JP6741150B2 - 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 - Google Patents
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Description
また、このような従来技術では、車両の停車中においては、第2クラッチをスリップ締結することで、停車状態を維持しながらも、モータを所定回転数で回転させてオイルポンプによる油の供給を可能とすることができる。
しかしながら、低温時に、スリップイン車速を高速側に設定した結果、コースト回生終了車速よりも高車速に設定した場合、コースト回生中に、第2クラッチをスリップさせることになる。この場合、第2クラッチをスリップイン制御する前と、制御後とのトルク変化量が、コースト回生終了後にスリップイン制御を行う場合と比較して大きくなる。そして、このようにトルク変化量が大きいと、車両の減速度変化も大きくなり、乗員に違和感を与えるおそれがある。
車両の走行用のモータと駆動輪との間に配置された摩擦クラッチと、
前記モータにより駆動され、前記車両の油圧駆動部に向けて前記油を供給するオイルポンプと、
前記車両の惰性走行時に前記モータにコースト回生トルクを発生させ、かつ、前記車両が停車する前の所定のコースト回生終了車速で、前記コースト回生トルクを0とするモータ回生制御部と、を備え、
モータ回生制御部は、摩擦クラッチを締結状態からスリップ状態に切り替えるスリップイン制御を行うスリップイン車速が前記コースト回生トルクを0とするコースト回生終了車速よりも高い場合のコースト回生トルクを、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも低い場合の前記コースト回生トルクよりも小さく制御する。
まず、構成を説明する。
実施例1の電動車両の制御装置および電動車両の制御方法は、1モータ・2クラッチと呼ばれるパラレルハイブリッド駆動系を備えるFFハイブリッド車両に適用したものである。以下、実施例1の制御方法が適用されたFFハイブリッド車両の構成を、「駆動系の詳細構成」、[運転モードの詳細構成]、[制御系の詳細構成]、[電動車両の制御装置の制御の説明]に分けて説明する。
FF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と、第2クラッチCL2と、無段変速機CVTと、ファイナルギヤFGと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。さらに、このFFハイブリッド車両には、ブレーキ液圧アクチュエータBAが設けられている。
なお、プライマリプーリPrPは、変速機入力軸inputに接続されている。セカンダリプーリSePは、変速機出力軸outputに接続されている。プーリベルトBEは、プライマリプーリPrPとセカンダリプーリSePとに架け渡されている。
実施例1のFFハイブリッド車両は、上述の駆動系により、運転モードとして、電気走行モード(以下、「EVモード」という。)と、ハイブリッド走行モード(以下、「HEVモード」という。)「WSCモード」を有する。
つまり、モータジェネレータMGを力行側に制御するときは、図2に示す目標駆動力ゼロ軸よりも上側に設定された力行制御領域上に目標駆動力に応じた動作点Pが設定される。そして、この動作点Pが、EV領域内にあるときに「EVモード」が選択され、HEV領域内にあるときに「HEVモード」が選択される。
FFハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、統合コントローラ14と、変速機コントローラ15と、クラッチコントローラ16と、エンジンコントローラ17と、モータコントローラ18と、バッテリコントローラ19と、ブレーキコントローラ20と、を備えている。そして、センサ類として、モータ回転数センサ6と、変速機入力回転数センサ7と、アクセル開度センサ10と、エンジン回転数センサ11と、油温センサ12と、変速機出力回転数センサ13と、を備えている。さらに、ブレーキセンサ21と、レバー位置検出センサ22と、車速センサ23と、自動走行設定スイッチセンサ24と、回生モード切替スイッチ29とを備えている。
また、運転者が自動走行スイッチをOFF操作しなくとも、ブレーキペダルBPを踏むなどの運転者による所定の操作に応じ、自動走行設定スイッチセンサ24によって自動走行解除指令を統合コントローラ14へ送信してもよい。この場合も、自動走行モードの設定が解除されてマニュアル走行モードに切り替わる。
