JP5239819B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、動力源にエンジンとモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a power source.
ハイブリッド車両として特許文献1の技術が開示されている。この公報には、エンジンとモータとを接続/解放する第1締結要素と、モータと駆動輪とを接続/解放する第2締結要素を備え、モータのみで走行する電気自動車走行モードと、エンジンを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モードを有する。
第1締結要素の締結力は、油温,摩擦材の摩擦係数のばらつき,締結要素内に存在するばねのばらつき等の影響により、指令した伝達トルク容量と実際の伝達トルク容量とが異なる場合がある。よって、例えば、電気自動車走行モードから第1締結要素を締結してエンジン使用走行モードに移行する際、エンジン始動に要する時間がばらつき、運転者に違和感を与えるという問題があった。 The fastening force of the first fastening element may differ from the commanded transmission torque capacity and the actual transmission torque capacity due to the influence of oil temperature, friction coefficient variation of friction material, variation of springs existing in the fastening element, and the like. is there. Therefore, for example, when the first fastening element is fastened from the electric vehicle travel mode to shift to the engine use travel mode, there is a problem that the time required to start the engine varies and the driver feels uncomfortable.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、違和感なくエンジンを始動可能な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。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can start an engine without a sense of incongruity.
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンの始動開始から始動完了までの始動時間と、エンジンの始動要求前のエンジン停止継続時間とを検出し、次回のエンジン始動要求がなされたときは、始動時間に応じて締結要素に対する伝達トルク容量指令を補正し、エンジン停止継続時間が予め設定された所定時間よりも短いときは、補正を禁止することとした。
In order to achieve the above object, in the present invention, when the start time from the start of the engine to the completion of the start and the engine stop duration before the start of the engine are detected, and when the next engine start request is made, The transmission torque capacity command for the fastening element is corrected according to the start time, and the correction is prohibited when the engine stop duration is shorter than a predetermined time set in advance .
エンジンの始動開始から始動完了までの始動時間は、クラッチ要素の実伝達トルク容量と相関がある。よって、この始動時間に応じて伝達トルク容量指令を補正することで、締結要素のばらつきに伴う違和感を抑制でき、違和感なくエンジンを始動できる。 The start time from the start of the engine to the completion of the start has a correlation with the actual transmission torque capacity of the clutch element. Therefore, by correcting the transmission torque capacity command according to the start time, it is possible to suppress a sense of incongruity associated with variations in the fastening elements, and to start the engine without a sense of incongruity.
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図1は実施例1のエンジン始動制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL(駆動輪)と、右後輪RR(駆動輪)と、を有する。尚、FLは左前輪、FRは右前輪である。 First, the drive system configuration of the hybrid vehicle will be described. FIG. 1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle by rear wheel drive to which the engine start control device of the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first clutch CL1, a motor generator MG, a second clutch CL2, an automatic transmission AT, a propeller shaft PS, It has a differential DF, a left drive shaft DSL, a right drive shaft DSR, a left rear wheel RL (drive wheel), and a right rear wheel RR (drive wheel). FL is the front left wheel and FR is the front right wheel.
エンジンEは、例えばガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。尚、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。 The engine E is, for example, a gasoline engine, and the valve opening degree of the throttle valve and the like are controlled based on a control command from the engine controller 1 described later. The engine output shaft is provided with a flywheel FW.
第1クラッチCL1は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第1クラッチコントローラ5からの制御指令に基づいて、第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された制御油圧により作動し、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。具体的には、第1クラッチCL1は非制御時において、板ばねの付勢力によって完全締結しているノーマルクローズ型の乾式クラッチである。第1クラッチCL1の解放指令が出力されると、伝達トルク容量指令に応じた油圧がピストンに供給されてストロークし、ストローク量に応じた伝達トルク容量に設定される。所定以上のストロークが行われると、クラッチプレート間の接触が絶たれて解放する。また、ピストンにはクラッチ解放時のフリクションロスを軽減するために、クラッチプレートの接触が絶たれた後も更にピストンに付与する油圧を高めて余分に所定量ストロークさせる。
The first clutch CL1 is a clutch interposed between the engine E and the motor generator MG, and the control created by the first clutch
一方、第1クラッチCL1が解放された状態から締結するときは、ピストンに付与する油圧を徐々に低くする。すると、ピストンがストロークを開始し、所定量ストロークしたときにクラッチプレートが当接し始める(ガタ詰めに相当)。ちなみに、クラッチプレートが当接したか否かはエンジン回転数が上昇を開始したか否かで判断できる。それ以後は、ピストンに作用する油圧を低くするほど高い伝達トルク容量となる。尚、実施例1ではノーマルクローズ型の乾式クラッチとしたが、ノーマルオープン型でもよいし、湿式クラッチでも良いし、多板であっても単板であっても構わない。 On the other hand, when the first clutch CL1 is engaged from the released state, the hydraulic pressure applied to the piston is gradually lowered. Then, the piston starts a stroke, and the clutch plate starts to come into contact when the piston strokes a predetermined amount (corresponding to backlash). Incidentally, whether or not the clutch plate is in contact can be determined by whether or not the engine speed has started to increase. Thereafter, the lower the hydraulic pressure acting on the piston, the higher the transmission torque capacity. In the first embodiment, a normally closed dry clutch is used. However, a normally open type, a wet clutch, a multi-plate or a single plate may be used.
モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。尚、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
The motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator, and the three-phase AC generated by the
第2クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するATコントローラ7からの制御指令に基づいて、第2クラッチ油圧ユニット8により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。
The second clutch CL2 is a clutch interposed between the motor generator MG and the left and right rear wheels RL and RR, and is generated by the second clutch
自動変速機ATは、前進5速後退1速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、第2クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。 The automatic transmission AT is a transmission that automatically switches the stepped gear ratio such as 5 forward speeds, 1 reverse speed, etc. according to the vehicle speed, accelerator opening, etc., and the second clutch CL2 is newly added as a dedicated clutch However, some frictional engagement elements are used among a plurality of frictional engagement elements that are engaged at each gear stage of the automatic transmission AT.
そして、自動変速機ATの出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。尚、前記第1クラッチCL1と第2クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。 The output shaft of the automatic transmission AT is connected to the left and right rear wheels RL and RR via a propeller shaft PS, a differential DF, a left drive shaft DSL, and a right drive shaft DSR as vehicle drive shafts. The first clutch CL1 and the second clutch CL2 are, for example, wet multi-plate clutches that can continuously control the oil flow rate and hydraulic pressure with a proportional solenoid.
このハイブリッド駆動系には、第1クラッチCL1の締結・開放状態に応じて3つの走行モードを有する。第1走行モードは、第1クラッチCL1の開放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード(以下、「EV走行モード」と略称する。)である。第2走行モードは、第1クラッチCL1の締結状態で、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード(以下、「HEV走行モード」と略称する。)である。第3走行モードは、第1クラッチCL1の締結状態で第2クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード(以下、「WSC走行モード」と略称する。)である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成可能なモードである。尚、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときは、第1クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGのトルクを用いてエンジン始動を行う。 This hybrid drive system has three travel modes according to the engaged / released state of the first clutch CL1. The first travel mode is an electric vehicle travel mode (hereinafter abbreviated as “EV travel mode”) as a motor use travel mode that travels using only the power of the motor generator MG as a power source with the first clutch CL1 opened. It is. The second travel mode is an engine use travel mode (hereinafter abbreviated as “HEV travel mode”) in which the first clutch CL1 is engaged and the engine E is included in the power source. The third travel mode is an abbreviated engine use slip travel mode (hereinafter referred to as “WSC travel mode”) in which the second clutch CL2 is slip-controlled while the first clutch CL1 is engaged and the engine E is included in the power source. ). This mode is a mode in which creep running can be achieved particularly when the battery SOC is low or the engine water temperature is low. When transitioning from the EV travel mode to the HEV travel mode, the first clutch CL1 is engaged and the engine is started using the torque of the motor generator MG.
上記「HEV走行モード」には、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との3つの走行モードを有する。 The “HEV travel mode” has three travel modes of “engine travel mode”, “motor assist travel mode”, and “travel power generation mode”.
「エンジン走行モード」は、エンジンEのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGの2つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンEを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。 In the “engine running mode”, the drive wheels are moved using only the engine E as a power source. In the “motor assist travel mode”, the drive wheels are moved by using the engine E and the motor generator MG as power sources. The “running power generation mode” causes the motor generator MG to function as a generator at the same time as the drive wheels RR and RL are moved using the engine E as a power source.
定速運転時や加速運転時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ4の充電のために使用する。
During constant speed operation or acceleration operation, motor generator MG is operated as a generator using the power of engine E. Further, during deceleration operation, the braking energy is regenerated and generated by the motor generator MG and used for charging the
また、更なるモードとして、車両停止時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる発電モードを有する。 Further, as a further mode, there is a power generation mode in which the motor generator MG is operated as a generator using the power of the engine E when the vehicle is stopped.
