JP5278401B2 - 電動車両の制御装置 - Google Patents
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Description
すなわち、車速検知可能速度以下のときは、推定される路面勾配の変化量を制限しても、車速検知可能速度以上で加速すると推定勾配も変動する可能性が残る。また、急減速して車速検知可能速度以上でブレーキオフした時などは、推定勾配のズレも大きく、所望のクリープトルクが得られないことがある。
前記モータジェネレータは、駆動源に設けられ、アクセル足離し操作時に駆動輪に付与するクリープトルクを制御する。
前記車両停止判定手段は、車両の停止を判定する。
前記補正用勾配演算手段は、車両停止が判定されたとき、停止判定時の推定勾配を前記クリープトルクの補正用勾配として保存し、車両停止から登坂勾配での走行へ移行しても所定時間を経過するまでは保存した前記補正用勾配の値を固定する。
前記目標クリープトルク演算手段は、車速に基づく基本クリープトルクに、前記補正用勾配に基づく登坂時クリープトルク補正係数を掛け合わせることで目標クリープトルクを演算する。
例えば、クリープ制御中、常に演算している推定勾配を使っていると、車両が走行開始したときに推定勾配が変動すると、目標クリープトルクは、車速に基づく滑らかな変化に推定勾配による変動分が加わり、ドライバーが意図しない前後加速度が発生する。
これに対し、補正用勾配の値が固定されている間、補正用勾配に基づく登坂時クリープトルク補正係数が一定値を保つため、クリープ制御の目標値である目標クリープトルクは、車速に基づく基本クリープトルクの滑らかな変化に沿ったトルクとなる。
この結果、クリープトルク制御中、車両が走行を開始してもクリープトルクの変動を抑えることで、走行フィーリングの悪化を防止することができる。
図1は、実施例1の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図1に基づきパワートレイン構成を説明する。
ここで、エンジン始動処理は、EVモード状態で図5に示すエンジン始動線をアクセル開度APOが越えた時点で、第2クラッチ5を半クラッチ状態にスリップさせるように、第2クラッチ5のトルク容量を制御する。そして、第2クラッチ5がスリップ開始したと判断した後に第1クラッチ4の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン1を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第1クラッチ4を完全に締結する。その後、第2クラッチ5をロックアップさせてHEVモードに遷移させることをいう。
ここで、制動力判定は、図10に示すように、制動力の閾値として第1閾値aと第2閾値b(第2閾値b<第1閾値a)を決める。そして、第1閾値a以上の制動力が付与された後、第1閾値aより小さな値である第2閾値b未満まで制動力が解除されたとき、制動力判定がON(前回)⇒OFFとなって、制動力判定条件が成立する。
ここで、推定勾配は、例えば、停車中の勾配判定値(CL2の保護制御で使用している値)の過去2秒間の平均値を計算することで取得する。
ここで、基本クリープトルクは、車速と目標クリープコースト駆動力テーブルに基づいて目標クリープ駆動力または目標コースト駆動力を算出する。目標クリープコースト駆動力テーブルには、図13に示すように、車速ゼロの時に最も大きな正の目標クリープ駆動力で、車速の上昇と共に低下し、ある車速を超えると負の目標コースト駆動力になる特性を設定している。また、ギヤ比に基づき駆動輪へのファイナルギヤ比を算出する。そして、基本クリープトルクを、
基本クリープトルク=目標クリープ駆動力/(ファイナルギヤ比/タイヤ動半径)
の式により算出する。
ここで、登坂時クリープトルク補正係数は、図15に示すように、補正用勾配が0〜cまでは「1」とし、補正用勾配がc〜dの間は、補正用勾配の上昇にしたがって比例的に上昇する値(1以上の値)とし、補正用勾配がd〜になると、上限固定値とする。つまり、クリープ駆動力となる上り勾配ではクリープトルクを上げる補正係数とし、コースト駆動力となる下り勾配ではクリープトルクを下げる補正係数とする。
ここで、クリープカット補正係数は、図14に示すように、基本的に、車両停止判定後、ブレーキ制動力(ブレーキ踏力)が所定の制動力まで踏み込まれている場合には、1から徐々に低下させる特性により与える。そして、ブレーキ制動力(ブレーキ踏力)が所定の制動力より小さい復帰制動力閾値eまで戻された場合には、徐々に元の値(=1)まで増加させる特性により与える。このとき、車両停止判定後における補正用勾配(=推定勾配)が大きい登坂路であるほど、前記復帰制動力閾値eを補正用勾配に応じて大きな値e’により与える。また、このクリープカット補正係数は、EVモード選択時にはゼロの値(クリープトルク=0)まで低下させるが、HEVモード選択時にはクリープトルクがゼロより大きい正の値となる係数値まで低下させるようにしている。
目標クリープトルク=基本クリープトルク×クリープカット補正係数×登坂時クリープトルク補正係数
