JP3572868B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、電動機或いは内燃機関及び電動機の双方を原動機として用いる車両用制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、車両用制御装置のうち、内燃機関と電動機の双方を原動機として採用するハイブリッド車用制御装置では、電動機を内燃機関の補助として制御するようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記制御装置による場合、燃料消費量低減のため、ハイブリッド車の停止時に内燃機関の停止制御を行うと、内燃機関の停止時と始動時にフィーリングが悪化する。
具体的には、内燃機関がその始動時に速やかに始動しないと、ハイブリッド車の発進が遅れ、応答性が悪いという不具合が生ずる。
【0004】
また、例えば、ハイブリッド車の駐車場での駐車の際、内燃機関の停止に先立ち、ステアリングホイールの切り返しをすることが多い。この場合、ハイブリッド車の停止毎に内燃機関が停止すると、ステアリングホイールの速やかな切り返しができないという不具合が生じる。
以上のことに対し、運転者のハイブリッド車の発進時及び停止時の動作を検討してみた。
【0005】
例えば、交差点等で停止しているハイブリッド車の発進時には、内燃機関の始動に先立ち、運転者は、当然、ハイブリッド車のフットブレーキを踏んでいるか、或いはパーキングブレーキを引いているのが通常である。
また、ハイブリッド車を駐車場に駐車する場合、ステアリングホイールの切り返しの際に、運転者は、ハイブリッド車の手動変速機やステアリングホイールを頻繁に操作することが多い。
【0006】
そこで、本発明は、以上のようなことに着目して、車両の発進時の運転者の意思を読み取り、内燃機関を逸早く始動するようにした車両用制御装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、車両の停止時の運転者の意思を読み取り、必要に応じて内燃機関の作動を維持するように車両用制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項1乃至5に記載の発明によれば、作動状態判定手段が、車両のステアリングホイールの運転者による操作状態に基づき原動機の作動状態を維持すべき状態にあるか否かにつき判定する。また、停止直前状態判定手段が、車両が停止直前状態にあるか否かを判定する。
【0008】
そして、停止直前状態判定手段が車両の停止直前状態にあることを判定し、かつ、作動状態判定手段が原動機の作動状態を維持すべき状態と判定したとき、制御手段が、原動機の作動を維持するように制御する。
これにより、車両の停止直前状態において運転者がステアリングホイールの切り返し等の操作を行っても内燃機関がそのまま作動し続けることとなる。従って、車両の停止の際にも良好なフィーリングを確保できる。
【0009】
ここで、請求項3に記載の発明によれば、制動手段が、駆動輪の制動或いはその解除を操作に応じて行う。また、始動判定手段が、手動変速機の変速操作と制動手段の操作に基づき、原動機を始動させる状態か否かにつき判定する。そして、この始動判定手段による始動させる状態との判定に基づき、制御手段は、原動機を始動制御する。
【0010】
これにより、運転者の発進の意思を表示する操作に基づき原動機を始動することとなる。従って、車両の逸早い発進が可能となり、そのフィーリングの向上につながる。
また、請求項4に記載の発明によれば、勾配検出手段が車両の走行路面の路面勾配を検出する。路面判定手段が、上記検出路面勾配に基づき上り坂か下り坂を判定する。また、制動量検出手段が制動手段による制動量を検出する。
【0011】
そして、始動判定手段が、路面勾配判定手段による上り坂との判定時に、上記検出制動量がこれよりも大きめに補正した第1補正制動量未満になったとき、原動機を始動させる状態と判定し、また、路面勾配判定手段による下り坂との判定時に、上記検出制動量がこれよりも小さめに補正した第2補正制動量未満になったとき、原動機を始動させる状態と判定する。
【0012】
これにより、車両が上り坂に停止しているときには、車両の上り坂の下方への移動を確実に防止しつつ、上記始動判定手段の判定に基づき原動機を逸早く始動させることができる。また、車両が下り坂に停止しているときには、車両の燃費の改善を確保しつつ、上記始動判定手段の判定に基づき原動機を逸早く始動させることができる。
【0013】
また、請求項5に記載の発明によれば、始動判定手段が、上記検出路面勾配に応じて上記検出制動量をこれよりも大きめ或いは小さめに補正して上記第1或いは第2の補正制動量とする。
これにより、上記第1或いは第2の補正制動量が上り坂或いは下り坂の勾配に合致した値となり、請求項4に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るハイブリッド車用制御装置のブロック図である。
ハイブリッド車は内燃機関1を備えており、この内燃機関1は、その出力軸にて、電動機2及び乾式クラッチ3を介し手動変速機4の入力軸に同軸的に連結されている。ここで、内燃機関1は、後述するマイクロコンピュータ10による制御のもと、燃料噴射装置1a(以下、EFI1aという)から燃料を供給されて作動する。
【0015】
クラッチ3は、その係合により、内燃機関1と電動機2の回転トルクを手動変速機4に伝達する。また、クラッチ3は、その解離により、内燃機関1と電動機2の回転トルクの手動変速機4への伝達を遮断する。なお、手動変速機4の出力軸はデファレンシャルギヤ5を介して左右両駆動輪6に連結されている。
クラッチ3はクラッチ制御装置7により制御される。電動機2は主バッテリ9からの電力に基づきインバータ8により駆動制御される。
【0016】
水温センサ1bは、内燃機関1の水温冷却系統の冷却水温を検出する。吸気温センサ1cは、内燃機関1の吸気管内への吸入空気流の温度(以下、吸気温という)を検出する。スロットルポジションセンサ1dは、内燃機関1のスロットルの開度を検出する。回転センサ1eは、内燃機関1の回転数を検出する。なお、水温センサ1b、吸気温センサ1c、スロットルポジションセンサ1d及び回転センサ1eの各検出出力は、EFI1aの制御のために使用される。
【0017】
クラッチストロークセンサ7aは、クラッチ3の係合状態を検出する。回転センサ17は、手動変速機4の出力軸の回転数を検出する。シフトセンサ16は、手動変速機4のシフト位置を検出する。電圧センサ9aは、主バッテリ9の端子電圧を検出する。電流センサ9bは、主バッテリ9からの電流を検出する。なお、電圧センサ9a及び電流センサ9bの各検出出力は、主バッテリ9の充電状態(以下、SOCという)を算出するために使用される。
【0018】
アクセルスイッチ11は、ハイブリッド車のアクセルペダルの踏み込み操作の有無を検出する。アクセルセンサ12はハイブリッド車のアクセルペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキスイッチ13は、ハイブリッド車のフットブレーキ操作の有無を検出する。ブレーキセンサ14は、フットブレーキの操作量を検出する。
【0019】
パーキングブレーキスイッチ15は、パーキングブレーキの操作の有無を検出する。回転センサ17は、手動変速機4の出力軸の回転数に応じてハイブリッド車の車速を検出する。なお、アクセルスイッチ11、ブレーキスイッチ13及びパーキングブレーキスイッチ15は、その操作により、オンする。
マイクロコンピュータ10は、図2乃至図10にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行する。この実行中において、マイクロコンピュータ10は、上記各スイッチやセンサの出力に基づき、種々の演算処理をする。
