JP5141305B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、動力源にエンジンとモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a power source.
このようなハイブリッド車両の制御装置として特許文献１の技術が開示されている（以下、従来例という）。この従来例は、エンジンとモータを断接する第１締結要素と、モータと駆動輪を断接する第２締結要素を備えている。
上記従来例では、第２締結要素の出力回転数がエンジンアイドル回転数相当以下であるような極低車速で、第１締結要素を完全締結してエンジンを作動させたまま第２締結要素を完全締結すると、エンジンが自立回転を維持できなくなりストール状態となってしまう。よって、発進時を含め、最低変速比（例えば１速）を選択しても駆動輪への出力回転数がエンジン自立回転可能な最低回転数を下回るような極低車速で走行するときは、第２締結要素をスリップさせることで、エンジンの自立回転を確保することになる。例えばエンジン水温が低いときはエンジン停止を許可できない。このためエンジンを作動させたまま、上記のように第２締結要素をスリップさせて発進を行う必要がある。 In the above conventional example, the second fastening element is completely engaged with the first fastening element fully engaged and the engine operating at an extremely low vehicle speed such that the output rotational speed of the second fastening element is equal to or less than the engine idle rotational speed. When fastened, the engine cannot maintain a self-supporting rotation and is in a stalled state. Therefore, when traveling at an extremely low vehicle speed, such as when starting, even if the minimum gear ratio (for example, 1st speed) is selected, the output speed to the drive wheels is below the minimum speed at which the engine can rotate independently. By slipping the two fastening elements, the self-sustaining rotation of the engine is ensured. For example, the engine stop cannot be permitted when the engine water temperature is low. For this reason, it is necessary to start by slipping the second fastening element as described above while the engine is operated.
しかし、低温時には締結要素の制御性が悪いため、発進時に制御される第２締結要素の締結トルク容量（伝達トルク容量）が急変（急上昇等）する可能性がある。この場合、第２締結要素の入力側の回転数、すなわちエンジン回転数の急変（急低下等）が起こり、エンジンがストールするおそれがあった。 However, since the controllability of the fastening element is poor at low temperatures, there is a possibility that the fastening torque capacity (transmission torque capacity) of the second fastening element controlled at the start of abrupt change (rapid increase or the like). In this case, there is a possibility that the engine speed may be stalled due to a sudden change (abrupt decrease or the like) in the input side rotation speed of the second fastening element, that is, the engine rotation speed.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジンの動力を用いた発進を実現しつつ、エンジンストール（以下、エンスト）を防止できるハイブリッド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 paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide a control device for a hybrid vehicle that can prevent engine stall (hereinafter, engine stall) while realizing start using engine power. .
上記目的を達成するため、請求項１のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの出力トルクとモータジェネレータのトルクとの合計から締結トルク容量を差し引いて算出されるエンジン回転用のトルクが所定値となるようにモータジェネレータを制御し、締結要素の低温時と判定されたときは、エンジンの出力トルクを増大させ、その分だけモータジェネレータの力行トルクを減少させるかまたは回生トルクを増大させることで、締結トルク容量が増大した際にエンジン回転用のトルクが所定値となるようモータジェネレータのトルクを力行側に増大可能な範囲を拡大する。
In order to achieve the above object, in the hybrid vehicle control device according to
すなわち、エンストを防止するためには、エンジンの出力トルクとモータジェネレータの出力トルクとの合計の出力トルクを増大させて、回転数の急低下を抑制する必要がある。ここで、低温時には、エンジンよりも制御応答性の高いモータジェネレータの出力トルクをあらかじめ回生側に増大させておく。これによって、回転数の急低下が起こった際には、モータジェネレータの出力トルクを力行側に大きく変化させることができ、よって、合計の出力トルクを素早く増大させることができる。したがって、エンジンの動力を用いた発進を実現しつつ、エンストの可能性を低減することができる。 That is, in order to prevent engine stall, it is necessary to increase the total output torque of the output torque of the engine and the output torque of the motor generator to suppress a rapid decrease in the rotational speed. Here, at a low temperature, the output torque of the motor generator having higher control response than the engine is increased in advance to the regeneration side. As a result, when the rotational speed suddenly decreases, the output torque of the motor generator can be greatly changed to the power running side, and thus the total output torque can be quickly increased. Accordingly, it is possible to reduce the possibility of engine stall while realizing the start using the engine power.
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図１は実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンEと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。尚、FLは左前輪、FRは右前輪である。 First, the drive system configuration of the hybrid vehicle will be described. FIG. 1 is an overall system diagram showing a rear-wheel drive hybrid vehicle to which the control device of the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first clutch CL1, a motor generator MG, a second clutch CL2, an automatic transmission AT, a propeller shaft PS, It has a differential DF, a left drive shaft DSL, a right drive shaft DSR, a left rear wheel RL (drive wheel), and a right rear wheel RR (drive wheel). FL is the front left wheel and FR is the front right wheel.
エンジンEは、例えばガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。尚、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。
The engine E is, for example, a gasoline engine, and the valve opening degree of the throttle valve and the like are controlled based on a control command from an
第１クラッチCL1は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間に介装された締結要素であり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。
The first clutch CL1 is a fastening element interposed between the engine E and the motor generator MG, and is generated by the first clutch
モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。尚、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
The motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator, and the three-phase AC generated by the inverter 3 is generated based on a control command from a
第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装された締結要素であり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。
The second clutch CL2 is a fastening element interposed between the motor generator MG and the left and right rear wheels RL, RR, and is generated by the second clutch
自動変速機ATは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機である。第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。尚、詳細については後述する。 The automatic transmission AT is a transmission that automatically switches stepped gear ratios such as forward 5 speed, reverse 1 speed, etc., according to vehicle speed, accelerator opening, and the like. The second clutch CL2 is not newly added as a dedicated clutch, but uses some frictional engagement elements among a plurality of frictional engagement elements that are engaged at each gear stage of the automatic transmission AT. Details will be described later.
そして、自動変速機ATの出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。尚、前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量及び油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。 The output shaft of the automatic transmission AT is connected to the left and right rear wheels RL and RR via a propeller shaft PS, a differential DF, a left drive shaft DSL, and a right drive shaft DSR as vehicle drive shafts. The first clutch CL1 and the second clutch CL2 are, for example, wet multi-plate clutches that can continuously control the oil flow rate and hydraulic pressure with a proportional solenoid.
このハイブリッド駆動系は、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて３つの走行モードを有する。第１走行モードは、第１クラッチCL1の開放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。尚、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときは、第１クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGのトルクを用いてエンジン始動を行う。 This hybrid drive system has three travel modes according to the engaged / released state of the first clutch CL1. The first travel mode is an electric vehicle travel mode (hereinafter abbreviated as “EV travel mode”) as a motor use travel mode that travels using only the power of the motor generator MG as a power source with the first clutch CL1 opened. It is. The second travel mode is an engine use travel mode (hereinafter, abbreviated as “HEV travel mode”) in which the first clutch CL1 is engaged and the engine E is included in the power source. When transitioning from the EV travel mode to the HEV travel mode, the first clutch CL1 is engaged and the engine is started using the torque of the motor generator MG.
第３走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC走行モード」と略称する。）である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成可能なモードである。クリープ走行とは、トルクコンバータ等のトルク増幅機構を有する変速機を搭載した車両において、アクセルペダルを踏まないエンジンアイドリング状態で車両が微速走行する現象をいう。また、車両停止時（VSP＝０）でWSC走行モードが選択され、かつバッテリSOCに基づき発電要求が出力されている場合には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。 In the third travel mode, the second clutch CL2 is slip-controlled while the first clutch CL1 is engaged, and the engine travel slip travel mode (hereinafter referred to as “WSC travel mode”) is performed while the engine E is included in the power source. ). This mode is a mode in which creep running can be achieved particularly when the battery SOC is low or the engine water temperature is low. Creep traveling refers to a phenomenon in which a vehicle travels at a low speed in an engine idling state in which a transmission having a torque amplification mechanism such as a torque converter is mounted without stepping on an accelerator pedal. Also, when the WSC travel mode is selected when the vehicle is stopped (VSP = 0) and a power generation request is output based on the battery SOC, the motor generator MG is operated using the power of the engine E as a generator. Let
上記「HEV走行モード」は、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。 The “HEV travel mode” has three travel modes of “engine travel mode”, “motor assist travel mode”, and “travel power generation mode”.
「エンジン走行モード」は、エンジンEのみを動力源として駆動輪RR,RLを動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪RR,RLを動かす。「走行発電モード」は、エンジンEを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。定速運転時や加速運転時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ４の充電のために使用する。 The “engine running mode” moves the drive wheels RR and RL using only the engine E as a power source. In the “motor assist travel mode”, the drive wheels RR and RL are moved using two of the engine E and the motor generator MG as power sources. In the “traveling power generation mode”, the motor generator MG is caused to function as a power generator while the drive wheels RR and RL are moved using the engine E as a power source. During constant speed operation or acceleration operation, motor generator MG is operated as a generator using the power of engine E. Further, during deceleration operation, the braking energy is regenerated and generated by the motor generator MG and used for charging the battery 4.
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。尚、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、互いの情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system according to the first embodiment includes an
エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報の入力を受ける。そして、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne：エンジン回転数,Te：エンジン出力トルク）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。尚、エンジン回転数Ne等の情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
The
モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報の入力を受ける。そして、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm：モータジェネレータ回転数,Tm：モータジェネレータ出力トルク）を制御する指令をインバータ３へ出力する。尚、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態を表すバッテリSOCを監視しており、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報の入力を受ける。そして、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。尚、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
The first
ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８と運転者の操作するシフトレバーの位置に応じた信号を出力するインヒビタスイッチ７ａからのセンサ情報の入力を受ける。そして、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。尚、アクセル開度APOと車速VSPとインヒビタスイッチ７ａのセンサ情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
The
ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０とブレーキスイッチ９aからのセンサ情報の入力を受ける。そして例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（摩擦ブレーキによる制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。
The
統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチ締結トルク容量TCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３と、エンジン水温を検知するエンジン水温センサ１０ａと、自動変速機ATの作動油ATFの温度を検知するATF温度センサ１０ｂと、空調制御に用いるエアコン温度センサ１０ｃからの情報及びＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報の入力を受ける。
The
また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンEの動作制御と、モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。
The
以下に、図２に示すブロック図を用いて、実施例１の統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。この演算は、例えば制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。
Below, the control calculated by the
目標駆動力演算部100では、図３に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
The target driving
モード選択部200では、図４に示すモードマップを用いて目標モードを演算する。モードマップ内には、EV走行モードと、WSC走行モードと、HEV走行モードとを有し、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。但し、EV走行モードが選択されていたとしても、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEV走行モード」もしくは「WSC走行モード」を目標モードとする。
The
図４のモードマップにおいて、WSC走行モードは、所定アクセル開度APO1未満の開度領域では、エンジンアイドル回転時で自動変速機ATが１速段のときの変速機出力回転数よりも小さな変速機出力回転数となる下限車速VSP1よりも低い車速領域に設定されている。また、所定アクセル開度APO1以上の開度領域では、大きな駆動力を要求されることから、下限車速VSP1よりも高い車速VSP1'までWSC走行モードが設定されている。尚、車両発進時に、バッテリSOCが低いためEV走行モードを達成できないときや、エンジン水温が低いためエンジン停止を許可できないときには、WSC走行モードを選択するように構成されている。 In the mode map of FIG. 4, the WSC travel mode is a transmission having a speed smaller than the transmission output speed when the automatic transmission AT is at the first speed at the engine idle speed in the opening range less than the predetermined accelerator opening APO1. The vehicle speed region is set lower than the lower limit vehicle speed VSP1, which is the output speed. Further, since a large driving force is required in an opening range equal to or greater than the predetermined accelerator opening APO1, the WSC travel mode is set up to a vehicle speed VSP1 ′ higher than the lower limit vehicle speed VSP1. When the vehicle starts, the WSC drive mode is selected when the EV drive mode cannot be achieved because the battery SOC is low, or when the engine stop cannot be permitted because the engine water temperature is low.
