JP6286972B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車モード時、エンジン回転数が低下した際のエンジンストール対応制御を行うハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
従来、エンジンと第1クラッチとモータと第2クラッチを駆動系に有し、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車モード時、車速が所定車速以下になったら、エンジンを自動停止するハイブリッド車両の制御装置知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006-161565号公報
ところで、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ハイブリッド車モード時に所定車速以下になると、第1クラッチを開放すると共にエンジンを自動停止することでショックの発生を防止している。しかし、例えばエンジン負圧を利用する負圧ブレーキを搭載したハイブリッド車両等では、エンジン負圧を確保しなければならず、車速が下がってもエンジンを自動停止することができない。その場合では、急減速が発生したとき等にエンジンストールする頻度が高くなっていた。
そして、第1クラッチを介してエンジンにモータが連結されているため、エンジンストールするとモータ回転数も低下する。ここで、モータによってライン圧を生成するオイルポンプを回転駆動している場合では、オイルポンプの回転数が低下し、十分なポンプ吐出量を得られずにライン圧の確保が困難になる。
そのため、第1クラッチや第2クラッチにおけるトルク容量を意図通りに制御することができず、システム的に第1クラッチのストロークから第1クラッチトルク容量を推定することができなくなる。その結果、第1クラッチの再締結が困難になり、エンジン再始動を速やかに行うことができないという問題が発生する。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ハイブリッド車モード時にエンジンがライン圧を確保できない回転数(ストール状態)になった際、クラッチ状態を適切に把握し、速やかなエンジン再始動を可能に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、エンジンと、第1クラッチと、モータと、第2クラッチと、前記モータにより駆動してライン圧を生成するオイルポンプと、を駆動系に備え、前記第1クラッチを締結し、前記エンジンと前記モータを駆動源とするハイブリッド車モード時、エンジン回転数が所定回転数以下になったとき、エンジンストール対応制御を行うエンスト対応制御手段を備えている。
そして、前記エンスト対応制御手段は、エンスト判定部と、クラッチ開放制御部と、を有している。
前記エンスト判定部は、前記エンジン回転数が低下して前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったことを判定する。
前記クラッチ開放制御部は、前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったことが判定されたら、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチに開放指令を出力する。
さらに、前記エンスト対応制御手段は、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチへの開放指令出力後、前記モータをライン圧が確保できる回転数に制御する。
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン回転数がライン圧を確保できない回転数になったら、第1クラッチ及び第2クラッチに開放指令が出力され、その後、モータがライン圧を確保できる回転数に制御される。
すなわち、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車モード時では、エンジン回転数の低下に伴ってモータ回転数が低下する。これに対し、第1クラッチ及び第2クラッチに開放指令が出力されることで、エンジンとモータの間の動力伝達が切り離され、モータ回転数をエンジン回転数に拘わらず上昇させることができる。そして、モータ回転数が上昇し、ライン圧を確保できる回転数になったら、ライン圧が生成され、第1クラッチや第2クラッチの制御を行うことが可能となる。
しかも、第1クラッチが開放したことで、第1クラッチのトルク容量が0Nmになったとして、クラッチ状態を把握することが可能になる。そして、クラッチ状態を把握した状態でライン圧が生成されれば、クラッチトルク容量の制御を意図通りに行うことができる。この結果、速やかなエンジン再始動を可能にすることができる。
