JP2017030502A - Clutch overheat prevention device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】第2クラッチの過熱防止用に低下させた上流側のエンジントルクおよびモータトルクを復帰させる時、モータ回転が急低下することのないようにする。【解決手段】第2クラッチの過熱が予見される瞬時t1より、エンジントルクTeを低下させると共に、モータ/ジェネレータのモータトルクTmを低下させて第2クラッチの過熱を防止し、第2クラッチの過熱が予見されなくなった瞬時t2よりエンジントルクTeおよびモータトルクTmを上昇復帰させるに当たり、エンジントルクTeの上昇復帰速度βよりもモータトルクの上昇復帰速度δを高く設定する。【選択図】図2An object of the present invention is to prevent a sudden decrease in motor rotation when restoring upstream engine torque and motor torque, which have been reduced to prevent overheating of a second clutch. The engine torque Te is reduced from the instant t1 at which overheating of the second clutch is predicted, and the motor torque Tm of the motor / generator is reduced to prevent overheating of the second clutch. When the engine torque Te and the motor torque Tm are increased and returned from the instant t2 when the engine torque Te is no longer foreseen, the motor torque increase return speed δ is set higher than the engine torque Te increase return speed β. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、モータ/ジェネレータのみによる電気走行を行うか、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方によるハイブリッド走行を行うかを選択可能なハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置に関し、特に車輪の駆動スリップを防止するトラクションコントロール中における第2クラッチの過熱を防止する技術に係わる。 The present invention relates to a clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle capable of selecting whether to perform electric traveling only by a motor / generator or to perform hybrid traveling by both an engine and a motor / generator, and in particular, traction for preventing driving slip of a wheel. The present invention relates to a technique for preventing overheating of the second clutch during control.
上記のようなハイブリッド車両としては、例えば特許文献1に記載のように、エンジンおよび車輪間にモータ/ジェネレータを結合して介在させ、モータ/ジェネレータおよび車輪間をクラッチにより断接可能となした、所謂1モータ2クラッチ型パラレル式ハイブリッド車両が知られている。
As the hybrid vehicle as described above, for example, as described in
この種ハイブリッド車両は、エンジンとモータ/ジェネレータとを相互に接続、解放可能に設けており、エンジンとモータ/ジェネレータとの間を解放し、上記クラッチを締結するとき、モータ/ジェネレータのみによる電気(EV)走行を行うEVモードを選択することができる。一方、エンジンとモータ/ジェネレータとの間を接続し、上記クラッチを締結することにより、モータ/ジェネレータおよびエンジンによるハイブリッド(HEV)走行を行うHEVモードを選択することができる。 In this type of hybrid vehicle, the engine and the motor / generator are connected to each other so that they can be released. When the clutch is engaged by releasing the space between the engine and the motor / generator, electricity (only by the motor / generator) EV) The EV mode for running can be selected. On the other hand, by connecting the engine and the motor / generator and fastening the clutch, it is possible to select the HEV mode in which hybrid (HEV) traveling by the motor / generator and the engine is performed.
なお当該ハイブリッド車両にあっては、上記クラッチおよび車輪間に介挿した無段変速機など自動変速機の油圧作動が停車中も可能となるよう、モータ/ジェネレータを駆動させておき、これによりモータ駆動されるオイルポンプからの作動油を上記の油圧作動に供する。
そのため上記のハイブリッド車両は、クラッチを完全締結させて走行するケースだけでなく、発進時などのようにクラッチをスリップ締結させて走行するケースも存在する。
In the hybrid vehicle, the motor / generator is driven so that the hydraulic operation of the automatic transmission such as a continuously variable transmission interposed between the clutch and the wheels can be performed while the vehicle is stopped. The hydraulic oil from the driven oil pump is used for the hydraulic operation described above.
For this reason, the hybrid vehicle described above not only travels with the clutch fully engaged, but also has a case where the clutch travels with the clutch slip-engaged, such as when starting.
ここで、クラッチをスリップ締結させて走行(WSC走行)する例として、以下のようなWSC走行時モータ/ジェネレータ制御技術が特許文献1に提案されている。
Here, as an example of traveling (WSC traveling) with the clutch engaged in slip, the following WSC traveling motor / generator control technology is proposed in
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、目標モータ回転数が、車体速の上昇に追従して上昇する上限回転数に設定される構成となっていた。
このため、氷結路等の極低μ路において、WSCモード中にトラクション制御(TCS制御)が介入すると、双方に対応させたモータ回転数、モータトルクの制御対応のため、クラッチが過度にスリップする可能性もあり、クラッチの過熱防止を考慮する必要があった。
However, in the conventional hybrid vehicle control device, the target motor rotational speed is set to the upper limit rotational speed that increases following the increase in the vehicle body speed.
