JP3542941B2 - ハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置に係るものであり、特に、半クラッチ時におけるエンジンストールを防止することができるハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド車の中には、エンジンの出力を補助する補助駆動源として電気モータを使用するパラレルハイブリッド車がある。このパラレルハイブリッド車は、例えば、特開平7−123509号公報に開示されているように、加速時においては電気モータによってエンジンの出力を補助し、減速時においては減速回生によってバッテリ等への充電を行う等、様々な制御を行い、バッテリの残容量を確保しつつ、ドライバーの要求を満足できるようになっている。
【0003】
ここで、減速回生の際には、駆動輪の回転力により電気モータが逆に駆動されて発電機として機能する。
そこで、従来からマニュアルミッション仕様のハイブリッド車では、減速回生を実施する場合、クラッチとギアの各状態を検出して、エンジンの出力軸と駆動輪とが連結された状態にあるかどうかを判定し、クラッチが接続状態にあってギアイン状態にある場合、すなわち電気モータが駆動輪側に連結された状態にある場合に減速回生を許可することが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術にあっては、エンジンの出力軸と電気モータの出力軸とが直結された構造を有するマニュアルミッション仕様のパラレルハイブリッド車の場合、電気モータの全発電トルクがエンジンの負荷となる減速回生時にクラッチが離れると、駆動輪が電気モータを駆動しなくなる結果、通常、減速時には、スロットル開度が小さく、エンジン出力が低く抑えられた状態にあるので、このような状況下で減速回生が実施されると、電気モータの発電トルクがエンジン側に過剰な負荷として加わる結果、エンジン回転数が著しく低下したり、エンジンに無理がかかるという問題がある。
そこで、この発明は、半クラッチ状態を確実に判定して、エンジンに大きな負荷をかけず、エンジンストールを確実に防止することができるハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、車両の推進力を出力するエンジン(例えば、実施形態におけるエンジンE)と、エンジンの出力を補助する電気モータ(例えば、実施形態における電気モータM)と、該電気モータによるエンジン出力補助が不要な場合に、該電気モータを発電機として作動させて発生する発電エネルギー及び車両減速時における回生作動による回生エネルギーを充電する蓄電装置(例えば、実施形態におけるバッテリ3)を備えているハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置において、運転者のクラッチ操作によりクラッチの接続状況を判定するクラッチ操作判定手段(例えば、実施形態におけるステップS053,S060A)と、車速とエンジン回転数との対応関係からクラッチの接続状況を判定するクラッチ状態判定手段(例えば、実施形態におけるステップS057,S058,S059,S060,S061)と、スロットル開度を判定するスロットル開度判定手段(例えば、実施形態におけるステップS022)と、前記電気モータによる充電回生許可下限エンジン回転数を変更する第1のエンジン回転数変更手段(例えば、実施形態におけるステップS010)と、前記クラッチ操作判定手段によりクラッチが断となっておらず、スロットル開度判定手段によりスロットル開度が所定値(例えば、実施形態におけるアイドル開度である全閉状態)以下であると判定され、かつクラッチ状態判定手段によりクラッチが半クラッチ状態と判定された場合に、遅延手段(例えば、実施形態におけるステップS024)を介して、一定時間半クラッチ状態であるという判定を維持する半クラッチ判定維持手段(例えば、実施形態におけるステップS008,S073,S082,S111)を備え、前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチ状態であるという判定が維持されている場合に、前記第1のエンジン回転数変更手段により充電回生許可下限エンジン回転数を一定時間持ち上げることを特徴とする。
【0006】
このように構成することで、充電回生許可下限エンジン回転数を持ち上げることにより、充電回生を行なわない上限エンジン回転数をそれだけ高く設定することが可能となる。
【0007】
請求項2に記載した発明は、車両減速回生時にエンジンの燃料カットを行なう燃料カット実行下限エンジン回転数を変更する第2のエンジン回転数変更手段(例えば、実施形態におけるステップS077,S078)を備え、前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチであるという判定が維持されている場合に、第2のエンジン回転数変更手段により燃料カット実行下限エンジン回転数を持ち上げることを特徴とする。
【0008】
