JP6229398B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、モータ下流位置の摩擦締結要素をスリップ締結させるスリップ締結制御手段と、駆動輪のホイールスピンを抑えるトラクション制御手段が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に関する。
従来、モータと駆動輪の間に介装されたクラッチを、モータ回転数制御によりスリップ締結するWSCモードのとき、目標モータ回転数を、車体速に所定スリップ量を加算した上限回転数に設定するハイブリッド車両の制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−86705号公報
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、目標モータ回転数が、駆動輪のホイールスピンを抑える上限回転数に設定される構成となっていた。このため、左右輪の路面μが異なるスプリットμ路において、WSCモード中にトラクション制御(TCS制御)が介入すると、実モータ回転数が上限回転数を超えないように低く抑えられることになる。この結果、WSCモード中にTCS制御が介入すると、トルク不足(TCS指令トルク>実トルク)になってしまい、TCS要求トルクが実現できない、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、摩擦締結要素のスリップ締結制御中にトラクション制御が介入したとき、トルク不足を防止し、TCS要求トルクの実現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、本発明は、駆動系に、エンジンと、モータと、摩擦締結要素と、駆動輪と、を有する。
前記モータの回転数を、前記摩擦締結要素のスリップ量を確保する目標モータ回転数に一致させるモータ回転数制御とし、前記摩擦締結要素を要求駆動力相当の容量にてスリップ締結するスリップ締結制御手段を備える。
このハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動輪にホイールスピンが発生したことを検知すると、前記駆動輪から路面へ伝達される駆動トルクを低下させ、ホイールスピン量を減少させるトラクション制御を行うトラクション制御手段を設ける。
前記スリップ締結制御手段は、前記摩擦締結要素のスリップ締結制御中に前記トラクション制御が介入すると、前記モータをモータ回転数制御としつつ、モータ回転数制御中に使用可能なモータ下限トルクを、前記トラクション制御での要求トルク相当として設定するモータ下限トルク設定部を有する。
前記モータ下限トルクは、該モータ下限トルク以下に前記モータの実モータトルクを下げないトルクである。
よって、摩擦締結要素のスリップ締結制御中にトラクション制御が介入すると、モータをモータ回転数制御としつつ、モータ回転数制御中に使用可能なモータ下限トルクが、トラクション制御での要求トルク相当として設定される。
すなわち、モータ回転数制御中に使用可能なモータ下限トルクは、このトルク以下に実モータトルクを下げないトルクである。このため、摩擦締結要素のスリップ締結制御中にトラクション制御が介入すると、実モータトルクが、トラクション制御での要求トルク相当以下になることがなく、スプリットμ路においても、トルク不足になるのが防止される。そして、実モータトルクができる限りモータ下限トルクに沿うようにモータ回転数制御を行うことで、トラクション制御でのTCS要求トルクが実現される。
この結果、摩擦締結要素のスリップ締結制御中にトラクション制御が介入したとき、トルク不足を防止し、TCS要求トルクの実現を図ることができる。
実施例1の制御装置が適用されたFFハイブリッド車両を示す全体システム図である。 実施例1の制御装置を構成する制御システム系を示すブロック図である。 実施例1のハイブリッドコントロールモジュールの目標駆動力演算部による目標駆動力/目標回転数算出処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1のハイブリッドコントロールモジュールのトルク配分演算部によるトルク配分算出処理の流れを示す全体フローチャートである。 トルク配分算出処理のうち目標ENGトルク算出処理の流れを示すフローチャートである。 トルク配分算出処理のうち目標MGトルク算出処理の流れを示すフローチャートである。 トルク配分算出処理のうちMG下限トルク算出処理の流れを示すフローチャートである。 トルク配分算出処理のうち目標MG回転数算出処理の流れを示すフローチャートである。 トルク配分算出処理のうち目標CL2トルク算出処理の流れを示すフローチャートである。 トルク配分算出処理に付随する処理のうちCL2過スリップ防止処理の流れを示すフローチャート1である。 トルク配分算出処理に付随する処理のうちCL2過スリップ防止処理の流れを示すフローチャート2である。 トルク配分算出処理に付随する処理のうち極低温時WSCによるENGトルクフィードバック処理の流れを示すフローチャート1である。 