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例1におけるハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有して構成されている。尚、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、互いの情報交換が可能なCAN通信線11を介して接続されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system according to the first embodiment includes an engine controller 1, a
エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne:エンジン回転数,Te:エンジントルク)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。尚、エンジン回転数Ne等の情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
The engine controller 1 inputs the engine speed information from the
モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報を入力し、統合コントローラ10からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm:モータジェネレータ回転数,Tm:モータジェネレータトルク)を制御する指令をインバータ3へ出力する。尚、このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電状態を表すバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
The
第1クラッチコントローラ5は、第1クラッチ油圧センサ14と第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ10からの第1クラッチ制御指令に応じ、第1クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第1クラッチ油圧ユニット6に出力する。尚、第1クラッチストロークC1Sの情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給する。
The first
ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16と車速センサ17と第2クラッチ油圧センサ18と運転者の操作するシフトレバーの位置に応じた信号を出力するインヒビタスイッチからのセンサ情報を入力し、統合コントローラ10からの第2クラッチ制御指令に応じ、第2クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する。尚、アクセルペダル開度APOと車速VSPとインヒビタスイッチの情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給する。
The
ブレーキコントローラ9は、4輪の各車輪速を検出する車輪速センサ19とブレーキストロークセンサ20からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力(摩擦ブレーキによる制動力)で補うように、統合コントローラ10からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。
The
統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21と、第2クラッチ出力回転数N2outを検出する第2クラッチ出力回転数センサ22と、第2クラッチ伝達トルク容量TCL2を検出する第2クラッチトルクセンサ23と、ブレーキ油圧センサ24と、第2クラッチCL2の温度を検知する温度センサ10aと、前後加速度を検出するGセンサ10bからの情報およびCAN通信線11を介して得られた情報を入力する。
The
また、統合コントローラ10は、エンジンコントローラ1への制御指令によるエンジンEの動作制御と、モータコントローラ2への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第1クラッチコントローラ5への制御指令による第1クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラ7への制御指令による第2クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。
The
以下に、図2に示すブロック図を用いて、実施例1の統合コントローラ10にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ10で演算される。統合コントローラ10は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。
Below, the control calculated by the
目標駆動力演算部100では、図3に示す目標駆動力マップを用いて、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
The target driving
モード選択部200は、モードマップに基づいて目標モードを選択する。図5はモードマップを表す。モードマップ内には、EV走行モードと、WSC走行モードと、HEV走行モードとを有し、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから目標モードを演算する。但し、EV走行モードが選択されていたとしても、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEV走行モード」もしくは「WSC走行モード」を目標モードとする。
The
目標充放電演算部300では、図4に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。また、目標充放電量マップには、EV走行モードを許可もしくは禁止するためのEVON線がSOC=50%に設定され、EVOFF線がSOC=35%に設定されている。
The target charge /
SOC≧50%のときは、図5のモードマップにおいてEV走行モード領域が出現する。モードマップ内に一度EV走行モード領域が出現すると、SOCが35%を下回るまでは、この領域は出現し続ける。 When SOC ≧ 50%, the EV drive mode area appears in the mode map of FIG. Once the EV driving mode area appears in the mode map, this area continues to appear until the SOC drops below 35%.
SOC<35%のときは、図5のモードマップにおいてEV走行モード領域が消滅する。モードマップ内からEV走行モード領域が消滅すると、SOCが50%に到達するまでは、この領域は消滅し続ける。 When SOC <35%, the EV drive mode area disappears in the mode map of FIG. When the EV drive mode area disappears from within the mode map, this area continues to disappear until the SOC reaches 50%.
