JPWO2015037504A1 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
ハイブリッド車の制御装置は、エンジン低温時に変速機(7)のライン圧を、予め定めたライン圧指示圧の最大値より小さい値に所定時間の間、制限してオイルポンプ(4)からの作動油の吐出量を抑制する低温時油圧制御を実施する低温時油圧制御手段(11a)を有する。この低温時油圧制御手段(11a)による油圧制御を、エンジン(1)の低温時に、エンジン始動後におけるモータ起動の後、第1クラッチ(3)が締結するまで継続して実施するようにする。これにより、低温時油圧制御の不適切な開始時期によりオイルポンプが停止するのを防ぐことができる。
Description
本発明は、エンジンとモータとで車両を駆動可能なハイブリッド車の制御装置に関する。
ハイブリッド車は、燃料を燃焼して駆動力を出力するエンジンと、電力が供給されて駆動力を出力するモータとを搭載している。このようなハイブリッド車では、車両を発進させるには、エンジン水温が所定温度(たとえば−10℃〜−20℃)より高い時においては、エンジンを非稼働にし、モータのみで車両を駆動する電気自動車(EV)モード、およびエンジンおよびモータにて車両を駆動するハイブリッド車(HEV)モードのいずれかを選択し、所定温度以下の低温時においてはエンジンを始動した後、モータを起動させるエンジン発進モードを選択するようにしている。なお、EVモードやHEVモードでは、状況によってはモータをジェネレータとして機能させ、発電を行う。
一方、このような低温時でのエンジン始動には、自動変速機を作動させるライン圧をある小さな値に維持した(併せてエンジン回転数を低下させてもよい)後、指示圧を最大値まで一気に上昇させて、低温始動時の変速機作動油の低粘性に起因したオイルポンプの駆動負担を軽減させる低温時油圧制御技術が、本出願人の出願による特許文献1にて知られている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の低温時油圧制御技術を、ハイブリッド車に適用しようとすると、以下の問題が生じる。
すなわち、上記低温時油圧制御は、エンジン水温が所定温度以下となる低温時のエンジン始動が検出されたら開始され、所定時間の間、変速機のライン圧を小さな値に制限した後、一気に指令値の最大圧まで上昇させるようにしている。
ところが、ハイブリッド車の場合、エンジン水温が所定温度より高いときは、エンジンの始動がモータの起動後にモータの駆動力で行われ、かつエンジン始動にかかる時間が短くて済むのに対し、エンジン水温が所定温度より低い場合には、エンジンが最初にスタータにより始動され、しかもこのエンジン始動にかかる時間が長くなってしまうので、上記低温時油圧制御を、従来通り、低温時のエンジン始動から開始し所定時間後に終了するように設定してあると、前者の場合にはよくても、後者の場合には低温時油圧制御の終了が早すぎてモータで駆動するオイルポンプのトルクに負けてオイルポンプが停止してしまうことがあるといった問題がある。
すなわち、上記低温時油圧制御は、エンジン水温が所定温度以下となる低温時のエンジン始動が検出されたら開始され、所定時間の間、変速機のライン圧を小さな値に制限した後、一気に指令値の最大圧まで上昇させるようにしている。
ところが、ハイブリッド車の場合、エンジン水温が所定温度より高いときは、エンジンの始動がモータの起動後にモータの駆動力で行われ、かつエンジン始動にかかる時間が短くて済むのに対し、エンジン水温が所定温度より低い場合には、エンジンが最初にスタータにより始動され、しかもこのエンジン始動にかかる時間が長くなってしまうので、上記低温時油圧制御を、従来通り、低温時のエンジン始動から開始し所定時間後に終了するように設定してあると、前者の場合にはよくても、後者の場合には低温時油圧制御の終了が早すぎてモータで駆動するオイルポンプのトルクに負けてオイルポンプが停止してしまうことがあるといった問題がある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、低温時において上記低温時油圧制御を、ハイブリッド車に適用する場合に、低温時にエンジンを始動させた後にモータを起動するモードでも、オイルポンプがそのトルクに負けて停止してしまうことがないようにしたハイブリッド車の制御装置を提供することにある。
