JP7791644B2 - Motor assist control device for hybrid vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置に関する。 The present invention relates to a motor assist control device for a hybrid vehicle.
特許文献1には、ギアシフトフェーズ中に車輌の乗員に感じられる車輌の減速度を最小化することと、同時に、電気モータのエネルギ消耗を削減することを目的として、ギアシフトフェーズの開始の直前に、電気モータによって伝達され得る最大トルクの値が、熱機関によって車輪に伝達されている初期トルク値よりも低い場合に、熱機関によって車輪に伝達されているトルクが電気モータによって伝達され得る最大トルクの値と同等の減少トルク値になるまでの期間は、摩擦クラッチが徐々に切り離され、熱機関によって車輪に伝達されているトルクが減少トルク値から初期トルク値になるまでの期間は、摩擦クラッチが徐々に締結され、それぞれの期間では電気モータがトルクを伝達しないようにすることが記載されている。 Patent Document 1 describes a method for minimizing the deceleration of the vehicle felt by vehicle occupants during the gear shift phase and, at the same time, reducing the energy consumption of the electric motor. If, immediately before the start of the gear shift phase, the value of the maximum torque that can be transmitted by the electric motor is lower than the initial torque value transmitted by the heat engine to the wheels, the friction clutch is gradually disengaged during the period until the torque transmitted by the heat engine to the wheels reaches a reduced torque value equivalent to the maximum torque that can be transmitted by the electric motor, and the friction clutch is gradually engaged during the period until the torque transmitted by the heat engine to the wheels reaches the initial torque value from the reduced torque value, so that the electric motor does not transmit torque during each period.
しかしながら、電気モータによって伝達され得る最大トルクの値が、熱機関によって車輪に伝達されている初期トルク値と少なくとも同等である場合の第1のトルク制御(特許文献1の図2に示される、アシストエネルギの最小化を考慮していないアシスト制御)と、電気モータによって伝達され得る最大トルクの値が、熱機関によって車輪に伝達されている初期トルク値よりも低い場合の第2のトルク制御(特許文献1の図3に示される、電気モータのアシストエネルギを最小化させるアシスト制御)を比較すると、第2のトルク制御は、変速期間が長引くことになる。このため、変速開始前の車輪に伝達されていたトルクに復帰するまでの時間が長くなるおそれがあり、車輌の乗員がトルク抜けを感じることについて改善の余地があった。 However, when comparing the first torque control (assist control shown in Figure 2 of Patent Document 1, which does not take into account minimizing assist energy) in which the value of the maximum torque that can be transmitted by the electric motor is at least equal to the initial torque value transmitted to the wheels by the heat engine, with the second torque control (assist control shown in Figure 3 of Patent Document 1, which minimizes the assist energy of the electric motor) in which the value of the maximum torque that can be transmitted by the electric motor is lower than the initial torque value transmitted to the wheels by the heat engine, the second torque control results in a longer gear shift period. This can result in a longer time until the torque transmitted to the wheels before the gear shift began is restored, leaving room for improvement in preventing vehicle occupants from feeling a loss of torque.
そこで、本発明は、変速時のトルク抜けをドライバに感じさせることを抑えることができるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置を提供することを目的としている。 The present invention therefore aims to provide a motor assist control device for a hybrid vehicle that can prevent the driver from feeling torque loss during gear changes.
上記課題を解決するため本発明は、エンジンと、モータと、前記エンジンの回転を変速して駆動軸に伝達する自動変速機と、前記エンジンと前記駆動軸との間の動力伝達を開放または接続するクラッチと、前記自動変速機の変速時における前記クラッチの非完全係合期間に前記モータにアシストトルクを出力させるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置であって、前記自動変速機の変速中のクラッチ開放過程において、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が、ドライバの要求するドライバ要求トルクよりも小さくなる場合、前記自動変速機の変速中のクラッチ開放過程において出力された前記モータの最大トルクをクラッチ接続過程においても、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が、前記ドライバ要求トルクより小さい間、維持させ、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が前記ドライバ要求トルク以上となった場合には、前記モータの最大トルクの維持を終了し、前記クラッチの接続速度を上昇させて前記クラッチトルクを増やす制御部を備えるものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a motor assist control device for a hybrid vehicle comprising an engine, a motor, an automatic transmission that changes the speed of the engine and transmits it to a drive shaft, a clutch that connects or disconnects power transmission between the engine and the drive shaft, and causes the motor to output assist torque during a period when the clutch is not fully engaged when the automatic transmission is shifting gears.The motor assist control device is equipped with a control unit that, when the sum of the clutch torque and the assist torque output from the automatic transmission becomes smaller than a driver requested torque during the clutch disengagement process when the automatic transmission is shifting gears, maintains the maximum torque of the motor output during the clutch disengagement process when the automatic transmission is shifting gears, even during the clutch engagement process, while the sum of the clutch torque and the assist torque output from the automatic transmission is smaller than the driver requested torque, and when the sum of the clutch torque and the assist torque output from the automatic transmission becomes equal to or greater than the driver requested torque, ends the maintenance of the maximum torque of the motor and increases the engagement speed of the clutch to increase the clutch torque .
このように、本発明によれば、変速時のトルク抜けをドライバに感じさせることを抑えることができる。 In this way, the present invention can prevent the driver from feeling a loss of torque during gear changes.