For this reason, on extremely low μ roads such as icing roads, if traction control (TCS control) intervenes during WSC mode, the clutch slips excessively in order to control the motor speed and motor torque corresponding to both. There was a possibility, and it was necessary to consider prevention of overheating of the clutch.
本発明は、TCS状態でのWSC走行中におけるクラッチの過熱防止と、クラッチの上流側トルクをTCS要求値へ速やかに上昇復帰させ得るように改良し、これにより上記の諸問題を一挙に解消し得るようにしたハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置を提供することを目的とする。 The present invention has been improved to prevent overheating of the clutch during WSC running in the TCS state and to allow the upstream torque of the clutch to be quickly returned to the TCS required value, thereby eliminating the above problems all at once. An object of the present invention is to provide a clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle that is obtained.
この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置は、これを以下のような構成とする。 For this purpose, the clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle according to the present invention has the following configuration.
先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
エンジンおよびモータ/ジェネレータのうち、モータ/ジェネレータのみによる電気走行を行うか、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方によるハイブリッド走行を行うかを選択可能なものである。
First, to explain the premise hybrid vehicle,
Of the engine and the motor / generator, it is possible to select whether the electric travel is performed only by the motor / generator or the hybrid travel is performed by both the engine and the motor / generator.
本発明は、かかるハイブリッド車両を要旨構成の基礎前提とし、
前記クラッチのスリップ締結中、前記クラッチの過熱が予見されるとき、前記エンジンのトルクを低下させるエンジントルクダウンと、前記モータ/ジェネレータのトルクを低下させるモータトルクダウンとで、前記クラッチの過熱を防止する。
そして、当該クラッチの過熱が予見されなくなった後において、前記エンジンのトルクおよび前記モータ/ジェネレータのトルクを上昇復帰させるに当たり、エンジントルクの上昇復帰速度よりもモータトルクの上昇復帰速度を高く設定したことを特徴とするものである。
The present invention assumes such a hybrid vehicle as a basic premise of the gist configuration,
When clutch overheating is predicted during slip engagement of the clutch, the engine torque is reduced to reduce the torque of the engine, and the motor torque is reduced to reduce the torque of the motor / generator to prevent overheating of the clutch. To do.
After the clutch overheating is foreseeable, the motor torque increase return speed is set higher than the engine torque increase return speed when the engine torque and the motor / generator torque are increased and returned. It is characterized by.
上記した本発明によるハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置にあっては、
エンジントルクダウンおよびモータトルクダウンによるクラッチの過熱防止制御により当該過熱が予見されなくなった後、エンジントルクおよびモータトルクを上昇復帰させる時におけるエンジントルクの上昇復帰速度およびモータトルクの上昇復帰速度を、前者のエンジントルク上昇復帰速度よりも後者のモータトルク上昇復帰速度が高くなるよう設定したため、以下の効果を得ることができる。
In the above-described clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle according to the present invention,
The engine torque rise return speed and the motor torque rise return speed when the engine torque and the motor torque are raised and returned after the overheat is no longer foreseen by the engine overheat prevention control and the clutch overheat prevention control due to the motor torque down. Since the latter motor torque rise return speed is set to be higher than the engine torque rise return speed, the following effects can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
<ハイブリッド車両のパワートレーン>
図1は、本発明の一実施例になるクラッチ過熱防止装置を具えたハイブリッド車両のパワートレーンを、その制御系とともに示す。
1はエンジン、2はモータ/ジェネレータ、3L,3Rはそれぞれ左右駆動輪(車輪)で、図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンは、これらエンジン1、モータ/ジェネレータ2および車輪3L,3Rをそれぞれ伝動経路の配列順として具える。
モータ/ジェネレータ2の駆動電流はバッテリ15の直流電流を交流電流に変換するインバータ16によって生成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
<Power train for hybrid vehicles>
FIG. 1 shows a power train of a hybrid vehicle including a clutch overheat prevention device according to an embodiment of the present invention, together with its control system.
