JP6187059B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
このハイブリッド車両の制御装置において、車両起動後のEVモード中、前記第1クラッチのピストンストローク位置を、クラッチ容量が発生する直前のストローク位置に待機させておくEV待機制御手段を設ける。
前記EV待機制御手段は、第1プリチャージ指示油圧から第1プリチャージ指示油圧より低圧の第2プリチャージ指示油圧へと変化する指示油圧特性によるプリチャージ圧を、前記第1クラッチのピストンに印加するEV待機プリチャージ制御を行う。
前記第1プリチャージ指示油圧と前記第2プリチャージ指示油圧のピストン印加時間を予め定めたタイマ時間により与え、このタイマ管理によるEV待機プリチャージ制御中に回転数制御されている前記モータのモータトルクの上昇変化が検知されると、EV待機プリチャージ制御を強制終了する。
すなわち、EV待機は、第1クラッチのピストンストローク位置を所定位置にセットすることなので、素早くセットしたいが、このEV待機状態はエンジン始動シーンではないので、第1クラッチのクラッチ容量は発生させたくない。
これに対し、第1クラッチ油圧のプリチャージを行うことで、車両起動後にEV待機指示油圧の出力を継続する場合に比べ、素早くEV待機状態にセットできる。そして、プリチャージの際に、第2プリチャージ指示油圧より高圧の第1プリチャージ指示油圧と、第1プリチャージ指示油圧より低圧の第2プリチャージ指示油圧と、による指示油圧特性にてプリチャージ圧を与えている。このため、第1プリチャージ指示油圧により短時間にて応答良くピストン室に油を充填できるし、第2プリチャージ指示油圧により第1クラッチのクラッチ容量が発生する直前のストローク域に収束させることができる。
この結果、クラッチ容量が発生する直前のストローク位置に第1クラッチを素早く待機させるEV待機により、車両起動後のエンジン始動時間の短縮を図ることができる。
加えて、タイマ管理によるEV待機プリチャージ制御中に回転数制御されているモータのモータトルクの上昇変化が検知されると、EV待機プリチャージ制御を強制終了する。このため、タイマ管理によりEV待機プリチャージ制御を簡単にしながら、EV待機プリチャージ制御による第1クラッチの容量発生を最小限に抑えることができる。
実施例1の制御装置が適用されたFFハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)の構成を、「全体システム構成」「EV待機制御の詳細構成」に分けて説明する。
図1はFFハイブリッド車両の全体システムを示す。以下、図1に基づいて、FFハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。
図2は、実施例1のハイブリッドコントロールモジュール81にて実行されるEV待機制御処理の流れを示す(EV待機制御手段)。以下、EV待機制御処理構成をあらわす図2の各ステップについて説明する。
この起動シーケンスとしては、イグニッションONから順に、起動判定・強電リレー接続・起動前準備が行われる。
ここで、オイルポンプエア抜き制御は、強電リレー接続が完了すると、目標モータ回転数までのモータ回転数の上昇指令を出力し、モータ/ジェネレータ4によりメカオイルポンプ14を回転駆動することで行われる。
ここで、モータ回転数の安定は、モータ/ジェネレータ4の回転数が、目標モータ回転数に到達し、かつ、目標モータ回転数を所定時間維持していることで判断する。
ここで、第1プリチャージ指示油圧を出力する所定時間Δtと、第1プリチャージ指示油圧の高さは、第1クラッチ3のピストン室へ油を充填するのに要する時間と指示油圧の高さを予め実験し、複数の実験データに基づいて、最適時間と最適指示油圧に決める。
ここで、満了するタイマ時間は、予め設定されたEV待機プリチャージ時間とされる。よって、EV待機プリチャージ時間から所定時間Δtを差し引いた時間が、第2プリチャージ指示油圧の出力時間となる。
ここで、EV待機油圧指示は、トルク0点油圧の学習値から所定圧αだけオフセットさせたEV待機油圧の印加を継続する油圧指示とする(図3参照)。そして、第1クラッチ3をEV待機油圧の状態とし、エンジン始動要求の出力に待機しておく。
実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置における作用を、[EV待機油圧制御動作]、[EV待機油圧制御作用]に分けて説明する。