【0020】
この演算処理では、内燃機関1のインジェクタへの燃料噴射量制御信号の出力、内燃機関1のスロットルアクチュエータ(スロットル開度を制御する)へのスロットル開度制御信号の出力や、インバータ8への電動機2の出力トルクを制御するための界磁電流制御信号の出力等がなされる。
以下、上記実施形態の作動について説明する。ハイブリッド車の走行開始に先立ち、ハイブリッド車のイグニッションスイッチIGがオンされると、マイクロコンピュータ10は、補機バッテリ10aから給電され、図2のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始する。
【0021】
まず、各ステップ101、102、103において、ハイブリッド車のスタート時の暴走防止のため、内燃機関のスタートスイッチ19a、フットブレーキスイッチ13、パーキングブレーキスイッチ15、シフトセンサ16の状態が判定される。
ここで、フットブレーキ及びパーキングブレーキの少なくとも一方によるブレーキ操作状態にて手動変速機4のシフト位置がニュートラルレンジNにある場合にのみ、ステップ103における判定がYESとなる。
【0022】
これに伴い、次の内燃機関1を始動制御するサブルーチン104(図2及び図4参照)の処理にコンピュータプログラムが進む。
内燃機関始動制御処理
クラッチ3の解離状態がクラッチストロークセンサ7aにより検出されると、図4のステップ201において、YESとの判定がされる。すると、ステップ202で電動機2の始動処理がなされる。これにより、電動機2が始動トルクを出力して内燃機関1を始動する。
【0023】
これに伴い内燃機関1の回転数Neが、例えば600r.p.m.を超えると、ステップ203での判定がYESとなる。すると、ステップ204において、内燃機関1のアイドリング制御処理が行われる。具体的には、EFI1aのアイドリングのための燃料噴射制御処理のもと、内燃機関1のインジェクタから燃料が噴射される。
【0024】
なお、この時、通常のガソリン車のように始動時の増量補正は行わない。これは、通常のガソリン車はスタータ駆動であり、スタータ回転数は100〜200r.p.m.と低く、増量補正を行わないと始動が困難になるが、ハイブリッド車に搭載される電動機の場合、スタータに比べて十分な出力を有しているため、電動機2だけでアイドリング回転数まで上昇させることができるからである。
【0025】
内燃機関1の始動後、回転数Neが一時的に上昇する。このため、回転数Ne例えば1000r.p.m.を超えると、ステップ205にてYESと判定し、ステップ206にて、電動機2が停止処理される。このため、電動機2がその駆動トルクの出力を停止し、内燃機関1のみのアイドリングが行われる。
内燃機関1の始動が完了すると、ハイブリッド車の走行の準備が整う。このため、ハイブリッド車の発進制御がなされる。このハイブリッド車の発進の判定は、手動変速機4、フットブレーキ、パーキングブレーキやアクセルの操作状態に基づき、各ステップ105、106、107(図2参照)でなされる。
【0026】
手動変速機4がニュートラルレンジN以外のシフト位置、即ち、ローレンジL、ドライブレンジD、リバースレンジRのいずれかになり、パーキングブレーキやフットブレーキの操作が解除され、アクセルが操作されると、ステップ107での判定がYESとなる。このため、コンピュータプログラムは半クラッチ制御サブルーチン108(図2及び図5参照)に移行する。
【0027】
半クラッチ制御処理
まず、アクセルが操作されており、かつパーキングブレーキ及びフットブレーキがブレーキ操作されていない状態にあるとき、図5のステップ301にてYESとの判定のもと、ステップ302にてNOと判定される。なお、ステップ301でNOと判定される場合やステップ302でYESと判定される場合には、ハイブリッド車の運転者に発進の意思が無いとの判断に基づき、ステップ303にてクラッチ制御装置7によりクラッチ3が解離される。
【0028】
上述のごとく、ステップ302でNOとの判定がなされると、ステップ304において、電動機2の電動機トルクは、アクセルセンサ12の出力信号に基づき演算したアクセル開度に比例定数K1を乗じた値に、後述するトルク補正量を加えた値として算出される。
ステップ305でアクセル開度の増加のためにYESと判定された場合には、ステップ306で、クラッチ3を徐々に係合するようにクラッチ制御装置7が制御される。これに伴い、回転数Neが減少すると、ステップ307でYESとの判定がなされ、ステップ308で、上記トルク補正量が増加させる。
【0029】
一方、ステップ305でアクセル開度の減少のためNOと判定された場合には、ステップ309で、クラッチ3を徐々に解離するようにクラッチ制御装置7が制御される。これに伴い、回転数Neが増加すれば、ステップ310における判定がYESとなり、ステップ311にて、上記トルク補正量が減少される。
ステップ308又はステップ311での処理が上述のごとく終了すると、ステップ312にて、クラッチ3の係合状態の有無が、クラッチストロークセンサ7aの出力に基づき判定される。
【0030】
ここで、クラッチ3が係合しておればステップ312での判定がYESとなる。
すると、図3のステップ109で、再び、アクセル操作の有無が判定される。アクセルが操作されておれば、ステップ109での判定がYESとなり、内燃機関1と電動機2のトルク協調制御サブルーチン110(図3及び図6参照)及び手動変速機4のシフト操作時のクラッチ制御サブルーチン111(図3及び図7参照)にコンピュータプログラムが順次移行する。
【0031】
内燃機関と電動機のトルク協調制御処理
図6のサブルーチン110では、ステップ401にて、主バッテリ9の放電容に基づき内燃機関1と電動機2のトルク配分が決定される。
ここで、例えば、主バッテリ9が鉛バッテリである場合には、図11(a)のグラフにて示すように、SOCが約70%を超えると、主バッテリ9の充電効率の低下を招くことが鉛バッテリの単体試験等から明らかにされている。
【0032】
そして、このように充電効率が低下すると、主バッテリ9の充電によるエネルギーロスが大きくなりハイブリッド車の燃費が悪化する。逆に、SOCが少なくなると、図11(b)のグラフにて示すように、主バッテリ9の端子電圧降下が大きくなり、その放電パワーが低下する。
従って、主バッテリ9が鉛バッテリの場合、そのSOCは50〜70%付近で制御するのが最適である。
【0033】
なお、主バッテリ9が鉛バッテリ以外の場合は、そのバッテリ特性からSOCの制御範囲を決定する。
以下、図12のグラフも用いながら、SOCを50〜70%付近で維持するための内燃機関1のトルク制御について説明する。なお、図12のグラフでは、内燃機関1の回転数Neと正味平均有効圧Pとの関係が、内燃機関1の最大有効圧及び等燃費率曲線との関係で示されている。また、このグラフ上において、内燃機関1の各運転領域L1、L2、L3が、当該グラフの各諸量との関係で、特定されている。また、図12のグラフはマップデータとしてマイクロコンピュータ10のROMに予め記憶されている。
【0034】
まず、SOCが70%を超える場合、ステップ401における判定がYESとなり、ステップ405で、図12のグラフの運転領域L3が選定される。これにより、内燃機関1のトルク制御領域が最小となるように制御される。
また、SOCが70%以下で50%を超える場合、ステップ401におけるNOとの判定後ステップ402にてNOとの判定がなされる。これに伴い、ステップ404で、図12のグラフの運転領域L2が選定される。これにより、内燃機関1のトルク制御領域が中間領域になるように制御される。
【0035】
また、SOCが50%以下の場合は、ステップ402における判定がYESとなり、ステップ403で、図12のグラフの運転領域L1が選定される。これにより、内燃機関1のトルク制御領域が最大となるように制御される。