本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンの回転を変速して駆動軸に伝達する自動変速機と、エンジンと駆動軸との間の動力伝達を開放または接続するクラッチと、自動変速機の変速時におけるクラッチの非完全係合期間にモータにアシストトルクを出力させるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置であって、自動変速機の変速中のクラッチ開放過程において出力されたモータの最大トルクをクラッチ接続過程においても維持させる制御部を備えるよう構成されている。 A motor assist control device for a hybrid vehicle according to one embodiment of the present invention comprises an engine, a motor, an automatic transmission that changes the speed of the engine and transmits it to the drive shaft, a clutch that connects or disconnects the power transmission between the engine and the drive shaft, and a control unit that causes the motor to output assist torque during periods when the clutch is not fully engaged when the automatic transmission is shifting gears, and that maintains the maximum torque of the motor output during the clutch disengagement process during the clutch engagement process.
これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、変速時のトルク抜けをドライバに感じさせることを抑えることできる。 As a result, the motor assist control device for a hybrid vehicle according to one embodiment of the present invention can prevent the driver from feeling a loss of torque during gear changes.
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るモータアシスト制御装置を搭載したハイブリッド車両について詳細に説明する。 The following describes in detail a hybrid vehicle equipped with a motor assist control device according to an embodiment of the present invention, with reference to the drawings.
図1において、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両1は、内燃機関としてのエンジン2と、自動変速機としての変速機3と、モータ4と、インバータ5と、高電圧バッテリ6と、低電圧バッテリ7と、制御部8とを含んで構成される。 In FIG. 1, a hybrid vehicle 1 according to one embodiment of the present invention includes an engine 2 as an internal combustion engine, a transmission 3 as an automatic transmission, a motor 4, an inverter 5, a high-voltage battery 6, a low-voltage battery 7, and a control unit 8.
エンジン2には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン2は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行なうように構成されている。 Engine 2 has multiple cylinders. In this embodiment, engine 2 is configured so that each cylinder undergoes a series of four strokes: an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke.
エンジン2には、始動装置21が連結されている。始動装置21は、図示しないベルトを介してエンジン2のクランクシャフトに連結されている。始動装置21は、電力が供給されることにより回転することでクランクシャフトを回転させて、エンジン2に始動時の回転力を与える。 A starting device 21 is connected to the engine 2. The starting device 21 is connected to the crankshaft of the engine 2 via a belt (not shown). When power is supplied to the starting device 21, it rotates, causing the crankshaft to rotate and providing the rotational force to the engine 2 when it is started.
始動装置21は、スタータやISG(Integrated Starter Generator)により構成される。始動装置21として、スタータとISGの両方を備えるようにしてもよい。 The starting device 21 is composed of a starter and an ISG (Integrated Starter Generator). The starting device 21 may also be equipped with both a starter and an ISG.
変速機3は、エンジン2から出力された回転を変速し、駆動軸11を介して駆動輪10を駆動する。変速機3は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の図示しない変速機構と、図示しないアクチュエータとを備えている。 The transmission 3 changes the speed of the rotation output from the engine 2 and drives the drive wheels 10 via the drive shaft 11. The transmission 3 includes a constant-mesh transmission mechanism (not shown) consisting of a parallel shaft gear mechanism, and an actuator (not shown).
エンジン2と変速機3の間には、乾式単板式のクラッチ31が設けられており、クラッチ31は、エンジン2と変速機3との間の動力伝達を接続または切断する。 A dry single-plate clutch 31 is provided between the engine 2 and the transmission 3, and the clutch 31 connects and disconnects the power transmission between the engine 2 and the transmission 3.
変速機3は、いわゆるAMT(Automated Manual Transmission)として構成されており、図示しないアクチュエータにより変速機構における変速段の切換えとクラッチ31の断接が行なわれる。 The transmission 3 is configured as a so-called AMT (Automated Manual Transmission), and an actuator (not shown) switches the gears in the transmission mechanism and engages and disengages the clutch 31.
変速機3と駆動輪10の間にはディファレンシャル機構32が設けられている。ディファレンシャル機構32と駆動輪10は駆動軸11により連結されている。 A differential mechanism 32 is provided between the transmission 3 and the drive wheels 10. The differential mechanism 32 and the drive wheels 10 are connected by a drive shaft 11.
モータ4は、ディファレンシャル機構32に対して、チェーン等の図示しない減速機を介して連結されている。モータ4は、電動機として機能する。モータ4は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両1の走行によって発電を行う。 The motor 4 is connected to the differential mechanism 32 via a reduction gear (not shown), such as a chain. The motor 4 functions as an electric motor. The motor 4 also functions as a generator, generating electricity as the hybrid vehicle 1 moves.
モータ4には、モータ4の温度を検出する温度センサ41が設けられている。温度センサ41は、制御部8に接続されている。 The motor 4 is provided with a temperature sensor 41 that detects the temperature of the motor 4. The temperature sensor 41 is connected to the control unit 8.
インバータ5は、制御部8の制御により、高電圧バッテリ6などから供給された直流の電力を、三相の交流電力に変換してモータ4に供給する。 Under the control of the control unit 8, the inverter 5 converts DC power supplied from a high-voltage battery 6 or the like into three-phase AC power and supplies it to the motor 4.
インバータ5は、制御部8の制御により、モータ4によって生成された三相の交流電力を直流の電力に変換する。この直流の電力は、例えば、高電圧バッテリ6を充電する。 Under the control of the control unit 8, the inverter 5 converts the three-phase AC power generated by the motor 4 into DC power. This DC power is used to charge, for example, the high-voltage battery 6.
高電圧バッテリ6は、例えばリチウムイオン蓄電池で構成されている。高電圧バッテリ6は、インバータ5に電力を供給する。 The high-voltage battery 6 is composed of, for example, a lithium-ion battery. The high-voltage battery 6 supplies power to the inverter 5.
