JP2000255285A - ハイブリッド車両 - Google Patents
ハイブリッド車両Info
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- motor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータ単独での走行中であっても、車速域に
関わらずスムーズなエンジンの始動を可能とするハイブ
リッド車両を提供する。 【解決手段】 ハイブリッド車両は、その駆動源にエン
ジン２及びモータ４を備えており、エンジン２はモータ
４の出力軸６にエンジンクラッチ１０を介して接続され
ている。また、ハイブリッド車両はその駆動系に発進ク
ラッチ１６を有しており、この発進クラッチ１６によ
り、駆動輪Ｗへの伝達トルクを可変することができる。
ＥＣＵ２２は、モータ４単独での走行中にエンジン２を
始動させる場合、発進クラッチ１６をスリップ制御しな
がらモータ４の回転を上昇させ、所定の回転速度に達し
たとき、エンジンクラッチ１０を接続させる。
関わらずスムーズなエンジンの始動を可能とするハイブ
リッド車両を提供する。 【解決手段】 ハイブリッド車両は、その駆動源にエン
ジン２及びモータ４を備えており、エンジン２はモータ
４の出力軸６にエンジンクラッチ１０を介して接続され
ている。また、ハイブリッド車両はその駆動系に発進ク
ラッチ１６を有しており、この発進クラッチ１６によ
り、駆動輪Ｗへの伝達トルクを可変することができる。
ＥＣＵ２２は、モータ４単独での走行中にエンジン２を
始動させる場合、発進クラッチ１６をスリップ制御しな
がらモータ４の回転を上昇させ、所定の回転速度に達し
たとき、エンジンクラッチ１０を接続させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両駆動源として
内燃機関及び電動機を搭載したハイブリッド車両に係
り、特に、その電動機単独での走行中に内燃機関の始動
をスムーズに実行するハイブリッド車両に関する。
内燃機関及び電動機を搭載したハイブリッド車両に係
り、特に、その電動機単独での走行中に内燃機関の始動
をスムーズに実行するハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】この種のハイブリッド車両は例え
ば、特開平６−１７７２７号公報に開示されている。こ
の公知のハイブリッド車両は、内燃機関と電気モータと
を接続するクラッチを備えており、電気モータのみによ
る走行中に内燃機関を始動する場合、このクラッチを接
続させるとともに、モータの発生トルクを増大させてい
る。この場合、モータトルクが増大されている分、クラ
ッチ接続による駆動力の落ち込みが補償されるので、内
燃機関の始動時にショックが発生するのを防止できると
考えられる。
ば、特開平６−１７７２７号公報に開示されている。こ
の公知のハイブリッド車両は、内燃機関と電気モータと
を接続するクラッチを備えており、電気モータのみによ
る走行中に内燃機関を始動する場合、このクラッチを接
続させるとともに、モータの発生トルクを増大させてい
る。この場合、モータトルクが増大されている分、クラ
ッチ接続による駆動力の落ち込みが補償されるので、内
燃機関の始動時にショックが発生するのを防止できると
考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公知のハイブリッド車両の場合、電気モータは車両の
駆動トルクを確保した上で、更に内燃機関をクランキン
グするだけのトルクを発生させる必要があるため、モー
タ回転数とその出力特性との関係から、クランキングト
ルクを更に発生できるモータ回転数には一定の上限があ
る。
た公知のハイブリッド車両の場合、電気モータは車両の
駆動トルクを確保した上で、更に内燃機関をクランキン
グするだけのトルクを発生させる必要があるため、モー
タ回転数とその出力特性との関係から、クランキングト
ルクを更に発生できるモータ回転数には一定の上限があ
る。
【０００４】このため、公知のハイブリッド車両にあっ
ては、電気モータ単独での走行中にショックを発生させ
ることなく内燃機関を始動することができる車速域は、
上述したモータ回転数の上限以下で走行できる車速以下
に制限されてしまう。この点、モータ回転数の上限をよ
り高くすれば、内燃機関の始動が可能となる上限車速を
高くすることができると考えられるが、この場合、過度
に大型で高出力の電気モータを使用しなければならな
い。
ては、電気モータ単独での走行中にショックを発生させ
ることなく内燃機関を始動することができる車速域は、
上述したモータ回転数の上限以下で走行できる車速以下
に制限されてしまう。この点、モータ回転数の上限をよ
り高くすれば、内燃機関の始動が可能となる上限車速を
高くすることができると考えられるが、この場合、過度
に大型で高出力の電気モータを使用しなければならな
い。
【０００５】本発明は上述の事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、電動モータのトルク性
能による車速域の制限を少なくしながら、電動モータ単
独での走行中にスムーズな内燃機関の始動を可能とし、
また、そのために不所望に過大なトルク性能の電動モー
タを必要としないハイブリッド車両を提供することにあ
る。
ので、その目的とするところは、電動モータのトルク性
能による車速域の制限を少なくしながら、電動モータ単
独での走行中にスムーズな内燃機関の始動を可能とし、
また、そのために不所望に過大なトルク性能の電動モー
タを必要としないハイブリッド車両を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッド車