トルク配分算出処理に付随する処理のうち極低温時WSCによるENGトルクフィードバック処理の流れを示すフローチャート2である。 WSCモード中にTCS制御が介入したとき、TCS対応制御を行わない場合の目標MG回転数・実MG回転数・車輪速・車体速・TCSトルクダウンの各特性(a)と、比較例のTCS対応制御を行う場合の目標MG回転数・実MG回転数・車輪速・車体速・TCSトルクダウン・ENG+MGトルクの各特性(b)と、を示すタイムチャートである。 WSCモード中にTCS制御が介入したとき実施例1のTCS対応制御を行う場合のMG上限トルク・実MGトルク・MG下限トルク・目標MG回転数・ENG回転数・WSC目標回転数・車輪速・車体速・TCS作動フラグの各特性を示すタイムチャートである。
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
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」、「制御システムのブロック構成」、「目標駆動力演算部構成及びトルク配分演算部構成」、「トルク配分算出処理の詳細構成」、「CL2過スリップ防止処理構成」、「極低温時WSCによるENGトルクFB処理構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
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。
FFハイブリッド車両の駆動系としては、図1に示すように、スタータモータ1と、横置きエンジン2と、第1クラッチ3(略称「CL1」)と、モータ/ジェネレータ4と、第2クラッチ5(略称「CL2」)と、ベルト式無段変速機6(略称「CVT」)と、を備えている。ベルト式無段変速機6の出力軸は、終減速ギアトレイン7と差動ギア8と左右のドライブシャフト9R,9Lを介し、左右の前輪10R,10Lに駆動連結される。なお、左右の後輪11R,11Lは、従動輪としている。
前記スタータモータ1は、横置きエンジン2のクランク軸に設けられたエンジン始動用ギアに噛み合うギアを持ち、エンジン始動時にクランク軸を回転駆動するクランキングモータである。
前記横置きエンジン2は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルームに配置したエンジンであり、電動ウォータポンプ12と、横置きエンジン2の逆転を検知するクランク軸回転センサ13と、を有する。
前記第1クラッチ3は、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4との間に介装された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であり、第1クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。
前記モータ/ジェネレータ4は、第1クラッチ3を介して横置きエンジン2に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ4は、後述する強電バッテリ21を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ26が、ACハーネス27を介して接続される。
前記第2クラッチ5は、モータ/ジェネレータ4と駆動輪である左右の前輪10R,10Lとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第2クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。実施例1の第2クラッチ5は、遊星ギアによるベルト式無段変速機6の前後進切替機構に設けられた前進クラッチ5aと後退ブレーキ5bを流用している。つまり、前進走行時には、前進クラッチ5aが第2クラッチ5とされ、後退走行時には、後退ブレーキ5bが第2クラッチ5とされる。
前記ベルト式無段変速機6は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。このベルト式無段変速機6には、メインオイルポンプ14(メカ駆動)と、サブオイルポンプ15(モータ駆動)と、メインオイルポンプ14からのポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧PLを元圧として第1,第2クラッチ油圧及び変速油圧を作り出す図外のコントロールバルブユニットと、を有する。なお、メインオイルポンプ14は、モータ/ジェネレータ4のモータ軸(=変速機入力軸)により回転駆動される。サブオイルポンプ15は、主に潤滑冷却用油を作り出す補助ポンプとして用いられる。
