JP3753671B2 - Vehicle hybrid system - Google Patents

Vehicle hybrid system Download PDF

Info

Publication number
JP3753671B2
JP3753671B2 JP2002078568A JP2002078568A JP3753671B2 JP 3753671 B2 JP3753671 B2 JP 3753671B2 JP 2002078568 A JP2002078568 A JP 2002078568A JP 2002078568 A JP2002078568 A JP 2002078568A JP 3753671 B2 JP3753671 B2 JP 3753671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
engine
rotating electrical
electrical machine
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002078568A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003276478A (en
Inventor
充広 仁科
達司 宮田
祐次 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP2002078568A priority Critical patent/JP3753671B2/en
Publication of JP2003276478A publication Critical patent/JP2003276478A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3753671B2 publication Critical patent/JP3753671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の動力源にエンジンと回転電機(モータジェネレータ)を備える車両のハイブリッドシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両のハイブリッドシステムとして、エンジンの出力軸と変速機の入力軸を断続するクラッチと、電動機と発電機を兼ねる回転電機と、回転電機の入出力軸と変速機の入力軸を連結する動力伝達機構と、回転電機から供給される電力を蓄える蓄電要素と、を備えたものがある(特願2000-315757号、参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハイブリッドシステムにおいては、車両の機敏な発進を確保するため、エンジンが運転状態かつ変速機がギヤセットかクラッチが切断の停車状態に維持するように制御される。このような条件の停車状態において、回転電機の発電制御が必要となり、クラッチの接続要求が発生すると、変速機のニュートラルセット後にクラッチを接続することになる。その際、回転電機は停止状態であり、動力伝達機構と共に相当の慣性質量を備えるので、クラッチの接続に大きなショック(車両振動など)を発生させかねない。
【0004】
この発明は、このような課題を対応する有効な解決手段の提供を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、エンジンの出力軸と変速機の入力軸を断続するクラッチと、電動機と発電機を兼ねる回転電機と、回転電機の入出力軸と変速機の入力軸を連結する動力伝達機構と、回転電機に接続される蓄電装置と、を備える車両のハイブリッドシステムにおいて、蓄電装置への充電が必要となり、エンジンが運転状態の停車時にクラッチの接続要求が発生すると、変速機のニュートラルセットからクラッチが接続に至るまでの間、エンジンの回転速度を目標値に回転電機の回転速度を制御する手段と、目標値と回転電機の回転速度との回転差が所定範囲に収束するとクラッチの接続を制御する手段と、を備える。
【0007】
【発明の効果】
第1の発明においては、エンジンが運転状態の停車時にクラッチの接続要求が発生すると、変速機のニュートラルセットにより、エンジンの回転速度を目標値に回転電機の回転速度が制御され、回転電機の回転速度とエンジンの回転速度との回転差が所定範囲に収束すると、クラッチが接続するように制御される。そのため、クラッチの接続に大きなショックの発生を防止できることになる。
【0008】
クラッチの接続が完了すると、変速機がニュートラルの停車状態において、回転電機の発電制御により、蓄電装置への充電が可能となり、回転電機の出力のみに基づく車両の発進を確保できるようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1において、1はエンジン、2は歯車式の変速機であり、これらの間に摩擦クラッチ3が介装される。エンジン1は、ディーゼルエンジン(または圧縮天然ガスを燃料とするCNGエンジン)が採用される。4は回転電機(モータジェネレータ)であり、その入出力軸は動力伝達機構5(ギヤボックス)を介して変速機2の入力軸に連結される。
【0010】
変速機2には、そのギヤシフトを制御するコントロールユニット6(FCT-ECU)が備えられる。コントロールユニット6は、ハイブリッド制御ユニット10(ハイブリッドECU)に接続され、運転室のチェンジレバー装置7からの変速要求に基づくハイブリッドECU10の命令に従ってギヤシフトを制御する。
【0011】
クラッチ3には、これを断続するクラッチアクチュエータ8(クラッチブースタ)が備えられる。クラッチアクチュエータ8は、運転者のペダル操作またはハイブリッドECU10の要求に応じてエンジン1から変速機2およびギヤボックス5への動力の伝達を断続する。
【0012】
回転電機4は、高効率および小形軽量化の面から、永久磁石型同期電動機(IPM同期モータ)が使用され、図外の蓄電装置にインバータを介して接続される。蓄電装置には、ブレーキエネルギを短時間で無駄なく高効率に回生するため、車両の電池許容質量に対して必要な出力密度を確保しやすい、電気二重層キャパシタが使用される。
【0013】
インバータは、ハイブリッドECU10の要求に応じて回転電機4を電動モードまたは発電モードに制御する。電動モードにおいては、蓄電装置の充電電力(直流電力)を交流電力に変換して回転電機4を駆動する一方、発電モードにおいては、回転電機4の発電電力(交流電力)を直流電力に変換して蓄電装置を充電する。