この目的のため、本発明によるハイブリッド車の制御装置は、エンジン低温時に変速機のライン圧を、予め定めたライン圧指示圧の最大値より小さい値に所定時間の間、制限してオイルポンプからの作動油の吐出量を抑制する低温時油圧制御を実施する低温時油圧制御手段を有し、低温時油圧制御を、エンジンの低温時に、エンジン始動後にモータが起動してエンジンとモータとの間に配置した第1クラッチが締結するまで継続して実施するようにしたものである。
本発明によるハイブリッド車の制御装置では、低温時油圧制御を、エンジンの温度が所定温度以下であって、エンジンが始動した後にモータを起動して第1クラッチが締結する時まで継続して実施するようにしたので、低温時油圧制御が早期に終了し、オイルポンプが吐出しなければならない必要油圧が大きくなって、オイルポンプを駆動するモータがそのトルクに負けて停止してしまうのを防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
まず、実施例1の全体構成を説明する。
この実施例1の制御装置を搭載したハイブリッド車は、エンジン1と、フライホイール2と、第1クラッチ3と、オイルポンプ4と、モータ5と、第2クラッチ6と、無段変速機(CVT)7と、終減速機8とを、これらの順に備えている。
この実施例1の制御装置を搭載したハイブリッド車は、エンジン1と、フライホイール2と、第1クラッチ3と、オイルポンプ4と、モータ5と、第2クラッチ6と、無段変速機(CVT)7と、終減速機8とを、これらの順に備えている。
なお、このハイブリッド車は、シリーズ式ハイブリッド車であり、モータ5のみの稼働により車両を駆動する電気自動車(EV)モードと、エンジン1とモータ5との両方の稼働により車両を駆動するハイブリッド車(HEV)モードで選択的に走行することが可能である。
そして、HEVモードとしては、エンジン1がモータ5を駆動して、このモータ5をジェネレータとして発電し、図示しないリチウムイオンバッテリ(LB)に充電しながら走行するモードと、エンジンEの出力とバッテリからの電力供給によるモータ5の出力との合力で車両を駆動するモードとがあり、走行状態やバッテリの充電率などに応じてモードを選択する。なお、これらのモードの例として、本出願人の出願による特開2013−151175号公報に記載のものを挙げておく。
そして、HEVモードとしては、エンジン1がモータ5を駆動して、このモータ5をジェネレータとして発電し、図示しないリチウムイオンバッテリ(LB)に充電しながら走行するモードと、エンジンEの出力とバッテリからの電力供給によるモータ5の出力との合力で車両を駆動するモードとがあり、走行状態やバッテリの充電率などに応じてモードを選択する。なお、これらのモードの例として、本出願人の出願による特開2013−151175号公報に記載のものを挙げておく。
エンジン1は、ガソリンエンジンなどの燃料を燃焼して駆動力を出力するガソリンエンジンなどの内燃機関である。エンジン1には、スタータ1aが取り付けられており、これによりエンジン1の始動を可能としてある。
また、エンジンのクランク軸1bにはフライホイール2が一体的に設けてある。
また、エンジンのクランク軸1bにはフライホイール2が一体的に設けてある。
第1クラッチ(図にはCL1で示す)3は、本実施例では多版式クラッチであり、フライホイール2とモータ5との間に配置されてこれら間を連結、スリップ、切り離しすることでそれら間のトルク伝達容量を可変にすることが可能である。
オイルポンプ4は、本実施例ではベーン式オイルポンプでCVTに圧油を供給可能とするものである。オイルポンプ4の入力軸に設けたスプロケットとモータ5の入力軸に設けたスプロケットとの間には、チェーン4aが掛け渡され、モータ5でオイルポンプ4を駆動することが可能とされている。オイルポンプ4は、CVT7のオイルパン内の油を吸い込んでその吐出油をCVT7の油圧制御装置へ送り込む。油圧制御装置では、ここでそれぞれ調圧した圧油をCVT7のプライマリプーリの油室等に供給して変速させたり、機械部品の可動部分に潤滑油として供給されて潤滑や冷却したりする。
モータ5は、たとえば三相交流モータであって、図示しないリチウムイオンバッテリ(LB)からの電力が同じく図示しないインバータから供給されると、その出力でオイルポンプ4やCVT7を駆動可能である。一方、車両制動時にはジェネレータとして機能し、その制動エネルギの一部を電気エネルギに変換して、インバータによりその三相交流電流を直流電流に変換してバッテリに充電することが可能である。また、上述したように、エンジン1を稼働してモータ5を駆動することで、ジェネレータとして機能させて発電し、バッテリを充電することも可能である。
