JP5920607B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明はハイブリッド車両の制御装置に係り、詳しくはモータ走行からエンジン走行への切換時にクラッチを速やかに接続して迅速な走行モードの切換を実現するハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle control device, and more particularly, to a hybrid vehicle control device that realizes quick switching of a driving mode by quickly connecting a clutch when switching from motor driving to engine driving.

近年、エンジン及びモータの駆動力を任意に駆動輪側に伝達可能なハイブリッド電気自動車が実用化されている。例えば特許文献1に記載のハイブリッド電気自動車では、車両の駆動輪側に対して変速機を介してモータを連結すると共に、このモータにクラッチを介してエンジンを連結して構成されている。クラッチの切断時にはエンジンを停止させてモータの駆動力を駆動輪側に伝達するモータ走行を行い、クラッチの接続時には、モータを停止させてエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達するエンジン走行、或いはモータ及びエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達するモータ・エンジン走行を行うようになっている。   In recent years, a hybrid electric vehicle that can arbitrarily transmit driving force of an engine and a motor to a driving wheel side has been put into practical use. For example, in the hybrid electric vehicle described in Patent Document 1, a motor is connected to the drive wheel side of the vehicle via a transmission, and an engine is connected to the motor via a clutch. When the clutch is disengaged, the engine is stopped and the motor travels to transmit the driving force of the motor to the driving wheel side. When the clutch is engaged, the motor travels to stop the motor and transmit the engine driving force to the driving wheel side. Motor / engine traveling is performed to transmit the driving force of the motor and engine to the drive wheel side.

走行モードの切換は運転者のアクセル操作やバッテリのSOC(State Of Charge)の増減などに応じて実行され、例えばモータ走行中にアクセルが踏み込まれてモータの駆動力のみでは加速要求に対応不能なときには、モータ・エンジン走行への切換指示がなされる。このときの走行モードの切換は、まず停止中のエンジンを始動し、その後にクラッチの入出力回転速度を同期させた上でクラッチを接続する過程を経て実行している。   The switching of the driving mode is executed according to the driver's accelerator operation or increase / decrease in the SOC (State Of Charge) of the battery. For example, the accelerator is stepped on while the motor is running, and the motor driving force alone cannot respond to the acceleration request. At times, an instruction to switch to motor / engine running is issued. The switching of the running mode at this time is executed through a process of starting the stopped engine, and then connecting the clutch after synchronizing the input / output rotational speed of the clutch.

特開2008−55993号公報JP 2008-55993 A

車両加速時のクラッチ出力軸の回転速度は車速と共に上昇中であるため、走行モードの切換に際してクラッチ入出力を回転同期させるには、上昇中のクラッチ出力軸の回転速度に追従して始動直後のエンジン回転速度(=クラッチ入力軸の回転速度)を速やかに上昇させる必要がある。しかしながら、特許文献1の技術では、制御上の要因でエンジン回転速度の上昇が緩慢になり、回転同期の遅延ひいてはクラッチ接続の遅延が生じてしまうという問題があった。   Since the rotational speed of the clutch output shaft at the time of vehicle acceleration is increasing with the vehicle speed, in order to synchronize the clutch input / output when switching the travel mode, the rotational speed of the clutch output shaft following the rising clutch output shaft is followed immediately after starting. It is necessary to quickly increase the engine rotation speed (= the rotation speed of the clutch input shaft). However, the technique of Patent Document 1 has a problem in that the increase in engine rotation speed becomes slow due to control factors, resulting in a delay in rotation synchronization and a delay in clutch connection.

即ち、このときの制御状況を示す図4のタイムチャートのように、モータ走行中においてアクセル踏込みに応じて車速と共にクラッチ出力軸の回転速度Noutは次第に上昇し、何れかの時点でモータ駆動力の不足を補うべくエンジン走行への切換指示がなされる。これに呼応してエンジンが始動され、クラッチ出力軸の回転速度Noutに対して所定値αを加算した値を目標値Ntgtとしてエンジン回転速度Neが上昇方向に制御される。エンジン回転速度Neの上昇によりクラッチ入出力の回転同期が完了するとクラッチ接続が開始され、クラッチの接続完了と共にエンジン走行が開始される。   That is, as shown in the time chart of FIG. 4 showing the control status at this time, the rotational speed Nout of the clutch output shaft gradually increases with the vehicle speed as the accelerator is depressed while the motor is running. An instruction to switch to engine running is given to make up for the shortage. In response to this, the engine is started, and the engine rotational speed Ne is controlled in the increasing direction with a value obtained by adding a predetermined value α to the rotational speed Nout of the clutch output shaft as a target value Ntgt. When the rotation synchronization of the clutch input / output is completed due to the increase in the engine rotation speed Ne, the clutch connection is started, and the engine running is started when the clutch connection is completed.

エンジン回転速度Neの目標値Ntgtはクラッチ出力軸の回転速度Noutと共に上昇するが、エンジン走行への切換指示の当初には目標値Ntgtが未だ低いことから、その目標値Ntgtに基づくエンジン回転速度Neの上昇は緩慢なものとなる。このためエンジン回転速度Neは目標値Ntgtに対してランプ状に接近して到達までの所要時間が長引き、回転同期の遅延と共にクラッチ接続も遅延してしまう。クラッチ接続の遅延は、迅速なエンジン走行への切換により加速要求に応じた駆動力を実現できないことを意味し、結果として加速応答性が悪化してしまうという問題があった。   The target value Ntgt of the engine rotational speed Ne increases with the rotational speed Nout of the clutch output shaft. However, since the target value Ntgt is still low at the beginning of the instruction to switch to engine running, the engine rotational speed Ne based on the target value Ntgt. The rise will be slow. For this reason, the engine rotational speed Ne approaches the target value Ntgt in a ramp shape and the time required to reach it is prolonged, and the clutch connection is also delayed together with the delay in rotation synchronization. The delay in clutch connection means that the driving force corresponding to the acceleration request cannot be realized by switching to the rapid engine running, resulting in a problem that the acceleration response is deteriorated.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータ走行からエンジン走行への切換の際に、停止中のエンジンの始動後にエンジン回転速度を速やかに上昇させてクラッチ出力軸の回転速度に同期でき、もってクラッチ接続により迅速に走行モードを切り換えて良好な加速応答性を実現することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to promptly increase the engine speed after starting a stopped engine when switching from motor travel to engine travel. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can be raised to synchronize with the rotational speed of a clutch output shaft, and thus can realize a good acceleration response by quickly switching a running mode by clutch engagement.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、車両の駆動輪に対して電動モータを連結する一方、該駆動輪に対してクラッチを介してエンジンを連結して構成され、クラッチを切断してエンジンからの駆動力伝達を遮断した状態で電動モータの駆動力を駆動輪に伝達するモータ走行モードと、クラッチを接続してエンジンの駆動力を駆動輪に伝達するエンジン走行モードとを切り換えて走行するハイブリッド車両の制御装置において、クラッチから駆動輪側へ向かって延びるクラッチ出力軸の回転速度を検出するクラッチ出力回転速度検出手段と、エンジン走行モードへの切換指示がなされた際に、クラッチが接続開始される際のクラッチ出力軸の回転速度を予測し、予測された回転速度に所定値を加算した回転速度を切換指示がなされた際のエンジンの回転速度の目標値として設定する目標値設定手段と、目標値設定手段により設定された目標値に基づきエンジン回転速度を制御するエンジン制御手段と、を有するものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is constituted by connecting an electric motor to a drive wheel of a vehicle and connecting an engine to the drive wheel via a clutch, and disconnecting the clutch. The motor driving mode for transmitting the driving force of the electric motor to the driving wheels while the driving force transmission from the engine is cut off and the engine driving mode for transmitting the driving force of the engine to the driving wheels by connecting a clutch are switched. In the control device for the traveling hybrid vehicle, when the clutch output rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the clutch output shaft extending from the clutch toward the drive wheel side and the switching instruction to the engine traveling mode are instructed, When the rotation speed of the clutch output shaft at the start of connection is predicted, and the rotation speed obtained by adding a predetermined value to the predicted rotation speed is instructed. Those having a target value setting means for setting a target value of the engine speed, and engine control means for controlling the engine rotational speed based on a target value set by the target value setting means.

