JP5251958B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は実施例1のハイブリッド車両の発進制御装置を適用し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。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
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クラッチであり、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。
「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。
また、さらなるモードとして、車両停止時には、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発電モードを有する。
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(発進制御手段)10と、を有して構成されている。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、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。
モード選択部200は、図4に示すモードマップを参照し、目標モードを選択する。図4のモードマップには、車速VSPとアクセル開度APOに応じて、EV走行モード、WSC走行モード、およびHEV走行モードの領域をそれぞれ設定している。このモードマップにおいて、EV走行モードまたはHEV走行モードからWSCモードへの切り替え線は、所定アクセル開度APO1未満の領域では、自動変速機ATが1速段のときに、エンジンEのアイドル回転数よりも小さな回転数となる下限車速VSP1よりも低い領域に設定されている。また、所定アクセル開度APO1以上の領域では、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'領域までWSC走行モードが設定されている。
動作点指令部400では、アクセル開度APOと、要求トルクtFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの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モータジェネレータトルクと目標第2クラッチ伝達トルク容量と自動変速機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。
次に、WSC走行モードについて説明する。
WSC走行モードとは、エンジンEのみを駆動源として走行する「エンジン使用スリップ走行モード」と、モータジェネレータMGのみを駆動源として走行する「モータ使用スリップ走行モード」と、エンジンEおよびモータジェネレータMGを駆動源として走行する「エンジンモータ使用スリップ走行モード」の3つ走行モードからなる。なお、3つの走行モードにおいて、目標第2クラッチ伝達トルク容量は、いずれも要求トルクに応じたトルク容量に設定する。
次に、エンジンからエンジン空気量学習要求が出力された場合の移行処理について説明する。図6は実施例1のエンジン空気量学習制御移行処理を表すフローチャートである。この処理は、エンジンEが駆動している状態で、かつ、第1クラッチCL1が締結しているWSC走行モードのときに行われる処理である。尚、エンジン空気量学習制御処理とは、エンジンEをアイドル運転させ、このときのエンジン回転数を目標アイドル回転数に近づけるようにアイドル空気量のフィードバック制御量を増減し、フィードバック制御量の定常偏差を学習するものである。尚、この学習制御処理は公知の技術であるため、詳細については説明を省略する。
ステップS2では、エンジン空気量学習移行制御を開始する。具体的には、下記の三つの処理を実行する。
モータジェネレータMGにより第2クラッチCL2の入力回転数(すなわち、エンジン回転数)が、エンジン側で空気量学習制御が実施可能な回転数範囲内、具体的には閾値1以上、かつ、閾値2(>閾値1)以下の値となるように調整する。このとき、第2クラッチCL2の伝達トルク容量は変更されないため、駆動輪に伝達されるトルクは変化することなく、入力回転数のみ変更できる。また、エンジンEの回転数調整能力よりもモータジェネレータMGの回転数調整能力のほうが高いため、素早く所定エンジン回転数に到達可能である。
第1クラッチCL1の締結容量を、エンジンEが発生していると考えられるトルクにエンジン回転イナーシャ分を加えた合計トルクに相当する容量まで低下させる。これにより、第1クラッチCL1に完全開放指令を出力したときの応答性を確保することができる。
エンジントルクをエンジンフリクション相当のトルクまで低下するよう、エンジンコントローラ1に要求する。すなわち、エンジンEが自立回転を維持できるぎりぎりのトルクに設定することで、第1クラッチCL1を完全開放した後、エンジントルクが安定するまでの時間を短縮することができ、誤学習及び学習開始までの遅れを短縮するものである。また、第1クラッチCL1にトルク容量が残っていたとしても、モータジェネレータMG側にトルク伝達が行われないため、第1クラッチCL1の開放をスムーズに行える。
ステップS4では、入力回転数が閾値2以下か否かを判断し、閾値2以下のときはステップS5に進み、それ以外のときはステップS2に戻って各処理を継続する。
ステップS7では、エンジンISC制御開始からカウントアップされたタイマが所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過したときはエンジン回転数が安定していると判断してステップS8に進み、それ以外のときはステップS5に戻ってエンジンISC制御及び第1クラッチCL1の開放指令を継続する。
