JP7366497B2 - ハイブリッド車の制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
FFハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、第1クラッチ2(クラッチ)と、モータジェネレータ3(モータ)と、第2クラッチ4と、バリエータ5と、終減速機構6と、駆動軸7と、駆動輪8と、を備えている。つまり、第1クラッチ2とモータジェネレータ3と第2クラッチ4を直列配置により備える1モータ・2クラッチ形式のハイブリッド駆動系構成としている。また、バリエータ5を駆動系に有するが、エンジン車において搭載されるトルクコンバータを取り除いたハイブリッド駆動系構成としている。
図2は、FFハイブリッド車のコントローラ群10,12,13,14により実行されるEVモードからHEVモードへのモード遷移処理の流れを示す。以下、図2の各ステップについて説明する。このモード遷移処理は、停車中にエンジン1の運転を停止するアイドルストップ状態であって、EVモードの選択中、つまり、次の発進に備えるIS停車時にスタートする。
ハイブリッド車におけるアイドルストップからのエンジン始動発進時の背景技術は、以下の通りである。エンジンの運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、クラッチ締結を開始すると共にエンジンクランキングを開始し、エンジンを始動して自立運転へと移行させる。エンジンの自立運転によりエンジン回転数が上昇し、その後、エンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になるとクラッチの締結を完了し、HEVモードへモード遷移し、エンジンとモータを合わせた駆動力により加速発進するというものである。
(A) 燃料カット制御を行うときの開始/終了タイミング条件の設定基準を、エンジン回転数を最終的に収束させたい狙いのモータ回転数(目標モータ回転数)にする。
(B) 燃料カットによるエンジン回転の吹け上がり先が、燃料カットを開始するエンジン回転数の値で決まる。
(C) 燃料カットによりエンジンが吹け上がった後のエンジン回転の下がり先が、燃料カットの継続時間で決まる。
という点に着目した。
まず、図2に示すフローチャートに基づいて、EVモードからHEVモードへのモード遷移処理作用を説明する。停車中にエンジン1の運転を停止するアイドルストップ状態のとき、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求が有ると、S1→S2→S3→S4へと進む。S2では、初期圧指令の出力による第1クラッチ2の締結制御が開始される。S3では、モータジェネレータ3の制御が、モータトルク制御からモータ回転数制御へと切替えられ、第2クラッチ4をスリップ締結するモータ回転数制御が開始される。S4では、モータジェネレータ3をスタータモータとし、第1クラッチ2の締結によりエンジンクランキングを開始した後、エンジン回転数Neがエンジン始動回転数Ne(s)に到達したか否かが判断される。
エンジン1の運転を停止するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、エンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始し、
エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始し、
燃料カットを開始した後、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰し、
燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になってクラッチの締結を完了すると、HEVモードへモード遷移する。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジン1での燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能を発揮するハイブリッド車の制御方法を提供することができる。
このため、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)の高さにかかわらず、モータ回転数Nmを基準とし、エンジン回転数Neを吹け上がり目標までの上昇に抑制する燃料カット制御とすることができる。
このため、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)の高さにかかわらず、エンジン回転数Neの下がり先をモータ回転数Nmの領域に合わせる燃料カット制御とすることができる。
このため、EV発進後、車速上昇によりモータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)が上限回転数Nm(max)より高くなってHEVモードへのモード遷移要求がある場合、クラッチ(第1クラッチ2)の締結時、燃料カットの実行によりエンジン回転数の低下に引き摺られて車速VSPが低下するのを防止することができる。即ち、クラッチ(第1クラッチ2)の締結時、燃料カットを禁止することで、エンジン回転数Neの上昇を妨げることなく、エンジン回転数Neをモータ回転数Nmに近づけることができる。
EVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求があると、モータ回転数Nmを、第2クラッチ4の出力回転数(=プライマリ回転数Npri)にクラッチスリップ回転数を加えた目標モータ回転数tNmとするモータ回転数制御を開始し、
モータ回転数制御による第2クラッチスリップ制御を、第1クラッチ2の締結完了によりHEVモードへモード遷移するまで行う。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移の過渡期において、第2クラッチ4のスリップ制御を継続することにより、エンジン始動ショックやクラッチ締結ショックを抑えた良好な運転性を発揮することができる。即ち、モード遷移過渡期において、第2クラッチ4のスリップ締結制御を継続することで、エンジン始動ショックやクラッチ締結ショックがクラッチ滑りにより吸収される。
ハイブリッドコントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール10)は、
エンジン1の運転を停止し、第1クラッチ2を解放し第2クラッチ4を締結するEVモードの選択中、HEVモードへのモード遷移要求の有無を判断するモード遷移要求判断部10aと、
モード遷移要求判断部10aによりモード遷移要求が判断されると、エンジン1を自立運転とするエンジン始動を開始する指令をエンジンコントローラへ出力し、モータのモータ回転数制御を開始する指令をモータコントローラ13へ出力し、第1クラッチ2の締結を開始する指令をクラッチコントローラへ出力する制御指令出力部10bと、を有し、
