JP2009262659A - ハイブリッド車両の発進制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サブオイルポンプ故障判定手段が電動サブオイルポンプに故障有りと判定し(ステップS1)、かつメインオイルポンプの回転数が所定値以下の場合に(ステップS3)、発進要求判定手段が発進要求有りと判定すると(ステップS2)、変速機側摩擦要素を開放指令した状態で(ステップS4)、エンジンおよびモータ/ジェネレータの少なくとも一方によりメインオイルポンプの回転数を、所定ライン圧を確保できるように前記所定値を超えるまで引き上げ(ステップS5)、その所定ライン圧を確保した後に変速機側摩擦要素のトルク容量制御により駆動輪に駆動力を発生させる(ステップS6)発進制御手段を設けたものである。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の発進制御装置の一実施例を適用したフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーン(駆動系)を示し、1はエンジン、2は駆動車輪(後輪)である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1の出力軸としてのクランクシャフト1aからの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間にエンジン側摩擦要素としての第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチなどの摩擦要素で構成する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチなどの摩擦要素で構成する。この第2クラッチ7として、ここでは自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用する。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2(図では右後輪のみ示す)へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、現在の変速段から目標変速段へ無段階にさせることができる変速機であってもよいのは言うまでもない。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行(EV走行)させることができる。
される場合、第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
この状態では、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行(HEV走行)させることができる。
またメインオイルポンプ9が作動していない状態から第1,第2クラッチ6,7や自動変速機3を作動させて発進する場合のために、モータ/ジェネレータ5以外のモータでポンプを駆動する電動サブオイルポンプ26を設ける。
なお、この実施例では第1クラッチ6は油圧が加わらないと締結し、油圧が加わると開放するノーマルクローズ型のものとし、第2クラッチ7は油圧が加わると締結し、油圧が加わらないと開放するノーマルオープン型のものとしてある。
エンジンコントローラ20は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御し、モータ/ジェネレータコントローラ21は、モータ/ジェネレータ5のトルクTm(または回転数Nm)が目標モータ/ジェネレータトルクtTmとなるよう、バッテリ27およびインバータ28を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。
統合コントローラ19は、演算した目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応するソレノイド電流を第1クラッチ6の締結制御ソレノイドバルブ14および第2クラッチ7の締結制御ソレノイドバルブ15に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、また第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第1クラッチ6および第2クラッチ7を個々に制御する。
このようにすることで、発進意図ありと判断される場合以外はモータ/ジェネレータを停止させて、エネルギー消費を抑制することができる。
このように所定ライン圧が確保されるまでは第1クラッチ6(CL1)に油圧をかけないようにすることで、第2クラッチ7(CL2)の油圧確保を素早く行うことができる。
なお、このステップS22の時点ではエンジン1は点火されていないが、第1クラッチ6(CL1)はノーマルクローズ型なので、ライン圧が低い間は締結してエンジン1をモータ/ジェネレータ5と一緒に回し、ライン圧が上昇してくると開放してモータ/ジェネレータ5を単独で回転させる。
このようにすることで、バッテリ蓄電状態SOCが十分に高い場合等のエンジン停止要求条件が成立した場合はエンジン1を停止してモータ/ジェネレータ5のみによってメインオイルポンプ9の回転を維持するので、エネルギー消費を抑制することができる。