前記第1クラッチ3とモータ/ジェネレータ4と第2クラッチ5により1モータ・2クラッチの駆動システムが構成され、この駆動システムによる主な駆動態様として「EVモード」と「HEVモード」と「WSCモード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチ3を開放し、第2クラッチ5を締結してモータ/ジェネレータ4のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「EVモード」による走行を「EV走行」という。「HEVモード」は、両クラッチ3,5を締結して横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「HEVモード」による走行を「HEV走行」という。「WSCモード」は、モータ/ジェネレータ4をモータ回転数制御とし、第2クラッチ5を要求駆動力相当の容量にてスリップ締結するCL2スリップ締結モードである。この「WSCモード」は、駆動系にトルクコンバータのような回転差吸収継手を持たないことで、「HEVモード」での停車からの発進域等において、横置きエンジン2(アイドル回転数以上)と左右前輪10L,10Rの回転差をCL2スリップ締結により吸収するために選択される。
なお、図1の回生協調ブレーキユニット16は、ブレーキ操作時、原則として回生動作を行うことに伴い、トータル制動トルクをコントロールするデバイスである。この回生協調ブレーキユニット16には、ブレーキペダルと、横置きエンジン2の吸気負圧を用いる負圧ブースタと、マスタシリンダと、を備える。そして、ブレーキ操作時、ペダル操作量に基づく要求制動力から回生制動力を差し引いた分を液圧制動力で分担するというように、回生分/液圧分の協調制御を行う。
FFハイブリッド車両の電源システムとしては、図1に示すように、モータ/ジェネレータ電源としての強電バッテリ21と、12V系負荷電源としての12Vバッテリ22と、を備えている。
前記強電バッテリ21は、モータ/ジェネレータ4の電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルにより構成したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。この強電バッテリ21には、強電の供給/遮断/分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックスが内蔵され、さらに、バッテリ冷却機能を持つ冷却ファンユニット24と、バッテリ充電容量(バッテリSOC)やバッテリ温度を監視するリチウムバッテリコントローラ86と、が付設される。
前記強電バッテリ21とモータ/ジェネレータ4は、DCハーネス25とインバータ26とACハーネス27を介して接続される。インバータ26には、力行/回生制御を行うモータコントローラ83が付設される。つまり、インバータ26は、強電バッテリ21の放電によりモータ/ジェネレータ4を駆動する力行時、DCハーネス25からの直流をACハーネス27への三相交流に変換する。また、モータ/ジェネレータ4での発電により強電バッテリ21を充電する回生時、ACハーネス27からの三相交流をDCハーネス25への直流に変換する。
前記12Vバッテリ22は、補機類である12V系負荷の電源として搭載された二次電池であり、例えば、エンジン車等で搭載されている鉛バッテリが用いられる。強電バッテリ21と12Vバッテリ22は、DC分岐ハーネス25’とDC/DCコンバータ37とバッテリハーネス38を介して接続される。DC/DCコンバータ37は、強電バッテリ21からの数百ボルト電圧を12Vに変換するものであり、このDC/DCコンバータ37を、ハイブリッドコントロールモジュール81により制御することで、12Vバッテリ22の充電量を管理する構成としている。
FFハイブリッド車両の制御システムとしては、図1に示すように、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール81(略称:「HCM」)を備えている。このハイブリッドコントロールモジュール81に接続される制御手段として、エンジンコントロールモジュール82(略称:「ECM」)と、モータコントローラ83(略称:「MC」)と、CVTコントロールユニット84(略称:「CVTCU」)と、VDC/TCSコントロールユニット85(略称:「VDC/TCSCU」)と、リチウムバッテリコントローラ86(略称:「LBC」)と、を有する。ハイブリッドコントロールモジュール81を含むこれらの制御手段は、CAN通信線90(CANは「Controller Area Network」の略称)により双方向情報交換可能に接続される。
前記ハイブリッドコントロールモジュール81は、各制御手段、イグニッションスイッチ91、アクセル開度センサ92、車速センサ93等からの入力情報に基づき、様々な制御を行う。エンジンコントロールモジュール82は、横置きエンジン2の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御等を行う。モータコントローラ83は、インバータ26によるモータジェネレータ4の力行制御や回生制御等を行う。CVTコントロールユニット84は、第1クラッチ3の締結油圧制御、第2クラッチ5の締結油圧制御、ベルト式無段変速機6の変速油圧制御等を行う。リチウムバッテリコントローラ86は、強電バッテリ21のバッテリSOCやバッテリ温度等を管理する。