実施例1のFFハイブリッド車両は、図3に示すように、第1クラッチ3として油圧作動によるノーマルオープンの乾式多板摩擦クラッチを用いている。この第1クラッチ3の場合、複数の摩擦締結面を持っていることで、各プレートのフェーシング摩耗が進行すると、締結容量(トルク)を発生するピストンストローク位置が、摩耗前のストローク位置から大きく変動して長くなる。このため、摩耗した状態においては、図3のクラッチのピストン位置を操作する領域に示すように、油圧を印加してからトルクの0点油圧に達するまで、言い換えると、トルク0点のピストンストローク位置に到達するまでに時間を要する。したがって、エンジン始動要求に基づき第1クラッチ3をスリップ締結して横置きエンジン2のクランキングを行う際、油圧印加の開始からエンジンクランキングが開始されるまでにエンジン始動ラグが生じる。
時刻t1は、イグニッションスイッチ91をONとするタイミングであり、時刻t2は、起動シーケンスにて起動判定を介して強電リレー接続が完了した時点である。時刻t2においては、目標車両状態がEVのニュートラル状態とされ、モータ/ジェネレータ4に回転数を上げるモータ駆動指示が出され、図4の矢印Aに示すように、目標CL1状態をEV待機状態とするEV待機フラグがセットされる。なお、図4の矢印Bに示すように、時刻t1から時刻t2までの間は、EV待機圧にセットすることなく、第1クラッチ3の油圧はドレーン油圧状態とされる。
上記動作により行われるEV待機油圧制御による特徴的なEV待機油圧制御作用について説明する。
すなわち、EV待機は、第1クラッチ3のピストンストローク位置を所定位置にセットすることなので、素早くセットしたいが、このEV待機状態はエンジン始動シーンではないので、第1クラッチ3のクラッチ容量は発生させたくない。
これに対し、第1クラッチ油圧のプリチャージを行うことで、車両起動後にEV待機指示油圧の出力を継続する場合に比べ、素早くEV待機状態にセットできる。そして、プリチャージの際に、第2プリチャージ指示油圧より高圧の第1プリチャージ指示油圧と、第1プリチャージ指示油圧より低圧の第2プリチャージ指示油圧と、による指示油圧特性にてプリチャージ圧を与えている。このため、第1プリチャージ指示油圧により短時間にて応答良くピストン室に油を充填できるし、第2プリチャージ指示油圧により第1クラッチ3のクラッチ容量が発生する直前のストローク域に収束させることができる。
この結果、第1クラッチ3をクラッチ容量が発生する直前のストローク位置に素早く待機させておくで、車両起動後のエンジン始動時間の短縮を図ることができる。
すなわち、上記のように、乾式多板摩擦クラッチの場合、複数の摩擦締結面を持っていることで、摩耗影響が大きく、摩耗が進行すると、エンジン始動時、油圧印加の開始からエンジンクランキングが開始されるまでにエンジン始動ラグが生じる。
これに対し、ノーマルオープンによる乾式多板摩擦クラッチを用いた第1クラッチ3に、EV待機プリチャージ制御を導入することで、摩耗が進行してもエンジン始動ラグの発生を防止することができる。
すなわち、回転数制御されているモータ/ジェネレータ4のモータトルクの上昇変化が検知されるということは、第1クラッチ3がクラッチ容量を発生し、クラッチ容量によるモータ負荷にてモータトルクが上昇変化したことを意味する。
したがって、タイマ管理によりEV待機プリチャージ制御を簡単にしながら、EV待機プリチャージ制御による第1クラッチ3の容量発生を最小限に抑えることができる。
すなわち、第1クラッチ3への油圧は、モータ/ジェネレータ4により駆動されるメカオイルポンプ14を油圧源として生成されるが、車両起動時、メカオイルポンプ14の作動油には空気泡を含む。このため、エア抜きをすることなく、EV待機プリチャージ制御を開始しても、所望の油圧や油量の発生が望めない。
これに対し、EV待機プリチャージ制御の開始前から終了するまでの間、オイルポンプエア抜き制御を継続することで、メカオイルポンプ14の作動油から確実に空気泡が排除され、EV待機プリチャージ制御にて所望の油圧や油量を発生することができる。
すなわち、EV待機プリチャージ制御が終了すると、第1クラッチ3のピストン室に作動油が充填されるし、クラッチプレートの隙間も詰められる。この状態になると直ちにEV待機油圧指示を出力することで、第1クラッチ3は、トルク0点油圧の学習値から所定圧αだけオフセットさせたEV待機油圧の状態とされる。
したがって、第1クラッチ3が素早くEV待機油圧の状態とされ、エンジン始動要求の出力に待機しておくことができる。
実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記モータ(モータ/ジェネレータ4)を駆動源とするEVモードでエンジン始動要求があると、前記モータ(モータ/ジェネレータ4)をエンジンスタータとし、油圧作動による前記第1クラッチ3を介して前記エンジン(横置きエンジン2)をクランキングするハイブリッド車両の制御装置において、
車両起動後のEVモード中、前記第1クラッチ3のピストンストローク位置を、クラッチ容量が発生する直前のストローク位置に待機させておくEV待機制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)を設け、
