JP5636872B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5636872B2
JP5636872B2 JP2010238148A JP2010238148A JP5636872B2 JP 5636872 B2 JP5636872 B2 JP 5636872B2 JP 2010238148 A JP2010238148 A JP 2010238148A JP 2010238148 A JP2010238148 A JP 2010238148A JP 5636872 B2 JP5636872 B2 JP 5636872B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
slip
speed
automatic transmission
slip state
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.)
Active
Application number
JP2010238148A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012091550A (ja
Inventor
晴久 土川
晴久 土川
上野 宗利
宗利 上野
弘毅 松井
弘毅 松井
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2010238148A priority Critical patent/JP5636872B2/ja
Publication of JP2012091550A publication Critical patent/JP2012091550A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5636872B2 publication Critical patent/JP5636872B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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

Description

本発明は、駆動系にエンジンとモータと自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
従来、ハイブリッド車両の制御装置として、駆動系に自動変速機を備え、かつ、モータジェネレータと駆動輪との間に締結要素を介在させたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような従来のハイブリッド車両の制御装置では、運転者のアクセルの踏込状態などから要求トルクを演算し、この要求トルクを目標トルクとして、エンジンおよびモータジェネレータの出力トルクを駆動輪に伝達している。
そして、このようなトルク制御に伴い、モータジェネレータと駆動輪との間の締結要素の締結状態を制御しており、車速に応じ、相対的に高車速域では締結要素を締結(非スリップ状態)とし、相対的に低車速域では、スリップ状態としている。
特開2010−143418号公報
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ワンウェイクラッチを係合する変速段では、締結要素を非スリップ状態としていると、変速機のフリクショントルクの増加による出力回転数の低下や、エンジン出力にばらつきが生じたときに、それが駆動輪側の出力軸に伝達され、出力回転数の低下などの変化を招くことがある。この場合、音・振動が発生し、運転性を悪化させるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ワンウェイクラッチを係合する変速段における、出力回転数の変化を抑制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。
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、モータと駆動輪との間の締結要素を、車速に応じてスリップ状態と非スリップ状態とに切り替えるスリップ制御部は、自動変速機がワンウェイクラッチを係合する変速段であるときには、駆動輪への目標トルクがあらかじめ設定された設定値以下では、締結要素をスリップ状態に制御するようにした。
したがって、ワンウェイクラッチを係合する変速段において、変速機のフリクションが高くなったり、エンジン出力にばらつきが生じたりした場合でも、その変化を締結要素によるスリップで吸収し、出力回転数の変化を抑えることができる。
実施例1の制御装置が適用された後輪駆動によるFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。 実施例1のATコントローラ7に設定されている自動変速機ATのシフトマップの一例を示す図である。 実施例1の統合コントローラ10のモード選択部に設定されているEV-HEV選択マップの一例を示す図である。 実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATの一例を示すスケルトン図である。 実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。 実施例1で用いる第2クラッチCL2のスリップ制御領域と非スリップ制御領域との制御領域特性図である。 実施例1においてスリップ制御を行う際の目標スリップ回転数MSrpmの設定方法の説明図である。 実施例1における第2クラッチCL2のスリップ・非スリップ切替制御の処理の流れを示すフローチャートである。
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1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