前記VDC/TCSコントロールユニット85は、ブレーキ制御とエンジン/モータ出力制御により車両安定性を向上させるVDC機能とTCS機能を発揮する制御手段である。VDC機能は、車両の横滑り状態をセンサが検知すると、各輪独立のブレーキ制御とエンジン/モータ出力制御により横滑りを抑える機能である。TCS機能は、車輪速センサにより駆動輪である左右前輪10L,10Rにホイールスピンが発生したことを検知すると、ホイールスピン発生輪のブレーキ液圧を増圧すると共に、エンジン/モータ出力を減少制御することで、ホイールスピン量を減少させる機能である。
[制御システム系のブロック構成]
図2は、制御システム系を示す。以下、図2に基づき、制御システム系のブロック構成を説明する。
前記制御システム系は、図2に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール81と、エンジンコントロールモジュール82と、モータコントローラ83と、CVTコントロールユニット84と、VDC/TCSコントロールユニット85と、リチウムバッテリコントローラ86と、を備えている。
前記ハイブリッドコントロールモジュール81は、目標駆動力演算部81aと、トルク配分演算部81bと、を有する。目標駆動力演算部81aでは、目標駆動力と目標回転数を算出し、目標駆動力をトルク配分演算部81bへ出力し、目標回転数をCVTコントロールユニット84へ出力する。トルク配分演算部81bでは、目標駆動力演算部81aから目標駆動力を入力し、後述する様々な値の算出処理を行う。
前記エンジンコントロールモジュール82は、トルク配分演算部81bで算出されたENGトルク指令値を入力し、ENGトルクが指令値となるように、横置きエンジン2の燃料噴射アクチュエータ等に対し制御指令を出力する。
前記モータコントローラ83は、トルク配分演算部81bで算出されたMGトルク指令値(又はMG回転数指令値)、MG上限トルク、MG下限トルクを入力し、これらの指令値やトルクを満足するように、モータ/ジェネレータ4のインバータ26に対し制御指令を出力する。
前記CVTコントロールユニット84は、目標駆動力演算部81aで算出された目標回転数を入力し、目標ギア比算出部84aにてギア比を決め、決めたギア比(=変速比)になるようにベルト式無段変速機6のコントロールバルブに対しプライマリ油圧制御指令とセカンダリ油圧制御指令を出力する。また、トルク配分演算部81bで算出されたCL2トルク指令値を入力し、CL2トルクが指令値となるように、第2クラッチ5のコントロールバルブに対しCL1油圧制御指令を出力する。
前記VDC/TCSコントロールユニット85は、TCS制御中にハイブリッドコントロールモジュール81に対しトルクダウン要求を出力する。また、トルク配分演算部81bで算出されたトルク推定値を入力し、駆動トルクが推定値となるように、エンジン/モータへの出力トルク低減指令やブレーキ液圧増圧指令を出力する。
前記リチウムバッテリコントローラ86は、TCS制御中にハイブリッドコントロールモジュール81に対しバッテリSOCや電力制限値の情報を出力する。
[目標駆動力演算部構成及びトルク配分演算部構成]
図3は、目標駆動力演算部による目標駆動力/目標回転数算出処理の流れを示し、図4は、トルク配分演算部によるトルク配分算出処理の流れを示す。以下、図3及び図4に基づき、目標駆動力演算部構成及びトルク配分演算部構成をあらわす各ステップについて説明する。
前記目標駆動力演算部81aによる目標駆動力/目標回転数算出処理を説明すると、ステップS1では、TCS作動有りか否かを判断する。YES(TCS作動有り)の場合はステップS3へ進み、NO(TCS作動無し)の場合はステップS2へ進む。ステップS2では、ステップS1でのTCS作動無しとの判断に続き、目標駆動力が、アクセル開度等により算出されるドライバー要求駆動力とされ、ステップS4へ進む。ステップS3では、ステップS1でのTCS作動有りとの判断に続き、目標駆動力が、アクセル開度等により算出されるドライバー要求駆動力と、ホイールスピン量等により算出されるTCS要求トルクダウン駆動力のうち、小さい方の駆動力が選択され、ステップS4へ進む。ステップS4では、ステップS2又はステップS3での目標駆動力の算出に続き、目標駆動力を得るモータ/ジェネレータ4の目標回転数を算出し、CVTコントロールユニット84に対しギア比を決める情報として出力し、エンドへ進む。
前記トルク配分演算部81bによるトルク配分算出処理を説明すると、ステップS5では、目標ENGトルクの算出を行い(図5)、ステップS6へ進む。ステップS6では、目標MGトルクの算出を行い(図6)、ステップS7へ進む。ステップS7では、MG下限トルクの算出を行い(図7)、ステップS8へ進む。ステップS8では、目標MG回転数の算出を行い(図8)、ステップS9へ進む。ステップS9では、目標CL2トルクの算出を行い(図9)、エンドへ進む。