両（請求項１）は、その車両駆動源から駆動輪への出力
の伝達を発進クラッチ手段により断接することができ、
そして、電動機単独での走行中に内燃機関を始動させる
場合、この発進クラッチ手段を滑らせながら電動機の回
転数を所定回転数まで上昇させ、この後、伝達軸系路と
内燃機関とを機関クラッチ手段により接続させるべく制
御を行うものとしている。
両（請求項１）は、その車両駆動源から駆動輪への出力
の伝達を発進クラッチ手段により断接することができ、
そして、電動機単独での走行中に内燃機関を始動させる
場合、この発進クラッチ手段を滑らせながら電動機の回
転数を所定回転数まで上昇させ、この後、伝達軸系路と
内燃機関とを機関クラッチ手段により接続させるべく制
御を行うものとしている。
【０００７】上述したハイブリッド車両によれば、内燃
機関のクランキング開始に先立ち、回転数の上昇により
電動機のイナーシャトルクが高められる。この状態で機
関クラッチ手段が接続されると、電動機の出力トルクに
加えて、回転上昇により高められたイナーシャトルクを
利用して内燃機関のクランキングを行うことができる。
また、このとき発進クラッチ手段を滑らせているので、
電動機の回転上昇による車速の変動がないし、機関クラ
ッチ手段の接続時のショックが駆動輪に伝達されること
もない。
機関のクランキング開始に先立ち、回転数の上昇により
電動機のイナーシャトルクが高められる。この状態で機
関クラッチ手段が接続されると、電動機の出力トルクに
加えて、回転上昇により高められたイナーシャトルクを
利用して内燃機関のクランキングを行うことができる。
また、このとき発進クラッチ手段を滑らせているので、
電動機の回転上昇による車速の変動がないし、機関クラ
ッチ手段の接続時のショックが駆動輪に伝達されること
もない。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、一実施例のハ
イブリッド車両の駆動系が概略的に示されている。この
ハイブリッド車両は、車両駆動源としてエンジン２（内
燃機関）及びモータ４（電動機）を有しており、駆動輪
Ｗにはこれらエンジン２及びモータ４から図示の駆動系
を介して出力が伝達される。
イブリッド車両の駆動系が概略的に示されている。この
ハイブリッド車両は、車両駆動源としてエンジン２（内
燃機関）及びモータ４（電動機）を有しており、駆動輪
Ｗにはこれらエンジン２及びモータ４から図示の駆動系
を介して出力が伝達される。
【０００９】駆動系について具体的には、モータ４の出
力軸６とエンジン２のクランク軸８とは、互いにエンジ
ンクラッチ（機関クラッチ）１０を介して断接されるよ
うになっており、それ故、エンジン２及びモータ４の出
力は、何れも出力軸６を通じて伝達される。また、出力
軸６は変速機１２に接続されており、この変速機１２は
例えば、ベルト式無段変速機を内蔵している。更に、変
速機１２の出力軸１４は、発進クラッチ１６を介してデ
ファレンシャル１８に接続されており、左右の駆動輪Ｗ
はそれぞれ、駆動軸２０を介してデファレンシャル１８
に接続されている。
力軸６とエンジン２のクランク軸８とは、互いにエンジ
ンクラッチ（機関クラッチ）１０を介して断接されるよ
うになっており、それ故、エンジン２及びモータ４の出
力は、何れも出力軸６を通じて伝達される。また、出力
軸６は変速機１２に接続されており、この変速機１２は
例えば、ベルト式無段変速機を内蔵している。更に、変
速機１２の出力軸１４は、発進クラッチ１６を介してデ
ファレンシャル１８に接続されており、左右の駆動輪Ｗ
はそれぞれ、駆動軸２０を介してデファレンシャル１８
に接続されている。
【００１０】上述したエンジンクラッチ１０及び発進ク
ラッチ１６は、例えば湿式多板クラッチから実現されて
おり、それぞれ図示しない油圧アクチュエータにより断
接及び接合力の可変を操作されている。なお、これら油
圧アクチュエータには図示しない油圧駆動回路が接続さ
れており、これら油圧アクチュエータ及び油圧駆動回路
の作動は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２２により制御
されている。
ラッチ１６は、例えば湿式多板クラッチから実現されて
おり、それぞれ図示しない油圧アクチュエータにより断
接及び接合力の可変を操作されている。なお、これら油
圧アクチュエータには図示しない油圧駆動回路が接続さ
れており、これら油圧アクチュエータ及び油圧駆動回路
の作動は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２２により制御
されている。
【００１１】ＥＣＵ２２は上述した変速機１２の変速制
御を実行するほか、エンジン２の出力制御や、モータ４
に対する給電制御を実行する。また、ＥＣＵ２２には、
多数のセンサ類からセンサ信号が供給されており、これ
らセンサ類には、エンジン回転数センサ２４、モータ回
転数センサ２６、冷却水温センサ２８、油温センサ３
０、アクセル開度センサ３２等がある。
御を実行するほか、エンジン２の出力制御や、モータ４
に対する給電制御を実行する。また、ＥＣＵ２２には、
多数のセンサ類からセンサ信号が供給されており、これ
らセンサ類には、エンジン回転数センサ２４、モータ回
転数センサ２６、冷却水温センサ２８、油温センサ３
０、アクセル開度センサ３２等がある。
【００１２】図１のハイブリッド車両は、モータ４のみ
の出力により走行することができる。この場合、エンジ
ン２は停止されており、また、エンジンクラッチ１０は
切断された状態にある（モータ単独走行モード）。ハイ
