JP2013095247A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control apparatus.
近年、環境に配慮した自動車などの車両として、ハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両は、駆動力源として、ガソリンなどを燃料として駆動する内燃機関（以下、エンジンという）と、バッテリからの電力により駆動する電動機（以下、モータという）とを備えている。 In recent years, hybrid vehicles have attracted attention as vehicles such as automobiles that are environmentally friendly. The hybrid vehicle includes, as a driving force source, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) that is driven by using gasoline or the like as a fuel, and an electric motor (hereinafter referred to as a motor) that is driven by electric power from a battery.
図９に示すように、この種のハイブリッド車両の制御装置３００としては、例えばエンジン３１０と、クラッチ３２０と、変速機３３０と、モータ３４０と、制御ユニット３５０とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両の制御装置３００では、エンジン３１０と、クラッチ３２０と、変速機３３０とは直列に接続されている。また、モータ３４０と変速機３３０とが接続されている。エンジン３１０とモータ３４０とは、クラッチ３２０および変速機３３０を介して接続されている。
As shown in FIG. 9, as this type of hybrid
クラッチ３２０は、複数のクラッチ板を有する多板クラッチからなるとともに、解放時にはクラッチ板の表面が作動油に油没する湿式クラッチとされている。変速機３３０の入力軸３３１には、入力軸３３１の回転により作動するオイルポンプ３２１が設けられている。クラッチ３２０は、オイルポンプ３２１から高圧の作動油が供給されることにより係合するようになっている。オイルポンプ３２１とクラッチ３２０との間には、油圧調整バルブ３２２が設けられている。油圧調整バルブ３２２は、オイルポンプ３２１からクラッチ３２０への作動油の供給量を調整するようになっている。
The
制御ユニット３５０には、エンジン回転数センサ３１１と、油圧調整バルブ３２２と、アクセルペダル３６０の踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６１と、インバータ３４１とが接続されている。
Connected to the
インバータ３４１は、モータ３４０とバッテリ３４２とに接続されている。制御ユニッ３５０は、インバータ３４１の出力周波数を調整することによりモータ３４０の回転数を調整するとともに、インバータ３４１の出力電流を調整することによりモータ３４０の出力トルクを調整するようになっている。
車両がモータ３４０の動力により走行しているとき、制御ユニット３５０は、エンジン回転数センサ３１１によりエンジン３１０の回転数を検出するとともに、アクセルペダルセンサ３６１によりアクセルペダル３６０の踏み込み量を検出している。制御ユニット３５０は、エンジン３１０の回転数が０であることを検出するとともに、アクセルペダル３６０が所定量を超えて踏み込まれたことを検出したときは、制御ユニット３５０は油圧調整バルブ３２２を調整してクラッチ３２０を接続する。これにより、モータ３４０の動力が変速機３３０およびクラッチ３２０を介してエンジン３１０に伝達され、エンジン３１０は押し掛け始動される。
When the vehicle is running with the power of the
ここで、クラッチ３２０が係合してエンジン３１０を押し掛けする分だけモータ３４０の負荷となるトルクが増加するので、モータ３４０の回転数やトルクが低減し、衝撃が発生して滑らかな走行が阻害される可能性がある。
Here, since the torque which becomes the load of the
衝撃により滑らかな走行が阻害されることを防止するために、制御ユニット３５０は、エンジン３１０の押し掛けにより増加すると見込まれるトルクをクラッチ３２０の係合前に算出し、モータトルク補正値として設定する。制御ユニット３５０は、クラッチ３２０が係合する直前に、モータ３４０の出力トルクをモータトルク補正値だけ増加してトルク補償を行うようにしている。これにより、クラッチ３２０を係合してモータ３４０の負荷が変動することに起因する衝撃の発生が抑制され、車両の滑らかな走行状態を維持しながらエンジン３１０を始動することができる。
In order to prevent the smooth running from being hindered by the impact, the
ここで、本願発明者が鋭意研鑽を重ねた結果、クラッチ３２０の解放時間と、クラッチ３２０が伝達するトルクである係合トルクの立ち上がりとに相関があることが判明した。例えば、図９に示す車両の制御装置３００において、クラッチ３２０としてノーマリーオープン型を用いた場合に、Ｔ０においてクラッチ３２０に油圧を与え、クラッチ３２０を係合したときの係合トルクの立ち上がりを図１０に示す。図１０に示すように、解放時間が短い場合の係合トルクの立ち上がりＳと、解放時間が長い場合の係合トルクの立ち上がりＬとを比較した。
Here, as a result of intensive studies by the inventor of the present application, it has been found that there is a correlation between the release time of the
係合トルクの立ち上がりの早さについては、解放時間が短い場合の立ち上がりＳは早く、解放時間が長い場合の立ち上がりＬは遅かった。係合トルクの立ち上がりの直線性については、解放時間が短い場合の立ち上がりＳは直線状で、解放時間が長い場合の立ち上がりＬは曲線状であった。係合トルクの立ち上がりのばらつきについては、解放時間が短い場合の立ち上がりＳはばらつきが小さく完全に立ち上がるまでほぼ一定の時間Ｔ１となり、解放時間が長い場合の立ち上がりＬはばらつきが大きく完全に立ち上がるまでの時間Ｔ２に幅があった。 Regarding the speed of the rise of the engagement torque, the rise S when the release time is short was early, and the rise L when the release time was long was late. Regarding the linearity of the rising of the engagement torque, the rising S when the release time is short is linear, and the rising L when the release time is long is curved. The variation in the rise of the engagement torque, rising S is substantially constant time T 1 becomes to variations rises less complete if the release time short, until the rising L when a long release time rises to vary widely completely there is a width in a time T 2.
クラッチ３２０の解放時間が長い場合は、クラッチ３２０の解放時にはクラッチ板の表面に作動油が直接接していることから、多量の作動油がクラッチ板に含浸すると推測される。このため、この状態でクラッチ３２０を係合しようとクラッチ板同士を押圧しても、クラッチ板から多量の作動油が離脱するまでクラッチ板同士の間に油膜が形成されて十分な係合トルクを得ることができないと推測される。これにより、クラッチ板同士を押圧してから長時間が経過して油膜が切れたときに、所望の係合トルクが発生すると推測される。したがって、クラッチ板に含浸した作動油の量が異なることにより、係合トルクの立ち上がりの早さが異なり、立ち上がりにばらつきが生ずるものと推測される。
When the release time of the
また、クラッチ３２０の解放時間が短い場合は、クラッチ板に含浸する作動油が少ないので、クラッチ板同士の間に厚い油膜が形成されず、係合トルクは毎回ほぼ同じ早さで直線状に立ち上がるものと推測される。
Further, when the release time of the
しかしながら、従来の車両の制御装置３００にあっては、モータ３４０によりクラッチ３２０の係合トルクを補償する際に、クラッチ３２０の解放時間と係合トルクの立ち上がりとの関係を考慮していなかった。このため、モータ３４０によりトルク増大を行うタイミングとクラッチ３２０での係合トルクの立ち上がりのタイミングとが一致しないことがあった。この場合、モータ３４０の出力トルクがエンジン３１０による負荷を受けて変動してしまうので、モータ３４０で走行中の車両に衝撃を発生してドライバビリティが悪化するという問題があった。
However, in the conventional
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、エンジンを停止したモータ走行中であってエンジンを始動する際に、衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上できる車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and is a vehicle control that can improve drivability by suppressing the occurrence of an impact when the engine is started while the motor is running with the engine stopped. An object is to provide an apparatus.
本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関と、電動機と、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態と、の間で伝達状態を切り替えるとともに、作動油中に配置されたクラッチとを備え、前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、前記クラッチの解放時間が長いほど、前記クラッチが次に前記係合状態に切り替わる際の係合速度を小さくするよう構成する。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention includes (1) an internal combustion engine, an electric motor, a release state in which the internal combustion engine and the electric motor are disconnected, and a connection between the internal combustion engine and the electric motor. A control device for a vehicle, which includes a clutch arranged in hydraulic fluid, switching a transmission state between a combined state and a combined state, and starting the internal combustion engine by the electric motor with the clutch in the engaged state. The longer the release time of the clutch, the lower the engagement speed when the clutch is next switched to the engaged state.