第2クラッチ6は、本実施例では多版式クラッチであり、モータ5とCVT7との間に配置されてこれら間を連結、スリップ、切り離しすることでそれら間のトルク伝達容量を可変にすることが可能である。この第2クラッチ6は、EVモードおよびHEVモードでの車両発進時に締結し、モータ5またはエンジン1の出力をCVT7に伝えて車両を走行させる。
CVT7は、この入力軸に連結されたプライマリプーリと出力軸に連結されたセカンダリプーリとの間に金属製のベルトを架け渡し、油圧制御装置からの油圧により両プーリの溝幅を変更することで、エンジン回転数と車速で決まる変速線に沿って行う無段変速を可能とする周知のものである。したがって、ここではその詳細な構造につての説明は、省略する。
終減速機8は、ピニオンおよびハイポイドギヤからなる減速ギヤ組と左右の駆動輪の回転差を調整する作動ギヤ組とからなり、CVT7から出力された駆動力を減速して左右の駆動輪に分配するものである。
上記エンジン1はエンジンコントローラ9にて、モータ5はモータコントローラ10にて、CVT7は変速機コントローラ11にて、また、これらのコントローラ9〜11および第1クラッチ3、第2クラッチ6は、統合コントローラ12でそれぞれ制御される。それぞれの結線は、図1中に破線で描いてあるが、第1クラッチ3、第2クラッチ6と統合コントローラ12との結線は、見やすくするため省略してある。また、変速機コントローラ11は、エンジン水温が所定温度以下であるとき、ライン圧を予め定めた指示圧の最大値よりも小さな値に制限し、所定時間後に一気に最大値まで上昇させる低温時油圧制御部11aを有している。これらの各コントローラ9〜12は本発明の制御手段に相当し、低温時油圧制御部11aは本発明の低温時油圧制御手段に相当する。
次に、上記ハイブリッド車におけるエンジン1の始動の制御について、以下に説明する。
このエンジンの始動方法は、バッテリやエンジンの温度が所定温度より高い場合と、所定温度以下の場合とで、異ならせてある。すなわち、前者の場合では、モータの起動がエンジンの始動に先行して行われる(EVモードではモータの始動に続いてバッテリへの充電が必要であるとかHEVモードへの切り替えが必要であるなどのよりエンジンの始動が必要と判定された場合のみ、その判定の時点でエンジンが始動され、HEVモードではモータの始動にすぐ続いてエンジンの始動が行われる)のに対し、後者の場合にはバッテリの温度が低いため十分な放電ができなくなるのを防ぐため、エンジンの始動が最初に実行され、その後にモータが起動される。
このエンジンの始動方法は、バッテリやエンジンの温度が所定温度より高い場合と、所定温度以下の場合とで、異ならせてある。すなわち、前者の場合では、モータの起動がエンジンの始動に先行して行われる(EVモードではモータの始動に続いてバッテリへの充電が必要であるとかHEVモードへの切り替えが必要であるなどのよりエンジンの始動が必要と判定された場合のみ、その判定の時点でエンジンが始動され、HEVモードではモータの始動にすぐ続いてエンジンの始動が行われる)のに対し、後者の場合にはバッテリの温度が低いため十分な放電ができなくなるのを防ぐため、エンジンの始動が最初に実行され、その後にモータが起動される。
図2は、そのエンジン始動方法を、起動条件ごとに図にまとめたもので、横軸は、経過時間、縦軸は上方に向かうにしたがってエンジン1の温度(本実施例ではエンジン水温)およびリチウムイオンバッテリの温度が高くなる方向に、また下方に向かうにしたがってエンジン1の水温およびリチウムイオンバッテリの温度が低くなる方向に描いてある。
エンジン始動は、同図で縦方向に大きく3つに分けて描いてあり、上側2つの段は温度が所定温度より高い場合で、これらのうち最上段に示すEVモードでの発進と中段に示すHEVでの発進とのいずれかが選択される。また、最下段は、温度が所定温度以下の場合での発進を示す。
エンジン始動は、同図で縦方向に大きく3つに分けて描いてあり、上側2つの段は温度が所定温度より高い場合で、これらのうち最上段に示すEVモードでの発進と中段に示すHEVでの発進とのいずれかが選択される。また、最下段は、温度が所定温度以下の場合での発進を示す。
上記起動条件ごとに、そのエンジン1の始動およびモータ5の起動の方法について、図3〜5を用いて、以下に順に説明する。
なお、これらの図において、図の右側位置に制御の流れを併せて描いてあり、その中の図1のパワートレーンに相当する図において、エンジン1、スタータ1a、オイルポンプ4、モータ5のうち網掛けしてある機器は、それらが始動あるいは起動されて稼働することを表しており、網掛けがしていない機器は、非稼働状態にあることを表している。