【0014】
ハイブリッドECU10は、クラッチ3のストロークを検出するクラッチストロークセンサ14、エンジンの回転速度(クランクシャフト回転速度)を検出するエンジン回転センサ16、アクセルペダル12の踏み量からアクセル開度(要求駆動力)を検出するアクセル開度センサ13、クラッチペダル23の開放(初期位置)および踏込み(作動位置)を検出するペダルスイッチ14a,14b、変速機2の出力側の回転速度(プロペラシャフト回転速度)を検出するPS回転センサ18(車速センサ)、変速機2の入力側の回転速度(カウンタシャフト回転速度)を検出するCP回転センサ19、等が備えられる。
【0015】
これらの検出信号および蓄電装置のSOC(State Of Chage)を含む各種情報(回転電機4のインバータ,変速機2のコントロールユニット6、等から得られる)に基づいて、ハイブリッドECU10は、エンジンの燃料供給装置,各輪のブレーキ装置(図示せず),クラッチアクチュエータ8,回転電機4のインバータ、を制御する一方、変速機2のコントロールユニット6への命令(目標ギヤ信号,ギヤ抜きのタイミング信号,ギヤ入れのタイミング信号、など)、を送信する。
【0016】
図2は、蓄電装置のSOCをパラメータに回転電機4の出力とエンジン1の出力との分担比を設定する制御マップであり、ハイブリッドECU10に格納される。ハイブリッドECU10は、制御マップから蓄電装置のSOC情報に応じた出力分担比を求め、この分担比と要求駆動力(アクセル操作量)に基づいて、回転電機4の出力およびエンジン1の出力を制御する。つまり、回転電機4が分担出力を発生するようにインバータを制御する一方、エンジン1が分担出力を発生するように燃料供給装置を制御するのである。
【0017】
回転電機4の出力分担比=1(エンジン1の出力分担比=0)の場合、クラッチ3を切断した状態において、アクセル操作量に相当する出力が回転電機4から得られるようにインバータを制御する。回転電機4の出力分担比<1(エンジン1の出力分担比>0)の場合、クラッチ3を接続した状態において、蓄電装置のSOCの低下に連れて回転電機4の分担出力が小さくなり、それに応じてエンジン1の分担出力が大きくなるようにエンジン1の燃料供給装置およびインバータを制御する。エンジン1の出力分担比が=1(回転電機の出力分担比=0)の場合、アクセル操作量に相当する出力がエンジン1から得られるようにエンジン1の燃料供給量を制御する。
【0018】
ハイブリッドECU10は、ブレーキペダルの踏み量(要求制動力)に基づいて、蓄電装置への充電が可能な限り、クラッチ3を切断した状態において、後輪の配分制動力(要求制動力×制動力配分比)に相当する回生制動力が回転電機4から得られるようにインバータを制御する一方、前輪の配分制動力を発生させるのに加え、後輪の配分制動力を回生制動力で賄い切れない場合、その不足分の制動力を後輪に発生させるように各輪のブレーキ装置を制御する。また、蓄電装置のSOC情報から、発電の必要を判定すると、クラッチ3の接続状態において、エンジン1の出力に余裕がある場合、回転電機4の発電により、蓄電装置を充電するようにインバータを制御する。
【0019】
図1において、20は中継シリンダであり、その内部にその軸方向へ摺動可能な2つのピストン20a,20bが収装され、これらの互いに向き合う受圧面で仕切られる液圧室Aと、ピストンの液圧室Aと反対側の受圧面で仕切られる液圧室Bと、ピストンの液圧室Aと反対側の受圧面に仕切られる液圧室Cと、を備える。
【0020】
液圧室Aの油圧を給排するのが自動制御回路21、液圧室Bの油圧を駆動力にクラッチを断続するのがクラッチブースタ8(クラッチアクチュエータ)であり、クラッチペダル23に連動するマスタシリンダ24を含む手動制御回路25が液圧室Cに接続される。
【0021】
自動制御回路21は、リザーバ26と液圧室Aとの間において、クラッチ切断用の油圧ポンプ27と、クラッチ緩接続用の電磁弁28と、クラッチ急接続用の電磁弁29と、が並列に介装される。電磁弁28,29の閉弁状態において、油圧ポンプ27が駆動すると、リザーバ26の油が加圧され、液圧室Aへ送り込まれる。油圧ポンプ27から液圧室Aへの油圧は、油圧ポンプ27の停止により封じ込められる。このポンプの停止状態において、電磁弁28または29が開弁すると、液圧室Aの油圧が電磁弁28または29を介してリザーバ26側へ開放(排出)されるのである。
【0022】
中継シリンダ20は、図示の状態において、油圧ポンプ27から液圧室Aに油圧の供給を受けると、ピストン20aの往動により、液圧室Bが収縮され、その油圧をクラッチブースタ8へ供給する。油圧ポンプ27の停止状態において、液圧室Aの油圧が電磁弁28または29を介して開放されると、ピストン20aの復動により、液圧室Bがクラッチブースタ8からの油圧を受け入れながら拡張する。
【0023】
ハイブリッドECU10は、クラッチ3の切断が必要になると、電磁弁28,29の閉弁状態において、油圧ポンプ27を駆動する。クラッチブースタ8の伸張により、クラッチ3が切断されると、クラッチ3を切断状態に保持するよう、油圧ポンプ27を停止させる。その一方、クラッチ3の接続が必要になると、油圧ポンプ27を停止状態に維持しつつ、要求されるクラッチのストローク特性に応じて電磁弁28、29の開弁を選択的に制御する。クラッチ3の急接続が必要なときは、電磁弁28を開弁する一方、クラッチ3の緩接続が必要なときは、電磁弁29を開弁する。クラッチブースタ8の収縮により、クラッチ3が接続されると、電磁弁28または29を閉弁状態に切り替える。
【0024】
クラッチ3の接続状態において、クラッチペダル23が踏み込まれると、マスタシリンダ24から液圧室Cへ油圧が供給される。中継シリンダ20は、図示の状態において、ピストン20b,20aの往動により、液圧室Bが収縮され、クラッチブースタ8へ油圧を供給する。クラッチペダル23が戻されると、その分の油圧が液圧室Cからマスタシリンダ23へ戻され、ピストン20a,20bの復動により、液圧室Bがクラッチブースタ8からの油圧を受け入れながら拡張する。つまり、手動制御回路25により、クラッチペダル23の踏み量に応じたクラッチ3の断続が行えるのである。
【0025】
