JP7798706B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、動力源としてのエンジン及び電動機と、駆動輪と、の間の動力伝達経路を機械的に断接するクラッチを備える車両の、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle equipped with a clutch that mechanically connects and disconnects the power transmission path between the engine and electric motor as power sources and the drive wheels.
動力源としてのエンジン及び電動機と、駆動輪と、の間の動力伝達経路を機械的に断接するトルクコンバータのロックアップクラッチを備える車両の、制御装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された車両の制御装置がそれである。 Vehicle control devices equipped with a torque converter lock-up clutch that mechanically connects and disconnects the power transmission path between the engine and electric motor as power sources and the drive wheels are known. For example, the vehicle control device described in Patent Document 1 is one such device.
ところで、エンジン始動の際のトルク変動が駆動輪に伝達されることに伴う始動ショックの発生を抑制するために、ロックアップクラッチをスリップ係合乃至解放とした後にエンジン始動制御を開始することが知られている。特許文献1に記載された車両では、電動機のみを動力源に用いて走行するBEV走行中においてエンジンの始動が要求される前に、エンジンを少なくとも動力源に用いる走行時に比較してロックアップクラッチのトルク容量が低くされる。これにより、エンジンの始動の要求後に、ロックアップクラッチが完全係合からスリップ係合乃至解放へ速やかに切り替えられてエンジン始動制御が開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティの両立が図られているが、更なる始動ショックの抑制やドライバビリティの向上が望まれていた。 In order to suppress the occurrence of start-up shock caused by torque fluctuations being transmitted to the drive wheels when the engine is started, it is known that engine start control is initiated after the lock-up clutch is slip-engaged or released. In the vehicle described in Patent Document 1, while the vehicle is running as a BEV using only the electric motor as a power source, the torque capacity of the lock-up clutch is reduced before a request to start the engine is made, compared to when the vehicle is running using the engine as at least a power source. As a result, after a request to start the engine is made, the lock-up clutch is quickly switched from full engagement to slip-engaged or released, and engine start control is initiated, thereby achieving both suppression of start-up shock and improvement of drivability. However, further suppression of start-up shock and improvement of drivability are desired.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、始動ショックの抑制やドライバビリティの向上が図られる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention was made against the backdrop of the above circumstances, and its purpose is to provide a vehicle control device that suppresses starting shock and improves drivability.
本発明の要旨とするところは、動力源としてのエンジン及び電動機と、前記エンジンと前記電動機との間の動力伝達を断接する第1クラッチと、前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に断接する第2クラッチと、を備える車両の、制御装置であって、(a)前記第1クラッチを解放とし且つ前記第2クラッチを完全係合として前記電動機のみから動力を出力させて走行するBEV走行中において前記エンジンの始動が要求される前に、前記第2クラッチのトルク容量の指令値を前記電動機から前記第2クラッチに入力される入力トルクに応じたものとするトルク容量制御を開始し、(b)前記トルク容量制御の開始後、前記第2クラッチにおける前記電動機側の回転速度から前記駆動輪側の回転速度を減じた差回転が所定の判定差回転値以上である場合及び前記第2クラッチのトルク容量の実値と前記入力トルクとの差が所定のトルク範囲内であって前記入力トルクが増加し且つ今後も増加すると推定される場合の少なくとも一方の場合には、前記第2クラッチにおける前記差回転が所定の目標差回転値となるように前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御を開始し、(c)前記エンジンの始動が要求された場合、前記第1クラッチを解放から完全係合に切り替えるとともに前記電動機の出力トルクを増加させて前記エンジンを始動することにある。 The gist of the present invention is a control device for a vehicle equipped with an engine and an electric motor as a power source, a first clutch that connects and disconnects the power transmission between the engine and the electric motor, and a second clutch that mechanically connects and disconnects the power transmission path between the power source and drive wheels, the control device (a) initiating torque capacity control in which a command value for the torque capacity of the second clutch corresponds to the input torque input from the electric motor to the second clutch before a start of the engine is requested during BEV driving in which the first clutch is released and the second clutch is fully engaged and power is output only from the electric motor, and (b) after the start of the torque capacity control, When the differential rotation speed obtained by subtracting the rotation speed of the drive wheel side from the rotation speed of the electric motor side in the second clutch is equal to or greater than a predetermined judgment differential rotation value, or when the difference between the actual torque capacity of the second clutch and the input torque is within a predetermined torque range and the input torque is increasing and is estimated to continue to increase, rotation speed control is initiated to control the rotation speed of the electric motor so that the differential rotation speed in the second clutch becomes a predetermined target differential rotation value; and (c) when a start of the engine is requested, the first clutch is switched from released to fully engaged and the output torque of the electric motor is increased to start the engine.
本発明の車両の制御装置によれば、BEV走行中であってエンジンの始動が要求される前にトルク容量制御が開始され、(a)第2クラッチにおける差回転が所定の判定差回転値以上である場合、及び(b)第2クラッチのトルク容量の実値と入力トルクとのトルク差が所定のトルク範囲内であって入力トルクが増加し且つ今後も入力トルクが増加すると推定される場合、の少なくとも一方の場合に、回転速度制御が開始される。(a)は、第2クラッチがスリップ係合となっている場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機から駆動輪へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。(b)は、入力トルクが現在及び今後も増加する場合すなわち入力トルクの増加によりすぐに第2クラッチがスリップ係合となる場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機から駆動輪へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。回転速度制御の開始された後に、エンジンの始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合、第2クラッチが予めスリップ係合となっている。そのため、そうでない場合に比較してエンジン始動制御が速やかに開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。また、回転速度制御の開始される前に、エンジンの始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合であっても、第2クラッチのトルク容量の指令値が予め入力トルクに応じたものとされている。そのため、そうでない場合に比較して第2クラッチを速やかにスリップ係合させてエンジン始動制御を開始できるため、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。 According to the vehicle control device of the present invention, torque capacity control is initiated during BEV driving before engine start is requested, and rotational speed control is initiated in at least one of the following cases: (a) the differential rotation speed in the second clutch is equal to or greater than a predetermined reference differential rotation speed value; and (b) the torque difference between the actual torque capacity of the second clutch and the input torque is within a predetermined torque range, the input torque is increasing, and it is estimated that the input torque will continue to increase. In (a), the second clutch is in slip engagement, so the drive torque transmitted from the electric motor to the drive wheels does not increase abruptly even when rotational speed control is initiated. In (b), the input torque is currently increasing and will continue to increase, i.e., the second clutch immediately enters slip engagement due to an increase in input torque, so the drive torque transmitted from the electric motor to the drive wheels does not increase abruptly even when rotational speed control is initiated. When engine start is requested and engine start control is executed after rotational speed control is initiated, the second clutch is already in slip engagement. Therefore, engine start control is initiated more quickly than in other cases, thereby achieving both suppression of start-up shock and drivability. Furthermore, even if engine start is requested and engine start control is executed before rotation speed control begins, the command value for the torque capacity of the second clutch is set in advance according to the input torque. This allows the second clutch to be slip-engaged more quickly than otherwise and engine start control to begin, thereby achieving both suppression of start-up shock and drivability.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Please note that the drawings in the following embodiments have been simplified or modified as appropriate, and the dimensional proportions and shapes of each part are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であるとともに、車両10における各種制御のための制御機能の要部を説明する図である。車両10は、動力源として機能する、エンジン12及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。車両10は、動力源と駆動輪14との間の動力伝達経路PTにおいて、動力源側から順に、電動機連結軸32、発進クラッチWSC、変速機入力軸38、自動変速機20、減速ギヤ機構22、ディファレンシャルギヤ24、及び一対の駆動軸28が連結され、これらはいずれも周知の構成である。また、車両10は、インバータ52、バッテリ54、油圧制御回路56、及び電子制御装置90を備える。 Figure 1 is a diagram illustrating the general configuration of a vehicle 10 to which the present invention is applied, as well as a diagram illustrating the main control functions for various controls in the vehicle 10. The vehicle 10 is a hybrid vehicle equipped with an engine 12 and an electric motor MG, which function as a power source. In the power transmission path PT between the power source and the drive wheels 14, the vehicle 10 is connected, in order from the power source side, with an electric motor connecting shaft 32, a starting clutch WSC, a transmission input shaft 38, an automatic transmission 20, a reduction gear mechanism 22, a differential gear 24, and a pair of drive shafts 28, all of which are well-known components. The vehicle 10 also includes an inverter 52, a battery 54, a hydraulic control circuit 56, and an electronic control unit 90.