この構成により、エンジン停止時のモータ走行中にエンジンを始動する際は、クラッチの解放時間が長いほどクラッチの係合速度が小さくなる。これにより、クラッチの解放時間が長くクラッチ板同士の間に厚い油膜が形成されていたとしても、クラッチの係合速度が小さくなるので、油膜を十分に消失させてからクラッチを係合することができる。よって、モータでのトルク増大とクラッチの係合とのタイミングを容易に一致させることができるので、エンジン停止時のモータ走行中にエンジンを始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。 With this configuration, when starting the engine while the motor is running when the engine is stopped, the clutch engagement speed decreases as the clutch release time increases. As a result, even if the clutch release time is long and a thick oil film is formed between the clutch plates, the clutch engagement speed is reduced, so that the clutch can be engaged after the oil film has sufficiently disappeared. it can. Therefore, the timing of the torque increase at the motor and the engagement of the clutch can be easily matched, so that the drivability is improved by suppressing the occurrence of impact when starting the engine while the motor is running when the engine is stopped. can do.
また、クラッチの解放時間が短い場合には、クラッチの係合トルクの立ち上がりが早く、しかもばらつきが小さくて係合トルクの予測が容易になる。このため、クラッチの係合速度を大きくしてもモータでのトルク増大とクラッチの係合とのタイミングを容易に一致させることができるので、エンジン停止時のモータ走行中にエンジンを始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。 In addition, when the clutch release time is short, the clutch engagement torque rises quickly and the variation is small, making it easy to predict the engagement torque. For this reason, even when the clutch engagement speed is increased, the timing of the torque increase in the motor and the clutch engagement can be easily matched, so that when the engine is started while the engine is stopped, The drivability can be improved by suppressing the occurrence of impact.
また、クラッチの解放時間が長い場合だけクラッチの係合速度を小さくしているので、クラッチの解放時間が長い場合以外でのクラッチ係合の応答遅れを抑制することができる。このため、クラッチの解放時間が長い場合以外では、クラッチ係合の応答遅れの抑制とドライバビリティの向上とを両立することができる。 Further, since the clutch engagement speed is reduced only when the clutch release time is long, it is possible to suppress a delay in response of clutch engagement except when the clutch release time is long. For this reason, it is possible to achieve both suppression of clutch engagement response delay and improvement of drivability except when the clutch release time is long.
上記（１）に記載の車両の制御装置においては、（２）前記クラッチを前記解放状態から前記係合状態に切り替える際に、前記係合速度が小さいほど、前記クラッチの係合トルクを多くの段階に変化させることが好ましい。 In the vehicle control device according to (1) above, (2) when the clutch is switched from the disengaged state to the engaged state, the clutch engagement torque increases as the engagement speed decreases. It is preferable to change in stages.
この構成により、クラッチの解放時間が長く、クラッチの係合速度が小さいほど、クラッチの係合トルクの変化する段数が多くなる。このため、クラッチの係合トルクを多段階に少しずつ増加させるので、クラッチの解放時間が長くクラッチ板同士の間に厚い油膜が形成されていたとしても、油膜を十分に消失させてからクラッチを係合することができる。よって、モータでのトルク増大とクラッチの係合とのタイミングを容易に一致させることができるので、エンジン停止時のモータ走行中にエンジンを始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。 According to this configuration, the longer the clutch release time and the lower the clutch engagement speed, the greater the number of steps at which the clutch engagement torque changes. For this reason, since the clutch engagement torque is gradually increased in multiple stages, even if the clutch release time is long and a thick oil film is formed between the clutch plates, the clutch should be disengaged after the oil film has disappeared sufficiently. Can be engaged. Therefore, the timing of the torque increase at the motor and the engagement of the clutch can be easily matched, so that the drivability is improved by suppressing the occurrence of impact when starting the engine while the motor is running when the engine is stopped. can do.
上記（１）または（２）に記載の車両の制御装置においては、（３）前記電動機が連結される変速機を有するとともに、前記変速機で設定されたギヤ比が高いほど、前記係合速度を大きくすることが好ましい。 In the vehicle control device according to the above (1) or (2), (3) the gear has a transmission to which the electric motor is coupled, and the higher the gear ratio set in the transmission, the higher the engagement speed. Is preferably increased.
この構成により、ギヤ比が高いときは車両の衝撃に対する運転者の感度が低くなるので、多少の衝撃の発生は許容されるため、クラッチの係合速度を大きくすることができる。このため、クラッチ係合の応答遅れの抑制とドライバビリティの向上とを両立することができる。 With this configuration, when the gear ratio is high, the driver's sensitivity to the impact of the vehicle is low, and therefore, some impact is allowed, so that the clutch engagement speed can be increased. For this reason, suppression of response delay of clutch engagement and improvement in drivability can be achieved at the same time.
本発明によれば、エンジンを停止したモータ走行中であってエンジンを始動する際に、衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上できる車両の制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle control device capable of improving drivability by suppressing the occurrence of an impact when the engine is started while the motor is stopped with the engine stopped.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用したものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a drive device for a hybrid vehicle.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図１に示すように、駆動装置１は、エンジン１０と、燃料供給装置１００と、駆動ユニット２０と、自動変速機３０と、制御ユニット４０とを備えている。本実施の形態では、駆動装置１のエンジン１０の方向をエンジン側Ｅ、駆動装置１の自動変速機３０の方向を自動変速機側Ｔとしている。
As shown in FIG. 1, the drive device 1 includes an
