JP5975115B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、駆動源と駆動輪との間の駆動伝達系に介在された第2クラッチの締結制御に関する。
従来、駆動源としてのエンジンとモータの間でトルク伝達容量を可変の第1クラッチと、モータと駆動輪側との間でトルク伝達容量を可変の第2クラッチとを備えたハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術では、モータのみの駆動力により走行するEVモードから、エンジンを始動させてエンジンとモータとの駆動力により走行するHEVモードに切り換える際に以下のようなエンジン始動制御を行っていた。
すなわち、エンジン始動制御では、まず、第2クラッチをスリップさせるとともにモータの駆動トルクを上昇させた後、第1クラッチを締結させてエンジンをクランキングさせる。その後、エンジン回転が上昇して第1クラッチの回転差が収束すると、第1クラッチを完全締結方向に制御し、かつ、第2クラッチを、スリップ状態から完全締結状態に向けて制御する。
この従来技術では、モータのみの駆動力により走行するEVモードから、エンジンを始動させてエンジンとモータとの駆動力により走行するHEVモードに切り換える際に以下のようなエンジン始動制御を行っていた。
すなわち、エンジン始動制御では、まず、第2クラッチをスリップさせるとともにモータの駆動トルクを上昇させた後、第1クラッチを締結させてエンジンをクランキングさせる。その後、エンジン回転が上昇して第1クラッチの回転差が収束すると、第1クラッチを完全締結方向に制御し、かつ、第2クラッチを、スリップ状態から完全締結状態に向けて制御する。
しかしながら、上述の従来技術では、第2クラッチをスリップ状態から完全締結方向に制御しているときに、ドライバがアクセルを緩めた場合、第2クラッチでは入力トルクが急減して第2クラッチが急激に締結されて、ショックが発生するという問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第2クラッチをスリップ状態から完全締結方向に制御している際のクラッチ入力トルク減少時のショック発生を抑制可能な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。
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、
第2クラッチのスリップ状態において、予め設定されたロックアップ条件の成立時に、前記第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理を実行するロックアップ制御部と、
このロックアップ制御部に含まれ、前記移行時に、前記第2クラッチの伝達トルク容量を、前記第2クラッチの入力トルクを基準として、この入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御を実行する第2クラッチ伝達トルク容量制御部と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
第2クラッチのスリップ状態において、予め設定されたロックアップ条件の成立時に、前記第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理を実行するロックアップ制御部と、
このロックアップ制御部に含まれ、前記移行時に、前記第2クラッチの伝達トルク容量を、前記第2クラッチの入力トルクを基準として、この入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御を実行する第2クラッチ伝達トルク容量制御部と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
本発明では、ロックアップ制御部が第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量制御部が、第2クラッチ伝達トルク容量を、第2クラッチの入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御を実行するようにした。
したがって、このロックアップ処理の実行時にドライバがアクセルペダルの踏込を緩める操作を行った場合、第2クラッチ伝達トルク容量は、入力トルクと共に低下しながらも、入力トルクを基準として入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御される。
このため、第2クラッチでは、入力トルクが低下しても、第2クラッチ伝達トルク容量を単に一定の増加率で増加させた場合のように急激にスリップが収束して締結ショックが発生するのを抑制できる。
したがって、このロックアップ処理の実行時にドライバがアクセルペダルの踏込を緩める操作を行った場合、第2クラッチ伝達トルク容量は、入力トルクと共に低下しながらも、入力トルクを基準として入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御される。
このため、第2クラッチでは、入力トルクが低下しても、第2クラッチ伝達トルク容量を単に一定の増加率で増加させた場合のように急激にスリップが収束して締結ショックが発生するのを抑制できる。
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、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「エンジン始動制御部処理構成」に分けて説明する。
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「エンジン始動制御部処理構成」に分けて説明する。
[パワートレーン系構成]
まず、実施の形態1のハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図1は、実施の形態1のハイブリッド車両の駆動トルク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。
まず、実施の形態1のハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図1は、実施の形態1のハイブリッド車両の駆動トルク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。
実施の形態1におけるハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、フライホイールFW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(駆動輪)RLと、右後輪(駆動輪)RRと、左前輪FLと、右前輪FRとを備えている。
エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、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。
第1クラッチCL1は、エンジンEngとモータジェネレータMGの間に介装されたクラッチである。この第1クラッチCL1は、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ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第1クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・開放が制御される。また、この第1クラッチCL1としては、例えば、ピストン14aを有する油圧アクチュエータ14により締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。
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、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(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)。さらに、モータジェネレータMGは、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、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、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)。なお、このモータジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。
