JP7372764B2 - ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents

ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法に関する。
特許文献1には、走行時にエンジンと無段変速機構とを結ぶ動力伝達経路を断接するクラッチを解放しエンジンを停止するセーリングストップ制御を行う技術が開示されている。特許文献1の技術では、セーリングストップ制御中に、変速マップのコースト線に従った変速制御を行うことにより、無段変速機構の変速比が最小変速比に設定される。
国際公開第2017/051678号
セーリングストップ制御等のエンジン停止制御から復帰するときには、エンジンの始動及びクラッチの回転同期、クラッチの締結に加え、ロー側つまり変速比が大きい側への無段変速機構の変速制御という一連の制御が行われることがある。このため、エンジン停止制御から復帰するときには、最後に行われるロー側への変速に時間がかかる結果、所望の駆動力が得られるまでにタイムラグが生じる虞がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、エンジン停止制御からの復帰の際に所望の駆動力を素早く確保することを目的とする。
本発明のある態様のハイブリッド車両は、エンジンと、前記エンジンから動力が伝達される無段変速機構と、前記エンジンと前記無段変速機構とを結ぶ動力伝達経路を断接するクラッチと、前記クラッチよりも駆動輪側の動力伝達経路に接続されるモータと、を備えるハイブリッド車両であって、エンジン停止制御からの復帰であって前記クラッチが解放された状態で行われる復帰に応じて、前記クラッチの締結が終了するまでの間に前記モータにより正駆動トルクを出力する制御部、を備える。
本発明の別の態様によれば、上記態様のハイブリッド車両に対応するハイブリッド車両の制御方法が提供される。
これらの態様によれば、エンジン停止制御から復帰するときに、モータでトルクを出力することで、クラッチの締結が終了するまで間のエンジン回転上昇中の駆動トルクを確保できる。このためこれらの態様によれば、エンジン停止制御からの復帰の際に所望の駆動力を素早く確保できる。
ハイブリッド車両の概略構成図である。 変速マップの一例を示す図である。 実施形態にかかる制御の一例をフローチャートで示す図である。 実施形態にかかる制御に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両100(以下、「車両100」という。)の概略構成図である。車両100は、第1バッテリとしての低電圧バッテリ1と、第2バッテリとしての高電圧バッテリ2と、走行用駆動源としてのエンジン3及びモータジェネレータ4(以下、「MG4」という。)と、エンジン3の始動に用いられる第1回転電機としてのスタータモータ5(以下、「SM5」という。)と、発電とエンジン3のアシスト及び始動とに用いられる第2回転電機としてのスタータジェネレータ6(以下、「SG6」という。)と、DC-DCコンバータ7と、インバータ8と、油圧発生源としてのメカオイルポンプ9及び電動オイルポンプ10と、変速機を構成するトルクコンバータ11、前後進切替機構12及び無段変速機構13(以下、「CVT13」という。)と、ディファレンシャル機構14と、駆動輪18と、コントローラ20とを備える。
低電圧バッテリ1は、出力電圧がDC12Vの鉛酸バッテリである。低電圧バッテリ1は、SM5、12Vで動作する電装品15(自動運転用カメラ15a及びセンサ15b、ナビゲーションシステム15c、オーディオ15d、エアコン用ブロア15e等)とともに低電圧回路16に接続される。低電圧バッテリ1は出力電圧が12Vのリチウムイオン電池であってもよい。
高電圧バッテリ2は、低電圧バッテリ1よりも出力電圧が高いDC48Vのリチウムイオンバッテリである。高電圧バッテリ2の出力電圧はこれよりも低くても高くてもよく、例えば30Vや100Vであってもよい。高電圧バッテリ2は、MG4、SG6、インバータ8、電動オイルポンプ10等とともに高電圧回路17に接続される。
低電圧回路16と高電圧回路17とは、DC-DCコンバータ7を介して接続される。DC-DCコンバータ7は、低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に48Vを出力する昇圧機能と高電圧回路17の48Vを12Vに降圧して低電圧回路16に12Vを出力する降圧機能とを有している。これにより、DC-DCコンバータ7は、エンジン3が運転中か停止中かに関わらず、低電圧回路16に12Vの電圧を出力することができる。また、高電圧バッテリ2の残容量が少なくなった場合は低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に出力し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