ここで所定下限値SOC1は通常のアイドルストップ条件である所定下限値SOC2よりも、モータ/ジェネレータ5の駆動分高く設定されている。
このようにバッテリ蓄電状態SOCの下限値を通常のアイドルストップ条件である所定下限値SOC2より高く設定したので、モータ/ジェネレータ5でメインオイルポンプ9を駆動する際のパワー分を確保することができる。
エンジン停止要求有りと判断した場合は次のステップS24に進み、そうでない場合はステップS25に進む。従ってこのステップS23はエンジン停止要求判断手段に相当する。
時刻k1では、サブオイルポンプコントローラ22がサブオイルポンプ26の故障を検知して、統合コントローラ19へ通知する。
時刻k2では、ドライバーのアクセル操作を統合コントローラ19が検知して、加速要求ありと判断する。また、自動変速機(ユニット)3の入力回転数すなわちメインオイルポンプ9の回転数=0≦RP1である。従って、メインオイルポンプ9でパワートレイン系の所定ライン圧(油圧)を確保するために、目標回転数をRP1より大きく設定して、モータ/ジェネレータ5(MG)を回転数制御する。
このようにすることで、ドライバーに違和感を与えないように駆動力を生成することができる。
また、この時刻k3では、バッテリ蓄電状態SOCがエンジン始動SOC(エンジンでの充電が必要な蓄電状態)よりも高いため、エンジンを停止させると判断する。従って、第1クラッチ6(CL1)へのトルク指令値を減少させて(第1クラッチ6用ソレノイドバルブ14で油圧をかけて)、第1クラッチ6(CL1)を開放させる。
時刻k4では、第2クラッチ7(CL2)へのトルク指令値=第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2となったので通常制御へ移行する。
時刻k11では、サブオイルポンプコントローラ22がサブオイルポンプ26の故障を検知して、統合コントローラ19へ通知する。
時刻k12では、ドライバーのアクセル操作を統合コントローラ19が検知して、加速要求ありと判断する。また、自動変速機(ユニット)3の入力回転数すなわちメインオイルポンプ9の回転数=0≦RP1である。従って、メインオイルポンプ9でパワートレイン系の所定ライン圧(油圧)を確保するために、目標回転数をRP1より大きく設定して、モータ/ジェネレータ5(MG)を回転数制御する。
このようにすることで、ドライバーに違和感を与えないように駆動力を生成することができる。
また、この時刻k13では、バッテリ蓄電状態SOCがエンジン始動SOC(エンジンでの充電が必要な蓄電状態)よりも低いため、エンジンを始動させると判断する。従って、第1クラッチ6(CL1)へのトルク指令値を増加させて(第1クラッチ6用ソレノイドバルブ14で油圧をかけて)、第1クラッチ6(CL1)を締結させる。
このようにバッテリ蓄電状態SOCの下限値を通常のアイドルストップ条件である所定下限値SOC2より高く設定したので、モータ/ジェネレータ5でメインオイルポンプ9を駆動する際のパワー分を確保することができる。
時刻k15では、第2クラッチ7(CL2)へのトルク指令値=第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2となったので通常制御へ移行する。
また、上記例ではメインオイルポンプをモータ/ジェネレータだけで所定回転数を越えるまで駆動したが、例えばエンジン側摩擦要素がノーマルクローズ型の場合には、代わりにメインオイルポンプをモータ/ジェネレータとエンジンで、あるいはエンジンだけで駆動しても良い。
このようにすれば、モータ/ジェネレータでメインオイルポンプを駆動する際のパワー分を確保することができる。
このようにすれば、アクセルON、シフトレンジがドライブ(DR)、ドアが閉じている、方向指示器が発進側に点滅している、の一つまたは組み合わせにより発進意図ありと判断される場合以外はモータ/ジェネレータを停止させて、エネルギー消費を抑制することができる。
前記エンジン側摩擦要素は油圧により開放作動し、油圧なしで締結状態になるものであり、
前記発進制御手段は、前記所定ライン圧を確保する前は前記エンジン側摩擦要素を締結指令しておき、前記所定ライン圧を確保した後に、前記エンジン停止要求判断手段が判断したエンジン停止要求の有無に応じて前記エンジン側摩擦要素を開放指令または締結指令するものとしても良い。
このようにすれば、所定ライン圧が確保されるまではエンジン側摩擦要素に油圧をかけないので、変速機側摩擦要素の油圧確保を素早く行うことができる。
前記エンジン側摩擦要素は油圧により締結作動し、油圧なしで開放状態になるものであり、
前記発進制御手段は、前記所定ライン圧を確保する前は前記エンジン側摩擦要素を開放指令しておき、前記所定ライン圧を確保した後に、前記エンジン停止要求判断手段が判断したエンジン停止要求の有無に応じて前記エンジン側摩擦要素を締結指令または開放指令するものとしても良い。
このようにすれば、所定ライン圧が確保されるまではエンジン側摩擦要素に油圧をかけないので、変速機側摩擦要素の油圧確保を素早く行うことができる。
このようにすれば、バッテリの管理値が十分に高い場合等のエンジン停止要求条件が成立した場合は、エンジンを停止してモータ/ジェネレータのみによってメインオイルポンプの回転を維持するので、エネルギー消費を抑制することができる。
