JP4023625B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有し、内燃機関(エンジン)及びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド車両の制御装置に関する。
従来、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有し、駆動源としてのエンジン及びモータの何れか一方の駆動力を駆動車に伝達して走行するハイブリッド車両では、燃費を向上させるべく、減速時には、所定の条件を満たした場合には、ロックアップクラッチを締結(オン)し、エンジンへの燃料供給停止(フューエルカット(FC))及び回生を行っている。以下、減速時のフューエルカットを減速フューエルカット(減速FC)と呼ぶ。
アクセルペダルが全閉となり減速した後、再度アクセルを踏み込んでFCから復帰すると、そのときにNoxがでてしまうことから、Noxを削減、即ち、エミッション低減する必要があること及び燃料タンクからのペーパ燃料をキャニスターに貯留しアクセルON時にエンジンへパージする流量を確保するために、減速FC時には、アクセルOFFのためパージもカットされ、ペーパをエンジンに戻せないことから、減速ではない単なるアクセルOFFの場合には、減速FCに入らないように、ディレイ時間を長くし、ディレイ時間経過後に減速FCを行うようにしている。
また、燃費向上の観点より、ロックアップクラッチの締結を制御する先行技術としては、以下の先行技術文献がある。先行技術文献には、バッテリの充電量、アクセルペダル開度及び車速に応じて、例えば、バッテリの残容量が少ないときに比べて、アクセルペダル開度と車速に対して定義されるロックアップクラッチがONされる領域を拡大することにより、エンジンの回転数の吹き上がりの発生を抑制して、燃費を向上させることが記載されている。
特開2005−24049
しかしながら、従来、減速FCを行わないとモータによる減速回生を行わないため、車両状態が回生を行うことができる状態であっても、例えば、減速FCディレイ中等では、減速回生を行うことができず燃費に悪影響を与えてしまうことがあった。
そこで、燃費向上の観点より、減速FCディレイ中にもモータ回生を行うことが望ましいが、減速FCディレイ中に回生を行うと、ロックアップクラッチは減速FCにはONされるが、減速FCディレイ中はONされないことから、回生量が大きい場合、クランク端にトランスミッション側から駆動輪の駆動トルクが伝達され難く、エンジン回転数が低下し、減速回生や減速FC自体が出来なくなったり、短い期間しか減速FC回生をできないこととなり、燃費に悪影響を及ぼしてしまう。
また、先行技術には、燃費向上の観点より、バッテリの充電量に応じてロックアップクラッチの締結領域を制御することは記載されているが、減速時のロックアップクラッチの締結及び回生の制御については記載がなかった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、減速時に、燃費向上を図り、効率良く回生を行うことのできるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明によれば、エンジンと、モータジェネレータと、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、トランスミッションとを備え、前記エンジン及び前記モータジェネレータの両方を、前記トルクコンバータ及び前記トランスミッション介して駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド車両の運転状態に基づいて、前記エンジンのクランク軸における目標トルクを算出するクランク軸目標トルク算出手段と、前記クランク軸目標トルク算出手段により算出された前記クランク端目標トルクが予め定められる所定値よりも小さい場合に前記ハイブリッド車両の減速状態と判断する減速状態判断手段と、前記減速状態判断手段により前記減速状態が判断されると、その直後から前記ロックアップクラッチが締結されるよう制御する減速ロックアップクラッチ締結制御手段と、背前記減速状態判断手段により前記減速状態が判断された場合に、前記クランク端目標トルクに基づき、前記エンジンのエンジン目標トルク及び前記モータジェネレータのモータ目標トルクを算出する減速トルク算出手段と、前記減速トルク算出手段により算出された前記モータ目標トルクに基づいて、前記モータジェネレータによる回生が行われるよう制御する回生制御手段とを備え、前記所定値は、前記エンジンのエンジン回転数において前記エンジンが燃焼を継続するために必要とされる燃焼下限トルクであり、前記モータ目標トルクは、前記モータジェネレータを駆動するためのバッテリの残容量に応じた充電要求トルクに基づくトルクであり、前記クランク端目標トルク及び前記モータ目標トルクの差分トルクが所定範囲の場合は、前記エンジンへ燃料供給停止が開始されるまでは前記エンジン目標トルクを前記所定値とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置が提供される。
請求項記載の発明によれば、モータを駆動するためのバッテリの残容量に応じた充電要求トルクに基づいてモータ要求トルクを算出し、減速FCが開始されるまではエンジン目標トルクを所定値とするので、モータの充電要求を充足できるとともに、モータ回生中はロックアップクラッチが締結され、エンジンにも燃焼を継続するための所定値のトルクが与えられるので、エンジン回転数が急激に減少することなく、回生量を多くでき、効率の良い回生ができるとともに、走行に支障なく、燃費向上を図ることができる。
請求項4記載の発明によれば、ハイブリッド車両の様々な制御手段による要求トルクを加味してクランク端目標トルクにより減速状態を判断するため、車両の運転状態を精度良く把握した制御を行うことができる。
図1は、本発明に実施形態に係るハイブリッド車両の示す図である。このハイブリッド車両は、例えば、内燃機関(エンジン)E、モータジェネレータM(以下、モータと略す)、トランスミッションTを直列に直結した構造のものである。内燃機関E及びモータMの両方の駆動力は、例えば、オートマティックトランスミッション(AT)あるいはマニュアルトランスミッション(MT)等のトランスミッションTから左右の駆動輪(前輪または後輪)W、駆動輪W間で駆動力を配分する図示しないディファレンシャルを介して車両の駆動輪Wに伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時に駆動輪W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バッテリに回収する。
例えば、3相のDCブラシレスモータ等からなるモータMは、パワードライブユニット(PDU)2に接続されている。PDU2は、例えば、トランジスタのスイッチング素子
を複数用いてブリッジ接続されたブリッジ回路を有するパルス幅変調によるインバータを備え、モータMと電力(モータMのカ行(駆動またはアシスト)動作時にモータMに供給される電力や回生動作時にモータMから出力される回生電力)の授受を行う高圧系のニッケル−水素バッテリ(バッテリ)3が接続されている。
