JPWO2014103960A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
エンジン始動要求からエンジン始動までの時間の短縮が可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。エンジン始動要求有りと判定した際に、第1クラッチ(CL1)を締結させると共に、第2クラッチ(CL2)をスリップさせつつ、モータジェネレータ(MG)の駆動トルクを増加させてエンジン(Eng)を始動させるステップ(S101〜S107)の処理を実行する統合コントローラ(10)と、統合コントローラ(10)に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルク(Tmot)と第2クラッチ伝達トルク容量指令値(tTcl2)との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値(Tst)以上となったら第1クラッチ(CL1)の締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部として(S103,S104)の処理を実行する部分と、を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、エンジン始動制御に関する。
従来、ハイブリッド車両において、エンジン始動時に、モータジェネレータとエンジンとの間のクラッチを締結し、モータジェネレータの動力により始動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術では、パワートレーン系に、駆動源側から駆動輪側に向かって、エンジン、第1クラッチ、モータジェネレータ、第2クラッチが直列に配置されている。
そして、エンジン始動要求があったときには、モータをトルク制御し、かつ、第1クラッチを締結する一方で、第2クラッチをスリップさせ、モータの回転数を上昇させてエンジンの始動を行う。このとき、第1クラッチは、コースト状態からのギヤの歯打ちを考慮し、エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に締結を開始するようにしている。
この従来技術では、パワートレーン系に、駆動源側から駆動輪側に向かって、エンジン、第1クラッチ、モータジェネレータ、第2クラッチが直列に配置されている。
そして、エンジン始動要求があったときには、モータをトルク制御し、かつ、第1クラッチを締結する一方で、第2クラッチをスリップさせ、モータの回転数を上昇させてエンジンの始動を行う。このとき、第1クラッチは、コースト状態からのギヤの歯打ちを考慮し、エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に締結を開始するようにしている。
上述の従来技術では、第2クラッチをスリップさせる際に、油圧制御の応答遅れなどにより第2クラッチのスリップ開始タイミングが遅れることがある。
したがって、エンジン始動要求から第1クラッチの締結開始までの待機時間は、上記第2クラッチのスリップ開始遅れを考慮した時間に設定する必要があった。
このため、エンジン始動要求からエンジン始動までに時間的遅れが生じていた。
したがって、エンジン始動要求から第1クラッチの締結開始までの待機時間は、上記第2クラッチのスリップ開始遅れを考慮した時間に設定する必要があった。
このため、エンジン始動要求からエンジン始動までに時間的遅れが生じていた。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動要求からエンジン始動までの時間の短縮が可能な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、
エンジン始動時に、第1クラッチを締結させるとともに、第2クラッチをスリップさせつつ、モータの駆動トルクを増加させてエンジンを始動させるエンジン始動制御部は、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となったら、第1クラッチの締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
エンジン始動時に、第1クラッチを締結させるとともに、第2クラッチをスリップさせつつ、モータの駆動トルクを増加させてエンジンを始動させるエンジン始動制御部は、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となったら、第1クラッチの締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
本発明では、エンジン始動制御手段の第1クラッチ締結制御部は、エンジン始動時に、第1クラッチの締結開始を、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定された締結開始判定閾値を超えてから指令するようにした。
このため、本発明では、第2クラッチが実際にスリップを開始するよりも前の時点で第1クラッチの締結開始を指令することが可能となる。したがって、本発明では、エンジン始動要求時から一定の待機時間を経た後に締結開始指令を行うものよりも、第1クラッチの締結開始タイミングを早め、エンジン始動タイミングも早めることが可能となる。
このため、本発明では、第2クラッチが実際にスリップを開始するよりも前の時点で第1クラッチの締結開始を指令することが可能となる。したがって、本発明では、エンジン始動要求時から一定の待機時間を経た後に締結開始指令を行うものよりも、第1クラッチの締結開始タイミングを早め、エンジン始動タイミングも早めることが可能となる。
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、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「エンジン始動制御部処理構成」に分けて説明する。
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「エンジン始動制御部処理構成」に分けて説明する。
[パワートレーン系構成]
まず、実施の形態1のハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図1は、実施の形態1のハイブリッド車両の駆動トルク制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
まず、実施の形態1のハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図1は、実施の形態1のハイブリッド車両の駆動トルク制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
実施の形態1における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、フライホイールFW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、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪(駆動輪)RLと、右後輪(駆動輪)RRと、左前輪FLと、右前輪FRとを備えている。
エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。
第1クラッチCL1は、エンジンEngとモータジェネレータMGの間に介装されたクラッチである。この第1クラッチCL1は、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ制御指令に基づいて、第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された第1クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・開放が制御される。また、この第1クラッチCL1としては、例えば、ピストン14aを有する油圧アクチュエータ14により締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。
モータジェネレータMG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モータジェネレータであり、モータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3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。このモータジェネレータMGは、バッテリ4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(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)。さらに、モータジェネレータMGは、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、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、バッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。なお、このモータジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。