なお、これらの図において、図の右側位置に制御の流れを併せて描いてあり、その中の図1のパワートレーンに相当する図において、エンジン1、スタータ1a、オイルポンプ4、モータ5のうち網掛けしてある機器は、それらが始動あるいは起動されて稼働することを表しており、網掛けがしていない機器は、非稼働状態にあることを表している。
まず車両のイグニッションスイッチを押す(図2〜図5にPushでその時刻を示してあり、図3〜5にpush時刻t1)と、統合コントローラ12で本システムの起動可否判定と起動方法の選択を行う。
すなわち、図示しないエンジン水温センサおよびバッテリ温度センサからエンジン1の水温およびリチウムイオンバッテリの温度に関する信号が統合コントローラ12に入力されると、これら水温とバッテリ温度の高さに応じて、上記3つの起動方法のうちから1つの起動方法が選択・実行される。
すなわち、図示しないエンジン水温センサおよびバッテリ温度センサからエンジン1の水温およびリチウムイオンバッテリの温度に関する信号が統合コントローラ12に入力されると、これら水温とバッテリ温度の高さに応じて、上記3つの起動方法のうちから1つの起動方法が選択・実行される。
イグニッションスイッチ・オンで起動判定が実施される(時刻t1〜t2)が、エンジン1の水温およびリチウムイオンバッテリの温度がともにそれぞれの所定温度より高い場合には、上記判定結果により、EVモードかHEVモードでの発進が実行される。
まず、EVモードでの発進が選択された場合には、図2の最上段および図3に示すモータ5の起動が実施される。このとき、第1クラッチ3および第2クラッチ6は、ともに解放状態にしてある。
この状態で、時刻t2にモータ5へ電力を供給する電力供給回路をONにして強電接続を開始する。この強電接続により、時刻t3にモータ5が起動されて回転し始め、所定の回転数に維持される(図3の上段)。このモータ5の所定回転数は、モータ5により回転駆動されるオイルポンプ4から吐出される圧油がCVT7に必要な油圧を確保可能となる回転数である。なお、モータ5の回転数の時間的変化を、図3の上段に実線で示す。
この状態で、時刻t2にモータ5へ電力を供給する電力供給回路をONにして強電接続を開始する。この強電接続により、時刻t3にモータ5が起動されて回転し始め、所定の回転数に維持される(図3の上段)。このモータ5の所定回転数は、モータ5により回転駆動されるオイルポンプ4から吐出される圧油がCVT7に必要な油圧を確保可能となる回転数である。なお、モータ5の回転数の時間的変化を、図3の上段に実線で示す。
このモータ5の回転により発生するトルクは、上記モータ5の起動により、最初起動による急激なトルク上昇が短時間発生する(時刻t3)が、すぐにCVT7の油圧を確保可能なトルクまで下がり、この値を維持する(図3の中段の実線で示す)。
モータ5の起動で上記所定の回転数になったら、準備時間(図2、図3にReady Onで示す、時刻t4〜t5の期間)の間、CVT7の稼働に必要な油圧が発生した腕かの調圧判定を行う。
判定がYESとなったら、第2クラッチ6へ圧油を供給し始め、第2クラッチ6を、スリップ締結状態を経て完全締結する。これにより、モータ5の駆動力をCVT7等へ伝え、車両を発進させる(時刻t5以降)。
モータ5の起動で上記所定の回転数になったら、準備時間(図2、図3にReady Onで示す、時刻t4〜t5の期間)の間、CVT7の稼働に必要な油圧が発生した腕かの調圧判定を行う。
判定がYESとなったら、第2クラッチ6へ圧油を供給し始め、第2クラッチ6を、スリップ締結状態を経て完全締結する。これにより、モータ5の駆動力をCVT7等へ伝え、車両を発進させる(時刻t5以降)。
このEVモードでの発進後、より大きな駆動力を得るためHEVモードに切り替えたと判定された時、あるいはバッテリの充電率(SOC)が所定値以下まで下がって充電が必要であると判定された時には、エンジン1の始動・稼働が必要になる。
そこで、エンジン1を始動するには、準備時間の後、上記判定の時点から必要なエンジン始動時間を確保しなければならない。
このエンジン始動目標時間は、図2中に太線で示すように、より高温側では最低限必要な時間として一定だが、エンジン水温が低い側になるに従って次第に長くなるが、極低温時の場合に比べればかなり短い。なお、このエンジン始動目標時間は、図2では、期間長さをわかりやすくするため、便宜上、準備期間のすぐ後に描いてあるが、実際には、車両発進後に、上記理由でエンジン1の始動が必要になったと判定された時点(本実施例では、時刻t5とする)から開始される。
そこで、エンジン1を始動するには、準備時間の後、上記判定の時点から必要なエンジン始動時間を確保しなければならない。