高電圧バッテリ6には、バッテリ状態センサ61が設けられている。バッテリ状態センサ61は、高電圧バッテリ6の充放電電流、電圧及びバッテリ温度を検出する。バッテリ状態センサ61は、制御部8に接続されている。制御部8は、バッテリ状態センサ61の出力により高電圧バッテリ6の充電量を検知できるようになっている。 The high-voltage battery 6 is equipped with a battery status sensor 61. The battery status sensor 61 detects the charge/discharge current, voltage, and battery temperature of the high-voltage battery 6. The battery status sensor 61 is connected to the control unit 8. The control unit 8 is able to detect the charge level of the high-voltage battery 6 based on the output of the battery status sensor 61.
低電圧バッテリ7は、例えば鉛電池で構成されている。低電圧バッテリ7は、始動装置21などのハイブリッド車両1の電気負荷に電力を供給する。 The low-voltage battery 7 is composed of, for example, a lead battery. The low-voltage battery 7 supplies power to the electrical loads of the hybrid vehicle 1, such as the starting device 21.
このように、ハイブリッド車両1は、エンジン2とモータ4の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成しており、エンジン2及びモータ4の少なくとも一方が出力する動力により走行するようになっている。 In this way, the hybrid vehicle 1 forms a parallel hybrid system that can use the power of both the engine 2 and the motor 4 to drive the vehicle, and is designed to run using the power output by at least one of the engine 2 and the motor 4.
制御部8は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。 The control unit 8 is composed of a computer unit equipped with a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory for storing backup data, input ports, and output ports.
このコンピュータユニットのROMには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを制御部8として機能させるためのプログラムが格納されている。 The ROM of this computer unit stores various constants, maps, etc., as well as a program that causes the computer unit to function as the control unit 8.
すなわち、CPUがRAMを作業領域としてROMに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例における制御部8として機能する。 In other words, the CPU uses RAM as a working area and executes programs stored in ROM, causing these computer units to function as the control unit 8 in this embodiment.
制御部8の入力ポートには、上述の温度センサ41、バッテリ状態センサ61に加え、アクセル開度センサ81、クラッチストロークセンサ82を含む各種センサ類が接続されている。 In addition to the temperature sensor 41 and battery status sensor 61 mentioned above, various sensors including an accelerator opening sensor 81 and a clutch stroke sensor 82 are connected to the input port of the control unit 8.
アクセル開度センサ81は、図示しないアクセルペダルの操作量をアクセル開度として検出する。クラッチストロークセンサ82は、クラッチ31の係合度を検出する。 The accelerator opening sensor 81 detects the amount of operation of the accelerator pedal (not shown) as the accelerator opening. The clutch stroke sensor 82 detects the degree of engagement of the clutch 31.
一方、制御部8の出力ポートには、上述の始動装置21、変速機3のアクチュエータ、インバータ5に加え、図示しないインジェクタを含む各種制御対象類が接続されている。 On the other hand, the output port of the control unit 8 is connected to various control targets, including the above-mentioned starting device 21, the actuator of the transmission 3, the inverter 5, and an injector (not shown).
本実施例において、制御部8は、アクセル開度などに基づいて、ドライバの要求するドライバ要求トルクを算出する。制御部8は、ドライバ要求トルクが駆動輪10に出力されるようエンジン2、変速機3、クラッチ31、モータ4を制御する。 In this embodiment, the control unit 8 calculates the driver-requested torque based on the accelerator pedal position and other factors. The control unit 8 controls the engine 2, transmission 3, clutch 31, and motor 4 so that the driver-requested torque is output to the drive wheels 10.
また、制御部8は、変速時のクラッチ31が開放されている間、モータ4から駆動輪10に対してアシストトルクを出力するアシストトルク出力制御を実行するようになっている。「クラッチ31が開放されている間」とは、クラッチ31の完全係合が解除されている期間(以下、この期間を「非完全係合期間」という)であり、当該非完全係合期間には、いわゆる半クラッチ状態が含まれる。半クラッチ状態とは、クラッチ31の摩擦材同士がスリップした状態で係合して動力を伝達する状態をいう。 The control unit 8 also executes assist torque output control, which outputs assist torque from the motor 4 to the drive wheels 10 while the clutch 31 is disengaged during gear changes. "While the clutch 31 is disengaged" refers to the period during which the clutch 31 is fully disengaged (hereinafter, this period will be referred to as the "non-engagement period"), and this non-engagement period includes a so-called partial clutch state. The partial clutch state refers to a state in which the friction materials of the clutch 31 are engaged in a slipping state, transmitting power.
変速機構とエンジンとの間の動力伝達経路にクラッチが設けられた車両においては、変速時のクラッチの非完全係合期間中、エンジンからのトルクが駆動輪に伝達されないため、加減速感が喪失する、いわゆるトルク抜けが生じ、このトルク抜けによって空走感が生じてしまう。 In vehicles that have a clutch in the power transmission path between the transmission and engine, torque from the engine is not transmitted to the drive wheels during periods when the clutch is not fully engaged during gear changes, resulting in a loss of acceleration/deceleration feeling, known as torque loss, and this torque loss creates a feeling of freewheeling.
アシストトルク出力制御は、変速時のクラッチの非完全係合期間中にモータ4から駆動輪10に対してアシストトルクを出力することで、トルク抜けによる空走感の発生を回避するものである。 Assist torque output control outputs assist torque from the motor 4 to the drive wheels 10 during periods when the clutch is not fully engaged during gear changes, thereby preventing the feeling of freewheeling due to torque loss.
制御部8は、変速時のクラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクを、変速機3の変速機構の変速段切替後のクラッチ接続過程においても維持させる。 The control unit 8 maintains the maximum torque of the motor 4 output during the clutch disengagement process during gear shifting, even during the clutch engagement process after the gear shift mechanism of the transmission 3 is switched.