ブリッド車両が上述のモータ単独走行モードにあると
き、ＥＣＵ２２はアクセル開度センサ３２から供給され
るセンサ信号ＡＰＳに基づき、運転者による要求駆動力
や加速要求の有無等の情報を検出することができる。そ
して、ＥＣＵ２２はこれら検出した情報に基づいて、モ
ータ４に対する給電制御や変速機１２の変速制御を具体
的に実行し、ハイブリッド車両を車体速ωVにて走行さ
せる。
の出力により走行することができる。この場合、エンジ
ン２は停止されており、また、エンジンクラッチ１０は
切断された状態にある（モータ単独走行モード）。ハイ
ブリッド車両が上述のモータ単独走行モードにあると
き、ＥＣＵ２２はアクセル開度センサ３２から供給され
るセンサ信号ＡＰＳに基づき、運転者による要求駆動力
や加速要求の有無等の情報を検出することができる。そ
して、ＥＣＵ２２はこれら検出した情報に基づいて、モ
ータ４に対する給電制御や変速機１２の変速制御を具体
的に実行し、ハイブリッド車両を車体速ωVにて走行さ
せる。
【００１３】また、ＥＣＵ２２は上述のモータ単独走行
モードにおいてエンジン２を始動させるための制御プロ
グラムを有しており、走行中にエンジン２の出力を必要
とする場合、所定の制御手順に沿ってエンジン２を始動
させる。図２を参照すると、上述の制御手順が具体的に
示されており、ＥＣＵ２２は図示のエンジン始動ルーチ
ンに沿ってエンジン２の始動制御を実行する。
モードにおいてエンジン２を始動させるための制御プロ
グラムを有しており、走行中にエンジン２の出力を必要
とする場合、所定の制御手順に沿ってエンジン２を始動
させる。図２を参照すると、上述の制御手順が具体的に
示されており、ＥＣＵ２２は図示のエンジン始動ルーチ
ンに沿ってエンジン２の始動制御を実行する。
【００１４】先ず、ステップＳ１０ではエンジン始動指
示の成立が判別され、その判別結果が真（Ｙｅｓ）のと
き、実際にエンジン２の始動制御が開始される。この始
動指示の成立条件は適宜に設定することができ、例え
ば、運転者による加速要求が検出されたとき、また、バ
ッテリ充電状態の低下や電力消費量の増加等の情報が検
出されたとき等、モータ単独走行モードにおいてエンジ
ン２の出力が必要とされる状況では、各種の条件に基づ
きその始動指示を成立させることができる。
示の成立が判別され、その判別結果が真（Ｙｅｓ）のと
き、実際にエンジン２の始動制御が開始される。この始
動指示の成立条件は適宜に設定することができ、例え
ば、運転者による加速要求が検出されたとき、また、バ
ッテリ充電状態の低下や電力消費量の増加等の情報が検
出されたとき等、モータ単独走行モードにおいてエンジ
ン２の出力が必要とされる状況では、各種の条件に基づ
きその始動指示を成立させることができる。
【００１５】上述の始動指示が成立すると（ステップＳ
１０＝真）、次にステップＳ１２が実行され、ここでは
各種の必要なパラメータが読み込まれる。パラメータは
上述の各種センサ信号に基づいて得ることができ、具体
的には、アクセル開度ＡＰＳ、冷却水温ＷT、油温ＯT、
エンジン回転速度ωE、モータ回転速度ωM及び車体速ω
Vが含まれる。
１０＝真）、次にステップＳ１２が実行され、ここでは
各種の必要なパラメータが読み込まれる。パラメータは
上述の各種センサ信号に基づいて得ることができ、具体
的には、アクセル開度ＡＰＳ、冷却水温ＷT、油温ＯT、
エンジン回転速度ωE、モータ回転速度ωM及び車体速ω
Vが含まれる。
【００１６】ステップＳ１４では、エンジン２の始動の
ため、モータ４に必要とされる回転数、つまり、所定回
転数としての必要回転速度ωM0が設定される。すなわ
ち、本発明のハイブリッド車両は、モータ単独走行モー
ドにおいてエンジン２を始動させる場合、後述するよう
に予めモータ４の回転数をこの必要回転速度ωM0まで上
昇させるものとしている。
ため、モータ４に必要とされる回転数、つまり、所定回
転数としての必要回転速度ωM0が設定される。すなわ
ち、本発明のハイブリッド車両は、モータ単独走行モー
ドにおいてエンジン２を始動させる場合、後述するよう
に予めモータ４の回転数をこの必要回転速度ωM0まで上
昇させるものとしている。
【００１７】必要回転速度ωM0の設定は、ステップＳ１
２にて読み込んだ各種のパラメータに基づいて行うこと
ができる。ＥＣＵ２２は、必要回転速度ωM0を算出する
ための演算回路をも内蔵しており、この演算回路では、
上述の各種パラメータを用いて必要回転速度ωM0を算出
することができる。なお、必要回転速度ωM0の演算手法
については後述する。
２にて読み込んだ各種のパラメータに基づいて行うこと
ができる。ＥＣＵ２２は、必要回転速度ωM0を算出する
ための演算回路をも内蔵しており、この演算回路では、
上述の各種パラメータを用いて必要回転速度ωM0を算出
することができる。なお、必要回転速度ωM0の演算手法
については後述する。
【００１８】上述のステップＳ１４にて必要回転速度ω
M0が設定されると、次のステップＳ１６では、発進クラ
ッチ１６を一定伝達トルク（エンジン始動指示時のモー
タ出力トルク相当）に保ちながらモータ４の回転数を上
昇させることで、発進クラッチ１６をスリップさせる制
御が行われる。ここで、図３を参照すると、エンジン始
動ルーチンの実行に伴うモータ回転速度ωM、エンジン
回転速度ωE及び車体速ωVの時間的な変化が示されてい
る。
M0が設定されると、次のステップＳ１６では、発進クラ
ッチ１６を一定伝達トルク（エンジン始動指示時のモー
タ出力トルク相当）に保ちながらモータ４の回転数を上
昇させることで、発進クラッチ１６をスリップさせる制
御が行われる。ここで、図３を参照すると、エンジン始
動ルーチンの実行に伴うモータ回転速度ωM、エンジン