このような内燃機関1のトルク制御領域の制御のもと、この内燃機関1のトルク制御を行うことで、主バッテリ9のSOCが50〜70%の付近に維持され得る。
【0036】
その後、ステップ406において、電動機2の電動機トルクが、トルク指令であるアクセル操作量と比例定数K3の積から内燃機関1の出力トルクを差し引いた値として算出されて出力される。
手動変速機のシフト操作時のクラッチ制御処理
ここでは、手動変速機4のシフト操作に伴い、クラッチ3と電動機2との協調制御処理がなされる。即ち、手動変速機4のシフト操作時におけるクラッチ3の断続制御と電動機2の制御との協調処理がなされる。
【0037】
ステップ501では、シフトセンサ16の検出出力に基づき、手動変速機4のシフト位置がニュートラルレンジNか否かにつき判定される。これは、手動変速機4の場合、手動変速機4のギヤチェンジの際には、シフト操作が、必ず、ニュートラルレンジNを通過するようになされるためである。
ニュートラルレンジNになったことからステップ501での判定がYESになると、ステップ502において、クラッチ3を解離するようにクラッチ制御装置7が制御される。
【0038】
すると、ステップ503において、電動機2を停止するようにインバータ8が制御される。これにより、電動機2の出力トルクが零となる。ついで、ステップ504において、内燃機関1がアイドリング制御される。
つぎのステップ505において、手動変速機4のニュートラルレンジN以外のレンジへのシフト操作が完了すると、NOとの判定がなされる。そして、ステップ506で、電動機2のトルクを増加させるようにインバータ8が制御される。ここで、回転数Neが手動変速機4の出力軸回転数Ntとその時の変速比Itの積以上になると、ステップ507における判定がYESとなる。
【0039】
これに伴い、ステップ508において、電動機2のトルク増加を停止するようにインバータ8が制御されるとともに、クラッチ3を係合するようにクラッチ制御装置7が制御される。これにより、クラッチ3の係合時に発生するショックを少なくすることができる。
上記ステップ109(図3参照)でアクセル操作が行われない場合、アクセルセンサ12の出力に基づきNOとの判定がなされる。これにより、フットブレーキのブレーキ操作による減速指令との判断に基づき、ブレーキ制御サブルーチン112(図3及び図8参照)の処理にコンピュータプログラムが移行する。
【0040】
ブレーキ制御処理
まず、ステップ601では、内燃機関1の燃料をカットするようにEFI1aが制御される。このとき、フットブレーキによるブレーキ操作がなされていると、ステップ602において、YESと判定され、次のステップ603において、電動機2の回生ブレーキ制御を行うようにインバータ8が制御される。
【0041】
具体的には、電動機2の出力トルクはブレーキセンサ14の検出出力に基づきフットブレーキのブレーキ操作量と比例定数K2の積で算出される。
ステップ602でフットブレーキ操作が行われていない場合NOとの判定のもと、通常のガソリン車でいうエンジンブレーキ指令と判断し、ステップ604において、電動機2がそれに見合った回生トルクを出力するようにインバータ8により制御される。
【0042】
上記ステップ113(図3参照)において、ハイブリッド車の減速中においてアクセル操作がなされたことで、アクセルセンサ12の出力に基づきYESと判定されると、再び、トルク協調制御サブルーチン110の処理がなされる。ここでは、ハイブリッド車の加速制御がなされる。
また、アクセル操作がなされずハイブリッド車はそのまま減速中にある場合には、ステップ113における判定がNOとなる。そして、ステップ114において、手動変速機4のシフト位置がドライブレンジD以外のレンジ(ローレンジLやリバースレンジR)にあれば、シフトセンサ16の出力に基づきNOと判定される。
【0043】
このとき、ハイブリッド車の車速(以下、車速Vという)が、回転センサ17の検出出力に基づき算出され、例えば10km/h以下であれば、ステップ116における判定がNOとなる。
また、ドライブレンジDであれば、ステップ114におけるYESとの判定後、ステップ115における判定がなされる。このとき、車速Vが例えば16km/h以下であればステップ115での判定がNOとなる。
【0044】
これに伴い、ステップ117で、クラッチ3を解離するようにクラッチ制御装置7が制御される。そして、ステップ118において、内燃機関1はアイドリング制御におかれる。
なお、ステップ115の判定がYESの場合には、ブレーキ制御サブルーチン112に戻りブレーキ制御が続行さる。これは、手動変速機4の変速比によって内燃機関1のアイドリング回転数と車速Vの関係が違うからである。また、手動変速機4の高速ギヤであるドライブレンジDでは高い車速でクラッチ3を解離し、低速ギヤであるローレンジLやリバースレンジRでは低い車速でクラッチ3を解離しないと、内燃機関1のトルク変動がハイブリッド車の車輪に伝わり、ハイブリッド車の振動が増大し乗員に不快感を与えるからである。
【0045】
ステップ119にて、アクセルの操作のもとアクセルセンサ12の出力に基づきYESと判定されると、半クラッチ制御サブルーチン108において、クラッチ3の半クラッチ制御がなされる。
また、ステップ119の判定がNOとなる場合には、回転センサ17の検出出力に基づき算出された車速Vが、例えば2km/h以下、即ちハイブリッド車の停止寸前であるということで、ステップ120における判定がYESとなる。ついで、ステップ121において、内燃機関1の冷却水温度が例えば50℃より低ければ、ハイブリッド車の暖機が不十分であることから、水温センサ1bの出力に基づきNOと判定される。このため、内燃機関1のアイドリング制御が継続される。
【0046】
その後、ステップステップ119でのNOとの判定のもと、両ステップ120、121の判定がYESとなると、内燃機関1の暖機終了との判断のもと、内燃機関停止制御サブルーチン122(図3及び図9参照)及び内燃機関再始動制御サブルーチン123(図3及び図10参照)にコンピュータプログラムが進む。
内燃機関停止制御サブルーチン122では内燃機関1を停止するかどうかの判定処理がなされる。内燃機関再始動制御サブルーチン123ではハイブリッド車の再発進等に備えるため内燃機関1の再始動制御がなされる。以下、詳述する。
【0047】
内燃機関停止制御処理
図9のステップ701aでは、マイクロコンピュータ10の内蔵のタイマのスタート処理がなされる。このため、当該タイマはそのリセットスタートにより計時し始める。
ステップ701では、ハイブリッド車のステアリングホイールが、例えば30秒間180°以上操作されたか否かが判定される。これは以下の理由による。
【0048】
即ち、ハイブリッド車が駐車場等に入ったときにはその右折左折等でステアリングホイールを操作している場合が多い。しかも、ハイブリッド車が通常右折や左折ではない場合のステアリングホイールの操作、例えば路面のカーブを走行しているときのステアリングホイールの操作は180°を超えることは希である。
このため、ハイブリッド車の駐車場等の所定の位置への停車に要する時間を30秒と設定した上で、ステアリングホイールが180°以上操作されたか否かにつき判定することとした。なお、上記30秒の時間は適宜変更してもよい。
【0049】
そして、ステアリングセンサ12の出力に基づくハイブリッド車のステアリングホイールの操作角度が180°以上であって上記タイマの計時時間が30秒以内である場合には、ステップ701においてYESとの判定がなされる。即ち、ステアリングホイールの駐車場での切り返しであるとの判断に基づきステップ701においてYESと判定される。
【0050】
このような判定後、ステップ703にて、内燃機関がアイドリング制御される。そして、図10のサブルーチン123のステップ808の処理がなされる。このとき、アクセル操作によりアクセルセンサ12がオンしておれば、ステップ808での判定がYESとなる。
