JP5803626B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control apparatus.
近年、環境に配慮した自動車などの車両として、ハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両は、駆動力源として、ガソリンなどを燃料として駆動する内燃機関(以下、エンジンという)と、バッテリからの電力により駆動する電動機(以下、モータという)とを備えている。 In recent years, hybrid vehicles have attracted attention as vehicles such as automobiles that are environmentally friendly. The hybrid vehicle includes, as a driving force source, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) that is driven by using gasoline or the like as a fuel, and an electric motor (hereinafter referred to as a motor) that is driven by electric power from a battery.
この種のハイブリッド車両では、例えばエンジンと、モータと、エンジンおよびモータの間を接続あるいは切断するクラッチと、モータに連結されたトルクコンバータと、トルクコンバータに連結された自動変速機構と、制御ユニットとを備えてなる車両の制御装置を搭載したものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of hybrid vehicle, for example, an engine, a motor, a clutch that connects or disconnects the engine and the motor, a torque converter that is coupled to the motor, an automatic transmission mechanism that is coupled to the torque converter, a control unit, A vehicle equipped with a vehicle control device has been developed (see, for example, Patent Document 1).
トルクコンバータは、循環する作動油の作用を利用する流体式で、モータの出力トルクを自動変速機構に伝達するようになっている。トルクコンバータは、モータと自動変速機構との間を接続あるいは切断するロックアップクラッチを備えている。制御ユニットは、エンジンを始動させる際は、クラッチを係合状態にしてエンジンとモータとを接続し、モータを駆動して、モータによりエンジンをクランキングして始動させる。 The torque converter is a fluid type that utilizes the action of circulating hydraulic oil, and transmits the output torque of the motor to the automatic transmission mechanism. The torque converter includes a lockup clutch that connects or disconnects between the motor and the automatic transmission mechanism. When starting the engine, the control unit engages the clutch, connects the engine and the motor, drives the motor, and cranks and starts the engine with the motor.
制御ユニットがエンジン停止中のモータ走行時にエンジンを始動する際は、クラッチが係合してエンジンを押し掛けする分だけ、モータにおいて負荷となるトルクが急激に増加する。モータにおける負荷トルクの急激な増加に伴い、車両にエンジン始動時のショックが発生する。ショックは、トルクコンバータおよび自動変速機構などの動力伝達系を経て車輪に伝搬し、滑らかな走行に影響を与える可能性がある。 When the control unit starts the engine while the motor is running while the engine is stopped, the torque acting as a load on the motor increases abruptly by the amount that the clutch is engaged and the engine is pushed. With a sudden increase in load torque in the motor, a shock is generated in the vehicle when the engine is started. The shock propagates to the wheels through a power transmission system such as a torque converter and an automatic transmission mechanism, and may affect smooth running.
そこで、上述の車両の制御装置では、制御ユニットがエンジン停止中のモータ走行時にエンジンを始動する際は、制御ユニットは、モータにおける負荷トルクの急激な増加による動力伝達系のショックの発生を抑制するために、ロックアップクラッチを滑り状態に切り替えている。制御ユニットは、ロックアップクラッチを滑り状態に切り替えることにより、モータと自動変速機構との間をスリップさせる制御を行う。このため、上述したエンジン始動の際に発生するショックはトルクコンバータにより吸収されるので、ショックが車輪にまで伝搬されることは抑制される。 Therefore, in the vehicle control device described above, when the control unit starts the engine while the motor is running while the engine is stopped, the control unit suppresses the occurrence of a shock in the power transmission system due to a sudden increase in load torque in the motor. Therefore, the lockup clutch is switched to the slip state. The control unit performs control to slip between the motor and the automatic transmission mechanism by switching the lockup clutch to the slipping state. For this reason, the shock generated at the time of starting the engine is absorbed by the torque converter, so that the shock is prevented from propagating to the wheels.
しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、制御ユニットは、エンジン停止中のモータ走行時にエンジンを始動する際に発生したショックを車輪へ伝搬することを抑制するために、ロックアップクラッチのみを滑り状態に切り替えていた。自動変速機構には歯車列の接続と切断を切り替える変速機クラッチが設けられているが、制御ユニットがエンジン始動時のショックを車輪へ伝搬することを抑制するために変速機クラッチを作動させることについては何ら考慮されていなかった。このため、従来の車両の制御装置では、エンジン始動時に発生したショックを車輪へ伝搬することを抑制する効果が不十分であるという問題があった。 However, in the conventional vehicle control device, the control unit only uses the lock-up clutch to suppress the propagation of the shock generated when starting the engine when the motor is running while the engine is stopped. It was switched to a sliding state. The automatic transmission mechanism is equipped with a transmission clutch that switches between connection and disconnection of the gear train, but the control unit operates the transmission clutch in order to prevent the shock at the start of the engine from propagating to the wheels. Was not considered at all. For this reason, the conventional vehicle control apparatus has a problem that the effect of suppressing the propagation of the shock generated at the time of starting the engine to the wheels is insufficient.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、トルクコンバータおよび自動変速機構を備えたハイブリッド車両におけるモータ走行中のエンジン始動時に発生したショックを車輪へ伝搬することを従来と比較して抑制できる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 to solve such a problem. Compared with the prior art, a shock generated at the start of the engine while the motor is running in a hybrid vehicle having a torque converter and an automatic transmission mechanism is transmitted to the wheels. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device that can be suppressed.
本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関と、前記内燃機関および車輪に連結される電動機と、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方の運転者の加速要求を設定するアクセルペダルと、前記電動機に連結されるとともにロックアップクラッチを備えるトルクコンバータと、前記トルクコンバータに連結されるとともに変速機クラッチを有する自動変速機構と、を備え、前記ロックアップクラッチは、前記電動機と前記自動変速機構とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記自動変速機構とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替え、前記変速機クラッチは、前記自動変速機構の歯車列を切断する解放状態と、前記自動変速機構の歯車列を接続する係合状態との間で伝達状態を切り替え、前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、前記内燃機関の停止中かつ前記電動機のみを駆動源とする前記車両の走行中に、前記アクセルペダルが踏み込まれた際に、前記アクセルペダルの開度が大きい場合は、前記変速機クラッチを前記解放状態に切り替えて前記内燃機関を始動するとともに、前記アクセルペダルの開度が大きくない場合は、前記ロックアップクラッチを前記解放状態に切り替えて前記内燃機関を始動するよう構成する。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention includes: (1) an acceleration request of an internal combustion engine, an electric motor coupled to the internal combustion engine and wheels, and a driver of at least one of the internal combustion engine and the electric motor. An accelerator pedal, a torque converter coupled to the electric motor and including a lock-up clutch, and an automatic transmission mechanism coupled to the torque converter and including a transmission clutch, wherein the lock-up clutch includes: The transmission state is switched between a release state in which the electric motor and the automatic transmission mechanism are disconnected and an engagement state in which the electric motor and the automatic transmission mechanism are connected, and the transmission clutch is a gear train of the automatic transmission mechanism. The transmission state is switched between a release state in which the transmission is disconnected and an engagement state in which the gear train of the automatic transmission mechanism is connected. A control device for a vehicle that starts the internal combustion engine by a machine, wherein the accelerator pedal is depressed when the accelerator pedal is depressed while the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven only by the electric motor. When the pedal opening is large, the transmission clutch is switched to the released state to start the internal combustion engine, and when the accelerator pedal opening is not large, the lockup clutch is switched to the released state. The internal combustion engine is started.
ここで、本願明細書中では、ロックアップクラッチの解放状態とは、モータと自動変速機構とを完全に切断する状態の他、半クラッチのようにモータと自動変速機構との間で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。また、本願明細書中では、ロックアップクラッチの係合状態とは、モータと自動変速機構とを滑りなく接続する完全係合の状態を意味する。さらに、本願明細書中では、変速機クラッチの解放状態とは、自動変速機構の歯車列を完全に切断する状態の他、半クラッチのように自動変速機構の歯車列で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。また、本願明細書中では、変速機クラッチの係合状態とは、自動変速機構の歯車列を滑りなく接続する完全係合の状態を意味する。 Here, in the specification of the present application, the released state of the lock-up clutch is a state in which the motor and the automatic transmission mechanism are completely disconnected, and a slip occurs between the motor and the automatic transmission mechanism like a half clutch. It is meant to include the state. In the present specification, the engagement state of the lock-up clutch means a complete engagement state in which the motor and the automatic transmission mechanism are connected without slipping. Further, in the present specification, the disengaged state of the transmission clutch includes not only a state in which the gear train of the automatic transmission mechanism is completely disconnected, but also a state in which slippage occurs in the gear train of the automatic transmission mechanism, such as a half clutch. Including meaning. In the present specification, the state of engagement of the transmission clutch means a state of complete engagement in which the gear train of the automatic transmission mechanism is connected without slipping.