第2クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチである。この第2クラッチCL2は、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づき、第2クラッチ油圧ユニット8により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。この第2クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。
なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
自動変速機ATは、前進5速/後退1速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。そこで、第2クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。なお、第2クラッチCL2は、自動変速機ATの摩擦締結要素を用いることなく、図において二点鎖線により示すように、専用のクラッチを、モータジェネレータMGと自動変速機ATとの間、あるいは、自動変速機ATと駆動輪(左右後輪RL,RR)との間に介在させてもよい。
また、自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。
[制御システム構成]
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有している。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有している。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
第1クラッチコントローラ5は、油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第1クラッチ油圧ユニット6に出力する。
ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16と、車速センサ17と、他のセンサ類18(変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等)からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。また、ATコントローラ7は、上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、第2クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する第2クラッチ制御を行う。
なお、シフトマップとは、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図8に一例を示している。
なお、シフトマップとは、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図8に一例を示している。
ブレーキコントローラ9は、4輪の各車輪速を検出する車輪速センサ19と、ブレーキストロークセンサ20からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力(液圧制動力やモータ制動力)で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21や他のセンサ・スイッチ類22からの必要情報およびCAN通信線11を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ1へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ2へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第1クラッチコントローラ5へ目標CL1トルク指令、ATコントローラ7へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ9へ回生協調制御指令を出力する。
図2は、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の統合コントローラ10にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図3は、ハイブリッド車両の統合コントローラ10でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。以下、図2及び図3に基づき、実施の形態1の統合コントローラ10にて実行される演算処理を説明する。
統合コントローラ10は、図2に示すように、目標駆動トルク演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400とを有する。
目標駆動トルク演算部100では、図4Aに示す目標定常駆動トルクマップと図4Bに示すMGアシストトルクマップとを用いて、アクセル開度APOと車速VSPに応じた変速機入力回転数とから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。
目標駆動トルク演算部100では、図4Aに示す目標定常駆動トルクマップと図4Bに示すMGアシストトルクマップとを用いて、アクセル開度APOと車速VSPに応じた変速機入力回転数とから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。
モード選択部200では、図5に示す車速毎に設定されたアクセル開度APOにより設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、「EV走行モード」または「HEV走行モード」を目標走行モードとして選択する。なお、エンジン始動線およびエンジン停止線は、バッテリSOCが低くなるに連れて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。
目標充放電演算部300では、図6に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCに基づいて、目標発電出力を演算する。また、目標充放電演算部300では、現在の動作点から図7において太線にて示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。
動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標駆動トルクtFo0、MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと目標充放電電力(要求発電出力)tPとから、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクと目標変速比と、を演算する。これらの演算結果は、CAN通信線11を介して各コントローラ1,2,5,7に出力する。
さらに、動作点指令部400では、エンジン始動処理を実行する。
すなわち、モード選択部200では、EV走行中にアクセル開度APOおよび車速VSPの組み合わせで決まる運転点がEV→HEV切り換え線を越えてHEV領域に入るとき、EV走行モードからエンジン始動を伴うHEV走行モードへのモード切り換えを行う。また、モード選択部200では、HEV走行中に運転点がHEV→EV切り換え線を越えてEV領域に入るとき、HEV走行モードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うEV走行モードへの走行モード切り換えを行う。
すなわち、モード選択部200では、EV走行中にアクセル開度APOおよび車速VSPの組み合わせで決まる運転点がEV→HEV切り換え線を越えてHEV領域に入るとき、EV走行モードからエンジン始動を伴うHEV走行モードへのモード切り換えを行う。また、モード選択部200では、HEV走行中に運転点がHEV→EV切り換え線を越えてEV領域に入るとき、HEV走行モードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うEV走行モードへの走行モード切り換えを行う。
この走行モード切換に応じ、動作点指令部400では、EV走行モードにて図5に示すエンジン始動線をアクセル開度APOが越えた時点で、始動処理を行なう。この始動処理は、第2クラッチCL2に対し、半クラッチ状態にスリップさせるようトルク容量を制御し、第2クラッチCL2のスリップ開始と判断した後に、第1クラッチCL1の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。そして、エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジンEngを作動させてモータ回転数とエンジン回転数とが近くなったところで第1クラッチCL1を完全に締結し、その後、第2クラッチCL2をロックアップさせてHEV走行モードに遷移させる。