このように構成することで、第2のエンジン回転数変更手段により燃料カット実行下限エンジン回転数を持ち上げることにより、燃料供給を再開するエンジン回転数をそれだけ高く設定することが可能となる。
【0009】
請求項3に記載した発明は、前記電気モータによりエンジンを始動許可あるいは駆動補助許可するエンジン始動許可手段(例えば、実施形態におけるステップS113)を備え、前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチ状態であるという判定が維持されている場合に、エンジン回転数が下限エンジン回転数より下がった場合に前記エンジン始動許可手段により電気モータを強制的に駆動することを特徴とする。
このように構成することで、エンジン回転数が下限エンジン回転数より下がった場合に前記エンジン始動許可手段により電気モータを強制的に駆動することにより、エンジンをエンジンストールの寸前で始動することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1はパラレルハイブリッド車両において適用した実施形態を示しており、エンジンE及び電気モータMの両方の駆動力は、マニュアルトランスミッションよりなるトランスミッションTを介して駆動輪たる前輪Wf,Wfに伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時に前輪Wf,Wf側から電気モータM側に駆動力が伝達されると、電気モータMは発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。尚、Wrは後輪を示す。
【0011】
電気モータMの駆動及び回生作動は、モータECU1からの制御指令を受けてパワードライブユニット2により行われる。パワードライブユニット2には電気モータMと電気エネルギーの授受を行う高圧系のバッテリ3が接続されており、バッテリ3は、例えば、複数のセルを直列に接続したモジュールを1単位として更に複数個のモジュールを直列に接続したものである。ハイブリッド車両には各種補機類を駆動するための12ボルトの補助バッテリ4が搭載されており、この補助バッテリ4はバッテリ3にダウンバータ5を介して接続される。FIECU11により制御されるダウンバータ5は、バッテリ3の電圧を降圧して補助バッテリ4を充電する。
【0012】
モータECU1は、後述するFIECU11の管理下で電気モータMの駆動状態を制御するためのものでバッテリ3から供給される電流及び電圧をそれぞれ検出する電流センサS8及び電圧センサS9からの各信号と、パワードライブユニット2から電気モータMに供給される3相電流を検出する電流センサS10からの信号とを入力し、パワードライブユニット2を駆動する。
【0013】
FIECU11は、前記モータECU1及び前記ダウンバータ5に加えて、エンジンEへの燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段6の作動と、スタータモータ7の作動の他、点火時期等の制御を行う。そのために、FIECU11には、ミッションの駆動軸の回転数に基づいて車速Vを検出する車速センサS1からの信号と、エンジン回転数NEを検出するエンジン回転数センサS2からの信号と、トランスミッションTのニュートラルポジションを検出するニュートラルスイッチS3からの信号と、ブレーキペダル8の操作を検出するブレーキスイッチS4からの信号と、クラッチペダル9の操作を検出するクラッチスイッチS5からの信号と、スロットル開度THを検出するスロットル開度センサS6からの信号と、吸気管負圧PBを検出する吸気管負圧センサS7からの信号とが入力される。尚、図1中、31はバッテリ3を保護し、バッテリ3の残容量SOCを算出するバッテリECUを示す。
【0014】
このハイブリッド車両の制御モードには、「アイドル停止モード」、「アイドルモード」、「減速モード」、「加速モード」及び「クルーズモード」の各モードがある。次に、図2のフローチャートに基づいて前記各モードを決定するモータ動作モード判別について説明する。
【0015】
ステップS001において、ギア接続中であるか否かを判定する。このギア接続中か否かの判定については後述する。
ステップS001における判定の結果、オフギアである場合はステップS014においてアイドル停止実行中か否かを判定し、ステップS014における判定の結果、アイドル停止実行中である場合はステップS015のアイドル停止モードに移行して終了する。このアイドル停止モードでは、例えば、車両の停止時等に一定の条件でエンジンが停止される。
また、ステップS014における判定の結果、アイドル停止実行中でない場合はステップS016のアイドルモードに移行して終了する。アイドルモードでは燃料カットに続く燃料供給が再開されてエンジンEがアイドル状態に維持される。
【0016】
ステップS001における判定の結果、インギアである場合は、ステップS002においてスロットル開度が全閉か否かを判定する。ステップS002における判定の結果、スロットル開度が全閉でない場合はステップS003に進み、ここでアシストトリガが成立しているか否かを判定し、アシストトリガが成立している場合は、ステップS004の加速モードに移行して終了する。加速モードではエンジンEが電気モータMにより駆動補助される。
