JP2021091279A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関と、その内燃機関に接続されたフライホイールダンパを備える車両において、内燃機関の停止時の共振を回避できる制御装置を提供する。【解決手段】エンジン14を停止するとき、エンジン回転速度Neが低下する過渡期において、エンジン回転速度Neが、第1クラッチK0が解放された場合の第1共振回転速度領域Wrhを通過するまでは、第1クラッチK0が係合されることで、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期に発生する共振が回避される。また、エンジン回転速度Neが、第1共振回転速度領域Wrhを通過した後、第1クラッチK0が係合された場合の第2共振回転速度領域Wrlに入る前に、第1クラッチK0が解放されることで、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期に発生する共振が回避される。【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路にフライホイールダンパを備える車両の共振を回避する技術に関する。
内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路にフライホイールダンパを備えた車両がよく知られている。特許文献1の車両がそれである。特許文献1では、内燃機関である内燃機関(特許文献1ではエンジン)にフライホイールダンパが装着されて構成されている。また、特許文献1には、内燃機関の始動時において、内燃機関の回転速度がフライホイールダンパの有する共振周波数に相当する共振回転速度領域に所定時間以上停留したか否かの判定処理を行い、所定時間以上停留したと判定された場合には、燃料噴射量を増量する技術が開示されている。これにより、フライホイールダンパの有する共振周波数に相当する共振回転速度領域から素早く脱し、良好な始動性を確保することができる。
ところで、特許文献1に記載の技術は、内燃機関の始動時において有効であるが、その解決手段が燃料噴射量の増量であるため、内燃機関の停止時には有効ではなく、内燃機関の停止時に発生する共振を回避することができないという問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内燃機関と、その内燃機関に接続されたフライホイールダンパを備える車両において、内燃機関の停止時の共振を回避することができる制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)内燃機関と、その内燃機関に接続されているフライホイールダンパと、そのフライホイールダンパと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている慣性体と、前記フライホイールダンパと前記慣性体との間を断接可能なクラッチと、を備えた車両、の制御装置であって、(b)前記内燃機関を停止させる場合の前記内燃機関の回転速度が低下する過渡期において、前記内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域を通過するまでの間は前記クラッチを係合し、前記内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域に入る前に前記クラッチを解放する内燃機関停止制御部を備え、(c)前記第1共振回転速度領域は、前記クラッチが解放された場合に共振を生じる領域であり、前記第2共振回転速度領域は、前記クラッチが係合された場合に共振を生じる領域であることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記内燃機関を始動させる場合の前記内燃機関の回転速度が上昇する過渡期において、前記内燃機関の回転速度が前記第2共振回転速度領域を通過するまでの間は前記クラッチを解放し、前記内燃機関の回転速度が前記第1共振回転速度領域に入る前に前記クラッチを係合する内燃機関始動制御部を備えることを特徴とする。
また、第3発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記内燃機関停止制御部は、前記内燃機関を停止させる判断が為されると、前記内燃機関のフューエルカットを実行することを特徴とする。
また、第4発明の要旨とするところは、第1発明から第3発明の何れか1の車両の制御装置において、前記フライホイールダンパよりも前記駆動輪側には、電動機が設けられ、前記慣性体は、前記電動機のロータを含んで構成されていることを特徴とする。
第1発明の車両の制御装置によれば、内燃機関を停止させる場合の内燃機関の回転速度が低下する過渡期において、内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域を通過するまでは、クラッチが係合されることで、内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域を通過する過渡期に発生する共振が回避される。また、内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域を通過した後、内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域に入る前に、クラッチが解放されることで、内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域を通過する過渡期に発生する共振が回避される。このように、内燃機関を停止させる過渡期におけるクラッチを解放するタイミングを適切にすることで、内燃機関の停止過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。
第2発明の車両の制御装置によれば、内燃機関を始動させる場合の内燃機関の回転速度が上昇する過渡期において、内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域を通過するまでは、クラッチが解放されることで、内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域を通過する過渡期に発生する共振が回避される。また、内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域を通過した後、内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域に入る前に、クラッチが係合されることで、内燃機関の回転速度が第1共振回転速度を通過する過渡期に発生する共振が回避される。このように、内燃機関を始動させる過渡期におけるクラッチを係合するタイミングを適切にすることで、内燃機関の始動過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。
第3発明の車両の制御装置によれば、内燃機関を停止させる判断が為されると、内燃機関のフューエルカットが実行される。従って、内燃機関の回転速度が低下し、内燃機関の回転速度が低下する過渡期において共振回転速度領域を通過すると共振が発生する。これに対して、内燃機関の回転速度が低下する過渡期におけるクラッチの解放のタイミングが適切に制御されることで、内燃機関の停止過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。
第4発明の車両の制御装置によれば、慣性体として電動機のロータを含むため、慣性体の慣性質量が大きくなり、第1共振回転速度領域と第2共振回転速度領域との乖離量を大きくすることができる。結果として、エンジン回転速度が第1回転速度領域と第2回転速度領域との間を移動するのに必要な時間が長くなり、クラッチが解放および係合するための時間を確保することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用された車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、走行用駆動力源として機能するエンジン14及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。車両10は、エンジン14と駆動輪36との間に動力伝達装置12を備えている。動力伝達装置12は、非回転部材としてのトランスミッションケース16内において、エンジン14側から順番に、フライホイールダンパ18、第1クラッチK0、電動機MG、第2クラッチWSC、及び自動変速機20等を備えている。また、動力伝達装置12は、自動変速機20の出力側の出力回転部材である出力軸22に連結されたデファレンシャルギヤ26、及びデファレンシャルギヤ26に連結された左右一対の車軸28等を備えている。このように構成された動力伝達装置12は、例えばFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型の車両10に好適に用いられる。なお、第1クラッチK0が、本発明のフライホイールダンパと慣性体との間の動力伝達経路を断接するクラッチに対応している。