回転速度ωE及び車体速ωVの時間的な変化が示されてい
る。
【００１９】ある時刻ａに上述のエンジン始動指示が成
立すると（ステップＳ１０＝真）、この時点からモータ
４の回転数が必要回転速度ωM0に向けて引き上げられる
（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。なお、図３中、この時刻
ａまでモータ回転速度ωMと車体速ωVとは同一である。
また、ＥＣＵ２２は発進クラッチ１６をスリップ制御
し、その伝達トルクＴVを制限する。このとき、図３に
示されているように、時刻ａからモータ回転速度ωMが
上昇しているのに対し、車体速ωVは時刻ａまでと同一
の速度に維持されている。
立すると（ステップＳ１０＝真）、この時点からモータ
４の回転数が必要回転速度ωM0に向けて引き上げられる
（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。なお、図３中、この時刻
ａまでモータ回転速度ωMと車体速ωVとは同一である。
また、ＥＣＵ２２は発進クラッチ１６をスリップ制御
し、その伝達トルクＴVを制限する。このとき、図３に
示されているように、時刻ａからモータ回転速度ωMが
上昇しているのに対し、車体速ωVは時刻ａまでと同一
の速度に維持されている。
【００２０】モータ回転速度ωMが必要回転速度ωM0に
達するまでの間、ステップＳ１８での判別は偽であり、
この間、ルーチンはステップＳ１８にてリターンされ
る。この後、例えば時刻ｂにモータ回転速度ωEが必要
回転速度ωM0に達すると、次にステップＳ２０が実行さ
れる。ステップＳ２０の実行によりエンジンクラッチ１
０が接続されると、エンジン２のクランキングが開始さ
れ、図３に示されるように、時刻ｂからエンジン回転速
度ωEが立ち上がる。このとき、エンジン２のクランキ
ングはモータ４のトルクに加えて、必要回転速度ωM0ま
での上昇によって高められたイナーシャトルクにより行
われる。それ故、時刻ｂからモータ回転速度ωMは大き
く落ち込んでおり、その分のイナーシャトルクはエンジ
ン２のクランキングに消費される。
達するまでの間、ステップＳ１８での判別は偽であり、
この間、ルーチンはステップＳ１８にてリターンされ
る。この後、例えば時刻ｂにモータ回転速度ωEが必要
回転速度ωM0に達すると、次にステップＳ２０が実行さ
れる。ステップＳ２０の実行によりエンジンクラッチ１
０が接続されると、エンジン２のクランキングが開始さ
れ、図３に示されるように、時刻ｂからエンジン回転速
度ωEが立ち上がる。このとき、エンジン２のクランキ
ングはモータ４のトルクに加えて、必要回転速度ωM0ま
での上昇によって高められたイナーシャトルクにより行
われる。それ故、時刻ｂからモータ回転速度ωMは大き
く落ち込んでおり、その分のイナーシャトルクはエンジ
ン２のクランキングに消費される。
【００２１】この後、例えば時刻ｃにエンジン２が完爆
すると、その回転は所定の完爆回転速度ωE1に達してお
り、この時点からエンジン回転速度ωEは大きく上昇す
る。なお、ステップＳ２０が実行された後、ＥＣＵ２２
はエンジン始動ルーチンを終了する。ここで、図３から
明らかなように、エンジン２の完爆時（時刻ｃ）にて、
モータ回転速度ωMeは車体速ωVを充分に上回っており
（ωMe＞ωV）、それ故、この時点でモータ４及びエン
ジン２の回転に車体の運動エネルギーが消費されること
はない。つまり、図１の駆動系でみて、駆動輪Ｗからモ
ータ４に向けてトルクは伝達されておらず、これによ
り、車体に加速変動が生じることはない。
すると、その回転は所定の完爆回転速度ωE1に達してお
り、この時点からエンジン回転速度ωEは大きく上昇す
る。なお、ステップＳ２０が実行された後、ＥＣＵ２２
はエンジン始動ルーチンを終了する。ここで、図３から
明らかなように、エンジン２の完爆時（時刻ｃ）にて、
モータ回転速度ωMeは車体速ωVを充分に上回っており
（ωMe＞ωV）、それ故、この時点でモータ４及びエン
ジン２の回転に車体の運動エネルギーが消費されること
はない。つまり、図１の駆動系でみて、駆動輪Ｗからモ
ータ４に向けてトルクは伝達されておらず、これによ
り、車体に加速変動が生じることはない。
【００２２】また、図３では車体速ωVを一定として説
明しているが、発進クラッチ１６を適切に制御して車体
速ωVが増加あるいは減少する場合にも適用できる。次
に、上述したステップＳ１４での必要回転速度ωM0の設
定について詳細に説明する。図４を参照すると、ＥＣＵ
２２の演算回路が具体的に示されており、この演算回路
では先ず、読み込んだパラメータのうち、エンジン２の
冷却水温ＷTに基づき、そのクランキング開始に必要な
初期トルク、つまり、始動トルクＴE0が求められる。具
体的には、演算回路はエンジン２の冷却水温ＷTから決
定される始動トルクＴE0の値を予め記録したマップ４０
を有しており、このマップから始動トルクＴE0が求めら
れる。なお、この始動トルクＴE0は、モータ４からエン
ジンクラッチ１０に供給するべき初期トルクの目標値と
して設定される。
明しているが、発進クラッチ１６を適切に制御して車体
速ωVが増加あるいは減少する場合にも適用できる。次
に、上述したステップＳ１４での必要回転速度ωM0の設
定について詳細に説明する。図４を参照すると、ＥＣＵ
２２の演算回路が具体的に示されており、この演算回路
では先ず、読み込んだパラメータのうち、エンジン２の
冷却水温ＷTに基づき、そのクランキング開始に必要な
初期トルク、つまり、始動トルクＴE0が求められる。具
体的には、演算回路はエンジン２の冷却水温ＷTから決
定される始動トルクＴE0の値を予め記録したマップ４０