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クラッチである。この第2クラッチCL2は、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づき、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、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。この第2クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。
なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
自動変速機ATは、前進5速/後退1速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。そこで、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、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。なお、第2クラッチCL2は、自動変速機ATの摩擦締結要素を用いることなく、図において二点鎖線により示すように、専用のクラッチを、モータジェネレータMGと自動変速機ATとの間、あるいは、自動変速機ATと駆動輪(左右後輪RL,RR)との間に介在させてもよい。
また、自動変速機ATの出力軸は、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。
[制御システム構成]
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態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、を有している。なお、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、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態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、を有している。なお、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、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
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と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
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からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、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、油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1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ユニットCVU内の第1クラッチ油圧ユニット6に出力する。
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、他のセンサ類18(変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等)からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。また、ATコントローラ7は、上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、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ユニットCVU内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する第2クラッチ制御を行う。
なお、シフトマップとは、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図8に一例を示している。
なお、シフトマップとは、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図8に一例を示している。
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からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。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(液圧制動力やモータ制動力)で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
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や他のセンサ・スイッチ類22からの必要情報およびCAN通信線11を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ1へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ2へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第1クラッチコントローラ5へ目標CL1トルク指令、ATコントローラ7へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ9へ回生協調制御指令を出力する。
図2は、実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の統合コントローラ10にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図3は、ハイブリッド車両の統合コントローラ10でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。以下、図2及び図3に基づき、実施の形態1の統合コントローラ10にて実行される演算処理を説明する。
統合コントローラ10は、図2に示すように、目標駆動トルク演算部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とを有する。
目標駆動トルク演算部100では、図4Aに示す目標定常駆動トルクマップと図4Bに示すMGアシストトルクマップとを用いて、アクセル開度APOと車速VSPに応じた変速機入力回転数とから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。
目標駆動トルク演算部100では、図4Aに示す目標定常駆動トルクマップと図4Bに示すMGアシストトルクマップとを用いて、アクセル開度APOと車速VSPに応じた変速機入力回転数とから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。
モード選択部200では、図5に示す車速毎に設定されたアクセル開度APOにより設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、「EV走行モード」または「HEV走行モード」を目標走行モードとして選択する。なお、エンジン始動線およびエンジン停止線は、バッテリSOCが低くなるに連れて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。
目標充放電演算部300では、図6に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCに基づいて、目標発電出力を演算する。また、目標充放電演算部300では、現在の動作点から図7において太線にて示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。
動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標駆動トルクtFoO、MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと目標充放電電力(要求発電出力)tPとから、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクと目標変速比と、を演算する。これらの演算結果は、CAN通信線11を介して各コントローラ1,2,5,7に出力する。
さらに、動作点指令部400では、エンジン始動処理を実行する。