また、車両10は、電動機MGの作動を制御するインバータ30と、インバータ30を介して電動機MGとの間で電力を授受する蓄電装置32と、自動変速機20の変速作動、第1クラッチK0の作動、及び第2クラッチWSCの作動などを制御する油圧制御回路34と、を備えている。
エンジン14は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関から構成されている。また、エンジン14は、後述する電子制御装置50によって、電子スロットル弁、燃料噴射装置、点火装置等を含むエンジン制御装置24が制御されることにより、エンジン14の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。また、エンジン14には、エンジン始動時においてエンジン14のクランク軸42のクランキングを行うためのスタータモータ40が設けられている。スタータモータ40は、電子制御装置50によって制御される。
フライホイールダンパ18は、エンジン14のクランク軸42に接続されている。フライホイールダンパ18は、フライホイール18aとスプリング18bとを含んで構成され、スプリング18bによって、エンジン14の回転変動を吸収して振動を低減する。なお、フライホイールダンパ18は公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。第1クラッチK0は、エンジン14と電動機MG及び自動変速機20との間を断接可能に設けられている。また、第2クラッチWSCは、自動変速機20の入力軸38上に設けられ、エンジン14及び電動機MGと自動変速機20との間を断接可能に設けられている。
自動変速機20は、エンジン14及び電動機MGからの動力を駆動輪36側へ伝達する。自動変速機20は、例えば複数の係合装置の何れかの掴み替えにより(すなわち係合装置の係合と解放との切替えにより)変速が実行されて複数の変速段(ギヤ段)が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式自動変速機である。自動変速機20は、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機であり、入力軸38の回転を変速して出力軸22から出力する。複数の係合装置(以降、複数の係合装置をとくに区別しない場合は単にクラッチCという)は、油圧制御回路34によってそれぞれ係合と解放とが制御され、その油圧制御回路34内のソレノイドバルブ等の調圧によりそれぞれのトルク容量すなわち係合力が変化させられて、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するクラッチやブレーキ等の油圧式の摩擦係合装置である。
電動機MGは、電気エネルギーから機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的なエネルギーから電気エネルギーを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。電動機MGは、エンジン14に替えて或いはエンジン14に加えて、インバータ30を介して蓄電装置32から供給される電力(特に区別しない場合には電気エネルギーも同意)により走行用の動力を発生する。電動機MGは、エンジン14の動力や駆動輪36側から入力される被駆動力を回生により電力に変換し、その電力をインバータ30を介して蓄電装置32に蓄積する。電動機MGは、第1クラッチK0及びフライホイールダンパ18を介してエンジン14に動力伝達可能に接続されているとともに、第2クラッチWSCを介して自動変速機20に動力伝達可能に接続されている。
車両10は、EV走行モードおよびHV走行モードに切替可能とされている。具体的には、EV走行モードは、エンジン14を回転停止させた状態で電動機MGを力行制御することにより駆動力源として用いて走行するもので、低要求駆動力すなわち低負荷の領域で選択される。HV走行モードは、少なくともエンジン14を駆動力源として用いる走行であり、エンジン14および電動機MGを駆動力源とする走行、エンジン14のみを駆動力源とする走行、および電動機MGに回生制御によって反力を発生させつつ、エンジン14を駆動力源として用いる走行が含まれる。
第1クラッチK0および第2クラッチWSCは、例えば湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であり、図示しないオイルポンプが発生する油圧を元圧とし油圧制御回路34によって係合解放制御される。その係合解放制御においては、例えば油圧制御回路34内の図示されていないソレノイドバルブ等の調圧により、第1クラッチK0のトルク容量Tk0および第2クラッチWSCのトルク容量Twscが変化させられる。
車両10には、例えば第1クラッチK0の作動などに関連する車両10の制御装置を含む電子制御装置50が備えられている。電子制御装置50は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置50は、エンジン14の出力制御、電動機MGの回生制御を含む電動機MGの駆動制御、自動変速機20の変速制御、第1クラッチK0および第2クラッチWSCのトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や電動機制御用や油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置50には、各種センサ(例えば各種回転速度センサ52,54,56,58、アクセル開度センサ60、バッテリセンサ62など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ne、電動機回転速度Nm、入力軸回転速度Nin、車速Vに対応する出力軸回転速度Nout、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセル開度θacc、蓄電装置32の充電状態(充電量)SOCなどが、それぞれ供給される。電子制御装置50からは、例えばエンジン14の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Se、電動機MGの作動を制御する為の電動機制御指令信号Sm、第1クラッチK0および第2クラッチWSCの係合および解放、自動変速機20の変速等を実行するための油圧制御回路34への油圧制御指令信号Spなどが出力される。
電子制御装置50は、変速制御手段として機能する変速制御部70、ハイブリッド制御手段として機能するハイブリッド制御部72、エンジン停止制御手段として機能するエンジン停止制御部74、及びエンジン始動制御手段として機能するエンジン始動制御部76を、機能的に備えている。なお、エンジン停止制御部74が、本発明の内燃機関停止制御部に対応し、エンジン始動制御部76が、本発明の内燃機関始動制御部に対応している。
変速制御部70は、自動変速機20の変速制御を実行する。変速制御部70は、例えば車速Vとアクセル開度θccとを変数として予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する公知の関係(変速線図、変速マップ)から実際の車速V及びアクセル開度θaccで示される車両状態に基づいて、自動変速機20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速機20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速機20の自動変速制御を実行する。
変速制御部70は、車速V又はアクセル開度θaccの変化に伴って、車両の走行状態がアップシフト線又はダウンシフト線を跨いだ場合には、そのアップシフト線又はダウンシフト線に対応した自動変速機20の変速制御を実行する。このとき、変速制御部70は、例えば予め記憶された所定の係合作動表に従って変速段が達成されるように、自動変速機20の変速に関与する係合装置を係合及び解放させる油圧制御指令信号Spを油圧制御回路34へ出力する。油圧制御回路34は、その油圧制御指令信号Spに従って、例えば変速過渡期に解放される係合装置を解放するとともに、変速過渡期に係合される係合装置を係合して自動変速機20の変速が実行されるように、油圧制御回路34内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
ハイブリッド制御部72は、エンジン14の駆動を制御するエンジン駆動制御部としての機能と、インバータ30を介して電動機MGによる駆動又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン14及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行する。例えば、ハイブリッド制御部72は、アクセル開度θaccや車速Vから車両要求トルクを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機20の変速段、蓄電装置32の充電量SOC等を考慮して、その車両要求トルクが得られるように、エンジン14及び電動機MGを制御する。
