JP2014088055A - Control device for hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用の駆動源としてエンジンと電動機とを備え、クラッチの断接により駆動源の切り替えが可能なハイブリッド電気自動車の制御装置に係り、詳しくは車両減速時におけるクラッチ制御に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid electric vehicle that includes an engine and an electric motor as driving sources for traveling and can switch the driving source by connecting and disconnecting a clutch, and more particularly to clutch control during vehicle deceleration.
近年、燃費や排ガス性能の向上等を目的に、駆動源としてエンジンと電動機(以下モータという)とを備えるハイブリッド電気自動車が開発されている。
例えばエンジンとモータとの間にクラッチが設けられ、当該クラッチの断接により駆動源の切り替えを行うことができるハイブリッド電気自動車がある。このようなハイブリッド電気自動車においては、エンジンを停止させクラッチを切断に、すなわちクラッチをオープンにしておくことで、モータのみでの走行を行うことができる。そして、モータの駆動トルクのみでは要求される駆動トルクを達成できないような場合には、エンジンを始動してクラッチを接続に、すなわちクラッチをクローズにすることで、エンジンとモータとを合わせた駆動トルクを使用することができる。
In recent years, hybrid electric vehicles including an engine and an electric motor (hereinafter referred to as a motor) as drive sources have been developed for the purpose of improving fuel consumption and exhaust gas performance.
For example, there is a hybrid electric vehicle in which a clutch is provided between an engine and a motor, and a drive source can be switched by connecting and disconnecting the clutch. In such a hybrid electric vehicle, it is possible to run with only the motor by stopping the engine and disengaging the clutch, that is, by keeping the clutch open. If the required drive torque cannot be achieved only by the motor drive torque, the engine is started and the clutch is connected, that is, the clutch is closed, so that the drive torque that combines the engine and the motor is achieved. Can be used.
一方、車両減速時においてはモータを発電機(ジェネレータ)として機能させ、回生駆動を行うことができる。例えば、車両減速時において、クラッチを切断状態とし、エンジンブレーキに相当する負荷をモータにより発生させることで、減速度を維持しつつ減速エネルギを回生するハイブリッド電気自動車が開発されている(特許文献1参照)。 On the other hand, when the vehicle decelerates, the motor can function as a generator to generate regenerative driving. For example, a hybrid electric vehicle has been developed that regenerates deceleration energy while maintaining deceleration by setting a clutch in a disengaged state and generating a load corresponding to an engine brake by a motor during vehicle deceleration (Patent Document 1). reference).
また、モータによる回生制御を行うに当たり、クラッチ切断状態で車両を駆動するために使用される第1駆動エネルギと、クラッチ接続状態で車両を駆動するために使用される第2駆動エネルギとを比較し、第1駆動エネルギの方が大きい場合にはクラッチを切断し、第2駆動エネルギの方が大きい場合にはクラッチを接続することで、回生制御中にできるだけ大きい駆動エネルギを獲得し、車両全体の燃費の向上を図るハイブリッド電気自動車も開発されている(特許文献2参照)。 Further, when performing regeneration control by the motor, the first drive energy used for driving the vehicle in the clutch disengaged state is compared with the second drive energy used for driving the vehicle in the clutch connected state. When the first driving energy is larger, the clutch is disengaged, and when the second driving energy is larger, the clutch is connected to obtain as much driving energy as possible during regenerative control. Hybrid electric vehicles that improve fuel efficiency have also been developed (see Patent Document 2).
