JPWO2017056910A1 - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
変速用係合装置の直結係合状態での内燃機関の始動時において内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する際のトルク段差の発生を回避する。内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に伝達係合装置と回転電機と変速装置とを備える車両用駆動装置の制御装置は、内燃機関始動制御の実行に際して、変速装置を非スリップ状態に維持させつつ、伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間において、内燃機関の回転速度(Ne)が回転電機の回転速度(Nin)よりも高くなる相対回転方向反転時(T04)に伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、伝達係合装置の係合圧を低下させる。
Description
本発明は、車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に関する。
車輪の駆動力源として内燃機関と回転電機とを併用するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両に用いられる車両用駆動装置の一例として、特開2013−112190号公報(特許文献1)に開示された装置が知られている。特許文献1の車両用駆動装置は、内燃機関〔エンジンE〕と車輪〔車輪W〕とを結ぶ動力伝達経路に伝達係合装置〔第一係合装置CL1〕と回転電機〔回転電機MG〕と変速装置〔変速機構TM〕とを備えている。
特許文献1の車両用駆動装置の制御装置は、EVモードでの走行中にHEV走行モードへのモード移行が必要になると、伝達係合装置をスリップ係合状態として、回転電機のトルクによって内燃機関の始動制御を行う。その際、制御装置は、変速装置に備えられる複数の変速用係合装置のうちの1つ〔第二係合装置CL2〕をスリップ係合状態とすることで、内燃機関の始動ショックを低減している。
特許文献1の技術では、複数の変速用係合装置のうちの1つをスリップ係合状態とするため、当該変速用係合装置のスリップが開始されるのを待って、内燃機関の始動制御が行われる。そのため、内燃機関の始動に時間がかかっていた。そこで、内燃機関の始動を早めるために、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てを直結係合状態にさせつつ内燃機関を始動させる方法が考えられる。しかし、内燃機関の始動制御の実行中に内燃機関の回転速度が回転電機の回転速度よりも高くなると、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転し、スリップ係合状態の伝達係合装置を介して伝達されるトルクの向きが、回転電機側から内燃機関側に向かう状態から内燃機関側から回転電機側に向かう状態に変化する。内燃機関及び回転電機の側から変速装置に伝達されるトルクに、トルク段差が生じる。そのため、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てが直結係合状態に維持される場合には、トルク段差が車輪に伝達されるとともにショックとして車両の乗員に伝わる可能性がある。
変速用係合装置の直結係合状態での内燃機関の始動時において内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する際のトルク段差の発生を回避する技術が求められている。
本開示に係る制御装置は、
内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置と、回転電機と、少なくとも1つの変速用係合装置を含む変速装置と、を備える車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
少なくとも1つの前記変速用係合装置のうち前記変速装置が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置が解放状態であり、前記回転電機の回転速度が前記内燃機関の始動可能回転速度以上の状態であり、且つ、前記変速装置が前記非スリップ状態で前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置をスリップ係合状態として前記内燃機関の回転速度を上昇させて当該内燃機関を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機の出力トルクの目標値である目標トルクを、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクとスリップ係合状態の前記伝達係合装置の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関の始動後、前記変速装置を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関の回転速度制御の実行により前記内燃機関の回転速度を前記回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関の回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置の係合圧を低下させる。
内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置と、回転電機と、少なくとも1つの変速用係合装置を含む変速装置と、を備える車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
少なくとも1つの前記変速用係合装置のうち前記変速装置が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置が解放状態であり、前記回転電機の回転速度が前記内燃機関の始動可能回転速度以上の状態であり、且つ、前記変速装置が前記非スリップ状態で前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置をスリップ係合状態として前記内燃機関の回転速度を上昇させて当該内燃機関を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機の出力トルクの目標値である目標トルクを、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクとスリップ係合状態の前記伝達係合装置の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関の始動後、前記変速装置を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関の回転速度制御の実行により前記内燃機関の回転速度を前記回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関の回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置の係合圧を低下させる。
この構成によれば、内燃機関始動制御の実行中、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てが、スリップせず直結係合した状態に維持される。そもそも、いずれの変速用係合装置をもスリップさせないので、スリップ開始及び再直結に伴うトルク変動が車輪に伝達されてショックが発生することがない。