の式により算出し、リターンへ進む。なお、上記目標クリープトルクの演算式を、演算ブロックで表したのが図13である。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「補正用勾配演算作用」、「車両停止判定作用」、「目標クリープトルク演算作用」、「平坦路におけるクリークトルク制御作用」、「登坂路におけるクリークトルク制御作用」に分けて説明する。
平坦勾配あるいは下り勾配による路面にて、アクセル足離し操作後、ブレーキ踏み込み操作により車両停止する。その後、車両発進を意図し、車両停止状態でブレーキ操作量を戻すときの補正用勾配演算作用を説明する。
したがって、第2クラッチ5(CL2)を使って発進するハイブリッド車両において、大きなクリープトルクを出し続けて走行すると、第2クラッチ5(CL2)の温度が上昇し、第2クラッチ5(CL2)の耐久性を悪化させる。そこで、時間制限や車速制限をつけることで、第2クラッチ5(CL2)の発熱を防止することができる。また、ブレーキをオフしてアクセル踏むまでの時間は、クリープトルクを補正して大きなトルクを出させることで、登坂でも車両がずり下がることは無い。
EVモードの選択時における車両停止判定作用を説明する。まず、車速がEV車両停止判定値を上回っている減速中は、図11のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS28→ステップS29→リターンという流れが繰り返され、車両停止判定OFFが保持される。
目標クリープトルクは、図12のフローチャートにしたがって、
目標クリープトルク=基本クリープトルク×クリープカット補正係数×登坂時クリープトルク補正係数
の式により算出される。以下、基本クリープトルクの演算作用と、登坂時クリープトルク補正係数の演算作用と、クリープカット補正係数の演算作用を説明する。
基本クリープトルク=目標クリープ駆動力/(ファイナルギヤ比/タイヤ動半径)
の式により基本クリープトルクが求められる。
したがって、HEVモード選択時は、低車速域において第2クラッチ5(CL2)をスリップさせた状態でクリープトルクを出す。このため、車両停止時に0トルクまでクリープトルク指令を下げるとクラッチ油圧指令が小さくなり過ぎて、第2クラッチ5(CL2)のリターン圧以下となり、クリープトルクを増やそうとした時に油圧の応答が著しく悪化するのを防止できる。
平坦路におけるクリークトルク制御作用を、図16に示すタイムチャートに基づいて説明する。
登坂路におけるクリークトルク制御作用を、図17に示すタイムチャートに基づいて説明する。
実施例1のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
車両の停止を判定する車両停止判定手段(図11)と、
車両停止が判定されたとき、停止判定時の推定勾配を前記クリープトルクの補正用勾配として保存し、車両停止から走行へ移行しても所定時間を経過するまでは保存した前記補正用勾配の値を固定する補正用勾配演算手段(図9)と、
車速に基づく基本クリープトルクに、前記補正用勾配に基づく登坂時クリープトルク補正係数を掛け合わせることで目標クリープトルクを演算する目標クリープトルク演算手段(図12)と、
を備える。
このため、クリープトルク制御中、車両が走行を開始してもクリープトルクの変動を抑えることで、走行フィーリングの悪化を防止することができるができる。
このため、(1)の効果に加え、クリープトルク制御中、車両が走行を開始する直前からクリープトルクの変動を抑えることで、確実に走行フィーリングの悪化を防止することができる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、クラッチ(第2クラッチ5)を使って登坂路発進する際、時間によりクリープトルクを制限することで、クラッチ(第2クラッチ5)の発熱を防止し、クラッチ耐久信頼性の向上を図ることができる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、クラッチ(第2クラッチ5)を使って登坂路発進する際、車速によりクリープトルクを制限することで、クラッチ(第2クラッチ5)の発熱を防止し、クラッチ耐久信頼性の向上を図ることができる。
前記クリープカット補正係数演算手段(図12のステップS43〜ステップS48)は、車両停止判定後の推定勾配を保存し、前記復帰制動力閾値eを推定勾配が大きくなるほど大きい値とし、
前記目標クリープトルク演算手段(図12)は、車速に基づく基本クリープトルクに、前記クリープカット補正係数と前記登坂時クリープトルク補正係数を掛け合わせることで目標クリープトルクを演算する(ステップS49)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、制動力停車時にクリープトルクをカットすることにより燃費の向上を図ることができると共に、急な登坂路でクリープトルクの立ち上がりを早くさせることで、登坂路からの発進時に車両ずり下がりを防止することができる。
このため、(3)〜(5)の効果に加え、クリープトルクの勾配補正制御と車両停止後のクリープトルク低下制御の二つの制御の初期化を同時にすることが可能となり、制御が簡素化されるので、コスト低下を図ることができる。
前記クリープカット補正係数演算手段(図12のステップS43〜ステップS48)は、EVモードを選択しているとき、クリープトルクをゼロトルクまで低下し、HEVモードを選択しているとき、クリープトルクをゼロより大きい正の値のトルクまで低下する。