変速制御部500では、目標CL2トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。
図8は、変速線を示している。すなわち、変速制御部500では、車速VSPとアクセル開度APOとに基づいて、現在の変速段から次変速段を判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
図8は、変速線を示している。すなわち、変速制御部500では、車速VSPとアクセル開度APOとに基づいて、現在の変速段から次変速段を判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
以上の構成を備えた統合コントローラ10は、走行モードとしては図9に示すように、EVモードおよびHEVモードの他に、これら走行モード間での切り換え過渡期におけるWSCモードを設定する。
EVモードは、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。このEVモードでは、エンジンEngを停止させた状態に保ち、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2の締結またはスリップ締結により自動変速機ATを介してモータジェネレータMGからの出力回転のみを左右後輪RL,RRに伝達する。
HEVモードは、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードであり、第2クラッチCL2ならびに第1クラッチCL1を締結させ、エンジンEngからの出力回転およびモータジェネレータMGからの出力回転を、自動変速機ATを介して左右後輪RL,RRに伝達する。
WSCモードは、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時に、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。この場合、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールしながら発進する。この時、第2クラッチCL2がスリップ締結状態であることにより、モード切換ショックを吸収して、ショック対策を行うことができる。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
EVモードは、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。このEVモードでは、エンジンEngを停止させた状態に保ち、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2の締結またはスリップ締結により自動変速機ATを介してモータジェネレータMGからの出力回転のみを左右後輪RL,RRに伝達する。
HEVモードは、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードであり、第2クラッチCL2ならびに第1クラッチCL1を締結させ、エンジンEngからの出力回転およびモータジェネレータMGからの出力回転を、自動変速機ATを介して左右後輪RL,RRに伝達する。
WSCモードは、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時に、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。この場合、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールしながら発進する。この時、第2クラッチCL2がスリップ締結状態であることにより、モード切換ショックを吸収して、ショック対策を行うことができる。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
[エンジン始動制御部処理構成]
図10は、上記のようにEVモードからHEVモードに移行する際に、統合コントローラ10のエンジン始動制御部に相当する部分にて実行されるエンジン始動制御の処理の流れを示している。
図10は、上記のようにEVモードからHEVモードに移行する際に、統合コントローラ10のエンジン始動制御部に相当する部分にて実行されるエンジン始動制御の処理の流れを示している。
このエンジン始動制御は、前述のように、アクセル開度APOおよび車速VSPが、図5に示すエンジン始動線を横切った時点で開始される。
最初のステップS101では、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、スリップ制御時値Tslipまで低下させ、これを維持する。また、これと並行して、モータジェネレータMGの出力トルクであるモータトルクTmotを目標駆動トルクtFo0(目標定常駆動トルク)よりも上昇させ、次のステップS102に進む。
最初のステップS101では、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、スリップ制御時値Tslipまで低下させ、これを維持する。また、これと並行して、モータジェネレータMGの出力トルクであるモータトルクTmotを目標駆動トルクtFo0(目標定常駆動トルク)よりも上昇させ、次のステップS102に進む。
ステップS102では、予め設定されている先出し制限条件が成立しているか否かを判定し、先出し制限条件の成立時にはステップS107に進み、先出し制限条件の非成立時にはステップS103に進む。
ここで、先出し制限条件は、本実施の形態1では、後述する第2クラッチCL2のスリップ開始予測を実行するのを制限するためのもので、以下の4条件のいずれかが成立した場合に、先出し制限条件が成立したものとする。逆に言えば、以下の4つの制限条件の全てに該当しない場合に、後述するスリップ開始予測に基づく先出し第1クラッチ締結処理を実行する。
第1の制限条件は、両クラッチCL1,CL2の締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下である場合。
第2の制限条件は、アクセル操作量(アクセル開度APOもしくはその変化量)が第2クラッチCL2のスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満である場合。
第3の制限条件は、モータジェネレータMGが第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのモータトルクTmotを出力できない出力制限状態である場合。
第4の制限条件は、インバータ3の冷却用水温がモータジェネレータMGにおいて予め設定された出力(すなわち、第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのモータトルクTmot)が得られない予め設定された設定温度以下の場合。
ここで、先出し制限条件は、本実施の形態1では、後述する第2クラッチCL2のスリップ開始予測を実行するのを制限するためのもので、以下の4条件のいずれかが成立した場合に、先出し制限条件が成立したものとする。逆に言えば、以下の4つの制限条件の全てに該当しない場合に、後述するスリップ開始予測に基づく先出し第1クラッチ締結処理を実行する。
第1の制限条件は、両クラッチCL1,CL2の締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下である場合。
第2の制限条件は、アクセル操作量(アクセル開度APOもしくはその変化量)が第2クラッチCL2のスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満である場合。
第3の制限条件は、モータジェネレータMGが第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのモータトルクTmotを出力できない出力制限状態である場合。
第4の制限条件は、インバータ3の冷却用水温がモータジェネレータMGにおいて予め設定された出力(すなわち、第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのモータトルクTmot)が得られない予め設定された設定温度以下の場合。
次に、ステップS102において、先出し制限条件の非成立時に進むステップS103では、先出し締結開始指令条件が成立したか否か判定する。そして、先出し締結開始指令条件成立時にはステップS104に進み、先出し締結開始指令非成立時にはステップS107に進む。
このステップS103の先出し締結開始指令条件とは、第2クラッチCL2のスリップ開始が予測される場合に、第2クラッチCL2が実際にスリップを開始する前に第1クラッチCL1の締結指令を行うための条件である。具体的には、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tstを越えるスリップ状態となり、かつ、この状態が、予め設定された先出し判定時間tsを越えて継続した場合である。
