JP5578238B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
前記モータは、前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、前記エンジンの始動と前記駆動輪の駆動を行う。
前記モード切り替え手段は、前記エンジンと前記モータの連結部に設けられ、前記エンジンと前記モータを駆動源とするハイブリッド車モードと、前記モータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替える。
前記自動変速機は、前記モータと前記駆動輪との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する。
前記コントローラは、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が成立するとき、エンジン始動指令に先行して先出し変速指令を出力し、この先出し変速指令の出力に基づき、予測されている変速制御を開始する。一方、前記同時出力予測条件が成立するときであって、且つ、同時もしくは先行してエンジン始動要求が出力されるとき、エンジン始動指令を出力し、このエンジン始動指令の出力に基づき、先にエンジン始動制御を開始する。
すなわち、同時出力予測条件と変速指令先出し許可条件が共に成立するとき、予測タイミングによる変速指令の出力→変速線や始動線を横切ることによる変速要求または始動要求の出力→エンジン始動指令の出力という時系列となる。つまり、変速指令の出力がエンジン始動指令の出力に先行するという時間差処理が確保される。したがって、予測に基づく変速先出し指令により、変速制御中の始動禁止領域でエンジン始動に入るという同時処理を確実に回避することができる。
この結果、変速制御中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができる。
同時出力予測条件が成立するときであって、且つ、同時もしくは先行してエンジン始動要求が出力されるとき、コントローラにおいて、エンジン始動指令が出力され、このエンジン始動指令の出力に基づき、先にエンジン始動制御が開始される。
このため、アクセルが早く踏まれた場合には、エンジン始動制御を開始した後、変速制御が行われることになり、エンジン始動制御と変速制御の同時制御が回避される。
図1は、実施例1の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FR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(コントローラ、変速コントローラ)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(コントローラ、エンジン始動コントローラ)と、を有して構成されている。なお、各コントローラ1,2,5,7,9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
この変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、第2クラッチCL2のスリップ締結を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットCVU内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する第2クラッチ制御を行う。
ここで、前提条件とは、
・車両加速度が増速側である。加速度が減速側では、変速先出しをやらない。
・路面勾配が規定値(%)以下である。路面勾配≧規定値では、変速先出しをやらない。
・変速が1→2アップ変速、2→3アップ変速である。3→4アップ変速以上では頻度が小さく、変速先出しをやらない。
・ASCモードが「ノーマルモード」、「エコモード」である。その他のモードは、エンジン始動線が無い。
をいう。
ここで、近傍領域は、アップ変速線とエンジン始動線の交わる位置から、低車速側へ少しずらした始動線上の点と、低アクセル開度側へ少しずらした変速線上の点と、を結ぶ三角形領域等の多角形領域として設定される。なお、エンジンEngのアイドル回転数による車速下限が近傍領域を通る場合は、車速下限により近傍領域を制限する。
ここで、A≦ΔAPO≦Bとは、例えば、EV発進後、車速VSPの上昇を目指し、アクセル踏み込み操作が行われていることを判断する条件である。
なお、ステップS3とステップS4の条件は、変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件に相当する。
なお、ステップS5の条件は、変速要求に基づく変速指令の先出しを許可する変速指令先出し許可条件に相当する。
この先出し変速指令が出力されると、予測されているアップ変速制御を開始する。
ここで、前処理とは、変速指令ギア比NEXTGP_MAPがONとなってから制御ギア比NEXTGPがONとなるまでの処理期間をいい、ギア比やタイマーで処理を終了する。
なお、ステップS12とステップS13は、始動禁止フラグの先出しを許可する始動禁止先出し許可条件に相当する。
実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置における作用を、「エンジン始動制御と変速制御と禁止フラグについて」、「変速先出し制御の必要性」、「変速先出し制御作用」、「始動禁止フラグ先出し制御作用」、「同時処理禁止制御作用」に分けて説明する。
まず、統合コントローラ10からの指令により行われる「エンジン始動制御」について説明する。