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駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第1クラッチCL1(モード切り替え手段)と、モータジェネレータMG(モータ)と、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、変速機入力軸INと、メカオイルポンプM-O/Pと、サブオイルポンプS-O/P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。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、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。
前記第1クラッチCL1は、前記エンジンEngとモータジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ制御指令に基づき第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された第1クラッチ制御油圧により、締結・半締結状態・解放が制御される。この第1クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン14aを有する油圧アクチュエータ14を用いたストローク制御により、完全締結〜スリップ締結〜完全解放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。
前記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、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(力行)、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、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、バッテリ4を充電することもできる(回生)。なお、このモータジェネレータMGのロータは、自動変速機ATの変速機入力軸INに連結されている。
前記第2クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装されたクラッチであり、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づき第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、締結・スリップ締結・解放が制御される。この第2クラッチCL2としては、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ノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設される油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
前記自動変速機ATは、有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例1では前進7速/後退1速の変速段を持つ有段変速機としている。そして、実施例1では、前記第2クラッチCL2として、自動変速機ATとは独立の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要素のうち、所定の条件に適合する摩擦要素(クラッチやブレーキ)を選択している。
前記自動変速機ATの変速機入力軸IN(=モータ軸)には、変速機入力軸INにより駆動されるメカオイルポンプM-O/Pが設けられている。そして、車両停止時等でメカオイルポンプM-O/Pからの吐出圧が不足するとき、油圧低下を抑えるために電動モータにより駆動されるサブオイルポンプS-O/Pが、モータハウジング等に設けられている。なお、サブオイルポンプS-O/Pの駆動制御は、後述するATコントローラ7により行われる。
前記自動変速機ATの変速機出力軸Outには、プロペラシャフトPSが連結されている。そして、このプロペラシャフトPSは、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。
このFRハイブリッド車両は、駆動形態の違いによる走行モードとして、電気自動車モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド車モード(以下、「HEVモード」という。)と、駆動トルクコントロールモード(以下、「WSCモード」という。)と、を有する。
前記「EVモード」は、第1クラッチCL1を解放状態とし、モータジェネレータMGの駆動力のみで走行するモードであり、モータ走行モード・回生走行モードを有する。この「EVモード」は、要求駆動力が低く、バッテリSOCが確保されているときに選択される。
前記「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態として走行するモードであり、モータアシスト走行モード・発電走行モード・エンジン走行モードを有し、何れかのモードにより走行する。この「HEVモード」は、要求駆動力が高いとき、あるいは、バッテリSOCが不足するようなときに選択される。
前記「WSCモード」は、モータジェネレータMGの回転数制御により、第2クラッチCL2をスリップ締結状態に維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態や運転者操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するモードである。この「WSCモード」は、「HEVモード」の選択状態での停車時・発進時・減速時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回るような走行領域において選択される。
次に、FR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。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。
前記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と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