上記特許文献1、2に記載されているハイブリッド電気自動車を含め一般的に、エンジンには、パワーステアリングの油圧ポンプ、ブレーキのバキュームポンプ、ラジエータファン、及びエアコンのコンプレッサ等の補機類が接続されている。これらの補機類はエンジンの回転に応じて駆動するものであり、常時駆動させておく必要があるものも少なくない。
In general, including hybrid electric vehicles described in
従って、上記特許文献1、2に記載されている技術のように、クラッチを切断して、モータによる回生駆動を行っている場合であっても、少なくとも補機類を駆動するためにエンジンを回転させておく必要がある。このため、クラッチは切断しつつエンジンを車両走行に用いていないときであっても、エンジン回転数が低下したときには、エンジンが完全に停止しないようアイドリング運転させている。このように、補機類駆動のためにエンジンをアイドリング運転させていれば、その分燃料を消費することとなり、ハイブリッド電気自動車としての燃費改善効果が減少することとなる。
Therefore, even when the clutch is disengaged and regenerative driving by the motor is performed as in the techniques described in
一方で、補機類駆動のためのアイドリング運転を防ぐべく、減速時においてクラッチを接続状態とすると、当該エンジンの駆動負荷(即ちエンジンブレーキ)がかかり、モータによる回生量が減少してしまい、この場合も燃費改善効果が阻害されることとなる。
また、補機類をエンジン駆動に依存しないよう電動化することも可能であるが、各種補機類を電動化させると大幅にコストが増加することとなり好ましくない。
On the other hand, if the clutch is in the engaged state at the time of deceleration to prevent idling operation for driving auxiliary machinery, the driving load of the engine (that is, engine brake) is applied, and the regeneration amount by the motor is reduced. Even in this case, the fuel efficiency improvement effect is hindered.
In addition, it is possible to electrify the auxiliary machines so that they do not depend on the engine drive. However, electrification of the various auxiliary machines significantly increases the cost, which is not preferable.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両減速時において、モータによる回生量を確保しつつ、エンジンの燃料消費を軽減することのできるハイブリッド電気自動車を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a hybrid electric vehicle capable of reducing the fuel consumption of the engine while ensuring the regeneration amount by the motor during vehicle deceleration. To provide a car.
上記した目的を達成するために、請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置では、駆動源としてエンジン及び電動機を備えたハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記エンジン及び前記電動機との間に設けられ、当該エンジンから当該電動機を介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び遮断を行うクラッチと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数が所定のアイドリング開始回転数以下になったときには、前記エンジンへの燃料供給を伴うアイドリング運転を行うよう前記エンジンを制御するアイドリング制御手段と、車両減速時に、前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記電動機を回生駆動させる減速時回生制御手段と、車両減速時に、前記アイドリング開始回転数より高いエンジン回転数を維持するよう、車両の減速度に影響を与えない範囲で前記クラッチを断接制御する減速時クラッチ制御手段と、を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, the hybrid electric vehicle control device according to
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1において、前記クラッチの電動機側の回転数を検出するクラッチ回転数検出手段を備え、前記減速時クラッチ制御手段は、前記クラッチ回転数検出手段により検出されるクラッチ回転数がエンジンストールを生じさせない所定のクラッチ回転数以上である場合に、前記クラッチの断接制御を行うことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the first aspect, further comprising clutch rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the clutch on the motor side, wherein the clutch control means for deceleration is the clutch rotational speed detection means. The clutch connecting / disconnecting control is performed when the clutch rotational speed detected by the above is equal to or higher than a predetermined clutch rotational speed that does not cause engine stall.
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1又は2において、前記電動機と前記駆動輪との間に変速機を備え、前記減速時クラッチ制御手段は、前記変速機の変速段が予め定めた所定変速段より大である場合に前記クラッチの断接制御を行うことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the first or second aspect, wherein a transmission is provided between the electric motor and the driving wheel, and the clutch control means for deceleration includes a gear stage of the transmission in advance. The clutch connecting / disconnecting control is performed when the predetermined gear position is greater than the predetermined gear position.
上記手段を用いる本発明の請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、ハイブリッド電気自動車において、アイドリング開始回転数以下となったときには、エンジンへの燃料供給を伴うアイドリング運転を行い、車両減速時にはエンジンへの燃料供給を停止して電動機を回生駆動させる。この場合において、減速時クラッチ制御手段は、当該車両減速時にアイドリング開始回転数より高いエンジン回転数を維持するよう、車両の減速度に影響を与えない範囲でクラッチを断接制御することとする。 According to the hybrid electric vehicle control apparatus of the first aspect of the present invention using the above-described means, when the hybrid electric vehicle becomes equal to or less than the idling start rotational speed, the idling operation accompanied with the fuel supply to the engine is performed, and the vehicle deceleration Sometimes the fuel supply to the engine is stopped and the motor is regenerated. In this case, the deceleration clutch control means controls the connection / disconnection of the clutch within a range that does not affect the deceleration of the vehicle so as to maintain the engine rotation speed higher than the idling start rotation speed when the vehicle is decelerated.
