JPWO2016147408A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
10…統合コントローラ
101…目標駆動トルク演算部
102…モード選択部
103…目標発電出力演算部
104…動作点指令部
105…変速制御部
11…変速機コントローラ
12…クラッチコントローラ
13…エンジンコントローラ
14…モータコントローラ
15…バッテリコントローラ
15a…バッテリ電圧センサ
15b…バッテリ温度センサ
21…エンジン回転速度センサ
24…アクセル開度センサ
25…変速機出力回転数センサ
26…モータ回転数センサ
27…モータ温度センサ
28…第2クラッチ出力回転数センサ
29…作動油温センサ
30…エンジン水温センサ
200…油圧制御回路
201…変速機油圧回路
201f…フィードバック回路
202…ライン圧レギュレータバルブ
202a…スプリング
202sp…スプール
204…第1クラッチ油圧回路
204f…フィードバック回路
205…第1クラッチ圧レギュレータバルブ
205a…スプリング
205sp…スプール
206…クラッチ圧力制御バルブ
206a…スプリング
206sp…スプール
207…ドレーン回路
208…出力回路
208f…フィードバック回路
210…指令油圧制御部
220…調圧部
PL…ライン圧
CL1…第1クラッチ
CL2…第2クラッチ
CVT…ベルト式無段変速機
Eng…エンジン
MG…モータジェネレータ
OP…機械式オイルポンプ
LT…左駆動輪
RT…右駆動輪
、クラッチの伝達トルク容量を低減制御する場合の燃費又は電費を高めることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007]
本発明は、クラッチが第1伝達トルク容量で締結される第1締結状態から、第1伝達トルク容量よりも小さくゼロ以上の第2伝達トルク容量で締結される第2締結状態に移行した場合には、油圧制御回路によるクラッチの伝達トルク容量を第2伝達トルク容量に設定したのち、目標駆動トルクが所定範囲内にある場合には、油圧制御回路によるクラッチの伝達トルク容量を伝達駆動トルクに設定すること、によって上記課題を解決する。
発明の効果
[0008]
本発明によれば、停車時にクリープカットする場合など、油圧制御回路に対するクラッチの伝達トルク容量指令値を第2伝達トルク容量指令値に設定したのち、目標駆動トルクが所定範囲内にある場合には、油圧制御回路に対するクラッチの伝達トルク容量指令値を推定された伝達駆動トルクに設定するので、推定された伝達駆動トルクとクラッチの伝達トルク容量が等しくなる。これにより、クラッチに摩擦エネルギが発生することが抑制されるため、クラッチの伝達トルク容量を低減制御する場合の燃費又は電費を高めることができる。
図面の簡単な説明
[0009]
[図1]本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両の一例を示すシステム図である。
[図2]図1の統合コントローラで実行される演算処理を示す制御ブロック図である。
[図3]図1の統合コントローラのモード選択部に設定される走行モード選択制御マップ(EV−HEV選択マップ)の一例を示す図である。
[図4]図1の第1クラッチ及び第2クラッチの油圧制御回路の要部を示す油圧回路図である。
[図5]図1の統合コントローラ及びエンジンコントローラにおける演算処理手順の一例を示すフローチャートである。
を行なう。変速制御は、油圧制御回路200を介してベルト式無段変速機CVTに供給される油圧制御をすることで行われる。クラッチコントローラ12は、第2クラッチ入力回転数(モータ回転数センサ26により検出)、第2クラッチ出力回転数(第2クラッチ出力回転数センサ28により検出)、クラッチ油温(作動油温センサ29により検出)を入力する。また、クラッチコントローラ12は、統合コントローラ10からのCL1ソレノイド電流指令に対して、油圧制御回路200から供給されるクラッチ油圧(電流)指令値を実現するように油圧制御回路200に設けられた図示しないソレノイドバルブの電流を制御する。これにより、第1クラッチCL1のクラッチストローク量が設定される。
[0033]
エンジンコントローラ13は、エンジントルク制御部131を備え、エンジン回転速度センサ21により検出されたエンジン回転速度を入力すると共に、統合コントローラ10からのエンジントルク指令値を達成するようにエンジントルク制御を行なう。モータコントローラ14は、モータトルク制御部141を備え、統合コントローラ10からのモータトルク指令値(又はモータ回転数指令値)を達成するようにモータジェネレータMGの制御を行なう。バッテリコントローラ15は、バッテリBATの充電状態SOCを管理し、その情報を統合コントローラ10へ送信する。なお、充電状態を示すバッテリSOCは、バッテリ電圧センサ15aが検出する電源電圧と、バッテリ温度センサ15bが検出するバッテリ温度Tbatとに基づいて演算する。