この構成により、エンジンの停止中かつモータのみを駆動源とする車両の走行中に運転者によりアクセルペダルが踏み込まれた際は、車両の制御装置によりアクセルペダルの開度が判断される。 With this configuration, when the accelerator pedal is depressed by the driver while the engine is stopped and the vehicle is driven only by the motor, the opening degree of the accelerator pedal is determined by the vehicle control device.
車両の制御装置は、アクセルペダルの開度が大きい場合は、自動変速機構を大きくダウンシフトすることにより変速機クラッチを解放状態に切り替えて、エンジンを始動する。これにより、エンジン始動の際に、モータにおける負荷トルクの急激な増加に伴いショックが発生しても、ショックはトルクコンバータを経て変速機クラッチで切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。このため、車両の制御装置は、従来のようにエンジン始動時のショックをトルクコンバータのみにより切断する場合に比べて、ショックをより高度に切断することができるようになる。よって、車両の制御装置は、エンジン始動時のショックが車輪に伝搬されることを抑制し、車両の滑らかな走行を実現することができる。 When the accelerator pedal opening is large, the vehicle control device switches the transmission clutch to the disengaged state by greatly downshifting the automatic transmission mechanism and starts the engine. As a result, even when a shock occurs due to a sudden increase in load torque in the motor when the engine is started, the shock is disconnected by the transmission clutch via the torque converter, and no more is transmitted to the wheel side. For this reason, the vehicle control device can cut the shock at a higher level than the conventional case where the shock at the time of starting the engine is cut only by the torque converter. Therefore, the vehicle control device can suppress the shock at the time of starting the engine from being transmitted to the wheels, and can realize smooth running of the vehicle.
また、車両の制御装置は、アクセルペダルの開度が大きくない場合は、ロックアップクラッチを解放状態に切り替えて、エンジンを始動する。このとき、車両の制御装置は、自動変速機構を小さくダウンシフトするか、あるいはダウンシフトしないようにする。これにより、エンジン始動の際に、モータにおける負荷トルクの急激な増加に伴いショックが発生しても、ショックはトルクコンバータで切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。このため、車両の制御装置は、エンジン始動時のショックが車輪に伝搬されることを抑制し、車両の滑らかな走行を実現することができる。 Further, when the accelerator pedal opening is not large, the vehicle control device switches the lockup clutch to the released state and starts the engine. At this time, the vehicle control device downshifts the automatic transmission mechanism to a small extent or does not downshift. As a result, even when a shock occurs due to a sudden increase in the load torque in the motor when the engine is started, the shock is cut by the torque converter and no more is transmitted to the wheel side. For this reason, the vehicle control device can suppress the shock at the time of starting the engine from being propagated to the wheels, and can realize smooth running of the vehicle.
上記(1)に記載の車両の制御装置においては、(2)前記アクセルペダルの開度が大きい場合は、前記ロックアップクラッチを前記係合状態に切り替えて、前記内燃機関を始動することが好ましい。 In the vehicle control device according to (1), it is preferable that (2) when the accelerator pedal has a large opening, the internal combustion engine is started by switching the lockup clutch to the engaged state. .
ここで、車両がエンジン停止中のモータ走行時にアクセルペダルが大きく踏み込まれると、車両においてエンジン始動と自動変速機構のダウンシフトとの両方が実行される。そして、従来の車両の制御装置にあっては、エンジン始動によりロックアップクラッチが滑り状態に切り替わるとともに、自動変速機構のダウンシフトにより自動変速機構のクラッチが滑り状態に切り替わる。これにより、モータから車輪までの動力伝達系において、2つの滑り要素が存在してしまう。このため、車両において、モータ出力の損失が大きく、アクセルペダルの操作に対する車速の応答性や速度調整のダイレクト感が損なわれ、ドライバビリティが低下するという問題があった。 Here, when the accelerator pedal is greatly depressed during motor travel while the engine is stopped, both engine start and downshift of the automatic transmission mechanism are executed in the vehicle. In the conventional vehicle control device, the lock-up clutch is switched to the sliding state when the engine is started, and the clutch of the automatic transmission mechanism is switched to the sliding state by the downshift of the automatic transmission mechanism. As a result, there are two slip elements in the power transmission system from the motor to the wheels. For this reason, in the vehicle, there is a problem that motor output loss is large, vehicle speed responsiveness to the operation of the accelerator pedal and direct feeling of speed adjustment are impaired, and drivability is lowered.
本発明の構成により、車両の制御装置は、エンジン始動の際に、変速機クラッチを解放状態に切り替えるとともに、ロックアップクラッチを係合状態に切り替えるので、モータから車輪までの動力伝達系での滑り要素を変速機クラッチのみにすることができる。これにより、モータの出力損失が小さくなるので、アクセルペダルの操作に対する車速の応答性や速度調整のダイレクト感が改善され、ドライバビリティを向上することができる。しかも、車両の制御装置は、モータの出力損失が小さくなることにより、燃費を向上することができる。 With the configuration of the present invention, the vehicle control device switches the transmission clutch to the disengaged state and switches the lockup clutch to the engaged state when the engine is started. The element can be a transmission clutch only. As a result, the output loss of the motor is reduced, so that the responsiveness of the vehicle speed to the operation of the accelerator pedal and the direct feeling of speed adjustment are improved, and drivability can be improved. In addition, the vehicle control device can improve fuel efficiency by reducing the output loss of the motor.
上記(1)または(2)に記載の車両の制御装置においては、(3)前記アクセルペダルの開度は、前記自動変速機構における変速段の変化する段数に基づいて判断することが好ましい。 In the vehicle control device according to (1) or (2), it is preferable that (3) the opening degree of the accelerator pedal is determined based on the number of shift stages of the automatic transmission mechanism.
この構成により、エンジンの停止中かつモータのみを駆動源とする車両の走行中にアクセルペダルが踏み込まれた場合、車両の制御装置は、アクセル開度とその時点での車速とから自動変速機構における変速段を変化させる段数を算出する。車両の制御装置は、この自動変速機構における変速段を変化させる段数の算出を、例えば車速−アクセル開度−変速段マップに基づいて行う。そして、車両の制御装置は、例えば、変速段の下げ幅が3段以上である場合はアクセル開度は大きく、変速段の下げ幅が2段以下である場合はアクセル開度は小さいと判断するようにする。 With this configuration, when the accelerator pedal is depressed while the engine is stopped and the vehicle is driven only by the motor, the vehicle control device determines whether or not the automatic transmission mechanism uses the accelerator opening and the vehicle speed at that time. The number of steps for changing the gear position is calculated. The vehicle control device calculates the number of steps for changing the gear position in the automatic transmission mechanism based on, for example, a vehicle speed-accelerator opening-speed map. Then, the vehicle control apparatus determines that the accelerator opening is large when the shift speed reduction is 3 or more, and the accelerator opening is small when the speed reduction is 2 or less, for example. Like that.
これにより、車両の制御装置が、例えば変速段の下げ幅が3段以上でアクセル開度を大きいと判断した場合は、エンジン始動の際に発生したショックは、変速機クラッチで切断されるようになり、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。 Thus, for example, when the vehicle control device determines that the lowering range of the shift speed is 3 or more and the accelerator opening is large, the shock generated when the engine is started is disconnected by the transmission clutch. No more is transmitted to the wheel side.
また、例えば変速段の下げ幅が3段以上である場合は、自動変速機構での変速動作は比較的長時間を要するので、エンジン始動を行っている間は常に変速機クラッチが切断されている。しかも、アクセル開度が大きいときは車速の変化が大きいため、運転者のショックに対する感度は低くなる。このため、エンジン始動を行っている間、車両の制御装置は、常に車両のドライバビリティの低下を抑制できる。さらに、車両の制御装置は、エンジン始動に要する時間に合わせて変速機クラッチを解放状態に維持するために新たな特段の制御を行う必要はないので、変速機クラッチの制御の複雑化を抑制することができる。 Further, for example, when the shift speed is 3 or more, the shift operation of the automatic transmission mechanism takes a relatively long time, so that the transmission clutch is always disconnected while the engine is being started. . In addition, when the accelerator opening is large, the change in vehicle speed is large, so the driver's sensitivity to shock is low. For this reason, the vehicle control device can always suppress a decrease in drivability of the vehicle while the engine is being started. Further, the vehicle control device does not need to perform new special control in order to maintain the transmission clutch in the released state in accordance with the time required for starting the engine, thereby suppressing the complicated control of the transmission clutch. be able to.
