JP5545017B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
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Description
ここに開示する技術は、電動モータとエンジンとを備え、少なくとも一方の駆動力によって走行可能なハイブリッド車両の駆動制御装置に関し、特に車両の走行中に停止しているエンジンを始動させる際の制御に係る。 The technology disclosed herein relates to a drive control apparatus for a hybrid vehicle that includes an electric motor and an engine and can be driven by at least one driving force, and in particular, controls when starting an engine that is stopped while the vehicle is running. Related.
近年、車両の駆動源としてエンジン及び電動モータを備えたハイブリッド車両が普及しつつある(例えば特許文献1参照)。こうしたハイブリッド車両では、エンジンを停止し電動モータによって走行するモータ走行モードと、エンジンにより走行するエンジン走行モードとが少なくとも設定される。車両の走行中には、例えば車速とエンジンのアクセル開度とによって決定される車両の運転状態に基づいて走行モードが切り替えられ、それに伴い、電動モータの作動及び停止、並びに、エンジンの運転及び停止がそれぞれ切り替えられる。 In recent years, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a driving source of the vehicle is becoming widespread (see, for example, Patent Document 1). In such a hybrid vehicle, at least a motor travel mode in which the engine is stopped and the vehicle travels by an electric motor and an engine travel mode in which the engine travels are set. During traveling of the vehicle, for example, the traveling mode is switched based on the vehicle operating state determined by the vehicle speed and the accelerator opening of the engine, and accordingly, the electric motor is activated and stopped, and the engine is operated and stopped. Are switched respectively.
ハイブリッド車両においては、走行モードの切替に伴って、車両の走行中にエンジンの停止と始動とが頻繁に繰り返される。そのため、特許文献1に記載されているような、スタータとオルタネータとを統合したISG(Integrated Starter Generator)やクランク軸に直結したCISG(Crank Integrated Starter Generator)(以下、これらを総称して、単にスタータと呼ぶ場合がある)を作動させてエンジンを始動させる場合、スタータが頻繁に作動される。このことは、例えばスタータの大型化や、その寿命の低下といった不都合を招く。また、スタータを利用したエンジンの再始動では、始動時間が長くなる不都合もある。
In the hybrid vehicle, the stop and start of the engine are frequently repeated during the traveling of the vehicle with the switching of the traveling mode. Therefore, as described in
これに対して、スタータを利用せずにエンジンの始動を短時間で行なう技術として、例えばエンジン停止時に膨張行程にある気筒に燃料を供給しておき、該膨張気筒の燃料の点火及び燃焼を行なうことによって該エンジンを始動させる燃焼始動技術が知られている。そして、この燃焼始動を確実なものとし且つ始動に要する時間の短縮を図るために、走行中の車両の車輪からのトルクをエンジンに伝達して燃焼始動をアシストすることが考えられる。 On the other hand, as a technique for starting an engine in a short time without using a starter, for example, fuel is supplied to a cylinder in an expansion stroke when the engine is stopped, and the fuel in the expansion cylinder is ignited and burned. Combustion starting techniques are known in which the engine is started accordingly. In order to ensure the combustion start and reduce the time required for the start, it is conceivable to assist the start of combustion by transmitting torque from the wheels of the running vehicle to the engine.
しかし、車輪からのトルクで燃焼始動をアシストする場合、トルクの引き込みによるショックを乗員に与える懸念がある。その対策として、電動モータ側でトルクアップすることが考えられるが、この電動モータにトルクアップする余裕がない場合がある。例えば、車速が比較的高くなっていて、電動モータが現在出力可能な最大トルクに電動モータの発生トルクが近づいている場合である。 However, when assisting combustion start with the torque from the wheels, there is a concern of giving a shock to the occupant due to the pulling of the torque. As a countermeasure, it is conceivable to increase the torque on the electric motor side, but there is a case where there is no room for torque increase in the electric motor. For example, the vehicle speed is relatively high, and the generated torque of the electric motor is approaching the maximum torque that the electric motor can currently output.
そこで、本発明は、前記燃焼始動方式を採用してモータ走行からエンジン走行に切り替える際、電動モータ側にトルクアップする余裕がない場合でも、当該切替時のトルクショックを抑制できるようにする。 Therefore, the present invention makes it possible to suppress the torque shock at the time of switching even when there is no room for torque increase on the electric motor side when switching from motor travel to engine travel using the combustion start method.
本発明は、前記課題を解決するために、エンジン回転数を車速相当の目標回転数以上に上昇させた状態でエンジンと車輪とを動力が伝達されるように接続し、その際のトルクの突き上げを抑制すべく電動モータのトルクダウンを実行するようにした。 In order to solve the above problems, the present invention connects the engine and wheels so that power is transmitted in a state where the engine speed is increased to a target speed equivalent to or higher than the vehicle speed, and increases the torque at that time. In order to suppress this, the electric motor torque was reduced.
すなわち、ここに開示する車両用駆動制御装置は、多気筒エンジンと、車両を駆動するために前記エンジンに連結された自動変速機と、前記エンジンと前記車両の車輪との間の動力の伝達及びその遮断をする断続手段と、前記自動変速機を介さずに前記車両を駆動する電動モータとを備え、前記エンジンを停止し前記電動モータを作動させて前記車両を駆動するモータ走行モードと、前記エンジンを作動させて前記車両を駆動するエンジン走行モードとの間で車両駆動方式を切り替えるようにしている。 That is, the vehicle drive control device disclosed herein includes a multi-cylinder engine, an automatic transmission coupled to the engine for driving the vehicle, transmission of power between the engine and the wheels of the vehicle, and A motor running mode for driving the vehicle by stopping the engine and operating the electric motor, comprising: intermittent means for cutting off; and an electric motor that drives the vehicle without going through the automatic transmission; The vehicle driving method is switched between an engine running mode in which the engine is operated to drive the vehicle.
前記断続手段は、前記自動変速機の複数の摩擦締結要素から選択した少なくとも2つの摩擦締結要素を締結することによって前記自動変速機の各変速段が実現するように前記動力が伝達する伝達状態とし、上記少なくとも2つの摩擦締結要素の内のいずれか一つの摩擦締結要素を締結とし残りの摩擦締結要素を非締結とすることによって前記動力の伝達が遮断された遮断状態とする。 The intermittent means is in a transmission state in which the power is transmitted so that each shift stage of the automatic transmission is realized by engaging at least two friction engagement elements selected from a plurality of friction engagement elements of the automatic transmission. Then, any one of the at least two frictional engagement elements is engaged, and the remaining frictional engagement elements are not engaged, so that the transmission of the power is interrupted.
この車両用駆動制御装置では、前記モータ走行モードから前記エンジン走行モードに切り替えるモード切替時に、前記エンジンを始動させる燃焼始動方式を採用している。そして、前記モード切替においては、前記電動モータが現在出力可能な最大トルクと現在の発生トルクと差である余裕トルクを演算し、この余裕トルクが所定値よりも小さいときには、次のトルクダウン制御を実行するようにしている。 This vehicle drive control device employs a combustion start system that starts the engine when the mode is switched from the motor travel mode to the engine travel mode. In the mode switching, a surplus torque that is the difference between the maximum torque that the electric motor can currently output and the current generated torque is calculated. When the surplus torque is smaller than a predetermined value, the next torque down control is performed. I am trying to do it.
それは、前記燃焼始動方式によって始動させた前記エンジンのエンジン回転数が、車速及び前記車両の運転状態に応じた前記自動変速機の目標変速段よりも高変速段の変速比に対応する同期回転数より所定回転数以上に上昇したときに、前記残りの摩擦締結要素を締結することによって前記断続手段を前記遮断状態から前記動力が伝達する伝達状態とするとともに、前記残りの摩擦締結要素の締結開始から締結完了までの間に前記電動モータの発生トルクを低下させるトルクダウンを実行するというものである。 That is, the engine speed of the engine started by the combustion start method corresponds to the gear ratio of the gear position higher than the target gear position of the automatic transmission according to the vehicle speed and the driving state of the vehicle. When the rotation speed is further increased to a predetermined number of revolutions or more, by fastening the remaining frictional engagement element, the intermittent means is brought into a transmission state in which the power is transmitted from the shut-off state , and fastening of the remaining frictional engagement element is started The torque reduction is performed to reduce the torque generated by the electric motor from the time until the fastening is completed .