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。 ハイブリッドコントロールモジュールにて実行されるエンスト時車両制御処理(エンスト対応制御手段)の流れを示すフローチャートである。 モード選択マップの一例を示す図である。 実施例1の制御装置において、HEVモード時にエンストした際の車両挙動制御中のブレーキ、アクセル開度、車速、エンジン回転数、モータ回転数、目標モータ回転数、エンスト判定、HEV要求、CL2指令トルク、CL1指令油圧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。
(実施例1)
まず、実施例1のハイブリッド車両の制御装置の構成を、「FFハイブリッド車両の全体システム構成」、「エンスト時車両制御処理の詳細構成」に分けて説明する。
[FFハイブリッド車両の全体システム構成]
図1は、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。以下、図1に基づいて、実施例1のハイブリッド車両の制御装置が適用された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(ハイブリッド車両の一例)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、終減速ギヤトレイン7と差動ギヤ8と左右のドライブシャフト9L,9Rを介し、駆動輪である左右の前輪10L,10Rに駆動連結される。なお、左右の後輪11L,11R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ヤに噛み合うギヤを持ち、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、FFハイブリッド車両の駆動源となる。この横置きエンジン2は、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り、FFハイブリッド車両の駆動源となる。このモータ/ジェネレータ4は、モータコントローラ83からインバータ26に対し正のトルク(駆動トルク)指令が出力されている時には、強電バッテリ21からの放電電力を使って駆動トルクを発生する駆動動作をし、左右の前輪10L,10Rを駆動する(力行)。一方、モータコントローラ83からインバータ26に対し負のトルク(発電トルク)指令が出力されている時には、左右の前輪10L,10Rからの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電動作をし、発電した電力を強電バッテリ21の充電電力とする(回生)。
なお、このモータ/ジェネレータ4とインバータ26は、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10L,10R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、遊星ギヤ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FFハイブリッド車両では、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走行モード(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。
前記「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のみを駆動源とする電気自動車モードであり、この「EVモード」による走行を「EV走行」という。
前記「HEVモード」は、第1,第2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を駆動源とするハイブリッド車モードであり、この「HEVモード」による走行を「HEV走行」という。この「HEVモード」を、モータ/ジェネレータ4の使い方によって細分化すると、エンジン車モード(モータ/ジェネレータ4に0トルク指令)・モータアシストモード(モータ/ジェネレータ4に正トルク指令)・エンジン発電モード(モータ/ジェネレータ4に負トルク指令)を有する。
前記「WSCモード」は、横置きエンジン2を作動させた状態で、第1クラッチ3を締結すると共に第2クラッチ5を要求駆動力に応じた伝達トルク容量でスリップ締結し、横置きエンジン2を動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップモードである。
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25a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。前記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、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。