より具体的には、ハイブリッド制御部72は、例えば上記車両要求トルクが電動機MGの出力トルクである電動機トルクTmのみで賄える範囲の場合には、走行モードをEV走行モードとし、電動機MGのみを走行用の駆動力源とするEV走行(電動機走行)を行う。一方で、ハイブリッド制御部72は、例えば上記車両要求トルクが少なくともエンジン14のエンジントルクTeを用いないと賄えない範囲の場合には、走行モードをHV走行モードとし、少なくともエンジン14を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行う。このように、ハイブリッド制御部72は、車両10の走行状態に応じてEV走行およびHV走行の何れかに切り替えて車両10を走行させる。
ハイブリッド制御部72は、EV走行を行う場合には、第1クラッチK0を解放するとともに、第2クラッチWSCを係合し、この状態で電動機MGにEV走行に必要な電動機トルクTmを出力させる。一方で、ハイブリッド制御部72は、HV走行を行う場合には、第1クラッチK0を係合するとともに、第2クラッチWSCを係合し、エンジン14のエンジントルクTe及び電動機MGの電動機トルクTmを制御して、エンジントルクTe及び電動機トルクTmの合算値としての車両要求トルクを出力する。
また、ハイブリッド制御部72は、アクセルオフのコースト走行時(惰性走行時)やブレーキペダルの踏み込みによる制動時などには、燃費を向上するために車両10の運動エネルギすなわち駆動輪36からエンジン14側へ伝達される被駆動トルクにより電動機MGを回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギをインバータ30を介して蓄電装置32へ充電する回生制御部としての機能を有する。この回生制御は、蓄電装置32の充電量SOCやブレーキペダル操作量に応じた制動力を得るための油圧ブレーキによる制動力の制動力配分等に基づいて決定された回生量となるように制御される。
次に、エンジン停止時の制御について説明する。エンジン停止制御部74は、作動状態にあるエンジン14を停止させるエンジン停止指令信号が出力されると、エンジン14を停止させるエンジン停止制御を実行する。エンジン停止指令信号は、例えば、車両停車中にエンジン14を停止させるエンジン停止操作が運転者によって為された場合、HV走行モードで走行中に車両10の走行領域がEV走行モードを実行する走行領域に入った場合、或いは、エンジン14の駆動による発電制御中に蓄電装置32の充電量SOCが予め設定されている上限閾値に到達しエンジン14の駆動による発電が不要になった場合などに出力される。
エンジン停止制御部74は、エンジン停止指令信号が出力されると、車両走行中であるか否かを判定する。先ず、車両停止中と判定された場合のエンジン停止制御について説明する。車両停止中と判定された場合、第2クラッチWSCが解放された状態となる。このとき、エンジン停止制御部74は、エンジン14への燃料供給を停止するエンジン14のフューエルカットを実行する。これに関連して、エンジン回転速度Neがゼロに向かって低下する。ところで、エンジン回転速度Neがゼロに向かって低下する過渡期において、エンジン回転速度Neがフライホイールダンパ18の有する共振周波数に相当する共振回転速度領域を通過する過渡期に共振が発生する。また、エンジン14のフューエルカットが実行されることから、エンジン回転速度Neが成り行きで低下するため、共振回転速度領域の滞在時間を短くすることも困難となる。これに対して、エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが低下する過渡期において第1クラッチK0を解放するタイミングを適切にすることで、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することを回避し、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過する過渡期に発生する共振を回避する。
共振回転速度領域は、第1クラッチK0の断接状態に応じて変化する。第1クラッチK0が係合されると、フライホイールダンパ18に第1クラッチK0よりも下流側(駆動輪36側)に配置されている慣性体が接続されることで、フライホイールダンパ18の共振周波数が変化するためである。なお、第1クラッチK0が係合されるとともに、第2クラッチWSCが解放された状態では、図1に示す電動機MGのロータ64、及び、第1クラッチK0とロータ64とを接続する連結軸66等が、慣性体としてフライホイールダンパ18に接続される。これらの慣性体は、フライホイールダンパ18と駆動輪36との間の動力伝達経路に設けられる。また、第1クラッチK0は、フライホイールダンパ18と電動機MGのロータ64を含む慣性体との間を断接可能な断接機構として機能する。
また、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる共振回転速度領域は、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる共振回転速度領域よりも低回転速度の領域となる。また、慣性体として比較的慣性質量の大きい電動機MGのロータ64が接続されるため、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる共振回転速度領域と、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる共振回転速度領域との乖離量も大きくなる。以下、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じるエンジン回転速度Neの共振回転速度領域を、第1共振回転速度領域Wrhと定義し、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じるエンジン回転速度Neの共振回転速度領域を、第2共振回転速度領域Wrlと定義する。なお、ロータ64及び連結軸66が、本発明のフライホイールダンパよりも駆動輪側に設けられている慣性体に対応している。
エンジン停止制御部74は、エンジン14を停止させる場合、エンジン回転速度Neが低下する過渡期において、第1クラッチK0を解放するタイミングを適切にすることで、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することを回避して、共振の発生を回避する。車両停止中にエンジン14を停止させる判断が為され、エンジン停止指令信号が出力されると、エンジン停止制御部74は、第1クラッチK0を係合した状態でエンジン14のフューエルカットを実行する。なお、車両停止中であるため、第2クラッチWSCは解放されている。これに関連して、エンジン回転速度Neがゼロに向かって低下する。なお、エンジン停止制御部74は、エンジン停止指令信号が出力された時点で第1クラッチK0が解放されている場合には、速やかに第1クラッチK0を係合する。このとき、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域は、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlになっている。
次に、エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhを通過したかを判定する。具体的には、エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhの代表値としてのクラッチ解放時共振回転速度Nrh(以下、解放時共振回転速度Nrh)に第1所定値Aを減算した第1判定値X1(=Nrh−A)よりも低くなったかを判定する。
ここで、解放時共振回転速度Nrhは、共振時の振幅が所定以上となる第1共振回転速度領域Wrhにおいて、例えば共振時の振幅が最大となる回転速度に設定されている。また、第1所定値Aは、解放時共振回転速度Nrhに第1所定値Aを減算した第1判定値X1(=Nrh−A)が、共振時の振幅が所定以上となる第1共振回転速度領域Wrhの下限値、又は、その下限値よりも低い値になるように設定されている。なお、第1所定値Aは、部品のバラツキ等も考慮して、第1判定値X1が確実に第1共振回転速度領域Wrhの範囲内に入らないように設定されている。
エンジン回転速度Neが第1判定値X1以上の場合、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhを通過していないことになる。エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過するまでの間は、第1クラッチK0の係合を継続する。