クラッチ開放過程とは、クラッチ31の完全係合が解除され始めてから、クラッチ31が完全に開放されるまでの期間をいう。 The clutch disengagement process refers to the period from when the clutch 31 begins to be fully disengaged until the clutch 31 is completely disengaged.
クラッチ接続過程とは、変速機3の変速機構の変速段切替後に、クラッチ31の係合が開始してから、クラッチ31が完全に係合されるまでの期間をいう。 The clutch engagement process refers to the period from when the clutch 31 begins to engage after the gear shift mechanism of the transmission 3 is switched to a different gear position until the clutch 31 is fully engaged.
制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルクより小さい間、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクを維持する。 During the clutch engagement process, the control unit 8 maintains the maximum torque of the motor 4 output during the clutch release process while the sum of the clutch torque and the motor torque is less than the first torque.
クラッチトルクとは、変速機3の出力軸のトルクであり、ディファレンシャル機構32に出力されるトルクである。 Clutch torque is the torque of the output shaft of the transmission 3 and is the torque output to the differential mechanism 32.
制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルク以上となった場合には、第1のトルクとクラッチトルクの差をモータ4のアシストトルクとする。 When the sum of the clutch torque and the motor torque becomes equal to or greater than the first torque during the clutch engagement process, the control unit 8 sets the difference between the first torque and the clutch torque as the assist torque of the motor 4.
第1のトルクとしては、ドライバ要求トルクや、変速開始前の駆動トルクが設定される。ドライバ要求トルクは、ドライバの要求に応じて変化するトルクであり、ドライバ要求トルクを第1のトルクとした場合には、ドライバの要求に応じてトルクが制御され、変速処理が終了したときにドライバが要求するトルクを出力させることができる。変速開始前の駆動トルクとは、今回の変速が開始される直前に駆動軸11に出力されていたトルクであり、変速開始前の駆動トルクを第1のトルクとした場合には、変速開始前の駆動トルクの値に基づいてトルクが制御され、変速処理が終了したときに変速開始前の駆動トルクに復帰させることができる。また、変速開始前の駆動トルクを第1のトルクとした場合には、一定の値に基づいて制御するため、制御処理の負荷を抑えることができる。 The first torque is set to the driver's requested torque or the drive torque before the start of the gear shift. The driver's requested torque is a torque that changes in response to the driver's request. When the driver's requested torque is set as the first torque, the torque is controlled in response to the driver's request, and the torque requested by the driver can be output when the gear shift process is completed. The drive torque before the start of the gear shift is the torque that was output to the drive shaft 11 immediately before the current gear shift started. When the drive torque before the start of the gear shift is set as the first torque, the torque is controlled based on the value of the drive torque before the start of the gear shift, and can be restored to the drive torque before the start of the gear shift when the gear shift process is completed. Furthermore, when the drive torque before the start of the gear shift is set as the first torque, control is based on a constant value, which reduces the load on the control process.
制御部8は、クラッチ接続過程では、一定の速度でクラッチ31を接続する。制御部8は、クラッチ接続過程では、クラッチ31が完全に係合されるまでモータ4からアシストトルクを出力させる。 During the clutch engagement process, the control unit 8 engages the clutch 31 at a constant speed. During the clutch engagement process, the control unit 8 causes the motor 4 to output assist torque until the clutch 31 is fully engaged.
制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチ31の接続速度を途中で上昇させてもよい。制御部8は、例えば、クラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルクと等しくなったとき、クラッチ31の接続速度を、それまでに比べ速くする。 The control unit 8 may increase the engagement speed of the clutch 31 midway through the clutch engagement process. For example, when the sum of the clutch torque and the motor torque becomes equal to the first torque, the control unit 8 increases the engagement speed of the clutch 31 compared to before.
制御部8は、クラッチ開放過程では、クラッチトルクが第2のトルクまで減少すると、クラッチ開放速度を速めて、モータ4からアシストトルクを出力させる。 During the clutch release process, when the clutch torque decreases to the second torque, the control unit 8 increases the clutch release speed and causes the motor 4 to output assist torque.
制御部8は、クラッチ開放過程でのクラッチトルクが第2のトルクまで減少してからのクラッチ31の開放速度と、クラッチ接続過程でのクラッチ31の接続速度とを同一としてもよい。 The control unit 8 may set the release speed of the clutch 31 after the clutch torque has decreased to the second torque during the clutch release process to be the same as the engagement speed of the clutch 31 during the clutch engagement process.
制御部8は、クラッチ開放過程では、第2のトルクとクラッチトルクとの差を、モータ4のアシストトルクとして出力させる。 During the clutch release process, the control unit 8 outputs the difference between the second torque and the clutch torque as the assist torque of the motor 4.
第2のトルクは、例えば、モータ4の、所定の時点での出力可能な最大トルクであるモータ出力可能トルクとする。 The second torque is, for example, the motor output torque, which is the maximum torque that can be output by the motor 4 at a given point in time.
制御部8は、例えば、所定の周期でモータ出力可能トルクを算出し、モータ出力可能トルクとクラッチトルクが等しくなった時点でクラッチ開放速度を速めて、モータ4からアシストトルクを出力させてもよい。この場合、モータ出力可能トルクとクラッチトルクが等しくなった時点でのモータ出力可能トルクを第2のトルクとする。 The control unit 8 may, for example, calculate the motor's available output torque at a predetermined cycle, and when the motor's available output torque and the clutch torque become equal, increase the clutch release speed and cause the motor 4 to output assist torque. In this case, the motor's available output torque when the motor's available output torque and the clutch torque become equal is defined as the second torque.