[エンスト時車両制御処理の詳細構成]
図2は、ハイブリッドコントロールモジュールにて実行されるエンスト時車両制御処理(エンスト対応制御手段)の流れを示すフローチャートである。以下、エンスト時車両制御処理の詳細構成を表す図2の各ステップについて説明する。
ステップS1では、現在の走行モード(駆動態様)が「HEVモード」であるか否かを判断する。YES(HEVモード)のときには、ステップS2へ進む。NO(EVモード)のときには、ステップS1を繰り返す。
ここで、走行モード(駆動態様)は、図3に示すモード選択マップにおけるアクセル開度と車速で決まる運転点(APO,VSP)の位置によって決まる。つまり、図3のモード選択マップにおいて、運転点(APO,VSP)が「HEV領域」に存在すれば、現在の走行モードは「HEVモード」になる。
ステップS2では、ステップS1での「HEVモード」との判断に続き、横置きエンジン2の出力回転数(以下、「エンジン回転数」という)が、予め設定したエンスト判定閾値以下であって、その状態が予め設定した所定のエンスト判定時間(第3所定時間)の間継続したか否かを判断する。YES(エンジン回転数≦エンスト判定閾値且つエンスト判定時間継続)のときには、エンジン回転数が低下し、横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数(ストール状態)になったとしてステップS3へ進む。NO(エンジン回転数>エンスト判定閾値又はエンスト判定時間継続せず)のときには、エンジンストール状態になっていないとして、リターンへ進む。
ここで、「エンスト判定閾値」とは、横置きエンジン2が自立運転できる回転数(アイドル回転数)及びライン圧生成可能閾値を下回る値であり、任意に設定することができる。また、「エンスト判定時間」とは、エンジン回転数の低下状態が継続したことで横置きエンジン2が完全に自立運転できなくなる時間である。
また、「ライン圧生成可能閾値」とは、モータ/ジェネレータ4によって回転駆動されるメインオイルポンプ14によって、ライン圧PLを確保(生成)することが可能な回転数である。
なお、このステップS2は、エンジン回転数が低下して横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことを判定するエンスト判定部に相当する。
ステップS3では、ステップS2でのエンジン回転数≦エンスト判定閾値且つエンスト判定時間継続との判断に続き、CVTコントロールユニット84へ、第1クラッチ3を開放させる油圧制御指令と、第2クラッチ5のトルク容量を0Nmにさせる油圧制御指令を出力すると共に、走行モード(駆動態様)を「HEVモード」にする要求を一時的に強制取り下げして、ステップS4へ進む。なお、このとき、目標モータ回転数は、アイドル回転数(<ライン圧生成可能閾値)に維持する。
ここで、「トルク容量を0Nmにさせる油圧制御指令」とは、クラッチ伝達トルクは0Nmの状態であるものの、プリチャージ油圧は保持した状態にする指令であり、実質的にクラッチ開放を行う指令である。
また、このステップS3が、横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことが判定されたら、第1クラッチ3及び第2クラッチ5に開放指令を出力するクラッチ開放制御部に相当する。
ステップS4では、ステップS3でのCL1開放・CL2トルク0Nm・HEV要求取り下げとの各指令の出力に続き、第1クラッチ3を開放させる油圧制御指令の出力から、予め設定した所定のCL1開放判定時間(第1所定時間)が経過したか否かを判断する。YES(CL1開放判定時間経過)の場合はステップS5へ進む。NO(CL1開放判定時間未経過)の場合はステップS4を繰り返す。
ここで、「CL1開放判定時間」とは、第1クラッチ3が開放し、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4の間の動力伝達が遮断されたと判断できる時間である。
ステップS5では、ステップS4でのCL1開放判定時間経過との判断に続き、エンジン回転数がライン圧生成可能閾値未満であって、モータ/ジェネレータ4の出力回転数(以下、「モータ回転数」という)がこのライン圧生成可能閾値以上であると共に、その状態が予め設定した所定のライン圧生成判定時間(第2所定時間)の間継続したか否かを判断する。YES(エンジン回転数<ライン圧生成可能閾値且つモータ回転数≧ライン圧生成可能閾値且つライン圧生成判定時間継続)の場合は、ステップS6へ進む。NO(エンジン回転数≧ライン圧生成可能閾値又はモータ回転数<ライン圧生成可能閾値又はライン圧生成判定時間継続せず)の場合は、ステップS4へ戻る。
ここで、「ライン圧生成判定時間」とは、メインオイルポンプ14によってライン圧PLの生成を可能とする時間である。