自動制御回路21の働きに基づく、クラッチ3の切断状態においては、中継シリンダ20の液圧室Aに油圧が封じ込められ、クラッチペダル23が踏み込めないことになる。そのため、ハイブリッドECU10にペダルスイッチ14aがOFFすると、再びONするまでの間、自動制御回路21の電磁弁29を開弁状態に保持する機能(クラッチリリース)が設定される。クラッチペダル23の初期位置とマスタシリンダ24の初期位置との間に遊びが設けられ、ペダルスイッチ14aは、クラッチペダル23の初期位置でONする一方、クラッチペダル23が初期位置から踏まれるとOFFするように配置される。
【0026】
図3は、エンジンが運転状態の停車時における、クラッチ3の接続制御に係るブロック構成を表すものである。なお、停車時は、車両の機敏な発進を確保するため、エンジン1がアイドル制御かつ変速機2がギヤセットかつクラッチ3が切断に制御される。
【0027】
ハイブリッドECU10は、回転電機4の回転制御手段10a(モータ回転制御手段)と、電磁弁28(または電磁弁29)を制御対象とするクラッチ接続手段10bと、クラッチ接続条件判定手段10cと、回転電機4の目標回転を算出する手段10d(目標モータ回転算出手段)と、回転数(回転差)判定手段10fと、回転電機4の回転速度を検出する手段(図示せず)と、が備えられる。
【0028】
クラッチ接続条件判定手段10cは、クラッチストロークセンサ14の検出信号(クラッチストローク信号)と、蓄電装置のSOCに基づくクラッチクローズリクエスト信号と、シフト位置センサの検出信号(ギヤポジション信号)と、PS回転センサの検出信号(車速信号)と、エンジン回転センサの検出信号(エンジン回転速度信号)と、からクラッチ3が切断かつ変速機2がニュートラルかつエンジン1が運転(アイドル制御)状態の停車時において、クラッチクロースリクエスト信号が発生すると、クラッチ接続条件の成立を判定する。
【0029】
目標モータ算出手段10dは、クラッチ接続条件の成立時にエンジン回転速度の検出信号とギヤボックス5のギヤ比とから回転電機4の目標回転速度を求め、モータ回転制御手段10aがその目標回転速度に回転電機4の回転速度を制御する。
【0030】
回転数判定手段10fは、エンジン1の回転速度(検出信号)および回転電機4の回転速度(検出信号)に基づいて、これらの回転差が所定範囲に収束すると、クラッチ3の接続指令およびリセット信号(回転電機4の回転制御を通常のトルク制御に切り替えるための制御指令)を出力する。
【0031】
クラッチ接続手段10bは、クラッチ3の接続指令を受けると、クラッチ3が所定のストローク特性で接続するように電磁弁28(または電磁弁29)を制御する。モータ回転制御手段10aは、リセット信号を受けると、回転電機4の回転制御を停止する。
【0032】
図4は、エンジン1が運転状態の停車時における、クラッチ3の接続制御を説明するフローチャートであり、S1においては、エンジン回転センサ16の検出信号およびPS回転センサ18の検出信号からエンジン1がアイドル制御の停車状態かどうかを判定する。S2においては、クラッチクローズリクエスト(つまり、蓄電装置のSOCから回転電機4の発電制御が必要)かどうかを判定する。S3においては、クラッチストロークセンサ14の検出信号からクラッチストロークがクラッチ接続判断の基準ストローク値以下でないかどうかを判定する。S4においては、シフト位置センサの検出信号から変速機2がニュートラルかどうかを判定する。
【0033】
S1の判定がyesかつS2の判定がyesかつS3の判定がyesかつS4の判定がyesのときは、S5へ進む一方、S1の判定〜S4の判定の少なくとも1つがnoのときは、RETURNへ抜ける。
【0034】
S5においては、自動制御に基づくクラッチ接続条件の成立を確定する。S6においては、回転電機4の目標回転速度(エンジンのアイドル回転相当値となる)を求め、回転電機4の回転制御を開始する。S7においては、回転電機4の検出回転=目標回転速度(アイドル回転相当値)かどうかを判定する。S7の判定がyesのときは、S8へ進む一方、S7の判定がnoのときは、RETURNへ抜ける。S8においては、クラッチ3の接続を制御するのである。
【0035】
このような制御により、図5のようにエンジン1がアイドル制御かつクラッチ3が切断かつ変速機がギヤセット(たとえば、3速)の停車状態において、蓄電装置の充電要求により、クラッチクローズリクエスト信号が発生すると、変速機2がニュートラルにセット(ギヤ抜き)され、その完了時からエンジン1の回転速度を目標回転速度に回転電機4の回転速度が制御される。回転電機4の回転速度が目標回転速度へ上がり、エンジン1の回転速度との回転差が所定範囲(図4においては、回転電機4の回転速度=エンジン1のアイドル回転相当値)に収束すると、クラッチ3が接続するように制御される。
【0036】
クラッチ3は、前後の回転差の殆ど無い状態で接続されるため、その接続に伴うショックの発生が防止できるのである。また、電磁弁28の作動による、クラッチ3の急接続も可能となる。クラッチ3の接続後は、回転電機4の回転制御が停止され、通常のトルク制御に基づいて、回転電機4は発電運転されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表すシステム概要図である。
【図2】同じく制御内容を説明する特性図である。
【図3】同じく制御系の一部を表すブロック構成図である。
【図4】同じくハイブリッドECUの制御内容を説明するフローチャートである。
【図5】同じくハイブリッドECUの制御内容を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 変速機
3 クラッチ
4 回転電機
5 ギヤボックス
6 変速機のコントロールユニット
7 チェンジレバー装置
8 クラッチアクチュエータ
10 ハイブリッドECU
10a モータ回転制御手段
10b クラッチ接続手段
10c クラッチ接続条件判定手段
10d 目標モータ回転算出手段
10f 回転数判定手段
13 アクセル開度センサ
14 クラッチストロークセンサ
14a,14b ペダルスイッチ
16 エンジン回転センサ
18 PS回転センサ(車速センサ)
19 CS回転センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle hybrid system including an engine and a rotating electrical machine (motor generator) as a power source of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