また、制御部8は、クラッチ解放過程が始まる所定時間前から、モータ出力可能トルクとクラッチトルクが等しくなるまでの間の所定の時点でのモータ出力可能トルクを第2のトルクとしてもよい。 In addition, the control unit 8 may set the motor output torque at a predetermined time between a predetermined time before the clutch release process begins and when the motor output torque becomes equal to the clutch torque as the second torque.
制御部8は、高電圧バッテリ6の充電量、またはモータ4の発熱状態に基づいてモータ出力可能トルクを算出する。 The control unit 8 calculates the motor's output torque based on the charge level of the high-voltage battery 6 or the heat generation state of the motor 4.
以上のように構成された本実施例に係るモータアシスト制御装置によるモータアシスト制御処理について、図2を参照して説明する。なお、以下に説明するモータアシスト制御処理は、制御部8が変速の制御を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。 The motor assist control process performed by the motor assist control device of this embodiment configured as described above will be described with reference to Figure 2. The motor assist control process described below begins when the control unit 8 begins shift control, and is executed at preset time intervals.
ステップS1において、制御部8は、現在がクラッチ接続過程であるか否かを判定する。現在がクラッチ接続過程であると判定した場合には、制御部8は、ステップS6の処理を実行する。現在がクラッチ接続過程でないと判定した場合には、制御部8は、ステップS2の処理を実行する。 In step S1, the control unit 8 determines whether the clutch is currently engaged. If it is determined that the clutch is currently engaged, the control unit 8 executes the process of step S6. If it is determined that the clutch is not currently engaged, the control unit 8 executes the process of step S2.
ステップS2において、制御部8は、現在がクラッチ開放過程であるか否かを判定する。現在がクラッチ開放過程であると判定した場合には、制御部8は、ステップS3の処理を実行する。現在がクラッチ開放過程でないと判定した場合には、制御部8は、ステップS9の処理を実行する。 In step S2, the control unit 8 determines whether the clutch is currently being released. If it is determined that the clutch is currently being released, the control unit 8 executes the process of step S3. If it is determined that the clutch is not currently being released, the control unit 8 executes the process of step S9.
ステップS3において、制御部8は、クラッチトルクがモータ出力可能トルクより大きいか否かを判定する。クラッチトルクがモータ出力可能トルクより大きいと判定した場合には、制御部8は、ステップS4の処理を実行する。クラッチトルクがモータ出力可能トルクより大きくないと判定した場合には、制御部8は、ステップS5の処理を実行する。 In step S3, the control unit 8 determines whether the clutch torque is greater than the motor's available output torque. If it is determined that the clutch torque is greater than the motor's available output torque, the control unit 8 executes the process of step S4. If it is determined that the clutch torque is not greater than the motor's available output torque, the control unit 8 executes the process of step S5.
ステップS4において、制御部8は、モータアシストを行なわない。ステップS4の処理を実行した後、制御部8は、モータアシスト制御処理を終了する。 In step S4, the control unit 8 does not perform motor assist. After executing the processing of step S4, the control unit 8 ends the motor assist control processing.
ステップS5において、制御部8は、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの差を目標モータトルクとして、モータ4にアシストトルクを出力させる。ステップS5の処理を実行した後、制御部8は、モータアシスト制御処理を終了する。 In step S5, the control unit 8 sets the difference between the motor output torque and the clutch torque as the target motor torque and causes the motor 4 to output an assist torque. After executing the processing of step S5, the control unit 8 ends the motor assist control processing.
ステップS6において、制御部8は、クラッチトルクとモータ出力可能トルクとの和がドライバ要求トルクより大きいか否かを判定する。クラッチトルクとモータ出力可能トルクとの和がドライバ要求トルクより大きいと判定した場合には、制御部8は、ステップS7の処理を実行する。クラッチトルクとモータ出力可能トルクとの和がドライバ要求トルクより大きくないと判定した場合には、制御部8は、ステップS8の処理を実行する。 In step S6, the control unit 8 determines whether the sum of the clutch torque and the motor's available output torque is greater than the driver's required torque. If it is determined that the sum of the clutch torque and the motor's available output torque is greater than the driver's required torque, the control unit 8 executes the process of step S7. If it is determined that the sum of the clutch torque and the motor's available output torque is not greater than the driver's required torque, the control unit 8 executes the process of step S8.
ステップS7において、制御部8は、ドライバ要求トルクとクラッチトルクの差を目標モータトルクとして、モータ4にアシストトルクを出力させる。ステップS7の処理を実行した後、制御部8は、モータアシスト制御処理を終了する。 In step S7, the control unit 8 sets the difference between the driver requested torque and the clutch torque as the target motor torque and causes the motor 4 to output an assist torque. After executing the processing of step S7, the control unit 8 ends the motor assist control processing.
ステップS8において、制御部8は、モータ出力可能トルクを目標モータトルクとして、モータ4にアシストトルクを出力させる。ステップS8の処理を実行した後、制御部8は、モータアシスト制御処理を終了する。 In step S8, the control unit 8 sets the motor output torque as the target motor torque and causes the motor 4 to output an assist torque. After executing the processing of step S8, the control unit 8 ends the motor assist control processing.
ステップS9において、制御部8は、モータ出力可能トルクを目標モータトルクとして、モータ4にアシストトルクを出力させる。ステップS9の処理を実行した後、制御部8は、モータアシスト制御処理を終了する。 In step S9, the control unit 8 sets the motor output torque as the target motor torque and causes the motor 4 to output an assist torque. After executing the processing of step S9, the control unit 8 ends the motor assist control processing.