このエンジン始動目標時間は、図2中に太線で示すように、より高温側では最低限必要な時間として一定だが、エンジン水温が低い側になるに従って次第に長くなるが、極低温時の場合に比べればかなり短い。なお、このエンジン始動目標時間は、図2では、期間長さをわかりやすくするため、便宜上、準備期間のすぐ後に描いてあるが、実際には、車両発進後に、上記理由でエンジン1の始動が必要になったと判定された時点(本実施例では、時刻t5とする)から開始される。
エンジン1を始動させるため、図3の最下段に示すように、油圧指令(同図に破線で示す)により第1クラッチ3に圧油が供給されてこれを締結することで、第1クラッチ3のトルク(同図に実線で示す)は、時刻t6から上昇して第1クラッチ3を半クラッチ状態に維持し、エンジン1の回転数(同図の最上段に1点鎖線で示す。その回転数は、モータ5の回転数より第1クラッチ3のスリップ分、低い)を上昇させて行き、モータ5の出力トルクの一部を、第1クラッチ3を介してエンジン1のクランク軸1bに伝え、これを回転駆動する。
なお、このとき、時刻t6から遅れてエンジンフリクションによる負のトルクがエンジン1に発生する(同図中段の1点鎖線を参照)ので、この少し前から、モータ5は、CVT7の油圧を確保しながらエンジン1のフリクショントルクに打ち勝ってエンジン1を回転駆動させるため、回転数を変化させることなく、トルクを上記負のトルクに打ち勝ってエンジン1のクランク軸1bを回転駆動させる大きさまで増大させられる。
時刻t6でエンジン1の始動に必要な所定回転数となった状態で、エンジン1には燃料噴射により燃料が供給され、点火プラグが点火され、時刻t7付近からエンジン1の始動が開始される。
時刻t7の時点で完全締結のための油圧指令を出力すると、第1クラッチ3の油圧は、その時点より遅れた時刻t8から次第に上昇して行き時刻t10でその指令圧に等しい大きさとなり、第1クラッチ3は完全締結状態となる。この時点でエンジン1とモータ5との回転数は同じとなる。
なお、図3では、時刻t6〜t7の期間におけるエンジン1の回転数とモータ5の回転数が同じように描いているが、エンジン1の回転数は、上記で説明したように、モータ5の回転数より第1クラッチ3のスリップ分、低くなっている。
時刻t7の時点で完全締結のための油圧指令を出力すると、第1クラッチ3の油圧は、その時点より遅れた時刻t8から次第に上昇して行き時刻t10でその指令圧に等しい大きさとなり、第1クラッチ3は完全締結状態となる。この時点でエンジン1とモータ5との回転数は同じとなる。
なお、図3では、時刻t6〜t7の期間におけるエンジン1の回転数とモータ5の回転数が同じように描いているが、エンジン1の回転数は、上記で説明したように、モータ5の回転数より第1クラッチ3のスリップ分、低くなっている。
時刻t8とt10との間の時刻t9に、エンジン1が始動してこの出力トルクが同図中段に1点鎖線で示すように始動で跳ね上がり、若干低下して第1クラッチ3が完全締結する時刻t10以降は落ち着く。この間、モータ5のトルクはトルクを低下させられ、時刻t10からトルク0に維持される。
時刻t10から時刻t11の間では、上記のようにモータトルクが0にされてエンジン1が完爆しているか否かの判定が行なわれる。この判定結果が、YESであれば、エンジン1は正常に稼働しているとしてそのままエンジン1の運転制御が続けられ、NOであれば、エンジン1の再始動を試みる。なお、それでも、始動しない場合は、エンジン1の始動はあきらめてモータ5での走行とし、併せてエンジン1が始動できない旨の警告ランプを点灯するようにしてもよい。
時刻t10から時刻t11の間では、上記のようにモータトルクが0にされてエンジン1が完爆しているか否かの判定が行なわれる。この判定結果が、YESであれば、エンジン1は正常に稼働しているとしてそのままエンジン1の運転制御が続けられ、NOであれば、エンジン1の再始動を試みる。なお、それでも、始動しない場合は、エンジン1の始動はあきらめてモータ5での走行とし、併せてエンジン1が始動できない旨の警告ランプを点灯するようにしてもよい。
ここで、時刻t11以降にバッテリの充電率が所定値を下回っていると判定されたときは、リチウムイオンバッテリの充電を行わなければならないので、エンジン1のトルクを増加する。このトルクの増加は、アクセルペダルが踏み込まれていない状態では、エンジン1のアイドル回転数を変えることなく行われる。これにより、モータ5をエンジン1で駆動して駆動してジェネレータとして機能させ、ここでアイドル発電して得た電力を、インバータを介してリチウムイオンバッテリに充電する。このとき、図3の中段に実線で示すように、モータ5は駆動されるので、モータトルクはマイナスとなる。なお、この場合、第2クラッチ6は、必要な駆動力に応じてスリップさせ、エンジン1の出力を、モータ5による発電と、CVT7を介しての車両駆動とに分配する。