As a vehicle hybrid system, a clutch that connects and disconnects the output shaft of the engine and the input shaft of the transmission, a rotating electric machine that serves both as an electric motor and a generator, and a power transmission mechanism that connects the input / output shaft of the rotating electric machine and the input shaft of the transmission And a storage element that stores electric power supplied from the rotating electrical machine (see Japanese Patent Application No. 2000-315757).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a hybrid system, in order to ensure quick start of the vehicle, control is performed so that the engine is in an operating state and the transmission is kept in a gear set or the clutch is stopped. When the vehicle is stopped under such conditions, power generation control of the rotating electrical machine is required, and when a clutch connection request is generated, the clutch is connected after the neutral setting of the transmission. At that time, since the rotating electrical machine is in a stopped state and has a considerable inertial mass together with the power transmission mechanism, a large shock (such as vehicle vibration) may be generated in the clutch connection.
[0004]
The object of the present invention is to provide an effective solution to cope with such problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a clutch that connects and disconnects an output shaft of an engine and an input shaft of a transmission, a rotating electric machine that also serves as an electric motor and a generator, a power transmission mechanism that connects an input / output shaft of the rotating electric machine and an input shaft of the transmission And a power storage device connected to the rotating electrical machine, the power storage device needs to be charged, and when a clutch connection request is generated when the engine is stopped, the transmission neutral set Until the clutch is connected, the means for controlling the rotational speed of the rotating electrical machine with the engine rotational speed as a target value and the clutch connection when the rotational difference between the target value and the rotational speed of the rotating electrical machine converges within a predetermined range. Means for controlling.
[0007]
【The invention's effect】
In the first aspect of the invention, when a clutch connection request is generated when the engine is in a stopped state, the rotational speed of the rotating electrical machine is controlled with the rotational speed of the engine as a target value by the neutral set of the transmission. When the rotational difference between the speed and the rotational speed of the engine converges within a predetermined range, the clutch is controlled to be engaged. Therefore, it is possible to prevent a large shock from occurring in the clutch connection.