ステップS8では、エンジン空気量学習制御開始指令をエンジンコントローラ1に出力する。エンジンコントローラ1では、目標アイドル回転数に維持するのに必要な吸入空気量を学習して適切な空気量を設定する。
時刻t1において、エンジン空気量学習要求が出力されると、第1クラッチCL1の締結容量を低下させ(処理2)、エンジン回転数を空気量学習制御が実施可能な回転数範囲内に移行させる(処理1)。同時に、エンジントルクをエンジンフリクション相当のトルクまで低下させる(処理3)。これにより、MWSC走行モードに移行しても走行状態に影響を与えない状況が事前に確保されると共に、エンジントルクが安定するまでの時間が短縮できるため、エンジン空気量学習制御開始までの遅れを短縮することができる。
(1)エンジンEとモータジェネレータMG(モータ)との間に設けられた第1クラッチCL1と、モータジェネレータMGと駆動輪との間に設けられた第2クラッチCL2と、エンジンEの空気量学習制御を実行するエンジンコントローラ1と、第1クラッチCL1を締結し、エンジンE及びモータジェネレータMGの駆動力により第2クラッチCL2をスリップさせて走行するWSC走行モード(スリップ走行モード)を達成する統合コントローラ10(コントローラ)と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、統合コントローラ10は、WSC走行モードのうち、E+MWSC走行モードで走行しているときに、エンジンコントローラ1から空気量学習制御要求が出力されたときは、第1クラッチCL1を開放し、モータジェネレータMGの駆動力により第2クラッチCL2をスリップさせて走行するMWSC走行モード(モータスリップ走行モード)に移行し、エンジンコントローラ1は、MWSC走行モードに移行した後、エンジンEにおいて空気量学習制御を実行する。
回転数はエンジンEよりもモータジェネレータMGによって制御するほうが制御性が高い。よって、モータジェネレータMGを用いてエンジン回転数を所定回転数範囲に制御しておくことで、素早く所定回転数範囲内を達成すると共に、MWSC走行モードに移行後、即座に空気量学習制御を開始することができる。
これにより、第1クラッチCL1に完全開放指令を出力したときの応答性を確保することができる。
すなわち、エンジンEが自立回転を維持できるぎりぎりのトルクに設定することで、第1クラッチCL1を完全開放した後、エンジントルクが安定するまでの時間を短縮することができ、誤学習及び学習開始までの遅れを短縮するものである。また、第1クラッチCL1にトルク容量が残っていたとしても、モータジェネレータMG側にトルク伝達が行われないため、第1クラッチCL1の開放をスムーズに行える。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例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。
FW フライホイール
CL1 第1クラッチ
MG モータジェネレータ(モータ)
CL2 第2クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪(駆動輪)
RR 右後輪(駆動輪)
FL 左前輪
FR 右前輪
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 第1クラッチコントローラ
6 第1クラッチ油圧ユニット
7 ATコントローラ
8 第2クラッチ油圧ユニット
9 ブレーキコントローラ
10 統合コントローラ
10a 温度センサ
10b 加速度センサ
24 ブレーキ油圧センサ
100 目標駆動力演算部
200 モード選択部
300 目標充放電演算部
400 動作点指令部
500 変速制御部
Claims (4)
- エンジンとモータとの間に設けられた第1クラッチと、
前記モータと駆動輪との間に設けられた第2クラッチと、
前記エンジンの空気量学習制御を実行するエンジンコントローラと、
前記第1クラッチを締結し、前記エンジン及び前記モータの駆動力により前記第2クラッチをスリップさせて走行するスリップ走行モードを達成するコントローラと、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記スリップ走行モードで走行しているときに、前記エンジンコントローラから空気量学習制御要求が出力されたときは、前記第1クラッチを開放し、前記モータの駆動力により前記第2クラッチをスリップさせて走行するモータスリップ走行モードに移行し、
前記エンジンコントローラは、前記モータスリップ走行モードに移行した後、前記エンジンにおいて空気量学習制御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に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記エンジンの回転数が空気量学習制御が可能な所定回転数範囲以外のときは、前記モータにより前記エンジンの回転数を前記所定回転数範囲内とした後、前記第1クラッチを開放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2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記所定回転数範囲内に移行するまでの間に、前記第1クラッチのトルク容量を、前記エンジンが発生しているトルクにエンジン回転イナーシャを加えた値に相当する容量まで低下させ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ないし3いずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記モータスリップ走行モードに移行するときは、前記エンジンコントローラに対し、エンジンフリクション相当のエンジントルクを要求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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