JP5971407B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン始動要求時、モータと駆動輪との間の第2クラッチを滑り締結すると共に、エンジンとモータとの間の第1クラッチを締結し、モータによってエンジン始動を行うハイブリッド車両の制御装置に関する発明である。
従来、走行駆動源として、燃料によって駆動するエンジンと、バッテリに蓄えられた電力によって駆動するモータを有するハイブリッド車両は、エンジンとモータの間の動力伝達を分割する第1クラッチと、モータと駆動輪の間の動力伝達を分割する第2クラッチと、駆動源出力回転数を変速する変速機と、を有している。
そして、このようなハイブリッド車両に搭載され、第1クラッチを開放し、モータのみを駆動源として走行する電気自動車走行モードでの走行中にエンジン始動要求があったときに、第2クラッチを滑り締結すると共に第1クラッチを締結し、モータをスタータモータとしてエンジン始動を行うハイブリッド車両の制御装置が知られている。このハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動後、第1クラッチ及び第2クラッチを完全締結し、エンジンとモータを駆動源として走行するハイブリッド走行モードへモード遷移する(例えば、特許文献1参照)。
そして、このようなハイブリッド車両に搭載され、第1クラッチを開放し、モータのみを駆動源として走行する電気自動車走行モードでの走行中にエンジン始動要求があったときに、第2クラッチを滑り締結すると共に第1クラッチを締結し、モータをスタータモータとしてエンジン始動を行うハイブリッド車両の制御装置が知られている。このハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動後、第1クラッチ及び第2クラッチを完全締結し、エンジンとモータを駆動源として走行するハイブリッド走行モードへモード遷移する(例えば、特許文献1参照)。
ここで、変速機の変速段が高いとき(変速比が小さいとき)には、駆動輪に伝達されるトルクの変動幅が小さく、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も小さい。一方、変速機の変速段が低いとき(変速比が大きいとき)には、駆動輪に伝達されるトルクの変動幅が大きく、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も大きい。つまり、変速機の変速段によって、ドライバーのエンジン始動ショックの感じやすさに違いがあった。
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、エンジン始動を行う場合、変速機の変速段に拘らず、ドライバーの要求駆動力を満足させながら第1クラッチを締結してエンジン始動を開始していた。
そのため、高変速段であってエンジン始動ショックを感じにくい状況であっても、エンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを高めて変速時間の短縮を図る、といったことができなかった。一方、低変速段での走行シーンは、一般的にドライバーの加速要求が高く、加速感を感じさせるために、エンジン始動感をドライバーに感じさせたいシーンとなる。しかしながら、加速要求が高いことでエンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを高めてしまうと、低変速段ではエンジン始動中の車両に作用する前後方向の加速度変動が大きくなってしまう。そのため、このエンジン始動中の車両加速度変動とエンジン始動後の車両加速度変動との差が小さくなってしまい、エンジン始動制御完了時点に生じるショックが分かりにくくなる。これにより、ドライバーがエンジン始動を感覚的に感じにくくなって、加速感を十分に感じさせることができなくなる。
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、エンジン始動を行う場合、変速機の変速段に拘らず、ドライバーの要求駆動力を満足させながら第1クラッチを締結してエンジン始動を開始していた。
そのため、高変速段であってエンジン始動ショックを感じにくい状況であっても、エンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを高めて変速時間の短縮を図る、といったことができなかった。一方、低変速段での走行シーンは、一般的にドライバーの加速要求が高く、加速感を感じさせるために、エンジン始動感をドライバーに感じさせたいシーンとなる。しかしながら、加速要求が高いことでエンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを高めてしまうと、低変速段ではエンジン始動中の車両に作用する前後方向の加速度変動が大きくなってしまう。そのため、このエンジン始動中の車両加速度変動とエンジン始動後の車両加速度変動との差が小さくなってしまい、エンジン始動制御完了時点に生じるショックが分かりにくくなる。これにより、ドライバーがエンジン始動を感覚的に感じにくくなって、加速感を十分に感じさせることができなくなる。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図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を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、駆動源としてエンジンとモータを備え、前記エンジンと前記モータとの間に第1クラッチを介装し、前記モータと駆動輪との間に第2クラッチ及び変速機を介装したハイブリッド車両に搭載される。そして、前記第1クラッチを開放し、前記モータのみを駆動源とした走行中にエンジン始動要求があった場合、前記第2クラッチを滑り締結すると共に前記第1クラッチを締結し、前記モータをスタータモータとして前記エンジンを始動するエンジン始動制御部を備えている。このエンジン始動制御部は、変速比判定部と、始動要求前駆動力判定部と、トルク分担比設定部と、を備えている。
前記変速比判定部は、エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさを判定する。
前記始動要求前駆動力判定部は、前記エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力の大きさを判定する。
前記トルク分担比設定部は、前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルクと前記第2クラッチの伝達トルクとのトルク分担比を設定する。さらに、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が予め設定した第2閾値よりも小さい場合には、前記トルク分担比を、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさに応じて設定する。また、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が前記第2閾値よりも大きい場合には、前記トルク分担比を、あらかじめ決められた比率に設定する。
前記変速比判定部は、エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさを判定する。
前記始動要求前駆動力判定部は、前記エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力の大きさを判定する。
前記トルク分担比設定部は、前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルクと前記第2クラッチの伝達トルクとのトルク分担比を設定する。さらに、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が予め設定した第2閾値よりも小さい場合には、前記トルク分担比を、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさに応じて設定する。また、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が前記第2閾値よりも大きい場合には、前記トルク分担比を、あらかじめ決められた比率に設定する。
本願発明では、トルク分担比設定部により、エンジンの始動中における第1クラッチの伝達トルクと第2クラッチの伝達トルクとのトルク分担比が、エンジン始動要求発生時の変速比の大きさに応じて設定される。
ここで、トルク分担比とは、モータからの出力トルクのうち、第1クラッチの締結容量により受け持つ伝達トルクと、第2クラッチの締結容量により受け持つ伝達トルクの分担比率のことをいう。
すなわち、エンジン始動中におけるモータ出力トルクのうち、第1クラッチによって伝達されるトルクと、第2クラッチによって伝達されるトルクの分担比率が、エンジン始動要求発生時の変速比の大きさの違いによって変化する。
これにより、ドライバーに加速感を感じさせたいシーンでは、十分なエンジン始動ショックを発生させ、加速感を感じさせることができる。また、エンジン始動感を感じさせる必要のないシーンでは、短時間でのエンジン始動を行うことができる。この結果、走行状況に合わせたエンジン始動を行うことができ、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図ることができる。
ここで、トルク分担比とは、モータからの出力トルクのうち、第1クラッチの締結容量により受け持つ伝達トルクと、第2クラッチの締結容量により受け持つ伝達トルクの分担比率のことをいう。
すなわち、エンジン始動中におけるモータ出力トルクのうち、第1クラッチによって伝達されるトルクと、第2クラッチによって伝達されるトルクの分担比率が、エンジン始動要求発生時の変速比の大きさの違いによって変化する。
これにより、ドライバーに加速感を感じさせたいシーンでは、十分なエンジン始動ショックを発生させ、加速感を感じさせることができる。また、エンジン始動感を感じさせる必要のないシーンでは、短時間でのエンジン始動を行うことができる。この結果、走行状況に合わせたエンジン始動を行うことができ、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図ることができる。
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
(実施例1)
まず、構成を説明する。
実施例1における電動車両の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「自動変速機の概略構成」、「エンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理構成」に分けて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1における電動車両の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「自動変速機の概略構成」、「エンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1における制御装置が適用された後輪駆動によるFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)の全体システム図を示し、図2は、統合コントローラのモード選択部に設定されているEV-HEV選択マップの一例を示す。以下、図1及び図2に基づいて、全体システム構成を説明する。
図1は、実施例1における制御装置が適用された後輪駆動によるFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)の全体システム図を示し、図2は、統合コントローラのモード選択部に設定されているEV-HEV選択マップの一例を示す。以下、図1及び図2に基づいて、全体システム構成を説明する。
FRハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、第1クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMG(モータ)と、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、変速機入力軸INと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL(駆動輪)と、右後輪RR(駆動輪)と、を有する。なお、M-O/Pはメカオイルポンプ、S-O/Pは電動オイルポンプ、FLは左前輪、FRは右前輪、FWはフライホイールである。
前記エンジンEngは、走行駆動源となるガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。
前記モータ/ジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、走行駆動源となる。このモータ/ジェネレータMGは、モータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。なお、このモータ/ジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸INに連結されている。
前記第1クラッチCL1は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGとの間に設けられた締結要素である。この第1クラッチCL1は、CL1油圧を加えないときにダイアフラムスプリング等による付勢力にて締結状態となり、この付勢力に対抗するCL1油圧を加えることで開放する、いわゆるノーマルクローズタイプのクラッチである。
前記自動変速機ATは、ここでは、前進7速/後退1速の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機である。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。
前記第2クラッチCL2は、モータ/ジェネレータMGから左右後輪RL,RRまでの動力伝達経路に介装される摩擦締結要素である。ここでは、第2クラッチCL2として、自動変速機ATから独立した専用のクラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATを変速させるための摩擦締結要素(クラッチやブレーキ)を用いている。すなわち、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、締結条件等に適合する要素として選択した摩擦締結要素を第2クラッチCL2としている。なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
このFRハイブリッド車両は、駆動形態の違いによるモードとして、電気自動車モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド車モード(以下、「HEVモード」という。)と、駆動トルクコントロールモード(以下、「WSCモード」という。)と、を有する。
前記「EVモード」は、第1クラッチCL1を開放状態とし、駆動源をモータ/ジェネレータMGのみとするモードであり、モータ駆動モード(モータ力行)・ジェネレータ発電モード(ジェネレータ回生)を有する。この「EVモード」は、例えば、要求駆動力が低く、バッテリSOCが確保されているときに選択される。
前記「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態とし、駆動源をエンジンEngとモータ/ジェネレータMGとするモードであり、モータアシストモード(モータ力行)・エンジン発電モード(ジェネレータ回生)・減速回生発電モード(ジェネレータ回生)を有する。この「HEVモード」は、例えば、要求駆動力が高いとき、あるいは、バッテリSOCが不足するようなときに選択される。
前記「WSCモード」は、駆動形態は「HEVモード」であるが、モータ/ジェネレータMGを回転数制御することにより、第2クラッチCL2をスリップ締結状態に維持しつつ、第2クラッチCL2のトルク伝達容量をコントロールするモードである。第2クラッチCL2のトルク伝達容量は、第2クラッチCL2を経過して伝達される駆動力が、ドライバーのアクセル操作量にあらわれる要求駆動力となるようにコントロールされる。この「WSCモード」は、「HEVモード」選択状態での発進時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回る領域において選択される。
FRハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有して構成されている。
前記各コントローラ1,2,5,7,9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。なお、12はエンジン回転数センサ、13はレゾルバ、15は油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ、19は車輪速センサ、20はブレーキストロークセンサである。
前記ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16、車速センサ17、選択されているレンジ位置(Nレンジ,Dレンジ,Rレンジ,Pレンジ等)を検出するインヒビタスイッチ18、等からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、シフトマップ(図5参照)上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。この変速制御に加えて、統合コントローラ10からの指令に基づき、第1クラッチCL1の完全締結(HEVモード)/スリップ締結(エンジン始動)/開放(EVモード)の制御を行う。また、第2クラッチCL2の完全締結(HEVモード)/μスリップ締結(EVモード)/回転差吸収スリップ締結(WSCモード)/変動トルク遮断スリップ締結(エンジン始動・停止モード)の制御を行う。
ここで、自動変速機ATが非変速状態でのEVモードによる走行中、第2クラッチCL2の微小スリップ回転(μスリップ回転)を維持する制御を「μスリップ制御」という。この「μスリップ制御」は、モータ/ジェネレータMGの実モータ回転数を、第2クラッチCL2が微小スリップ回転となる目標モータ回転数に一致させるように制御するモータ回転数制御により実施される。このモータ回転数制御中のモータトルクは、第2クラッチCL2によりモータ/ジェネレータMGが受ける負荷に応じたものとなるため、モータ回転数制御中のモータトルク検出値によりCL2実トルクを推定できる。また、「μスリップ制御」は、EV非変速状態、且つ、目標駆動トルクが規定値以上(フリクション等によるスリップ不可領域や低油圧により精度が確保できない領域を懸念して設定)の領域で実施する。目標駆動トルクが規定値以下は、第2クラッチCL2が滑らないような容量安全率を確保している。よって、EV変速直後、HEVモード⇒EVモードへのモード遷移直後、目標駆動トルクが低トルクからのアクセル踏み込みで、第2クラッチCL2をスリップインさせ、μスリップ制御が働く。
前記統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21や他のセンサ・スイッチ類22からの必要情報及びCAN通信線11を介して情報を入力する。また、この統合コントローラ10には、モード選択部10a、エンジン始動制御部10b、エンジン停止制御部10cと、動作点指令部10dと、を有している。
前記モード選択部10aは、図2に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点の位置により検索した走行モードを、目標モードとして選択する。
前記エンジン停止制御部10cは、「HEVモード」から「EVモード」へのモード切り換え時に、第1クラッチCL1を開放し、エンジンEngを停止するエンジン停止制御を行う。
前記動作点指令部10dは、アクセル開度APOと、車速VSPと、目標モード等の入力情報に基づき、FRハイブリッド車両の動作点到達目標を演算する。なお、動作点到達目標として、目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクと目標変速段が演算される。そして、この動作点指令部10dは、目標エンジントルク指令と目標MGトルク指令と目標MG回転数指令と目標CL1トルク指令と目標CL2トルク指令と目標変速段指令を、CAN通信線11を介して各コントローラ1,2,5,7に出力する。
前記エンジン停止制御部10cは、「HEVモード」から「EVモード」へのモード切り換え時に、第1クラッチCL1を開放し、エンジンEngを停止するエンジン停止制御を行う。
前記動作点指令部10dは、アクセル開度APOと、車速VSPと、目標モード等の入力情報に基づき、FRハイブリッド車両の動作点到達目標を演算する。なお、動作点到達目標として、目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクと目標変速段が演算される。そして、この動作点指令部10dは、目標エンジントルク指令と目標MGトルク指令と目標MG回転数指令と目標CL1トルク指令と目標CL2トルク指令と目標変速段指令を、CAN通信線11を介して各コントローラ1,2,5,7に出力する。
そして、前記エンジン始動制御部10bは、「EVモード」から「HEVモード」へのモード切り換え時に、第2クラッチCL2を滑り締結すると共に第1クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGをスタータモータとしてエンジンEngを始動するエンジン始動制御を行う。
また、このエンジン始動制御部10bは、始動要求前駆動力判定部10eと、変速比判定部10fと、トルク分担比設定部10gと、を備えている。
また、このエンジン始動制御部10bは、始動要求前駆動力判定部10eと、変速比判定部10fと、トルク分担比設定部10gと、を備えている。
前記始動要求前駆動力判定部10eは、エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力の大きさを判定する。
前記変速比判定部10fは、エンジン始動要求が発生した時点(エンジン始動要求発生時)の変速比の大きさを判定する。
前記トルク分担比設定部10gは、エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力が所定閾値(第2閾値)よりも小さいとき、エンジン始動要求が発生した時点(エンジン始動要求発生時)の変速比の大きさに応じて、エンジンEngの始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定する。
[自動変速機の概略構成]
図3は、実施例1における自動変速機の一例をスケルトン図により示し、図4は、自動変速機での変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示し、図5は、ATコントローラに設定されている自動変速機のシフトマップの一例を示す。以下、図3〜図5に基づいて、自動変速機ATの概略構成を説明する。
図3は、実施例1における自動変速機の一例をスケルトン図により示し、図4は、自動変速機での変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示し、図5は、ATコントローラに設定されている自動変速機のシフトマップの一例を示す。以下、図3〜図5に基づいて、自動変速機ATの概略構成を説明する。
前記自動変速機ATは、前進7速後退1速の有段式自動変速機であり、図3に示すように、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸Inputから入力され、4つの遊星ギアと7つの摩擦締結要素を有する変速ギア機構によって、回転速度が変速されて変速機出力軸Outputから出力される。