[0008]
When the connection of the clutch is completed , the power storage device can be charged by the power generation control of the rotating electrical machine when the transmission is in the neutral stop state, and the start of the vehicle based only on the output of the rotating electrical machine can be secured.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a gear-type transmission, and a friction clutch 3 is interposed between them. The engine 1 is a diesel engine (or a CNG engine using compressed natural gas as fuel). Reference numeral 4 denotes a rotating electrical machine (motor generator), and an input / output shaft thereof is connected to an input shaft of the transmission 2 via a power transmission mechanism 5 (gear box).
[0010]
The transmission 2 is provided with a control unit 6 (FCT-ECU) for controlling the gear shift. The control unit 6 is connected to the hybrid control unit 10 (hybrid ECU), and controls gear shift according to a command of the hybrid ECU 10 based on a shift request from the change lever device 7 in the cab.
[0011]
The clutch 3 is provided with a clutch actuator 8 (clutch booster) for connecting and disconnecting the clutch 3. The clutch actuator 8 intermittently transmits power from the engine 1 to the transmission 2 and the gear box 5 in response to a driver's pedal operation or a request from the hybrid ECU 10.
[0012]
The rotating electrical machine 4 uses a permanent magnet type synchronous motor (IPM synchronous motor) from the viewpoint of high efficiency and small size and light weight, and is connected to a power storage device (not shown) via an inverter. In the power storage device, an electric double layer capacitor is used that easily regenerates brake energy in a short time with high efficiency without waste, so that it is easy to ensure a required output density with respect to the allowable battery mass of the vehicle.
[0013]
The inverter controls the rotating electrical machine 4 to the electric mode or the power generation mode according to the request of the hybrid ECU 10. In the electric mode, the charging power (DC power) of the power storage device is converted to AC power to drive the rotating electrical machine 4, while in the power generation mode, the generated power (AC power) of the rotating electrical machine 4 is converted to DC power. To charge the power storage device.
[0014]
The hybrid ECU 10 determines the accelerator opening (required driving force) from the amount of depression of the accelerator pedal 12, the clutch stroke sensor 14 that detects the stroke of the clutch 3, the engine rotation sensor 16 that detects the rotation speed (crankshaft rotation speed) of the engine. The accelerator opening sensor 13 to detect, the pedal switches 14a and 14b to detect the release (initial position) and the depression (operating position) of the clutch pedal 23, and the output side rotational speed (propeller shaft rotational speed) of the transmission 2 are detected. A PS rotation sensor 18 (vehicle speed sensor), a CP rotation sensor 19 that detects a rotation speed (counter shaft rotation speed) on the input side of the transmission 2, and the like are provided.
[0015]
Based on these detection signals and various information (obtained from the inverter of the rotating electrical machine 4, the control unit 6 of the transmission 2, etc.) including the SOC (State Of Chage) of the power storage device, the hybrid ECU 10 supplies the fuel for the engine. Control device, brake device for each wheel (not shown), clutch actuator 8 and inverter of rotating electrical machine 4, while commanding control unit 6 of transmission 2 (target gear signal, gear release timing signal, gear Send timing signal, etc.).
[0016]
FIG. 2 is a control map for setting a sharing ratio between the output of the rotating electrical machine 4 and the output of the engine 1 using the SOC of the power storage device as a parameter, and is stored in the hybrid ECU 10. The hybrid ECU 10 obtains an output sharing ratio according to the SOC information of the power storage device from the control map, and controls the output of the rotating electrical machine 4 and the output of the engine 1 based on the sharing ratio and the required driving force (accelerator operation amount). . That is, the inverter is controlled so that the rotating electrical machine 4 generates a shared output, while the fuel supply device is controlled so that the engine 1 generates a shared output.
[0017]
When the output sharing ratio of the rotating electrical machine = 1 (output sharing ratio of the engine 1 = 0), the inverter is controlled so that an output corresponding to the accelerator operation amount can be obtained from the rotating electrical machine 4 with the clutch 3 disconnected. . When the output sharing ratio of the rotating electrical machine 4 <1 (output sharing ratio of the engine 1> 0), the sharing output of the rotating electrical machine 4 decreases as the SOC of the power storage device decreases in the state where the clutch 3 is connected. Accordingly, the fuel supply device and the inverter of the engine 1 are controlled so that the shared output of the engine 1 is increased. When the output sharing ratio of the engine 1 is 1 (the output sharing ratio of the rotating electrical machine = 0), the fuel supply amount of the engine 1 is controlled so that an output corresponding to the accelerator operation amount can be obtained from the engine 1.