以下に、実施例1の電動車両の制御装置において実行する制御について、(スリップイン制御)(モータ回生トルク制御)(強コースト回生モードキャンセル処理)の順に説明する。
クラッチコントローラ16は、減速時、車速の低下によりスリップイン車速Vsinになると、第2クラッチCL2をスリップ締結状態にするスリップイン制御を実行する。
図4は、クラッチコントローラ16にて減速時に実行される実行されるスリップイン制御の処理の流れを示す。
ここで、「必要データ」とは、変速機入力回転数センサ7、油温センサ12、アクセル開度センサ10、ブレーキセンサ21、車速センサ23などからのデータをいう。つまり、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、トランスミッション入力回転数情報、油温情報、などを必要情報とする。なお、「HEVモード」、「EVモード」のモード情報は、統合コントローラ14が保有する。
ここで、「スリップイン要求」は、減速時、車速がスリップイン車速Vsinを超えている間は「スリップイン要求無し」と判定され、車速がスリップイン車速Vsin以下になると「スリップイン要求有り」と判定する。
ここで、「トルク容量指令」は、モータトルクよりも高くて第2クラッチCL2が滑らない容量を持たせる指令値から、モータトルクよりも低くて第2クラッチCL2が滑る容量になる指令値とする。
ここで、「スリップ判定」は、第2クラッチCL2のスリップ量を監視し、スリップ量がスリップ判定閾値以上になるとスリップ判定有りとする。
次に、本実施例1においてモータコントローラ18が実行するモータ回生トルク制御について説明する。このモータ回生トルク制御は、惰性走行(以下、コースト走行と称する)時に、モータジェネレータMGにより所定のコースト回生トルクを生じさせる制御である。
さらに、このコースト回生制御の実行時において、車速が、予め設定されたコースト終了速度まで低下した場合に、コースト回生力を0とするコースト回生終了処理を実行する。
前述したように、コースト回生制御は、車両の減速時に、モータ回生トルクによる減速力を生じさせる制御である。
このコースト回生制御において、本実施例1では、回生モード切替スイッチ29により弱コースト回生モードと強コースト回生モードとを選択可能としている。
図7に示すように、弱コースト回生モード、強コースト回生モードのいずれの場合も、減速により車速が停車前の所定のコースト回生終了車速Vceでコースト回生トルクを0となるまでその絶対値を低下させる。また、コースト回生トルクを0とした後は、上述のように正の目標駆動力(クリープトルク)に移行するようにしている。
実施例1では、モータコントローラ18は、強コースト回生モードに設定されている場合に、所定条件で、これをキャンセルする強コースト回生モードキャンセル処理を実行する。
そして、強コースト回生モードキャンセル時には、コースト回生トルクを、上記所定条件以外の通常時に用いる強コーストトルクTHiよりも小さい、弱コースト回生モードの場合に用いる弱コーストトルクTLoとする。
そして、強コースト回生モードが選択されている場合は、ステップS302に進み、強コースト回生モードが選択されていない場合は、ステップS307に進んで、弱コースト回生モード用のマップ(図7の点線)に基づいて回生トルクを発生させる。
次に、実施例1の作用を説明する。
[比較例]
この実施例1の作用を説明するのにあたり、まず、強コースト回生モードキャンセル処理を実行しない場合の課題を、図9の比較例を参照しつつ説明する。
このため、油温が低温閾値Tlimよりも低下した低温域RLoでは、スリップイン車速Vsinが、コースト回生終了車速Vceよりも高速側に設定される。
このため、乗員に違和感を与えるおそれがある。なお、前述のように、この時、走行モードをHEVモードとしているため、エンジンブレーキ分の制動トルクが加算される。
次に、比較例と同様の条件で、車両を減速し停車させる場合の実施例1の動作について説明する。
図11は、油温が低温閾値Tlimよりも低温域RLoでスリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも高速側に設定された状態で、強コースト回生モードで車両を減速して停車する場合の実施例1の動作を示すタイムチャートである。この場合も、走行モードは、HEVモードとしている。
