JP5201191B2 - ハイブリット車のクラッチ制御装置 - Google Patents
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Description
EV走行のときには、図8に示すように、モータ33を駆動して、車両30のタイヤ36を駆動している。このとき、エンジン31は停止しており、発電機37による発電も停止しており、クラッチ35は開放状態である。
モータにより駆動され、駆動軸と接続されたモータ軸とエンジンにより駆動されるエンジン軸との間の結合/開放を行うクラッチと、
油圧により前記クラッチの結合/開放を制御する油圧手段と、
前記油圧の油温を検知する油温検知手段と、
車両の車速を検知する車速検知手段と、
前記モータ軸と前記エンジン軸との間を結合して、前記エンジンにより前記車両を駆動するエンジン走行状態と、前記モータ軸と前記エンジン軸との間を開放して、前記モータにより前記車両を駆動するモータ走行状態との切り換えを、前記油圧手段を介し、前記クラッチを制御して行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記エンジン走行状態から前記モータ走行状態へ変更する際、前記クラッチが結合している状態から完全に開放するまでの応答時間を、前記車速に対する推定時間マップから求める第1推定時間と前記油温に対する推定時間マップから求める第2推定時間とを比較して、いずれか大きい方を前記応答時間として求め、
前記クラッチの開放制御を開始してから前記応答時間経過後、前記クラッチを完全に開放したと判断して、前記モータ走行状態における制御を許可することを特徴とする。
上記課題を解決する第2の発明に係るハイブリット車のクラッチ制御装置は、
上記第1の発明に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記車速に対する推定時間マップは、所定車速までは車速の増加に反比例して推定時間が減少し、前記所定車速以降は推定時間が一定し、
前記油温に対する推定時間マップは、所定油温までは油温の増加に反比例して推定時間が減少し、前記所定油温以降は油温の増加に略比例して推定時間が増加することを特徴とする。
上記第1又は第2の発明に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記モータ軸のモータ軸回転数を検知するモータ軸回転数検知手段と、前記エンジン軸のエンジン軸回転数を検知するエンジン軸回転数検知手段とを更に有し、
前記制御手段は、
前記クラッチの開放制御を開始してから前記応答時間経過後、前記モータを制御し、走行に必要なモータ軸目標回転数で前記モータ軸を回転させると共に、前記エンジンを制御し、前記モータ軸目標回転数と所定回転数異なるエンジン軸目標回転数で前記エンジン軸を回転させ、
検知した前記モータ軸回転数と検知した前記エンジン軸回転数との差が前記所定回転数以上のとき、前記クラッチが完全に開放したと判断して、前記モータ走行状態における制御を許可することを特徴とする。
上記第3の発明に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記制御手段は、
検知した前記モータ軸回転数と検知した前記エンジン軸回転数との差が前記所定回転数未満のとき、前記クラッチに故障があると判定し、前記モータ走行状態における制御を禁止することを特徴とする。
図1は、本発明に係るハイブリット車のクラッチ制御装置を有する車両の構成図である。又、図2は、油圧制御弁の油圧特性を説明するグラフであり、図3は、油圧制御弁の油圧応答性を説明するグラフである。又、図4、図5は、本発明に係るハイブリット車のクラッチ制御装置における制御を説明する図であり、図4は、その制御を説明するフローチャートであり、図5は、クラッチ開放時間を演算するときのブロック図である。
EV−ECU23において、クラッチ開放フラグがONであるかどうか確認する。クラッチ開放フラグがONであれば、クラッチ16が開放状態であり、EV走行又はシリーズ走行中であるので、一連の制御手順を終了し、クラッチ開放フラグがONでなければ、クラッチ16が結合状態であり、パラレル走行中であるので、ステップS2へ進む。
パラレル走行が終了かどうか確認する。例えば、車両10の車速が、パラレル走行からEV走行、シリーズ走行へモード変更する速度となれば、パラレル走行が終了となる。パラレル走行が終了する場合には、ステップS3へ進み、パラレル走行が終了しない場合には、一連の制御手順を終了する。
EV−ECU23から油圧制御弁にクラッチ開放制御電流を流し、ステップS4へ進む。
クラッチ開放時間Ta(応答時間)を推定時間マップにより演算する。
クラッチ開放制御電流を流し始めてからの経過時間Tが、演算したクラッチ開放時間Taを過ぎるまで待ち、経過時間Tがクラッチ開放時間Taを過ぎた後、ステップS6へ進む。
EV−ECU23において、クラッチ開放フラグをONとする。その結果、後続する制御、即ち、EV走行、シリーズ走行における制御が許可されて、実施されることになる。
図6、図7は、本発明に係るハイブリット車のクラッチ制御装置における他の制御を説明する図であり、図6は、その制御を説明するフローチャートであり、図7は、差回転制御を説明する図である。
EV−ECU23において、クラッチ開放フラグがONであるかどうか確認する。クラッチ開放フラグがONであれば、一連の制御手順を終了し、クラッチ開放フラグがONでなければ、ステップS2へ進む。
パラレル走行が終了かどうか確認する。パラレル走行が終了する場合には、ステップS3へ進み、パラレル走行が終了でない場合には、一連の制御手順を終了する。
EV−ECU23から油圧制御弁にクラッチ開放制御電流を流し、ステップS4へ進む。
クラッチ開放時間Taを推定時間マップにより演算し、演算後、ステップS5へ進む。