エンジンコントローラ(エンジンコントロールモジュール12)は、エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数Neが、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カット開始回転数Ne(F/C)に達したらエンジン1への燃料カットを開始し、燃料カットを開始した後、モータ回転数Nm(目標モータ回転数tNm)に応じて設定される燃料カットタイマー値T(F/C)を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御を行う燃料カット制御部12aを有し、
モータコントローラ13は、モータ回転数制御を開始した後、実モータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmに制御して第2クラッチ4をスリップ締結し、HEVモードへモード遷移するとモータトルク制御へ移行する制御を行うモータ回転数制御部13bを有し、
クラッチコントローラ(CVTコントロールユニット14)は、燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数Neがモータ回転数Nmと回転同期状態になって第1クラッチ2の締結を完了すると、クラッチ入力トルクの変化にかかわらず第1クラッチ2の締結を維持する制御を行うクラッチ制御部14bを有する。
このため、EVモードからHEVモードへのモード遷移要求シーンにおいて、エンジン1での燃料消費を抑えながら、応答良く駆動力要求に応える動力性能と、ショックを抑えた良好な運転性を発揮するハイブリッド車の制御装置を提供することができる。
2 第1クラッチ(クラッチ)
3 モータジェネレータ(モータ)
4 第2クラッチ
5 バリエータ
6 終減速機構
7 駆動軸
8 駆動輪
10 ハイブリッドコントロールモジュール(ハイブリッドコントローラ)
10a モード遷移要求判断部
10b 制御指令出力部
12 エンジンコントロールモジュール(エンジンコントローラ)
12a 燃料カット制御部
13 モータコントローラ
13b モータ回転数制御部
14 CVTコントロールユニット(クラッチコントローラ)
14b クラッチ制御部
30 アクセル開度センサ
31 車速センサ
32 エンジン回転センサ
33 モータ回転センサ
34 プライマリ回転センサ
Claims (6)
- 走行用駆動源として搭載されたエンジン及びモータと、前記エンジンと前記モータの間に設けられたクラッチと、前記クラッチの解放によるEVモードと前記クラッチの締結によるHEVモードとの間でモード遷移制御を行うコントローラと、を備えるハイブリッド車の制御方法において、
前記エンジンの運転を停止する前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求があると、前記エンジンを自立運転とするエンジン始動を開始し、
前記エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数が、モータ回転数に応じて設定される燃料カット開始回転数に達したら前記エンジンへの燃料カットを開始し、
前記燃料カットを開始した後、前記モータ回転数に応じて設定される燃料カットタイマー時間を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰し、
前記燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になって前記クラッチの締結を完了すると、前記HEVモードへモード遷移する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車の制御方法において、
前記燃料カット開始回転数は、前記モータ回転数が高いほど高い回転数に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 - 請求項1又は2に記載されたハイブリッド車の制御方法において、
前記燃料カットタイマー時間は、前記モータ回転数が低いほど長い時間に設定する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載されたハイブリッド車の制御方法において、
前記HEVモードへのモード遷移要求に基づいてエンジン始動制御が開始された場合、前記モータ回転数が上限回転数より高いという禁止条件が成立すると、前記エンジンの燃料カットを禁止する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載されたハイブリッド車の制御方法において、
ハイブリッド駆動系の前記エンジンから駆動輪までの間に、前記クラッチとしての第1クラッチと、前記モータと、第2クラッチと、を直列配置により備え、
前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求があると、前記モータ回転数を、前記第2クラッチの出力回転数にクラッチスリップ回転数を加えた目標モータ回転数とするモータ回転数制御を開始し、
前記モータ回転数制御による第2クラッチスリップ制御を、前記第1クラッチの締結完了により前記HEVモードへモード遷移するまで行う
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 - 走行用駆動源として搭載されたエンジン及びモータと、前記エンジンと前記モータの間に設けられた第1クラッチと、前記モータと駆動輪の間に設けられた第2クラッチと、ハイブリッドコントローラと、エンジンコントローラと、モータコントローラと、クラッチコントローラと、を備え、駆動モードとして、前記第1クラッチを解放し前記第2クラッチを締結するEVモードと、前記第1クラッチと前記第2クラッチを共に締結するHEVモードと、を有するハイブリッド車の制御装置において、
前記ハイブリッドコントローラは、
前記エンジンの運転を停止し、前記第1クラッチを解放し前記第2クラッチを締結する前記EVモードの選択中、前記HEVモードへのモード遷移要求の有無を判断するモード遷移要求判断部と、
前記モード遷移要求判断部によりモード遷移要求が判断されると、前記エンジンを自立運転とするエンジン始動を開始する指令を前記エンジンコントローラへ出力し、前記モータのモータ回転数制御を開始する指令を前記モータコントローラへ出力し、前記第1クラッチの締結を開始する指令を前記クラッチコントローラへ出力する制御指令出力部と、を有し、
前記エンジンコントローラは、前記エンジン始動を開始した後、回転上昇するエンジン回転数が、モータ回転数に応じて設定される燃料カット開始回転数に達したら前記エンジンへの燃料カットを開始し、前記燃料カットを開始した後、前記モータ回転数に応じて設定される燃料カットタイマー時間を経過すると燃料カットから燃料噴射へと復帰する制御を行う燃料カット制御部を有し、
前記モータコントローラは、前記モータ回転数制御を開始した後、実モータ回転数を目標モータ回転数に制御して前記第2クラッチをスリップ締結し、前記HEVモードへモード遷移するとモータトルク制御へ移行する制御を行うモータ回転数制御部を有し、
前記クラッチコントローラは、前記燃料噴射へ復帰した後のエンジン回転数がモータ回転数と回転同期状態になって前記第1クラッチの締結を完了すると、クラッチ入力トルクの変化にかかわらず前記第1クラッチの締結を維持する制御を行うクラッチ制御部を有する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
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