エンジン12は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の周知の内燃機関である。エンジン12は、スロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置50が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTe[Nm]が制御される。電動機MGは、発動機としての機能及び発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機MGは、バッテリ54から供給される電力を用いてインバータ52が制御されることにより、電動機MGの出力トルクであるMGトルクTmg[Nm]が動力として出力される。また、電動機MGは、エンジン12の動力や駆動輪14から入力される被駆動力により発電を行い、発電電力がバッテリ54に充電される。前記動力は、特に区別しない場合には駆動力、トルク、及び力も同意である。 The engine 12 is a well-known internal combustion engine such as a gasoline engine or diesel engine. The engine 12 is controlled by an engine control device 50, which includes a throttle actuator, a fuel injection device, an ignition device, etc., to control the engine torque Te [Nm], which is the output torque of the engine 12. The electric motor MG is a rotating electric machine that functions as both a motor and a generator, and is a so-called motor generator. The electric motor MG outputs the MG torque Tmg [Nm], which is the output torque of the electric motor MG, as power by controlling the inverter 52 using power supplied from the battery 54. The electric motor MG also generates power using the power of the engine 12 and the driven force input from the drive wheels 14, and the generated power charges the battery 54. When no particular distinction is made, the above-mentioned power can also be referred to as driving force, torque, and force.
断接クラッチK0は、エンジン12と電動機MGとの間の動力伝達を断接するクラッチである。発進クラッチWSCは、動力伝達経路PT特に電動機MGと自動変速機20との間を機械的に断接するクラッチである。なお、断接クラッチK0及び発進クラッチWSCは、本発明における「第1クラッチ」及び「第2クラッチ」にそれぞれ相当する。エンジン連結軸30は、エンジン12と断接クラッチK0との間に設けられ、電動機MGは、断接クラッチK0と発進クラッチWSCとの間に設けられた電動機連結軸32に動力伝達可能に接続されている。断接クラッチK0及び発進クラッチWSCのそれぞれは、例えばアクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。断接クラッチK0及び発進クラッチWSCのそれぞれは、油圧制御回路56から供給される調圧された油圧によりトルク容量が変化させられることで、完全係合、スリップ係合、解放などの制御状態が切り替えられる。以下、完全係合とスリップ係合とを特に区別する必要がない場合には、単に「係合」と記す。トルク容量とは、クラッチが伝達可能なトルクの大きさであって、クラッチの係合力と同意である。 The on-off clutch K0 is a clutch that connects and disconnects the power transmission between the engine 12 and the electric motor MG. The starting clutch WSC is a clutch that mechanically connects and disconnects the power transmission path PT, particularly between the electric motor MG and the automatic transmission 20. The on-off clutch K0 and the starting clutch WSC correspond to the "first clutch" and "second clutch," respectively, in this invention. The engine connecting shaft 30 is disposed between the engine 12 and the on-off clutch K0, and the electric motor MG is connected to the electric motor connecting shaft 32 disposed between the on-off clutch K0 and the starting clutch WSC so that power can be transmitted. The on-off clutch K0 and the starting clutch WSC are each hydraulic friction engagement devices, constituted, for example, by a multi-plate or single-plate clutch pressed by an actuator. The on-off clutch K0 and the starting clutch WSC each have their torque capacity changed by the regulated hydraulic pressure supplied from the hydraulic control circuit 56, thereby switching between control states such as full engagement, slip engagement, and release. Hereinafter, when there is no need to distinguish between full engagement and slip engagement, we will simply refer to it as "engagement." Torque capacity is the amount of torque that a clutch can transmit, and is equivalent to the clutch engagement force.
自動変速機20は、例えば不図示の1組又は複数組の遊星歯車装置と、係合装置CBと、を備える、周知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば複数の周知の油圧式の摩擦係合装置を含む。自動変速機20は、係合装置CBのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni[rpm]/AT出力回転速度No[rpm])が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。AT入力回転速度Niは、自動変速機20の入力部材である変速機入力軸38の回転速度であり、AT出力回転速度Noは、自動変速機20の出力部材である変速機出力歯車26の回転速度である。自動変速機20は、例えば係合装置CBを全て解放させることで、ニュートラル状態とすることも可能である。 The automatic transmission 20 is a well-known planetary gear automatic transmission equipped with, for example, one or more planetary gear devices (not shown) and engagement devices CB. The engagement devices CB include, for example, multiple well-known hydraulic friction engagement devices. The automatic transmission 20 is a stepped transmission in which one of multiple gear stages (also referred to as gear ratios) with different speed ratios (also referred to as gear stages) γat (= AT input rotation speed Ni [rpm] / AT output rotation speed No [rpm]) is formed by engaging one of the engagement devices CB. The AT input rotation speed Ni is the rotational speed of the transmission input shaft 38, which is the input member of the automatic transmission 20, and the AT output rotation speed No is the rotational speed of the transmission output gear 26, which is the output member of the automatic transmission 20. The automatic transmission 20 can also be placed in neutral by, for example, disengaging all of the engagement devices CB.
油圧制御回路56は、車両10に備えられた不図示であって周知の機械式オイルポンプや電動オイルポンプの少なくとも一方が吐出した作動油を元圧にして、断接クラッチK0、発進クラッチWSC、及び係合装置CBの制御状態を制御するアクチュエータに、各々調圧した油圧を供給する。 The hydraulic control circuit 56 uses hydraulic oil discharged from at least one of a mechanical oil pump or an electric oil pump (not shown) provided on the vehicle 10 as the source pressure, and supplies adjusted hydraulic pressure to the actuators that control the control states of the on-off clutch K0, the starting clutch WSC, and the engagement device CB.
エンジン12から出力される動力は、断接クラッチK0及び発進クラッチWSCが共に係合とされた場合に、動力伝達経路PTを経由して駆動輪14へ伝達される。電動機MGから出力される動力は、断接クラッチK0の制御状態に拘わらず、発進クラッチWSCが係合とされた場合に、動力伝達経路PTを経由して駆動輪14へ伝達される。 When the on-off clutch K0 and the starting clutch WSC are both engaged, the power output from the engine 12 is transmitted to the drive wheels 14 via the power transmission path PT. Regardless of the control state of the on-off clutch K0, when the starting clutch WSC is engaged, the power output from the electric motor MG is transmitted to the drive wheels 14 via the power transmission path PT.
車両10は、車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置90を備える。電子制御装置90は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。 Vehicle 10 is equipped with an electronic control unit 90, which serves as a controller including the control devices of vehicle 10. The electronic control unit 90 is configured to include a so-called microcomputer equipped with, for example, a CPU, RAM, ROM, an input/output interface, etc., and the CPU executes various controls of vehicle 10 by performing signal processing according to programs stored in advance in ROM while utilizing the temporary storage function of the RAM.