ステップS002における判定の結果、スロットル開度が全閉であった場合、及びステップS003における判定の結果アシストトリガが成立していない場合はステップS005に進む。
【0017】
ステップS005においては車速が0であるか否かを判定する。ステップS005において車速が0である場合はステップS014に進む。ステップS005において車速が0でない場合は、ステップS006においてアイドル停止実行中か否かを判定する。ステップS006においてアイドル停止実行中である場合はステップS015に進む。ステップS006における判定の結果アイドル停止実行中でない場合は、ステップS007に進み、ここで急激なエンジン回転の落ち込みがあったか否かを判定する。ステップS007における判定の結果、急激なエンジン回転の落ち込みがあった場合は、ステップS016のアイドルモードに進む。これにより、例えば減速回生が行なわれている場合では減速回生が停止され、エンジンEの負荷が軽減され、エンジンストールが防止される。ステップS007における判定の結果、急激なエンジン回転の落ち込みがない場合にはステップS008に進む。尚、急激なエンジン回転の落ち込みの基準となるエンジン回転数の変化率は、例えば、300rpm/100msecである。
【0018】
ステップS008においては、後述する半クラッチ判定が維持されているか否かを、半クラッチ判定維持フラグF_HALFCLが「1」であるか否かにより判定する。尚、この半クラッチ判定維持フラグを設定するフローチャートについては後述する。ステップS008において半クラッチ判定が維持されていない場合はステップS009において、ギアポジションに応じたエンジン回転数を検索して充電回生許可下限エンジン回転数としてセットしステップS011に進む。ステップS008における判定の結果半クラッチ判定が維持されている場合は、ステップS010において、ギアポジションに応じたエンジン回転数を検索してこれに所定量αを加算し、充電回生許可下限エンジン回転数としてセットしてステップS011に進む。例えば、この所定量αは1000rpmであり、このときの充電回生許可下限エンジン回転数は、例えば1500rpmである。
【0019】
このように充電回生許可下限エンジン回転数に所定値αを加算することにより、半クラッチ判定が維持されている場合(ステップS008における判定結果がYES)において充電回生許可下限エンジン回転数が高くなり、つまり半クラッチ時における充電回生を行なうべきではない回転数領域の上限が高くなることによりエンジンへの負担を軽減することが可能となる。したがって、エンジンストールを防止できる。
【0020】
ステップS011においては、現在のエンジン回転数と充電回生許可下限エンジン回転数とを比較する。尚、ステップS011における充電回生許可下限エンジン回転数はヒステリシスを持った値である。
ステップS011における判定の結果、現在のエンジン回転数が充電回生許可下限エンジン回転数以下、つまり低回転数であると判定された場合は、ステップS016に進む。ステップS011における判定の結果、現在のエンジンの回転数が充電回生許可下限エンジン回転数より大きく、つまり高回転数であると判定された場合はステップS012に進み、ここで減速燃料カット中であるか否かを判定する。
ステップS012において減速燃料カット中である場合はステップS013の減速モードに進む。ステップS012において減速燃料カット中でない場合はステップS017のクルーズモードに進む。前記減速モードにおいては電気モータMによる回生制動が実行され、前記クルーズモードでは電気モータMが駆動せず車両がエンジンEの駆動力で走行する。
【0021】
次に、半クラッチ判定を維持するか否かを決定するためのフローチャートを図3によって説明する。
ステップS021においてギア接続中か否かを判定する。このギア接続中か否かの判定については後述する。ステップS021においてギア接続中である場合はステップS022に進み、スロットル開度が全閉か否かを判定する。ステップS022における判定の結果、スロットル開度が全閉でない場合はステップS023に進み、半クラッチ判定を解除すべく、半クラッチ判定維持フラグF_HALFCLに「0」をセットして終了する。ステップS021における判定の結果ギア接続中でない場合は終了する。つまり、運転者がアクセルペダルを踏み込めば半クラッチ判定は解除されるのである。
したがって、運転者の意思に応じて半クラッチ判定の解除を速やかに行なうことができる。
【0022】
ステップS022における判定の結果、スロットル開度が全閉である場合はステップS024に進み、半クラッチ判定維持タイマが「0」か否かを判定する。ステップS024における判定の結果、半クラッチ判定維持タイマが「0」である場合は、ステップS025に進む。ステップS024における判定の結果、半クラッチ判定維持タイマが「0」でない場合は終了する。尚、半クラッチ判定維持タイマは図5のステップS055にてセットされる。