請求項2の発明は、請求項1において、切換指示がなされてからクラッチが接続開始されるまでの所定時間は、エンジンを始動するための所要時間と、該始動完了後にエンジン回転速度が目標値に到達するまでの所要時間との和に略対応する値として設定されているものである。
請求項3の発明は、請求項2において、エンジン走行モードへの切換指示がなされた際のクラッチ出力軸の回転速度に応じて所定時間の長さを算出し、該算出された所定時間を予測時間として設定する予測時間設定手段を備え、予測時間設定手段は、エンジン走行モードへの切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度が高いほど予測時間を増加側に設定するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the predetermined time from when the switching instruction is given to when the clutch is started includes the time required for starting the engine, and the engine speed after the completion of the start is a target value. It is set as a value that substantially corresponds to the sum of the required time to reach.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the length of the predetermined time is calculated according to the rotational speed of the clutch output shaft when the instruction to switch to the engine running mode is given, and the calculated predetermined time is predicted. Predicted time setting means for setting the time is provided, and the predicted time setting means sets the predicted time to the increasing side as the rotational speed of the clutch output shaft increases when an instruction to switch to the engine running mode is given.

請求項4の発明は、請求項3において、予測時間設定手段は、エンジン走行モードへの切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度の増加率が大であるほど予測時間を増加側に設定するものである。
請求項5の発明は、請求項3または4において、予測時間設定手段は、エンジンが暖機完了前の冷態状態にあるときには暖機完了後後の温態状態のときに比較して予測時間を増加側に設定するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the predicted time setting means increases the predicted time as the rate of increase in the rotational speed of the clutch output shaft when an instruction to switch to the engine running mode is given is increased. It is to set.
According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, when the engine is in a cold state before the completion of warming up, the predicted time setting means compares the predicted time with that in a warm state after the completion of warming up. Is set to the increasing side.

以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、モータ走行からエンジン走行への切換指示がなされたとき、クラッチが接続開始される際のクラッチ出力軸の回転速度を予測し、予測された回転速度に所定値を加算した回転速度をエンジンの回転速度の目標値として設定してエンジンの回転速度制御に適用するようにした。従って、高い目標値に基づきエンジン回転速度が速やかに上昇してクラッチ入出力の回転同期が迅速に完了するため、クラッチ接続のタイミングが早められてエンジン走行への切換が早期に完了し、加速要求に応じた良好な加速応答性を実現することができる。   As described above, according to the hybrid vehicle control device of the first aspect of the present invention, when the switching instruction from the motor running to the engine running is given, the rotational speed of the clutch output shaft when the clutch is started is predicted. Then, a rotation speed obtained by adding a predetermined value to the predicted rotation speed is set as a target value of the engine rotation speed and applied to the engine rotation speed control. Therefore, because the engine speed increases rapidly based on the high target value and the clutch input / output rotation synchronization is completed quickly, the clutch connection timing is advanced and the switch to engine driving is completed early, and the acceleration request is made. It is possible to realize a good acceleration response according to the above.

しかも、予測したクラッチ出力軸の回転速度に所定値を加算した回転速度を目標値として設定しているため、クラッチ接続時のエンジン回転速度がクラッチ出力軸の回転速度よりも高められ、加速中の瞬間的な減速感の発生を防止することができる。
請求項2の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、請求項1に加えて、切換指示がなされてからクラッチが接続開始されるまでの所定時間を、エンジン始動の所要時間と回転同期完了の所要時間との和に略対応する値として設定した。従って、所定時間に基づきクラッチ入出力の回転同期が完了した時点のクラッチ出力軸の回転速度が予測回転速度として予測されるため、その予測回転速度から求めた目標値に基づきエンジン回転速度を可能な限り迅速にクラッチ出力回転速度に同期させて、走行モードの切換をより速やかに完了することができる。
In addition, since the rotation speed obtained by adding a predetermined value to the predicted rotation speed of the clutch output shaft is set as the target value, the engine rotation speed when the clutch is connected is higher than the rotation speed of the clutch output shaft, Generation of a momentary deceleration feeling can be prevented.
According to the hybrid vehicle control apparatus of the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the predetermined time from when the switching instruction is given until the clutch is started is set to the time required for engine start and the completion of rotation synchronization. It was set as a value approximately corresponding to the sum of the required time. Accordingly, since the rotational speed of the clutch output shaft at the time when the rotational synchronization of the clutch input / output is completed based on the predetermined time is predicted as the predicted rotational speed, the engine rotational speed can be set based on the target value obtained from the predicted rotational speed. The switching of the running mode can be completed more quickly by synchronizing with the clutch output rotational speed as quickly as possible.

請求項3の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、請求項2に加えて、クラッチの出力軸の回転速度が高いほど予測時間を増加側に設定するようにした。クラッチ出力軸の回転速度が高いほどエンジン回転速度が目標値に到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間が増加側に設定される。このため、クラッチ出力軸の回転速度の高低に関わらず、常に適切な予測時間に基づきクラッチ出力軸の回転速度を予測でき、ひいてはより適切な目標値に基づきエンジン回転速度を制御することができる。 According to the hybrid vehicle control device of the third aspect of the present invention, in addition to the second aspect , the predicted time is set to increase as the rotational speed of the output shaft of the clutch increases. The higher the rotational speed of the clutch output shaft, the longer the required time until the engine rotational speed reaches the target value, but the predicted time is set to increase accordingly. For this reason, regardless of the rotational speed of the clutch output shaft, the rotational speed of the clutch output shaft can always be predicted based on an appropriate prediction time, and the engine rotational speed can be controlled based on a more appropriate target value.

請求項4の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、請求項3に加えて、クラッチの出力軸の回転速度の上昇度合いが大であるほど予測時間を増加側に設定するようにした。クラッチ出力軸の回転速度の上昇度合いが大であるほどエンジン回転速度が目標値に到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間が増加側に設定される。このため、クラッチ出力軸の回転速度の上昇度合いに関わらず、常に適切な予測時間に基づきクラッチ出力軸の回転速度を予測でき、ひいてはより適切な目標値に基づきエンジン回転速度を制御することができる。   According to the control apparatus for a hybrid vehicle of a fourth aspect of the invention, in addition to the third aspect, the prediction time is set to be increased as the degree of increase in the rotational speed of the output shaft of the clutch is larger. The greater the degree of increase in the rotational speed of the clutch output shaft, the longer the required time until the engine rotational speed reaches the target value, but the predicted time is set to increase accordingly. For this reason, regardless of the degree of increase in the rotational speed of the clutch output shaft, the rotational speed of the clutch output shaft can always be predicted based on an appropriate prediction time, and thus the engine rotational speed can be controlled based on a more appropriate target value. .