なお、スリップ予測判定閾値Tstは、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差がスリップ予測判定閾値Tstを越えてから第2クラッチCL2がスリップ状態となるのに要する時間が、第1クラッチCL1に対し締結指令を出力してから締結状態となるのに要する時間と一致するように設定する。この設定は、予め実測あるいはシミュレーションに基づいて行うものであり、第1クラッチCL1が最も締結しにくい状況における上記要する時間に基づいて設定する。
また、先出し判定時間tsは、具体的には、図12に示す先出し条件特性図に示すよう
に、ATF油温に基づいて設定される。すなわち、ATF油温が低くなるほど、第2クラッチCL2の応答性が悪化しスリップ開始タイミングが遅くなるため、このタイマは、ATF油温が所定値以上では一定であるが、油温が低くなるほど、長くなるように設定されている。
このステップS103の先出し締結開始指令条件とは、第2クラッチCL2のスリップ開始が予測される場合に、第2クラッチCL2が実際にスリップを開始する前に第1クラッチCL1の締結指令を行うための条件である。具体的には、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tstを越えるスリップ状態となり、かつ、この状態が、予め設定された先出し判定時間tsを越えて継続した場合である。
なお、スリップ予測判定閾値Tstは、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差がスリップ予測判定閾値Tstを越えてから第2クラッチCL2がスリップ状態となるのに要する時間が、第1クラッチCL1に対し締結指令を出力してから締結状態となるのに要する時間と一致するように設定する。この設定は、予め実測あるいはシミュレーションに基づいて行うものであり、第1クラッチCL1が最も締結しにくい状況における上記要する時間に基づいて設定する。
また、先出し判定時間tsは、具体的には、図12に示す先出し条件特性図に示すよう
に、ATF油温に基づいて設定される。すなわち、ATF油温が低くなるほど、第2クラッチCL2の応答性が悪化しスリップ開始タイミングが遅くなるため、このタイマは、ATF油温が所定値以上では一定であるが、油温が低くなるほど、長くなるように設定されている。
ステップS102にて、先出し制限条件が成立した場合に進むステップS107では、第2クラッチCL2にスリップが生じているか否か判定し、スリップが生じている場合はステップS104に進み、スリップが生じていない場合はステップS101に戻る。なお、第2クラッチCL2のスリップ状態の判定は、第2クラッチCL2の入力側と出力側との回転差に基づいて判定し、自動変速機ATの入出力回転差およびギヤ比に基づいて判定する。
そして、ステップS104では、第1クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl1を、予め設定されたクランキング時トルクTcrに設定してスリップ締結させた後、ステップS105に進む。
クランキング時トルクTcrは、駆動トルクの上昇と、第2クラッチCL2の安定的なスリップを維持するため、次式で表される範囲内の値とする。
Tcl1min<Tcr< Tmmax− tTcl2=Tmmax−tTi
ここで、Tcl1minは、エンジン点火前であればエンジンフリクション値とし、エンジン点火後であればゼロとする。Tmmaxは、モータジェネレータMGの最大トルクである。tTcl2は、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値である。tTiは、目標変速機入力トルクであり、目標駆動トルクtFo0とする。
クランキング時トルクTcrは、駆動トルクの上昇と、第2クラッチCL2の安定的なスリップを維持するため、次式で表される範囲内の値とする。
Tcl1min<Tcr< Tmmax− tTcl2=Tmmax−tTi
ここで、Tcl1minは、エンジン点火前であればエンジンフリクション値とし、エンジン点火後であればゼロとする。Tmmaxは、モータジェネレータMGの最大トルクである。tTcl2は、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値である。tTiは、目標変速機入力トルクであり、目標駆動トルクtFo0とする。
次のステップS105では、モータジェネレータMGを回転数制御し、予め設定された始動時回転数Nstまでモータ回転数Nmを上昇させ、ステップS106に進む。
ステップS106では、エンジン回転数Neが、予め設定されたエンジン始動完了判定閾値以上となったか否か判定する。そして、エンジン回転数Ne≧エンジン始動完了判定閾値の場合は、エンジン始動完了としてエンドに進み、エンジン回転数Ne<エンジン始動完了判定閾値の場合はステップS104に戻る。なお、エンジン始動完了判定時には、第1クラッチCL1および第2クラッチCL2を完全締結させる。
ステップS106では、エンジン回転数Neが、予め設定されたエンジン始動完了判定閾値以上となったか否か判定する。そして、エンジン回転数Ne≧エンジン始動完了判定閾値の場合は、エンジン始動完了としてエンドに進み、エンジン回転数Ne<エンジン始動完了判定閾値の場合はステップS104に戻る。なお、エンジン始動完了判定時には、第1クラッチCL1および第2クラッチCL2を完全締結させる。
以上のように、ステップS104、S105により、第1クラッチCL1をスリップ締結させるとともに、モータ回転数Nmを上昇させてエンジンEngのクランキングが開始されるのは、以下の2通りの場合である。
1つは、先出し制限条件が非成立で、かつ、先出し締結開始指令条件が成立した場合である(ステップS102→S103→S104)。
もう1つは、先出し制限条件が成立し、第2クラッチCL2が実際にスリップ状態となった場合である(ステップS102→S107→S104)。
1つは、先出し制限条件が非成立で、かつ、先出し締結開始指令条件が成立した場合である(ステップS102→S103→S104)。
もう1つは、先出し制限条件が成立し、第2クラッチCL2が実際にスリップ状態となった場合である(ステップS102→S107→S104)。
(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の作用を、図12〜図14のタイムチャートに示す動作例に基づいて説明する。
この動作例は、EVモードにてコースト走行(惰性走行)状態から、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで加速操作を行い、HEVモードに移行する場合の動作例である。
次に、実施の形態1の作用を、図12〜図14のタイムチャートに示す動作例に基づいて説明する。
この動作例は、EVモードにてコースト走行(惰性走行)状態から、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで加速操作を行い、HEVモードに移行する場合の動作例である。
図においてt0の時点は、上記のようにEVモードにてアクセル開度0のコースト走行状態であり、第2クラッチCL2は締結状態に制御されている。
この状態からt1の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、その後、アクセル開度APOが一定に保たれる。
この状態からt1の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、その後、アクセル開度APOが一定に保たれる。
この場合の動作を、まず、図12に基づいて簡単に説明する。
t2の時点でエンジン始動判定が成され、エンジン始動制御が開始される。これは、アクセル開度APOおよび車速VSPがエンジン始動線(図5参照)を横切ることにより判定される。
エンジン始動判定が成されると、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をスリップ制御時値まで低下させてTslipCL2をスリップさせ、かつ、モータトルクTmotを目標駆動トルクtFo0よりも上昇させる。
そして、第1クラッチCL1をスリップ締結させて、モータ回転をエンジンEngに入力させ、エンジンEngのクランキングを開始する(t3の時点)。
t2の時点でエンジン始動判定が成され、エンジン始動制御が開始される。これは、アクセル開度APOおよび車速VSPがエンジン始動線(図5参照)を横切ることにより判定される。
エンジン始動判定が成されると、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をスリップ制御時値まで低下させてTslipCL2をスリップさせ、かつ、モータトルクTmotを目標駆動トルクtFo0よりも上昇させる。
そして、第1クラッチCL1をスリップ締結させて、モータ回転をエンジンEngに入力させ、エンジンEngのクランキングを開始する(t3の時点)。
さらに、t4の時点からモータジェネレータMGを回転数制御して、エンジン回転数Neを始動時回転数Nestまで上昇させる。これにより、エンジン始動が完了したと判定されると(t5の時点)、第2クラッチCL2のスリップ量を減らして完全締結に向けて制御する(t6の時点)とともに、第1クラッチCL1も完全締結に向けて制御する(t7の時点)。
(比較例における解決課題)