一方、エンジン回転速度Neが第1判定値X1よりも低くなった場合、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過したことになる。ここで、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には、第1クラッチK0が係合されており、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlであるため、共振は発生しない。エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが第1判定値X1よりも低くなったことを判定した場合、すなわち、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過した場合、第1クラッチK0を解放する。第1クラッチK0が解放されると、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhになる。そして、第1クラッチK0が解放された状態、すなわちエンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhの状態でエンジン回転速度Neが低下するため、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には共振は発生しない。従って、エンジン停止制御中にエンジン回転速度Neが低下する過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。
ここで、エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過した後、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlに入る前に、第1クラッチK0を解放する。従って、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlに入る前に、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhに切り替わる。その結果、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には、共振は発生しない。
次に、エンジン停止指令信号が出力された時点で、車両走行中と判定された場合のエンジン停止制御について説明する。エンジン停止指令信号が出力された時点で車両走行中と判定された場合、一般に第2クラッチWSCが係合された状態となっている。このとき、エンジン停止制御部74は、エンジン停止制御の実行中に、エンジン14と駆動輪36との間の動力伝達経路を一時的に遮断するため、第2クラッチWSCを解放する。次いで、エンジン停止制御部74は、エンジン14のフューエルカットを実行する。また、エンジン停止制御部74は、車両停止中と判定された場合と同様に、エンジン回転速度Neが第1判定値X1よりも低くなったか否かを判定する。エンジン停止制御部74は、エンジン回転速度Neが第1判定値X1よりも低くなったと判定すると、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlに入る前に第1クラッチK0を解放する。さらに、エンジン停止制御部74は、車両走行中であるかを判定し、車両走行中であると判定された場合には、電動機MGによる走行を継続するために第2クラッチWSCを係合する。
図2は、電子制御装置50の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであり、エンジン停止制御中に発生する共振を回避する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両停止中又は車両走行中において、エンジン14を停止させる判断が為される毎に実行される。なお、図2のフローチャートでは、エンジン14を停止させる判断が為された時点において、第1クラッチK0が係合されているものとする。
先ず、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するステップST1(以下、ステップを省略)において、エンジン停止指令信号が出力されると、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST2において、車両走行中か否かが判定される。ST2が否定された場合、すなわち車両停止中と判定された場合、ST4に進む。一方、ST2が肯定される場合、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST3において、第2クラッチWSCが解放された後にST4に進む。エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST4では、エンジン14への燃料供給を停止するエンジン14のフューエルカットが実行される。次いで、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST5において、第1クラッチK0の係合が継続される。エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST6において、エンジン回転速度Neが第1判定値X1(=Nrh−A)よりも低くなったかが判定される。ST6が否定される場合、ST5に戻る。ST6が肯定される場合、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST7において、第1クラッチK0が解放される。ここで、第1クラッチK0の解放は、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlに入る前に実行される。上記のように制御されることで、エンジン回転速度Neの低下過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避されるため、共振の発生が回避される。次いで、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST8において、車両走行中か否かが判定される。ST8が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。一方、ST8が肯定される場合、エンジン停止制御部74の制御機能に対応するST9において、第2クラッチWSCが係合された後、本ルーチンが終了させられる。
図3は、車両停止中におけるエンジン停止制御の作動状態を説明するタイムチャートである。タイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、タイムチャートの下段は、第1クラッチK0の係合状態および第2クラッチWSCの係合状態を示している。図3の下段において、「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。また、図3のタイムチャートにおいて、t1時点以前では車両10が停止状態にあるため、第2クラッチWSCが解放(WSC:OFF)されている。また、第1クラッチK0が係合された状態で、エンジン14がアイドル回転速度Neidleで回転している。
図3のt1時点において、エンジン14を停止させるエンジン停止指令信号(IG−OFF)が出力されると、エンジン14のフューエルカットが開始され、エンジン回転速度Neが低下する。t1時点からエンジン回転速度Neがゼロになるt3時点の間では、エンジン回転速度Neが所定の勾配で低下している。
図3に示すように、従来技術では、t1時点において第1クラッチK0が解放されるが、本実施例では、t1時点以降も第1クラッチK0の係合状態が継続されている。このとき、エンジン14の共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlとなる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には共振が発生しない。そして、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過すると、t2時点において第1クラッチK0が解放されている。ここで、第1クラッチK0が解放されるt2時点におけるエンジン回転速度Neは、第2共振回転速度領域Wrlよりも高い回転速度となっている。エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlに入る前の時点で第1クラッチK0が解放されることで、エンジン14の共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhに切り替わるため、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には、共振は発生しない。一方、従来技術では、エンジン停止指令信号が出力されるt1時点において第1クラッチK0が解放されていた。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。
図4は、車両走行中におけるエンジン停止制御の作動状態を説明するタイムチャートである。タイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、タイムチャートの下段は、第1クラッチK0の係合状態および第2クラッチWSCの係合状態を示している。図4の下段において、「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。また、図4のタイムチャートにおいて、t1時点以前では車両10が走行状態にあるため、第1クラッチK0が係合(K0:ON)されているとともに、第2クラッチWSCが係合(WSC:ON)されている。また、エンジン14は、車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度で回転している。