ステップS6は、ステップS5でのエンジン回転数<ライン圧生成可能閾値且つモータ回転数≧ライン圧生成可能閾値且つライン圧生成判定時間継続との判断に続き、CVTコントロールユニット84へ出力した第1クラッチ3を開放させる油圧制御指令と、第2クラッチ5のトルク容量を0Nmにさせる油圧制御指令を解除すると共に、走行モード(駆動態様)を「HEVモード」にする要求を復帰して、ステップS7へ進む。
これにより、ステップS3において強制的に取り下げた走行モードを「HEVモード」にするHEV要求が再び出力されることとなる。また、第1クラッチ3の締結制御が可能となり、モータ回転数を横置きエンジン2に伝達してのエンジン始動が可能になる。また、第2クラッチ5の締結制御が可能となり、この第2クラッチ5を介してのトルク伝達が可能となる。
なお、ステップS4〜ステップS6は、第1クラッチ3及び第2クラッチ5への開放指令出力後、第1クラッチ3が開放していることと、メインオイルポンプ14によりライン圧PLが生成されたことを確認したら、横置きエンジン2の再始動を許可するエンジン再始動許可部に相当する。
ステップS7では、ステップS6での第1クラッチ3の開放指令解除及びHEV要求の復帰に続き、走行モード(駆動態様)を「HEVモード」にする要求が生じているか否かを判断する。YES(HEV要求あり)の場合はステップS8へ進む。NO(HEV要求なし)の場合はエンジン始動要求がないとしてステップS10へ進む。
ステップS8では、ステップS7でのHEV要求ありとの判断に続き、横置きエンジン2の始動制御を開始し、ステップS9へ進む。
ここで、「エンジン始動制御」とは、第1クラッチ3を締結して、モータ/ジェネレータ4の回転によって横置きエンジン2を自立運転可能回転数で回転させた後、燃料噴射及び点火してエンジン完爆状態にすることである。
なお、このステップS8及びステップS3,ステップS6は、横置きエンジン2がストール状態になったことが判定されたら、HEV要求を取り下げ、横置きエンジン2の再始動が許可されたら、HEV要求を復帰し、直ちに横置きエンジン2の再始動制御を開始するエンジン再始動制御部に相当する。
ステップS9では、ステップS8でのエンジン始動制御の開始に続き、エンジン完爆状態になったか否か、すなわちエンジン始動制御が完了したか否かを判断する。YES(エンジン完爆)の場合にはエンジン始動制御が完了したとしてステップS10へ進む。NO(エンジン未完爆)の場合にはエンジン始動制御が完了していないとしてステップS8へ戻る。
ステップS10では、ステップS7でのHEV要求なしとの判断、又は、ステップS9でのエンジン完爆との判断に続き、CVTコントロールユニット84へ出力した第2クラッチ5のトルク容量に対する油圧制御指令にレート処理を行い、ステップS11へ進む。
なお、「レート処理」とは、油圧制御指令値を徐々に変化させて目標に一致させる処理であり、指令値の急変を抑制する処理である。
ステップS11では、ステップS10での第2クラッチ5のレート処理の実行に続き、第2クラッチ5のトルク容量に対する油圧制御指令が、要求駆動トルクに一致したか否かを判断する。YES(要求トルクに一致)の場合はステップS12へ進む。NO(要求トルクに不一致)の場合はステップS10へ戻る。
ステップS12では、ステップS11の油圧制御指令が要求駆動トルクに一致したとの判断に続き、第2クラッチ5のトルク容量に対する油圧制御指令のレート処理を終了して通常制御にし、リターンへ進む。
次に、実施例1のFFハイブリッド車両の制御装置におけるエンスト対応制御作用を説明する。
[エンスト対応制御作用]
図4は、実施例1の制御装置において、HEVモード時にエンスト時車両制御処理を行った際のブレーキ、アクセル開度、車速、エンジン回転数、モータ回転数、目標モータ回転数、エンスト判定、HEV要求、要求駆動トルク、CL2指令トルク、CL1指令油圧の各特性を示すタイムチャートである。以下、図4に基づき、実施例1のエンスト対応制御作用を説明する。
実施例1のFFハイブリッド車両において、第1クラッチ3と第2クラッチ5を共に締結し、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4を駆動源とする「HEVモード」時に、アクセル足離し状態で惰性走行を行う。このような状況において、図4に示す時刻t1時点で、ブレーキペダルを急踏みして急ブレーキをかけると、車速が急激に低下する。
このとき、第1,第2クラッチ3,5はいずれも締結しているので、横置きエンジン2から駆動輪である左右の前輪10L,10Rまでは連結されている。そのため、車速の低下に伴ってエンジン回転数及びモータ回転数も急減する。
ここで、モータ/ジェネレータ4のモータ軸によってメインオイルポンプ14を回転駆動しているので、モータ回転数が低下するとメインオイルポンプ14からのポンプ吐出圧が低下してしまう。そのため、目標モータ回転数はオイル吐出圧を確保できる回転数に維持される。しかしながら、実際のモータ回転数は、エンジン回転数と同期して低下し続ける。