1 is an engine, 2 is a motor / generator, 3L and 3R are left and right drive wheels (wheels), respectively, and the power train of the hybrid vehicle shown in FIG. 1 transmits these
The drive current of the motor /
エンジン1と、モータ/ジェネレータ2のロータ軸2aとの間に第1クラッチ4(CL1)を介在させ、この第1クラッチ4(CL1)によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ2(ロータ軸2a)間を適宜駆動結合させ得るものとする。
また、モータ/ジェネレータ2(ロータ軸2a)と車輪3L,3Rとの間に無段変速機を可とする自動変速機5を介在させ、自動変速機5の入力軸5aとロータ軸2aとの間を第2クラッチ6(CL2)によりモータ/ジェネレータ2(ロータ軸2a)および自動変速機5(変速機入力軸5a)間を適宜駆動結合させ得るものとする。
自動変速機5の出力軸5bは左右駆動輪(車輪)3L,3Rに駆動結合するが、この駆動結合に際しては、変速機出力軸5bにプロペラシャフト7の一端を結合し、左右駆動輪(車輪)3L,3R間を差動結合するディファレンシャルギヤ装置8にプロペラシャフト7の他端を結合する。
The first clutch 4 (CL1) is interposed between the
Further, an automatic transmission 5 enabling a continuously variable transmission is interposed between the motor / generator 2 (
The
第1クラッチ4、第2クラッチ6はそれぞれ、伝達トルク(クラッチ締結)容量を連続的に変更制御可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク(クラッチ締結)容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
自動変速機5は、周知の無段変速機または遊星歯車組式自動変速機と同様なものであるが、変速機入力軸5a上のトルクコンバータを除去して、変速機入力軸5aを直接第2クラッチ6の出力側に結合する。
Each of the
The automatic transmission 5 is similar to a well-known continuously variable transmission or planetary gear set type automatic transmission, except that the torque converter on the
以下、図1につき上述したパワートレーンのモード選択機能を説明する。
図1に示したパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EVモード)が要求される場合、第1クラッチ4を解放し、第2クラッチ6を締結し、自動変速機5を動力伝達可能状態にする。
The power train mode selection function described above with reference to FIG. 1 will be described below.
In the power train shown in FIG. 1, the
この状態でモータ/ジェネレータ2を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ2からの出力回転のみが変速機入力軸5aに達することとなり、自動変速機5が当該入力軸5aへの回転を、変速比に応じ変速して変速機出力軸5bより出力する。
変速機出力軸5bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て車輪3L,3Rに至り、車両をモータ/ジェネレータ2のみによって電気走行(EV走行)させることができる。
When the motor /
The rotation from the
高速走行時やバッテリ15への充電が必要な時に用いられるハイブリッド走行(HEVモード)が要求される場合、第1クラッチ4を締結させると共に第2クラッチ6を締結させ、自動変速機5を動力伝達可能状態にする。
この状態では、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ2からの出力回転の双方が協調下に変速機入力軸5aに達することとなり、自動変速機5が当該入力軸5aへの回転を変速比に応じ変速して、変速機出力軸5bより出力する。
変速機出力軸5bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て車輪3L,3Rに至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ2の双方によってハイブリッド走行(HEV走行)させることができる。
When hybrid driving (HEV mode), which is used when driving at high speed or when charging the
In this state, the output rotation from the
The rotation from the
以下、上記したハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ2、第1クラッチ4(CL1)、および第2クラッチ6(CL2)の制御システムを、図1に基づき概略説明する。
この制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御するハイブリッドコントローラ11を具え、このハイブリッドコントローラ11は、各種センサ群12からの制御情報を基に周知の演算により、該パワートレーンの動作点として、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmと、第1クラッチ4の目標締結容量tTc1(第1クラッチ締結圧指令値tPc1)と、第2クラッチ6の目標締結容量tTc2(第2クラッチ締結圧指令値tPc2)と、変速比指令iとを求める。
Hereinafter, a control system for the
This control system includes a
なお、ハイブリッドコントローラ11が変速比指令iを求めるに当たっては、各種センサ群12で検出された制御情報のうち変速機出力回転数(車速)およびアクセル開度から予定の変速マップをもとに、現在の運転状態に好適な変速比iを求め、これを変速比指令iと定める。
When the
ハイブリッドコントローラ11は、センサ群12からの制御情報(アクセル開度、バッテリ蓄電状態、車速など)を基に、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード(EVモード、HEVモード)を演算すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータ回転数tNm、第1クラッチ目標締結容量tTc1、および第2クラッチ目標締結容量tTc2をそれぞれ演算する。
Based on the control information from the sensor group 12 (accelerator opening, battery storage state, vehicle speed, etc.), the