動作点指令部400では、アクセルペダル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第2クラッチ締結容量と自動変速機ATの目標変速段と第1クラッチCL1の伝達トルク容量指令である第1クラッチソレノイド電流指令を演算する。また、動作点指令部400には、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときにエンジンEを始動するエンジン始動制御部401(エンジン始動手段に相当)が設けられている。
The operating
ここで、エンジン始動制御部401において実行されるエンジン始動制御について説明する。図6はエンジン始動制御処理を表すタイムチャートである。このタイムチャートでは、EV走行モードで走行中にアクセルペダルが大きく踏み込まれ、HEV走行モードに遷移した場合のタイムチャートである。EV走行モードで走行しているときにHEV走行モードに遷移すべくエンジン始動要求が成されると、第2クラッチCL2の伝達トルク容量を、エンジン始動前の出力軸トルクとなる伝達トルク容量に設定すると共に、モータジェネレータMGをトルク制御から回転数制御に移行させる。トルク制御とは、目標駆動力tFo0に応じたトルクを出力する制御であり、通常はこのトルク制御が実行される。一方、回転数制御とは、目標回転数に一致するようにトルクを変更する制御であり、エンジン始動時に実行される。目標回転数は、自動変速機ATの入力回転数(車体速と相関のある回転数であり、第2クラッチCL2の自動変速機側回転数に相当する)に予め設定した所定回転数を上乗せした値とする。すなわち、第2クラッチCL2をスリップ状態に維持する。
Here, the engine start control executed in the engine
すると、モータジェネレータMGは目標回転数に到達すべくトルクを上昇させ、これに伴いモータジェネレータMGの回転数は上昇する。尚、自動変速機ATから駆動輪に伝達される出力トルクは第2クラッチCL2の伝達トルク容量によって決定されるため、自動変速機ATの出力トルクの変動は小さい。 Then, motor generator MG increases the torque to reach the target rotation speed, and accordingly, the rotation speed of motor generator MG increases. Since the output torque transmitted from the automatic transmission AT to the drive wheels is determined by the transmission torque capacity of the second clutch CL2, the variation in the output torque of the automatic transmission AT is small.
一方、エンジン始動要求が成されると、第1クラッチCL1の伝達トルク容量を所定勾配で上昇させる。上昇開始から所定区間はガタ詰め区間であり、第1クラッチCL1には伝達トルク容量は生じない。次に、ガタ詰めが完了すると、エンジン回転数が上昇し始める。詳細は後述するが、このタイミングをエンジン始動開始タイミングとする。尚、第1クラッチCL1の伝達トルク容量は押し付け力であることから、伝達されるトルクとしてはマイナス側の値(ねじれ方向が逆)となる。 On the other hand, when the engine start request is made, the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is increased with a predetermined gradient. The predetermined section from the start of rising is a backlash section, and no transmission torque capacity is generated in the first clutch CL1. Next, when the backlash filling is completed, the engine speed starts to increase. Although details will be described later, this timing is set as the engine start start timing. Since the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is a pressing force, the transmitted torque has a negative value (the twist direction is reversed).
第2クラッチCL2のスリップ量が所定回転数に到達すると、第1クラッチCL1の伝達トルク容量の上昇勾配をほぼ横ばいとなる程度に小さくする。すると、モータジェネレータMGに作用する負荷が増大し、モータジェネレータMGのトルクもこの第1クラッチCL1の伝達トルク容量の上昇に伴って増大する。このとき、第1クラッチCL1の伝達トルク容量をエンジンの始動に必要なトルク程度の伝達トルク容量まで上昇させているため、エンジンEのクランキングが行われ、エンジンEが自立回転を始める。これにより、第1クラッチCL1の伝達トルクはプラス側に反転する。 When the slip amount of the second clutch CL2 reaches a predetermined rotational speed, the rising gradient of the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is made small enough to be leveled off. Then, the load acting on motor generator MG increases, and the torque of motor generator MG also increases as the transmission torque capacity of first clutch CL1 increases. At this time, since the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is increased to a transmission torque capacity that is about the torque necessary for starting the engine, cranking of the engine E is performed and the engine E starts to rotate independently. Thereby, the transmission torque of the first clutch CL1 is reversed to the plus side.
尚、エンジン回転数が所定回転数以上に到達すると、エンジン始動が完了したと判断する。次に、第1クラッチCL1のスリップ状態が収束すると、モータジェネレータMGを回転数制御からトルク制御に切り替える。これにより、第2クラッチCL2のスリップ状態を収束させるように制御する。第2クラッチCL2のスリップ量が所定未満となると、第2クラッチCL2の伝達トルク容量を、安全率を考慮した値まで徐々に上昇させる。そして、第2クラッチCL2のスリップが収束して完全締結に移行する。 When the engine speed reaches a predetermined speed or more, it is determined that the engine start has been completed. Next, when the slip state of the first clutch CL1 converges, the motor generator MG is switched from the rotational speed control to the torque control. Thus, control is performed so that the slip state of the second clutch CL2 is converged. When the slip amount of the second clutch CL2 becomes less than a predetermined value, the transmission torque capacity of the second clutch CL2 is gradually increased to a value considering the safety factor. Then, the slip of the second clutch CL2 converges and shifts to complete engagement.