[0018]
The hybrid ECU 10 determines the rear wheel distributed braking force (required braking force × braking force distribution) in a state in which the clutch 3 is disengaged as long as the power storage device can be charged based on the depression amount (required braking force) of the brake pedal. When the inverter is controlled so that the regenerative braking force corresponding to the ratio) is obtained from the rotating electrical machine 4, the distributed braking force of the rear wheels cannot be covered by the regenerative braking force in addition to generating the distributed braking force of the front wheels. Then, the brake device of each wheel is controlled so that the insufficient braking force is generated in the rear wheel. Further, when the necessity of power generation is determined from the SOC information of the power storage device, the inverter is controlled so that the power storage device is charged by the power generation of the rotating electrical machine 4 when the output of the engine 1 has a margin in the clutch 3 connected state. To do.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a relay cylinder, in which two pistons 20a and 20b slidable in the axial direction are housed, and a hydraulic chamber A partitioned by these pressure-receiving surfaces facing each other; A fluid pressure chamber B partitioned by a pressure receiving surface opposite to the fluid pressure chamber A and a fluid pressure chamber C partitioned by a pressure receiving surface opposite to the fluid pressure chamber A of the piston are provided.
[0020]
The automatic control circuit 21 supplies and discharges the hydraulic pressure in the hydraulic chamber A, and the clutch booster 8 (clutch actuator) connects and disconnects the clutch using the hydraulic pressure in the hydraulic chamber B as a driving force. A manual control circuit 25 including a cylinder 24 is connected to the hydraulic chamber C.
[0021]
In the automatic control circuit 21, between the reservoir 26 and the hydraulic chamber A, a hydraulic pump 27 for clutch disconnection, an electromagnetic valve 28 for loose clutch connection, and an electromagnetic valve 29 for quick clutch connection are arranged in parallel. Intervened. When the hydraulic pump 27 is driven while the solenoid valves 28 and 29 are closed, the oil in the reservoir 26 is pressurized and fed into the hydraulic chamber A. The hydraulic pressure from the hydraulic pump 27 to the hydraulic chamber A is contained by stopping the hydraulic pump 27. When the electromagnetic valve 28 or 29 is opened while the pump is stopped, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber A is released (discharged) to the reservoir 26 side via the electromagnetic valve 28 or 29.
[0022]
When the relay cylinder 20 is supplied with hydraulic pressure from the hydraulic pump 27 to the hydraulic chamber A in the illustrated state, the hydraulic chamber B is contracted by the forward movement of the piston 20a, and the hydraulic pressure is supplied to the clutch booster 8. . When the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber A is released via the solenoid valve 28 or 29 in the stop state of the hydraulic pump 27, the hydraulic pressure chamber B expands while receiving the hydraulic pressure from the clutch booster 8 by the return movement of the piston 20a. To do.
[0023]
When the clutch 3 needs to be disconnected, the hybrid ECU 10 drives the hydraulic pump 27 with the solenoid valves 28 and 29 closed. When the clutch 3 is disconnected due to the extension of the clutch booster 8, the hydraulic pump 27 is stopped so as to keep the clutch 3 in a disconnected state. On the other hand, when the clutch 3 needs to be connected, the opening of the electromagnetic valves 28 and 29 is selectively controlled according to the required clutch stroke characteristics while maintaining the hydraulic pump 27 in a stopped state. When the clutch 3 needs to be suddenly connected, the solenoid valve 28 is opened, while when the clutch 3 needs to be loosely connected, the solenoid valve 29 is opened. When the clutch 3 is connected due to the contraction of the clutch booster 8, the electromagnetic valve 28 or 29 is switched to the closed state.
[0024]
When the clutch pedal 23 is depressed in the connected state of the clutch 3, the hydraulic pressure is supplied from the master cylinder 24 to the hydraulic pressure chamber C. In the illustrated state, the relay cylinder 20 contracts the hydraulic chamber B by the forward movement of the pistons 20 b and 20 a, and supplies hydraulic pressure to the clutch booster 8. When the clutch pedal 23 is returned, the corresponding hydraulic pressure is returned from the hydraulic chamber C to the master cylinder 23, and the hydraulic chamber B expands while receiving the hydraulic pressure from the clutch booster 8 by the return movement of the pistons 20a and 20b. . That is, the manual control circuit 25 can perform the engagement / disengagement of the clutch 3 in accordance with the depression amount of the clutch pedal 23.
[0025]
In the disengaged state of the clutch 3 based on the function of the automatic control circuit 21, the hydraulic pressure is confined in the hydraulic chamber A of the relay cylinder 20, and the clutch pedal 23 cannot be depressed. Therefore, when the pedal switch 14a is turned off in the hybrid ECU 10, a function (clutch release) for holding the electromagnetic valve 29 of the automatic control circuit 21 in an open state is set until it is turned on again. A play is provided between the initial position of the clutch pedal 23 and the initial position of the master cylinder 24, and the pedal switch 14a is turned on at the initial position of the clutch pedal 23, and is turned off when the clutch pedal 23 is stepped on from the initial position. Are arranged as follows.
