JP2009222102A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の制御装置は、第1の係合部材と、第2の係合部材と、原動機と、アクチュエータと、係合開始指令手段と、トルク付与手段と、を有する。係合開始指令手段は、第1の係合部材と第2の係合部材との回転数差が第1の回転数差以下である場合にアクチュエータを作動させ、係合を開始する。トルク付与手段は、係合開始指令手段によるアクチュエータの作動後に、第1の係合部材の回転変化を抑制する方向に第1の係合要素にトルクを付与する。このようにすることで、係合が途中の状態で停滞した場合でも確実に係合させることができる。
【選択図】図5
Description
図1に本発明を適用したハイブリッド車両の制御装置の概略構成を示す。図1の例は、機械分配式2モータ型と称されるハイブリッド車両であり、エンジン1、第1のモータジェネレータMG1、第2のモータジェネレータMG2、動力分配機構20、を備える。動力源に相当するエンジン1と、回転数制御機構に相当する第1のモータジェネレータMG1とが動力分配機構20に連結されている。動力分配機構20の出力軸3には、駆動トルク又はブレーキ力のアシストを行うための副動力源である第2のモータジェネレータMG2が、MG2変速部6を介して連結されている。さらに、出力軸3は最終減速機8を介して左右の駆動輪9に連結されている。第1のモータジェネレータMG1と第2のモータジェネレータMG2とは、バッテリー、インバータ、又は適宜のコントローラ(図示せず)を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第1のモータジェネレータMG1で生じた電力で第2のモータジェネレータMG2を駆動するように構成されている。
次に、ドグクラッチ5の同期部53bと被同期部53aとの係合方法について述べる。以下の説明において、「位相」とは、被同期部53aに対する同期部53bの相対的な位相(角度)を適宜表すものとする。ドグクラッチ5の係合において、ECU50は、係合を実行する前に、同期部53bと被同期部53aとの回転数及び位相が係合可能な状態であるとみなせる数値条件(以後、「係合条件」と呼ぶ。)を満たすように制御を行う。具体的には、ECU50はまず同期部53bと被同期部53aとの回転数が一致するように、即ち相対的な回転数(以後、「相対回転数」と呼ぶ。)が0になるように同期部53bのトルクを制御する。以後、被同期部53aの回転数を「目標回転数」とも呼ぶ。そして、回転数が一致または所定以内の差になった場合、ECU50は同期部53bと被同期部53aとが所定の噛み合わせ位置(以後、「目標位相」と呼ぶ。)になるように同期部53bの位相を調整する。これらの回転数及び位相の制御は、同期部53bと接続する第1のモータジェネレータMG1のトルク(以後、「MG1トルク」と呼ぶ。)をフィードバック制御することにより行う。そして、上述の回転数及び位相の条件を満たしたときは、満たした時のフィードバックのトルク値(以後、「前回FBトルク値」と呼ぶ。)を保持し、その後、ECU50はアクチュエータ60を作動させ、係合を実行する。以後、所定の係合条件を満たし、ECU50がアクチュエータ60を作動させて係合を実行することを、「係合を開始する。」または「係合開始指令を行う。」と表現する。
次に、フローチャートを用いて実施形態に係る処理の手順について説明する。図6及び図7は、係合指令後から係合完了までにECU50が行う処理手順を表すフローチャートである。この処理はECU50により繰り返し実行される。なお、フローチャートの説明において、「ω」は同期部53bの現在の回転数を表し、自動アップカウンタ「cta」、「ctb」、「ctc」はそれぞれ所定時間(例えば1ms)ごとに値が1増えるカウンタである。また、係合開始フラグは係合開始の可否を判定するためのフラグ、スイープ指令フラグはMG1トルクを0へスイープさせるか否かを判定するためのフラグ、固定ギヤ段走行指令フラグは固定ギヤ段走行への指令の可否を表すためのフラグである。また、方向フラグは、回転変化を抑制する方向をUP(正転方向)、DOWN(逆転方向)で表したフラグである。係合異常フラグは、係合が失敗したと判定した場合にONに設定されるフラグである。また、ステップS5乃至ステップS13における処理が、係合開始指令手段が行う処理に該当し、ステップS14乃至ステップS22における処理が、トルク付与手段が行う処理に該当し、ステップS23、ステップS24における処理が、係合判定手段が行う処理に該当する。
Tg=−(ρ/(1+ρ))×Te
と求めることができる。ここで、「Tg」は理論平衡トルクを表し、「Te」はエンジントルクを表す。ステップS13により、係合条件が再び乱れるのを防止し、かつ係合する力を上げることで係合を促進することが可能となる。なお、上述のように、MG1トルクの理論平衡トルクへの設定と駆動電流の引上げとは必ずしも同時に実行する必要はなく、駆動電流の引上げは被同期部53aと同期部53bとのドグ歯55が接触したことを確認後実行してもよい。これにより係合時のショックの発生を防ぐことができる。
上述の実施形態においては、MG1トルクを理論平衡トルクに設定した後、三角波トルクを印加することにより係合の促進及び係合異常判定を実行していた。しかしながら、上述の三角波トルクの印加に係る処理は、正のトルク印加と負のトルク印加とを交互に行うため所定の時間を要する。したがって、変形例においては、三角波トルク印加の処理を省きスイープ処理を実行することで、一連の係合処理に要する時間を短縮化しつつ、係合の促進及び係合異常判定を実行することを可能にする。
1 エンジン
3 出力軸
5 ドグクラッチ
7 ブレーキ部
20 動力分配機構
53a 被同期部
53b 同期部
55 ドグ歯
60 アクチュエータ
12、32、42 レゾルバ
Claims (3)
- 各々が円周方向に複数の歯及び溝を交互に形成してなり、同軸上に配置されて相互に係合する第1及び第2の係合部材と、
前記第1の係合部材との間に介在する回転要素を回転させることにより、前記第1の係合部材を回転させる原動機と、
前記第1の係合部材または前記第2の係合部材の少なくとも一方を軸線方向に移動させることにより、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯とを係合及び解放させるアクチュエータと、
第1の係合部材と第2の係合部材との回転数差が第1の回転数差以下である場合に、アクチュエータに対して係合開始指令を与える係合開始指令手段と、
前記係合開始指令に応じた前記アクチュエータの作動後に、前記第1の係合部材の回転変化を抑制する方向に第1の係合要素にトルクを付与するトルク付与手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記係合開始指令に応じた前記アクチュエータの作動後に、前記第1の係合部材と前記第2の係合部材との角度偏差の絶対値が第1の閾値以上となった場合、前記第1の係合部材と前記第2の係合部材とが係合していないと判定する係合判定手段をさらに備える請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記第1の係合部材と前記第2の係合部材とが係合していないと前記係合判定手段が判定した場合に、前記係合開始指令手段は、前記アクチュエータに対して再度係合開始指令を与える請求項2に記載の車両の制御装置。
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