つまり、減速時クラッチ制御手段は、車両減速時にクラッチ操作により電動機側からの駆動力をエンジンに伝達させて、エンジン回転数をアイドリング開始回転数より高く維持することで、アイドリング運転に移行するのを避けつつ、エンジンに接続された補機を駆動することができる。また、燃料供給停止期間を長く保ちつつ回生運転を行うことができる。 In other words, the deceleration clutch control means transmits the driving force from the motor side to the engine by clutch operation when the vehicle decelerates, and keeps the engine speed higher than the idling start speed, thereby shifting to the idling operation. While avoiding, the auxiliary machine connected to the engine can be driven. Further, the regenerative operation can be performed while keeping the fuel supply stop period long.
減速時クラッチ制御手段によるクラッチの断接制御は、車両の減速度に影響を与えない範囲で行われることから、車両の減速度に変化はなく、運転者に違和感等を与えることもない。
これにより、車両減速時において、モータによる回生量を確保しつつ、エンジンの燃料消費を軽減することができる。
Since the clutch connection / disengagement control by the deceleration clutch control means is performed within a range that does not affect the deceleration of the vehicle, there is no change in the deceleration of the vehicle and the driver does not feel uncomfortable.
Thus, when the vehicle is decelerated, the fuel consumption of the engine can be reduced while securing the regeneration amount by the motor.
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、減速時クラッチ制御手段によるクラッチの断接制御は、クラッチ回転数がエンジンストールを生じさせない所定のクラッチ回転数以上である場合に限り行うこととする。
電動機側のクラッチ回転数がエンジン回転数よりも低い場合にクラッチを接続させると、エンジンストールしてエンジン回転が停止するおそれがある。エンジン回転が停止すれば当該エンジンに接続されている補機類も停止することとなり、当該補機類の停止を防ぐためにエンジンを再始動すれば燃費を悪化することとなる。そこで、電動機側のクラッチ回転数がエンジンストールを生じさせないクラッチ回転数以上である場合に限り、減速時クラッチ制御手段によるクラッチの断接制御を行うこととすることで、エンジンストールによる補機類の停止及び燃費の悪化を防ぐことができる。
According to the hybrid electric vehicle control device of
If the clutch is connected when the clutch rotation speed on the electric motor side is lower than the engine rotation speed, the engine may stall and the engine rotation may stop. If the engine rotation stops, the auxiliary equipment connected to the engine will also stop, and if the engine is restarted to prevent the auxiliary equipment from stopping, the fuel consumption will deteriorate. Therefore, only when the motor-side clutch rotational speed is equal to or higher than the clutch rotational speed that does not cause engine stall, the clutch connection / disengagement control by the deceleration clutch control means is performed, so that Stop and deterioration of fuel consumption can be prevented.
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、電動機と駆動輪との間に変速機が設けられた構成において、当該変速機の変速段が所定変速段より大である場合に限り、減速時クラッチ制御手段によるクラッチの断接制御を行うこととする。
変速段が低速段であるほどクラッチ接続時の負荷が大きくなり、エンジンストールが生じやすくなることから、予め定めた所定変速段より大である場合に限り、減速時クラッチ制御手段によるクラッチの断接制御を行うこととすることで、エンジンストールによる補機の停止及び燃費の悪化を防ぐことができる。
According to the control apparatus for a hybrid electric vehicle of
The lower the gear position, the greater the load at the time of clutch engagement, and the more likely the engine stalls. Therefore, only when the speed is greater than a predetermined gear position, the clutch is connected / disconnected by the clutch control means during deceleration. By performing the control, it is possible to prevent the auxiliary machine from being stopped and the fuel consumption from being deteriorated due to the engine stall.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態におけるハイブリッド電気自動車の制御装置の概略構成を示したブロック図であり、同図に基づき説明する。
図1に示す車両1は、駆動源としてエンジン2及びモータ4(電動機)を備えるハイブリッド電気自動車のトラックである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control apparatus for a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIG.