電子制御装置90には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ70、MG回転速度センサ72、入力回転速度センサ74、出力回転速度センサ76、アクセル開度センサ78など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne[rpm]、電動機MGの回転速度であって発進クラッチWSCの入力側部材の回転速度でもあるMG回転速度Nmg[rpm]、AT入力回転速度Ni、車速V[km/h]に対応するAT出力回転速度No、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc[%]など)が、それぞれ入力される。なお、電子制御装置90は、本発明における「制御装置」に相当する。 The electronic control unit 90 receives various signals based on detection values from various sensors (e.g., engine rotation speed sensor 70, MG rotation speed sensor 72, input rotation speed sensor 74, output rotation speed sensor 76, accelerator position sensor 78, etc.) provided on the vehicle 10 (e.g., engine rotation speed Ne [rpm], which is the rotation speed of the engine 12; MG rotation speed Nmg [rpm], which is the rotation speed of the electric motor MG and also the rotation speed of the input side member of the starting clutch WSC; AT input rotation speed Ni; AT output rotation speed No, which corresponds to vehicle speed V [km/h]; accelerator position θacc [%], which is the driver's accelerator operation amount indicating the magnitude of the driver's acceleration operation). The electronic control unit 90 corresponds to the "controller" in this invention.
電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置等(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路56など)に各種信号等(例えばエンジン12を制御するためのエンジン制御信号Se、電動機MGを駆動制御するためのMG制御信号Smg、係合装置CBを断接制御するためのCB油圧制御信号Scb、断接クラッチK0を断接制御するためのK0油圧制御信号Sk0、発進クラッチWSCを断接制御するためのWSC油圧制御信号Swscなど)が、それぞれ出力される。 The electronic control unit 90 outputs various signals (e.g., an engine control signal Se for controlling the engine 12, an MG control signal Smg for controlling the drive of the electric motor MG, a CB hydraulic control signal Scb for controlling the engagement and disengagement of the engagement device CB, a K0 hydraulic control signal Sk0 for controlling the engagement and disengagement of the on-off clutch K0, a WSC hydraulic control signal Swsc for controlling the engagement and disengagement of the starting clutch WSC, etc.) to various devices provided in the vehicle 10 (e.g., the engine control unit 50, the inverter 52, the hydraulic control circuit 56, etc.).
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現するために、動力源制御部92、断接クラッチ制御部94、変速機制御部96、及び回転速度制御部98を機能的に備える。 The electronic control unit 90 functionally comprises a power source control unit 92, a clutch control unit 94, a transmission control unit 96, and a rotational speed control unit 98 to realize various controls in the vehicle 10.
動力源制御部92は、エンジン12の作動を制御する機能と、電動機MGの作動を制御する機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン12及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行する。 The power source control unit 92 includes a function for controlling the operation of the engine 12 and a function for controlling the operation of the electric motor MG, and these control functions are used to perform hybrid drive control using the engine 12 and the electric motor MG.
動力源制御部92は、電動機MGのみを動力源に用いて走行するBEV(Battery Electric Vehicle)走行を実現するBEV駆動モードと、少なくともエンジン12を動力源に用いて走行するHEV(Hybrid Electric Vehicle)走行を実現するHEV駆動モードと、を選択的に切り替える。BEV走行中では、断接クラッチK0が解放とされ且つ発進クラッチWSCが係合とされている。HEV走行中では、断接クラッチK0及び発進クラッチWSCがそれぞれ係合とされている。BEV走行中において、エンジン12の出力を用いないと運転者による車両10に対する駆動要求量を賄えない場合、バッテリ54の充電が必要な場合、エンジン12等の暖機が必要な場合などでは、エンジン12の始動が要求される。エンジン12の始動が要求されると、エンジン12を始動させるエンジン始動制御が実行されてHEV駆動モードが選択される。 The power source control unit 92 selectively switches between a BEV drive mode, which realizes BEV (Battery Electric Vehicle) driving using only the electric motor MG as a power source, and an HEV drive mode, which realizes HEV (Hybrid Electric Vehicle) driving using at least the engine 12 as a power source. During BEV driving, the on-off clutch K0 is disengaged and the starting clutch WSC is engaged. During HEV driving, the on-off clutch K0 and the starting clutch WSC are both engaged. During BEV driving, starting of the engine 12 is requested in cases where the driver's drive demand for the vehicle 10 cannot be met without using the output of the engine 12, where charging of the battery 54 is required, or where warming up of the engine 12, etc. is required. When starting of the engine 12 is requested, engine start control is executed to start the engine 12, and the HEV drive mode is selected.
動力源制御部92は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで、運転者による車両10に対する駆動要求量を算出する。駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された、前記駆動要求量を求めるための関係である。前記駆動要求量は、車両10に要求される駆動量である。駆動要求量としては、例えば、駆動輪14における要求駆動トルクTrdem[Nm]、自動変速機20の変速機出力歯車26から出力されるAT出力トルクTo[Nm]の要求量、駆動輪14における要求駆動力Frdem[N]、そのときの車速Vにおける要求駆動パワーPrdem[W]等を用いることができる。動力源制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機20の変速比γat等を考慮して、例えば要求駆動パワーPrdemを実現するように、エンジン12を制御するエンジン制御信号Seと、電動機MGを制御するMG制御信号Smgと、を出力する。 The power source control unit 92 calculates the driver's drive demand for the vehicle 10, for example, by applying the accelerator opening θacc and vehicle speed V to a drive demand map. The drive demand map is a relationship for calculating the drive demand, which is determined experimentally or by design and stored in advance. The drive demand is the drive demand required for the vehicle 10. Examples of the drive demand may include the required drive torque Trdem [Nm] at the drive wheels 14, the required amount of AT output torque To [Nm] output from the transmission output gear 26 of the automatic transmission 20, the required drive force Frdem [N] at the drive wheels 14, and the required drive power Prdem [W] at the current vehicle speed V. The power source control unit 92 outputs an engine control signal Se for controlling the engine 12 and an MG control signal Smg for controlling the electric motor MG to achieve the required drive power Prdem, for example, taking into account transmission loss, accessory load, and the gear ratio γat of the automatic transmission 20.
断接クラッチ制御部94は、エンジン始動制御において断接クラッチK0の断接状態を制御する。例えば、断接クラッチ制御部94は、エンジン12の始動が要求された場合には、エンジン回転速度Neを引き上げるトルクであるエンジン12のクランキングに必要なクランキングトルクTcr[Nm]をエンジン12側へ伝達するために、断接クラッチK0を解放からスリップ係合を経て完全係合になるように制御する。 The on-off clutch control unit 94 controls the on-off state of the on-off clutch K0 during engine start control. For example, when a request is made to start the engine 12, the on-off clutch control unit 94 controls the on-off clutch K0 from disengagement to slip engagement and then fully engaged in order to transmit to the engine 12 the cranking torque Tcr [Nm] required to crank the engine 12, which is the torque that increases the engine rotation speed Ne.
変速機制御部96は、例えば変速マップを用いて自動変速機20の変速判断を行い、必要に応じて変速制御の実行のためにCB油圧制御信号Scbを油圧制御回路56へ出力する。変速マップは、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機20の変速が判断されるための変速線を有する予め定められた所定の関係である。変速マップでは、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクTrdemに替えてAT出力トルクTo[Nm]の要求量やアクセル開度θaccや電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth[%]などを用いても良い。 The transmission control unit 96 determines whether to shift the automatic transmission 20 using, for example, a shift map, and outputs a CB hydraulic control signal Scb to the hydraulic control circuit 56 to execute shift control as necessary. The shift map is a predetermined relationship on a two-dimensional coordinate system with, for example, vehicle speed V and required drive torque Trdem as variables, and has shift lines for determining whether to shift the automatic transmission 20. The shift map may use, for example, the AT output rotation speed No instead of vehicle speed V, or the required amount of AT output torque To [Nm], accelerator opening θacc, or throttle valve opening θth [%], which is the opening of the electronic throttle valve, instead of required drive torque Trdem.
回転速度制御部98は、トルク判定部98a、発進クラッチ制御部98b、開始判定部98c、及び差回転制御部98dを機能的に備える。 The rotational speed control unit 98 functionally comprises a torque determination unit 98a, a starting clutch control unit 98b, a start determination unit 98c, and a differential rotation control unit 98d.