しかも、回転電機の回転速度制御と、車輪要求トルク及び伝達係合装置の伝達トルクを考慮した回転電機の出力トルクの制御とを組み合わせることで、変速装置の入力トルクの変動幅を小さく抑えることができる。よって、内燃機関の始動前の期間において、変速用係合装置をスリップさせずとも、車輪に伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、ショックの発生を低減することができる。
従って、移行完了前期間から伝達係合装置の直結係合時に亘る全期間で、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
また、移行完了前期間に内燃機関の回転速度を回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで一旦上昇させるので、伝達係合装置を直結係合させる前後で、伝達係合装置を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、伝達係合装置を直結係合させる前後での変速装置に入力されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができるので、伝達係合装置の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
この場合において、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時には、内燃機関を始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置の伝達トルクがゼロとされる。よって、伝達トルクを有する場合には必然的に変速装置に入力されるトルクにトルク段差が生じてしまう相対回転方向反転時の前後で、そのようなトルク段差の発生を回避することができる。
従って、内燃機関を始動させる要求があった場合に、車両の乗員にショックを感じさせることなく内燃機関を始動することができる。
しかも、回転電機の回転速度制御と、車輪要求トルク及び伝達係合装置の伝達トルクを考慮した回転電機の出力トルクの制御とを組み合わせることで、変速装置の入力トルクの変動幅を小さく抑えることができる。よって、内燃機関の始動前の期間において、変速用係合装置をスリップさせずとも、車輪に伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、ショックの発生を低減することができる。
従って、移行完了前期間から伝達係合装置の直結係合時に亘る全期間で、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
また、移行完了前期間に内燃機関の回転速度を回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで一旦上昇させるので、伝達係合装置を直結係合させる前後で、伝達係合装置を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、伝達係合装置を直結係合させる前後での変速装置に入力されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができるので、伝達係合装置の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
この場合において、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時には、内燃機関を始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置の伝達トルクがゼロとされる。よって、伝達トルクを有する場合には必然的に変速装置に入力されるトルクにトルク段差が生じてしまう相対回転方向反転時の前後で、そのようなトルク段差の発生を回避することができる。
従って、内燃機関を始動させる要求があった場合に、車両の乗員にショックを感じさせることなく内燃機関を始動することができる。
本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
制御装置の実施形態について説明する。この制御装置1は、車両用駆動装置3を制御対象とする車両用駆動装置用制御装置である。本実施形態では、制御装置1は、電子制御装置(ECU;Electronic Control Unit)である。制御装置1による制御対象となる車両用駆動装置3は、車輪Wの駆動力源として内燃機関EG及び回転電機33の双方を備えた車両(ハイブリッド車両)を駆動するための駆動装置(ハイブリッド車両用駆動装置)である。
車両用駆動装置3は、パラレル方式のハイブリッド車両を駆動するためのパラレルハイブリッド車両用駆動装置として構成されている。
車両用駆動装置3は、パラレル方式のハイブリッド車両を駆動するためのパラレルハイブリッド車両用駆動装置として構成されている。
以下の説明において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力(トルクと同義)を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、2つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、1つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(軸、歯車機構、ベルト等)が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等)が含まれても良い。
また、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いる。
また、摩擦係合装置の係合の状態に関して、「係合状態」は、当該摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じている状態を意味する。ここで、伝達トルク容量は、摩擦係合装置が摩擦により伝達可能な最大トルクであり、その大きさは、当該摩擦係合装置に備えられる一対の係合部材(入力側係合部材と出力側係合部材)を相互に押し付けあう圧力(係合圧)に比例して定まる。「係合状態」には、一対の係合部材間に回転速度差(スリップ)がない「直結係合状態」と、回転速度差がある「スリップ係合状態」とが含まれる。「解放状態」は、摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じていない状態又は伝達トルク容量を生じさせることを意図していない状態を意味する。本実施形態では、“スリップ係合状態以外の状態”である直結係合状態と解放状態とを包括して、「非スリップ係合状態」と言う。
図1に示すように、車両用駆動装置3は、内燃機関EGと車輪Wとを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置32と回転電機33と変速装置35とを備えている。また、車両用駆動装置3は、前記動力伝達経路において各構成部材間での回転及び駆動力を伝達するため、入力部材31と変速入力部材34と出力部材36とを備えている。入力部材31、伝達係合装置32、回転電機33、変速入力部材34、変速装置35、及び出力部材36は、前記動力伝達経路において、内燃機関EGの側から記載の順に設けられている。
入力部材31は、内燃機関EGに駆動連結される。内燃機関EGは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機(ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等)である。入力部材31は、例えば軸部材(入力軸)で構成されている。入力部材31は、内燃機関EGの出力部材である内燃機関出力部材(クランクシャフト等)と一体的に回転するように駆動連結される。従って、入力部材31の回転速度は内燃機関EGの回転速度Neに一致する。なお、入力部材31と内燃機関出力部材とは、直接的に連結されても良いし、ダンパ等の他の部材を介して連結されても良い。入力部材31は、伝達係合装置32を介して回転電機33に駆動連結されている。