すなわち、当該制御は、電動モータ側にトルクアップする余裕がないときは、トルクアップによってトルクの引き込みショックを緩和するのではなく、エンジン回転数を前記同期回転数より所定回転数以上に上昇させることにより、トルクダウンによってトルクの突き上げショックを緩和するようにした点に特徴がある。これにより、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切替時に乗員に違和感を与えることを軽減ないし解消することができる。 That is, in the case where there is no room for torque increase on the electric motor side, the control does not relieve the torque pulling shock by torque increase, but increases the engine speed from the synchronous speed to a predetermined speed or higher. Thus, the feature is that the shock of raising the torque is reduced by the torque reduction. As a result, it is possible to reduce or eliminate the feeling of discomfort to the occupant when switching from the motor travel mode to the engine travel mode.
そうして、変速段が高くなるほど前記同期回転数が低くなるから、前記燃焼始動後のエンジン回転数を速やかに同期回転数に到達させることができ、前記モード切替を迅速に行なうことができる。 Thus, the higher the gear position, the lower the synchronous rotational speed, so that the engine rotational speed after the combustion start can be quickly reached the synchronous rotational speed, and the mode switching can be performed quickly.
この場合、高変速段から目標変速段へのシフトダウンでは、前記同期回転数が高くなるから、その初期にトルクの引き込みがあり、その後にトルクの突き上げを生ずる。これに対して、上述の如く、電動モータ側にトルクアップする余裕がないときには、エンジン回転数を上昇させた後、トルクダウンによってトルクの突き上げショックを緩和するから、このトルクダウンによって電動モータにはトルクアップを行なう余裕を生じている。従って、前記変速時のトルクの引き込みショックは電動モータのトルクアップで緩和することができ、また、その後にトルクダウンさせることにより、前記トルクの突き上げショックを緩和することができる。 In this case, in the downshift from the high gear position to the target gear position, the synchronous rotational speed increases, so that torque is pulled in at the initial stage, and torque is increased thereafter. On the other hand, as described above, when there is no room to increase the torque on the electric motor side, after the engine speed is increased, the torque increase shock is alleviated by torque reduction. There is a margin for torque increase. Therefore, the torque pull-in shock at the time of shifting can be alleviated by increasing the torque of the electric motor, and the torque thrusting shock can be mitigated by reducing the torque thereafter.
前記モード切替において、前記電動モータの発生トルクは、前記断続手段を伝達状態にしたときの前記エンジン回転数の前記同期回転数への下降度合に応じたトルクダウン量で低下させるようにすればよい。この「下降度合」は、下降量であっても、下降変化率であってもよい。下降変化率に応じてトルクダウン量を決定するときは、例えば、下降変化率が大きいほどトルクダウン量を大きくすれば、トルクショックの緩和にさらに有利になる。 In the mode switching, the torque generated by the electric motor may be reduced by a torque down amount corresponding to the degree of decrease of the engine speed to the synchronous speed when the intermittent means is in the transmission state. . This “degree of descent” may be a descent amount or a descent rate of change. When determining the torque down amount according to the rate of decrease, for example, increasing the torque down amount as the rate of decrease decreases increases the torque shock.
さらに、前記モード切替において、前記余裕トルクが所定値よりも小さいときに、該所定値以上の余裕トルクがあるときよりも、前記エンジン回転数の上昇速度を高めるようにすれば、該モード切替の応答性を高めることができる。そのようなエンジン回転数上昇手段としては、例えば、スタータを採用することができ、該スタータによってエンジン回転数の上昇をアシストすることにより、前記応答性を高めることができる。その場合でも、前記モード切替時に前記余裕トルクが所定値よりも小さいケースはそれほど多くないから、スタータの頻繁な作動(スタータの寿命を早めること)には繋がらない。 Further, in the mode switching, when the margin torque is smaller than a predetermined value, the mode switching speed can be increased by increasing the increase speed of the engine speed than when there is a margin torque greater than the predetermined value. Responsiveness can be improved. As such an engine speed increasing means, for example, a starter can be adopted, and the responsiveness can be enhanced by assisting the engine speed increase with the starter. Even in such a case, there are not so many cases where the margin torque is smaller than a predetermined value at the time of the mode switching, so that it does not lead to frequent starter operation (to shorten the life of the starter).
或いは、前記エンジン回転数上昇手段としては、前記余裕トルクが所定値よりも小さいときに、該所定値以上であるときよりも、エンジン出力を増大させる、具体的にはスロットル開度及び燃料噴射量を増大させる、エンジン出力増大手段を採用することができ、前記スタータアシストに代えて、或いはスタータアシストとともに、当該エンジン出力増大手段によって、エンジン回転数の速やかな上昇を図るようにすることもできる。 Alternatively, as the engine speed increasing means, when the margin torque is smaller than a predetermined value, the engine output is increased more than when it is equal to or larger than the predetermined value. Specifically, the throttle opening and the fuel injection amount are increased. An engine output increasing means for increasing the engine speed can be adopted, and the engine output increasing means can be used to increase the engine speed quickly instead of the starter assist or together with the starter assist.
また、前記モード切替において、前記余裕トルクが前記所定値よりも所定量以上に大であるときには、前記断続手段を伝達状態とする際に、前記電動モータの発生トルクを上昇させるトルクアップを実行すればよい。これにより、前記締結時のトルクの引き込みショックを緩和することができる。 Further, in the mode switching, when the margin torque is larger than the predetermined value by a predetermined amount or more, torque increase for increasing the generated torque of the electric motor is executed when the intermittent means is in the transmission state. That's fine. Thus, Ru can be relaxed pull shock torque during the engagement.
ここで、「自動変速機」は、例えば歯車変速機構からなる多段変速機、及び、例えばベルト変速機構からなる無段変速機の双方を含み得る。また、「車輪」は前輪及び後輪のいずれであってもよく、また、エンジンが駆動力を付与する車輪と、電動モータが駆動力を付与する車輪とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In here, "automatic transmission", for example multi-speed transmission comprising a gear transmission mechanism, and may include both of a continuously variable transmission composed of, for example, a belt transmission mechanism. Further, the “wheel” may be either the front wheel or the rear wheel, and the wheel to which the engine applies the driving force and the wheel to which the electric motor applies the driving force may be the same, May be different.
また、「断続手段」は、エンジンと車輪との間でトルクの伝達及びその遮断を切り替える得る手段であって、例えばエンジンと車輪との間のトルク伝達経路上に配置されたクラッチ要素としてもよい。また、前記の自動変速機が歯車変速機構からなる多段の自動変速機である場合には、当該歯車変速機構に含まれる複数の摩擦締結要素(クラッチ要素及びブレーキ要素を含む)を利用して、前記の断続手段を構成してもよい。すなわち、一般的に、多段の歯車変速機構は、複数の摩擦締結要素の内から選択した、少なくとも2つの摩擦締結要素を締結することによって各変速段を実現する(ドライブ状態)。つまりトルク伝達経路が接続される。一方、そうした締結を行わないときには遊転状態(ニュートラル状態)となりトルク伝達が行われない。つまりトルク伝達が遮断されたことと等価になる。 Further, the “interrupting means” is means for switching between transmission and interruption of torque between the engine and the wheel, and may be, for example, a clutch element disposed on a torque transmission path between the engine and the wheel. . Further, when the automatic transmission is a multi-stage automatic transmission including a gear transmission mechanism, a plurality of frictional engagement elements (including a clutch element and a brake element) included in the gear transmission mechanism are used. The intermittent means may be configured. That is, in general, the multi-stage gear transmission mechanism realizes each gear stage by driving at least two frictional engagement elements selected from a plurality of frictional engagement elements (drive state). That is, the torque transmission path is connected. On the other hand, when such an engagement is not performed, the rotation state (neutral state) occurs and torque transmission is not performed. In other words, this is equivalent to interrupting torque transmission.
そこで、前記歯車変速機構に含まれる各摩擦締結要素の開放及び締結を切り替えることによって、エンジンと車輪との間でのトルクの伝達及び遮断を切り替える断続手段を構成してもよい。 Therefore, an intermittent means for switching between transmission and interruption of torque between the engine and the wheel may be configured by switching between opening and closing of each frictional engagement element included in the gear transmission mechanism.