トルク判定部98aは、BEV走行中において電動機MGから発進クラッチWSCへ入力されるトルクであるWSC入力トルクTwsc[Nm]がトルク値Twsc_jdgx(>0)未満であるか否かを判定する。トルク値Twsc_jdgxは、回生ブレーキによる電動機MGの発電効率の低下を抑制するために、実験的に或いは設計的に予め定められた判定値である。なお、WSC入力トルクTwscは、本発明における「入力トルク」に相当する。トルク値Twsc_jdgxは、本発明における「所定の第2トルク値」に相当する。 The torque determination unit 98a determines whether the WSC input torque Twsc [Nm], which is the torque input from the electric motor MG to the starting clutch WSC during BEV driving, is less than the torque value Twsc_jdgx (>0). The torque value Twsc_jdgx is a determination value that is determined in advance experimentally or by design in order to suppress a decrease in the power generation efficiency of the electric motor MG due to regenerative braking. Note that the WSC input torque Twsc corresponds to the "input torque" in this invention. The torque value Twsc_jdgx corresponds to the "predetermined second torque value" in this invention.
トルク判定部98aは、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgyを超過しているか否かを判定する。トルク値Twsc_jdgyは、実験的に或いは設計的に予め定めされたトルク値Twsc_jdgx以上に設定された判定値である。好適には、後述の回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されないように、トルク値Twsc_jdgyは、トルク値Twsc_jdgxよりも高く設定される。なお、トルク値Twsc_jdgyは、本発明における「所定の第1トルク値」に相当する。 The torque determination unit 98a determines whether the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgy. The torque value Twsc_jdgy is a determination value set to be equal to or greater than the torque value Twsc_jdgx, which is predetermined experimentally or by design. Preferably, the torque value Twsc_jdgy is set higher than the torque value Twsc_jdgx so that the start and end of the rotation speed control described below is not frequently repeated. The torque value Twsc_jdgy corresponds to the "predetermined first torque value" in this invention.
トルク判定部98aによってBEV走行中においてWSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgyを超過していると判定された場合には、発進クラッチ制御部98bは、発進クラッチWSCのトルク容量Tc[Nm]の指令値であるトルク容量指令値Tc_tgt[Nm]をWSC入力トルクTwscと同じにするトルク容量制御を開始する。なお、トルク容量指令値Tc_tgtは、本発明における「指令値」に相当する。また、トルク容量指令値Tc_tgtが同じにさせられる「WSC入力トルクTwsc」は、本発明における「入力トルクに応じたもの」に相当する。「入力トルクに応じたもの」とは、入力されたWSC入力トルクTwscを略そのままの大きさで駆動輪14側に伝達可能であるトルク容量指令値Tc_tgt、すなわち発進クラッチWSCが完全係合からスリップ係合に切り替わるトルク容量指令値Tc_tgtの近傍値である。 When the torque determination unit 98a determines that the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgy during BEV driving, the starting clutch control unit 98b initiates torque capacity control to equalize the torque capacity command value Tc_tgt [Nm], which is the command value for the torque capacity Tc [Nm] of the starting clutch WSC, with the WSC input torque Twsc. The torque capacity command value Tc_tgt corresponds to the "command value" in this invention. The "WSC input torque Twsc" for which the torque capacity command value Tc_tgt is equalized corresponds to "corresponding to the input torque" in this invention. "Coresponding to the input torque" refers to the torque capacity command value Tc_tgt that can transmit the input WSC input torque Twsc to the drive wheels 14 at approximately the same magnitude, i.e., a value close to the torque capacity command value Tc_tgt at which the starting clutch WSC switches from full engagement to slip engagement.
発進クラッチ制御部98bによるトルク容量制御の開始後、開始判定部98cは、回転速度制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。回転速度制御の開始条件は、(a)発進クラッチWSCにおける電動機MG側の回転速度であるMG回転速度Nmgから発進クラッチWSCにおける駆動輪14側の回転速度であるAT入力回転速度Niを減じた差回転ΔN(=Nmg-Ni)が所定の判定差回転値ΔN_jdg(>0)以上であること、(b)発進クラッチWSCのトルク容量Tcの実値であるトルク容量実値Tc_realとWSC入力トルクTwscとのトルク差ΔT(=Tc_real-Twsc)が所定のトルク範囲ΔT_jdg内であってAT出力トルクTo[Nm]の指令値To_tgt(動的)の変化量(変化率)α[Nm/sec]が正値であり且つ今後も指令値To_tgt(動的)が増加すると推定されること、のいずれかが成立することである。所定の判定差回転値ΔN_jdgは、発進クラッチWSCが実際にスリップ係合であることを判定するために、実験的に或いは設計的に予め定められた値であって、例えば零近傍の正の値である。トルク容量実値Tc_realは、例えば発進クラッチWSCの断接を制御するアクチュエータに供給される油圧が不図示のセンサで検出され、検出された油圧に基づいて推定することが可能である。所定のトルク範囲ΔT_jdgは、回転速度制御が開始されても電動機MGから駆動輪14へ伝達される駆動トルクの増加によるショックが許容範囲内となる、実験的に或いは設計的に予め定められた判定値である。指令値To_tgt(動的)については後述する。 After the starting clutch control unit 98b starts torque capacity control, the start determination unit 98c determines whether the start conditions for rotational speed control are met. The conditions for starting the rotational speed control are that either of the following is true: (a) the differential rotation ΔN (=Nmg-Ni) obtained by subtracting the AT input rotational speed Ni, which is the rotational speed of the drive wheel 14 side of the starting clutch WSC, from the MG rotational speed Nmg, is equal to or greater than a predetermined judgment differential rotation value ΔN_jdg (>0); or (b) the torque difference ΔT (=Tc_real-Twsc) between the torque capacity actual value Tc_real, which is the actual value of the torque capacity Tc of the starting clutch WSC, is within a predetermined torque range ΔT_jdg, the change (rate of change) α [Nm/sec] of the command value To_tgt (dynamic) of the AT output torque To [Nm] is a positive value, and it is estimated that the command value To_tgt (dynamic) will continue to increase in the future. The predetermined determination rotational difference value ΔN_jdg is a value determined experimentally or by design, for example, a positive value near zero, to determine whether the starting clutch WSC is actually in slip engagement. The actual torque capacity value Tc_real can be estimated, for example, by detecting the oil pressure supplied to an actuator that controls the engagement and disengagement of the starting clutch WSC using a sensor (not shown). The predetermined torque range ΔT_jdg is a determination value determined experimentally or by design, within which shock caused by an increase in drive torque transmitted from the electric motor MG to the drive wheels 14 remains within an acceptable range even when rotational speed control is initiated. The command value To_tgt (dynamic) will be described later.
開始判定部98cによって回転速度制御の開始条件が成立していると判定された場合には、差回転制御部98dは、差回転ΔNが所定の目標差回転値ΔN_tgtとなるようにMG回転速度Nmgをフィードバック制御する回転速度制御を開始する。目標差回転値ΔN_tgtは、差回転ΔNの目標値であって、実験的に或いは設計的に予め定められた所定値である。図2は、回転速度制御におけるWSC入力トルクTwscと目標差回転値ΔN_tgtとの関係の例を説明する図である。回転速度制御においては、例えば図2に示すように、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgxを超過すると、WSC入力トルクTwscの増加に応じて目標差回転値ΔN_tgtが増加させられ、次第に一定値で飽和させられる。また、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx以下である場合には、目標差回転値ΔN_tgtは零値とされる。したがって、回転速度制御の実行中におけるMG回転速度Nmgの目標値である目標MG回転速度Nmg_tgt[rpm]は、AT入力回転速度Niと目標差回転値ΔN_tgtとの和となる。 If the start determination unit 98c determines that the start conditions for rotational speed control are met, the differential rotation control unit 98d initiates rotational speed control by feedback-controlling the MG rotational speed Nmg so that the differential rotation ΔN becomes equal to a predetermined target differential rotation value ΔN_tgt. The target differential rotation value ΔN_tgt is a target value for the differential rotation ΔN and is a predetermined value determined experimentally or by design. Figure 2 illustrates an example of the relationship between the WSC input torque Twsc and the target differential rotation value ΔN_tgt in rotational speed control. In rotational speed control, for example, as shown in Figure 2, when the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgx, the target differential rotation value ΔN_tgt is increased as the WSC input torque Twsc increases and gradually saturated at a constant value. Furthermore, when the WSC input torque Twsc is equal to or less than the torque value Twsc_jdgx, the target differential rotation value ΔN_tgt is set to zero. Therefore, the target MG rotation speed Nmg_tgt [rpm], which is the target value of the MG rotation speed Nmg during rotation speed control, is the sum of the AT input rotation speed Ni and the target differential rotation value ΔN_tgt.