これにより、駐車場等でのハイブリッド車の停止に際しステアリングホイールを切り返しをする場合、内燃機関1が停止することがない。
【0051】
一方、ステップ701における判定がNOとなる場合には、ハイブリッド車が交通信号等による停止との判断のもと、ステップ702で内燃機関を停止するするようにEFI1aが制御される。
以上説明したように、ステップ120におけるYESとの判定に基づきハイブリッド車が停止直前であることを前提として、ステップ701におけるYESとの判定、即ち、ハイブリッド車のステアリングホイールが切り返し状態にあるとの判定に基づき、内燃機関1が停止することなく作動状態に維持される。
【0052】
その結果、ハイブリッド車の駐車場等での駐車に先立つステアリングホイールの切り返し時に内燃機関1が停止しないので、当該切り返しが円滑にフィーリングよくなされ得る。なお、このような作用効果は、上述のような内燃機関1の燃費改善を考慮した所謂エコノミー制御のもとにおいて達成される。
内燃機関再始動制御処理
図10のステップ801において、手動変速機4のシフト位置がニュートラルレンジNである場合、YESとの判定がなされる。これは、以下の理由による。
【0053】
運転者は、ハイブリッド車の停止に際し、その直前に手動変速機4をニュートラルレンジNにシフトする。また、運転者は、このような状態において、ハイブリッド車の発進の際には、手動変速機4をドライブレンジD、ローレンジL或いはリバースレンジRにシフトして発進すると考えられる。
そこで、まず、ステップ801においてニュートラルレンジNか否かにつき判定することとした。
【0054】
ステップ801でYESとの判定がなされた後、運転者の手動変速機4のニュートラルレンジN以外のレンジの操作がなされると、ステップ802においてNOとの判定がなされる。これに伴い、内燃機関始動制御サブルーチン807において、内燃機関1を始動するように、電動機2、クラッチ3及びEFI1aが制御される。
【0055】
具体的には、電動機2がインバータ8により始動処理され、クラッチ3がクラッチ制御装置7により解離処理され、内燃機関1のインジェクタがEFI1aにより燃料噴射制御される。これにより、内燃機関1が始動する。このような状態は、アクセルスイッチ11のオンに基づくステップ808におけるNOとの判定で維持される。
【0056】
上記ステップ802での判定がYESとなる場合には、ステップ803で、シフ主バッテリ9のSOCが、電圧センサ9a及び電流センサ9bの各出力により算出される。そして、SOCが50%未満のとき主バッテリ9の過放電防止のため、内燃機関始動制御サブルーチン807において、内燃機関1が始動処理される。
【0057】
上記ステップ801においてNOとの判定がなされた場合、即ち、手動変速機4のシフト位置がニュートラルレンジNでない場合には、運転者はハイブリッド車の停止前のシフト位置のままブレーキ操作だけで停止していると判断される。そして、ステップ804においてNOと判定された後、ステップ805において、フットブレーキのブレーキ油圧系統に設けたブレーキ圧センサの油圧検出出力が、ブレーキ操作量に対応する所定油圧、例えば0.3MPaより小さくなければ、運転者はハイブリッド車を発進させる意思があると判断される。
【0058】
このため、内燃機関始動制御サブルーチン807において、内燃機関の始動制御が上述と同様になされる。
また、ステップ805で、ブレーキ油圧が0.3MPa以上のため、NOと判定された場合には、ステップ806でSOCが50%より低いが否かが判定される。ステップ806における判定がYESとなる場合には、主バッテリ9の過放電防止のため、内燃機関始動制御サブルーチン807において、上述と同様に、内燃機関1の始動制御がなされる。
【0059】
ステップ806でNOと判定される場合には、ステップ804の処理に戻る。ここで、手動変速機4のシフト位置がニュートラルレンジNであれば、運転者がハイブリッド車の停止中に手動変速機4をニュートラルレンジNにシフトし、発進時にはドライブレンジD、ローレンジLやリバースレンジRにシフトして発進すると判断される。このため、両ステップ804でのYESとの判定後ステップ802の判定処理がなされる。
【0060】
以上のようにして、内燃機関1が作動すると、ステップ808でアクセルの操作のもとアクセルスイッチ11のオンに基づきYESと判定され、その後半クラッチ制御サブルーチン108の処理がなされる。これにより、運転者の発進の意思を前提とし、ハイブリッド車が、クラッチ3の半クラッチ制御でもって、発進される。
【0061】
なお、イグニッションスイッチIGがオフされると、どの状態でも内燃機関1と電動機2は停止することはいうまでもない。
図13及び図14は上記実施形態の変形例を示している。
この変形例では、勾配センサ19bが、上記実施形態にて述べたマイクロコンピュータ10にさらに接続されている。この勾配センサ19bは、ハイブリッド車の走行路面の勾配を検出する。
【0062】
また、上記実施形態にて述べた内燃機関際始動制御サブルーチン123(図10参照)が、そのステップ805において、図14のフローチャートにて示すごとく、各ステップ804a、805a乃至805cに変更されている。
ステップ804aで、勾配センサ19bの検出出力に基づき上り坂と判定されると、ステップ805aにおいて、上記ブレーキ油圧センサの検出ブレーキ油圧が、勾配センサ19bの検出路面勾配に比例定数K4を乗じた値に所定油圧0.3MPaを加算して得た値(以下、第1補正油圧という)と比較判定される。
【0063】
これにより、この第1補正油圧は、走行路面が上り坂のときにステップ805aの油圧判定値を上記実施形態よりも高めにすることができる。
従って、運転者のブレーキ操作による制動量の低下をステップ805aにて早めに判定できる。その結果、ステップ805aにおけるYESとの判定に基づき内燃機関始動制御サブルーチン807において内燃機関1を逸早く作動させてハイブリッド車の後退を防止することができる。
【0064】
また、ステップ804aで、勾配センサ19bの検出出力に基づき下り坂と判定されると、ステップ805bにおいて、上記ブレーキ油圧センサの検出ブレーキ油圧が、勾配センサ19bの検出路面勾配に比例定数K4を乗じた値を所定油圧0.3MPaから減じた値(以下、第2補正油圧という)と比較判定される。
これにより、この第2補正油圧は、走行路面が下り坂のときにステップ805bの油圧判定値を上記実施形態よりも低めにすることができる。
【0065】
従って、運転者のブレーキ操作による制動量の低下をステップ805aにて遅めに判定できる。その結果、ステップ805bにおけるYESとの判定に基づき内燃機関始動制御サブルーチン807において内燃機関1を遅めに作動させてハイブリッド車の燃費の改善を確保できる。
また、ステップ804aにおいて、勾配センサ19bの検出出力に基づきハイブリッド車の走行路面が平面と判定された場合には、上記実施形態におけるステップ805におけるYESとの判定後と同様の処理がなされる。
【0066】
なお、本発明の実施にあたっては、ハイブリッド車に限ることなく、内燃機関のみを原動機とする車両や、電動機のみを原動機する車両に本発明を適用して実施してもよい。この場合、上記実施形態のように車両のエコノミー制御を考慮した原動機の制御に限ることなく、当該エコノミー制御を考慮しない原動機の制御に対し、本発明を適用して実施してもよい。
【0067】
また、本発明の実施にあたり、図9のステップ701における判定基準に代えて、手動変速機4のドライブレンジDやローレンジLとリバースレンジRとの間の交互のシフト操作がされたか否かを判定基準として採用して実施しても、上記実施形態と同様の作用効果(ステップ703の処理による作用効果)を確保できる。
【0068】