すなわち、モード選択部200では、EV走行中にアクセル開度APOおよび車速VSPの組み合わせで決まる運転点がEV→HEV切り換え線を越えてHEV領域に入るとき、EV走行モードからエンジン始動を伴うHEV走行モードへのモード切り換えを行う。また、モード選択部200では、HEV走行中に運転点がHEV→EV切り換え線を越えてEV領域に入るとき、HEV走行モードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うEV走行モードへの走行モード切り換えを行う。
すなわち、モード選択部200では、EV走行中にアクセル開度APOおよび車速VSPの組み合わせで決まる運転点がEV→HEV切り換え線を越えてHEV領域に入るとき、EV走行モードからエンジン始動を伴うHEV走行モードへのモード切り換えを行う。また、モード選択部200では、HEV走行中に運転点がHEV→EV切り換え線を越えてEV領域に入るとき、HEV走行モードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うEV走行モードへの走行モード切り換えを行う。
この走行モード切換に応じ、動作点指令部400では、EV走行モードにて図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、始動処理を行なう。この始動処理は、第2クラッチCL2に対し、半クラッチ状態にスリップさせるようトルク容量を制御し、第2クラッチCL2のスリップ開始と判断した後に、第1クラッチCL1の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。そして、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Engを作動させてモータ回転数とエンジン回転数とが近くなったところで第1クラッチCL1を完全に締結し、その後、第2クラッチCL2をロックアップさせてHEV走行モードに遷移させる。
変速制御部500では、目標CL2トルク容量と目標変速比とから、これら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。
図8は、変速線を示している。すなわち、変速制御部500では、車速VSPとアクセル開度APOとに基づいて、現在の変速段から次変速段を判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
図8は、変速線を示している。すなわち、変速制御部500では、車速VSPとアクセル開度APOとに基づいて、現在の変速段から次変速段を判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
以上の構成を備えた統合コントローラ10は、走行モードとしては図9に示すように、EVモードおよびHEVモードの他に、これら走行モード間での切り換え過渡期におけるWSCモードを設定する。
EVモードは、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。このEVモードでは、エンジンEngを停止させた状態に保ち、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2の締結またはスリップ締結により自動変速機ATを介してモータジェネレータMGからの出力回転のみを左右後輪RL,RRに伝達する。
HEVモードは、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードであり、第2クラッチCL2ならびに第1クラッチCL1を締結させ、エンジンEngからの出力回転およびモータジェネレータMGからの出力回転を、自動変速機ATを介して左右後輪RL,RRに伝達する。
WSCモードは、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時に、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。この場合、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールしながら発進する。この時、第2クラッチCL2がスリップ締結状態であることにより、モード切換ショックを吸収して、ショック対策を行うことができる。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
EVモードは、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。このEVモードでは、エンジンEngを停止させた状態に保ち、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2の締結またはスリップ締結により自動変速機ATを介してモータジェネレータMGからの出力回転のみを左右後輪RL,RRに伝達する。
HEVモードは、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードであり、第2クラッチCL2ならびに第1クラッチCL1を締結させ、エンジンEngからの出力回転およびモータジェネレータMGからの出力回転を、自動変速機ATを介して左右後輪RL,RRに伝達する。
WSCモードは、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時に、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。この場合、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第2クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールしながら発進する。この時、第2クラッチCL2がスリップ締結状態であることにより、モード切換ショックを吸収して、ショック対策を行うことができる。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
[エンジン始動制御部処理構成]
EVモードからHEVモードに移行する際に、統合コントローラ10の動作点指令部400に含まれる図10に示すエンジン始動制御部400aでは、エンジン始動判定を実行し、エンジン始動要求がある場合には、エンジン始動制御を実行する。ここで、エンジン始動判定は、前述のように、アクセル開度APOおよび車速VSPが、図5に示すエンジン始動線を横切った時点で開始される。
EVモードからHEVモードに移行する際に、統合コントローラ10の動作点指令部400に含まれる図10に示すエンジン始動制御部400aでは、エンジン始動判定を実行し、エンジン始動要求がある場合には、エンジン始動制御を実行する。ここで、エンジン始動判定は、前述のように、アクセル開度APOおよび車速VSPが、図5に示すエンジン始動線を横切った時点で開始される。
このエンジン始動制御部400aにより実施するエンジン始動制御における処理の流れを図11のフローチャートにより簡単に説明する。
ステップS101では、第2クラッチCL2をスリップさせ次のステップS102に進む。ここで、第2クラッチCL2のスリップは、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、スリップ制御時値Tslip(図14参照)まで低下させた後、スリップ状態を維持可能なクランキング中CL2トルク制限値Tcrlimに向けて徐々に上昇させることにより行う。
次のステップS102では、モータジェネレータMGの出力トルクであるモータトルクTmotを目標駆動トルクtFoO(目標定常トルク)よりも増加させた後、ステップS103に進む。
ステップS101では、第2クラッチCL2をスリップさせ次のステップS102に進む。ここで、第2クラッチCL2のスリップは、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、スリップ制御時値Tslip(図14参照)まで低下させた後、スリップ状態を維持可能なクランキング中CL2トルク制限値Tcrlimに向けて徐々に上昇させることにより行う。
次のステップS102では、モータジェネレータMGの出力トルクであるモータトルクTmotを目標駆動トルクtFoO(目標定常トルク)よりも増加させた後、ステップS103に進む。
ステップS103では、第2クラッチCL2にスリップが生じているか判定し、スリップが生じていない場合はステップS101に戻り、スリップが生じていればステップS104に進む。なお、このスリップ状態の判定は、モータ回転数Nmと、自動変速機ATの出力回転数×ギヤ比Noutと、の差に基づいて判定する。
第2クラッチCL2のスリップ時に進むステップS104では、モータジェネレータMGを回転数制御するとともに、第1クラッチCL1をスリップ締結させた後、ステップS105に進む。なお、第1クラッチCL1のスリップ締結時には、第1クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl1を、モータジェネレータMGからエンジンEngへ始動用トルクを伝達するために予め設定されたクランキング時トルクTcr(図14参照)まで上昇させる。