図1に戻り、トルク判定部98aによってBEV走行中においてWSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx未満であると判定された場合には、差回転制御部98dは、回転速度制御を終了し、その後、発進クラッチ制御部98bは、発進クラッチWSCが完全係合となるようにトルク容量指令値Tc_tgtをWSC入力トルクTwscよりも高くなるように制御する。 Returning to Figure 1, if the torque determination unit 98a determines that the WSC input torque Twsc is less than the torque value Twsc_jdgx during BEV driving, the differential rotation control unit 98d terminates rotational speed control, and then the starting clutch control unit 98b controls the torque capacity command value Tc_tgt to be higher than the WSC input torque Twsc so that the starting clutch WSC is fully engaged.
差回転制御部98dによって回転速度制御が開始されると、BEV走行中においてWSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx未満であるとトルク判定部98aにより判定されるまで、回転速度制御の実行が継続される。 Once rotation speed control is initiated by the differential rotation control unit 98d, execution of rotation speed control continues until the torque determination unit 98a determines that the WSC input torque Twsc is less than the torque value Twsc_jdgx during BEV driving.
なお、BEV走行中において、エンジン12の始動が要求されると、動力源制御部92及び断接クラッチ制御部94は、電動機MG及び断接クラッチK0を用いてエンジン12をクランキングする。このクランキングにおいて、断接クラッチ制御部94による断接クラッチK0の解放から完全係合への制御状態の切り替えに合わせて、動力源制御部92はクランキングが終了するまで電動機MGがクランキングトルクTcrを出力するように制御する。すなわち、要求駆動トルクTrdemを生じさせるWSC入力トルクTwscに、クランキングトルクTcr分を加えたMGトルクTmgを、電動機MGから出力させる。 When a request to start the engine 12 is made during BEV driving, the power source control unit 92 and the on-off clutch control unit 94 crank the engine 12 using the electric motor MG and the on-off clutch K0. During this cranking, in accordance with the on-off clutch control unit 94 switching the control state of the on-off clutch K0 from disengagement to full engagement, the power source control unit 92 controls the electric motor MG to output cranking torque Tcr until cranking is completed. In other words, the electric motor MG outputs MG torque Tmg, which is the WSC input torque Twsc that generates the required drive torque Trdem plus the cranking torque Tcr.
図3は、図1に示す電子制御装置90の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。図3のフローチャートは、BEV走行中において繰り返し実行される。 Figure 3 is an example of a flowchart illustrating the main control operations of the electronic control unit 90 shown in Figure 1. The flowchart in Figure 3 is executed repeatedly while the BEV is running.
まず、トルク判定部98aの機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx未満であるか否かが判定される。S10の判定が肯定された場合、差回転制御部98dの機能に対応するS20において回転速度制御が終了させられ、発進クラッチ制御部98bの機能に対応するS30においてトルク容量制御が終了させられ、そしてリターンとなる。 First, in step S10 (hereinafter, "step" will be omitted), which corresponds to the function of the torque determination unit 98a, it is determined whether the WSC input torque Twsc is less than the torque value Twsc_jdgx. If the determination in S10 is positive, the rotational speed control is terminated in S20, which corresponds to the function of the differential rotation control unit 98d, and the torque capacity control is terminated in S30, which corresponds to the function of the starting clutch control unit 98b, and the process then returns.
S10の判定が否定された場合、トルク判定部98aの機能に対応するS40においてWSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgyを超過しているか否かが判定される。S40の判定が肯定された場合には、発進クラッチ制御部98bの機能に対応するS50においてトルク容量制御が開始され、開始判定部98cの機能に対応するS60において差回転ΔNが所定の判定差回転値ΔN_jdg以上であるが否かが判定される。S60の判定が否定された場合、開始判定部98cの機能に対応するS70においてトルク差ΔTが所定のトルク範囲ΔT_jdg内であって指令値To_tgt(動的)の変化量αが正値であり且つ今後も指令値To_tgt(動的)が増加すると推定されるか否かが判定される。S60及びS70のいずれかの判定が肯定された場合、差回転制御部98dの機能に対応するS80において回転速度制御が開始され、そしてリターンとなる。S40及びS70のいずれかの判定が否定された場合には、リターンとなる。 If the determination in S10 is negative, S40, which corresponds to the function of the torque determination unit 98a, determines whether the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgy. If the determination in S40 is positive, S50, which corresponds to the function of the starting clutch control unit 98b, begins torque capacity control. S60, which corresponds to the function of the start determination unit 98c, determines whether the differential rotation speed ΔN is equal to or greater than a predetermined determination differential rotation speed value ΔN_jdg. If the determination in S60 is negative, S70, which corresponds to the function of the start determination unit 98c, determines whether the torque difference ΔT is within a predetermined torque range ΔT_jdg, the change amount α in the command value To_tgt (dynamic) is positive, and the command value To_tgt (dynamic) is estimated to continue to increase. If the determination in either S60 or S70 is positive, rotational speed control is initiated in S80, which corresponds to the function of the differential rotation speed control unit 98d, and the process returns. If the determination in either S40 or S70 is negative, the process returns.
図4は、図3のフローチャートにおいて回転速度制御が実行された場合のタイムチャートの一例である。図4は、図3のS60又はS70の判定が肯定された場合にS80が実行される例である。図4では、便宜上、S60及びS70の判定が両方とも肯定される場合が示されている。 Figure 4 is an example of a time chart when rotation speed control is performed in the flowchart of Figure 3. Figure 4 shows an example in which S80 is performed when the determination in S60 or S70 in Figure 3 is positive. For convenience, Figure 4 shows a case in which the determinations in both S60 and S70 are positive.
ところで、AT出力トルクToが変化させられる場合、車両10の駆動力が急激に変化することで動力伝達経路PTにねじり振動が発生するおそれがあるため、緩変化処理(或いは、なまし処理ともいう)が行われる。図4に示す、AT出力トルクToの指令値To_tgt(静的)は、現時点での車速Vやアクセル開度θaccに基づいて算出されるAT出力トルクToの目標値であり、AT出力トルクToの指令値To_tgt(動的)は、指令値To_tgt(静的)に緩変化処理が施されたものである。 When the AT output torque To is changed, a sudden change in the driving force of the vehicle 10 may cause torsional vibrations in the power transmission path PT, so a change-slowing process (also called a smoothing process) is performed. The command value To_tgt (static) for the AT output torque To shown in Figure 4 is the target value for the AT output torque To calculated based on the current vehicle speed V and accelerator opening θacc, and the command value To_tgt (dynamic) for the AT output torque To is the command value To_tgt (static) that has been subjected to change-slowing process.