[0034]
図4は、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2の断接を制御するために、クラッチコントローラ12によって制御される油圧制御回路200を示す油圧回路図である。機械式オイルポンプOPは、変速機油圧回路201へ作動油を吐出する。この変速機油圧回路201は、後述するライン圧レギ
[0038]
次に、図5のフローチャート及び図6のタイムチャートを参照して、統合コントローラ10で実行される第2クラッチCL2の伝達トルク容量制御について説明する。本実施形態の第2クラッチCL2の伝達トルク容量制御においては、第2クラッチCL2が、定常走行時などのように第1伝達トルク容量指令値TC1で締結される第1締結状態から、停車時のクリープカット時のように第2伝達トルク容量指令値TC2(第1伝達トルク容量指令値TC1よりも小さくゼロ以上,TC1>TC2≧0)で締結される第2締結状態に移行した場合には、油圧制御回路200に対する第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を、それまでの第1伝達トルク容量指令値TC1から第2伝達トルク容量指令値TC2に設定したのち、統合コントローラ10の目標駆動トルク演算部101で演算される目標駆動トルクが所定範囲内(補機などに対する負荷変動が小さくトルクが安定している範囲内)にあり、且つエンジンEng及びモータMGから第2クラッチCL2に伝達される推定伝達駆動トルクTeが、第2伝達トルク容量指令値TC2より小さい場合には、油圧制御回路200に対する第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を推定伝達駆動トルクTeに設定することを特徴としている。
[0039]
このフローチャートに示す処理は、ハイブリッド車両のスタートボタン(いわゆるイグニッションスイッチ)がONされた場合にスタートし、主として、モード選択部102で選択されたEV走行モード、HEV走行モード、WSC走行モード又は準EV走行モードのいずれかの走行モードで走行中に停車することで、第2クラッチCL2の伝達トルク容量の低減制御が成立した場合の制御フローを示し、スタートボタンがOFFされるまで所定時間間隔で各処理を繰り返す。すなわち、図6に示すように、時間t1にて車両のスタートボタンが押されてアクセルペダルが踏み込まれ、いずれかの走行モードで走行中に、時間t2にて車両が停車した場合の処理を一例として示す。
[0040]
ステップS1において、統合コントローラ10の目標駆動トルク演算部101は、アクセル開度APOと車速VSPを所定時間間隔で読み込み、所定
[0045]
続くステップS7において、第2クラッチCL2の目標伝達トルク容量を第2伝達トルク容量(たとえば6Nm)に設定している状態で、さらに第2クラッチCL2の伝達トルク容量の減少制御が可能か否かを判定する。上述したとおり、第2伝達トルクTC2は、第2クラッチCL2をスリップ状態で締結するにあたり、油圧制御回路200にばらつきがあってもクラッチ板が離れることがないように余裕代を持たせた安全な伝達トルク容量ではあるが、この余裕代が大きいと第2クラッチCL2のスリップによる摩擦消費エネルギが大きくなり、エンジンEngの燃費及びモータジェネレータMGの電費が悪化することになる。
[0046]
このため本実施形態では、ステップS7において、第2クラッチCL2の目標伝達トルク容量を第2伝達トルク容量からさらに小さい値に減少させる制御が可能か否かを判定する。ただし、この減少制御を行ったことにより第2クラッチCL2が離れてしまうと本末転倒であるため、当該ステップS8の判定においては、ステップS3におけるクリープカットが実行されていることと、ステップS6の通常のフィードバック制御がOFFされていることに加え、エンジンEng及びモータジェネレータMGから第2クラッチCL2へ伝達される駆動トルクが精度よく推定できる状態にあるか否か(目標駆動トルクが±n(Nm,nは所定値)にある)を判定し、クリープカットが実行され、通常のフィードバック制御がOFFとされ、且つ目標駆動トルクが精度よく推定できる状態にある場合にのみ、第2クラッチCL2のさらなる減少制御を実行する。図6の時間t3〜t4がステップS7〜S8に相当する。このステップS8で判定される駆動トルクが精度よく推定できる状態とは、目標駆動トルク演算部101で演算される目標駆動トルク、換言すればエンジントルク、エンジン回転速度、モータトルク及びモータ回転速度の振れ幅が小さく安定していることなどを例示することができる。
