JP7334491B2 - 車両の駆動制御装置 - Google Patents

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engine
power
power storage
drive
voltage
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隼人 飯野
慶則 吉澤
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Suzuki Motor Corp
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    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
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    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/50—Drive Train control parameters related to clutches
    • B60L2240/507—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
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Description

本発明は、車両の駆動制御装置に関する。
特許文献１には、第１の動力源としてのエンジンからトルクの伝達される出力部材に、変速機を介して第２の動力源としての第２モータ・ジェネレータが連結されたハイブリッド駆動装置の制御装置において、変速機での変速を判定する変速判定手段と、変速機による変速中であることが変速判定手段で判定された場合にエンジンの停止を制限する停止制御制限手段とを備えるハイブリッド駆動装置の制御装置が記載されている。
これによれば、出力部材のトルクの変動要因となる変速機での変速が実行されている場合には、出力部材にトルクを与えるエンジンの停止が制限されるので、出力部材のトルク変動の要因が重畳的に生じることが回避され、その結果、出力部材のトルクすなわち出力軸トルクの変動が防止もしくは抑制され、あるいは出力部材のトルクを安定させて車両のドライバビリティや乗り心地を良好なものとすることができる。
特開２００４－２０８４１７号公報
しかしながら、特許文献１の図２に示されるように、エンジン始動判定成立からエンジン完爆判定成立まで変速動作が禁止され、エンジン完爆判定成立後に変速を開始する。このため、第２モータ・ジェネレータを動力源としたＥＶ走行からエンジンを主たる動力源としたハイブリッドＥＶ走行（以下、「ＨＥＶ走行」ともいう）への移行において、ＥＶ走行時にアクセルペダルを踏み込んだ場合に、ＨＥＶ走行への移行が完了し、エンジンの駆動力が完全に駆動輪に伝達されるまでに係る時間が、運転者にとって応答遅れとして認識されるという問題があった。
そこで、本発明は、エンジンの再始動時にエンジンの駆動力伝達開始の応答性を高めることができる車両の駆動制御装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため本発明は、駆動輪に動力を伝達する駆動源としてのエンジンと、前記エンジンの回転を変速して前記駆動輪に伝達する自動変速機と、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達を解放または接続する動力伝達機構と、前記エンジンを始動させるエンジン始動装置と、少なくとも前記動力伝達機構と前記エンジン始動装置とに電力を供給する蓄電部とを備え、予め設定された一時停止条件が成立した場合に前記エンジンを一時停止し、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動する車両の駆動制御装置であって、前記エンジンの一時停止中に前記動力伝達機構を解放状態とし、前記再始動条件が成立して前記エンジンを再始動させる再始動制御として、前記蓄電部の電圧が所定値以上であることを条件として前記エンジンが完爆状態となる前に、前記自動変速機の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える制御部を備えるものである。
このように、本発明によれば、エンジンの再始動時にエンジンの駆動力伝達開始の応答性を高めることができる。
図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置のエンジン再始動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置のエンジン再始動制御処理によるクラッチ接続開始とクラッチ接続完了のタイミングを示すタイムチャートである。
本発明の一実施の形態に係る車両の駆動制御装置は、駆動輪に動力を伝達する駆動源としてのエンジンと、エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する自動変速機と、エンジンと駆動輪との間の動力伝達を解放または接続する動力伝達機構とを備え、予め設定された一時停止条件が成立した場合にエンジンを一時停止し、予め設定された再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動する車両の駆動制御装置であって、エンジンの一時停止中に動力伝達機構を解放状態とし、再始動条件が成立してエンジンを再始動させる再始動制御として、エンジンが完爆状態となる前に、自動変速機の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える制御部を備えるよう構成されている。
これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の駆動制御装置は、エンジンの再始動時にエンジンの駆動力伝達開始の応答性を高めることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る駆動制御装置を搭載したハイブリッド車両について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、自動変速機としてのトランスミッション３と、モータとしてのモータジェネレータ４と、駆動輪５と、ハイブリッド車両１を総合的に制御する制御部としてのＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、トランスミッション３を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２と、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３と、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、ＢＭＳ（Battery Management System）１６とを含んで構成される。