目標充放電演算部300では、図５に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
The target charge /
SOC≧50％のときは、図４のモードマップにおいてEV走行モード領域が出現する。モードマップ内に一度EV走行モード領域が出現すると、SOCが35％を下回るまでは、この領域は出現し続ける（目標放電量は、SOC＝35%のときの値を基準＝０として算出される）。SOC＜35％のときは、図４のモードマップにおいてEV走行モード領域が消滅する。モードマップ内からEV走行モード領域が消滅すると、SOCが50％に到達するまでは、この領域は消滅し続ける（発電要求が出力され、目標充電量は、SOC＝50%のときの値を基準＝０として算出される）。 When SOC ≧ 50%, the EV driving mode area appears in the mode map of FIG. Once the EV driving mode area appears in the mode map, this area continues to appear until the SOC falls below 35% (the target discharge amount is calculated with the value at the time of SOC = 35% as the reference = 0). ). When SOC <35%, the EV drive mode area disappears in the mode map of FIG. When the EV drive mode area disappears from within the mode map, this area continues to disappear until the SOC reaches 50% (a power generation request is output, and the target charge is based on the value when SOC = 50%. = 0).
動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、動作点到達目標として、過渡的な目標エンジン出力トルクTe*と目標モータジェネレータ出力トルクTm*と目標第２クラッチ締結トルク容量TCL2*と自動変速機ATの目標変速段と第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。また、動作点指令部400には、WSC走行モードで発進するときにエンジンE等を制御する発進制御処理部410が設けられている。
The operating
変速制御部500では、シフトマップのシフトスケジュールに沿って、目標第２クラッチ締結トルク容量TCL2*と目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。尚、シフトマップは、車速VSPとアクセル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものである。
The
〔WSC走行モードについて〕
次に、WSC走行モードの詳細について説明する。WSC走行モードは、エンジンEが作動した状態を維持している点に特徴があり、要求駆動力変化に対する応答性が高い。具体的には、第１クラッチCL1を完全締結し、第２クラッチCL2を要求駆動力（目標駆動力tFoO）に応じた締結トルク容量TCL2としてスリップ制御し、エンジンE及び／又はモータジェネレータMGの駆動力を用いて走行する。
[About WSC drive mode]
Next, details of the WSC travel mode will be described. The WSC travel mode is characterized in that the engine E is maintained in an operating state, and has high responsiveness to a required driving force change. Specifically, the first clutch CL1 is completely engaged, and the second clutch CL2 is slip-controlled with the engagement torque capacity TCL2 corresponding to the required driving force (target driving force tFoO) to drive the engine E and / or the motor generator MG. Travel with force.
実施例１のハイブリッド車両では、トルクコンバータのように回転数差を吸収する要素が存在しないため、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2を完全締結すると（HEV走行モード）、エンジンEの回転数に応じて車速が決まってしまう。エンジンEには自立回転を維持するためのアイドル回転数による下限値が存在し、このアイドル回転数は、エンジンEの暖機運転等によりアイドルアップを行っていると、更に下限値が高くなる。 In the hybrid vehicle of the first embodiment, there is no element that absorbs the difference in rotational speed unlike the torque converter. Therefore, when the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are completely engaged (HEV traveling mode), the rotational speed of the engine E is increased. The vehicle speed will be determined accordingly. The engine E has a lower limit value based on the idling engine speed for maintaining the self-sustaining rotation. The idling engine speed further increases when the engine E is idling up by warm-up operation or the like.
一方、EV走行モードでは、第１クラッチCL1を開放するため、上記エンジン回転数下限値による制限はない。しかしながら、バッテリSOCに基づく制限によってEV走行モードによる走行が困難な場合や（バッテリSOCが低いときはモードマップからEV走行モード領域が消滅する）、モータジェネレータMGのみで要求駆動力を達成できない領域では、エンジンEによって安定したトルクを発生する以外に手段がない。また、要求駆動力が高い状態では素早くHEV走行モードに遷移できない場合がある。 On the other hand, in the EV travel mode, the first clutch CL1 is released, and thus there is no limit due to the engine speed lower limit value. However, in the case where it is difficult to travel in the EV travel mode due to restrictions based on the battery SOC (when the battery SOC is low, the EV travel mode area disappears from the mode map), or in the area where the required driving force cannot be achieved only by the motor generator MG. There is no means other than generating a stable torque by the engine E. In addition, when the required driving force is high, there may be a case where the HEV traveling mode cannot be quickly changed.
更に、エンジン水温が低いときはエンジン停止を許可できない。このため、低水温時に車両を発進する際には、エンジンEを作動させたまま、第２クラッチCL2をスリップさせて発進を行う必要がある。すなわち、ハイブリッド車両ではエンジンの始動・停止を頻繁に行うため、EV走行からエンジン（再）始動する際の始動トルクを低減して始動性を高める必要がある。このとき、低水温時に、エンジンEの始動に必要なトルクが増大すると、始動性が悪化する。よって、低温時にはエンジンEを作動させた状態とし、ある一定温度以上になるまでエンジン停止を禁止する。 Furthermore, the engine stop cannot be permitted when the engine water temperature is low. For this reason, when starting the vehicle at a low water temperature, it is necessary to start the vehicle by slipping the second clutch CL2 while the engine E is operating. That is, in a hybrid vehicle, since the engine is frequently started and stopped, it is necessary to increase the startability by reducing the starting torque when starting the engine (re) starting from EV travel. At this time, if the torque required for starting the engine E increases at a low water temperature, the startability deteriorates. Therefore, the engine E is operated at a low temperature, and the engine stop is prohibited until the temperature reaches a certain temperature or higher.
そこで、上記下限値に相当する車速よりも低車速領域であって、かつ、EV走行が困難な場合やエンジン水温が低い場合は、エンジン回転数を所定回転数に維持しつつ、第１クラッチCL1を完全締結させ、第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジントルクを用いて走行するWSC走行モードを選択する。エンジン低水温時の発進にあたっては、バッテリSOCが十分であっても、EV走行モードではなく、WSC走行モードを選択する。 Therefore, when the vehicle speed is lower than the vehicle speed corresponding to the lower limit value and EV traveling is difficult or the engine water temperature is low, the first clutch CL1 is maintained while maintaining the engine speed at a predetermined speed. Is completely engaged, the second clutch CL2 is slip-controlled, and the WSC traveling mode for traveling using the engine torque is selected. When starting the engine at a low water temperature, even if the battery SOC is sufficient, the WSC driving mode is selected instead of the EV driving mode.
図６はWSC走行モードにおける目標エンジン回転数を表すマップである。図７はWSC走行モードにおけるエンジン動作点設定処理を表す概略図である。 FIG. 6 is a map showing the target engine speed in the WSC travel mode. FIG. 7 is a schematic diagram showing engine operating point setting processing in the WSC traveling mode.
WSC走行モードにおいて、運転者がアクセルペダルを操作すると、図６に基づいてアクセル開度APOに応じた目標エンジン回転数特性が選択され、この特性に沿って車速VSPに応じた目標エンジン回転数Ne*（＝目標モータジェネレータ回転数Nm*）が設定される。そして、アクセル開度APOに応じた目標エンジン回転数特性が選択されると、それぞれの開度に応じた目標締結回転数も設定される。この目標締結回転数は図４に示すWSC走行モード領域とHEV走行モード領域との境界線に相当する値である。そして、図７に示すエンジン動作点設定処理によって目標エンジン回転数Ne*に対応した目標エンジン出力トルクTe*が演算される。 When the driver operates the accelerator pedal in the WSC travel mode, a target engine speed characteristic corresponding to the accelerator opening APO is selected based on FIG. 6, and the target engine speed Ne corresponding to the vehicle speed VSP along this characteristic is selected. * (= Target motor generator speed Nm *) is set. And if the target engine speed characteristic according to the accelerator opening APO is selected, the target fastening speed according to each opening will also be set. This target engagement rotational speed is a value corresponding to the boundary line between the WSC traveling mode region and the HEV traveling mode region shown in FIG. Then, the target engine output torque Te * corresponding to the target engine speed Ne * is calculated by the engine operating point setting process shown in FIG.
一方、エンジンEとモータジェネレータMGは直結状態とされていることから、モータジェネレータMGについて、設定されたエンジン回転数Ne*を目標回転数とする回転数フィードバック制御が実行される。モータジェネレータMGが目標回転数Ne*（＝Nm*）を維持するように制御されることで、エンジンEの回転数Neも自動的にフィードバック制御されることとなる。 On the other hand, since engine E and motor generator MG are directly connected, rotation speed feedback control is executed for motor generator MG with the set engine rotation speed Ne * as the target rotation speed. Since the motor generator MG is controlled so as to maintain the target rotational speed Ne * (= Nm *), the rotational speed Ne of the engine E is also automatically feedback-controlled.
図６に示すように、WSC走行中、第２クラッチCL2の入力側の回転数N2inである目標エンジン回転数Ne*（＝Nm*）は、第２クラッチCL2の出力側の回転数N2outよりも高く設定される。このような第２クラッチCL2の入出力間の差回転、すなわちスリップ状態を維持するため、第２クラッチCL2へ入力されるトルク（目標エンジン出力トルクTe*と目標モータジェネレータ出力トルクTm*の合計）は、第２クラッチCL2から出力されるトルク（締結トルク容量TCL2）よりも所定量α0だけ高く設定される。 As shown in FIG. 6, during WSC traveling, the target engine speed Ne * (= Nm *), which is the input side speed N2in of the second clutch CL2, is greater than the output side speed N2out of the second clutch CL2. Set high. In order to maintain the differential rotation between the input and output of the second clutch CL2, that is, the slip state, the torque input to the second clutch CL2 (the sum of the target engine output torque Te * and the target motor generator output torque Tm *) Is set higher by a predetermined amount α0 than the torque output from the second clutch CL2 (engagement torque capacity TCL2).