[0026]
FIG. 3 shows a block configuration related to connection control of the clutch 3 when the engine is stopped in an operating state. When the vehicle is stopped, the engine 1 is controlled to be idle, the transmission 2 is set to a gear set, and the clutch 3 is disconnected to ensure quick start of the vehicle.
[0027]
The hybrid ECU 10 includes a rotation control means 10a (motor rotation control means) of the rotating electrical machine 4, a clutch connection means 10b that controls the electromagnetic valve 28 (or electromagnetic valve 29), a clutch connection condition determination means 10c, and a rotating electrical machine. 4, a means 10 d (target motor rotation calculating means) for calculating the target rotation 4, a rotation speed (rotational difference) determining means 10 f, and a means (not shown) for detecting the rotational speed of the rotating electrical machine 4.
[0028]
The clutch connection condition determining means 10c includes a detection signal (clutch stroke signal) of the clutch stroke sensor 14, a clutch close request signal based on the SOC of the power storage device, a detection signal (gear position signal) of the shift position sensor, and a PS rotation sensor. When the vehicle is stopped when the clutch 3 is disconnected, the transmission 2 is neutral, and the engine 1 is in operation (idle control) from the detection signal (vehicle speed signal) of the engine and the detection signal (engine speed signal) of the engine rotation sensor When the close request signal is generated, it is determined whether the clutch connection condition is satisfied.
[0029]
The target motor calculation means 10d obtains the target rotation speed of the rotating electrical machine 4 from the engine rotation speed detection signal and the gear ratio of the gear box 5 when the clutch connection condition is satisfied, and the motor rotation control means 10a rotates to the target rotation speed. The rotational speed of the electric machine 4 is controlled.
[0030]
Based on the rotational speed (detection signal) of the engine 1 and the rotational speed (detection signal) of the rotating electrical machine 4, the rotational speed determination means 10 f, when these rotational differences converge within a predetermined range, (A control command for switching the rotation control of the rotating electrical machine 4 to normal torque control) is output.
[0031]
When receiving the clutch 3 connection command, the clutch connecting means 10b controls the electromagnetic valve 28 (or electromagnetic valve 29) so that the clutch 3 is connected with a predetermined stroke characteristic. When receiving the reset signal, the motor rotation control means 10a stops the rotation control of the rotating electrical machine 4.
[0032]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the connection control of the clutch 3 when the engine 1 is stopped. In S1, the engine 1 is idled from the detection signal of the engine rotation sensor 16 and the detection signal of the PS rotation sensor 18. It is determined whether or not the control is stopped. In S2, it is determined whether it is a clutch close request (that is, power generation control of the rotating electrical machine 4 is required from the SOC of the power storage device). In S3, it is determined from the detection signal of the clutch stroke sensor 14 whether the clutch stroke is not less than the reference stroke value for clutch connection determination. In S4, it is determined from the detection signal of the shift position sensor whether the transmission 2 is neutral.
[0033]
If the determination of S1 is yes, the determination of S2 is yes, the determination of S3 is yes, and the determination of S4 is yes, the process proceeds to S5, while if at least one of the determinations of S1 to S4 is no, the process returns to RETURN Exit.
[0034]
In S5, the establishment of the clutch engagement condition based on automatic control is confirmed. In S6, the target rotational speed of the rotating electrical machine 4 (which corresponds to the engine idle rotation equivalent value) is obtained, and the rotation control of the rotating electrical machine 4 is started. In S7, it is determined whether or not the detected rotation of the rotating electrical machine 4 is equal to the target rotation speed (idle rotation equivalent value). When the determination of S7 is yes, the process proceeds to S8, and when the determination of S7 is no, the process returns to RETURN. In S8, the connection of the clutch 3 is controlled.
[0035]
As a result of such control, when the engine 1 is in idle control, the clutch 3 is disengaged, and the transmission is in a gear set (for example, third gear) as shown in FIG. Then, the transmission 2 is set to neutral (gear disengagement), and the rotational speed of the rotating electrical machine 4 is controlled to the rotational speed of the engine 1 at the target rotational speed from the completion thereof. When the rotational speed of the rotating electrical machine 4 rises to the target rotational speed and the rotational difference from the rotational speed of the engine 1 converges to a predetermined range (in FIG. 4, the rotational speed of the rotating electrical machine 4 = the value corresponding to the idle rotation of the engine 1) The clutch 3 is controlled to be connected.
[0036]
Since the clutch 3 is connected with almost no rotational difference between the front and rear, it is possible to prevent the occurrence of a shock accompanying the connection. In addition, the clutch 3 can be suddenly connected by the operation of the electromagnetic valve 28. After the clutch 3 is connected, the rotation control of the rotating electrical machine 4 is stopped, and the rotating electrical machine 4 is subjected to a power generation operation based on normal torque control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system outline diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the control content.