また、本発明の実施にあたり、図14の各ステップ805a、805bでの判定基準としては、勾配センサ19bの検出出力とは関係なく、上り勾配及び下り勾配に対しそれぞれ固定値を採用して実施してもよい。
また、本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた手動変速機は、前進2段の場合であるが、段数が増加してもその変速位置に応じて車速の閾値(ステップ115、116)やシフト操作時の内燃機関の回転数Neの判断基準(ステップ507)を変化させればよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図2】図1のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの前段部である。
【図3】図1のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの後段部である。
【図4】図2の内燃機関始動制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図5】図2の半クラッチ制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図6】図3の内燃機関と電動機のトルク協調制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図7】図3の手動変速機操作時のクラッチ制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図8】図3のブレーキ制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図9】図3の内燃機関停止制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図10】図3の内燃機関再始動制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図11】主バッテリの充電効率と充電状態及び一定電流放電時の端子電圧と放電状態との関係を示すグラフである。
【図12】内燃機関の回転数と正味平均有効圧との関係で内燃機関のトルク制御領域を表すグラフである。
【図13】上記実施形態の変形例を示す要部ブロック図である。
【図14】上記変形例においてマイクロコンピュータが実行する内燃機関再始動制御サブルーチンの詳細フローチャートである。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…電動機、3…クラッチ、4…手動変速機、6…駆動輪、
7…クラッチ制御装置、10…マイクロコンピュータ、
14…ブレーキセンサ、18…ステアリングセンサ、19b…勾配センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that uses an internal combustion engine, an electric motor, or both an internal combustion engine and an electric motor as a prime mover.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, among vehicle control devices, there is a hybrid vehicle control device that employs both an internal combustion engine and an electric motor as prime movers, in which the electric motor is controlled as an auxiliary to the internal combustion engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above control device, if the stop control of the internal combustion engine is performed when the hybrid vehicle is stopped in order to reduce the fuel consumption, the feeling is deteriorated when the internal combustion engine is stopped and when it is started.
Specifically, if the internal combustion engine is not started immediately at the time of its start, the start of the hybrid vehicle is delayed, causing a problem that response is poor.
[0004]
In addition, for example, when parking a hybrid vehicle in a parking lot, the steering wheel is often turned back before the internal combustion engine is stopped. In this case, if the internal combustion engine stops every time the hybrid vehicle stops, there occurs a problem that the steering wheel cannot be quickly turned back.
In consideration of the above, the operation of the driver when starting and stopping the hybrid vehicle was examined.
[0005]
For example, when a hybrid vehicle stopped at an intersection or the like starts, the driver normally steps on the foot brake of the hybrid vehicle or applies the parking brake prior to starting the internal combustion engine. .
When a hybrid vehicle is parked in a parking lot, the driver frequently operates a manual transmission or a steering wheel of the hybrid vehicle when turning the steering wheel.
[0006]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle control device that reads a driver's intention at the time of starting a vehicle and starts the internal combustion engine quickly.