を有しており、このマップから始動トルクＴE0が求めら
れる。なお、この始動トルクＴE0は、モータ４からエン
ジンクラッチ１０に供給するべき初期トルクの目標値と
して設定される。
【００２３】マップ４０はスイッチ４２の一方の入力ポ
ートに接続されており、マップ４０にて求められた始動
トルクＴE0は、このスイッチ４２を介して次のマップ４
４に入力される。マップ４４では、エンジンクラッチ１
０の接続時点（ｔ＝０）から、その伝達トルクＴ(t)の
立ち上がりを一次遅れモデルにて求めることができ、こ
のマップ４４では、油温ＯTに基づいてその時定数τを
設定している。
ートに接続されており、マップ４０にて求められた始動
トルクＴE0は、このスイッチ４２を介して次のマップ４
４に入力される。マップ４４では、エンジンクラッチ１
０の接続時点（ｔ＝０）から、その伝達トルクＴ(t)の
立ち上がりを一次遅れモデルにて求めることができ、こ
のマップ４４では、油温ＯTに基づいてその時定数τを
設定している。
【００２４】一方、冷却水温ＷTは３次元マップ４６に
も入力されており、このマップ４６では、上述したクラ
ンキング開始時点（ｔ＝０）からのエンジン回転速度ω
E(t)及び冷却水温ＷTに基づき、そのクランキングに必
要なフリクショントルクのリアルタイム値ＴE(t)を求め
ることができる。なお、エンジン回転速度の初期値ω
E(0)には０が与えられている。
も入力されており、このマップ４６では、上述したクラ
ンキング開始時点（ｔ＝０）からのエンジン回転速度ω
E(t)及び冷却水温ＷTに基づき、そのクランキングに必
要なフリクショントルクのリアルタイム値ＴE(t)を求め
ることができる。なお、エンジン回転速度の初期値ω
E(0)には０が与えられている。
【００２５】マップ４４，４６からそれぞれ出力された
クラッチ伝達トルクＴ(t)、フリクショントルクＴE(t)
は、次の演算ブロック４８に入力される。図３でみて、
時刻ｂから時刻ｃまでのクランキング中、エンジン２に
関する運動方程式は、 Ｔ(t)−ＴE(t)＝ＩE・ｄωE／ｄｔ …（１） ＩE：エンジン２についての回転部分の慣性モーメント により表され、演算ブロック４８では、上記の運動方程
式(１)に基づいて、この間のエンジン回転速度ωE(t)を
リアルタイムに算出することができる。具体的には、エ
ンジン回転速度はその初期値ωE(0)＝０であることか
ら、上式(１)の解は、 ωE(t)＝∫0 tｄωE …（２） で与えられる。
クラッチ伝達トルクＴ(t)、フリクショントルクＴE(t)
は、次の演算ブロック４８に入力される。図３でみて、
時刻ｂから時刻ｃまでのクランキング中、エンジン２に
関する運動方程式は、 Ｔ(t)−ＴE(t)＝ＩE・ｄωE／ｄｔ …（１） ＩE：エンジン２についての回転部分の慣性モーメント により表され、演算ブロック４８では、上記の運動方程
式(１)に基づいて、この間のエンジン回転速度ωE(t)を
リアルタイムに算出することができる。具体的には、エ
ンジン回転速度はその初期値ωE(0)＝０であることか
ら、上式(１)の解は、 ωE(t)＝∫0 tｄωE …（２） で与えられる。
【００２６】この間、演算ブロック４８にて算出された
エンジン回転速度ωE(t)は、次の比較ブロック５０に入
力され、ここで、上述の完爆回転速度ωE1との大小を比
較される。この完爆回転速度ωE1はエンジン２のクラン
キング開始後、その完爆を判定可能とする値に設定され
ており、比較ブロック５０では、入力されたエンジン回
転速度ωE(t)がこの完爆回転速度ωE1に達しない間（Ｎ
ｏ）は、その値ωE(t)をマップ４６に供給する。
エンジン回転速度ωE(t)は、次の比較ブロック５０に入
力され、ここで、上述の完爆回転速度ωE1との大小を比
較される。この完爆回転速度ωE1はエンジン２のクラン
キング開始後、その完爆を判定可能とする値に設定され
ており、比較ブロック５０では、入力されたエンジン回
転速度ωE(t)がこの完爆回転速度ωE1に達しない間（Ｎ
ｏ）は、その値ωE(t)をマップ４６に供給する。
【００２７】マップ４６では、比較ブロック５０から供
給された値ωE(t)に基づき、新たにフリクショントルク
ＴE(t)を出力し、演算ブロック４８に供給する。一方、
マップ４４では、一次遅れモデルの過渡応答が終了した
後はクラッチ伝達トルクＴ(t)として目標トルクＴ
E0（一定値）を出力する。比較ブロック５０での判定が
（Ｎｏ）である間は、上述の演算ループによりエンジン
回転速度ωE(t)の演算が繰り返される。
給された値ωE(t)に基づき、新たにフリクショントルク
ＴE(t)を出力し、演算ブロック４８に供給する。一方、
マップ４４では、一次遅れモデルの過渡応答が終了した
後はクラッチ伝達トルクＴ(t)として目標トルクＴ
E0（一定値）を出力する。比較ブロック５０での判定が
（Ｎｏ）である間は、上述の演算ループによりエンジン
回転速度ωE(t)の演算が繰り返される。
【００２８】これに対し、エンジン回転速度ωE(t)が完
爆回転速度ωE1に達したとき（Ｙｅｓ）、その時点で比
較ブロック５０は、クランキング開始（ｔ＝０）からの
経過時間ｔを次のクリップブロック５２に供給する。ク
リップブロック５２は、供給された経過時間ｔを保存
し、その値を所定の始動所要時間ｔ1として出力する。
以上の手順により、演算回路はエンジン２のクランキン
グ開始からその完爆までの所要時間ｔ1を求めることが
できる。
爆回転速度ωE1に達したとき（Ｙｅｓ）、その時点で比
較ブロック５０は、クランキング開始（ｔ＝０）からの
経過時間ｔを次のクリップブロック５２に供給する。ク
リップブロック５２は、供給された経過時間ｔを保存
し、その値を所定の始動所要時間ｔ1として出力する。
