JP4297116B2 - ハイブリッド車両の発進制御装置及び発進制御装置付きハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
ところで近年、地球環境への配慮から、車両の排出ガスを削減するとともに燃費を向上させるべく、停車中はエンジンを自動的に一時停止させ、発進時にはエンジンを始動させるアイドリングストップ・スタート制御装置が数多く開発されている。特許文献2には、車両のシフトレバー操作や走行速度等の条件に応じてアイドリング状態のエンジンを停止させるとともに、エンジン停止後に所定条件で始動させるアイドリングストップ・スタート制御装置が開示されている。このような制御装置を前述のハイブリッド車両に対して適用する場合には、電動機の動力を利用してエンジンを始動させることで、スタータの負荷を減らして(あるいはスタータを省略して)静粛なエンジン始動が可能となる。このように、電動機を車両駆動とエンジン始動との両方に利用するためには、以下のような制御内容が考えられる。
なお、このような課題に対して、エンジン始動用のセルモータ(小型電動スタータ)等を上記の電動機とは別個に用意することにより、電動機による車両の発進とセルモータによるエンジンの始動とを同時に行うことも考えられる。しかしこの場合、装置構成が複雑となり、コストが上昇してしまうとともに、アイドリングストップ・スタート制御のたびにセルモータが回動されてしまい、静粛性やセルモータの寿命等の面で不利となる。
好ましくは、前記電動機が前記駆動輪と前記クラッチとの間に介装されるとともに、前記トランスミッションが前記電動機と前記駆動輪との間に介装される。つまり、前記車両において、前記エンジン,前記クラッチ,前記電動機,前記トランスミッション及び前記駆動輪が順に直列に接続されていることが好ましい。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項2)は、請求項1記載のハイブリッド車両の発進制御装置において、前記アクセル操作量検出手段が、アクセル操作速度を検出するとともに、前記加速要求判定手段が、前記アクセル操作量及び前記アクセル操作速度に基づいて前記車両発進時の加速要求の大きさを判定することを特徴としている。
この場合、前記発進制御手段による前記発進制御下において、前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも大きくなった場合に、前記発進制御手段が前記発進制御を停止させるとともに前記押しがけ発進制御手段が前記押しがけ発進制御を実施することが好ましい(請求項5)。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項8)は、請求項6又は7記載のハイブリッド車両の発進制御装置において、路面勾配を判定する路面勾配判定手段を備え、前記微動トルク設定手段が、前記路面勾配判定手段で判定された前記路面勾配に応じて前記微動トルクを設定することを特徴としている。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項2)によれば、運転者の加速要求を的確に把握することができる。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項3)によれば、運転者の発進意思を的確に把握することができる。また、車両の発進時に特別な操作を要することなく発進制御及び始動制御を実施することができ、運転者の操作負担を軽減することができ、ドライブフィーリングを向上させることができる。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項6)によれば、車両の発進要求に応じた要求トルクに、微動トルクを加えた電動機駆動トルクが電動機から出力されるので、トランスミッションの変速段が中立段となって車両が惰性で走行している間に電動機によるエンジン始動を完了させることが一層容易となる。
また、本発明のハイブリッド車両の発進制御装置(請求項8)によれば、路面勾配に応じた最適な微動トルクを電動機へ付与することができる。例えば、下り坂では要求トルクを比較的小さく設定することにより電動機駆動に係るバッテリ消費量を低減させることができ、一方、登り坂では微動トルクを比較的大きく設定して、車両の後退を防止しながら迅速に発進させることができる。
図1〜図14は本発明の一実施形態にかかる車両の発進制御装置を示すものであり、図1はその全体構成を示す制御ブロック図、図2は本装置における電動機の駆動トルクを設定するためのマップ、図3〜図10は本装置による制御内容を説明するためのフローチャート、図11〜図14は本装置による車両発進時の作用,効果を説明するためのグラフである。
《全体構成》
本発進制御装置としてのコントローラ1は、図1に示すように、エンジン6,クラッチ7,モータ・ジェネレータ8及びトランスミッション9を備えたハイブリッド車両(以下、単に車両と呼ぶ)10に適用されている。
モータ・ジェネレータ8は、モータ(電動機)としての機能とジェネレータ(発電機)としての機能を兼ね備えた電動・発電機である。ジェネレータとして機能する時には、エンジン6から入力されるトルクを利用し回転して発電を行い、あるいは、減速時において駆動輪11からのトルクを利用し回転して発電を行い、図示しないバッテリへ充電する。またモータとして機能する時には、図示しないバッテリの電力を利用して回転し、エンジン6から入力された駆動力にモータによる駆動力を付加してトランスミッション9側へと出力するようになっている。あるいは、エンジン6が停止している場合には、モータ・ジェネレータ8による駆動力を利用してエンジン6を回転させることもできるようになっている。なお、モータ・ジェネレータ8の上流側,下流側の駆動力伝達軸は、モータ・ジェネレータ8内部において直接又はギヤを介して連結され、一体回転するようになっている。以下、このモータ・ジェネレータ8のことを指して、単にモータ8と呼ぶ。
本車両10は、上記のエンジン6,クラッチ7,モータ8,トランスミッション9及び駆動輪11が順に直列に接続されたパラレル式のハイブリッド車両であり、車両10の走行状態に応じ、エンジン6及びモータ8の駆動力を組み合わせて走行できるようになっている。
続いてコントローラ1の内部構成について詳述する。図1に示すように、コントローラ1は、検出部2と、判定部3と、発進待機制御部(発進待機制御手段,待機トルク付加手段,アイドリングストップ手段)4及び発進制御部(発進制御手段)5を備えて構成される。
次にコントローラ1の各機能要素について説明する。
検出部2は、アクセル操作量検出部(アクセル操作量検出手段)2a,前後加速度算出部(前後加速度算出手段,路面勾配判定手段)2b,実電動機トルク検出部(実電動機トルク検出手段)2c,電動機回転数検出部(電動機回転数算出手段)2d,エンジン回転数検出部(エンジン回転数検出手段)2e,車両走行速度検出部(車両走行速度検出手段)2f,制動操作検出部(制動操作検出手段)2g,変速段検出部(変速段検出手段)2h及び時間計測部(計時手段)2iを備えて構成される。
制動操作検出部2gは、運転者によるブレーキペダルの操作を把握するためのものであり、液圧センサ13から入力されるブレーキ踏み込み量Bと予め設定された閾値(例えば0)とを比較することによって、ブレーキ操作(制動操作)が行われたか否かを検出(又は判定)するようになっている。