目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ13に供給され、このエンジンコントローラ13は、ハイブリッドコントローラ11を経由したセンサ群12からのエンジン回転数と、ハイブリッドコントローラ11からの目標エンジントルクtTeを基に、現在のエンジン回転数のもとで目標エンジントルクtTeを実現するためのスロットル開度制御や燃料噴射量制御などにより、エンジントルクが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御する。
The target engine torque tTe is supplied to the
目標モータ/ジェネレータ回転数tNmはモータコントローラ14に供給され、このモータコントローラ14は、バッテリ15の電力をインバータ16により直流−交流変換して、またインバータ16による制御下でモータ/ジェネレータ2(ステータコイル)に供給し、モータ/ジェネレータトルクが目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを実現するトルクとなるよう、モータ/ジェネレータ2のトルクを回転数フィードバック制御する。
The target motor / generator rotation speed tNm is supplied to the motor controller 14. The motor controller 14 converts the electric power of the
第1クラッチ目標締結容量tTc1は第1クラッチコントローラ17に供給され、この第1クラッチコントローラ17は、第1クラッチ目標締結容量tTc1に対応した第1クラッチ締結圧指令値tPc1と、ハイブリッドコントローラ11を経由したセンサ群12からの第1クラッチ締結圧Pc1との対比により、第1クラッチ4の締結圧Pc1が第1クラッチ締結圧指令値tPc1となるよう第1クラッチ締結圧制御ユニット18を介し第1クラッチ4の締結圧を制御して第1クラッチ4の締結容量制御を行う。
The first clutch target engagement capacity tTc1 is supplied to the first
第2クラッチ目標締結容量tTc2は第2クラッチコントローラ19に供給され、この第2クラッチコントローラ19は、第2クラッチ目標締結容量tTc2に対応した第2クラッチ締結圧指令値tPc2と、ハイブリッドコントローラ11を経由したセンサ群12からの第2クラッチ締結圧Pc2との対比により、第2クラッチ6の締結圧Pc2が第2クラッチ締結圧指令値tPc2となるよう第2クラッチ締結圧制御ユニット20を介し第2クラッチ6の締結圧を制御して第2クラッチ6の締結容量制御を行う。
The second clutch target engagement capacity tTc2 is supplied to the second clutch controller 19. The second clutch controller 19 passes the second clutch engagement pressure command value tPc2 corresponding to the second clutch target engagement capacity tTc2 and the
変速比指令iは変速機コントローラ21に供給され、この変速機コントローラ21は、自動変速機5が現在の変速比から変速比指令iに向けて変速されるよう、自動変速機5に向かう変速油圧を変速油圧制御ユニット22により制御する。
The transmission ratio command i is supplied to the
<第2クラッチの過熱防止制御>
上記した図1に示すハイブリッド車両の制御システムが実行して、本発明の目的を達成する第2クラッチ6の過熱防止制御を以下に説明する。
<Second clutch overheat prevention control>
The overheat prevention control of the
図1のハイブリッド車両にあっては、第1クラッチ4および第2クラッチ6の締結・解放制御や、自動変速機5の変速油圧制御が停車中も可能となるようにしておく必要があり、停車中もモータ/ジェネレータ2を駆動させておき、これにより駆動されるオイルポンプ(図示せず)からの作動油で上記の制御が停車中も可能となるようにする。
従って図1のハイブリッド車両は、第2クラッチ6を完全締結させて走行するシーンだけではなく、例えば発進時などのように第2クラッチ6をスリップ締結させて走行するWCS走行がある。
In the hybrid vehicle of FIG. 1, it is necessary to enable the engagement / release control of the
Therefore, the hybrid vehicle of FIG. 1 includes not only a scene in which the
本実施例ではWSC走行時のエンジンの制御およびモータ/ジェネレータ制御を以下のように行う。 In this embodiment, engine control and motor / generator control during WSC traveling are performed as follows.
図2は、WSC走行中におけるエンジントルクTe、モータ回転数NmおよびモータトルクTmの時系列変化を示すものである。
発進時におけるWSC走行中は、ハイブリッドコントローラ11で、アクセル開度信号に応じて目標駆動力を算出し、当該目標駆動力に応じた第2クラッチの目標締結容量tTC2を算出する。
FIG. 2 shows time-series changes in the engine torque Te, the motor rotation speed Nm, and the motor torque Tm during WSC traveling.
During WSC running at the time of start, the
第2クラッチコントローラ19は、第2クラッチ締結圧指令値tPc2となるよう第2クラッチ締結圧制御ユニット20を介し第2クラッチ6の締結圧を制御して第2クラッチ6の締結容量制御を行う。
現時点における車速と自動変速機5の変速比iとで決まる変速機入力回転数Ni(一点鎖線)に所定の余裕代(例えば50rpm程度)を加算して求めた目標モータ回転数tNm(破線)に実モータ回転数Nm(実線)が追従するよう、エンジン回転数及びモータ/ジェネレータ回転数を回転数フィードバック制御する。
The second clutch controller 19 controls the engagement capacity of the
To the target motor speed tNm (broken line) obtained by adding a predetermined margin (for example, about 50 rpm) to the transmission input speed Ni (one-dot chain line) determined by the current vehicle speed and the gear ratio i of the automatic transmission 5 The engine speed and the motor / generator speed are feedback controlled so that the actual motor speed Nm (solid line) follows.
