JP3746644B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - 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制御装置に係るものであり、特に、車両発進時において運転者のアシスト要求に対して速やかに対応することができるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両走行用の駆動源としてエンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られている。
このハイブリッド車両の一種に、モータをエンジンの出力を補助する補助駆動源として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、加速時においてはモータによってエンジンの出力を駆動補助し、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運転者の要求を満足できるようになっている(例えば、特開平7−123509号公報に示されている)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したハイブリッド車両においては、運転者の加速意思に応じてアシストを必要とする場合はエンジンの出力をモータにより駆動補助するが、運転者の加速意思には、その運転状況に応じて様々な態様がある。例えば、運転者が始動直後にアクセルペダルを踏み込んで加速しようとする場合や、また、走行中にアクセルペダルを踏み込んで加速をしようとする場合がある。特にハイブリッド車両においては燃費向上の技術として車両停止中のエンジンがアイドル運転を行なっている場合に、アイドル停止させるものがあるが、信号停止等でその都度エンジンを停止すると、その後の発進時において運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジンが始動された後に加速する場合が多くなる。
したがって、単純に通常走行時における運転者の加速意思の有無のみを判定して一律なモータによるアシストを行うだけでは、運転者のニーズに十分に対応することができないという問題がある。
そこでこの発明は、始動時から発進するまでの運転者のアシスト要求に対して的確に対応することができるハイブリッド車両の制御装置を提供するものである。
【0004】
【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、該エンジンの出力を補助するモータ(例えば、実施形態におけるモータM)と、該モータに電力を供給する蓄電装置(例えば、実施形態におけるバッテリ3)と、前記車両の運転状態に応じて前記モータによるエンジン出力補助の可否を判定する出力補助判定手段(例えば、実施形態におけるステップS004)と、前記出力補助判定手段によりモータによるエンジンの出力補助を行なう判定をした場合に前記エンジンの運転状態に応じて前記モータの制御量を設定する制御量設定手段(例えば、実施形態におけるステップS029,S033,S034)と、該制御量設定手段により設定された制御量に基づいて前記モータによる前記エンジンへの出力補助を行なう出力補助制御手段(例えば、実施形態におけるモータECU1)とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、エンジン回転数(例えば、実施形態におけるエンジン回転数NE)を検出するエンジン回転数検出手段(例えば、実施形態におけるエンジン回転数センサS2)と、前記出力補助判定手段に設けられ、エンジン始動時に前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が所定の回転数以上となったことを検出した場合に前記モータによるエンジン出力補助を許可する始動後出力補助許可手段(例えば、実施形態におけるステップS005)とを備え、該始動後出力補助許可手段により出力補助が許可された場合に、前記出力補助制御手段によるモータのエンジン出力補助がなされ、この出力補助制御手段はアシスト量を徐々加算、または徐々減算する手段(例えば、実施形態におけるステップS283、ステップS281)を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、始動時におけるモータによるクランキングの際にエンジン回転数検出手段により、例えば、エンジン回転数がエンジン始動操作後エンジンが自力で回転駆動可能なトルクを与えられる回転数以上となったと判定された場合であって、出力補助判定手段により運転者に加速意思があると判定された場合は、始動後出力補助許可手段によりモータによりエンジンを駆動補助することが可能となる。
【0005】
請求項2に記載した発明は、前記エンジンの所定回転数は、エンジン始動操作後エンジンが自力で回転駆動可能なトルクを与えられる回転数(例えば、実施形態における所定値#TMOTST)であることを特徴とする。
このように構成することで、エンジンは速やかに自力運転に移行することが可能となる。
【0006】
【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及びモータMの両方の駆動力は、オートマチックトランスミッションあるい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側からモータM側に駆動力が伝達されると、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。
【0007】
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。
【0008】