クランキング時トルクTcrは、駆動トルクの上昇と、第2クラッチCL2の安定的なスリップを維持するため、次式で表される範囲内の値とする。
Tcl1min<Tcr< Tmmax− tTcl2=Tmmax−tTi
ここで、Tcl1minは、エンジン点火前であればエンジンフリクション値とし、エンジン点火後であればゼロとする。Tmmaxは、モータジェネレータMGの最大トルクである。tTcl2は、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値である。tTiは、目標変速機入力トルクであり、目標駆動トルクtFoOとする。
また、モータ回転数制御により、モータ回転数Nmを回転数制御し、エンジン回転数Neを予め設定された始動時回転数Nestまで引き上げる。
クランキング時トルクTcrは、駆動トルクの上昇と、第2クラッチCL2の安定的なスリップを維持するため、次式で表される範囲内の値とする。
Tcl1min<Tcr< Tmmax− tTcl2=Tmmax−tTi
ここで、Tcl1minは、エンジン点火前であればエンジンフリクション値とし、エンジン点火後であればゼロとする。Tmmaxは、モータジェネレータMGの最大トルクである。tTcl2は、第2クラッチCL2の伝達トルク容量指令値である。tTiは、目標変速機入力トルクであり、目標駆動トルクtFoOとする。
また、モータ回転数制御により、モータ回転数Nmを回転数制御し、エンジン回転数Neを予め設定された始動時回転数Nestまで引き上げる。
次のステップS105では、第1クラッチCL1の回転差が予め設定された差未満の差回転収束状態となったか否か判定し、差回転収束状態ではステップS106に進み、非差回転収束状態ではステップS104に戻る。
第1クラッチCL1の回転差収束状態となって進むステップS106では、第2クラッチ伝達トルク容量(本実施の形態1では第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2)を目標駆動トルクtFoOに向けて増加させた後、ステップS107に進む。
そして、ステップS107では、第1クラッチCL1を完全締結に向けて上昇させた後、ステップS108に進む。
そして、ステップS107では、第1クラッチCL1を完全締結に向けて上昇させた後、ステップS108に進む。
ステップS108では、第1クラッチCL1が完全に締結したか否か判定し、完全締結状態で有れば、ステップS109に進み、完全締結状態で無ければステップS106に戻る。
そして、第1クラッチCL1が完全締結状態となって進むステップS109では、第2クラッチCL2を完全締結に向けて制御するロックアップ処理を行った後、エンドに進んで、エンジン始動制御を終了する。
そして、第1クラッチCL1が完全締結状態となって進むステップS109では、第2クラッチCL2を完全締結に向けて制御するロックアップ処理を行った後、エンドに進んで、エンジン始動制御を終了する。
このロックアップ処理は、図10に示すロックアップ制御部400bにより実施するものであり、このロックアップ処理の流れを図12のフローチャートに基づいて説明する。
まず、最初のステップS201では、第2クラッチCL2がスリップ状態であるか否か判定し、スリップ状態の場合にステップS202に進み、スリップ状態でなければ、エンドに進んで、この第2クラッチロックアップ処理を終了する。
まず、最初のステップS201では、第2クラッチCL2がスリップ状態であるか否か判定し、スリップ状態の場合にステップS202に進み、スリップ状態でなければ、エンドに進んで、この第2クラッチロックアップ処理を終了する。
次のステップS202では、ロックアップ条件が成立しているか否か判定し、ロックアップ条件が成立している場合はステップS203に進み、ロックアップ条件が成立していない場合は、エンドに進んで、この第2クラッチロックアップ処理を終了する。
ここで、ロックアップ条件は、以下の3つのアンド条件が成立していることである。まず、第1の条件は、エンジン始動判定からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越えていること、である。この設定時間tstは、第2クラッチ伝達トルク容量が、目標駆動トルクtFoO相当となるように指令出力してから(S106)、実際に目標駆動トルクtFoO相当となって、締結状態となるのに要する時間に設定されている。具体的には、0.数秒程度の時間である。
第2の条件は、第2クラッチCL2のスリップ量(入出力回転差)が、予め設定された第1閾値dlim1以下であること、である。この第1閾値dlim1は、第2クラッチCL2をロックアップ可能かどうか判定する値であって、特に、実モータ回転数rNmが、モータ回転数指令値tNmよりも上昇していなかを判定する。
第3の条件は、車速VSPが予め設定された設定車速以上であること、である。なお、この設定車速は、例えば、図5に示すエンジン停止線よりも大きな車速に設定されている。
ここで、ロックアップ条件は、以下の3つのアンド条件が成立していることである。まず、第1の条件は、エンジン始動判定からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越えていること、である。この設定時間tstは、第2クラッチ伝達トルク容量が、目標駆動トルクtFoO相当となるように指令出力してから(S106)、実際に目標駆動トルクtFoO相当となって、締結状態となるのに要する時間に設定されている。具体的には、0.数秒程度の時間である。
第2の条件は、第2クラッチCL2のスリップ量(入出力回転差)が、予め設定された第1閾値dlim1以下であること、である。この第1閾値dlim1は、第2クラッチCL2をロックアップ可能かどうか判定する値であって、特に、実モータ回転数rNmが、モータ回転数指令値tNmよりも上昇していなかを判定する。
第3の条件は、車速VSPが予め設定された設定車速以上であること、である。なお、この設定車速は、例えば、図5に示すエンジン停止線よりも大きな車速に設定されている。
ステップS202にてロックアップ条件が成立した場合に進むステップS203では、モータジェネレータMGの回転数制御を用いて第2クラッチCL2のスリップ回転を収束させるスリップ収束処理を実施後、ステップS204に進む。
ステップS204では、ステップS203のモータ回転数制御により、第2クラッチCL2のスリップ量が、予め設定された第2閾値dlim2以下となったか否か判定する。そして、スリップ量が第2閾値dlim2以下となった場合はステップS205に進み、スリップ量が第2閾値dlim2よりも大きい場合はステップS203に戻る。なお、第2閾値dlim2は、第2クラッチCL2をロックアップ締結させてもショックが発生しない程度にスリップ回転差が収束したか否かを判定する値である。すなわち、第2クラッチCL2を締結した場合、モータジェネレータMGの慣性力によりショックが発生する可能性があるため、第2閾値dlim2は、そのショックを所定以下に抑えることのできる数値に、実験やシミュレーションにより設定されている。
第2クラッチCL2のスリップ回転差が第2閾値dlim2以下となった場合に進むステップS205では、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、目標駆動トルクtFoOに対して、緩やかに増加させるロックアップ時第2クラッチ制御を行った後、ステップS206に進む。
このステップS205における、ロックアップ時第2クラッチ制御は、図10に示す第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cにより実行する。第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cは、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を第2クラッチCL2の入力トルクである目標駆動トルクtFoOを基準として、この目標駆動トルクtFoOよりも設定量だけ高い値に制御する。この設定量だけ高い値は、第2クラッチCL2を徐々に完全締結に向けて締結するために設定した値であり、本実施の形態1では、目標駆動トルクtFoOに対して増加勾配θ(図14参照)で徐々に増加させる。また、この増加勾配θは、図13に示すように、目標入力軸トルク基づいて設定し、かつ、低温である程油圧応答性が悪化するため、第2クラッチCL2の締結油圧の温度であるATF温度に応じて低温であるほど急になるように設定する。
図12に戻り、ステップS206では、モータトルクTmotをモータトルク制限値Tmlimにより制限する処理を実行した後、ステップS207に進む。なお、モータトルク制限値mTlimは、図10に示す出力制限部400dにより実施し、まず、現在のモータトルクTmotから、0トルクに向けて、所定の傾きで低下させる。本実施の形態1では、この傾きは、現在のモータトルクTmotから、設定時間(数百msec程度)後0トルクとなる傾きに設定する。また、この傾きは、予め設定した一定勾配としてもよい。