動作点指令部400は、エンジン始動開始から始動完了までの始動時間を検出する始動時間検出部402と、検出された始動時間に応じて第1クラッチCL1の伝達トルク容量指令値を補正する補正部403(補正手段)と、エンジンEの停止継続時間を検出する停止継続時間検出部404と、検出された停止継続時間を読み込んで予め設定された所定時間より短いかどうかを判断し、短いときは補正部403による補正を禁止する補正禁止部405(補正手段に相当)を有する。尚、これらの処理部の作用に関しては後述する。
The operating
変速制御部500では、シフトマップに示すシフトスケジュールに沿って、目標第2クラッチ締結容量と目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。尚、シフトマップは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものである。
The
〔エンジン始動における伝達トルク容量補正処理〕
次に、エンジン始動時に実行される伝達トルク容量補正処理について説明する。第1クラッチCL1に対する伝達トルク容量指令値と実伝達トルク容量との間に誤差がなければ、特に問題は生じないが、実際には、ばらつき等によって誤差が生じる。この誤差は、エンジン始動時間をばらつかせてしまう。特に、実施例1のようなエンジン始動制御を行う場合、エンジン始動時間が長いと、第1クラッチCL1のスリップ時間が長びくことによる耐久性の低下に加え、第2クラッチCL2のスリップ時間も長引いてしまう。また、エンジン始動時間が短いと、モータジェネレータMGに急激な負荷が作用して回転数が急低下する虞があり、第2クラッチCL2において安定したスリップ状態を得ることが困難となる。このように、エンジン始動時間のばらつきは、他の構成要素や制御に影響を与えてしまう。
[Transmission torque capacity correction processing at engine start]
Next, transmission torque capacity correction processing that is executed when the engine is started will be described. If there is no error between the transmission torque capacity command value for the first clutch CL1 and the actual transmission torque capacity, there is no particular problem, but in reality, an error occurs due to variations and the like. This error causes the engine start time to vary. In particular, when engine start control as in the first embodiment is performed, if the engine start time is long, the durability of the first clutch CL1 is prolonged and the slip time of the second clutch CL2 is also prolonged. End up. If the engine start time is short, a sudden load may be applied to motor generator MG and the rotational speed may drop rapidly, making it difficult to obtain a stable slip state in second clutch CL2. Thus, the variation in the engine start time affects other components and control.
図7は始動時間と第1クラッチCL1の伝達トルク容量との関係を表す特性図である。この特性図に示すように、第1クラッチCL1の伝達トルク容量が小さいほど始動時間が長くなり、第1クラッチCL1の伝達トルク容量が大きいほど始動時間が短いことが分かる。このことは、言い換えると、始動時間と伝達トルク容量との間には相関があり、始動時間を把握すれば、伝達トルク容量指令に対して実伝達トルク容量がどの程度出力されているかを検知できることを意味する。よって、エンジンEの始動時間を検出し、このエンジンEの始動時間に応じて伝達トルク容量指令を補正し、適正な始動時間を達成することとした。 FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the start time and the transmission torque capacity of the first clutch CL1. As shown in this characteristic diagram, it can be seen that the start time becomes longer as the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is smaller, and the start time is shorter as the transmission torque capacity of the first clutch CL1 is larger. In other words, there is a correlation between the start time and the transfer torque capacity, and if the start time is grasped, it can be detected how much the actual transfer torque capacity is output with respect to the transfer torque capacity command. Means. Therefore, the start time of the engine E is detected, the transmission torque capacity command is corrected according to the start time of the engine E, and an appropriate start time is achieved.