伝達係合装置32は、入力部材31と回転電機33とを選択的に連結する。言い換えれば、伝達係合装置32は、内燃機関EGと回転電機33との間の連結を解除可能に設けられている。伝達係合装置32は、車輪Wから内燃機関EGを切り離す内燃機関切離用係合装置として機能する。本実施形態では、伝達係合装置32は摩擦係合装置であり、例えば湿式多板クラッチ等を用いることができる。
回転電機33は、非回転部材であるケースに固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータとを含む。回転電機33は、インバータ装置を介して蓄電装置に接続されている。回転電機33は、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関EGのトルクや車両の慣性力等によって発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。回転電機33のロータは、変速入力部材34と一体回転するように連結されている。従って、変速入力部材34の回転速度Ninは回転電機33(ロータ)の回転速度に一致する。変速入力部材34は、例えば軸部材(変速入力軸)で構成されている。ロータと一体回転する変速入力部材34は、変速装置35に駆動連結されている。
本実施形態では、変速装置35は有段自動変速装置として構成されている。本実施形態の変速装置35は、例えば遊星歯車機構(図示せず)と少なくとも1つの変速用係合装置35Cとを含む。変速用係合装置35Cには、1つ又は複数のクラッチ35Xと、1つ又は複数のブレーキ35Yとが含まれる。本実施形態では、変速用係合装置35Cを構成するクラッチ35X及びブレーキ35Yは摩擦係合装置であり、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等を用いることができる。なお、変速用係合装置35Cには、1つ又は複数のワンウェイクラッチが含まれても良い。
変速装置35は、変速用係合装置35Cのそれぞれの係合の状態(ここでは特に、直結係合状態又は解放状態)に応じて、複数の変速段のいずれかを選択的に形成可能である。
例えば変速装置35は、複数の変速用係合装置35Cのうちの2つを直結係合状態とすることで、係合される変速用係合装置35Cの組み合わせに応じた変速段を形成する。変速装置35は、変速入力部材34の回転速度Ninを、形成された変速段に応じた変速比に基づいて変速して出力部材36に伝達する。なお、「変速比」は、出力部材36の回転速度に対する変速入力部材34の回転速度Ninの比であり、変速入力部材34の回転速度Ninを出力部材36の回転速度で除算した値として算出される。出力部材36は、例えば軸部材(出力軸)で構成されている。
例えば変速装置35は、複数の変速用係合装置35Cのうちの2つを直結係合状態とすることで、係合される変速用係合装置35Cの組み合わせに応じた変速段を形成する。変速装置35は、変速入力部材34の回転速度Ninを、形成された変速段に応じた変速比に基づいて変速して出力部材36に伝達する。なお、「変速比」は、出力部材36の回転速度に対する変速入力部材34の回転速度Ninの比であり、変速入力部材34の回転速度Ninを出力部材36の回転速度で除算した値として算出される。出力部材36は、例えば軸部材(出力軸)で構成されている。
出力部材36は、差動歯車装置37を介して、左右一対の車輪Wに駆動連結されている。出力部材36に伝達されたトルクは、差動歯車装置37を介して左右2つの車輪Wに分配されて伝達される。これにより、車両用駆動装置3は、内燃機関EG及び回転電機33の一方又は双方のトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させることができる。
車両用駆動装置3の各部の動作制御を行う中核として機能する制御装置1は、図2に示すように、統合制御部11、回転電機制御部12、係合制御部13、始動制御部14、及び伝達トルク推定部15を備えている。これらの各機能部は、メモリ等の記憶媒体に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方によって構成されている。各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことが可能に構成されている。また、制御装置1は、車両用駆動装置3が搭載された車両の各部に備えられた各種センサ(第一センサ51〜第三センサ53)の検出結果の情報を取得可能に構成されている。
第一センサ51は、入力部材31及び当該入力部材31と一体的に回転する部材(例えば、内燃機関EG)の回転速度を検出する。第二センサ52は、変速入力部材34及び当該変速入力部材34と一体回転する部材(例えば、回転電機33)の回転速度を検出する。第三センサ53は、出力部材36の回転速度、又は、出力部材36と同期回転する部材(例えば、車輪W)の回転速度を検出する。なお、「同期回転」とは、基準回転速度に対して比例した回転速度で回転することを意味する。制御装置1は、第三センサ53の検出結果に基づいて車速を算出可能である。制御装置1は、これら以外にも、例えばアクセル開度、ブレーキ操作量、蓄電装置の蓄電量等の情報を取得可能に構成されている。
統合制御部11は、内燃機関EG、回転電機33、伝達係合装置32、及び変速装置35(変速用係合装置35C)等に対して行われる各種の制御(トルク制御、回転速度制御、係合制御等)を車両全体として統合する制御を行う。統合制御部11は、センサ検出情報(主に、アクセル開度及び車速の情報)に基づいて、車輪Wの駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクTw(又は、車両の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルク)を算出する。例えば、アクセル開度及び車速とそれに応じた車輪要求トルクTwとの関係をマップ又は関係式等の形態で記憶しておき、統合制御部11は当該マップ又は関係式等とその時点のアクセル開度及び車速とに基づいて車輪要求トルクTwを算出すると良い。
また、統合制御部11は、センサ検出情報(主に、アクセル開度、車速、及び蓄電装置の蓄電量の情報)に基づいて、走行モードを決定する。本実施形態では、統合制御部11が選択可能な走行モードには、電動走行モード(以下、「EVモード」と言う。)とハイブリッド走行モード(以下、「HEVモード」と言う。)とが含まれる。EVモードは、回転電機33のトルクのみを車輪Wに伝達させて車両を走行させる走行モードである。HEVモードは、内燃機関EG及び回転電機33の両方のトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させる走行モードである。
統合制御部11は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、内燃機関EGに対して要求する出力トルク(内燃機関要求トルク)や、回転電機33に対して要求する出力トルク(回転電機要求トルク)を決定する。統合制御部11は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、伝達係合装置32の係合の状態や、変速装置35に形成させる目標変速段等を決定する。
本実施形態では、制御装置1(統合制御部11)は、内燃機関制御装置20を介して、内燃機関EGの動作点(出力トルク及び回転速度Ne)を制御する。内燃機関制御装置20は、車両の走行状態等に応じて内燃機関EGのトルク制御と回転速度制御とを実行することが可能である。内燃機関EGのトルク制御は、内燃機関EGに目標トルクを指令し、内燃機関EGの出力トルクをその目標トルクに追従させる制御である。内燃機関EGの回転速度制御は、内燃機関EGに目標回転速度Netを指令し、内燃機関EGの回転速度Neをその目標回転速度Netに追従させるように出力トルクを決定する制御である。なお、内燃機関制御装置20は、内燃機関EGのトルク制御と回転速度制御とを組み合わせて実行することも可能である。