モータMの駆動及び回生は制御部1からの制御指令を受けてPDU2により行われる。即ち、PDU2は、モータMの駆動時には、制御部1から出力されるトルク指令に基づき、バッテリ3から出力される直流電力を3相交流電力に変換してモータMへ供給する。また、モータMの回生動作時には、モータMから出力される3相交流電力を直流電力に変換してバッテリ3を充電する。各種補機類を駆動するための12Vの補機バッテリ4は、DC−DCコンバータである降圧コンバータ5を介して、PDU2及びバッテリ3に対して並列に接続されている。降圧コンバータ5は制御部1により制御され、PDU2やバッテリ3の電圧を降圧して補助バッテリ4を充電する。
内燃機関Eのクランクシャフトには、ベルト及びクラッチ等を介して、空調装置用のハイブリッドエアコンプレッサ(HBAC)6が有する図示しない空調装置用モータの回転軸が接続される。空調装置用モータは、空調装置用インバータ7(HBAC INV)に接続されている。空調装置用インバータ7は、PDU2及びバッテリ3に対して並列に接続され、制御部1の制御により、PDU2やバッテリ3から出力される直流電力を3相交流電力に変換して空調装置用モータへ供給し、ハイブリッドエアコンプレッサ6を駆動制御する。即ち、ハイブリッドエアコンプレッサ6は、少なくとも内燃機関Eの駆動力または空調装置用モータのカ行動作時の駆動力の何れか一方の駆動力により、駆動負荷量、例えば、冷媒の吐出容量が可変制御される。
内燃機関Eは、SOHCのV型6気筒エンジンであって、一方のバンクの3つの気筒は気筒休止運転可能な可変バルブタイミング機構VTを備えた構造で、他方のバンクの3つの気筒は気筒休止運転(休筒運転)を行わない通常の図示しない動弁機構を備えた構造となっている。気筒休止可能な3気筒は各々2つの吸気弁と2つの排気弁が油圧ポンプ11、スプールバルブ12、気筒休止側通路13、気筒休止解除側通路14を介して可変バルブタイミング機構VTにより閉状態を維持できるような構造となっている。即ち、内燃機関Eは、片側のバンクの3つの気筒が休止した状態の3気筒運転と、両方のバンクの6気筒全部が駆動する6気筒運転(全筒運転)とが切り換えられるような構造となっている。
内燃機関Eは、制振装置(ACM:Active control Engine Mount)19を介して車体に搭載される。制振装置19は、内燃機関Eの運転状態、即ち、3気筒運転(休筒運転)と6気筒運転(全筒運転)との切り替えに伴う車体振動の発生を抑制するようになっている。また、内燃機関Eには、図示しないスロットルバルブを電子制御する電子制御スロットル(ETCS:Electronic Throttle Control System)20が備えられている。
電子制御スロットル20は、例えば、運転車による図示しないアクセルペダルの踏み込み量に係るアクセルペダル開度AP、及び、車両の速度(車速)VPやエンジン回転数NE等の車両の運転状態、及び内燃機関EとモータMとの間のトルク配分等に基づいて制御部1にて算出されるスロットル開度に応じて、ETSCドライバを駆動し、スロットルバルブを直接制御する。
例えば、オートマティックトランスミッション(AT)では、ロックアップクラッチ(LC)21を有するトルクコンバータ(TC)22を備え、更に、トルクコンバータ22及びトランスミッションTの変速動作を駆動制御するための油圧を発生する電動オイルポンプ(EOP)23が備えられている。尚、電動オイルポンプ23は、バッテリ3からの電力供給により制御部1により駆動制御される。
トルクコンバータ22は、内部に充填された作動油(ATF:Automatic Transmission Fluid)の螺旋流によってトルクの伝達を行うものであって、ロックアップクラッチ21の締結(係合)が解除されたLC−OFF状態では、作動油を介してモータMの回転軸からトランスミッションTの入力軸へとトルクが伝達される。また、ロックアップクラッチ21が締結状態に設定されたLC−ON状態では、作動油を介さずに直接にモータMの回転軸からトランスミッションTの入力軸へと回転駆動力が伝達される。
図示しないブレーキペダルには倍力装置BSが連係され、この倍力装置BSにはブレーキマスターパワー内負圧MSCYLPRSを検出するマスターパワー内負圧センサS9が設けられている。駆動輪Wにはブレーキデバイス24が備えられ、このブレーキデバイス24は制御部1の制御によって車両の急激な挙動変化の発生を抑制するものであって、例えば、滑りやすい路面等での駆動輪Wの空転を防止したり、オーバーステアやアンダーステア等の横すべりの発生を抑制したり、制動時に駆動輪Wがロック状態となることを防止して、車両の所望の駆動力及び操舵能力を確保し、車両の姿勢を安定化させると共に、クリープ力による走行を補助し、例えば、内燃機関Eの停止時における勾配路での後退防止等を行う。
制御部1には、例えば、車速VPを検出する車速センサS1からの検出信号と、エンジン回転数NEを検出するエンジン回転数検出センサS2からの検出信号と、トランスミッションTのシフトポジションSHを検出するシフトポジションセンサS3からの検出信号と、ブレーキ(Br)ペダル操作状態BRK_SWを検出するブレーキスイッチS4からの検出信号と、アクセルペダルの操作量に係るアクセルペダル開度APを検出するアクセルペダル開度センサS5からの検出信号と、スロットル開度THを検出するスロットル開度センサS6からの検出信号と、吸気管負圧PBを検出する吸気管負圧センサS7からの検出信号と、バッテリ3の温度TBATを検出するバッテリ温度センサS8からの検出信号と、マスターパワー内負圧センサS9からの検出信号と、気筒休止時において気筒休止解除側通路14の油圧を検出するPOILセンサS10からの検出信号と、PDU2の温度TPDUを検出するPDU温度センサS11からの検出信号と、降圧コンバータ5の温度TDVを検出するDV温度センサS12からの検出信号等とが入力されている。
制御部1は、例えば、ブレーキデバイス24を駆動制御して車両の挙動を安定化させるVSA(VSA:Vehicle Stability Assist)ECU31と、制振装置19を駆動制御して内燃機関Eの運転状態に起因する車体振動の発生を抑制するACMECU32と、モータMの駆動及び回生作動を制御するMOTECU33と、空調装置用のハイブリッドエアコンプレッサ6及び空調装置用インバータ7を駆動制御するA/CECU34と、例えば、PDU2、バッテリ3、降圧コンバータ5及びモータM等からなる高圧電装系の監視及び保護、PDU2及び降圧コンバータ5の動作制御を行うHVECU35と、FI/AT/MGECU36とを備えて構成され、各ECU31,・・,36は相互に通信可能に接続されている。また、各ECU31,・・,36は各種の状態量を表示する計測器類からなるメータ37に接続されている。
図2に示すように、FI/AT/MGECU36は、例えば、内燃機関Eへの燃料供給や点火タイミング等を制御するA/F(空燃比)制御部50及びIG(イグニッション)制御部52と、トルクマネージメント部54と、パワーマネージメント部56と、エネルギーマネージメント部58とを有するFI/MG−CPU60と、トランスミッションTの変速動作及びロックアップクラッチ21の作動状態等を制御するAT−CPU62とを具備する。