A
エンジン2は、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の一般的に自動車に用いられる原動機であり、ここでは特にその種類を問わない。
当該エンジン2には、当該エンジン2の回転により駆動されるエンジン補機2aが設けられている。エンジン補機2aとして具体的には、パワーステアリングの油圧ポンプ、ブレーキのバキュームポンプ、ラジエータファン、及びエアコンのコンプレッサ等がある。なお、エンジン補機2aは、エンジン2の回転に伴い駆動するものであればよく、これに限られるものではない。
The
The
エンジン2とモータ4との間にはクラッチ6が設けられており、当該クラッチ6の入力軸(入力側)にはエンジン2の出力軸が、当該クラッチ6の出力軸(出力側)にはモータ4の回転軸がそれぞれ連結されている。当該クラッチ6は例えばソレノイドバルブを用いて断接を行うものであり、当該ソレノイドバルブへの電流値に応じてクラッチストロークを調節可能なものである。
A
モータ4は発電も可能な例えば永久磁石式同期電動機であり、モータ4の回転軸は変速機8の入力軸と連結されている。変速機8は複数のギヤを備えており、選択された変速段に応じたギヤを介することで入力された駆動力を変速して、当該変速機8の出力軸に伝達する。例えば本実施形態の変速機は6段変速の機械式自動変速機とする。そして、変速機8の出力軸からプロペラシャフト10、差動装置12、及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16へと駆動力が伝達されるよう構成されている。
The
また、モータ4は、車両1に搭載されたバッテリ18とインバータ20を介して接続されており、当該バッテリ18からの電力供給を受けてトルクを発生させる。バッテリ18は例えばリチウムイオン、ニッケル水素等の二次電池であり、インバータ20がバッテリ18からの直流電力を交流電力に変換してモータ4に電力を供給する。一方、車両減速時等には、モータ4が発電機(ジェネレータ)として機能し、回生駆動する。つまり、駆動輪16から逆に伝達される駆動力によりモータ4が交流電力を発電するとともに、このときモータ6が発生する回生トルクが駆動輪16に対する制動トルクとして作用し、いわゆる回生ブレーキとして機能する。そして、この交流電力は、インバータ20によって直流電力に変換された後、バッテリ18に充電されることで、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
The
当該構成の車両1は、クラッチ6が切断状態にあるときには、モータ4の回転軸のみが変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続されることになる。つまり、モータ4により発生するトルク(以下モータトルクという)のみが車両1の駆動トルク又は制動トルクとして駆動輪16に伝達される。
一方、クラッチ6が接続状態にあるときには、エンジン2の出力軸がモータ4の回転軸を介して変速機8、駆動輪16等と機械的に接続されることとなる。つまり、このときモータトルクを0として、エンジン2のみを作動した場合にはエンジン2により発生するトルク(以下、エンジントルクという)のみが車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。
In the
On the other hand, when the
また、この状態でモータ4も作動させればモータトルクとエンジントルクとの和が車両1の駆動トルク又は制動トルクとなる。
車両1には、このようなモータトルク及びエンジントルクの配分の調整等をすべく、エンジン2、モータ4、クラッチ6、及び変速機8を統合的に制御するECU(電子コントロールユニット)22が搭載されている。
If the
The
ECU22には、各エンジン2、モータ4、クラッチ6、変速機8それぞれの制御ユニット(図示せず)とCAN(Controller Area Network)等を用いて通信可能に接続されている。
例えば、ECU22は、エンジン2から燃料の噴射量や噴射時期等の情報、クラッチ6からクラッチ6の接続状態等の情報、モータ4からモータ回転数情報及びモータトルク情報、変速機8から現在選択されている変速段情報、バッテリ18からSOC情報等の各種情報を取得する。またECU22は、エンジン2に付属のエンジン補機2aとも情報伝達可能に接続されている。
The
For example, the
さらに、車両1には、エンジン2の回転数を検出するエンジン回転数センサ24(エンジン回転数検出手段)、クラッチ6の出力側(モータ4側)の回転数を検出するクラッチ回転数センサ26(クラッチ回転数検出手段)等のセンサ類が設けられている。ECU22はこれら各センサ24、26とも情報伝達可能に接続されている。
Further, the
このように構成されたECU22は、バッテリ18のSOCや車両1の運転状態を監視し、燃費や排ガス性能の最適化を図りつつ、運転者の運転要求に応じた運転を行うべくエンジン2、モータ4、クラッチ6、変速機8等を制御する。