上記(1)または(2)に記載の車両の制御装置においては、(4)前記アクセルペダルの開度は、前記自動変速機構における変速段を変化するのに必要な変速時間の長さに基づいて判断することが好ましい。 In the vehicle control device described in (1) or (2) above, (4) the opening degree of the accelerator pedal is based on the length of the shift time required for changing the gear position in the automatic transmission mechanism. It is preferable to judge.
この構成により、エンジンの停止中かつモータのみを駆動源とする車両の走行中にアクセルペダルが踏み込まれた場合、車両の制御装置は、アクセル開度とその時点での車速とから自動変速機構における変速段を変化させるのに必要な時間を算出する。車両の制御装置は、この自動変速機構における変速段を変化させるのに必要な時間の算出を、例えば車速−アクセル開度−変速段変化時間マップに基づいて行う。そして、車両の制御装置は、例えば、変速段を変化させるのに必要な時間が所定の閾値より長いか否かに基づいて、アクセル開度は大きいか否かを判断するようにする。 With this configuration, when the accelerator pedal is depressed while the engine is stopped and the vehicle is driven only by the motor, the vehicle control device determines whether or not the automatic transmission mechanism uses the accelerator opening and the vehicle speed at that time. The time required to change the gear position is calculated. The vehicle control device calculates a time required to change the gear position in the automatic transmission mechanism based on, for example, a vehicle speed-accelerator opening-speed change time map. Then, the vehicle control device determines whether or not the accelerator opening is large, for example, based on whether or not the time required to change the shift speed is longer than a predetermined threshold.
これにより、車両の制御装置が、例えば変速段を変化させるのに必要な時間が所定の閾値より長いと判断した場合は、エンジン始動の際に発生したショックは、変速機クラッチで切断されるようになり、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。 Thereby, for example, when the vehicle control device determines that the time required for changing the gear stage is longer than a predetermined threshold, the shock generated at the time of starting the engine is disconnected by the transmission clutch. No more is transmitted to the wheel side.
また、例えば変速段を変化させるのに必要な時間が所定の閾値より長い場合は、自動変速機構での変速動作は比較的長時間を要するので、エンジン始動を行っている間は常に変速機クラッチが切断されている。しかも、アクセル開度が大きいときは車速の変化が大きいため、運転者のショックに対する感度は低くなる。このため、エンジン始動を行っている間、車両の制御装置は、常に車両のドライバビリティの低下を抑制できる。さらに、車両の制御装置は、エンジン始動に要する時間に合わせて変速機クラッチを解放状態に維持するために新たな特段の制御を行う必要はないので、変速機クラッチの制御の複雑化を抑制することができる。 Further, for example, when the time required for changing the shift stage is longer than a predetermined threshold, the shift operation in the automatic transmission mechanism takes a relatively long time. Is disconnected. In addition, when the accelerator opening is large, the change in vehicle speed is large, so the driver's sensitivity to shock is low. For this reason, the vehicle control device can always suppress a decrease in drivability of the vehicle while the engine is being started. Further, the vehicle control device does not need to perform new special control in order to maintain the transmission clutch in the released state in accordance with the time required for starting the engine, thereby suppressing the complicated control of the transmission clutch. be able to.
上記(1)から(4)までのいずれか一項に記載の車両の制御装置においては、(5)前記内燃機関と前記電動機との間に、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチを備え、前記アクセルペダルが踏み込まれた際に、前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動することが好ましい。 In the vehicle control device according to any one of (1) to (4), (5) a release state in which the internal combustion engine and the electric motor are disconnected between the internal combustion engine and the electric motor; A clutch that switches a transmission state between an engagement state that connects the internal combustion engine and the electric motor, and when the accelerator pedal is depressed, the clutch is brought into the engagement state and the internal combustion engine is operated by the electric motor. It is preferable to start the engine.
ここで、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの解放状態とは、エンジンとモータとを完全に切断する状態を意味している。また、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの係合状態とは、エンジンとモータとを滑りなく接続する完全係合の他、半クラッチのようにエンジンとモータとの間で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。 Here, in the specification of the present application, the released state of the clutch between the engine and the motor means a state in which the engine and the motor are completely disconnected. Further, in this specification, the clutch engagement state between the engine and the motor means that the engine and the motor are connected to each other without slipping, and that the clutch and the motor are not slipped. It is meant to include a state that causes slipping.
この構成により、車両の制御装置は、アクセルペダルが踏み込まれてエンジンを始動する時にのみ、クラッチを係合状態にしてエンジンとモータとを接続するので、エンジン停止中のモータ走行時にはモータはエンジンを回転させることがない。このため、モータ走行時でのモータの負荷を低減することができ、燃費を向上することができる。 With this configuration, the vehicle control device connects the engine and the motor with the clutch engaged only when the accelerator pedal is depressed and the engine is started. There is no rotation. For this reason, the load of the motor at the time of motor driving | running | working can be reduced and a fuel consumption can be improved.