このようなモータアシスト制御処理による動作について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3の例では、クラッチ31が完全に係合したとき、クラッチトルクがドライバ要求トルクになるように制御し、クラッチ接続過程では一定の速度でクラッチ31を接続する場合を示している。 The operation of this motor assist control process will be explained with reference to Figures 3 and 4. Note that the example in Figure 3 shows a case where the clutch torque is controlled so that it becomes the driver requested torque when the clutch 31 is fully engaged, and the clutch 31 is engaged at a constant speed during the clutch engagement process.
変速処理が開始され、クラッチ31の完全係合の解除が開始されると、クラッチトルクが低下し、駆動軸11に伝わるトルクも低下していく。このとき、クラッチトルクがモータ出力可能トルクより大きいため、モータ4によるアシストトルクの出力は行なわれない。 When the gear shift process begins and the clutch 31 begins to fully disengage, the clutch torque decreases, and the torque transmitted to the drive shaft 11 also decreases. At this time, the clutch torque is greater than the motor's outputtable torque, so no assist torque is output by the motor 4.
時刻t1において、クラッチトルクがモータ出力可能トルクと等しくなると、モータ4によるアシストトルクの出力が開始され、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの差を目標モータトルクとして、モータ4によりアシストトルクが出力される。このとき、クラッチ31の開放速度は、モータアシストを行なっていない時刻t1以前よりも速くする。 At time t1, when the clutch torque becomes equal to the motor's available output torque, the motor 4 begins to output assist torque, and the difference between the motor's available output torque and the clutch torque is set as the target motor torque, and the motor 4 outputs assist torque. At this time, the release speed of the clutch 31 is set faster than before time t1, when motor assistance was not being performed.
時刻t2において、クラッチ31が完全に開放されると、変速機3の変速機構の変速段の切替が開始され、その間は、モータ4によるモータ出力可能トルクでのモータアシストが行なわれる。 At time t2, when the clutch 31 is completely released, the gear shifting mechanism of the transmission 3 begins to change gears, during which time the motor 4 provides motor assistance at its maximum output torque.
時刻t3において、変速機3の変速機構の変速段の切替が完了すると、クラッチ31の係合が開始され、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクよりも小さい間は、モータ4によるモータ出力可能トルクでのモータアシストが行なわれる。 At time t3, when the gear shifting of the transmission 3's speed change mechanism is completed, the clutch 31 begins to engage, and motor assistance is provided by the motor 4 at the motor's available output torque while the sum of the motor's available output torque and the clutch torque is less than the driver's requested torque.
時刻t4において、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなると、モータ4によるアシストトルクは、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなるように減らされ、クラッチ31が完全に係合すると、モータアシストは終了する。 At time t4, when the sum of the motor output torque and the clutch torque becomes equal to the driver requested torque, the assist torque from motor 4 is reduced so that the sum of the motor output torque and the clutch torque becomes equal to the driver requested torque, and when clutch 31 is fully engaged, motor assist ends.
図4の例は、クラッチ31が完全に係合したとき、クラッチトルクがドライバ要求トルクになるように制御し、クラッチ接続過程ではクラッチトルクとモータトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなったとき、クラッチ31の接続速度を、それまでに比べ速くする場合を示している。 The example in Figure 4 shows a case where, when the clutch 31 is fully engaged, the clutch torque is controlled to be equal to the driver's requested torque, and during the clutch engagement process, when the sum of the clutch torque and motor torque becomes equal to the driver's requested torque, the engagement speed of the clutch 31 is increased compared to before.
変速処理が開始され、クラッチ31の完全係合の解除が開始されると、クラッチトルクが低下し、駆動軸11に伝わるトルクも低下していく。このとき、クラッチトルクがモータ出力可能トルクより大きいため、モータ4によるアシストトルクの出力は行なわれない。 When the gear shift process begins and the clutch 31 begins to fully disengage, the clutch torque decreases, and the torque transmitted to the drive shaft 11 also decreases. At this time, the clutch torque is greater than the motor's outputtable torque, so no assist torque is output by the motor 4.
時刻t11において、クラッチトルクがモータ出力可能トルクと等しくなると、モータ4によるアシストトルクの出力が開始され、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの差を目標モータトルクとして、モータ4によりアシストトルクが出力される。このとき、クラッチ31の開放速度は、モータアシストを行なっていない時刻t11以前よりも速くする。 At time t11, when the clutch torque becomes equal to the motor's available output torque, the motor 4 begins to output assist torque, and the difference between the motor's available output torque and the clutch torque is set as the target motor torque, and the motor 4 outputs assist torque. At this time, the release speed of the clutch 31 is set faster than before time t11, when motor assistance was not being performed.
時刻t12において、クラッチ31が完全に開放されると、変速機3の変速機構の変速段の切替が開始され、その間は、モータ4によるモータ出力可能トルクでのモータアシストが行なわれる。 At time t12, when the clutch 31 is completely released, the gear shifting mechanism of the transmission 3 begins to change gears, during which time motor assistance is provided by the motor 4 at the available motor output torque.
時刻t13において、変速機3の変速機構の変速段の切替が完了すると、クラッチ31の係合が開始され、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクよりも小さい間は、モータ4によるモータ出力可能トルクでのモータアシストが行なわれる。 At time t13, when the gear shifting of the transmission 3's speed change mechanism is completed, the clutch 31 begins to engage, and motor assistance is provided by the motor 4 at the motor's available output torque while the sum of the motor's available output torque and the clutch torque is less than the driver's requested torque.