図4のt1時点において、車両走行中にエンジン14を停止させるエンジン停止指令信号(IG−OFF)が出力されると、エンジン14と駆動輪36との間の動力伝達経路を遮断するため、第2クラッチWSCが解放される。次いで、エンジン14のフューエルカットが開始されることで、エンジン回転速度Neが低下している。t1時点からエンジン回転速度Neがゼロになるt3時点の間では、エンジン回転速度Neが所定の勾配で低下している。
図4に示すように、従来技術では、t1時点において第1クラッチK0が解放されるが、本実施例では、t1時点以降も第1クラッチK0の係合状態が継続されている。このとき、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlとなる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には共振は発生しない。そして、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過すると、t2時点において第1クラッチK0が解放される。さらに、t2時点において、車両走行中と判定されると、第2クラッチWSCが係合される。t2時点において第1クラッチK0が解放されることで、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhに切り替わる。従って、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期において共振は発生しない。一方、従来技術では、エンジン停止指令信号が出力されるt1時点において第1クラッチK0が解放されていた。その結果、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。
次に、エンジン始動時の制御について説明する。エンジン始動制御部76は、停止状態にあるエンジン14を始動させるエンジン始動指令信号が出力されると、エンジン14を始動させるエンジン始動制御を実行する。エンジン始動指令は、例えば、車両停車中にエンジン14を始動させるエンジン始動操作が運転者によって為された場合、EV走行モードで走行中に車両10の走行領域がHV走行モードを実行する走行領域に入った場合、車両10の暖機が必要になった場合、蓄電装置32の充電量SOCが予め設定されている下限閾値に到達した場合などに出力される。
エンジン始動制御部76は、エンジン14を始動させる判断が為され、エンジン始動指令信号が出力されると、エンジン14に設けられているスタータモータ40を制御してエンジン回転速度Neを上昇し、エンジン回転速度Neがそのエンジン14を点火可能な回転速度まで上昇すると、エンジン14を点火させる。ところで、エンジン回転速度Neが上昇する過渡期において、エンジン回転速度Neがフライホイールダンパ18の有する共振周波数に相当する共振回転速度領域を通過する過渡期に共振が発生する。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが上昇する過渡期において後述する制御を実行することで、エンジン回転速度Neが上昇する過渡期に共振回転速度領域を通過することで発生する共振を回避する。
上述したように、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域は、第1クラッチK0の断接状態に応じて変化し、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhと、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlとが異なる領域となる。なお、第1共振回転速度領域Wrhは、第2共振回転速度領域Wrlよりも高回転速度領域になる。
エンジン始動制御部76は、エンジン14を始動するとき、エンジン始動制御の実行に伴ってエンジン回転速度Neが上昇する過渡期において、第1クラッチK0を係合するタイミングを適切にすることで、エンジン回転速度Neが共振回転速度を通過することを回避して共振の発生を回避する。エンジン始動指令信号が出力されると、エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが所定の勾配で上昇するようにスタータモータ40を制御する。ここで、第1クラッチK0は、エンジン14の停止時はエンジン14の引き摺りをなくすために解放されており、エンジン始動指令信号が出力された時点では、第1クラッチK0は解放された状態になっている。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neの上昇を開始しても、第1クラッチK0の解放を継続する。このとき、共振回転速度領域は、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhになっている。従って、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期において共振は発生しない。
次に、エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが第1クラッチが係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlを通過したかを判定する。具体的には、エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlの代表値としてのクラッチ係合時共振回転速度Nrl(以下、係合時共振回転速度Nrl)に第2所定値Bを加算した第2判定値X2(=Nrl+B)よりも高くなったかを判定する。
ここで、係合時共振回転速度Nrlは、共振の振幅が所定以上となる第2共振回転速度領域Wrlにおいて、例えば共振時の振幅が最大となる回転速度に設定されている。また、第2所定値Bは、係合時共振回転速度Nrlに第2所定値Bを加算した第2判定値X2(Nrl+B)が、共振時の振幅が所定以上となる第2共振回転速度領域Wrlの上限値、又は、その上限値よりも高い値になるように設定されている。なお、第2所定値Bは、部品のバラツキ等も考慮して、第2判定値X2が確実に第2共振回転速度領域Wrlの範囲内に入らないように設定されている。
エンジン回転速度Neが第2判定値X2以下の場合、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過していないことになる。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過するまでの間は、第1クラッチK0の解放を継続する。
一方、エンジン回転速度Neが第2判定値X2よりも高くなった場合、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過したことになる。ここで、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には、第1クラッチK0が解放されていることから、共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhであるため共振は発生しない。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが第2判定値X2よりも高くなったと判定した場合、すなわち、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過した場合、車両走行中であるかを判定する。
先ず、車両停止中であった場合のエンジン始動制御について説明する。エンジン始動制御部76は、車両停止中と判定すると第1クラッチK0を係合する。第1クラッチK0が係合されると、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlになる。そして、第1クラッチK0が係合された状態、すなわちエンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlになった状態でエンジン回転速度Neが上昇するため、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には共振は生じない。従って、エンジン始動制御中にエンジン回転速度Neが上昇する過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。
ここで、エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlを通過した後、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhに入る前に、第1クラッチK0を係合する。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhに入る前に、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlに切り替わる。その結果、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には、共振は発生しない。