例えば、ECU22は、車両減速中においては、バッテリ18のSOCが十分でない場合には、モータ4を回生駆動させる(減速時回生制御手段)。一方、当該モータ4の回生駆動中は、エンジン回転数が所定のアイドリング開始回転数Idl_st以下となるまでは、エンジン2への燃料供給を停止し(以下、燃料カットという)、所定のアイドリング開始回転数Idl_st以下となったときには燃料供給を開始してアイドリング運転させる(アイドリング制御手段)。なお、当該アイドリング開始回転数Idl_stは固定値としてだけでなく、車両の運転状態に応じて変動する値としても構わない。
The
For example, the
ここで、ECU22は、車両減速中における燃料カット期間を長く保つべく、車両1の減速度に影響を与えない範囲でクラッチ6を断接制御し、前記アイドリング開始回転数Idl_stより高いエンジン回転数を維持する(減速時クラッチ制御手段)。
以下、ECU22が行う車両減速中におけるクラッチ制御(以下、減速時クラッチ制御という)について詳しく説明する。
Here, the
Hereinafter, clutch control (hereinafter referred to as deceleration clutch control) during vehicle deceleration performed by the
ここで図2を参照すると、当該ECU22が実行する減速時クラッチ制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。
当該減速時クラッチ制御はクラッチ6を切断しての車両減速中にのみ実行する制御であることから、ECU22は、まずステップS1として、クラッチ6を切断しての車両減速中であるか否かを判別する。具体的には、車両1の車速、アクセル及びブレーキの開度、走行ギヤ段、バッテリ18のSOCの状態、モータ4の温度等の情報に基づき判別する。当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS2に進む。一方、当該判別結果が偽(No)である場合は、即ち車両加速中やエンジンブレーキを使用する等でクラッチ6を接続させての減速を行う場合には、当該クラッチ制御を実行する必要はないため当該ルーチンをリターンする。
Referring now to FIG. 2, there is shown a flowchart showing a deceleration clutch control routine executed by the
Since the clutch control at the time of deceleration is control executed only during deceleration of the vehicle with the clutch 6 disconnected, the
ステップS2において、ECU22は、クラッチ回転数センサ26により検出されるクラッチ回転数が予め定められた所定クラッチ回転数より大であるか否かを判別する。
当該所定クラッチ回転数は、クラッチ6の接続によりエンジンストールを生じないクラッチ回転数に設定されている。具体的には、当該所定クラッチ回転数は、変速機8の変速段を下げる(シフトダウン)タイミングの回転数より僅かに高い回転数に設定されている。従って当該判別は、クラッチ6の入力側のクラッチ回転数に相当するエンジン回転数と、クラッチ6の出力側の回転数との差が過大となるのを防止するための判別である。本実施形態では、当該所定クラッチ回転数を、シフトダウンのタイミングの回転数より若干高い回転数に設定しているものとする。なお、当該所定クラッチ回転数は固定値としてだけでなく、車両の運転状態に応じて変動する値としても構わない。
In step S2, the
The predetermined clutch rotational speed is set to a clutch rotational speed that does not cause engine stall due to the connection of the
当該判別結果が偽(No)である場合は、減速時クラッチ制御を行うことなく当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS3に進む。
ステップS3においては、ECU22は、変速機8において選択されている変速段が予め定められた所定変速段より大であるか否かを判別する。当該所定変速段は、例えば車両1を発進させる際に選択する変速段であり、本実施形態では第3速とする。つまり、当該判別は、クラッチ接続時の負荷が高い、低い変速段でのクラッチ6を接続することでエンジンストールが発生することを防止するための判別である。当該判別結果が偽(No)である場合は、減速時クラッチ制御を行わず当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS4に進む。
If the determination result is false (No), the routine is returned without performing clutch control during deceleration. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S3.