トルクマネージメント部54中のドライバ要求トルク算出部64は、アクセルペダル開度APと、エンジン回転数NEと、車速VPと、シフトポジションSHと、ブレーキペダルの操作状態BRK_SWと、車両制動時に駆動輪Wがロックされることをブレーキデバイス24によって防止するアンチロックブレーキ動作の作動状態ABSの各検出信号に基づき、車両の運転者のアクセル操作等に応じて、運転者から要求されていると予想されるトルク値(ドライバ要求トルク)を算出し、選択部68へ出力する。
C/C(クルーズコントロール)制御部66は、車速センサS1にて検出される車速VPが車両の走行速度の目標値である目標車速となるように内燃機関E及びモータMを制御する定速走行制御時や、先行車両に対して所定車間距離を維持した状態で追従する追従走行制御時等のように、予め車両の運転者の入力操作に応じて設定された所定の走行条件を満たす走行制御時、即ち、クルーズコントロール時に目標とするクルーズコントロール要求トルク値(C/C要求トルク)を算出し、選択部68へ出力する。
選択部68は、後述するように、ドライバ要求トルク、C/C要求トルク、AT要求トルク、VSA−ECU31からのVSA要求トルク等から、クルコンスイッチの操作等に基づいて、いずれかのトルクを選択し、このトルク値をクランク軸のトルク(クランク端目標トルク(TQCOBJ))とし、減速LC判断部70に出力する。
AT要求トルクは、AT−CPU62により算出され、例えば、トランスミッションTの変速制御において設定されるトルク値や、ロックアップクラッチ21の駆動時やシフトダウン変速等の変速時においてトランスミッションTの入力軸とモータMの回転数の同期等の協調制御を行う際に必要とされるトルク値や、運転者によるアクセルペダル操作及びブレーキペダル操作が同時に行われた場合等でのトランスミッションTの保護制御において設定されるトルク値のうち何れか1つのトルク値をAT要求トルクとして選択されたトルクである。
AT−CPU62は、ロックアップクラッチ21を駆動する油圧をLCリニアソレノイドによって電子制御しており、ロックアップクラッチの締結状態であるLC_ON状態と、締結が解除されたLC_OFF状態とに加えて、ロックアップクラッチ21に適宜の滑りを生じさせる中間状態での作動を設定可能である。
VSA要求トルクは、車輪のスリップ率を目標スリップ率に近づくようにブレーキ圧を制御するABS(アンチロック ブレーキシステム)制御、搭載状態や減速による荷重変動に併せて前後ブレーキ力の配分を適切にコントロールするEBD(エレクトロニック ブレーキ ディストリビューション(電子制御制動力配分システム))制御、駆動輪Wの片側が低μ路などスリップしたときに、前輪のスリップを抑制し、タイヤのグリップ力を確保するTCS(トラクション コントロールシステム)、オーバーステア及びアンダーステアを抑制するVSA(ビークル スタビリティ アシストシステム(車両挙動安定化システム))制御に基づくトルクである。
減速LC判断部70は、後述するように、クランク端に出力する内燃機関EとモータMとを合わせたパワープラントの目標トルクであるクランク端目標トルクTQCOBJが予め定められた所定値、例えば、エンジン回転数NE並びに全筒運転及び休筒運転のそれぞれに対して設定された燃焼下限トルクTQDECよりも小さい場合には、ロックアップクラッチ21をONする減速ロックアップクラッチ(減速LC)であると判断し、クランク端目標トルクTQCOBJを第1加算部72に出力し、AT−CPU62及びトルク配分算出部74に減速LCを通知する。
補機トルク−ENGフリクション算出部71は、例えば、空調装置の吐出圧(PD)に基づき、内燃機関Eのエンジン出力トルクが補機駆動に要する補機トルク(HAC)を算出すると共に、内燃機関Eの暖機運転完了後のピストンの摩擦等によるエンジンフリクションの値を基準とした際の低温状態でのエンジンフリクション増大分に基づき、内燃機関Eのエンジンフリクションに係るトルク値を算出し、第1加算部72へ出力する。尚、このエンジンフリクションに係るトルク値は符号がマイナスとする。
第1加算部72は、クランク端トルクから補機トルク−ENGフリクション算出部71から入力されるフリクションによるマイナストルク値を減算して得た値をパワープラント(内燃機関E及びモータM)から出力されるトルクに対する目標トルクであるパワープラント(P/P)トルクとして設定し、トルク配分算出部74へ出力する。これによりフリクションにより減少するフリクショントルク分を増加させる。
トルク配分算出部74は、気筒休止制御部76から出力される内燃機関Eの休筒運転の実行有無に係る休筒判断と、パワーマネージメント部56から出力されるモータMに対する制限トルク及び要求トルク、減速LC判断部70からの減速LC判断結果に基づき、内燃機関E及びモータMに対してパワープラント(P/P)トルクの配分を設定する。
トルク配分算出部74は、特に、減速LCでは、後述するように、クランク端目標トルクTQCOBJ、パワーマネージメント部56から出力されるバッテリ3の残容量SOCに基づき決定されたモータ要求トルク、気筒休止制御部76からの休筒運転の実行の有無の判断結果から内燃機関Eに対するトルク指令値(エンジン目標トルク)及びモータMに対するトルク指令値(モータ目標トルク)算出する。即ち、トルク配分算出部74は、減速LCでは、モータMの充電要求を充足しつつ、燃費向上の観点より、回生量を多くし、効率の良い回生を行うためにトルク配分を行う。尚、減速LCでは、ENGフリクションを直接制御することから、エンジン目標トルク及びモータ目標トルクの算出には、補機トルク−ENGフリクション算出部71からの補機トルクは用いられがENGフリクショントルクは用いられない。
気筒休止制御部76にはマネージメント部44から出力されるモータMに対する制限トルクが入力されており、気筒休止制御部76は、モータMに対する制限トルクに応じて休筒運転の実行有無を判定している。
パワーマネージメント部56は、HVECU35から出力されるバッテリ(BATT)保護制限電力又はエネルギーマネージメント部58から出力される充放電制限電力量の何れか小さい方に基づいてモータ(MOT)制限トルクを算出し、算出したモータ制限トルクまたはHVECU35から出力されるモータ(MOT)巻き線保護トルクの何れか小さい方を制限トルクとして設定し、トルク配分算出部74及び気筒休止制御部76へ出力する。
パワーマネージメント部56は、HVECU35から出力されるバッテリ保護制限電力またはエネルギーマネージメント部58から出力される要求充放電電力量の何れか小さい方を要求トルクとして設定し、トルク配分算出部76へ出力する。尚、エネルギーマネージメント部56から出力される充放電制限電力量及び要求充放電電力量は、バッテリ3及び補助バッテリ4の充電状態に応じて設定される充電及び放電に対する制限量及び要求量である。
HVECU35から出力されるバッテリ保護制限電力は、例えば、バッテリ3、補助バッテリ4及び他の高圧電装機器の温度状態に応じて設定されるバッテリ3の出力電力の制限値であり、モータ巻線保護制限トルクは、モータMの温度状態に応じて設定されるモータMの出力トルクの制限値である。
トルク配分算出部74で算出された内燃機関Eのトルク指令値は減算部78に入力されている。減算部78は内燃機関Eのトルク指令値から補正部92から入力されるトルク値を減算して得た値(実エンジントルクがトルク指令値に対して過不足している量)を目標TH算出部80へ入力する。目標TH算出部80は、入力されたトルク値に基づいて、ETCSドライバの駆動に係るスロットル開度に対する目標値を算出し、第3トルク選択部82へ出力する。