そして、時刻t2時点で車速が0km/hに達した後も、エンジン回転数及びモータ回転数は低下し続け、時刻t3時点でエンスト判定閾値を下回る。そして、エンジン回転数がこのエンスト判定閾値を下回った状態が時刻t4時点まで続き、エンスト判定時間の間継続したこととなる。このため、時刻t4時点で、エンスト判定がONになる。また、この時刻t4時点では、モータ/ジェネレータ4の回転が0rpmとなっている。このため、メインオイルポンプ14を回転駆動することができず、ライン圧PLを生成することができなくて、第1,第2クラッチ3,5を意図通りに制御することが難しい状況となる。
なお、横置きエンジン2については、急減速に伴ってエンジン回転数が低下しても、エンスト状態になるまで駆動し続ける。このため、この横置きエンジン2の吸気負圧を用いる負圧ブースタへ負圧を供給することができる。すなわち、エンジン駆動限界まで負圧確保要求に応えることができる。
これに対し、実施例1では、図2に示すフローチャートおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む。このため、横置きエンジン2がストール状態(ライン圧PLを確保できない回転数)になったら、CVTコントロールユニット84へ、第1クラッチ3を開放させる油圧制御指令と、第2クラッチ5のトルク容量(指令トルク)を0Nmにさせる油圧制御指令が出力されると共に、「HEVモード」要求が一時的に強制取り下げされる。
このため、時刻t4時点において、第2クラッチ5の指令トルクは0Nmになり、第1クラッチ3の指令油圧は0kPaになる。また、HEV要求はONからOFFへと変更になる。なお、目標モータ回転数は、第2クラッチ5のトルク容量が0Nmにされたことで、アイドル回転数に引き下げられるが、このアイドル回転数を維持するので、ライン圧PLを確保できる回転数に制御されることとなる。
そして、第1,第2クラッチ3,5にそれぞれ開放指令が出力されたことで、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4と駆動輪(左右の前輪10L,10R)との間は、それぞれ遮断され、モータ/ジェネレータ4は独立して回転駆動することが可能となる。
そして、時刻t5時点からモータ回転数が上昇を開始し、メインオイルポンプ14からのポンプ吐出圧が上昇する。そして、時刻t6時点でモータ回転数がライン圧生成可能閾値に達することにより、メインオイルポンプ14によりライン圧PLが生成され、クラッチ油圧制御が可能になる。
なおこのとき、横置きエンジン2はストール状態に陥っているため、エンジン回転数は0rpmのままである。しかし、第1クラッチ3が遮断されているので、横置きエンジン2がモータ負荷になることはない。また、第2クラッチ5も遮断されているので、駆動輪やベルト式無段変速機6がモータ/ジェネレータ4の負荷になることはない。
その後、モータ回転数は上昇を続け、目標モータ回転数であるアイドル回転数に達したら、このアイドル回転数を維持する。時刻t7時点で、第1クラッチ3の開放指令の出力からCL1開放判定時間が経過すると共に、エンジン回転数がライン圧生成可能閾値未満であって、モータ回転数がライン圧生成可能閾値以上となった状態がライン圧生成判定時間の間継続する。これにより、第1クラッチ3は確実に開放したと判断できる上、ライン圧PLを確保することができる。そして、図2に示すフローチャートにおいて、ステップS4→ステップS5→ステップS6へと進む。
これにより、第1クラッチ3を開放させる油圧制御指令と、第2クラッチ5のトルク容量(指令トルク)を0Nmにさせる油圧制御指令を解除すると共に、「HEVモード」要求を復帰する。このため、HEV要求は再びONへと変更し、エンジン始動要求が出力されることとなる。この結果、ステップS7→ステップS8へと進み、エンジン始動制御が直ちに行われる。
なお、エンジン始動制御を行う前に、第1クラッチ3が開放したことを確認しているので、この第1クラッチ3の状態(開放状態)を把握することができる。また、第1クラッチ3の状態(開放状態)から、第2クラッチ5の状態(開放状態)も把握することができる。これにより、第1クラッチ3及び第2クラッチ5の適切な油圧制御が可能となる。
そして、時刻t7時点において、CVTコントロールユニット84へ、第1クラッチ3を締結させる油圧制御指令が出力され、第1クラッチ3の指令油圧が上昇する。また、モータ/ジェネレータ4によって横置きエンジン2を回転させるために、目標モータ回転数が引き上げられ、これに伴って実際のモータ回転数も上昇する。なお、このときは第2クラッチ5の指令トルクは上げない。
第1クラッチ3の指令油圧の上昇に伴って、時刻t8時点から、エンジン回転数が上昇し、時刻t9時点でモータ回転数とエンジン回転数が同期(一致)する。その後、目標モータ回転数の上昇に合わせて、エンジン回転数及びモータ回転数が上昇し、時刻t10時点において、横置きエンジン2が完爆し、エンジン始動制御が終了する。