ステップS025においてはギアポジションのハイレシオに変化があるか否かを判定する。ステップS025における判定の結果、ギアポジションのハイレシオに変化がない場合は、ステップS026に進み、急激なエンジン回転数の落ち込みがあるか否かを判定する。ステップS026における判定の結果、急激なエンジン回転数の落ち込みがある場合は、ステップS027において半クラッチ判定を維持すべく、半クラッチ判定維持フラグF_HALFCLに「1」をセットして終了する。
ステップS025における判定の結果、ギアポジションのハイレシオに変化がある場合、つまりアップシフトである場合はステップS027に進む。
ステップS026における判定の結果、急激なエンジン回転の落ち込みがない場合は終了する。
【0023】
次に、図2のステップS001、図3のステップS021におけるギア接続中であるか否かの判定を図4によって説明する。
ステップS031において、クラッチが接続中であるか否かをクラッチスイッチS5がOFFであるか否かにより判定する。ステップS031における判定の結果、クラッチスイッチS5がOFFでない場合(ON)は、ステップS034においてギア接続解除(オフギア)と判定されて終了する。また、ステップS031における判定の結果、クラッチスイッチS5がOFFである場合は、ステップS032に進み、ここでインギア中であるか否かをニュートラルスイッチS3がOFFであるか否かにより判定する。
ステップS032における判定の結果、インギア中である場合はステップS033においてギア接続中(インギア)と判定されて終了する。ステップS032における判定の結果、インギア中でない場合はステップS034においてギア接続解除と判定される。
【0024】
次に、図5に示すギアポジション判断のためのフローチャートを図9のグラフと共に説明する。
先ず、エンジン回転数NEと車速Vからシフトポジションを判定できる理由について説明する。
マニュアルミッション仕様車では、ギアがイン状態(ギアポジションがニュートラル以外である場合)にあり、かつクラッチが確実に接続状態にある場合、エンジンの出力軸と駆動輪が連結された状態となる。このとき、車速Vとエンジンの回転数NEとの対応関係は、ギアポジションにより選択されるギア比に応じた比例関係となり、図9に実線で示される各特性線により表される。
【0025】
このように、エンジンの出力軸と駆動輪が連結された状態にある場合、エンジンの回転数NEと車速Vは、図9に示す各ギアポジションについての特性線(実線)上の何れかの座標点で表されるので、このような対応関係をあらかじめ把握しておけば、実際の車速とエンジン回転数とで特定される座標点が、図9に示す何れの特性線上に位置するかを算出することにより、逆にギアポジションを算出(推定)することができる。
【0026】
ここで、この実施形態では、図9に示すように、ギアポジションが「1速」の特性線と「2速」の特性線との間に、これらのギアポジションの境界を表す境界線L1を設定し、同様にギアポジションが2速〜5速の各特性線の境界に境界線L2〜L4を設定する。また、後述するように、「5速」からの変化を判定する必要上、実際のギアポジションとしては存在しない仮想的な「仮想6速」(図示せず)を設定し、「5速」の特性線と「仮想6速」の特性線との間に境界線L5を設定する。そして、各ギアポジションの境界を表す境界線L1〜L5により6つの領域に分割し、実際に検出された車速とエンジン回転数とで特定される座標点が属する領域を割り出すことにより、ギアポジションを算出する。
【0027】
このような原理からギアポジションの判定を以下のように行なっている。
ステップS051においてエンスト中か否かを判定する。判定の結果エンスト中である場合はステップS067においてギアポジションは1速と判定される。ステップS051における判定の結果、エンスト中でない場合はステップS052において車速センサS1が故障か否かを判定し、故障していた場合はステップS067に進む。ステップS052における判定の結果、車速センサS1が故障していない場合は、ステップS053に進み、ここでクラッチスイッチS5に変化がないか否かを判定する。
【0028】
ステップS053においてクラッチスイッチS5に変化があった場合は、ステップS054においてクラッチ接続後安定待ちタイマをセットし、次いでステップS055において半クラッチ判定維持許可タイマをセットして終了する。
ステップS053における判定の結果、クラッチスイッチS5に変化がない場合は、ステップS056に進み、クラッチ接続後安定待ちタイマが「0」か否かを判定し、判定の結果タイマ値が「0」でない場合は終了する。
ステップS056における判定の結果タイマ値が「0」である場合は、ステップS57で、図9に示すギアポジション算出グラフにおけるL1(1〜2速判別値)より小さいか否かをエンジン回転数NEと車速Vにより判定する。
【0029】
ステップS057における判定の結果、L1より小さい場合は、ステップS067において1速であると判定され終了する。ステップS057における判定の結果、L1以上である場合はステップS058で、ギアポジション算出グラフにおけるL2(2〜3速判別値)より小さいか否かをエンジン回転数NEと車速Vにより判定する。