以上のエンジン始動制御における従来の課題について図14のタイムチャートに基づいて説明する。
図14に示す動作例も図12と同様の動作例を示している。
すなわち、t00の時点では、EVモードにてアクセル開度0のコースト走行を行っている。そして、この状態からt31の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、t32の時点で、エンジン始動判定が成されている。
以上のエンジン始動制御における従来の課題について図14のタイムチャートに基づいて説明する。
図14に示す動作例も図12と同様の動作例を示している。
すなわち、t00の時点では、EVモードにてアクセル開度0のコースト走行を行っている。そして、この状態からt31の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、t32の時点で、エンジン始動判定が成されている。
このエンジン始動判定により、t32の時点にて第2クラッチCL2をスリップさせるために、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、スリップ制御時値Tslipに低下させスリップさせる。同時に、モータジェネレータMGのモータトルクTmotを上昇させている。このとき、ギヤガタ詰めショック抑制のために、モータトルクTmotは、一定時間(t33〜t34の間)上昇を、ギヤガタ詰め制限値に制限する。
この場合、この図14に示す比較例では、第2クラッチCL2のスリップ開始が、t35の時点となっており、このように、第2クラッチCL2のスリップ開始に時間を要するのは、以下の第1の理由および第2の理由が考えられる。
まず、第1の理由は、図示のt32の時点のように、モータトルクが低トルク状態で第2クラッチCL2をスリップさせようとした場合、第2クラッチ伝達トルク容量を入力側のモータトルクTmotに対して充分に落とすのが難しい。
まず、第1の理由は、図示のt32の時点のように、モータトルクが低トルク状態で第2クラッチCL2をスリップさせようとした場合、第2クラッチ伝達トルク容量を入力側のモータトルクTmotに対して充分に落とすのが難しい。
第2の理由は、ギヤガタ詰めに対応する制御である。すなわち、自動変速機ATでは、コースト状態からドライブ状態に変位する場合に、ギヤの回転方向が逆転するのに伴って、周方向のクリアランス分だけギヤ同士が相対移動するギヤガタ詰めが生じ、ショックが発生する。よって、モータトルクTmotの上昇を一定時間(t33〜t34の間)制限することにより、ギヤガタ詰めによるショックを抑制できる。このようにモータトルクTmotの上昇を制限する制御を実行した場合、モータトルクTmotが充分に上昇するのに要する時間が、さらに遅くなり、第2クラッチCL2のスリップが遅れる。
そこで、従来のように、第1クラッチCL1の締結タイミングをエンジン始動判定処理からの経過時間のみにより判定する場合、その締結タイミングは、上記の第2クラッチCL2の遅れを見込んで、t35の時点よりも後に設定する必要がある。
そこで、タイマの設定時間、すなわち、第1クラッチCL1の締結指令タイミングは、例えば、図12のt4の時点近傍に設定する必要がある。
このように、比較例では、第1クラッチCL1の締結指令タイミングを、タイマにより設定し、また、この設定を、第2クラッチCL2の応答遅れを見込んだ時間としている。このため、常に、第1クラッチCL1の締結まで時間を要し、エンジン始動判定から、実際にエンジンが始動されるまでに要する時間が長くなり、ドライバは、加速操作に対する実際の車両の加速が遅れ、加速応答性(アクセルレスポンス)が劣ると感じる。
そこで、タイマの設定時間、すなわち、第1クラッチCL1の締結指令タイミングは、例えば、図12のt4の時点近傍に設定する必要がある。
このように、比較例では、第1クラッチCL1の締結指令タイミングを、タイマにより設定し、また、この設定を、第2クラッチCL2の応答遅れを見込んだ時間としている。このため、常に、第1クラッチCL1の締結まで時間を要し、エンジン始動判定から、実際にエンジンが始動されるまでに要する時間が長くなり、ドライバは、加速操作に対する実際の車両の加速が遅れ、加速応答性(アクセルレスポンス)が劣ると感じる。
(比較例と実施の形態1との比較)
次に、図12,図13に基づいて、実施の形態1の場合の動作について詳細に説明し、比較例との相違を説明する。
次に、図12,図13に基づいて、実施の形態1の場合の動作について詳細に説明し、比較例との相違を説明する。
本実施の形態1では、t2の時点でエンジン始動判定されてエンジン始動制御が開始され、比較例と同様に、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をスリップ制御時値Tslipまで低下させる。
このとき、図13に拡大して示すように、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2は、一旦大きく低下させた後、スリップ制御時値Tslipに向けて徐々に低下させる。そして、この図の例では、t2bの時点で、この第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2とモータトルクTmotとの差が、スリップ予測判定閾値Tstを越えている。このt2bの時点では、第2クラッチCL2では、未だ、スリップは生じていない。
そして、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2とモータトルクTmotとの差が、スリップ予測判定閾値Tstを越えた状態が先出し判定時間tsだけ継続されたt3の時点で、ステップS103の先出し締結開始指令条件が成立する。この先出し締結開始指令条件の成立により、第1クラッチCL1の締結指令が出力される。なお、油圧応答遅れによって、第1クラッチCL1が実際にスリップ締結状態となるタイミングは、t3bの時点となる。
このt3bのタイミングは、第2クラッチCL2において、伝達トルク容量が、実際にスリップ制御時値Tslipに達してスリップ状態となるt3aの時点近傍よりも後になる。これにより、第1クラッチCL1のスリップ締結開始によるトルク変動が、駆動輪側に伝達されるのを抑制できる。すなわち、この第2クラッチCL2のスリップ開始タイミングと、第1クラッチCL1のスリップ締結開始タイミングとが逆になる不具合を回避できる。
以上のように、本実施の形態1では、この第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2とモータトルクTmotとの差がスリップ予測判定閾値Tstを越えた時点で、第2クラッチCL2のスリップ開始を予測して、第1クラッチCL1に締結指令を出力する。
したがって、常に、エンジン始動判定から一定時間後に第1クラッチCL1の締結指令を行う場合と比較して、これよりも早期に締結指令を出力可能である。
したがって、常に、エンジン始動判定から一定時間後に第1クラッチCL1の締結指令を行う場合と比較して、これよりも早期に締結指令を出力可能である。
次に、両クラッチCL1,CL2の締結油温が低かったり、モータトルクTmotの出力が制限されていたりして、第2クラッチCL2がスリップ開始するまでに時間を要し、その予測が難しい場合について説明する。
このような場合には、図10のステップS102における先出し制限条件が成立する。したがって、ステップS103による先出し締結開始指令条件成立の判定は成されずに、ステップS107による実際に第2クラッチCL2にスリップが生じているか否かが判定され、これに基づいて、第1クラッチCL1への締結指令が成される。
このように、第2クラッチCL2のスリップ予測が難しい場合には、実際のスリップ発生に基づいて第1クラッチCL1の締結指示が成されるため、第2クラッチCL2のスリップ前に第1クラッチCL1が締結される不具合を防止できる。
また、先出し制限条件として、上述の第1〜第4の条件を設定しているため、このような不具合をより確実に防止することができる。
このような場合には、図10のステップS102における先出し制限条件が成立する。したがって、ステップS103による先出し締結開始指令条件成立の判定は成されずに、ステップS107による実際に第2クラッチCL2にスリップが生じているか否かが判定され、これに基づいて、第1クラッチCL1への締結指令が成される。
このように、第2クラッチCL2のスリップ予測が難しい場合には、実際のスリップ発生に基づいて第1クラッチCL1の締結指示が成されるため、第2クラッチCL2のスリップ前に第1クラッチCL1が締結される不具合を防止できる。
また、先出し制限条件として、上述の第1〜第4の条件を設定しているため、このような不具合をより確実に防止することができる。
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源として設けられたエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
駆動源から駆動輪としての左右後輪RL,RRへの駆動伝達系に設けられ、エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第1クラッチCL1、および、モータジェネレータMGと駆動輪としての左右後輪RL,RRとの間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第2クラッチCL2と、