次いで、車両走行中であった場合のエンジン始動制御について説明する。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過した時点で車両走行中と判定すると、エンジン14と駆動輪36との間の動力伝達経路を一時的に遮断するため、第2クラッチWSCを解放する。次いで、エンジン始動制御部76は、第1クラッチK0を係合する。エンジン始動制御部76は、第1クラッチK0を係合すると、エンジン回転速度Neが、車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度に到達したかを判定する。エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度に到達するまでの間、第2クラッチWSCの解放を継続する。一方、エンジン始動制御部76は、エンジン回転速度Neが車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度に到達すると、第2クラッチWSCを係合することで車両10の走行を継続する。
図5は、電子制御装置50の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであり、エンジン始動時に発生する共振を回避する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、エンジン14を始動させる判断が為される毎に実行される。なお、エンジン14を始動させる判断が為された時点では、第1クラッチK0が解放されているものとする。
先ず、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST11において、エンジン始動指令信号が出力されると、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST12において、スタータモータ40によってエンジン回転速度Neが上昇させられる。次いで、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST13において、第1クラッチK0の解放が継続される。エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST14において、エンジン回転速度Neが第2判定値X2(=Nrl+B)よりも高くなったかが判定される。ST14が否定される場合、ST13に戻る。ST14が肯定される場合、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST15において、車両走行中であるか否かが判定される。ST15が否定される場合、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST16において、第1クラッチK0が係合された後、本ルーチンが終了させられる。ここで、第1クラッチK0の係合は、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhに入る前に実行される。上記のように制御されることで、エンジン回転速度Neの上昇過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避されるため、共振の発生が回避される。
ST15が肯定される場合、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST17において、第2クラッチWSCが解放される。次いで、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST18において、第1クラッチK0が係合される。エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST19では、エンジン回転速度Neが、車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度に到達したかが判定される。ST19が否定される場合、ST19が肯定されるまでの間、ST19が繰り返し実行される。ST19が肯定される場合、エンジン始動制御部76の制御機能に対応するST20において、第2クラッチWSCが係合された後、本ルーチンが終了させられる。
次に、車両停止中におけるエンジン始動制御の作動状態について説明する。図6は、車両停止中におけるエンジン始動制御の作動状態を説明するタイムチャートである。タイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、タイムチャートの下段は、第1クラッチK0の係合状態及び第2クラッチWSCの係合状態を示している。図6において、「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。t1時点以前では、第1クラッチK0が解放されているとともに、第2クラッチWSCが解放されている。
t1時点においてエンジン14を始動させるエンジン始動指令信号が出力されると、スタータモータ40によってエンジン回転速度Neが所定の勾配で上昇させられる。また、t1時点において第1クラッチK0が解放されており、その後も第1クラッチK0の解放が継続されている。このとき、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhとなるため、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には共振は発生しない。また、本実施例では、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過したt2時点において第1クラッチK0が係合される。ここで、t2時点におけるエンジン回転速度Neは、第1共振回転速度領域Wrhよりも低い回転速度となっている。エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhに入る前の時点で第1クラッチK0が係合されることで、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlに切り替わる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には、共振は発生しない。一方、従来技術では、t1時点においてエンジン始動指令信号が出力されると、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleに到達するまで第1クラッチK0の解放が継続されているため、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。なお、エンジン14の点火可能な回転速度がアイドル回転速度Neidleよりも低回転速度である場合には、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleまで上昇する過渡期にエンジン14が点火される。
次に、車両走行中におけるエンジン始動制御の作動制御について説明する。図7は、車両走行中におけるエンジン始動制御の作動状態を説明するタイムチャートである。タイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、タイムチャートの下段は、第1クラッチK0の係合状態及び第2クラッチWSCの係合状態を示している。図7において「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。図7のタイムチャートは、車両走行中であるため、t1時点以前において、第1クラッチK0が解放される一方で、第2クラッチWSCが係合されている。
図7のt1時点において、車両走行中にエンジン14を始動させるエンジン始動指令信号が出力されると、スタータモータ40によってエンジン回転速度Neが所定の勾配で上昇させられる。また、t1時点では、第1クラッチK0が解放されており、t1時点以降も第1クラッチK0の解放が継続されている。このとき、エンジン14のエンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhとなるため、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には共振は発生しない。また、本実施例では、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過したt2時点において、第2クラッチWSCが解放され、次いで、第1クラッチK0が係合される。このとき、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlに切り替わる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振は発生しない。t3時点において、エンジン回転速度Neが車速Vおよび自動変速機20の変速比γに応じた回転速度に到達すると、第2クラッチWSCが係合される。従来技術では、t3時点において第1クラッチK0が係合されるため、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。