これにより、ステップS9→ステップS10へと進み、第2クラッチ5の指令トルクを要求駆動トルクに合わせるように変化させる。さらに、このとき、第2クラッチ5の指令トルクにはレート処理が施されるので、指令トルクの急変が抑制され、指令トルクは時間とともに徐々に増大変化していく。
ここで、第2クラッチ5の指令トルクを変化させる前に、この第2クラッチ5のトルク容量を0Nmにする指令が出力されている。そのため、この時刻t10時点では、第2クラッチ5は開放していると推定できる。これにより、この第2クラッチ5の状態(開放状態)を把握することができ、第2クラッチ5の適切な油圧制御を行うことができる。なお、第2クラッチ5を適切に制御することで、ショックの発生を防止することができる。
そして、時刻t11時点で、アクセル踏み込み動作に伴って要求駆動トルクが急上昇すると共に、目標モータ回転数が上昇する。一方、第2クラッチ5の指令トルクにはレート処理が行われているので、時刻t11時点では、実際の第2クラッチ5のトルク容量は要求駆動トルクに達していない。そのため、エンジン回転数及びモータ回転数は、目標モータ回転数に達しているものの、車速は0km/hのままである。
その後、時刻t12時点で、第2クラッチ5の指令トルクが要求駆動トルクに達したら、次第に車速が上昇を開始する。
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、横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数(ストール状態)になったら、第1クラッチ3及び第2クラッチ5に対して開放指令を出力する。そして、モータ/ジェネレータ4をライン圧PLが確保できる回転数に制御する。
ここで、第1,第2クラッチ3,5に開放指令を出力しているので、ストール状態の横置きエンジン2に引きずられて回転数が0rpmになったモータ/ジェネレータ4を独立して回動可能とし、メインオイルポンプ14によってライン圧PLの生成を行うことができる。
さらに、第1クラッチ3が開放していることで、第1クラッチ3の状態を適切に把握することができる。また、ライン圧PLが生成された上、第1クラッチ3の状態を適切に把握したことで、速やかなエンジン再始動を可能とすることができる。また、ライン圧PLが確保されているので、再エンストの発生を防止することができる。
そして、第2クラッチ5に対しても開放指令が出力されていると共に、ライン圧PLが生成されていることから、この第2クラッチ5も開放していると判断できる。そのため、第2クラッチ5の状態も適切に把握することができ、クラッチ油圧制御を意図通りに行うことができる。そのため、意図しないショックの発生を防止することができる。
また、実施例1では、第1クラッチ3への開放指令の出力から所定のCL1開放判定時間が経過したら、この第1クラッチ3が開放したと判断している。
すなわち、第1クラッチ3が開放したことを時間によって判断しているので、第1クラッチ3のストロークを検出するストロークセンサ等が不要となり、第1クラッチ3の開放を容易且つ精度よく把握することができる。
また、オイルポンプ14によるライン圧PLの生成は、エンジン回転数がライン圧生成可能閾値未満であって、モータ回転数がライン圧生成可能閾値以上になった状態が、所定のライン圧生成判定時間の間継続したら、生成したと判断している。
そのため、ライン圧PLが生成されたことをエンジン回転数及びモータ回転数と時間に基づいて判断するため、圧力センサが不要となり、ライン圧PLの生成を簡易な構成で精度よく確認することができる。
さらに、この実施例1では、エンジン回転数がエンスト判定閾値以下になった状態が、所定のエンスト判定時間の間継続したら、横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことを判定している。
そのため、エンジン回転数と時間に基づいてエンスト状態を判定することができ、容易且つ精度よく判定することができる。
そして、実施例1では、横置きエンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことが判定されたら、HEV要求を取り下げ、横置きエンジン2の再始動が許可されたら、HEV要求を復帰して、直ちに前記エンジン2の再始動制御を開始している。
そのため、横置きエンジン2の再始動制御を簡易な制御で速やか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、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) エンジン(横置きエンジン)2と、第1クラッチ3と、モータ(モータ/ジェネレータ)4と、第2クラッチ5と、前記モータ4により駆動してライン圧PLを生成するオイルポンプ(メインオイルポンプ)14と、を駆動系に備え、