エンジン3は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、コントローラ20からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。
トルクコンバータ11は、エンジン3と前後進切替機構12との間の動力伝達経路上に設けられ、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ11は、車両100が所定のロックアップ車速以上で走行している場合にロックアップクラッチ11aを締結することで、エンジン3からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。
前後進切替機構12は、トルクコンバータ11とCVT13との間の動力伝達経路上に設けられ、遊星歯車機構12aと、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cで構成される。前進クラッチ12bが締結され後退ブレーキ12cが解放されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、回転方向を維持したまま前後進切替機構12からCVT13に出力される。逆に、前進クラッチ12bが解放され後退ブレーキ12cが締結されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、減速かつ回転方向を反転されて前後進切替機構12からCVT13に出力される。前後進切替機構12で必要とされる油圧は、メカオイルポンプ9又は電動オイルポンプ10が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
CVT13は、前後進切替機構12とディファレンシャル機構14との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセルペダルの操作量であるアクセル開度等に応じて変速比を無段階に変更する。CVT13は、プライマリプーリ13aと、セカンダリプーリ13bと、両プーリに巻き掛けられたベルト13cと、を備える。CVT13は、プライマリプーリ13aとセカンダリプーリ13bの溝幅を油圧によって変更し、プーリ13a、13bとベルト13cとの接触半径を変化させることで、変速比を無段階に変更することができる。CVT13で必要とされる油圧は、メカオイルポンプ9又は電動オイルポンプ10が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
MG4は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型回転電機である。MG4は、MG4の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケットとの間に巻きつけられるチェーン21を介してプライマリプーリ13aの軸に接続される。
MG4は、エンジン3と駆動輪18とを結ぶ動力伝達経路にセカンダリプーリ13bよりもエンジン3側で分岐接続される。また、MG4は、当該動力伝達経路のエンジン3及びプライマリプーリ13a間に設けられたクラッチを含む前後進切替機構12よりも駆動輪18側で当該動力伝達経路に分岐接続される。ベルト13cを間に挟んでエンジン3とは反対側からプライマリプーリ13aの軸に接続されることは、当該動力伝達経路に分岐接続されることに含まれる。
MG4が接続されるプライマリプーリ13aの軸は、エンジン3とCVT13とを結ぶ動力伝達経路を断接するクラッチを構成する前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cよりも駆動輪18側の動力伝達経路を構成する。MG4は例えば、前後進切替機構12とCVT13とを結ぶ動力伝達経路に接続されてもよく、CVT13とディファレンシャル機構14とを結ぶ動力伝達経路に接続されてもよい。
MG4は、コントローラ20からの指令に基づいてインバータ8により作り出された三相交流を印加することにより制御される。MG4は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する。また、MG4は、ロータがエンジン3や駆動輪18から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