発進制御中に駆動輪がスリップするとトラクションコントロールが行われる。駆動輪がスリップするとスリップ率が所定値以下となるよう目標駆動輪速が算出され、当該目標駆動輪速に基づいて第2クラッチ6の伝達容量が算出される。
第2クラッチは算出された伝達容量に応じたクラッチ締結力となるよう第2クラッチコントローラ19により制御される。
この時、モータ/ジェネレータ2は、所定の回生トルクに相当する目標トルクTmLが設定される。その結果、モータ/ジェネレータ2のモータトルクTmが図2に示すごとくモータ/ジェネレータ2の発生可能下限トルクTmLに張り付いく。
If the drive wheel slips during start control, traction control is performed. When the drive wheel slips, the target drive wheel speed is calculated so that the slip ratio becomes a predetermined value or less, and the transmission capacity of the
The second clutch is controlled by the second clutch controller 19 so as to have a clutch engagement force corresponding to the calculated transmission capacity.
At this time, the motor /
トラクションコントロールが実行されているTCS状態でのWSC走行中は、モータ/ジェネレータ2の目標モータ回転数tNmTCSを図2に二点鎖線で示すように、オイルポンプ作動などのための必要最低回転数まで低下させることとなる。
そして当該TCS時目標モータ回転数tNmTCSを実現するモータトルクをモータ/ジェネレータ2の制御上のTCS時モータ下限トルクtTmTCS(図2に一点鎖線で示した)と定めることにより、モータトルクTm が当該TCS時モータ下限トルクtTmTCSに沿うようモータ/ジェネレータ2を疑似トルク制御する。
かくしてTCS状態でのWSC走行中におけるモータトルクTmは、図2に実線で示すごとくモータ/ジェネレータ2の発生可能下限トルク(最大回生トルク)TmL(破線)よりも高い値に制御されることとなる。
During WSC running in the TCS state where traction control is being performed, the target motor speed tNmTCS of the motor /
Then, by determining the motor torque that realizes the target motor speed tNmTCS at the TCS as the TCS motor lower limit torque tTmTCS (indicated by a one-dot chain line in FIG. 2) in the control of the motor /
Thus, the motor torque Tm during WSC running in the TCS state is controlled to a value higher than the lower limit torque (maximum regenerative torque) TmL (broken line) that can be generated by the motor /
ここで、エンジン回転数及びモータ/ジェネレータの目標回転数と実回転数との偏差や偏差の微分値等に応じて目標のエンジントルクを設定し、当該エンジントルクに応じてエンジン11のスロットル開度が制御される。
通常は、Ni(変速機入力回転数)が一点鎖線のように変化するとき、tNm(モータの回転数)は破線のようにNi(変速機入力回転数)の+50rpmで設定され、実際のモータ回転数もこの破線のように変化する。
しかしながら、エンジントルクが余分に付与されるような制御不調が発生すると、エンジン回転数が上昇し、実線で示すようにモータ回転数がモータ目標回転数から乖離する場合がある。そして、図2の瞬時t1におけるように目標モータ回転数tNmに対して実モータ回転数Nmが設定値ΔNm1(例えば1000rpm)だけ乖離した場合、第2クラッチ6のスリップ過大による過熱が予見されるとして、この過熱を防止する要求(第2クラッチ過熱防止用トルクダウン指令)が図2の最下段に示すごとくに発せられる。
Here, a target engine torque is set according to the engine speed, the deviation between the target speed of the motor / generator and the actual speed, the differential value of the deviation, and the like, and the throttle opening of the
Normally, when Ni (transmission input speed) changes as indicated by a one-dot chain line, tNm (motor speed) is set at +50 rpm of Ni (transmission input speed) as shown by the broken line. The motor speed also changes as shown by the broken line.
However, when a control malfunction occurs in which extra engine torque is applied, the engine speed increases, and the motor speed may deviate from the motor target speed as indicated by the solid line. Then, when the actual motor rotational speed Nm deviates from the target motor rotational speed tNm by a set value ΔNm1 (for example, 1000 rpm) as at the instant t1 in FIG. 2, overheating due to excessive slip of the
TCS状態でのWSC走行中は、モータトルクTmをモータ/ジェネレータ2の発生可能下限トルクTmLまで低下させ得る余裕代ΔTmが存在し、当該モータトルクTmの低下余裕代ΔTmを第2クラッチ6の過熱防止に用いることができる。
このためTCS状態でのWSC走行中における第2クラッチ6の過熱防止に際し、その伝動経路方向上流側におけるトルクを低下させて第2クラッチ6のスリップ回転を減ずるに当たっては、図22に示すごとくエンジントルクTeを低下させるエンジントルクダウンと、モータ/ジェネレータ2のトルクTmを低下させるモータトルクダウンとにより第2クラッチ6のスリップ回転を減じてその過熱防止を実現することとする。