BEV走行中におけるWSC入力トルクTwscと同値であるMGトルクTmgは、指令値To_tgt(動的)に基づいて制御される。BEV走行中における車両10の駆動要求量という観点では、WSC入力トルクTwscの要求値(目標値)である要求WSC入力トルクTwscrqと指令値To_tgt(動的)とは同意である。指令値To_tgt(動的)は、指令値To_tgt(静的)に遅れて変化するため、現時点での指令値To_tgt(動的)の変化量αとともに、今後の指令値To_tgt(動的)の変化量αも推定することが可能である。したがって、BEV走行中におけるMGトルクTmgすなわちWSC入力トルクTwscについて現時点で増加中であり且つ今後も増加することを推定することが可能である。なお、電気的に制御される電動機MGの制御は応答性が良いため、WSC入力トルクTwscと要求WSC入力トルクTwscrqとは差がほとんどない。 MG torque Tmg, which is equivalent to WSC input torque Twsc during BEV driving, is controlled based on command value To_tgt (dynamic). From the perspective of the drive demand of vehicle 10 during BEV driving, command value To_tgt (dynamic) is the same as required WSC input torque Twscrq, which is the required value (target value) of WSC input torque Twsc. Because command value To_tgt (dynamic) changes with a delay from command value To_tgt (static), it is possible to estimate not only the current change amount α in command value To_tgt (dynamic), but also the future change amount α in command value To_tgt (dynamic). Therefore, it is possible to estimate that MG torque Tmg during BEV driving, i.e., WSC input torque Twsc, is currently increasing and will continue to increase. Furthermore, because the control of the electrically controlled electric motor MG has good responsiveness, there is little difference between WSC input torque Twsc and required WSC input torque Twscrq.
時点t1において、S40の判定が肯定され、S50の実行が開始される。すなわち、要求WSC入力トルクTwscrqがトルク値Twsc_jdgyを超過したため、トルク容量指令値Tc_tgtが発進クラッチWSCを完全係合とする容量値Tc1からWSC入力トルクTwscと同値の容量値Tc2に低下させられる。なお、容量値Tc2は、本発明における「入力トルクに応じたもの」に相当する。図4では、トルク容量指令値Tc_tgtが発進クラッチWSCのトルク容量Tcの制御ばらつきの範囲の高い側となっている場合が示されている。この発進クラッチWSCのトルク容量Tcの制御ばらつきは、発進クラッチWSCにおける摩擦板などの部材のばらつきや発進クラッチWSCの断接を制御するアクチュエータの制御性のばらつきのために生じるものである。発進クラッチWSCの断接制御は油圧制御であるため、トルク容量実値Tc_realは、トルク容量指令値Tc_tgtの変化に遅れて追従して変化する。一方、要求WSC入力トルクTwscrqは電動機MGのMGトルクTmgで制御されるため、油圧制御に比較して応答性が高い。すなわち、応答性が比較的低いことによりトルク容量実値Tc_realとトルク容量指令値Tc_tgtとの間には差が発生しやすいのに対して、応答性が比較的高いことによりMGトルクTmgではその実値と指令値との間には差が発生しにくい。なお、時点t1以降且つ後述の時点t2までの期間では、トルク容量制御が開始されても前述の制御ばらつきのため、発進クラッチWSCがスリップ係合となるか否かは分からない。例えば、図4に示すように、トルク容量指令値Tc_tgtが制御ばらつきの範囲の高い側となっている場合、発進クラッチWSCはスリップ係合とはならない場合がある。 At time t1, the determination in S40 is affirmative, and execution of S50 begins. That is, because the required WSC input torque Twscrq exceeds the torque value Twsc_jdgy, the torque capacity command value Tc_tgt is reduced from the capacity value Tc1 that fully engages the starting clutch WSC to a capacity value Tc2 equal to the WSC input torque Twsc. Note that the capacity value Tc2 corresponds to "corresponding to the input torque" in this invention. Figure 4 shows a case where the torque capacity command value Tc_tgt is on the higher side of the range of control variation in the torque capacity Tc of the starting clutch WSC. This control variation in the torque capacity Tc of the starting clutch WSC arises due to variation in components such as the friction plates in the starting clutch WSC and variation in the controllability of the actuator that controls the engagement and disengagement of the starting clutch WSC. Because the starting clutch WSC is hydraulically controlled to engage and disengage, the actual torque capacity value Tc_real changes with a delay following changes in the torque capacity command value Tc_tgt. Meanwhile, the required WSC input torque Twscrq is controlled by the MG torque Tmg of the electric motor MG, resulting in higher responsiveness than hydraulic control. That is, while a difference between the actual torque capacity value Tc_real and the torque capacity command value Tc_tgt is likely to occur due to the relatively low responsiveness, a difference between the actual value and the command value of the MG torque Tmg is unlikely to occur due to the relatively high responsiveness. Note that, even if torque capacity control is initiated after time t1 and until time t2 (described below), due to the aforementioned control variability, it is unclear whether the starting clutch WSC will slip. For example, as shown in FIG. 4, if the torque capacity command value Tc_tgt is on the high side of the range of control variability, the starting clutch WSC may not slip.
時点t2(>t1)において、(a)例えば差回転ΔNが所定の判定差回転値ΔN_jdg以上となった場合、回転速度制御が開始される。或いは、時点t2において、(b)例えばトルク差ΔTが所定のトルク範囲ΔT_jdg内であって変化量αが正値であり且つ今後も指令値To_tgt(動的)が増加すると推定される場合、回転速度制御が開始される。なお、(b)は、時点t2における変化量αにより今後の指令値To_tgt(動的)の増分量に対応したWSC入力トルクTwscの増加量が、発進クラッチWSCの制御ばらつきの範囲を超えて発進クラッチWSCがスリップ係合となると推定できる場合である。例えば、アクセル開度θaccの増加により要求WSC入力トルクTwscrqが増加する場合、前述した応答性の差により、要求WSC入力トルクTwscrqの方がトルク容量実値Tc_realよりも早く増加する。これにより、発進クラッチWSCがスリップ係合とされる。 At time t2 (> t1), (a) for example, if the differential rotation speed ΔN is equal to or greater than a predetermined reference differential rotation speed value ΔN_jdg, rotational speed control is initiated. Alternatively, at time t2, (b) for example, if the torque difference ΔT is within a predetermined torque range ΔT_jdg, the change amount α is positive, and it is estimated that the command value To_tgt (dynamic) will continue to increase, rotational speed control is initiated. Note that (b) is the case when it is estimated that the increase in the WSC input torque Twsc corresponding to the future increase in the command value To_tgt (dynamic) due to the change amount α at time t2 will exceed the range of control variation of the starting clutch WSC, resulting in slip engagement of the starting clutch WSC. For example, if the required WSC input torque Twscrq increases due to an increase in the accelerator opening θacc, the required WSC input torque Twscrq increases faster than the actual torque capacity value Tc_real due to the difference in responsiveness described above. This causes the starting clutch WSC to be slip engaged.
なお、トルク容量指令値Tc_tgtが制御ばらつきの範囲の高い側となっていて発進クラッチWSCがスリップ係合となっていない場合に、回転速度制御が実行されると、発進クラッチWSCがスリップ係合とされるためにMGトルクTmgが増大させられて、前記制御ばらつきの分だけ駆動力が急激に増加する。これにより、ショックが発生して運転者が違和感を覚えるおそれがある。また、回転速度制御のフィードバックゲインによっては、MGトルクTmgが急激に増加することでショックが発生し運転者が違和感を覚えるおそれがある。 If the torque capacity command value Tc_tgt is on the higher side of the range of control variation and the starting clutch WSC is not in slip engagement, when rotational speed control is executed, the starting clutch WSC is put into slip engagement, which increases the MG torque Tmg and causes a sudden increase in driving force by the amount of the control variation. This may cause a shock that the driver may feel uncomfortable. Furthermore, depending on the feedback gain of the rotational speed control, a sudden increase in the MG torque Tmg may cause a shock that the driver may feel uncomfortable.