MG4の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケットは、後者の歯数が多くなるように構成され(例えば、歯数=1:3)、MG3の出力回転が減速してプライマリプーリ13aに伝達されるようにする。これにより、MG4に要求されるトルクを下げてMG4を小型化し、MG4の配置自由度を向上させる。チェーン21は、これらのスプロケットとともに、MG4の出力回転を減速してプライマリプーリ13aの軸に伝達する減速機構DMを構成する。なお、チェーン21に代えてギヤ列を用いてもよい。
SM5は、直流モータであり、エンジン3のフライホイール3aの外周ギヤ3bにピニオンギヤ5aを噛み合わせ可能に配置される。エンジン3を冷機状態から初めて始動(以下、「初回始動」という。)する場合は、低電圧バッテリ1からSM5に電力が供給され、ピニオンギヤ5aが外周ギヤ3bに噛み合わされ、フライホイール3a、さらにはクランク軸が回転される。エンジン3を初回始動するときにSM5を用いるのは、低電圧バッテリ1が鉛酸バッテリであるので、極低温時であっても低電圧バッテリ1からSM5に電力を安定して供給することができ、エンジン3を初回始動するのに必要なトルク、出力をSM5によって発生できるからである。
なお、エンジン3を始動するのに必要なトルク、出力は、初回始動時が一番大きく、暖機状態からの始動、すなわち、再始動時は初回始動時よりも小さくなる。これは、初回始動時はエンジンオイルの温度が低く、エンジンオイルの粘度が高いのに対し、初回起動後はエンジンオイルの温度が上昇し、エンジンオイルの粘度が低下するためである。
SG6は、同期型回転電機であり、Vベルト22を介してエンジン3のクランク軸に接続され、エンジン3から回転エネルギーを受ける場合には発電機として機能する。このようにして発電された電力は、インバータ8を通じて高電圧バッテリ2に充電される。また、SG6は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、エンジン3の駆動力をアシストする。さらに、SG6は、アイドリングストップ状態からエンジン3を再始動するときに、エンジン3のクランク軸を回転駆動してエンジン3を再始動するために用いられる。
メカオイルポンプ9は、エンジン3の回転がチェーン23を介して伝達されることによって動作するオイルポンプである。メカオイルポンプ9は、オイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12及びCVT13に油を供給する。
電動オイルポンプ10は、高電圧バッテリ2から供給される電力によって動作するオイルポンプである。電動オイルポンプ10は、EVモード、アイドルストップ状態等、エンジン3が停止しておりエンジン3でメカオイルポンプ9を駆動できない場合に動作し、メカオイルポンプ9と同様にオイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12及びCVT13に油を供給する。特に、CVT13で必要な油圧を確保することで、ベルト13cの滑りを抑制する。
コントローラ20は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えた1又は複数のマイクロコンピュータで構成される。コントローラ20は、制御部に対応し、ROM又はRAMに格納されたプログラムをCPUによって実行することで、エンジン3、インバータ8(MG4、SG6、電動オイルポンプ10)、DC-DCコンバータ7、SM5、ロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12、CVT13等を統合的に制御する。
コントローラ20は、車両100の運転モードとして、高電圧バッテリ2から供給される電力によってMG4を駆動し、MG4のみの駆動力によって走行するEVモードと、エンジン3のみの駆動力によって走行するエンジン走行モードと、エンジン3の駆動力とMG4の駆動力によって走行するHEVモードと、を切り換える。
EVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cを解放した状態で、高電圧バッテリ2からの電力によってMG4のみを駆動して走行する(以下、この状態を「EV走行」という。)。EVモードは、車両100の要求出力が低い時であって、高電圧バッテリ2の残容量が充分にあるときに選択される。
エンジン走行モードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3のみを駆動して走行する。エンジン走行モードは、車両100の要求出力が比較的高い時に選択される。
HEVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3とMG4とを駆動して走行する。HEVモードは、車両100の要求出力が高い時、具体的には、車両100の要求出力がエンジン3による出力のみでは補えないときに選択される。
コントローラ20は、アクセル開度と、ブレーキペダルの踏力と、車速に基づき、図示しない走行モード選択マップを参酌して走行モードを選択し、選択された走行モードが実現されるようエンジン3及びMG4を駆動する。
ところで、車両100では、エンジン停止制御の一例であるセーリングストップ制御が行われる。セーリングストップ制御では、セーリングストップ条件が成立すると、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cを解放しエンジン3を停止する。つまり、セーリングストップ制御では、セーリングストップ条件の成立時に、変速機をニュートラル状態にしてエンジン3を停止する。このようなセーリングストップ制御によれば、エンジン3の停止及び惰性走行距離の延長によって、エンジン3の燃費を向上させることができる。
セーリングストップ条件は、車速が設定車速VSP3よりも高いこと、アクセルペダルの踏み込みがないこと、ブレーキペダルの踏み込みがないこと、及び変速機で前進レンジが選択されていること、を含む。設定車速VSP3は、低速と中高速とを区分するように設定され、実験等により予め設定することができる。
セーリングストップ制御中は例えば、次に説明する変速マップのコースト線Cに従い変速制御を行うことができる。
図2は、変速マップの一例を示す図である。CVT13は、変速マップに基づき変速される。具体的には、変速マップには変速線がアクセル開度毎に設定されており、CVT13の変速は、アクセル開度に応じて選択される変速線に従って行われる。図3では、変速線としてコースト線Cを例示する。
変速マップでは、CVT13の動作点が、車速とプライマリプーリ13aの回転速度とに応じて示される。変速マップにおいて、変速比は、動作点と変速マップの零点を結ぶ線の傾きで示される。したがって、変速線は、車速に応じた変速比の設定を示す。
CVT13の変速は、変速比を最小にして得られる最ハイ線と、変速比を最大にして得られる最ロー線との間で行うことができる。コースト線Cは、車速が所定車速VSP1以上の場合に最ハイ線に設定され、この場合に変速比が最小変速比になる。所定車速VSP1は、コースト線Cにおいて最ハイ線に対応する車速の最小値である。
コースト線Cは、車速が所定車速VSP2以下の場合に最ロー線に設定され、この場合に変速比Ratioが最大変速比になる。所定車速VSP2は、コースト線Cにおいて最ロー線に対応する車速の最大値である。
設定車速VSP3は、所定車速VSP1よりも低く、且つ所定車速VSP2よりも高く設定されている。このため、セーリングストップ制御中にコースト線Cに従って変速を行った場合、車速が所定車速VSP1よりも高い間、CVT13の変速比は、最小変速比に設定される。
その一方で、セーリングストップ制御から復帰するときには、エンジン3の始動及び前進クラッチ12bの回転同期、前進クラッチ12bの締結、ロー側つまり変速比が大きい側へのCVT13の変速制御という一連の制御が行われる。このため、最後に行われるロー側への変速に時間がかかる結果、所望の駆動力が得られるまでにタイムラグが生じることが懸念される。
特にセーリングストップ制御中にCVT13の変速比を最小変速比に設定すると、セーリングストップ制御から復帰するときに、最後に行われるロー側への変速に時間がかかる結果、タイムラグが生じることが懸念される。
このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ20が次に説明する制御を実行する。
図3は、コントローラ20が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ20は、本フローチャートの処理を実行するように構成されることで、制御部を有した構成とされる。
ステップS11で、コントローラ20は、セーリングストップ条件が成立したか否かを判定する。ステップS11では、セーリングストップ条件が含む複数の条件のすべてが成立した場合に肯定判定され、そうでない場合に否定判定される。ステップS11で否定判定であれば、処理は一旦終了する。ステップS11で肯定判定であれば、セーリングストップ制御中となり、処理はステップS12に進む。