また、時間測定部2iは、コントローラ1内の制御に用いられる計時カウンタであり、任意の時刻からの経過時間を計測するようになっている。本実施形態では、互いに独立して時間の計測が可能な3つのタイマ、第1タイマct,第2タイマct′,及び第3タイマct″が用意されている。以下、それぞれの計時カウンタで計測される時間を第1タイマ計測時間t,第2タイマ計測時間t′及び第3タイマ計測時間t″と表記する。なお、第1タイマctは主に、後述するアイドリングスタート制御の各実施モードの実行開始からの経過時間を計測し、第2タイマct′及び第3タイマct″は、運転者による操作状態(例えば、ブレーキペダルやアクセルペダルの踏み込み操作状態)や特定の走行状態(例えば、エンジンの燃焼状態やクラッチの締結状態)が検出された時点からの経過時間を計測するようになっている。
判定部3は、発進要求検出部(発進要求検出手段)3a,停車状態判定部(停車状態判定手段)3b及び燃焼維持状態判定部(燃焼維持状態判定手段)3cを備えて構成される。
発進要求検出部3aは、運転者の運転操作として車両10へ入力される発進要求を検出するものである。ここでは、アクセル操作量検出部2aでアクセル操作が検出された場合、すなわち、検出されたアクセル開度Aが0%よりも大きい場合(A>0)に、それを運転者の発進要求として検出する。なお以下、本コントローラ1内での制御判断に係る判定条件に番号を付し、記号〔 〕で示すものとする。
また、アクセル操作量検出部2aでアクセル操作が検出されない場合、すなわち、アクセル開度Aが0%の場合には、発進要求がないものとみなすようになっている。ここで検出された発進要求の有無は、発進待機制御部4及び発進制御部5へ入力される。なお、発進要求の有無の判定に係るアクセル開度の閾値として微少な所定値A1を予め設定しておき、アクセル操作量検出部2aにおけるセンシングの誤差等を吸収しうる構成としてもよい。例えば、アクセル開度Aが1%以上である場合(A≧1%)に発進要求を検出し、アクセル開度Aが1%未満である場合には発進要求がないとみなすようにしてもよい。
〔2〕走行速度Vcが所定速度Vc1未満である
〔3〕ブレーキ操作がなされてる(つまりB>0である)
〔4〕アクセル操作がなされていない(つまりA=0である)
〔5〕変速段が走行段(Dレンジ)である
〔6〕前後加速度Gが所定値G3未満(G<G3)である
なお、所定値G3は路面が急な登り坂か否かを判定するための値であって、例えば「アイドルストップ制御を行うには勾配が急すぎるか否か」を判断基準にして所定値を定めればよい。
なお、ここでの停車状態の判定は、後述するアイドリングストップ制御を開始するための必要条件となっているため、モータ8を駆動するための図示しないバッテリ充電量に係る判定条件を上記の判定条件に加えてもよい。例えば、バッテリ充電量が十分でない場合には、車両10が停車状態にあると判定しないこと等が考えられる。
(Ne≧Ne1)である
〔9〕条件〔8〕が予め設定された所定時間(所定の第1時間)ta以上継続
燃焼維持状態判定部3cは、上記の条件〔8〕及び〔9〕がともに成立した場合に、エンジン6が完爆状態であると判定する。ここでの完爆状態の判定結果は、発進制御部5へ入力されて、エンジン6の始動が成功したか否か(つまり、エンジン6が掛かったか否か)の判断時に参照されるようになっている。
発進待機制御部4は、車両10の停車時にエンジン6を一時停止させるためのものである。ここでは、停車状態判定部3bにおいて車両10が停車状態にあると判定されると、発進要求検出部3aで発進要求が検出されるまでの間、トランスミッション9の変速段を走行段に保持したまま、クラッチ7を切断状態に保持するとともにエンジン6への燃料供給を遮断してエンジン6を停止させる、アイドリングストップ制御を実施する。なお、本実施形態では、発進待機制御部4からクラッチ7へ第4電圧V4以上の制御電圧Vが出力されて、クラッチ7が切断されるようになっている。
つまり、発進待機制御部4は、車両10の発進時よりも前に、モータ8を駆動して第2トルクを発生させる待機トルク付加手段としての機能を備えている。車両10の発進時には、後述する発進制御部5において車両10を発進させるための大きなトルクがモータ8へ与えられるため、その前段階の制御として、発進待機制御部4では、待機トルクΔTがモータ8へ与えられるようになっているのである。これにより、発進制御部5によるトルクが与えられた時には、モータ8の駆動力が駆動輪11へ至る動力伝達経路上を即座に伝達されることになる。
なお、発進待機制御部4の制御は、発進要求検出部3aにより発進要求が検出されると制御を終了し、発進制御部5へと制御を移行させるようになっている。
一方、発進制御部5は、アイドリングストップ制御下にある車両10を再発進させる(アイドリングスタート制御を実施する)ための制御部である。発進制御部5は、発進待機制御部4による制御がドライバの発進要求を受けて終了すると開始される制御、すなわち、車両10を再発進させるとともにエンジン6を再始動させるための制御を担う。
押しがけ発進制御部5Aは、押しがけモード時の制御(押しがけ発進制御)を司るための制御部であり、また、微動発進制御部5B,強制始動制御部5Cはそれぞれ、微動モード時の制御(微動発進制御,発進制御),強制始動モード時の制御(強制始動制御)を司るための制御部である。
一方、微動モードは、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて徐行走行する(すなわち微動運転する)ための制御モードである。つまり、微動モードでは、微動発進制御部5Bにより、エンジン6の始動に先立ち車両10が緩やかに発進するような制御がなされるようになっている。
上記の押しがけ発進制御部5A,微動発進制御部5B及び強制始動制御部5Cは、以下に詳述する電動機駆動トルク算出部5b,電動機駆動制御部5c,クラッチ制御部5d,変速段制御部5e及び電動機駆動トルク補正部5fへ指示を出して、その時点で選択されている実施モードに対応する制御を実施させるようになっている。なお、押しがけ発進制御部5A,微動発進制御部5B及び強制始動制御部5Cについては後述する。
モード判定部5aは、アイドリングスタート制御の3種類の実施モードのうちの何れか1つを選択するための制御部であり、アクセル開度A,アクセル操作速度Av,前後加速度G及び変速段(シフトレバーの操作状態)に応じて、以下に示す条件に基づいて各実施モードの選択を行う。
〔10〕 G<G1(路面が下り坂)であって
A≧A2が一度でも成立する
〔11〕 G1≦G<G2(路面が平坦)であって
A≧A1 かつ Av≧Av1 が一度でも成立する
〔12〕G2≦G<G3(路面が登り坂)であって
A≧A3 かつ Av≧Av2 が一度でも成立する
〔13〕G3≦G(路面が急な登り坂)である(A及びAvの条件付けなし)
ただし、上記の条件〔10〕〜〔13〕において、第1所定加速度G1<0,第2所定加速度G2>0,第3所定加速度G3>0に設定されている。つまり、これらの大小関係はG1<0<G2<G3となっている。また、第1所定開度A1,第2所定開度A2,第3所定開度A3の大小関係は、A2<A3<A1となっており、第1所定開度速度Av1,第2所定開度速度Av2については、Av2<Av1となっている。
上記の条件〔10〕〜〔13〕のうち、条件〔13〕が成立した場合には、モード判定部5aは強制始動モードを選択するようになっている。また、条件〔13〕が成立しない場合には、モード判定部5aは条件〔10〕〜〔12〕の何れかが成立すれば、押しがけモードを選択し、条件〔10〕〜〔12〕の何れも成立しなければ微動モードを選択するようになっている。
なお、各所定開度速度Av1,Av2の設定についても同様の趣旨でその大きさが定められている。