During WSC running in the TCS state, there is a margin allowance ΔTm that can reduce the motor torque Tm to the lower limit torque TmL that can be generated by the motor /
Therefore, when preventing overheating of the
図2の瞬時t1に第2クラッチ6のスリップ過大による過熱が予見され、この過熱を防止する要求(第2クラッチ過熱防止用トルクダウン指令)が図2の最下段に示すごとくに発せられた場合、第2クラッチ6の伝動経路方向上流側におけるトルクを低下させて第2クラッチ6の前後差回転(スリップ回転)を減じて第2クラッチ6の過熱防止を図る必要がある。
When overheating due to excessive slip of the
TCS状態でのWSC走行中は上記の通り、モータトルクTmの低下余裕代ΔTmが存在し、モータトルクTmの低下によっても第2クラッチ6の過熱防止を図ることができるため、本実施例では図2につき前述したエンジントルクダウンだけでなく、これと、モータ/ジェネレータ2のトルクダウンとによって、第2クラッチ6の過熱防止を実現する。
つまり、第2クラッチ6の過熱が予見される図2瞬時T1に、エンジントルクTeを図2に示すごとく所定の時間変化割合αで低下させるエンジントルクダウンと、モータ/ジェネレータ2のトルクTmが図2に示すごとくTCS時モータ下限トルクtTmTCSに沿うようモータ/ジェネレータ2を疑似トルク制御するモータトルクダウンとにより、第2クラッチ6のスリップ回転を減ずることで、第2クラッチ6の過熱防止を実現する。
During WSC running in the TCS state, as described above, the motor torque Tm reduction margin ΔTm exists, and even if the motor torque Tm decreases, the
In other words, at the instant T1 where overheating of the
かかるエンジントルクダウンおよびモータトルクダウンにより第2クラッチ6のスリップ過大による過熱が予見されなくなった図2の瞬時t2に、第2クラッチ6の過熱制御終了を判定し、これに呼応して第2クラッチ過熱防止用トルクダウン指令が図2の最下段に示すごとく消失させる。
かかる第2クラッチ過熱防止用トルクダウン指令の消失を受けて(瞬時t2)、エンジントルクTeを図22に示すごとく所定の時間変化割合βでTCS要求エンジントルクに向け上昇復帰させると共に、図2TCS時モータ下限トルクtTmTCSを所定速度δでTCS要求モータトルクに向け上昇させることによりモータ/ジェネレータ2のモータトルクTmをTCS時モータ下限トルクtTmTCSと同じ時間変化割合δでTCS要求モータトルクへ上昇復帰させることで、第2クラッチ6の過熱防止制御を終了する。
At the instant t2 in FIG. 2 when overheating due to excessive slip of the
In response to the disappearance of the torque reduction command for preventing the second clutch overheating (momentary t2), the engine torque Te is increased and returned to the TCS required engine torque at a predetermined time change rate β as shown in FIG. By raising the motor lower limit torque tTmTCS toward the TCS required motor torque at a predetermined speed δ, the motor torque Tm of the motor /
ところで、瞬時t2以後におけるエンジントルクダウンおよびモータトルクダウンの時間変化割合を特許文献1に記載された従来技術のように何の考慮も行うことなく同じに設定し、モータトルクTmを図22に破線Yで示したようにエンジントルクTeと同じ時間変化割合βでTCS要求モータトルクへ上昇復帰させる場合、以下のような問題を生ずる。
By the way, the engine torque down and the time change ratio of the motor torque down after the instant t2 are set to the same without any consideration as in the prior art described in
つまり、制御中にモータ/ジェネレータ2がエンジンよりもトルクを滑らかに変化させ得ると共に、モータ/ジェネレータ2のトルク制御応答を含めた制御性能がエンジン1のそれよりも優れているにも係わらず、これら制御特性を有効利用していないこととなる。
このため、第2クラッチ6の上記した過熱防止後(図2の瞬時t2以後)において遂行すべき、第2クラッチ6の伝動経路方向上流側における上記のトルク上昇復帰が相対的に緩慢となり、当該トルク上昇復帰遅れのためにモータ/ジェネレータ2が図2に破線Zで示したように急な回転数低下を惹起して回転の引き込みショックを発生させる。
That is, the motor /
Therefore, after the above-described overheating prevention of the second clutch 6 (after the instant t2 in FIG. 2), the above torque increase return on the upstream side in the transmission path direction of the
また、従来のようにエンジントルクTeおよびモータトルクTmの上昇復帰速度が同じ速度である場合、上記したモータ/ジェネレータ2の急な回転数低下(破線Z)に起因して、エンジンの大きなトルク変動による伝動経路への悪影響が大きくなり、エンジン1の大きなトルク変動によるショックが発生し易いと共に、エンジン1の大きなトルク変動で第2クラッチ6のスリップ回転が再度上昇して第2クラッチ6が再過熱されるという制御ハンチングの問題も懸念される。
更に、第2クラッチ6の過熱防止後における上流側トルク(Te+Tm)の復帰が緩慢であることによって、当該上流側トルク(Te+Tm)がTCS要求値に上昇復帰するまでの時間に長時間を要することとなり、その分だけトラクションコントロール性能が低下するという問題があった。
In addition, when the engine torque Te and the motor torque Tm rise and return speeds are the same as in the past, a large torque fluctuation of the engine is caused by the abrupt decrease in the rotational speed of the motor / generator 2 (broken line Z). The transmission path is adversely affected by the engine, and a shock due to a large torque fluctuation of the