(補正量の付与)
図8は伝達トルク容量補正処理を実行した際のタイムチャートである。このタイムチャートでは、補正処理の内容を分かりやすくするために、エンジン始動→停止が繰り返されている例を示す。尚、本タイムチャートは厳密にはガタ詰め分等の影響や、伝達トルク容量指令値の上昇勾配等について図6に示す例とは異なるが、補正処理の概要を示す程度に表現されているものであり、エンジン始動にかかる詳細な部分は図6を参照されたい。また、具体的な補正量としては、実施例1の場合、第1クラッチCL1のピストンストローク量となるが、伝達トルク容量に関連する値であれば、ピストンをストロークするための油圧を補正してもよく、特に限定しない。
(Grant correction amount)
FIG. 8 is a time chart when the transmission torque capacity correction process is executed. This time chart shows an example in which engine start → stop is repeated in order to make the contents of the correction processing easy to understand. Although this time chart is different from the example shown in FIG. 6 in terms of the effect of backlash and the like, and the rising gradient of the transmission torque capacity command value, it is expressed to the extent that the outline of the correction process is shown. Refer to FIG. 6 for a detailed portion related to the engine start. Further, as a specific correction amount, in the case of the first embodiment, it is the piston stroke amount of the first clutch CL1, but if the value is related to the transmission torque capacity, the hydraulic pressure for stroke of the piston is corrected. There is no particular limitation.
(1回目のエンジン始動)
時刻t1において、エンジン始動要求がなされ、第1クラッチCL1の伝達トルク容量指令が出力される。ガタ詰めが完了し、エンジン回転数が上昇し始めると、始動時間検出部402において始動時間カウントタイマのカウントアップが開始される。このとき、この車両では、車両出荷時等のデフォルトの指令値が、このハイブリッド車両にとって最適な指令値よりも高めに設定されているものとする。そして、デフォルトの伝達トルク容量指令が出力される。次に、最適な所定始動時間よりも早いタイミングである時刻t2において、エンジン回転数が始動完了を表す回転数よりも高くなる。このとき、始動時間カウントタイマのカウントアップが終了する。カウントアップされた始動時間は所定始動時間よりも短いため、エンジンEの始動時間が早すぎることを示す。よって、第1クラッチCL1の実伝達トルク容量は、伝達トルク容量指令よりも高めの値が生じている。
(First engine start)
At time t1, an engine start request is made, and a transmission torque capacity command for the first clutch CL1 is output. When the backlash filling is completed and the engine speed starts to increase, the start time detection unit 402 starts to count up the start time count timer. At this time, in this vehicle, it is assumed that the default command value at the time of vehicle shipment or the like is set higher than the command value optimum for this hybrid vehicle. Then, a default transmission torque capacity command is output. Next, at time t2, which is a timing earlier than the optimal predetermined start time, the engine speed becomes higher than the speed indicating the start completion. At this time, the count-up of the start time count timer ends. Since the counted up start time is shorter than the predetermined start time, it indicates that the start time of the engine E is too early. Therefore, the actual transmission torque capacity of the first clutch CL1 is higher than the transmission torque capacity command.
この場合、補正部403において、1回目のエンジン始動後、次回のエンジン始動において行われる伝達トルク容量指令の補正量が設定される。具体的には、検出された始動時間が所定時間より短いときは、その短い分に応じてデフォルトの指令値から所定量減算する。尚、一回あたりに補正される補正量には上限が設定されており、過剰に補正されることはない。また、補正量はエンジン始動時のみ与えられ、完全締結時等には付与されない。その後は、時刻t3において第1クラッチCL1を徐々に解放してエンジンEを停止する。エンジンEの回転数が0となると、始動時間カウントタイマのカウンタ値がクリアされる。
In this case, the
(2回目のエンジン始動)
時刻t4において、エンジン始動要求がなされ、第1クラッチCL1の伝達トルク容量指令が出力される。ガタ詰めが完了し、エンジン回転数が上昇し始めると、始動時間検出部402において始動時間カウントタイマのカウントアップが開始される。そして、1回目のエンジン始動後に補正された伝達トルク容量指令(補正量がデフォルト値から減算された伝達トルク容量指令)が出力される。このとき、補正量が大きすぎたため、最適な所定始動時間よりも遅いタイミングである時刻t5において、エンジン回転数が始動完了を表す回転数よりも高くなる。このとき、始動時間カウントタイマのカウントアップが終了する。カウントアップされた始動時間は所定始動時間よりも長いため、エンジンEの始動時間が遅すぎることを示す。よって、第1クラッチCL1の実伝達トルク容量は、伝達トルク容量指令よりも低めの値が生じている。
(Second engine start)
At time t4, an engine start request is made, and a transmission torque capacity command for the first clutch CL1 is output. When the backlash filling is completed and the engine speed starts to increase, the start time detection unit 402 starts to count up the start time count timer. Then, the transmission torque capacity command corrected after the first engine start (transmission torque capacity command in which the correction amount is subtracted from the default value) is output. At this time, since the correction amount is too large, at the time t5, which is a timing later than the optimum predetermined start time, the engine speed becomes higher than the speed indicating the start completion. At this time, the count-up of the start time count timer ends. Since the counted up start time is longer than the predetermined start time, it indicates that the start time of the engine E is too late. Therefore, the actual transmission torque capacity of the first clutch CL1 is lower than the transmission torque capacity command.