ステップS12で、コントローラ20は、ロードロード線(以下、R/L線と称す)に沿ってCVT13の変速比を生成する。ロードロード線は、走行抵抗と釣り合う車両100の出力を規定する線である。ロードロード線では、アクセル開度が車速に応じて予め設定される。アクセル開度はさらに例えば、道路勾配等に応じて設定することができる。車速や道路勾配は例えばセンサにより検出できる。
ステップS12では、現在の車速に基づきR/L線から読み込んだアクセル開度に応じた車両100の出力を得るための変速比が求められる。ステップS12では、セーリングストップ制御中なので、アクセル開度はゼロとなっている。このため、ステップS12では、アクセル開度がゼロのときのエンジン3の出力を走行抵抗と釣り合う出力に変更する変速比が求められる。
アクセル開度がゼロのときのエンジン3の出力に基づき、走行抵抗と釣り合う出力を得るには、変速比を大きくする必要がある。このため、ステップS12では、変速比がコースト線Cに従って設定される変速比よりも大きい側の変速比に設定される。ステップS12では、所定車速VSP1以上の車速でセーリングストップ条件が成立した場合に、変速比が最小変速比よりも大きい側の変速比に設定される。
R/L線に沿った変速比であれば、アクセル開度がゼロのときに走行抵抗と釣り合う車両100の出力が得られる変速比を用いることになるので、変速比がロー側になり過ぎる結果、再加速意図があった場合にトルクが過大になることが防止される。つまり、このような変速比であれば、変速比をロー側にすることにより、再加速意図に応じたトルクが過大になるという事態が防止される。
なお、セーリングストップ制御中には、エンジン3は実際には停止しており、MG4も駆動力を発生させていない。このため、ステップS12でこのように変速比を設定しても、車速は一定にはならずに低下することになる。
ステップS13で、コントローラ20は、セーリングストップ解除条件が成立したか否かを判定する。セーリングストップ解除条件は、セーリングストップ条件が含む複数の条件のいずれかが成立しなくなった場合に成立する。ステップS13で否定判定であれば、処理はステップS12に戻る。ステップS13で肯定判定であれば、セーリングストップ制御から復帰することになり、処理はステップS14に進む。
ステップS14で、コントローラ20は、ドライバの再加速意図があるか否かを判定する。再加速意図があるか否かは例えば、アクセル開度が所定値APO1よりも大きいか否かにより判定できる。アクセル開度は例えばセンサにより検出できる。所定値APO1は例えばゼロであり、予め設定される。所定値APO1は、エンジン3の始動を必要とするアクセル開度として予め設定されたゼロより大きな始動要求値であってもよい。
ステップS14で否定判定であれば、処理は一旦終了する。この場合、セーリングストップ制御からの復帰が通常通りに行われる。ステップS14で肯定判定であれば、処理はステップS15に進む。
ステップS15で、コントローラ20は、前進クラッチ12bの回転同期を開始することにより、前進クラッチ12bの締結を開始する。ステップS15で、コントローラ20は、MG4の駆動も行う。これにより、MG4によりトルクが出力される。MG4によりトルクを出力することで、セーリングストップ制御から復帰する際の車両100の初期加速度が生成される。
ステップS15で、コントローラ20はさらに、変速比を維持する。これにより、アクセルペダルの踏み込みがあっても、アクセル開度がゼロのときに走行抵抗と釣り合う車両100の出力が得られる変速比がそのまま維持される。
変速比は、アクセル開度がゼロより大きくなった直後から、ゼロより大きくなる前の前回値(つまり、アクセル開度がゼロのときに走行抵抗と釣り合う車両100の出力が得られる変速比)に維持することができる。このため、所定値APO1をエンジン3の始動要求値とした場合、変速比は、アクセル開度がゼロより大きくなった結果ステップS13で肯定判定された直後から、ゼロより大きくなる前の前回値に維持することができる。
ステップS16で、コントローラ20は、前進クラッチ12bの締結が終了したか否かを判定する。このような判定は例えば、前進クラッチ12bへの供給油圧に基づき行うことができる。前進クラッチ12bへの供給油圧は例えばセンサにより検出できる。
ステップS16で否定判定であれば、処理はステップS15に戻る。この場合、ステップS15では、前進クラッチ12bの締結動作が継続される。ステップS16で肯定判定であれば、処理はステップS17に進む。
ステップS17で、コントローラ20は、目標変速比へのCVT13の変速を行う。つまり、ステップS17では、CVT13の変速比の目標値設定が、R/L線に沿って生成した変速比から目標変速比に切り替えられる。目標変速比は、変速マップに基づき得られる変速比である。ステップS17の後には、処理は一旦終了する。