第3トルク選択部82は、目標TH算出部80から入力されるスロットル開度の目標値またはアイドル開度の何れか大きい方のスロットル開度を選択し、このスロットル開度値を選択し、このスロットル開度値をETCSドライバ88へ出力する。アイドル制御部84から出力されるアイドル開度は、内燃機関Eのアイドル運転時において、エンジン回転数NEが所定回転数未満となることを防止するためのスロットル開度THに対する制限値である。
トルクマネージメント部54中のENGトルク算出部88には、エアーフローメータ(AFM)90にて検出された内燃機関Eの吸気空気量(もしくは供給酸素量)の検出信号が入力され、ENGトルク算出部88は吸気空気量の検出値に基づいて内燃機関Eから出力されるENGトルクを算出し、補正部92及び第2加算部94へ出力する。補正部92はトルク配分算出部74にて算出された内燃機関Eのトルク指令値に対して、エアーフローメータ90の検出値に基づくENGトルクの算出誤差や、内燃機関Eの応答特性や経年劣化や内燃機関Eの量産時における性能ばらつき等に基づき補正し、ENGトルク算出部88で算出されたENGトルクを減算部78へ入力する。
第3加算部94は、ENGトルク算出部88で算出されたENGトルクと、補機トルク−ENGフリクション算出されるクランク端出力として寄与しないマイナスのトルク値と、MOTECU33から入力されるモータ実トルクとを加算して得たトルク値が実トルク算出部96へ入力されており、実トルク算出部96は入力されたトルク値に基づき、実際にパワープラント(内燃機関E及びモータM)から出力される実トルク値を算出する。
MOTECU33には、トルクマネージメント部54中のトルク配分算出部74にて算出されたモータMのトルク指令値がHVECU35を介して入力されており、MOTECU33は、入力されたトルク指令値に基づき、実際にモータMから出力されるモータ実トルクを算出し、HVECU35を介してトルクマネージメント部54中の第3加算部94へ入力する。
実トルク算出部96で算出された実トルク値は、AT−CPU62に入力されており、この実トルク値に基づいてロックアップクラッチ21を駆動する油圧がLCリニアソレノイドによって電子制御されている。また、減速LC判断部70の判断結果はAT−CPU62に入力され、AT−CPU62は、減速LCでは、ロックアップクラッチ21を締結する。トルクマネージメント部54で算出される各トルク値は、A/F(空燃比)制御部50及びIG制御部52で制御される内燃機関Eの点火タイミングや空燃比やF/Cの有無等に応じて補正される。
図3を参照して、ドライバ要求トルク算出を詳細に説明する。FI/AT/MGECU36は、以下に説明する、アクセルペダル開度が全開(AP=100%)でのP/Pトルクの最大値(アクセルペダル全開時目標トルク)TQAPMAXを算出する。
QAIR検索部100は、予め設定された、エンジン回転数NEに応じて変化する吸入空気体積流量QAIR(L/s)の最大値のテーブルを検索し、最大吸入空気体積流量QAIRMAXを設定する。PA環境補正部102は、検索にて得た最大吸入空気体積流量QAIRMAXに対して、所定の数式に基づき、大気圧PAに応じた環境補正を行う。TA環境補正部104は、PA環境補正部102によりPA環境補正された最大吸入空気体積量に対して、所定の数式に基づき、エンジン吸気温TAに応じた環境補正を行う。
GAIR算出部106は、TA環境補正部104から出力される最大吸入空気体積流量QAIRMAXに体積を重量に変換するための変換係数(固定値)を乗算し、最大吸空気質量流量GAIRMAX(g/s)を算出する。エンジン最大トルク算出部110は、エンジン回転数NEに対して予め設定された、最大吸入質量流量GAIRMAXに応じて変化するエンジントルクのテーブルを参照し、出力可能なエンジン最大トルク(Nm)を算出する。
減少トルク算出部112は、所定の数式に基づき、内燃機関Eでのノッキングの発生を抑制するための点火時期リタード量、吸気管負圧PB、エンジン回転数NEに応じてエンジン最大トルクに対して減少するエンジン減少トルクDTQRTDFを算出する。
IG補正部114は、エンジン最大トルク算出部110より算出されたエンジン最大トルクから減少トルク算出部112より算出されたエンジン減少トルクDTQRTDFを減算して補正後のエンジン最大トルクを算出する。モータ(MOT)アシストトルク算出部116は、エンジン回転数NEに対して予め設定された、MOTアシストトルクの最大値のテーブルを検索し、MOTアシストトルクを算出する。
P/P最大トルク算出部118は、IG補正部114より算出されたエンジン最大トルクとMOTアシストトルク算出部116より算出されたMOTアシストトルクを加算して最大(AP=100%)トルクTQAPMAXを算出する。
APDRB算出部150は、アクセルペダル開度APに対して予めAPDRB(%)が設定された走り間補正の補正テーブルを検索し、補正後のアクセルペダル開度APDRB(%)を算出する。尚、テーブルには、高速走行では低速走行に比べてアクセルペダル開度APに対するアクセルペダル開度APDRB(%)が大きくなるように設定されている。発進等での低速走行ではアクセルペダルの踏み込み量に対してアクセルペダル開度APDRBを小さくすることにより車両がギクシャクすることを防止し、高速走行では逆にアクセルペダルの踏み込み量に対してアクセルペダル開度を大きくなることにより加速性を向上させるためである。
FI/AT/MGECU36は、以下のようにして、アクセルペダル開度が全閉(AP=0%)でのP/P最小トルク(アクセルペダル全閉時目標トルク)TQAPMINを算出する。走行抵抗算出部120は、所定勾配(例えば、勾配0°)の走行路における車速VPに応じて変化する車体の走行抵抗(空力抵抗及び転がり抵抗)RLCARを、数式(1)に示すように、所定の走行抵抗算出用定数項#A_RL、走行抵抗算出用1次項係数#B_RL、走行抵抗算出用2次抵抗係数#C_RL及び車速VPより算出する。
RLCAR=#C_RL×VP2+#B_RL×VP+#A_RL (1)
目標減速度(G)算出部122は、シフトポジションSH又はギアレシオGRATIOについて、アクセルペダル全閉時にエンジン回転数NEに応じて変化する、ドライバから要求されていると推定される減速度(目標減速度)(マイナスの加速度)の減速度テーブルを検索して、車速VP及びシフトポジションSH又はギアレシオGRATIOに応じた目標減速度GDECOBJを算出する。
ブレーキ抵抗目標加速度加算項算出部124は、ブレーキマスターパワー内負圧に係るマスターシリンダ液圧MSCYLPRSに応じて変化するブレーキON時目標加速度加算項#DGDECBRKをテーブル検索して、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた減加速度(目標加速度加算項)DGDECBRKを算出する。
車速係数算出部126は、車速VPに応じて変化する車速係数#KDGDECBをテーブル検索して、車速係数#KDGDECBを算出する。但し、運転者のアクセルペダルの操作量に係るアクセルペダル開度APが内燃機関Eのアイドル運転状態に対して設定されるアクセルペダル開度APIDLE以上である場合、又は、クルーズコントロール時において設定されるクルーズコントロール要求トルクが、クルーズ時コントロール時のアイドル運転状態に対して設定されるトルクCCIDLE以上である場合には、目標加速度加算項DGDECBRK及び車速係数DGDECBRKを0とする。