[0047]
ステップS8において、クリープカットが実行されていなかったり、通常のフィードバック制御がOFFになっていなかったり、目標駆動トルクの振れ幅が大きい場合には、ステップS12へ進み、第2クラッチCL2の伝達
トルク容量の補正量を0に設定し、ステップS5へ進み、統合コントローラ10の動作点指令部104は、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を第2伝達トルク容量指令値TC2としてクラッチコントローラ12へ出力する。なお、ステップS5においては、ステップS2で演算された伝達トルク容量の指令値に、ステップS10又はS11で演算された補正量を加算した指令値とする。
[0048]
ステップS8において、クリープカットが実行され、通常のフィードバック制御がOFFであり且つ目標駆動トルクが安定している場合には、ステップS9へ進む。ステップS9において、エンジンコントローラ13はエンジンEngの実際の駆動状況を検出することでエンジントルクを推定し、モータコントローラ14はモータジェネレータMGの実際の駆動状況を検出することでモータトルクを推定し、統合コントローラ10はこれらエンジントルクの推定値とモータトルクの推定値とを合計した推定伝達駆動トルクTeを演算する。この推定伝達駆動トルクTeとは、実際にエンジンEng及びモータジェネレータMGから第2クラッチCL2へ伝達されているトルクの推定値である。
[0049]
ステップS11において、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値をそれまでの第2伝達トルク容量指令値TC2から推定伝達駆動トルクTeに変更する。この第2伝達トルク容量指令値TC2から推定伝達駆動トルクTeへの変更は、推定伝達駆動トルクTeを目標値とするフィードバック制御により行うことが望ましい。図6の時間t4〜t5がステップS13に相当し、推定伝達駆動トルクTeがたとえば3Nmである場合には、第2クラッチCL2の伝達トルク容量はフィードバック制御により3Nmまで減少する。これにより、第2クラッチCL2を締結したままスリップが極めて小さくなるので、摩擦エネルギによるエンジンEngの燃費及びモータジェネレータMGの電費を高めることができる。
[0050]
なお、図6の時間t5において、車両が発進するなどして容量減少制御の開始要求がOFFになった場合には、第2クラッチCL2の伝達トルク容量
指令値を目標駆動トルクに応じた第1伝達トルク容量指令値TC1に再設定するが、このとき、時間t5〜t6の所定のタイムラグ(ゼロを含まない時間)をおいて通常のフィードバック制御をONする。これにより、第2クラッチCL2の伝達トルク容量が急激に増加することによる違和感を抑制することができ、車両がスムーズに発進することになる。
[0051]
以上のとおり、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置1によれば、停車時にクリープカットする場合など、油圧制御回路200による第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を第2伝達トルク容量指令値TC2に設定したのち、目標駆動トルクが所定範囲内にある場合には、油圧制御回路200による第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を推定伝達駆動トルクTeに設定するので、推定伝達駆動トルクTeと第2クラッチCL2の伝達トルク容量が等しくなる。これにより、第2クラッチCL2に摩擦エネルギが発生することが抑制されるため、第2クラッチCL2の伝達トルク容量を低減制御する場合のエンジンEngの燃費又はモータジェネレータMGの電費を高めることができる。
[0052]
また、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置1によれば、クリープカットが実行され、通常のフィードバック制御がOFFされ、且つ目標駆動トルクの振れ幅が小さいなど、運転状態が安定している場合にのみ当該減少制御を実行するので、油圧制御回路200などのばらつきによって第2クラッチCL2が離れ、再締結する際の締結ショックを抑制することができる。
[0053]