上述のように、本実施例によれば、エンジン14を停止させるときのエンジン回転速度Neが低下する過渡期において、エンジン回転速度Neが、第1共振回転速度領域Wrhを通過するまでは、第1クラッチK0が係合されることで、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期に発生する共振が回避される。また、エンジン回転速度Neが、第1共振回転速度領域Wrhを通過した後、第2共振回転速度領域Wrlに入る前に、第1クラッチK0が解放されることで、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期に発生する共振が回避される。このように、エンジン14を停止させる過渡期における第1クラッチK0を解放するタイミングを適切にすることで、エンジン14の停止過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。
また、本実施例によれば、エンジン14を始動するとき、エンジン回転速度Neが上昇する過渡期において、エンジン回転速度Neが、第2共振回転速度領域Wrlを通過するまでは、第1クラッチK0が解放されることで、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期に発生する共振が回避される。また、エンジン回転速度Neが、第2共振回転速度領域Wrlを通過した後、第1共振回転速度領域Wrhに入る前に、第1クラッチK0が係合されることで、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期に発生する共振が回避される。このように、エンジンを始動させる過渡期における第1クラッチK0を係合するタイミングを適切にすることで、エンジンの始動過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。
また、本実施例によれば、また、エンジン停止時にはエンジン14のフューエルカットが実行されることから、エンジン回転速度Neが成り行きで低下し、エンジン回転速度Neを速やかに低下させて共振回転速度領域の滞在時間を短くすることも困難となるが、エンジン回転速度Neが低下する過渡期における第1クラッチK0の解放のタイミングが適切に制御されることで、エンジン14の停止過渡期に発生する共振を好適に回避することができる。また、慣性体として電動機MGのロータ64を含むため、慣性体の慣性質量が大きくなり、第1共振回転速度領域Wrhと第2共振回転速度領域Wrlとの乖離量を大きくすることができる。結果として、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhと第2共振回転速度領域Wrlとの間を移動するのに必要な時間を長くでき、第1クラッチK0が解放および係合するための時間を確保することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図8は、本発明の他の実施例である車両100の概略構成を示す図である。車両100は、走行用駆動力源として機能するエンジン14及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。車両100を前述の実施例1の車両10と比較すると、本実施例の車両100では、前述の実施例1の車両10に備えられていた第2クラッチWSCが設けられていない。
車両100は、エンジン14と駆動輪36との間に動力伝達装置102を備えている。動力伝達装置102は、トランスミッションケース104内において、エンジン14側から順番に、フライホイールダンパ18、第1クラッチK0、電動機MG、及び自動変速機106等を備えている。また、動力伝達装置102は、自動変速機106の出力側の回転部材である出力軸22に連結されたデファレンシャルギヤ26、及びデファレンシャルギヤ26に連結された左右一対の車軸28等を備えている。なお、図8において、電動機MGの作動を制御するインバータ、インバータを介して電動機MGとの間で電力を授受する蓄電装置、自動変速機106の変速作動及び第1クラッチK0の作動を制御する油圧制御回路、については省略されている。
自動変速機106は、その内部に入力軸38に動力伝達可能に接続されているトルクコンバータT/Cを備えている。トルクコンバータT/Cは、流体を介して動力を伝達するよく知られた流体伝動装置である。トルクコンバータT/Cは、トルクコンバータT/Cを構成するポンプ翼車108とタービン翼車110との間を断接するロックアップクラッチL/Uを備えて構成されている。
上記のように構成された車両100であっても本発明を適用することができる。具体的には、前述の実施例と同様に、エンジン停止過渡期における第1クラッチK0の解放のタイミング及びエンジン始動過渡期における第1クラッチK0の係合のタイミングを適切にすることで、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することを回避して、共振の発生を回避することができる。
図8において、ロックアップクラッチL/Uが解放されている状態で第1クラッチK0が係合されると、フライホイールダンパ18に、電動機MGのロータ64及びトルクコンバータT/Cのポンプ翼車108を含む、第1クラッチK0からトルクコンバータT/Cまでの動力伝達経路を構成する慣性体が接続される。従って、第1クラッチK0が係合された場合に共振を生じる第2共振回転速度領域Wrlは、第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhに比べて低回転速度の領域になる。これより、エンジン停止時には、第1クラッチK0が係合された状態でエンジン回転速度Neを低下させ、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過した後に、第1クラッチK0を解放することで、エンジン停止過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。また、エンジン始動時には、第1クラッチK0が解放された状態でエンジン回転速度Neを上昇させ、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過した後に、第1クラッチK0を係合することで、エンジン始動過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。なお、エンジン停止制御およびエンジン始動制御の具体的な制御態様については、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
図9は、図8の車両100の停止中におけるエンジン停止制御の作動状態を説明するタイムチャートである。図9においてタイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、下段は、第1クラッチK0の係合状態及びロックアップクラッチL/Uの係合状態を示している。図9において、「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。t1時点以前では、車両停止状態であるためロックアップクラッチL/Uが解放され、第1クラッチK0が係合されている。また、エンジン14はアイドル回転速度Neidleで回転している。
t1時点において、エンジン14を停止させるエンジン停止指令信号(IG−OFF)が出力されると、エンジン14のフューエルカットが開始され、エンジン回転速度Neが低下する。t1時点からエンジン回転速度Neがゼロになるt3時点の間では、エンジン14が所定の勾配で低下している。
ここで、従来技術では、t1時点において第1クラッチK0が解放されているが、本実施例では、t1時点以降も第1クラッチK0の係合が継続されている。このとき、エンジン14のエンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlとなる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には共振が発生しない。そして、エンジン回転速度Neが第1クラッチK0が解放された場合に共振を生じる第1共振回転速度領域Wrhを通過すると、t2時点において第1クラッチK0が解放される。ここで、第1クラッチK0が解放されるt2時点におけるエンジン回転速度Neは、第2共振回転速度領域Wrlよりも高回転速度となっている。また、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する前に第1クラッチK0が解放され、エンジン14の共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhに切り替わるため、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期には、共振は発生しない。一方、従来技術では、エンジン停止指令信号が出力されるt1時点において第1クラッチK0が解放されていた。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。
