JPH09257121A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の駆動制御装置Info
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- JPH09257121A JPH09257121A JP8066516A JP6651696A JPH09257121A JP H09257121 A JPH09257121 A JP H09257121A JP 8066516 A JP8066516 A JP 8066516A JP 6651696 A JP6651696 A JP 6651696A JP H09257121 A JPH09257121 A JP H09257121A
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract
を有し、各駆動源の種々の組み合わせ方による複数の走
行モードで走行するハイブリッド車両において、適切な
駆動制御が行われるようにする。 【解決手段】 ステップSA3〜SA9の入力トルク推
定手段により、各走行モードに対応した適切な算出式
で、入力トルク推定値が算出されるように構成する。こ
のようにすれば、エンジンと電動モータとのイナーシャ
トルクの相違などに拘らず常に高い精度で入力トルクが
推定されるようになり、駆動制御装置においてその入力
トルク推定値に基づいて駆動制御が行われることによ
り、変速ショックが軽減されるなど適切な駆動制御が行
われるようになる。
Description
駆動制御装置に係り、特に、ショックを低減する技術に
関するものである。
と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
時の動力源として備えているとともに、そのエンジンお
よび電動モータと駆動輪との間に自動変速機などの駆動
装置が設けられているハイブリッド車両が、例えば特開
平7−67208号公報等に記載されている。
運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い分けて
走行することにより、燃料消費量や排出ガス量が低減さ
れ、エンジンのみを動力源として使用したり、電動モー
タのみを動力源として使用したり、エンジンおよび電動
モータの両方を動力源として使用したり、エンジンを動
力源として走行しながら電動モータ(モータジェネレー
タ)を発電機として使用して蓄電装置を充電したりする
など、種々の走行モードが考えられている。
クラッチやブレーキなどの係合手段により変速比が異な
る複数の変速段で変速制御を行う有段の自動変速機や、
変速比を連続的に変化させる無段変速機が使われてお
り、自動変速機への入力トルクに基づいて変速制御を行
っている場合がある。
の係合手段を解放するとともに他の係合手段を係合させ
る所謂クラッチツウクラッチ変速では、変速ショックを
軽減するために入力トルク推定値を用いてそれらの係合
手段の係合力を制御することが、エンジンのみを動力源
としているオートマチック車両において広く行われてい
る。このような技術は、例えば、特開平3−17624
0号、特開平5−77660号、特開平5−16423
3号、特開平5−296323号公報に記載されてい
る。
自動変速機の変速制御では、入力トルク推定値が正確で
ないと変速ショック等が発生するなど、適切な変速制御
を行うことができないにもかかわらず、従来のハイブリ
ッド車両においては、それぞれの走行モード毎で駆動力
源が変わることにより入力トルクが変化するという問題
が発生していた。
もので、その目的とするところは、走行モード毎に適切
な変速制御が行われるようにすることにある。
めに、本発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエン
ジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両
走行時の動力源として備えており、動力源が異なる複数
の走行モードで走行するとともに、(b) そのエンジンお
よび電動モータと駆動輪との間に駆動装置が設けられて
いるハイブリッド車両であって、(c) その駆動装置への
入力トルクに基づいて駆動装置の制御を行う駆動制御装
置において、(d) 前記走行モードに応じて前記入力トル
クを推定する入力トルク推定手段を有することを特徴と
する。
装置においては、走行モードに応じた最適な算出方法で
入力トルクが推定されるため、エンジンと電動モータと
のイナーシャトルクの相違などに拘らず常に高い精度で
入力トルクが推定されることから、変速ショックが軽減
されるなど適切な駆動制御が行われるようになる。
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよび電動モータの出力を合
成したり分配したりするミックスタイプ、電動モータを
補助的に使うアシストタイプなど、エンジンと電動モー
タとを車両走行時の動力源として備えている種々のタイ
プのハイブリッド車両に適用され得る。
などの係合手段により変速比が異なる複数の変速段で変
速制御を行う有段の自動変速機や、変速比を連続的に変
化させる無段変速機であって、入力トルクに基づいて変
速制御を行うもの、例えば有段の自動変速機においてク
ラッチツウクラッチ変速を有するものなどに、本発明は
好適に適用される。
のみを動力源として走行するモータ走行モード(モード
1)では、モータトルクを基本としてモータイナーシャ
によって補正し、エンジンのみを動力源として走行する
エンジン走行モード(モード2)では、エンジントルク
を基本としてエンジンイナーシャおよびエンジン損失ト
ルクによって補正し、エンジンおよび電動モータの両方