Furthermore, since the upstream torque (Te + Tm) is slowly restored after the
本実施例では、TCS状態でのWSC走行中における第2クラッチ6の過熱防止後(図2の瞬時t2以後)、第2クラッチ6の上流側トルク(Te+Tm)をTCS要求値へ上昇復帰させるに際し、図2に示すごとくモータトルクTmの上昇復帰速度δをエンジントルクTeの上昇復帰速度βよりも高くし、これによりモータ/ジェネレータ2の優れた制御性能を有効利用するよう構成する。
In this embodiment, after preventing overheating of the
<実施例の効果>
かように、TCS状態でのWSC走行中における第2クラッチ6の過熱防止後(図2の瞬時t2以後)、第2クラッチ6の上流側トルク(Te+Tm)をTCS要求値へ復帰させる時のモータトルクTmの上昇復帰速度δをエンジントルクTeの上昇復帰速度βよりも高くした本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
<Effect of Example>
As described above, after preventing overheating of the
つまり、モータトルク上昇復帰速度δをエンジントルク上昇復帰速度βよりも高くしたことにより、第2クラッチ6の過熱防止後における伝動経路方向上流側トルク(Te+Tm)の上昇復帰に際し、モータトルクTmがエンジントルクTeよりも速く上昇復帰されることとなり、結果として、制御の応答性および滑らかさを含めた制御性能に優れたモータトルクTmがエンジントルクTeよりも早期に上流側トルク(Te+Tm)の上昇復帰に寄与することになる。
In other words, by making the motor torque increase return speed δ higher than the engine torque increase return speed β, the motor torque Tm is increased when the torque on the upstream side in the transmission path (Te + Tm) increases after the
よって、第2クラッチ6の過熱防止後における伝動経路方向上流側トルク(Te+Tm)の上昇復帰に際し、エンジン1の制御特性よりかモータ/ジェネレータ2の優れた制御特性が有効利用されることとなり、第2クラッチ6の過熱防止後において遂行すべき、第2クラッチ6の伝動経路方向上流側におけるトルク上昇復帰を速やかに生起させることができ、当該トルク上昇復帰の遅れに起因して従来生じていたモータ/ジェネレータ2の急な回転数低下(図2の破線Z)を回避し得て、モータ回転数Nmを図2に実線で示すごとく予定通りに時系列変化させることができ、従来のように回転の引き込みショックが発生するのを防止することができる。
Therefore, when the torque on the upstream side in the transmission path (Te + Tm) rises again after the
また、エンジントルクTeおよびモータトルクTmの上昇復帰速度β,δ間に上記の差δ>βを設定してモータ/ジェネレータ2の急な回転数低下(図2の破線Z)が生ずることのないようにしたため、エンジン1の大きなトルク変動による伝動経路への悪影響を緩和することができ、エンジン1の大きなトルク変動によるショックが発生し難くなると共に、エンジン1の大きなトルク変動により第2クラッチ6のスリップ回転が再度上昇して第2クラッチ6が再過熱されるという問題も回避することができる。
更に、第2クラッチ6の過熱防止後における上流側トルク(Te+Tm)の復帰が速やかであることによって、当該上流側トルク(Te+Tm)がトラクションコントロール用の要求値に復帰するまでの時間が短くなり、その分だけトラクションコントロール性能の向上を実現することができる。
Further, the above difference δ> β is set between the rising return speeds β and δ of the engine torque Te and the motor torque Tm, so that the sudden rotation speed reduction of the motor / generator 2 (broken line Z in FIG. 2) does not occur. As a result, the adverse effect on the transmission path due to the large torque fluctuation of the
Furthermore, since the upstream side torque (Te + Tm) quickly returns after the
また本実施例では、図2につき前述した通り、TCS状態でのWSC走行中、モータ/ジェネレータ2の目標モータ回転数tNmTCSを図2に二点鎖線で示すように、オイルポンプ作動などのための必要最低回転数まで低下させて、非TCS時目標モータ回転数tNmよりも低回転とし、
当該TCS時目標モータ回転数tNmTCSを実現するモータトルクをモータ/ジェネレータ2の制御上のTCS時モータ下限トルクtTmTCSと定めることにより、モータトルクTm が当該TCS時モータ下限トルクtTmTCSに沿うようモータ/ジェネレータ2を疑似トルク制御することとしたため、
TCS状態でのWSC走行中、モータトルクTmがモータ/ジェネレータ2の発生可能下限トルクTmLよりも高い値に制御されることとなる。
Further, in the present embodiment, as described above with reference to FIG. 2, during the WSC running in the TCS state, the target motor rotation speed tNmTCS of the motor /
By determining the motor torque that realizes the target motor speed tNmTCS at the TCS as the motor lower limit torque tTmTCS at the TCS time in the control of the motor /
During WSC running in the TCS state, the motor torque Tm is controlled to a value higher than the lower limit torque TmL that can be generated by the motor /
このためTCS状態でのWSC走行中、モータトルクTmがモータ/ジェネレータ2の発生可能下限トルクTmLまで低下させ得る余裕代ΔTmを持つこととなり、当該モータトルクTmの低下余裕代ΔTmを第2クラッチ6の過熱防止に用いることができる。