エンジン１０は、ガソリンあるいは軽油などの炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しない燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン１０は、エンジン本体１３と、吸気装置１４と、図示しない排気装置とを備えている。エンジン１０は、本発明における内燃機関を構成している。
The
エンジン本体１３は、複数の気筒１３１と、各気筒１３１ごとに設けられた吸気ポート１３２とを備えている。吸気ポート１３２は気筒１３１の内外を連通している。
The
吸気装置１４は、吸気管１６と、スロットルバルブ部１７と、吸気マニホールド１８とを備えている。吸気マニホールド１８は、吸気管１６と各吸気ポート１３２とを接続している。
The intake device 14 includes an
スロットルバルブ部１７は、スロットルバルブ１７１と、スロットルモータ１７２とを備えている。スロットルバルブ１７１は、吸気管１６の下流部に設けられるとともに、各気筒１３１に供給される吸入空気の吸入流量を調節するようになっている。スロットルモータ１７２は、電子制御式で、制御ユニット４０により制御されることによりスロットルバルブ１７１を開閉可能にしている。スロットルバルブ１７１には、スロットル開度センサ１７３が設けられている。スロットル開度センサ１７３は、スロットルバルブ１７１の開度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
The throttle valve unit 17 includes a
エンジン１０は、各気筒１３１の燃焼室内で混合気の吸気と燃焼と排気とを繰り返すことにより各気筒１３１の図示しないピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト１１を回転させるようになっている。エンジン１０は、クランクシャフト１１から駆動ユニット２０にトルクを伝達するようになっている。
The
クランクシャフト１１には、エンジン回転数センサ１９が設けられている。エンジン回転数センサ１９は、クランクシャフト１１の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。エンジン回転数センサ１９は、内燃機関駆動状態検出手段を構成している。エンジン回転数センサ１９は、エンジン１０の駆動状態を検出するようになっている。
The
燃料供給装置１００は、燃料タンク部１１０と、配管部１２０とを備えている。燃料供給装置１００は、燃料供給手段として機能するようになっている。
The
燃料タンク部１１０は、燃料タンク１１１と、燃料ポンプ１１２と、吐出チェック弁１１３と、燃料フィルタ１１４と、燃料ポンプコントロールコンピュータ１１５と、プレッシャレギュレータ１１６と、電磁弁１１７とを備えている。燃料タンク１１１には燃料が貯留されている。
The
燃料ポンプ１１２は、燃料タンク１１１の燃料を汲み上げて吐出し、吐出チェック弁１１３および燃料フィルタ１１４を介して配管部１１に給送する。この燃料ポンプ１１２は、低圧の吐出圧可変のポンプで、図示しないポンプロータおよびモータを備えている。モータ駆動の回転数によりポンプロータの回転速度を変化させることで、燃料ポンプ１１２の吐出流量およびフィード圧力が変化するようになっている。
The
燃料ポンプコントロールコンピュータ１１５は、制御ユニット４０および燃料ポンプ１１２の間に介在されている。燃料ポンプコントロールコンピュータ１１５は、制御ユニット４０からのポンプ制御信号に基づいて、燃料ポンプ１１２をオンオフしたり、回転速度を制御するようになっている。
The fuel
プレッシャレギュレータ１１６は、燃料フィルタ１１４の下流側の配管部１２０に接続されている。電磁弁１１７は、三方弁からなるとともに、燃料ポンプ１１２の吐出側管と、可変のプレッシャレギュレータ１１６の余剰燃料排出管と、燃料タンク１１１内の燃料に開口する管とに接続されている。
The
ここでは、燃料ポンプ１１２をフィード圧力が可変のポンプとしているが、これに限定されず、フィード圧力が一定のポンプとしてもよい。この場合、可変のプレッシャレギュレータ１１６の背圧などを電磁弁によって少なくとも高圧および低圧の２段に切替え可能なものにして、フィード圧力を制御するようにしてもよい。
Here, the
配管部１１は、燃料管１２１と、デリバリパイプ１２２と、燃料噴射弁１２３とを順に接続して備えている。
The piping
燃料管１２１は、燃料タンク部１１０の燃料フィルタ１１４に接続されている。燃料管１２１は、デリバリパイプ１２２に接続されている。デリバリパイプ１２２は、燃料噴射弁１２３に接続されている。燃料噴射弁１２３は、吸気ポート１３２に燃料を噴射可能に設けられている。燃料噴射弁１２３は、電磁弁からなるとともに、制御ユニット４０から発せられる制御信号により吸気ポート１３２に燃料を噴射するようになっている。
The
駆動ユニット２０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、ドラム２５と、ハブ部２６と、出力部２７と、ケース部２８とを備えている。モータジェネレータ２４は、本発明における電動機を構成している。駆動ユニット２０は、エンジン１０と自動変速機３０との間に介在されるとともに、エンジン１０のクランクシャフト１１からの動力を自動変速機３０の後述する変速機入力軸３１に伝達するようになっている。
The
入力部２１は、フライホイール２１０と、ダンパー２１１と、クラッチ入力軸２１２と、スリーブ２１３と、ベアリング２１４とを備えている。フライホイール２１０は、クランクシャフト１１に一体回転するように連結されている。
The
ダンパー２１１は、フライホイール２１０に一体回転するように周縁部で連結されている。ダンパー２１１は、クラッチ入力軸２１２に一体回転するように中心部で連結されている。ダンパー２１１は、フライホイール２１０とクラッチ入力軸２１２との間で、回転方向の力を吸収するようになっている。
The
クラッチ入力軸２１２は、クランクシャフト１１と同軸に設けられている。クラッチ入力軸２１２は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に動力を伝達するようになっている。
The
スリーブ２１３は、クラッチ入力軸２１２の外周側部に一体回転するように取り付けられている。ベアリング２１４は、玉軸受けからなり、スリーブ２１３の外周側部に固着されている。
The
出力部２７は、クラッチ出力軸２７０と、スリーブ２７１と、ベアリング２７２と、スラスト軸受２７３とを備えている。
The
クラッチ出力軸２７０は、クラッチ入力軸２１２と同軸に設けられている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３の動力を外部に伝達するようになっている。クラッチ出力軸２７０は、自動変速機３０の変速機入力軸３１に一体回転可能に連結されるとともに、駆動ユニット２０の出力を自動変速機３０に伝達するようになっている。
The
スリーブ２７１は、クラッチ出力軸２７０の外周部に一体回転するように取り付けられている。ベアリング２７２は、玉軸受けからなり、スリーブ２７１の自動変速機側Ｔにおいてクラッチ出力軸２７０と一体回転可能に設けられている。スラスト軸受２７３は、クラッチ入力軸２１２とクラッチ出力軸２７０との互いに対向する端面同士の間に設けられるとともに、クラッチ入力軸２１２とクラッチ出力軸２７０とを相対回転可能に軸方向に支持している。
The
モータジェネレータ２４は、ステータ２４０と、ロータ２４１と、ロータケース２４２とを備えている。モータジェネレータ２４は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との動力伝達経路に介在されている。
The
ステータ２４０は、ステータコア２４０ａと、ステータコア２４０ａに巻回される三相コイル２４０ｂとを備えている。ステータコア２４０ａは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されるとともに、ケース部２８に固定されている。ステータ２４０は、三相コイル２４０ｂへの通電により回転磁界を形成するようになっている。
The
ロータ２４１は、ステータ２４０の内部に配置されるとともに、複数個の永久磁石が埋め込まれて形成されている。ロータケース２４２は、ロータ２４１を収容している。ロータケース２４２は略円筒形状で、出力部２７のスリーブ２７１の外周側に位置して設けられている。ロータケース２４２は、内周側部に軸方向に沿ったスプライン２４２ａを備えている。
The
ロータケース２４２には、モータ回転数センサ２４３が設けられている。モータ回転数センサ２４３は、ロータ２４１の回転数を検出することにより、モータジェネレータ２４の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
The
モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル２４０ｂによって形成される磁界との相互作用により、ロータ２４１を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界とロータ２４１の回転との相互作用により、三相コイル２４０ｂの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作するようになっている。
The
モータジェネレータ２４はインバータ４６に接続されている。インバータ４６はバッテリ４７に接続されている。このため、モータジェネレータ２４は、インバータ４６を介してバッテリ４７との間で電力のやり取りを行うようになっている。バッテリ４７は、ハイブリッド車両の運転状況に応じて、モータジェネレータ２４から生じた電力を充電したり、あるいは放電するようになっている。
The
インバータ４６からモータジェネレータ２４への電力ラインには、ＭＧ電流センサ４６１が取り付けられている。ＭＧ電流センサ４６１は、相電流を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子間にはバッテリ電圧センサ４７１が取り付けられている。バッテリ電圧センサ４７１は、バッテリ４７の出力電圧を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子には、バッテリ電流センサ４７２が取り付けられている。バッテリ電流センサ４７２は、バッテリ４７の充放電電流を検出して制御ユニット４０に入力するになっている。バッテリ４７には、バッテリ温度センサ４７３が取り付けられている。バッテリ温度センサ４７３は、バッテリ温度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
An MG
ドラム２５は、ロータケース２４２およびスリーブ２７１を連結して、ロータケース２４２およびスリーブ２７１を一体化している。ドラム２５の半径方向の中央部には、外周側をエンジン側Ｅにずらした段部２５ａが形成されている。ロータ２４１の回転は、ドラム２５およびスリーブ２７１を経て、クラッチ出力軸２７０に伝達される。
The
ハブ部２６は、ハブ本体２６０と、支持板２６１とを備えている。
The
ハブ本体２６０は、円筒形状で、ハブ本体２６０の外周側部に軸方向に沿ったスプライン２６０ａを備えている。ハブ本体２６０は、ロータケース２４２およびスリーブ２７１の間に入り込んでいる。支持板２６１は、ハブ本体２６０のエンジン側Ｅの端部とクラッチ入力軸２１２の自動変速機側Ｔの端部とを連結して、ハブ本体２６０とクラッチ入力軸２１２とを一体化している。