このため、(5)の効果に加え、HEVモード選択時、低下させたクリープトルクを増加しようとしたとき、HEVモードの低車速域でスリップ締結される第2クラッチ5(CL2)の油圧応答が著しく悪化するのを防止することができる。
このため、(7)の効果に加え、EVモード選択時における短時間での車両停止判定を達成しながら、HEVモード選択時における精度の良い車両停止判定を確保することができる。
2 モータジェネレータ
3 自動変速機
4 第1クラッチ
5 第2クラッチ
6 ディファレンシャルギア
7 タイヤ(駆動輪)
8 インバータ
9 バッテリ
10 エンジン回転センサ
11 MG回転センサ
12 AT入力回転センサ
13 AT出力回転センサ
14,15 ソレノイドバルブ
16 SOCセンサ
17 アクセル開度センサ
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータコントローラ
23 ブレーキ油圧センサ
Claims (8)
- 駆動源に設けられ、アクセル足離し操作時に駆動輪に付与するクリープトルクを制御するモータジェネレータと、
車両の停止を判定する車両停止判定手段と、
車両停止が判定されたとき、停止判定時の推定勾配を前記クリープトルクの補正用勾配として保存し、車両停止から登坂勾配での走行へ移行しても所定時間を経過するまでは保存した前記補正用勾配の値を固定する補正用勾配演算手段と、
車速に基づく基本クリープトルクに、前記補正用勾配に基づく登坂時クリープトルク補正係数を掛け合わせることで目標クリープトルクを演算する目標クリープトルク演算手段と、
を備えることを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項1に記載された電動車両の制御装置において、
前記補正用勾配演算手段は、車速が閾値以下の状態が所定時間以上継続しているという車両停止判定条件と、第1閾値以上の制動力が付与された後、第1閾値より小さな値である第2閾値未満まで制動力が解除されたという制動力判定条件と、が成立すると、2つの条件成立時の補正用勾配を、前記クリープトルクの推定勾配として保存することを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載された電動車両の制御装置において、
前記補正用勾配演算手段は、前記補正用勾配の保存を開始してからの経過時間が制限開始閾値を超えると、制限時間に達するまでの間で前記登坂時クリープトルク補正係数を元の1に戻すことを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載された電動車両の制御装置において、
前記補正用勾配演算手段は、前記補正用勾配の保持を開始してからの車速が制限開始車速を超えると、制限車速に達するまでの間で前記登坂時クリープトルク補正係数を元の1に戻すことを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項3または請求項4に記載された電動車両の制御装置において、
前記補正用勾配演算手段は、前記登坂時クリープトルク補正係数を元の1に戻す際、制限時間または制限車速に達するまでの間で保存した推定勾配を徐々に0%まで下げることを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項1から請求項5までの何れか1項に記載された電動車両の制御装置において、
車両停止判定後、かつ、所定の制動力までブレーキが踏まれている場合にクリープトルクを徐々に低下させ、制動力が前記所定の制動力より小さい復帰制動力閾値までブレーキが戻された場合にクリープトルクを徐々に元の値まで増加させるクリープカット補正係数演算手段と、を備え、
前記クリープカット補正係数演算手段は、車両停止判定後の推定勾配を保存し、前記復帰制動力閾値を推定勾配が大きくなるほど大きい値とし、
前記目標クリープトルク演算手段は、車速に基づく基本クリープトルクに、前記クリープカット補正係数と前記登坂時クリープトルク補正係数を掛け合わせることで目標クリープトルクを演算することを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項6に記載された電動車両の制御装置において、
前記電動車両は、走行モードとして、前記モータジェネレータのみを駆動源として走行するEVモードと、前記モータジェネレータとエンジンを駆動源として走行するHEVモードと、を有するハイブリッド車両であり、
前記クリープカット補正係数演算手段は、EVモードを選択しているとき、クリープトルクをゼロトルクまで低下し、HEVモードを選択しているとき、クリープトルクをゼロより大きい正の値のトルクまで低下することを特徴とする電動車両の制御装置。 - 請求項7に記載された電動車両の制御装置において、
前記車両停止判定手段は、所定車速以下の状態が所定時間を経過すると車両が停止したと判定する手段であり、前記所定車速と前記所定時間を、EVモードとHEVモード毎に設定し、EVモードの方がHEVモードより所定車速を小さく、所定時間を短くすることを特徴とする電動車両の制御装置。
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