回転電機制御部12は、回転電機33の動作点(出力トルク及び回転速度)を制御する。回転電機制御部12は、車両の走行状態等に応じて回転電機33のトルク制御と回転速度制御とを実行することが可能である。回転電機33のトルク制御は、回転電機33に目標トルクTmtを指令し、回転電機33の出力トルクをその目標トルクTmtに追従させる制御である。回転電機33の回転速度制御は、回転電機33に目標回転速度Nmtを指令し、回転電機33の回転速度をその目標回転速度Nmtに追従させるように出力トルクを決定する制御である。なお、回転電機制御部12は、回転電機33のトルク制御と回転速度制御とを組み合わせて実行することも可能である。
係合制御部13は、伝達係合装置32の係合の状態や、変速装置35に備えられる複数の変速用係合装置35Cの係合の状態を制御する。本実施形態では、伝達係合装置32や複数の変速用係合装置35Cは、油圧駆動式の摩擦係合装置である。係合制御部13は、伝達係合装置32や変速用係合装置35Cのそれぞれに供給される油圧を、油圧制御装置41を介して制御することで、伝達係合装置32や変速用係合装置35Cのそれぞれの係合の状態を制御する。
各係合装置の係合圧は、当該係合装置に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。これに応じて、各係合装置に生じる伝達トルク容量の大きさは、当該係合装置に供給される油圧の大きさに比例して変化する。そして、各係合装置の係合の状態は、供給される油圧に応じて、直結係合状態、スリップ係合状態、及び解放状態のいずれかに制御される。油圧制御装置41は、オイルポンプ(図示せず)から供給される作動油の油圧を調整するための油圧制御弁(リニアソレノイド弁等)を備えている。オイルポンプは、例えば、入力部材31又は変速入力部材34等によって駆動される機械式ポンプや、ポンプ用回転電機によって駆動される電動ポンプ等であって良い。油圧制御装置41は、係合制御部13からの油圧指令に応じて油圧制御弁の開度を調整することで、当該油圧指令に応じた油圧の作動油を各係合装置へ供給する。
係合制御部13は、伝達係合装置32の係合の状態を、統合制御部11によって決定された走行モードを形成するように制御する。係合制御部13は、例えばEVモードの形成時には伝達係合装置32を解放状態とするように制御し、HEVモードの形成時には伝達係合装置32を直結係合状態とするように制御する。
また、係合制御部13は、複数の変速用係合装置35Cのそれぞれの係合の状態を、統合制御部11によって決定された目標変速段を形成するように制御する。係合制御部13は、目標変速段に応じた2つの変速用係合装置35Cを直結係合状態とするように制御するとともに、それ以外の全ての変速用係合装置35Cを解放状態とするように制御する。
通常の走行状態であって変速動作中でない場合には、複数の変速用係合装置35Cのうち変速装置35が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置35Cは、全て、スリップせず直結係合した状態となる。本実施形態では、この状態を変速装置35の「非スリップ状態」と言う。変速装置35の「非スリップ状態」は、全ての変速用係合装置35Cが、目標変速段に応じて直結係合状態又は解放状態とされる状態(すなわち、非スリップ係合状態とされる状態)である。
通常の走行状態であって変速動作中でない場合には、複数の変速用係合装置35Cのうち変速装置35が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置35Cは、全て、スリップせず直結係合した状態となる。本実施形態では、この状態を変速装置35の「非スリップ状態」と言う。変速装置35の「非スリップ状態」は、全ての変速用係合装置35Cが、目標変速段に応じて直結係合状態又は解放状態とされる状態(すなわち、非スリップ係合状態とされる状態)である。
始動制御部14は、EVモードからHEVモードへのモード移行に際して、内燃機関EGを始動させる内燃機関始動制御を実行する。EVモードでの走行中、伝達係合装置32の解放状態、且つ、変速装置35の非スリップ状態で回転電機33のトルクを車輪Wに伝達して、車両が走行している。この状態で、例えば車輪要求トルクTwが増大したり蓄電装置の蓄電量が低下したりして、HEVモードへのモード移行要求(内燃機関始動要求)があると、始動制御部14は内燃機関始動制御を実行する。内燃機関始動制御において、始動制御部14は、係合制御部13と協働して、伝達係合装置32をスリップ係合状態とする。スリップ係合状態とされる伝達係合装置32の伝達トルク容量は、例えば停止状態にある内燃機関EG及び当該内燃機関EGと一体的に回転する各種部材の被駆動トルク(慣性トルク)に応じて設定されると良い。こうして、スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して回転電機33側から内燃機関EG側に向かって伝達される回転電機33のトルクにより、内燃機関EGの回転速度Neを上昇させて内燃機関EGを始動させる。
公知技術においては、内燃機関EGの始動に伴うショック(始動ショック)を低減する目的で、複数の変速用係合装置35Cのうちの1つをスリップ係合状態とすることがあった。すなわち、複数の変速用係合装置35Cのうち変速装置35が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置35Cのうちの少なくとも1つを直結係合させずにスリップさせて、変速装置35の“スリップ状態”で内燃機関始動制御を実行する場合があった。これに対して、本実施形態の始動制御部14は、内燃機関始動制御の実行に際して、変速装置35を非スリップ状態に維持させたままで一連の制御を実行する。いずれの変速用係合装置35Cをも直結係合状態又は解放状態に維持させてスリップさせることがないので、始動要求に対して応答性良く内燃機関EGを始動させることができる。また、変速用係合装置35Cのスリップ開始及び再直結に伴うトルク変動が生じないので、当該トルク変動が車輪Wに伝達されてショックが発生することもない。
本実施形態の始動制御部14は、変速装置35を非スリップ状態に維持させつつ内燃機関始動制御を実行しても始動ショックがあまり生じないように、通常の内燃機関始動制御に合わせて、特別始動制御を実行する。特別始動制御には、内燃機関EGが安定的に自立運転し始めるまでの始動前期間に実施される第一特別始動制御と、伝達係合装置32をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの移行完了前期間に実施される第二特別始動制御とが含まれる。以下、始動制御部14を中核として実行される内燃機関始動制御及び特別始動制御の一具体例について、図3及び図4を参照しつつ説明する。なお、以下の例では、内燃機関EGが燃焼停止している状態で伝達係合装置32が解放状態とされ、EVモードで車両が走行している場面を想定している。また、車輪要求トルクTwは、常時算出されているものとする。
図3に示すように、まず、回転電機33と一体回転する変速入力部材34の回転速度Ninが内燃機関EGの始動可能回転速度Nsu以上であるか否かが判定される(ステップ#01)。始動可能回転速度Nsuは、内燃機関EGを始動させた後に当該内燃機関EGが継続的に自立運転できる回転速度であり、例えばアイドル回転速度付近の回転速度に設定される。本実施形態では、変速入力部材34の回転速度Ninが内燃機関EGの始動可能回転速度Nsu未満の場合には(#01:No)、実際に内燃機関EGを始動させることなく、そのまま制御を終了する。変速入力部材34の回転速度Ninが一定以上の水準にあることを開始条件の1つとしているのは、変速装置35が非スリップ状態に維持される場合にも、内燃機関EGの回転速度Neを始動可能回転速度Nsu以上に引き上げて確実に自立運転可能とするためである。以下、本例では、変速入力部材34の回転速度Ninが始動可能回転速度Nsuよりも高い値に設定された設定始動回転速度Nstで走行しているものとする。