図5は、エンジン12の始動ショックの発生について、(a)トルク容量制御の開始がエンジン12の始動要求後である場合(図5中の「トルク容量制御無し」)と、(b)トルク容量制御の開始が始動要求前である場合(図5中の「トルク容量制御有り」)と、を比較しつつ説明するタイムチャートである。図5において、上記(a)の場合は比較例であり、上記(b)の場合は本実施例である。なお、図5に示すMGトルクTmgは、要求駆動トルクTrdemを生じさせるWSC入力トルクTwsc及び回転速度制御に必要なトルクを示しており、クランキングトルクTcr分については不図示である。 Figure 5 is a time chart illustrating the occurrence of engine 12 starting shock, comparing (a) the case where torque capacity control begins after a start request for the engine 12 ("without torque capacity control" in Figure 5) with (b) the case where torque capacity control begins before a start request for the engine 12 ("with torque capacity control" in Figure 5). In Figure 5, the case (a) above is a comparative example, and the case (b) above is this embodiment. Note that the MG torque Tmg shown in Figure 5 represents the WSC input torque Twsc that generates the required drive torque Trdem and the torque required for rotational speed control, and the cranking torque Tcr component is not shown.
時点t11において、BEV走行中においてエンジン12の始動が要求されている。 At time t11, a request is made to start the engine 12 while the BEV is running.
比較例の場合、時点t11では、発進クラッチWSCが完全係合となっている。そのため、始動ショックを抑制するため、エンジン12の始動要求後にトルク容量指令値Tc_tgtをWSC入力トルクTwscまで低下させるとともに、トルク容量実値Tc_realがWSC入力トルクTwscまで低下したと推定される時点(時点t12参照)からMGトルクTmgを増加させて回転速度制御が開始される。そして、発進クラッチWSCがスリップ係合となった後エンジン始動制御が開始される。 In the comparative example, at time t11, the starting clutch WSC is fully engaged. Therefore, in order to suppress starting shock, after a request to start the engine 12 is made, the torque capacity command value Tc_tgt is reduced to the WSC input torque Twsc, and from the time when it is estimated that the actual torque capacity value Tc_real has reduced to the WSC input torque Twsc (see time t12), the MG torque Tmg is increased and rotational speed control is initiated. Then, after the starting clutch WSC is engaged in slipping, engine start control is initiated.
本実施例の場合、時点t11では、(b1)発進クラッチWSCがスリップ係合であり且つ回転速度制御が実行されている場合と、(b2)発進クラッチWSCが完全係合ではあるがスリップ係合となりやすいほどトルク容量実値Tc_realが低い状態となっている場合と、がある。 In this embodiment, at time t11, either (b1) the starting clutch WSC is in slip engagement and rotational speed control is being performed, or (b2) the starting clutch WSC is fully engaged but the actual torque capacity value Tc_real is low enough that it is prone to slip engagement.
本実施例の上記(b1)の場合、図5には不図示であるが、時点t11から直ちにエンジン始動制御が開始されても発進クラッチWSCが予めスリップ係合となっているため、そうでない場合に比較して始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。 In the case of (b1) of this embodiment, although not shown in Figure 5, even if engine start control is initiated immediately from time t11, the starting clutch WSC is already in slip engagement, which allows for both suppression of start-up shock and drivability compared to cases where this is not the case.
本実施例の上記(b2)の場合、図5に示すように、時点t11から直ちにMGトルクTmgを増加させて回転速度制御が開始される。そして、発進クラッチWSCがスリップ係合となってからエンジン始動制御が開始される。本実施例の(b2)の場合には、時点t11では予めトルク容量制御が実行されている。そのため、エンジン12の始動が要求された時点からエンジン始動制御の完了までの期間を同じにする場合に、比較例に比較して回転速度制御によって発進クラッチWSCをスリップ係合にする期間の設定を長くすることが可能である。したがって、比較例に比較して、回転速度制御におけるMG回転速度Nmgを緩やかに増加させることができるため、回転速度制御におけるフィードバック制御、例えばPID制御のP項によるトルク増加量も緩やかに増加させられる。そのため、車両10が進行する前後方向の加速度である車両加速度Acc[m/sec2]の変化も緩やかにでき、始動ショックが抑制される。 In the case of (b2) of this embodiment, as shown in FIG. 5, the MG torque Tmg is increased immediately at time t11 to start rotational speed control. Then, after the starting clutch WSC is slipped, engine start control is started. In the case of (b2) of this embodiment, torque capacity control is already performed at time t11. Therefore, if the period from when the start of the engine 12 is requested to be started to the completion of engine start control is the same, the period during which the starting clutch WSC is slipped can be set longer by rotational speed control than in the comparative example. Therefore, compared to the comparative example, the MG rotational speed Nmg can be increased more gradually in rotational speed control, and the torque increase amount by feedback control in rotational speed control, for example, the P term of PID control, can also be increased more gradually. Therefore, the change in vehicle acceleration Acc [m/sec 2 ], which is the acceleration in the forward/rearward direction of the vehicle 10, can also be made more gradual, thereby suppressing start-up shock.
本実施例によれば、BEV走行中であってエンジン12の始動が要求される前にトルク容量制御が開始され、(a)差回転ΔNが所定の判定差回転値ΔN_jdg以上である場合、及び、(b)トルク差ΔTが所定のトルク範囲ΔT_jdg内であって指令値To_tgt(動的)の変化量αが正値であり且つ今後もWSC入力トルクTwscが増加すると推定される場合、の少なくとも一方の場合に、回転速度制御が開始される。(a)は、発進クラッチWSCがスリップ係合となっている場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機MGから駆動輪14へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。(b)は、発進クラッチWSCが現在及び今後も増加する場合すなわちWSC入力トルクTwscの増加によりすぐに発進クラッチWSCがスリップ係合となる場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機MGから駆動輪14へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。回転速度制御の開始された後に、エンジン12の始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合、発進クラッチWSCが予めスリップ係合となっている。そのため、そうでない場合に比較してエンジン始動制御が速やかに開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。また、回転速度制御の開始される前に、エンジン12の始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合であっても、トルク容量指令値Tc_tgtが予めWSC入力トルクTwscに応じたものとされている。そのため、そうでない場合に比較して発進クラッチWSCを速やかにスリップ係合させてエンジン始動制御を開始できるため、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。 According to this embodiment, torque capacity control is initiated during BEV driving before engine 12 start-up is requested, and rotational speed control is initiated in at least one of the following cases: (a) the differential rotation speed ΔN is equal to or greater than a predetermined reference differential rotation speed value ΔN_jdg; and (b) the torque difference ΔT is within a predetermined torque range ΔT_jdg, the change amount α in the command value To_tgt (dynamic) is positive, and it is estimated that the WSC input torque Twsc will continue to increase. In (a), the starting clutch WSC is in slip engagement, so even if rotational speed control is initiated, the drive torque transmitted from the electric motor MG to the drive wheels 14 will not increase abruptly. In (b), the starting clutch WSC is currently and will continue to increase, i.e., the starting clutch WSC will immediately enter slip engagement due to an increase in the WSC input torque Twsc. Therefore, even if rotational speed control is initiated, the drive torque transmitted from the electric motor MG to the drive wheels 14 will not increase abruptly. When engine 12 start-up is requested and engine start-up control is executed after rotational speed control has begun, the starting clutch WSC is already in slip engagement. This allows engine start-up control to begin more quickly than otherwise, thereby achieving both suppression of start-up shock and drivability. Furthermore, even when engine 12 start-up is requested and engine start-up control is executed before rotational speed control begins, the torque capacity command value Tc_tgt is already set according to the WSC input torque Twsc. This allows the starting clutch WSC to be slip-engaged more quickly than otherwise to begin engine start-up control, thereby achieving both suppression of start-up shock and drivability.