前記変速ギア機構としては、同軸上に、第1遊星ギアG1及び第2遊星ギアG2による第1遊星ギアセットGS1と、第3遊星ギアG3及び第4遊星ギアG4による第2遊星ギアセットGS2と、が順に配置されている。また、油圧作動の摩擦締結要素として、第1クラッチC1(I/C)と、第2クラッチC2(D/C)と、第3クラッチC3(H&LR/C)と、第1ブレーキB1(Fr/B)と、第2ブレーキB2(Low/B)と、第3ブレーキB3(2346/B)と、第4ブレーキB4(R/B)と、が配置されている。また、機械作動の係合要素として、第1ワンウェイクラッチF1(1stOWC)と、第2ワンウェイクラッチF2(1&2OWC)と、が配置されている。
前記第1遊星ギアG1、第2遊星ギアG2、第3遊星ギアG3、第4遊星ギアG4は、サンギア(S1〜S4)と、リングギア(R1〜R4)と、両ギア(S1〜S4),(R1〜R4)に噛み合うピニオン(P1〜P4)を支持するキャリア(PC1〜PC4)と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記変速機入力軸Inputは、第2リングギアR2に連結され、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの少なくとも一方からの回転駆動力を入力する。前記変速機出力軸Outputは、第3キャリアPC3に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪(左右後輪RL,RR)に伝達する。
第1リングギアR1と第2キャリアPC2と第4リングギアR4とは、第1連結メンバM1により一体的に連結される。第3リングギアR3と第4キャリアPC4とは、第2連結メンバM2により一体的に連結される。第1サンギアS1と第2サンギアS2とは、第3連結メンバM3により一体的に連結される。
図4は締結作動表であり、図4において、○印はドライブ状態で当該摩擦締結要素が油圧締結であることを示し、(○)印はコースト状態で当該摩擦締結要素が油圧締結(ドライブ状態ではワンウェイクラッチ作動)であることを示し、無印は当該摩擦締結要素が開放状態であることを示す。また、ハッチングにて示される締結状態の摩擦締結要素は、各変速段にて第2クラッチCL2として用いる要素を示す。
隣接する変速段への変速については、上記各摩擦締結要素のうち、締結していた1つの摩擦締結要素を開放し、開放していた1つの摩擦締結要素を締結するという架け替え変速により、図4に示すように、前進7速で後退1速の変速段を実現することができる。さらに、変速段が1速段及び2速段のときには、第2ブレーキB2(Low/B)が第2クラッチCL2とされる。変速段が3速段のときには、第2クラッチC2(D/C)が第2クラッチCL2とされる。変速段が4速段及び5速段のときには、第3クラッチC3(H&LR/C)が第2クラッチCL2とされる。変速段が6速段及び7速段のときには、第1クラッチC1(I/C)が第2クラッチCL2とされる。変速段が後退段のときには、第4ブレーキB4(R/B)が第2クラッチCL2とされる。
図5はシフトマップであり、車速VSPとアクセル開度APOで特定されるマップ上での運転点が、アップ変速線を横切ると、アップ変速指令が出力される。例えば、変速段が1速段のとき、車速VSPの上昇により運転点(VSP,APO)が1→2アップ変速線を横切ると、1→2アップ変速指令が出力される。なお、図5はアップ変速線のみを記載しているが、勿論、アップ変速線に対してヒステリシスを持たせてダウン変速線も設定されている。
[エンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理構成]
図6は、実施例1にて実行されるエンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理の流れを示すフローチャートである。以下、エンジン始動制御部において実行されるエンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理構成をあらわす図6のフローチャートの各ステップについて説明する。
図6は、実施例1にて実行されるエンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理の流れを示すフローチャートである。以下、エンジン始動制御部において実行されるエンジン始動時のクラッチトルク分担比設定処理構成をあらわす図6のフローチャートの各ステップについて説明する。
ステップS1では、「EVモード」での走行中にエンジン始動要求が発生したか否かを判断する。YES(始動要求あり)の場合はステップS2へ進む。NO(始動要求なし)の場合はステップS1を繰り返す。
ここで、エンジン始動要求の発生有無は、図2に示すEV-HEV選択マップ上に存在する運転点がEV側からHEV側へ移動してEV⇒HEV切替線を横切り、目標モードが「EVモード」から「HEVモード」へと切り替わったことで判断する。
ここで、エンジン始動要求の発生有無は、図2に示すEV-HEV選択マップ上に存在する運転点がEV側からHEV側へ移動してEV⇒HEV切替線を横切り、目標モードが「EVモード」から「HEVモード」へと切り替わったことで判断する。
ステップS2では、ステップS1でのエンジン始動要求ありとの判断に続き、エンジン始動要求が発生する直前における目標駆動トルクの大きさと、エンジン始動要求が発生する直前におけるアクセル操作の有無を検出し、ステップS3へ進む。
ここで、「目標駆動トルク」は、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値(目標CL2トルク指令)であり、ドライバーの要求駆動力を示す値である。また、「アクセル操作の有無」は、アクセル開度APO生じているか否かに基づいて判断する。アクセル開度APOが発生していればアクセルが踏み込まれていることを示すため、アクセル操作ありと判断する。このアクセル操作の有無によってドライバーの要求駆動力の発生を推定することができる。
なお、「エンジン始動要求が発生する直前」とは、エンジン始動要求が発生したタイミングに対し、ごく僅かな時間遡ったタイミングである。この遡る時間は任意に設定することができる。
ここで、「目標駆動トルク」は、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値(目標CL2トルク指令)であり、ドライバーの要求駆動力を示す値である。また、「アクセル操作の有無」は、アクセル開度APO生じているか否かに基づいて判断する。アクセル開度APOが発生していればアクセルが踏み込まれていることを示すため、アクセル操作ありと判断する。このアクセル操作の有無によってドライバーの要求駆動力の発生を推定することができる。
なお、「エンジン始動要求が発生する直前」とは、エンジン始動要求が発生したタイミングに対し、ごく僅かな時間遡ったタイミングである。この遡る時間は任意に設定することができる。
ステップS3では、ステップS2での目標駆動トルク及びアクセル操作有無の検出に続き、ステップS2で検出したエンジン始動要求発生前の目標駆動トルクが、予め設定した駆動トルク閾値(第2の閾値)よりも小さいか否かを判断する。YES(目標駆動トルク<駆動トルク閾値)の場合はステップS5へ進む。NO(目標駆動トルク≧駆動トルク閾値)の場合は、ステップS4へ進む。
ここで、「駆動トルク閾値」は、目標CL2トルク指令によって示される値であり、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越える第2クラッチ伝達トルクがあるときに、エンジン始動に伴う第2クラッチ伝達トルクの低減が発生したら、駆動力抜けの発生を強く感じてしまい、ドライバーに違和感を与えるという上限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生する直前の第2クラッチ伝達トルクが、この「駆動トルク閾値」よりも小さければ、第2クラッチ伝達トルクがエンジン始動時に低減したとしても、駆動力抜けをほとんど感じず、ドライバーに違和感を与えることはない。
ここで、「駆動トルク閾値」は、目標CL2トルク指令によって示される値であり、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越える第2クラッチ伝達トルクがあるときに、エンジン始動に伴う第2クラッチ伝達トルクの低減が発生したら、駆動力抜けの発生を強く感じてしまい、ドライバーに違和感を与えるという上限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生する直前の第2クラッチ伝達トルクが、この「駆動トルク閾値」よりも小さければ、第2クラッチ伝達トルクがエンジン始動時に低減したとしても、駆動力抜けをほとんど感じず、ドライバーに違和感を与えることはない。
ステップS4では、ステップS3での目標駆動トルク≧駆動トルク閾値との判断に続き、ステップS2で検出したエンジン始動要求発生前におけるアクセル操作がないか否かを判断する。YES(アクセル操作なし)の場合はステップS5へ進む。NO(アクセル操作あり)の場合は、ステップS10へ進む。
すなわち、アクセル操作があれば、エンジン始動要求時のドライバー要求駆動力が大きく、エンジン始動に伴って第2クラッチ伝達トルクの低減が発生したら、駆動力抜けの発生を強く感じてしまい、ドライバーに違和感を与えると判断できる。一方、アクセル操作がなければ、エンジン始動要求時のドライバー要求駆動力が小さく、第2クラッチ伝達トルクがエンジン始動時に低減したとしても、駆動力抜けをほとんど感じず、ドライバーに違和感を与えることはないと判断できる。
すなわち、アクセル操作があれば、エンジン始動要求時のドライバー要求駆動力が大きく、エンジン始動に伴って第2クラッチ伝達トルクの低減が発生したら、駆動力抜けの発生を強く感じてしまい、ドライバーに違和感を与えると判断できる。一方、アクセル操作がなければ、エンジン始動要求時のドライバー要求駆動力が小さく、第2クラッチ伝達トルクがエンジン始動時に低減したとしても、駆動力抜けをほとんど感じず、ドライバーに違和感を与えることはないと判断できる。
なお、このステップS3及びステップS4は、始動要求前駆動力判定部10eにて実行されるエンジン始動要求発生前の要求駆動力の大きさ判定処理を示す。
ステップS5では、ステップS3での目標駆動トルク<駆動トルク閾値との判断、又は、ステップS4でのアクセル操作なしとの判断に続き、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み量の大きさと、アクセル踏み込み変化量の大きさを検出し、ステップS6へ進む。
ここで、「アクセル踏み込み量」は、アクセル開度センサ16によって検出されたアクセル開度APOであり、ドライバー要求駆動力を示す値である。また、「アクセル踏み込み変化量」は、エンジン始動要求発生時から所定時間内のアクセル開度APOの変化量であり、ドライバー要求駆動力を示す値である。
ここで、「アクセル踏み込み量」は、アクセル開度センサ16によって検出されたアクセル開度APOであり、ドライバー要求駆動力を示す値である。また、「アクセル踏み込み変化量」は、エンジン始動要求発生時から所定時間内のアクセル開度APOの変化量であり、ドライバー要求駆動力を示す値である。
ステップS6では、ステップS5でのアクセル踏み込み量及びアクセル踏み込み変化量の検出に続き、ステップS5で検出したエンジン始動要求発生時のアクセル踏み込み量が、予め設定した踏み込み量閾値よりも大きいか否かを判断する。YES(踏み込み量>踏み込み量閾値)の場合はステップS8へ進む。NO(踏み込み量≦踏み込み量閾値)の場合は、ステップS7へ進む。
ここで、「踏み込み量閾値」は、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越えるアクセル踏み込み操作があることで、ドライバーの要求駆動力が高く、速やかなエンジン始動が望まれるという下限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み量が、この「踏み込み量閾値」よりも大きければ、直ちにエンジン始動を行うことでエンジン始動ショックが生じても、ドライバーが速やかなエンジン始動を望んでいるため違和感を与えることはない。
