ制御部94に出力する。これを受けて、クラッチ制御部94は、クリープ走行に必要とされる動力が自動変速機20に伝達されるように、発進クラッチWSCのWSCトルク容量Twscを制御する。上述したクリープ制御によって、エンジン12の動力によって車両10がクリープ走行させられる。尚、上述したクリープ制御が、本発明の走行制御に対応する。
When the
ところで、車速が5~10km/h程度の低車速領域において、エンジン12のトルク変動に伴うエンジン振動が発生することが知られている。このエンジン振動が断接クラッチK0及び発進クラッチWSCを介して駆動輪14側に伝達されると、車両10の走行条件によっては、ドライブシャフト28などの動力伝達経路上で発生する振動(以下、クリープ振動)が大きくなり、車両乗員に違和感を与える虞がある。これに対して、クリープ制御部96は、エンジン12を駆動させた状態でのクリープ制御の実行中に、クリープ振動が大きくなる条件(以下、振動発生条件)が成立した場合、断接クラッチK0をスリップ状態とするスリップ制御を実行する。
It is known that engine vibration occurs due to torque fluctuations in the
ここで、振動発生条件は、予め実験的又は設計的に求められて規定されている。クリープ振動は、エンジン振動の共振点と車両10の共振点とが一致又は近い領域で大きくなる。又、車両10の共振点は、例えば車速V、作動油温THoil、自動変速機20のギヤ段Gearによって変化する。従って、振動発生条件は、例えば車速V、作動油温THoil、及び自動変速機20のギヤ段Gearをパラメータとする、振動発生条件の関係マップとして記憶されている。又、これらのパラメータの他、アクセル開度θaccやエンジン回転速度Ne等についても振動発生条件の関係マップとして適用されても構わない。
Here, the vibration generation conditions are determined and specified in advance through experiments or design. Creep vibration becomes large in a region where the resonance point of the engine vibration and the resonance point of the vehicle 10 coincide or are close to each other. In addition, the resonance point of the vehicle 10 varies depending on, for example, the vehicle speed V, the hydraulic oil temperature THoil, and the gear stage Gear of the
クリープ制御部96は、エンジン12を駆動させた状態でのクリープ制御中に、振動発生条件が成立したか否かを判定する。クリープ制御部96は、振動発生条件の関係マップに、随時検出される車速V、作動油温THoil、及び自動変速機20のギヤ段Gearを適用し、現在の走行状態が、関係マップに規定されている振動発生条件に該当した場合、振動発生条件が成立したと判定する。
The
クリープ制御部96は、クリープ走行中に振動発生条件が成立したと判定すると、断接クラッチK0をスリップ状態に切り替える。例えば、振動発生条件の成立中に発生するクリープ振動が許容範囲となる、断接クラッチK0のスリップ量Nslip又はK0トルク容量Tk0が、予め実験的又は設計的に求められてマップ等で記憶されている。クリープ制御部96は、クリープ走行中に振動発生条件が成立したと判定すると、前記マップから求められる断接クラッチK0のスリップ量Nslip又はK0トルク容量Tk0となるように、断接クラッチK0を制御する指令をクラッチ制御部94に出力する。これを受けて、クラッチ制御部94が断接クラッチK0のスリップ制御を実行することで、エンジン12のトルク変動に伴って発生するクリープ振動が低減される。
When the
又、クリープ制御部96は、車両10の走行状態が前記振動発生条件から外れた、すなわち振動発生条件の成立領域を通過したことを判定すると、断接クラッチK0のスリップ制御を解除し、断接クラッチK0を完全係合状態に戻す。尚、振動発生条件の成立領域を通過したか否かは、例えば車速Vに基づいて判定される。クリープ制御部96は、例えば車速Vが予め規定されている振動発生条件の成立領域に対応する車速範囲(例えば5~10km/h)を通過したことを判定すると、断接クラッチK0を完全係合状態に戻す。その結果、通常のクリープ走行に復帰させられる。
When the
図2は、電子制御装置90の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、エンジン12の駆動状態でのクリープ走行中に発生するクリープ振動を低減する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、エンジン12の駆動状態でのクリープ走行中において繰り返し実行される。
Figure 2 is a flowchart explaining the main control operations of the
先ず、クリープ制御部96の制御機能に対応するステップS10(以下、ステップを省略)において、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleに制御される。又、断接クラッチK0が係合(完全係合)されると共に、発進クラッチWSCのスリップ制御が実行される。次いで、クリープ制御部96の制御機能に対応するS20では、クリープ振動が大きくなる振動発生条件が成立したか否かが判定される。S20の判定が否定された場合、本ルーチンが終了させられる。S20の判定が肯定された場合、クリープ制御部96の制御機能に対応するS30において、断接クラッチK0のスリップ制御が実行される。クリープ制御部96の制御機能に対応するS40では、振動発生条件が成立する車速範囲を通過したか否かが判定される。S40の判定が否定された場合、S30に戻って断接クラッチK0のスリップ制御が継続して実行される。S40の判定が肯定された場合、クリープ制御部96の制御機能に対応するS50において、断接クラッチK0が完全係合状態に復帰される。