よってTCS状態でのWSC走行中における第2クラッチ6の過熱防止に際し、その伝動経路方向上流側におけるトルクを低下させて第2クラッチ6のスリップ回転を減ずるに当たっては、エンジントルクTeを低下させるエンジントルクダウンと、モータ/ジェネレータ2のトルクTmを低下させるモータトルクダウンとにより第2クラッチ6のスリップ回転を減じてその過熱防止を実現することができ、オイルポンプ作動などのための必要最低モータ回転数を保証しつつ、上記した本発明の効果を確実に生起させることができる。
Therefore, during WSC running in the TCS state, the motor torque Tm has a margin allowance ΔTm that can be reduced to the lower limit torque TmL that can be generated by the motor /
Therefore, when preventing overheating of the
1 エンジン
2 モータ/ジェネレータ
3L,3R 左右駆動輪(車輪)
4 第1クラッチ
5 自動変速機
6 モータ/ジェネレータ
7 第2クラッチ
8 ディファレンシャルギヤ装置
11 ハイブリッドコントローラ
12 各種センサ群
13 エンジンコントローラ
14 モータコントローラ
15 バッテリ
16 インバータ
17 第1クラッチコントローラ
18 第1クラッチ締結圧制御ユニット
19 第2クラッチコントローラ
20 第2クラッチ締結圧制御ユニット
21 変速機コントローラ
22 変速油圧制御ユニット
1 engine
2 Motor / generator
3L, 3R left and right drive wheels (wheels)
4 First clutch
5 Automatic transmission
6 Motor / Generator
7 Second clutch
8 Differential gear unit
11 Hybrid controller
12 Various sensor groups
13 Engine controller
14 Motor controller
15 battery
16 Inverter
17 1st clutch controller
18 1st clutch engagement pressure control unit
19 Second clutch controller
20 Second clutch engagement pressure control unit
21 Transmission controller
22 Transmission hydraulic control unit
Claims (2)
前記クラッチのスリップ締結中、前記クラッチの過熱が予見されるとき、前記エンジンのトルクを低下させるエンジントルクダウンと、前記モータ/ジェネレータのトルクを低下させるモータトルクダウンとで、前記クラッチの過熱を防止し、
該クラッチの過熱が予見されなくなった後において、前記エンジンのトルクおよび前記モータ/ジェネレータのトルクを上昇復帰させるに当たり、エンジントルクの上昇復帰速度よりもモータトルクの上昇復帰速度を高く設定したことを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置。 In a hybrid vehicle in which a prime mover consisting of an engine and a motor / generator, a clutch and a wheel are arranged in a transmission path arrangement order, and when the vehicle starts, the clutch is changed from a released state to an engaged state, and the power of the prime mover is transmitted to the wheel.
When clutch overheating is predicted during slip engagement of the clutch, the engine torque is reduced to reduce the torque of the engine, and the motor torque is reduced to reduce the torque of the motor / generator to prevent overheating of the clutch. And
When the engine torque and the motor / generator torque are increased and returned after the clutch overheating is no longer foreseen, the motor torque increase return speed is set higher than the engine torque increase return speed. A clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle.
前記クラッチのスリップ締結中に、モータ/ジェネレータの発生可能な最大回生トルクよりも小さい回生トルクを第1の目標トルクとして設定して、前記クラッチの過熱が予見されるとき、当該所定の回生トルクより大きな回生トルクを第2の目標トルクとして設定し、前記クラッチ過熱防止用の前記モータ/ジェネレータのモータトルクダウンが可能となるよう構成したことを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ過熱防止装置。 In the clutch overheat prevention device of the hybrid vehicle according to claim 1,
During slip engagement of the clutch, a regenerative torque smaller than the maximum regenerative torque that can be generated by the motor / generator is set as the first target torque, and when overheating of the clutch is predicted, the predetermined regenerative torque A clutch overheat prevention device for a hybrid vehicle, wherein a large regenerative torque is set as a second target torque, and the motor torque of the motor / generator for preventing clutch overheating can be reduced.
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