ここで、「踏み込み量閾値」は、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越えるアクセル踏み込み操作があることで、ドライバーの要求駆動力が高く、速やかなエンジン始動が望まれるという下限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み量が、この「踏み込み量閾値」よりも大きければ、直ちにエンジン始動を行うことでエンジン始動ショックが生じても、ドライバーが速やかなエンジン始動を望んでいるため違和感を与えることはない。
ステップS7では、ステップS6での踏み込み量≦踏み込み量閾値との判断に続き、ステップS5で検出したエンジン始動要求発生時のアクセル踏み込み変化量が、予め設定した踏み込み変化量閾値よりも大きいか否かを判断する。YES(踏み込み変化量>踏み込み変化量閾値)の場合はステップS8へ進む。NO(踏み込み変化量≦踏み込み変化量閾値)の場合は、ステップS10へ進む。
ここで、「踏み込み変化量閾値」は、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越えてアクセル踏み込み操作が変化することで、ドライバーの要求駆動力が高く、速やかなエンジン始動が望まれるという下限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み変化量が、この「踏み込み変化量閾値」よりも大きければ、直ちにエンジン始動を行うことでエンジン始動ショックが生じても、ドライバーが速やかなエンジン始動を望んでいるため違和感を与えることはない。
ここで、「踏み込み変化量閾値」は、予め感応試験等によって設定される。すなわち、それを越えてアクセル踏み込み操作が変化することで、ドライバーの要求駆動力が高く、速やかなエンジン始動が望まれるという下限値を推定して設定する。そのため、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み変化量が、この「踏み込み変化量閾値」よりも大きければ、直ちにエンジン始動を行うことでエンジン始動ショックが生じても、ドライバーが速やかなエンジン始動を望んでいるため違和感を与えることはない。
ステップS8では、ステップS6での踏み込み量>踏み込み量閾値との判断、又は、ステップS7での踏み込み変化量>踏み込み変化量閾値との判断に続き、エンジン始動要求が発生したときの自動変速機ATの変速段を検出し、ステップS9へ進む。
ここで、自動変速機ATの変速段は、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図5に示すシフトマップ(図5参照)上で存在する位置によって設定される変速段とする。
ここで、自動変速機ATの変速段は、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図5に示すシフトマップ(図5参照)上で存在する位置によって設定される変速段とする。
ステップS9では、ステップS8での変速段の検出に続き、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値(目標CL1トルク指令)を、変速段に応じて決められる値に設定し、ステップS11へ進む。
ここで、第1クラッチ伝達トルク指令値は、図7に示す設定マップによって決められ、4速段を閾値(第1閾値)として、1速段から3速段のときには第2の値に設定され、4速段から7速段のときには第1の値に設定される。つまり、この図7は、変速比判定部10fにおいてエンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速比(変速段)の大きさを判定する際の基準となる。
図7の設定マップ中、「第1の値」は、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合を、比較的高めに設定し、速やかなエンジン始動を実現できる値である。ここでは、要求駆動トルクを確保しながらも、最大要求加速度にできるだけ呼応してエンジンクランキングを行う通常のクランキングに必要なトルクよりも大きい値とする。
また、「第2の値」とは、上記第1の値よりも小さい値であり、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合を、比較的低めに設定し、エンジン始動に伴う駆動力抜けの発生を防止できる値である。ここでは、要求駆動トルクを確保しながらも、最大要求加速度にできるだけ呼応してエンジンクランキングを行う通常のクランキングに必要なトルク値、つまりドライバーの要求駆動力を確保しながらエンジン始動を実現できる最大値とする。
そして、「エンジン始動制御を行っている間」とは、エンジン始動要求が発生してから、エンジンEngの出力回転数がモータ/ジェネレータMGの出力回転数と一致し、いわゆるクランキングが完了する(完爆状態になる)までの間である。
ここで、第1クラッチ伝達トルク指令値は、図7に示す設定マップによって決められ、4速段を閾値(第1閾値)として、1速段から3速段のときには第2の値に設定され、4速段から7速段のときには第1の値に設定される。つまり、この図7は、変速比判定部10fにおいてエンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速比(変速段)の大きさを判定する際の基準となる。
図7の設定マップ中、「第1の値」は、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合を、比較的高めに設定し、速やかなエンジン始動を実現できる値である。ここでは、要求駆動トルクを確保しながらも、最大要求加速度にできるだけ呼応してエンジンクランキングを行う通常のクランキングに必要なトルクよりも大きい値とする。
また、「第2の値」とは、上記第1の値よりも小さい値であり、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合を、比較的低めに設定し、エンジン始動に伴う駆動力抜けの発生を防止できる値である。ここでは、要求駆動トルクを確保しながらも、最大要求加速度にできるだけ呼応してエンジンクランキングを行う通常のクランキングに必要なトルク値、つまりドライバーの要求駆動力を確保しながらエンジン始動を実現できる最大値とする。
そして、「エンジン始動制御を行っている間」とは、エンジン始動要求が発生してから、エンジンEngの出力回転数がモータ/ジェネレータMGの出力回転数と一致し、いわゆるクランキングが完了する(完爆状態になる)までの間である。
ステップS10では、ステップS4でのアクセル操作ありとの判断、又は、ステップS7での踏み込み変化量≦踏み込み変化量閾値との判断に続き、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1の伝達トルク指令値(目標CL1トルク指令)を、予め設定した所定の値に設定する。
ここで、「所定の値」とは、上記第1の値よりも小さく、第2の値よりも大きい値であって、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合と、第2クラッチCL2を介して左右後輪(駆動輪)LR,RR側に伝達されるモータトルクの割合を同程度にする値とする。
ここで、「所定の値」とは、上記第1の値よりも小さく、第2の値よりも大きい値であって、第1クラッチCL1を介してエンジンEng側に伝達されるモータトルクの割合と、第2クラッチCL2を介して左右後輪(駆動輪)LR,RR側に伝達されるモータトルクの割合を同程度にする値とする。
ステップS11では、ステップS9又はステップS10での第1クラッチ伝達トルク指令値の設定に続き、第2クラッチCL2の伝達トルク指令値(目標CL2トルク指令)の制限値を設定し、エンドへ進む。
ここで、第2クラッチ伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、ステップS8又はステップS9で設定した第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定する。なお、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値(目標CL2トルク指令)は、この第2クラッチ伝達トルク指令制限値よりも小さく、できるだけドライバー要求駆動力に合わせた値になる。
ここで、第2クラッチ伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、ステップS8又はステップS9で設定した第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定する。なお、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値(目標CL2トルク指令)は、この第2クラッチ伝達トルク指令制限値よりも小さく、できるだけドライバー要求駆動力に合わせた値になる。
このように、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比は、エンジン始動要求時の自動変速機ATの変速段の大きさによって、異なる比率に設定される。つまり、ステップS9及びステップS11は、トルク分担比設定手段10gにて実行されるトルク分担比設定処理を示す。ここで、「トルク分担比設定処理」とは、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速比の大きさに応じて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定することである。
なお、「トルク分担比」とは、モータ/ジェネレータMGからの出力トルクのうち、第1クラッチCL1の締結容量により受け持つ伝達トルクと、第2クラッチCL2の締結容量により受け持つ伝達トルクの分担比率のことをいう。
なお、「トルク分担比」とは、モータ/ジェネレータMGからの出力トルクのうち、第1クラッチCL1の締結容量により受け持つ伝達トルクと、第2クラッチCL2の締結容量により受け持つ伝達トルクの分担比率のことをいう。
次に、実施例1のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「高変速段時エンジン始動制御作用」、「低変速段時エンジン始動制御作用」、「高目標駆動トルク時エンジン始動制御作用」に分けて説明する。
[高変速段時エンジン始動制御作用]
図8は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求時の変速段が比較的高いときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。
なお、図8中、2点鎖線により比較例のハイブリッド制御装置の特性を示す。以下、図8に基づき、実施例1の高踏み込み時エンジン始動制御作用を説明する。
図8は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求時の変速段が比較的高いときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。
なお、図8中、2点鎖線により比較例のハイブリッド制御装置の特性を示す。以下、図8に基づき、実施例1の高踏み込み時エンジン始動制御作用を説明する。
図8における時刻t1において、EV-HEV選択マップ上の運転点がEV⇒HEV切替線を横切り、エンジン始動要求が発生すると、図6に示すフローチャートにおいてステップS1→ステップS2へと進む。そして、エンジン始動要求の発生直前における目標駆動トルク(第2クラッチCL2への伝達トルク指令値)、及び、アクセル操作の有無が検出される。ここでは、時刻t1よりわずかに時間を遡った時刻t0における第2クラッチCL2への伝達トルク指令値と、時刻t0におけるアクセル開度APOを検出する。