前記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からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報を、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給する。
前記第1クラッチコントローラ5は、油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1の締結・半締結・解放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1クラッチ油圧ユニット6に出力する。
前記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、他のセンサ類18等からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図2に示すシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令を油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。前記シフトマップとは、図2に示すように、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップ変速線とダウン変速線を書き込んだマップをいう。
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。
前記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からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの協調回生制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、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(液圧制動力やモータ制動力)で補うように、協調回生ブレーキ制御を行う。
前記統合コントローラ10は、車速VSPとアクセル開度APOとに応じた目標駆動力マップ、ならびにブレーキ踏力に応じた目標駆動力マップを用いて、運転者が要求する駆動力に応じたドライバ目標トルクを算出している。また、統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギーを管理し、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や他のセンサ・スイッチ類22からの必要情報およびCAN通信線11を介して情報を入力している。
そして、統合コントローラ10は、アクセル開度APOとドライバ目標トルクと目標走行モードと車速VSPと要求発電出力とから、これらを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MGトルクと目標CL2トルク容量と目標変速比(目標ATシフト)とCL1ソレノイド電流指令を演算し出力する。
この統合コントローラ10には、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図3に示すEV-HEV選択マップ上で存在する位置により最適な走行モードを検索し、検索した走行モードを目標走行モードとして選択するモード選択部を有する。このEV-HEV選択マップには、EV領域に存在する運転点(APO,VSP)が横切ると「EVモード」から「HEVモード」へと切り替えるEV⇒HEV切替線と、HEV領域に存在する運転点(APO,VSP)が横切ると「HEVモード」から「EVモード」へと切り替えるHEV⇒EV切替線と、「HEVモード」の選択時に運転点(APO,VSP)がWSC領域に入ると「WSCモード」へと切り替えるHEV⇒WSC切替線と、が設定されている。前記HEV⇒EV切替線と前記EV⇒HEV切替線は、EV領域とHEV領域を分ける線としてヒステリシス量を持たせて設定されている。前記HEV⇒WSC切替線は、自動変速機ATが1速段のときに、エンジンEngがアイドル回転数を維持する第1設定車速VSP1に沿って設定されている。但し、「EVモード」の選択中、バッテリSOCが所定値以下になると、強制的に「HEVモード」を目標走行モードとする。
図4は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATの一例を示すスケルトン図である。
前記自動変速機ATは、前進7速後退1速の有段式自動変速機であり、エンジンEngとモータジェネレータMGのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸INから入力され、4つの遊星ギアと7つの摩擦要素とによって回転速度が変速されて変速機出力軸Outから出力される。
変速ギア機構は、変速機入力軸IN側から変速機出力軸Out側までの軸上に、順に第1遊星ギアG1と第2遊星ギアG2による第1遊星ギアセットGS1及び第3遊星ギアG3と第4遊星ギアG4による第2遊星ギアセットGS2が配置されている。また、摩擦要素として第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3及び第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3、第4ブレーキB4が配置されている。また、第1ワンウェイクラッチF1と第2ワンウェイクラッチF2が配置されている。
前記第1遊星ギアG1は、第1サンギアS1と、第1リングギアR1と、第1ピニオンP1と、第1キャリアPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第2遊星ギアG2は、第2サンギアS2と、第2リングギアR2と、第2ピニオンP2と、第2キャリアPC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第3遊星ギアG3は、第3サンギアS3と、第3リングギアR3と、第3ピニオンP3と、第3キャリアPC3と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第4遊星ギアG4は、第4サンギアS4と、第4リングギアR4と、第4ピニオンP4と、第4キャリアPC4と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記変速機入力軸INは、第2リングギアR2に連結され、エンジンEngとモータジェネレータMGの少なくとも一方からの回転駆動力を入力する。前記変速機出力軸Outは、第3キャリアPC3に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪(左右後輪RL,RR)に伝達する。