次に、上記の場合と同様にエンジン水温やバッテリ温度がそれぞれの所定温度より高い場合であって、HEVモードで発進すると判定された場合には、図2の中段と図4に示すように、エンジン1の始動とモータ5の駆動が実施される。
すなわち、この場合、図4に示すように、イグニッションスイッチをオンした時刻t1から、起動判定、強電接続、モータ始動の順で、時刻t3まで、上記EVモードの場合と同じ制御が行われる。したがって、モータ5の回転数(図4の上段に実践で示す)およびトルクは、時刻t3から上昇していき、第1クラッチ3の油圧をエンジン始動に必要なトルクにする油圧指令を出力する時刻t12にあっては、モータ3の駆動によりオイルポンプ4が駆動されてCVT7の油圧が十分確保される状態になっている。
すなわち、この場合、図4に示すように、イグニッションスイッチをオンした時刻t1から、起動判定、強電接続、モータ始動の順で、時刻t3まで、上記EVモードの場合と同じ制御が行われる。したがって、モータ5の回転数(図4の上段に実践で示す)およびトルクは、時刻t3から上昇していき、第1クラッチ3の油圧をエンジン始動に必要なトルクにする油圧指令を出力する時刻t12にあっては、モータ3の駆動によりオイルポンプ4が駆動されてCVT7の油圧が十分確保される状態になっている。
第1クラッチ3がスリップしながら締結していくと、エンジン1に第1クラッチ3を介してモータ5の駆動力の一部が伝わり、エンジン1は駆動回転され、負のエンジントルクを生じる。この状態で燃料噴射と点火を行うことでエンジン1の始動を行う。なお、エンジン1が始動する前の時刻t13の時点で、第1クラッチ3を完全締結する油圧指令を出力する。
時刻t14でエンジン1が始動しエンジントルクおよび回転数が急上昇してアクセルペダルを踏み込んでいない状態ではアイドル回転数に達する。この場合も、EVモードでの発進の場合と同様に、第1クラッチ3の完全締結状態となる時刻t15でエンジン1の完爆判定を行う。
その判定終了後の時刻t16からモータ5をエンジン1で回転駆動してジェネレータとして起動し発電を行う。
第2クラッチ6のスリップ率を制御することで発電のためのモータ5の駆動とCVT7への駆動トルクとを分配して車両を走行させることが可能となる。
その判定終了後の時刻t16からモータ5をエンジン1で回転駆動してジェネレータとして起動し発電を行う。
第2クラッチ6のスリップ率を制御することで発電のためのモータ5の駆動とCVT7への駆動トルクとを分配して車両を走行させることが可能となる。
これらの通常温度でのEVモード、HEVモードによる発進は、上記のように実行されるが、CVT7の低温時油圧制御は実行されない。
次に、バッテリ温度が所定温度より低く、したがってエンジン水温が所定温度より低い極低温時の場合には、エンジン1を始動させた後にモータ5を起動する発進(図2の最下段)を行う。
すなわち、図5に示すように、時刻t1で起動判定を行い、上記極低温時の発進を行うと判定した場合には、スタータ1aを起動してエンジン1のクランク軸1bを回転駆動する。この結果、エンジン1のスタータ1aの回転数に応じた回転数(図5の上段に1点鎖線で示す)で回転し、負のフリクショントルク(同図の中段に1点鎖線で示す)が生じる。この間に燃料供給と点火を行うことでエンジン1を始動させる。
時刻t17で、エンジン1が始動し稼働すると、エンジン1の回転数および出力トルクは、急増し一定の値に維持される。なお、この場合、エンジン回転数は、アイドル回転数より高くなるようにされる。この状態で時刻t18にエンジン1の完爆の判定を行う。判定結果がYESであれば、時刻t19に強電接続を行う。
すなわち、図5に示すように、時刻t1で起動判定を行い、上記極低温時の発進を行うと判定した場合には、スタータ1aを起動してエンジン1のクランク軸1bを回転駆動する。この結果、エンジン1のスタータ1aの回転数に応じた回転数(図5の上段に1点鎖線で示す)で回転し、負のフリクショントルク(同図の中段に1点鎖線で示す)が生じる。この間に燃料供給と点火を行うことでエンジン1を始動させる。
時刻t17で、エンジン1が始動し稼働すると、エンジン1の回転数および出力トルクは、急増し一定の値に維持される。なお、この場合、エンジン回転数は、アイドル回転数より高くなるようにされる。この状態で時刻t18にエンジン1の完爆の判定を行う。判定結果がYESであれば、時刻t19に強電接続を行う。
そうすると、モータ5が時刻t20で回転し始め、この結果、モータトルクも発生する。このモータ5の回転によりオイルポンプ4が回転駆動され、CVT7への供給油圧が確保可能なトルクに維持される。