図７に示すように、エンジン動作点は、エンジンEの出力効率が高い動作点を結んだ線（以下、α線という。）上で運転することが望まれる。しかし、上述のようにエンジン回転数Neを設定した場合、運転者のアクセルペダル操作量（要求駆動力）によってはα線から離れた動作点を選択することとなる。そこで、エンジン動作点をα線に近づけるために、目標エンジン出力トルクTe*は、α線を考慮した値にフィードフォワード制御される。 As shown in FIG. 7, it is desirable that the engine operating point be operated on a line (hereinafter referred to as “α line”) connecting operating points with high output efficiency of engine E. However, when the engine speed Ne is set as described above, an operating point away from the α line is selected depending on the driver's accelerator pedal operation amount (required driving force). Therefore, in order to bring the engine operating point closer to the α line, the target engine output torque Te * is feedforward controlled to a value that takes the α line into consideration.
このとき、α線を考慮して決定された目標エンジン出力トルクTe*と要求駆動力との偏差を埋めるように、モータジェネレータ出力トルクTmは自動的に制御され、基礎的なトルク制御量（回生・力行）が与えられる。 At this time, the motor generator output torque Tm is automatically controlled so as to fill the deviation between the target engine output torque Te * determined in consideration of the α-ray and the required driving force, and the basic torque control amount (regeneration is regenerated).・ Powering) is given.
あるエンジン回転数Neにおいて、運転者が要求する駆動分のトルクがα線上のトルクよりも小さい場合、エンジン出力トルクTeを大きくした方がエンジン出力効率は上昇する。このとき、出力を上げた分のエネルギをモータジェネレータMGにより回収することで、第２クラッチCL2に入力されるトルク自体は運転者の要求する駆動分のトルク以上としつつ、効率の良い発電が可能となる。 When the torque required for driving by the driver is smaller than the torque on the α line at a certain engine speed Ne, the engine output efficiency increases as the engine output torque Te is increased. At this time, the energy generated by the increased output is recovered by the motor generator MG, so that the torque input to the second clutch CL2 is more than the driving torque required by the driver, and efficient power generation is possible. It becomes.
但し、バッテリSOCの状態によって回生トルクの上限値が決定されるため、バッテリSOCに基づく要求発電出力（SOC要求発電トルク）と、現在の動作点におけるトルクとα線上のトルクとの偏差（α線発電トルク）との大小関係を考慮する必要がある。 However, since the upper limit value of the regenerative torque is determined by the state of the battery SOC, the required power generation output (SOC required power generation torque) based on the battery SOC and the deviation between the torque at the current operating point and the torque on the α line (α line) It is necessary to consider the magnitude relationship with the power generation torque.
図７（ａ）は、α線発電トルクがSOC要求発電トルクよりも大きい場合の概略図である。SOC要求発電トルク以上にはエンジン出力トルクTeを増大させることができないため、α線上に動作点を移動させることはできない。ただし、より効率の高い点へ移動させることで燃費効率を改善する。 FIG. 7A is a schematic diagram when the α-ray power generation torque is larger than the SOC required power generation torque. Since the engine output torque Te cannot be increased beyond the SOC required power generation torque, the operating point cannot be moved on the α line. However, fuel efficiency is improved by moving to a more efficient point.
図７（ｂ）は、α線発電トルクがSOC要求発電トルクよりも小さい場合の概略図である。SOC要求発電トルクの範囲内であれば、エンジン動作点をα線上に移動させることができるため、この場合は、最も燃費効率の高い動作点を維持しつつ発電することができる。 FIG. 7B is a schematic diagram when the α-ray power generation torque is smaller than the SOC required power generation torque. Since the engine operating point can be moved on the α line within the SOC required power generation torque range, in this case, power generation can be performed while maintaining the operating point with the highest fuel efficiency.
図７（ｃ）は、エンジン動作点がα線よりも高い場合の概略図である。要求駆動力に応じた動作点がα線よりも高いときは、バッテリSOCに余裕があることを条件として、エンジン出力トルクTeを低下させ、不足分をモータジェネレータMGの力行により補う。これにより、燃費効率を高くしつつ要求駆動力を達成することができる。 FIG. 7C is a schematic diagram when the engine operating point is higher than the α line. When the operating point corresponding to the required driving force is higher than the α line, the engine output torque Te is reduced on the condition that the battery SOC has a margin, and the shortage is compensated by the power running of the motor generator MG. As a result, the required driving force can be achieved while improving the fuel efficiency.
〔発進制御処理〕
次に、統合コントローラの発進制御処理部410で行われる処理について説明する。（車両停止時を含む）発進時、車速VSP＜VSP1（VSP1'）である場合において、バッテリSOCが低いとき、又はエンジン水温が所定閾値以下のときは、WSC走行モードを選択して図８に示す発進制御処理を実行する。
[Start control process]
Next, processing performed by the start
尚、WSC走行モードで発進中にバッテリSOCが50%以上となりEV走行モード領域が出現したときは、EV走行モードへの遷移を禁止して、上記所定閾値を越えてエンジン水温が上昇するまでWSC走行モードでの発進制御処理を継続する。 When the battery SOC becomes 50% or more and the EV drive mode area appears while starting in the WSC drive mode, the transition to the EV drive mode is prohibited and the WSC is increased until the engine water temperature rises above the predetermined threshold. The start control process in the running mode is continued.
図８のステップS1では、インヒビタスイッチ７ａからのセンサ情報に基づき、走行レンジであるか否かを判定する。走行レンジ（前進Dレンジ又は後退Rレンジ）であるときはステップS2へ進み、それ以外のときは制御を終了する。
In step S1 of FIG. 8, it is determined based on the sensor information from the
ステップS2では、低温時であるか否かを判定する。エンジン水温センサ10a、ATF温度センサ10b、及びエアコン温度センサ10cのそれぞれについて温度判定閾値が設定されており、各センサの検出値のいずれかがその閾値を下回ると（OR条件）、低温であると判定してステップS3へ進む。それ以外のときはステップS4へ進む。尚、WSC走行モードを選択する基準となるエンジン水温の判定閾値と、上記低温時判定に用いられるエンジン水温の閾値は、同じであってもよいし、異なる値に設定してもよい。
In step S2, it is determined whether or not the temperature is low. A temperature determination threshold is set for each of the engine
ステップS3では、（低温時における）目標エンジン出力トルクTe*の常温時に対する増大分ΔTeを設定し、ステップS4へ進む。ここで常温時とは、非低温時のことであり、各センサのいずれの検出値もその温度判定閾値を下回っていない場合を指す。ΔTeは、ATF温度センサ10bの検出値毎（例えば、ATF温度検出値の判定閾値に対する低下分に応じた大きさ）に設定する。上記各センサの検出値のうち、ATF温度が第２クラッチCL2の温度を最も良く反映しているからである。
In step S3, an increase ΔTe of the target engine output torque Te * (at a low temperature) with respect to normal temperature is set, and the process proceeds to step S4. Here, normal temperature refers to a non-low temperature and refers to a case where none of the detection values of each sensor is below the temperature determination threshold. ΔTe is set for each detection value of the
ステップS4では、クラッチスリップ発進制御を行う。以下、その内容を説明する。
第１クラッチCL1を完全締結させた状態で、エンジンEを作動させる。ブレーキスイッチ９aの検出値がオンの状態（以下、ブレーキオン）で停車中は、第２クラッチCL2を開放させる。ブレーキスイッチ９aの検出値がオフに切り替わると（以下、ブレーキオフ）、第2クラッチCL2をスリップ締結させて駆動輪RL,RRにトルクを伝達し、車両を発進する。アクセルペダルが踏み込まれていなくても（以下、アクセルオフ）、クリープ走行に必要な駆動力を第2クラッチCL2から出力させる。アクセルペダルが踏まれていれば（以下、アクセルオン）、APOに応じた要求駆動力を出力させる。
In step S4, clutch slip start control is performed. The contents will be described below.
The engine E is operated with the first clutch CL1 fully engaged. While the detected value of the
具体的には、図６のマップに従い、目標エンジン回転数Ne*（＝Nm*）を設定する。目標エンジン出力トルクTe*については、例えばバッテリSOCが低く（＜50%）、「α線発電出力＜SOC要求発電出力」の条件である場合、常温時には、図７（b）に従いα線上にTe*を設定する。低温時には、図７（b）のα線よりもΔTeだけ大きい値に、SOC要求発電トルクの範囲内で、Te*を設定する。よってエンジン出力トルクTeの大きさは、常温時にはα線上のトルクと一致し、低温時には、温度（低温の度合い）に応じた量ΔTeだけα線上のトルクよりも大きくなる。 Specifically, the target engine speed Ne * (= Nm *) is set according to the map of FIG. With respect to the target engine output torque Te *, for example, when the battery SOC is low (<50%) and “α-ray power generation output <SOC required power output” is satisfied, at a normal temperature, Te on the α-ray according to FIG. Set *. At low temperatures, Te * is set to a value larger by ΔTe than the α-ray in FIG. Therefore, the magnitude of the engine output torque Te coincides with the torque on the α ray at normal temperature, and becomes larger than the torque on the α ray by an amount ΔTe corresponding to the temperature (degree of low temperature) at a low temperature.
一方、エンジン出力トルクTe（正値）とモータジェネレータ出力トルクTm（正値又は負値）の合計（Te＋Tm）＝TCL2＋α0は、第2クラッチCL2に入力されて（締結トルク容量TCL2を上限として）駆動輪RL,RRへ出力されるトルクと、エンジンEに入力されてエンジンクランク軸を回転させるトルク（以下、エンジン入力トルク）と、に使われる。 On the other hand, the sum (Te + Tm) = TCL2 + α0 of the engine output torque Te (positive value) and the motor generator output torque Tm (positive value or negative value) is input to the second clutch CL2 (with the engagement torque capacity TCL2 as the upper limit) and driven. It is used for the torque output to the wheels RL and RR and the torque that is input to the engine E and rotates the engine crankshaft (hereinafter referred to as engine input torque).
よって、目標駆動力に応じて目標締結トルク容量TCL2*を設定するとともに、モータジェネレータMGを回転数制御し、（Te*＋Tm*）からTCL2の実値を差し引いたエンジン入力トルク（Te*＋Tm*−TCL2）＝α0により目標エンジン回転数Ne*が実現されるよう、目標モータジェネレータ出力トルクTm*を設定する。 Therefore, the target engagement torque capacity TCL2 * is set according to the target driving force, the motor generator MG is controlled in rotation speed, and the engine input torque (Te * + Tm *) is calculated by subtracting the actual value of TCL2 from (Te * + Tm *) −TCL2) = Set target motor generator output torque Tm * so that target engine speed Ne * is realized by α0.