請求項5の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、請求項3または4に加えて、エンジンが冷態のときには温態のときに比較して予測時間を増加側に設定するようにした。エンジン温態に比較してエンジン冷態では始動所要時間が長引くが、それに応じて予測時間が増加側に設定される。このため、エンジンが温態であるか冷態であるかに関わらず、常に適切な予測時間に基づきクラッチ出力回転速度を予測でき、ひいてはより適切な目標値に基づきエンジン回転速度を制御することができる。   According to the hybrid vehicle control apparatus of the fifth aspect of the present invention, in addition to the third or fourth aspect, when the engine is in the cold state, the predicted time is set on the increasing side as compared with when the engine is in the cold state. Compared to the engine temperature, the engine start time is longer in the engine cold state, but the predicted time is set to the increase side accordingly. For this reason, regardless of whether the engine is warm or cold, the clutch output rotation speed can always be predicted based on an appropriate prediction time, and the engine rotation speed can be controlled based on a more appropriate target value. it can.

本発明のハイブリッド車両の制御装置が適用された車両を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a vehicle to which a control device for a hybrid vehicle of the present invention is applied. HEVECUが実行する走行モード切換ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driving mode switching routine which HEVECU performs. 走行モードの切換指示に応じたエンジン回転速度及びクラッチの制御状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the engine rotation speed according to the switching instruction | indication of driving modes, and the control condition of a clutch. 従来技術による図3に対応する制御状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control condition corresponding to FIG. 3 by a prior art.

[第1実施形態]
以下、本発明を具体化したハイブリッド車両の制御装置の第1実施形態を説明する。
図1は本発明のハイブリッド車両の制御装置が適用された車両を示す全体構成図である。
車両の前輪(駆動輪)1には図示しない差動装置を介してモータ2が連結され、モータ2の駆動力が差動装置から前輪1に伝達されるようになっている。また、前輪1には差動装置を介して変速機3及びクラッチ4を介してエンジン5が連結されている。クラッチ4の切断時にはエンジン5の駆動力が遮断され、一方、クラッチ4の接続時にはエンジン5の駆動力が変速機3の所定の変速段を経て差動装置から前輪1に伝達されるようになっている。なお、エンジン5にはジェネレータ6が備えられ、エンジン5の運転時にはジェネレータ6が回転駆動されて適宜発電が行われ、その発電電力が図示しない走行用バッテリに充電される。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a control apparatus for a hybrid vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle to which a control device for a hybrid vehicle of the present invention is applied.
A motor 2 is connected to a front wheel (drive wheel) 1 of the vehicle via a differential device (not shown), and the driving force of the motor 2 is transmitted from the differential device to the front wheel 1. An engine 5 is connected to the front wheel 1 via a transmission 3 and a clutch 4 via a differential. When the clutch 4 is disconnected, the driving force of the engine 5 is cut off. On the other hand, when the clutch 4 is connected, the driving force of the engine 5 is transmitted from the differential device to the front wheels 1 through a predetermined gear stage of the transmission 3. ing. The engine 5 is provided with a generator 6, and when the engine 5 is operated, the generator 6 is rotationally driven to appropriately generate power, and the generated power is charged in a traveling battery (not shown).

このようなモータ2及びエンジン5の運転状態とクラッチ4の断接状態とに応じて、車両の走行モードが切り換えられる。例えばモータ2を動力源としたモータ走行(モータ走行モード)では、クラッチ4を切断してエンジン5を停止させた上でモータ2を運転し、モータ2の駆動力を前輪1に伝達して車両を走行させる。また、エンジン5を動力源としたエンジン走行(エンジン走行モード)では、モータ2を停止させた上でクラッチ4を接続してエンジン5を運転し、エンジン5の駆動力をクラッチ4を介して前輪1に伝達して車両を走行させる。また、モータ2及びエンジン5を動力源としたモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)では、モータ2を運転すると共にクラッチ4を接続してエンジン5を運転し、モータ2の駆動力及びクラッチ4を介したエンジン5の駆動力を前輪1に伝達して車両を走行させる。   The driving mode of the vehicle is switched according to the operating state of the motor 2 and the engine 5 and the connection / disconnection state of the clutch 4. For example, in motor running using the motor 2 as a power source (motor running mode), the clutch 4 is disengaged and the engine 5 is stopped, the motor 2 is operated, and the driving force of the motor 2 is transmitted to the front wheels 1 to transmit the vehicle. To run. In engine running using the engine 5 as a power source (engine running mode), the motor 2 is stopped and the clutch 4 is connected to operate the engine 5, and the driving force of the engine 5 is transmitted to the front wheels via the clutch 4. 1 is transmitted to the vehicle. In motor / engine running (engine running mode) using the motor 2 and the engine 5 as power sources, the motor 2 is operated and the clutch 4 is connected to operate the engine 5. The driving force of the engine 5 is transmitted to the front wheels 1 to drive the vehicle.

モータ2にはインバータECU7が接続され、エンジン5にはエンジンECU8が接続され、クラッチ4にはトランスミッションECU9が接続され、これらのECU7〜9は共通のHEVECU10に接続されている。HEVECU10により各ECU7〜9が統合制御され、上記走行モードの切換などに際しては各ECU7〜9が対応する機器を駆動制御することでモータ2、エンジン5、クラッチ4を連携して作動させる。なお、トランスミッションECU9は変速機3にも接続され、その変速段を切換制御している。   An inverter ECU 7 is connected to the motor 2, an engine ECU 8 is connected to the engine 5, a transmission ECU 9 is connected to the clutch 4, and these ECUs 7 to 9 are connected to a common HEVECU 10. The ECUs 7-9 are integrated and controlled by the HEVECU 10, and the motor 2, the engine 5, and the clutch 4 are operated in cooperation by driving and controlling devices corresponding to the ECUs 7-9 when the travel mode is switched. Note that the transmission ECU 9 is also connected to the transmission 3 and controls the shift stage thereof.

このような制御のためにHEVECU10には、車速Vを検出する車速センサ12、アクセル踏込量θaccを検出するアクセルセンサ13、エンジン回転速度Ne(=クラッチ入力回転速度Nin)を検出するエンジン回転速度センサ14、クラッチ出力軸の回転速度Noutを検出するクラッチ出力回転速度センサ15(クラッチ出力回転速度検出手段)などの各種センサ類から検出情報が入力されている。   For such control, the HEVECU 10 includes a vehicle speed sensor 12 for detecting the vehicle speed V, an accelerator sensor 13 for detecting the accelerator depression amount θacc, and an engine speed sensor for detecting the engine speed Ne (= clutch input speed Nin). 14. Detection information is input from various sensors such as a clutch output rotational speed sensor 15 (clutch output rotational speed detecting means) that detects the rotational speed Nout of the clutch output shaft.