このモータ5の起動によりCVT7への供給油圧が確保可能になるのに合わせて、低温時油圧制御を開始する。この低温時油圧制御では、エンジン水温が所定温度以下になっているのを検出し、さらにモータ5の起動を検知した段階で開始し、まずCVT7のライン圧を指示値よりも小さい値に制限する。低温時油圧制御は、検出したセカンダリ圧が所定値(サージ圧が発生したと判断可能な油圧)を越えてから、所定時間経過したら、終了し指示圧に戻すようにする。この所定時間は、予め実験などで決めておく。このように低温時油圧制御によりCVT7のライン圧を指示圧よりも小さい値に制限しているので、モータ5の駆動によりオイルポンプ4が駆動することに起因して発生するサージ圧を抑制し、第1クラッチ3、第2クラッチ6およびCVT7の油圧が供給される部分の過負荷を抑制することができる。
このモータ5の起動によりCVT7への供給油圧が確保可能になるのに合わせて、低温時油圧制御を開始する。この低温時油圧制御では、エンジン水温が所定温度以下になっているのを検出し、さらにモータ5の起動を検知した段階で開始し、まずCVT7のライン圧を指示値よりも小さい値に制限する。低温時油圧制御は、検出したセカンダリ圧が所定値(サージ圧が発生したと判断可能な油圧)を越えてから、所定時間経過したら、終了し指示圧に戻すようにする。この所定時間は、予め実験などで決めておく。このように低温時油圧制御によりCVT7のライン圧を指示圧よりも小さい値に制限しているので、モータ5の駆動によりオイルポンプ4が駆動することに起因して発生するサージ圧を抑制し、第1クラッチ3、第2クラッチ6およびCVT7の油圧が供給される部分の過負荷を抑制することができる。
また、CVT7への供給油圧が確保可能になっている状態の時刻t21に、統合コントローラ12が、第1クラッチ3が半クラッチ状態となるようなトルク容量指令を出力する。この結果、第1クラッチ3のトルク容量は、上昇して行き半クラッチ状態になるが、この少し前の時刻t22にて完全締結状態となる油圧指令を出し、トルク容量を増大させて行き、第1クラッチ3を完全締結していくと、エンジン回転数は下がり、モータ回転数は上昇して最終的にエンジン1とモータ5とは同じ回転数で回転するようになる。
時刻t23でモータ5をジェネレータとして機能させ、アイドル発電による回生を行う。したがって、モータトルクは負のトルクとなり、エンジントルクは、エンジン回転数を変えることなく、増大させる。
この場合にも、第2クラッチ6のスリップ状態を制御することで、エンジン出力を、モータ5による発電とCVT7を介しての車両駆動とに分配する。低温時油圧制御は、検出したセカンダリ圧が所定値(サージ圧が発生したと判断できる油圧)を越えてから所定時間経過したとしても、時刻t23で第1クラッチ3のトルク容量が完全締結容量になるまで継続して実施する。
時刻t23でモータ5をジェネレータとして機能させ、アイドル発電による回生を行う。したがって、モータトルクは負のトルクとなり、エンジントルクは、エンジン回転数を変えることなく、増大させる。
この場合にも、第2クラッチ6のスリップ状態を制御することで、エンジン出力を、モータ5による発電とCVT7を介しての車両駆動とに分配する。低温時油圧制御は、検出したセカンダリ圧が所定値(サージ圧が発生したと判断できる油圧)を越えてから所定時間経過したとしても、時刻t23で第1クラッチ3のトルク容量が完全締結容量になるまで継続して実施する。
以上の説明から分かるように、実施例1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、以下の効果を得ることができる。
すなわち、実施例1の制御装置にあっては、低温時油圧制御の開始を、エンジン水温が所定温度以下でエンジン1を始動した後にモータ5を起動して第1クラッチ3のトルク容量が完全締結状態となるまで継続して実施するようにしたので、エンジン1とモータ5とが安定して稼働している状態になるまで、低温時油圧制御を続けることが可能となる。この結果、従来の低温時油圧制御を、ハイブリッド車両でのエンジン水温低温時でのエンジン始動時にエンジン1を始動した後にモータ5を起動する発進モードにあっても、オイルポンプ4の負荷が高くなってモータ5がオイルポンプ4のトルクに負けてしまう、といった不具合が生じないようにすることができる。