第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードにおいて、エンジンEngの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、第1クラッチCL1を締結させると共に、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させるエンジン始動制御部としてステップS101〜S107の処理を実行する統合コントローラ10と、
統合コントローラ10に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tst以上となったら第1クラッチCL1の締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部としてS103、S104の処理を実行する部分と、
を備えていることを特徴とする。
モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差により、第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングを予測することが可能である。したがって、この予測タイミングに応じて、第1クラッチ締結開始指令を出力することにより、一律のタイミングにて第1クラッチ締結開始指令を出力するものよりも、第1クラッチCL1の締結タイミングを早めることが可能となる。これにより、エンジン始動開始からエンジン始動完了までの時間を短縮し、エンジントルクを駆動輪へ伝えるタイミングを早め、アクセルレスポンスを向上することが可能となる。
また、第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングの予測を、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、スリップ予測判定閾値Tstを越えたことにより判定している。これにより、スリップ予測判定閾値Tstを適正に設定することにより、第2クラッチCL2のスリップタイミングを精度良く予測し、第1クラッチCL1が実際に締結する前に第2クラッチCL2をスリップさせることが可能である。
さらに、実施の形態1では、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第2クラッチの伝達トルク容量として第2クラッチの伝達トルク容量指令値tTcl2を用いた。このように、既存の信号としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を利用することにより、本制御を低コストで実施可能である。
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源として設けられたエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
駆動源から駆動輪としての左右後輪RL,RRへの駆動伝達系に設けられ、エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第1クラッチCL1、および、モータジェネレータMGと駆動輪としての左右後輪RL,RRとの間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第2クラッチCL2と、
第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードにおいて、エンジンEngの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、第1クラッチCL1を締結させると共に、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させるエンジン始動制御部としてステップS101〜S107の処理を実行する統合コントローラ10と、
統合コントローラ10に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tst以上となったら第1クラッチCL1の締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部としてS103、S104の処理を実行する部分と、
を備えていることを特徴とする。
モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差により、第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングを予測することが可能である。したがって、この予測タイミングに応じて、第1クラッチ締結開始指令を出力することにより、一律のタイミングにて第1クラッチ締結開始指令を出力するものよりも、第1クラッチCL1の締結タイミングを早めることが可能となる。これにより、エンジン始動開始からエンジン始動完了までの時間を短縮し、エンジントルクを駆動輪へ伝えるタイミングを早め、アクセルレスポンスを向上することが可能となる。
また、第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングの予測を、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、スリップ予測判定閾値Tstを越えたことにより判定している。これにより、スリップ予測判定閾値Tstを適正に設定することにより、第2クラッチCL2のスリップタイミングを精度良く予測し、第1クラッチCL1が実際に締結する前に第2クラッチCL2をスリップさせることが可能である。
さらに、実施の形態1では、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第2クラッチの伝達トルク容量として第2クラッチの伝達トルク容量指令値tTcl2を用いた。このように、既存の信号としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を利用することにより、本制御を低コストで実施可能である。
2)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、第1クラッチの締結開始指令条件を、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差がスリップ予測判定閾値Tst以上となった状態が、予め設定された先出し判定時間tsを超えて継続されたこととしたことを特徴とする。
第2クラッチCL2には、応答遅れが存在するため、この応答遅れを考慮してモータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、先出し判定時間tsを越えたことを締結開始指令条件とする。これにより、上記1)の効果をより確実に奏することができる。
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、第1クラッチの締結開始指令条件を、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差がスリップ予測判定閾値Tst以上となった状態が、予め設定された先出し判定時間tsを超えて継続されたこととしたことを特徴とする。
第2クラッチCL2には、応答遅れが存在するため、この応答遅れを考慮してモータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、先出し判定時間tsを越えたことを締結開始指令条件とする。これにより、上記1)の効果をより確実に奏することができる。
3)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、先出し判定時間tsを、第2クラッチCL2の締結に使用されるATF油温に基づいて設定することを特徴とする。
ATF油温が低くなると、第2クラッチCL2のトルク抜けに要する時間が長くなり、スリップ状態となるのに要する時間が長くなる。したがって、先出し判定時間tsをATF油温に応じて設定することにより、常に、最適な先出し判定時間tsを設定可能となる。これにより、上記1)2)の効果を、より確実に奏することが可能となる。
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、先出し判定時間tsを、第2クラッチCL2の締結に使用されるATF油温に基づいて設定することを特徴とする。
ATF油温が低くなると、第2クラッチCL2のトルク抜けに要する時間が長くなり、スリップ状態となるのに要する時間が長くなる。したがって、先出し判定時間tsをATF油温に応じて設定することにより、常に、最適な先出し判定時間tsを設定可能となる。これにより、上記1)2)の効果を、より確実に奏することが可能となる。
4)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、予め設定されたスリップ予測を制限するスリップ予測制限条件の成立時には、先出し締結開始指令条件の成立の有無に関わらず、実際に第2クラッチCL2のスリップ判定が成されて第1クラッチCL1の締結開始を指令すること(ステップS102→S107→S104の処理)を特徴とする。