この場合、上記の条件〔10〕〜〔13〕を検討することなく、モード判定を行わずに直ちにエンジン6を始動させる制御が実施されるようになっている。この場合、後述する変速段制御部5eが変速段を一旦Nレンジへ制御し、続いて、後述するクラッチ制御部5dがクラッチ7へ第1電圧V1以下の制御電圧を出力してクラッチ7を締結する。そして、後述する電動機駆動制御部5cが予め設定された所定の大きさのトルクをモータ8へ付与して、エンジン6を始動させるようになっている。なお、ここで設定されるトルクの大きさは、後述する第2始動トルクTe2と同一に設定されている。
電動機駆動トルク算出部5bは、モータ8が発生する駆動トルク(電動機駆動トルク)Tを算出するものである。駆動トルクTは、運転者のアクセル操作やモータ8の回転数によって決まる要求トルクTrと、停止状態にあるエンジン6を再始動させるのに必要な駆動力としての始動トルクTeと、所定の微動トルクTbと、を考慮して算出される。
始動トルクTeは、エンジン6の始動に係るトルクであって、本実施の形態においてはアイドリングスタート制御の各実施モードに応じて予め設定されている。具体的には、電動機駆動トルク算出部5bに2種類の始動トルク、Te1(第1始動トルク)及びTe2(第2始動トルク)が設定されており、押しがけモード時には押しがけ発進制御部5Aからの指示により始動トルクTeをTe=Te1に設定するようになっている。同様に、強制始動モード時には強制始動制御部5Cからの指示により始動トルクTeをTe=Te2に設定するようになっている。
また、第2始動トルクTe2の大きさは、第1始動トルクTe1よりも大きい値(Te2>Te1)、すなわち、確実にエンジン6を始動させることができる程度の大きさに設定されている。
押しがけモード,微動モード及び強制始動モードの各モード時に設定される電動機駆動トルクTの大きさを式に示すと、以下の通りとなる。
(1) 押しがけモード時 T=Tr+Te1 ・・・ (式1)
(2) 微動モード時 T=Tr+Tb ・・・ (式2)
(3) 強制始動モード時 T=Te2 ・・・ (式3)
電動機駆動制御部5cは、電動機駆動トルク算出部5bで算出された電動機駆動トルクTがモータ8から出力されるように、モータ8を駆動する制御部である。つまり、電動機駆動制御部5cは、アイドリングスタート制御の各実施モードに応じてモータ8を電動機駆動トルクTで駆動する。
なお、電動機駆動制御部5cは、モード判定部5aにおいて実施モードの移行が選択された場合には、そのモード変更に応じて変更された電動機駆動トルクTでモータ8を駆動するようになっている。
クラッチ制御部5dは、アイドリングスタート制御の各実施モードに応じてクラッチ7の締結度合いを制御する制御部である。まず、クラッチ制御部5dは、アイドリングスタート制御が開始されると直ちにクラッチ7へ第3電圧V3の制御電圧Vを出力し、クラッチ7を弱締結状態に制御するようになっている。これにより、モータ8とエンジン6との間ではほとんど互いに駆動力が伝達されない状態となる。
さらに、クラッチ制御部5dは、強制始動モード時においても、エンジン6の燃焼状態に応じてクラッチ7へ出力する制御電圧Vの大きさを変更するようになっている。ここで判定される条件は後述する条件〔19〕であり、この条件〔19〕が成立する場合に、強制始動制御部5Cによりクラッチ制御部5dへ指示が出力され、クラッチ制御部5dは制御電圧Vを第3電圧V3へ変更するようになっている。また、条件〔19〕が成立しない場合には、条件〔19〕が成立するまで制御電圧Vを変更しないようになっている。
変速段制御部5eは、トランスミッション9の変速段の切り換え制御を行うための制御部であるが、強制始動モード時にのみ、強制始動制御部5Cからの指示により変速段を切り換える制御を行い、押しがけモード時及び微動モード時には変速段を切り換えないようになっている。つまり、押しがけ発進制御部5A及び微動発進制御部5Bは、変速段制御部5eへ制御指示を出力しないようになっている。
電動機駆動トルク補正部5fは、電動機駆動トルク算出部5bで算出された電動機駆動トルクTを補正する制御部である。ここでは、以下に示す条件に基づき制御がなされる。
〔14〕燃焼維持状態判定部3cで完爆状態であると判定される
なお、この条件〔14〕が成立することは、前述の条件〔8〕及び〔9〕がともに成立することと同値である。上記の条件〔14〕が成立した場合に、電動機駆動トルク補正部5fは、電動機駆動トルク算出部5bで算出された電動機駆動トルクTが電動機駆動トルク算出部5bで設定された要求トルクTrへ漸近するように補正する。つまり、この補正により、電動機駆動トルク算出部5bで算出される電動機駆動トルクTの大きさが補正されることになり、通常状態(アイドルストップ・スタート制御の終了)へスムーズに移行することができる。
なお、電動機駆動トルクTを要求トルクTrに漸近させるための制御手法として、実電動機トルク検出部2cで検出される実モータトルクTmに基づき、公知のフィードバック制御やフィードフォワード制御を用いてもよい。
フェイルセーフ制御部5gは、押しがけモード下において後述する押しがけ発進制御部5Aで条件〔16〕が成立しなかった場合に、押しがけモードから強制始動モードへの移行制御を行うための制御部である。つまり、このフェイルセーフ制御部5gは、押しがけ発進制御部5Aの指示による押しがけモード下において、エンジン6がアイドリング状態の直前の状態にまでは至らなかった(エンジンが掛かりそうになかった)場合のフェイルセーフとしての制御を実施するようになっている。
〔3〕ブレーキ操作がなされている
〔15〕車両停止状態である
上記の条件〔3〕及び〔15〕の全てが成立した場合に、フェイルセーフ制御部5gはモード判定部5aに押しがけモードから強制始動モードへの移行を指示するとともに、強制始動モードに対応する制御を実施させるための信号を強制始動制御部5Cへ出力するようになっている。これにより、押しがけ発進制御部5Aによる押しがけモードが終了することとなり、強制始動制御部5Cにより改めて強制始動モードが開始されるようになっている。なお、これらの条件〔3〕及び〔15〕の全てが成立しない場合には、クラッチ7の制御電圧Vを第1電圧V1に維持するとともに電動機駆動トルクTをT=Trとしたままのフェイルセーフ制御を継続するようになっている。
押しがけ発進制御部5Aは、モード判定部5aで判定された実施モードが押しがけモードである場合に、各制御部5b〜5fにおける制御内容を調整する制御部である。
本実施形態では、上述の通り、クラッチ7がクラッチ制御部5dにより制御され、モータ8が主に電動機駆動トルク算出部5b,電動機駆動制御部5c及び電動機駆動トルク補正部5fにより制御され、トランスミッション9が変速段制御部5eにより制御されるようになっている。そして、モード判定部5aで選択される各実施モードに応じて、これらの各制御部5b〜5fの制御内容が、押しがけ発進制御部5A,微動発進制御部5B及び強制始動制御部5Cからの指示により適宜調節されるようになっている。
ここで、クラッチ7を締結方向へ駆動して、モータ8の駆動軸の回転がエンジン6の出力軸に伝達され始めるときには、車両10が発進し始めており、車両自体が持つ慣性エネルギーがクラッチ7を介してエンジン6へ伝達されることになる。換言すれば、車両の慣性力を利用してエンジン6を始動させるアイドリングストップ・スタート制御が実施されていることになる。
〔4〕アクセル操作がなされていない(つまりA=0である)
押しがけ発進制御部5Aは、上記の条件〔4〕が成立した場合には、モード判定部5aに押しがけモードから強制始動モードへの移行を選択させる(モード選択を変更させる)ようになっている。つまり、アクセル操作がなされていなければ発進要求がないものとみなされるため、モータ8の駆動力を主にエンジン6の始動に利用する強制始動制御を行うことで、より効率的にエンジン6を始動させることができることになる。