目標エンジン回転数Ne*（エンジン入力トルクα0）及び目標駆動力（締結トルク容量TCL2）が低温時と常温時とで変わりなければ、モータジェネレータ出力トルクTmは、エンジン出力トルクTeの変化をちょうど相殺するように変化する。モータジェネレータ出力トルクの実値Tmと目標値Tm*が等しいとすると、モータジェネレータMGの回生トルクTm（負値）の大きさ｜Tm｜は、Te*の上記設定方法によれば、低温時には常温時よりもΔTeだけ大きい値となる（回生側に増大する）。また、力行トルクTm（正値）の大きさは、低温時には常温時よりもΔTeだけ小さい値となる。 If the target engine speed Ne * (engine input torque α0) and target driving force (fastening torque capacity TCL2) do not change between low temperature and normal temperature, the motor generator output torque Tm just cancels out the change in the engine output torque Te. To change. Assuming that the actual value Tm of the motor generator output torque is equal to the target value Tm *, the magnitude | Tm | of the regenerative torque Tm (negative value) of the motor generator MG depends on the setting method of Te * at room temperature at low temperatures. It becomes a value larger by ΔTe than the time (increases to the regeneration side). In addition, the magnitude of the power running torque Tm (positive value) is smaller by ΔTe at a low temperature than at normal temperature.
（タイムチャート）
図９は、WSC走行モードで発進制御を行い、アクセルオフでクリープ走行により発進した場合のタイムチャートである。バッテリSOCが低く（＜50%）、EV走行モード領域が消滅している場合を例にとって示す。点線で常温時を、実線で低温時を示す。
(Time chart)
FIG. 9 is a time chart when the start control is performed in the WSC travel mode and the vehicle is started by creep travel with the accelerator off. As an example, the case where the battery SOC is low (<50%) and the EV driving mode area has disappeared will be described. The dotted line indicates normal temperature and the solid line indicates low temperature.
アクセル開度APO＝０であるため、目標エンジン回転数Ne*をNe-idleに設定する（図６参照）。Ne-idleは常温時かつ非アイドルアップ時のエンジンアイドル回転数である。モータジェネレータ出力トルクTmを制御することで、エンジン入力トルク（Te＋Tm−TCL2）＝α0を制御し、Ne*＝Ne-idleを維持する。ここで便宜上、エンジン入力トルクα0が０に略等しいと仮定すると、（Te＋Tm−TCL2）＝０であり、｜Tm｜＝（Te−TCL2）である。 Since the accelerator opening APO = 0, the target engine speed Ne * is set to Ne-idle (see FIG. 6). Ne-idle is the engine idle speed at normal temperature and non-idle up. By controlling the motor generator output torque Tm, engine input torque (Te + Tm−TCL2) = α0 is controlled, and Ne * = Ne-idle is maintained. Here, for convenience, assuming that the engine input torque α0 is substantially equal to 0, (Te + Tm−TCL2) = 0 and | Tm | = (Te−TCL2).
（常温時）
時刻t1以前では、ブレーキオンにより車両は停止状態である。車速VSP＝０及びアクセル開度APO＝０に応じた目標駆動力tFoOが設定され（図３参照）、エンジン出力トルクTeは目標駆動力tFoOに応じた値Te1に制御されている。第2クラッチCL2は開放されておりTCL2＝０である。よって、｜Tm｜＝（Te−TCL2）＝Te1であり、回生トルクの大きさ｜Tm｜がエンジン出力トルクTe1に略等しくなるようにモータジェネレータMGが制御されている。
(At room temperature)
Prior to time t1, the vehicle is in a stopped state due to brake on. A target driving force tFoO corresponding to the vehicle speed VSP = 0 and the accelerator opening APO = 0 is set (see FIG. 3), and the engine output torque Te is controlled to a value Te1 corresponding to the target driving force tFoO. The second clutch CL2 is disengaged and TCL2 = 0. Therefore, | Tm | = (Te−TCL2) = Te1, and the motor generator MG is controlled such that the magnitude | Tm | of the regenerative torque is approximately equal to the engine output torque Te1.
時刻t1で、ブレーキオフとなる。アクセルオフに維持されるため、第2クラッチCL2の目標締結トルク容量TCL2*をクリープ制御用の目標出力トルク（クリープトルク相当α1）に設定する。具体的には、（時刻t1から微小時間経過後の）時刻t2からt4まで、TCL2*を所定勾配で０からα1だけ増大させ、時刻t4以降はα1に維持する。尚、常温時では、第2クラッチCL2の制御性が良いため、TCL2の実値は目標値TCL2*に追従（一致）して速やかに増大するものとする。 At time t1, the brake is turned off. In order to maintain the accelerator off, the target engagement torque capacity TCL2 * of the second clutch CL2 is set to the target output torque for creep control (creep torque equivalent α1). Specifically, TCL2 * is increased from 0 to α1 with a predetermined gradient from time t2 to t4 (after a lapse of minute time from time t1), and is maintained at α1 after time t4. It should be noted that since the controllability of the second clutch CL2 is good at room temperature, the actual value of TCL2 follows (matches) the target value TCL2 * and increases rapidly.
TCL2を増大させる直前、前もってTCL2の増大に備えて、時刻t1からt3まで、TeをTe1から所定勾配でα2だけ増大させる。時刻t3以降、（Te1＋α2）に維持する。α2は、α1よりもエンジン入力トルク分α0だけ大きい値に設定されている（α2＞α1）。ここでα0＝０と仮定しているため、α2＝α1である。尚、アクセルオンのときはAPO及びVSPに応じて目標駆動力tFoOを設定し、目標駆動力tFoOに応じてTe*及びTCL2*を設定する（低温時も同様）。 Immediately before increasing TCL2, Te is increased from Te1 by α2 with a predetermined gradient from time t1 to time t3 in preparation for increasing TCL2. After time t3, it is maintained at (Te1 + α2). α2 is set to a value larger than α1 by an engine input torque α0 (α2> α1). Since α0 = 0 is assumed here, α2 = α1. When the accelerator is on, the target driving force tFoO is set according to APO and VSP, and Te * and TCL2 * are set according to the target driving force tFoO (the same applies at low temperatures).
時刻t1以後のモータジェネレータ出力トルクTmについてみる。時刻t1とt2との間（及び時刻t3とt4との間）の微小なタイムラグによる影響を無視し、TeとTCL2が同調して（同じタイミング及び時間で）変化するとすれば、時刻t1以後、｜Tm｜＝（Te−TCL2）＝Te1であり、回生トルクTmはt1以前と同じ大きさTe1に保たれる。言い換えれば、Teの増大は全てTCL2の増大に用いられ、エンジン回転用に供給されるエンジン入力トルク（Te＋Tm−TCL2）＝α0は不変であり、エンジン回転数Ne（＝Nm）も、（Tmを変化させるまでもなく）一定値Ne-idleに保たれる。よって、モータジェネレータMGの回転数制御により、回生トルクTmは一定値Te1に制御される。 Look at the motor generator output torque Tm after time t1. If the influence of the minute time lag between time t1 and t2 (and between time t3 and t4) is ignored and Te and TCL2 change synchronously (with the same timing and time), after time t1, | Tm | = (Te−TCL2) = Te1, and the regenerative torque Tm is maintained at the same magnitude Te1 as before t1. In other words, the increase in Te is all used to increase TCL2, the engine input torque supplied for engine rotation (Te + Tm-TCL2) = α0 is unchanged, and the engine speed Ne (= Nm) is also equal to (Tm It is kept at a constant value Ne-idle (without changing it). Therefore, regenerative torque Tm is controlled to a constant value Te1 by controlling the rotational speed of motor generator MG.
（低温時）
時刻t1以前では、TeはTe2（＝Te1＋ΔTe）に制御され、Tmは｜Tm｜＝Te2となるように制御される。
(At low temperature)
Before time t1, Te is controlled to Te2 (= Te1 + ΔTe), and Tm is controlled to be | Tm | = Te2.
時刻t1からt3まで、TeをTe2から常温時と同様の勾配でα2だけ増大させる。時刻t3以降はTe＝（Te2＋α2）に維持する。 From time t1 to t3, Te is increased from Te2 by α2 with the same gradient as at normal temperature. After time t3, Te = (Te2 + α2) is maintained.
時刻t2からt4まで、TCL2*を０から常温時と同様の勾配でα1だけ増大させる。時刻t4以降は、TCL2*＝α1に維持する。低温時であり、第2クラッチCL2の制御性が悪いため、TCL2（実値）がTCL2*に追従（一致）して変化しない。時刻t2からt5までの間、TCL2*の増大にもかかわらず、TCL2は０のままである。 From time t2 to t4, TCL2 * is increased from 0 by α1 with the same gradient as at normal temperature. After time t4, TCL2 * = α1 is maintained. Since it is at low temperature and the controllability of the second clutch CL2 is poor, TCL2 (actual value) follows (matches) TCL2 * and does not change. From time t2 to t5, TCL2 remains 0 despite the increase in TCL2 *.
時刻t1以後のTmについてみると、TCL2が０である時刻t1からt5までの間、｜Tm｜＝（Te−TCL2）＝Teであり、TmはTeの増大に合わせて回生側（負の側）に増大する。すなわち、時刻t1〜t3の間は、Teの増大中であってもTCL2が増大せず、Teの増大分はTCL2の増大ではなくエンジン回転数Neの上昇に用いられ、NeはNe-idleよりも高くなろうとする。よって、NeをNe-idleに保つためにモータジェネレータMGを回転数制御する。回生トルクTmはTeの増大分を相殺するように同じ大きさだけ負の側に増大し、Neの上昇を抑制する。時刻t3〜t5で、Teが一定値（Te2＋α2）になるのに応じて、回生トルクTmも一定値に制御される（｜Tm｜＝（Te2＋α2））。 Looking at Tm after time t1, from time t1 to t5 when TCL2 is 0, | Tm | = (Te−TCL2) = Te, and Tm is on the regeneration side (negative side as Te increases) ). That is, during the time t1 to t3, even if Te is increasing, TCL2 does not increase, and the increase in Te is not used to increase TCL2, but is used to increase the engine speed Ne, and Ne is more than Ne-idle. Try to get higher. Therefore, the rotational speed of motor generator MG is controlled in order to keep Ne at Ne-idle. The regenerative torque Tm increases to the negative side by the same amount so as to offset the increase in Te, and suppresses the increase in Ne. From time t3 to t5, as Te becomes a constant value (Te2 + α2), the regenerative torque Tm is also controlled to a constant value (| Tm | = (Te2 + α2)).
時刻t5以後、TCL2（実値）が急激に増大し始め、α1を超えてオーバーシュートする。これは、第２クラッチCL2の制御応答性が悪いと、実値TCL2と目標値TCL2*との差が大きくなるためである。TCL2の増大により、エンジン回転に用いられるエンジン入力トルクα0は一時的に不足し、Ne（＝Nm）は一定値Ne-idleから降下し始める。 After time t5, TCL2 (actual value) starts to increase rapidly and overshoots exceeding α1. This is because if the control responsiveness of the second clutch CL2 is poor, the difference between the actual value TCL2 and the target value TCL2 * increases. Due to the increase in TCL2, the engine input torque α0 used for engine rotation is temporarily insufficient, and Ne (= Nm) starts to drop from the constant value Ne-idle.