こうした自動変速機内部の摩擦締結要素を利用して断続手段を構成する場合には、トルク断続の応答性の観点からは、次のような構成を採用することがより好ましい。つまり、前述したように、多段の歯車変速機構において所定の変速段の実現、つまりトルク伝達の接続状態の実現には、少なくとも2つの摩擦締結要素を締結する必要があることから、所定の変速段の実現に際し締結が必要な摩擦締結要素の内のいずれか1つの締結要素を締結とし、残り全ての締結要素を非締結にしたときは、前記のトルクの伝達が遮断された状態となる。一方で、その遮断状態からは、前記非締結であった1つの締結要素を締結させることだけで、ニュートラル状態からドライブ状態へと移行することができる(トルク伝達状態への切替)。このことは、例えば油圧ポンプの大型化等を行わなくても、前記遮断状態からトルク伝達状態へ、高い応答性でもって切り替え得ることは勿論のこと、例えば、前記所定の変速段を、エンジンの始動後において要求される変速段と一致させておくことによって、エンジンの始動後の挙動がスムースになり得る点でも極めて有効である。 When the intermittent means is configured using the frictional engagement element in the automatic transmission, it is more preferable to adopt the following configuration from the viewpoint of torque intermittent response. In other words, as described above, in order to realize a predetermined shift stage in a multi-stage gear transmission mechanism, that is, to realize a connection state of torque transmission, it is necessary to fasten at least two frictional engagement elements. When any one of the frictional fastening elements that need to be fastened is used for fastening and all the remaining fastening elements are not fastened, the transmission of torque is cut off. On the other hand, from the shut-off state, it is possible to shift from the neutral state to the drive state (switching to the torque transmission state) only by fastening one fastening element that has not been fastened. This means that, for example, it is possible to switch from the shut-off state to the torque transmission state with high responsiveness without increasing the size of the hydraulic pump. It is extremely effective in that the behavior after the engine starts can be made smooth by making it coincide with the gear stage required after the engine start.
以上に説明したように、前記車両用駆動制御装置では、モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替時に、電動モータにトルクアップする余裕がないときは、燃焼始動方式によって始動させたエンジンのエンジン回転数が車速及び車両の運転状態に応じた自動変速機の目標変速段よりも高変速段の変速比に対応する同期回転数より所定回転数以上に上昇したときに、自動変速機の各変速段の実現に必要な少なくとも2つの摩擦締結要素の内の非締結状態にしている摩擦締結要素を締結することによってエンジンと車輪との間で動力が伝達される状態にするとともに、前記摩擦締結要素の締結開始から締結完了までの間に前記電動モータのトルクダウンを実行するようにしたから、当該モード切替において乗員にトルクショックを与えることを軽減ないし解消することができ、また、前記燃焼始動後のエンジン回転数を速やかに同期回転数に到達させることができ、前記モード切替を迅速に行なうことができる。 As described above, in the vehicle drive control device, when the mode is switched from the motor travel mode to the engine travel mode, if there is no room for torque increase in the electric motor, the engine of the engine started by the combustion start method Each shift of the automatic transmission when the rotational speed rises above a predetermined rotational speed from the synchronous rotational speed corresponding to the gear ratio of the higher gear than the target gear of the automatic transmission according to the vehicle speed and the driving state of the vehicle. while a state in which the power is transmitted between the engine and the wheels by fastening the friction engagement elements in the disengaged state of the at least two friction engagement elements necessary for realization of stages, the frictional engagement elements of from the manner to perform the torque-down of the electric motor during the period from the engagement initiation to engagement completion, the torque shock to the occupant in the mode switching It can reduce or eliminate the obtaining, also, the rapidly the engine speed after combustion starting can be made to reach the synchronous speed, Ru can quickly perform the mode switching.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.
図1において、パワートレインPTは、駆動力を発生する多気筒(例えば4気筒)エンジン11と、このエンジン11に連結されて変速を行う歯車変速機構12と、歯車変速機構12からの出力を受けて左右に駆動力を配分する差動装置13と、差動装置13からの駆動力を受ける左右の駆動輪(例えば前輪)14,14と、エンジン11と歯車変速機構12との間に配置された、ロックアップクラッチ15付きのトルクコンバータ(流体伝動装置)16と、前記歯車変速機構12を介さずに、差動装置13を通じて前記駆動輪14を駆動する電動モータ17とを備えている。この車両は、前述の通り、駆動源としてのエンジン11及び電動モータ17を備えたハイブリッド車両であり、後述するように、車速及びエンジンのアクセル開度に基づいて設定される運転状態に応じて、エンジン11を停止させて電動モータ17により駆動するモータ走行モードと、電動モータ17を停止させてエンジン11により駆動する、または電動モータ17とエンジン11の双方により駆動するエンジン走行モードとを切り替えながら走行するように構成されている。
In FIG. 1, a power train PT receives a multi-cylinder (for example, four-cylinder)
エンジン11は、詳細な図示は省略するが、4サイクル火花点火式エンジンであり、且つ各気筒内に燃料を直接、噴射可能に構成された直噴エンジンである。このエンジン11は、その始動に際しては、所定の気筒、より正確には、膨張行程で停止した気筒内に燃料を供給して点火及び燃焼を行なうことで、エンジン11に正転方向のトルクを付与して始動するように構成されており、スタータを利用しなくても始動が可能である。エンジン11は、クランク軸に対し連結されたオルタネータを備えており、このオルタネータは、スタータ及びオルタネータを統合したISG18とされている。
Although detailed illustration is omitted, the
歯車変速機構12は、具体的な図示は省略するが、遊星歯車機構と、遊星歯車機構に含まれる各回転要素の回転を選択的に規制する摩擦締結要素として、複数のクラッチ要素及びブレーキ要素とを含んで構成されており、例えば前進6速の多段自動変速機として構成されている。この歯車変速機構12においては、複数のクラッチ要素及びブレーキ要素から選択された、少なくとも2つの要素を締結することで、各変速段を実現するように構成されている。
Although not specifically shown, the
すなわち、歯車変速機構12は、前進6段の変速段を達成可能なものであり、3組の遊星歯車機構と、各々回転要素同士の断続を行なう2つのクラッチ要素C_L,C_Hと、各々回転要素と固定要素(歯車変速機構のハウジング)との断続を行なう3つのブレーキ要素B_LR(ロー・リバースブレーキ),B_26(2速・6速用ブレーキ)、B_35(3速・5速用ブレーキ)を備えている。表1は、この歯車変速機構12の複数の摩擦締結要素を選択的に締結することで、複数の変速段を達成する締結表である。前進1速(D1)〜前進6速(D6)では、選択された2つの摩擦締結要素を締結することで達成される。表中の「CL_1」は当該要素が第1摩擦締結要素として選択し締結されること、「CL_2」は当該要素が第2摩擦締結要素として選択し締結されることを意味する。
That is, the
このように、歯車変速機構12は、選択された少なくとも2つの要素を締結することで所定の変速段を実現したドライブ状態と、全ての要素を非締結にすることによって、エンジン11と駆動輪14との間のトルクの伝達を遮断したニュートラル状態とに切り替わる。従って、このハイブリッド車両においては、歯車変速機構12を、前記摩擦締結要素の締結及び解放によって、エンジン11と駆動輪14との間でトルク(動力伝達)を断続させる断続手段121として機能させる。
As described above, the
さらに、このハイブリッド車両においては、所定の変速段の実現に必要な少なくとも2つの摩擦締結要素の内のいずれか1つの要素のみを非締結とすることによって、前記のニュートラル状態としつつも、当該所定変速段への切り替えを素早く行い得るようにした待機状態にするようにしている。この待機状態は、モータ走行モード時を含む、エンジン11を停止しているときに実行される状態である。つまり、待機状態はニュートラル状態であることから、モータ走行モード時に待機状態とすることで、車両の走行に連動してエンジン11が引き摺られながら従動回転する引き摺り現象が回避される。