図4は、図3に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。回転速度Npriは、プライマリプーリ13aの回転速度を示し、回転速度Neは、エンジン3の回転速度を示す。図4では、所定値APO1をエンジン3の始動要求値とした場合を示す。
図4では、比較例の場合についても一点鎖線で併せて示す。回転速度Npri´は、比較例の場合のプライマリプーリ13aの回転速度を示す。比較例は、セーリングストップ制御中にコースト線Cに従って変速を行い、また、セーリングストップから復帰したときにMG4によりトルクを出力しない場合を示す。
タイミングT1よりも前では、アクセル開度及び車速が一定となる定常走行が行われている。このため、回転速度Npri及び回転速度Neも一定で、加速度はゼロとなっている。タイミングT1よりも前では、変速比はR/L線に沿った変速比となっている。
タイミングT1では、アクセルペダルの踏み込みが緩和され始め、これに応じて車速が低下し始める。アクセル開度は、タイミングT2でゼロになる。タイミングT2では、これに応じてセーリングストップ条件が成立し、セーリングストップ制御が開始される。結果、タイミングT2からは回転速度Neと加速度とが大きく低下し始める。回転速度Neはその後ゼロになり、加速度はその後一定になる。
比較例の場合、変速比はコースト線Cに従った変速比とされる。このため、変速比はタイミングT2から小さい側つまりハイ側に変更され始め、これに応じて回転速度Npri´も低下し始める。そして、車速に応じた目標変速比が現在の変速比よりも大きくなると、変速比が大きい側つまりロー側に変更され始め、回転速度Npri´は一定になる。つまり比較例の場合、変速比は、セーリングストップ条件の成立に応じて一旦ハイ側に変更され、その後ロー側に変更される。
本実施形態の場合、変速比はR/L線に沿った変速比に設定される。このため、変速比はタイミングT2からロー側に変更され始める。つまり本実施形態の場合は、変速比は、セーリングストップ条件の成立に応じてロー側に変更される。結果、回転速度Npriは、比較例の場合のようには大きく低下しない。
前述した通り、変速比をR/L線に沿った変速比に設定しても、セーリングストップ制御中はエンジン3が停止することから、走行抵抗と釣り合った車両100の出力は実際には得られず、車速は低下し続ける。結果、これに応じて回転速度Npriも緩やかに低下する。
タイミングT3では、アクセル開度がゼロよりも大きくなることにより、セーリングストップ解除条件が成立する。また、タイミングT4では、アクセル開度が所定値APO1よりも大きくなることにより、再加速意図があると判定される。結果、タイミングT4からは、エンジン3の始動が開始され、回転速度Neが上昇し始める。
比較例の場合、タイミングT4から前進クラッチ12bの締結が開始され、タイミングT5で前進クラッチ12bの締結が終了する。結果、タイミングT5で加速度がステップ的に上昇する。
比較例の場合、タイミングT5から変速比をロー側に変更する変速比のロー戻しが開始され、タイミングT8でロー戻しが完了する。タイミングT5及びタイミングT8間では、変速比が最ロー変速比である場合に得られる駆動力よりも小さい駆動力しか得られないので、その分、加速度が損なわれる。
本実施形態の場合、タイミングT3でアクセル開度がゼロより大きくなっても、変速比は、アクセル開度がゼロより大きくなる前の前回値、つまり、アクセル開度がゼロのときに走行抵抗と釣り合う車両100の出力が得られる変速比に維持される。
本実施形態の場合、タイミングT4における再加速意図があるとの判定に応じて、タイミングT5で、つまり、エンジン3の始動開始後に、前進クラッチ12bの締結が開始される。前進クラッチ12bの締結はタイミングT6で終了し、タイミングT6からは、変速比の目標値設定がR/L線に沿って生成された変速比から変速マップに基づく目標変速比に変更される。
本実施形態の場合、これにより変速比のロー戻しが開始されるが、タイミングT6において、変速比は比較例の場合よりもロー側になっている。このため、変速比のロー戻しに要する時間は比較例の場合よりも短く、タイミングT8よりも前のタイミングT7でロー戻しが完了する。
本実施形態の場合、タイミングT4、T5間の回転速度Neの傾きと、タイミングT5、T6間の回転速度Neの傾きとの比較からわかるように、変速比がロー側になることに起因して、エンジン3の回転上昇に要する時間が長くなる。
但し本実施形態の場合、タイミングT5でMG4の駆動も開始され、MG4によりトルクが出力される。このため、エンジン3の回転上昇に要する時間が長くなっても、エンジン3の回転上昇中の駆動トルクがMG4により確保される。