ブレーキ抵抗目標加速度算出部128は目標加速度加算項DGDECBRKに車速係数#KDGDECBを掛け合わせる。選択部130は、ブレーキ判定フラグF_BKSWのフラグがオンならば、ブレーキ抵抗目標加速度算出部128より算出されたブレーキ抵抗目標加速度を選択し、ブレーキ判定フラグF_BKSWのフラグがオフならば、0を選択する。
目標減加速度(G)算出部132は、目標減速度(G)算出部122より算出された目標減速度GDECOBJと選択部130より選択されたブレーキ抵抗目標加速度を加算して、目標減速度GDECOBJを算出する。乗算部134は、目標加速度算出部132より算出された目標加速度GDECOBJと車両重量#WBODYMを乗算する。乗算部136は、乗算部134の出力(GDECOBJ×#WBODYM)に重力加速度#GRAVITYを乗算する。加算部138は、走行抵抗算出部120より算出された走行抵抗RLCARと乗算部136の出力(GDECOBJ×#WBODYM×#GRAVITY)を加算して、次式(2)に示す車体の減速力FDECを算出する。
FDEC=RLCAR+#GRAVITY×GDECOBJ×#WBODYM
・・・ (2)
乗算部140は、加算部138により算出された車体の減速力FDECと駆動輪Wの半径#RTIREMを乗算する。除算部142は、乗算部140の出力(FDEC×#RTIREM)をギアレシオに対応するトランスミッションレシオRATIOTOAで除算する。ETRW補正部144は、トルクコンバータ21のスリップ率ETRW(=NM/NE)に応じた補正係数が予め設定されたテーブルを検索して、補正係数を算出する。このテーブルには、スリップ率ETRWが増加、即ち、トルクコンバータ21の滑りが大きくなると、補正係数が小さくなるように設定されている。
これは、滑りが大きくなると、駆動輪Wのトルクがクランク軸に伝達されにくいことから、補正係数を小さくすることにより、アクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMINの値を大きく(TQAPMINの絶対値を小さく)することにより、回生量を抑制し、エンジン回転数NEの急激な減少を防止するためである。
乗算部146は、除算部142の出力とETRW補正部144から出力される補正係数を乗算して、アクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMINを算出する。これにより、車速VP、変速率GRATIO及びトルクコンバータ22のスリップ率ETRW等に応じて、ドライバから要求される減速度に対応するアクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMIN(<0)が算出される。例えば、スリップ率ETRW(NM/NE)が150以上では、アクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMINを後述する減速FCでのエンジンフリクショントルクTQEFCとし、回生量が少なくなるようにしている。
P/P配分トルク算出部152は、全閉から全開まで変化するアクセルペダル開度APに対して1対1に対応し、滑らかに変化するように設定されたP/Pトルクの目標値を、この目標値の最小値(アクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMIN)を0%とし、最大値(アクセルペダル全開時目標トルクTQAPMAX)を100%として、正規化したパーセント表示で示すAPに対する割合APDRBMA(%)がAPDRB及びエンジン回転数NEに対して設定されたマップを、APDRB算出部150により算出されたAPDRB及びエンジン回転数NEに基づき検索し、APに対する割合APDRBMA(%)を算出する。
このマップには、APに対する割合APDRBMAが、同一のAPDRBに対して、エンジン回転数NEが大きくなると、小さくなるように設定されている。これは、エンジン回転数NEの方向でトルクが一定の場合、エンジン回転数NEに比例して出力が増加するので、アクセルペダル開度APDRB一定の場合にトルクを小さくして出力がほぼ一定になるようにするためである。
P/P配分トルク算出部152は、アクセルペダル全開時目標トルクTQAPMAX、アクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMIN及びAPに対する割合APDRBMA(%)に基づき、例えば、APに対する割合APDRBMA(%)を100(%)で除算して得られた値にアクセルペダル全開時目標トルクTQAPMAXを乗算した値と、100(%)からAPに対する割合APDRBMA(%)を減算して得られた値を100(%)で除算して得られた値にアクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMINを乗算して得られた値を加算して得られた値をP/Pトルクに対する目標値である目標トルクTQAPOBJとして設定する。
モータ制限制御部154は、各高圧電装系でのエネルギー状態及びバッテリ3の残容量SOC等から設定されるモータMが出力可能なモータトルクに応じて、P/Pトルクに対する目標トルクTQAPOBJの最大値TQAPMAX及び最小値TQAPMINを補正する高負荷側補正係数KTQMAX、KTQMINを設定し、各補正係数KTQMAX,KTQMINにより目標トルクTQAPOBJの最大値及び最小値を補正して目標トルク最大値TQAPMAXF及び目標トルク最小値TQAPMINFを算出する。
尚、各補正係数KTQMAX,KTQMINは、例えば、バッテリ3の残容量SOC、各温度センサS8,S11,S12にて検出される各温度TBAT,TPDU,TDV、HVECU35で推定されるモータMの出力可能なモータトルクを補正することによって、目標トルクTQAPOBJの最大値及び最小値を補正する。高負荷側補正係数KTQMAXは、目標トルクTQAPOBJの最大値が小さくなるように補正するものであって、低負荷側補正係数KTQMINは、目標トルクTQAPOBJの最小値が大きくなるように補正するものである。
モータ制限制御部154は、目標トルクTQAPOBJがENG最小トルクTQEMIN以上であれば、予め設定されたエンジン回転数NEに応じたWOTアシスト開始トルクTQWOTASTの変化を示すマップを、エンジン回転数NEに応じてマップ検索し、WOTアシスト開始トルクTQWOASTを算出する。
ENG最小トルクTQEMINは、内燃機関Eの休筒運転及び全筒運転毎に個別にエンジン回転数NEに応じて変化するように設定される。また、WOTアシストは、内燃機関Eの高負荷領域にてモータMにより出力補助を行う高負荷アシストであって、例えば、運転者のアクセル操作量に係るスロットル開度が所定のアシストトリガ閾値を超える場合に作動するように設定される。