図10は、図8の車両100の走行中におけるエンジン停止制御の作動状態を説明するタイムチャートである。図10においてタイムチャートの上段は、エンジン回転速度Neを示し、下段は、第1クラッチK0の係合状態およびロックアップクラッチL/Uの係合状態を示している。図10において、「ON」が係合、「OFF」が解放をそれぞれ示している。t1時点以前では、車両10が走行状態にあるため、第1クラッチK0が係合されている。また、ロックアップクラッチL/Uは解放されている。エンジン回転速度Neは、車速Vおよび自動変速機106の変速比γに応じた回転速度となっている。
t1時点において、エンジン14を停止させるエンジン停止指令信号が出力されると、自動変速機106がニュートラルレンジ(Nレンジ)に切り替えられる。すなわち、自動変速機106が動力伝達遮断状態に切り替えられる。次いで、エンジン14のフューエルカットが開始されることで、エンジン回転速度Neが低下している。t1時点からエンジン回転速度Neがゼロとなるt3時点の間、エンジン回転速度Neが所定の勾配で低下している。
図10に示すように、従来技術では、t1時点において第1クラッチK0が解放されるが、本実施例では、t1時点以降も第1クラッチK0の係合状態が継続されている。このとき、エンジン回転速度Neの共振回転速度領域が第2共振回転速度領域Wrlとなる。従って、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期には共振は発生しない。そして、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過すると、t2時点において第1クラッチK0が解放される。また、t2時点において、車両走行中と判定されると、自動変速機106が前進走行レンジに切り替えられる。すなわち、自動変速機106が動力伝達状態に切り替えられる。ここで、t2時点において第1クラッチK0が解放されることで、エンジン14の共振回転速度領域が第1共振回転速度領域Wrhに切り替わる。従って、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過する過渡期において共振は発生しない。一方、従来技術では、エンジン停止指令信号が出力されるt1時点において第1クラッチK0が解放されていた。その結果、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過する過渡期において共振が発生する。
上述のように、本実施例の車両100であっても、前述した実施例1と同様の制御が実行されることで、前述した実施例1と同様の効果が得られる。
図11は、本発明のさらに他の実施例である車両10の概略構成を示す図である。図11の車両150にあっては、前述の実施例2の車両100に対して電動機MGが省略されたものとなっている。すなわち、車両150は、エンジン14のみを駆動力源とする車両である。車両150の構成については、電動機MGが省略されていることを除いて、実施例2の車両100と基本的には変わらないため、その説明を省略する。
図11に示すような電動機MGを備えない車両150であっても、上述した実施例と同様に、エンジン停止時における第1クラッチK0の解放のタイミング、及び、エンジン始動時における第1クラッチK0の係合のタイミングを適切にすることで、エンジン停止時及びエンジン始動時において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することを回避して、共振の発生を回避することができる。
第1クラッチK0が係合されると、ロックアップクラッチL/Uが解放された状態において、フライホイールダンパ18に、トルクコンバータT/Cのポンプ翼車を含む、第1クラッチK0から自動変速機106のトルクコンバータT/Cまでの間の動力伝達経路を構成する慣性体が接続され、その分だけ共振回転速度領域が低回転速度の領域になる。従って、第1クラッチK0の係合状態に応じて、共振回転速度領域が変化する。これより、エンジン停止時には、第1クラッチK0が係合された状態でエンジン回転速度Neを低下させ、エンジン回転速度Neが第1共振回転速度領域Wrhを通過した後に、第1クラッチK0を解放することで、エンジン停止過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。また、エンジン始動時には、第1クラッチK0が解放された状態でエンジン回転速度Neを上昇させ、エンジン回転速度Neが第2共振回転速度領域Wrlを通過した後に、第1クラッチK0を係合することで、エンジン始動過渡期において、エンジン回転速度Neが共振回転速度領域を通過することが回避される。なお、具体的な制御については、前述した実施例と同様であるため、その説明を省略する。
上述のように、本実施例の車両150のような電動機MGを備えない構造であっても、前述した実施例1と同様の制御が実行されることで、前述した実施例1と同様の効果が得られる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、自動変速機20は、公知の遊星歯車式自動変速機から構成されていたが、自動変速機の形式は必ずしもこれに限定されない。例えば、ベルト式の無段変速機であってもよく、矛盾のない範囲で適宜変更することができる。
また、前述の実施例では、エンジン14を停止させる判断が為された時点では、第1クラッチK0が係合されていたが、エンジン14を停止させる判断が為された時点で第1クラッチK0が解放されていた場合であっても、本発明は適用され得る。この場合には、エンジン14を停止させる判断が為されると、第1クラッチK0を速やかに係合した後、上述したエンジン14を停止させる制御が実行される。
また、前述の実施例では、フライホイールダンパ18は、エンジン14と別体で設けられていたが、エンジン14と一体的に設けられるものであっても構わない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10、100、150:車両
14:エンジン(内燃機関)
18:フライホイールダンパ
36:駆動輪
50:電子制御装置(制御装置)
64:ロータ(慣性体)
66:連結軸(慣性体)
74:エンジン停止制御部(内燃機関停止制御部)
76:エンジン始動制御部(内燃機関始動制御部)
108:ポンプ翼車(慣性体)
K0:第1クラッチ(クラッチ)
Whr:第1共振回転速度領域
Whl:第2共振回転速度領域
14:エンジン(内燃機関)
18:フライホイールダンパ
36:駆動輪
50:電子制御装置(制御装置)
64:ロータ(慣性体)
66:連結軸(慣性体)
74:エンジン停止制御部(内燃機関停止制御部)
76:エンジン始動制御部(内燃機関始動制御部)
108:ポンプ翼車(慣性体)
K0:第1クラッチ(クラッチ)
Whr:第1共振回転速度領域
Whl:第2共振回転速度領域
Claims (4)
- 内燃機関と、該内燃機関に接続されているフライホイールダンパと、該フライホイールダンパと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている慣性体と、前記フライホイールダンパと前記慣性体との間を断接可能なクラッチと、を備えた車両、の制御装置であって、
前記内燃機関を停止させる場合の前記内燃機関の回転速度が低下する過渡期において、前記内燃機関の回転速度が第1共振回転速度領域を通過するまでの間は前記クラッチを係合し、前記内燃機関の回転速度が第2共振回転速度領域に入る前に前記クラッチを解放する内燃機関停止制御部を備え、
前記第1共振回転速度領域は、前記クラッチが解放された場合に共振を生じる領域であり、前記第2共振回転速度領域は、前記クラッチが係合された場合に共振を生じる領域である
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記内燃機関を始動させる場合の前記内燃機関の回転速度が上昇する過渡期において、前記内燃機関の回転速度が前記第2共振回転速度領域を通過するまでの間は前記クラッチを解放し、前記内燃機関の回転速度が前記第1共振回転速度領域に入る前に前記クラッチを係合する内燃機関始動制御部を備える
ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。 - 前記内燃機関停止制御部は、前記内燃機関を停止させる判断が為されると、前記内燃機関のフューエルカットを実行する
ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。 - 前記フライホイールダンパよりも前記駆動輪側には、電動機が設けられ、
前記慣性体は、前記電動機のロータを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1の車両の制御装置。
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