この場合、スリップイン前とスリップイン後との回生トルクの差が、図10Bに示すように、図10Aと比較して小さくなる。
一方、油温が低温閾値Tlim以下に低下したt21の時点で、S301→S302→S304→S305の処理を実行する。これにより、コースト回生トルクを、強コーストトルクTHiから弱コーストトルクTLoへ向けて車両減速度の変化が許容値以下の変化速度(傾きKv)で徐々に低下させ、t22の時点で、コースト回生トルクが弱コーストトルクTLoとなる。
以下に、実施例1の電動車両の制御装置および電動車両の制御方法の効果を列挙する。
1)実施例1の電動車両の制御装置は、
車両の走行用のモータジェネレータMGと左右駆動輪との間に配置された摩擦クラッチとしての第2クラッチCL2と、
モータジェネレータMGにより駆動され、車両の油圧駆動部としての無段変速機CVTおよび第2クラッチCL2に向けて油を供給するオイルポンプOPと、
を備える電動車両の制御装置であって、
車両の惰性走行時にモータジェネレータMGにコースト回生トルクを発生させ、かつ、車両が停車する前の所定のコースト回生終了車速Vceで、コースト回生トルクを0とするモータ回生制御部としてのモータコントローラ18と、
車両の停車中に、オイルポンプOPが油の供給を可能とする所定の回転数NorpmでモータジェネレータMGを駆動させるオイル供給制御部(モータコントローラ18)と、
車両の車速低下に伴い、予め設定されたスリップイン車速Vsinで、第2クラッチCL2を締結状態からスリップ状態に切り替えるスリップイン制御(図4のフローチャートの処理)を行うクラッチ制御部としてのクラッチコントローラ16と、
クラッチコントローラ16に含まれ、スリップイン車速を設定するスリップイン車速設定部と、を備え、
モータコントローラ18は、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも高い場合のコースト回生トルクを、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも低い場合のコースト回生トルクである強コーストトルクTHiよりも小さくする(図8の強コースト回生モードキャンセル処理の実行部分)電動車両の制御装置とした。
したがって、コースト回生トルクを0とする前に、第2クラッチCL2に対してスリップイン制御を行う場合のトルク変化量を小さく抑えることができる。これにより、スリップイン制御時の車両の減速度変化も抑え、乗員に与える違和感を抑えることができる。
スリップイン車速設定部は、スリップイン車速Vsinを、油の温度に応じ、油温が低くなるほど高速側に設定するとともに、油温が低温閾値Tlimよりも高温側ではスリップイン車速Vsinをコースト回生終了車速Vceよりも低速側に設定する一方、低温閾値Tlim以下ではスリップイン車速Vsinをコースト回生終了車速Vceよりも高速側に設定し、
モータコントローラ18は、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも高い場合のコースト回生トルクを、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも低い場合のコースト回生トルクである強コーストトルクTHiよりも小さく制御するにあたり、油温が低温閾値Tlim以下の場合のコースト回生トルクを、低温閾値Tlimよりも高い場合のコースト回生トルク(強コーストトルクTHi)よりも小さくする。
スリップイン車速Vsinを、油温に応じて設定する場合、スリップイン車速Vsinとコースト回生終了車速Vceとの上下関係を、油温により判定することができる。すなわち、油温が低温閾値Tlim以下の場合、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも高速側と判定できる。
したがって、スリップイン車速Vsinとコースト回生終了車速Vceとの検出を容易に行うことができ、構成の簡略化を図ることができる。
モータコントローラ18は、
回生モード切替スイッチ29の出力に応じ、コースト回生トルクを、弱コーストトルクTLoとする弱コースト回生モードと、弱コーストトルクTLoよりも大きな減速力が得られる強コーストトルクTHiとする強コースト回生モードと、に切替可能であり、
かつ、強コースト回生モードであって、油温が低温閾値Tim以下のときは、コースト回生トルクを小さく制御するにあたって、強コースト回生モードをキャンセルして弱コースト回生モードとする(S302→S304→S307)。