本発明によれば、トルクコンバータおよび自動変速機構を備えたハイブリッド車両におけるモータ走行中のエンジン始動時に発生したショックを車輪へ伝搬することを従来と比較して抑制できる車両の制御装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a vehicle control device capable of suppressing the propagation of a shock generated at the time of starting an engine during motor running to a wheel in a hybrid vehicle including a torque converter and an automatic transmission mechanism, as compared with the related art. Can do.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用したものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a drive device for a hybrid vehicle.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1および図2に示すように、駆動装置1は、エンジン10と、駆動ユニット20と、自動変速機30と、制御ユニット40とを備えている。本実施の形態では、駆動装置1のエンジン10の方向をエンジン側E、駆動装置1の自動変速機30の方向を自動変速機側Tとしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive device 1 includes an
エンジン10は、ガソリンあるいは軽油などの炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しない燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン10は、本発明の内燃機関を構成している。エンジン10は、燃焼室内で混合気の吸気と燃焼と排気とを繰り返すことにより図示しないシリンダブロック内の図示しないピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト11を回転させるようになっている。エンジン10は、クランクシャフト11から駆動ユニット20にトルクを伝達するようになっている。
The
クランクシャフト11には、エンジン回転数センサ19が設けられている。エンジン回転数センサ19は、クランクシャフト11の回転数を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。
The
駆動ユニット20は、入力部21と、クラッチ22と、ワンウェイクラッチ23と、モータジェネレータ24と、出力部27と、ケース部28とを備えている。モータジェネレータ24は、本発明における電動機を構成している。駆動ユニット20は、エンジン10と自動変速機30との間に介在されるとともに、エンジン10のクランクシャフト11からの動力を自動変速機30の後述する変速機入力軸31に伝達するようになっている。
The
入力部21は、クラッチ入力軸212を備えている。クラッチ入力軸212は、クランクシャフト11と同軸に設けられている。クラッチ入力軸212は、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23に動力を伝達するようになっている。
The
出力部27は、クラッチ出力軸270を備えている。クラッチ出力軸270は、クラッチ入力軸212と同軸に設けられている。クラッチ出力軸270は、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23の動力を外部に伝達するようになっている。クラッチ出力軸270は、自動変速機30の変速機入力軸31に一体回転可能に連結されるとともに、駆動ユニット20の出力を自動変速機30に伝達するようになっている。
The output unit 27 includes a
モータジェネレータ24は、ステータ240と、ロータ241とを備えている。モータジェネレータ24は、クランクシャフト11と変速機入力軸31との動力伝達経路に介在されている。
The
ステータ240は、図示しないステータコアと、ステータコアに巻回される図示しない三相コイルとを備えている。ステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されるとともに、ケース部28に固定されている。ステータ240は、三相コイルへの通電により回転磁界を形成するようになっている。
ロータ241は、ステータ240の内部に配置されるとともに、複数個の永久磁石が埋め込まれて形成されている。
The
ロータ241には、モータ回転数センサ243が設けられている。モータ回転数センサ243は、ロータ241の回転数を検出することにより、モータジェネレータ24の回転数を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。
The
モータジェネレータ24は、ロータ241に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイルによって形成される磁界との相互作用により、ロータ241を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータ24は、ロータ241に埋め込まれた永久磁石による磁界とロータ241の回転との相互作用により、三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作するようになっている。
The
モータジェネレータ24は、インバータ46に接続されている。インバータ46はバッテリ47に接続されている。このため、モータジェネレータ24は、インバータ46を介してバッテリ47との間で電力のやり取りを行うようになっている。バッテリ47は、ハイブリッド車両の運転状況に応じて、モータジェネレータ24から生じた電力を充電したり、あるいは放電したりするようになっている。
The
インバータ46からモータジェネレータ24への電力ラインには、MG電流センサ461が取り付けられている。MG電流センサ461は、相電流を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。バッテリ47の出力端子間にはバッテリ電圧センサ471が取り付けられている。バッテリ電圧センサ471は、バッテリ47の出力電圧を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。バッテリ47の出力端子には、バッテリ電流センサ472が取り付けられている。バッテリ電流センサ472は、バッテリ47の充放電電流を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。バッテリ47には、バッテリ温度センサ473が取り付けられている。バッテリ温度センサ473は、バッテリ温度を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。
An MG
クラッチ22は、図示しない多板部と、図示しないピストン部とを備えている。クラッチ22は、入力部21と出力部27との間に設けられている。クラッチ22は、クランクシャフト11と変速機入力軸31との間に設けられるとともに、クランクシャフト11と変速機入力軸31との間を接続したり切断したりするようになっている。すなわち、クラッチ22は、エンジン10とモータジェネレータ24とを切り離す解放状態と、エンジン10とモータジェネレータ24とを接続する係合状態との間で伝達状態が切り替わるようになっている。
The clutch 22 includes a multi-plate portion (not shown) and a piston portion (not shown). The clutch 22 is provided between the
クラッチ22は、ノーマリーオープン型となっている。クラッチ22は、通常は解放されていてエンジン10とモータジェネレータ24との接続を切断している。また、クラッチ22は、自動変速機30の後述するオイルポンプ34から高圧の作動油が供給されることにより作動して、エンジン10とモータジェネレータ24とを接続するようになっている。クラッチ22は、モータジェネレータ24の内周部に設けられている。
The clutch 22 is a normally open type. The clutch 22 is normally released and disconnects the
ワンウェイクラッチ23は、クランクシャフト11と変速機入力軸31との間に設けられるとともに、クランクシャフト11から変速機入力軸31を介してモータジェネレータ24に正転方向の動力のみを伝達可能に接続されている。ここで、正転方向とは、クランクシャフト11の回転方向を意味する。また、ワンウェイクラッチ23は、モータジェネレータ24の内周部に設けられている。ワンウェイクラッチ23は、モータジェネレータ24の内周部でクラッチ22に対して軸方向に隣接して配置されている。
The one-way clutch 23 is provided between the
クラッチ入力軸212には、入力軸回転数センサ29が取り付けられている。入力軸回転数センサ29は、クラッチ入力軸212の回転速度を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。入力軸回転数センサ29は、例えばレゾルバである。
An input shaft
自動変速機30は、変速機入力軸31と、トルクコンバータ32と、変速機構入力軸33と、オイルポンプ34と、変速機構35と、油圧制御装置36と、出力軸37と、ケース38とを備えている。自動変速機30は、モータジェネレータ24が連結されている。
The
トルクコンバータ32は、循環する作動油の作用を利用する流体式で、駆動ユニット20のクラッチ出力軸270から伝達される駆動力を、変速機構入力軸33を介して変速機構35に伝達するようになっている。トルクコンバータ32は、タービンランナ90と、ポンプインペラ91と、フロントカバー92と、ステータ93と、ワンウェイクラッチ94と、中空軸95と、ロックアップクラッチ96とを備えている。すなわち、トルクコンバータ32は、モータジェネレータ24に連結されるとともにロックアップクラッチ96を備えたものになっている。
The
タービンランナ90およびポンプインペラ91は、タービンランナ90がエンジン側Eに位置するように互いに対向して配置されている。タービンランナ90は、変速機構入力軸33に一体回転するように連結されている。ポンプインペラ91は、フロントカバー92を介して変速機入力軸31に一体回転するように連結されている。ケース38の内部には、作動油が供給されている。
The
タービンランナ90およびポンプインペラ91の間の内周側には、ステータ93が設けられている。ステータ93には、ワンウェイクラッチ94を介して中空軸95が接続されている。中空軸95は、ケース38に固定されるとともに、内部に変速機構入力軸33を回転可能に収容している。
A stator 93 is provided on the inner peripheral side between the
ロックアップクラッチ96は、ロックアップピストン96aと、ロックアップピストン96aに接合された摩擦材96bとを備えている。ロックアップクラッチ96は、油圧制御装置36により調整されたオイルポンプ34からの高圧の作動油により、図1中に点線矢印で示すようにエンジン側Eに押圧されるようになっている。作動油は、ロックアップピストン96aをエンジン側Eに移動させ、摩擦材96bをフロントカバー92に押し当てるようになっている。
The
ロックアップクラッチ96は、ロックアップピストン96aのエンジン側Eへの摺動により、係合状態に切り替わるようになっている。係合状態では、摩擦材96bがフロントカバー92に押し当てられて、摩擦材96bとフロントカバー92とが摩擦により結合するようになる。これにより、タービンランナ90とフロントカバー92とが一体回転するようになっている。ロックアップクラッチ96は、変速機入力軸31と変速機構入力軸33とを一体的に回転させることにより作動油のスリップを発生させないため、燃費を向上させることができる。
The lock-up clutch 96 is switched to the engaged state by sliding the lock-up