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のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ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、21はCVT制御用のCVTECUを示し、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。
【0009】
このハイブリッド車両の制御モードには、モータによるエンジンの始動を行なう「モータ始動モード」、車両の停止時等に一定の条件でエンジンが停止する「アイドル停止モード」、燃料カットに続く燃料供給が再開されてエンジンがアイドル状態に維持される「アイドルモード」、モータによる回生制動が実行される「減速モード」、モータによりエンジンが駆動補助される「加速モード」及びモータが駆動せず車両がエンジンの駆動力で走行する「クルーズモード」の各モードがある。
【0010】
「バッテリ残容量SOCのゾーニング」
次に、バッテリ残容量SOCのゾーンニング(いわゆる残容量のゾーン分け)について説明する。バッテリの残容量の算出はバッテリECU31にておこなわれ、例えば、電圧、放電電流、温度等により算出される。
この一例を説明すると通常使用領域であるゾーンA(SOC40%からSOC80%ないし90%)を基本として、その下に暫定使用領域であるゾーンB(SOC20%からSOC40%)、更にその下に、過放電領域であるゾーンC(SOC0%からSOC20%)が区画されている。ゾーンAの上には過充電領域であるゾーンD(SOC80%ないし90%から100%)が設けられている。
【0011】
各ゾーンにおけるバッテリ残容量SOCの検出は、ゾーンA,Bでは電流値の積算で行い、ゾーンC,Dはバッテリの特性上電圧値等を検出することにより行われる。
尚、各ゾーンの境界には、上限と下限に閾値を持たせてあり、かつ、この閾値はバッテリ残容量SOCの増加時と減少時とで異なるようにしてヒステリシスを設定してある。
【0012】
「モータ始動モード」
次に、モータ始動モード判定処理について説明する。
図2はモータ始動モード判定処理を示すフローチャート図である。
ステップS001においてエンジン回転数NEが所定値#NCRMOT(例えば900rpm)以下か否かを判定する。ここで、上記所定値#NCRMOTはエンジンがその後自力で始動することができるトルクを与えるエンジン回転数を示している。ステップS001における判定結果が「YES」である場合は、ステップS002においてモータ始動タイマTMOTSTに所定値#TMOTSTをセットして、ステップS003に進む。そして、ステップS003においてモータ始動要求フラグF_STMODMAに「1」をセットしてリターンする。
【0013】
そして、再度ステップS001において、エンジン回転数NEが所定値#NCRMOT以下か否かを判定し、エンジン回転数NEが所定値#NCRMOTよりも大きくなると、ステップS004において後述するアシストトリガ判定を行ないステップS005に進む。ステップS005においてはモータアシスト判定フラグF_MASTが「1」か否か、つまり加速モードか否かを判定する。
【0014】
ステップS005における判定結果が「YES」、つまり加速モードにある場合はステップS007においてモータ始動要求フラグF_STMODMAに「0」をセットしてリターンする。ステップS005における判定結果が「NO」、つまり加速モードではないと判定された場合は、ステップS006に進み、ここでモータ始動タイマTMOTST=0か否かを判定する。
ステップS006における判定の結果、モータ始動タイマTMOTST=0であると判定された場合はステップS007に進む。モータ始動タイマTMOTST≠0であると判定された場合はステップS003に進み、始動モードをそのまま継続する。したがって、このようにエンジン回転数NEが所定値#NCRMOT以上である場合は、クランキングの最中においてもアシストトリガ判定を行なうこととなる。
【0015】
ここで、ここで上記アシストトリガ判定には、通常アシストトリガと、発進アシストトリガがある。発進アシストトリガ判定は、発進性能の向上を図るためにCVT車ではスロットル開度が所定以上の高負圧の発進時にアシストトリガ値とアシスト量を通常アシストトリガ判定とは別に算出するための処理である。
以下、加速モード、通常アシストトリガ判定、発進アシストトリガ判定、及びこれらに関連した内容について説明する。
【0016】
「加速モード」
図3に示すのは加速モードのフローチャートである。この加速モードにおいてはアシスト量が算出されるが、通常アシストトリガ判定と発進アシストトリガ判定がなされた場合に、何れか大きい方のアシスト量が選択される。
ステップS020において加速モードか否かを判定し、加速モードではないと判定された場合はステップS021において最終アシスト指令値ASTPWRFに「0」をセットしてステップS023に進む。ステップS020における判定の結果、加速モードである場合はステップS022において通常アシスト最終演算値ACCASTFに最終アシスト指令値ASTPWRFを代入してステップS023に進む。
【0017】
ステップS023においては通常アシスト算出処理がなされ、ステップS024においては発進アシスト算出処理がなされ、各々後述するフローチャートに基づいてアシスト量の算出がなされる。そして、ステップS026において、発進アシスト許可フラグF_STRASTが「1」か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS033に進み、ステップS033では最終通常アシスト演算値ACCASTFが最終発進アシスト演算値STRASTFよりも大きいか否かを判定する。ステップS033における判定結果が「YES」の場合はステップS029に進む。判定結果が「NO」の場合はステップS034に進む。ステップS026における判定結果が「NO」である場合もステップS029に進む。
【0018】