前記第1クラッチ3を締結し、前記エンジン2と前記モータ4を駆動源とするハイブリッド車モード(HEVモード)時、エンジン回転数が所定回転数以下になったとき、エンジンストール対応制御を行うエンスト対応制御手段(図2)を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンスト対応制御手段(図2)は、前記エンジン回転数が低下して前記エンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことを判定するエンスト判定部(ステップS2)と、
前記エンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことが判定されたら、前記第1クラッチ3及び前記第2クラッチ5に開放指令を出力するクラッチ開放制御部(ステップS3)と、を有し、
前記第1クラッチ3及び前記第2クラッチ5への開放指令出力後、前記モータ4をライン圧PLが確保できる回転数に制御する構成とした。
これにより、ハイブリッド車モード時にエンジンがライン圧PLを確保できない回転数になった際、クラッチ状態を適切に把握し、速やかなエンジン再始動を可能にすることができる。
(2) 前記エンスト対応制御手段(図2)は、前記エンジン回転数とモータ回転数が同期していないことを判定したら、前記第2クラッチ5におけるトルク伝達を許可する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、モータ回転数がライン圧PLを確保できる回転数に達したと判定することができる上、ライン圧PLを確保することができ、速やかなエンジン再始動の実現性を向上することができる。
(3) 前記エンスト対応制御手段(図2)は、前記第1クラッチ3が開放したことと、前記オイルポンプ14によりライン圧PLが生成されたことを確認したら、前記エンジン(横置きエンジン)2の再始動を許可するエンジン再始動許可部(ステップS4〜ステップS6)を有し、
前記エンジン再始動許可部(ステップS4〜ステップS6)は、前記第1クラッチ3への開放指令の出力から第1所定時間(CL1開放判定時間)が経過したら、前記第1クラッチ3が開放したと確認する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、第1クラッチ3の開放状態を容易に精度よく確認することができる。
(4) 前記エンジン再始動許可部(ステップS4〜ステップS6)は、前記エンジン回転数がライン圧生成可能閾値未満であって、前記モータ回転数が前記ライン圧生成可能閾値以上になった状態が、第2所定時間(ライン圧生成判定時間)の間継続したら、前記オイルポンプ14によりライン圧PLが生成されたと確認する構成とした。
これにより、上記(3)の効果に加え、ライン圧PLの生成を容易に精度よく確認することができる。
(5) 前記エンスト判定部(ステップS2)は、前記エンジン回転数がエンスト判定閾値以下になった状態が、第3所定時間(エンスト判定時間)の間継続したら、前記エンジン(横置きエンジン)2がライン圧PLを確保できない回転数になったことを判定する構成とした。
これにより、上記(1)から(4)のいずれかの効果に加え、エンジン2がライン圧PLを確保できない回転数になったことを容易に精度よく判定することができる。
(6) 前記エンスト対応制御手段(図2)は、前記エンジン(横置きエンジン)2がライン圧PLを確保できない回転数になったことが判定されたら、前記ハイブリッド車モード要求を取り下げ、前記エンジン2の再始動が許可されたら、前記ハイブリッド車モード要求を復帰し、直ちに前記エンジン2の再始動制御を開始するエンジン再始動制御部(ステップS3,ステップS6,ステップS8)を有する構成とした。
これにより、上記(1)から(5)のいずれかの効果に加え、横置きエンジン2の再始動を簡易な制御で速やかに行うことができる。
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、本発明のハイブリッド車両の制御装置を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、プラグイン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、ハイブリッド車両であれば適用できる。
さらに、実施例1では、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4の間に第1クラッチ3を介装し、この第1クラッチ3によって横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4の間を断接可能とする例を示したが、これに限らない。例えば、エンジンとモータが常時直結している駆動源や、エンジンとモータとジェネレータを、作動歯車を介して連結した駆動源であってもよい。