モータ制限制御部154は、目標トルクTQAPOBJが所定のWOTアシスト開始トルクTQWOTASTよりも大きい場合は、高負荷側補正係数KTQMAXにより目標トルクTQAPOBJが小さくなるように補正する。目標トルクTQAPOBJがENG最小トルクTQMIN以上、且つWOTアシスト開始トルクTQWOATS以下である場合は、内燃機関Eから出力可能なENGトルク及びモータMから出力可能なモータトルクを設定する際の自由度が相対的に高いと判断して、目標トルクTQAPOBJを補正せずに目標トルクTQAPOBJとする。
フィルタ(Filter)部156は、アクセルペダル開度APからの目標要求トルクTQAPOBJのままでは、アクセルペダル開度APが急変した場合に、車両がギクシャクする(特に、減速方向では顕著である)ことから、これを防止するために、モータ制限制御部154から出力された目標トルクTQAPOBJに対して、1次なまし(Filter)処理を行ってから、ドライバ要求トルクとして設定する。
図4を参照して、選択部68の処理に係るクランク端目標トルク(TQCOBJ)決定を詳細に説明する。選択部200は、C/C要求トルク算出部66より算出されたC/C要求トルク及びドライバ要求トルク算出部64より算出されたドライバ要求トルクを入力して、クルーズコントロールスイッチがオンされている場合は、C/C要求トルクを選択し、クルーズコントロールスイッチがオフされている場合は、ドライバ要求トルクを選択する。選択部202は、ドライバ要求トルクと、選択部200により選択されたトルクとを比較して、値の大きなものを選択する。
これにより、例えば、クルーズコントロール時であっても、車両の運転者によるアクセル操作に応じたドライバ要求トルクがC/C要求トルクを超える場合にはドライバ要求トルクに応じたトルクが出力される。また、クルーズコントロール時ではなければ、ドライバ要求トルクが選択される。
AT−CPU62中のAT協調制御判断部203は、トランスミッションTの変速制御において設定されるシフト協調要求トルク、ロックアップクラッチ21の駆動時やシフトダウン変速等の変速時においてトランスミッションTの入力軸とモータMの回転数の同期等の協調制御を行う際に必要とされる回転合わせ要求トルク及び運転者によるアクセルペダル操作及びブレーキペダル操作が同時に行われた場合等でのトランスミッションTの保護制御において設定される駆動系保護要求トルクの何れか1つのトルク値をAT要求トルクとして選択する。
選択部204は、AT−CPU62により算出された、エンジン回転数NEやメインシャフト回転数等の運転状態に応じてトランスミッションTの入力軸の目標トルク(AT目標トルク)、選択部202により選択されたトルク及びAT協調制御判断部203より選択されたAT要求トルクの中からいずれか一方を選択する。
選択部206は、VSA−ECU31により算出されたVSA要求トルク及び選択部204より選択されたトルクを入力して、VSA要求されているか否かを示すVSAモードに基づいて、いずれか一方のトルクを選択する。選択部208は、選択部204,206により選択されたトルクの中で値が小さい方のトルクを選択する。選択部210は、アンチロック ブレーキシステムが作動中であるか否かを示すF_ABSACTがオンならば、6気筒全てをFCしたときのエンジントルクを示すTQE6FCを選択し、F_ABSACTがオフならば、選択部208により選択されたトルクを選択する。
選択部212は、トランスミッションTの劣化防止のためトランスミッションTが許容できる上限トルクであり、作動油温に応じて変化するAT許容トルクATTQLIMTと選択部210より選択されたトルクのうち小さい値のトルクを選択して、これをクランク端目標トルクTQCOBJとして設定する。
図5はFI/MG−CPU46の減速LC制御に係る機能ブロック図である。図5に示すように、FI/MG−CPU46は、クランク端目標トルク算出手段250と、減速LC判断トルク算出手段252と、減速LC判断手段254と、減速LC締結制御手段256と、減速LC非締結手段258と、減速トルク算出手段260と、回生制御手段262とを具備する。クランク端目標トルク算出手段250は、上述したクランク端目標トルクTQCOBJを算出する。
減速LCトルク判断手段252は、気筒休止制御部76による休筒運転の実行有無の判定結果に基づいて、図6に示すように、内燃機関Eの全筒運転び休筒運転について、エンジン回転数NEに対して減速判断トルクTQDECが予め設定された減速LC判断トルクテーブル252aを検索し、気筒運転及びエンジン回転数NEに該当する減速判断トルクTQDEC(<0)を算出する。
図6中、E3は3気筒(休筒)運転時の減速判断トルクTQDEC、E6は6気筒(全気筒)運転時の減速判断トルクTQDECである。6気筒運転時の方が3気筒運転時よりも減速判断トルクTQDECが小さいのは6気筒運転時の方が3気筒運転時よりもエンジンフリクションが大きいからである。EFC3は減速FCでの3気筒運転時のエンジン目標トルク(エンジンフリクショントルク)、EFC6は減速FCでの6気筒運転時のエンジン目標トルク(エンジンフリクショントルク)である。
減速LC判断トルクTQDECは、減速LC時にロックアップクラッチ21をONし、内燃機関Eの目標トルク(エンジン目標トルク)及びモータMの目標トルク(モータ目標トルク)を算出し、エンジン目標トルク及びモータ目標トルクに基づき回生等を行うための判断基準となるトルク値(所定値)であり、(1)回生量を多く取れて効率の良い回生を行うことができること、(2)回生によっても内燃機関Eが燃焼を悪化させることなく継続燃焼できることの観点より設定されるものであり、例えば、各エンジン回転数NEにおいて内燃機関Eの燃焼が悪化する燃焼下限トルク(エンジンフリクション)をTQDECとする。これにより、上記(1),(2)を充足することができる。
減速LC判断手段254は、クランク端目標トルク算出手段250により算出されたクランク端目標トルクTQCOBJと減速LC判断トルク算出手段252により算出された減速判断トルクTQDECと比較し、(1)TQCOBJ<TQDECであれば、減速LCであると判断し、減速LC締結制御手段256にロックアップクラッチ21のONを指示するとともに、減速トルク算出手段260にエンジン目標トルク及びモータ目標トルクの算出を指示し、(2)TQCOBJ≧TQDECであれば、減速LCではないと判断し、減速LC非締結制御手段258にロックアップクラッチ21のOFFを指示する。
減速LC締結制御手段256は、AT−CPU47に設けられ、減速LC判断手段254により減速LCであると判断された場合は、ロックアップクラッチ21を締結(ON)する。減速LC非締結制御手段258は、AT−CPU47に設けられ、減速LC判断手段254により減速LCではないと判断された場合は、ロックアップクラッチ21の非締結(OFF)を継続する。
減速トルク算出手段260は、減速LC判断手段254の指示に基づいて、エンジン目標トルクを算出する。エンジン目標トルクは、(1)(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)≦TQDECならば、エンジン目標トルクをTQDECとし、(2)(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)>TQDECならば、エンジン目標トルクを(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)とする。充電要求トルクとは、パワーマネージメント部56よりバッテリ3の残容量SOCに基づいて要求される負のトルクである。尚、エンジン目標トルクが減速判断トルクTQDECに等しくなるとFCディレイ中となり、FCディレイ経過すると減速FCに入る。