そして、ステップS034においては最終アシスト指令値ASTPWRFに最終発進アシスト演算値STRASTFを代入し、ステップS029においては最終アシスト指令値ASTPWRFに最終通常アシスト演算値ACCASTFを代入する。したがって、その前段階での判定により、最終発進アシスト演算値STRASTF、最終通常アシスト演算値ACCASTFの大きい数値がセットされることとなる。
【0019】
そして、ステップS029、ステップS034のいずれかにおいて、最終アシスト指令値ASTPWRFに所定のアシスト量がセットされると、図4に示すようにステップS035で制御用車速VPに応じてアシスト量上限値ASTVHGをテーブル検索により求める。そして、ステップS036において最終アシスト指令値ASTPWRFがアシスト量上限値ASTVHG以上か否かを判定し、判定の結果が「YES」である場合は、ステップS037においてアシスト量上限値にASTVHGを最終アシスト指令値にセットし、ステップS038で最終発電量に「0」をセットしてリターンする。
ステップS036における判定結果が「NO」である場合はステップS038に進む。したがって、この加速モードにおいて、アシスト要求がなされたアシスト判定に対応するアシスト量のうち最も大きいアシスト量が最終アシスト指令値ASTPWRFにセットされると共に発電量に「0」がセットされる。
【0020】
「通常アシストトリガ判定」
図5、図6に示すのは通常アシストトリガ判定のフローチャート図、具体的にはアシスト/クルーズのモードを領域により判定し、加速時においてアシストするか否かを判定するフローチャート図である。実質的にこの判定は図2のステップS004におけるアシストトリガ判定を示すこととなる。
ステップS100においてエネルギーストレージソーンCフラグF_ESZONECのフラグ値が「1」か否かを判定する。判定結果が「YES」、つまりバッテリ残容量SOCがCゾーンにあると判定された場合はステップS136において最終アシスト指令値ASTPWRFが0以下であるか否かを判定する。ステップS136における判定結果が「YES」、つまり最終アシスト指令値ASTOWRFが0以下であると判定された場合は、ステップS124においてモータアシスト判定フラグF_MASTに「0」を代入してリターンする。
【0021】
ステップS100及びステップS136における判定結果が「NO」の場合はステップS101において発進アシストトリガ判定がなされる。詳細は後述するがこの発進アシストトリガ判定処理は上述したように発進性能の向上を目的として、吸気管負圧PBが所定圧以上の高負圧の発進時に発進アシストトリガ値とアシスト量とを通常のアシスト量とは別に算出するための処理であり、その処理の結果、発進アシスト制御が必要と判定された場合には、発進アシスト要求フラグF_MASTSTRに「1」がセットされる。
【0022】
次に、ステップS105でスロットルアシストトリガ補正値DTHASTの算出処理が行われる。この算出処理ではエアコンクラッチが作動している場合の補正と、大気圧による補正が行なわれる。つまり、エアコンクラッチが作動している場合や高地を走行している場合は、通常よりもアクセルペダルを踏み込むため、その分だけモータアシストの閾値の持ち上げを行なわないと、頻繁にアシストモードに入ってしまうからである。
次に、ステップS106で、スロットルアシストトリガテーブルからスロットルアシストトリガの基準となる閾値MTHASTNを検索する。このスロットルアシストトリガテーブルは、エンジン回転数NEに対して、モータアシストするか否かの判定の基準となるスロットル開度の閾値MTHASTNを定めたもので、エンジン回転数NEに応じて閾値が設定されている。
【0023】
次のステップS107、ステップS108で、前記ステップS106で求められたスロットルアシストトリガの基準閾値MTHASTNに前述のステップS105で算出された補正値DTHASTを加えて、高スロットルアシストトリガ閾値MTHASTHを求めると共に、この高スロットルアシストトリガ閾値MTHASTHからヒステリシスを設定するための差分#DMTHASTを引いて、低スロットルアシストトリガ閾値MTHASTLを求める。
【0024】
そして、ステップS109において、スロットル開度の現在値THEMがステップS107,108で求めたスロットルアシストトリガ閾値MTHAST以上であるか否かが判断される。この場合のスロットルアシストトリガ閾値MTHASTは前述のヒステリシスを持った値であり、スロットル開度が大きくなる方向にある場合は高スロットルアシストトリガ閾値MTHASTH、スロットル開度が小さくなる方向にある場合は低スロットルアシストトリガ閾値MTHASTLがそれぞれ参照される。
【0025】
このステップS109における判定結果が「YES」である場合、つまりスロットル開度の現在値THEMがスロットルアシストトリガ閾値MTHAST(高低のヒステリシスを設定した閾値)以上である場合はステップS111に、判定結果が「NO」、つまりスロットル開度の現在値THEMがスロットルアシストトリガ閾値MTHAST(高低のヒステリシスを設定した閾値)以上でない場合はステップS110に進む。
ステップS111では、スロットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHに「1」をセットし、次のステップS135でモータアシスト判定フラグF_MASTに「1」をセットしてリターンする。一方ステップS110では、スロットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHに「0」をセットする。
【0026】
ここまでの処理は、スロットル開度THがモータアシストを要求する開度であるか否かの判断を行っているもので、ステップS109でスロットル開度の現在値THEMがスロットルアシストトリガ閾値MTHAST以上と判断された場合には、スロットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHを「1」にする。
【0027】