EVモードでの走行状態でエンジン始動線をアクセル開度APOが越えるとエンジン始動要求が出され、このエンジン始動要求に基づいて「エンジン始動制御」を開始する。エンジン始動制御では、まず、第2クラッチCL2を半クラッチ状態にスリップさせるように、第2クラッチCL2のトルク容量を制御する。そして、第2クラッチCL2のスリップ開始を判断した後、第1クラッチCL1の締結を開始し、モータ/ジェネレータMGを始動モータとするクランキングによりエンジン回転を上昇させる。そして、エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジンEngを燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第1クラッチCL1を完全に締結する。その後、第2クラッチCL2をロックアップさせてHEVモードに遷移させる。
走行状態で、運転点(VSP,APO)が、図2に示すシフトマップ上でアップ変速線またはダウン変速線を横切ると変速要求が出され、この変速要求に基づいて「変速制御」を開始する。変速制御では、基本的に、締結されている1つの摩擦要素を解放し、解放されている1つの摩擦要素を締結するという掛け替え油圧制御により行われる。この変速制御は、前処理制御→トルクフェーズ制御→イナーシャフェーズ制御→CL同期フェーズ制御→後処理制御へと移行して変速を完了する。このとき、変速開始から変速終了までを、前処理/トルクフェーズ/イナーシャフェーズ/CL同期フェーズ/後処理というように個別に分けて管理している。このフェーズ個別管理は、タイマー情報や自動変速機ATの入出力回転数から演算されるギア比変化情報、等を用い、変速の進行度合いを監視することで行っている。
(a)エンジン始動制御でスリップさせる第2クラッチCL2(スリップクラッチ)と、変速に関与する変速クラッチと、の容量バランスにより、第2クラッチCL2がスリップを維持できない変速フェーズのとき。具体例としては、1→2アップ変速での前処理中におけるエンジン始動を禁止する。
(b)エンジン始動制御を入れると、エンジン始動制御でスリップさせる第2クラッチCL2と、変速での締結クラッチと、が同じクラッチになる変速中のとき。具体例としては、2→3アップ変速中と3→4アップ変速中におけるエンジン始動を禁止する。
(c)ワンウェイクラッチを用いた変速中のとき。具体例としては、3→2ダウン変速中と2→1ダウン変速中におけるエンジン始動を禁止する。
(d)変速においてモータ回転数制御が行われている変速フェーズ領域のとき。具体例としては、変速フェーズがCL同期フェーズ中の領域におけるエンジン始動を禁止する。
(e)モータ回転数制御中の変速であり、変速制御側でギア比の判定ができないとき。具体例としては、エンジン始動中におけるアップ変速全域禁止とする。また、WSCモード中におけるアップ/ダウン変速共に全域禁止とする。
(f)アクセル一定による変速であり、ドライバーからのショック低減要求が高いとき。具体例としては、エンジン始動中におけるアクセル一定によるパワーオンダウン変速を禁止する。但し、アクセル開度条件により禁止領域を設定する。
(g)変速機入力トルクの管理が難しい変速であり、ショックに影響する可能性が高いとき。具体例としては、コーストでのエンジン始動時におけるアップ/ダウン変速共に全域禁止する。バックアップ始動時(CL2滑らせない始動)におけるアップ/ダウン変速共に全域禁止する。
図7は、実施例1の統合コントローラ10とATコントローラ7によるエンジン始動制御と変速制御のCAN通信線による情報交換を示す。以下、図7に基づいて、実施例1の変速先出し制御の必要性を説明する。
実施例1での変速先出し制御作用を、図6のフローチャートと図9の作用説明図に基づき説明する。
・統合コントローラ10とATコントローラ7の間でのCAN通信遅れや演算遅れにより、変速中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができる。
・アップ変速線とエンジン始動線の近傍において、ドライバーによるアクセルの踏み方によらず安定した変速/始動性能を提供できる。
・アップ変速を先出しすることで、変速機入力回転数が低下し、低回転域にてエンジン始動を行うことができるため、燃費向上にもつながる。
実施例1での始動禁止フラグ先出し制御作用を、図6のフローチャートと図10の作用説明図に基づき説明する。
実施例1での同時処理禁止制御作用を、図6のフローチャートと図11および図12の作用説明図に基づき説明する。
また、一旦、変速制御をキャンセルした後は、再度、キャンセルした変速要求を出し直すが、その場合は、変速線によって決めるし、変速禁止フラグが出ていた場合は、それに従う。
図12の矢印Jの場合、
(J)アップ変速開始⇒前処理中始動要求⇒アップ変速キャンセル⇒始動のみ(ダウン変速線を横切ってもダウン変速要求は、実質効かない)
図12の矢印Kの場合、
(K)アップ変速開始⇒前処理中始動要求⇒アップ変速キャンセル⇒始動後にアップ変速
となる。
・統合コントローラ10とATコントローラ7の間でのCAN通信遅れや演算遅れにより、変速中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができる。
・通信遅れ分ずらして指令を出し直すので、できる限り始動と変速を同時に処理することができ、始動ラグまたは変速ラグを極力低減できる。
実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記エンジンEngから駆動輪RL,RRへの駆動系に設けられ、前記エンジンEngの始動と前記駆動輪RL,RRの駆動を行うモータ(モータ/ジェネレータMG)と、
前記エンジンEngと前記モータ(モータ/ジェネレータMG)の連結部に設けられ、前記エンジンEngと前記モータ(モータ/ジェネレータMG)を駆動源とするハイブリッド車モード(HEVモード)と、前記モータ(モータ/ジェネレータMG)を駆動源とする電気自動車モード(EVモード)と、を切り替えるモード切り替え手段(第1クラッチCL1)と、