In step S3, the
ステップS4においては、ECU22は、車両1がクリープ走行中でないか否かを判別する。当該クリープ走行であるか否かは、具体的には車速がクリープ走行を開始する所定速度以下であるか否かにより判別する。当該判別結果が偽(No)である場合、即ち車速が所定速度以下である場合は、クリープ走行用のクラッチ制御を実行することから当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS5に進む。
In step S4, the
ステップS5においては、ECU22は、車両1がABS(アンチロック・ブレーキ・システム)非作動状態であるか否かを判別する。ABS作動状態であるとき、車両は低μ路を走行していると推定でき、当該判別結果が偽(No)である場合は、クラッチ制御はABS制御用のクラッチ制御を実行することから当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS6に進む。
In step S5, the
ステップS6においては、ECU22は、エンジン回転数が予め設定されたクラッチ制御開始回転数Acd_on以下であるか否かを判別する。減速時クラッチ制御ではアイドリング運転を開始するアイドリング開始回転数直前のエンジン回転数を目標エンジン回転数Tgt_neとして制御することとし、その目標エンジン回転数Tgt_neより高いエンジン回転数をクラッチ制御開始回転数Acd_onとして設定する。当該判別結果が偽(No)である場合、即ちエンジン回転数がクラッチ制御開始回転数Acd_onより大である場合は、減速時クラッチ制御をまだ実行する必要はなく当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合は、次のステップS7に進む。
In step S6, the
ステップS7においては、ECU22は、エンジン回転数が上述した目標エンジン回転数Tgt_neを維持するようクラッチ6の断接制御を行う。これは、エンジン回転数が目標エンジン回転数Tgt_neより大となったときにはクラッチ6を切断する側に、エンジン回転数が目標エンジン回転数Tgt_neより小となったときにはクラッチ6を接続する側に、それぞれ車両の減速度に影響を与えない範囲でクラッチストロークを調整することで行う。具体的にはECU22は、エンジン回転数センサ24により検出されるエンジン回転数が目標エンジン回転数Tgt_neに収束するようにクラッチ6のソレノイドバルブに対する電流値をPID制御する。
In step S7, the
ECU22は、上記ステップS1〜S6の判別結果が全て真(Yes)である間はステップS7の減速時クラッチ制御を実行し続け、いずれかの判別結果が偽(No)となったときには当該減速時クラッチ制御を終了する。
次に、図3を参照すると、当該ECU22による減速時クラッチ制御を実行した場合の各種運転状態を時系列で示したタイムチャートが示されている。以下、同図に基づき本実施形態における減速時クラッチ制御についての作用効果を説明する。
The
Next, referring to FIG. 3, there is shown a time chart showing in time series various operating states when the deceleration clutch control by the
図3では、変速段の変化からも明らかなように、車両1が第6速での走行から、5速、4速、3速へとシフトダウンして減速する状態を示している。
車両1の減速に伴い、図3のt1時点からt2時点までにクラッチ6は一旦待機位置(standby)まで移動される。当該クラッチ6の待機位置とは、クラッチ6がエンジン2とモータ4との間で動力を伝達する直前の位置である。また、当該クラッチ6の切断と同時にエンジン2への燃料カットを行う。
FIG. 3 shows a state in which the
As the
当該クラッチ6の切断に伴いエンジン2は駆動輪側との接続が遮断され、燃料カットされたことでエンジン2の回転数は急激に低下する。そして、t3時点においてエンジン回転数はクラッチ制御開始回転数Acd_on以下となり、この時点で上記図2のステップS1〜S6の全てが真(Yes)となり、ステップS7における減速時クラッチ制御が開始される。
As the
t3時点以降の減速時クラッチ制御実行中は、エンジン回転数が目標エンジン回転数Tgt_neより小となるとクラッチストロークが接続側に移動し、エンジン回転数が目標エンジン回転数Tgt_neより大となるとクラッチストロークが切断側に移動する。このように目標エンジン回転数Tgt_neを維持するようにクラッチストロークが調整されることでエンジン回転数は、アイドリング回転数Idl_neより大の目標エンジン回転数Tgt_neの周辺に維持され、燃料カット状態が継続される。なお、エンジン回転数が一時的にアイドリング開始回転数Idl_stを下回ることで、一時的にアイドリング制御として燃料噴射が実行された場合であってもアイドリング運転に移行せず、上記ステップS1〜S6の条件を満たしている限り減速時クラッチ制御が優先され、当該減速時クラッチ制御は継続する。 During execution of the clutch control during deceleration after time t3, the clutch stroke moves to the connection side when the engine speed becomes smaller than the target engine speed Tgt_ne, and the clutch stroke becomes larger when the engine speed becomes larger than the target engine speed Tgt_ne. Move to the cutting side. By adjusting the clutch stroke so as to maintain the target engine speed