The hub
ハブ本体２６０は、支持板２６１と、クラッチ入力軸２１２と、ダンパー２１１と、フライホイール２１０とを介して、クランクシャフト１１に一体回転するように連結されている。逆に、クランクシャフト１１の回転は、フライホイール２１０→ダンパー２１１→クラッチ入力軸２１２→支持板２６１という経路を経て、ハブ本体２６０に伝達される。
The hub
クラッチ２２は、多板部７０と、ピストン部８０とを備えている。クラッチ２２は、入力部２１と出力部２７との間に設けられている。クラッチ２２は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間を接続したり切断したりするようになっている。すなわち、クラッチ２２は、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを切り離す解放状態と、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続する係合状態との間で伝達状態が切り替わるようになっている。
The clutch 22 includes a
クラッチ２２の内部は、常時作動油で満たされている。このため、多板部７０およびピストン部８０は、常時作動油に浸漬されている。特に解放状態においては、後述する各セパレータプレート７１および複数の摩擦プレート７２の間に作動油が入り込み、セパレータプレート７１および摩擦プレート７２の表面側から作動油が含浸するようになっている。
The interior of the clutch 22 is always filled with hydraulic oil. For this reason, the
クラッチ２２は、ノーマリーオープン型となっている。クラッチ２２は、通常は解放されていてエンジン１０とモータジェネレータ２４との接続を切断しているとともに、オイルポンプ３４から高圧の作動油が供給されることにより作動してエンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続するようになっている。クラッチ２２は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。
The clutch 22 is a normally open type. The clutch 22 is normally disengaged and disconnects the connection between the
多板部７０は、ロータケース２４２とハブ本体２６０との間に設けられている。多板部７０は、複数のセパレータプレート７１および複数の摩擦プレート７２と、クッションプレート７３と、スナップリング７４とを備えている。
The
セパレータプレート７１は、環状で、外周部に形成されたスプライン外歯７１ａと、内周部に形成された貫通孔７１ｂとを備えている。スプライン外歯７１ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、セパレータプレート７１は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。貫通孔７１ｂには、ハブ本体２６０が接触することなく挿通されている。
The
摩擦プレート７２は、環状で、内周部に形成されたスプライン内歯７２ａを備えている。スプライン内歯７２ａは、ハブ本体２６０のスプライン２６０ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、摩擦プレート７２は、ハブ本体２６０と一体回転するようになっている。
The
セパレータプレート７１と摩擦プレート７２とは、交互に隣接して設けられている。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１とが軸方向に押圧されて互いに回転方向に摩擦を生ずることにより、ロータケース２４２とハブ部２６とが締結されるようになっている。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との軸方向の押圧が解放されて互いに摩擦を生じなくなることにより、ロータケース２４２とハブ部２６との締結が解放されるようになっている。
クッションプレート７３は、環状で、外周部に形成されたスプライン外歯７３ａと、内周部に形成された貫通孔７３ｂとを備えている。スプライン外歯７３ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされて、軸方向に摺動可能に設けられている。このため、クッションプレート７３は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。クッションプレート７３は、全てのセパレータプレート７１および摩擦プレート７２よりも自動変速機側Ｔに位置するように設けられている。
The
スナップリング７４は、環状で、全てのセパレータプレート７１および摩擦プレート７２よりもエンジン側Ｅで、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに固定されている。このため、スナップリング７４は、セパレータプレート７１と、摩擦プレート７２と、クッションプレート７３とがロータケース２４２のスプライン２４２ａから脱落しないようにストッパ機能を有するようになっている。
The
ピストン部８０は、ドラム２５と、多板部７０との間に設けられている。ピストン部８０は、ピストン８１と、油圧供給部８２と、戻りばね８３と、支持プレート８４と、ストッパリング８５とを備えている。
The
ピストン８１は、スリーブ２７１と段部２５ａとの間で軸方向に摺動可能に設けられている。ピストン８１は、内側Ｏリング８１０と、外側Ｏリング８１１と、押圧部８１２とを備えている。
The
内側Ｏリング８１０は、ピストン８１の内周側部に設けられるとともに、スリーブ２７１の外周側部に接触している。外側Ｏリング８１１は、ピストン８１の外周側部に設けられるとともに、ドラム２５の段部２５ａの内周側部に接触している。押圧部８１２は、クッションプレート７３に対向するとともに、ピストン８１のエンジン側Ｅへの摺動に伴ってクッションプレート７３を押圧するようになっている。
The inner O-
油圧供給部８２は、油圧供給孔８２０と、油圧供給路８２１とを備えている。油圧供給孔８２０は、スリーブ２７１に形成されるとともに、ピストン８１およびドラム２５で囲まれる空間８６とスリーブ２７１の内周側の空間とを連通している。油圧供給路８２１は、油圧供給孔８２０と、自動変速機３０の後述する機械式のオイルポンプ３４とを連通している。
The hydraulic
高圧の作動油が、油圧供給路８２１および油圧供給孔８２０を介して、ピストン８１およびドラム２５で囲まれる空間８６に供給されると、ピストン８１はエンジン側Ｅに摺動するようになっている。ピストン８１がエンジン側Ｅに移動することにより、押圧部８１２がクッションプレート７３を介して摩擦プレート７２とセパレータプレート７１とをエンジン側Ｅに押圧して締結させる。摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との締結により、ロータ２４１およびハブ部２６が一体回転するようになっている。
When high-pressure hydraulic oil is supplied to the
戻りばね８３は、周方向に沿って配置された多数の圧縮コイルばねからなるとともに、ピストン８１をエンジン側Ｅから自動変速機側Ｔに押圧するように設けられている。支持プレート８４は、環状で、戻りばね８３のエンジン側Ｅを支持している。支持プレート８４は、ストッパリング８５によりエンジン側Ｅへの移動を規制されている。ストッパリング８５は、スリーブ２７１に固定されている。
The
油圧供給路８２１の油圧が低下して戻りばね８３の付勢力より小さくなることにより、戻りばね８３の作用によりピストン８１が自動変速機側Ｔに摺動するようになっている。ピストン８１が自動変速機側Ｔに移動することにより、摩擦プレート７２とセパレータプレート７１との締結が解放され、ロータ２４１およびハブ部２６が別々に回転するようになっている。
The hydraulic pressure of the hydraulic
ワンウェイクラッチ２３は、ロータケース２４２とハブ本体２６０との間に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１から変速機入力軸３１を介してモータジェネレータ２４に正転方向の動力のみを伝達可能に接続されている。ここで、正転方向とは、クランクシャフト１１の回転方向を意味する。また、ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部で多板部７０に対して軸方向に隣接して配置されている。
The one-way clutch 23 is provided between the
ワンウェイクラッチ２３は、外輪部２３０と、内輪部２３１と、回転規制部２３２とを備えている。
The one-way clutch 23 includes an
外輪部２３０は、外周側部に軸方向に沿ったスプライン２３０ａを備えている。外輪部２３０のスプライン２３０ａは、ロータケース２４２のスプライン２４２ａに噛み合わされている。よって、ワンウェイクラッチ２３の外輪部２３０は、ロータケース２４２と一体回転するようになっている。また、外輪部２３０は、ロータケース２４２を介して、クラッチ出力軸２７０に一体回転するように接続されている。
The
内輪部２３１は、ハブ本体２６０と兼用されている。よって、ワンウェイクラッチ２３の内輪部２３１は、ハブ部２６と一体回転するようになっている。また、内輪部２３１は、ハブ部２６および入力部２１を介して、クランクシャフト１１に一体回転するように接続されている。
The
回転規制部２３２は、外輪部２３０および内輪部２３１の間に設けられている。回転規制部２３２は、内輪部２３１を外輪部２３０に対して正転方向のみに回転可能にするようになっている。
The
ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１の回転数がクラッチ出力軸２７０の回転数よりも大きい場合に、クランクシャフト１１の回転をクラッチ出力軸２７０に伝達するようになっている。また、ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１の回転数がクラッチ出力軸２７０の回転数よりも小さい場合に、クランクシャフト１１の回転をクラッチ出力軸２７０に伝達せず、クラッチ出力軸２７０は自由に回転するようになっている。
The one-way clutch 23 transmits the rotation of the
ケース部２８は、ケース本体２８０と、エンジン側リブ２８１と、自動変速機側リブ２８２とを備えている。ケース本体２８０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、ドラム２５と、ハブ部２６と、出力部２７とを収容している。
The
エンジン側リブ２８１は、クラッチ入力軸２１２を中心とする環状で、モータジェネレータ２４のエンジン側Ｅに設けられるとともに、ケース本体２８０に固定されている。エンジン側リブ２８１の内周部には、入力部２１のベアリング２１４を介してスリーブ２１３が回転可能に取り付けられている。このため、スリーブ２１３と、クラッチ入力軸２１２と、ハブ部２６とは、エンジン側リブ２８１に回転可能に支持されている。