HEVECU10は、アクセル踏込量θaccや車速Vなどに基づき運転者の要求トルクを算出する一方、モータ2の電源である走行用バッテリのSOCを算出し、これら要求トルクやSOCに基づき走行モードを選択する(走行モード切換制御手段)。例えば、走行用バッテリのSOCが所定値以上で、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、モータ2の駆動力のみで要求トルクを達成可能なため走行モードとしてモータ走行を選択する。また、モータ走行中においてSOCが所定値を下回ると、クラッチ4を切断したままエンジン5を始動してジェネレータ6による発電電力を走行用バッテリに充電してSOCを回復させる。   The HEVECU 10 calculates the driver's required torque based on the accelerator depression amount θacc, the vehicle speed V, etc., and calculates the SOC of the traveling battery that is the power source of the motor 2, and selects the traveling mode based on these required torque and SOC. (Running mode switching control means). For example, when the SOC of the traveling battery is equal to or higher than a predetermined value and the driver's required torque is less than the predetermined value, the motor traveling is selected as the traveling mode because the required torque can be achieved only by the driving force of the motor 2. Further, if the SOC falls below a predetermined value while the motor is running, the engine 5 is started with the clutch 4 disengaged, and the power generated by the generator 6 is charged into the running battery to recover the SOC.

また、例えばモータ走行中においてアクセル踏込みなどで要求トルクが所定値を上回りモータ2の駆動力のみでは加速要求に対応できなくなるとモータ・エンジン走行を選択する。一方、SOCが極端に低下して正常なモータ2の作動が望めないときには、エンジン走行を選択すると共に、モータ2をジェネレータとして機能させて走行用バッテリのSOC回復を図る。   Further, for example, if the required torque exceeds a predetermined value due to depression of the accelerator while the motor is running, the motor / engine running is selected when the motor 2 cannot respond to the acceleration request only. On the other hand, when the SOC is extremely lowered and normal operation of the motor 2 cannot be expected, the engine traveling is selected and the motor 2 is caused to function as a generator to recover the SOC of the traveling battery.

以上のような走行モードの切換に際してHEVECU10は、モータ走行やエンジン走行では運転者の要求トルクからモータ2やエンジン5が出力すべき駆動力を算出して、インバータECU7やエンジンECU8に指令し、モータ・エンジン走行では要求トルクをモータ2側とエンジン5側とに分配した上で、それぞれが出力すべき駆動力を算出してインバータECU7やエンジンECU8に指令する。   The HEVECU 10 calculates the driving force to be output from the motor 2 and the engine 5 from the torque required by the driver during motor driving and engine driving, and instructs the inverter ECU 7 and the engine ECU 8 to command the motor. In engine running, the required torque is distributed to the motor 2 side and the engine 5 side, and the driving force to be output by each is calculated and commanded to the inverter ECU 7 and the engine ECU 8.

そして、このようなHEVECU10からの駆動力の指令に基づき、エンジンECU8はエンジン5の燃料噴射量や噴射時期などを制御してエンジン5を運転し、インバータECU7は走行用バッテリからの電力によりモータ2を運転すると共に、発電指令を受けたときにはモータ2をジェネレータとして機能させる。
一方、上記のような要求トルクの増加に対応すべくHEVECU10によりモータ走行からモータ・エンジン走行への切換指示がなされたときには、インバータECU7やエンジンECU8への駆動力の指令と並行して、トランスミッションECU9に対してクラッチ4の接続が指令される。クラッチ接続にはその入出力軸の回転速度Nin,Noutを同期させる必要があるため、まずモータ走行中に停止されていたエンジン5を始動した上で、エンジン回転速度Neを上昇させてクラッチ出力回転速度Noutに接近させ(エンジン制御手段)、同期が完了した後にクラッチ接続の操作を行う(クラッチ制御手段)過程を経て実行する。
Based on the driving force command from the HEVECU 10, the engine ECU 8 controls the fuel injection amount and injection timing of the engine 5 to operate the engine 5, and the inverter ECU 7 uses the electric power from the traveling battery to drive the motor 2 When the power generation command is received, the motor 2 is caused to function as a generator.
On the other hand, when the HEVECU 10 is instructed to switch from motor running to motor / engine running so as to cope with the increase in the required torque as described above, the transmission ECU 9 is in parallel with the driving force command to the inverter ECU 7 and the engine ECU 8. The clutch 4 is instructed to be connected. Since it is necessary to synchronize the rotational speeds Nin and Nout of the input / output shafts for clutch connection, the engine 5 that was stopped while the motor was running is first started, and then the engine rotational speed Ne is increased to rotate the clutch output. The speed Nout is approached (engine control means), and after the synchronization is completed, the clutch connection operation is performed (clutch control means).

ところが、図4のタイムチャートで説明したように、従来の特許文献1の技術では、このときのエンジン回転速度Neの上昇が緩慢なため、回転同期の遅延ひいてはクラッチ接続の遅延により走行モードを迅速に切換できないという不具合があった。本発明者は、このようなエンジン回転速度Neの上昇遅れが不適切な目標値Ntgtの設定にあること、より詳しくは、回転同期を完了した時点のクラッチ出力軸の回転速度Noutよりも大幅に低い目標値Ntgtに基づきエンジン回転速度Neの制御を開始している点にあることに着目した。そして、回転速度制御の開始当初から回転同期の完了時の目標値Ntgtを適用すればエンジン回転速度Neを迅速に上昇できるとの知見の下に、回転同期の完了時のクラッチ出力軸の回転速度Noutを予測し、予測値から求めた目標値Ntgtを回転速度制御の開始当初から適用しており、以下、その詳細を説明する。   However, as described with reference to the time chart of FIG. 4, in the conventional technique of Patent Document 1, since the increase in the engine rotational speed Ne at this time is slow, the traveling mode can be made quicker by a delay in rotation synchronization and a delay in clutch connection. There was a problem that could not be switched to. The present inventor has set the target value Ntgt with an inappropriate increase in the engine rotational speed Ne, more specifically, the rotational speed Nout of the clutch output shaft at the time when the rotation synchronization is completed. It was noted that the control of the engine speed Ne was started based on the low target value Ntgt. Then, based on the knowledge that the engine speed Ne can be increased rapidly if the target value Ntgt at the time of completion of the rotation synchronization is applied from the beginning of the rotation speed control, the rotation speed of the clutch output shaft at the time of completion of the rotation synchronization. Nout is predicted, and the target value Ntgt obtained from the predicted value is applied from the beginning of the rotation speed control, and the details will be described below.

図2はHEVECU10が実行する走行モード切換ルーチンを示すフローチャートであり、HEVECU10は当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。なお、当該ルーチンはモータ走行(モータ走行モード)からモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示を想定した処理であり、詳細は説明しないが、HEVECU10は他の走行モードの切換指示に対応するルーチンも並行して実行している。   FIG. 2 is a flowchart showing a travel mode switching routine executed by the HEVECU 10. The HEVECU 10 executes the routine at a predetermined control interval. Note that this routine is a process assuming a switching instruction from motor driving (motor driving mode) to motor / engine driving (engine driving mode), and although not described in detail, HEVECU 10 responds to a switching instruction for another driving mode. The routine to execute is also executed in parallel.