ステップS058における判定の結果、L2より小さい場合は、ステップS066において2速であると判定され終了する。
ステップS058における判定の結果、L2以上である場合はステップS059で、ギアポジション算出グラフにおけるL3(3〜4速判別値)より小さいか否かをエンジン回転数NEと車速Vにより判定する。
【0030】
ステップS059における判定の結果、L3より小さい場合は、ステップS065において3速であると判定され終了する。ステップS059における判定の結果、L3以上である場合はステップS060で、ギアポジション算出グラフにおけるL4(4〜5速判別値)より小さいか否かをエンジン回転数NEと車速Vにより判定する。
ステップS060における判定の結果、L4より小さい場合は、ステップS064において4速であると判定され終了する。
【0031】
ステップS060における判定の結果、L4以上である場合はステップS060AにおいてクラッチスイッチがOFFであるか否かを判定する。ステップS060Aにおける判定の結果、クラッチスイッチがON(断)である場合はステップS063において5速であると判定され終了する。ステップS060Aにおける判定の結果、クラッチスイッチがOFF(接)である場合は、ステップS061に進む。
【0032】
そして、ステップS061で、ギアポジション算出グラフにおけるL5(5〜5速オーバー)より小さいか否かをエンジン回転数NEと車速Vにより判定する。ステップS061における判定の結果、L5より小さい場合は、ステップS063において5速であると判定され終了する。
ステップS061における判定の結果、L5以上である場合はステップS062で、5速オーバーと判定され終了する。
ここでこのように5速オーバーである場合は、ステップS060AにおいてクラッチスイッチがOFF、つまりクラッチが断となっていないためギアポジションは半クラッチであると判定されるのである。
【0033】
次に、図6に基づいて、燃料カット実行下限回転数を選択するフローチャートを説明する。先ず、減速フューエルカットについて簡単に説明する。
通常は、減速時において燃料カットを行なうことにより減速時における無駄な燃料の消費を抑えるようにし、エンジンが自力走行可能な下限回転数になると燃料を噴射して、エンジンを復帰するようにしている。また、減速燃料カットが続き、アイドル停止となる条件を満たす場合には、燃料カットを実行する下限回転数を下げるようにしている。
ところが、半クラッチ状態である場合にはエンジン回転数NEが急激に低くなり、そのため減速燃料カットからアイドル停止に至る場合に今までの実行下限回転数で燃料を噴射していたのでは間に合わず、エンジンがストールしてしまったり、エンジンにかかる負荷が大きくなってしまう。したがって、このように半クラッチ状態である場合には上記燃料カット実行下限回転数を高くしているので、実際燃料カットからの復帰エンジン回転数NEが高くなり、エンストタフネス、つまり燃料復帰によるエンジンストールに対して耐える力が高くなる。尚、この実施形態では通常は引き下げる燃料カット実行下限エンジン回転数を元に戻すように制御している。
【0034】
図6のステップS071においてギア接続中であるか否かを判定する。判定の結果インギアである場合はステップS072に進み、ステップS072においてギアポジションが1速であるか否かを判定する。ステップS072における判定の結果、ギアポジションが1速以外である場合はステップS073に進み、ここで半クラッチ判定が維持されているか否かを半クラッチ判定維持フラグF_HALFCLが「1」であるか否かにより判定する。
【0035】
ステップS073における判定の結果、半クラッチ判定が維持されていない場合はステップS074に進み、ブレーキがONか否かを判定する。ステップS074においてブレーキがONである場合は、ステップS075においてブレーキON用の燃料カット実行下限回転数引き下げ量をセットしてステップS077に進む。ステップS074における判定の結果、ブレーキOFFである場合は、ステップS076においてブレーキOFF用の燃料カット実行下限回転数引き下げ量をセットしてステップS077に進む。ステップS077においては燃料カット実行下限回転数に、基本テーブル検索値から燃料カット実行下限回転数引き下げ量を減じた値をセットして終了する。
【0036】
一方、ステップS071においてOFFギアである場合、ステップS072においてギアポジションが1速である場合、及び、ステップS073において半クラッチ判定が維持されている場合は、ステップS078に進み、ここで燃料カット実行下限回転数に基本テーブル検索値をセットして終了する。
【0037】
したがって、このステップS078における燃料カット実行下限回転数には、相対的にステップS077における燃料カット実行下限回転数引き下げ量分だけ高い値が設定されることとなる。これによって、半クラッチ判定が維持されている場合は、燃料カット実行下限回転数が上昇するため、半クラッチが維持されている間におけるエンジンストールに対するタフネスが向上し、また、エンジンに対して大きな負荷がかかるのを防止できる。
【0038】