The
エンジン側リブ２８１と、スリーブ２１３との間には、入力軸回転センサ２９が取り付けられている。入力軸回転センサ２９は、クラッチ入力軸２１２およびハブ部２６の回転速度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。入力軸回転センサ２９は、レゾルバであり、センサステータ２９ａとセンサロータ２９ｂとを備えている。センサステータ２９ａは、エンジン側リブ２８１に取り付けられている。センサロータ２９ｂは、スリーブ２１３に取り付けられている。なお、入力軸回転センサ２９としては、レゾルバ以外の各種センサを用いてもよい。
An input
自動変速機側リブ２８２は、クラッチ出力軸２７０を中心とする環状で、モータジェネレータ２４の自動変速機側Ｔに設けられるとともに、ケース本体２８０に固定されている。自動変速機側リブ２８２の内周部には、ベアリング２７２を介してスリーブ２７１が回転可能に取り付けられている。このため、スリーブ２７１およびクラッチ出力軸２７０は、自動変速機側リブ２８２に回転可能に支持されている。
The automatic
図１に示すように、自動変速機３０は、変速機入力軸３１と、トルクコンバータ３２と、変速機構入力軸３３と、オイルポンプ３４と、変速機構３５と、油圧制御装置３６と、出力軸３７と、ケース３８とを備えている。自動変速機３０は、本発明における変速機を構成している。自動変速機３０は、モータジェネレータ２４が連結されている。
As shown in FIG. 1, the
トルクコンバータ３２は、循環する作動油の作用を利用する流体式で、駆動ユニット２０のクラッチ出力軸２７０から伝達される駆動力を、変速機構入力軸３３を介して変速機構３５に伝達するようになっている。トルクコンバータ３２は、タービンランナ９０と、ポンプインペラ９１と、フロントカバー９２と、ステータ９３と、ワンウェイクラッチ９４と、中空軸９５とを備えている。
The
タービンランナ９０およびポンプインペラ９１は、タービンランナ９０がエンジン側Ｅに位置するように互いに対向して配置されている。タービンランナ９０は、変速機構入力軸３３に一体回転するように連結されている。ポンプインペラ９１は、フロントカバー９２を介して変速機入力軸３１に一体回転するように連結されている。
The
タービンランナ９０およびポンプインペラ９１の間の内周側には、ステータ９３が設けられている。ステータ９３には、ワンウェイクラッチ９４を介して中空軸９５が接続されている。中空軸９５は、ケース３８に固定されるとともに、内部に変速機構入力軸３３を回転可能に収容している。ケース３８の内部には、作動油が供給されている。
A
オイルポンプ３４は、ロータ３４０と、ハブ３４１と、ボデー３４２とを備えている。ハブ３４１は、円筒形状で、ロータ３４０とポンプインペラ９１とを一体回転するように連結している。ボデー３４２は、ケース３８に固定されている。このため、駆動ユニット２０からの動力が、フロントカバー９２からポンプインペラ９１を介してロータ３４０に伝達され、オイルポンプ３４が駆動されるようになっている。
The
オイルポンプ３４から吐出される作動油は、変速機構３５に供給されるとともに、駆動ユニット２０のクラッチ２２にも供給されるようになっている（図１中、一点鎖線で示す）。オイルポンプ３４は、油圧の供給により、変速機構３５の変速段もしくは変速比の切り替えや、クラッチ２２の締結を行うようになっている。
The hydraulic oil discharged from the
オイルポンプ３４とクラッチ２２との間には、油圧調整バルブ３９が設けられている。油圧調整バルブ３９は、制御ユニット４０からの信号に伴い、オイルポンプ３４からクラッチ２２への作動油の供給量を調整するようになっている。
A hydraulic
オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９と、油圧供給部８２とは、クラッチ切替手段を構成している。オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９と、油圧供給部８２とは、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるようになっている。
The
変速機構３５は、図示しない複数のクラッチやブレーキを有している。変速機構３５では、ハイブリッド車両の走行状況に応じて複数のクラッチやブレーキの係合および解放が、油圧制御装置３６から供給される油圧によって切り替えられることで、所望の変速段が形成される。変速機構３５の変速段としては、例えば、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｍ（マニュアル）レンジ（シーケンシャルレンジ）、２（セカンド）レンジ、Ｌ（ロー）レンジ、Ｂ（ブレーキ）レンジ、Ｓ（スポーツ）レンジ、Ｄｓ（スポーツドライブ）レンジなどがある。
The
変速機構３５には、運転者が変速段を切り替えるためのシフトレバー５１が接続されている。シフトレバー５１には、シフトポジションセンサ５２が設けられている。シフトポジションセンサ５２は、シフトレバー５１のレンジ位置をシフトポジション信号として検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
A
変速機構入力軸３３から伝達された駆動力は、変速機構３５を経て出力軸３７に伝達され、出力軸３７から図示しないディファレンシャルを経て車輪に伝達されるようになっている。なお、本実施の形態の変速機構３５は、有段式の変速機構で構成されているが、有段式に限られず、例えば無段式の変速機構で構成されるようにしてもよい。
The driving force transmitted from the transmission
図４に示すように、制御ユニット４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＥＣＵという）４１と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４３と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）４４と、トランスミッション用電子制御ユニット（以下、トランスミッションＥＣＵという）４５とを備えている。制御ユニット４０は制御手段を構成している。
As shown in FIG. 4, the
ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ（Central processing unit）４１０と、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read only memory）４１１と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random access memory）４１２と、バックアップメモリ４１３と、入力ポート４１４と、出力ポート４１５と、通信ポート４１６とを備えている。ＥＣＵ４１は、ハイブリッド車両の制御を統括するようになっている。
The
ＥＣＵ４１の入力ポート４１４には、エンジン回転数センサ１９と、入力軸回転数センサ２９と、モータ回転数センサ２４３と、車速センサ５０と、アクセルセンサ５４と、シフトポジションセンサ５２と、ＭＧ電流センサ４６１と、バッテリ電圧センサ４７１およびバッテリ電流センサ４７２と、バッテリ温度センサ４７３と、スロットル開度センサ１７３とが接続されている。
The input port 414 of the
車速センサ５０は、車速信号を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。アクセルセンサ５４には、アクセルペダル５３が接続されている。アクセルセンサ５４は、アクセルペダル５３が踏み込まれた踏み込み量を検出して、検出した踏み込み量に応じた検出信号をＥＣＵ４１に入力するようになっている。また、ＥＣＵ４１は、アクセルセンサ５４から出力された検出信号が表すアクセルペダル５３の踏み込み量から、アクセル開度Ａｃｃを算出するようになっている。
The
アクセルペダル５３は、内燃機関始動指令手段を構成している。アクセルペダル５３は、踏み込まれることによりエンジン１０に始動指令を与えるようになっている。アクセルセンサ５４は、始動指令検出手段を構成している。アクセルセンサ５４は、アクセルペダル５３が踏み込まれたときに、エンジン１０に始動指令が与えられたことを検出するようになっている。
The
ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５とに通信ポート４１６を介して接続されている。ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５と各種制御信号やデータのやり取りを行うようになっている。
The
また、ＥＣＵ４１は、クラッチ解放時間測定手段を構成している。ＥＣＵ４１は、クラッチ２２が係合状態から解放状態に切り替わってからの解放時間を測定するようになっている。さらに、ＥＣＵ４１は、ギヤ比検出手段を構成している。ＥＣＵ４１は、自動変速機３０で設定されたギヤ比を検出するようになっている。
Further, the
ＲＯＭ４１１およびバックアップメモリ４１３に格納されるマップ情報には、図８に示すようなクラッチ２２の解放時間−係合速度マップなどが含まれる。
The map information stored in the
図８に示すように、クラッチ２２の解放時間−係合速度マップは、検出されたクラッチ２２の解放時間から、クラッチ２２が次に係合状態に切り替わる際の係合速度を設定するためものである。同一のギヤ比であれば、クラッチ２２の解放時間が長いほど、クラッチ２２の係合速度を小さく設定するようになっている。また、同一の解放時間であれば、ギヤ比が高いほどクラッチ２２の係合速度を大きく設定するようになっている。これは、ギヤ比が高いほど、エンジン１０の振動に対する運転者の感度は低くなることに基づいている。
As shown in FIG. 8, the release time-engagement speed map of the clutch 22 is used to set the engagement speed when the clutch 22 is next switched to the engaged state from the detected release time of the clutch 22. is there. If the gear ratio is the same, the engagement speed of the clutch 22 is set to be smaller as the release time of the clutch 22 is longer. Further, if the release time is the same, the higher the gear ratio, the larger the engagement speed of the clutch 22 is set. This is based on the fact that the higher the gear ratio, the lower the driver's sensitivity to
エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０およびＥＣＵ４１に接続されている。エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行うようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、燃料噴射弁１２３を制御することにより燃料制御を行い、燃料ポンプコントロールコンピュータ１１５を制御することにより燃圧調整やフューエルカットの制御を行い、スロットルモータ１７２を制御することにより吸入空気量を制御することができる。
The
エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号によりエンジン１０を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
The
モータＥＣＵ４３は、インバータ４６およびＥＣＵ４１に接続されている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号を入力するようになっている。モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号としては、例えば、モータジェネレータ２４のモータ回転数センサ２４３から入力される信号や、ＭＧ電流センサ４６１により検出されるモータジェネレータ２４に印加される相電流の信号などがある。モータＥＣＵ４３は、インバータ４６へのスイッチング制御信号を出力するようになっている。
The
モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号に応じてインバータ４６を駆動制御することにより、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、必要に応じてモータジェネレータ２４の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
The
バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７およびＥＣＵ４１に接続されている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理している。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するのに必要な信号を入力するようになっている。バッテリ４７を管理するのに必要な信号としては、例えば、バッテリ電圧センサ４７１からの端子間電圧の信号や、バッテリ電流センサ４７２からの充放電電流の信号や、バッテリ温度センサ４７３からの電池温度の信号などがある。
The
バッテリＥＣＵ４４は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、必要に応じてバッテリ４７の状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するために、バッテリ電流センサ４７２により検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ：State of charge）を演算するようになっている。
The
トランスミッションＥＣＵ４５は、自動変速機３０およびＥＣＵ４１に接続されている。トランスミッションＥＣＵ４５は、トルクコンバータ３２の図示しないロックアップクラッチを駆動制御したり、変速機構３５の変速段を変更したりするようになっている。
The
トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１からの信号に基づいて変速機構３５の変速段を変更する変速制御を実行するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、必要に応じて変速機構３５やトルクコンバータ３２の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
The
上述したエンジン１０と、モータジェネレータ２４と、クラッチ２２とは、本発明における車両の制御装置を構成している。本発明の車両の制御装置は、クラッチ２２を係合状態にしてモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。そして、本発明の車両の制御装置は、クラッチ２２の解放時間が長いほど、クラッチ２２が次に係合状態に切り替わる際の係合速度を小さくするようになっている。
The
また、本発明の車両の制御装置は、内燃機関駆動状態検出手段であるエンジン回転数センサ１９と、内燃機関始動指令手段であるアクセルペダル５３と、始動指令検出手段であるアクセルセンサ５４と、クラッチ切替手段であるオイルポンプ３４、油圧調整バルブ３９および油圧供給部８２と、クラッチ解放時間測定手段および制御手段である制御ユニット４０とを備えている。
The vehicle control apparatus of the present invention includes an
制御ユニット４０は、エンジン回転数センサ１９によりエンジン１０が停止状態であると検出され、尚且つアクセルセンサ５４によりエンジン１０に始動指令が与えられたと検出されたことを条件に、ＥＣＵ４１により検出されたクラッチ２２の解放時間が長いほど、クラッチ２２が次に係合状態に切り替わる際のクラッチ２２の係合速度を小さく設定するようになっている。また、制御ユニット４０は、オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９と、油圧供給部８２とによりクラッチ２２を上述のように設定した係合速度で係合状態に切り替えて、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。
The
また、制御ユニット４０は、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替える際に、係合速度が小さいほど、クラッチ２２の係合トルクを多くの段階に変化させるようになっている。本実施の形態では、係合速度が小さい場合には、図６に示すように、クラッチ２２を係合状態にするための油圧を３段階に変化させることにより、クラッチ２２の係合トルクは３段階に変化する。また、係合速度が大きい場合には、図７に示すように、クラッチ２２を係合状態にするための油圧を２段階に変化させることにより、クラッチ２２の係合トルクは２段階に変化するようになっている。
Further, when the clutch 22 is switched from the released state to the engaged state, the
また、本発明の車両の制御装置は自動変速機３０を備えるとともに、制御ユニット４０は、ギヤ比検出手段であるＥＣＵ４１により検出されたギヤ比が高いほど、係合速度を大きくするようになっている。
The vehicle control apparatus of the present invention includes the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
図５に示すように、ＥＣＵ４１は、車両がモータジェネレータ２４により走行中であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断は、モータ回転数センサ２４３および車速センサ５０からの検出情報に基づき、ＥＣＵ４１により行われる。ＥＣＵ４１が、車両が停車中、あるいはモータジェネレータ２４以外の動力で走行中であると判断した場合は（ステップＳ１；ＮＯ）、ＥＣＵ４１はメインルーチンに処理を戻す。
As shown in FIG. 5, the
ＥＣＵ４１が、車両はモータジェネレータ２４により走行中であると判断した場合は（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１はエンジン１０が停止中であるか否かを判断する（ステップＳ２）。この判断は、エンジン回転数センサ１９からの検出情報に基づき、ＥＣＵ４１により行われる。ＥＣＵ４１が、エンジン１０は停止中ではないと判断した場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、ＥＣＵ４１はメインルーチンに処理を戻す。
When the
ＥＣＵ４１が、エンジン１０は停止中であると判断した場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１はエンジン１０の始動指令が発せられているか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、アクセルセンサ５４からの検出情報に基づき、ＥＣＵ４１により行われる。ＥＣＵ４１が、エンジン１０の始動指令が発せられていないと判断した場合は（ステップＳ３；ＮＯ）、ＥＣＵ４１はメインルーチンに処理を戻す。
When the
ＥＣＵ４１が、エンジン１０の始動指令が発せられていると判断した場合は（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、次にクラッチ２２を係合する際の係合速度を設定する（ステップＳ４）。この時点で、車両はモータジェネレータ２４により走行中であるとともに、エンジン１０は停止中であるので、クラッチ２２は解放状態となっている。
When the
クラッチ２２の係合速度の設定は、ＥＣＵ４１により検出されたクラッチ２２の解放時間および自動変速機３０のギヤ比に基づいて、図８に示す解放時間−係合速度マップを参照して、ＥＣＵ４１により行われる。図８に示すように、ＥＣＵ４１は、クラッチ２２の解放時間が長いほど、クラッチ２２が次に係合状態に切り替わる係合速度を小さく設定する。
The engagement speed of the clutch 22 is set by the
続いて、ＥＣＵ４１は、油圧調整バルブ３９を作動させ、設定した係合速度でクラッチ２２を係合状態に切り替える（ステップＳ５）。ここで、係合速度が小さく、係合をゆっくり行う場合は、図６に示すように、クラッチ２２に供給する油圧を３段階に分けて段階的に増加させるようにする。すなわち、クラッチ２２を係合状態にするための油圧を３段階に変化させることにより、クラッチ２２の係合トルクは３段階に変化する。
Subsequently, the
また、係合速度が大きく、係合を早く行う場合には、図７に示すように、クラッチ２２に供給する油圧を２段階に分けて段階的に増加させるようにする。すなわち、クラッチ２２を係合状態にするための油圧を２段階に変化させることにより、クラッチ２２の係合トルクは２段階に変化する。 Further, when the engagement speed is high and the engagement is performed quickly, as shown in FIG. 7, the hydraulic pressure supplied to the clutch 22 is increased in two steps. That is, by changing the hydraulic pressure for bringing the clutch 22 into the engaged state in two stages, the engagement torque of the clutch 22 changes in two stages.