以上の手順により、演算回路はエンジン２のクランキン
グ開始からその完爆までの所要時間ｔ1を求めることが
できる。
【００２９】一方、演算回路は、エンジン２のクランキ
ング開始から所要時間ｔ1までのモータ回転速度ωM(t)
の変化を以下により算出する。先ず、パラメータとして
読み込まれたアクセル開度ＡＰＳ及び車体速ωVは、３
次元マップ５４に入力される。このマップ５４では、こ
れらアクセル開度及び車体速ωVに基づいて、モータ４
から発進クラッチ１６を介して車体に伝達される伝達ト
ルクＴVを求めることができる。なお、エンジン２のク
ランキング中にあっては、ＥＣＵ２２は上述した発進ク
ラッチ１６のスリップ制御により車体速ωVを一定に保
持していることから、この伝達トルクＴVは一定値とさ
れる。
ング開始から所要時間ｔ1までのモータ回転速度ωM(t)
の変化を以下により算出する。先ず、パラメータとして
読み込まれたアクセル開度ＡＰＳ及び車体速ωVは、３
次元マップ５４に入力される。このマップ５４では、こ
れらアクセル開度及び車体速ωVに基づいて、モータ４
から発進クラッチ１６を介して車体に伝達される伝達ト
ルクＴVを求めることができる。なお、エンジン２のク
ランキング中にあっては、ＥＣＵ２２は上述した発進ク
ラッチ１６のスリップ制御により車体速ωVを一定に保
持していることから、この伝達トルクＴVは一定値とさ
れる。
【００３０】また、演算回路はモータ４に関するトルク
性能マップ５６を有しており、このマップ５６から、モ
ータ回転速度ωM(t)に対応した出力、つまり、モータト
ルクＴM(t)を求めることができる。なお、供給ブロック
５８は、モータ４の必要回転速度ωM0の暫定値（初期値
＝ωV）を保存しており、供給ブロック５８はクランキ
ング開始時点（ｔ＝０）で、マップ５６に対してこの暫
定値ωM0を供給する。
性能マップ５６を有しており、このマップ５６から、モ
ータ回転速度ωM(t)に対応した出力、つまり、モータト
ルクＴM(t)を求めることができる。なお、供給ブロック
５８は、モータ４の必要回転速度ωM0の暫定値（初期値
＝ωV）を保存しており、供給ブロック５８はクランキ
ング開始時点（ｔ＝０）で、マップ５６に対してこの暫
定値ωM0を供給する。
【００３１】マップ５４，５６からそれぞれ出力された
伝達トルクＴV、モータトルクＴM(t)は、演算ブロック
６０に入力される。また、この演算ブロック６０には上
述のマップ４４からクラッチ伝達トルクＴ(t)が入力さ
れている。図３でみて、時刻ｂから時刻ｃまでのモータ
４に関する運動方程式は、 ＴM(t)−Ｔ(t)−ＴV(t)＝ＩM・ｄωM／ｄｔ …（３） ＩM：変速機１２を含むモータ４の回転部分の慣性モー
メント により表され、演算ブロック６０では、上記の運動方程
式(３)に基づいて、この間のモータ回転速度ωM(t)の変
化をリアルタイムで算出することができる。クランキン
グ開始時点（ｔ＝０）におけるモータ回転速度をωM0と
すれば、上式(３)の解は、 ωM(t)＝ωM0＋∫0 tｄωM …（４） で与えられる。
伝達トルクＴV、モータトルクＴM(t)は、演算ブロック
６０に入力される。また、この演算ブロック６０には上
述のマップ４４からクラッチ伝達トルクＴ(t)が入力さ
れている。図３でみて、時刻ｂから時刻ｃまでのモータ
４に関する運動方程式は、 ＴM(t)−Ｔ(t)−ＴV(t)＝ＩM・ｄωM／ｄｔ …（３） ＩM：変速機１２を含むモータ４の回転部分の慣性モー
メント により表され、演算ブロック６０では、上記の運動方程
式(３)に基づいて、この間のモータ回転速度ωM(t)の変
化をリアルタイムで算出することができる。クランキン
グ開始時点（ｔ＝０）におけるモータ回転速度をωM0と
すれば、上式(３)の解は、 ωM(t)＝ωM0＋∫0 tｄωM …（４） で与えられる。
【００３２】ここで、演算ブロック６０にて実際に演算
が開始されるとき、必要回転速度の暫定値ωM0の初期値
としては、仮に車体速（＝ωV）が与えられる。また、
演算ブロック６０にはクリップブロック５２から出力さ
れた始動所要時間ｔ1が入力されており、演算ブロック
６０では、この所要時間ｔ1でのモータ回転速度ωM(t)
のリアルタイム値が演算される。
が開始されるとき、必要回転速度の暫定値ωM0の初期値
としては、仮に車体速（＝ωV）が与えられる。また、
演算ブロック６０にはクリップブロック５２から出力さ
れた始動所要時間ｔ1が入力されており、演算ブロック
６０では、この所要時間ｔ1でのモータ回転速度ωM(t)
のリアルタイム値が演算される。
【００３３】一方、必要回転速度の暫定値ωM0は、図３
でみてクランキング開始時点（時刻ｂ）における必要回
転速度に相当しており、また、所要時間経過時のモータ
回転速度ωM(t1)は、エンジン２の完爆時（時刻ｃ）に
おけるモータ回転速度ωMeに相当する。このとき、演算
結果としてのモータ回転速度ωM(t1)が車体速ωVを上回
っていれば、上述したようにエンジン２の始動時に車体
の加速変動を生じることはなく、そのときの必要回転速
度の暫定値ωM0を適正値とすることができる。従って、
演算回路では、上記の条件（ωM(t1)＞ωV）を満足させ
るまで、必要回転速度の暫定値ωM0の値を入れ替えなが
らモータ回転速度ωM(t1)の演算を繰り返し実行する。
でみてクランキング開始時点（時刻ｂ）における必要回
転速度に相当しており、また、所要時間経過時のモータ
回転速度ωM(t1)は、エンジン２の完爆時（時刻ｃ）に
おけるモータ回転速度ωMeに相当する。このとき、演算
結果としてのモータ回転速度ωM(t1)が車体速ωVを上回
っていれば、上述したようにエンジン２の始動時に車体