時刻t5から微小時間経過後の時刻t6以後、TmがTCL2のオーバーシュートに対応して変化する。すなわち、｜Tm｜＝（Te2−TCL2）であり、Teが一定値Te2であるのに対しTCL2が増大する。よって、時刻t5とt6の間の微小なタイムラグを無視し、TmがTCL2と同調して変化するものとすれば、回生トルクの大きさ｜Tm｜がTCL2の増大に対応して減少する。TCL2＞Te2になると、モータジェネレータ出力トルクTmは力行トルクとなる。このように、オーバーシュートに対応してTmが力行側に増大することで、TCL2の増大に起因するエンジン入力トルクα0の不足は補われ、降下していたNeが再び目標のNe-idleに向かって収束する。 After time t6 after a lapse of a minute time from time t5, Tm changes corresponding to the overshoot of TCL2. That is, | Tm | = (Te2-TCL2). Te is a constant value Te2, whereas TCL2 increases. Therefore, if the minute time lag between times t5 and t6 is ignored and Tm changes in synchronization with TCL2, the magnitude of regenerative torque | Tm | decreases corresponding to the increase in TCL2. When TCL2> Te2, the motor generator output torque Tm becomes a power running torque. In this way, Tm increases to the power running side in response to overshoot, so that the shortage of engine input torque α0 due to the increase in TCL2 is compensated for, and Ne that has fallen returns to the target Ne-idle again. Converge.
一方、TCL2が目標値TCL2*＝α1に収束すると、回生トルクの大きさ｜Tm｜はTe2に制御され、Te（＝Te2＋α2）とTmの合計がクリープトルク相当α2となる。 On the other hand, when TCL2 converges to the target value TCL2 * = α1, the magnitude of the regenerative torque | Tm | is controlled to Te2, and the sum of Te (= Te2 + α2) and Tm becomes the creep torque equivalent α2.
（比較例との対比における作用効果）
以下、比較例との対比において、本実施例１の作用効果を説明する。比較例は、WSC走行モードでの発進制御時、低温であってもエンジン出力トルクTeをα線上から増大させない、すなわち、モータジェネレータ出力トルクTmを常温時と変わらない値とする。その他の構成は本実施例１と同様である。
(Function and effect in comparison with comparative example)
Hereinafter, the effect of the first embodiment will be described in comparison with the comparative example. In the comparative example, at the start control in the WSC traveling mode, the engine output torque Te is not increased from the α line even at low temperatures, that is, the motor generator output torque Tm is set to a value that is not different from that at room temperature. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
上記のように、常温時に比べると低温時にはクラッチスリップ発進時の第２クラッチCL2の制御性（応答性やバラツキ）が悪い。このため、エンジンEへ入力されるトルクに外乱が生じ、ロバスト性が常温時に比べて悪化してエンジン回転変動が発生する。エンジン出力トルクTeの制御応答性は比較的おそいため、低温時に締結トルク容量TCL2が急変すると、これに十分追従できない。よって、例えばTCL2がオーバーシュートして急上昇した場合、エンジン回転数Neを一定に維持するためのトルクが不足してNeが急低下し、最悪の場合、エンジンEがストールするおそれがある。 As described above, the controllability (responsiveness and variation) of the second clutch CL2 at the time of clutch slip start is worse at low temperatures than at normal temperature. For this reason, a disturbance is generated in the torque input to the engine E, and the robustness is deteriorated compared with that at normal temperature, resulting in engine rotation fluctuation. Since the control response of the engine output torque Te is relatively slow, if the fastening torque capacity TCL2 changes suddenly at low temperatures, it cannot sufficiently follow this. Therefore, for example, when TCL2 suddenly rises due to overshoot, the torque for maintaining the engine speed Ne constant is insufficient and Ne suddenly decreases, and in the worst case, the engine E may stall.
エンスト回避のため、低温時にはエンジンアイドル回転数を常温時よりも上昇させること（アイドルアップ）も考えられる。この場合、アイドル回転数からエンストが生じる回転数までの余裕代が大きく、しかもエンジン出力トルクTeが増大するため、エンストをより回避しやすくなる。しかし、アイドル回転数が高回転化すると、燃料噴射の回数が多くなって燃費が悪化するという新たな問題が生じる。 In order to avoid engine stall, it is also conceivable to increase the engine idle speed at a low temperature than at normal temperature (idle up). In this case, the margin from the idling engine speed to the engine speed at which engine stall occurs is large, and the engine output torque Te increases, making it easier to avoid engine stall. However, if the idling speed is increased, a new problem arises that the number of fuel injections increases and fuel consumption deteriorates.
ここで、モータジェネレータMGの制御応答性はエンジンEに比べて良いため、TCL2の急変に対してもこれを相殺するようにモータジェネレータ出力トルクTmを変化させれば、これによりエンジン入力トルク（Neを維持するためのトルク）を安定化できる。このようにTmを変化させるためには、例えばエンジン回転数Ne（＝Nm）が所定値になるようにモータジェネレータMGを回転数制御しておけばよい。TCL2がオーバーシュートした場合であっても、Tmを力行側に十分増大させてやれば、燃費を不必要に悪化させることなく、TCL2の急上昇に耐えることができ、Neの急低下及びエンストを防止できる。 Here, since the control responsiveness of the motor generator MG is better than that of the engine E, if the motor generator output torque Tm is changed so as to offset the sudden change of TCL2, the engine input torque (Ne The torque for maintaining the torque can be stabilized. In order to change Tm in this way, for example, the motor generator MG may be controlled so that the engine speed Ne (= Nm) becomes a predetermined value. Even if TCL2 overshoots, if Tm is increased sufficiently to the power running side, it can withstand the sudden rise in TCL2 without unnecessarily deteriorating fuel consumption, and prevent a sudden drop and stall in Ne. it can.
具体的には、TCL2が目標値TCL2*に追従せずゼロに留まっている間（図９の時刻t1〜t5参照）は、Teの増大分α2だけTmが回生側に増大する。このとき、モータジェネレータ出力トルクTmの力行側の上限（以下、モータ力行トルク上限）とTmとの間のトルク分だけ、Tmを力行側に増大できる。すなわち、モータ力行トルク上限とオーバーシュート直前の回生トルクの大きさとを合計した上記トルク分ΔTm1は、回転補償に使えるモータトルクであり、オーバーシュートが生じてTCL2がゼロから急上昇したとき、Tmを上記トルク分ΔTm1の範囲内で力行側に増大できる（時刻t6〜）。尚、モータジェネレータ出力トルクTmの力行側ないし回生側の上限は、モータジェネレータMGの定格及びバッテリSOCにより決定される。 Specifically, while TCL2 does not follow the target value TCL2 * and remains at zero (see times t1 to t5 in FIG. 9), Tm increases toward the regeneration side by an increase α2 of Te. At this time, Tm can be increased to the power running side by the amount of torque between the upper limit on the power running side of motor generator output torque Tm (hereinafter referred to as the motor power running torque upper limit) and Tm. That is, the above torque component ΔTm1 that is the sum of the upper limit of the motor power running torque and the regenerative torque just before the overshoot is a motor torque that can be used for rotation compensation, and when TCL2 suddenly increases from zero due to overshoot, Tm It can be increased to the power running side within the range of torque component ΔTm1 (from time t6). The upper limit on the power running side or regeneration side of motor generator output torque Tm is determined by the rating of motor generator MG and battery SOC.
しかし、比較例のようにTe*をα線上に設定している限り、上記トルク分ΔTm1がオーバーシュートを確実に抑制できるだけの大きさになる保障はない。TCL2のオーバーシュート量が上記トルク分ΔTm1を上回れば、TCL2の増大をそれ以上は相殺することができず、エンジン入力トルクが不足してエンストの可能性が高まる。 However, as long as Te * is set on the α line as in the comparative example, there is no guarantee that the torque component ΔTm1 will be large enough to reliably suppress overshoot. If the overshoot amount of TCL2 exceeds the torque component ΔTm1, the increase in TCL2 cannot be offset any more, and the engine input torque becomes insufficient and the possibility of engine stall increases.
これに対し、本実施例１は、第2クラッチCL2の制御性悪化が予想される低温時には、Te*をα線よりもΔTeだけ高く設定し、これによりモータジェネレータMGの発電量を増大させ、回生トルクの大きさを予めΔTeだけ増大させておく。このように、回生トルクから力行トルク上限までの間の余裕代を常温時のΔTm1よりもΔTeだけ大きいΔTm2としておくことで、実際にTCL2のオーバーシュートが発生しても、これを相殺する力行トルクを十分発生でき、エンストの可能性を低くすることができる。また、トルクを制御するのみであり、エンジン回転数Neを上昇させない（アイドルアップしない）ため、エンジンEの燃料噴射回数が増大することもない。 On the other hand, in the first embodiment, Te * is set higher by ΔTe than the α line at a low temperature at which the controllability of the second clutch CL2 is expected to deteriorate, thereby increasing the power generation amount of the motor generator MG. The magnitude of the regenerative torque is increased in advance by ΔTe. In this way, by setting the margin between the regenerative torque and the upper limit of the power running torque to ΔTm2, which is larger than ΔTm1 at normal temperature by ΔTe, even if TCL2 overshoot actually occurs, power running torque that offsets this Can be sufficiently generated, and the possibility of engine stall can be reduced. Further, only the torque is controlled, and the engine speed Ne is not increased (not idled up), so that the number of fuel injections of the engine E does not increase.
また、本実施例１は、低温時における回生トルク増大分ΔTeを、温度低下の程度に応じて温度毎に設定する。オーバーシュート量は、温度低下に比例して増大するとみなせるからである。よって、オーバーシュートをより確実に抑制できるだけの力行側トルク余裕代ΔTm2を得ることができる。 In the first embodiment, the regenerative torque increase ΔTe at low temperatures is set for each temperature in accordance with the degree of temperature decrease. This is because the overshoot amount can be considered to increase in proportion to the temperature drop. Therefore, it is possible to obtain a power running side torque margin ΔTm2 that can more reliably suppress overshoot.
尚、本実施例１は、ブレーキオンからオフへの切換時のTe及びTCL2*の増加勾配（時刻t1〜t3、時刻t2〜t4）を、低温時でも常温時と同じに設定する。このため、低温時にTCL2がオーバーシュートしなかった場合でも、本制御により駆動トルクの伝達が不必要に遅れることはない。 In the first embodiment, the increasing gradient of Te and TCL2 * (time t1 to t3, time t2 to t4) at the time of switching from brake on to off is set to be the same as that at normal temperature even at low temperatures. For this reason, even when TCL2 does not overshoot at low temperatures, the transmission of drive torque is not unnecessarily delayed by this control.
［実施例１の効果］
本実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、下記に列挙する効果を得ることができる。
[Effect of Example 1]
The control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment can obtain the effects listed below.