を動力源として走行するエンジン・モータ走行モード
(モード4)では、エンジントルクおよびモータトルク
を基本としてエンジンイナーシャ、エンジン損失トル
ク、およびモータイナーシャによって補正するように構
成される。
る場合、すなわちモータジェネレータとして用いられる
場合には、そのモータジェネレータの使用状態に応じて
入力トルクを推定する必要があり、エンジンを動力源と
して走行しつつモータジェネレータを発電機として使用
して蓄電装置を充電するモータ充電・エンジン走行モー
ド(モード3)では、エンジントルクおよび電動モータ
の回生制動トルクを基本としてエンジンイナーシャ、エ
ンジン損失トルク、およびモータイナーシャによって補
正するように構成される。電動モータとは別に充電用の
発電機が設けられている場合も実質的に同じである。
との間に動力伝達を接続,遮断するクラッチが設けられ
ている場合には、クラッチの滑り状態を考慮して入力ト
ルクを補正することが望ましく、エアコンなどエンジン
や電動モータを動力源として作動する補機類が存在する
場合には、それ等の補機類の作動状態を考慮して入力ト
ルクを補正することが望ましいなど、入力トルクに影響
するその他の補正要素を加味して入力トルクを推定でき
ることは勿論である。
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例であるハイ
ブリッド車両10の駆動系統を示す骨子図である。
はFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型の車両
で、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン
12と、電気エネルギーによって作動する電動モータと
してのモータジェネレータ14と、シングルピニオン型
の遊星歯車装置16と、自動変速装置18とを車両の前
後方向に沿って備えており、出力軸19から図示しない
プロペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆動輪
(後輪)へ駆動力を伝達する。
する合成分配機構で、モータジェネレータ14と共に電
気式トルコン24を構成しており、そのリングギヤ16
rは第1クラッチCE1 を介してエンジン12に連結さ
れ、サンギヤ16sはモータジェネレータ14のロータ
軸14rに連結され、キャリア16cは自動変速装置1
8のインプットシャフト26に連結されている。また、
サンギヤ16sおよびキャリア16cは第2クラッチC
E2 によって連結されるようになっている。
トルク変動を抑制するためのフライホイール28および
スプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置30を
介して第1クラッチCE1 に伝達される。第1クラッチ
CE1 および第2クラッチCE2 は、何れも油圧アクチ
ュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッ
チである。
イブプラネタリギヤユニットから成る副変速機20と、
単純連結3プラネタリギヤトレインから成る前進4段、
後進1段の主変速機22とを組み合わせたものである。
オン型の遊星歯車装置32と、油圧アクチュエータによ
って摩擦係合させられる油圧式のクラッチCO 、ブレー
キB 0 と、一方向クラッチF0 とを備えて構成されてい
る。
ニオン型の遊星歯車装置34、36、38と、油圧アク
チュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッ
チC 1 , C2 、ブレーキB1 ,B2 ,B3 ,B4 と、一
方向クラッチF1 ,F2 とを備えて構成されている。
ルブSL1〜SL4の励磁、非励磁に伴って図示しない
電磁弁により油圧回路44が切り換えられたり、シフト
レバーに機械的に連結されたマニュアルシフトバルブに
よって油圧回路44が機械的に切り換えられたりするこ
とにより、クラッチC0 ,C1 ,C2 、ブレーキB0,
B1 ,B2 ,B3 ,B4 がそれぞれ係合、解放制御さ
れ、図3に示されているようにニュートラル(N)と前
進5段(1st〜5th)、後進1段(Rev1)の各
変速段が成立させられる。
ン24は、中心線に対して略対称的に構成されており、
図1では中心線の下半分が省略されている。
チの欄の「○」は係合、「●」は図示しないシフトレバ
ーがエンジンブレーキレンジ、たとえば「3」、
「2」、及び「L」レンジ等の低速レンジへ操作された
場合に係合、そして、空欄は非係合を表している。
Rev、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー
に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによって
油圧回路44が機械的に切り換えられることによって成
立させられ、前進変速段の1st〜5thの相互間の変
速はソレノイドバルブSL1〜SL4によって電気的に
制御される。
thとなるに従って段階的に小さくなり、4thの変速
比i4 =1であり、5thの変速比i5 は、副変速機2
0の遊星歯車装置32のギヤ比をρ(=サンギヤの歯数
ZS /リングギヤの歯数ZR<1)とすると1/(1+
ρ)となる。
車装置36、38のギヤ比をそれぞれρ2 、ρ3 とする
と1−1/ρ2 ・ρ3 である。図3は各変速段の変速比
の一例を示したものである。
変速段(2nd)と第3変速段(3rd)との間の変速
は、第2ブレーキB2 と第3ブレーキB3 との係合・解
放状態を共に変えるクラッチツウクラッチ変速になる。
この変速を円滑に行うために、上述した油圧回路44に
は図4に示す回路が組み込まれている。