Further, in this hybrid vehicle, only one of the at least two frictional engagement elements necessary for realizing the predetermined shift speed is not engaged, so that the predetermined state is achieved while the neutral state is achieved. The standby state is set so that the shift to the gear stage can be performed quickly. This standby state is a state that is executed when the
また、待機状態においては、前述した非締結とする摩擦締結要素を、締結直前の状態(いわゆるプリチャージ状態)にする。これによって、非締結から締結への切り替えの応答性が高まり、前述したように、1つの摩擦締結要素をのみを締結することと相俟って、待機状態(換言すればニュートラル状態)からドライブ状態への切り替え応答性を大幅に高めるようにしている。尚、待機状態ではエンジン11は停止していることから、プリチャージ状態を実現する上で、図示は省略するが、このハイブリッド車両には、電動の油圧ポンプが設けられている。
Further, in the standby state, the above-described frictional engagement element to be non-engaged is set to a state immediately before engagement (so-called precharge state). This increases the responsiveness of switching from non-engagement to engagement, and as described above, coupled with the engagement of only one friction engagement element, the drive state from the standby state (in other words, the neutral state). The responsiveness to switch to is greatly improved. Since the
前記電動モータ17は、例えば3相の交流同期モータであって、図示省略のバッテリ及びインバータを介して供給された駆動電流により駆動する。ここで、前記のモータ走行モードには、電動モータ17の駆動力によって走行している状態、電動モータ17を回生させながら走行している状態、電動モータ17が何ら作動せずに惰性で走行している状態、の少なくとも3つの状態を含む。
The
図1に示す車両の制御装置CRは、エンジン11の出力、ロックアップクラッチ15の断接(スリップ制御を含む)、前記インバータの制御を通じた電動モータ17の作動(力行及び回生を含む)、歯車変速機構12の変速段等をそれぞれ制御する装置である。制御装置CRは、コントローラ2と、車両の走行状態を含む各種の状態を検出し、コントローラ2に提供する各種センサ31〜37とを備えて構成されている。この内、コントローラ2は、例えば通常のマイクロコンピュータであり、図示は省略するが、少なくともCPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース回路、及びデータバスを備えて構成される。
The vehicle control device CR shown in FIG. 1 includes an output of the
各種のセンサには、少なくとも、車両の走行速度に関する情報をコントローラ2に提供する車速センサ31、アクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度に関する情報をコントローラ2に提供するアクセル開度センサ32、コントローラ2においてエンジン回転数及びクランク角度の検出に利用される信号を提供するクランク角センサ33、コントローラ2において気筒識別に利用される信号を提供するカム角センサ34、バッテリの充電状態(残存充電量SOC:State of Charge)やバッテリ温度に係る情報を含む、バッテリの各種状態に係る情報をコントローラ2に提供するバッテリ状態センサ35、電動モータ17の温度に係る情報を含む、電動モータ17の各種状態に係る情報を提供するモータ状態センサ36、及び、トルクコンバータ16のタービン回転数に関する情報をコントローラ2に提供するタービン回転数センサ37を含んでいる。コントローラ2は、これらの各センサ31〜37からのセンサ信号を取り入れて演算処理をし、前記エンジン11、ロックアップクラッチ15、歯車変速機構12及び電動モータ17に対して制御信号を出力する。
The various sensors include at least a
具体的には、前記コントローラ2は、車速及びアクセル開度に基づいて設定される運転状態に応じて、前述したモータ走行モードと、エンジン走行モード(エンジンのみによる走行モード、又はエンジンとモータとの併用による走行モード)とを切り替えるべく、電動モータ17の作動及び停止、エンジン11の作動及び停止(始動及び停止)を切り替える。それと共に、前記コントローラ2は、走行モードの切り替わりに対応するように、歯車変速機構12の状態を、ドライブ状態(変速マップに従った変速制御を含む)、ニュートラル状態、及び待機状態に切り替えると共に、必要に応じて、ロックアップクラッチ15の作動制御も実行するように構成されている。
Specifically, the
こうしたハイブリッド車両では、車両の走行中にエンジン11の始動及び停止が繰り返される。コントローラ2は、駆動しているエンジン11の停止条件が成立したときには、燃料供給を停止してエンジン11を停止させることを基本とした、所定の停止制御を実行する一方、停止しているエンジン11の始動条件が成立したときには、エンジン11の始動制御を実行する。車両の走行中におけるエンジン11の始動条件の成立は、モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替を意味し、その場合は、エンジン11の燃焼によるエネルギでエンジン11を始動させる、いわゆる燃焼始動を行なう。
In such a hybrid vehicle, the
そうして、制御装置CRは、車両の要求トルクToと電動モータ17が現在出力可能な最大トルクTmaxとに基いて前記モード切替を実行するか否かを判定する手段、モード切替要のときにエンジン11の燃焼始動を実行する手段、電動モータ17の余裕トルクΔTの演算手段、余裕トルクΔTの大きさに応じて最適なモータトルク制御を行なう手段、必要に応じてエンジン回転数を高速上昇させる手段等を備えている。以下、具体的に説明する。
Then, the control device CR is a means for determining whether or not to perform the mode switching based on the required torque To of the vehicle and the maximum torque Tmax that the
<モード切替制御>
図2は制御装置CRが実行する前記モード切替制御のフローチャートである。ステップS1では、車速V、エンジン11のスロットル開度TVO、モータトルク(電動モータ17の現在の発生トルク)T1、電動モータ17の温度、並びバッテリの残存充電量SOCを読み込む。ステップS2では、車速Vとスロットル開度TVOとに基いて車両の要求駆動力を求め、該要求駆動力から電動モータ17に対する要求トルクToを演算する。ステップS3では、電動モータ17の温度とSOCとに基いて電動モータ17が現在出力可能な最大トルクTmaxを演算する。
<Mode switching control>
FIG. 2 is a flowchart of the mode switching control executed by the control device CR. In step S1, the vehicle speed V, the throttle opening TVO of the
図3は電動モータ17のトルク線図とモータ温度との関係を示す。そのトルク線図は、等馬力の双曲線において、トルクの上限が最大電流値で決まるとともに、対応しうる車速(モータ回転数)Vが電圧等によって制限される。そして、モータ温度が高くなるほど、出力可能な最大トルクTmax'(SOCが所定値a以上であるときの最大トルク)は小さくなる。そして、実際に出力し得る最大トルクTmaxは、最大トルクTmax'にSOCに応じた係数TRsocを乗ずることによって求めることができ、図4に示すように、SOCが小さくなるほど係数TRsocは小さくなる。
FIG. 3 shows the relationship between the torque diagram of the
再び図2に戻って説明を続ける。ステップS4では、要求トルクToと最大トルクTmaxとに基いてモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えるか否かを判定する。要求トルクToが最大トルクTmax以下であるときはモータ走行モードを継続し、自動変速機12では、第1摩擦締結要素CL_1をプリチャージ状態に、ロックアップクラッチL/U_CLを締結状態に制御する(ステップS5)。
Returning to FIG. 2 again, the description will be continued. In step S4, it is determined whether or not to switch from the motor travel mode to the engine travel mode based on the required torque To and the maximum torque Tmax. When the required torque To is equal to or less than the maximum torque Tmax, the motor travel mode is continued, and the
一方、ステップS4で要求トルクToが最大トルクTmaxよりも大であるときはモータ走行モードからエンジン走行モードへの切替要と判定され、モード切替制御に入る。例えば、車両の加速要求に伴って要求トルクToが増大する結果、エンジン走行モードへの切替要と判定されるケースがあり、或いは車両は定常走行状態が維持されている場合でも、モータ温度の上昇又はSOCの減少に伴って最大トルクTmaxが低下する結果、エンジン走行モードへの切替要と判定されるケースがある。 On the other hand, when the required torque To is greater than the maximum torque Tmax in step S4, it is determined that switching from the motor travel mode to the engine travel mode is necessary, and mode switching control is entered. For example, there is a case where it is determined that it is necessary to switch to the engine travel mode as a result of an increase in the required torque To accompanying the acceleration request of the vehicle, or the motor temperature rises even when the vehicle is maintained in a steady travel state Alternatively, there is a case where it is determined that switching to the engine travel mode is required as a result of the decrease in the maximum torque Tmax as the SOC decreases.