クラッチ２２の係合トルクが大きくなるに連れて、クランクシャフト１１がモータジェネレータ２４により連れ回されるので、エンジン１０の回転数が上昇する。そして、エンジン１０が押し掛けにより始動される。
As the engagement torque of the clutch 22 increases, the
また、クラッチ２２の係合トルクの段階的な上昇にタイミングを併せて、モータジェネレータ２４の出力トルクを増大させてトルク補償を行う。例えば、図６に示すように、係合トルクが３段階で上昇する場合は、モータジェネレータ２４の出力トルクは２段階で上昇するようにする。また、図７に示すように、係合トルクが２段階で上昇する場合は、モータジェネレータ２４の出力トルクは１段階で上昇するようにする。これにより、モータジェネレータ２４がエンジン１０を回転させる際のトルク低下を補って、走行時の衝撃の発生を抑制することができる。
Further, in conjunction with the stepwise increase in the engagement torque of the clutch 22, the output torque of the
上述したエンジン１０の停止中のモータジェネレータ２４による走行中に運転者がアクセルペダル５３を踏み込んだ際の動作を、図６および図７に示すタイムチャートに沿って説明する。
The operation when the driver depresses the
図６に示すように、クラッチ２２の解放時間が長時間である場合は、係合時間が小さく設定されるので、クラッチ２２の係合が長い時間を掛けて行われる。Ｔ０において、運転者はアクセルペダル５３を踏み込んだとする。これにより、エンジン駆動指令がオンになるので、ＥＣＵ４１は油圧調整バルブ３９を少し開放し、クラッチ２２に１段目の油圧で作動油を供給する。よって、クラッチ２２には１段目の係合トルクが発生するので、これに併せてＥＣＵ４１はモータジェネレータ２４の出力トルクを増大させる補償トルクを１段目に上昇させる。
As shown in FIG. 6, when the release time of the clutch 22 is long, the engagement time is set to be small, so that the clutch 22 is engaged for a long time. In T 0, the driver and depresses the
そして、所定時間経過後のＴ１において、ＥＣＵ４１は油圧調整バルブ３９をさらに少し開放し、クラッチ２２に２段目の油圧で作動油を供給する。よって、クラッチ２２には２段目の係合トルクが発生するので、これに併せてＥＣＵ４１はモータジェネレータ２４への補償トルクを２段目の最大値に上昇させる。
Then, at T 1 after the elapse of a predetermined time, the
係合トルクが大きくなることにより、例えばＴ２において、クランクシャフト１１が徐々に連れ回されるようになる。この時点でモータジェネレータ２４への補償トルクは最大値に上昇しているので、モータジェネレータ２４がエンジン１０を回転させる際のトルク低下を補って、走行時の衝撃の発生を抑制することができる。
By engaging torque increases, for example in T 2, so that the
その後、Ｔ３において、ＥＣＵ４１は油圧調整バルブ３９を全開まで開放し、クラッチ２２を完全に係合状態にする。これにより、モータジェネレータ２４の回転数とエンジン１０の回転数とが一致するので、ＥＣＵ４１はモータジェネレータ２４での補償トルクを０に戻す。
Thereafter, the T 3,
図７に示すように、クラッチ２２の解放時間が短時間である場合は、係合時間が大きく設定されるので、クラッチ２２の係合が短い時間で行われる。Ｔ０において、運転者はアクセルペダル５３を踏み込んだとする。これにより、エンジン駆動指令がオンになるので、ＥＣＵ４１は油圧調整バルブ３９を少し開放し、クラッチ２２に１段目の油圧で作動油を供給する。よって、クラッチ２２には１段目の係合トルクが発生するので、これに併せてＥＣＵ４１はモータジェネレータ２４への補償トルクを最大値まで上昇させる。
As shown in FIG. 7, when the release time of the clutch 22 is short, the engagement time is set to be large, so that the clutch 22 is engaged in a short time. In T 0, the driver and depresses the
係合トルクが大きくなることにより、例えばＴ１０において、クランクシャフト１１が徐々に連れ回されるようになる。この時点でモータジェネレータ２４への補償トルクは最大値に上昇しているので、モータジェネレータ２４がエンジン１０を回転させる際のトルク低下を補って、走行時の衝撃の発生を抑制することができる。
By engaging torque increases, for example in the T 10, so that the
その後、Ｔ１１において、ＥＣＵ４１は油圧調整バルブ３９を全開まで開放し、クラッチ２２を完全に係合状態にする。これにより、モータジェネレータ２４の回転数とエンジン１０の回転数とが一致するので、ＥＣＵ４１はモータジェネレータ２４での補償トルクを０に戻す。
Thereafter, the T 11,
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、オイルポンプ３４が停止しているため、クラッチ２２のピストン部８０にはオイルポンプ３４から作動油が供給されない。このため、戻りばね８３の付勢力によりピストン８１が多板部７０から離れており、クラッチ２２は解放状態となっている。このとき、変速機構３５のシフト位置はニュートラルであるようにしている。また、油圧調整バルブ３９は開放しておく。
When the hybrid vehicle is stopped due to parking or the like and the
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合にエンジン１０を始動するには、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
To start the
ここで、ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、トルクコンバータ３２の回転により変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転するが、変速機構３５のシフト位置がニュートラルであるので、変速機構３５の出力軸３７は回転しない。
Here, even if the
オイルポンプ３４から吐出された作動油は、クラッチ２２に供給される。ピストン８１が多板部７０側に摺動し、多板部７０が軸方向に押圧されて、クラッチ２２が締結される。よって、ロータ２４１の駆動力が、ロータケース２４２→多板部７０→ハブ部２６→入力部２１という経路を経て、クランクシャフト１１に伝達される。これにより、エンジン１０が始動される。
The hydraulic oil discharged from the
エンジン１０の始動後の車両発進時には、エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１１→入力部２１→ハブ部２６→クラッチ２２→ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０という経路を経て、自動変速機３０に伝達される。動力が自動変速機３０に伝達されることにより、オイルポンプ３４が駆動されるので、作動油がクラッチ２２に供給され続けて、クラッチ２２の締結が維持される。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
When the vehicle starts after the
また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、上述のようにクラッチ２２のピストン部８０にはオイルポンプ３４から作動油が導入されないので、クラッチ２２は解放されている。
Further, when the hybrid vehicle is stopped due to parking or the like and the
ここで、モータジェネレータ２４の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
Here, when starting with only the driving force of the
ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ３４からの作動油はクラッチ２２に供給されることはない。
Even if the
トルクコンバータ３２の回転に伴い変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転する。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
As the
エンジン１０を停止したままモータジェネレータ２４の駆動力のみで走行しているときに、エンジン１０を始動する場合は、油圧調整バルブ３９を開放してオイルポンプ３４からの作動油をクラッチ２２に供給する。クラッチ２２に作動油が供給されることにより、クラッチ２２が締結される。これにより、モータジェネレータ２４の駆動力が、ハブ部２６に伝達され、ハブ部２６から入力部２１を介してクランクシャフト１１へ伝達される。よって、エンジン１０が始動される。
When the
エンジン１０の駆動中かつ停車時においてバッテリ４７の電力不足が発生した場合は、エンジン１０の駆動力を用いてバッテリ４７に充電するようにする。自動変速機３０のシフト位置はニュートラルとなっている。エンジン１０の駆動力は、ハブ部２６からワンウェイクラッチ２３を介してロータ２４１に伝達される。これにより、ロータ２４１が回転され、モータジェネレータ２４が発電機として作動する。よって、バッテリ４７が充電される。
When the power of the
車両走行時であって、減速中に車輪の駆動力によりモータジェネレータ２４を駆動させて充電する場合、すなわちエンジン１０を用いないモータジェネレータ２４のみによる回生作動の場合は、車輪の駆動力は、変速機構３５を伝わりオイルポンプ３４に伝達される。油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ３４で発生した作動油はクラッチ２２に供給されないので、クラッチ２２は解放のまま維持される。変速機構入力軸３３に連結されたドラム２５が回転し、ロータ２４１が回転するので、モータジェネレータ２４が発電機として作動し、バッテリ４７が充電される。
When the
車両走行時であって、減速中の場合に車輪の駆動力によりモータジェネレータ２４を駆動させて充電すると同時にエンジンブレーキを作動させる場合は、車輪の駆動力は、自動変速機３０を伝わり、オイルポンプ３４に伝達される。油圧調整バルブ３９は開放しておく。これにより、オイルポンプ３４で発生した作動油はクラッチ２２に供給され、クラッチ２２は締結のまま維持される。
When the vehicle is running and the
変速機構入力軸３３に連結されたドラム２５が回転し、ロータ２４１が回転するので、モータジェネレータ２４が発電機として作動し、バッテリ４７が充電される。また、ドラム２５の回転がクラッチ２２を介してクランクシャフト１１に伝達される。よって、エンジンブレーキが作動する。
Since the
以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、エンジン１０の停止時のモータジェネレータ２４による走行中にエンジン１０を始動する際は、クラッチ２２の解放時間が長いほどクラッチ２２の係合速度が小さくなる。クラッチ２２の解放時間が長く、セパレータプレート７１および摩擦プレート７２の間に厚い油膜が形成されていたとしても、クラッチ２２の係合速度が小さくなるので、油膜を十分に消失させてからクラッチ２２を係合することができる。よって、モータジェネレータ２４へのトルク補償とクラッチ２２の係合とのタイミングを容易に一致させることができるので、エンジン１０の停止時のモータジェネレータ２４による走行中にエンジン１０を始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。
As described above, according to the control device for a vehicle according to the present embodiment, when starting
また、クラッチ２２の解放時間が短い場合には、クラッチ２２の係合トルクの立ち上がりが早く、しかもばらつきが小さくて係合トルクの予測が容易になる。このため、クラッチ２２の係合速度を大きくしてもモータジェネレータ２４へのトルク補償とクラッチ２２の係合とのタイミングを容易に一致させることができる。よって、エンジン１０の停止時のモータジェネレータ２４による走行中にエンジン１０を始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。