時刻t14において、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなると、クラッチ31の接続速度が速められ、モータ4によるアシストトルクは、モータ出力可能トルクとクラッチトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなるように減らされ、クラッチ31が完全に係合すると、モータアシストは終了する。 At time t14, when the sum of the motor's available output torque and the clutch torque becomes equal to the driver's required torque, the engagement speed of the clutch 31 is increased, and the assist torque provided by the motor 4 is reduced so that the sum of the motor's available output torque and the clutch torque becomes equal to the driver's required torque. When the clutch 31 is fully engaged, motor assist ends.
このように、本実施例では、制御部8は、変速機3の変速中のクラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクを、クラッチ接続過程においても維持する。 In this way, in this embodiment, the control unit 8 maintains the maximum torque of the motor 4 output during the clutch disengagement process while the transmission 3 is shifting gears, even during the clutch engagement process.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクが出力される。このため、徐々にエンジントルクが増加するクラッチ接続過程において、駆動軸11に伝わるトルクを素早く上昇させることができ、トルク抜け期間を短くすることができる。 As a result, during the clutch engagement process, the maximum torque of the motor 4 that was output during the clutch release process is output. Therefore, during the clutch engagement process, when engine torque gradually increases, the torque transmitted to the drive shaft 11 can be quickly increased, shortening the torque loss period.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、ドライバ要求トルクより小さい間、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクを維持する。 In addition, during the clutch engagement process, the control unit 8 maintains the maximum torque of the motor 4 output during the clutch release process while the sum of the clutch torque and the motor torque is less than the driver requested torque.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、ドライバ要求トルクより小さい間、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクが出力される。このため、クラッチ接続過程において、駆動軸11に伝わるトルクを素早くドライバ要求トルクに上昇させることができ、トルク抜け期間を短くすることができる。 As a result, during the clutch engagement process, the maximum torque of the motor 4 output during the clutch release process is output while the sum of the clutch torque and motor torque is smaller than the driver's requested torque. Therefore, during the clutch engagement process, the torque transmitted to the drive shaft 11 can be quickly increased to the driver's requested torque, shortening the torque loss period.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、ドライバ要求トルク以上となった場合には、ドライバ要求トルクとクラッチトルクの差をモータ4のアシストトルクとする。 In addition, if the sum of the clutch torque and motor torque becomes equal to or greater than the driver requested torque during the clutch engagement process, the control unit 8 sets the difference between the driver requested torque and the clutch torque as the assist torque of the motor 4.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、ドライバ要求トルク以上となった場合には、ドライバ要求トルクとクラッチトルクの差がモータ4のアシストトルクとされる。このため、クラッチ接続過程において、ドライバ要求トルクに上昇した駆動軸11に伝わるトルクを維持しつつ、クラッチ31を完全に係合させることができる。 As a result, during the clutch engagement process, if the sum of the clutch torque and motor torque exceeds the driver requested torque, the difference between the driver requested torque and the clutch torque is used as the assist torque of the motor 4. Therefore, during the clutch engagement process, the torque transmitted to the drive shaft 11, which has increased to the driver requested torque, can be maintained while the clutch 31 is fully engaged.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、変速開始前の駆動トルクより小さい間、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクを維持するようにしてもよい。 Furthermore, during the clutch engagement process, the control unit 8 may maintain the maximum torque of the motor 4 output during the clutch release process while the sum of the clutch torque and the motor torque is smaller than the drive torque before the start of the gear shift.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、変速開始前の駆動トルクより小さい間、クラッチ開放過程において出力されたモータ4の最大トルクが出力される。このため、クラッチ接続過程において、駆動軸11に伝わるトルクを素早く変速開始前の駆動トルクに上昇させることができ、トルク抜け期間を短くすることができる。 As a result, during the clutch engagement process, the maximum torque of the motor 4 output during the clutch release process is output while the sum of the clutch torque and motor torque is smaller than the drive torque before the shift started.As a result, during the clutch engagement process, the torque transmitted to the drive shaft 11 can be quickly increased to the drive torque before the shift started, shortening the torque drop period.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、変速開始前の駆動トルク以上となった場合には、変速開始前の駆動トルクとクラッチトルクの差をモータ4のアシストトルクとしてもよい。 Furthermore, if, during the clutch engagement process, the sum of the clutch torque and the motor torque becomes equal to or greater than the drive torque before the start of the gear shift, the control unit 8 may set the difference between the drive torque before the start of the gear shift and the clutch torque as the assist torque of the motor 4.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、変速開始前の駆動トルク以上となった場合には、変速開始前の駆動トルクとクラッチトルクの差がモータ4のアシストトルクとされる。このため、クラッチ接続過程において、変速開始前の駆動トルクに上昇した駆動軸11に伝わるトルクを維持しつつ、クラッチ31を完全に係合させることができる。 As a result, during the clutch engagement process, if the sum of the clutch torque and motor torque becomes equal to or greater than the drive torque before the shift started, the difference between the drive torque before the shift started and the clutch torque is used as the assist torque of the motor 4. Therefore, during the clutch engagement process, the torque transmitted to the drive shaft 11, which has increased to the drive torque before the shift started, can be maintained while the clutch 31 is fully engaged.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、一定のクラッチ接続速度でクラッチ31を接続させる。 In addition, the control unit 8 engages the clutch 31 at a constant clutch engagement speed during the clutch engagement process.
これにより、クラッチ接続過程において、一定のクラッチ接続速度でクラッチ31が接続される。このため、クラッチ接続過程でクラッチ31を素早く接続させることができ、モータアシスト時間を短くして、変速時に使用される電力を抑えることができる。 As a result, the clutch 31 is engaged at a constant clutch engagement speed during the clutch engagement process. This allows the clutch 31 to be engaged quickly during the clutch engagement process, shortening the motor assist time and reducing the power used during gear changes.