ここで、時刻t0において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値が、予め設定された駆動トルク閾値を下回っている。そのため、図6に示すフローチャートにおいてステップS3→ステップS5へと進み、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み量、及び、アクセル踏み込み変化量が検出される。ここでは、時刻t1におけるアクセル開度APOと、時刻t1からこの時刻t1よりわずかに時間を経過した時刻t1´間のアクセル開度APOの変化量を検出する。
時刻t1において、アクセル開度APOは、予め設定した踏み込み量閾値を上回っているので、ステップS6においてYESとなり、ドライバーがアクセルを大きく踏み込み、ドライバー要求駆動力が高いと判断される。そして、図6に示すフローチャートにおいてステップS8へと進み、エンジン始動要求が発生したときの自動変速機ATの変速段が検出される。ここでは、アクセル開度APOと車速VSP及びシフトマップ(図5)に基づいて検出し、6速段であるとする。
そして、エンジン始動要求発生時の変速段が6速段であることから、図7に示したマップに基づいて、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値が、予め設定した第1の値に設定される。さらに、ステップS11へと進み、第2クラッチCL2の伝達トルク指令制限値が、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第1の値を差し引いた値に設定される。
すなわち、自動変速機ATの変速段が比較的高い場合、つまり変速比が小さい値のときには、第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比は、第1クラッチCL1の方が優勢になるように設定される。このため、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、エンジンEng側へ優先的に伝達され、駆動輪である左右後輪LR,RR側への伝達は抑制される。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、エンジン始動要求の発生タイミング(時刻t1)とほぼ同時に増大を開始し、時刻t2において、モータ/ジェネレータMGの出力回転数(モータ回転数)に一致する。そして、エンジンEngはクランキングが完了し、完爆状態になる。
なお、時刻t1〜t2では、第2クラッチCL2を介して駆動輪(左右後輪LR,RR)へと伝達されるモータトルクが抑えられることから、第2クラッチCL2を介して左右後輪LR,RRに伝達されるトルクは低い状態になる。しかし、エンジン始動要求発生前の目標駆動トルクが低いので、エンジン始動中に駆動輪へ伝達されるトルクが低くても、駆動力抜けは感じにくい。
しかも、このときには変速段が比較的高いため、駆動輪に伝達されるトルクの変動幅が小さく、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も小さくなる。そのため、第1クラッチCL1の伝達トルクが大きく、短時間でクラッチ締結をしたことによるショックが発生しても、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度(図8において「車両加速度」で示す)の増大を抑えることができる。これにより、エンジン始動ショックによる違和感の発生は抑制される。
時刻t2においてエンジンEngが完爆したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値をそれぞれ高め、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2をそれぞれ完全締結させる。ここで、第2クラッチCL2の締結動作に伴い、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度は増大する。そして、時刻t3において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、この第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度は、最大値(Gピーク)になる。
次に、比較例のハイブリッド車両の制御装置を説明する。
比較例のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求が発生すると、自動変速機ATの変速段に拘らず、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値を、予め設定した所定値に設定する。一方、エンジン始動制御を行っている間の第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定される。なお、この「所定値」は、任意の値に設定されるが、ここでは第1の値よりも小さい、第2の値とする。
比較例のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求が発生すると、自動変速機ATの変速段に拘らず、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値を、予め設定した所定値に設定する。一方、エンジン始動制御を行っている間の第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定される。なお、この「所定値」は、任意の値に設定されるが、ここでは第1の値よりも小さい、第2の値とする。
これにより、図8において二点鎖線で示すように、時刻t1時点でエンジン始動要求が発生すると、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値は、第2の値に設定され、一方、第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ出力最大トルクから第2の値を差し引いた値に設定される。
ここで、「第2の値」は、第1の値よりも小さい値である。そのため、実施例1と比べて、モータ/ジェネレータMGの出力トルクのエンジンEng側への伝達は抑制される。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、実施例1と比べると増大変化量が小さく、ゆっくり増大していくことになる。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、実施例1と比べると増大変化量が小さく、ゆっくり増大していくことになる。
これにより、比較例の制御装置では、エンジン回転数がモータ/ジェネレータMGの出力回転数(モータ回転数)に一致し、エンジンEngのクランキングが完了して完爆状態になるまでに、実施例1よりも時間がかかることとなる。つまり、図8に示す時刻t4(時刻t3よりも遅いタイミング)でクランキング完了となる。
そして、エンジンクランキングが完了したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令値をそれぞれ高める。その後、時刻t5において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度が最大値(Gピーク)になる。
そして、エンジンクランキングが完了したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令値をそれぞれ高める。その後、時刻t5において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度が最大値(Gピーク)になる。
このように、比較例の制御装置では、エンジン始動要求が発生したときの変速段に拘らず、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を、一定にしている。そのため、エンジン始動要求の発生からエンジンEngのクランキングまでに時間がかかってしまい、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができない。
なお、この比較例においても、自動変速機ATの変速段は6速段とする。そのため、エンジン始動中に駆動輪である左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が小さくなり、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も小さい。すなわち、エンジン始動中(時刻t1〜t4)に生じる車両加速度も小さくなる。
しかしながら、変速段が高い場合には、左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が小さいため、実施例1のように短時間でクラッチ締結をした場合と比べても、車両加速度の差(Δx)は大きくならない。
しかしながら、変速段が高い場合には、左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が小さいため、実施例1のように短時間でクラッチ締結をした場合と比べても、車両加速度の差(Δx)は大きくならない。
これに対し、実施例1のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生時の変速段が比較的高ければ、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を、第1クラッチCL1側が優勢になるように設定する。
そのため、比較例の場合よりも、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、エンジンEng側へ優先的に伝達され、エンジンEngのクランキングに必要な時間を短縮することができ、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。
そのため、比較例の場合よりも、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、エンジンEng側へ優先的に伝達され、エンジンEngのクランキングに必要な時間を短縮することができ、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。
さらに、エンジン始動時間を短縮したことで、エンジン始動要求の発生からGピークまでの時間(時刻t1〜t3までの時間)を、比較例の場合のエンジン始動要求の発生からGピークまでの時間(時刻t1〜t5までの時間)よりも短くすることができる。そして、Gピークまでの時間を短縮したことで、ドライバーに加速感を与えることができ、ドライバビリティの向上をさらに図ることができる。
しかも、高変速段であるために、エンジン始動ショックによる加速度の変動幅は小さくなり、短時間でのエンジン始動を実現しながらも、エンジン始動ショックによる違和感の発生は抑制される。
しかも、高変速段であるために、エンジン始動ショックによる加速度の変動幅は小さくなり、短時間でのエンジン始動を実現しながらも、エンジン始動ショックによる違和感の発生は抑制される。
[低変速段時エンジン始動制御作用]
図9は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求時の変速段が比較的低いときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。
なお、図9中、2点鎖線により比較例のハイブリッド制御装置の特性を示す。以下、図9に基づき、実施例1の低踏み込み時エンジン始動制御作用を説明する。
図9は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求時の変速段が比較的低いときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。
なお、図9中、2点鎖線により比較例のハイブリッド制御装置の特性を示す。以下、図9に基づき、実施例1の低踏み込み時エンジン始動制御作用を説明する。