まず、ステップS6において、電動モータ17の現在の発生トルクT1と現在出力可能な最大トルクTmaxに基いて、電動モータ17の余裕トルクΔT(=Tmax−T1)を演算する。続くステップS7で余裕トルクΔTが所定値ΔT1以上であるか否かが判定される。余裕トルクΔTが所定値ΔT1よりも小さいと判定されると(例えば図5に示すAのケース)、ステップS8に進んで余裕トルク小のモード切替制御を実行する。ステップS7で余裕トルクΔTが所定値ΔT1以上であると判定されると、ステップS9に進んで余裕トルクΔTが所定値ΔT2以上であるか否かが判定される。この場合、ΔT1<ΔT2である。余裕トルクΔTが所定値ΔT2よりも小さいと判定されると(例えば図5に示すBのケース)、ステップS10に進んで余裕トルク中のモード切替制御を実行する。余裕トルクΔTが所定値ΔT2以上であると判定されると(例えば図5に示すCのケース)、ステップS11に進んで余裕トルク大のモード切替制御を実行する。
First, in step S6, a surplus torque ΔT (= Tmax−T1) of the
[余裕トルク小のケース]
図6は余裕トルク小のモード切替制御フローを示す。以下、このフロー、図5のマップ、図7のタイムチャート等を参照しながら、余裕トルク小の場合のモード切替制御を説明する。
[Case with low torque]
FIG. 6 shows a mode switching control flow with a small margin torque. Hereinafter, the mode switching control when the margin torque is small will be described with reference to this flow, the map of FIG. 5, the time chart of FIG.
ステップA1では、現在の車速Vと要求駆動力Fとに基いて、図5に示す電子的に格納されたモータ走行領域・変速パターンの特性マップからモード切替後の目標変速段を読み込むとともに、目標エンジン回転数Netを決定する。マップは、車速V及び要求駆動力Fをパラメータとして、車速Vが高いほど、また、要求駆動力Fが低いほど、高段位の変速段が選択されるように設定されている。本実施形態では、自動変速機12の変速段を目標変速段より1段上の高変速段に一旦制御した後に目標変速段にシフトダウンさせるようにする。そのため、目標エンジン回転数Netは当該高変速段での同期回転数とする。具体的には、車速Vと当該高変速段の変速比とで決まるクラッチスリップ量零のときのエンジン同期回転数(車速相当回転数)を目標エンジ回転数Netとする。
In step A1, based on the current vehicle speed V and the required driving force F, the target shift stage after mode switching is read from the electronically stored motor travel region / shift pattern characteristic map shown in FIG. The engine speed Net is determined. The map is set so that the higher gear speed is selected as the vehicle speed V is higher and the required driving force F is lower, with the vehicle speed V and the required driving force F as parameters. In the present embodiment, the shift stage of the
続くステップA2では、先に説明したエンジン11の燃焼始動を実行するとともに、第2摩擦締結要素CL_2を締結状態にする。この場合のCL_2は、前記高変速段を実現するための摩擦締結要素であり、図5に示す余裕トルク小のAのケースでは、4速を実現する摩擦締結要素(表1に示すC_H)である。また、前記燃焼始動とともに、スタータを所定時間ts作動させて、エンジン回転数の上昇をアシストする(スタータアシスト)。スタータアシスト時間tsは、一定とすることができるが、図8に示すように、目標エンジン回転数Netが大きくなるほど時間tsを長くしてもよい。さらにステップA3ではエンジン出力を増大させる。すなわち、スロットル開度TVOを余裕トルク大のときの開度TVO1よりもΔTVOaだけ増大させるとともに、燃料噴射量Qfを余裕トルク大のときの噴射量Qf1よりもΔQfaだけ増大させる。
In the subsequent step A2, the combustion start of the
従って、図7に示すように、エンジン燃焼開始に伴って、走行モードはモータ走行モードから切替モードに移行し、同時にスタータアシスト及びエンジン出力増大制御がなされることにより、エンジン回転数Neの上昇速度が高まり、エンジン走行モードへの速やかな切替に有利になる。 Therefore, as shown in FIG. 7, as the engine combustion starts, the traveling mode shifts from the motor traveling mode to the switching mode, and at the same time, starter assist and engine output increase control are performed, thereby increasing the engine speed Ne. This is advantageous for quick switching to the engine running mode.
ステップA4ではエンジン回転数Neを読込み、続くステップA5でエンジン回転数Neが[目標回転数Net+ΔN2]以上に上昇したか否かを判定する(図7のエンジン回転数のタイムチャート参照)。ΔN2は、エンジン回転数Neが目標回転数Netを確実に越えるようにするための閾値であり、制御遅れ(検出遅れ)を考慮して設定するため、マイナス値となる場合もある。エンジン回転数の前記上昇が判定されたときはステップA6に進み、エンジン出力増大制御から通常のエンジン燃焼制御に移行する。すなわち、スロットル開度TVOを余裕トルク大のときの開度TVO1とし、燃料噴射量Qfを余裕トルク大のときの噴射量Qf1とする。 In step A4, the engine speed Ne is read, and in the subsequent step A5, it is determined whether or not the engine speed Ne has increased to [target speed Net + ΔN2] or more (see the engine speed time chart in FIG. 7). ΔN2 is a threshold value for ensuring that the engine speed Ne exceeds the target speed Net, and may be a negative value because it is set in consideration of a control delay (detection delay). When it is determined that the engine speed has increased, the process proceeds to step A6, where the engine output increase control is shifted to normal engine combustion control. That is, the throttle opening TVO is the opening TVO1 when the margin torque is large, and the fuel injection amount Qf is the injection amount Qf1 when the margin torque is large.
そして、続くステップA7で第1摩擦締結要素CL_1を締結し、続くステップA8で電動モータ17の現在の発生トルクT1をΔTdだけ低下させる。第1摩擦締結要素CL_1はプリチャージされているため、図7に示すように、速やかに締結状態になる。これにより、4速(D4)の変速段が実現される。また、電動モータ17のトルクダウン(ΔTd)により、CL_1の締結に伴うトルクの突き上げショックが緩和される。また、CL_1の締結に伴って、エンジン回転数Neは目標回転数(車速相当の同期回転数)Netへと落ち込んでいく。なお、車速Vは漸次上昇していく。
Then, in the subsequent step A7, the first friction engagement element CL_1 is engaged, and in the subsequent step A8, the current generated torque T1 of the
トルクダウン量ΔTdは、CL_1の締結に伴うエンジン回転数Neの下降度合に応じて決定する。すなわち、図9に示すように、エンジン回転数下降量ΔNe(=Ne−Net)が大きくなるほどトルクダウン量ΔTdが大きくなるようにする。 The torque reduction amount ΔTd is determined according to the degree of decrease in the engine speed Ne accompanying the engagement of CL_1. That is, as shown in FIG. 9, the torque reduction amount ΔTd is increased as the engine speed decrease amount ΔNe (= Ne−Net) is increased.
続くステップA9でエンジン回転数Neが目標回転数Net近傍の回転数(Net±ΔNe1)に低下したことを判定すると、ステップA10に進んで目標変速段への変速制御を行なう。この場合の目標変速段は3速である。従って、図7に示すように、第2摩擦締結要素CL_2については、4速を実現する摩擦締結要素C_Hの締結を遮断して、3速実現する摩擦締結要素B_35(表1参照)を締結する。 In subsequent step A9, if it is determined that the engine speed Ne has decreased to a speed in the vicinity of the target speed Net (Net ± ΔNe1), the process proceeds to step A10 to perform shift control to the target gear stage. In this case, the target shift speed is the third speed. Therefore, as shown in FIG. 7, for the second frictional engagement element CL_2, the engagement of the frictional engagement element C_H that realizes the fourth speed is cut off, and the frictional engagement element B_35 that realizes the third speed (see Table 1) is engaged. .