前記第1リングギアR1と第2キャリアPC2と第4リングギアR4とは、第1連結メンバM1により一体的に連結される。前記第3リングギアR3と第4キャリアPC4とは、第2連結メンバM2により一体的に連結される。前記第1サンギアS1と第2サンギアS2とは、第3連結メンバM3により一体的に連結される。
前記第1クラッチC1(=インプットクラッチI/C)は、変速機入力軸INと第2連結メンバM2とを選択的に断接するクラッチである。前記第2クラッチC2(=ダイレクトクラッチD/C)は、第4サンギアS4と第4キャリアPC4とを選択的に断接するクラッチである。前記第3クラッチC3(=H&LRクラッチH&LR/C)は、第3サンギアS3と第4サンギアS4とを選択的に断接するクラッチである。前記第2ワンウェイクラッチF2(=1&2速ワンウェイクラッチ1&2OWC)は、第3サンギアS3と第4サンギアS4の間に配置されている。前記第1ブレーキB1(=フロントブレーキFR/B)は、第1キャリアPC1の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第1ワンウェイクラッチF1(=1速ワンウェイクラッチ1stOWC)は、第1ブレーキB1と並列に配置されている。前記第2ブレーキB2(=ローブレーキLOW/B)は、第3サンギアS3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第3ブレーキB3(=2346ブレーキ2346/B)は、第1サンギアS1及び第2サンギアS2を連結する第3連結メンバM3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第4ブレーキB4(=リバースブレーキR/B)は、第4キャリアPC3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。
図5は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両に搭載された自動変速機ATでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。尚、図5において、○印はドライブ状態で当該摩擦要素が油圧締結であることを示し、(○)印はコースト状態で当該摩擦要素が油圧締結(ドライブ状態ではワンウェイクラッチ作動)であることを示し、無印は当該摩擦要素が解放状態であることを示す。
上記のように構成された変速ギア機構に設けられた各摩擦要素のうち、締結していた1つの摩擦要素を解放し、解放していた1つの摩擦要素を締結するという架け替え変速を行うことで、下記のように、前進7速で後退1速の変速段を実現することができる。
すなわち、「1速段」では、第2ブレーキB2のみが締結状態となり、これにより第1ワンウェイクラッチF1及び第2ワンウェイクラッチF2が係合する。「2速段」では、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3が締結状態となり、第2ワンウェイクラッチF2が係合する。「3速段」では、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3及び第2クラッチC2が締結状態となり、第1ワンウェイクラッチF1及び第2ワンウェイクラッチF2はいずれも係合しない。「4速段」では、第3ブレーキB3、第2クラッチC2及び第3クラッチC3が締結状態となる。「5速段」では、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3が締結状態となる。「6速段」では、第3ブレーキB3、第1クラッチC1及び第3クラッチC3が締結状態となる。「7速段」では、第1ブレーキB1、第1クラッチC1及び第3クラッチC3が締結状態となり、第1ワンウェイクラッチF1が係合する。「後退速段」では、第4ブレーキB4、第1ブレーキB1及び第3クラッチC3が締結状態となる。
次に、統合コントローラ10による第2クラッチCL2のスリップ・非スリップ切替制御について説明する。
前述したように、統合コントローラ10は、走行モードをEVモード、HEVモード、WSCモードに切り替える。そして、統合コントローラ10は、この走行モードの切替に伴い、第2クラッチCL2をスリップ制御状態と非スリップ制御状態(ロックアップ)とに切り替える。なお、非スリップ制御状態(ロックアップ)にあっても、応答性向上やトルク変動の吸収のために微小にスリップさせる微小スリップ制御を行うことがあるが、このような微小スリップ制御は、非スリップ制御状態に含むものとする。
図6は、本実施例1における第2クラッチCL2のスリップ制御領域と非スリップ制御領域との制御領域特性図である。
この図において、実線で示すL/U:ON閾値線LSupは、スリップ制御状態から非スリップ制御状態に切り替えるのに用いる閾値である。一方、点線で示すL/U:OFF閾値線LSdnは、非スリップ制御状態からスリップ制御状態に切り替えるのに用いる閾値である。この図に示すように、第2クラッチCL2のスリップ状態と非スリップ状態との切り替えは、ドライバ目標トルクTRdと車速VSPとに基づいて行なう。
また、L/U:ON閾値線LSupとL/U:OFF閾値線LSdnとは、ドライバ目標トルクTRdがあらかじめ設定された設定値Tset以下の領域では高速側にシフトされてスリップ制御領域が広げられて設定されている。
さらに、本実施例1では、これらL/U:ON閾値線LSupとL/U:OFF閾値線LSdnを高速側に広げる設定値Tsetは、自動変速機ATの油温Toilに応じ、油温Toilが低下するほど矢印Sに示すように上昇側され設定となっている。