前記EV待機制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、第1プリチャージ指示油圧から第1プリチャージ指示油圧より低圧の第2プリチャージ指示油圧へと変化する指示油圧特性によるプリチャージ圧を、前記第1クラッチ3のピストンに印加するEV待機プリチャージ制御を行う(図2)。
このため、クラッチ容量が発生する直前のストローク位置に第1クラッチ3を素早く待機させるEV待機により、車両起動後のエンジン始動時間の短縮を図ることができる。
このため、(1)の効果に加え、ノーマルオープンによる乾式多板摩擦クラッチを用いた第1クラッチ3に、EV待機プリチャージ制御を導入することで、摩耗が進行してもエンジン始動ラグの発生を防止することができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、タイマ管理によりEV待機プリチャージ制御を簡単にしながら、EV待機プリチャージ制御による第1クラッチ3の容量発生を最小限に抑えることができる。
前記EV待機制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記モータ(モータ/ジェネレータ4)の強電リレーが接続されると、前記モータ(モータ/ジェネレータ4)への回転数指示によりオイルポンプエア抜き制御を開始し、モータ回転数の安定条件が成立すると、EV待機プリチャージ制御を開始し、EV待機プリチャージ制御中は、オイルポンプエア抜き制御を継続する(図1,2)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、メカオイルポンプ14の作動油から確実に空気泡が排除され、EV待機プリチャージ制御にて所望の油圧や油量を発生することができる。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、第1クラッチ3が素早くEV待機油圧の状態とされ、エンジン始動要求の出力に待機しておくことができる。
2 横置きエンジン(エンジン)
3 第1クラッチ
4 モータ/ジェネレータ(モータ)
5 第2クラッチ
6 ベルト式無段変速機
10R,10L 左右前輪(駆動輪)
11R,11L 左右後輪
21 強電バッテリ
22 12Vバッテリ
81 ハイブリッドコントロールモジュール(EV待機制御手段)
Claims (4)
- 駆動系に、エンジンと、第1クラッチと、モータと、駆動輪と、を備え、
前記モータを駆動源とするEVモードでエンジン始動要求があると、前記モータをエンジンスタータとし、油圧作動による前記第1クラッチを介して前記エンジンをクランキングするハイブリッド車両の制御装置において、
車両起動後のEVモード中、前記第1クラッチのピストンストローク位置を、クラッチ容量が発生する直前のストローク位置に待機させておくEV待機制御手段を設け、
前記EV待機制御手段は、第1プリチャージ指示油圧から第1プリチャージ指示油圧より低圧の第2プリチャージ指示油圧へと変化する指示油圧特性によるプリチャージ圧を、前記第1クラッチのピストンに印加するEV待機プリチャージ制御を行い、
前記第1プリチャージ指示油圧と前記第2プリチャージ指示油圧のピストン印加時間を予め定めたタイマ時間により与え、このタイマ管理によるEV待機プリチャージ制御中に回転数制御されている前記モータのモータトルクの上昇変化が検知されると、EV待機プリチャージ制御を強制終了する
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、
前記第1クラッチは、ノーマルオープンによる乾式多板摩擦クラッチである
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、
前記第1クラッチへの油圧は、前記モータにより駆動されるメカオイルポンプを油圧源として生成され、
前記EV待機制御手段は、前記モータの強電リレーが接続されると、前記モータへの回転数指示によりオイルポンプエア抜き制御を開始し、モータ回転数の安定条件が成立すると、EV待機プリチャージ制御を開始し、EV待機プリチャージ制御中は、オイルポンプエア抜き制御を継続する
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から3までの何れか一項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EV待機制御手段は、EV待機プリチャージ制御が終了すると、前記第1クラッチに対しEV待機油圧指示を出力する
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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