図12に戻り、ステップS206に続くステップS207では、第2クラッチCL2のスリップ量が第3閾値dlim3以下となったか否か判定する。そして、第2クラッチCL2のスリップ量が第3閾値dlim3以下となった場合はステップS208に進み、第2クラッチCL2のスリップ量が第3閾値dlim3以下となっていない場合はステップS205に戻る。なお、この第3閾値dlim3は、スリップ回転差が生じていないことを判定する値であって、0あるいは極めて0に近い数値を用いる。
第2クラッチCL2のスリップ回転差が第3閾値dlim3以下となった場合に進むステップS208では、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を完全締結する値(ロックアップトルクTlup(図14参照)まで上昇させた後、ステップS209に進む。
そして、ステップS209では、モータジェネレータMGをトルク制御として目標発電トルクに設定し、エンドに進んでロックアップ処理を終了する。
そして、ステップS209では、モータジェネレータMGをトルク制御として目標発電トルクに設定し、エンドに進んでロックアップ処理を終了する。
(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の作用を、図14のタイムチャートに示す動作例に基づいて説明する。
この動作例は、EVモードにてアクセル開度0の惰性走行を行っている状態から、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで加速操作を行い、HEVモードに移行する場合の動作例である。
次に、実施の形態1の作用を、図14のタイムチャートに示す動作例に基づいて説明する。
この動作例は、EVモードにてアクセル開度0の惰性走行を行っている状態から、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで加速操作を行い、HEVモードに移行する場合の動作例である。
図においてt0の時点は、上記のようにEVモードにてアクセル開度0の惰性走行を行っている状態である。
この状態からt1の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、その後、t3の時点の近傍でアクセル開度APOが一定に保たれる。
この状態からt1の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度APOが立ち上がり、その後、t3の時点の近傍でアクセル開度APOが一定に保たれる。
このようなアクセルペダル操作(加速操作)が行われた場合、t2の時点でエンジン始動判定が成されている。これは、アクセル開度APOおよび車速VSPがエンジン始動線(図5参照)を横切ることにより判定される。
エンジン始動判定が成されると、図10に示すエンジン始動制御が実行され、まず、第2クラッチCL2をスリップさせながらモータジェネレータMGの駆動トルクであるモータトルクTmotを上昇させる(ステップS101→S102)。
エンジン始動判定が成されると、図10に示すエンジン始動制御が実行され、まず、第2クラッチCL2をスリップさせながらモータジェネレータMGの駆動トルクであるモータトルクTmotを上昇させる(ステップS101→S102)。
そして、第2クラッチCL2にスリップが生じたと判定されたt3の時点で、モータジェネレータMGを回転数制御するとともに、第1クラッチCL1をスリップ締結させて、モータ回転をエンジンEngに入力してクランキングを開始する(ステップS103→S104)。
その後、エンジン回転数Neとモータ回転数Nmとの回転差が所定値以下となって第1クラッチCL1の回転差が収束判定がなされたt4の時点で、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を目標駆動トルクtFoOに向けて増加させる。さらに、第1クラッチCL1も完全締結に向けて第1クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl1を締結時値Tconに上昇させる。
その後、エンジン回転数Neとモータ回転数Nmとの回転差が所定値以下となって第1クラッチCL1の回転差が収束判定がなされたt4の時点で、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を目標駆動トルクtFoOに向けて増加させる。さらに、第1クラッチCL1も完全締結に向けて第1クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl1を締結時値Tconに上昇させる。
これにより、t5の時点で第1クラッチCL1が完全締結判定され、エンジンEngが完爆されて、エンジン回転数Neとモータ回転数Nmとが、ほぼ一致する状態となる。
そして、ロックアップ条件が成立したt6の時点から、第2クラッチロックアップ処理が開始され(ステップS108→S109)、第2クラッチCL2を完全締結に向けて制御する。
そして、ロックアップ条件が成立したt6の時点から、第2クラッチロックアップ処理が開始され(ステップS108→S109)、第2クラッチCL2を完全締結に向けて制御する。
(第2クラッチロックアップ処理)
以下に、第2クラッチロックアップ処理について説明するが、この説明に先立ち、まず、比較例の問題点について説明する。
(比較例)
比較例は、従来技術と同様に、この第2クラッチロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をロックアップトルクTlupに向けて、一定勾配により増加させる処理である。
以下に、第2クラッチロックアップ処理について説明するが、この説明に先立ち、まず、比較例の問題点について説明する。
(比較例)
比較例は、従来技術と同様に、この第2クラッチロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をロックアップトルクTlupに向けて、一定勾配により増加させる処理である。
このような第2クラッチロックアップ処理は、ドライバがアクセルペダル(図示省略)を踏み続けている場合には問題は無い。しかしながら、このような第2クラッチロックアップ処理を実行しているときに、ドライバがアクセルペダルの踏込を緩めた場合には、以下に述べる問題点が生じていた。
すなわち、図14に示す動作例では、t8の時点でドライバがアクセルペダル(図示省略)の踏込を緩め目標駆動トルクtFoOが図において点線にて示すように低下している。この場合、第2クラッチCL2における伝達トルクが急減するため、急激に完全締結される。そのため、図において点線にて示すように、エンジン回転数Neが短時間に上下し、車両前後加速度Gも、短時間に上下に変化し、ショックが発生する。
なお、このようなアクセルペダル(図示省略)からの足離しでは、目標駆動トルクが、例えば、図13において網掛け表示している領域において変化(上下)することになる。
なお、このようなアクセルペダル(図示省略)からの足離しでは、目標駆動トルクが、例えば、図13において網掛け表示している領域において変化(上下)することになる。
(実施の形態1の第2クラッチロックアップ処理)
それに対し、実施の形態1の第2クラッチロックアップ処理では、まず、t6の時点でロックアップ条件(ステップS202)が成立し、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ回転を収束させるスリップ収束処理を実行する。なお、ロックアップ条件は、エンジン始動判定(t4)からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越え、かつ、第2クラッチCL2のスリップが、予め設定された第1閾値dlim1以下であり、かつ、車速VSPが予め設定された設定車速以上である。
それに対し、実施の形態1の第2クラッチロックアップ処理では、まず、t6の時点でロックアップ条件(ステップS202)が成立し、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2のスリップ回転を収束させるスリップ収束処理を実行する。なお、ロックアップ条件は、エンジン始動判定(t4)からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越え、かつ、第2クラッチCL2のスリップが、予め設定された第1閾値dlim1以下であり、かつ、車速VSPが予め設定された設定車速以上である。