ブを示し、また符号71は2−3シフトバルブを示し、
さらに符号72は3−4シフトバルブを示している。こ
れらのシフトバルブ70、71、72の各ポートの各変
速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ70、7
1、72の下側に示している通りである。
−3シフトバルブ71のポートのうち第1速および第2
速で入力ポート73に連通するブレーキポート74に、
第3ブレーキB3 が油路75を介して接続されている。
この油路にはオリフィス76が介装されており、そのオ
リフィス76と第3ブレーキB3 との間にダンパーバル
ブ77が接続されている。このダンパーバルブ77は、
第3ブレーキB3 にライン圧が急激に供給された場合に
少量の油圧を吸入して緩衝作用を行うものである。
であって、第3ブレーキB3 の係合圧をこのB−3コン
トロールバルブ78によって直接制御するようになって
いる。すなわち、このB−3コントロールバルブ78
は、スプール79とプランジャ80とこれらの間に介装
したスプリング81とを備えており、スプール79によ
って開閉される入力ポート82に油路75が接続され、
またこの入力ポート82に選択的に連通させられる出力
ポート83が第3ブレーキB3 に接続されている。さら
にこの出力ポート83は、スプール79の先端側に形成
したフィードバックポート84に接続されている。
に開口するポート85には、2−3シフトバルブ71の
ポートのうち第3速以上の変速段でDレンジ圧を出力す
るポート86が油路87を介して連通させられている。
また、プランジャ80の端部側に形成した制御ポート8
8には、リニアソレノイドバルブSLUが接続されてい
る。
8は、スプリング81の弾性力とポート85に供給され
る油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポー
ト88に供給される信号圧が高いほどスプリング81に
よる弾性力が大きくなるように構成されている。
タイミングバルブであって、この2−3タイミングバル
ブ89は、小径のランドと2つの大径のランドとを形成
したスプール90と第1のプランジャ91とこれらの間
に配置したスプリング92とスプール90を挟んで第1
のプランジャ91とは反対側に配置された第2のプラン
ジャ93とを有している。
のポート94に油路95が接続され、また、この油路9
5は2−3シフトバルブ71のポートのうち第3速以上
の変速段でブレーキポート74に連通させられるポート
96に接続されている。
前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート9
7にオリフィスを介して接続されている。この中間部の
ポート94に選択的に連通させられるポート98は油路
99を介してソレノイドリレーバルブ100に接続され
ている。
口しているポートにリニアソレノイドバルブSLUが接
続され、また第2のプランジャ93の端部に開口するポ
ートに第2ブレーキB2 がオリフィスを介して接続され
ている。
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス101とチェックボール付きオリフィ
ス102とが介装されている。また、この油路87から
分岐した油路103には、第2ブレーキB2 から排圧す
る場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス1
04が介装され、この油路103は以下に説明するオリ
フィスコントロールバルブ105に接続されている。
2ブレーキB2 からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール106によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート107には第2ブレーキB2
が接続されており、このポート107より図での下側に
形成したポート108に前記油路103が接続されてい
る。
07より図での上側に形成したポート109は、ドレイ
ンポートに選択的に連通させられるポートであって、こ
のポート109には、油路110を介して前記B−3コ
ントロールバルブ78のポート111が接続されてい
る。尚、このポート111は、第3ブレーキB3 を接続
してある出力ポート83に選択的に連通させられるポー
トである。
ートのうちスプール106を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート112が油路113を
介して、3−4シフトバルブ72のポート114に接続
されている。このポート114は、第3速以下の変速段
で第3ソレノイドバルブSL3の信号圧を出力し、ま
た、第4速以上の変速段で第4ソレノイドバルブSL4
の信号圧を出力するポートである。
ブ105には、前記油路95から分岐した油路115が
接続されており、この油路115を選択的にドレインポ
ートに連通させるようになっている。
て第2速以下の変速段でDレンジ圧を出力するポート1
16が、前記2−3タイミングバルブ89のうちスプリ
ング92を配置した箇所に開口するポート117に油路
118を介して接続されている。また、3−4シフトバ
ルブ72のうち第3速以下の変速段で前記油路87に連
通させられるポート119が油路120を介してソレノ
イドリレーバルブ100に接続されている。
ブレーキB2 用のアキュームレータを示し、その背圧室
にはリニアソレノイドバルブSLNが出力する油圧に応
じて調圧されたアキュームレータコントロール圧が供給
されている。このアキュームレータコントロール圧は、
リニアソレノイドバルブSLNの出力圧が低いほど高い
圧力になるように構成されている。したがって、第2ブ