これにより、前進クラッチ12bの締結が終了しておらず、エンジン3の動力では車両100が空走することになるタイミングT5、T6間でも、加速度が確保される。タイミングT5では、加速度が比較例の場合よりも大きくステップ的に上昇し、セーリングストップ制御から復帰する際の車両100の初期加速度も確保される。このようにしてMG4により駆動力を確保する結果、車速はタイミングT5から上昇し始める。
本実施形態の場合、タイミングT8よりも前のタイミングT7でロー戻しが完了することにより、加速度がピークを迎えるタイミングが比較例の場合より早くなる。つまり、変速比が最ロー変速比である場合に得られる駆動力よりも小さい駆動力しか得られない期間も、タイミングT6、T7間だけとなり、比較例の場合のタイミングT5、T8間より短くなる。
次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。
車両100は、エンジン3と、エンジン3から動力が伝達されるCVT13と、エンジン3とCVT13とを結ぶ動力伝達経路を断接する前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cと、CVT13のプライマリプーリ13aの軸に接続されるMG4と、を備えるハイブリッド車両を構成する。車両100は、エンジン停止制御の一例であるセーリングストップ制御から復帰するときに、MG4によりトルクを出力するコントローラ20を備える。
このような構成によれば、セーリングストップ制御から復帰するときに、MG4でトルクを出力することで、前進クラッチ12bの締結が終了するまで間のエンジン3の回転上昇中の駆動トルクを確保できる。このためこのような構成によれば、セーリングストップ制御からの復帰の際に所望の駆動力を素早く確保できる(請求項1、5に対応する効果)。
本実施形態では、走行時に前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cを解放しエンジン3を停止するセーリングストップ制御がエンジン停止制御を構成する。コントローラ20はさらに、セーリングストップ制御中に、CVT13の変速比を最小変速比よりも大きい側の変速比に設定する。
このような構成によれば、セーリングストップ制御中に変速比を最ハイ変速比つまり最小変速比よりロー側の変速比に設定することで、セーリングストップ制御から復帰するときに、ロー側に変速する時間を短くできる。この場合、変速比がロー側になることによりエンジンの回転上昇に要する時間は長くなるが、このような構成によれば、MG4でトルクを出力することで、エンジン3の回転上昇中の駆動トルクも確保できる。このためこのような構成によれば、セーリングストップ制御からの素早い復帰を適切に図ることができる(請求項2に対応する効果)。
コントローラ20は、セーリングストップ制御中に、CVT13の変速比を走行抵抗と釣り合うアクセル開度に応じた出力が得られる変速比に設定する。
このような構成によれば、変速比がロー側になり過ぎる結果、再加速意図があった場合にトルクが過大になることを防止できる(請求項3に対応する効果)。
コントローラ20は、再加速意図がある場合に、MG4によりトルクを出力する。
このような構成によれば、セーリングストップ制御から復帰する際の車両100の初期加速度を適切に生成することができる(請求項4に対応する効果)。
車両100は、MG4の出力回転を減速してプライマリプーリ13aの軸に伝達する減速機構DMをさらに備える。
この場合、比較的小型のMG4を使用しても必要な駆動トルクを得ることができる一方、セーリングストップ制御中はMG4の負荷としての作用が減速機構DMにより大きくなることから、ロー側への変速に時間がかかり易くなる。このため、車両100はこのような構成の場合に、MG4によりトルクを出力させることにより、駆動力を確保するだけでなく、MG4の負荷としての作用をなくすこともできるので、特に大きな効果を奏することができる(請求項5に対応する効果)。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
上述した実施形態では、エンジン停止制御としてセーリングストップ制御を行う場合について説明した。しかしながら、エンジン停止制御は例えば、コーストストップ制御やアイドルストップ制御であってもよい。
コーストストップ制御は、コーストストップ条件が成立した場合に実行される。コーストストップ条件は、車速が低車速(予め設定された設定車速未満)であること、アクセルペダルの踏み込みがないこと、ブレーキペダルの踏み込みがあること、変速機で前進レンジが選択されていること、を含む条件とされる。当該設定車速は例えば、ロックアップクラッチ11aが解放される車速とされる。