この場合、補正部403において、2回目のエンジン始動後、次回のエンジン始動において行われる伝達トルク容量指令の補正量が設定される。具体的には、検出された始動時間が所定時間より長いときは、その長い分に応じて前回のエンジン始動時に設定された補正量に所定量加算する。その後は、時刻t6において第1クラッチCL1を徐々に解放してエンジンEを停止する。エンジン回転数が0となると、始動時間カウントタイマのカウンタ値がクリアされる。
In this case, the
(3回目のエンジン始動)
時刻t7において、エンジン始動要求がなされ、第1クラッチCL1の伝達トルク容量指令が出力される。ガタ詰めが完了し、エンジン回転数が上昇し始めると、始動時間検出部402において始動時間カウントタイマのカウントアップが開始される。そして、2回目のエンジン始動後に補正された伝達トルク容量指令が出力される。このとき、補正量が適切であるため、最適な所定始動時間のタイミングである時刻t8において、エンジン回転数が始動完了を表す回転数よりも高くなる。すなわち、エンジンEの始動時間が最適となる。
(3rd engine start)
At time t7, an engine start request is made, and a transmission torque capacity command for the first clutch CL1 is output. When the backlash filling is completed and the engine speed starts to increase, the start time detection unit 402 starts to count up the start time count timer. Then, the corrected transmission torque capacity command is output after the second engine start. At this time, since the correction amount is appropriate, at the time t8 which is the timing of the optimum predetermined start time, the engine speed becomes higher than the speed indicating the start completion. That is, the starting time of the engine E is optimal.
(補正の禁止)
次に、上記補正処理の禁止を表す作用について説明する。図9は伝達トルク容量補正処理を禁止する際のタイムチャートである。
時刻t1において、エンジン回転数が停止を表す所定回転数未満となると、停止継続時間検出部404によりエンジン停止継続時間のカウントアップが行われる。その直後である時刻t2において、エンジン再始動要求がなされると、エンジンEが継続的に停止している時間が非常に短い。このとき、エンジンのインテークマニホールド内の負圧が残っている状態でエンジンEを始動することになる。これでは、エンジンEの吸入空気量が少なくなり、初爆トルクが小さくなるため、回転上昇に要する時間が変動してしまう。すなわち、第1クラッチCL1の伝達トルク容量不足によって始動時間が長くなっているのか、初爆トルクが小さいために始動時間が長くなっているのか判別できない。
(Prohibition of correction)
Next, the action representing the prohibition of the correction process will be described. FIG. 9 is a time chart when the transmission torque capacity correction process is prohibited.
At time t1, when the engine speed becomes less than a predetermined engine speed indicating a stop, the stop
そこで、インテークマニホールド内に負圧が残っていると考えられる所定時間が経過する前にエンジン始動要求がなされたときは、始動時間カウントタイマによるカウンタ値が所定始動時間に関わらず、補正禁止部405により補正部403による補正を禁止することとした。これにより、不確定な要素に基づく補正を排除することができ、より精度の高い補正を実行することができる。
Therefore, when an engine start request is made before a predetermined time that is considered to have a negative pressure remaining in the intake manifold, the
以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)エンジンの始動開始から始動完了までの始動時間を検出する始動時間検出部402(始動時間検出手段)と、次回のエンジン始動要求がなされたときは始動時間に応じて伝達トルク容量指令を補正する補正部403(補正手段)とを備えた。
As described above, the effects listed below can be obtained in the first embodiment.
(1) A start time detecting unit 402 (start time detecting means) that detects a start time from the start of the engine to the completion of the start, and when a next engine start request is made, a transmission torque capacity command is issued according to the start time. And a correction unit 403 (correction unit) for correction.
よって、第1クラッチCL1の伝達トルク容量のばらつきに伴う違和感を抑制でき、違和感なくエンジンを始動できる。 Therefore, the uncomfortable feeling associated with the variation in the transmission torque capacity of the first clutch CL1 can be suppressed, and the engine can be started without any uncomfortable feeling.