本実施の形態は、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差に基づいて第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングを予測するものである。しかしながら、このようなスリップタイミングの予測が難しい状況が存在する。例えば、モータトルクTmotが不足し、第2クラッチCL2への入力トルクが充分に得られない場合や、第2クラッチCL2を駆動させる油温が低い場合などである。
したがって、このようなスリップ予測が困難な状況となるスリップ予測制限条件を予め設定し、このスリップ予測制限条件の成立時には、実際に第2クラッチCL2のスリップ判定を用いることにより、精度の低い予測に基づく制御が実行されるのを回避できる。
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分は、予め設定されたスリップ予測を制限するスリップ予測制限条件の成立時には、先出し締結開始指令条件の成立の有無に関わらず、実際に第2クラッチCL2のスリップ判定が成されて第1クラッチCL1の締結開始を指令すること(ステップS102→S107→S104の処理)を特徴とする。
本実施の形態は、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差に基づいて第2クラッチCL2のスリップ発生タイミングを予測するものである。しかしながら、このようなスリップタイミングの予測が難しい状況が存在する。例えば、モータトルクTmotが不足し、第2クラッチCL2への入力トルクが充分に得られない場合や、第2クラッチCL2を駆動させる油温が低い場合などである。
したがって、このようなスリップ予測が困難な状況となるスリップ予測制限条件を予め設定し、このスリップ予測制限条件の成立時には、実際に第2クラッチCL2のスリップ判定を用いることにより、精度の低い予測に基づく制御が実行されるのを回避できる。
5)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分によるスリップ予測制限条件が、両クラッチCL1,CL2の締結油温度が、締結遅れが予測される設定温度以下、アクセル操作量が第2クラッチCL2のスリップが生じにくくなる設定値未満、モータジェネレータMGが第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのトルクを出力できない出力制限を受けている、インバータ3の水温がモータジェネレータMGにて予め設定された出力が得られなくなる設定温度以下、のいずれかであることを特徴とする。
したがって、上述のスリップ予測が困難な状況では、確実にスリップ予測を制限し、精度の低いスリップ予測に基づく第1クラッチ締結指令が成されることを回避することができる。
第1クラッチ締結制御部してS103、S104の処理を実行する部分によるスリップ予測制限条件が、両クラッチCL1,CL2の締結油温度が、締結遅れが予測される設定温度以下、アクセル操作量が第2クラッチCL2のスリップが生じにくくなる設定値未満、モータジェネレータMGが第2クラッチCL2にスリップを生じさせるだけのトルクを出力できない出力制限を受けている、インバータ3の水温がモータジェネレータMGにて予め設定された出力が得られなくなる設定温度以下、のいずれかであることを特徴とする。
したがって、上述のスリップ予測が困難な状況では、確実にスリップ予測を制限し、精度の低いスリップ予測に基づく第1クラッチ締結指令が成されることを回避することができる。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、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。
例えば、実施の形態では、ハイブリッド車両として、後輪駆動車を例示したが、前輪駆動車や全輪駆動車にも適用することができる。
また、実施の形態では、第1クラッチ締結制御部は、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第2クラッチの伝達トルク容量として第2クラッチの伝達トルク容量指令値を用いた。しかしこれに限定されるものではなく、第2クラッチの伝達トルク容量の実測値を用いることも可能である。
また、実施の形態では、スリップ予測制限条件として、a)両クラッチの締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下、b)アクセル操作量が、第2クラッチのスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満、c)モータが第2クラッチにスリップを生じさせるだけの出力制限を受けている、d)インバータの水温がモータにおいて予め設定された出力が得られない予め設定された設定温度以下、の4つの制限条件のいずれかに該当する場合とした例を示した。しかしながら、スリップ予測制限条件は、この4つの制限条件を全て備えているものに限定されない。例えば、スリップ予測制限条件として、a)〜d)の4条件のいずれかを3つ以下の条件を組み合わせてもよい。また、a)〜d)のいずれか複数をアンド条件として設定することもできる。
また、実施の形態では、第1クラッチ締結制御部は、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第2クラッチの伝達トルク容量として第2クラッチの伝達トルク容量指令値を用いた。しかしこれに限定されるものではなく、第2クラッチの伝達トルク容量の実測値を用いることも可能である。
また、実施の形態では、スリップ予測制限条件として、a)両クラッチの締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下、b)アクセル操作量が、第2クラッチのスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満、c)モータが第2クラッチにスリップを生じさせるだけの出力制限を受けている、d)インバータの水温がモータにおいて予め設定された出力が得られない予め設定された設定温度以下、の4つの制限条件のいずれかに該当する場合とした例を示した。しかしながら、スリップ予測制限条件は、この4つの制限条件を全て備えているものに限定されない。例えば、スリップ予測制限条件として、a)〜d)の4条件のいずれかを3つ以下の条件を組み合わせてもよい。また、a)〜d)のいずれか複数をアンド条件として設定することもできる。
本出願は、2012年12月25日に日本国特許庁に出願された特願2012−280504に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
【0002】
があった。
このため、エンジン始動要求からエンジン始動までに時間的遅れが生じていた。
[0005]
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動要求からエンジン始動までの時間の短縮が可能な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。
課題を解決するための手段
[0006]
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、
エンジン始動時に、第1クラッチを締結させるとともに、第2クラッチをスリップさせつつ、モータの駆動トルクを増加させてエンジンを始動させるエンジン始動制御部は、エンジン指導要求ありとの判定後に、モータの駆動トルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となったら、第1クラッチの締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
発明の効果
[0007]
本発明では、エンジン始動制御手段の第1クラッチ締結制御部は、エンジン始動時に、第1クラッチの締結開始を、モータの駆動トルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定された締結開始判定閾値を超えてから指令するようにした。
このため、本発明では、第2クラッチが実際にスリップを開始するよりも前の時点で第1クラッチの締結開始を指令することが可能となる。したがって、本発明では、エンジン始動要求時から一定の待機時間を経た後に締結開始指令を行うものよりも、第1クラッチの締結開始タイミングを早め、エンジン始動タイミングも早めることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0008]
[図1]実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレーン系を示すパワートレーン系構成図である。
[図2]実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラにて実
があった。
このため、エンジン始動要求からエンジン始動までに時間的遅れが生じていた。
[0005]