アイドルストップ制御は、アイドルストップ条件が成立した場合に実行される。アイドルストップ条件は、車速がゼロであること、ブレーキペダルが踏み込まれていること、アクセルペダルが踏み込まれていないこと、を含む条件とされる。
アイドルストップ条件は、アイドルストップ条件に含まれる複数の条件のすべてが成立した場合に成立し、アイドルストップ条件に含まれる複数の条件のうちいずれかの条件が不成立の場合に不成立となる。アイドルストップ条件が成立するとエンジン3は停止され、アイドルストップ条件が不成立になるとエンジン3は始動される。コーストストップ条件についても同様である。
これらの場合でも、エンジン停止制御からの復帰の際に変速比が最ロー変速比まで戻されていない場合など、エンジン停止制御からの復帰の際にロー戻しが必要となる場合に、効果を奏することができる(請求項1に対応する効果)。
またこれらの場合、車両100が減速機構DMを備える場合にも、大きな効果を奏することができる(請求項5に対応する効果)。
上述した実施形態では、コントローラ20により制御部が実現される場合について説明した。しかしながら、制御部は例えば、複数のコントーラにより実現されてもよい。
1 :低電圧バッテリ
2 :高電圧バッテリ
3 :エンジン
4 :モータジェネレータ
5 :スタータモータ
6 :スタータジェネレータ
7 :DC-DCコンバータ
8 :インバータ
9 :メカオイルポンプ
10 :電動オイルポンプ
12 :前後進切替機構
12b :前進クラッチ(クラッチ)
12c :後退ブレーキ(クラッチ)
13 :無段変速機構
13a :プライマリプーリ
15 :電装品
15a :カメラ
15b :センサ
16 :低電圧回路
17 :高電圧回路
18 :駆動輪
20 :コントローラ(制御部)
31 :電動モータ
100 :ハイブリッド車両
DM :減速機構

Claims (6)

  1. エンジンと、
    前記エンジンから動力が伝達される無段変速機構と、
    前記エンジンと前記無段変速機構とを結ぶ動力伝達経路を断接するクラッチと、
    前記クラッチよりも駆動輪側の動力伝達経路に接続されるモータと、
    を備えるハイブリッド車両であって、
    エンジン停止制御からの復帰であって前記クラッチが解放された状態で行われる復帰に応じて、前記クラッチの締結が終了するまでの間に前記モータにより正駆動トルクを出力する制御部、
    を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 請求項1に記載のハイブリッド車両であって、
    前記エンジン停止制御は、走行時に前記クラッチを解放し前記エンジンを停止するセーリングストップ制御であり、
    前記制御部はさらに、前記セーリングストップ制御中に、前記無段変速機構の変速比を最小変速比よりも大きい側の変速比に設定する、
    を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
  3. 請求項2に記載のハイブリッド車両であって、
    前記制御部は、前記セーリングストップ制御中に、前記無段変速機構の変速比を走行抵抗と釣り合うアクセル開度に応じた出力が得られる変速比に設定する、
    ことを特徴とするハイブリッド車両。
  4. 請求項2又は3に記載のハイブリッド車両であって、
    前記制御部は、再加速意図がある場合に、前記モータによりトルクを出力する、
    ことを特徴とするハイブリッド車両。
  5. 請求項1から4いずれか1 項に記載のハイブリッド車両であって、
    前記モータの出力回転を減速して前記無段変速機構のプライマリプーリの軸に伝達する減速機構をさらに備える、
    ことを特徴とするハイブリッド車両。
  6. エンジンと、前記エンジンから動力が伝達される無段変速機構と、前記エンジンと前記無段変速機構とを結ぶ動力伝達経路を断接するクラッチと、前記クラッチよりも駆動輪側の動力伝達経路に接続されるモータと、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
    エンジン停止制御からの復帰であって前記クラッチが解放された状態で行われる復帰に応じて、前記クラッチの締結が終了するまでの間に前記モータにより正駆動トルクを出力すること、
    を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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