レーキB2 の係合・解放の過渡的な油圧は、リニアソレ
ノイドバルブSLNの信号圧が低いほど高い圧力で推移
するようになっている。
ルブを示し、さらに符号123はクラッチC0 用のアキ
ュームレータを示している。C−0エキゾーストバルブ
122は2速レンジでの第2速のみにおいてエンジンブ
レーキを効かせるためにクラッチC0 を係合させるよう
に動作するものである。
ば、B−3コントロールバルブ78のポート111がド
レインに連通していれば、第3ブレーキB3 の係合圧を
B−3コントロ−ルバルブ78によって直接調圧するこ
とができ、また、その調圧レベルをリニアソレノイドバ
ルブSLUによって変えることができる。
5のスプール106が、図の左半分に示す位置にあれ
ば、第2ブレーキB2 はこのオリフィスコントロールバ
ルブ105を介して排圧が可能になり、したがって第2
ブレーキB2 からのドレイン速度を制御することができ
る。
3ブレーキB3 を緩やかに解放すると共に第2ブレーキ
B2 を緩やかに係合する所謂クラッチツウクラッチ変速
が行われるわけであるが、その変速に先立ってインプッ
トシャフト26への入力トルクを予め推定し、その入力
トルク推定値に基づいてリニアソレノイドバルブSLU
により駆動される第3ブレーキB3 の解放過渡油圧を制
御することにより変速ショックを好適に軽減することが
できる。
ようにハイブリッド制御用コントローラ50及び自動変
速制御用コントローラ52を備えている。これらのコン
トローラ50、52は、CPUやRAM、ROM等を有
するマイクロコンピュータを備えて構成され、それぞれ
図2のようにアクセル操作量θAC等の各種の情報を読み
込むと共に、予め設定されたプログラムに従って信号処
理を行う。
コントローラ50によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に
応じて出力が制御される。
すようにM/G制御器(インバータ)56を介してバッ
テリー等の蓄電装置58に接続されており、ハイブリッ
ド制御用コントローラ50により、その蓄電装置58か
ら電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動
される回転駆動状態と、回生制動(モータジェネレータ
14自体の電気的な制動トルク)によりジェネレータと
して機能して蓄電装置58に電気エネルギーを充電する
充電状態と、ロータ軸14rが自由回転することを許容
する無負荷状態とに切り換えられる。
ラッチCE2 は、ハイブリッド制御用コントローラ50
により電磁弁等を介して油圧回路44が切り換えられる
ことにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。
コントローラ52によって前記ソレノイドバルブSL1
〜SL4、リニアソレノイドバルブSLU、SLT、S
LNの励磁状態が制御され、油圧回路44が切り換えら
れたり油圧制御が行われることにより、運転状態に応じ
て変速段が切り換えられる。
は、例えば本願出願人が先に出願した特願平7−294
148号に記載されているように、図6に示すフローチ
ャートに従って図7に示す9つの運転モードの1つを選
択し、その選択したモードでエンジン12及び電気式ト
ルコン24を作動させる。
には、エンジントルクTE やモータトルクTM 、エンジ
ン回転数NE 、モータ回転数NM 、自動変速装置18の
出力回転数(車速に対応)NO 、アクセル操作量θAC、
蓄電装置58の蓄電量SOC、ブレーキのON、OF
F、シフトレバー40の操作レンジに関する情報が、種
々の検出手段などから供給されるようになっている。
開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクTM
はモータ電流などから求められ、蓄電量SOCはモータ
ジェネレータ14がジェネレータとして機能する充電時
のモータ電流や充電効率などから求められる。
始動要求があったか否かを、例えばエンジン12を動力
源として走行したり、エンジン12によりモータジェネ
レータ14を回転駆動して蓄電装置58を充電したりす
るために、エンジン12を始動すべき旨の指令があった
か否かを判断する。
モード9を選択する。モード9は、図7から明らかなよ
うに第1クラッチCE1 を係合(ON)し、第2クラッ
チCE2 を係合(ON)し、モータジェネレータ14に
より遊星歯車装置16を介してエンジン12を回転駆動
すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行って
エンジン12を始動する。
変速装置18をニュートラルにして行われ、モード1の
ように第1クラッチCE1 を解放したモータジェネレー
タ14のみを動力源とする走行時には、第1クラッチC
E1 を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力
でモータジェネレータ14を作動させ、その要求出力以
上の余裕出力でエンジン12を回転駆動することによっ
て行われる。
動変速装置18をニュートラルにしてモード9を実行す
ることも可能である。このようにモータジェネレータ1
4によってエンジン12が始動させられることにより、
始動専用のスタータ(電動モータなど)が不要となり、
部品点数が少なくなって装置が安価となる。
合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステッ
プS3を実行することにより、制動力の要求があるか否
かを、例えばブレーキがONか否か、シフトレバーの操
作レンジがLや2などのエンジンブレーキレンジ(低速
変速段のみで変速制御を行うと共にエンジンブレーキや
回生制動が作用するレンジ)で、且つアクセル操作量θ