変速入力部材34の回転速度Ninが内燃機関EGの始動可能回転速度Nsu以上である場合において(#01:Yes)、内燃機関始動要求(EVモードからHEVモードへのモード移行要求)があれば(#02:Yes)、第一特別始動制御が開始される。この第一特別始動制御は、内燃機関始動制御の実行中、少なくとも内燃機関EGの始動前の期間(始動前期間)に実行される。第一特別始動制御では、解放状態とされていた伝達係合装置32がスリップ係合状態とされるとともに、回転電機33の回転速度制御(回転速度のフィードバック制御)が実行される(#03/時刻T01〜T02)。なお、本実施形態では、回転電機33の回転速度制御において、回転電機33の目標回転速度Nmtは設定始動回転速度Nstに維持される。これにより、回転電機33の実回転速度は、始動可能回転速度Nsu以上(本例では設定始動回転速度Nst)に維持される。
伝達係合装置32がスリップ係合状態とされることで、当該スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して、回転電機33側から内燃機関EG側に向かって回転電機33のトルクが伝達される。本実施形態では、この状態で、スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して伝達されるトルクの大きさが推定される(#04)。このため、本実施形態の制御装置1は、伝達係合装置32の実伝達トルクを推定する伝達トルク推定部15をさらに備えている(図2を参照)。
伝達係合装置32の実伝達トルクは、例えば伝達係合装置32に対する油圧指令値に基づいて推定される。伝達係合装置32の実伝達トルクは、油圧指令値に対して一定の遅れを伴って上昇する。この制御遅れを伴う伝達係合装置32の実伝達トルクの上昇は、理論的には、一定の関数(関係式)で表すことができる。そこで、油圧指令値の変化態様とその変化開始からの経過時間とに基づいて、伝達係合装置32の伝達トルクが推定されると良い。以下、伝達係合装置32の推定伝達トルクを、代数「Tp」を用いて表す場合がある。
なお、制御遅れを伴う伝達係合装置32の実伝達トルクの上昇は、車両用駆動装置3の具体的構造に応じて異なり得る。そこで、例えば異なる構造を有する車両用駆動装置3毎に、予め規定されたパターンで変化する油圧指令値に対する伝達係合装置32の実伝達トルクの追従性をマップ又は関係式等として記憶して備えておく。そして、当該マップ又は関係式等と油圧指令値及び経過時間とに基づいて、伝達係合装置32の伝達トルクを推定するようにしても良い。また、伝達係合装置32に対する作動油の温度の影響を考慮に入れて、伝達係合装置32の伝達トルクを推定するようにしても良い。さらには、車両走行時の走行抵抗トルクやブレーキトルク等の外乱トルクの影響を考慮に入れて、伝達係合装置32の伝達トルクを推定するようにしても良い。
そして、回転電機33の回転速度制御と並行して、回転電機33のトルク制御(出力トルクのフィードフォワード制御)が実行される(#05/T01〜T03)。回転電機33の回転速度制御では、上述したように回転電機33の目標回転速度Nmtは設定始動回転速度Nstに維持される。回転電機33のトルク制御では、回転電機33の出力トルクの目標値である目標トルクTmtは、車輪要求トルクTwと伝達係合装置32の推定伝達トルクTpとの和となるように設定される(Tmt=Tw+Tp)。このようにすれば、変速装置35を非スリップ状態に維持させたままであっても、伝達係合装置32をスリップさせて内燃機関EGを始動する際における回転電機33から車輪W側に伝達されるトルクが下落するのを有効に回避することができる。よって、車輪要求トルクTwを適切に満足させることができ、車両の乗員に意図せぬ減速感を与えることがない。
スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して伝達される回転電機33のトルクによって内燃機関EGの回転速度Neが上昇し始め、やがて始動可能回転速度Nsu以上となると(#06:Yes/T02)、火花点火が開始される(#07)。本実施形態では、第一特別始動制御における回転電機33の回転速度制御及びトルク制御は、火花点火が開始された後もしばらく継続される。回転電機33の回転速度制御及びトルク制御は、内燃機関EGと回転電機33とが同期するよりも前の適宜の時点(T03)まで、継続的に実行される。
火花点火が開始されると、その後、伝達係合装置32をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、第二特別始動制御が実行される。このように、第一特別始動制御と第二特別始動制御とは、互いに一部どうしが重なるように並行して実行されても良い。第二特別始動制御では、内燃機関EGの回転速度制御が実行されるとともに、それまでスリップ係合状態とされていた伝達係合装置32が解放状態とされる(#08)。なお、内燃機関EGの回転速度制御は、図4に示す例のように第一特別始動制御の実行中から実施されても良い。内燃機関EGの回転速度制御において、内燃機関EGの目標回転速度Netは、回転電機33の回転速度(変速入力部材34の回転速度Nin)よりも高い回転速度に設定される。本実施形態では、目標回転速度Netは、回転電機33の回転速度(変速入力部材34の回転速度Nin)よりも後述する同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度に設定される。これにより、移行完了前期間において、内燃機関EGの回転速度Neを回転電機33の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度まで、一旦上昇させる。制御遅れによるオーバーシュートが生じる場合、内燃機関EGの回転速度Neは、回転電機33の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度をさらに超えて一旦上昇することになる。
スリップ係合状態とされていた伝達係合装置32の油圧指令値は、火花点火の開始後に一定の時間変化率で低下され、これにより伝達係合装置32が解放状態とされる。伝達係合装置32の油圧指令値は、例えばゼロまで低下される。こうして、伝達係合装置32の係合圧(油圧指令値)は、次第に上昇する内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時(T04)に伝達係合装置32の伝達トルクがゼロとなるように、低下される。本例では、第一特別始動制御における回転電機33の回転速度制御及びトルク制御が終了される時刻T03よりも前の時点で、伝達係合装置32の伝達トルクがゼロとされている。
ここで、内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも低い状態では、スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して、回転電機33側から内燃機関EG側に向かってトルクが伝達される。やがて内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも高くなると、スリップ係合状態の伝達係合装置32を介して、内燃機関EG側から回転電機33側に向かってトルクが伝達されるようになる。このため、内燃機関EGと回転電機33との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時の前後で、伝達係合装置32が伝達トルクを有する場合には必然的に変速入力部材34に伝達されるトルクにトルク段差が生じてしまう。そして、本実施形態のように内燃機関始動制御の実行中、変速装置35が非スリップ状態に維持される場合には、変速入力部材34に伝達されるトルクのトルク段差が、そのままショックとして車両の乗員に伝わってしまう。