本実施例によれば、BEV走行中においてエンジン12の始動が要求される前に、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgyを超過する場合は、トルク容量制御が開始され、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx未満の場合は、トルク容量制御が終了されて発進クラッチWSCが完全係合となるようにトルク容量指令値Tc_tgtが制御される。これにより、回生ブレーキによる電動機MGの発電効率の低下が抑制されるとともに、エンジン12が始動された場合の始動ショックの発生が抑制される。また、トルク値Twsc_jdgyとトルク値Twsc_jdgxとの間に差があることで、回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されることが回避される。 According to this embodiment, if the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgy before a request to start the engine 12 occurs during BEV driving, torque capacity control is initiated. If the WSC input torque Twsc is less than the torque value Twsc_jdgx, torque capacity control is terminated and the torque capacity command value Tc_tgt is controlled so that the starting clutch WSC is fully engaged. This prevents a decrease in the power generation efficiency of the electric motor MG due to regenerative braking and suppresses the occurrence of startup shock when the engine 12 is started. Furthermore, the difference between the torque values Twsc_jdgy and Twsc_jdgx prevents the start and end of rotational speed control from being frequently repeated.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 The above describes in detail an embodiment of the present invention based on the drawings, but the present invention can also be applied in other aspects.
前述の実施例では、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgyを超過している場合にトルク容量制御が開始され、WSC入力トルクTwscがトルク値Twsc_jdgx未満である場合にトルク容量制御が終了されたが、例えばトルク値Twsc_jdgyとトルク値Twsc_jdgxとが同じ値である態様であっても良い。この態様でも回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されるおそれはあるが、それ以外は前述の実施例と同様の効果を奏する。また、例えばWSC入力トルクTwscのどのような値であるか否かにかかわらず、トルク容量制御が開始される態様であっても良い。この態様でも回生ブレーキによる電動機MGの発電効率の低下が抑制されないおそれはあるが、それ以外は前述の実施例と同様の効果を奏する。 In the above-described embodiment, torque capacity control is initiated when the WSC input torque Twsc exceeds the torque value Twsc_jdgy, and terminated when the WSC input torque Twsc is less than the torque value Twsc_jdgx. However, for example, the torque values Twsc_jdgy and Twsc_jdgx may be the same value. Even in this embodiment, there is a risk that the start and end of rotation speed control may be frequently repeated, but otherwise the same effects as the above-described embodiment are achieved. Furthermore, for example, torque capacity control may be initiated regardless of the value of the WSC input torque Twsc. Even in this embodiment, there is a risk that the decrease in power generation efficiency of the electric motor MG due to regenerative braking may not be suppressed, but otherwise the same effects as the above-described embodiment are achieved.
前述の実施例では、発進クラッチWSCが「第2クラッチ」であったが、例えば発進クラッチWSCの替わりに自動変速機20内において動力伝達経路PTを機械的に断接する係合装置CBであっても良い。また、発進クラッチWSCの替わりにトルクコンバータやフルードカップリングなどの流体式伝動装置が設けられ、それら流体式伝動装置内において動力伝達経路PTを機械的に断接する係合装置(例えば、ロックアップクラッチ)であっても良い。 In the above-described embodiment, the starting clutch WSC was the "second clutch," but, for example, the starting clutch WSC may be replaced by an engagement device CB that mechanically connects and disconnects the power transmission path PT within the automatic transmission 20. Also, the starting clutch WSC may be replaced by a fluid-type transmission device such as a torque converter or fluid coupling, and an engagement device (for example, a lock-up clutch) that mechanically connects and disconnects the power transmission path PT within that fluid-type transmission device may be provided.
なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above is merely an example of the present invention, and the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, without departing from the spirit of the invention.
10:車両、12:エンジン、14:駆動輪、90:電子制御装置(制御装置)、K0:断接クラッチ(第1クラッチ)、MG:電動機、Ni:AT入力回転速度(駆動輪側の回転速度)、Nmg:MG回転速度(電動機側の回転速度)、PT:動力伝達経路、Tc:トルク容量(第2クラッチのトルク容量)、Tc_tgt:トルク容量指令値(指令値)、Tc_real:トルク容量実値(実値)、Tmg:MGトルク(電動機の出力トルク)、Twsc:WSC入力トルク(入力トルク)、Twsc_jdgx:トルク値(所定の第2トルク値)、Twsc_jdgy:トルク値(所定の第1トルク値)、WSC:発進クラッチ(第2クラッチ)、ΔN:差回転、ΔN_jdg:判定差回転値、ΔN_tgt:目標差回転値、ΔT:トルク差、ΔT_jdg:所定のトルク範囲 10: Vehicle, 12: Engine, 14: Drive Wheels, 90: Electronic Control Unit (Control Unit), K0: Disconnection Clutch (First Clutch), MG: Electric Motor, Ni: AT Input Rotational Speed (Drive Wheel Rotational Speed), Nmg: MG Rotational Speed (Motor Rotational Speed), PT: Power Transmission Path, Tc: Torque Capacity (Second Clutch Torque Capacity), Tc_tgt: Torque Capacity Command Value (Command Value), Tc_real: Torque Capacity Actual Value (Actual Value), Tmg: MG Torque (Motor Output Torque), Twsc: WSC Input Torque (Input Torque), Twsc_jdgx: Torque Value (Predetermined Second Torque Value), Twsc_jdgy: Torque Value (Predetermined First Torque Value), WSC: Starting Clutch (Second Clutch), ΔN: Differential Rotation, ΔN_jdg: Determining Differential Rotation Value, ΔN_tgt: Target Differential Rotation Value, ΔT: Torque Difference, ΔT_jdg: Predetermined Torque Range
Claims (2)
前記第1クラッチを解放とし且つ前記第2クラッチを完全係合として前記電動機のみから動力を出力させて走行するBEV走行中において前記エンジンの始動が要求される前に、前記第2クラッチのトルク容量の指令値を前記電動機から前記第2クラッチに入力される入力トルクに応じたものとするトルク容量制御を開始し、
前記トルク容量制御の開始後、前記第2クラッチにおける前記電動機側の回転速度から前記駆動輪側の回転速度を減じた差回転が所定の判定差回転値以上である場合及び前記第2クラッチのトルク容量の実値と前記入力トルクとのトルク差が所定のトルク範囲内であって前記入力トルクが増加し且つ今後も増加すると推定される場合の少なくとも一方の場合には、前記第2クラッチにおける前記差回転が所定の目標差回転値となるように前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御を開始し、
前記エンジンの始動が要求された場合、前記第1クラッチを解放から完全係合に切り替えるとともに前記電動機の出力トルクを増加させて前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle including an engine and an electric motor as a power source, a first clutch that connects and disconnects power transmission between the engine and the electric motor, and a second clutch that mechanically connects and disconnects a power transmission path between the power source and a drive wheel,
a torque capacity control is started to set a command value of the torque capacity of the second clutch according to the input torque input from the electric motor before a start of the engine is requested during the BEV traveling in which the first clutch is released and the second clutch is fully engaged and power is output only from the electric motor;
After the torque capacity control is started, in at least one of the cases where a differential rotation speed obtained by subtracting the rotation speed of the drive wheel side from the rotation speed of the electric motor side in the second clutch is equal to or greater than a predetermined judgment differential rotation value, and where a torque difference between the actual value of the torque capacity of the second clutch and the input torque is within a predetermined torque range and the input torque has increased and is estimated to continue to increase, a rotation speed control is started to control the rotation speed of the electric motor so that the differential rotation speed in the second clutch becomes a predetermined target differential rotation value,
a control device for a vehicle, wherein, when a start of the engine is requested, the first clutch is switched from released to fully engaged and an output torque of the electric motor is increased to start the engine.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 2. The vehicle control device according to claim 1, wherein, when the input torque exceeds a predetermined first torque value before a request to start the engine is made during BEV traveling, the torque capacity control is started, and when the input torque is less than a predetermined second torque value that is lower than the first torque value, the torque capacity control is ended and a command value of the torque capacity of the second clutch is controlled so that the second clutch is fully engaged.
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