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動要求からエンジン始動までの時間の短縮が可能な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。
課題を解決するための手段
[0006]
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、
エンジン始動時に、第1クラッチを締結させるとともに、第2クラッチをスリップさせつつ、モータの駆動トルクを増加させてエンジンを始動させるエンジン始動制御部は、エンジン指導要求ありとの判定後に、モータの駆動トルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となったら、第1クラッチの締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
発明の効果
[0007]
本発明では、エンジン始動制御手段の第1クラッチ締結制御部は、エンジン始動時に、第1クラッチの締結開始を、モータの駆動トルクと第2クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定された締結開始判定閾値を超えてから指令するようにした。
このため、本発明では、第2クラッチが実際にスリップを開始するよりも前の時点で第1クラッチの締結開始を指令することが可能となる。したがって、本発明では、エンジン始動要求時から一定の待機時間を経た後に締結開始指令を行うものよりも、第1クラッチの締結開始タイミングを早め、エンジン始動タイミングも早めることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0008]
[図1]実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレーン系を示すパワートレーン系構成図である。
[図2]実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラにて実
【0018】
を防止できる。
また、先出し制限条件として、上述の第1〜第4の条件を設定しているため、このような不具合をより確実に防止することができる。
[0059]
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源として設けられたエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
駆動源から駆動輪としての左右後輪RL,RRへの駆動伝達系に設けられ、エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第1クラッチCL1、および、モータジェネレータMGと駆動輪としての左右後輪RL,RRとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第2クラッチCL2と、第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードにおいて、エンジンEngの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、第1クラッチCL1を締結させると共に、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させるエンジン始動制御部としてステップS101〜S107の処理を実行する統合コントローラ10と、
統合コントローラ10に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tst以上となったら第1クラッチCL1の締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部としてS103、S104の処理を実行する部分と、
を備えていることを特徴とする。
モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2と
を防止できる。
また、先出し制限条件として、上述の第1〜第4の条件を設定しているため、このような不具合をより確実に防止することができる。
[0059]
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源として設けられたエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
駆動源から駆動輪としての左右後輪RL,RRへの駆動伝達系に設けられ、エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第1クラッチCL1、および、モータジェネレータMGと駆動輪としての左右後輪RL,RRとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第2クラッチCL2と、第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードにおいて、エンジンEngの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、第1クラッチCL1を締結させると共に、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させるエンジン始動制御部としてステップS101〜S107の処理を実行する統合コントローラ10と、
統合コントローラ10に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Tst以上となったら第1クラッチCL1の締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部としてS103、S104の処理を実行する部分と、
を備えていることを特徴とする。
モータトルクTmotと第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2と
Claims (5)
- 車両の駆動源として設けられたエンジンおよびモータと、
前記駆動源から駆動輪への駆動伝達系に設けられ、前記エンジンと前記モータとの間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第1クラッチ、および、前記モータと駆動輪との間に介在されて、両者間の伝達トルクを可変とした第2クラッチと、
前記第1クラッチを開放する一方で前記第2クラッチを締結させて前記モータによる駆動トルクにより走行可能なEVモードにおいて、前記エンジンの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、前記第1クラッチを締結させるとともに、前記第2クラッチをスリップさせつつ、前記モータの駆動トルクを増加させて前記エンジンを始動させるエンジン始動制御部と、
前記エンジン始動制御部に含まれ、前記エンジン始動要求有りとの判定後に、前記モータトルクと前記第2クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となった先出し締結開始指令条件成立時に前記第1クラッチの締結開始を指令する第1クラッチ締結制御部と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第1クラッチ締結制御部は、前記先出し締結開始指令条件を、前記差が前記スリップ予測判定閾値以上となった状態が、予め設定された先出し判定時間を超えて継続されたこととしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第1クラッチ締結制御部は、前記先出し判定時間を、前記第2クラッチの締結に使用される油温に基づいて設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第1クラッチ締結制御部は、予め設定されたスリップ予測を制限するスリップ予測制限条件の成立時には、前記先出し締結開始指令条件の成立の有無に関わらず、実際に前記第2クラッチのスリップ判定が成されて前記第1クラッチの締結開始を指令することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項4に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第1クラッチ締結制御部の前記スリップ予測制限条件に、両クラッチの締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下、アクセル操作量が、前記第2クラッチのスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満、前記モータが、前記第2クラッチにスリップを生じさせるだけのモータトルクを出力できない出力制限状態、インバータの水温が前記モータにおいて予め設定された出力が得られない予め設定された設定温度以下、の少なくともいずれか1つが含まれ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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