の加速変動を生じることはなく、そのときの必要回転速
度の暫定値ωM0を適正値とすることができる。従って、
演算回路では、上記の条件（ωM(t1)＞ωV）を満足させ
るまで、必要回転速度の暫定値ωM0の値を入れ替えなが
らモータ回転速度ωM(t1)の演算を繰り返し実行する。
【００３４】演算ブロック６０はスイッチ６２に接続さ
れており、このスイッチ６２は、クランキング開始から
所要時間（０＜ｔ＜ｔ1）まで、図示の位置から他方の
出力ポートに切り換えられた状態にある。従って、この
間に算出されたモータ回転速度ωM(t)はマップ５６に供
給され、マップ５６では、新たに求めたモータトルクＴ
M(t)を演算ブロック６０に供給する。
れており、このスイッチ６２は、クランキング開始から
所要時間（０＜ｔ＜ｔ1）まで、図示の位置から他方の
出力ポートに切り換えられた状態にある。従って、この
間に算出されたモータ回転速度ωM(t)はマップ５６に供
給され、マップ５６では、新たに求めたモータトルクＴ
M(t)を演算ブロック６０に供給する。
【００３５】演算ブロック６０にて所要時間経過時（ｔ
＞ｔ1）のモータ回転速度ωM(t1)が算出されると、スイ
ッチ６２は図示の位置に切り換えられ、その算出結果ω
M(t1)は次の比較ブロック６４に入力される。比較ブロ
ック６４では、算出結果ωM(t1)と車体速ωVとの大小が
比較される。このとき、算出結果ωM(t1)が車体速ωVを
下回っていれば（Ｎｏ）、比較ブロック６４はリセット
ブロック６６に対して作動信号を出力する。この場合、
リセットブロック６６では、上述の必要回転速度の暫定
値ωM0に所定の加算値αを加算することで、次回の演算
に使用されるべき暫定値ωM0を更新する。
＞ｔ1）のモータ回転速度ωM(t1)が算出されると、スイ
ッチ６２は図示の位置に切り換えられ、その算出結果ω
M(t1)は次の比較ブロック６４に入力される。比較ブロ
ック６４では、算出結果ωM(t1)と車体速ωVとの大小が
比較される。このとき、算出結果ωM(t1)が車体速ωVを
下回っていれば（Ｎｏ）、比較ブロック６４はリセット
ブロック６６に対して作動信号を出力する。この場合、
リセットブロック６６では、上述の必要回転速度の暫定
値ωM0に所定の加算値αを加算することで、次回の演算
に使用されるべき暫定値ωM0を更新する。
【００３６】リセットブロック６６にて更新された暫定
値ωM0は、上述の供給ブロック５８及び演算ブロック６
０にそれぞれ入力される。また、リセットブロック６６
は上述した演算処理における経過時間をリセット（ｔ＝
０）し、演算ブロック６０における演算を改めて開始
（リスタート）させる。これに対し、算出結果がω
M(t1)が車体速ωVを上回っていれば（Ｙｅｓ）、比較ブ
ロック６４は、モータ回転速度の暫定値ωM0を更新する
ことなく、その演算に使用された暫定値ωM0を、必要回
転速度ωM0の算出結果として外部に出力する。
値ωM0は、上述の供給ブロック５８及び演算ブロック６
０にそれぞれ入力される。また、リセットブロック６６
は上述した演算処理における経過時間をリセット（ｔ＝
０）し、演算ブロック６０における演算を改めて開始
（リスタート）させる。これに対し、算出結果がω
M(t1)が車体速ωVを上回っていれば（Ｙｅｓ）、比較ブ
ロック６４は、モータ回転速度の暫定値ωM0を更新する
ことなく、その演算に使用された暫定値ωM0を、必要回
転速度ωM0の算出結果として外部に出力する。
【００３７】エンジン２のクランキング開始時点におけ
るモータ４の必要回転速度は、この出力値ωM0にて確定
することができ、この結果、上述したエンジン始動ルー
チンのステップＳ１４における必要回転速度ωM0の設定
が完了となる。上述したように、本実施例のハイブリッ
ド車両にあっては、モータ単独走行モードの途中でエン
ジン２を始動させる場合、車体加速度の変動を生じるこ
となく、エンジン２をスムーズに始動させることができ
る。また、図３から明らかなように、エンジン２のクラ
ンキングが開始される時刻ｂから、その完爆時刻ｃまで
の間、車体速ωVが変動することはない。
るモータ４の必要回転速度は、この出力値ωM0にて確定
することができ、この結果、上述したエンジン始動ルー
チンのステップＳ１４における必要回転速度ωM0の設定
が完了となる。上述したように、本実施例のハイブリッ
ド車両にあっては、モータ単独走行モードの途中でエン
ジン２を始動させる場合、車体加速度の変動を生じるこ
となく、エンジン２をスムーズに始動させることができ
る。また、図３から明らかなように、エンジン２のクラ
ンキングが開始される時刻ｂから、その完爆時刻ｃまで
の間、車体速ωVが変動することはない。
【００３８】また、エンジン２のクランキングにモータ
４のイナーシャトルクを利用しているから、モータ４を
不所望に大型化する必要がないし、比較的高い車速域で
あっても、クランキングトルクが不足することはない。
本発明のハイブリッド車両は、上述した一実施例に制約
されることなく、種々に変形することができる。例え
ば、図１の駆動系の具体的な構成は、適宜に変更が可能
であり、特に減速機や後進機構を備えていても良い。ま
た、発進クラッチ１６は、モータ４と変速機１２との間
に設けても良いし、乾式クラッチや電磁式クラッチ等の
トルク伝達量を可変できるクラッチであってもよい。
４のイナーシャトルクを利用しているから、モータ４を
不所望に大型化する必要がないし、比較的高い車速域で
あっても、クランキングトルクが不足することはない。
本発明のハイブリッド車両は、上述した一実施例に制約
されることなく、種々に変形することができる。例え
ば、図１の駆動系の具体的な構成は、適宜に変更が可能