FIG. 3 is a block diagram showing a part of the control system.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the control contents of the hybrid ECU.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the control contents of the hybrid ECU.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2 Transmission 3 Clutch 4 Rotating electrical machine 5 Gear box 6 Transmission control unit 7 Change lever device 8 Clutch actuator 10 Hybrid ECU
10a Motor rotation control means 10b Clutch connection means 10c Clutch connection condition determination means 10d Target motor rotation calculation means 10f Rotational speed determination means 13 Accelerator opening sensor 14 Clutch stroke sensors 14a, 14b Pedal switch 16 Engine rotation sensor 18 PS rotation sensor (vehicle speed) Sensor)
19 CS rotation sensor

Claims (1)

エンジンの出力軸と変速機の入力軸を断続するクラッチと、電動機と発電機を兼ねる回転電機と、回転電機の入出力軸と変速機の入力軸を連結する動力伝達機構と、回転電機に接続される蓄電装置と、を備える車両のハイブリッドシステムにおいて、蓄電装置への充電が必要となり、エンジンが運転状態の停車時にクラッチの接続要求が発生すると、変速機のニュートラルセットからクラッチが接続に至るまでの間、エンジンの回転速度を目標値に回転電機の回転速度を制御する手段と、目標値と回転電機の回転速度との回転差が所定範囲に収束するとクラッチの接続を制御する手段と、を備えることを特徴とする車両のハイブリッドシステム。Connected to the rotating electrical machine, a clutch that connects / disconnects the output shaft of the engine and the input shaft of the transmission, a rotating electrical machine that serves both as an electric motor and a generator, a power transmission mechanism that connects the input / output shaft of the rotating electrical machine and the input shaft of the transmission In a vehicle hybrid system comprising a power storage device , the power storage device needs to be charged, and when a clutch connection request is generated when the engine is stopped while the engine is in a running state, from the neutral set of the transmission until the clutch is connected between, and means for controlling the rotational speed of the rotary electric machine rotational speed of the engine to a target value, when the rotational difference between the rotational speed of the target value rotary electric machine converges to a predetermined range and means for controlling the connection of the clutch, the A hybrid system for a vehicle, comprising:
JP2002078568A 2002-03-20 2002-03-20 Vehicle hybrid system Expired - Lifetime JP3753671B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002078568A JP3753671B2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Vehicle hybrid system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002078568A JP3753671B2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Vehicle hybrid system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003276478A JP2003276478A (en) 2003-09-30
JP3753671B2 true JP3753671B2 (en) 2006-03-08

Family

ID=29206081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002078568A Expired - Lifetime JP3753671B2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Vehicle hybrid system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3753671B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4156583B2 (en) * 2004-11-30 2008-09-24 本田技研工業株式会社 Control device for hybrid vehicle
TWI287513B (en) 2005-12-19 2007-10-01 Ind Tech Res Inst Hybrid power system for vehicle
JP5820268B2 (en) * 2008-04-28 2015-11-24 マック トラックス インコーポレイテッド Transmission mechanism with input shaft and engine speed synchronization and gear shift method of transmission mechanism
JP2012116394A (en) * 2010-12-02 2012-06-21 Daimler Ag Charge/discharge control device for hybrid electric vehicle
JP5987350B2 (en) * 2012-02-24 2016-09-07 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Control device
JP2016030547A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 アイシン精機株式会社 Controller for hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003276478A (en) 2003-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4070401B2 (en) Vehicle hybrid system
CN103237704B (en) The anxious deceleration control device of motor vehicle driven by mixed power
US6543565B1 (en) Method and system for collecting regenerative braking energy in a parallel hybrid electric vehicle
US7730982B2 (en) Oil pump driving control device for a hybrid vehicle
EP1860012B1 (en) Engine Start Control
CN101445038B (en) Control apparatus of a hybrid vehicle
EP1669236B1 (en) Gearshift control system for hybrid-drive electric vehicle
WO2002032711A1 (en) Hybrid vehicle system
US20070222287A1 (en) Automotive regenerative and friction braking system and control method
US10562521B2 (en) Method for controlling hydraulic pressure refilling operation for engine clutch of hybrid electric vehicle
EP2778005B1 (en) Vehicle control apparatus
WO2005014323A1 (en) Hybrid drive system of vehicle
WO2020065800A1 (en) Electric-powered vehicle control method and electric-powered vehicle drive system
CN102892652A (en) Braking control system
JP3753671B2 (en) Vehicle hybrid system
JP3848175B2 (en) Vehicle hybrid system
CN105848950A (en) Method and system for starting a combustion engine
JP3771856B2 (en) Vehicle hybrid system
JP3745697B2 (en) Vehicle hybrid system
JP2003235110A (en) Hybrid system for vehicle
JP3940260B2 (en) Vehicle hybrid system
JP4469138B2 (en) Clutch control device
JP4018023B2 (en) Vehicle hybrid system
JP3772122B2 (en) Vehicle hybrid system
JP2002120602A (en) Hybrid system of vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3753671

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

EXPY Cancellation because of completion of term
R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371