前記モータ(モータ/ジェネレータMG)と前記駆動輪RL,RRとの間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する自動変速機ATと、
前記電気自動車モード(EVモード)から前記ハイブリッド車モード(HEVモード)へのモード遷移時、始動要求に基づいて前記エンジンEngの始動制御を行うとともに、走行時、変速要求に基づいて前記自動変速機ATの変速段を現変速段から要求変速段へ移行する変速制御を行うコントローラ(統合コントローラ10及びATコントローラ7)と、を備え、
前記コントローラ(統合コントローラ10及びATコントローラ7)は、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が成立するとき(ステップS3、ステップS4でYES)、エンジン始動指令に先行して変速指令を出力する(図6)。
このため、変速制御中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができる。
このため、同時出力予測条件と変速指令先出し許可条件が同時に成立するとき、エンジン始動指令に先行して変速指令を出力することで、エンジン始動に先行する変速制御を確実に開始することができる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、同時出力予測条件が不成立のとき、エンジン始動コントローラ(統合コントローラ10)と変速コントローラ(ATコントローラ7)の間で通信遅れや演算遅れがあったとしても、変速制御中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができる。
前記コントローラ(統合コントローラ10)は、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が不成立のときであって(ステップS3、ステップS4でNO)、且つ、始動禁止フラグの先出しを許可する始動禁止先出し許可条件が不成立のときであって(ステップS12,ステップS13でNO)、且つ、始動要求と変速要求が同時に出力されるとき(ステップS17でYES)、一旦、始動指令または変速指令のどちらかをキャンセルした後、通信遅れ分だけ時間をずらしてキャンセルした指令を再度出力する同時処理禁止制御部(ステップS18)を有する(図6)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、始動要求と変速要求が同時に出力されるとき、エンジン始動コントローラ(統合コントローラ10)と変速コントローラ(ATコントローラ7)の間で通信遅れや演算遅れがあったとしても、変速制御中の始動禁止領域でエンジン始動に入ることによる大きなショックの発生を防止することができると共に、変速ラグや始動ラグを極力低減することができる。
関連出願の相互参照
Claims (3)
- エンジンと、
前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、前記エンジンの始動と前記駆動輪の駆動を行うモータと、
前記エンジンと前記モータの連結部に設けられ、前記エンジンと前記モータを駆動源とするハイブリッド車モードと、前記モータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替えるモード切り替え手段と、
前記モータと前記駆動輪との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する自動変速機と、
前記電気自動車モードから前記ハイブリッド車モードへのモード遷移時、始動要求に基づいて前記エンジンの始動制御を行うとともに、走行時、変速要求に基づいて前記自動変速機の変速段を現変速段から要求変速段へ移行する変速制御を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が成立するとき、エンジン始動指令に先行して先出し変速指令を出力し、この先出し変速指令の出力に基づき、予測されている変速制御を開始する一方、前記同時出力予測条件が成立するときであって、且つ、同時もしくは先行してエンジン始動要求が出力されるとき、エンジン始動指令を出力し、このエンジン始動指令の出力に基づき、先にエンジン始動制御を開始する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が不成立のときであって、且つ、先に変速要求が有り、前処理中にエンジン始動要求が無い始動禁止先出し許可条件が成立するとき、変速禁止フラグに先行して始動禁止フラグをオンとし、始動禁止フラグをオンとした後、変速制御でトルクフェーズを終了すると始動禁止フラグをオフとする始動禁止フラグ先出し制御部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラとして、通信により情報交換可能なエンジン始動コントローラと変速コントローラを有し、
前記コントローラは、前記変速要求と前記始動要求が同時に出力されることを予測する同時出力予測条件が不成立のときであって、且つ、始動禁止フラグの先出しを許可する始動禁止先出し許可条件が不成立のときであって、且つ、エンジン始動要求と変速要求が同時であると判断されたとき、始動指令または変速指令のどちらかをキャンセルした後、通信遅れ分だけ時間をずらしてキャンセルした指令を再度出力する同時処理禁止制御部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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