図9における時刻t11において、EV-HEV選択マップ上の運転点がEV⇒HEV切替線を横切り、エンジン始動要求が発生すると、図6に示すフローチャートにおいてステップS1→ステップS2へと進む。そして、エンジン始動要求の発生直前における目標駆動トルク(第2クラッチCL2への伝達トルク指令値)、及び、アクセル操作の有無が検出される。ここでは、時刻t11よりわずかに時間を遡った時刻t10における第2クラッチCL2への伝達トルク指令値と、時刻t10におけるアクセル開度APOを検出する。
ここで、時刻t10において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値が、予め設定された駆動トルク閾値を下回っている。そのため、図6に示すフローチャートにおいてステップS3→ステップS5へと進み、エンジン始動要求が発生したときのアクセル踏み込み量、及び、アクセル踏み込み変化量が検出される。ここでは、時刻t11におけるアクセル開度APOと、時刻t11からこの時刻t11よりわずかに時間を経過した時刻t11´間のアクセル開度APOの変化量を検出する。
時刻t11において、アクセル開度APOは、予め設定した踏み込み量閾値を上回っているので、ステップS6においてYESとなり、ドライバーがアクセルを大きく踏み込み、ドライバー要求駆動力が高いと判断される。そして、図6に示すフローチャートにおいてステップS8へと進み、エンジン始動要求が発生したときの自動変速機ATの変速段が検出される。ここでは、アクセル開度APOと車速VSP及びシフトマップ(図5)に基づいて検出し、1速段であるとする。
そして、エンジン始動要求発生時の変速段が1速段であることから、図7に示したマップに基づいて、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値が、予め設定した第2の値に設定される。さらに、ステップS11へと進み、第2クラッチCL2の伝達トルク指令制限値が、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第2の値を差し引いた値に設定される。
すなわち、自動変速機ATの変速段が比較的低い場合、つまり変速比が大きい値のときには、第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比は、第2クラッチCL2の方が優勢になるように設定される。このため、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、駆動輪である左右後輪LR,RR側へ優先的に伝達され、エンジンEng側への伝達は抑制される。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、エンジン始動要求の発生タイミング(時刻t11)に対してタイムラグをおいて時刻t12から増大を開始し、時刻t15において、モータ/ジェネレータMGの出力回転数(モータ回転数)に一致する。これにより、エンジンEngはクランキングが完了し、完爆状態になる。
なお、時刻t12〜t15では、第2クラッチCL2を介して駆動輪(左右後輪LR,RR)へと伝達されるモータトルクが大きくなり、第2クラッチCL2を介して左右後輪LR,RRに伝達されるトルクは高い状態になる。そのため、エンジン始動中のドライバー要求駆動力に応えることができ、駆動力抜けを感じにくくすることができる。
また、このときには変速段が比較的低いことから、駆動輪に伝達されるトルクの変動幅が大きく、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も大きくなる。しかしながら、第1クラッチCL1の伝達トルクが比較的小さいので、クラッチ締結をしたことによるショックが発生しても、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度(図9において「車両加速度」で示す)の増大を抑えることができる。これにより、エンジン始動ショックによる違和感の発生は抑制される。
時刻t15においてエンジンEngが完爆したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値をそれぞれ高め、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2をそれぞれ完全締結させる。ここで、第2クラッチCL2の締結動作に伴い、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度は増大する。そして、時刻t16において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、この第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度は、最大値(Gピーク)になる。
次に、比較例のハイブリッド車両の制御装置を説明する。
比較例のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生時のアクセル踏み込み量が大きいことから、短時間でのエンジン始動を実現するために、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値を、第1の値よりも小さく、第2の値よりも大きい予め設定した所定値αに設定する。一方、エンジン始動制御を行っている間の第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定される。
比較例のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生時のアクセル踏み込み量が大きいことから、短時間でのエンジン始動を実現するために、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値を、第1の値よりも小さく、第2の値よりも大きい予め設定した所定値αに設定する。一方、エンジン始動制御を行っている間の第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、第1クラッチ伝達トルク指令値を差し引いた値に設定される。
これにより、図9において二点鎖線で示すように、時刻t11時点でエンジン始動要求が発生すると、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値は、所定値αに設定され、一方、第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値は、モータ出力最大トルクから所定値αを差し引いた値に設定される。
ここで、「所定値α」は、第2の値よりも大きい値である。そのため、実施例1と比べて、モータ/ジェネレータMGの出力トルクのエンジンEng側への伝達が優先される。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、実施例1と比べると増大変化量が大きく、早く増大していくことになる。
これにより、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は、実施例1と比べると増大変化量が大きく、早く増大していくことになる。
これにより、比較例の制御装置では、エンジン回転数がモータ/ジェネレータMGの出力回転数(モータ回転数)に一致し、エンジンEngのクランキングが完了して完爆状態になるまでに、実施例1よりも時間が短縮することになる。つまり、図9に示す時刻t13(時刻t15よりも早いタイミング)でクランキング完了となる。
そして、エンジンクランキングが完了したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令値をそれぞれ高める。その後、時刻t14において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度が最大値(Gピーク)になる。
そして、エンジンクランキングが完了したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令値をそれぞれ高める。その後、時刻t14において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度が最大値(Gピーク)になる。
しかしながら、比較例の制御装置では、実施例1よりも第1クラッチCL1への伝達トルク指令値が大きい値になる。ここで、自動変速機ATの変速段は1速段である。そのため、エンジン始動中に駆動輪である左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が大きくなり、それに伴って生じる車両前後方向の加速度変動幅も大きい。すなわち、この比較例の制御装置では、エンジン始動中(時刻t11〜t13)に生じる車両加速度も大きくなる。これにより、エンジン始動中の車両加速度と、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度の最大値(Gピーク)との差(Δy´)が小さくなってしまう。この結果、エンジン始動が完了したときに生じるショックが分かりにくくなる。つまり、比較例の制御装置では、低変速段であって、一般的に加速要求が高く、エンジン始動感を感じさせたいシーンにもかかわらず、エンジン始動を感覚的に感じることが難しくなっていた。この結果、ドライバーが加速感やツキ感(車両駆動動力が増した感じ)を感じにくくなってしまっていた。
これに対し、実施例1のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生時の変速段が比較的低ければ、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を、第2クラッチCL2側が優勢になるように設定する。
そのため、比較例の場合よりも、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、駆動輪(左右後輪LR,RR)側へ優先的に伝達され、エンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを小さくすることができる。これにより、エンジン始動中に駆動輪である左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が大きくても、エンジン始動中(時刻t11〜t15)に生じる車両加速度を小さくすることができる。このため、エンジン始動中の車両加速度と、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度の最大値(Gピーク)との差(Δy)を大きく確保することができ、エンジン始動が完了したときに生じるショックを感じやすくさせることができる。この結果、加速感やツキ感(車両駆動動力が増した感じ)をドライバーが感じやすくなり、エンジン始動を感覚的に感じることができる。
そのため、比較例の場合よりも、モータ/ジェネレータMGの出力トルクは、駆動輪(左右後輪LR,RR)側へ優先的に伝達され、エンジン始動中の第1クラッチ伝達トルクを小さくすることができる。これにより、エンジン始動中に駆動輪である左右後輪LR,RRに伝達されるトルクの変動幅が大きくても、エンジン始動中(時刻t11〜t15)に生じる車両加速度を小さくすることができる。このため、エンジン始動中の車両加速度と、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度の最大値(Gピーク)との差(Δy)を大きく確保することができ、エンジン始動が完了したときに生じるショックを感じやすくさせることができる。この結果、加速感やツキ感(車両駆動動力が増した感じ)をドライバーが感じやすくなり、エンジン始動を感覚的に感じることができる。
[高目標駆動トルク時エンジン始動制御作用]
図10は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求前の目標駆動トルクが大きいときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。以下、図10に基づき、実施例1の高目標駆動トルク時エンジン始動制御作用を説明する。