であり、特に減速機や後進機構を備えていても良い。ま
た、発進クラッチ１６は、モータ４と変速機１２との間
に設けても良いし、乾式クラッチや電磁式クラッチ等の
トルク伝達量を可変できるクラッチであってもよい。
【００３９】また、上述した一実施例では、所定回転数
として必要回転速度ωM0を演算により求める例を説明し
たが、この必要回転速度ωM0をマップから求めたり、フ
ァジィ推論を使用して求めるものとしても良いし、余裕
を見込んだ固定値として設定しておいても良い。
として必要回転速度ωM0を演算により求める例を説明し
たが、この必要回転速度ωM0をマップから求めたり、フ
ァジィ推論を使用して求めるものとしても良いし、余裕
を見込んだ固定値として設定しておいても良い。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のハイブリ
ッド車両（請求項１）によれば、電動機単独での走行中
であっても、その車速域に関わらず内燃機関を効率的に
始動させることができる。また、高い車速域まで内燃機
関の始動を実現したり、電動機の小型化や必要トルク性
能の低減を図ることができる。
ッド車両（請求項１）によれば、電動機単独での走行中
であっても、その車速域に関わらず内燃機関を効率的に
始動させることができる。また、高い車速域まで内燃機
関の始動を実現したり、電動機の小型化や必要トルク性
能の低減を図ることができる。
【図１】一実施例のハイブリッド車両の構成を概略的に
示した図である。
示した図である。
【図２】エンジン始動ルーチンを示したフローチャート
である。
である。
【図３】ハイブリッド車両における各部の回転速度の時
間的な変化を示したグラフである。
間的な変化を示したグラフである。
【図４】演算回路の構成を示したブロック図である。
２ エンジン ４ モータ ６ 出力軸（伝達軸経路） １０ エンジンクラッチ １２ 変速機（伝達軸経路） １４ 出力軸（伝達軸経路） １６ 発進クラッチ １８ デファレンシャル（伝達軸経路） ２０ 駆動軸（伝達軸経路） ２２ ＥＣＵ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ１６Ｄ 43/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｆ１６Ｄ 43/04 (72)発明者 後田 祐一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA04 AB27 AC03 AC34 AD01 AD06 AD53 3D041 AA28 AA31 AA59 AB00 AC01 AC07 AD01 AD02 AD04 AD10 AD14 AD51 AE02 AE16 AE18 3G093 AA07 BA02 BA21 CA02 DA01 DA05 DA06 DB01 DB05 DB23 EA00 EB02 EC02 FA11 FA12 FB00 FB01 3J068 AA01 AA05 BA03 BB06 GA02 GA19 5H115 PG04 PI13 PU01 PU22 PU25 QH02 QN06 QN12 RB08 RE01 RE03 SE03 SE05 SE08 SJ12 TB01 TE02 TE08 TO05 TO21
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関及び電動機を含む車両駆動源
と、 前記車両駆動源からの出力を車両の駆動輪に伝達する伝
達軸経路と、 前記内燃機関と前記伝達軸経路とを相互に断接する機関
クラッチ手段と、 前記伝達軸経路の途中に設けられ、前記駆動輪への出力
の伝達を断接する発進クラッチ手段と、 前記電動機のみの出力による車両の走行中に前記内燃機
関を始動させるとき、前記発進クラッチ手段を滑らせな
がら前記電動機の回転数を所定回転数まで上昇させた
後、前記機関クラッチ手段を接続するべく制御する制御
手段とを具備したことを特徴とするハイブリッド車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061775A JP2000255285A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | ハイブリッド車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061775A JP2000255285A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | ハイブリッド車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000255285A true JP2000255285A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13180821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11061775A Withdrawn JP2000255285A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | ハイブリッド車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000255285A (ja) |
Cited By (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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