この目標変速段への変速制御では、前記同期回転数が高くなるから、変速初期のトルクの引き込みショックを緩和すべく、図7に示すように、電動モータ17のトルクアップを行ない、その後にトルクの突き上げショックを緩和すべく、電動モータ17のトルクダウンを行なう(ステップA11)。この場合、先のステップA8で電動モータ17のトルクダウン制御を行っているから、上記トルクアップが可能になる。上記3速への変速制御により、エンジン回転数Neは上昇していく。
In the shift control to the target shift stage, the synchronous rotational speed is increased, so that the torque of the
[余裕トルク中のケース1]
図10は図2のステップS10の余裕トルクが中程度であるときのモード切替制御フローを示す。当該ケース1ではモード切替制御においてロックアップクラッチ15のスリップ制御を行なう。図10のフロー、図5のマップ、図11のタイムチャート等を参照しながら、当該モード切替制御を説明する。
[
FIG. 10 shows a mode switching control flow when the marginal torque in step S10 of FIG. 2 is medium. In
ステップB1では、余裕トルク小の制御フローのステップA1と同じく、現在の車速Vとアクセル開度とに基いて、図5に示すマップからモード切替後の目標変速段を読み込むとともに、目標エンジン回転数Netを決定する。目標エンジン回転数Netは目標変速段より1段上の高変速段での同期回転数とする。続くステップB2において、電動モータ17の余裕トルクΔTが中程度(ΔT1≦ΔT<ΔT2)であるから、その余裕トルクΔTを当該モード切替制御にフルに利用すべく、電動モータ17のトルクアップ制御を行なう(トルクアップ量ΔTa=ΔT)。
In step B1, as in step A1 of the control flow with a small margin torque, the target gear speed after mode switching is read from the map shown in FIG. 5 based on the current vehicle speed V and accelerator opening, and the target engine speed Net is determined. The target engine rotational speed Net is a synchronous rotational speed at a high shift stage that is one stage higher than the target shift stage. In the subsequent step B2, since the surplus torque ΔT of the
続くステップB3でエンジン11の燃焼始動を行なう。燃焼始動開始時は、スロットル開度TVOは余裕トルク大のときの開度TVO1とする。従って、図11に示すように、エンジン燃焼開始に伴って、走行モードはモータ走行モードから切替モードに移行する。
In the subsequent step B3, the combustion of the
続くステップB4において、前記トルクアップの際の余裕トルクΔTがΔT1’未満であるか否かを判定する。但し、ΔT2>ΔT1’>ΔT1である。余裕トルクΔTがΔT1’未満であるときはステップB5に進んでスタータアシストを行なう。スタータアシスト時間tsは、一定とすることができるが、余裕トルクΔTとΔT1との差(ΔT−ΔT1)が小さいほど、時間tsを長くしてもよい。 In a subsequent step B4, it is determined whether or not a margin torque ΔT at the time of the torque increase is less than ΔT 1 ′. However, ΔT 2 > ΔT 1 ′> ΔT 1 . When the surplus torque ΔT is less than ΔT 1 ′, the process proceeds to step B5 and starter assist is performed. The starter assist time ts can be constant, but the time ts may be lengthened as the difference between the surplus torque ΔT and ΔT 1 (ΔT−ΔT 1 ) is small.
そして、ステップB6に進んで、プリチャージ状態の第1摩擦締結要素CL_1を締結するとともに、第2摩擦締結要素CL_2を締結状態にする。それらは前記高変速段を実現するための摩擦締結要素である。図5に示す余裕トルク中のBのケースでは、3速の1段上の4速を実現するべく、第1摩擦締結要素CL_1は表1に示すC_Hとなり、第2摩擦締結要素CL_2はC_Hとなる。 And it progresses to step B6, and while fastening the 1st friction engagement element CL_1 of a pre-charge state, it makes the 2nd friction engagement element CL_2 a fastening state. They are frictional engagement elements for realizing the high gear. In the case of B in the margin torque shown in FIG. 5, the first friction engagement element CL_1 is C_H shown in Table 1 and the second friction engagement element CL_2 is C_H in order to realize the fourth speed on the first stage of the third speed. Become.
前記ステップB4において、余裕トルクΔTがΔT1’以上であるときは、スタータアシストをすることなく、ステップB6に進む。余裕トルクΔTが大きいときは、スタータをできるだけ使用しない趣旨である。 If the margin torque ΔT is equal to or greater than ΔT 1 ′ in step B4, the process proceeds to step B6 without starter assist. When the margin torque ΔT is large, the starter is not used as much as possible.
そして、続くステップB7において、ロックアップクラッチ(L/U_CL)15のスリップ制御に入る。すなわち、ロックアップクラッチ15の締結方向に作用する油圧を低下させて、該クラッチをスリップ状態にする。この場合、図12に示すように、トルクアップ量ΔTaが大きくなるほど、目標エンジン回転数Netに対するスリップ量Nsの割合(スリップ率)が小さくなるように、端的に言えばスリップ量が小さくなるように、制御する。なお、このときは、トルクコンバータ16では、エンジン側の入力軸が自動変速機12側の出力軸よりも回転数が小さいから、図11に示すように、スリップ量はマイナスになる。
In step B7, slip control of the lockup clutch (L / U_CL) 15 is started. That is, the hydraulic pressure acting in the fastening direction of the lock-up clutch 15 is reduced to put the clutch in a slip state. In this case, as shown in FIG. 12, as the torque increase amount ΔTa increases, the ratio (slip rate) of the slip amount Ns to the target engine speed Net decreases, and in short, the slip amount decreases. ,Control. At this time, in the
続くステップB8でエンジン出力を増大させる。すなわち、スロットル開度TVOを余裕トルク大のときの開度TVO1よりもΔTVOaだけ増大させるとともに、燃料噴射量Qfを余裕トルク大のときの噴射量Qf1よりもΔQfaだけ増大させる。この場合、図13に示すように、トルクアップ量ΔTaが大きくなるほど、スロットル開度増大量ΔTVOaが小さくなるように制御する。また、図14に示すように、トルクアップ量ΔTaが大きくなるほど、燃料噴射量の増大量ΔQfaが小さくなるように制御する。 In the subsequent step B8, the engine output is increased. That is, the throttle opening TVO is increased by ΔTVOa from the opening TVO1 when the margin torque is large, and the fuel injection amount Qf is increased by ΔQfa from the injection amount Qf1 when the margin torque is large. In this case, as shown in FIG. 13, the throttle opening increase amount ΔTVOa is controlled to decrease as the torque increase amount ΔTa increases. Further, as shown in FIG. 14, the control is performed so that the increase amount ΔQfa of the fuel injection amount decreases as the torque increase amount ΔTa increases.
従って、図11に示すように、エンジン出力増大により(余裕トルクΔTが小さいときは、エンジン出力増大及びスタータアシストにより)、エンジン回転数が速やかに上昇していく。そして、このモード切替時には、摩擦締結要素CL_1,CL_2を締結状態にするから(ステップB6)、エンジン11に対して、車輪(駆動輪)側からアシストトルクが付与される。よって、エンジン回転数Neの速やかな上昇、すなわち、エンジン走行モードへの速やかな移行、並びに、エンジン始動の安定化に有利になる。
Therefore, as shown in FIG. 11, the engine speed increases rapidly due to an increase in engine output (when the margin torque ΔT is small, due to an increase in engine output and starter assist). At the time of this mode switching, the frictional engagement elements CL_1 and CL_2 are brought into an engaged state (step B6), so that assist torque is applied to the
そうして、前記車輪からエンジン11へのアシストトルクの付与は、車輪側のトルクの引き込みに繋がるが、電動モータ17のトルクアップ制御により、そのトルクの引き込みショックが緩和される。また、ロックアップクラッチ15のスリップ制御により、トルクコンバータ16の入力軸と出力軸との回転数差が吸収されるため、前記トルクの引き込みショックの緩和に有利になり、さらに、スタータアシストやエンジン出力増大によってエンジン回転数が急上昇するが、それに伴うトルクショックも緩和される。
Thus, the application of the assist torque from the wheel to the
続くステップB9ではエンジン回転数Neを読込み、ステップB10においてエンジン回転数Neが目標エンジン回転数Net+ΔN2以上に上昇したか否かを判定する。ΔN2は、余裕トルク小の場合の制御と同じく、エンジン回転数Neが目標回転数Netを確実に越えるようにするための閾値であり、制御遅れ(検出遅れ)を考慮して設定するため、マイナス値となる場合もある。エンジン回転数の前記上昇が判定されたときはステップB10に進み、エンジン出力増大制御から通常のエンジン燃焼制御に移行する。すなわち、スロットル開度TVOを余裕トルク大のときの開度TVO1とし、燃料噴射量Qfを余裕トルク大のときの噴射量Qf1とする。 In subsequent step B9, the engine speed Ne is read, and in step B10, it is determined whether or not the engine speed Ne has increased to the target engine speed Net + ΔN2 or more. ΔN2 is a threshold value for ensuring that the engine speed Ne exceeds the target speed Net as in the case of the control when the margin torque is small, and is set in consideration of the control delay (detection delay). It may be a value. When the increase in the engine speed is determined, the process proceeds to step B10, and the engine output increase control is shifted to normal engine combustion control. That is, the throttle opening TVO is the opening TVO1 when the margin torque is large, and the fuel injection amount Qf is the injection amount Qf1 when the margin torque is large.