まず、ステップS2でモータ走行(モータ走行モード)からモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたか否かを判定する。現在モータ走行中でないとき、或いはモータ走行中であってもモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がないときには、No(否定)の判定を下して一旦ルーチンを終了する。ステップS2でYes(肯定)の判定を下したときにはステップS4に移行し、所定の予測時間Tpdが経過した後のクラッチ出力回転速度Noutを予測する。以下、この予測した値を予測回転速度Npdと称する。   First, in step S2, it is determined whether or not an instruction to switch from motor running (motor running mode) to motor / engine running (engine running mode) has been issued. If the motor is not currently running, or if there is no instruction to switch to motor / engine running (engine running mode) even while the motor is running, a determination of No (No) is made and the routine is once terminated. When the determination of Yes (Yes) is made in step S2, the process proceeds to step S4, and the clutch output rotational speed Nout after a predetermined predicted time Tpd has elapsed is predicted. Hereinafter, this predicted value is referred to as a predicted rotation speed Npd.

本実施形態では予測時間Tpdとして、エンジン5を始動するための所要時間と、始動完了後にエンジン5の回転速度を所定の目標値Ntgtに到達させてクラッチ入出力軸の回転同期を完了するまでの所要時間(以下、回転同期完了の所要時間と称する)との和が設定されている。このため予測時間Tpdが経過してクラッチ入出力軸の回転同期が完了した時点のクラッチ出力軸の回転速度Noutが予測回転速度Npdとして算出されることになる。   In the present embodiment, the estimated time Tpd is the time required for starting the engine 5 and the time until the rotational speed of the engine 5 reaches the predetermined target value Ntgt after the start is completed and the rotation synchronization of the clutch input / output shaft is completed. A sum of required time (hereinafter referred to as required time for completion of rotation synchronization) is set. For this reason, the rotational speed Nout of the clutch output shaft when the predicted time Tpd has elapsed and the rotational synchronization of the clutch input / output shaft is completed is calculated as the predicted rotational speed Npd.

例えば予測回転速度Npdは、走行モード切換が指示された時点のクラッチ出力軸の回転速度Noutの瞬時的な上昇率に基づき予測する。但し、これに限ることはなく、クラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇度合いを表す指標であれば任意に用いることができる。例えば走行モード切換指示から所定時間に亘ってクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇量を算出し、この上昇量に基づき予測回転速度Npdを算出してもよい。   For example, the predicted rotational speed Npd is predicted based on the instantaneous increase rate of the rotational speed Nout of the clutch output shaft at the time when the travel mode switching is instructed. However, the present invention is not limited to this, and any index can be used as long as it indicates the degree of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft. For example, the amount of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft may be calculated over a predetermined time from the travel mode switching instruction, and the predicted rotational speed Npd may be calculated based on this amount of increase.

以上のクラッチ出力軸の回転速度Noutの予測処理を完了するとステップS6に移行し、予測回転速度Npdに所定値αを加算して回転速度制御の目標値Ntgtを算出する(目標値設定手段)。所定値αの加算は、クラッチ接続時のエンジン回転速度Neをクラッチ出力軸の回転速度Noutよりも高めて、加速中の瞬間的な減速感の発生を防止するための処理である。   When the above process for predicting the rotational speed Nout of the clutch output shaft is completed, the routine proceeds to step S6, where a predetermined value α is added to the predicted rotational speed Npd to calculate a target value Ntgt for rotational speed control (target value setting means). The addition of the predetermined value α is a process for increasing the engine rotational speed Ne when the clutch is engaged to be higher than the rotational speed Nout of the clutch output shaft, thereby preventing the occurrence of an instantaneous deceleration feeling during acceleration.

続くステップS8ではエンジンECU8に指令を出力し、目標値Ntgtに基づくエンジン回転速度Neの制御を実行させる。当該回転速度制御は、エンジン回転速度Neを目標値Ntgtに向けて接近させるべくフィードバックするものであり、その制御内容としては周知の手法、例えばPID制御やPI制御などを任意に用いることができる。回転速度制御によりエンジン回転速度Neは上昇して目標値Ntgtに接近し、HEVECU10は続くステップS10で予測時間Tpdが経過したか否かを判定する。判定がNoの間はステップS8の処理を繰り返し、判定がYesになるとステップS12に移行する。   In the subsequent step S8, a command is output to the engine ECU 8, and the engine speed Ne is controlled based on the target value Ntgt. The rotational speed control feeds back the engine rotational speed Ne toward the target value Ntgt, and a known method such as PID control or PI control can be arbitrarily used as the control content. Due to the rotational speed control, the engine rotational speed Ne increases and approaches the target value Ntgt, and the HEVECU 10 determines whether or not the predicted time Tpd has elapsed in the subsequent step S10. While the determination is No, the process of step S8 is repeated, and when the determination is Yes, the process proceeds to step S12.

なお、ステップS10の予測時間Tpdの経過判定は、間接的にクラッチ入出力軸の回転同期の完了を判定するものであるが、これに限ることはなく、例えばエンジン回転速度Neが目標値Ntgtに到達したか否かを直接的に判定してもよい。
ステップS12ではクラッチ出力軸の回転速度Noutに対して所定値αを加算した値を目標値Ntgtとして設定し、ステップS14でエンジンECU8に指令を出力して、目標値Ntgtに基づくエンジン回転速度Neのフィードバック制御を実行させる。このときの目標値Ntgtはクラッチ出力軸の回転速度Noutと共に次第に上昇する。
The progress determination of the predicted time Tpd in step S10 is to indirectly determine the completion of the rotation synchronization of the clutch input / output shaft, but is not limited to this. For example, the engine speed Ne is set to the target value Ntgt. You may determine directly whether it reached | attained.
In step S12, a value obtained by adding a predetermined value α to the rotational speed Nout of the clutch output shaft is set as the target value Ntgt. In step S14, a command is output to the engine ECU 8, and the engine rotational speed Ne based on the target value Ntgt is set. Execute feedback control. The target value Ntgt at this time gradually increases with the rotational speed Nout of the clutch output shaft.

続くステップS16ではトランスミッションECU9に指令を出力してクラッチ4を接続方向に制御させ、ステップS18でクラッチ接続が完了したか否かを判定する。目標値Ntgtに基づくフィードバック制御は継続されているものの、クラッチ4の接続に伴ってエンジン回転速度Neは次第にクラッチ出力軸の回転速度Noutに接近して一致し、ステップS18の判定がYesになるとルーチンを終了する。なお、クラッチ4の接続操作中は、エンジン5側では目標値Ntgtに基づく回転速度制御に代えてエンジントルクに基づく制御を行うようにしてもよい。   In the following step S16, a command is output to the transmission ECU 9 to control the clutch 4 in the connecting direction, and in step S18, it is determined whether or not the clutch connection is completed. Although the feedback control based on the target value Ntgt is continued, the engine rotational speed Ne gradually approaches and coincides with the rotational speed Nout of the clutch output shaft as the clutch 4 is connected, and when the determination in step S18 becomes Yes, the routine is performed. Exit. During the clutch 4 connection operation, the engine 5 may perform control based on engine torque instead of rotational speed control based on the target value Ntgt.