また、自動変速機としてベルト式無段変速機とする例を示したが、これに限らず、有段の自動変速機であってもよい。このときには、第2クラッチとして変速機の内部に有するクラッチやブレーキを用いてもよい。
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
6 ベルト式無段変速機
10L,10R 左右前輪
11L,11R 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
82 エンジンコントロールモジュール
83 モータコントローラ
84 CVTコントロールユニット
86 リチウムバッテリコントローラ
92 アクセル開度センサ
93 車速センサ

Claims (6)

  1. エンジンと、第1クラッチと、モータと、第2クラッチと、前記モータにより駆動してライン圧を生成するオイルポンプと、を駆動系に備え、
    前記第1クラッチ及び前記第2クラッチを締結し、前記エンジンと前記モータを駆動源とするハイブリッド車モード時、エンジン回転数が所定回転数以下になったとき、エンジンストール対応制御を行うエンスト対応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、
    前記エンスト対応制御手段は、前記エンジン回転数が低下して前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったことを判定するエンスト判定部と、
    前記ハイブリッド車モード時、前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったことが判定されたとき締結している前記第1クラッチ及び前記第2クラッチに対し同時に開放指令を出力するクラッチ開放制御部と、を有し、
    前記第1クラッチ及び前記第2クラッチへの開放指令出力後、前記モータをライン圧が確保できる回転数に制御する
    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、
    前記エンスト対応制御手段は、前記エンジン回転数とモータ回転数が同期していないことを判定したら、前記第2クラッチに対する開放指令を解除して前記第2クラッチにおけるトルク伝達を可能にする
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  3. 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、
    前記エンスト対応制御手段は、前記第1クラッチが開放したことと、前記オイルポンプによりライン圧が生成されたことを確認したら、前記エンジンの再始動を許可するエンジン再始動許可部を有し、
    前記エンジン再始動許可部は、前記第1クラッチへの開放指令の出力から第1所定時間が経過したら、前記第1クラッチが開放したと確認する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  4. 請求項3に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
    前記エンジン再始動許可部は、前記エンジン回転数がライン圧生成可能閾値未満であって、前記モータ回転数が前記ライン圧生成可能閾値以上になった状態が、第2所定時間の間継続したら、前記オイルポンプによりライン圧が生成されたと確認する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  5. 請求項1から請求項4のいず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、
    前記エンスト判定部は、前記エンジン回転数がエンスト判定閾値以下になった状態が、第3所定時間の間継続したら、前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったと判定する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  6. 請求項1から請求項5のいず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、
    前記エンスト対応制御手段は、前記エンジンがライン圧を確保できない回転数になったと判定されたら、前記ハイブリッド車モード要求を取り下げ、前記エンジンの再始動が許可されたら、前記ハイブリッド車モード要求を復帰し、直ちに前記エンジンの再始動制御を開始するエンジン再始動制御部を有する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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