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なうように構成されている。
エンジン２には、エンジン始動装置としてのＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を回転駆動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。
本実施例では、ＩＳＧ２０は、ＩＳＧＣＭ１３の制御により、電動機として機能することで、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。
スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。
トランスミッション３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。トランスミッション３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、ノーマルクローズタイプの乾式クラッチによって構成される動力伝達機構としてのクラッチ２６と、ディファレンシャル機構２７と、図示しないアクチュエータとを備えている。
トランスミッション３は、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されており、ＴＣＭ１２により制御されたアクチュエータにより変速機構２５における変速段の切換えとクラッチ２６の接続及び解放が行なわれるようになっている。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５によって出力された動力をドライブシャフト２３に伝達するようになっている。変速機構２５で成立可能な変速段としては、例えば低速段である１速段から高速段である５速段までの走行用の変速段（以下、「走行段」ともいう）と、後進段とがある。走行用の変速段の段数は、ハイブリッド車両１の諸元により異なり、上述の１速段から５速段に限られるものではない。
モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン２８を介して連結されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能する。
このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成しており、エンジン２及びモータジェネレータ４の少なくとも一方が出力する動力により走行するようになっている。
モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行なうようになっている。なお、モータジェネレータ４は、エンジン２から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。
ハイブリッド車両１は、蓄電部としての第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。
第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。
第１蓄電装置３０は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第１蓄電装置３０の残容量や温度、充放電電流などの状態は、ＨＣＵ１０によって管理される。
第２蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリであり、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させる。第２蓄電装置３３は、例えば、リチウムイオン電池からなる。第２蓄電装置３３の蓄電量や温度、充放電電流などの状態は、ＢＭＳ１６によって管理される。
ハイブリッド車両１には、電気負荷としての一般負荷３７が設けられている。一般負荷３７は、スタータ２１及びＩＳＧ２０以外の電気負荷である。
一般負荷３７は、安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、トランスミッション３などの各アクチュエータ、図示しないワイパー、及び、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。
第１蓄電装置３０は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７とに電力を供給可能に接続されている。
このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。
高電圧パワーパック３４は、第２蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、ＢＭＳ１６とを有している。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。
インバータ４５は、ＩＮＶＣＭ１４の制御により、高電圧ケーブル３５にかかる交流電力と、第２蓄電装置３３にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行させるときには、第２蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ４５により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。
ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ４５により直流電力に変換させて第２蓄電装置３３に充電する。
ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。
ハイブリッド車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が設けられている。
ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行なう。
ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２及びＩＳＧＣＭ１３にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２及びＩＳＧＣＭ１３は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行なう。