この点、本実施形態では、内燃機関EGを始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置32の伝達トルクが、再度低下されて、相対回転方向反転時にはゼロとされる。よって、相対回転方向反転時の前後でトルク段差が生じるのを回避することができ、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも高くなって内燃機関EGと回転電機33との相対回転の向きが反転すると(#09:Yes/T04)、その後、伝達係合装置32の再係合の準備が開始される(#10)。本実施形態のように相対回転方向反転時までに伝達係合装置32の油圧指令値がゼロまで低下されている場合には、伝達係合装置32に作動油をプリチャージした後に、伝達係合装置32の油圧指令値を所定値とする(T05)。
また、内燃機関EGの回転速度制御を実行しながら、内燃機関EGと回転電機33との同期判定が実施される(#11)。内燃機関EGと回転電機33との同期判定は、例えば伝達係合装置32に備えられる一対の係合部材間の実回転速度差ΔWが予め定められた同期判定差回転速度ΔNs以内となったことに基づいて実施することができる。同期判定差回転速度ΔNsは、一対の係合部材のそれぞれの回転速度に差がないとみなすことができる値に予め定められており、例えば20〜100〔rpm〕等の範囲内で適宜設定することができる。
本実施形態のように内燃機関EGの回転速度制御における目標回転速度Netが、回転電機33の回転速度(変速入力部材34の回転速度Nin)よりも同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度に設定される場合には、内燃機関EGの回転速度Neがその目標回転速度Netに安定的に追従していることに基づいて同期判定が実施されても良い。この場合において、例えばオーバーシュートによって内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度まで一旦上昇する場合には、その後次第に低下する内燃機関EGの回転速度Neが目標回転速度Netに安定的に追従していることに基づいて同期判定が実施されると良い。
内燃機関EGと回転電機33との同期判定において肯定的な判定が得られると(#11:Yes/T05)、すなわち一対の係合部材間の実回転速度差ΔWが同期判定差回転速度ΔNs以内となったら、伝達係合装置32の油圧指令値を次第に上昇させる(#12/T05〜T06)。これにより、伝達係合装置32の係合圧を次第に上昇させる。このとき、引き続き変速装置35を非スリップ状態に維持させつつ、伝達係合装置32の係合圧を緩やかに上昇させて、伝達係合装置32をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させる。
このように、第二特別始動制御では、伝達係合装置32の一対の係合部材間の実回転速度差ΔWを同期判定差回転速度ΔNs以下に低下させてから伝達係合装置32の係合圧を次第に上昇させるので、伝達係合装置32の直結係合を緩やかに行うことができる。しかも、内燃機関EGの回転速度Neを回転電機33の回転速度よりも一旦高くしてから伝達係合装置32を直結係合させるので、当該直結係合の前後で、伝達係合装置32を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも低い状態で伝達係合装置32を直結係合させる場合に比べて、当該直結係合の前後で、変速入力部材34に伝達されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができる。よって、本実施形態のように変速装置35を非スリップ状態に維持させる場合であっても、車輪Wに伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、伝達係合装置32の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
伝達係合装置32の係合圧の上昇に伴い、伝達係合装置32の一対の係合部材間の実回転速度差ΔWがゼロとなると(T06)、伝達係合装置32の係合圧が完全係合圧となるように油圧指令値が上昇され、内燃機関始動制御が終了される。
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、第一特別始動制御と第二特別始動制御と互いに一部どうしが重なるように並行して実行される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第一特別始動制御の終了後に第二特別始動制御が実行されても良い。
(1)上記の実施形態では、第一特別始動制御と第二特別始動制御と互いに一部どうしが重なるように並行して実行される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第一特別始動制御の終了後に第二特別始動制御が実行されても良い。
(2)上記の実施形態では、第二特別始動制御において、相対回転方向反転時までに伝達係合装置32の油圧指令値がゼロとなるように低下される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば伝達係合装置32の油圧指令値が、当該伝達係合装置32に伝達トルクが生じ始める直前の作動油圧であるストロークエンド圧まで低下されても良い。このようにすれば、その後に伝達係合装置32を再係合させる必要が生じた際に、応答性良く伝達係合装置32を再係合させることができるという利点がある。
(3)上記の実施形態では、第二特別始動制御において、相対回転方向反転時までに伝達係合装置32の係合圧がゼロとなるように低下される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば伝達係合装置32の係合圧が予め定められた設定トルク以下となるように低下されても良い。この場合の設定トルクは、例えば車両の乗員にショックを与え得るトルク段差の最小値の1/2以下の大きさに設定されると良い。
(4)上記の実施形態では、第二特別始動制御において、内燃機関EGの回転速度Neを回転電機33の回転速度よりも一旦高くしてから伝達係合装置32を直結係合させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば内燃機関EGの回転速度Neが回転電機33の回転速度よりも低い状態で、伝達係合装置32を直結係合させても良い。
(5)上記の実施形態では、第二特別始動制御において、内燃機関EGの回転速度制御における目標回転速度Netが変速入力部材34の回転速度Ninよりも一定の同期判定差回転速度ΔNsだけ高い回転速度に設定される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば内燃機関EGの目標回転速度Netが、変速入力部材34の回転速度Ninに対して経時的に漸減する可変差回転速度だけ高い回転速度に設定されても良い。
(6)上記の実施形態で説明した始動可能回転速度Nsu、設定始動回転速度Nst、及び同期判定差回転速度ΔNs等の具体的設定は、車両に要求される走行特性等に応じて適宜設定されて良い。
(7)上記の実施形態では、内燃機関EGと車輪Wとを結ぶ動力伝達経路に備えられる係合装置が、変速用係合装置35Cを除いては切離用係合装置32だけである車両用駆動装置3を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置3において、例えば図5に示すように、内燃機関EGと変速装置35との間の動力伝達経路に第二切離用係合装置38がさらに設けられても良い。