また、ロックアップクラッチ96は、ロックアップピストン96aの自動変速機側Tへの摺動により、解放状態に切り替わるようになっている。解放状態では、摩擦材96bがフロントカバー92から離隔して、摩擦材96bとフロントカバー92とが別個に回転可能になる。これにより、タービンランナ90とフロントカバー92とが別個に回転するようになっている。ロックアップクラッチ96は、モータジェネレータ24と変速機構35とを切り離す解放状態と、モータジェネレータ24と変速機構35とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるようになっている。また、油圧制御装置36およびオイルポンプ34は、ロックアップクラッチ96を解放状態と係合状態とに切り替えるロックアップクラッチ切替手段を構成する。
The lock-up clutch 96 is switched to the released state by sliding the lock-up
オイルポンプ34は、ロータ340と、ハブ341と、ボデー342とを備えている。ハブ341は、円筒形状で、ロータ340とポンプインペラ91とを一体回転するように連結している。ボデー342は、ケース38に固定されている。このため、駆動ユニット20からの動力が、フロントカバー92からポンプインペラ91を介してロータ340に伝達され、オイルポンプ34が駆動されるようになっている。
The
オイルポンプ34から吐出される作動油は、変速機構35に供給されるとともに、駆動ユニット20のクラッチ22にも供給されるようになっている(図1中、一点鎖線で示す)。オイルポンプ34は、油圧の供給により、変速機構35の変速段もしくは変速比の切り替えや、クラッチ22の締結を行うようになっている。
The hydraulic oil discharged from the
オイルポンプ34とクラッチ22との間には、油圧調整バルブ39が設けられている。油圧調整バルブ39は、制御ユニット40からの信号に従い、オイルポンプ34からクラッチ22への作動油の供給量を調整するようになっている。
A hydraulic
オイルポンプ34と油圧調整バルブ39とは、クラッチ切替手段を構成している。オイルポンプ34と、油圧調整バルブ39とは、クラッチ22を解放状態から係合状態に切り替えるようになっている。
The
変速機構35は、複数のクラッチやブレーキを有している。変速機構35は、本発明の自動変速機構を構成する。図1では、変速機構35の有するクラッチのうちで変速機構入力軸33に直結して一体回転するC1クラッチ35aのみ図示する。C1クラッチ35aは、変速機構35の歯車列を切断する解放状態と、変速機構35の歯車列を接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるようになっている。C1クラッチ35aは、本発明の変速機クラッチを構成する。すなわち、変速機構35は、トルクコンバータ32に連結されるとともに、C1クラッチ35aを有するものとなっている。
The
変速機構35では、ハイブリッド車両の走行状況に応じて複数のクラッチやブレーキの係合および解放が、油圧制御装置36から供給される油圧によって切り替えられることで、所望の変速段が形成される。変速機構35の変速段としては、例えば、N(ニュートラル)レンジ、D(ドライブ)レンジ、R(後進)レンジ、M(マニュアル)レンジ(シーケンシャルレンジ)、2(セカンド)レンジ、L(ロー)レンジ、B(ブレーキ)レンジ、S(スポーツ)レンジ、Ds(スポーツドライブ)レンジなどがある。
In the
変速機構35には、運転者が変速段を切り替えるためのシフトレバー51が接続されている。シフトレバー51には、シフトポジションセンサ52が設けられている。シフトポジションセンサ52は、シフトレバー51のレンジ位置をシフトポジション信号として検出して制御ユニット40に入力するようになっている。
A
変速機構入力軸33から伝達された駆動力は、変速機構35を経て出力軸37に伝達され、出力軸37から図示しないディファレンシャルを経て車輪に伝達されるようになっている。すなわち、モータジェネレータ24は車輪に連結されている。なお、本実施の形態の変速機構35は、有段式の変速機構で構成されているが、有段式に限られず、例えば無段式でかつ変速機クラッチを備えた変速機構で構成されるようにしてもよい。
The driving force transmitted from the transmission
制御ユニット40は、ハイブリッド用電子制御ユニット(Electronic Control Unit;以下、ECUという)41と、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)42と、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)43と、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)44と、トランスミッション用電子制御ユニット(以下、トランスミッションECUという)45とを備えている。制御ユニット40は、制御手段を構成している。
The
ECU41は、CPU(Central processing unit)410と、処理プログラムなどを記憶するROM(Read only memory)411と、一時的にデータを記憶するRAM(Random access memory)412と、バックアップメモリ413と、入力ポート414と、出力ポート415と、通信ポート416とを備えている。ECU41は、ハイブリッド車両の制御を統括するようになっている。
The
ECU41の入力ポート414には、エンジン回転数センサ19と、入力軸回転数センサ29と、モータ回転数センサ243と、車速センサ50と、アクセルセンサ54と、シフトポジションセンサ52と、MG電流センサ461と、バッテリ電圧センサ471と、バッテリ電流センサ472と、バッテリ温度センサ473とが接続されている。
The
車速センサ50は、車速信号を検出して制御ユニット40に入力するようになっている。アクセルセンサ54には、アクセルペダル53が接続されている。アクセルセンサ54は、アクセルペダル53が踏み込まれた踏み込み量を検出して、検出した踏み込み量に応じた検出信号をECU41に入力するようになっている。また、ECU41は、アクセルセンサ54から出力された検出信号が表すアクセルペダル53の踏み込み量から、アクセル開度Accを算出するようになっている。
The
アクセルペダル53は、エンジン10およびモータジェネレータ24の少なくとも一方の運転者の加速要求を設定するようになっている。アクセルペダル53は、運転者によって踏み込まれることにより、エンジン10およびモータジェネレータ24の少なくとも一方の回転数を操作するようになっている。
The
ECU41は、エンジンECU42と、モータECU43と、バッテリECU44と、トランスミッションECU45とに通信ポート416を介して接続されている。ECU41は、エンジンECU42と、モータECU43と、バッテリECU44と、トランスミッションECU45と各種制御信号やデータのやり取りを行うようになっている。
The
エンジンECU42は、エンジン10およびECU41に接続されている。エンジンECU42は、エンジン10の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行うようになっている。
The
エンジンECU42は、ECU41と通信するようになっている。エンジンECU42は、ECU41から入力される制御信号によりエンジン10を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン10の運転状態に関するデータをECU41に出力するようになっている。
The
モータECU43は、インバータ46およびECU41に接続されている。モータECU43は、モータジェネレータ24を駆動制御するようになっている。モータECU43は、モータジェネレータ24を駆動制御するために必要な信号を入力するようになっている。モータジェネレータ24を駆動制御するために必要な信号としては、例えば、モータジェネレータ24のモータ回転数センサ243から入力される信号や、MG電流センサ461により検出されるモータジェネレータ24に印加される相電流の信号などがある。モータECU43は、インバータ46へのスイッチング制御信号を出力するようになっている。
The
モータECU43は、ECU41と通信するようになっている。モータECU43は、ECU41から入力される制御信号に応じてインバータ46を駆動制御することにより、モータジェネレータ24の回転数および出力トルクを制御するようになっている。モータECU43は、必要に応じてモータジェネレータ24の運転状態に関するデータをECU41に出力するようになっている。
The
バッテリECU44は、バッテリ47およびECU41に接続されている。バッテリECU44は、バッテリ47を管理している。バッテリECU44は、バッテリ47を管理するのに必要な信号を入力するようになっている。バッテリ47を管理するのに必要な信号としては、例えば、バッテリ電圧センサ471からの端子間電圧の信号や、バッテリ電流センサ472からの充放電電流の信号や、バッテリ温度センサ473からの電池温度の信号などがある。
The
バッテリECU44は、ECU41と通信するようになっている。バッテリECU44は、必要に応じてバッテリ47の状態に関するデータをECU41に出力するようになっている。バッテリECU44は、バッテリ47を管理するために、バッテリ電流センサ472により検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC:State of charge)を演算するようになっている。
The
トランスミッションECU45は、自動変速機30およびECU41に接続されている。トランスミッションECU45は、トルクコンバータ32のロックアップクラッチ96を駆動制御したり、変速機構35の変速段を変更したりするようになっている。
The
トランスミッションECU45は、ECU41と通信するようになっている。トランスミッションECU45は、ECU41からの信号に基づいて変速機構35の変速段を変更する変速制御を実行するようになっている。トランスミッションECU45および油圧制御装置は、C1クラッチ35aを解放状態と係合状態とに切り替える変速機クラッチ切替手段を構成する。トランスミッションECU45は、必要に応じて変速機構35やトルクコンバータ32の運転状態に関するデータをECU41に出力するようになっている。
The
上述したエンジン10と、アクセルペダル53と、モータジェネレータ24と、トルクコンバータ32と、変速機構35とは、モータジェネレータ24によりエンジン10を始動する車両の制御装置であって、本実施の形態における車両の制御装置を構成している。本実施の形態の車両の制御装置は、エンジン10の停止中かつモータジェネレータ24のみを駆動源とする車両の走行中にアクセルペダル53が踏み込まれた際に、アクセル開度Accが大きい場合は、C1クラッチ35aを解放状態に切り替えてエンジン10を始動するようになっている。また、本実施の形態の車両の制御装置は、エンジン10の停止中かつモータジェネレータ24のみを駆動源とする車両の走行中にアクセルペダル53が踏み込まれた際に、アクセル開度Accが大きくない場合は、ロックアップクラッチ96を解放状態に切り替えてエンジン10を始動するようになっている。
The
また、本実施の形態における車両の制御装置は、エンジン回転数センサ19と、モータ回転数センサ243と、アクセルセンサ54と、車速センサ50と、シフトポジションセンサ52と、モータECU43と、ECU41とを備えている。ECU41は、アクセルペダル53が踏み込まれたときに、アクセル開度Accが大きいか否かを判断するようになっている。
In addition, the vehicle control device in the present embodiment includes an