ＨＣＵ１０の入力ポートには、劣化判定部５１、エンジン回転数センサ５２等の各種センサ類が接続されている。
劣化判定部５１は、第１蓄電装置３０の劣化状態を判定し、結果をＨＣＵ１０に出力する。エンジン回転数センサ５２は、エンジン２の機関回転数であるエンジン回転数を検出する。
本実施例において、ＩＳＧＣＭ１３は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ＩＳＧＣＭ１３は、所定の一時停止条件の成立時にエンジン２を停止させてアイドルストップとし、所定の再始動条件の成立時にＩＳＧ２０を駆動してエンジン２を再始動させるようになっている。このため、エンジン２の不要なアイドリングが行なわれなくなり、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。
ＨＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の走行モードを切り替えるようになっている。本実施例における走行モードとしては、ＥＶモードとＨＥＶモードとが設定されている。
ＥＶモードは、モータジェネレータ４の動力によりハイブリッド車両１を走行させる走行モードである。ＨＥＶモードは、エンジン２、又はエンジン２及びモータジェネレータ４の動力によりハイブリッド車両１を走行させる走行モードである。
本実施例において、ＨＣＵ１０は、エンジン２の一時停止中にクラッチ２６を解放状態としておき、エンジン２の再始動条件が成立してエンジン２を再始動させる再始動制御として、エンジン２が完爆状態となる前に、ＴＣＭ１２を介してトランスミッション３の変速機構２５の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える変速制御を行なう。
エンジン２が完爆状態は、エンジン回転数が所定回転数より上昇した場合にエンジン２が完爆状態になったと判定される。
所定の走行段は、例えば、車速とアクセル開度に基づいて変速段が決まる変速マップにより決定される。
これにより、再始動中のエンジン２が完爆する前に変速段の変更を行なうことによって、エンジン２が完爆状態になったと判定されるときには変速段の変更が完了していて、直ぐにクラッチ２６の接続を開始することができ、エンジン２の駆動力伝達開始の応答性を高めることができる。
ＨＣＵ１０は、エンジン２の再始動条件が成立してエンジン２を再始動させる再始動制御として、第１蓄電装置３０の電圧が所定値以上であることを条件として、エンジン２が完爆状態となる前でも、ＴＣＭ１２を介してトランスミッション３の変速機構２５の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える変速制御を行なう。
エンジン２を始動させるＩＳＧ２０やスタータ２１は、駆動の開始時に多くの電力を消費するため、第１蓄電装置３０の電圧が通常時よりも低下する。電圧低下に伴い、第１蓄電装置３０の電力により解放状態となっていたクラッチ２６が接続状態となってしまうおそれがある。その際に変速機構２５の変速段が走行段になっているとエンジン２の駆動力が駆動輪５に伝達されてしまうので、エンジン２の再始動条件成立後、第１蓄電装置３０の電圧が所定値以上であることを条件として変速制御を行なうことで、エンジン２の完爆前のエンジン２の駆動力が駆動輪５に伝達されてしまうことを防ぐことができる。
ＨＣＵ１０は、エンジン２の再始動条件が成立してエンジン２を再始動させる再始動制御として、第１蓄電装置３０の電圧が第２所定値まで低下し、その後、前述の所定値以上に回復してから所定時間以上経過した後に、エンジン２が完爆状態となる前でも、ＴＣＭ１２を介してトランスミッション３の変速機構２５の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える前述の変速制御を行なう。
エンジン２を始動させるＩＳＧ２０やスタータ２１の駆動の開始後、第１蓄電装置３０の電圧が瞬間的に大きく低下する（以下、「電圧ドロップ」という）。電圧ドロップからの電圧回復後であれば、第１蓄電装置３０の電圧低下に伴いクラッチ２６が接続状態となってしまうおそれが少ないため、電圧ドロップからの電圧回復から所定時間経過後に変速制御を可能とすることで、エンジン２の完爆前に、変速機構２５の変速段が走行段になってからクラッチ２６が接続状態となってしまうことを確実に防ぐことができる。
ＨＣＵ１０は、エンジン２の再始動条件が成立してエンジン２を再始動させる再始動制御として、第１蓄電装置３０が劣化していると劣化判定部５１が判定している場合、エンジン２が完爆状態となった後に、トランスミッション３の変速機構２５の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える。
なお、ＨＣＵ１０は、エンジン２を再始動させるとき、第１蓄電装置３０の電圧が前述の所定値以上にならない場合、第１蓄電装置３０が劣化していると判定してもよい。
第１蓄電装置３０が劣化していると電圧が低下し、前述のように、エンジン２を始動させるＩＳＧ２０やスタータ２１の駆動中にクラッチ２６が接続状態となってしまう可能性が高くなる。
したがって、第１蓄電装置３０が劣化している場合は、エンジン２の完爆後に変速段の変更を行なうことにより、エンジン２の完爆前にエンジン２の駆動力が駆動輪５に伝達してしまうことを確実に防ぐことができる。
ＨＣＵ１０は、ＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モードへの移行時に前述の各再始動制御を行なう。
ＥＶ走行中においてエンジン２の再始動要求があるのは、運転者の加速要求があったときであるから、素早くＨＥＶ走行モードに移行できることによって、運転者の要求に対する応答性を高めるとともに、モータジェネレータ４のみで駆動している時間を短くすることができ、ハイブリッド車両１の電力消費量の低減を図ることができる。
以上のように構成された本実施例に係る駆動制御装置によるエンジン再始動制御処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン再始動制御処理は、ＨＣＵ１０が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。
ステップＳ１において、ＨＣＵ１０は、アイドルストップ中でエンジン２が停止しているか否かを判定する。アイドルストップ中でないと判定した場合、ＨＣＵ１０は、処理を終了する。
アイドルストップ中であると判定した場合、ステップＳ２において、ＨＣＵ１０は、エンジン２の再始動条件が成立しているか否かを判定する。エンジン２の再始動条件が成立していないと判定した場合、ＨＣＵ１０は、処理を終了する。
