JP6229398B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
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。
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(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。
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、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。
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。
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=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=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。
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=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。
・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=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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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)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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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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