或いは、例えば図6に示すように、内燃機関EGと変速装置35との間の動力伝達経路に、直結用係合装置39Lを有する流体継手39(トルクコンバータやフルードカップリング等)がさらに設けられても良い。これらの場合、内燃機関始動制御の実行中、第二切離用係合装置38や直結用係合装置39Lは、いずれも直結係合状態(非スリップ係合状態の一態様)に維持される。
或いは、例えば図6に示すように、内燃機関EGと変速装置35との間の動力伝達経路に、直結用係合装置39Lを有する流体継手39(トルクコンバータやフルードカップリング等)がさらに設けられても良い。これらの場合、内燃機関始動制御の実行中、第二切離用係合装置38や直結用係合装置39Lは、いずれも直結係合状態(非スリップ係合状態の一態様)に維持される。
(8)上記の実施形態では、複数の変速用係合装置35Cのうちのいずれか2つの直結係合状態で目標変速段が形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば1つ又は3つ以上の変速用係合装置35Cの直結係合状態で目標変速段が形成されても良い。
(9)上記の実施形態では、変速装置35として遊星歯車機構と複数の変速用係合装置35Cとを有する形式の有段自動変速装置を備える車両用駆動装置3を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置3において、変速装置35として例えばDCT(Dual Clutch Transmission)等の他の形式の有段自動変速装置が用いられても良い。
なお、上述した各実施形態(上記の実施形態及びその他の実施形態を含む;以下同様)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る制御装置は、好適には、以下の各構成を備える。
以上をまとめると、本開示に係る制御装置は、好適には、以下の各構成を備える。
[1]
内燃機関(EG)と車輪(W)とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置(32)と、回転電機(33)と、少なくとも1つの変速用係合装置(35C)を含む変速装置(35)と、を備える車両用駆動装置(3)を制御対象とする制御装置(1)であって、
少なくとも1つの前記変速用係合装置(35C)のうち前記変速装置(35)が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置(35C)の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置(35)の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置(32)が解放状態であり、前記回転電機(33)の回転速度が前記内燃機関(EG)の始動可能回転速度(Nsu)以上の状態であり、且つ、前記変速装置(35)が前記非スリップ状態で前記回転電機(33)のトルクを前記車輪(W)に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置(32)をスリップ係合状態として前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)を上昇させて当該内燃機関(EG)を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機(33)の出力トルクの目標値である目標トルク(Tmt)を、前記車輪(W)の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルク(Tw)とスリップ係合状態の前記伝達係合装置(32)の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機(33)の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関(EG)の始動後、前記変速装置(35)を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置(32)をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関(EG)の回転速度制御の実行により前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)を前記回転電機(33)の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)が前記回転電機(33)の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置(32)の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置(32)の係合圧を低下させる。
内燃機関(EG)と車輪(W)とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置(32)と、回転電機(33)と、少なくとも1つの変速用係合装置(35C)を含む変速装置(35)と、を備える車両用駆動装置(3)を制御対象とする制御装置(1)であって、
少なくとも1つの前記変速用係合装置(35C)のうち前記変速装置(35)が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置(35C)の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置(35)の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置(32)が解放状態であり、前記回転電機(33)の回転速度が前記内燃機関(EG)の始動可能回転速度(Nsu)以上の状態であり、且つ、前記変速装置(35)が前記非スリップ状態で前記回転電機(33)のトルクを前記車輪(W)に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置(32)をスリップ係合状態として前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)を上昇させて当該内燃機関(EG)を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機(33)の出力トルクの目標値である目標トルク(Tmt)を、前記車輪(W)の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルク(Tw)とスリップ係合状態の前記伝達係合装置(32)の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機(33)の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関(EG)の始動後、前記変速装置(35)を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置(32)をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関(EG)の回転速度制御の実行により前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)を前記回転電機(33)の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関(EG)の回転速度(Ne)が前記回転電機(33)の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置(32)の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置(32)の係合圧を低下させる。