次に、図7のフローチャートに基づいて、燃料カット実行下限回転数にヒステリシスを持たせるための制御について説明する。このようにヒステリシスを持たせることにより燃料カット実行下限回転数付近におけるハンチングを防止することができる。この制御においても半クラッチ判定が維持されているか否かを判定している。
【0039】
ステップS081においてギアが接続中であるか否かを判定する。判定の結果インギアである場合はステップS082に進み、ここで半クラッチ判定が維持されているか否かを判定する。ステップS082における判定の結果、半クラッチが維持されていない場合はステップS083においてエンジン水温が所定以上か否かを判定する。判定の結果高水温である場合は、ステップS084においてクルーズ運転中か否かを判定する。ステップS084における判定の結果、クルーズ運転中でない場合はステップS085に進む。また、前記ステップS081においてオフギアである場合、ステップS082において半クラッチ判定が維持されている場合、ステップS083においてエンジン水温が低水温である場合にもステップS085に進む。
【0040】
そして、ステップS085において燃料カット中であるか否かを判定する。判定の結果、燃料カット中である場合はステップS087において燃料カット実行下限回転数に図10に示す基本テーブルからLo側の値を選択してセットして終了する。ステップS084における判定の結果、クルーズ運転中である場合もステップS087に進む。
一方、ステップS085における判定の結果、燃料カット中でない場合はステップS086において、燃料カット実行下限回転数に図10に示す基本テーブルからHi側の値を選択してセットし終了する。
したがって、半クラッチ判定が維持されている場合はエンジン水温やクルーズ運転中か否かにかかわらず、燃料カット中であるか否かのみを判定して、図10における基本テーブルから燃料カット実行下限回転数を検索するのである。
【0041】
次に、図8に示すフローチャートに基づいて、強制モータ始動制御について説明する。この制御は、半クラッチ判定が維持されている場合であって、万一エンジンがストールしそうになった場合に、強制的に電気モータMを始動させるものである。
ステップS101において強制モータ始動前条件が成立したか否かを、強制モータ始動条件判定フラグF_EMGMOTPが「1」であるかにより判定する。
この条件については後述する。
ステップS101において条件が成立していない場合は、ステップS102において前回燃料カットされていたか否かを判定する。ステップS102における判定の結果、前回燃料カットでない場合はステップS114において強制モータ始動前条件を解除すべく、強制モータ始動条件判定フラグF_EMGMOTPに「0」をセットしてステップS115に進み、ここで強制モータ始動を解除しリターンする。
【0042】
ステップS102における判定の結果、前回燃料カットである場合はステップS103に進み、ここで、今回燃料カットであるか否かを判定する。ステップS103における判定の結果、今回燃料カットである場合はステップS114に進む。ステップS103における判定の結果、今回燃料カットでない場合はステップS104に進み、前回燃料カット実行下限回転数を引き下げしていたか否かを判定する。
【0043】
ステップS104における判定の結果、前回燃料カット実行下限回転数を引き下げていない場合は、ステップS114に進む。また、ステップS104における判定の結果、前回燃料カット実行下限回転数を引き下げていた場合はステップS105に進み、強制モータ始動前条件が成立するため、強制モータ始動条件判定フラグF_EMGMOTPに「1」をセットし、ステップS106において強制モータ始動継続許可タイマをセットし、ステップS107に進む。
また、前記ステップS101において強制モータ始動前条件が成立している場合もステップS107に進む。
つまり、前回燃料カットが行なわれ(ステップS103の判定が肯定)、今回燃料カットが行なわれておらず(ステップS104における判定が否定)、及び前回燃料カット開始エンジン回転数の引き下げがあった(ステップS104における判定が肯定)である場合に、上記強制モータ始動前条件が成立する。
【0044】
ステップS107においては強制モータ始動継続許可タイマが「0」か否かを判定し、判定の結果タイマ値が「0」である場合は、ステップS114に進む。ステップS107における判定の結果タイマ値が「0」でない場合は、ステップS108においてギア接続中か否かを判定する。
ステップS108における判定の結果、ギア接続中である場合はステップS109に進む。ステップS108における判定の結果、ギア接続中でない場合はステップS112においてエンジン回転数が強制モータ始動実行回転数より小さいか否かを判定する。ステップS112における判定の結果、エンジン回転数が強制モータ始動実行回転数以上である場合はステップS115に進む。ステップS112における判定の結果、エンジン回転数が強制モータ始動実行回転数より小さい場合は、ステップS113に進み、強制モータ始動を実行してリターンする。これにより、エンジンストールを防止することができる。
【0045】