[トルク配分算出処理の詳細構成]
図5は、目標ENGトルク算出処理の流れを示し、図6は、目標MGトルク算出処理の流れを示し、図7は、MG下限トルク算出処理の流れを示し、図8は、目標MG回転数算出処理の流れを示し、図9は、目標CL2トルク算出処理の流れを示す。以下、図5〜図9に基づき、トルク配分算出処理の詳細構成をあらわす各ステップについて説明する。
目標ENGトルクは、図5のフローチャートにて算出される。すなわち、ステップS51では、
目標ENGトルク=目標駆動力+発電トルク+補正分(イナーシャ等)
の式を用いて算出する。
目標MGトルクは、図6に示すフローチャートにて算出される。ステップS61でモータ/ジェネレータ4がトルク制御中であるか否かを判断する。YES(モータトルク制御中)の場合はステップS63へ進み、NO(モータ回転数制御中)の場合はステップS62へ進む。ステップS62では、ステップS61でのモータ回転数制御中であるとの判断に続き、TCS制御中であるか否かを判断する。YES(TCS制御中)の場合はステップS63へ進み、NO(TCS非制御中)の場合はエンドへ進む。ステップS63では、ステップS61でのモータトルク制御中、或いは、ステップS62でのTCS制御中であるとの判断に続き、目標MGトルクを、
目標MGトルク=目標駆動力(入力トルク換算分)−ENGトルク推定値
の式により算出し、エンドへ進む。
MG下限トルクは、図7に示すフローチャートにて算出される。ステップS71でモータ/ジェネレータ4が回転数制御中であるか否かを判断する。YES(モータ回転数制御中)の場合はステップS72へ進み、NO(モータトルク制御中)の場合はエンドへ進む。ステップS72では、ステップS71でのモータ回転数制御中であるとの判断に続き、TCS制御中であるか否かを判断する。YES(TCS制御中)の場合はステップS74へ進み、NO(TCS非制御中)の場合はステップS73へ進む。ステップS73では、ステップS72でのTCS非制御中であるとの判断に続き、MG下限トルクを、強電バッテリ21の入力電力の制限とバッテリSOCにて決まる最大値により算出し、エンドへ進む。ステップS74では、ステップS72でのTCS制御中であるとの判断に続き、MG下限トルクを、目標MGトルク(図6のステップS63で算出したトルク)とし、エンドへ進む。
ここで、ステップS74で算出されるトルクは、TCS制御での要求トルク相当、つまり、TCS要求トルクダウン駆動力(=TCS制御中の目標MGトルク)からエンジントルク推定値を差し引いたトルクに設定される(モータ下限トルク設定部)。
目標MG回転数は、図8に示すフローチャートにて算出される。ステップS81でモータ/ジェネレータ4が回転数制御中(CL2がスリップ中)であるか否かを判断する。YES(モータ回転数制御中)の場合はステップS82へ進み、NO(モータトルク制御中)の場合はエンドへ進む。ステップS82では、ステップS81でのモータ回転数制御中であるとの判断に続き、TCS制御中であるか否かを判断する。YES(TCS制御中)の場合はステップS84へ進み、NO(TCS非制御中)の場合はステップS83へ進む。ステップS83では、ステップS82でのTCS非制御中であるとの判断に続き、目標MG回転数を、
目標MG回転数=変速機出力回転数(OUTREV)×ギア比+CL2スリップ量
の式を用いて算出し、エンドへ進む。ステップS84では、ステップS82でのTCS制御中であるとの判断に続き、目標MG回転数を、システム要求から決まる下限回転数(=目標MG回転数の下限値)に設定し、エンドへ進む。
ここで、ステップS83で算出される目標MG回転数を詳しく説明すると、
・アイドル回転数
・CL1ダンパ保護回転数(共振周波数)
・耐エンスト下限回転数
・CL2スリップ維持回転数(OUTREV×ギア比+CL2スリップ量)
上記4つの回転数のうち、最大回転数とされる。
また、ステップS84(モータ下限回転数設定部)で算出される下限回転数を詳しく説明すると、
・アイドル回転数
・CL1ダンパ保護回転数(共振周波数)
・耐エンスト下限回転数
・TCS制御による要求駆動力を出せる回転数
上記4つの回転数のうち、最大回転数よりも高い回転数とされる。
なお、TCS制御による要求駆動力を出せる回転数は、要求駆動力が大きいほど高い回転数(可変値)であり、バッテリ出力制限が掛かるほど高い回転数(可変値)に設定する。つまり、下限回転数としては、実MG回転数と目標MG回転数下限の間の回転数範囲であれば良いことによる。但し、第2クラッチ5は、差回転が大きいほど発熱が大となるため、過スリップにならないように上限を設ける。
目標CL2トルクは、図9に示すフローチャートにて算出される。ステップS91でモータ/ジェネレータ4がトルク制御中(CL2 L/U中)であるか否かを判断する。YES(モータトルク制御中)の場合はステップS93へ進み、NO(モータ回転数制御中)の場合はステップS92へ進む。ステップS92では、ステップS91でのモータ回転数制御中であるとの判断に続き、目標CL2トルクを、目標駆動トルクとしてエンドへ進む。ステップS93では、ステップS91でのモータトルク制御中であるとの判断に続き、目標CL2トルクを、