（１）動力源としてのエンジンE及びモータジェネレータMGと、モータジェネレータMGと駆動輪RL,RRとの間に介装されモータジェネレータMGと駆動輪RL,RRとを断接する締結要素（第２クラッチCL2）と、上記締結要素に所定の締結トルク容量TCL2を付与してスリップ締結しつつエンジンEとモータジェネレータMGとを直結状態としてエンジンEを動力源に含みながら発進する発進制御手段（統合コントローラ１０、WSC走行モード）と、低温時であるか否かを判定する低温時判定手段（ステップS2）と、を備え、発進制御手段（発進制御処理部410）は、エンジン回転数Neが所定値（図６参照）となるようにモータジェネレータ出力トルクTmを制御し、低温時と判定されたときは、エンジン出力トルクTeを増大させ、その分ΔTeだけモータジェネレータ出力トルクTmを回生側に増大させることとした（ステップS4）。 (1) Engine E and motor generator MG as power sources, and a fastening element (second clutch) interposed between the motor generator MG and the drive wheels RL and RR, which connects and disconnects the motor generator MG and the drive wheels RL and RR. CL2) and a start control means (integrated controller 10) that starts the engine E and the motor generator MG in a directly connected state while the engine E is included in the power source while slip fastening with a predetermined fastening torque capacity TCL2 applied to the fastening element. , WSC travel mode) and low temperature determination means (step S2) for determining whether or not the temperature is low, the start control means (start control processing unit 410) has an engine speed Ne of a predetermined value ( 6), the motor generator output torque Tm is controlled so that when it is determined that the temperature is low, the engine output torque Te is increased, and the motor generator output torque is increased by ΔTe accordingly. Tm was increased to the regeneration side (step S4).
言い換えれば、エンジン出力トルクTeとモータジェネレータ出力トルクTmの合計から締結トルク容量TCL2を差し引いて算出されるエンジン回転用のトルク（エンジン入力トルクα0：Te＋Tm−TCL2）が所定値となるようにモータジェネレータMGを制御し、低温時と判定されたときは、Teを増大させ、その分ΔTeだけTmを回生側に増大させることとした。 In other words, the motor generator so that the engine rotation torque (engine input torque α0: Te + Tm−TCL2) calculated by subtracting the fastening torque capacity TCL2 from the sum of the engine output torque Te and the motor generator output torque Tm becomes a predetermined value. When MG was controlled and it was determined that the temperature was low, Te was increased, and Tm was increased to the regeneration side by ΔTe accordingly.
さらに言い換えれば、締結トルク容量の実値TCL2が目標値TCL2*に収束するまで、実値TCL2と目標値TCL2*との差を相殺するトルクTmをモータジェネレータMGからエンジンEへ出力させるとともに、低温時と判定されたときは、Teを増大させ、その分ΔTeだけTmを回生側に増大させることとした。 In other words, the torque Tm that cancels the difference between the actual value TCL2 and the target value TCL2 * is output from the motor generator MG to the engine E until the actual value TCL2 of the engagement torque capacity converges to the target value TCL2 *. When it was determined that the time was reached, Te was increased and Tm was increased to the regeneration side by ΔTe accordingly.
よって、WSC走行モードにより、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いとき（低温時）に、エンジンEの動力を用いてクリープ走行により車両を発進できる。 Therefore, the vehicle can be started by creep running using the power of the engine E, particularly when the battery SOC is low or the engine water temperature is low (low temperature) by the WSC running mode.
WSC走行モードでの発進の際、Ne（＝Nm）が所定値（図６の目標エンジン回転数特性上の値）となるようにTmを制御する。言い換えると、エンジン入力トルクα0＝（Te＋Tm−TCL2）が（上記特性上のNeを実現する）所定値となるようにTmを制御する。よって、低温時に、スリップ締結制御する第２クラッチCL2の締結トルク容量TCL2（実値）が急変し、目標値TCL2*から乖離した場合であっても、実値TCL2が目標値TCL2*に収束するまで、実値TCL2と目標値TCL2*との差が、Tmにより相殺される。したがって、Neが急低下することなく上記所定値付近に維持され、エンストを防止できる。 When starting in the WSC travel mode, Tm is controlled so that Ne (= Nm) becomes a predetermined value (a value on the target engine speed characteristic in FIG. 6). In other words, Tm is controlled so that the engine input torque α0 = (Te + Tm−TCL2) becomes a predetermined value (which realizes Ne on the above characteristics). Therefore, even when the engagement torque capacity TCL2 (actual value) of the second clutch CL2 that performs slip engagement control changes suddenly at low temperatures and deviates from the target value TCL2 *, the actual value TCL2 converges to the target value TCL2 *. Until then, the difference between the actual value TCL2 and the target value TCL2 * is offset by Tm. Therefore, Ne is maintained in the vicinity of the predetermined value without rapidly decreasing, and engine stall can be prevented.
すなわちブレーキオフ後は、所定の駆動トルクを供給できるよう、TCL2*及びTeをそれぞれ停車時よりも所定値（例えばクリープトルク相当α1、α2）だけ増大する。ここで、締結トルク容量の実値TCL2が目標値TCL2*の増大に対して追従せずゼロにとどまっているようなときは、エンジン入力トルクα0を所定値に保つため、モータジェネレータMGの発電量を増大し、TmをTeの増大分α2だけ回生側に増大する。よって、TCL2がゼロに留まっている状態で発電量を増大することは、TCL2のオーバーシュート（急激な増大）に備え、Tmを予め回生側に設定しておき、力行上限トルクまでのトルク余裕代を大きくしておくことと同義となる。そして、トルク制御に係るモータジェネレータMGの制御応答性はエンジンEに比べて高い。よって、オーバーシュートが実際に発生したときは、回生に回らせていたモータジェネレータMGを素早く力行に回らせることができ、かつ発電量を増大しなかった場合よりもα2だけ多く力行側にトルクを出力できる。この作用は、常温時であっても、締結トルク容量の実値TCL2が目標値TCL2*の増大にもかかわらずゼロに留まっていたような場合に得ることができる。 That is, after the brake is turned off, TCL2 * and Te are increased by a predetermined value (for example, creep torque equivalent α1, α2), respectively, compared to when the vehicle stops. Here, when the actual value TCL2 of the fastening torque capacity does not follow the increase of the target value TCL2 * and remains at zero, the power generation amount of the motor generator MG is maintained in order to keep the engine input torque α0 at a predetermined value. And Tm is increased to the regeneration side by an increase α2 of Te. Therefore, increasing the amount of power generation with TCL2 remaining at zero is to prepare for TCL2 overshoot (abrupt increase) and set the Tm to the regeneration side in advance, and the torque margin up to the power running upper limit torque It is synonymous with keeping the size large. Control response of motor generator MG related to torque control is higher than that of engine E. Therefore, when the overshoot actually occurs, the motor generator MG that has been turned to regeneration can be quickly turned to power running, and torque is increased to the power running side by α2 more than when the power generation amount is not increased. Can output. This effect can be obtained when the actual value TCL2 of the fastening torque capacity remains at zero despite the increase of the target value TCL2 * even at room temperature.
本実施例１では、低温時と判定されたときは、Teを常温時よりも増大させ、その分ΔTeだけTmをより回生側に増大させる（ステップS4）。よって、TCL2のオーバーシュートが生じてモータジェネレータMGを回生から力行に切り替える際の、力行上限トルクまでのトルク余裕代が、常温時よりも大きくなる。したがって、TCL2のオーバーシュートを相殺するために必要な大きさの力行トルクをモータジェネレータMGがより確実に発生できることとなり、エンストの可能性をより低減することができる、という効果を有する。 In the first embodiment, when it is determined that the temperature is low, Te is increased from that at normal temperature, and Tm is further increased to the regeneration side by ΔTe accordingly (step S4). Therefore, when TCL2 overshoots and the motor generator MG is switched from regeneration to power running, the torque margin up to the power running upper limit torque is greater than at normal temperature. Therefore, motor generator MG can more reliably generate a power running torque having a magnitude necessary for canceling the overshoot of TCL2, and the possibility of engine stall can be further reduced.
（２）Neが所定値となるようにTmを制御する回転数制御を実行することとした。 (2) The rotational speed control for controlling Tm so that Ne becomes a predetermined value is executed.
このように、第２クラッチCL2をスリップ制御すると同時に、モータジェネレータMGの回転数制御を実行する。締結トルク容量TCL2が変動すると、モータジェネレータMG及びエンジンEに作用する負荷が増減する。しかし、回転数制御により、負荷の増減分を補うだけの大きさのTmが自動的に再設定され、このTmによりNeが所定値に保たれる。よって、TCL2の変動に対応するために必要なトルクを簡便に補うことができ、所定Neを安定して実現できる、という効果を有する。 In this manner, the second clutch CL2 is slip-controlled, and at the same time, the rotation speed control of the motor generator MG is executed. When the fastening torque capacity TCL2 varies, the loads acting on the motor generator MG and the engine E increase or decrease. However, the rotational speed control automatically resets Tm that is large enough to compensate for the increase or decrease of the load, and Ne is maintained at a predetermined value by this Tm. Therefore, it is possible to easily supplement the torque necessary to cope with the fluctuation of TCL2, and to achieve the predetermined Ne stably.
（３）締結要素（第２クラッチCL2）の温度を検出する温度検出手段（ATF温度センサ10b）を備え、上記回生側に増大させるモータジェネレータ出力トルクの大きさΔTeを検出された温度（ATF温度）に応じて設定することとした（ステップS3）。
(3) Temperature detection means (
このように、低温時における回生トルク増大分ΔTeを、温度低下の程度に応じて温度毎に設定することで、オーバーシュートをより確実に抑制できるだけの力行側トルク余裕代ΔTm2を得ることができ、エンスト防止の効果をより高めることができる、という効果を有する。 In this way, by setting the regenerative torque increase ΔTe at low temperatures for each temperature according to the degree of temperature decrease, it is possible to obtain a power running side torque margin ΔTm2 that can more reliably suppress overshoot, The effect of preventing the engine stall can be further enhanced.
（４）運転者のアクセル操作量（アクセル開度APO）を検出するアクセル操作量検出手段（アクセル開度センサ１６）を備え、アクセル操作量に応じた大きさの締結トルク容量TCL2を締結要素（第２クラッチCL2）に付与するとともに、エンジン出力トルクTeとモータジェネレータ出力トルクTmの合計が、締結トルク容量TCL2よりも大きくなるように制御することとした。 (4) Accelerator operation amount detection means (accelerator opening sensor 16) for detecting a driver's accelerator operation amount (accelerator opening APO) is provided, and a fastening torque capacity TCL2 having a magnitude corresponding to the accelerator operation amount is provided as a fastening element ( In addition to being applied to the second clutch CL2), the total of the engine output torque Te and the motor generator output torque Tm is controlled to be larger than the engagement torque capacity TCL2.
すなわち、（Te＋Tm）は、第2クラッチCL2に入力されて（TCL2を上限として）駆動輪RL,RRへ出力されるトルクと、エンジンEに入力されてエンジンクランク軸を回転させるエンジン入力トルクα0と、に使われる。（Te＋Tm）＞TCL2とすることで、第2クラッチCL2の出力トルクを一定に制御することができ、運転者の要求駆動力を安定して実現することができるとともに、エンジン入力トルクα0を確保することで、目標エンジン回転数Ne*を安定して実現することができる、という効果を有する。 That is, (Te + Tm) is input to the second clutch CL2 (with TCL2 as the upper limit) and output to the drive wheels RL and RR, and input to the engine E and engine input torque α0 that rotates the engine crankshaft. Used for By setting (Te + Tm)> TCL2, the output torque of the second clutch CL2 can be controlled to be constant, the driver's required driving force can be stably realized, and the engine input torque α0 is secured. As a result, the target engine speed Ne * can be stably realized.