エンジン２の再始動条件が成立していると判定した場合、ステップＳ３において、ＨＣＵ１０は、エンジン２の再始動を開始させる。
ステップＳ４において、ＨＣＵ１０は、エンジン２が完爆状態であるか否かを判定する。エンジン２が完爆状態でないと判定した場合、ステップＳ５において、ＨＣＵ１０は、第１蓄電装置３０の電圧が第２所定値まで低下した後のエンジン始動中の第１蓄電装置３０の電圧が所定値以上か否かを判定する。
エンジン始動中の第１蓄電装置３０の電圧が所定値以上であると判定した場合、ステップＳ６において、ＨＣＵ１０は、第１蓄電装置３０の電圧が第２所定値まで低下して回復してから所定時間が経過しているか否かを判定する。電圧回復から所定時間経過していないと判定した場合、ＨＣＵ１０は、ステップＳ５に処理を戻して処理を繰り返す。
電圧回復から所定時間経過していると判定した場合、ステップＳ７において、ＨＣＵ１０は、変速機構２５の変速段を決める走行ギア判定を行なう。
ステップＳ８において、ＨＣＵ１０は、変速機構２５の変速段を走行ギア判定で決定した変速段に変更させる。
ステップＳ９において、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６の接続を開始させ、処理を終了する。
ステップＳ５においてエンジン始動中の第１蓄電装置３０の電圧が所定値以上でないと判定した場合、ステップＳ１０において、ＨＣＵ１０は、第１蓄電装置３０が劣化していると判定する。
ステップＳ１１において、ＨＣＵ１０は、エンジン２が完爆状態であるか否かを判定する。エンジン２が完爆状態でないと判定した場合、ＨＣＵ１０は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。
エンジン２が完爆状態であると判定した場合、ＨＣＵ１０は、前述のステップＳ７に処理を進め、前述のステップＳ７からステップＳ９の処理を実行し、処理を終了する。
ステップＳ４においてエンジン２が完爆状態であると判定した場合、ＨＣＵ１０は、前述のステップＳ７に処理を進め、前述のステップＳ７からステップＳ９の処理を実行し、処理を終了する。
このようなエンジン再始動制御処理による動作について図３を参照して説明する。
時刻ｔ１においてエンジン２の再始動条件が成立すると、時刻ｔ２においてＩＳＧ２０によりエンジン２の再始動が開始される。
エンジン２の再始動が開始されると、ＩＳＧ２０に電力を供給している第１蓄電装置３０の電圧が、第２所定値まで低下し、その後、所定値以上に回復した時刻ｔ３から電圧回復からの経過時間の計測を開始する。
時刻ｔ４において電圧回復からの経過時間が所定時間になると、変速機構２５の変速段を決める走行ギア判定が行なわれ、決定された変速段に変速機構２５の変速段が変更される。
時刻ｔ５においてエンジン２が完爆状態になったと判定されると、ＩＳＧ２０は停止され、時刻ｔ６においてクラッチ２６の接続が開始される。時刻ｔ６までは、ハイブリッド車両１の駆動源はモータジェネレータ４であるが、クラッチ２６の接続開始から接続完了までは、駆動源はモータジェネレータ４とエンジン２の一部の駆動力となる。
時刻ｔ７においてクラッチ２６の接続が完了すると、ハイブリッド車両１の駆動源はモータジェネレータ４とエンジン２の駆動力となる。
このように、点線で示した従来の処理のように、エンジン２が完爆状態となってから変速機構２５の変速段を変更する場合に比べ、クラッチ２６の接続開始時刻をｔ６'からｔ６に、クラッチ２６の接続完了時刻をｔ７'からｔ７に早めることができ、エンジン２の再始動時のエンジン２の駆動力伝達開始の応答性を高めることができる。
なお、本実施例においては、蓄電部としてバッテリを使用する場合を示したが、蓄電可能な装置であればよく、例えば、コンデンサなどでもよい。
また、エンジン２をＩＳＧ２０で再始動させる構成としたが、スタータ２１により再始動させる構成としてもよく、ＩＳＧ２０を搭載しない、スタータ２１のみの構成でも同様に実施することができる。
また、ハイブリッド車両の場合を示したが、エンジンと、自動変速機と、スタータと、自動変速機とスタータに電力を供給する蓄電部と、を備え、アイドリングストップを実施する車両であれば、同様に実施することができる。
本実施例では、各種センサ情報に基づきＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、ハイブリッド車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ トランスミッション（自動変速機）
４ モータジェネレータ（モータ）
５ 駆動輪
１０ ＨＣＵ（制御部）
２０ ＩＳＧ（エンジン始動装置）
２１ スタータ（エンジン始動装置）
２５ 変速機構
２６ クラッチ（動力伝達機構）
３０ 第１蓄電装置（蓄電部）
３７ 一般負荷
５１ 劣化判定部
５２ エンジン回転数センサ

Claims (3)

  1. 駆動輪に動力を伝達する駆動源としてのエンジンと、前記エンジンの回転を変速して前記駆動輪に伝達する自動変速機と、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達を解放または接続する動力伝達機構と、前記エンジンを始動させるエンジン始動装置と、少なくとも前記動力伝達機構と前記エンジン始動装置とに電力を供給する蓄電部とを備え、予め設定された一時停止条件が成立した場合に前記エンジンを一時停止し、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動する車両の駆動制御装置であって、
    前記エンジンの一時停止中に前記動力伝達機構を解放状態とし、前記再始動条件が成立して前記エンジンを再始動させる再始動制御として、前記蓄電部の電圧が所定値以上であることを条件として前記エンジンが完爆状態となる前に、前記自動変速機の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える制御部を備える車両の駆動制御装置。
  2. 前記制御部は、前記再始動制御として、前記蓄電部の電圧が前記所定値より低い第２所定値まで低下し、その後、前記所定値以上まで回復してから所定時間経過した後に、前記自動変速機の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
  3. 前記蓄電部の劣化状態を判定する劣化判定部を備え、
    前記制御部は、前記再始動制御として、前記蓄電部が劣化している場合は、前記エンジンが完爆状態となった後、前記自動変速機の変速段をニュートラルから所定の走行段に切り替える請求項１または請求項２に記載の車両の駆動制御装置。
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