ステップS109においては、スロットル開度が全閉であるか否かを判定する。判定の結果、スロットル開度が全閉でない、つまりアイドル開度ではない場合は、ステップS114に進む。ステップS109における判定の結果、スロットル開度が全閉、つまりアイドル開度である場合は、ステップS110に進み、アイドル停止が許可されているか否かを判定する。ステップS110においてアイドル停止が許可されている場合は、ステップS115に進む。ステップS110においてアイドル停止が許可されていない場合は、ステップS111に進み半クラッチ判定が維持されているか否かを半クラッチ判定維持フラグF_HALFCLが「1」であるか否かにより判定する。
【0046】
ステップS111において半クラッチ判定が維持されている場合はステップS112に進む。ステップS111において半クラッチ判定が維持されていない場合は、ステップS115に進む。
したがって、基本的に強制モータ始動前条件が成立しクラッチ判定が維持されている場合においてエンジン回転数が強制モータ始動実行回転数よりも小さくなった場合には、エンジンを強制的に始動することでエンジンストールを防止することができる。
【0047】
上記実施形態によれば、基本的に半クラッチ状態を確実に検出することができる。すなわち、クラッチスイッチS5は、クラッチが磨耗しても正確にクラッチ断を検出できるように、完全にクラッチペダルを踏み込んだ状態でなければオンするようになっていないため、クラッチスイッチS5が少ししか踏み込まれていない状態である半クラッチ状態をクラッチスイッチS5で判定することはできない。
【0048】
したがって、図5のフローチャートのステップS060Aにおける判定結果が「YES」、つまりクラッチが完全に踏み込まれていないことに加えて、ステップS062においてエンジン回転数が低下して、ギアポジションが5速オーバーよりも大きいか否かを判定することで、半クラッチ状態を正確に検出することができるのである。
そして、半クラッチ状態を検出した場合には、半クラッチ判定を維持するという手法を用いて、一定時間半クラッチに対応した制御を行なうため、エンジン回転数が変動するのを防止できる。
【0049】
つまり、半クラッチ状態になると、例えば、電気モータの全発電トルクがエンジンの負荷となる減速回生時においては、駆動輪が電気モータを駆動しなくなる結果、エンジンに対して大きな負荷がかかるが、これが半クラッチ状態が検出された直後にその都度起きることになる。これが図11に示すようにエンジン回転数の変動の繰り返しを引き起こす。したがって、この実施形態のように半クラッチ判定を維持する手法を用いることで、図12に示すようにエンジン回転数の連続的な変動を無くすことができる。
また、半クラッチ判定の解除は図3のフローチャートにおけるステップS022においてスロットル開度が少しでも開いたら実行されるため、運転者の意思に沿って速やかに行なうことができる。
【0050】
そして、図2のステップS010に示すように半クラッチ判定が維持されている間は、充電回生許可下限エンジン回転数を設定するにあたって、所定値αを加算するため、半クラッチ判定が維持されている場合における充電回生許可下限エンジン回転数が高くなり、つまり半クラッチ時における充電回生を行なうべきではない回転数領域の上限が高くなり、エンジンへの負担を軽減することが可能となる。したがって、半クラッチ状態での減速回生が原因となるエンジンストールを防止することができる。
【0051】
さらに、半クラッチ判定が維持されている場合は、図6のステップS077に示すように通常は引き下げられている燃料カット実行下限回転数をステップS78に示すように引き上げて(引き下げを解除して)元に戻すようにしているため、半クラッチ状態となることで負荷が増大するエンジンのエンジンストールを防止することができる。
また、図7に示すように、半クラッチ判定が維持されている場合はエンジン水温やクルーズ運転中か否かにかかわらず、燃料カット中であるか否かのみを判定して、図10における基本テーブルから燃料カット実行下限回転数を検索し、燃料カット実行下限回転数にヒステリシスを持たせていることによりハンチングを防止できる。
【0052】
そして、最後に強制モータ始動前条件等が成立しクラッチ判定が維持されている場合においてエンジン回転数が強制モータ始動実行回転数よりも小さくなった場合には、エンジンを強制的に始動することでエンジンストールを防止することができる。したがって、最終的にエンジンストール起きる可能性が高くなった場合でも、半クラッチ判定が維持されていれば、強制的にエンジンを始動することで確実にエンジンストールを防止することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1に記載した発明によれば、充電回生許可下限エンジン回転数を持ち上げることにより、減速回生を行なわない上限エンジン回転数をそれだけ高く設定することが可能となるため、早めに減速回生を止めることにより、エンジンに大きな負荷がかかる半クラッチ判定時におけるエンジンストールを確実に防止することができる効果がある。
【0054】