また、本実施の形態における車両の制御装置は、C1クラッチ35aと、変速機クラッチ切替手段と、ロックアップクラッチ96と、ロックアップクラッチ切替手段と、クラッチ22と、クラッチ切替手段とを備えている。ECU41は、変速機クラッチフラグを有するとともに、変速機クラッチフラグをオンオフすることにより、変速機クラッチ切替手段を制御するようになっている。また、ECU41は、ロックアップクラッチフラグを有するとともに、ロックアップクラッチフラグをオンオフすることにより、ロックアップクラッチ切替手段を制御するようになっている。さらに、ECU41は、クラッチフラグを有するとともに、クラッチフラグをオンオフすることにより、クラッチ切替手段を制御するようになっている。
The vehicle control apparatus according to the present embodiment includes a C1 clutch 35a, a transmission clutch switching unit, a
ECU41は、エンジン10の停止中かつモータジェネレータ24のみを駆動源とする車両の走行中にアクセルペダル53が踏み込まれた際に、アクセル開度Accが大きいか否かを判断するようになっている。ECU41は、アクセル開度Accが大きいと判断した場合は、変速機クラッチフラグをオフにして、変速機クラッチ切替手段によりC1クラッチ35aを解放状態に切り替えるようになっている。また、ECU41は、アクセル開度Accが大きいと判断した場合は、ロックアップクラッチフラグをオンにして、ロックアップクラッチ切替手段によりロックアップクラッチ96を係合状態に切り替えるようになっている。
The
ECU41は、アクセル開度Accが大きくないと判断した場合は、ロックアップクラッチフラグをオフにして、ロックアップクラッチ切替手段によりロックアップクラッチ96を解放状態に切り替えるようになっている。
When the
ECU41は、C1クラッチ35aまたはロックアップクラッチ96を解放状態に切り替えた後に、クラッチフラグをオンにして、クラッチ切替手段によりクラッチ22を係合状態に切り替えるようになっている。そして、ECU41は、モータECU43を制御してモータジェネレータ24の補償トルクTMを上昇させ、エンジン回転数REを上昇させ、モータ回転数RMとエンジン回転数REとを一致させて同期させるようになっている。ECU41は、モータ回転数RMとエンジン回転数REとの同期後に、エンジンECU42によりエンジン10に初爆させ押し掛け始動するようになっている。
After switching the C1 clutch 35a or the lockup clutch 96 to the released state, the
ECU41は、アクセル開度Accを、変速機構35における変速段の変化する段数に基づいて判断するようになっている。また、ROM411およびバックアップメモリ413には、車速およびアクセル開度Accから変速段を算出する車速−アクセル開度−変速段マップが、シフトポジションごとに記憶されている。ECU41は、アクセルペダル53が踏み込まれた場合、アクセル開度Accと、車速と、シフトポジションとから、車速−アクセル開度−変速段マップに基づいて、変速機構35における変速段を変化させる段数を算出するようになっている。
The
ECU41は、例えば、変速段の下げ幅が3段以上である場合はアクセル開度Accは大きいと判断し、変速機構35を大きくダウンシフトするようになっている。また、ECU41は、例えば、変速段の下げ幅が2段以下である場合はアクセル開度Accは小さいと判断し、変速機構35を小さくダウンシフトするか、あるいはダウンシフトしないようになっている。ここでは、アクセル開度Accの大きさを変速段の下げ幅が3段以上か2段以下かで判断しているが、これに限られないのは勿論である。
For example, the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
ハイブリッド車両はモータジェネレータ24を駆動源とするEV走行中で、エンジン10は停止している。
The hybrid vehicle is in EV travel using the
図3に示すように、ECU41は、車両がEV走行中であるか否かを判断する(ステップS1)。例えば、車速が0でない場合で、かつエンジン回転数REおよびモータ回転数RMが一致しない場合は、ECU41は、車両がEV走行中であると判断する。ECU41は、車両がEV走行中でないと判断した場合は(ステップS1;NO)、ECU41は、処理をメインルーチンに戻す。
As shown in FIG. 3, the
ECU41は、車両がEV走行中であると判断した場合は(ステップS1;YES)、ECU41は、エンジン10が停止中であるか否かを判断する(ステップS2)。例えば、エンジン回転数REが0である場合は、ECU41は、エンジン10が停止中であると判断する。ECU41は、エンジン10が停止中でないと判断した場合は(ステップS2;NO)、ECU41は、処理をメインルーチンに戻す。
When the
ECU41は、エンジン10が停止中であると判断した場合は(ステップS2;YES)、ECU41は、アクセルペダル53がオンであるか否かを判断する(ステップS3)。例えば、アクセル開度Accが0でない場合は、ECU41は、アクセルペダル53がオンであると判断する。ECU41は、アクセルペダル53がオンでないと判断した場合は(ステップS3;NO)、ECU41は、処理をメインルーチンに戻す。
When the
ECU41は、アクセルペダル53がオンであると判断した場合は(ステップS3;YES)、ECU41は、アクセル開度Accが大きいか否かを判断する(ステップS4)。ECU41は、シフトポジションから車速−アクセル開度−変速段マップを選択し、アクセル開度Accおよび車速から、車速−アクセル開度−変速段マップに基づいて、変速機構35における変速段を変化させる段数を算出するようになっている。そして、ECU41は、例えば、変速段の下げ幅が7速→4速のように3段以上である場合はアクセル開度Accは大きく、変速段の下げ幅が6速→4速のように2段以下である場合はアクセル開度Accは小さいと判断するようになっている。
When the
ECU41は、アクセル開度Accが大きいと判断した場合は(ステップS4;YES)、ECU41は、変速機クラッチフラグをオフにする(ステップS5)。そして、ECU41は、変速機クラッチ切替手段を制御し、C1クラッチ35aを係合状態から解放状態にしてスリップさせる。ここで、C1クラッチ35aを係合状態から解放状態にする動作は、変速機構35でのダウンシフトにより行うことができる。
When the
また、ECU41は、ロックアップクラッチフラグをオンにして(ステップS6)、ロックアップクラッチ切替手段を制御し、ロックアップクラッチ96を解放状態から係合状態にする。これにより、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いエンジン始動時のショックが発生しても、ショックはC1クラッチ35aで切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。
Further, the
ECU41は、アクセル開度Accが大きくないと判断した場合は(ステップS4;NO)、ECU41は、ロックアップクラッチフラグをオフにする(ステップS7)。そして、ECU41は、ロックアップクラッチ切替手段を制御し、ロックアップクラッチ96を係合状態から解放状態にしてスリップさせる。これにより、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いエンジン始動時のショックが発生しても、ショックはロックアップクラッチ96で切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。
When the
ECU41は、ロックアップクラッチ96を切り替えた後、エンジン10を始動させる動作に入る。ここでは、エンジン10を始動するための回転数やトルクなどの各種の条件は、C1クラッチ35aが滑るか、あるいはロックアップクラッチ96が滑るかによらず、共通のものとしている。これにより、エンジン始動の制御を簡易化している。ただし、エンジン10を始動するための各種の条件は、C1クラッチ35aが滑るか、あるいはロックアップクラッチ96が滑るかに応じて、より最適になるよう異ならせて設定するようにしてもよい。
The
ECU41は、モータECU43を制御して、モータ回転数RMをエンジン始動の可能な回転数に調整する(ステップS8)。モータ回転数RMはモータ回転数センサ243により常時監視されてECU41に入力されるとともに、ECU41はフィードバック制御によりモータ回転数RMを調整している。
ECU41 controls the
ECU41は、モータ回転数RMが目標の回転数で安定してから、クラッチフラグをオンにする(ステップS9)。ECU41は、クラッチ切替手段によりクラッチ22を制御し、クラッチ22を解放状態から係合状態に徐々に切り替える。
ECU41, the motor rotation speed R M is stabilized at a rotational speed of the target, to turn on the clutch flag (step S9). The
クラッチ22がECU41により解放状態から係合状態に徐々に切り替わると、クラッチトルクTCが上昇する(ステップS10)。ECU41は、モータECU43によりモータジェネレータ24の補償トルクTMを上昇させる(ステップS11)。ここでは、ECU41は、補償トルクTMをクラッチトルクTCの上昇に合わせて、クラッチトルクTCよりも僅かに小さくなるよう制御している。
When the clutch 22 is gradually switched to the engaged state from the disengaged state by the
エンジン10のクランクシャフト11は、クラッチ22が解放状態から係合状態に徐々に切り替わるに伴って、モータジェネレータ24により連れ回され、エンジン回転数REが上昇する(ステップS12)。エンジン回転数REは、エンジン回転数センサ19により常時監視されてECU41に入力されている。ECU41は、エンジン回転数REとモータ回転数RMとが同期してから、エンジンECU42によりエンジン10の初爆を行ってエンジン10を始動する(ステップS13)。
上述した停止中のハイブリッド車両において、モータジェネレータ24を駆動源とするEV走行中で、エンジン10は停止している時に、アクセルペダル53が大きく踏み込まれた場合の動作を、図4に示すタイムチャートに沿って説明する。
The time chart shown in FIG. 4 shows the operation when the
変速機クラッチフラグおよびロックアップクラッチフラグの位置は、EV走行の走行状態によって適宜変化するが、図4に示すように、ここでは変速機クラッチフラグはオンであり、ロックアップクラッチフラグはオフとしている。また、クラッチフラグはオフであり、モータ回転数RMは車両をEV走行させる回転数であり、エンジン回転数REは0となっている。 The positions of the transmission clutch flag and the lock-up clutch flag change as appropriate according to the traveling state of the EV traveling. As shown in FIG. 4, here, the transmission clutch flag is on and the lock-up clutch flag is off. . Further, the clutch flag is off, the motor speed RM is the speed at which the vehicle runs in EV, and the engine speed RE is 0.