以上のHEVECU10の処理により走行モードの切換指示に応じてエンジン回転速度Ne及びクラッチ4は図3に示すように制御される。
モータ走行中にはクラッチ4を切断した上でエンジン5が停止され、モータ2の駆動力が前輪1側に伝達されることにより車両が走行している。例えば車両の発進或いは追越し加速などに際して運転者によりアクセル踏込みが行われると、車速Vと共にクラッチ出力軸の回転速度Noutが次第に上昇し、アクセル踏込みに応じた要求トルクがモータ2により達成可能な最大の駆動力を上回ると、その不足を補うべくHEVECU10によりモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされる。これに呼応してエンジン5が始動され、エンジン回転速度Neが上昇方向に制御されてクラッチ入出力軸の回転同期が完了するとクラッチが接続され、クラッチ接続完了と共にモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)が開始される。
The engine speed Ne and the clutch 4 are controlled as shown in FIG. 3 according to the travel mode switching instruction by the processing of the HEVECU 10 described above.
While the motor is running, the engine 5 is stopped after the clutch 4 is disconnected, and the driving force of the motor 2 is transmitted to the front wheel 1 side so that the vehicle is running. For example, when the driver depresses the accelerator when starting or overtaking the vehicle, the rotational speed Nout of the clutch output shaft gradually increases with the vehicle speed V, and the required torque corresponding to the accelerator depressing is the maximum that can be achieved by the motor 2. When the driving force is exceeded, the HEVECU 10 instructs to switch to motor / engine running (engine running mode) to compensate for the shortage. In response to this, the engine 5 is started, the engine rotational speed Ne is controlled in the upward direction, and the clutch is connected when the rotation synchronization of the clutch input / output shaft is completed. When the clutch connection is completed, the motor / engine travel (engine travel mode) Is started.

エンジン始動後のエンジン回転速度Neの制御は目標値Ntgtに基づき実行され、従来の特許文献1の技術では、クラッチ出力軸の回転速度Noutに所定値αを加算した値を目標値Ntgtとして適用していた。これに対して本実施形態では、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされた当初から、予測時間経Tpdが経過した後の予測回転速度Npdに所定値αを加算した値を目標値Ntgtとして適用している。このためエンジン始動完了後に直ちに高い目標値Ntgtが適用されてエンジン回転速度Neは速やかに上昇し、目標値Ntgtへの到達に伴ってより早期にクラッチ入出力軸の回転同期が完了してクラッチ接続開始のタイミングが早められる。結果としてクラッチ接続完了によりモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換も早期に完了し、加速要求に応じた良好な加速応答性を実現することができる。   Control of the engine rotational speed Ne after engine start is executed based on the target value Ntgt. In the technique of the conventional patent document 1, a value obtained by adding a predetermined value α to the rotational speed Nout of the clutch output shaft is applied as the target value Ntgt. It was. On the other hand, in the present embodiment, a value obtained by adding a predetermined value α to the predicted rotational speed Npd after the predicted time period Tpd has elapsed from the beginning when the instruction to switch to motor / engine traveling (engine traveling mode) is made. This is applied as the target value Ntgt. For this reason, the high target value Ntgt is applied immediately after the completion of the engine start, and the engine speed Ne quickly increases. As the target value Ntgt is reached, the rotation synchronization of the clutch input / output shaft is completed earlier and the clutch is engaged. The start timing is advanced. As a result, the switching to the motor / engine running (engine running mode) is completed at an early stage upon completion of the clutch connection, and a favorable acceleration response in response to the acceleration request can be realized.

特に本実施形態では、エンジン始動の所要時間と回転同期完了の所要時間との和を予測時間Tpdとしているため、クラッチ入出力軸の回転同期が完了した時点のクラッチ出力軸の回転速度Noutが予測回転速度Npdとして予測される。結果として予測回転速度Npdから求めた目標値Ntgtに基づきクラッチ入出力軸を可能な限り迅速に同期でき、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換をより速やかに完了することができる。   In particular, in this embodiment, the sum of the time required for engine start and the time required for completion of rotation synchronization is used as the predicted time Tpd. Therefore, the rotation speed Nout of the clutch output shaft at the time when the rotation synchronization of the clutch input / output shaft is completed is predicted. Predicted as the rotational speed Npd. As a result, the clutch input / output shaft can be synchronized as quickly as possible based on the target value Ntgt obtained from the predicted rotational speed Npd, and the switching to the motor / engine running (engine running mode) can be completed more quickly.

なお、本実施形態では予測時間Tpdとして、エンジン始動の所要時間と回転同期完了の所要時間との和を設定したが、これに限ることはなく任意に変更可能である。何れにしても予測時間Tpdに応じて目標値Ntgtは従来技術に比較してより高い値に設定され、その目標値Ntgtに基づきクラッチ入出力軸の回転同期が速やかに行われるため、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   In the present embodiment, the sum of the required time for starting the engine and the required time for completion of rotation synchronization is set as the predicted time Tpd, but the present invention is not limited to this and can be arbitrarily changed. In any case, the target value Ntgt is set to a higher value than the prior art in accordance with the predicted time Tpd, and the rotation synchronization of the clutch input / output shaft is promptly performed based on the target value Ntgt. The same effect can be obtained.

ところで、回転同期完了の所要時間は、走行モードの切換指示がなされたときのクラッチ出力回転軸の速度Noutやその上昇度合い(例えば上記瞬時的な上昇率)に応じて相違し、クラッチ出力軸の回転速度Noutが高いほど目標値Ntgtへの到達時間が長引き、クラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇度合いが大であるほど目標値Ntgtへの到達所要時間が長引く傾向がある。また、エンジン始動の所要時間は、エンジン5が暖機完了前の冷態であるか暖機完了後の温態であるかに応じて相違し、温態に比較して冷態では始動所要時間が長引く傾向がある。   By the way, the time required for completing the rotation synchronization differs depending on the speed Nout of the clutch output rotating shaft when the travel mode is instructed and the degree of increase thereof (for example, the instantaneous increase rate). The higher the rotational speed Nout, the longer the time required to reach the target value Ntgt. The greater the degree of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft, the longer the required time to reach the target value Ntgt. Further, the required time for starting the engine differs depending on whether the engine 5 is in a cold state before completion of warming up or in a warm state after completion of warming up. Tends to be prolonged.

そこで、これらの走行モードの切換指示の際のクラッチ出力軸の回転速度Nout、或いはクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇度合い、或いは冷態か温態かに応じて予測時間Tpdを設定すれば、さらに適切な予測回転速度Npd、ひいては適切な目標値Ntgtに基づきエンジン回転速度Neの制御が可能となる。以下、クラッチ出力軸の回転速度Noutに基づき予測時間Tpdを設定する場合を第2実施形態として、クラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇率に基づき予測時間Tpdを設定する場合を第3実施形態として、エンジン5が温態か冷態かに基づき予測時間Tpdを設定する場合を第4実施形態として説明する。   Therefore, if the predicted time Tpd is set according to the rotational speed Nout of the clutch output shaft at the time of switching instructions of these travel modes, the degree of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft, or whether it is cold or warm, Further, the engine speed Ne can be controlled on the basis of an appropriate predicted rotation speed Npd, and hence an appropriate target value Ntgt. Hereinafter, the case where the predicted time Tpd is set based on the rotational speed Nout of the clutch output shaft is set as the second embodiment, and the case where the predicted time Tpd is set based on the increasing rate of the rotational speed Nout of the clutch output shaft is set as the third embodiment. A case where the predicted time Tpd is set based on whether the engine 5 is warm or cold will be described as a fourth embodiment.