すなわち、実施例1の制御装置にあっては、低温時油圧制御の開始を、エンジン水温が所定温度以下でエンジン1を始動した後にモータ5を起動して第1クラッチ3のトルク容量が完全締結状態となるまで継続して実施するようにしたので、エンジン1とモータ5とが安定して稼働している状態になるまで、低温時油圧制御を続けることが可能となる。この結果、従来の低温時油圧制御を、ハイブリッド車両でのエンジン水温低温時でのエンジン始動時にエンジン1を始動した後にモータ5を起動する発進モードにあっても、オイルポンプ4の負荷が高くなってモータ5がオイルポンプ4のトルクに負けてしまう、といった不具合が生じないようにすることができる。
以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明はこの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
上記実施例では、第1クラッチ3のトルク容量が完全締結状態となるまで低温時油圧制御を継続して実施しているが、エンジン1の回転数とモータ5の回転数が一致する(時刻t22)まで、低温時油圧制御を継続して実施しても良いし、エンジン1の回転数とモータ5の回転数の差が所定値以下になる(時刻t21〜t22の間)まで、低温時油圧制御を継続して実施しても良い。エンジン1の回転数とモータ5の回転数が一致、もしくは差が小さくなった場合、第1クラッチが締結したと判断して低温時油圧制御を終了しても、エンジン1の駆動力が第1クラッチ3を介してモータ5に伝達され、オイルポンプ4を駆動することができる。このため、オイルポンプ4の負荷が高くなっても、モータ5がオイルポンプ4のトルクに負けてしまう、といった不具合が生じないようにすることができる。
上記実施例では、第1クラッチ3のトルク容量が完全締結状態となるまで低温時油圧制御を継続して実施しているが、エンジン1の回転数とモータ5の回転数が一致する(時刻t22)まで、低温時油圧制御を継続して実施しても良いし、エンジン1の回転数とモータ5の回転数の差が所定値以下になる(時刻t21〜t22の間)まで、低温時油圧制御を継続して実施しても良い。エンジン1の回転数とモータ5の回転数が一致、もしくは差が小さくなった場合、第1クラッチが締結したと判断して低温時油圧制御を終了しても、エンジン1の駆動力が第1クラッチ3を介してモータ5に伝達され、オイルポンプ4を駆動することができる。このため、オイルポンプ4の負荷が高くなっても、モータ5がオイルポンプ4のトルクに負けてしまう、といった不具合が生じないようにすることができる。
たとえば、本発明の変速機は、無段変速機7に限られず、多段の自動変速機であってもよい。
本発明の制御手段は、実施例の各種コントローラに限られない。すなわち、実施例における各種コントローラ9〜12の役割分担は、実施例のものとは異ならせてもよく、また、複数のコントローラをさらにまとめて個数を減らすようにしてもよい。
また、エンジン1の温度は、実施例のエンジン水温に限られず、エンジン本体の温度であってもよい。
本発明の制御手段は、実施例の各種コントローラに限られない。すなわち、実施例における各種コントローラ9〜12の役割分担は、実施例のものとは異ならせてもよく、また、複数のコントローラをさらにまとめて個数を減らすようにしてもよい。
また、エンジン1の温度は、実施例のエンジン水温に限られず、エンジン本体の温度であってもよい。
Claims (3)
- 燃料を燃焼して駆動力を出力可能なエンジンと、
電力により駆動力を出力可能なモータと、
入出力間で自動変速可能な変速機と、
該変速機へ作動油を供給するオイルポンプと、
前記エンジンと前記モータとの間に配置された第1クラッチと、
前記モータと前記変速機との間に配置された第2クラッチと、
前記エンジン、前記モータ、前記変速機、前記第1クラッチ、および前記第2クラッチを制御する制御手段と、
を備えたハイブリッド車において、
前記制御手段は、エンジン低温時に前記変速機のライン圧を、予め定めたライン圧指示圧の最大値より小さい値に所定時間の間、制限して前記オイルポンプからの作動油の吐出量を抑制する低温時油圧制御を実施する低温時油圧制御手段を有し、前記低温時油圧制御を、前記エンジンの低温時に、該エンジンを始動した後に前記モータを起動して前記第1クラッチが締結するまで継続して実施するするようにしたハイブリッド車の制御装置。 - 前記エンジンの回転数と前記モータの回転数の差が所定値以内になった場合に、前記第1クラッチが締結したと判断するようにした請求項1に記載のハイブリット車の制御装置。
- 前記第1クラッチのトルク容量が所定値以上になった場合に、前記第1クラッチが締結したと判断するようにした請求項1に記載のハイブリット車の制御装置。
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