経過時間Tがクラッチ開放時間Taを過ぎてから、ステップSP1へ進む。クラッチ開放時間Taは、次のステップSP1での差回転制御の開始タイミングを図る意味もある。
経過時間Tがクラッチ開放時間Taを過ぎた後、モータ軸とエンジン軸とが機械的に動力遮断されたかどうかを確認するため、差回転制御を行う。図7を参照して、差回転制御を説明すると、差回転制御では、モータ15を制御して、走行に必要なモータ軸目標回転数Nmt[rpm]でモータ軸26を回転させると共に、エンジン11を制御して、モータ軸目標回転数Nmtとは所定回転数(例えば、100rpm)異なるエンジン軸目標回転数Net[rpm]でエンジン軸25を回転させる。このエンジン軸目標回転数Netは、モータ軸目標回転数Nmtと異なるように、モータ軸目標回転数Nmtから差回転数Na[rpm]を減算した回転数としている。差回転制御で設定するエンジン軸目標回転数Netとしては、クラッチ16が故障している場合を考慮し、車両10の急加速を防止するために、減速側に設定することが望ましい。そのため、[(エンジン軸目標回転数Net)=(モータ軸目標回転数Nmt)−(差回転数Na)]としている。
そして、上述した差回転制御中に、エンジン軸25及びモータ軸26の回転数を回転数センサで独立して検知すると共に、検知したエンジン軸回転数Ne、モータ軸回転数Nmが下記式1を見たすかどうか確認する。この式1を満たす場合には、ステップS6へ進み、この式1を満たさない場合には、ステップSP3へ進む。
クラッチ16に故障等が無く、クラッチ16が完全に開放されていたら、モータ軸回転数Nm=モータ軸目標回転数Nmtであり、エンジン軸回転数Ne=エンジン軸目標回転数Netであり、上記式1を満たすことになる。従って、式1を満たす場合には、クラッチ16が開放状態であることを確認することになり、EV−ECU23において、クラッチ開放フラグをONとする。その結果、後続する制御、即ち、EV走行、シリーズ走行における制御が許可されて、実施されることになる。
一方、故障(例えば、固着)等によりクラッチ16が結合したままの状態であれば、モータ軸回転数Nmはモータ軸目標回転数Nmtと一致せず、エンジン軸回転数Neもエンジン軸目標回転数Netと一致せず、互いに同期するような回転数となり、上記式1を満たせない。従って、式1を満たさない場合には、クラッチが結合(又は半クラッチ)であると故障判定することができ、EV−ECU23において、クラッチ開放フラグをONとすることはない。その結果、後続する制御、即ち、EV走行、シリーズ走行における制御を禁止して、二次故障の発生を低減することができる。
11 エンジン
12 発電機
13 高圧バッテリ
15 モータ
16 クラッチ
23 EV−ECU
24 BMU
Claims (4)
- モータにより駆動され、駆動軸と接続されたモータ軸とエンジンにより駆動されるエンジン軸との間の結合/開放を行うクラッチと、
油圧により前記クラッチの結合/開放を制御する油圧手段と、
前記油圧の油温を検知する油温検知手段と、
車両の車速を検知する車速検知手段と、
前記モータ軸と前記エンジン軸との間を結合して、前記エンジンにより前記車両を駆動するエンジン走行状態と、前記モータ軸と前記エンジン軸との間を開放して、前記モータにより前記車両を駆動するモータ走行状態との切り換えを、前記油圧手段を介し、前記クラッチを制御して行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記エンジン走行状態から前記モータ走行状態へ変更する際、前記クラッチが結合している状態から完全に開放するまでの応答時間を、前記車速に対する推定時間マップから求める第1推定時間と前記油温に対する推定時間マップから求める第2推定時間とを比較して、いずれか大きい方を前記応答時間として求め、
前記クラッチの開放制御を開始してから前記応答時間経過後、前記クラッチを完全に開放したと判断して、前記モータ走行状態における制御を許可することを特徴とするハイブリット車のクラッチ制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記車速に対する推定時間マップは、所定車速までは車速の増加に反比例して推定時間が減少し、前記所定車速以降は推定時間が一定し、
前記油温に対する推定時間マップは、所定油温までは油温の増加に反比例して推定時間が減少し、前記所定油温以降は油温の増加に略比例して推定時間が増加することを特徴とするハイブリット車のクラッチ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記モータ軸のモータ軸回転数を検知するモータ軸回転数検知手段と、前記エンジン軸のエンジン軸回転数を検知するエンジン軸回転数検知手段とを更に有し、
前記制御手段は、
前記クラッチの開放制御を開始してから前記応答時間経過後、前記モータを制御し、走行に必要なモータ軸目標回転数で前記モータ軸を回転させると共に、前記エンジンを制御し、前記モータ軸目標回転数と所定回転数異なるエンジン軸目標回転数で前記エンジン軸を回転させ、
検知した前記モータ軸回転数と検知した前記エンジン軸回転数との差が前記所定回転数以上のとき、前記クラッチが完全に開放したと判断して、前記モータ走行状態における制御を許可することを特徴とするハイブリット車のクラッチ制御装置。 - 請求項3に記載のハイブリット車のクラッチ制御装置において、
前記制御手段は、
検知した前記モータ軸回転数と検知した前記エンジン軸回転数との差が前記所定回転数未満のとき、前記クラッチに故障があると判定し、前記モータ走行状態における制御を禁止することを特徴とするハイブリット車のクラッチ制御装置。
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