〔16〕押しがけモードが開始されてから所定の第3時間tc以内
かつエンジン回転数Neが前述の所定回転数Ne1以上となる
上記の条件〔16〕が成立する場合に、押しがけ発進制御部5Aはクラッチ制御部5dへ指示を出し、クラッチ7への制御電圧Vを第3電圧V3へ変更させるようになっている。なお、条件〔16〕は、燃焼維持状態判定部3cの完爆状態の判定条件のうちの一部であり、条件〔16〕が成立する状態とは、エンジン6が完爆状態となる直前の状態を意味している。つまり、押しがけ発進制御部5Aは、エンジン6の燃焼状態が安定したアイドリング状態となる直前にクラッチ制御部5dに指示を出して、クラッチ7を弱締結状態に制御させることによって、エンジン6の状態変化に伴うトルク変動の伝達を抑制する。このような制御により、エンジン6が完爆状態となる際に生じうるショックを低減させるようになっている。
微動発進制御部5Bは、モード判定部5aで判定された実施モードが微動モードである場合に、各制御部5b〜5fにおける制御内容を調整する制御部である。
本実施形態では、上述の通り、加速要求が所定加速要求よりも小さい場合に選択される微動モードでは、電動機駆動制御部5cによりモータ8に電動機駆動トルクTが付与されるとともに、クラッチ制御部5dによりクラッチ7が切断状態から弱締結状態(つまり、トルク伝達のほとんどない状態であって切断状態と実質的に同一とみなせる状態)へと制御される。
〔17〕微動モードが開始されてから所定の第4時間td経過する
〔18〕微動モード下において運転者によるアクセル開度Aが検出されない
なお、上記所定の第4時間tdは、ある程度短めに設定することが好ましい。これは、エンジン6が始動していない状態でいつまでも車両10を推進させることは、補機15が稼働していないために好ましくないからである。
つまり、押しがけ発進制御部5Aは、微動モード下で運転者による車両10への加速要求が所定加速要求よりも大きくなったときには、微動発進制御部5Bによる制御を終了させて、微動モードから押しがけモードへの移行をモード判定部5aに促すように機能する。
つまり、微動モードから強制始動モードへ移行した場合には、強制始動制御部5Cが、微動発進制御部5Bによるモータ8の駆動制御の後に、クラッチ7を切断状態としたままトランスミッション9の変速段をニュートラルに制御するとともにクラッチ7を締結方向へ駆動し、その後モータ8を駆動するように機能することになる。
また、本実施形態では、強制始動時にはクラッチ制御部5dによりクラッチ7が切断状態に制御され、変速段制御部5eによりトランスミッション9の変速段がNレンジへ制御され、さらにクラッチ制御部5dによりクラッチ7が完全締結の状態に制御されて、その後電動機駆動制御部5cによりモータ8へトルクが付与される。
また、強制始動モード時において、強制始動制御部5Cは、下記の条件に基づく判定を行ってクラッチ7を制御するようになっている。
上記の条件〔19〕が成立する場合に、強制始動制御部5Cはクラッチ制御部5dへ指示を出し、クラッチ7への制御電圧Vを第3電圧V3へ変更させるようになっている。また、条件〔19〕が成立しない場合には、条件〔19〕が成立するまで制御電圧Vを変更させないように制御する。
なお、本実施形態では、強制始動モードから微動モードへの移行制御は行われないようになっている。これは、押しがけモードから微動モードへの移行制御がないのと同様に、操作フィーリングを向上させるためである。
なお、モード判定部5aでの判定に係る所定加速要求の大きさは、路面勾配の大きさに応じて異なる値が設定されている。また、押しがけモード時には電動機駆動トルク算出部5bにおいて始動トルクTeがTe1に設定され、微動モード時には、電動機駆動トルク算出部5bにおいて微動トルクTbが設定されるようになっているが、これらの始動トルクTe1や微動トルクTbは路面勾配に応じた大きさに設定するようになっている。このようにすることで、より適切なエンジン始動トルクが与えられ、あるいは、微動発進後の強制始動モードにおける惰性走行に対して適切な初速が与えられて、エンジンをより確実に始動させることができる。
本発明の一実施形態に係る車両の発進制御装置は上述のように構成されており、図3〜図10に示すフローチャートに従って制御を実施する。なお、これらのフローチャートはコントローラ1内において繰り返し実行されるようになっており、車両10の通常走行時(アイドリングストップ制御及びアイドリングスタート制御が実施されていない時)には、図3に示すエンジン停止フローが実施されている。
まず、図3に示すエンジン停止フローを説明する。このフローは、発進待機制御部4内における制御内容に対応するものである。
ステップA10では、停車状態判定部3bにおいて、車両10が停車状態にあるか否かが判定される。このステップでは、上記の条件〔2〕〜〔6〕の全てが成立するか否かが判定されることになる。条件〔2〕〜〔6〕の全てが成立する場合には、ステップA20へ進み、少なくとも何れか1つの条件が成立しない場合には、ステップA50へ進んで、アイドリングストップ制御を実施することなくこのフローを終了する。
図4に示す再始動判定フローは、アイドリングストップ制御からアイドリングスタート制御への切り換え条件を判定するフローである。まず、ステップB10では、発進制御部5において、変速段検出部2hで検出されたトランスミッション9の変速段が走行段(D)であるか否かが判定される。ここで、変速段が走行段である場合には、ステップB20へ進み、走行段でない場合には、ステップB70へ進む。
ステップB30では、発進待機制御部4において、モータ8へ待機トルクΔTが付与されて、トランスミッション9及び駆動輪11へ至るまでの動力経路上のガタ詰めがなされる。ここでは、駆動輪11の停止が維持される程度に小さく、かつ、モータ8からトランスミッション9の下流側まで伝達される程度に大きなトルクがモータ8へ与えられるため、クラッチ7のモータ側の回転要素から駆動輪11へ至る動力経路上にガタ(ギヤトレーンのガタ)が詰められた状態となる。
なお、ステップB10でトランスミッション9の変速段が走行段でないと判定された場合、ステップB70では、変速段制御部5eにより変速段が一旦Nレンジへ制御され、続くステップB80では、クラッチ制御部5dによりクラッチ7へ第1電圧V1以下の制御電圧が出力されてクラッチ7が締結状態に制御される。そして続くステップB90では、電動機駆動制御部5cによりモータ8へ所定量のトルクTe2が付与される。
図5に示す押しがけ発進フローは、アイドリングスタート制御のうちの押しがけモードの制御内容に対応するフローである。なお、他のフローから本押しがけフローに進んできた場合の最初の本フローの開始時には、時間測定部2iにおいて第1タイマctの計測時間tがt=0にリセットされる。これにより、リセットされた時点、つまり、押しがけフローが開始された時点からの経過時間が第1タイマctで計測されることになる。
続くステップC20では、電動機回転数検出部2dにおいて実モータ回転数Nmが検出されて、ステップC30へ進む。
続くステップC40では、電動機駆動トルク算出部5bにおいて、ステップC10及びステップC20で検出されたアクセル操作量A及び実モータ回転数Nmに基づき、図2に示されるようなマップを用いて要求トルクTrが算出される。
なお、ステップC130及びステップC140では、条件〔8〕及び〔9〕が判定されていることになる。
図6に示すトルク調整フローは、電動機駆動トルクTを補正する電動機駆動トルク補正部5f内における、押しがけモード時の制御内容に対応するフローである。