次に、統合コントローラ10において、第2クラッチCL2のスリップ制御を行う際の目標スリップ回転数MSrpmの設定方法を、図7に基づいて説明する。
図7に示すように、目標スリップ回転数MSrpmは、ドライバ目標トルクTRdがプラスの場合はプラス(プラススリップ)、ドライバ目標トルクTRdがマイナスの場合はマイナス(マイナススリップ)を行うように設定されている。
なお、プラススリップ状態とは、モータジェネレータMG側を駆動輪(RL,RR)側よりも高回転としたスリップ状態であり、一方、マイナススリップ状態とは、その逆にモータジェネレータMG側を駆動輪(RL,RR)側よりも低回転としたスリップ状態である。
また、両閾値線LSup,LSdnは、図7に示すように、ドライバ目標トルクTRdに対して、ヒステリシスが与えられている。
そして、目標スリップ回転数MSrpmのプラス側の上限値SLmaxは、車速VSPとドライバ目標トルクTRdとに基づいて設定されている。一方、目標スリップ回転数MSrpmのマイナス側の下限値SLminは、各ワンウェイクラッチF1,F2への干渉や、エンジン出力回転数の急変などを考慮した値に設定されている。
次に、本実施例1の統合コントローラ10における第2クラッチCL2のスリップ・非スリップ切替制御の処理の流れを図8のフローチャートに基づいて説明する。
ステップS1およびS2は、本制御を適用する状態か適用外であるかを判定する。すなわち、ステップS1では、エンジン動作中か否か判定し、動作中(YES)であればステップS2に進み、非動作中(NO)であればステップS8に進んで本制御の対象外であると判定する。
ステップS2では、非変速中であるか否か判定し、非変速中(YES)であればステップS3に進み、変速中(NO)であればステップS8に進んで本制御の対象外であると判定する。
すなわち、第2クラッチCL2のスリップ・非スリップ切替制御は、エンジンEngが動作中で、かつ、非変速中に適用され、それ以外は適用されない。
本制御を適用する場合に進むステップS3では、ワンウェイクラッチF1,F2のいずれかを係合する変速段(本実施例1では、前進1速および前進2速である)であるか否かを判定し、ワンウェイクラッチ係合変速段(YES)の場合はステップS4に進み、ワンウェイクラッチ非係合変速段(NO)の場合はステップS5に進む。
ワンウェイクラッチF1,F2のいずれかを係合する変速段の場合に進むステップS4では、ドライバ目標トルクTRdが設定値(LSup,LSdn)以下であるか否か判定し、設定値(LSup,LSdn)以下(YES)の場合はステップS6に進み、設定値(LSup,LSdn)よりも大きい(NO)場合はステップS7に進む。なお、設定値とは、両閾値線LSup,LSdnが示す値であって、設定値以下の判定時には、現時点のドライバ目標トルクTRdが非スリップ制御領域である場合は、L/U:OFF閾値線LSdnの値を用い、現時点のドライバ目標トルクTRdがスリップ制御領域である場合は、L/U:ON閾値線LSupの値を用いる。
また、このステップS4の判定に用いる両閾値線LSup,LSdnは、自動変速機ATの油温Toilに応じ、油温Toilが低いほど、図7において右方向にシフトされるようになっている。したがって、油温Toilが低いほどステップS4においてYES判定されやすくなる。
一方、ステップS3においてワンウェイクラッチF1,F2を係合しない変速段の場合に進むステップS5では、ドライバ目標トルクTRdがマイナス(0以下)であるか否か判定し、マイナス(YES)の場合はステップS6に進み、プラス(NO)の場合はステップS7に進む。なお、ドライバ目標トルクTRdがマイナスであるか否かは、例えば、アイドリング状態を検出するアイドルスイッチがONになっているか否かで判定することができる。
ステップS6ではスリップ制御と判定し、ステップS7では、非スリップ制御と判定する。
次に、実施例1の作用を説明する。
(ワンウェイクラッチ係合時)
ワンウェイクラッチF1,F2のいずれかを係合する変速段(本実施例では、前進1速および2速)の場合、ドライバ目標トルクTRdが閾値線(LSup,LSdn)以下となった場合、スリップ制御と判定される(ステップS3→S4→S6の処理の流れによる)。
したがって、この第2クラッチCL2のスリップ状態では、自動変速機ATのフリクションによる回転数低下や、エンジントルクのばらつきにより回転数変化が生じても、第2クラッチCL2のスリップでこれを逃がすことができる。よって、このような回転数低下や変動を原因とする音・振動の発生や、この回転低下に対応するアクセルペダルの踏み込みに伴うラグの発生を抑制することができる。
また、両閾値線LSup,LSdnは、自動変速機ATの油温Toilが低いほど高い値に設定される。よって、自動変速機ATの油温Toilが低いほど、第2クラッチCL2はスリップ状態に制御されやすい。
したがって、スリップ制御領域と非スリップ制御領域の駆動トルク変化を防止することができ、かつ、自動変速機ATの油温低下に伴うフリクション増加による出力回転数低下を抑制できる。
(ワンウェイクラッチ非係合時)
ワンウェイクラッチF1,F2を係合しない変速段(本実施例では、前進1速および2速以外)の場合、コースト時などドライバ目標トルクTRdがマイナスの場合、スリップ制御と判定される(ステップS3→S5→S6の処理の流れによる)。
この場合、ドライバの要求に応じ、マイナス側へのトルク出力が可能である。
次に、実施例1の効果を説明する。
実施例1の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。
(1)実施例1のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジンEngと、
エンジンEngから駆動輪(RL,RR)への駆動系において、駆動輪(RL,RR)との間で駆動力を伝達可能に設けられたモータジェネレータMGと、
モータジェネレータMGと駆動輪(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とともに、ワンウェイクラッチF1,F2を係合する変速段を有する自動変速機ATと、
モータジェネレータMGと駆動輪(RL,RR)との間に介装され、スリップ状態と非スリップ状態とを形成する第2クラッチCL2と、