更に、減速トルク算出手段260は、(1)エンジン目標トルクが減速LC判断トルクTQDECに等しいならば、モータ目標トルクを(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−エンジン目標トルク(=TQDEC))とし、(2)エンジン目標トルクが減速LC判断トルクに等しくなければ、モータ目標トルクを充電要求トルクとする。
(1)の場合は充電要求トルク(バッテリ3の残容量SOCが大きい)が比較的小さいときであり、それに対して、(2)の場合は充電要求トルク(バッテリ3の残容量SOCが小さい)が比較的大きい場合である。そして、(1),(2)のいずれの場合にも、モータ目標トルクが負の場合にはモータMによる回生制御がなされて、バッテリ3に充電される。これにより、充電要求を充足しつつ、充電量を多くすることができ、効率的な回生ができる。回生制御手段262は、回生トルクがモータ目標トルクとなるように、PDU2を制御する。
図7は減速LC判断に係るフローチャートである。この図に示す減速LC判断は一定周期、例えば、10ms毎に実行される。ステップS2でクランク端目標トルク算出手段250は、上述したように、クランク端目標トルクTQCOBJを算出する。ステップS4で減速LC判断トルク算出手段252は、気筒休止制御部76による休筒運転の実行有無の判定結果及びエンジン回転数NEから減速LC判断トルクテーブル252aを検索し、該当する減速LC判断トルクTQDECを算出する。
ステップS6で減速LC判断手段254はクランク端目標トルクTQCOBJが減速判断トルクTQDECよりも小さいか否かを判定する。肯定判定ならば、減速LCであると判断し、ステップS8に進む。否定判定ならば、減速LCでないと判断し、ステップS50に進む。ステップS8で減速LC締結制御手段256は減速LCなのでロックアップクラッチ21を締結する。
図8及び図9は本実施形態に係るタイムチャートであり、例えば、減速を要求するドライバが徐々にアクセルペダルの操作量を少なくした場合を示している。図8(a)は本発明の実施形態に係るタイムチャート、図8(b)は従来方式の問題点を示すタイムチャートである。図9は、充電要求トルクが小の場合と、充電要求トルクが大の場合での減速LC領域での回生制御を示している。減速FC信号は減速FC中であることを示す信号である。
図8(a)に示すように、時刻t0で、アクセルペダル開度APが十分小さくなり、クランク端目標トルクTQCOBJが減速判断トルクTQDECよりも小さくなったものとすると、時刻t0で、本実施形態では、充電要求トルクの大小に係らず減速LC領域L1に入り、AT−CPU62は減速LC油圧を上昇させ、ロックアップクラッチ21を締結(ON)する。また、同様に、図9に示すように、アクセルペダル開度APが十分小さくなり、時刻t10でクランク端目標トルクTQCOBJが減速判断トルクTQDECよりも小さくなると、減速LC領域に入り、AT−CPU62は減速LC油圧を上昇させ、ロックアップクラッチ21を締結(ON)する。
ステップS10で減速FC中であるか否かを判定する。肯定判定(減速FC中)ならば、ステップS40に進む。否定判定(減速FC中ではない)ならば、ステップS12に進む。このとき、クランク端目標トルクTQCOBJはフリクションを含まないクランク端に出力されるトルクに基づいて減速LC判断をするので、所望の走行状態において正確に減速LCを判断することができる。
ステップS12でエンジン目標トルクを算出する。エンジン目標トルクは、例えば、(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)≦減速LC判断トルクTQDECならば、エンジン目標トルクを減速LC判断トルクTQDECとする。また、(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)>減速LC判断トルクTQDECならば、エンジン目標トルクを(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−充電要求トルク)とする。
ステップS14でエンジン目標トルクが減速LC判断トルクTQDECに等しいか否かを判定する。肯定判定ならば、減速FCディレイ中である判断し、ステップS16に進む。否定判定ならば、充電要求トルクに相当する回生量が大であると判断して、ステップS30に進む。
(1) 充電要求トルク(充電要求量)が小の場合
例えば、図8(a)では、充電要求トルクが小さく(ほぼ0)、時刻t0でエンジン目標トルクが減速LC判断トルクTQDECに等しくなったものとする。また、図9中のエンジン目標トルクTQE1では、充電要求トルクが小さく(ほぼ0)、時刻t10でエンジン目標トルクが減速LC判断トルクTQDECに等しくなったものとする。すると、時刻t0,t10で通常領域A1からFCディレイ領域A2に入る。
ステップS16でモータ目標トルクを算出する。モータ目標トルクを、(クランク端目標トルクTQCOBJ−補機フリクショントルク−減速LC判断トルクTQDEC(エンジン目標トルク))とする。ステップS18で回生制御手段262はモータMの回生トルクがモータ目標トルクとなるようにPDU2を制御する。モータMはモータ目標トルクに従って回生を行う。ステップS18で内燃機関Eは燃焼下限トルクTQDEC分のエンジンフリクションによりトルクを消費する。
例えば、図8(a)では、モータMは時刻t0からモータ目標トルクに従って回生を行い、また、図9では、時刻t10からモータ目標トルクTQM1に従って回生を行う。このとき、図8(a)に示すように、ロックアップクラッチ21がONされており、トランスミッションTからの駆動輪Wのトルクがクランク端に伝達されるので、モータMによる回生を行うことによってはエンジン回転数NEが急激に減少することがない。また、内燃機関Eには、燃焼を継続するための燃焼下限トルクが与えられているので、内燃機関Eは燃焼を継続させることができる。
(2) 充電要求トルクが大の場合
一方、充電要求トルクが大の場合は、時刻t10ではエンジン目標トルクTQE2は減速LC判断トルクTQDECよりも大きくなり、FCディレイ中とはならない。ステップS30で回生制御手段262はモータMの回生トルクがモータ目標トルク(充電要求トルク)となるようにPDU2を制御する。モータMは充電要求トルクに従って回生を行う。ステップS32で内燃機関Eはエンジン目標トルクに従ってエンジントルクを燃料の燃焼により発生又はエンジンフリクショントルクにより消費する。例えば、図9中の時刻t10から時刻t20までの間は、モータMは充電要求トルクに従って、回生を行う。
図9中の時刻t20でエンジン目標トルクが減速判断トルクTQDECに等しくなると、時刻t20で減速FCディレイ領域A2に入る。これにより、充電要求トルクが大のとき、時刻t11〜時刻t21までの間は、ロックアップクラッチ21がONした状態で、モータMの回生を行うことができるので、エンジン回転数NEが急激に変化することなく、充電要求を充足しつつ、減速LC領域を大幅に拡大し、回生量を多くし、効率良く回生を行うことができる。