一方、ステップS110でスロットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHに「0」がセットされるということは、スロットル開度によるモータアシスト判定の領域でないことを示す。この実施形態では、アシストトリガの判定をスロットル開度THとエンジンの吸気管負圧PBとの両方で判定することとしており、スロットル開度の現在値THEMが前記スロットルアシストトリガ閾値MTHAST以上である場合にスロットル開度THによるアシスト判定がなされ、この閾値を超えない領域においては後述の吸気管負圧PBによる判定がなされる。
【0028】
そして、ステップS115において、MT/CVT判定フラグF_ATのフラグ値が「1」であるか否かを判定する。判定結果が「NO」、つまりMT車であると判定された場合はステップS116に進む。ステップS115における判定結果が「YES」、つまりCVT車であると判定された場合はステップS126に進む。ステップS116においては、吸気管負圧アシストトリガ補正値DPBASTの算出処理が行われる。その処理内容は、前述したステップS105のスロットルアシストトリガ補正算出と同様に、エアコンクラッチが作動している場合の補正と、大気圧による補正であり、各補正値によりモータアシストの閾値の持ち上げを行う。
【0029】
次に、ステップS117で、吸気管負圧アシストトリガテーブルから吸気管負圧アシストトリガの閾値MASTL/Hを検索する。この吸気管負圧アシストトリガテーブルは、エンジン回転数NEに対して、モータアシストするか否かの判定のための高吸気管負圧アシストトリガ閾値MASTHと、低吸気管負圧アシストトリガ閾値MASTLとを定めたもので、ステップS117の検索処理においては、吸気管負圧PBAの増加に応じて、あるいはエンジン回転数NEの減少に応じて、吸気管負圧アシストトリガテーブルの高閾値ラインMASTHを下から上に通過すると、モータアシスト判定フラグF_MASTを「0」から「1」にセットし、逆に吸気管負圧PBAの減少に応じて、あるいはエンジン回転数NEの増加に応じて低閾値ラインMASTLを上から下に通過すると、モータアシスト判定フラグF_MASTを「1」から「0」にセットするようになっている。
【0030】
そして、次のステップS118で、モータアシスト判定フラグF_MASTのフラグ値が「1」であるか否かを判定し、判定結果が「1」である場合はステップS119に、判定結果が「1」でない場合はステップS120に進む。そして、ステップS119においては、吸気管アシストトリガ閾値MASTを、ステップS117で検索した吸気管負圧アシストトリガの低閾値MASTLとステップS116で算出された補正値DPBASTとを加えた値として算出し、ステップS121において、吸気管負圧の現在値PBAが、ステップS119で求めた吸気管アシストトリガ閾値MAST以上か否かを判定する。
【0031】
ステップS121における判定結果が「YES」の場合は、ステップS134に進む。ステップS121における判定結果が「NO」の場合はステップS122に進む。また、ステップS120においては、吸気管アシストトリガ閾値MASTを、ステップS117で検索した吸気管負圧アシストトリガの高閾値MASTHとステップS116で算出された補正値DPBASTとを加えた値として算出し、ステップS121に進む。
【0032】
次に、ステップS122においては、発進アシスト要求フラグF_MASTSTRが「1」か否かを判定し、判定結果が「YES」である場合は、ステップS134に進む。ステップS122における判定結果が「NO」である場合は、ステップS124でモータアシスト判定フラグF_MASTに「0」を代入してリターンする。
【0033】
上記ステップS115において、MT/CVT判定フラグF_ATのフラグ値の判定結果が「YES」、つまりCVT車であると判定された場合は、ステップS126において、吸気管負圧アシストトリガ補正値DPBASTTHの算出処理が行われる。その処理内容は、前述したステップS105のスロットルアシストトリガ補正算出と同様に、エアコンクラッチが作動している場合の補正と、大気圧による補正であり、各補正値によりモータアシストの閾値の持ち上げを行う。
【0034】
次に、ステップS127で、吸気管負圧アシストトリガテーブルから吸気管負圧アシストトリガの閾値MASTTHL/Hを検索する。この吸気管負圧アシストトリガテーブルは、エンジン制御用車速VPに対して、モータアシストするか否かの判定のための高吸気管負圧アシストトリガ閾値MASTTHHと、低吸気管負圧アシストトリガ閾値MASTTHLとを定めたもので、ステップS127の検索処理においては、スロッル開度THの増加に応じて、あるいはエンジン制御用車速VPの減少に応じて、高閾値ラインMASTTHHを下から上に通過すると、モータアシスト判定フラグF_MASTを「0」から「1」にセットし、逆にスロットル開度THの減少に応じて、あるいはエンジン制御用車速VPの増加に応じて、吸気管負圧アシストトリガテーブルの低閾値ラインMASTTHLを上から下に通過すると、モータアシスト判定フラグF_MASTを「1」から「0」にセットするようになっている。
【0035】
そして、次のステップS128で、モータアシスト判定フラグF_MASTのフラグ値が「1」であるか否かを判定し、判定結果が「1」である場合はステップS129に、判定結果が「1」でない場合はステップS130に進む。そして、ステップS129においては、吸気管アシストトリガ閾値MASTTHを、ステップS127で検索した吸気管負圧アシストトリガの低閾値MASTTHLとステップS126で算出された補正値DPBASTTHとを加えた値として算出し、ステップS131において、スロットル開度の現在値THEMが、ステップS129で求めた吸気管アシストトリガ閾値MASTTH以上か否かを判定する。判定結果が「YES」の場合は、ステップS134に進む。判定結果が「NO」の場合はステップS132に進む。
【0036】
また、ステップS130においては、吸気管アシストトリガ閾値MASTTHを、ステップS127で検索した吸気管負圧アシストトリガの高閾値MASTTHHとステップS126で算出された補正値DPBASTTHとを加えた値として算出し、ステップS131に進む。