第2クラッチCL2を、車速VSPに応じてスリップ状態と非スリップ状態とに切り替える統合コントローラ10と、
を備え、
統合コントローラ10は、自動変速機ATがワンウェイクラッチF1,F2を係合する変速段であるときには、ドライバ目標トルクTRdがあらかじめ設定された設定値(LSup,LSdn)を下回ったときには、第2クラッチCL2をスリップ状態に制御するようにしたことを特徴とする。
このようにドライバ目標トルクTRdが小さい場合は、自動変速機ATのフリクションの影響で、出力回転数が低下したり、エンジンEngの出力ばらつきによる回転数変動が生じたりするおそれがある。しかし、このように、ドライバ目標トルクTRdが低い領域では、第2クラッチCL2をスリップ状態に制御しているため、上述の回転数低下や回転数変動が駆動輪(RL,RR)に伝達されるのを抑制できる。
よって、このような回転数低下や回転数変動を原因とする音・振動の発生や、この出力回転数低下に対応するアクセルペダルの踏み込みに伴うラグの発生を抑制することができる。
(2)実施例1のハイブリッド車両の制御装置は、
統合コントローラ10は、ドライバ目標トルクTRdが設定値(LSup,LSdn)以下でスリップ状態とする際に、ドライバ目標トルクTRdがプラスの場合は、第2クラッチCL2をプラススリップ状態とし、一方、ドライバ目標トルクTRdがマイナスの場合は、第2クラッチCL2をマイナススリップ状態とするようにした。
したがって、ワンウェイクラッチF1,F2を係合しない変速段の場合、ドライバ目標トルクTRdがマイナスの場合、マイナススリップ状態に制御され、ドライバの要求に応じ、マイナス側へのトルク出力が可能である。
(3)実施例1のハイブリッド車両の制御装置は、
設定値(LSup,LSdn)は、自動変速機ATの油温Toilに応じ、この油温Toilが低くなるほど設定値(LSup,LSdn)を高くしてスリップ制御領域を広げるようにした。
したがって、スリップ制御領域と非スリップ制御領域の駆動トルク変化を防止することができ、かつ、自動変速機ATの油温低下に伴うフリクション増加による出力回転数低下を抑制できる。
(4)目標スリップ回転数MSrpmのプラス側の上限値SLmaxは、車速VSPとドライバ目標トルクTRdとに基づいて設定した。したがって、出力回転数低下時に運転者のアクセルペダルの踏込に伴うラグなどの発生を、より確実に防止できる。
また、目標スリップ回転数MSrpmのマイナス側の下限値SLminは、各ワンウェイクラッチF1,F2への干渉や、エンジン出力回転数の急変などを考慮した値に設定した。したがって、ワンウェイクラッチF1,F2への干渉や、エンジン出力回転数の急変に伴う音・振動の抑制を、より確実に抑制できる。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、第2クラッチCL2を、有段式の自動変速機ATに内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機ATとは別に第2クラッチCL2を設けても良く、例えば、モータジェネレータMGと変速機入力軸との間に自動変速機ATとは別に第2クラッチCL2を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機ATとは別に第2クラッチCL2を設ける例も含まれる。
実施例1では、自動変速機ATとして、前進7速後退1速の有段式の自動変速機を用いる例を示した。しかし、変速段数はこれに限られるものではなく、変速段として2速段以上の複数の変速段を有する自動変速機であれば良い。
実施例1では、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段として、第1クラッチCL1を用いる例を示した。しかし、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としても良い。
実施例1では、制御装置を後輪駆動のハイブリッド車両に対し適用した例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、自動変速機が搭載され、自動変速機がワンウェイクラッチを係合させる変速段を備え、モータジェネレータと駆動輪との間に介装された締結要素を有し、この締結要素をスリップ状態と非スリップ状態とに制御するハイブリッド車両であれば適用できる。
実施例1では、エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に第1クラッチCL1を介在させたものを示したが、両者は直結されていてもよい。
AT 自動変速機
CL2 第2クラッチ(締結要素)
Eng エンジン
F1 ワンウェイクラッチ
F2 ワンウェイクラッチ
LSdn L/U:OFF閾値線
LSup L/U:ON閾値線
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 クラッチコントローラ
6 クラッチ油圧ユニット
7 ATコントローラ
8 クラッチ油圧ユニット
9 ブレーキコントローラ
10 統合コントローラ(スリップ制御部)

Claims (2)

  1. エンジンと、
    前記エンジンから駆動輪への駆動系において、前記駆動輪との間で駆動力を伝達可能に設けられたモータジェネレータと、
    前記モータジェネレ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とともに、ワンウェイクラッチを係合する変速段を有する自動変速機と、
    前記モータジェネレータと前記駆動輪との間に介装され、スリップ状態と非スリップ状態とを形成する締結要素と、
    この締結要素を、車速に応じてスリップ状態と非スリップ状態とに切り替えるスリップ制御部と、
    を備え、
    前記スリップ制御部は、前記自動変速機が前記ワンウェイクラッチを係合する変速段であるときには、前記駆動輪への目標トルクがあらかじめ設定された設定値以下では、前記締結要素をスリップ状態に制御するとともに、前記自動変速機の油温に応じ、この油温が低くなるほど前記設定値を高くしてスリップ制御領域を広げるようにしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. 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、
