JP2015027875A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項3の発明は、請求項1または2において、エンジン走行モードへの切換指示がなされた際のクラッチ出力軸の回転速度に応じて所定時間の長さを算出し、該算出された所定時間を予測時間として設定する予測時間設定手段を備え、予測時間設定手段は、エンジン走行モードへの切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度が高いほど予測時間を増加側に設定するものである。
請求項5の発明は、請求項3または4において、予測時間設定手段は、エンジンが暖機完了前の冷態状態にあるときには暖機完了後後の温態状態のときに比較して予測時間を増加側に設定するものである。
請求項2の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、請求項1に加えて、切換指示がなされてからクラッチが接続開始されるまでの所定時間を、エンジン始動の所要時間と回転同期完了の所要時間との和に略対応する値として設定した。従って、所定時間に基づきクラッチ入出力の回転同期が完了した時点のクラッチ出力軸の回転速度が予測回転速度として予測されるため、その予測回転速度から求めた目標値に基づきエンジン回転速度を可能な限り迅速にクラッチ出力回転速度に同期させて、走行モードの切換をより速やかに完了することができる。
以下、本発明を具体化したハイブリッド車両の制御装置の第1実施形態を説明する。
図1は本発明のハイブリッド車両の制御装置が適用された車両を示す全体構成図である。
車両の前輪(駆動輪)1には図示しない差動装置を介してモータ2が連結され、モータ2の駆動力が差動装置から前輪1に伝達されるようになっている。また、前輪1には差動装置を介して変速機3及びクラッチ4を介してエンジン5が連結されている。クラッチ4の切断時にはエンジン5の駆動力が遮断され、一方、クラッチ4の接続時にはエンジン5の駆動力が変速機3の所定の変速段を経て差動装置から前輪1に伝達されるようになっている。なお、エンジン5にはジェネレータ6が備えられ、エンジン5の運転時にはジェネレータ6が回転駆動されて適宜発電が行われ、その発電電力が図示しない走行用バッテリに充電される。
一方、上記のような要求トルクの増加に対応すべくHEVECU10によりモータ走行からモータ・エンジン走行への切換指示がなされたときには、インバータECU7やエンジンECU8への駆動力の指令と並行して、トランスミッションECU9に対してクラッチ4の接続が指令される。クラッチ接続にはその入出力軸の回転速度Nin,Noutを同期させる必要があるため、まずモータ走行中に停止されていたエンジン5を始動した上で、エンジン回転速度Neを上昇させてクラッチ出力回転速度Noutに接近させ(エンジン制御手段)、同期が完了した後にクラッチ接続の操作を行う(クラッチ制御手段)過程を経て実行する。
ステップS12ではクラッチ出力軸の回転速度Noutに対して所定値αを加算した値を目標値Ntgtとして設定し、ステップS14でエンジンECU8に指令を出力して、目標値Ntgtに基づくエンジン回転速度Neのフィードバック制御を実行させる。このときの目標値Ntgtはクラッチ出力軸の回転速度Noutと共に次第に上昇する。
モータ走行中にはクラッチ4を切断した上でエンジン5が停止され、モータ2の駆動力が前輪1側に伝達されることにより車両が走行している。例えば車両の発進或いは追越し加速などに際して運転者によりアクセル踏込みが行われると、車速Vと共にクラッチ出力軸の回転速度Noutが次第に上昇し、アクセル踏込みに応じた要求トルクがモータ2により達成可能な最大の駆動力を上回ると、その不足を補うべくHEVECU10によりモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされる。これに呼応してエンジン5が始動され、エンジン回転速度Neが上昇方向に制御されてクラッチ入出力軸の回転同期が完了するとクラッチが接続され、クラッチ接続完了と共にモータ・エンジン走行(エンジン走行モード)が開始される。
[第2実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す左側のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度Noutが高いほど予測時間Tpdが増加側に設定されるようになっている。クラッチ出力軸の回転速度Noutが高いほどエンジン回転速度Neが追従して到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間Tpdが増加側に設定されることになる(予測時間設定手段)。