また、制御部8は、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルクと等しくなったとき、クラッチ31の接続速度を、クラッチ31の接続開始からクラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルクと等しくなるまでの速度に比べ速くする。 Furthermore, when the sum of the clutch torque and the motor torque becomes equal to the first torque during the clutch engagement process, the control unit 8 increases the engagement speed of the clutch 31 compared to the speed from the start of engagement of the clutch 31 until the sum of the clutch torque and the motor torque becomes equal to the first torque.
これにより、クラッチ接続過程において、クラッチトルクとモータトルクの和が、第1のトルクと等しくなったとき、クラッチ接続速度が速められる。このため、一定の速度でクラッチ31を接続する場合に比べ、モータトルクを減らすとともにクラッチトルクを増やしてモータトルクとクラッチトルクを入れ替える期間を短くすることができ、変速完了までにかかる時間を短くすることができる。また、クラッチ31の接続速度を上昇させるタイミングは駆動軸11に出力されるトルクが第1のトルクに復帰した後であるため、変速の過程で、駆動軸11に出力されるトルクが変動することなく、変速に基づく車両への振動を抑えることができる。 As a result, during the clutch engagement process, when the sum of the clutch torque and motor torque becomes equal to the first torque, the clutch engagement speed is increased. Therefore, compared to when the clutch 31 is engaged at a constant speed, the period during which the motor torque and clutch torque are interchanged by reducing the motor torque and increasing the clutch torque can be shortened, thereby shortening the time required to complete the gear shift. Furthermore, because the timing for increasing the engagement speed of the clutch 31 occurs after the torque output to the drive shaft 11 has returned to the first torque, there is no fluctuation in the torque output to the drive shaft 11 during the gear shift process, and vibration to the vehicle due to the gear shift can be suppressed.
また、制御部8は、クラッチ開放過程において、クラッチトルクが所定量まで減少すると、クラッチ開放速度を速めて、モータ4からアシストトルクを出力させる。 In addition, when the clutch torque decreases to a predetermined amount during the clutch release process, the control unit 8 increases the clutch release speed and causes the motor 4 to output assist torque.
これにより、クラッチ開放過程において、クラッチトルクが所定量まで減少すると、クラッチ開放速度が速められ、モータ4からアシストトルクが出力される。このため、モータアシスト時間を短くして、変速時に使用される電力を抑えることができる。 As a result, when the clutch torque decreases to a predetermined amount during the clutch release process, the clutch release speed is increased and assist torque is output from the motor 4. This shortens the motor assist time and reduces the power used during gear changes.
また、制御部8は、クラッチ開放過程でのクラッチトルクが所定量まで減少してからのクラッチ31の開放速度と、クラッチ接続過程でのクラッチ31の接続速度とを同一とする。 In addition, the control unit 8 makes the release speed of the clutch 31 after the clutch torque has decreased to a predetermined amount during the clutch release process the same as the engagement speed of the clutch 31 during the clutch engagement process.
これにより、クラッチ開放過程でのクラッチトルクが所定量まで減少してからのクラッチ31の開放速度と、クラッチ接続過程でのクラッチ31の接続速度とが同一とされる。このため、モータアシスト時間を短くして、変速時に使用される電力を抑えることができる。 This ensures that the release speed of the clutch 31 after the clutch torque has decreased to a predetermined amount during the clutch release process is the same as the engagement speed of the clutch 31 during the clutch engagement process. This shortens the motor assist time and reduces the power used during gear changes.
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be encompassed by the following claims.
1 ハイブリッド車両
2 エンジン
3 変速機(自動変速機)
4 モータ
6 高電圧バッテリ(バッテリ)
8 制御部
11 駆動軸
31 クラッチ
41 温度センサ
61 バッテリ状態センサ
81 アクセル開度センサ
82 クラッチストロークセンサ
1 Hybrid vehicle 2 Engine 3 Transmission (automatic transmission)
4 Motor 6 High voltage battery (battery)
8 Control unit 11 Drive shaft 31 Clutch 41 Temperature sensor 61 Battery state sensor 81 Accelerator opening sensor 82 Clutch stroke sensor
Claims (6)
前記自動変速機の変速中のクラッチ開放過程において、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が、ドライバの要求するドライバ要求トルクよりも小さくなる場合、前記自動変速機の変速中のクラッチ開放過程において出力された前記モータの最大トルクをクラッチ接続過程においても、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が、前記ドライバ要求トルクより小さい間、維持させ、前記自動変速機から出力されるクラッチトルクと前記アシストトルクの和が前記ドライバ要求トルク以上となった場合には、前記モータの最大トルクの維持を終了し、前記クラッチの接続速度を上昇させて前記クラッチトルクを増やす制御部を備えるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。 A motor assist control device for a hybrid vehicle includes an engine, a motor, an automatic transmission that changes the speed of rotation of the engine and transmits it to a drive shaft, a clutch that connects or disconnects power transmission between the engine and the drive shaft, and causes the motor to output assist torque during a period when the clutch is not fully engaged when the automatic transmission is shifting gears,
A motor assist control device for a hybrid vehicle comprising a control unit that, when the sum of the clutch torque output from the automatic transmission and the assist torque becomes smaller than the driver requested torque during the clutch disengagement process of the automatic transmission, maintains the maximum torque of the motor output during the clutch engagement process as long as the sum of the clutch torque output from the automatic transmission and the assist torque is smaller than the driver requested torque during the clutch engagement process, and when the sum of the clutch torque output from the automatic transmission and the assist torque becomes equal to or greater than the driver requested torque, ends the maintenance of the maximum torque of the motor and increases the engagement speed of the clutch to increase the clutch torque.
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