    前記スリップ制御部は、前記目標トルクが前記設定値以下でスリップ状態に制御する際に、前記目標トルクがプラスの場合は、前記モータ側を前記駆動輪側よりも高回転とするプラススリップ状態とし、一方、前記目標トルクがマイナスの場合は、前記モータ側を前記駆動輪側よりも低回転とするマイナススリップ状態とするようにしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
JP2010238148A 2010-10-25 2010-10-25 ハイブリッド車両の制御装置 Active JP5636872B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238148A JP5636872B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 ハイブリッド車両の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238148A JP5636872B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 ハイブリッド車両の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012091550A JP2012091550A (ja) 2012-05-17
JP5636872B2 true JP5636872B2 (ja) 2014-12-10

Family

ID=46385436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010238148A Active JP5636872B2 (ja) 2010-10-25 2010-10-25 ハイブリッド車両の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5636872B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012091550A (ja) 2012-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4341611B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン再始動制御装置
JP5382223B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP4341610B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン再始動制御装置
JP5578238B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5861891B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
WO2012102370A1 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2007069787A (ja) ハイブリッド車両の減速制御装置
KR20120089597A (ko) 하이브리드 차량의 제어 장치
JP5035271B2 (ja) 電動車両の制振制御装置
JP5915245B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2010188776A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5413008B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5035228B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP2012086717A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5552997B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP5104061B2 (ja) 車両の変速制御装置
JP6004026B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP2012091561A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5251484B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5338332B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP6217125B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5601964B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5636872B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2012086784A (ja) ハイブリッド車両の変速制御装置
JP5359639B2 (ja) 電動車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140311

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140704

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: 20140924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141007

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5636872

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151