JPWO2019111459A1 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(3)前記車両には、前記出力軸に接続される第二動力伝達経路に第二回転電機が搭載され、前記第二動力伝達経路には第二断接機構が設けられることが好ましい。この場合、前記制御装置は、前記第一断接機構及び前記第二断接機構の各断接状態を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第一断接機構の切断状態で前記第二断接機構を係合させるべく前記第二断接機構を回転同期させる場合には、前記第二算出部で算出された前記車軸回転速度を用いることが好ましい。
(5)前記車両には前記第二回転電機を発電させるエンジンが搭載され、前記第二動力伝達経路を通じて前記エンジンの動力が前記出力軸に伝達されるとともに、前記第二断接機構は、前記第二動力伝達経路の動力断接機能に加え、ハイギヤ段とローギヤ段とを切り替える切替機能を有することが好ましい。
(11)前記車両には、前輪及び後輪のいずれか一方の車輪を駆動する前記第一回転電機と、他方の車輪を断接機構を介さずに駆動する第三回転電機と、前記第三回転電機の回転速度を第三回転速度として検出する第三回転電機速度センサとが設けられることが好ましい。この場合、前記第二算出部は、前記車輪速センサの故障時には、前記第三回転速度に基づいて前記一方の車輪に接続される車軸の回転速度を算出することが好ましい。
本実施形態の制御装置5は、図1に示す車両10に適用され、この車両10に搭載されるトランスアクスル1を制御する。この車両10は、駆動源としてのエンジン2と走行用のモータ3(電動機,第一回転電機)と発電用のジェネレータ4(発電機,第二回転電機)とを装備したFF式のハイブリッド車両である。ジェネレータ4はエンジン2に連結され、モータ3の作動状態とは独立して作動可能である。また、車両10にはEVモード,シリーズモード,パラレルモードの三種類の走行モードが用意される。これらの走行モードは、制御装置5によって、車両状態や走行状態,運転者の要求出力等に応じて択一的に選択され、その種類に応じてエンジン2,モータ3,ジェネレータ4が使い分けられる。
図3は、本実施形態のトランスアクスル1を備えたパワートレイン7のスケルトン図である。図2及び図3に示すように、トランスアクスル1には、互いに平行に配列された六つの軸11〜16が設けられる。以下、クランクシャフト2aと同軸上に接続される回転軸を入力軸11と呼ぶ。
上述したトランスアクスル1では、制御装置5によって、車両10の走行状態や運転者の要求出力等に応じて走行モードが選択されるとともに、選択された走行モードに従ってクラッチ20,30の断接状態が制御される。本実施形態の制御装置5は、クラッチ20,30を係合させる際に駆動源側の回転速度と出力軸12側の回転速度とを同期させるが、この同期に際し、参照する回転速度の値が高精度なものとなるように、状況に応じてその値を変更する。
さらに、本実施形態の制御装置5は、第一偏差Xが所定値Xp以上である場合に、車輪速センサ42,モータ回転速度センサ43の故障可能性があると判断して、第一ドグクラッチ20の切断を禁止する。
制御装置5には、上述した回転同期と第一ドグクラッチ20の切断禁止とを含めたクラッチ断接制御を実施するための要素として、選択部5A,第一算出部5B,モニター部5C,第二算出部5D,制御部5Eおよび禁止部5Fが設けられる。これらの要素は、制御装置5で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア(電子回路)で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
図4(a)及び(b)は、上述した制御装置5のモニター部5Cにおいて実施されるフローチャート例である。選択部5AにおいてEVモード又はシリーズモードが選択された場合は図4(a)のフローチャートが所定の演算周期で実施され、パラレルモードが選択された場合は図4(b)のフローチャートが所定の演算周期で実施される。