続くステップB12でロックアップクラッチ15を締結状態とする。これにより、図11に示すように、ロックアップクラッチ14は一旦プラスに転じたスリップ量が減少して零になっていく。また、エンジン回転数Neは目標エンジン回転数Netへ落ち込む。そして、ロックアップクラッチ15の締結に伴うトルクの突き上げショックを緩和するために、続くステップB13で電動モータ17の現在の発生トルクT1をΔTdだけ低下させる。トルクダウン量ΔTdは、ロックアップクラッチ15の締結に伴うエンジン回転数Neの下降度合に応じて決定する。すなわち、図15に示すように、エンジン回転数下降量ΔNe(=Ne−Net)が大きくなるほどトルクダウン量ΔTdが大きくなるようにする。
In subsequent step B12, the lockup clutch 15 is brought into an engaged state. As a result, as shown in FIG. 11, the slip amount of the lock-up clutch 14 that has once turned positive decreases to zero. Further, the engine speed Ne falls to the target engine speed Net. Then, in order to alleviate the torque shock caused by the engagement of the lockup clutch 15, the current generated torque T1 of the
続くステップB14でエンジン回転数Neが目標回転数Net近傍の回転数(Net±ΔNe1)に低下したことを判定すると、ステップB15に進んで目標変速段への変速制御を行なう。この場合の目標変速段は3速である。従って、図11に示すように、第2摩擦締結要素CL_2については、4速を実現する摩擦締結要素C_Hの締結を遮断して、3速実現する摩擦締結要素B_35を締結する。 In subsequent step B14, if it is determined that the engine speed Ne has decreased to a speed (Net ± ΔNe1) near the target speed Net, the process proceeds to step B15 to perform shift control to the target gear stage. In this case, the target shift speed is the third speed. Therefore, as shown in FIG. 11, with respect to the second friction engagement element CL_2, the engagement of the friction engagement element C_H that realizes the fourth speed is cut off, and the friction engagement element B_35 that realizes the third speed is engaged.
この目標変速段への変速制御では、前記同期回転数が高くなるから、変速初期のトルクの引き込みショックを緩和すべく、図11に示すように、電動モータ17のトルクアップを行ない、その後にトルクの突き上げショックを緩和すべく、電動モータ17のトルクダウンを行なう(ステップB16)。上記3速への変速制御により、エンジン回転数Neは上昇していく。
In the shift control to the target shift stage, the synchronous rotational speed is increased, so that the torque of the
[余裕トルク中のケース2]
先のケース1は、余裕トルク中のモード切替制御においてロックアップクラッチ15のスリップ制御を行なったが、このケース2は第1摩擦締結要素CL_1のスリップ制御を行なう。当該モード切替制御のフローを図16に示し、タイムチャートを図17に示す。
[
In the
図16のステップC1〜C5は図10のステップB1〜B5と同じである。そして、スタータアシストを実行するステップC5に続くステップC6では、第2摩擦締結要素CL_2(4速用のC_H)を締結状態にする。ロックアップクラッチ15は締結状態(図2のステップS5)を維持する。 Steps C1 to C5 in FIG. 16 are the same as steps B1 to B5 in FIG. In step C6 subsequent to step C5 in which starter assist is executed, the second friction engagement element CL_2 (C_H for 4th speed) is brought into an engaged state. The lock-up clutch 15 maintains the engaged state (step S5 in FIG. 2).
続くステップC7において、第1摩擦締結要素CL_1に作用する油圧を高めて該CL_1のスリップ制御に入る。この場合、ロックアップクラッチ15のスリップ制御と同じく、トルクアップ量ΔTaが大きくなるほど、目標エンジン回転数Netに対するスリップ量Nsの割合(スリップ率)が小さくなるようにする(図12参照)。続くステップC8〜C11は図10のステップB8〜B11と同じである。 In the subsequent step C7, the hydraulic pressure acting on the first frictional engagement element CL_1 is increased and slip control of the CL_1 is started. In this case, as in the slip control of the lockup clutch 15, the ratio (slip rate) of the slip amount Ns to the target engine speed Net is decreased as the torque increase amount ΔTa increases (see FIG. 12). Subsequent steps C8 to C11 are the same as steps B8 to B11 in FIG.
従って、図17に示すように、第1摩擦締結要素CL_1がスリップ状態となり、第2摩擦締結要素CL_2が締結状態となることにより、エンジン11に対して、車輪(駆動輪)側からアシストトルクが付与される。よって、エンジン回転数Neの速やかな上昇、すなわち、エンジン走行モードへの速やかな移行、並びに、エンジン始動の安定化に有利になる。この場合、前記車輪からエンジン11へのアシストトルクの付与は、車輪側のトルクの引き込みに繋がるが、ステップC3のモータトルクアップ制御により、そのトルクの引き込みショックが緩和される。また、第1摩擦締結要素CL_1のスリップ制御により、自動変速機12の入力軸と出力軸との回転数差が吸収されるため、前記トルクの引き込みショックの緩和に有利になり、さらに、スタータアシストやエンジン出力増大によってエンジン回転数が急上昇するが、それに伴うトルクショックも緩和される。
Therefore, as shown in FIG. 17, the first frictional engagement element CL_1 is in the slip state and the second frictional engagement element CL_2 is in the engagement state, so that the assist torque is applied to the
そして、エンジン回転数Neが目標エンジン回転数Net+ΔN2以上に上昇した後(ステップC10参照)のステップC12において、第1摩擦締結要素CL_1を締結状態とする。これにより、図17に示すように、CL_1のマイナスから一旦プラスに転じたスリップ量が減少して零になっていく。また、エンジン回転数Neは目標エンジン回転数Netへ落ち込む。そして、CL_1の締結に伴うトルクの突き上げショックを緩和するために、続くステップC13で電動モータ17の現在の発生トルクT1をΔTdだけ低下させる。ステップC13〜C16は図10のステップC13〜C16と同じである。
Then, in step C12 after the engine speed Ne rises to the target engine speed Net + ΔN2 or more (see step C10), the first friction engagement element CL_1 is brought into an engaged state. As a result, as shown in FIG. 17, the slip amount once shifted from the negative value of CL_1 to the positive value decreases and becomes zero. Further, the engine speed Ne falls to the target engine speed Net. Then, in order to alleviate the torque shock due to the fastening of CL_1, the current generated torque T1 of the
[余裕トルク大のケース]
図18は図2のステップS11の余裕トルクが大であるときのモード切替制御フローを示す。ステップD1では、余裕トルク小の制御フローのステップA1と同じく、現在の車速Vとアクセル開度TVOとに基いて、図5に示すマップからモード切替後の目標変速段を読み込むとともに、目標エンジン回転数Netを決定する。目標エンジン回転数Netは目標変速段より1段上の高変速段での同期回転数とする。続くステップD2において、電動モータ17のトルクアップ制御を行なう(トルクアップ量ΔTa=余裕トルクΔT)。
[Case with extra torque]
FIG. 18 shows a mode switching control flow when the margin torque in step S11 of FIG. 2 is large. In step D1, as in step A1 of the control flow with a small surplus torque, the target shift speed after mode switching is read from the map shown in FIG. 5 based on the current vehicle speed V and accelerator opening TVO, and the target engine speed The number Net is determined. The target engine rotational speed Net is a synchronous rotational speed at a high shift stage that is one stage higher than the target shift stage. In the subsequent step D2, torque up control of the
続くステップD3でエンジン11の燃焼始動を行なう。スロットル開度はTVO1とする。また、第2摩擦締結要素CL_2を締結状態とする。図5に示す余裕トルク大のCのケースでは、3速の1段上の4速を実現するべく、第2摩擦締結要素CL_2はC_Hとなる(表1参照)。この時点では、第1摩擦締結要素CL_1はプリチャージ状態のままである。従って、図19に示すように、エンジン燃焼開始に伴って、走行モードはモータ走行モードから切替モードに移行し、エンジン回転数Neが上昇していく。
In the following step D3, the combustion of the
続くステップD4ではエンジン回転数Neを読込み、ステップD5でエンジン回転数Neが目標回転数Net近傍の回転数(Net±ΔNe1)まで上昇したことを判定すると、ステップD6に進んで第1摩擦締結要素CL_1を締結状態にする。これにより、エンジン11に対して、車輪(駆動輪)側からアシストトルクが付与される。このアシストトルクの付与は、車輪側のトルクの引き込みに繋がるが、ステップD2のモータトルクアップ制御により、そのトルクの引き込みショックが緩和される。
In the following step D4, the engine speed Ne is read. In step D5, if it is determined that the engine speed Ne has increased to the speed near the target speed Net (Net ± ΔNe1), the process proceeds to step D6 and the first friction engagement element is reached. Set CL_1 to the fastening state. Thereby, assist torque is applied to the
続くステップD7で電動モータ17のトルクアップ制御を終了する。続くステップD8で目標変速段への変速制御を行なう。この場合の目標変速段は3速である。従って、図19に示すように、第2摩擦締結要素CL_2については、4速を実現する摩擦締結要素C_Hの締結を遮断して、3速実現する摩擦締結要素B_35を締結する。続くステップD9で電動モータ17トルクを零にダウンさせてモード切替制御を終了する。