次に、ステップS132においては、発進アシスト要求フラグF_MASTSTRが「1」か否かを判定し、判定結果が「YES」である場合は、ステップS134に進む。ステップS132における判定結果が「NO」である場合は、ステップS124に進む。
【0037】
「通常アシスト算出処理」
図7、図8は通常アシスト算出処理を示すフローチャートである。この処理においては図3のステップS023における通常アシストのアシスト量が算出される。
ステップS201においてMT/CVT判定フラグF_ATが「1」か否かを判定する。判定の結果CVT車である場合は、ステップS218に進む。ステップS201における判定の結果、MT車である場合はステップS202に進む。
【0038】
ステップS202においては、バッテリ残容量SOCに応じてスロットルアシスト量係数KAPWRTHをテーブル検索し、次のステップS203においては、バッテリ残容量SOCに応じて吸気管負圧アシスト量係数KAPWRPBをテーブル検索する。そして、ステップS204に進む。尚、上記スロットルアシスト量係数KAPWRTH、吸気管負圧アシスト量係数KAPWRPBは、アシスト量を決定するにあたり、バッテリ残容量SOCに応じてアシスト量にかける1以下の係数であり、バッテリ残容量SOCが少ないほど小さい値となる。
【0039】
ステップS204ではスロットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHが「1」か否かを判定する。判定結果が「YES」、つまりスロットルアシスト領域であると判定された場合は、ステップS220に進みエネルギーストレージゾーンBフラグF_ESZONEBが「1」であるか否かを判定する。判定結果が「NO」、つまりバッテリ残容量SOCがBゾーン以外であると判定された場合は、ステップS221においてスロットルアシスト量係数KAPWRTHに「1.0」をセットし、ステップS222に進む。ステップS220の判定結果が「YES」である場合は、ステップS222に進む。
ステップS222では、エンジン回転数NEに応じて高スロットルアシスト量閾値APWRTHHと低スロットルアシスト量閾値APRWTHLとを設定する。尚、両者間にはエンジン回転数NEに対応して一定の幅が設定されている。
【0040】
次に、ステップS223に進みここで通常アシスト演算値ACCASTを求める。この通常アシスト演算値ACCASTは、スロットルアシストリガ閾値MTHASTと、このスロットルアシストリガ閾値MTHASTから所定開度(例えばエンジン回転数NEの関数で求められる開度)変化したスロットルTH開度#MTHASTHとの間を、上記ステップ222で求めた高スロットルアシスト量閾値APWRTHHと低スロットルアシスト量閾値APRWTHLとの間で補間算出することにより求める。
そして、ステップS224で通常アシスト演算値ACCASTをスロットルアシスト量係数KAPWRTHをかけた値としてセットし、ステップS208に進む。
【0041】
ステップS204における判定結果が「NO」、つまり吸気管負圧アシスト領域であると判定された場合は、ステップS205に進み、図示しないマップによりエンジン回転数NEと吸気管負圧PBに応じたアシスト量を検索してマップ値#ASTPWRを通常アシスト演算値ACCASTにセットする。そして、次のステップS206においてエネルギーストレージゾーンBフラグF_ESZONEBが「1」であるか否かを判定する。判定結果が「NO」、つまりバッテリ残容量SOCがBゾーン以外であると判定された場合はステップS208に進む。ステップS206における判定結果が「YES」である場合は、ステップS207で通常アシスト演算値ACCASTを吸気管負圧アシスト量係数KAPWRPBをかけた値としてセットしステップS208に進む。尚、上記マップ値#ASTPWRはMT車の各ギア毎に持ち替えを行っている。
【0042】
ステップS201における判定の結果CVT車である場合は、ステップS218においてリバースポジションフラグF_ATPRが「1」であるか否かを判定する。判定結果が「YES」、つまりRレンジである場合はステップS225に進み、アシスト判定ディレータイマ(CVTレンジ用)TASTDLYが「0」か否かを判定し、「0」でないと判定された場合は、ステップS233において通常アシスト最終演算値ACCASTFに「0」を代入し、ステップS234においてアシスト許可フラグF_ACCASTに「0」をセットしてリターンする。
【0043】
ステップS225における判定の結果、アシスト判定ディレータイマTASTDLYが「0」である場合は、ステップS226に進み、所定値#APWRATRを通常アシスト演算値ACCASTに代入してステップS208に進む。ステップS218における判定結果が「NO」である場合は、ステップS219に進み、ここで、アシスト判定ディレータイマTASTDLYに所定値#TMASTDLYを代入してステップS202に進む。
【0044】
次に、ステップS208ではエネルギーストレージゾーンCフラグF_ESZONECが「1」であるか否かを判定する。ステップS208における判定結果が「YES」、つまりバッテリ残容量SOCがゾーンCである場合はステップS227に進む。ステップS227においては、アシスト許可フラグF_ACCASTが「1」か否かを判定する。判定結果が「NO」、つまりアシスト許可フラグF_ACCASTFが「0」であると判定された場合はステップS233に進む。
【0045】
ステップS227における判定結果が「YES」、つまりアシスト許可フラグF_ACCASTが「1」であると判定された場合は、ステップS228において前回が加速モードか否かを判定する。判定結果が「NO」、つまり前回は加速モードではないと判定された場合はステップS233に進む。ステップS228における判定結果が「YES」、つまり前回が加速モードであると判定された場合はステップS229に進み、徐々減算更新タイマTACCATCが「0」か否かを判定する。判定の結果、徐々減算更新タイマTACCATCが「0」ではないと判定された場合はステップS214に進む。ステップS229の判定の結果、徐々減算更新タイマTACCATCが「0」であると判定された場合はステップS230に進む。