目標CL2トルク=目標駆動力(入力トルク換算分)+L/Uマージン分
の式により算出し、エンドへ進む。
[CL2過スリップ防止処理構成]
図10及び図11は、CL2過スリップ防止処理の流れを示す。以下、図10及び図11に基づき、CL2過スリップ防止処理構成をあらわす各ステップについて説明する。
エンジン吹け上がり時のエンジントルクF/Bの目標値に、TCS制御介入のために低下させた目標MG回転数(=下限回転数)を参照しないようにすることにより、必要のないエンジン吹け上がり防止のためのトルクダウンが作動しないようにしている。すなわち、第2クラッチ5が過スリップした場合には、図10のステップS101→ステップS102へと進み、ステップS102では、ENGトルクダウン量(=CL2スリップ量×ゲイン)を求め、横置きエンジン2をトルクダウンさせ、CL2過スリップを防止させている。そして、TCS制御中は、図11のステップS103→ステップS105へと進み、ステップS105では、CL2スリップ量を、TCS-OFF時の目標回転数相当値(=実MG回転数−目標MG回転数)とし、TCS制御介入のために低下させた下限回転数を参照しないようにしている。なお、TCS非制御中は、図11のステップS103→ステップS104へと進み、ステップS104では、CL2スリップ量が目標MG回転数とされる。
[極低温時WSCによるENGトルクFB処理構成]
図12及び図13は、極低温時WSCによるENGトルクFB処理の流れを示す。以下、図12及び図13に基づき、極低温時WSCによるENGトルクFB処理構成をあらわす各ステップについて説明する。
極低温時のENGトルクFBは、TCS制御介入時の下限回転数を見つつ、回転低下防止の下支えのみ実施するようにすることにより、回転低下によるエンジンストールを防止しつつ、TCS要求トルクを実現できるようにしている。すなわち、極低温でのCL2スリップ中、TCS制御が介入してきたら、図12のステップS121→ステップS122→ステップS124へと進み、ステップS124では、ENGトルクFBは、トルクアップ側のみ実施する(0Nm以上に制限する)。なお、極低温でのCL2スリップ中、TCS非制御であると、図12のステップS121→ステップS122→ステップS123へと進み、ステップS123では、ENGトルクFBが実施される。そして、極低温でのCL2スリップ中は、図13のステップS125→ステップS126へと進み、ステップS126では、ENGトルクFB量が、
ENGトルクFB量=(実ENG回転数−目標回転数)×ゲイン
の式により算出される。
次に、作用を説明する。
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、[WSCモード中にTCS制御が介入したときの課題]、[WSCモード中におけるTCS対応制御作用]に分けて説明する。
[WSCモード中にTCS制御が介入したときの課題]
図14(a)は、WSCモード中に時刻t1にてTCS制御が介入したとき、TCS対応制御を行わない場合の各特性を示す。この場合、目標MG回転数を、
目標MG回転数=プライマリ回転数+スリップ量
により決めている。したがって、時刻t1にてTCS制御が介入すると、目標MG回転数>実MG回転数(=ENG/MG回転数)という回転数関係になるので、モータ/ジェネレータはトルクを出して回転を上げようとする。一方、ホイールスピンが発生するCL2摩擦μ>路面μの状態では、第2クラッチCL2の出力側(駆動輪側)の回転数が上昇し、時刻t1からしばらくの間、第2クラッチCL2が締結する(実MG回転数=車輪速)。
このため、本来は、図14(a)の矢印Aの点線特性に示すように、第2クラッチCL2がスリップし、TCS制御の開始から車輪速が応答良く収束してほしいのに対し、TCS制御の開始から駆動輪のホイールスピン(車輪速)の収束が遅れる。
そこで、駆動輪のホイールスピン収束性を狙って目標MG回転数に上限を付けたものを比較例とする。図14(b)は、WSCモード中に時刻t1にてTCS制御が介入したとき、比較例のTCS対応制御を行う場合の各特性を示す。この比較例の場合、目標MG回転数上限により車輪速の回転上昇が抑えられることで、駆動輪のホイールスピンが応答良く収束し、車両挙動も早期に安定する。しかし、図14(b)の矢印Bで囲まれるトルク特性に示すように、時刻t1〜時刻t2は、TCSトルクダウンに対しENG+MGトルクが上回り、時刻t2〜時刻t3は、TCSトルクダウンに対しENG+MGトルクが下回るというように、両者にトルク差が出る。このように、WSCモード中にTCS制御が介入したとき、モータ回転数制御中にTCSトルク要求に対するトルク精度が低いという課題があった。
[WSCモード中におけるTCS対応制御作用]
上記のように、WSCモード中にTCS制御が介入したとき、モータ回転数制御中にTCSトルク要求に対するトルク精度を上げたいという要求がある。以下、図7、図8及び図15に基づき、これを反映するWSCモード中におけるTCS対応制御作用を説明する。