ステップD20では、電動機駆動トルク補正部5fにおいて、電動機駆動トルクTがこれまでのフローで算出された要求トルクTrよりも大きいか否かが判定される。ここでT>Trである場合にはステップD30へ進み、T≦Trの場合にはステップD40へ進む。
図7に示すフェイルセーフフローは、フェイルセーフ制御部5g内における、押しがけモードから強制始動モードへの移行時の制御内容に対応するフローである。
ステップE10では、アクセル操作量検出部2aにおいて、アクセル開度Aが検出される。なお、前述の再始動判定フローにおけるステップB50での検出結果を流用することで、本ステップを省略することも可能である。
ステップE30では、電動機駆動トルク算出部5bにおいて、図2に示されるようなマップを用いて要求トルクTrが算出され、次にステップE40では、電動機駆動トルク算出部5bにおいて、電動機駆動トルクTがT=Trとして算出される。そして、ステップE50では、クラッチ制御部5dにおいて、クラッチ7が制御される。ここでは、クラッチ制御部5dから第1電圧V2以下の制御電圧Vが出力されて、クラッチ7が締結状態に制御される。その後、ステップE60では、ステップE40で算出された電動機駆動トルクTがモータ8から出力されるように、電動機駆動制御部5cによってモータ8が駆動される。
また、ステップE80では、電動機駆動トルクTがT=0に設定され、ステップE90へ進む。つまりこのステップでは、モータ8の動作を停止させることになる。
図8に示す微動発進フローは、電動機駆動制御部5c内における微動モード時の制御内容に対応するフローである。なお、他のフローから本微動発進フローに進んできた場合の最初の本フローの開始時には、押しがけ発進フローの開始時と同様に、時間測定部2iにおいて第1タイマctの計測時間tがt=0にリセットされる。これにより、リセットされた時点、つまり、微動発進フローが開始された時点からの経過時間が第1タイマctによって計測されることになる。
続くステップF20では、電動機回転数検出部2dにおいて実モータ回転数Nmが検出されて、ステップF30へ進む。
そして、ステップF50では、電動機駆動トルク算出部5bにおいて、電動機駆動トルクTがT=Tr+Tbとして算出される。続くステップF60では、クラッチ制御部5dにおいて、クラッチ7が制御される。ここでは、微動モードが選択されているため、クラッチ制御部5dから第3電圧V3の制御電圧Vが出力されて、クラッチ7が弱締結状態に制御される。すなわち、モータ駆動力はエンジン6へ伝達されない状態となる。その後、ステップF70では、ステップF50で算出された電動機駆動トルクTがモータ8から出力されるように、電動機駆動制御部5cによってモータ8が駆動される。
ステップF100では、前後加速度Gが第2所定加速度G2以上かつ第3所定加速度G3未満であるか否かが判定される。ここで、G2≦G<G3である場合、すなわち路面が登り坂であるとみなせる場合には、ステップF110へ進んで、アクセル開度Aが第3開度A3以上かつアクセル操作速度Avが第2開度速度Av2以上であるかが判定される。なお、G2≦G<G3でない場合には、ステップF120へ進む。
図9に示す強制始動フローは、電動機駆動制御部5c内における強制始動モード時の制御内容に対応するフローである。
ステップG10では、エンジン回転数検出部2eにおいて、エンジン6のエンジン回転数Neが検出される。続くステップG20では、クラッチ制御部5dにおいて、クラッチ7へ第4電圧V4の制御電圧Vが出力されて、クラッチ7が切断状態に制御される。その後、ステップG30では、変速段制御部5eにより変速段が一旦Nレンジへ制御され、続くステップG40では、クラッチ制御部5dによりクラッチ7へ第1電圧V1以下の制御電圧が出力されてクラッチ7が締結状態に制御される。さらに、続くステップG50では、電動機駆動制御部5cによりモータ8へ所定量のトルクTe2(すなわち、強制始動モード時において設定される前述の第2始動トルク)が付与される。
なお、ステップG80及びステップG90では、押しがけフローにおけるステップC130及びステップC140と同様に、条件〔8〕及び〔9〕が判定されていることになる。
図10に示すトルク調整フロー2は、電動機駆動トルクTを補正する電動機駆動トルク補正部5f内における、強制始動モード時の制御内容に対応するフローである。
まず、ステップH10では、アクセル操作量検出部2aにおいて、アクセル開度Aが検出される。なお、前述の再始動判定フローにおけるステップB50での検出結果を流用することで、本ステップを省略することも可能である。続くステップH20では、電動機回転数検出部2dにおいて実モータ回転数Nmが検出されて、ステップH30へ進む。
ステップH50では、アクセル操作量検出部2aでアクセル開度Aが検出されるとともに、A≠0であるか否かが判定される。ここで、A≠0(すなわち、A>0であって、アクセルペダルが踏み込まれている状態)の場合には、ステップH60へ進み、一方、A=0(アクセルペダルが踏み込まれていない状態)の場合には、ステップH80へ進む。
なお、本トルク調整フロー2の実行時、電動機駆動トルクTを一度ゼロにしているため、要求トルクTrに徐々に近づけることでショック(振動)を低減している。電動機駆動トルクTが要求トルクTr以上となったことを以てアイドリングスタート制御を終了するようになっている。
図11〜図13を用いて、本車両の発進制御装置の具体的な制御作用を説明する。図11は本装置による押しがけモードでの車両始動時のパラメータ経時変動を示し、同様に、図12は微動モードから押しがけモードへの移行時におけるパラメータ経時変動、図13は微動モードから強制始動モードへの移行時におけるパラメータ経時変動を示している。
本発進制御装置1を備えた車両10が略平坦な路面を走行中に信号待ちで停車しようとした場合の制御例を詳述する。
まず、運転者による制動操作により、図11(f)に示すように、車両の走行速度Vcが徐々に低下し、時刻t0において走行速度Vcが第1速度Vc1以下となったとする。図11(a)に示すように、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないためアクセル開度AがA=0であり、一方、図11(b)に示すように、ブレーキペダルの踏み込み量Bが検出されている。また、エンジン6は、図11(c)に示すように、燃焼維持状態でアイドリングしており、図11(d)に示すように、クラッチ7には第1電圧V1の制御電圧Vが入力されてクラッチ7が締結状態から第4電圧V4の制御電圧Vに変更されて切断状態となっている。また、図11(e)に示すように、モータ8は非駆動の状態となっている。
次に、時刻t2に運転者によってアクセルペダルが踏み込まれると、図11(a)に示すように、アクセル開度Aが増加する。これを受けて、発進要求検出部3aにより運転者による車両10の発進要求が検出され、発進制御部5によりアイドリングスタート制御が開始される。
一方、モード判定部5aにおいて、アイドリングスタート制御の実施モードが選択される。アイドリングスタート制御が開始された時刻t2直後においては、条件〔11〕が成立しないため、一時的に微動モードが選択される。つまり、電動機駆動トルク算出部5bにおいて、アクセル開度A,モータ8のモータ回転数Nm及び図2に示されたマップに基づき、要求トルクTrが算出されるとともに、微動モードの微動トルクTbが読み込まれ、電動機駆動トルクTがT=Tr+Tbとして算出される。なお、時刻t2には要求トルクTrがTr=0であるから、図11(e)に示すように、モータトルクは微動トルクTb分だけ立ち上がることになる。そして、図11(f)に示すように、時刻t2から車両10が動き始める。