したがって、コースト回生状態で、スリップイン制御を実行した際に、相対的に車両減速度変化が大きくなる強コースト回生モードの場合に、コースト回生を終了前に、弱コースト回生モードとする。これにより、コースト回生状態で、スリップイン制御を実行した場合の車両減速度変化を抑えることができる。
また、コースト回生トルクを小さくするにあたり、単に、モードを切り替えるだけであり、既存の制御処理をそのまま用いることができ、構成の簡略化を図ることができる。
モータコントローラ18は、
油温が低温閾値Tlim以下で、コースト回生トルクを強コースト回生モードから弱コースト回生モードにするときに、既に強コーストトルクTHiによる回生を行っているときは、車両減速度の変化が許容値以下となる変化速度(傾きKv)で強コーストトルクTHiから弱コーストトルクTLoに減少させる(S302→S304→S305→S306)。
したがって、回生中に、強コースト回生モードをキャンセルして弱コースト回生モードに切り替えた場合の、車両減速度の変化を抑え、乗員に与える違和感を抑えることができる。
オイルポンプOPの油圧の供給先に、第2クラッチC2が含まれる。
したがって、油温が低下した場合に、第2クラッチCL2のスリップン車速Vsinをコースト回生終了車速Vceよりも高めた場合における、スリップイン制御時のトルク変化量を小さく抑えることができる。これにより、スリップイン制御時の車両の減速度変化も抑え、乗員に与える違和感を抑えることができる。
オイルポンプOPの油圧の供給先に、モータジェネレータMGと左右駆動輪LT,RTとの間の駆動伝達系に設けられた無段変速機CVTが含まれる。
オイルポンプOPの油圧の供給先に無段変速機CVTを含む場合、停車中であっても多くの吐出量が必要であり、モータジェネレータMGの回転数を確保して、第2クラッチCL2をスリップさせる必要がある。
このように、第2クラッチCL2をスリップさせるものにおいて、上述の効果を得ることができる。
車両の走行用のモータジェネレータMGと左右駆動輪との間に配置された摩擦クラッチとしての第2クラッチCL2と、
モータジェネレータMGにより駆動され、車両の油圧駆動部としての無段変速機CVTおよび第2クラッチCL2に向けて油を供給するオイルポンプOPと、
を備える電動車両の制御装置であって、
車両の惰性走行時にモータジェネレータMGにコースト回生トルクを発生させ、かつ、車両が停車する前の所定のコースト回生終了車速Vceで、コースト回生トルクを0とするモータ回生制御部としてのモータコントローラ18と、
車両の停車中に、オイルポンプOPが油の供給を可能とする所定の回転数NorpmでモータジェネレータMGを駆動させるオイル供給制御部(モータコントローラ18)と、
車両の車速低下に伴い、予め設定されたスリップイン車速Vsinで、第2クラッチCL2を締結状態からスリップ状態に切り替えるスリップイン制御(図4のフローチャートの処理)を行うクラッチ制御部としてのクラッチコントローラ16と、
クラッチコントローラ16に含まれ、スリップイン車速を設定するスリップイン車速設定部と、を備えた電動車両の制御方法であって、
スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも高い場合のコースト回生トルクを、スリップイン車速Vsinがコースト回生終了車速Vceよりも低い場合のコースト回生トルクよりも小さくする電動車両の制御方法(図8の強コースト回生モードキャンセル処理)とした。
したがって、コースト回生トルクを0とする前に、第2クラッチCL2に対してスリップイン制御を行う場合のトルク変化量を小さく抑えることができる。これにより、スリップイン制御時の車両の減速度変化も抑え、乗員に与える違和感を抑えることができる。
さらに、パラレルハイブリッド車両であっても、実施の形態において示した1モータ・2クラッチ式のものに限定されない。
Claims (7)
- 車両の走行用のモータと駆動輪との間に配置された摩擦クラッチと、
前記モータにより駆動され、前記車両の油圧駆動部に向けて油を供給するオイルポンプと、
を備える電動車両の制御装置であって、
前記車両の惰性走行時に前記モータにコースト回生トルクを発生させ、かつ、前記車両が停車する前の所定のコースト回生終了車速で、前記コースト回生トルクを0とするモータ回生制御部と、
前記車両の停車中に、前記オイルポンプが油の供給を可能とする所定回転数で前記モータを駆動させるオイル供給制御部と、
前記車両の車速低下に伴い、予め設定されたスリップイン車速で、前記摩擦クラッチを締結状態からスリップ状態に切り替えるスリップイン制御を行うクラッチ制御部と、