T0において、ECU41は、アクセルペダル53が踏み込まれ、かつアクセル開度Accが大きいと判断すると、変速機クラッチフラグをオフにして、変速機クラッチ切替手段を制御し、C1クラッチ35aを係合状態から解放状態にしてスリップさせる。C1クラッチ35aのスリップは、変速機構35のダウンシフトの際に行われる。ここでは、変速段の変化される段数が3段以上で変速動作に長時間を要するので、C1クラッチ35aは、エンジン10が始動するまでスリップしている。また、ECU41は、ロックアップクラッチフラグをオンにして、ロックアップクラッチ切替手段を制御し、ロックアップクラッチ96を解放状態から係合状態にする。
In T 0, ECU 41 the
ECU41は、モータECU43によりモータジェネレータ24のモータ回転数RMを調整する。ECU41は、モータ回転数RMがエンジン始動のための回転数にまで達してから、回転が安定するまで待機する。
ECU41 adjusts the motor speed R M of the motor-
ECU41は、T1においてクラッチフラグをオンにする。ECU41は、クラッチ22を制御し、クラッチ22を解放状態から係合状態に徐々に切り替える。クラッチ22の切り替わりに伴い、クラッチトルクTCが上昇する。ECU41は、モータECU43によりモータジェネレータ24の補償トルクTMを上昇させる。
ECU41 turns the clutch flag at T 1. The
エンジン10のクランクシャフト11は、モータジェネレータ24によりクラッチ22を介して連れ回され、エンジン回転数REが上昇する。クラッチ22は、T2において完全係合すると、エンジン回転数REとモータ回転数RMとが同期する。エンジン10は、エンジン回転数REが安定してから、初爆がなされて始動される。これにより、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いエンジン始動時のショックが発生しても、ショックはC1クラッチ35aで切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。
上述した停止中のハイブリッド車両において、モータジェネレータ24を駆動源とするEV走行中で、エンジン10は停止している時に、アクセルペダル53が大きくなく踏み込まれた場合の動作を、図5に示すタイムチャートに沿って説明する。
In the above-described hybrid vehicle that is stopped, the operation when the
変速機クラッチフラグおよびロックアップクラッチフラグの位置は、EV走行の走行状態によって適宜変化するが、図5に示すように、ここでは変速機クラッチフラグはオンであり、ロックアップクラッチフラグはオンとしている。また、クラッチフラグはオフであり、モータ回転数RMは車両をEV走行させる回転数であり、エンジン回転数REは0となっている。 The positions of the transmission clutch flag and the lock-up clutch flag change as appropriate according to the traveling state of the EV travel. As shown in FIG. 5, here, the transmission clutch flag is on and the lock-up clutch flag is on. . Further, the clutch flag is off, the motor speed RM is the speed at which the vehicle runs in EV, and the engine speed RE is 0.
T0において、ECU41は、アクセルペダル53が踏み込まれ、かつアクセル開度Accが大きくないと判断すると、変速機クラッチフラグをオフにして、変速機クラッチ切替手段を制御し、C1クラッチ35aを係合状態から解放状態にしてスリップさせる。C1クラッチ35aのスリップは、変速機構35のダウンシフトの際に行われる。ここでは、変速段の変化される段数が2段以下で変速動作は短時間あるいは0で完了するので、C1クラッチ35aは、エンジン10が始動する前に係合状態に戻る。また、ECU41は、ロックアップクラッチフラグをオフにして、ロックアップクラッチ切替手段を制御し、ロックアップクラッチ96を係合状態から解放状態にする。
In T 0, ECU 41 the
ECU41は、モータECU43によりモータジェネレータ24のモータ回転数RMを調整する。ECU41は、モータ回転数RMがエンジン始動のための回転数にまで達してから、回転が安定するまで待機する。
ECU41 adjusts the motor speed R M of the motor-
ECU41は、T1においてクラッチフラグをオンにする。ECU41は、クラッチ22を制御し、クラッチ22を解放状態から係合状態に徐々に切り替える。クラッチ22の切り替わりに伴い、クラッチトルクTCが上昇する。ECU41は、モータECU43によりモータジェネレータ24の補償トルクTMを上昇させる。
ECU41 turns the clutch flag at T 1. The
エンジン10のクランクシャフト11は、モータジェネレータ24によりクラッチ22を介して連れ回され、エンジン回転数REが上昇する。クラッチ22は、T2において完全係合すると、エンジン回転数REとモータ回転数RMとが同期する。エンジン10は、エンジン回転数REが安定してから、初爆がなされて始動される。これにより、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いエンジン始動時のショックが発生しても、ショックはロックアップクラッチ96で切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン10が停止している場合には、オイルポンプ34が停止しているため、クラッチ22は解放状態となっている。このとき、変速機構35のシフト位置はニュートラルであるようにしている。また、油圧調整バルブ39は開放しておく。
When the hybrid vehicle is stopped due to parking or the like and the
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン10が停止している場合にエンジン10を始動するには、モータジェネレータ24に電力を供給する。モータジェネレータ24への電力の供給により、モータジェネレータ24のロータ241が回転する。ロータ241の駆動力は、クラッチ出力軸270からトルクコンバータ32という経路を経て、オイルポンプ34に伝達される。
To start the
ここで、ロータ241が回転しても、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23は、解放されているので、モータジェネレータ24の動力はエンジン10に伝わることはない。また、トルクコンバータ32の回転により変速機構35の変速機構入力軸33が回転するが、変速機構35のシフト位置がニュートラルであるので、変速機構35の出力軸37は回転しない。
Here, even if the
オイルポンプ34から吐出された作動油がクラッチ22に供給されると、クラッチ22が締結される。よって、ロータ241の駆動力が、入力部21を経て、クランクシャフト11に伝達される。これにより、エンジン10が始動される。
When the hydraulic oil discharged from the
エンジン10の始動後の車両発進時には、エンジン10の駆動力は、クランクシャフト11→入力部21→クラッチ22→ロータ241→クラッチ出力軸270という経路を経て、自動変速機30に伝達される。動力が自動変速機30に伝達されることにより、オイルポンプ34が駆動されるので、作動油がクラッチ22に供給され続けて、クラッチ22の締結が維持される。そして、変速機構35のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト11の動力が自動変速機30から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
When the vehicle starts after the
また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン10が停止している場合には、クラッチ22は解放されている。ここで、モータジェネレータ24の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ24に電力を供給する。モータジェネレータ24への電力の供給により、モータジェネレータ24のロータ241が回転する。ロータ241の駆動力は、クラッチ出力軸270からトルクコンバータ32という経路を経て、オイルポンプ34に伝達される。
Further, when the hybrid vehicle is stopped due to parking or the like and the
ロータ241が回転しても、クラッチ22およびワンウェイクラッチ23は、解放されているので、モータジェネレータ24の動力はエンジン10に伝わることはない。また、油圧調整バルブ39は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ34からの作動油はクラッチ22に供給されることはない。
Even if the
トルクコンバータ32の回転に伴い変速機構35の変速機構入力軸33が回転する。そして、変速機構35のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト11の動力が自動変速機30から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
As the
以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、EV走行中のエンジン始動時にアクセル開度Accが大きい場合は、自動変速機構を大きくダウンシフトすることによりC1クラッチ35aを解放状態に切り替えて、エンジン10を始動する。これにより、エンジン始動の際に、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いショックが発生しても、ショックはトルクコンバータ32を経てC1クラッチ35aで切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。このため、車両の制御装置は、従来のようにエンジン始動時のショックをトルクコンバータ32のみにより切断する場合に比べて、ショックをより高度に切断することができるようになる。よって、車両の制御装置は、エンジン始動時のショックが車輪に伝搬されることを抑制し、車両の滑らかな走行を実現することができる。
As described above, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, when the accelerator opening degree Acc is large when the engine is started during EV traveling, the C1 clutch 35a is released by greatly downshifting the automatic transmission mechanism. The
また、車両の制御装置は、EV走行中のエンジン始動時にアクセル開度Accが大きくない場合は、ロックアップクラッチ96を解放状態に切り替えて、エンジン10を始動する。このとき、車両の制御装置は、変速機構35を小さくダウンシフトするか、あるいはダウンシフトしないようにする。これにより、エンジン始動の際に、モータジェネレータ24における負荷トルクの急激な増加に伴いショックが発生しても、ショックはトルクコンバータ32で切断されて、それ以上は車輪側に伝達されなくなる。このため、車両の制御装置は、エンジン始動時のショックが車輪に伝搬されることを抑制し、車両の滑らかな走行を実現することができる。
Further, when the accelerator opening degree Acc is not large at the time of starting the engine during EV traveling, the vehicle control device switches the lock-up clutch 96 to the released state and starts the
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、アクセル開度Accが大きい場合は、ロックアップクラッチ96を係合状態に切り替えているので、モータジェネレータ24から車輪までの動力伝達系での滑り要素をC1クラッチ35aのみにすることができる。これにより、モータジェネレータ24の出力損失が小さくなるので、アクセルペダル53の操作に対する車速の応答性や速度調整のダイレクト感が改善され、ドライバビリティを向上することができる。しかも、車両の制御装置は、モータジェネレータ24の出力損失が小さくなることにより、燃費を向上することができる。
Further, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, when the accelerator opening Acc is large, the
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、アクセル開度Accの大きさの判断は、変速機構35における変速段の変化する段数に基づいて行っている。例えば、変速段の下げ幅が3段以上である場合は、変速機構35での変速動作は比較的長時間を要するので、エンジン始動を行っている間は常にC1クラッチ35aが切断されている。しかも、アクセル開度Accが大きいときは車速の変化が大きいため、運転者のショックに対する感度は低くなる。このため、エンジン始動を行っている間、車両の制御装置は、常に車両のドライバビリティの低下を抑制することができる。さらに、車両の制御装置は、エンジン始動に要する時間に合わせてC1クラッチ35aを解放状態に維持するために新たな特段の制御を行う必要はないので、C1クラッチ35aの制御の複雑化を抑制することができる。
In addition, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, the magnitude of the accelerator opening degree Acc is determined based on the number of stages in which the gear stage in the