なお、各実施形態のハイブリッド車両の全体構成図は第1実施形態で述べたものと同様であり、相違点は、図2に示す走行モード切換ルーチンにおいて予測時間Tpdを設定するステップS3の処理を追加した点にある。そこで、各実施形態では共通箇所は同一部材番号を付して説明を省略し、相違点であるステップS3に処理を重点的に説明する。
[第2実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す左側のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度Noutが高いほど予測時間Tpdが増加側に設定されるようになっている。クラッチ出力軸の回転速度Noutが高いほどエンジン回転速度Neが追従して到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間Tpdが増加側に設定されることになる(予測時間設定手段)。
The overall configuration diagram of the hybrid vehicle of each embodiment is the same as that described in the first embodiment, and the difference is that the process of step S3 for setting the predicted time Tpd in the travel mode switching routine shown in FIG. It is in the added point. Therefore, in each embodiment, common parts are denoted by the same member numbers, description thereof is omitted, and the processing is focused on step S3 which is a difference.
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the predicted time Tpd is set according to the map on the left side shown in step S3 in FIG. 2, and the predicted rotational speed Npd is calculated in step S4 based on the predicted time Tpd. The characteristics of the map are such that the predicted time Tpd is set to be increased as the rotational speed Nout of the clutch output shaft when an instruction to switch to motor / engine running (engine running mode) is made. The higher the rotational speed Nout of the clutch output shaft, the longer the time required for the engine rotational speed Ne to follow and reach, but the predicted time Tpd is set to increase accordingly (predicted time setting means). .

このため、走行モードの切換指示の際のクラッチ出力軸の回転速度Noutの高低に関わらず、常にクラッチ入出力軸の回転同期の完了時に対応する適切な予測回転速度Npdを予測でき、ひいては、より適切な目標値Ntgtに基づきエンジン回転速度Neを制御することができる。
[第3実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す中央のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇率が高いほど予測時間Tpdが増加側に設定されるようになっている。第2実施形態のクラッチ出力軸の回転速度Noutと同じく、その上昇率が高いほどエンジン回転速度Neが追従して到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間Tpdが増加側に設定されることになる(予測時間設定手段)。
For this reason, an appropriate predicted rotational speed Npd corresponding to the completion of the rotational synchronization of the clutch input / output shaft can always be predicted regardless of the level of the rotational speed Nout of the clutch output shaft when the travel mode switching instruction is issued. The engine speed Ne can be controlled based on the appropriate target value Ntgt.
[Third Embodiment]
In the present embodiment, the predicted time Tpd is set according to the central map shown in step S3 in FIG. 2, and the predicted rotational speed Npd is calculated in step S4 based on the predicted time Tpd. The characteristic of the map is that the predicted time Tpd is set to increase as the rate of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft when an instruction to switch to motor / engine running (engine running mode) is made. Yes. Similar to the rotational speed Nout of the clutch output shaft of the second embodiment, the higher the increase rate, the longer the time required for the engine rotational speed Ne to follow and reach, but the predicted time Tpd is set to increase accordingly. (Estimated time setting means).

このため、走行モードの切換指示の際のクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇率の大小に関わらず、常にクラッチ入出力軸の回転同期の完了時に対応する適切な予測回転速度Npdを算出でき、もって、より適切な目標値Ntgtに基づきエンジン回転速度Neを制御することができる。
[第4実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す右側のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのエンジン温度に応じて、高低2種の予測時間Tpdの何れかが設定されるようになっている(予測時間設定手段)。具体的には、エンジン温態では短い予測時間Tpdが設定され、エンジン冷態では長い予測時間Tpdが設定される。エンジン5の冷態・温態は、前回のエンジン運転終了からの経過時間に基づいて判定したり、エンジン5に付設した温度センサの検出情報に基づいて判定したりすればよい。
Therefore, regardless of the increase rate of the rotational speed Nout of the clutch output shaft at the time of the travel mode switching instruction, it is possible to always calculate an appropriate predicted rotational speed Npd corresponding to the completion of the rotational synchronization of the clutch input / output shaft, Therefore, the engine speed Ne can be controlled based on a more appropriate target value Ntgt.
[Fourth Embodiment]
In this embodiment, the predicted time Tpd is set according to the map on the right side shown in step S3 in FIG. 2, and the predicted rotational speed Npd is calculated in step S4 based on the predicted time Tpd. As the characteristics of the map, one of high and low two types of prediction time Tpd is set according to the engine temperature when the instruction to switch to motor / engine driving (engine driving mode) is made (prediction) Time setting means). Specifically, a short predicted time Tpd is set in the engine temperature state, and a long predicted time Tpd is set in the engine cold state. The cold state / temperature state of the engine 5 may be determined based on the elapsed time from the end of the previous engine operation, or may be determined based on the detection information of the temperature sensor attached to the engine 5.

このため、走行モードの切換指示の際にエンジン5が温態であるか冷態であるかに関わらず、常にクラッチ入出力軸の回転同期の完了時に対応する適切な予測回転速度Npdを算出でき、もって、より適切な目標値Ntgtに基づきエンジン回転速度Neを制御することができる。
なお、以上のように予測時間Tpdをステップ的に切り換える代わりに、図2中に破線で示すように、エンジン運転終了からの経過時間や検出エンジン温度に応じて予測時間Tpdを連続的に設定してもよい。
Therefore, an appropriate predicted rotational speed Npd corresponding to the completion of the rotation synchronization of the clutch input / output shaft can always be calculated regardless of whether the engine 5 is warm or cold when the travel mode switching instruction is issued. Thus, the engine speed Ne can be controlled based on a more appropriate target value Ntgt.
Instead of switching the predicted time Tpd stepwise as described above, the predicted time Tpd is continuously set according to the elapsed time from the end of engine operation and the detected engine temperature, as shown by the broken line in FIG. May be.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、駆動輪である前輪1の差動装置に対してモータ2及びエンジン5を並列的に連結したが、このレイアウトに限ることはない。例えば差動装置に対してモータ2、クラッチ4、エンジン5を直列的に連結し、モータ走行モードであるモータ走行時にはクラッチ4を切断し、エンジン走行モードであるエンジン走行及びモータ・エンジン走行時にはクラッチ4を接続するようにしてもよい。さらに走行モードとしてエンジン走行を備える必要は必ずしもなく、当該エンジン走行を省略してもよい。   This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the motor 2 and the engine 5 are connected in parallel to the differential device of the front wheel 1 that is the drive wheel, but the present invention is not limited to this layout. For example, the motor 2, the clutch 4, and the engine 5 are connected in series to the differential, and the clutch 4 is disconnected when the motor is running in the motor running mode, and the clutch is used when the engine running and the motor / engine running are the engine running modes. 4 may be connected. Furthermore, it is not always necessary to provide engine travel as the travel mode, and the engine travel may be omitted.