請求項2に記載した発明によれば、上記効果に加えて、第2のエンジン回転数変更手段により燃料カット実行下限エンジン回転数を持ち上げることにより、燃料供給を再開するエンジン回転数をそれだけ高く設定することが可能となるため、早めに燃料供給を行なうことによりエンジンに大きな負担がかかる半クラッチ判定時におけるエンジンストールを確実に防止することができるという効果がある。
【0055】
請求項3に記載した発明によれば、上記各効果に加えて、エンジン回転数が下限エンジン回転数より下がった場合に前記エンジン始動許可手段により電気モータを強制的に駆動することにより、エンジンをエンジンストールの寸前で始動することが可能となるため、エンジンストールを確実に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態のハイブリッド車両の全体構成図である。
【図2】この発明の実施形態のモータ動作モード判別を示すフローチャート図である。
【図3】この発明の実施形態の半クラッチ判定維持のフローチャート図である。
【図4】この発明の実施形態のギア接続判定のフローチャート図である。
【図5】この発明の実施形態のギアポジション判断を示すフローチャート図である。
【図6】この発明の実施形態の燃料カット実行下限回転数選択のフローチャート図である。
【図7】この発明の実施形態の燃料カット実行下限回転数のヒステリシスに関するフローチャート図である。
【図8】この発明の実施形態の強制モータ始動のフローチャート図である。
【図9】この発明の実施形態の図5のギアポジション判断に対応するグラフ図である。
【図10】この発明の実施形態の図7に対応するグラフ図である。
【図11】半クラッチ判定維持を行なわない場合のエンジン回転数等の変化を示すグラフ図である。
【図12】この発明の実施形態の半クラッチ判定維持を行なった場合のエンジン回転数等の変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
3 バッテリ
E エンジン
M 電気モータ
S010 第1のエンジン回転数変更手段
S022 スロットル開度判定手段
S024 遅延手段
S053,S060A クラッチ操作判定手段
S057,S058,S059,S060,S061 クラッチ状態判定手段
S008,S073,S082,S111 半クラッチ判定維持手段
S077,S078 第2のエンジン回転数変更手段
S113 エンジン始動許可手段
Claims (3)
- 車両の推進力を出力するエンジンと、エンジンの出力を補助する電気モータと、該電気モータによるエンジン出力補助が不要な場合に、該電気モータを発電機として作動させて発生する発電エネルギー及び車両減速時における回生作動による回生エネルギーを充電する蓄電装置を備えているハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置において、
運転者のクラッチ操作によりクラッチの接続状況を判定するクラッチ操作判定手段と、
車速とエンジン回転数との対応関係からクラッチの接続状況を判定するクラッチ状態判定手段と、
スロットル開度を判定するスロットル開度判定手段と、
前記電気モータによる充電回生許可下限エンジン回転数を変更する第1のエンジン回転数変更手段と、
前記クラッチ操作判定手段によりクラッチが断となっておらず、スロットル開度判定手段によりスロットル開度が所定値以下であると判定され、かつクラッチ状態判定手段によりクラッチが半クラッチ状態と判定された場合に、遅延手段を介して、一定時間半クラッチ状態であるという判定を維持する半クラッチ判定維持手段を備え、
前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチ状態であるという判定が維持されている場合に、前記第1のエンジン回転数変更手段により充電回生許可下限エンジン回転数を一定時間持ち上げることを特徴とするハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置。 - 車両減速回生時にエンジンの燃料カットを行なう燃料カット実行下限エンジン回転数を変更する第2のエンジン回転数変更手段を備え、前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチであるという判定が維持されている場合に、第2のエンジン回転数変更手段により燃料カット実行下限エンジン回転数を持ち上げることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置。
- 前記電気モータによりエンジンを始動許可あるいは駆動補助許可するエンジン始動許可手段を備え、前記半クラッチ判定維持手段により半クラッチ状態であるという判定が維持されている場合に、エンジン回転数が下限エンジン回転数より下がった場合に前記エンジン始動許可手段により電気モータを強制的に駆動することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両のエンジンストール防止制御装置。
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