一方、電動機駆動トルク補正部5fにおいて、条件〔14〕、すなわち、エンジン6が完爆状態であると判定されると、電動機駆動トルクTが要求トルクTrへ漸近するように補正される。つまり、この補正により、図11(e)に示すように、モータ8の制御目標としての電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrの大きさとの差が小さくなるように制御される。
そして時刻t7に電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrの大きさとが等しくなり、アイドリングスタート制御が終了し、通常制御へ移行する。
次に、図11(a)〜(f)に示された上述の制御例のうち、時刻t2以降における運転者のアクセル踏み込み操作の相違によって、微動モードが選択されその後押しがけモードへ移行した場合の制御例を、図12(a)〜(f)を用いて詳述する。
時刻t9から後述する時刻t10間は、モータ8の駆動力がエンジン6を始動せしめるよう働くとともに、動き始めた車両10の慣性力もエンジン6を始動せしめるよう働き、エンジン回転数Neの上昇速度が高まり、エンジン6の始動時間が短縮される。つまりここでは、モータ8の駆動力に慣性の力を上乗せした駆動力により、効率的にエンジン6が始動することになる。なお、このような押しがけ制御に関する作用は前述の通りである。
一方、電動機駆動トルク補正部5fにおいて、条件〔14〕、すなわち、エンジン6が完爆状態であると判定されると、電動機駆動トルクTが要求トルクTrへ漸近するように補正される。つまり、この補正により、図12(e)に示すように、モータ8の制御目標としての電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrの大きさとの差が小さくなるように制御される。
そして時刻t12に電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrの大きさとが等しくなり、アイドリングスタート制御が終了し、通常制御へ移行する。
次に、図12(a)〜(f)に示された上述の制御例のうち、微動モードから押しがけモードへ移行しなかった場合の制御例を、図13(a)〜(g)を用いて詳述する。
このとき、クラッチ制御部5dでは、一旦クラッチ7へ第4電圧V4以上の制御電圧Vが出力され、その後時刻t14に第1電圧V1の制御電圧Vが出力される。また、クラッチ7の切断から締結までの間(時刻t13〜t14の間)には、変速段制御部5eによりトランスミッション9の変速段切り換えが行われ、図13(g)に示すように、変速段が中立段(Nレンジ)へ変更される。
時刻t14から後述する時刻t15間においては、モータ8とエンジン6とがクラッチ7を介して完全に締結されて、モータ8のトルクがエンジン6側へ直接伝達されうる状態となる。またこのとき変速段がNレンジに制御されているため、モータ8のトルクが駆動輪11側へは伝達されず、車両の発進のために用いられることがない。
なお、燃焼維持状態判定部3cにおいて条件〔8〕及び〔9〕が成立すると、エンジン6が完爆状態であると判定される。この判定時刻は、時刻t15よりも少なくとも所定の第1時間ta以上が経過した後(時刻t16)となる。
そして時刻t17に電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrの大きさとが等しくなり、アイドリングスタート制御が終了して、通常制御へ移行する。
続いて、図11(a)〜(f)に示された上述の制御例のうち、エンジンがうまく始動しなかった場合に実施されるフェイルセーフ制御及びこの制御を介して強制始動モードへ移行した場合の制御例を、図14(a)〜(g)を用いて詳述する。
本来であれば、この押しがけモードにおいてモータ8へ付与されるトルクTの大きさは、少なくとも車両10を発進させかつエンジン6を始動させることができる程度の大きさに設定されているため、エンジン6が完爆状態に近づくことになる。しかし、ここでは何らかの理由により、エンジン6の燃焼状態が完爆状態の直前の状態にならなかった場合(すなわち、条件〔16〕を満たさない場合)のフェイルセーフ制御について説明する。
まず、フェイルセーフ制御部5gにより、電動機駆動トルク算出部5bにおいて要求トルクTrがそのまま電動機駆動トルクTとして(つまり、T=Trとして)設定される。これにより、図14(e)に示すように、時刻t18に電動機駆動トルクTの大きさが第1始動トルクTe1の大きさ分だけ減少することになる。また、クラッチ制御部5dではクラッチ7へ出力される制御電圧Vが第1電圧V1に変更される。これにより、車両10の走行速度Vcは、図14(f)に示すようにアクセル操作量(アクセル開度Aの大きさ)の割に上昇しにくくなり、通常時との操作フィーリングの違いが運転者によって認識されることになる。つまり、時刻t18以降、運転者はフェイルセーフ制御が実施されていることを把握することができる。
その後、運転者のアクセルペダルの踏み込みが一旦解除されて時刻t19にアクセル開度がA=0になると、モータ8へ付与されるトルクTの大きさもT=0となる。なお、時刻t20に運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると電動機駆動トルクTがT=0に設定される。つまり、例えばアクセルペダルの踏み戻し直後など、電動機駆動トルクTがT>0である場合であっても、時刻t20にはモータ8の作動が停止することになる。その後、時刻t21に走行速度Vcが所定速度Vc1未満となると、条件〔3〕及び〔15〕が成立することになる。
このとき、クラッチ制御部5dでは、図14(d)に示すように、一旦クラッチ7へ第4電圧V4以上の制御電圧Vが出力され、クラッチ7が完全に切断された後、完全に締結した状態へ制御される。このクラッチ7の切断から締結までの間に、図14(g)に示すように、変速段制御部5eによるトランスミッション9の変速段の切り換えが行われてNレンジへ制御される。このような制御により、モータ8の駆動力によって車両10が駆動することがなくなり(つまり、モータ8の駆動力が車両10を発進させる推進力として消費されることがなくなり)、モータ8の駆動力がクラッチ7を介してロスなくエンジン6へ伝達されて、エンジン6を強制的に始動させることができる状態となる。
その後、時刻t22にクラッチ制御部5dにおいて条件〔19〕が成立すると、クラッチ制御部5dにより制御電圧Vが第3電圧V3へ変更されて、クラッチ7が弱締結状態に制御される。このときエンジン6は完爆状態の直前の状態となっている。
一方、電動機駆動トルク補正部5fにおいて、条件〔14〕、すなわち、エンジン6が完爆状態であると判定されると、電動機駆動トルクTがゼロに設定されてギヤが入れやすくされ、ギヤ入り確認後、電動機駆動トルクTの大きさと要求トルクTrとの大きさが等しくなるように制御され、アイドリングスタート制御が終了して通常制御へと移行する。
《実施モードによらない効果》
このように、本車両の発進制御装置によれば、まず車両10の停車状態としてエンジン6のアイドリング状態を的確に把握することができ、アイドリングストップ制御を実施することができる。なお、アイドリングストップ制御下において、発進待機制御部4がモータ8へ僅かなトルク(待機トルク)ΔTを付与するようになっているため、クラッチ7よりも下流側のモータ8,トランスミッション9及びその下流側の駆動輪11へ至る動力経路上におけるガタを詰めておくことができる。これにより、簡素な構成で発進時のガタつき感を抑制することができ、滑らかに車両10を発進させることができる。