そして、スリップ収束処理により、t7の時点で第2クラッチCL2のスリップが第2閾値dlim2以下となると、第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cによるロックアップ時第2クラッチ制御および出力制限部400dによるモータ出力制限を行う。これにより、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2が、目標駆動トルクtFoOに対して徐々に増加し、モータトルクTmotはモータトルク制限値Tmlimにより制限される(ステップS204→S205→S206)。すなわち、モータトルク制限値Tmlimは、まず、現在のモータトルクTmotとし、そこから、設定時間内に0トルクとなるように低下させる。
このため、t8の時点でドライバがアクセルペダル(図示省略)の踏込を緩めて目標駆動トルクtFoOが低下した際、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2は、目標駆動トルクtFoOに対して徐々に大きくなる。よって、目標駆動トルクtFoOが低下するのに伴い、目標駆動トルクtFoOよりも緩やかに低下する。加えて、モータトルクTmotは、モータトルク制限値Tmlimに制限される。
したがって、第2クラッチCL2の入力トルクが従来よりも制限され、かつ、第2クラッチCL2の伝達トルク容量も抑えられるため、第2クラッチCL2が急激に締結されるのを抑制できる。
そして、このとき、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2は、目標駆動トルクtFoO(=エンジントルクTeとモータトルクTmotとの和)との差を徐々に大きくしながら、伝達トルク容量を減少させている。このため、アクセルペダルの踏込を緩める早さに左右されずに、第2クラッチCL2のスリップ収束速度の一定化を図って、よりショックの発生を抑制できる。なお、第2クラッチCL2のスリップ量が第3閾値dlim3を越えたt9の時点で、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2をロックアップトルクTlupまで上昇させ、モータトルクTmotを発電トルクに設定する。
なお、このように、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、目標駆動トルクtFoOとの差を徐々に大きくするようにしているため、アクセルペダル(図示省略)を踏み込んだ際にも、完全締結に向けて徐々に締結を強めることができる。
したがって、アクセルペダル(図示省略)の踏込状態の違いに応じて制御を切り分ける必要が無く、制御の単純化を図ることができる。これにより、製造コストの抑制を図ることができる。
したがって、アクセルペダル(図示省略)の踏込状態の違いに応じて制御を切り分ける必要が無く、制御の単純化を図ることができる。これにより、製造コストの抑制を図ることができる。
加えて、上記のように、ロックアップに向けての制御中に、回転数制御中のモータトルクTmotを徐々に制限することにより、この制限を行わないものと比較して、いっそう第2クラッチCL2の締結時のショックを抑制できる。さらに、あらかじめ、モータ回転数制御により第2クラッチCL2のスリップを収束させていることにより、さらに第2クラッチCL2の締結時のショックを抑制できる
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
a)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源としてのエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在された第1クラッチCL1、およびモータジェネレータMGと駆動輪(左右後輪RL,RR)との間に介在された第2クラッチCL2と、
第2クラッチCL2のスリップ状態において、予め設定されたロックアップ条件の成立時に、第2クラッチCL2をスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理を実行するロックアップ制御部400bと、
このロックアップ制御部400bに含まれ、前記移行時に、第2クラッチCL2の伝達トルク容量を、第2クラッチCL2の入力トルクとしての目標駆動トルクtFoOを基準として、この目標駆動トルクtFoOよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御(ステップS205の処理)を実行する第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cと、
を備えていることを特徴とする。
このように、第2クラッチCL2のロックアップ時には、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を一定勾配で増加させるのではなく、第2クラッチCL2への入力トルクである目標駆動トルクtFoOよりも設定量だけ高い値に制御するようにした。
このため、このロックアップ時に、ドライバがアクセルペダルから足を離して第2クラッチCL2への入力トルクが急に低下しても、第2クラッチ伝達トルク容量が過剰となって急締結されるのを抑制できる。
したがって、第2クラッチCL2の急締結を原因とした、エンジン回転数Neの急変および車両前後加速度Gの急変によるショックの発生を抑制可能となる。
また、ロックアップ時の第2クラッチ伝達トルク容量を、第2クラッチCL2の入力トルクとしての目標駆動トルクtFoOを基準としているため、アクセルペダル(図示省略)の踏込状態の違いに応じて制御を切り分ける必要が無く、制御の単純化を図ることができる。これにより、製造コストの抑制を図ることができる。
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
a)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源としてのエンジンEngおよびモータジェネレータMGと、
エンジンEngとモータジェネレータMGとの間に介在された第1クラッチCL1、およびモータジェネレータMGと駆動輪(左右後輪RL,RR)との間に介在された第2クラッチCL2と、
第2クラッチCL2のスリップ状態において、予め設定されたロックアップ条件の成立時に、第2クラッチCL2をスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理を実行するロックアップ制御部400bと、
このロックアップ制御部400bに含まれ、前記移行時に、第2クラッチCL2の伝達トルク容量を、第2クラッチCL2の入力トルクとしての目標駆動トルクtFoOを基準として、この目標駆動トルクtFoOよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御(ステップS205の処理)を実行する第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cと、
を備えていることを特徴とする。
このように、第2クラッチCL2のロックアップ時には、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を一定勾配で増加させるのではなく、第2クラッチCL2への入力トルクである目標駆動トルクtFoOよりも設定量だけ高い値に制御するようにした。
このため、このロックアップ時に、ドライバがアクセルペダルから足を離して第2クラッチCL2への入力トルクが急に低下しても、第2クラッチ伝達トルク容量が過剰となって急締結されるのを抑制できる。
したがって、第2クラッチCL2の急締結を原因とした、エンジン回転数Neの急変および車両前後加速度Gの急変によるショックの発生を抑制可能となる。
また、ロックアップ時の第2クラッチ伝達トルク容量を、第2クラッチCL2の入力トルクとしての目標駆動トルクtFoOを基準としているため、アクセルペダル(図示省略)の踏込状態の違いに応じて制御を切り分ける必要が無く、制御の単純化を図ることができる。これにより、製造コストの抑制を図ることができる。
b)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cは、ロックアップ時第2クラッチ制御(ステップS205の処理)の実行時に、第2クラッチの伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、時間経過に伴って目標駆動トルクtFoOに対する差を、増加勾配θにより徐々に大きく制御することを特徴とする。
このように、ロックアップ時第2クラッチ制御の実行時に、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、目標駆動トルクtFoOに対して、その差を徐々に大きくするように制御する。このため、第2クラッチCL2は、スリップ状態から徐々に締結を強めることができ、ドライバがアクセルペダルの踏込を緩めた場合に、その緩める早さに左右されずに、第2クラッチCL2のスリップ収束速度の一定化を図ることが可能である。よって、いっそう上記a)のショック発生を抑制効果が向上する。