[第3実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す中央のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのクラッチ出力軸の回転速度Noutの上昇率が高いほど予測時間Tpdが増加側に設定されるようになっている。第2実施形態のクラッチ出力軸の回転速度Noutと同じく、その上昇率が高いほどエンジン回転速度Neが追従して到達するまでの所要時間が長引くが、それに応じて予測時間Tpdが増加側に設定されることになる(予測時間設定手段)。
[第4実施形態]
本実施形態では、図2中のステップS3に示す右側のマップに従って予測時間Tpdを設定し、その予測時間Tpdに基づきステップS4で予測回転速度Npdを算出している。マップの特性は、モータ・エンジン走行(エンジン走行モード)への切換指示がなされたときのエンジン温度に応じて、高低2種の予測時間Tpdの何れかが設定されるようになっている(予測時間設定手段)。具体的には、エンジン温態では短い予測時間Tpdが設定され、エンジン冷態では長い予測時間Tpdが設定される。エンジン5の冷態・温態は、前回のエンジン運転終了からの経過時間に基づいて判定したり、エンジン5に付設した温度センサの検出情報に基づいて判定したりすればよい。
なお、以上のように予測時間Tpdをステップ的に切り換える代わりに、図2中に破線で示すように、エンジン運転終了からの経過時間や検出エンジン温度に応じて予測時間Tpdを連続的に設定してもよい。
2 モータ
4 クラッチ
5 エンジン
8 エンジンECU(エンジン制御手段)
9 トランスミッションECU(クラッチ制御手段)
10 HEVECU(走行モード切換制御手段、目標値設定手段)
15 クラッチ出力回転速度センサ(クラッチ出力回転速度検出手段)
Claims (5)
- 車両の駆動輪に対して電動モータを連結する一方、該駆動輪に対してクラッチを介してエンジンを連結して構成され、
上記クラッチを切断して上記エンジンからの駆動力伝達を遮断した状態で上記電動モータの駆動力を上記駆動輪に伝達するモータ走行モードと、上記クラッチを接続して上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達するエンジン走行モードとを切り換えて走行するハイブリッド車両の制御装置において、
上記クラッチから上記駆動輪側へ向かって延びるクラッチ出力軸の回転速度を検出するクラッチ出力回転速度検出手段と、
上記エンジン走行モードへの切換指示がなされた際に、上記クラッチが接続開始される際の上記クラッチ出力軸の回転速度を予測し、該予測された回転速度に所定値を加算した回転速度を上記切換指示がなされた際の上記エンジンの回転速度の目標値として設定する目標値設定手段と、
上記目標値設定手段により設定された目標値に基づきエンジン回転速度を制御するエンジン制御手段と、を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 上記切換指示がなされてから上記クラッチが接続開始されるまでの所定時間は、上記エンジンを始動するための所要時間と、該始動完了後にエンジン回転速度が上記目標値に到達するまでの所要時間との和に略対応する値として設定されている
ことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 上記エンジン走行モードへの切換指示がなされた際の上記クラッチ出力軸の回転速度に応じて上記所定時間の長さを算出し、該算出された所定時間を予測時間として設定する予測時間設定手段を備え、
上記予測時間設定手段は、上記エンジン走行モードへの切換指示がなされたときの上記クラッチ出力軸の回転速度が高いほど上記予測時間を増加側に設定する
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制御装置。 - 上記予測時間設定手段は、上記エンジン走行モードへの切換指示がなされたときの上記クラッチ出力軸の回転速度の増加率が大であるほど上記予測時間を増加側に設定する
ことを特徴とする請求項3記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 上記予測時間設定手段は、上記エンジンが暖機完了前の冷態状態にあるときには暖機完了後後の温態状態のときに比較して上記予測時間を増加側に設定する
ことを特徴とする請求項3または4記載のハイブリッド車両の制御装置。
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