(3) 減速FC中のとき
ステップS40でモータMは減速FC回生を行う。ステップS42で内燃機関EはFCでのエンジンフリクショントルクTQEFCを消費する。例えば、充電要求トルクが小の場合には、図8(a)では時刻t1、図9では時刻t11で減速FC領域A3に入って、減速FC信号FC1が“1”となり、減速FC制御を行う。また、充電要求トルクが大の場合には、図9に示すように時刻t21で減速FC領域A3に入って、減速FC信号FC2が“1”となり、減速FC制御を行う。尚、図8及び図9に示す減速FC開始時刻t1,t11,t21でのモータ目標トルクが示す回生量が減少しているのは、減速FCでのエンジンフリクションによるもの、即ち、TQEFC<TQDECであるからである。
(4) 減速LCでないとき
ステップS50で減速Cではないのでロックアップクラッチ21の締結はOFFされたままである。
以上説明したように、クランク端目標トルクTQCOBJが減速LC判断トルクTQDECを下回ると直ぐ減速LC領域に入り、ロックアップクラッチ21をONするとともに、充電要求トルク及びエンジン燃焼下限値TQEFCに基づき、エンジン目標トルク及びモータ目標トルクを算出し、内燃機関Eがエンジン目標トルクに基づきエンジントルクを消費又は発生し、モータMがモータ目標トルクに基づいて回生を行うので、充電要求が大きい場合は、充電要求を充足しつつ、燃費向上、及び回生量を多くし効率の良いモータ回生を行うことができる。充電要求トルクが大である場合は、減速LC領域を大幅に拡大することができ、回生量を多くし、効率の良いモータ回生を行うことができる。
また、クランク端目標トルクは、車速、変速段、エンジン回転数、アクセルペダル開度等の車両の走行状態に応じたドライバ要求トルク、クルーズコントロールでのC/C要求トルク、トランスミッションTからのAT要求トルク、トラクション制御を含むVSA要求トルク等に基づいて算出され、フリクションを含まないトルクであり、P/Pトルクがクランク端目標トルクに一致するようにスロットル開度及びモータMの回生量が制御されることから、車両の運転状態を精度良く把握した減速LC制御及び回生制御を行うことができる。
更に、ドライバ要求トルクを算出する際のアクセルペダル全閉時目標トルクTQAPMINをスリップ率ETRWに基づいて算出するので、減速LC締結のための油圧指令に対するロックアップクラッチ21の応答が遅れ、ロックアップクラッチ21が滑る場合でも、回生量が抑制され、エンジン回転数が急激に変化することがない。
一方、図8(b)に示すように、例えば、クランク端目標トルクTQCOBJがエンジンフリクションTQEFCを下回り、時刻t50でロックアップクラッチ21をOFFした状態でモータMにより回生をしたとする。ロックアップクラッチ21がOFFしているので、モータMが回生すると、ロックアップクラッチ21が滑り始め、エンジン回転数NEが急速に減少する。
図8(b)中の時刻t51や図9中の充電要求トルクが小さい場合での時刻t11で減速FCに入った時点で減速LC領域LC10に入ろうとして、ロックアップクラッチ21を締結しようとしても間に合わず、エンジン回転数NEが減少し、図8(b)中の時刻t52ではFC条件を満たさなくなり直ぐFC復帰してしまい、燃費の向上や効率の良い回生を行うことはできない。尚、従来、充電要求トルクが大きい場合では時刻t21で減速LC領域L11に入る。
本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置を示す図である。 図1中のFI/MG−CPUの機能ブロック図である。 ドライバ要求トルク算出部の機能ブロック図である。 選択部の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の減速LC制御に係るブロック図である。 減速LC判断テーブルを示す図である。 本発明の実施形態の減速LC制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の減速LC判断を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態の減速LC判断を示すタイムチャートである。
符号の説明
250 クランク端目標トルク算出手段
252 減速LC判断トルク算出手段
252a 減速LC判断テーブル
254 減速LC判断手段
256 減速LC締結制御手段
258 減速LC非締結制御手段
260 減速トルク算出手段
262 回生手段

Claims (2)

  1. エンジンと、モータジェネレータと、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、トランスミッションとを備え、前記エンジン及び前記モータジェネレータの両方を、前記トルクコンバータ及び前記トランスミッション介して駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記ハイブリッド車両の運転状態に基づいて、前記エンジンのクランク軸における目標トルクを算出するクランク軸目標トルク算出手段と、
    前記クランク軸目標トルク算出手段により算出された前記クランク端目標トルクが予め定められる所定値よりも小さい場合に前記ハイブリッド車両の減速状態と判断する減速状態判断手段と、
    前記減速状態判断手段により前記減速状態が判断されると、その直後から前記ロックアップクラッチが締結されるよう制御する減速ロックアップクラッチ締結制御手段と、
    前記減速状態判断手段により前記減速状態が判断された場合に、前記クランク端目標トルクに基づき、前記エンジンのエンジン目標トルク及び前記モータジェネレータのモータ目標トルクを算出する減速トルク算出手段と、
    前記減速トルク算出手段により算出された前記モータ目標トルクに基づいて、前記モータジェネレータによる回生が行われるよう制御する回生制御手段とを備え
    前記所定値は、前記エンジンのエンジン回転数において前記エンジンが燃焼を継続するために必要とされる燃焼下限トルクであり、
    前記モータ目標トルクは、前記モータジェネレータを駆動するためのバッテリの残容量に応じた充電要求トルクに基づくトルクであり、前記クランク端目標トルク及び前記モータ目標トルクの差分トルクが所定範囲の場合は、前記エンジンへ燃料供給停止が開始されるまでは前記エンジン目標トルクを前記所定値とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. トラクション制御手段とクルーズ制御手段とトランスミッション制御手段とを備え、
    前記クランク端目標トルク算出手段は、少なくともアクセルペダル開度、車速、エンジン回転数から決定されるドライバ要求トルク及び前記トランスミッション制御手段からの要求トルクに基づき、前記クランク端目標トルクを算出し、前記トラクション制御手段又は前記クルーズ制御手段が作動した場合は、該トラクション制御手段又はクルーズ制御手段からの要求トルクに基づいて、前記クランク端目標トルクを算出することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車の制御装置。
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