Tgt_ne in this way, the engine speed is maintained around the target engine speed Tgt_ne greater than the idling speed Idl_ne, and the fuel cut state is continued. The Note that the engine speed temporarily falls below the idling start speed Idl_st, so that even if fuel injection is temporarily executed as idling control, the engine does not shift to idling operation, and the conditions of steps S1 to S6 above As long as the above condition is satisfied, priority is given to the clutch control during deceleration, and the clutch control during deceleration continues.
そして、図3のt4時点において変速段が第3速にシフトダウンされると、上記図2のステップS3の判別結果が偽(No)になるため、t3時点から開始した減速時クラッチ制御はt4時点で終了する。従って当該t4時点以降クラッチ6は待機位置まで移動され、エンジン回転数も低下してアイドリング運転に移行する。
When the gear position is shifted down to the third speed at time t4 in FIG. 3, the determination result of step S3 in FIG. 2 becomes false (No), so the clutch control at deceleration started from time t3 is t4. End at the moment. Therefore, after the time t4, the
このようにECU22が、車両減速時にクラッチ操作によりモータ4側からの駆動力をエンジン2に伝達させて、エンジン回転数をアイドリング開始回転数Idl_stより高く維持することで、アイドリング運転に移行するのを避けつつ、エンジンに接続されたエンジン補機2aを駆動することができる。また、図3の一点鎖線で示すように減速時クラッチ制御を実行しなかった場合には燃料カットを開始して短期間でアイドリング運転に移行するのに対し、減速時クラッチ制御を実行した場合は燃料カット期間を長く保ちつつ、回生運転を行うことができる。
In this way, the
当該ECU22によるクラッチの断接制御は、車両1の減速度に影響を与えない範囲で行われることから、車両1の減速度に変化はなく、運転者に違和感等を与えることもない。
また、ECU22は、クラッチ回転数がエンジンストールを生じさせない所定クラッチ回転数以上である場合(図2のステップS2)、及び変速機8の変速段が所定変速段より大である場合(図2のステップS3)に限り、減速時クラッチ制御を行うこととすることで、エンジンストールによる補機類の停止及び燃費の悪化を防ぐことができる。
Since the clutch connection / disconnection control by the
In addition, the
これらのことから、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は、車両減速時において、モータ4による回生量を確保しつつ、エンジン2の燃料消費を軽減することができる。
以上で本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
From these things, the control apparatus of the hybrid electric vehicle which concerns on this embodiment can reduce the fuel consumption of the
Although the description of the embodiment of the control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the present invention is finished above, the embodiment is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態では、車両1はトラックとしているが、本発明は乗用車にも適用することができる。また、上記実施形態では、変速機を6段変速の機械式自動変速機としているが、他の変速段及び形式の変速機であっても構わない。
また、上記実施形態では、クラッチ6としてソレノイドバルブを用いて断接を行うものとしているが、クラッチはクラッチストロークを調整できるものであればよく、例えば電動モータにより作動する油圧シリンダを介してクラッチストロークを調整可能なクラッチであってもよい。
For example, in the above embodiment, the
In the above embodiment, a solenoid valve is used for connection and disconnection as the
1 車両
2 エンジン
2a エンジン補機
4 モータ(電動機)
6 クラッチ
8 変速機
18 バッテリ
22 ECU(アイドリング制御手段、減速時回生制御手段、減速時クラッチ制御手段)
24 エンジン回転数センサ(エンジン回転数検出手段)
26 クラッチ回転数センサ(クラッチ回転数検出手段)
Acd_on クラッチ制御開始回転数
Tgt_ne 目標エンジン回転数
Idl_st アイドリング開始回転数
Idl_ne アイドリング回転数
S1 クラッチ断の車両減速中?