(2)始動時間検出部402は、第1クラッチCL1のガタ詰め完了後を始動開始とするため、実際にクラッチが締結を開始するまでの時間のばらつきがあったとしても、伝達トルク容量を精度よく補正することができる。 (2) Since the start time detection unit 402 starts the start after the first clutch CL1 has been loosened, even if there is a variation in the time until the clutch actually starts to be engaged, the transmission torque capacity is accurate. It can be corrected well.
(3)補正部403は、始動時間が予め設定された基準時間より短いときは、伝達トルク容量指令を補正前の伝達トルク容量よりも低くなるように補正し、基準時間より長いときは伝達トルク容量指令を補正前の伝達トルク容量よりも高くなるように補正することとした。よって、第1クラッチCL1の伝達トルク容量のばらつきに伴う違和感を抑制でき、違和感なくエンジンを始動できる。
(3) When the start time is shorter than the preset reference time, the
(4)エンジンEの始動要求前のエンジン停止継続時間を検出する停止継続時間検出部404(停止継続時間検出手段)を設け、補正部404は、停止継続時間が予め設定された所定時間よりも短いときは、補正を禁止する。よって、精度の高い補正を実行することができる。
(4) A stop duration detecting unit 404 (stop duration detecting means) for detecting an engine stop duration before a start request for the engine E is provided, and the
以上、実施例1に基づいて説明したが、上記構成に限られず本発明の範囲を逸脱しない範囲で他の構成を取り得る。例えば、FR型のハイブリッド車両について説明したが、FF型のハイブリッド車両であっても構わない。また、有段式の自動変速機を搭載した例を示したが、無段式変速機を搭載してもよい。この場合、無段変速機の入力側に前後進切換機構等を備えている場合には、その前後進切換機構に備えられた摩擦締結要素を第2クラッチCL2としてもよいし、新たに第2クラッチCL2を備えてもよい。 As described above, the description has been given based on the first embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described configuration, and other configurations can be taken without departing from the scope of the present invention. For example, although an FR type hybrid vehicle has been described, an FF type hybrid vehicle may be used. Moreover, although the example which mounted the stepped automatic transmission was shown, you may mount a continuously variable transmission. In this case, when a continuously variable transmission mechanism is provided on the input side of the continuously variable transmission, the frictional engagement element provided in the forward / reverse switching mechanism may be used as the second clutch CL2, or a second A clutch CL2 may be provided.
E エンジン
CL1 第1クラッチ
MG モータジェネレータ
CL2 第2クラッチ
AT 自動変速機
10 統合コントローラ
E engine
CL1 1st clutch
MG motor generator
CL2 2nd clutch
AT
Claims (3)
前記締結要素の伝達トルク容量を制御する伝達トルク容量制御手段と、
前記エンジンの始動要求に応じて、前記伝達トルク容量制御手段に対し前記締結要素の伝達トルク容量指令を出力して前記エンジンを始動するエンジン始動手段と、
前記エンジンの始動開始から始動完了までの始動時間を検出する始動時間検出手段と、
前記エンジンの始動要求前のエンジン停止継続時間を検出する停止継続時間検出手段と、
次回のエンジン始動要求がなされたときは、前記始動時間に応じて前記伝達トルク容量指令を補正し、前記停止継続時間が予め設定された所定時間よりも短いときは、前記補正を禁止する補正手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A fastening element interposed between the engine and the motor to connect / release the engine and the motor;
Transmission torque capacity control means for controlling the transmission torque capacity of the fastening element;
Engine starting means for starting the engine by outputting a transmission torque capacity command of the fastening element to the transmission torque capacity control means in response to a request for starting the engine;
Start time detecting means for detecting a start time from the start of the engine to the completion of the start;
Stop duration detecting means for detecting an engine stop duration before the engine start request;
Correction means for correcting the transmission torque capacity command according to the start time when the next engine start request is made , and prohibiting the correction when the stop duration is shorter than a predetermined time set in advance. When,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記始動時間検出手段は、前記締結要素のガタ詰め完了後を始動開始とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the start time detecting means starts the start after completion of looseness of the fastening element.
前記補正手段は、前記始動時間が予め設定された基準時間より短いときは、前記伝達トルク容量指令を補正前の伝達トルク容量よりも低くなるように補正し、前記基準時間より長いときは前記伝達トルク容量指令を補正前の伝達トルク容量よりも高くなるように補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
The correction means corrects the transmission torque capacity command to be lower than the transmission torque capacity before correction when the start time is shorter than a preset reference time, and when the start time is longer than the reference time, A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein a torque capacity command is corrected to be higher than a transmission torque capacity before correction.
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