また、要求トルクTrの大きさが運転者のアクセル踏み込み量に応じた大きさに設定されるため、車両発進時の自然な操作フィーリングを実現できる。
また、上述の実施形態では、運転者の発進要求がアクセル操作量に基づいて判定されるようになっているため、運転者による発進の意志を的確に把握することができ、運転者の意図した通りに車両10を発進させることができる。
アイドリングストップ状態からのエンジン再始動のための制御(アイドリングスタート制御)において、運転者の発進要求が比較的大きい場合には、車両10を発進させるとともに、車両10の慣性を利用しながらモータ8を駆動して、迅速にエンジン6を始動させることが可能となる。つまり、運転者の発進要求に応じて速やかに車両10を発進させつつ、発進と略同時にエンジン6を始動させる(いわゆる押しがけをする)ことができる。
また、従来のシフトレバー操作に依らない制御では、アイドリングストップ状態からの車両の発進性を向上させることが困難であるが、本発明に係る制御によれば、トランスミッション9の変速段を走行段に保持した状態でエンジン6を一時停止させるようになっており、さらに、押しがけモード時には、エンジン6の再始動時にも変速段が走行段に保持されたままである。したがって、クラッチ7の締結度合いとモータトルクとを協調制御することによって、車両10の発進性を向上させることが容易となる。なお、変速段の制御は押しがけモード及び微動モードで同一であるから、微動モード時においても同様の効果が得られる。
運転者の発進要求が比較的小さい場合には、エンジン6の始動に先立って、エンジン6よりも応答性に優れたモータ8の駆動力を用いて車両10を発進させることができ、車両10を微動させることができる。つまり、例えば押しがけモードでは、モータ8の駆動力がエンジン6の始動と車両10の発進との2種類の動作に供されることになるため、モータ8に要求される駆動力(すなわち、電動機駆動トルクT)が比較的大きくなり、車両10をゆっくりと徐行発進させるような制御が難しい。これは、アイドリングストップ制御下にある車両10を迅速に発進させながらエンジン6を始動させたい場合に、押しがけモードが適していることを意味している。
また、このようなモード選択が、車両10への加速要求の大きさに応じてなされるようになっているため、車両10の発進時の挙動を運転者の意図したとおりとすることができる。
また、本実施形態におけるアイドリングスタート制御では、微動モードの後に押しがけモード又は強制始動モードへ移行するようになっているため、一旦発進を開始した車両10に働く慣性を利用して、より効率的にエンジン6を始動させることができる。
何らかの理由でアイドリングスタート制御におけるエンジン6の始動に失敗した場合であっても、フェイルセーフ制御が実施されるようになっているため、車両を停止させるまで、安全に車両を走行させることができる。
すなわち、パワーステアリング装置やブレーキ装置をアシストするための補機15がモータ8により強制的に駆動されるため、モータ8の駆動力は、クラッチ7及びエンジン6を介して補機15へと伝達されることになる。したがって、たとえエンジン6が始動していない状態であったとしても、簡素な構成で補機15を速やかに駆動することができ、車両走行時における安全性を向上させることができる。
またこの場合、アイドリングスタート制御がフェイルセーフ制御を介して強制始動モードに移行するようになっているため、エンジンを確実に始動させることができる。
運転者の発進要求が小さいままであったり、路面勾配が所定量以上であるために押しがけモードを選択することが適さない場合や、押しがけモードによるエンジン6の始動に失敗した場合には、変速段をNレンジに制御することによりモータ8の駆動力を主にエンジン6の始動のための供給して、エンジン6を始動させることができる。つまりこのときには、車両10の発進よりもエンジン6の始動を優先して、確実にエンジン6を始動することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上述の実施形態では、アイドリングスタート制御が開始されると、クラッチ7が半締結状態,弱締結状態へ制御されているが、締結状態の設定は任意であって、切断状態のクラッチ7を締結方向へ駆動する構成であればよい。
例えばこの場合、路面勾配が下り坂の場合には、電動機駆動トルクTを比較的小さく設定することにより、モータ8の駆動に係るバッテリの消費量を低減させることができ、一方、登り坂では電動機駆動トルクTを比較的大きく設定して、車体の後退(後方への滑り落ち)を防止しながら迅速に車両10を発進させることができるようになる。このように、路面勾配に応じた最適な電動機駆動トルクTをモータ8へ付与して、スムーズに車両10を発進させることが可能となる。
2 検出部
2a アクセル操作量検出部(アクセル操作量検出手段)
2b 前後加速度算出部(前後加速度算出手段,路面勾配判定手段)
2c 実電動機トルク検出部(実電動機トルク検出手段)
2d 電動機回転数検出部(電動機回転数検出手段)
2e エンジン回転数検出部(エンジン回転数検出手段)
2f 車両走行速度検出部(車両走行速度検出手段)
2g 制動操作検出部(制動操作検出手段)
2h 変速段検出部(変速段検出手段)
2i 時間測定部
3 判定部
3a 発進要求検出部(発進要求検出手段)
3b 停車状態判定部(停車状態判定手段)
3c 燃焼維持状態判定部(燃焼維持状態判定手段)
4 発進待機制御部(発進待機制御手段,待機トルク付加手段,エンジン制御手段,アイドリングストップ手段)
5 発進制御部(発進制御手段,エンジン制御手段)
5a モード判定部(加速要求判定手段,選択手段)
5b 電動機駆動トルク算出部(電動機駆動トルク算出手段,要求トルク算出手段)
5c 電動機駆動制御部(電動機駆動制御手段)
5d クラッチ制御部(クラッチ制御手段)
5e 変速段制御部(変速段制御手段)
5f 電動機駆動トルク補正部(電動機駆動トルク補正手段)
5g フェイルセーフ制御部(クラッチ制御手段,電動機動力伝達制御手段)
5A 押しがけ発進制御部(押しがけ発進制御手段,発進待機解除制御手段)
5B 微動発進制御部(微動発進制御手段,発進待機解除制御手段)
5C 強制始動制御部(強制始動制御手段)
6 エンジン
7 クラッチ(電動機動力伝達制御手段)
8 モータ・ジェネレータ(モータ,電動機)
9 トランスミッション
10 ハイブリッド車両(車両)
11 駆動輪
12 アクセル開度センサ
13 液圧センサ
14 前後加速度センサ
15 補機
Claims (10)
- 駆動輪へ動力伝達可能に連結されたエンジンと、上記のエンジンと駆動輪との間の動力伝達を断接可能に配設されたクラッチと、該クラッチを介さずに前記駆動輪へ動力伝達可能に連結された電動機と、前記エンジン及び前記電動機から入力される動力を前記駆動輪へ伝達するための走行段及び前記動力を非伝達とするための中立段を変速段として有するトランスミッションと、を備えたハイブリッド車両の発進制御装置であって、
前記車両が停車状態にあるか否かを判定する停車状態判定手段と、
前記停車状態判定手段により前記車両が前記停車状態にあると判定されているときに、前記車両への発進要求を検出する発進要求検出手段と、
前記停車状態判定手段により前記車両が停車状態にあると判定されると、前記エンジンを停止させるアイドリングストップ手段と、
前記アイドリングストップ手段による前記エンジンの停止後であって、前記発進要求検出手段により前記発進要求が検出されるまでの間、前記クラッチを切断状態とするとともに前記トランスミッションの変速段を前記走行段に保持する発進待機制御手段と、