また、上記実施形態では、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときに予測回転速度Npdから目標値Ntgtを求め、その単一の目標値Ntgtを切換指示の当初から回転同期完了までエンジン回転速度Neの制御に適用し続けたが、その間に車速Vと共にクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇度合いに変化が生じると、予測回転速度Npdの誤差要因になる。   Further, in the above embodiment, the target value Ntgt is obtained from the predicted rotational speed Npd when an instruction to switch to motor / engine driving (engine driving mode) is given, and the single target value Ntgt is rotated from the beginning of the switching instruction. Although it has been applied to the control of the engine speed Ne until the synchronization is completed, if a change occurs in the degree of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft together with the vehicle speed V during that time, it becomes an error factor of the predicted rotational speed Npd.

そこで、例えば所定時間毎に目標値Ntgtを更新し、更新後の目標値Ntgtを逐次制御に適用するようにしてもよい。具体的には、切換指示の当初から所定時間が経過すると予測時間Tpd(但し所定時間を減算した値)後のクラッチ出力軸の回転速度Noutを予測して目標値Ntgtを求めて制御に適用し、この処理を所定時間毎に順次繰り返す。これにより走行モードの切換指示からクラッチ接続完了までの間にクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇度合いに変化が生じたとしても、それに応じて目標値Ntgtが増減し、常に適切な目標値Ntgtに基づきより適切なエンジン回転速度Neの制御を実現することができる。   Therefore, for example, the target value Ntgt may be updated every predetermined time, and the updated target value Ntgt may be applied to sequential control. Specifically, when a predetermined time elapses from the beginning of the switching instruction, the rotational speed Nout of the clutch output shaft after the predicted time Tpd (a value obtained by subtracting the predetermined time) is predicted to obtain the target value Ntgt and apply it to the control. This process is sequentially repeated every predetermined time. As a result, even if there is a change in the degree of increase in the rotational speed Nout of the clutch output shaft between the instruction to switch the travel mode and the completion of clutch engagement, the target value Ntgt increases or decreases accordingly, and always reaches the appropriate target value Ntgt. Based on this, it is possible to realize more appropriate control of the engine speed Ne.

また、上記第2実施形態ではクラッチ出力軸の回転速度Noutに基づき予測時間Tpdを設定し、第3実施形態ではクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇率に基づき予測時間Tpdを設定し、第3実施形態ではエンジン5の温態・冷態に応じて予測時間Tpdを設定したが、勿論、これらを任意に組み合わせて実施してもよい。   In the second embodiment, the predicted time Tpd is set based on the rotational speed Nout of the clutch output shaft. In the third embodiment, the predicted time Tpd is set based on the increasing rate of the rotational speed Nout of the clutch output shaft. In the embodiment, the predicted time Tpd is set according to the warm / cold state of the engine 5, but it is needless to say that these may be arbitrarily combined.

1 前輪(駆動輪)
2 モータ
4 クラッチ
5 エンジン
8 エンジンECU(エンジン制御手段)
9 トランスミッションECU(クラッチ制御手段)
10 HEVECU(走行モード切換制御手段、目標値設定手段)
15 クラッチ出力回転速度センサ(クラッチ出力回転速度検出手段)
1 Front wheel (drive wheel)
2 Motor 4 Clutch 5 Engine 8 Engine ECU (Engine control means)
9 Transmission ECU (Clutch control means)
10 HEVECU (travel mode switching control means, target value setting means)
15 Clutch output rotation speed sensor (clutch output rotation speed detection means)

Claims (5)

車両の駆動輪に対して電動モータを連結する一方、該駆動輪に対してクラッチを介してエンジンを連結して構成され、
上記クラッチを切断して上記エンジンからの駆動力伝達を遮断した状態で上記電動モータの駆動力を上記駆動輪に伝達するモータ走行モードと、上記クラッチを接続して上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達するエンジン走行モードとを切り換えて走行するハイブリッド車両の制御装置において、
上記クラッチから上記駆動輪側へ向かって延びるクラッチ出力軸の回転速度を検出するクラッチ出力回転速度検出手段と、
上記エンジン走行モードへの切換指示がなされた際に、上記クラッチが接続開始される際の上記クラッチ出力軸の回転速度を予測し、該予測された回転速度に所定値を加算した回転速度を上記切換指示がなされた際の上記エンジンの回転速度の目標値として設定する目標値設定手段と、
上記目標値設定手段により設定された目標値に基づきエンジン回転速度を制御するエンジン制御手段と、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。
The electric motor is connected to the driving wheel of the vehicle, and the engine is connected to the driving wheel via a clutch.
A motor travel mode for transmitting the driving force of the electric motor to the driving wheels in a state where the clutch is disconnected and the driving force transmission from the engine is cut off, and the driving force of the engine is driven by connecting the clutch. In a control device for a hybrid vehicle that travels by switching between engine travel modes transmitted to wheels,
Clutch output rotational speed detection means for detecting the rotational speed of a clutch output shaft extending from the clutch toward the drive wheel;
When an instruction to switch to the engine travel mode is given, the rotational speed of the clutch output shaft when the clutch starts to be connected is predicted, and the rotational speed obtained by adding a predetermined value to the predicted rotational speed is Target value setting means for setting as a target value of the rotational speed of the engine when the switching instruction is given;
An engine control means for controlling the engine rotation speed based on the target value set by the target value setting means. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
上記切換指示がなされてから上記クラッチが接続開始されるまでの所定時間は、上記エンジンを始動するための所要時間と、該始動完了後にエンジン回転速度が上記目標値に到達するまでの所要時間との和に略対応する値として設定されている
ことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。
The predetermined time from when the switching instruction is given to when the clutch starts to be engaged is the time required for starting the engine and the time required for the engine speed to reach the target value after the start is completed. The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the control device is set as a value substantially corresponding to the sum of the two.
上記エンジン走行モードへの切換指示がなされた際の上記クラッチ出力軸の回転速度に応じて上記所定時間の長さを算出し、該算出された所定時間を予測時間として設定する予測時間設定手段を備え、
上記予測時間設定手段は、上記エンジン走行モードへの切換指示がなされたときの上記クラッチ出力軸の回転速度が高いほど上記予測時間を増加側に設定する
ことを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。
A predicted time setting means for calculating the length of the predetermined time according to the rotational speed of the clutch output shaft when the switching instruction to the engine running mode is given, and setting the calculated predetermined time as the predicted time; Prepared,
3. The hybrid according to claim 2 , wherein the predicted time setting means sets the predicted time to an increase side as the rotational speed of the clutch output shaft is higher when an instruction to switch to the engine travel mode is given. Vehicle control device.
上記予測時間設定手段は、上記エンジン走行モードへの切換指示がなされたときの上記クラッチ出力軸の回転速度の増加率が大であるほど上記予測時間を増加側に設定する
ことを特徴とする請求項3記載のハイブリッド車両の制御装置。
The predictive time setting means sets the predictive time to an increase side as the rate of increase in the rotational speed of the clutch output shaft when a command to switch to the engine travel mode is made is large. Item 4. The control device for a hybrid vehicle according to Item 3.
上記予測時間設定手段は、上記エンジンが暖機完了前の冷態状態にあるときには暖機完了後後の温態状態のときに比較して上記予測時間を増加側に設定する
ことを特徴とする請求項3または4記載のハイブリッド車両の制御装置。
The predicted time setting means sets the predicted time to an increase side when the engine is in a cold state before completion of warm-up compared to a warm state after completion of warm-up. The control apparatus of the hybrid vehicle of Claim 3 or 4.
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