WSCモード中におけるTCS対応制御として、
(a)MG回転数制御中に使用可能なMG下限トルクを、TCS要求トルク相当として決める。
(b)MG回転数制御としつつ、目標MG回転数を、システム要求から決まる下限回転数とする。
を実施するようにした。
上記(a)については、モータ/ジェネレータ4が回転数制御中、かつ、TCS制御中であるとき、図7のフローチャートにおいて、ステップS71→ステップS72→ステップS74へと進む。そして、ステップS74において、MG下限トルクが、TCS制御での要求トルク相当、つまり、TCS要求トルクダウン駆動力からエンジントルク推定値を差し引いたトルクに設定される。
上記(b)については、モータ/ジェネレータ4が回転数制御中、かつ、TCS制御中であるとき、図8のフローチャートにおいて、ステップS81→ステップS82→ステップS84へと進む。そして、ステップS74において、目標MG回転数が、システム要求から決まる下限回転数に設定される。
図15は、WSCモード中にTCS制御が介入したとき実施例1のTCS対応制御を行う場合の各特性を示す。
まず、TCS制御介入中の時刻t1〜時刻t4において、目標MG回転数が、システム要求から決まる下限回転数に設定され、MG下限トルクが、TCS制御での要求トルク相当に設定される。したがって、MG回転数制御状態であり、実MG回転数≧目標MG回転数となり、下限回転数以上の実MG回転数の回転数変動が許容される。このため、実MGトルクがMG下限トルクに沿ったものとなる。詳しくは、実MG回転数>目標MG回転数の領域(t1〜t2、t3〜t4)では、実MGトルクがMG下限トルクに当たるが、実MG回転数=目標MG回転数の領域(t2〜t3)では、実MGトルクがMG下限トルクを少し上回る。
そして、MG下限トルクが、TCS制御での要求トルク相当に設定されているため、MG下限トルクに沿って発生する実MGトルクにより、TCS要求トルクを実現できる。さらに、実MG回転数がシステム要求の下限回転数より低下しようとしても、実MG回転数が下限回転数により下支えられるので、エンジンストールも回避することができる。すなわち、実MG回転数の下げ過ぎによるエンジンストールの回避と、TCS要求トルクの実現と、の両立を図ることができる。
実施例1では、第2クラッチ5のスリップ締結制御中にTCS制御が介入すると、モータ/ジェネレータ4をMG回転数制御としつつ、MG回転数制御中に使用可能なMG下限トルクを、TCS制御での要求トルク相当として決める構成を採用した。
すなわち、MG回転数制御中に使用可能なMG下限トルクは、このトルク以下に実MGトルクを下げないトルクである。このため、第2クラッチ5のスリップ締結制御中にTCS制御が介入すると、実MGトルクが、TCS制御での要求トルク相当以下になることがなく、スプリットμ路においても、トルク不足になるのが防止される。そして、実MGトルクができる限りMG下限トルクに沿うようにMG回転数制御を行うことで、TCS制御でのTCS要求トルクが実現される。
この結果、第2クラッチ5のスリップ締結制御中にTCS制御が介入したとき、トルク不足を防止し、TCS要求トルクの実現を図ることができる。
実施例1では、MG回転数制御でのMG下限トルクを、TCS要求トルクダウン駆動力からエンジントルク推定値を差し引いたトルクに設定する構成を採用した。
すなわち、TCS要求トルクダウン駆動力は、TCS制御中の横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4のトータルダウン駆動力である。このため、TCS要求トルクダウン駆動力からエンジントルク推定値を差し引いたトルクは、モータ/ジェネレータ4が分担するダウン駆動力になる。
したがって、MG回転数制御でのMG下限トルクを、TCS要求トルクを実現する精度の良いトルク値として与えることができる。
次に、効果を説明する。
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。
(1) 駆動系に、エンジン(横置きエンジン2)と、モータ(モータ/ジェネレータ4)と、摩擦締結要素(第2クラッチ5)と、駆動輪(左右前輪10L,10R)と、を有し、
前記モータ(モータ/ジェネレータ4)の回転数を、前記摩擦締結要素(第2クラッチ5)のスリップ量を確保する目標モータ回転数に一致させるモータ回転数制御とし、前記摩擦締結要素(第2クラッチ5)を要求駆動力相当の容量にてスリップ締結するスリップ締結制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪(左右前輪10L,10R)にホイールスピンが発生したことを検知すると、前記駆動輪(左右前輪10L,10R)から路面へ伝達される駆動トルクを低下させ、ホイールスピン量を減少させるトラクション制御を行うトラクション制御手段(VDC/TCSコントロールユニット85)を設け、