It is another object of the present invention to provide a vehicle control device that reads the driver's intention when the vehicle stops and maintains the operation of the internal combustion engine as necessary.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the first to fifth aspects of the present invention, the operating state determining means determines whether the operating state of the prime mover should be maintained based on the operating state of the steering wheel of the vehicle by the driver. Judgment is made. Further, the immediately before stop state determination means determines whether or not the vehicle is in a state immediately before stop.
[0008]
When the immediately preceding stop state determining means determines that the vehicle is in the immediately preceding stop state, and when the operating state determining means determines that the operating state of the prime mover should be maintained, the control means maintains the operation of the prime mover. To control.
Thus, even when the driver performs an operation such as turning the steering wheel immediately before the vehicle stops, the internal combustion engine continues to operate. Therefore, a good feeling can be ensured even when the vehicle stops.
[0009]
Here, according to the third aspect of the invention, the braking means brakes or releases the driving wheels in accordance with the operation. Further, the start determination means determines whether or not the engine is to be started based on the shift operation of the manual transmission and the operation of the braking means. Then, the control means controls the start of the prime mover based on the determination of the starting state by the start determination means.
[0010]
Thus, the prime mover is started based on an operation indicating the driver's intention to start. Therefore, the vehicle can be started quickly, leading to an improvement in the feeling.
Further, according to the invention described in
[0011]
Then, when the starting determination means determines that the road surface gradient determination means has determined that the vehicle is going uphill, if the detected braking amount is less than the first corrected braking amount that has been corrected to be larger than this, it is determined that the prime mover is to be started. Further, when the detected braking amount is smaller than the second corrected braking amount that is corrected to be smaller than this when the road gradient determining unit determines that the vehicle is going downhill, it is determined that the prime mover is to be started.
[0012]
Accordingly, when the vehicle is stopped on the uphill, the prime mover can be started quickly based on the determination of the above-mentioned start determination means, while reliably preventing the vehicle from moving downward on the uphill. Further, when the vehicle is stopped on a downhill, the prime mover can be started quickly based on the determination of the above-mentioned start determination means, while improving the fuel efficiency of the vehicle.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, the start determining means corrects the detected braking amount to be larger or smaller than the first or second corrected braking amount according to the detected road surface gradient. And
As a result, the first or second corrected braking amount becomes a value that matches the gradient of the uphill or downhill, and the operational effect of the invention according to
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a control device for a hybrid vehicle according to the present invention.