【0046】
ステップS230においては、徐々減算更新タイマTACCATCにタイマ値#TMACCATCを代入し、ステップS231において通常アシスト最終演算値ACCASTFから徐々減算項#DACCATCづつ抜いてゆき、ステップS232において通常アシスト最終演算値ACCASTFが「0」以下か否かを判定する。判定の結果「0」以下である場合はステップS233に進む。判定の結果「0」を超えている場合はステップS214に進む。
【0047】
ステップS208における判定結果が「NO」である場合はステップS209に進み、徐々加算徐々減算更新タイマTACCASTが「0」か否かを判定する。判定の結果、徐々加算徐々減算更新タイマTACCASTが「0」ではないと判定された場合はステップS214に進む。ステップS209の判定の結果、徐々加算徐々減算更新タイマTACCASTが「0」であると判定された場合はステップS210に進む。
【0048】
ステップS210では、徐々加算徐々減算更新タイマTACCASTにタイマ値#TMACCASTを代入し、ステップS211において、通常アシスト演算値ACCASTが通常アシスト最終演算値ACCASTF以上か否かを判定する。ステップS211における判定結果が「YES」、つまり通常アシスト演算値ACCAST≧通常アシスト最終演算値ACCASTFであると判定された場合は、ステップS212において徐々加算項#DACCASTP(例えば、0.1kw)を通常アシスト最終演算値ACCASTFに加算し、ステップS213において通常アシスト最終演算値ACCASTFが通常アシスト演算値ACCAST以下であるか否かを判定する。
【0049】
ステップS213における判定結果が「YES」、つまり通常アシスト最終演算値ACCASTF≦通常アシスト演算値ACCASTであると判定された場合は、ステップS214においてアシスト許可フラグF_ACCASTに「1」をセットしリターンする。ステップS213における判定結果が「NO」、つまり通常アシスト最終演算値ACCASTF>通常アシスト演算値ACCASTであると判定された場合は、ステップS217において通常アシスト演算値ACCASTを通常アシスト最終演算値ACCASTFに代入してステップS214に進む。
【0050】
ステップS211における判定結果が「NO」、つまり通常アシスト演算値ACCAST<通常アシスト最終演算値ACCASTFであると判定された場合はステップS215において徐々減算項#DACCASTM(例えば、0.1kw)を通常アシスト最終演算値ACCASTFから減算し、ステップS216において通常アシスト最終演算値ACCASTFが通常アシスト演算値ACCAST以上であるか否かを判定する。
【0051】
ステップS216における判定結果が「YES」、つまり通常アシスト最終演算値ACCASTF≧通常アシスト演算値ACCASTであると判定された場合はステップS214に進む。ステップS216における判定結果が「NO」、つまり通常アシスト最終演算値ACCASTF<通常アシスト演算値ACCASTであると判定された場合はステップS217に進む。ここで、上記通常アシスト最終演算値ACCASTFはバッテリ残容量SOCがBゾーンでは残容量SOCに応じてゾーンCとの境界からゾーンAとの境界までの間で徐々に増加するように設定することが望ましい。
【0052】
「発進アシストトリガ判定」
図9は、図5におけるステップS101の発進アシストトリガ判定を示すフローチャート図である。
ステップS250においてエンジン回転数NEが、発進アシスト実行上限値#NSTRAST(例えば、下限800rpm、上限1000rpmのヒステリシスを持った値)以下か否かを判定する。判定結果が「NO」、つまり高回転である場合はステップS251において発進アシスト要求フラグF_MASTSTRに「0」をセットしてリターンする。
【0053】
ステップS250における判定結果が「YES」、つまり低回転である場合はステップS252において制御用車速VPが発進アシスト実行上限車速#VSTRAST(例えば、下限10km/h、上限14km/hのヒステリシスを持った値)以下であるか否かを判定する。判定結果が「NO」、つまり高車速である場合はステップS251に進む。判定結果が「YES」、つまり低車速である場合はステップS253に進む。
【0054】
ステップS253においては、MT/CVT判定フラグF_ATが「1」か否かを判定する。判定の結果CVT車である場合はステップS254に進む。ステップS253における判定の結果、MT車である場合はステップS256に進む。ステップS254においては、図10に示すように制御用車速VPに応じた発進アシスト実行スロットル開度下限値THSTRをヒステリシスを持った値としてテーブル検索により求める。
【0055】
そして、ステップS255において現在スロットル開度THEMが発進アシスト実行スロットル開度下限値THSTR以上か否かを判定し、判定結果が「NO」、つまり低開度である場合はステップS251に進む。また、ステップS255における判定結果が「YES」、つまり高開度である場合はステップS258に進み、発進アシスト要求フラグF_MASTSTRに「1」をセットしてリターンする。
【0056】
ステップS256においては図11に示すようにエンジン回転数NEBに応じた発進アシスト実行吸気管負圧下限値PBGSTRをヒステリシスを持った値としてテーブル検索により求める。そして、ステップS257において吸気管負圧PBGが発進アシスト実行吸気管負圧下限値PBGSTR以上か否かを判定し、判定結果が「NO」、つまり低負圧である場合はステップS251に進む。
【0057】
また、ステップS257における判定結果が「YES」、つまり高負圧である場合はステップS258に進み、発進アシスト要求フラグF_MASTSTRに「1」をセットしてリターンする。尚、発進アシストトリガのアシストトリガ閾値は通常アシストトリガよりも浅く、つまりアシストがかかり易いように設定されることが望ましい。