図10は、実施例1における制御装置において、エンジン始動要求前の目標駆動トルクが大きいときのアクセル開度・CL1伝達トルク指令値・CL2伝達トルク指令値・モータ回転数・エンジン回転数・変速機出力軸回転数・車両加速度の各特性を示すタイムチャートである。以下、図10に基づき、実施例1の高目標駆動トルク時エンジン始動制御作用を説明する。
図10における時刻t21において、EV-HEV選択マップ上の運転点がEV⇒HEV切替線を横切り、エンジン始動要求が発生すると、図6に示すフローチャートにおいてステップS1→ステップS2へと進む。そして、エンジン始動要求の発生直前における目標駆動トルク(第2クラッチCL2への伝達トルク指令値)、及び、アクセル操作の有無が検出される。ここでは、時刻t21よりわずかに時間を遡った時刻t20における第2クラッチCL2への伝達トルク指令値と、時刻t20におけるアクセル開度APOを検出する。
ここで、時刻t20において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値が、予め設定された駆動トルク閾値を上回っている。そのため、図6に示すフローチャートにおいてステップS3→ステップS4へと進み、エンジン始動要求が発生する前にアクセル操作がなかったか判断される。ここで、時刻t20ではアクセル開度APOは発生しているので、アクセル操作ありと判断され、ステップS4においてNOとなり、エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力が高いと判断される。そして、図6に示すフローチャートにおいて、ステップS10へと進み、エンジン始動制御を行っている間の第1クラッチCL1への伝達トルク指令値が、予め設定した所定値に設定される。さらに、ステップS11へと進み、第2クラッチCL2の伝達トルク指令制限値が、モータ/ジェネレータMGの出力可能最大トルクから、所定値を差し引いた値に設定される。
すなわち、エンジン始動要求前のドライバーの要求駆動力が高い場合には、第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比は、あらかじめ決められた比率(ここでは同程度)になるように設定される。
これにより、時刻t21以降の第2クラッチCL2への伝達トルク指令値は、制限値によって制限されるので、わずかに低下する。しかし、例えば第1クラッチCL1への伝達トルク指令値を第1の値に設定した場合(図8に示す場合)と比較して、この第2クラッチ伝達トルク指令値の低下量を抑えることができる。
そして、第1クラッチCL1へ伝達トルク指令値を出力することで、第1クラッチCL1が締結(スリップ締結)し、エンジンEngの出力回転数(エンジン回転数)は増大を開始し、時刻t22において、モータ/ジェネレータMGの出力回転数(モータ回転数)に一致する。これにより、エンジンEngはクランキングが完了し、完爆状態になる。
また、モータ/ジェネレータMGの出力トルクを、エンジンEng側と駆動輪である左右後輪LR,RR側とを同程度に伝達することで、エンジン始動中の第2クラッチ伝達トルク指令値の低下量が抑えられる。そのため、時刻t21〜t22では、第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度(図10において「車両加速度」で示す)は、わずかに低下するものの、第2クラッチCL2の伝達トルク指令制限値を大幅に制限した場合(図8に示す場合)と比べて、この加速度の低下も抑えることができる。この結果、駆動力抜けを大きく感じさせることなくエンジン始動制御を行うことができる。
時刻t22においてエンジンEngが完爆したら、第1クラッチCL1への伝達トルク指令値及び第2クラッチCL2への伝達トルク指令制限値をそれぞれ高め、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2をそれぞれ完全締結させる。そして、時刻t23において、第2クラッチCL2への伝達トルク指令値がクラッチ締結指令値に達したら、この第2クラッチ伝達トルク指令値に基づいて想定される車両に作用する加速度は、最大値(Gピーク)になる。
このように、実施例1のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生前の目標駆動トルクやアクセル操作にあらわれるドライバーの要求駆動力が、予め設定した駆動トルク閾値よりも小さい場合に限り、自動変速機ATの変速段に応じて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定する。
そのため、ドライバーの要求駆動力が高い場合に発生するエンジン始動中の駆動力抜けを、抑えることができる。
そのため、ドライバーの要求駆動力が高い場合に発生するエンジン始動中の駆動力抜けを、抑えることができる。
すなわち、エンジン始動要求が発生した時点において、ドライバーの要求駆動力が高い場合、エンジン始動に伴って第1クラッチCL1の伝達トルクの分担比率を高めると、第2クラッチCL2の伝達トルク分担比は相対的に低下し、駆動力抜けの発生は免れない。
このとき、自動変速機ATの変速段に基づいて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を、第1クラッチCL1が優勢になるように設定してしまうと、大きな駆動力抜けを生じさせてしまう。
そのため、エンジン始動要求発生前のドライバー要求駆動力が小さい場合に限り、自動変速機ATの変速段に応じて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定することで、大きな駆動力抜けの発生を防止することができる。
このとき、自動変速機ATの変速段に基づいて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を、第1クラッチCL1が優勢になるように設定してしまうと、大きな駆動力抜けを生じさせてしまう。
そのため、エンジン始動要求発生前のドライバー要求駆動力が小さい場合に限り、自動変速機ATの変速段に応じて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定することで、大きな駆動力抜けの発生を防止することができる。
以上説明したように、実施例1のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段(変速比)の大きさに応じて、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと前記第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定する。
そのため、エンジン始動要求発生時の変速段(変速比)の大きさの違いによって、エンジン始動中におけるモータ出力トルクのうち、第1クラッチによって伝達されるトルクと、第2クラッチによって伝達されるトルクの分担比率を変化させることができる。
そのため、エンジン始動要求発生時の変速段(変速比)の大きさの違いによって、エンジン始動中におけるモータ出力トルクのうち、第1クラッチによって伝達されるトルクと、第2クラッチによって伝達されるトルクの分担比率を変化させることができる。
これにより、変速段によって異なる車両加速度の変化量に合わせて、必要なときにはエンジン始動時にドライバーにエンジン始動感を感じさせつつ、エンジン始動感が不要なときにはエンジン始動時間の短縮を図ってドライバー要求駆動力に速やかに応じることができる。この結果、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図ることができる。
しかも、実施例1の制御装置では、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段が比較的高い場合のエンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段が比較的低い場合よりも、大きい値に設定している。
つまり、エンジン始動要求発生時の変速比が小さくて車両加速度変化量が小さくなるときには、クラッチ伝達トルク分担比を、第1クラッチCL1側が優勢になるように設定する。そのため、発生するエンジン始動ショックが小さくなるシーンを選択して、モータ/ジェネレータMGの出力トルクをエンジンEng側へ優先的に伝達し、エンジンEngのクランキングに必要な時間を短縮することができて、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。
つまり、エンジン始動要求発生時の変速比が小さくて車両加速度変化量が小さくなるときには、クラッチ伝達トルク分担比を、第1クラッチCL1側が優勢になるように設定する。そのため、発生するエンジン始動ショックが小さくなるシーンを選択して、モータ/ジェネレータMGの出力トルクをエンジンEng側へ優先的に伝達し、エンジンEngのクランキングに必要な時間を短縮することができて、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。
特に、実施例1の制御装置では、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段が、予め設定した閾値(4速段)以上のときには、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を比較的大きい第1の値に設定する。
一方、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段が、予め設定した閾値(4速段)未満のときには、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を第1の値よりも小さい第2の値に設定する。
一方、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段が、予め設定した閾値(4速段)未満のときには、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を第1の値よりも小さい第2の値に設定する。
すなわち、実施例1の制御装置では、エンジン始動要求発生時の自動変速機ATの変速段に対して閾値(ここでは4速段)を有し、この閾値を基準にして変速段の大きさを判断する。そして、判断された変速段の大きさに応じて、第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を切り替える。
これにより、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比の設定を簡易に行うことができる。
これにより、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比の設定を簡易に行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
(1) 駆動源としてエンジンEngとモータ(モータ/ジェネレータ)MGを備え、前記エンジンEngと前記モータMGとの間に第1クラッチCL1を介装し、前記モータMGと駆動輪(左右後輪)LR,RRとの間に第2クラッチCL2及び自動変速機(変速機)ATを介装したハイブリッド車両に搭載され、
前記第1クラッチCL1を開放し、前記モータMGのみを駆動源とした走行中にエンジン始動要求があった場合、前記第2クラッチCL2を滑り締結すると共に前記第1クラッチCL1を締結し、前記モータMGをスタータモータとして前記エンジンEngを始動するエンジン始動制御部10bを備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御部10bは、
エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比(変速段)の大きさを判定する変速比判定部10fと、
前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比(変速段)の大きさに応じて、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルクと前記第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定するトルク分担比設定部10gと、