また、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置1によれば、車両が発進するなどして容量減少制御の開始要求がOFFになった場合には、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値を目標駆動トルクに応じた第1伝達トルク容量指令値TC1に再設定するが、このとき、時間t5〜t6の所定のタイムラグ(ゼロを含まない時間)をおいて通常のフィードバック制御をONする。これにより、第2クラッチCL2の伝達トルク容量が急激に増加することによる違和感を抑制することができ、車両がスムーズに発進することになる。
[0054]
上記第2クラッチCL2が本発明に係るクラッチに相当し、上記モータジ
Claims (6)
- エンジンと、モータと、前記エンジンの出力軸及び前記モータの出力軸に直接的又は間接的に接続された駆動車輪と、前記エンジン及び前記モータと前記駆動車輪との間の駆動力を断接するクラッチと、前記クラッチの伝達トルク容量を作動油圧により調節する油圧制御回路と、を備えたハイブリッド車両に対し、制御信号を出力する制御装置であって、
前記油圧制御回路を制御するコントローラと、
前記クラッチが、第1伝達トルク容量で締結される第1締結状態から、前記第1伝達トルク容量よりも小さくゼロ以上の第2伝達トルク容量で締結される第2締結状態に移行したことを検出する検出部と、
前記クラッチが前記第2締結状態に移行した場合の前記エンジンのトルク及び前記モータのトルクを用いて、前記エンジン及び前記モータから前記クラッチに伝達される伝達駆動トルクを推定する伝達駆動トルク推定部と、
前記ハイブリッド車両の走行状態に応じて、前記エンジン及び前記モータに対する目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算部と、を備え、
前記コントローラは、
前記検出部により、前記クラッチが前記第1締結状態から前記第2締結状態に移行したことが検出された場合には、前記油圧制御回路による前記クラッチの伝達トルク容量を前記第2伝達トルク容量に設定したのち、
前記目標駆動トルクが所定範囲内にある場合には、前記油圧制御回路による前記クラッチの伝達トルク容量を前記伝達駆動トルクに設定するハイブリッド車両の制御装置。 - 前記検出部は、前記クラッチのクリープカットが行われた場合に、前記第1締結状態から前記第2締結状態へ移行したことを検出する請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記コントローラは、
前記クラッチの伝達トルク容量を前記伝達駆動トルクに設定したのち、前記検出部により、前記クラッチが前記第1締結状態に移行したことが検出された場合には、所定のタイムラグをおいて、前記油圧制御回路による前記クラッチの伝達トルク容量を前記第1伝達トルク容量に設定する請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラと、
前記モータの駆動を制御するモータコントローラと、
前記ハイブリッド車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、
前記ハイブリッド車両の車速を検出する車速検出部と、
前記アクセル開度及び前記車速に基づいて、前記エンジン、前記モータ及び前記クラッチの断接による前記ハイブリッド車両の走行モードを選択するモード選択部と、
前記モード選択部により選択された走行モードに応じた、前記エンジンのエンジントルク指令値、前記モータのモータトルク指令値及び前記クラッチのクラッチ容量指令値を演算する指令値演算部と、を備え、
前記コントローラは、少なくとも前記エンジンコントローラ、前記モータコントローラ及び前記油圧制御回路を統合して制御する請求項1〜3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記伝達駆動トルク推定部は、前記エンジンコントローラにより前記エンジンの駆動状態に基づいて推定された推定エンジントルクと、前記モータコントローラにより前記モータの駆動状態に基づいて推定された推定モータトルクとを用いて、前記伝達駆動トルクを推定する請求項4に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記目標駆動トルク演算部は、
前記アクセル開度検出部により検出されたアクセル開度及び前記車速検出部により検出された車速に基づいて、前記目標駆動トルクを演算する請求項4又は5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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