加えて、本実施の形態1では、増加勾配θをATF温度に応じて、低温になるほど増加勾配θを急に設定し、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2の目標駆動トルクtFoOに対する差が大きくなるように設定した。
このため、ATF温度が低下することによる第2クラッチCL2の応答性低下の影響を受けにくくして、制御タイミングの適正化を図ることができる。
第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cは、ロックアップ時第2クラッチ制御(ステップS205の処理)の実行時に、第2クラッチの伝達トルク容量としての第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、時間経過に伴って目標駆動トルクtFoOに対する差を、増加勾配θにより徐々に大きく制御することを特徴とする。
このように、ロックアップ時第2クラッチ制御の実行時に、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2を、目標駆動トルクtFoOに対して、その差を徐々に大きくするように制御する。このため、第2クラッチCL2は、スリップ状態から徐々に締結を強めることができ、ドライバがアクセルペダルの踏込を緩めた場合に、その緩める早さに左右されずに、第2クラッチCL2のスリップ収束速度の一定化を図ることが可能である。よって、いっそう上記a)のショック発生を抑制効果が向上する。
加えて、本実施の形態1では、増加勾配θをATF温度に応じて、低温になるほど増加勾配θを急に設定し、第2クラッチ伝達トルク容量指令値tTcl2の目標駆動トルクtFoOに対する差が大きくなるように設定した。
このため、ATF温度が低下することによる第2クラッチCL2の応答性低下の影響を受けにくくして、制御タイミングの適正化を図ることができる。
c)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cは、第2クラッチCL2の入力トルクとして目標駆動トルクtFoOを用いることを特徴とする。
このように、第2クラッチCL2の入力トルクとして、既存の目標駆動トルクtFoOを用いるため、入力トルクを別途演算するよりも、制御の単純化を図ってコストダウンを図ることが可能である。
第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cは、第2クラッチCL2の入力トルクとして目標駆動トルクtFoOを用いることを特徴とする。
このように、第2クラッチCL2の入力トルクとして、既存の目標駆動トルクtFoOを用いるため、入力トルクを別途演算するよりも、制御の単純化を図ってコストダウンを図ることが可能である。
d)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
ロックアップ制御部400bは、第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cがロックアップ時第2クラッチ制御を実行する前の時点で、モータジェネレータMGを回転数制御して、第2クラッチCL2のスリップ量を設定値以下に収束させるスリップ収束処理(ステップS203の処理)を実行することを特徴とする。
このように、予め、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2の入出力回転差(スリップ量)を小さくしておくことにより、第2クラッチCL2のロックアップ時のショックを抑制できる
ロックアップ制御部400bは、第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cがロックアップ時第2クラッチ制御を実行する前の時点で、モータジェネレータMGを回転数制御して、第2クラッチCL2のスリップ量を設定値以下に収束させるスリップ収束処理(ステップS203の処理)を実行することを特徴とする。
このように、予め、モータジェネレータMGの回転数制御により第2クラッチCL2の入出力回転差(スリップ量)を小さくしておくことにより、第2クラッチCL2のロックアップ時のショックを抑制できる
e)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
ロックアップ制御部400bは、ロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cによる第2クラッチCL2の伝達トルク容量の制御と共に、モータジェネレータMGの出力トルクを制限する(ステップS206の処理)出力制限部400dを備えていることを特徴とする。
したがって、第2クラッチCL2のロックアップ時の入力トルク変動を抑え、ロックアップ締結時のショック発生を抑えることができる。
加えて、本実施の形態1では、このモータトルクTmotを制限するモータトルク制限値Tmlimを、第2クラッチCL2のスリップ収束判定(t7の時点)後、設定時間内に0トルクに制限するようにした。このため、本実施の形態1では、モータトルク制限値Tmlimを0トルクよりも大きく設定したものと比較して、よりショック発生を抑制できる。同様に、本実施の形態1では、モータトルク制限値Tmlimを実際に出力しているモータトルクTmotよりも瞬時に低下させるものと比較しても、ショック発生を抑制できる。
ロックアップ制御部400bは、ロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量制御部400cによる第2クラッチCL2の伝達トルク容量の制御と共に、モータジェネレータMGの出力トルクを制限する(ステップS206の処理)出力制限部400dを備えていることを特徴とする。
したがって、第2クラッチCL2のロックアップ時の入力トルク変動を抑え、ロックアップ締結時のショック発生を抑えることができる。
加えて、本実施の形態1では、このモータトルクTmotを制限するモータトルク制限値Tmlimを、第2クラッチCL2のスリップ収束判定(t7の時点)後、設定時間内に0トルクに制限するようにした。このため、本実施の形態1では、モータトルク制限値Tmlimを0トルクよりも大きく設定したものと比較して、よりショック発生を抑制できる。同様に、本実施の形態1では、モータトルク制限値Tmlimを実際に出力しているモータトルクTmotよりも瞬時に低下させるものと比較しても、ショック発生を抑制できる。
f)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
ロックアップ制御部400bは、第2クラッチCL2のスリップ量が予め設定された第1閾値dlim1以下となって、スリップ収束処理を実行し(ステップS202→S203)、その後、前記スリップ量が第1閾値dlim1よりも小さな値の第2閾値dlim2以下となってロックアップ時第2クラッチ制御および出力制限部400dによる出力制限を実行することを特徴とする。
すなわち、第2クラッチCL2のスリップ状態に応じ、まず、モータ回転数制御によるスリップ量低減を図る。その後、設定されたスリップ量となってから第2クラッチCL2の伝達トルク容量の制御およびモータジェネレータMGの出力制限によるロックアップを図る。したがって、ショック発生をより抑えることが可能である。
ロックアップ制御部400bは、第2クラッチCL2のスリップ量が予め設定された第1閾値dlim1以下となって、スリップ収束処理を実行し(ステップS202→S203)、その後、前記スリップ量が第1閾値dlim1よりも小さな値の第2閾値dlim2以下となってロックアップ時第2クラッチ制御および出力制限部400dによる出力制限を実行することを特徴とする。
すなわち、第2クラッチCL2のスリップ状態に応じ、まず、モータ回転数制御によるスリップ量低減を図る。その後、設定されたスリップ量となってから第2クラッチCL2の伝達トルク容量の制御およびモータジェネレータMGの出力制限によるロックアップを図る。したがって、ショック発生をより抑えることが可能である。
g)実施の形態1のハイブリッド車両の制御装置は、
第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードから、第1クラッチCL1をスリップ締結状態とするとともに、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させ、このエンジン始動後、第1クラッチCL1および第2クラッチCL2を完全締結状態に向けて制御するエンジン始動処理(図11のフローチャートの制御)を実行するエンジン始動制御部400aを備え、
ロックアップ制御部400bは、ロックアップ処理(ステップS109の処理)を、エンジン始動制御部400aがエンジン始動後に第2クラッチCL2を完全締結状態に向けて制御する際に実行することを特徴とする。
したがって、エンジン始動後の第2クラッチCL2のロックアップ時のショックを抑制可能である。