In subsequent step D7, the torque-up control of the
なお、ハイブリッド車両の構成は、種々の構成を採用し得る。例えば電動モータ17は、前記のように1つの電動モータ17からの駆動力を差動装置13を介して、左右の駆動輪14に分配するのではなく、左右の駆動輪14それぞれに独立して駆動力を付与し得るように、少なくとも2つの電動モータ17を備えてもよい。その場合において、インホイールモータを採用してもよい。
Various configurations can be adopted as the configuration of the hybrid vehicle. For example, the
また、電動モータ17の駆動力は、前輪に付与することに限定されず、後輪に付与してもよい。同様に、エンジン11の駆動力も、前輪に付与することに限定されず、後輪に付与してもよい。ここにおいて、電動モータ17の駆動力を付与する車輪と、エンジン11の駆動力を付与する車輪とは、図1に示すように同じであってもよいし、異なっていても良い(例えばエンジン11の駆動力を前輪に、電動モータ17の駆動力を後輪に付与する。又は、その逆にする。)。例えば電動モータ17の駆動力を後輪に付与する場合においては、電動モータ17を後輪の駆動軸に連結する構成に限らず、ドライブシャフトの途中に電動モータ17を連結してもよい。
Further, the driving force of the
さらに、エンジン11のスタータとしては、ISGに限らず、クランク軸に直結されたCISGとしてもよい。
Further, the starter of the
また、前記のパワートレインPTにおいて、歯車式の多段変速機構に代えて、例えばベルト式等の無段変速機構を採用してもよい。また、流体伝動機構は、トルクコンバータの代わりに、フルードカップリングを採用してもよい。 In the power train PT, a continuously variable transmission mechanism such as a belt type may be employed instead of the gear-type multi-speed transmission mechanism. The fluid transmission mechanism may adopt a fluid coupling instead of the torque converter.
加えて、前述した各構成の特徴を、可能な範囲で適宜組み合わせることによって、ハイブリッド車両を構成してもよい。 In addition, a hybrid vehicle may be configured by appropriately combining the features of the above-described configurations within a possible range.
また、エンジン11の燃焼始動に関し、先ず停止時圧縮行程にある気筒に対して燃料を供給し、点火及び燃焼を行ってエンジン11を一旦、逆転方向に作動させた後に、逆転作動に伴い圧縮される膨張行程気筒に対する点火及び燃焼を行うことでエンジン11に正転方向のトルクを与えて、エンジン11を始動させるようにしてもよい。このような逆転燃焼始動は、エンジン11の始動性をより高め得る。尚、この場合は、歯車変速機構12の制御によってエンジン11に駆動輪14側からトルクを付与するタイミングと、膨張行程気筒に対する点火及び燃焼の開始タイミングとを合わせることが望ましい。
Further, regarding combustion start of the
11 エンジン
12 歯車変速機構(自動変速機)
121 断続手段
15 ロックアップクラッチ
16 トルクコンバータ(流体伝達機構)
17 電動モータ17
2 コントローラ
CR 制御装置
PT パワートレイン
11
121 Intermittent means 15 Lock-up clutch 16 Torque converter (fluid transmission mechanism)
17
2 Controller CR Controller PT Powertrain
Claims (4)
前記断続手段は、前記自動変速機の複数の摩擦締結要素から選択した少なくとも2つの摩擦締結要素を締結することによって前記自動変速機の各変速段が実現するように前記動力が伝達する伝達状態とし、上記少なくとも2つの摩擦締結要素の内のいずれか一つの摩擦締結要素を締結とし残りの摩擦締結要素を非締結とすることによって前記動力の伝達が遮断された遮断状態とし、さらに、
前記モータ走行モードから前記エンジン走行モードに切り替えるモード切替時に、前記エンジンを始動させる燃焼始動手段と、
前記電動モータが現在出力可能な最大トルクと現在の発生トルクと差である余裕トルクを演算する余裕トルク演算手段と、
前記モード切替時において、前記余裕トルクが所定値よりも小さいときには、前記燃焼始動手段によって始動させた前記エンジンのエンジン回転数が、車速及び前記車両の運転状態に応じた前記自動変速機の目標変速段よりも高変速段の変速比に対応する同期回転数より所定回転数以上に上昇したときに、前記残りの摩擦締結要素を締結することによって前記断続手段を前記遮断状態から前記動力が伝達する伝達状態とするとともに、前記残りの摩擦締結要素の締結開始から締結完了までの間に前記電動モータの発生トルクを低下させるトルクダウンを実行する制御手段とを備えていることを特徴とする車両用駆動制御装置。 A multi-cylinder engine, an automatic transmission coupled to the engine for driving a vehicle, an intermittent means for transmitting and interrupting power between the engine and the wheels of the vehicle, and the automatic transmission. An electric motor that drives the vehicle without intervention, a motor driving mode in which the engine is stopped and the electric motor is operated to drive the vehicle, and an engine driving mode in which the engine is operated to drive the vehicle A vehicle drive control device that switches the vehicle drive system between
The intermittent means is in a transmission state in which the power is transmitted so that each shift stage of the automatic transmission is realized by engaging at least two friction engagement elements selected from a plurality of friction engagement elements of the automatic transmission. The power transmission is cut off by fastening any one of the at least two friction fastening elements and fastening the remaining friction fastening elements; and
Combustion starting means for starting the engine at the time of mode switching to switch from the motor traveling mode to the engine traveling mode;
A margin torque calculating means for calculating a margin torque that is a difference between the maximum torque that the electric motor can currently output and a current generated torque;
At the time of the mode switching, when the margin torque is smaller than a predetermined value, the engine speed of the engine started by the combustion starting means is a target shift of the automatic transmission according to the vehicle speed and the driving state of the vehicle. The power is transmitted from the shut-off state to the interrupting means by fastening the remaining frictional engagement elements when the rotational speed is increased to a predetermined rotational speed or higher than the synchronous rotational speed corresponding to the gear ratio of the higher gear than the gear. with the transmission state, the vehicle being characterized in that a control means for performing torque reduction for reducing the torque of the electric motor until engagement completion from the fastening start of the remaining frictional engagement elements Drive control device.
前記制御手段は、前記電動モータの発生トルクを、前記断続手段を前記伝達状態にしたときの前記エンジン回転数の前記同期回転数への下降度合に応じたトルクダウン量で低下させることを特徴とする車両用駆動制御装置。 In claim 1,
The control means reduces the torque generated by the electric motor by a torque-down amount corresponding to the degree of decrease in the engine speed to the synchronous speed when the intermittent means is in the transmission state. A vehicle drive control device.
さらに、前記モード切替時において、前記余裕トルクが所定値よりも小さいときに、該所定値以上の余裕トルクがあるときよりも、前記エンジン回転数の上昇速度を高める手段を備えていることを特徴とする車両用駆動制御装置。 In claim 1 or claim 2,
Further, at the time of the mode switching, there is provided means for increasing the increase speed of the engine speed when the margin torque is smaller than a predetermined value than when there is a margin torque greater than the predetermined value. A vehicle drive control device.
前記制御手段は、前記モード切替時において、前記余裕トルクが前記所定値よりも所定量以上に大であるときには、前記断続手段を前記動力が伝達する伝達状態とする際に前記電動モータの発生トルクを上昇させるトルクアップを実行することを特徴とする車両用駆動制御装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
In the mode switching, when the margin torque is larger than the predetermined value by a predetermined amount or more, the control means generates torque of the electric motor when the intermittent means is in a transmission state in which the power is transmitted. The vehicle drive control apparatus is characterized by executing a torque increase for raising the vehicle.
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