このようにすれば、ドライバーに違和感を与えないように駆動力を生成することができる。
1a 出力軸
2 駆動車輪(後輪)
3 自動変速機
3a 入力軸
3b 出力軸
4 伝動軸
5 モータ/ジェネレータ
6 第1クラッチ
7 第2クラッチ
8 ディファレンシャルギヤ装置
9 メインオイルポンプ
10 エンジン回転センサ
11 モータ/ジェネレータ回転センサ
12 変速機入力回転センサ
13 変速機出力回転センサ
14 第1クラッチ用ソレノイドバルブ
15 第2クラッチ用ソレノイドバルブ
16 電圧センサ
17 電流センサ
18 アクセル開度センサ
19 統合コントローラ
20 エンジンコントローラ
21 モータ/ジェネレータコントローラ
22 サブオイルポンプコントローラ
23 シフトセンサ
24 ドア開閉状態センサ
25 方向指示器
26 電動サブオイルポンプ
27 バッテリ
28 インバータ
Claims (7)
- エンジンと、前記エンジンの出力軸に入力軸を駆動結合されるとともに駆動輪に出力軸を駆動結合された変速機と、これらエンジン出力軸および変速機入力軸間に介挿されたモータ/ジェネレータと、前記エンジン出力軸および前記モータ/ジェネレータ間を切り離し可能に結合するエンジン側摩擦要素と、油圧により前記モータ/ジェネレータおよび前記変速機入力軸間または前記変速機入力軸および前記変速機出力軸間を切り離し可能に結合する変速機側摩擦要素と、前記モータ/ジェネレータおよび前記変速機側摩擦要素間に介挿され前記エンジンおよび前記モータ/ジェネレータの少なくとも一方により駆動されて少なくとも前記変速機側摩擦要素に油圧を供給するメインオイルポンプと、を有する駆動系と、
前記モータ/ジェネレータ以外のモータで駆動されて少なくとも前記変速機側摩擦要素に油圧を供給する電動サブオイルポンプと、
を具えるハイブリッド車両において、
発進要求の有無を判定する発進要求判定手段と、
前記電動サブオイルポンプの故障の有無を判定するサブオイルポンプ故障判定手段と、
前記サブオイルポンプ故障判定手段が前記電動サブオイルポンプに故障有りと判定し、かつ前記メインオイルポンプの回転数が所定値以下の場合に、前記発進要求判定手段が発進要求有りと判定すると、前記変速機側摩擦要素を開放指令した状態で、前記エンジンおよび前記モータ/ジェネレータの少なくとも一方により前記メインオイルポンプの回転数を、所定ライン圧を確保できるように前記所定値を超えるまで引き上げ、その所定ライン圧を確保した後に前記変速機側摩擦要素のトルク容量制御により前記駆動輪に駆動力を発生させる発進制御手段と、
を具えることを特徴とする、ハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記発進制御手段は、前記サブオイルポンプ故障判定手段が前記電動サブオイルポンプに故障有りと判定した場合には、故障無しと判定した場合よりも前記モータ/ジェネレータと電力の授受を行うバッテリの管理値を高く保持することを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の発進制御装置。
- 前記発進要求判定手段は、前記変速機のシフトレンジ、ドアの開閉状態、アクセル開度および方向指示器の状態の少なくとも一つに基づき前記発進要求の有無を判定することを特徴とする、請求項1または2記載のハイブリッド車両の発進制御装置。
- エンジン停止要求の有無を判断するエンジン停止要求判断手段を具え、
前記エンジン側摩擦要素は油圧により開放作動し、油圧なしで締結状態になるものであり、
前記発進制御手段は、前記所定ライン圧を確保する前は前記エンジン側摩擦要素を締結指令しておき、前記所定ライン圧を確保した後に、前記エンジン停止要求判断手段が判断したエンジン停止要求の有無に応じて前記エンジン側摩擦要素を開放指令または締結指令することを特徴とする、請求項1から3までの何れか1項記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - エンジン停止要求の有無を判断するエンジン停止要求判断手段を具え、
前記エンジン側摩擦要素は油圧により締結作動し、油圧なしで開放状態になるものであり、
前記発進制御手段は、前記所定ライン圧を確保する前は前記エンジン側摩擦要素を開放指令しておき、前記所定ライン圧を確保した後に、前記エンジン停止要求判断手段が判断したエンジン停止要求の有無に応じて前記エンジン側摩擦要素を締結指令または開放指令することを特徴とする、請求項1から3までの何れか1項記載のハイブリッド車両の発進制御装置。 - 前記エンジン停止要求判断手段は、前記バッテリの管理値の他、エンジン冷却水温およびアクセル開度の少なくとも一つに基づき前記エンジン停止要求の有無を判断することを特徴とする、請求項4または5記載のハイブリッド車両の発進制御装置。
- 前記発進制御手段による前記変速機側摩擦要素のトルク容量制御は、前記変速機側摩擦要素へのトルク指令値を、前記所定ライン圧の確保までは0に維持し、前記所定ライン圧の確保後、アクセル開度に相当する値まで徐々に上昇させることを特徴とする、請求項1から6までの何れか1項記載のハイブリッド車両の発進制御装置。
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