第1クラッチCL1を開放する一方で第2クラッチCL2を締結させてモータジェネレータMGによる駆動トルクにより走行可能なEVモードから、第1クラッチCL1をスリップ締結状態とするとともに、第2クラッチCL2をスリップさせつつ、モータジェネレータMGの駆動トルクを増加させてエンジンEngを始動させ、このエンジン始動後、第1クラッチCL1および第2クラッチCL2を完全締結状態に向けて制御するエンジン始動処理(図11のフローチャートの制御)を実行するエンジン始動制御部400aを備え、
ロックアップ制御部400bは、ロックアップ処理(ステップS109の処理)を、エンジン始動制御部400aがエンジン始動後に第2クラッチCL2を完全締結状態に向けて制御する際に実行することを特徴とする。
したがって、エンジン始動後の第2クラッチCL2のロックアップ時のショックを抑制可能である。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、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。
例えば、実施の形態では、ハイブリッド車両として、後輪駆動車を示しているが、前輪駆動車や全輪駆動車にも適用することができる。
また、実施の形態では、ロックアップ処理をエンジン始動時に行うものを示したがこれに限定されない。すなわち、本発明は、エンジン始動時以外の第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態に移行する場合に用いることができる。例えば、EV走行時に、第2クラッチを微小スリップさせる制御を実行することが行われており、この制御中に、第2クラッチを完全締結状態に移行させる場合にも適用することができる。
また、実施の形態では、ロックアップ条件として、エンジン始動判定からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越えていること、第2クラッチCL2のスリップ量が、予め設定された第1閾値dlim1以下であること、車速VSPが予め設定された設定車速以上であること、の3条件を示したが、これに限定されるものではない。このロックアップ条件は、本発明を適用する場合に応じ適宜設定することができる。
また、本実施の形態では、ロックアップ時第2クラッチ制御の伝達トルク容量の制御の態様として、入力トルク(目標駆動トルク)に対して増加勾配θにより増加させるものを示したが、これに限定されない。例えば、入力トルクとの差が広がるように制御するにあたっても、実施の形態のように一定比率ではなく、段階的、あるいは時間経過により増加比率が変化するようにしてもよい。また、入力トルクとの差を一定に制御しても所期の効果を得ることは可能である。
また、本実施の形態では、出力制限部は、第2クラッチスリップ量が第2閾値よりも低下した時点から、設定時間後に0トルクに制限するものを示したが、その制限の仕方は実施の形態にて示したものに限定されない。例えば、制限値の低下のさせ方は、設定時間後に0トルクまで低下させるものに限定されず、一定の傾きで低下させたり、段階的に低下させたりしてもよい。また、その制限値は、0トルクまで低下させるものに限定されず、例えば、モータトルクTmotの指令値に対して、係数を掛けるなど、指令値に制限を掛けてもよい。
また、実施の形態では、ロックアップ処理をエンジン始動時に行うものを示したがこれに限定されない。すなわち、本発明は、エンジン始動時以外の第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態に移行する場合に用いることができる。例えば、EV走行時に、第2クラッチを微小スリップさせる制御を実行することが行われており、この制御中に、第2クラッチを完全締結状態に移行させる場合にも適用することができる。
また、実施の形態では、ロックアップ条件として、エンジン始動判定からの経過時間が、予め設定された設定時間tstを越えていること、第2クラッチCL2のスリップ量が、予め設定された第1閾値dlim1以下であること、車速VSPが予め設定された設定車速以上であること、の3条件を示したが、これに限定されるものではない。このロックアップ条件は、本発明を適用する場合に応じ適宜設定することができる。
また、本実施の形態では、ロックアップ時第2クラッチ制御の伝達トルク容量の制御の態様として、入力トルク(目標駆動トルク)に対して増加勾配θにより増加させるものを示したが、これに限定されない。例えば、入力トルクとの差が広がるように制御するにあたっても、実施の形態のように一定比率ではなく、段階的、あるいは時間経過により増加比率が変化するようにしてもよい。また、入力トルクとの差を一定に制御しても所期の効果を得ることは可能である。
また、本実施の形態では、出力制限部は、第2クラッチスリップ量が第2閾値よりも低下した時点から、設定時間後に0トルクに制限するものを示したが、その制限の仕方は実施の形態にて示したものに限定されない。例えば、制限値の低下のさせ方は、設定時間後に0トルクまで低下させるものに限定されず、一定の傾きで低下させたり、段階的に低下させたりしてもよい。また、その制限値は、0トルクまで低下させるものに限定されず、例えば、モータトルクTmotの指令値に対して、係数を掛けるなど、指令値に制限を掛けてもよい。
本出願は、2012年12月25日に日本国特許庁に出願された特願2012−280503に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
Claims (6)
- 車両の駆動源としてのエンジンおよびモータと、
前記エンジンと前記モータとの間に介在された第1クラッチ、および前記モータと駆動輪との間に介在された第2クラッチと、
前記第1クラッチを開放する一方で前記第2クラッチを締結させて前記モータによる駆動トルクにより走行可能なEVモードから、前記第1クラッチをスリップ締結状態とするとともに、前記第2クラッチをスリップさせつつ、前記モータの駆動トルクを増加させて前記エンジンを始動させ、このエンジン始動後、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチを完全締結状態に向けて制御するエンジン始動処理を実行するエンジン始動制御部と、
前記エンジン始動後の前記第2クラッチのスリップ状態において、予め設定されたロックアップ条件の成立時に、前記第2クラッチをスリップ状態から完全締結状態へ移行させるロックアップ処理を実行するロックアップ制御部と、
このロックアップ制御部に含まれ、前記ロックアップ処理の実行時に、前記第2クラッチの伝達トルク容量を、前記スリップ状態から完全締結状態への移行中のアクセルペダルの踏み込み状態に応じた前記第2クラッチの入力トルクよりも設定量だけ高い値に制御するロックアップ時第2クラッチ制御を実行する第2クラッチ伝達トルク容量制御部と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第2クラッチ伝達トルク容量制御部は、前記ロックアップ時第2クラッチ制御の実行時に、前記第2クラッチの伝達トルク容量を、時間経過に伴って前記入力トルクに対する差を徐々に大きく制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第2クラッチ伝達トルク容量制御部は、前記第2クラッチの前記入力トルクとして目標駆動トルクを用いることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ロックアップ制御部は、前記第2クラッチ伝達トルク容量制御部が前記ロックアップ時第2クラッチ制御を実行する前の時点で、前記モータを回転数制御して、前記第2クラッチのスリップ量を設定値以下に収束させるスリップ収束処理を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ロックアップ制御部は、前記ロックアップ処理時に、第2クラッチ伝達トルク容量制御部による前記第2クラッチの伝達トルク容量の制御と共に、前記モータの出力トルクを制限する出力制限部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項4に記載の発明の前記スリップ収束処理を実行する前記ロックアップ制御部を備えた請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ロックアップ制御部は、前記第2クラッチのスリップ量が予め設定された第1閾値以下となって、前記スリップ収束処理を実行し、その後、前記スリップ量が前記第1閾値よりも小さな値の第2閾値以下となって前記ロックアップ時第2クラッチ制御および前記出力制限部による出力制限を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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