この構成によれば、内燃機関始動制御の実行中、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てが、スリップせず直結係合した状態に維持される。そもそも、いずれの変速用係合装置をもスリップさせないので、スリップ開始及び再直結に伴うトルク変動が車輪に伝達されてショックが発生することがない。
しかも、回転電機の回転速度制御と、車輪要求トルク及び伝達係合装置の伝達トルクを考慮した回転電機の出力トルクの制御とを組み合わせることで、変速装置の入力トルクの変動幅を小さく抑えることができる。よって、内燃機関の始動前の期間において、変速用係合装置をスリップさせずとも、車輪に伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、ショックの発生を低減することができる。
従って、移行完了前期間から伝達係合装置の直結係合時に亘る全期間で、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
また、移行完了前期間に内燃機関の回転速度を回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで一旦上昇させるので、伝達係合装置を直結係合させる前後で、伝達係合装置を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、伝達係合装置を直結係合させる前後での変速装置に入力されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができるので、伝達係合装置の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
この場合において、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時には、内燃機関を始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置の伝達トルクがゼロとされる。よって、伝達トルクを有する場合には必然的に変速装置に入力されるトルクにトルク段差が生じてしまう相対回転方向反転時の前後で、そのようなトルク段差の発生を回避することができる。
従って、内燃機関を始動させる要求があった場合に、車両の乗員にショックを感じさせることなく内燃機関を始動することができる。
しかも、回転電機の回転速度制御と、車輪要求トルク及び伝達係合装置の伝達トルクを考慮した回転電機の出力トルクの制御とを組み合わせることで、変速装置の入力トルクの変動幅を小さく抑えることができる。よって、内燃機関の始動前の期間において、変速用係合装置をスリップさせずとも、車輪に伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、ショックの発生を低減することができる。
従って、移行完了前期間から伝達係合装置の直結係合時に亘る全期間で、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
また、移行完了前期間に内燃機関の回転速度を回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで一旦上昇させるので、伝達係合装置を直結係合させる前後で、伝達係合装置を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、伝達係合装置を直結係合させる前後での変速装置に入力されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができるので、伝達係合装置の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
この場合において、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時には、内燃機関を始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置の伝達トルクがゼロとされる。よって、伝達トルクを有する場合には必然的に変速装置に入力されるトルクにトルク段差が生じてしまう相対回転方向反転時の前後で、そのようなトルク段差の発生を回避することができる。
従って、内燃機関を始動させる要求があった場合に、車両の乗員にショックを感じさせることなく内燃機関を始動することができる。
本開示に係る制御装置は、上述した各効果のうち、少なくとも1つを奏することができれば良い。
1 制御装置
3 車両用駆動装置
14 始動制御部
15 伝達トルク推定部
32 伝達係合装置
33 回転電機
35 変速装置
35C 変速用係合装置
EG 内燃機関
W 車輪
Ne 内燃機関の回転速度
Nin 変速入力部材の回転速度(回転電機の回転速度)
Net 内燃機関の目標回転速度
Nmt 回転電機の目標回転速度
Tmt 回転電機の目標トルク
Tw 車輪要求トルク
Tp 伝達係合装置の推定伝達トルク
Nsu 始動可能回転速度
ΔNs 同期判定差回転速度
ΔW 伝達係合装置の一対の係合部材間の回転速度差
3 車両用駆動装置
14 始動制御部
15 伝達トルク推定部
32 伝達係合装置
33 回転電機
35 変速装置
35C 変速用係合装置
EG 内燃機関
W 車輪
Ne 内燃機関の回転速度
Nin 変速入力部材の回転速度(回転電機の回転速度)
Net 内燃機関の目標回転速度
Nmt 回転電機の目標回転速度
Tmt 回転電機の目標トルク
Tw 車輪要求トルク
Tp 伝達係合装置の推定伝達トルク
Nsu 始動可能回転速度
ΔNs 同期判定差回転速度
ΔW 伝達係合装置の一対の係合部材間の回転速度差
Claims (1)
- 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置と、回転電機と、少なくとも1つの変速用係合装置を含む変速装置と、を備える車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
少なくとも1つの前記変速用係合装置のうち前記変速装置が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置が解放状態であり、前記回転電機の回転速度が前記内燃機関の始動可能回転速度以上の状態であり、且つ、前記変速装置が前記非スリップ状態で前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置をスリップ係合状態として前記内燃機関の回転速度を上昇させて当該内燃機関を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機の出力トルクの目標値である目標トルクを、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクとスリップ係合状態の前記伝達係合装置の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関の始動後、前記変速装置を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関の回転速度制御の実行により前記内燃機関の回転速度を前記回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関の回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置の係合圧を低下させる制御装置。
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- 2016-09-08 US US15/743,910 patent/US20180208202A1/en not_active Abandoned
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