前記スリップ締結制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記摩擦締結要素(第2クラッチ5)のスリップ締結制御中に前記トラクション制御が介入すると、前記モータ(モータ/ジェネレータ4)をモータ回転数制御としつつ、モータ回転数制御中に使用可能なモータ下限トルク(MG下限トルク)を、前記トラクション制御での要求トルク相当として設定するモータ下限トルク設定部(図7)を有する。
このため、摩擦締結要素(第2クラッチ5)のスリップ締結制御中(WSCモード中)にトラクション制御(TCS制御)が介入したとき、トルク不足を防止し、TCS要求トルクの実現を図ることができる。
(2) 前記モータ下限トルク設定部(図7)は、前記モータ回転数制御でのモータ下限トルク(MG下限トルク)を、TCS要求トルクダウン駆動力からエンジントルク推定値を差し引いたトルクに設定する。
このため、(1)の効果に加え、モータ回転数制御(MG回転数制御)でのモータ下限トルクを、TCS要求トルクを実現する精度の良いトルク値として与えることができる。
(3) 前記スリップ締結制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記摩擦締結要素のスリップ締結制御中に前記トラクション制御が介入すると、前記モータ(モータ/ジェネレータ4)をモータ回転数制御としつつ、目標モータ回転数を、システム要求から決まる下限回転数に設定するモータ下限回転数設定部(図8)を有する。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、実モータ回転数(実MG回転数)の下げ過ぎによるエンジンストールの回避と、TCS要求トルクの実現と、の両立を図ることができる。
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1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、スリップ締結制御手段として、モータ下限トルク設定部(図7)と、モータ下限回転数設定部(図8)を共に有する好ましい例を示した。しかし、スリップ締結制御手段としては、モータ下限トルク設定部のみを有する例としても良い。
実施例1では、本発明の制御装置をFFハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、FFハイブリッド車両に限らず、FRハイブリッド車両や4WDハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、駆動系に、エンジンと、モータと、摩擦締結要素と、駆動輪と、を有するハイブリッド車両であれば適用できる。
1 スタータモータ
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(摩擦締結要素)
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(スリップ締結制御手段)
85 VDC/TCSコントロールユニット(トラクション制御手段)

Claims (2)

  1. 駆動系に、エンジンと、モータと、摩擦締結要素と、駆動輪と、を備え、
    前記モータの回転数を、前記摩擦締結要素のスリップ量を確保する目標モータ回転数に一致させるモータ回転数制御とし、前記摩擦締結要素を要求駆動力相当の容量にてスリップ締結するスリップ締結制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
    前記駆動輪にホイールスピンが発生したことを検知すると、前記駆動輪から路面へ伝達される駆動トルクを低下させ、ホイールスピン量を減少させるトラクション制御を行うトラクション制御手段を設け、
    前記スリップ締結制御手段は、前記摩擦締結要素のスリップ締結制御中に前記トラクション制御が介入すると、前記モータをモータ回転数制御としつつ、モータ回転数制御中に使用可能なモータ下限トルクを、前記トラクション制御での要求トルク相当として設定するモータ下限トルク設定部を有し、
    前記モータ下限トルクは、該モータ下限トルク以下に前記モータの実モータトルクを下げないトルクである
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. 請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
    前記モータ下限トルク設定部は、前記モータ回転数制御でのモータ下限トルクを、TCS要求トルクダウン駆動力からエンジントルク推定値を差し引いたトルクに設定する
    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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JP2012091776A (ja) * 2010-09-29 2012-05-17 Aisin Aw Co Ltd 制御装置
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