を備える構成とした。
これにより、自動変速機ATの変速段(変速比)に合わせ、必要に応じてドライバーにエンジン始動感を感じさせつつ、可能なときにはエンジン始動時間の短縮を図ってドライバー要求駆動力に速やかに応じることができ、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図ることができる。
前記第1クラッチCL1を開放し、前記モータMGのみを駆動源とした走行中にエンジン始動要求があった場合、前記第2クラッチCL2を滑り締結すると共に前記第1クラッチCL1を締結し、前記モータMGをスタータモータとして前記エンジンEngを始動するエンジン始動制御部10bを備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御部10bは、
エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比(変速段)の大きさを判定する変速比判定部10fと、
前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比(変速段)の大きさに応じて、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルクと前記第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定するトルク分担比設定部10gと、
を備える構成とした。
これにより、自動変速機ATの変速段(変速比)に合わせ、必要に応じてドライバーにエンジン始動感を感じさせつつ、可能なときにはエンジン始動時間の短縮を図ってドライバー要求駆動力に速やかに応じることができ、エンジン始動時のドライバビリティの向上を図ることができる。
(2) 前記トルク分担比設定部10gは、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比が比較的小さい(変速段が比較的高い)場合の前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比が比較的大きい(変速段が比較的低い)場合の前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルク分担比よりも、大きい値に設定する構成とした。
これにより、エンジン始動要求時の変速段が高い(変速比が小さい)ときには、エンジン始動までの時間を短縮し、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。また、エンジン始動要求時の変速段が低い(変速比が大きい)ときには、ドライバーにエンジン始動感を感じさせることができる。
これにより、エンジン始動要求時の変速段が高い(変速比が小さい)ときには、エンジン始動までの時間を短縮し、ドライバーの加速要求に速やかに応えることができる。また、エンジン始動要求時の変速段が低い(変速比が大きい)ときには、ドライバーにエンジン始動感を感じさせることができる。
(3) 前記トルク分担比設定部10gは、前記エンジン始動要求発生時の要求駆動力が予め設定した第1閾値(4速段)以上のときには、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を第1の値に設定し、
前記エンジン始動要求発生時の要求駆動力が前記第1閾値(4速段)よりも小さいときには、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を前記第1の値よりも小さい第2の値に設定する構成とした。
これにより、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比の設定を簡易に行うことができる。
前記エンジン始動要求発生時の要求駆動力が前記第1閾値(4速段)よりも小さいときには、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルク分担比を前記第1の値よりも小さい第2の値に設定する構成とした。
これにより、エンジン始動中における第1クラッチCL1の伝達トルクと第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比の設定を簡易に行うことができる。
(4) 前記エンジン始動制御手段10bは、前記エンジン始動要求が発生する前の前記ドライバーの要求駆動力の大きさを判定する始動要求発生前駆動力判定部10eを備え、
前記トルク分担比設定部10gは、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が予め設定した第2閾値(駆動トルク閾値,アクセル操作)よりも小さい場合に、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比の大きさに応じて、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルクと前記第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定する構成とした。
これにより、ドライバーの要求駆動力が高い場合に発生してしまうエンジン始動中の駆動力抜けを抑えることができる。
前記トルク分担比設定部10gは、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が予め設定した第2閾値(駆動トルク閾値,アクセル操作)よりも小さい場合に、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機ATの変速比の大きさに応じて、前記エンジンEngの始動中における前記第1クラッチCL1の伝達トルクと前記第2クラッチCL2の伝達トルクとのトルク分担比を設定する構成とした。
これにより、ドライバーの要求駆動力が高い場合に発生してしまうエンジン始動中の駆動力抜けを抑えることができる。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
上記実施例1では、エンジン始動要求時の自動変速機ATの大きさによって、第1クラッチCL1の伝達トルクのトルク分担比を切り替える例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば図11に示すように、変速比を無段階に変化させられる無段変速機において、エンジン始動要求時の変速比が小さいほど、エンジン始動中の第1クラッチ伝達トルク分担比を大きい値に設定してもよい。
この場合では、第1クラッチCL1の伝達トルク分担比が、変速比に応じて無段階的(直線的)に変化する。このため、変速比に合ったトルク分担比を実現することができ、エンジン始動制御中のドライバビリティのさらなる向上を図ることができる。
この場合では、第1クラッチCL1の伝達トルク分担比が、変速比に応じて無段階的(直線的)に変化する。このため、変速比に合ったトルク分担比を実現することができ、エンジン始動制御中のドライバビリティのさらなる向上を図ることができる。
また、実施例1では、第2クラッチCL2として、自動変速機AT内の変速要素を流用し、各変速段にて締結される3つの締結要素から選択した要素を第2クラッチCL2とする例を示した。しかし、第2クラッチCL2としては、モータと自動変速機の入力軸間に介装したクラッチや自動変速機の出力軸と駆動輪との間に介装したクラッチのように、自動変速機から独立して設けられたクラッチとしてもよい。
また、実施例1では、エンジン始動要求が発生したときのドライバー要求駆動力が大きい場合に限って、自動変速機ATの変速段に応じて第1クラッチ伝達トルクと第2クラッチ伝達トルクのトルク分担比を設定する例を示した。これにより、ドライバー要求駆動力が低いときには、駆動力抜けの発生を防止しながらエンジン始動を行うことができる。
しかしながら、エンジン始動要求発生時の要求駆動力に拘らず、変速段に応じてトルク分担比を設定してもよい。
しかしながら、エンジン始動要求発生時の要求駆動力に拘らず、変速段に応じてトルク分担比を設定してもよい。
本出願は、2013年4月4日に日本国特許庁に出願された特願2013−78695に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
Claims (4)
- 駆動源としてエンジンとモータを備え、前記エンジンと前記モータとの間に第1クラッチを介装し、前記モータと駆動輪との間に第2クラッチ及び変速機を介装したハイブリッド車両に搭載され、
前記第1クラッチを開放し、前記モータのみを動力源とした走行中にエンジン始動要求があった場合、前記第2クラッチを滑り締結すると共に前記第1クラッチを締結し、前記モータをスタータモータとして前記エンジンを始動するエンジン始動制御部を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御部は、
エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさを判定する変速比判定部と、
前記エンジン始動要求が発生する前のドライバーの要求駆動力の大きさを判定する始動要求前駆動力判定部と、
前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルクと前記第2クラッチの伝達トルクとのトルク分担比を設定するトルク分担比設定部と、
を備え、
前記トルク分担比設定部は、前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が予め設定した第2閾値よりも小さい場合には、前記トルク分担比を、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比の大きさに応じて設定し、
前記エンジン始動要求発生前の要求駆動力が前記第2閾値よりも大きい場合には、前記トルク分担比を、あらかじめ決められた比率に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルク分担比設定部は、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比が比較的小さい場合の前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルク分担比を、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比が比較的大きい場合の前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルク分担比よりも、大きい値に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルク分担比設定部は、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比が予め設定した第1閾値よりも小さいときには、前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルク分担比を第1の値に設定し、
前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比が前記第1閾値よりも大きいときには、前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルク分担比を前記第1の値よりも小さい第2の値に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルク分担比設定部は、前記エンジン始動要求発生時の前記変速機の変速比が小さいほど、前記エンジンの始動中における前記第1クラッチの伝達トルク分担比を大きい値に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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