（５）アクセル操作量がゼロのときは、クリープ走行を実現する大きさの締結トルク容量TCL2を締結要素（第２クラッチCL2）に付与することとした。 (5) When the accelerator operation amount is zero, the engagement torque capacity TCL2 of a magnitude that realizes creep travel is applied to the engagement element (second clutch CL2).
すなわち、APO＝０のアクセルオフで発進する際には、目標締結トルク容量TCL2*をクリープ制御用の目標出力トルク（クリープトルク相当α1）に設定することで、上記（４）の効果を得つつ、クリープ走行を安定して実現できる、という効果を有する。 That is, when starting with the accelerator off with APO = 0, the target fastening torque capacity TCL2 * is set to the target output torque for creep control (creep torque equivalent α1), while obtaining the effect (4) above. And, it has the effect that creep running can be realized stably.
実施例２のハイブリッド車両の制御装置は、低温時にWSC走行モードで発進制御を行う際、モータジェネレータMGの発電量を増大させるのではなく、第２クラッチCL2の目標締結トルク容量TCL2*に変化率制限を設定し、TCL2の急変を緩和する。 When the start control is performed in the WSC travel mode at a low temperature, the hybrid vehicle control apparatus according to the second embodiment does not increase the power generation amount of the motor generator MG, but changes the target engagement torque capacity TCL2 * of the second clutch CL2. Set limits and mitigate sudden changes in TCL2.
具体的には、図８のステップS3で、ΔTeを設定する代わりに、Teの変化率dTeの制限（上限）を設定する。同様に、TCL2*の変化率dTCL2*の制限を設定する。dTe及びdTCL2*は、それぞれTe及びTCL2*の時間当たり増加量（正値）であり、各制限は、ATF温度センサ10bの検出値（例えば、ATF温度検出値の閾値に対する低下分に応じた大きさ）毎に設定する。具体的には、ATF温度が低下しているほど増加勾配dTe，dTCL2*が小さくなるように制限する。オーバーシュートの勾配及び量は、温度低下に比例して増大するとみなせるからである。
Specifically, in step S3 of FIG. 8, instead of setting ΔTe, a limit (upper limit) of the Te change rate dTe is set. Similarly, the limit of the change rate dTCL2 * of TCL2 * is set. dTe and dTCL2 * are the increments (positive values) of Te and TCL2 * per hour, respectively, and each limit is a value corresponding to the detected value of the
図８のステップS4におけるクラッチスリップ発進制御では、常温時にも低温時にも、同じ値（例えば図７（b）に従いα線上の値）に目標エンジン出力トルクTe*を設定する。よって、低温時であっても、基本的に、モータジェネレータMGの発電量及び出力トルクの大きさ｜Tm｜は、常温時と変わらない。但し、低温時には、ブレーキオフになると、（低温の度合いに応じて上記制限を設定した）変化率dTe及びdTCL2*で、Te及びTCL2をそれぞれ増大させる。 In the clutch slip start control in step S4 of FIG. 8, the target engine output torque Te * is set to the same value (for example, the value on the α line in accordance with FIG. 7B) both at normal temperature and at low temperature. Therefore, even at a low temperature, the power generation amount and output torque magnitude | Tm | of motor generator MG are basically the same as those at normal temperature. However, at low temperatures, when the brake is turned off, Te and TCL2 are increased at the change rates dTe and dTCL2 * (the above limit is set according to the degree of low temperature), respectively.
その他の実施例２の構成は、実施例１と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
図１０は、実施例１の図９と同様、WSC走行モードで発進制御を行った場合のタイムチャートである。常温時（点線）は実施例１と同様であるため説明を省略し、以下、低温時（実線）について説明する。 FIG. 10 is a time chart in the case where the start control is performed in the WSC travel mode, similarly to FIG. 9 of the first embodiment. Since the normal temperature (dotted line) is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the low temperature (solid line) will be described below.
時刻t1以前では、Te＝Te1に制御し、｜Tm｜＝Te1となるようにモータジェネレータMGを制御する。時刻t1以後、Tmを、｜Tm｜＝（Te−TCL2）を充たすように制御する（エンジン入力トルクα0＝０と仮定した場合）。 Before time t1, Te = Te1 is controlled, and motor generator MG is controlled so that | Tm | = Te1. After time t1, Tm is controlled to satisfy | Tm | = (Te−TCL2) (assuming engine input torque α0 = 0).
時刻t1からt7まで、Teを変化率dTeでTe1からクリープトルク相当α2だけ増大させる。時刻t7以降は、Te＝（Te1＋α2）に維持する。 From time t1 to time t7, Te is increased from Te1 by a creep torque equivalent α2 at a change rate dTe. After time t7, Te = (Te1 + α2) is maintained.
時刻t2からt8まで、TCL2*を変化率dTCL2*で０からα1だけ増大させる。時刻t8以降は、TCL2*＝α1に維持する。低温時であり、第2クラッチCL2の制御性が悪いため、TCL2（実値）がTCL2*に追従（一致）して変化しない。時刻t2からt5' までの間、TCL2は０のままである。 From time t2 to time t8, TCL2 * is increased from 0 to α1 at a change rate dTCL2 *. After time t8, TCL2 * = α1 is maintained. Since it is at low temperature and the controllability of the second clutch CL2 is poor, TCL2 (actual value) follows (matches) TCL2 * and does not change. TCL2 remains 0 from time t2 to t5 ′.
時刻t5' 以後、TCL2（実値）が急速に増大し始め、α1を超えてオーバーシュートする。実施例１に比べ、目標値TCL2*の増加勾配が緩やかに設定されているため、実値TCL2の増加勾配は実施例１よりも緩やかであり、実施例１ほどはTCL2が急変しない。また、実値TCL2と目標値TCL2*との差は実施例１ほど大きくならないため、オーバーシュート量γは、実施例１のオーバーシュート量β（図９参照）より少ない。 After time t5 ′, TCL2 (actual value) starts to increase rapidly and overshoots exceeding α1. Since the increase gradient of the target value TCL2 * is set to be gentle compared to the first embodiment, the increase gradient of the actual value TCL2 is gentler than that of the first embodiment, and TCL2 does not change as rapidly as the first embodiment. Further, since the difference between the actual value TCL2 and the target value TCL2 * is not as great as in the first embodiment, the overshoot amount γ is smaller than the overshoot amount β in the first embodiment (see FIG. 9).
TCL2の増加により、エンジン回転に用いられるエンジン入力トルクα0＝（Te＋Tm−TCL2）は一時的に不足し、Ne（＝Nm）は所定値Ne-idleから降下し始める。しかし、TCL2の急変は抑制されているため、Neの減少勾配は緩やかであり、また減少量も少ない。よって、Neの低下によりエンスト回転数に達するようなことは防止される。 As TCL2 increases, the engine input torque α0 = (Te + Tm−TCL2) used for engine rotation is temporarily insufficient, and Ne (= Nm) starts to drop from the predetermined value Ne-idle. However, since the sudden change in TCL2 is suppressed, the decrease rate of Ne is gradual and the decrease is small. Therefore, it is possible to prevent the engine speed from being reached due to a decrease in Ne.
時刻t5'から微小時間経過後の時刻t6'以後、TmがTCL2のオーバーシュートに対応して変化する。Tmが力行側に増大することで、エンジン入力トルクの不足は補われ、降下していたNeが再び目標のNe-idleに向かって収束する。 After time t6 ′ after a lapse of a minute time from time t5 ′, Tm changes corresponding to the overshoot of TCL2. By increasing Tm to the power running side, the shortage of engine input torque is compensated, and Ne that has been lowered converges again toward the target Ne-idle.
尚、TCL2の急変は抑制され、その増加勾配は緩やかであるため、それを相殺するために必要なTmの（力行側への）増加勾配も緩やかになる。また、TCL2のオーバーシュート量γは小さいため、Tmの力行側への増加分は、モータ力行トルク上限とオーバーシュート直前の回生トルクの大きさとを合計した（回転補償に使える）トルク分ΔTm1以下で済む可能性が高い。すなわち、低温時であっても、実施例１のようにモータジェネレータMGの発電量を増大させてΔTm1を大きくしておく必要は少ない。よって、実施例２では、ΔTm1を増大することなく、エンジンEの作動点を例えば最適効率となるα線上に維持することで、実施例１よりも燃費を向上できる。 In addition, since the rapid change of TCL2 is suppressed and the increase gradient is gentle, the increase gradient of Tm (to the power running side) necessary to offset it is also gentle. Also, since the overshoot amount γ of TCL2 is small, the increase in Tm to the power running side is the sum of the motor power running torque upper limit and the amount of regenerative torque immediately before overshoot (which can be used for rotation compensation) less than ΔTm1. There is a high possibility that it will be completed. That is, even when the temperature is low, it is not necessary to increase ΔTm1 by increasing the power generation amount of motor generator MG as in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the fuel efficiency can be improved as compared with the first embodiment by maintaining the operating point of the engine E on, for example, the α line that provides the optimum efficiency without increasing ΔTm1.
［実施例２の効果］
（６）発進制御手段（発進制御処理部410）は、エンジン回転数Neが所定値（図６参照）となるようにモータジェネレータ出力トルクTmを制御するとともに、低温時と判定されたときは、締結トルク容量の目標値TCL2*の変化率dTCL2*に所定の制限を設定することとした。
[Effect of Example 2]
(6) The start control means (start control processing unit 410) controls the motor generator output torque Tm so that the engine speed Ne becomes a predetermined value (see FIG. 6), and when it is determined that the temperature is low, A predetermined limit is set for the rate of change dTCL2 * of the target value TCL2 * of the fastening torque capacity.
言い換えれば、TeとTmの合計からTCL2を差し引いて算出されるα0が所定値となるようにモータジェネレータMGを制御し、さらに言い換えれば、TCL2がTCL2*に収束するまでTCL2とTCL2*との差を相殺するトルクTmをモータジェネレータMGからエンジンEへ出力させることとし、低温時と判定されたときは、dTCL2*に所定の制限を設定することとした。 In other words, the motor generator MG is controlled so that α0 calculated by subtracting TCL2 from the sum of Te and Tm becomes a predetermined value, and in other words, the difference between TCL2 and TCL2 * until TCL2 converges to TCL2 *. The torque Tm for canceling out is output from the motor generator MG to the engine E, and when it is determined that the temperature is low, a predetermined limit is set for dTCL2 *.