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、アクセルペダル53が踏み込まれてエンジン10を始動する時にのみ、クラッチ22を係合状態にしてエンジン10とモータジェネレータ24とを接続する。このため、エンジン停止中のEV走行時にはモータジェネレータ24はエンジン10を回転させることがないので、EV走行時でのモータジェネレータ24の負荷を低減することができ、燃費を向上することができる。
Further, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, only when
上述した本実施の形態の車両の制御装置においては、アクセル開度Accの大きさの判断は、変速機構35における変速段の変化する段数に基づいて行っている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、アクセル開度Accは、変速機構35における変速段を変化するのに必要な変速時間の長さに基づいて判断するようにしてもよい。
In the vehicle control apparatus of the present embodiment described above, the determination of the accelerator opening degree Acc is made based on the number of stages in which the gear stage of the
この場合、エンジン10の停止中かつEV走行時にアクセルペダル53が踏み込まれた場合、車両の制御装置は、アクセル開度Accとその時点での車速とから変速機構35における変速段を変化させるのに必要な変速時間を算出する。車両の制御装置は、例えば、変速段を変化させるのに必要な時間が所定の閾値より長いか否かに基づいて、アクセル開度Accは大きいか否かを判断するようにする。
In this case, when the
また、ROM411およびバックアップメモリ413には、車速およびアクセル開度Accから変速時間を算出する車速−アクセル開度−変速時間マップをシフトポジションごとに記憶しておく。ECU41は、アクセルペダル53が踏み込まれた場合、アクセル開度Accと、車速と、シフトポジションとから、車速−アクセル開度−変速時間マップに基づいて、変速機構35における変速時間を算出するようにする。
The
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、変速機クラッチを、変速機構35の変速機構入力軸33に直結して一体回転するC1クラッチ35aとした。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、変速機クラッチを、変速機構35のC1クラッチ35aよりも車輪側、すなわち出力軸37側の他のクラッチとしてもよい。あるいは、変速機クラッチを、自動変速機30に搭載される他のクラッチとしてもよい。
Further, in the vehicle control apparatus of the present embodiment, the transmission clutch is the C1 clutch 35 a that is directly connected to the transmission
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、アクセル開度Accが大きい場合は、ロックアップクラッチ96を係合状態に切り替えている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、アクセル開度Accが大きい場合にロックアップクラッチ96を解放状態または係合状態のいずれかにするようにしてもよい。この場合、ロックアップクラッチ96に対する新たな制御が不要になるので、制御を簡易化することができる。
Further, in the vehicle control apparatus of the present embodiment, when the accelerator opening degree Acc is large, the
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、エンジン10とモータジェネレータ24との間にクラッチ22を有している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、エンジン10とモータジェネレータ24との間にクラッチ22を有していなくてもよい。この場合、構成を簡素化することができる。
In the vehicle control device of the present embodiment, clutch 22 is provided between
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、モータジェネレータ24を1つのみ有している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、モータジェネレータ24を2つ以上有するようにしてもよい。
In addition, the vehicle control apparatus of the present embodiment has only one
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、クラッチ22とワンウェイクラッチ23とはロータ241の内周部で並設した構成としている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、クラッチ22とワンウェイクラッチ23とはロータ241の内周部で軸方向にオーバーラップした構成であってもよい。
Further, in the vehicle control apparatus of the present embodiment, the clutch 22 and the one-way clutch 23 are arranged side by side on the inner peripheral portion of the
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、トルクコンバータおよび自動変速機構を備えたハイブリッド車両におけるモータ走行中のエンジン始動時のショックを車輪へ伝搬することを従来と比較して抑制できるという効果を奏するものであり、ハイブリッド車両の制御装置に有用である。 As described above, the vehicle control device according to the present invention can suppress the propagation of a shock at the time of starting the engine while the motor is running in the hybrid vehicle including the torque converter and the automatic transmission mechanism to the wheels as compared with the conventional art. It is useful for a hybrid vehicle control device.
1 駆動装置
10 エンジン(内燃機関)
20 駆動ユニット
22 クラッチ
24 モータジェネレータ(電動機)
30 自動変速機
32 トルクコンバータ
34 オイルポンプ
35 変速機構(自動変速機構)
35a C1クラッチ(変速機クラッチ)
40 制御ユニット
41 ECU
42 エンジンECU
43 モータECU
44 バッテリECU
45 トランスミッションECU
53 アクセルペダル
96 ロックアップクラッチ
Acc アクセル開度
1 Drive 10 Engine (Internal combustion engine)
20
30
35a C1 clutch (transmission clutch)
40
42 Engine ECU
43 Motor ECU
44 Battery ECU
45 Transmission ECU
53
Claims (5)
前記内燃機関および車輪に連結される電動機と、
前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方の運転者の加速要求を設定するアクセルペダルと、
前記電動機に連結されるとともにロックアップクラッチを備えるトルクコンバータと、
前記トルクコンバータに連結されるとともに変速機クラッチを有する自動変速機構と、を備え、
前記ロックアップクラッチは、前記電動機と前記自動変速機構とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記自動変速機構とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替え、
前記変速機クラッチは、前記自動変速機構の歯車列を切断する解放状態と、前記自動変速機構の歯車列を接続する係合状態との間で伝達状態を切り替え、
前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の停止中かつ前記電動機のみを駆動源とする前記車両の走行中に、前記アクセルペダルが踏み込まれた際に、
前記アクセルペダルの開度が大きい場合は、前記変速機クラッチを前記解放状態に切り替えて前記内燃機関を始動するとともに、
前記アクセルペダルの開度が大きくない場合は、前記ロックアップクラッチを前記解放状態に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする車両の制御装置。 An internal combustion engine;
An electric motor coupled to the internal combustion engine and wheels;
An accelerator pedal for setting an acceleration request of at least one driver of the internal combustion engine and the electric motor;
A torque converter coupled to the motor and including a lock-up clutch;
An automatic transmission mechanism coupled to the torque converter and having a transmission clutch,
The lockup clutch switches a transmission state between a release state in which the electric motor and the automatic transmission mechanism are disconnected and an engagement state in which the electric motor and the automatic transmission mechanism are connected,
The transmission clutch switches a transmission state between a release state in which the gear train of the automatic transmission mechanism is disconnected and an engagement state in which the gear train of the automatic transmission mechanism is connected,
A vehicle control device for starting the internal combustion engine by the electric motor,
When the accelerator pedal is stepped on while the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven only by the electric motor,
When the opening degree of the accelerator pedal is large, the transmission clutch is switched to the released state and the internal combustion engine is started.
When the opening degree of the accelerator pedal is not large, the internal combustion engine is started by switching the lockup clutch to the released state.
前記アクセルペダルが踏み込まれた際に、前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の車両の制御装置。 A clutch for switching a transmission state between the internal combustion engine and the electric motor between a release state in which the internal combustion engine and the electric motor are disconnected and an engagement state in which the internal combustion engine and the electric motor are connected;
The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein when the accelerator pedal is depressed, the internal combustion engine is started by the electric motor with the clutch in the engaged state. Control device.
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