このようにして、発進時における運転者の加速意思に迅速に対応した加速性能を得ることができる。
【0058】
「発進アシスト算出処理」
図12は、図3におけるステップS024の発進アシスト算出処理のフローチャート図であり、主としてアシスト量を設定する。
ステップS270において発進アシスト要求フラグF_MASTSTRが「1」か否かを判定する。判定結果が「NO」、発進アシストの要求がない場合はステップS271において発進アシスト許可フラグF_STRASTに「0」をセットし、発進アシスト最終演算値に「0」をセットしてリターンする。
【0059】
ステップS270における判定結果が「YES」、つまり発進アシスト要求がある場合はステップS273に進み、MT/CVT判定フラグが「1」か否かを判定する。CVT車である場合は、ステップS274に進み、ここで図13に示すように現在スロットルTHEMに応じた発進アシスト演算値STRASTをテーブル検索により算出して、ステップS278に進む。
ステップS273における判定の結果、MT車である場合は、ステップS275に進み、リバーススイッチフラグF_RVSSWが「1」であるか否かを判定する。判定の結果、リバースである場合はステップS276において図14に示すように吸気間負圧PBGに応じた発進アシスト演算値STRASTをテーブル検索により算出してステップS278に進む。
【0060】
また、ステップS275における判定の結果、フォーワードである場合はステップS277において同じく図14に示すように吸気間負圧PBGに応じた発進アシスト演算値STRASTをテーブル検索により算出してステップS278に進む。
ステップS278においては徐々加算徐々減算タイマTSTRASTが「0」か否かを判定し、「0」でない場合はステップS286に進む。「0」である場合はステップS279に進む。ステップS279においては徐々加算徐々減算タイマTSTRASTに所定値#TMSTRAST(例えば、50ms)をセットしてステップS280に進む。
【0061】
ステップS280において、発進アシスト演算値STRASTが発進アシスト最終演算値STRASTF以上か否かを判定する。ステップS280における判定結果が「YES」、つまり発進アシスト演算値STRAST≧発進アシスト最終演算値STRASTFであると判定された場合は、ステップS283において徐々加算項#DSTRASTP(例えば、0.3kw)を発進アシスト最終演算値STRASTFに加算し、ステップS284において発進アシスト最終演算値STRASTFが発進アシスト演算値STRAST以下であるか否かを判定する。
【0062】
ステップS284における判定結果が「YES」、つまり発進アシスト最終演算値STRASTF≦発進アシスト演算値STRASTであると判定された場合は、ステップS286において発進アシスト許可フラグF_STRASTに「1」をセットしリターンする。ステップS284における判定結果が「NO」、つまり発進アシスト最終演算値STRASTF>発進アシスト演算値STRASTであると判定された場合は、ステップS285において発進アシスト演算値STRASTを発進アシスト最終演算値STRASTFに代入してステップS286に進む。
【0063】
ステップS280における判定結果が「NO」、つまり発進アシスト演算値STRAST<発進アシスト最終演算値STRASTFであると判定された場合はステップS281において、徐々減算項#DSTRASTM(例えば、0.3kw)を発進アシスト最終演算値STRASTFから減算し、ステップS282において発進アシスト最終演算値STRASTFが発進アシスト演算値STRAST以上であるか否かを判定する。
ステップS282における判定結果が「YES」、つまり発進アシスト最終演算値STRASTF≧発進アシスト演算値STRASTであると判定された場合はステップS286に進む。ステップS282における判定結果が「NO」、つまり発進アシスト最終演算値STRASTF<発進アシスト演算値STRASTであると判定された場合はステップS285に進む。
【0064】
したがって、タイマで設定された時間ごとにアシスト量が徐々加算、徐々減算されるため、ショックのないスムーズな加速感を与え、アシストが抜けるときのショックをなくすことができる。ここで、上記徐々加算項#DSTRASTPが前記ステップS212における通常アシストの徐々加算項#DACCASTPよりも大きく設定してあるため、発進アシストの方が通常アシストより立ち上がりの早いアシストを確保できる。
【0065】
「アイドル停止モード」
ここで、アシスト制御を行なう始動時には、通常始動に加えてアイドル停止時における始動が含まれるため、アイドル停止モードについて簡単に説明する。
アイドル停止モードは、ハイブリッド車両の特性である、モータによるエンジン始動が行なえることを有効利用して、燃費向上をさらに進めるため、運転者の停止意思を判別して燃料カットによるエンジン停止を行なうモードである。
【0066】
MT車の場合は、モータ始動が可能である必要からバッテリ残容量SOCが所定以上、エンジン水温が一定温度以上、スロットルが全閉、車速が一定以下、クラッチを踏んでいるであること等が条件とされ、アイドル停止が実施される。
また、CVT車の場合は、バッテリ残容量SOCが所定以上、エンジン水温が一定温度以上、スロットルが全閉、車速が一定以下、ブレーキを踏んでいること等が条件とされ、アイドル停止が実施される。そして、アイドル停止の条件が満たされなくなるとエンジンが始動するのである。
【0067】
ここで、上述した各フローチャートはMT車とCVT車について説明してあるが、上記のような始動時においてトルク不足が生ずるのは主としてCVT車の場合であるので、CVT車に適用した場合に好適である。つまり、CVT車の場合は、CVTの油圧回路の圧力上昇のための時間を確保するため、モータによるクランキング始動の際にクランキングが確実に終わるまで待つようにすると、クランキング直後に運転者が加速しようとしても加速できない事態が生ずる。これが、アイドル停止機能を有する車両の場合には、信号待ち等でアイドル停止の頻度が多くなり、何ら対処しないと運転者に大きなストレスを与えてしまうからである。