前記クラッチ制御部に含まれ、油温に応じ低温の場合は高温の場合よりも高くなるように前記スリップイン車速を設定するスリップイン車速設定部と、
を備え、
前記モータ回生制御部は、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも高い場合の前記コースト回生トルクを、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも低い場合の前記コースト回生トルクよりも小さくする
電動車両の制御装置。 - 請求項1に記載の電動車両の制御装置において、
前記スリップイン車速設定部は、前記スリップイン車速を、前記油の温度に応じ、油温が低くなるほど高速側に設定するとともに、前記油温が所定油温よりも高温側では前記スリップイン車速を前記コースト回生終了車速よりも低速側に設定する一方、前記所定油温以下では前記スリップイン車速を前記コースト回生終了車速よりも高速側に設定し、
前記モータ回生制御部は、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも高い場合の前記コースト回生トルクを、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも低い場合の前記コースト回生トルクよりも小さく制御するにあたり、前記油温が所定温度以下の場合の前記コースト回生トルクを、前記所定油温よりも高い場合の前記コースト回生トルクよりも小さくする
電動車両の制御装置。 - 請求項2に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータ回生制御部は、
コーストモード切替部の出力に応じ、前記コースト回生トルクを、第1のコースト回生トルクとする弱コースト回生モードと、前記第1のコースト回生トルクよりも大きな減速力が得られる第2のコースト回生トルクとする強コースト回生モードと、に切替可能であり、
かつ、前記強コースト回生モードであって、前記油温が前記所定油温以下のときは、前記コースト回生トルクを小さく制御するにあたって、前記強コースト回生モードをキャンセルし前記弱コースト回生モードとする
電動車両の制御装置。 - 請求項3に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータ回生制御部は、
前記油温が前記所定油温以下で、前記強コースト回生モードをキャンセルして弱コースト回生モードとするときに、既に前記第2のコースト回生トルクによる回生を行っているときは、車両減速度の変化が許容値以下となる変化速度で前記第2のコースト回生トルクから前記第1のコースト回生トルクに減少させる
電動車両の制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電動車両の制御装置において、
前記油圧駆動部に、前記摩擦クラッチが含まれる
電動車両の制御装置。 - 請求項5に記載の電動車両の制御装置において、
前記油圧駆動部に、前記モータと駆動輪との間の駆動伝達系に設けられた変速機が含まれる
電動車両の制御装置。 - 車両の走行用のモータと駆動輪との間に配置された摩擦クラッチと、
前記モータにより駆動され、前記車両の油圧駆動部に向けて前記油を供給するオイルポンプと、
前記車両の惰性走行時に前記モータにコースト回生トルクを発生させ、かつ、前記車両が停車する前の所定のコースト回生終了車速で、前記コースト回生トルクを0とするモータ回生制御部と、
前記車両の停車中に、前記オイルポンプが油の供給を可能とする所定回転数で前記モータを駆動させるオイル供給制御部と、
前記車両の車速低下に伴い、予め設定されたスリップイン車速で、前記摩擦クラッチを締結状態からスリップ状態に切り替えるスリップイン制御を行うクラッチ制御部と、
前記クラッチ制御部に含まれ、油温に応じ低温の場合は高温の場合よりも高くなるように前記スリップイン車速を設定するスリップイン車速設定部と、
を備えた電動車両の制御方法であって、
前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも高い場合のコースト回生トルクを、前記スリップイン車速が前記コースト回生終了車速よりも低い場合の前記コースト回生トルクよりも小さくする
電動車両の制御方法。
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