Further, when the release time of the clutch 22 is short, the engagement torque of the clutch 22 rises quickly and the variation is small, and the engagement torque can be easily predicted. Therefore, even when the engagement speed of the clutch 22 is increased, the timing of torque compensation to the
また、クラッチ２２の解放時間が長い場合だけクラッチ２２の係合速度を小さくしているので、クラッチ２２の解放時間が長い場合以外でのクラッチ２２の係合動作の応答遅れを抑制することができる。このため、クラッチ２２の解放時間が長い場合以外では、クラッチ２２の係合動作の応答遅れの抑制とドライバビリティの向上とを両立することができる。 Further, since the engagement speed of the clutch 22 is reduced only when the release time of the clutch 22 is long, it is possible to suppress a delay in response of the engagement operation of the clutch 22 except when the release time of the clutch 22 is long. . For this reason, except when the release time of the clutch 22 is long, it is possible to achieve both suppression of response delay in the engagement operation of the clutch 22 and improvement of drivability.
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、クラッチ２２の係合速度が小さい場合はクラッチ２２の係合トルクは３段階に変化するとともに、クラッチ２２の係合速度が大きい場合はクラッチ２２の係合トルクは２段階に変化するようにしている。クラッチ２２の係合速度が小さい場合は係合速度が大きい場合に比べて、係合トルクを多段階に少しずつ増加させるので、セパレータプレート７１および摩擦プレート７２の間の油膜を十分に消失させてからクラッチ２２を係合することができる。よって、モータジェネレータ２４へのトルク補償とクラッチ２２の係合とのタイミングを容易に一致させることができるので、エンジン１０の停止時のモータジェネレータ２４による走行中にエンジン１０を始動する際の衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上することができる。
Further, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, when the engagement speed of the clutch 22 is low, the engagement torque of the clutch 22 changes in three stages, and when the engagement speed of the clutch 22 is high. The engagement torque of the clutch 22 is changed in two stages. When the engagement speed of the clutch 22 is low, the engagement torque is gradually increased in multiple steps as compared with the case where the engagement speed is high, so that the oil film between the
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、自動変速機３０のギヤ比が高いほど、クラッチ２２の係合速度を大きくしている。ここで、ギヤ比が高いときは車両の衝撃に対する運転者の感度が低くなる。よって、クラッチ２２の係合の応答遅れの抑制とドライバビリティの向上とを両立することができる。
Further, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, the higher the gear ratio of the
上述した本実施の形態の車両の制御装置においては、クラッチ２２の係合速度が小さい場合はクラッチ２２の係合トルクは３段階に変化するとともに、クラッチ２２の係合速度が大きい場合はクラッチ２２の係合トルクは２段階に変化するようにした。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、クラッチ２２の係合速度が小さいほど、クラッチ２２の係合トルクの変化する段数が多くなるものであれば、何段であってもよい。また、クラッチ２２の係合トルクの変化は、段階的に変化するものにも限られず、例えば無段階に変化するようにしてもよい。 In the vehicle control apparatus of the present embodiment described above, when the engagement speed of the clutch 22 is low, the engagement torque of the clutch 22 changes in three stages, and when the engagement speed of the clutch 22 is high, the clutch 22 The engagement torque was changed in two stages. However, the vehicle control apparatus according to the present invention is not limited to this, and any number of stages can be used as long as the engagement speed of the clutch 22 increases as the engagement speed of the clutch 22 decreases. May be. Further, the change in the engagement torque of the clutch 22 is not limited to one that changes stepwise, but may change steplessly, for example.
また、本実施の形態の駆動装置１においては、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で並設した構成としている。しかしながら、本発明に係る駆動装置においては、これに限られず、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で軸方向にオーバーラップした構成であってもよい。
In the driving device 1 of the present embodiment, the clutch 22 and the one-way clutch 23 are arranged side by side on the inner peripheral portion of the
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、エンジンを停止したモータ走行中であってエンジンを始動する際に、衝撃の発生を抑制してドライバビリティを向上できるという効果を奏するものであり、ハイブリッド車両の制御装置に有用である。 As described above, the vehicle control device according to the present invention has an effect of suppressing dampening and improving drivability when the engine is started while the engine is stopped. Yes, it is useful for a control device of a hybrid vehicle.
１ 駆動装置
１０ エンジン（内燃機関）
１９ エンジン回転数センサ
２０ 駆動ユニット
２２ クラッチ
２４ モータジェネレータ（電動機）
３０ 自動変速機（変速機）
３４ オイルポンプ
３９ 油圧調整バルブ
４０ 制御ユニット
４１ ＥＣＵ
５０ 車速センサ
５２ シフトポジションセンサ
５３ アクセルペダル
５４ アクセルセンサ
８２ 油圧供給部
1 Drive 10 Engine (Internal combustion engine)
19
30 Automatic transmission (transmission)
34
50
Claims (3)
電動機と、
前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態と、の間で伝達状態を切り替えるとともに、作動油中に配置されたクラッチとを備え、
前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、
前記クラッチの解放時間が長いほど、前記クラッチが次に前記係合状態に切り替わる際の係合速度を小さくすることを特徴とする車両の制御装置。 An internal combustion engine;
An electric motor,
A transmission state is switched between a release state in which the internal combustion engine and the electric motor are disconnected, and an engagement state in which the internal combustion engine and the electric motor are connected, and a clutch disposed in the hydraulic oil,
A control device for a vehicle that starts the internal combustion engine by the electric motor with the clutch in the engaged state,
The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the longer the release time of the clutch, the lower the engagement speed when the clutch is next switched to the engaged state.
前記変速機で設定されたギヤ比が高いほど、前記係合速度を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。 Having a transmission to which the electric motor is coupled;
The vehicle control device according to claim 1, wherein the engagement speed is increased as the gear ratio set in the transmission is higher.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011239196A JP2013095247A (en) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2013095247A true JP2013095247A (en) | 2013-05-20 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015063258A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | トヨタ自動車株式会社 | Controller for vehicle |
| JPWO2016104800A1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-09-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Control device for vehicle drive transmission device |
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-
2011
- 2011-10-31 JP JP2011239196A patent/JP2013095247A/en active Pending
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