S2 クラッチ回転数>所定クラッチ回転?
S3 変速段>所定変速段?
S4 クリープ走行ではない?
S5 ABS非作動である?
S6 エンジン回転数≦クラッチ制御開始回転数?
S7 目標エンジン回転数を維持するよう減速時クラッチ制御実行
DESCRIPTION OF
6 Clutch 8
24 engine speed sensor (engine speed detection means)
26 Clutch rotation speed sensor (clutch rotation speed detection means)
Acd_on Clutch control start speed Tgt_ne Target engine speed Idl_st Idling start speed Idl_ne Idling speed S1 Deceleration of vehicle with clutch disengaged?
S2 Clutch rotation speed> predetermined clutch rotation?
S3 shift speed> predetermined shift speed?
S4 Isn't creep driving?
S5 Is ABS not working?
S6 Engine speed ≤ clutch control start speed?
S7 Deceleration clutch control to maintain target engine speed
Claims (3)
前記エンジン及び前記電動機との間に設けられ、当該エンジンから当該電動機を介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び遮断を行うクラッチと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数が所定のアイドリング開始回転数以下になったときには、前記エンジンへの燃料供給を伴うアイドリング運転を行うよう前記エンジンを制御するアイドリング制御手段と、
車両減速時に、前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記電動機を回生駆動させる減速時回生制御手段と、
前記車両減速時に、前記アイドリング開始回転数より高いエンジン回転数を維持するよう、車両の減速度に影響を与えない範囲で前記クラッチを断接制御する減速時クラッチ制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。 A control device for a hybrid electric vehicle having an engine and an electric motor as drive sources,
A clutch provided between the engine and the electric motor for connecting and disconnecting the driving force of the engine transmitted from the engine to the driving wheels via the electric motor;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed;
An idling control means for controlling the engine to perform an idling operation with fuel supply to the engine when the engine speed detected by the engine speed detecting means is equal to or lower than a predetermined idling start speed;
When decelerating the vehicle, the fuel supply to the engine is stopped, and the regeneration control means at the time of deceleration for driving the motor to regenerate,
A deceleration clutch control means for controlling connection / disconnection of the clutch within a range not affecting the deceleration of the vehicle so as to maintain an engine speed higher than the idling start speed at the time of deceleration of the vehicle;
A control apparatus for a hybrid electric vehicle, comprising:
前記減速時クラッチ制御手段は、前記クラッチ回転数検出手段により検出されるクラッチ回転数がエンジンストールを生じさせない所定のクラッチ回転数以上である場合に、前記クラッチの断接制御を行うことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 A clutch rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the clutch on the electric motor side;
The deceleration clutch control means performs connection / disconnection control of the clutch when the clutch rotational speed detected by the clutch rotational speed detection means is equal to or higher than a predetermined clutch rotational speed that does not cause engine stall. The control apparatus for a hybrid electric vehicle according to claim 1.
前記減速時クラッチ制御手段は、前記変速機の変速段が予め定めた所定変速段より大である場合に前記クラッチの断接制御を行うことを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 A transmission is provided between the electric motor and the drive wheel,
3. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the deceleration clutch control means performs connection / disconnection control of the clutch when a shift speed of the transmission is greater than a predetermined shift speed. Control device.
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