よって、実施例1と同様に、WSC走行モードによりエンジンEの動力を用いてクリープ走行により車両を発進できる。また、ブレーキオフ後にTCL2*及びTe（Te*）をそれぞれ所定値（例えばクリープトルク相当α1、α2）だけ増大させてもTCL2がゼロにとどまっているようなときは、TmをTeの増大分だけ回生側に増大させることとなり、よって、TCL2のオーバーシュートに備え、力行上限トルクまでのTmのトルク余裕代を大きくしておくことができる。 Therefore, similarly to the first embodiment, the vehicle can be started by creep running using the power of the engine E in the WSC running mode. Also, if TCL2 remains at zero even if TCL2 * and Te (Te *) are each increased by a certain value (eg, creep torque equivalent α1, α2) after the brake is off, Tm is increased by the amount of Te. Therefore, the torque margin of Tm up to the power running upper limit torque can be increased in preparation for the overshoot of TCL2.
また本実施例２では、低温時に、dTCL2*に所定の制限を設定することで、締結トルク容量TCL2の急上昇を抑制し、Neの減少量及び減少速度を小さくできる。したがって、低温時に、スリップ締結制御する第２クラッチCL2のTCL2（実値）が急変した場合でも、エンストを防止できる、という効果を有する。 In the second embodiment, by setting a predetermined limit on dTCL2 * at a low temperature, the rapid increase of the fastening torque capacity TCL2 can be suppressed, and the amount of decrease and the decrease rate of Ne can be reduced. Therefore, the engine stall can be prevented even when TCL2 (actual value) of the second clutch CL2 for slip engagement control changes suddenly at low temperatures.
（７）Neが所定値となるようにTmを制御する回転数制御を実行することとした。よって、実施例１の上記（２）と同様の効果を有する。 (7) The rotational speed control for controlling Tm so that Ne becomes a predetermined value is executed. Therefore, it has the same effect as the above (2) of the first embodiment.
（８）締結要素（第２クラッチCL2）の温度を検出する温度検出手段（ATF温度センサ10b）を備え、上記制限の大きさを検出された温度（ATF温度）に応じて設定することとした。
(8) The temperature detecting means (
このように、低温時における変化率dTCL2*の制限を、温度低下の程度に応じて温度毎に設定することで、TCL2の増加勾配を十分に寝かせることができ、TCL2のオーバーシュートの量も小さくして、エンストの可能性をより低減することができる、という効果を有する。 In this way, by setting the limit of the rate of change dTCL2 * at low temperatures for each temperature according to the degree of temperature decrease, the increase gradient of TCL2 can be sufficiently laid, and the amount of overshoot of TCL2 is also small As a result, the possibility of engine stall can be further reduced.
（９）また、実施例２の構成に実施例１の構成を重ねて適用することとしてもよい。具体的には、図８のステップS3で、ATF温度に応じてΔTeを設定するとともに、ATF温度に応じて変化率dTe及びdTCL2*の制限を設定する。ステップS4におけるクラッチスリップ発進制御では、低温時に、モータジェネレータ出力トルクの大きさ｜Tm｜を、常温時よりも回生側にΔTeだけ増大させる。そしてブレーキオフになると、変化率dTe及びdTCL2*で、Te及びTCL2をそれぞれ増大させる。 (9) Further, the configuration of the first embodiment may be applied to the configuration of the second embodiment. Specifically, in step S3 in FIG. 8, ΔTe is set according to the ATF temperature, and limits on the change rates dTe and dTCL2 * are set according to the ATF temperature. In the clutch slip start control in step S4, the magnitude | Tm | of the motor generator output torque is increased by ΔTe to the regeneration side than at normal temperature at a low temperature. When the brake is turned off, Te and TCL2 are increased at the change rates dTe and dTCL2 *, respectively.
これにより、実施例１，２の上記効果（１）〜（８）を重畳的に得ることができ、実施例１，２それぞれ単独の場合よりも、エンスト防止の効果を高めることができる、という効果を有する。 Thereby, the effects (1) to (8) of the first and second embodiments can be obtained in a superimposed manner, and the effect of preventing engine stall can be enhanced as compared with the cases of the first and second embodiments. Has an effect.
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１，２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1, 2, the specific structure is not restricted to an Example, The invention which concerns on each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the gist of the present invention.
例えば、実施例１，２では、モータジェネレータMGを回転数制御することとしたが、トルク制御することとしても良い。この場合、Te（実値又は目標値）及びTCL2（実値）に基づき、エンジン入力トルクα0＝（Te＋Tm−TCL2）が所定値となるように、Tmを制御することとなる。 For example, in the first and second embodiments, the rotational speed of the motor generator MG is controlled, but the torque may be controlled. In this case, Tm is controlled based on Te (actual value or target value) and TCL2 (actual value) so that the engine input torque α0 = (Te + Tm−TCL2) becomes a predetermined value.
実施例１，２では第2クラッチCL2として湿式の多板クラッチを用いたが、（液圧により制御される）乾式又は単板のクラッチを用いてもよい。また、実施例１，２では、自動変速機AT内に第２クラッチCL2を設けた例を示したが、モータジェネレータMGと自動変速機ATとの間、又は自動変速機ATと駆動輪RR,RLとの間に第２クラッチCL2を介装してもよい。 In the first and second embodiments, a wet multi-plate clutch is used as the second clutch CL2, but a dry or single-plate clutch (controlled by hydraulic pressure) may be used. Further, in the first and second embodiments, the example in which the second clutch CL2 is provided in the automatic transmission AT is shown. However, between the motor generator MG and the automatic transmission AT, or between the automatic transmission AT and the drive wheels RR, You may interpose 2nd clutch CL2 between RL.
実施例１，２では、低温時であるか否かを判定する際、エンジン水温センサ、ATF温度センサ、及びエアコン温度センサの検出値のいずれかが閾値を下回ると（OR条件）、低温時と判定したが、ATF温度の検出値のみを用いて判定することとしてもよい。また、ATF温度センサをエンジン水温センサ等の他のセンサで代用してもよい。 In Examples 1 and 2, when determining whether or not the temperature is low, if any of the detected values of the engine water temperature sensor, the ATF temperature sensor, and the air conditioner temperature sensor falls below a threshold value (OR condition), Although it is determined, it may be determined using only the detected value of the ATF temperature. The ATF temperature sensor may be replaced with another sensor such as an engine water temperature sensor.
E エンジン
MG モータジェネレータ
CL2 第２クラッチ（締結要素）
RL,RR 駆動輪
１０ 統合コントローラ（発進制御手段）
４１０ 発進制御処理部（発進制御手段）
E engine
MG motor generator
CL2 2nd clutch (engagement element)
RL,
410 Start control processing unit (start control means)
Claims (10)
前記モータジェネレータと駆動輪との間に介装され前記モータジェネレータと前記駆動輪とを断接する締結要素と、
前記締結要素に所定の締結トルク容量を付与してスリップ締結しつつ前記エンジンと前記モータジェネレータとを直結状態として前記エンジンを動力源に含みながら発進する発進制御手段と、
前記締結要素の低温時であるか否かを判定する低温時判定手段と、を備え、
前記発進制御手段は、
前記エンジンの出力トルクと前記モータジェネレータのトルクとの合計から前記締結トルク容量を差し引いて算出される前記エンジン回転用のトルクが所定値となるように前記モータジェネレータを制御し、
前記締結要素の低温時と判定されたときは、前記エンジンの出力トルクを増大させ、その分だけ前記モータジェネレータの力行トルクを減少させるかまたは回生トルクを増大させることで、前記締結トルク容量が増大した際に前記エンジン回転用のトルクが前記所定値となるよう前記モータジェネレータのトルクを力行側に増大可能な範囲を拡大する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An engine and a motor generator as power sources;
A fastening element that is interposed between the motor generator and the drive wheel to connect and disconnect the motor generator and the drive wheel;
Start control means for starting the vehicle while including the engine as a power source with the engine and the motor generator in a directly connected state while applying a predetermined fastening torque capacity to the fastening element and slip fastening;
A low temperature determination means for determining whether or not the fastening element is at a low temperature,
The start control means includes:
Torque for rotating the engine is calculated by subtracting the engagement torque capacity from the sum of the torque of the output torque and the motor-generator of the engine controls the motor generational data to a predetermined value,
When it is determined that the fastening element is at a low temperature , the fastening torque capacity is increased by increasing the output torque of the engine and reducing the power running torque of the motor generator or increasing the regenerative torque accordingly. A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the range in which the torque of the motor generator can be increased to the power running side is increased so that the engine rotation torque becomes the predetermined value when the engine rotation is performed .
前記発進制御手段は、前記力行トルクの減少分または前記回生トルクの増大分を前記検出された温度に応じて設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。 Comprising temperature detecting means for detecting the temperature of the fastening element;
Before Symbol start control means, the control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that set in accordance with the amount of increase in the decrease or the regenerative torque of the power torque to the detected temperature.
前記発進制御手段は、前記制限の大きさを前記検出された温度に応じて設定することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。 Comprising temperature detecting means for detecting the temperature of the fastening element;
5. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 4 , wherein the start control means sets the magnitude of the restriction according to the detected temperature.
前記モータジェネレータと駆動輪との間に介装され前記モータジェネレータと前記駆動輪とを断接する締結要素と、
前記締結要素に所定の締結トルク容量を付与してスリップ締結しつつ前記エンジンと前記モータジェネレータとを直結状態として前記エンジンを動力源に含みながら発進する発進制御手段と、
前記締結要素の低温時であるか否かを判定する低温時判定手段と、を備え、
前記発進制御手段は、前記エンジンの出力トルクと前記モータジェネレータのトルクとの合計から前記締結トルク容量の実値を差し引いて算出される前記エンジン回転用のトルクが所定値となるように前記モータジェネレータを制御するとともに、前記締結要素の低温時と判定されたときは、前記締結トルク容量の目標値の変化率に所定の制限を設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An engine and a motor generator as power sources;
A fastening element that is interposed between the motor generator and the drive wheel to connect and disconnect the motor generator and the drive wheel;
Start control means for starting the vehicle while including the engine as a power source with the engine and the motor generator in a directly connected state while applying a predetermined fastening torque capacity to the fastening element and slip fastening;
A low temperature determination means for determining whether or not the fastening element is at a low temperature,
The start control means is configured so that the engine rotation torque calculated by subtracting the actual value of the fastening torque capacity from the sum of the output torque of the engine and the torque of the motor generator becomes a predetermined value. controlling the time, when it is determined that at low temperatures of the fastening element, the control device features and to Ruha hybrid vehicle to set a predetermined limit to the rate of change of the target value of the fastening torque capacity.
前記発進制御手段は、前記制限の大きさを前記検出された温度に応じて設定することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 Comprising temperature detecting means for detecting the temperature of the fastening element ;
The hybrid vehicle control device according to claim 6 , wherein the start control unit sets the size of the restriction according to the detected temperature .
前記発進制御手段は、アクセル操作量に応じた大きさの締結トルク容量を前記締結要素に付与するとともに、前記エンジンの出力トルクと前記モータジェネレータのトルクとの合計が前記締結トルク容量よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 Accelerator operation amount detection means for detecting the driver's accelerator operation amount ,
The start control means is configured to impart a fastening torque capacity of a magnitude corresponding to the accelerator operation amount to the fastening element, greater than the sum is the fastening torque capacity of the torque of the output torque of the engine and the motor-generator It controls so that it may become . The control apparatus of the hybrid vehicle in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned .
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