The hybrid vehicle includes an
[0015]
The
The
[0016]
The water temperature sensor 1b detects a cooling water temperature of a water temperature cooling system of the
[0017]
The clutch stroke sensor 7a detects the engagement state of the
[0018]
The
[0019]
The
The
[0020]
In this arithmetic processing, the output of the fuel injection amount control signal to the injector of the
Hereinafter, the operation of the above embodiment will be described. When the ignition switch IG of the hybrid vehicle is turned on before the hybrid vehicle starts running, the
[0021]
First, in
Here, the determination in
[0022]
Accordingly, the computer program proceeds to the processing of the next subroutine 104 (see FIGS. 2 and 4) for starting and controlling the
Internal combustion engine start control processing
When the disengagement state of the clutch 3 is detected by the clutch stroke sensor 7a, a determination of YES is made in
[0023]
Accordingly, the rotation speed Ne of the
[0024]
At this time, the increase correction at the time of starting is not performed as in a normal gasoline-powered vehicle. This is because a normal gasoline-powered vehicle is driven by a starter and has a starter rotation speed of 100 to 200 rpm. p. m. It is difficult to start without increasing the amount. However, in the case of the electric motor mounted on the hybrid vehicle, the
[0025]
After the start of the
When the start of the
[0026]
When the
[0027]
Half clutch control processing
First, when the accelerator is operated and the parking brake and the foot brake are not operated, the determination of
[0028]
As described above, when the determination of NO is made in
If YES is determined in step 305 to increase the accelerator opening, in
[0029]
On the other hand, if NO is determined in step 305 to decrease the accelerator opening, in
When the processing in
[0030]
Here, if the
Then, the presence or absence of the accelerator operation is determined again in step 109 of FIG. If the accelerator has been operated, the determination in step 109 becomes YES, and a torque cooperative control subroutine 110 (see FIGS. 3 and 6) for the
[0031]
Torque cooperative control processing of internal combustion engine and electric motor
In the
Here, for example, when the
[0032]
When the charging efficiency decreases in this manner, energy loss due to charging of the
Therefore, when the
[0033]
When the
Hereinafter, the torque control of the
[0034]
First, when the SOC exceeds 70%, the determination in
If the SOC is 70% or less and exceeds 50%, a determination of NO is made in
[0035]
If the SOC is 50% or less, the determination in
By performing the torque control of the
[0036]
Thereafter, in
Clutch control processing during shift operation of a manual transmission
Here, a cooperative control process between the clutch 3 and the
[0037]
In step 501, it is determined whether the shift position of the
If the determination in step 501 becomes YES because the neutral range N has been reached, in
[0038]
Then, in
In the
[0039]
Accordingly, in
If the accelerator operation is not performed in step 109 (see FIG. 3), a determination of NO is made based on the output of the
[0040]
Brake control processing
First, at
[0041]
Specifically, the output torque of the
If the foot brake operation has not been performed in
[0042]
In step 113 (see FIG. 3), when the accelerator operation is performed during deceleration of the hybrid vehicle, and YES is determined based on the output of the
When the accelerator operation is not performed and the hybrid vehicle is decelerating as it is, the determination in
[0043]
At this time, the vehicle speed of the hybrid vehicle (hereinafter, referred to as vehicle speed V) is calculated based on the detection output of the
If it is the drive range D, the determination in
[0044]
Accordingly, in step 117, the
If the determination in
[0045]
If it is determined as YES in step 119 based on the output of the
If the determination in step 119 is NO, the vehicle speed V calculated based on the detection output of the
[0046]
Thereafter, if the determinations of both
In the internal combustion engine
[0047]
Internal combustion engine stop control processing
In step 701a of FIG. 9, a start process of a timer built in the
In
[0048]
That is, when a hybrid vehicle enters a parking lot or the like, the steering wheel is often operated by turning right or left. Moreover, the steering wheel operation when the hybrid vehicle does not normally make a right turn or a left turn, for example, the operation of the steering wheel when traveling on a road curve, rarely exceeds 180 °.
For this reason, the time required for the hybrid vehicle to stop at a predetermined position such as a parking lot is set to 30 seconds, and then it is determined whether or not the steering wheel has been operated by 180 ° or more. Note that the time of 30 seconds may be appropriately changed.
[0049]
When the operation angle of the steering wheel of the hybrid vehicle based on the output of the
[0050]
After such a determination, in
Thus, when the steering wheel is turned back when the hybrid vehicle is stopped in a parking lot or the like, the
[0051]
On the other hand, if the determination in
As described above, on the assumption that the hybrid vehicle is just before stopping based on the determination of YES in
[0052]
As a result, the
Internal combustion engine restart control processing
If the shift position of the
[0053]
The driver shifts the
Therefore, first, it is determined in
[0054]
If the driver operates the
[0055]
Specifically, the
[0056]
If the determination in
[0057]
If the determination in
[0058]
Therefore, in the internal combustion engine
If it is determined in
[0059]
If NO is determined in
[0060]
As described above, when the
[0061]
When the ignition switch IG is turned off, it goes without saying that the
13 and 14 show a modification of the above embodiment.
In this modification, the
[0062]
Further, the internal combustion engine start control subroutine 123 (see FIG. 10) described in the above embodiment is changed to the
If it is determined in
[0063]
Accordingly, the first corrected hydraulic pressure can make the hydraulic pressure determination value in step 805a higher than that in the above-described embodiment when the traveling road surface is on an uphill.
Therefore, a decrease in the braking amount due to the driver's braking operation can be determined earlier in step 805a. As a result, the
[0064]
If it is determined in
Thus, the second corrected hydraulic pressure can make the hydraulic pressure determination value in step 805b lower than that in the above-described embodiment when the traveling road surface is on a downhill.
[0065]
Therefore, a decrease in the braking amount due to the driver's braking operation can be determined later in step 805a. As a result, based on the determination of YES in step 805b, the
When it is determined in
[0066]
The present invention is not limited to a hybrid vehicle, but may be applied to a vehicle using only an internal combustion engine as a prime mover or a vehicle using only an electric motor as a prime mover. In this case, the present invention may be applied to control of a prime mover that does not consider the economy control, without being limited to control of the prime mover taking into account the economy control of the vehicle as in the above-described embodiment.