First, in step S10 (hereinafter, steps are omitted) corresponding to the control function of the
上述のように、本実施例によれば、断接クラッチK0を係合すると共に、発進クラッチWSCをスリップ状態とするスリップ制御を実行し、エンジン12の動力によって車両を走行させるクリープ制御の実行中に予め規定されている振動発生条件が成立した場合、断接クラッチK0をスリップ状態をするスリップ制御を実行する為、振動の原因となるエンジン12のトルク変動の自動変速機20側への伝達が低減される。その結果、エンジン12のトルク変動を起点とするクリープ振動を低減することができる。
As described above, according to this embodiment, slip control is executed to engage the disconnecting clutch K0 and put the starting clutch WSC into a slip state, and if a predetermined vibration generation condition is met during execution of creep control to run the vehicle using the power of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 The above describes in detail an embodiment of the present invention based on the drawings, but the present invention can also be applied in other aspects.
例えば、前述の実施例では、発進クラッチWSCが、断接クラッチK0と自動変速機20との間に設けられ、クリープ走行中において断接クラッチK0をスリップさせるものであったが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、クリープ走行中において、自動変速機20内に設けられてクリープ走行中に係合される入力クラッチをスリップ制御するものであっても構わない。この場合には、前記入力クラッチが本発明の第2クラッチに対応する。
For example, in the above embodiment, the starting clutch WSC is provided between the on-off clutch K0 and the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 Note that the above is merely one embodiment, and the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
10:ハイブリッド車両 12:エンジン 14:駆動輪 20:自動変速機(変速機) 90:電子制御装置(制御装置) 96:クリープ制御部(制御部) K0:断接クラッチ(第1クラッチ) WSC:発進クラッチ(第2クラッチ) 10: Hybrid vehicle 12: Engine 14: Drive wheels 20: Automatic transmission (transmission) 90: Electronic control device (control device) 96: Creep control unit (control unit) K0: On-off clutch (first clutch) WSC: Starting clutch (second clutch)
Claims (1)
前記エンジンを駆動させた状態での所定の状態下において、前記第1クラッチを係合すると共に、前記第2クラッチをスリップ状態とするスリップ制御を実行し、前記エンジンの動力によって車両を走行させる走行制御を実行する制御部を備え、
前記制御部は、前記走行制御の実行中に予め規定されている振動発生条件が成立した場合、前記第1クラッチをスリップ状態とするスリップ制御を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle including an engine that functions as a power source, a transmission that is interposed in a power transmission path between the engine and a drive wheel, a first clutch that is provided between the engine and the transmission in the power transmission path, and a second clutch that is provided between the first clutch and the transmission in the power transmission path or within the transmission,
a control unit that executes slip control to engage the first clutch and place the second clutch in a slip state under a predetermined condition while the engine is running, and executes running control to run the vehicle by power of the engine,
The control device for a vehicle, wherein the control unit executes slip control to put the first clutch into a slip state when a predetermined vibration generation condition is satisfied during execution of the driving control.
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