【0068】
次に、作用について説明する。
図15に横軸を時間、縦軸をトルク(一部縦軸を車速として示す)として示すように、通常の始動時、あるいはアイドル停止からの再始動時において、モータによりエンジンが駆動し、図2におけるステップS001においてエンジン回転数NEが所定値#NCRMOT以上となると、その時点で運転者が発進アシスト要求、あるいは通常アシスト要求を行なっている場合には、クランキングの途中であってもエンジンが駆動補助される。
【0069】
つまり、始動後に上記エンジン回転数NEが所定値#NCRMOTを超えた場合であって、図5のステップS122、ステップS135でモータアシスト判定フラグF_MASTが「1」となった場合(発進アシスト要求に起因したアシスト要求)、あるいは図5のステップS135でモータアシスト判定フラグF_MASTが「1」となった場合(通常アシスト要求に起因したアシスト要求)に、図3のステップS029、ステップS034において設定されたアシスト量の大きい方のアシスト量で速やかにエンジンの駆動補助がなされるのである。
したがって、図に示すように車速VPは速やかに増加し、始動直後において運転者の意としている加速感を得ることができる。
【0070】
その結果、運転者が加速意思を示している状況、具体的には通常の加速時、発進時のいずれの場合であっても、運転者の要求を満たすタイミングで、最適な大きさでエンジンに対する駆動補助を行うことができ、とりわけ通常の始動後、及びアイドル停止からの再始動後における速やかな加速を実現でき、快適な運転が可能となる。
尚、この発明は、スタータにより始動する場合について説明したが、モータにより始動する場合にも適用できる。
【0071】
【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、始動時におけるモータによるクランキングの際にエンジン回転数検出手段により、例えば、エンジン回転数がエンジン始動操作後エンジンが自力で回転駆動可能なトルクを与えられる回転数以上となったと判定された場合であって、出力補助判定手段により運転者に加速意思があると判定された場合は、始動後出力補助許可手段によりモータによりエンジンを駆動補助することが可能となるため、始動直後における運転者の加速意思に対応して速やかに加速できるという効果がある。
【0072】
請求項2に記載した発明によれば、エンジンが速やかに自力運転に移行することが可能となるため、エンジン始動操作後において、速やでスムーズな加速を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ハイブリッド車両の全体構成図である。
【図2】 モータ始動モードを示すフローチャート図である。
【図3】 加速モードのフローチャート図である。
【図4】 アシスト量の上限値を示すグラフ図である。
【図5】 通常アシストトリガ判定のフローチャート図である。
【図6】 通常アシストトリガ判定のフローチャート図である。
【図7】 通常アシスト算出処理を示すフローチャート図である。
【図8】 通常アシスト算出処理を示すフローチャート図である。
【図9】 発進アシストトリガ判定を示すフローチャート図である。
【図10】 車速に応じたスロットル開度を示すグラフ図である。
【図11】 車速に応じた吸気管負圧を示すグラフ図である。
【図12】 発進アシスト算出処理を示すフローチャート図である。
【図13】 スロットル開度に応じたアシスト量を示すグラフ図である。
【図14】 吸気管負圧に応じたアシスト量を示すグラフ図である。
【図15】 始動時におけるアシスト状態を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 モータECU(出力補助制御手段)
3 バッテリ(蓄電装置)
E エンジン
NE エンジン回転数
M モータ
S2 エンジン回転数センサ
S004 出力補助判定手段
S005 始動後出力補助許可手段
S029,S033,S034 制御量設定手段
#TMOTST 所定値(所定の回転数)
Claims (2)
- 車両の推進力を出力するエンジンと、該エンジンの出力を補助するモータと、該モータに電力を供給する蓄電装置と、
前記車両の運転状態に応じて前記モータによるエンジン出力補助の可否を判定する出力補助判定手段と、
前記出力補助判定手段によりモータによるエンジンの出力補助を行なう判定をした場合に前記エンジンの運転状態に応じて前記モータの制御量を設定する制御量設定手段と、
該制御量設定手段により設定された制御量に基づいて前記モータによる前記エンジンへの出力補助を行なう出力補助制御手段とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記出力補助判定手段に設けられ、エンジン始動時に前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が所定の回転数以上となったことを検出した場合に前記モータによるエンジン出力補助を許可する始動後出力補助許可手段とを備え、
該始動後出力補助許可手段により出力補助が許可された場合に、前記出力補助制御手段によるモータのエンジン出力補助がなされ、この出力補助制御手段はアシスト量を徐々加算、または徐々減算する手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記エンジンの所定回転数は、エンジン始動操作後エンジンが自力で回転駆動可能なトルクを与えられる回転数であ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制御装置。
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