前記発進要求検出手段により前記発進要求が検出されて前記発進待機制御手段による制御が終了すると、前記クラッチを切断状態としたまま前記電動機を駆動して前記駆動輪に動力伝達する発進制御を実施する発進制御手段と、
前記発進制御手段による前記電動機の駆動後に、前記クラッチを切断状態としたまま前記トランスミッションの変速段を前記中立段に制御し、その後前記クラッチを締結方向へ駆動して前記電動機を駆動することにより前記エンジンを始動する制御を実施する始動制御手段と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記車両発進時の加速要求の大きさを判定する加速要求判定手段とを備え、
前記発進制御手段が、前記加速要求判定手段で検出された前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも小さい場合に、前記発進制御を実施する
ことを特徴とする、ハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記アクセル操作量検出手段が、アクセル操作速度を検出するとともに、
前記加速要求判定手段が、前記アクセル操作量及び前記アクセル操作速度に基づいて前記車両発進時の加速要求の大きさを判定する
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記発進要求検出手段が、前記アクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作量に基づいて前記発進要求を検出する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記発進要求検出手段により前記発進要求が検出されて前記発進待機制御手段による制御が終了した後に、前記電動機を駆動して前記駆動輪に動力伝達するとともに前記クラッチを締結方向へ駆動する押しがけ発進制御を実施する押しがけ発進制御手段を備え、
前記押しがけ発進制御手段が、前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも大きい場合に、前記押しがけ発進制御を実施する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記発進制御手段による前記発進制御下において、前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも大きくなった場合に、前記発進制御手段が前記発進制御を停止させるとともに前記押しがけ発進制御手段が前記押しがけ発進制御を実施する
ことを特徴とする、請求項4記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記発進制御手段が、
前記発進要求に応じた要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
所定の微動トルクを設定する微動トルク設定手段と、
前記要求トルク算出手段で算出された前記要求トルクに前記微動トルクを加えた電動機駆動トルクが前記電動機から出力されるように前記電動機を駆動する電動機駆動制御手段とを有する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記要求トルク算出手段が、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記要求トルクを設定する
ことを特徴とする、請求項6記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 路面勾配を判定する路面勾配判定手段を備え、
前記微動トルク設定手段が、前記路面勾配判定手段で判定された前記路面勾配に応じて前記微動トルクを設定する
ことを特徴とする、請求項6又は7記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 駆動輪へ動力伝達可能に連結されたエンジンと、上記のエンジンと駆動輪との間の動力伝達を断接可能に配設されたクラッチと、該クラッチを介さずに前記駆動輪へ動力伝達可能に連結された電動機と、前記エンジン及び前記電動機から入力される動力を前記駆動輪へ伝達するための走行段及び前記動力を非伝達とするための中立段を変速段として有するトランスミッションと、を備えたハイブリッド車両の発進制御装置であって、
前記車両の停車時において前記車両への発進要求が検出されるまでの間、前記エンジンを停止させたまま前記クラッチを切断状態とするとともに前記トランスミッションの変速段を前記走行段に保持する発進待機制御手段と、
前記発進待機制御手段による制御が終了した後に、前記クラッチを切断状態としたまま前記電動機を駆動して前記駆動輪に動力伝達する発進制御手段と、
前記発進制御手段による前記電動機の駆動後に、前記クラッチを切断状態としたまま前記トランスミッションの変速段を前記中立段に制御するとともに前記クラッチを締結方向へ駆動し、その後前記電動機を駆動することにより前記エンジンを始動する始動制御手段と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記車両発進時の加速要求の大きさを判定する加速要求判定手段とを備え、
前記発進制御手段が、前記加速要求判定手段で検出された前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも小さい場合に、前記発進制御を実施する
ことを特徴とする、ハイブリッド車両の発進制御装置。 - 駆動輪へ動力伝達可能に連結されたエンジンと、上記のエンジンと駆動輪との間の動力伝達を断接可能に配設されたクラッチと、該クラッチを介さずに前記駆動輪へ動力伝達可能に連結された電動機と、前記エンジン及び前記電動機から入力される動力を前記駆動輪へ伝達するための走行段及び前記動力を非伝達とするための中立段を変速段として有するトランスミッションと、を備えたハイブリッド車両において、
前記車両の発進状態を制御する発進制御装置を備え、
該発進制御装置が、
前記車両が停車状態にあるか否かを判定する停車状態判定手段と、
前記停車状態判定手段により前記車両が前記停車状態にあると判定されているときに、前記車両への発進要求を検出する発進要求検出手段と、
前記停車状態判定手段により前記車両が停車状態にあると判定されると、前記エンジンを停止させるアイドリングストップ手段と、
前記アイドリングストップ手段による前記エンジンの停止後であって、前記発進要求検出手段により前記発進要求が検出されるまでの間、前記クラッチを切断状態とするとともに前記トランスミッションの変速段を前記走行段に保持する発進待機制御手段と、
前記発進要求検出手段により前記発進要求が検出されて前記発進待機制御手段による制御が終了すると、前記クラッチを切断状態としたまま前記電動機を駆動して前記駆動輪に動力伝達する発進制御手段と、
前記発進制御手段による前記電動機の駆動後に、前記クラッチを切断状態としたまま前記トランスミッションの変速段を前記中立段に制御し、その後前記クラッチを締結方向へ駆動して前記電動機を駆動することにより前記エンジンを始動する始動制御手段と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記車両発進時の加速要求の大きさを判定する加速要求判定手段とを備え、
前記発進制御手段が、前記加速要求判定手段で検出された前記加速要求が予め設定された所定加速要求よりも小さい場合に、前記発進制御を実施する
ことを特徴とする、発進制御装置付きハイブリッド車両。
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