[0067]
Further, in the embodiment of the present invention, it is determined whether or not an alternate shift operation between the drive range D or the low range L and the reverse range R of the
[0068]
Further, in implementing the present invention, as the determination criterion in each of the steps 805a and 805b in FIG. 14, a fixed value is adopted for each of the ascending gradient and the descending gradient irrespective of the detection output of the
In practicing the present invention, the manual transmission described in the above embodiment has two forward gears. However, even if the number of gears increases, a vehicle speed threshold value is determined in accordance with the shift position (steps 115 and 116). Needless to say, it is only necessary to change the criterion for determining the rotational speed Ne of the internal combustion engine during the shift operation (step 507).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a first part of a flowchart showing the operation of the microcomputer of FIG. 1;
FIG. 3 is a second half of a flowchart showing the operation of the microcomputer of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing details of an internal combustion engine start control subroutine of FIG. 2;
FIG. 5 is a flowchart showing details of a half-clutch control subroutine of FIG. 2;
FIG. 6 is a flowchart showing details of a torque cooperative control subroutine of the internal combustion engine and the electric motor of FIG. 3;
FIG. 7 is a flowchart showing details of a clutch control subroutine at the time of operating the manual transmission shown in FIG. 3;
FIG. 8 is a flowchart showing details of a brake control subroutine of FIG. 3;
FIG. 9 is a flowchart showing details of an internal combustion engine stop control subroutine of FIG. 3;
FIG. 10 is a flowchart showing details of an internal combustion engine restart control subroutine of FIG. 3;
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the charging efficiency and the state of charge of the main battery, and the relation between the terminal voltage and the state of discharge at the time of constant current discharge.
FIG. 12 is a graph showing a torque control region of the internal combustion engine in a relationship between a rotation speed of the internal combustion engine and a net average effective pressure.
FIG. 13 is a main part block diagram showing a modification of the embodiment.
FIG. 14 is a detailed flowchart of an internal combustion engine restart control subroutine executed by the microcomputer in the modified example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7: clutch control device, 10: microcomputer,
14: brake sensor, 18: steering sensor, 19b: gradient sensor.
Claims (5)
前記原動機から車両の駆動輪(6)への動力の伝達及びその解除をシフト操作により行う手動変速機(4)と、
前記原動機から前記手動変速機への動力の伝達及びその遮断を制御する制御手段(1a、7、8、9、10、18、703)とを備える制御装置であって、
車両のステアリングホイールの運転者による操作状態に基づき前記原動機の作動状態を維持すべき状態にあるか否かにつき判定する作動状態判定手段(701)と、
車両が停止直前状態にあるか否かを検出する停止直前状態判定手段(120)とを備えており、
この停止直前状態判定手段が前記停止直前状態にあると判定し、かつ、前記作動状態判定手段が前記原動機の作動状態を維持すべき状態と判定したとき、前記制御手段が、前記原動機の作動を維持するように制御する車両用制御装置。A prime mover (1, 2) mounted on a vehicle,
A manual transmission (4) for transmitting and releasing power from the prime mover to driving wheels (6) of a vehicle by a shift operation;
A control unit (1a, 7, 8, 9, 10, 18, 703) for controlling transmission of power from the prime mover to the manual transmission and its interruption.
Operating state determining means (701) for determining whether or not the operating state of the prime mover is to be maintained based on the operating state of the steering wheel of the vehicle by the driver;
Immediately before stop state detecting means (120) for detecting whether or not the vehicle is in a state immediately before stop;
When the immediately preceding stop state determining means determines that the vehicle is in the immediately preceding stop state, and when the operating state determining means determines that the operating state of the prime mover should be maintained, the control means controls the operation of the prime mover. A vehicle control device that controls the vehicle to be maintained.
この判定及び前記停止直前状態判定手段の停止直前状態との判定に基づき前記制御手段が、前記原動機の作動を維持する制御を行うことを特徴とする請求項1の記載の車両用制御装置。The operating state determination means performs a determination that the operating state of the prime mover should be maintained based on the turning state of the steering wheel,
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the control unit performs control for maintaining the operation of the prime mover based on the determination and the determination that the immediately before stop state determination unit determines the immediately before stop state.
前記手動変速機の変速操作と前記制動手段の操作に基づき、前記原動機を始動させる状態か否かにつき判定する始動判定手段(801、804、805)とを備えており、
この始動判定手段による始動させる状態との判定に基づき、前記制御手段は、前記原動機を始動制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用制御装置。Braking means for performing braking or release of the driving wheels in accordance with an operation;
Starting determination means (801, 804, 805) for determining whether or not the motor is to be started based on a shift operation of the manual transmission and an operation of the braking means;
The control device for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit controls the start of the prime mover based on a determination that the engine is to be started by the start determination unit.
前記検出路面勾配に基づき上り坂か下り坂を判定する路面判定手段(804a)と、
前記制動手段による制動量を検出する制動量検出手段とを備えており、
前記始動判定手段が、前記路面勾配判定手段による上り坂との判定時に、前記検出制動量がこれよりも大きめに補正した第1補正制動量未満になったとき、前記原動機を始動させる状態と判定し、また、前記路面勾配判定手段による下り坂との判定時に、前記検出制動量がこれよりも小さめに補正した第2補正制動量未満になったとき、前記原動機を始動させる状態と判定するようになっていることを特徴とする請求項3に記載の車両用制御装置。Gradient detecting means (19b) for detecting a road surface gradient of a traveling road surface of the vehicle;
Road surface determining means (804a) for determining whether the vehicle is going uphill or downhill based on the detected road surface gradient;
Braking amount detecting means for detecting the braking amount by the braking means,
When the starting determination unit determines that the road surface gradient determination unit determines that the vehicle is going uphill, and when the detected braking amount is less than a first corrected braking amount that has been corrected to be larger than this, it is determined that the prime mover is to be started. Further, when the road gradient determining means determines that the vehicle is going downhill, if the detected braking amount is less than a second corrected braking amount that is corrected to be smaller than this, it is determined that the prime mover is to be started. The vehicle control device according to claim 3, wherein:
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