(1)上述した制御装置5では、クラッチ20,30が係合状態であるときに、検出精度の高い回転速度センサ43,44で検出された値Nm,Ngに基づいて車軸回転速度Nam,Nagが算出され、この車軸回転速度Nam,Nagと車輪速センサ42で検出された値Nwとの偏差X,Yが算出され記憶される。このため、車輪速センサ42で検出された値Nwしか用いることができない状況下(すなわち、断接機構20,30の切断中)でも、精度よく車軸回転速度を算出することができる。これにより、例えば上記実施形態のように、モータ3と出力軸12との間の経路51上や、ジェネレータ4と出力軸12との間の経路52上に設けられたクラッチ20,30の係合時に、回転同期精度を高められるため、クラッチ係合時の振動や騒音を抑制できる。
上述した実施形態では、車両10の前側にエンジン2及びモータ3が搭載された前側二輪駆動のハイブリッド車両を例示したが、上述した車軸回転速度の算出方法や回転同期制御は、図1中に二点鎖線で示すように、車両10の後側にリヤモータ3Rが搭載された四輪駆動のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、車両10が、前輪8を駆動するフロントモータ3(第一回転電機)と、後輪8Rを駆動するリヤモータ3R(第三回転電機)とを有する車両であってもよい。
上述した車軸回転速度の算出方法や回転同期制御の内容は一例であって、上述したものに限られない。例えば、モニター部5Cが走行中に一度だけ偏差X,Yを算出してもよいし、平均値Xav,Yavを算出して記憶する代わりに、算出した偏差X,Yを上書きして記憶(更新)してもよい。また、上述した禁止部5Fを省略してもよいし、制御部5Eとは別に、第一ドグクラッチ20の断接状態を制御する副制御部を設けてもよい。
例えば、第一経路51の断接機構のみがドグクラッチである場合には、ジェネレータ4(第一回転電機)の回転速度をジェネレータ回転速度センサ44(第一回転電機速度センサ)で検出し、第一算出部5Bが、第二経路52上の断接機構の係合状態でジェネレータ回転速度Ng(第一回転速度)に基づき車軸回転速度Nagを算出する。また、モニター部5Cが、この車軸回転速度Nagと車輪速Nwとの偏差Yを算出する。そして、第二算出部5Dが、第二経路52上の断接機構の切断状態で、偏差Yに基づき車輪側Nwを補正して車軸回転速度Nayを算出すれば、制御部5Eは、第二経路52上の断接状態にかかわらず、第一経路51上のドグクラッチを係合させる際に、精度よく回転同期させることができる。
3 モータ,フロントモータ(第一回転電機)
3R リヤモータ(第三回転電機)
4 ジェネレータ(第一回転電機,第二回転電機)
5 制御装置
5B 第一算出部
5C モニター部
5D 第二算出部
5E 制御部(副制御部)
5F 禁止部
8 駆動輪,前輪,車輪
8R 後輪,車輪
10 車両
12 出力軸
20 第一ドグクラッチ(第一断接機構,噛み合いクラッチ)
30 第二ドグクラッチ(第二断接機構,噛み合いクラッチ)
42 車輪速センサ
43 モータ回転速度センサ(第一回転電機速度センサ)
44 ジェネレータ回転速度センサ(第一回転電機速度センサ,第二回転電機速度センサ)
48 リヤモータ回転速度センサ(第三回転電機速度センサ)
51 第一経路(第一動力伝達経路)
52 第二経路(第二動力伝達経路)
Nag,Nam,Nax,Nay 車軸回転速度
Ng ジェネレータ回転速度(第一回転速度,第二回転速度)
Nm モータ回転速度(第一回転速度)
Nw 車輪速
X 第一偏差
Xav 平均値
Xp 所定値
Y 第二偏差
Yav 平均値
Claims (11)
- 車両に搭載された第一回転電機と車輪を駆動する出力軸との間の第一動力伝達経路上に介装された第一断接機構と、前記第一回転電機の回転速度を第一回転速度として検出する第一回転電機速度センサと、前記車輪の回転速度を車輪速として検出する車輪速センサと、を具備した前記車両の制御装置において、
前記第一断接機構の係合状態で、前記第一回転速度に基づき前記出力軸の回転速度である車軸回転速度を算出する第一算出部と、
前記第一算出部で算出された前記車軸回転速度と前記車輪速との偏差を算出するモニター部と、
前記第一断接機構の切断状態で、算出した前記偏差に基づいて前記車輪速を補正して前記車軸回転速度を算出する第二算出部と、を備えた
ことを特徴とする、車両の制御装置。 - 前記モニター部は、前記車両の走行中に定期的に前記偏差を算出するとともに、算出した前記偏差の平均値を記憶する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両の制御装置。 - 前記車両には、前記出力軸に接続される第二動力伝達経路に第二回転電機が搭載され、前記第二動力伝達経路には第二断接機構が設けられ、
前記制御装置は、前記第一断接機構及び前記第二断接機構の各断接状態を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第一断接機構の切断状態で前記第二断接機構を係合させるべく前記第二断接機構を回転同期させる場合には、前記第二算出部で算出された前記車軸回転速度を用いる
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車両の制御装置。 - 前記第一動力伝達経路及び前記第二動力伝達経路は、前記出力軸から前記第一回転電機への変速段数が前記出力軸から前記第二回転電機への変速段数よりも少なくなるように形成される
ことを特徴とする、請求項3記載の車両の制御装置。 - 前記車両には前記第二回転電機を発電させるエンジンが搭載され、前記第二動力伝達経路を通じて前記エンジンの動力が前記出力軸に伝達されるとともに、
前記第二断接機構は、前記第二動力伝達経路の動力断接機能に加え、ハイギヤ段とローギヤ段とを切り替える切替機能を有する
ことを特徴とする、請求項3又は4記載の車両の制御装置。 - 前記制御部は、前記第一断接機構の係合状態で前記第二断接機構を係合させるべく前記第二断接機構を回転同期させる場合には、前記第一算出部で算出された前記車軸回転速度を用いる
ことを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記車両には前記第二回転電機の回転速度を第二回転速度として検出する第二回転電機速度センサが設けられ、
前記制御部は、前記第一断接機構の切断状態で前記第二断接機構を係合させる場合、前記第二算出部で算出された前記車軸回転速度と前記第二回転電機速度センサで検出された前記第二回転速度とに基づいて前記第二断接機構が回転同期するように前記第二回転電機を制御してから前記第二断接機構を係合させる
ことを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記制御装置は、前記第一断接機構の断接状態を制御する副制御部を備え、
前記副制御部は、前記第一断接機構を切断状態から係合させる場合、前記第二算出部で算出された前記車軸回転速度と前記第一回転電機速度センサで検出された前記第一回転速度とに基づいて前記第一断接機構が回転同期するように前記第一回転電機を制御してから前記第一断接機構を係合させる
ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記車両には前記第二回転電機の回転速度を第二回転速度として検出する第二回転電機速度センサが設けられ、
前記第一断接機構及び前記第二断接機構がいずれも噛み合いクラッチとして設けられ、
前記第一算出部は、前記第二動力伝達経路上の前記第二断接機構の係合状態で、前記第二回転速度に基づき前記車軸回転速度を算出し、
前記モニター部は、前記第二回転速度に基づいて算出された前記車軸回転速度と前記車輪速との偏差である第二偏差を算出し、
前記第二算出部は、前記第二動力伝達経路上の前記第二断接機構の切断状態で、前記車輪速及び前記第二偏差を用いて前記車軸回転速度を算出し、
前記制御部は、前記第二動力伝達経路上の前記第二断接機構の切断状態で前記第一断接機構を係合させるべく前記第一断接機構を回転同期させる場合には、前記車輪速及び前記第二偏差から算出された前記車軸回転速度を用いる
ことを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記偏差が所定値以上である場合に前記第一断接機構の切断を禁止する禁止部を備えた
ことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記車両には、前輪及び後輪のいずれか一方の車輪を駆動する前記第一回転電機と、他方の車輪を断接機構を介さずに駆動する第三回転電機と、前記第三回転電機の回転速度を第三回転速度として検出する第三回転電機速度センサとが設けられ、
前記第二算出部は、前記車輪速センサの故障時には、前記第三回転速度に基づいて前記一方の車輪に接続される車軸の回転速度を算出する
ことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
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