ACが0か否か、或いは単にアクセル操作量θACが0か否
か、等によって判断する。
4を実行する。ステップS4では、蓄電装置58の蓄電
量SOCが予め定められた最大蓄電量B以上か否かを判
断し、SOC≧BであればステップS5でモード8を選
択し、SOC<BであればステップS6でモード6を選
択する。最大蓄電量Bは、蓄電装置58に電気エネルギ
ーを充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装
置58の充放電効率などに基づいて例えば80%程度の
値が設定される。
は、図7に示されるように第1クラッチCE1 を係合
(ON)し、第2クラッチCE2 を係合(ON)し、モ
ータジェネレータ14を無負荷状態とし、エンジン12
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を0とするものであり、これによりエンジン12の
引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレーキ
が車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が軽
減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネレ
ータ14は無負荷状態とされ、自由回転させられるた
め、蓄電装置58の蓄電量SOCが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことが回避される。
7から明らかなように第1クラッチCE1 を解放(OF
F)し、第2クラッチCE2 を係合(ON)し、エンジ
ン12を停止し、モータジェネレータ14を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ14が回転駆動されることにより、蓄電装置58を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。
ンジン12が遮断されているため、そのエンジン12の
引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量
SOCが最大蓄電量Bより少ない場合に実行されるた
め、蓄電装置58の蓄電量SOCが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことがない。
合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップS7
を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例
えばモード3などエンジン12を動力源とする走行中の
車両停止時か否か、すなわち車速に対応する出力回転数
NO =0か否か等によって判断する。
S8を実行する。ステップS8ではアクセルがONか否
か、すなわちアクセル操作量θACが略零の所定値より大
きいか否かを判断し、アクセルONの場合にはステップ
S9でモード5を選択し、アクセルがONでなければス
テップS10でモード7を選択する。
は、図7から明らかなように第1クラッチCE1 を係合
(ON)し、第2クラッチCE2 を解放(OFF)し、
エンジン12を運転状態とし、モータジェネレータ14
の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進さ
せるものである。
ギヤ比をρE とすると、エンジントルクTE :遊星歯車
装置16の出力トルク:モータトルクTM =1:(1+
ρE):ρE となるため、例えばギヤ比ρE を一般的な
値である0.5程度とすると、エンジントルクTE の半
分のトルクをモータジェネレータ14が分担することに
より、エンジントルクTE の約1.5倍のトルクがキャ
リア14cから出力される。
クの(1+ρE )/ρE 倍の高トルク発進を行うことが
できるのである。また、モータ電流を遮断してモータジ
ェネレータ14を無負荷状態とすれば、ロータ軸56が
逆回転させられるだけでキャリア14cからの出力は0
となり、車両停止状態となる。
発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するので
あり、モータトルク(回生制動トルク)TM を0から徐
々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジン
トルクTE の(1+ρE )倍の出力トルクで車両を滑ら
かに発進させることができるのである。
大トルクの略ρE 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ14が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。
大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大さ
せてエンジン12の出力を大きくするようになってお
り、反力の増大に伴うエンジン回転数NE の低下に起因
するエンジンストール等を防止している。
図7から明らかなように第1クラッチCE1 を係合(O
N)し、第2クラッチCE2 を解放(OFF)し、エン
ジン12を運転状態とし、モータジェネレータ14を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ14のロータ軸14rが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速装置18のインプ
ットシャフト26に対する出力が零となる。これによ
り、モード3などエンジン12を動力源とする走行中の
車両停止時に一々エンジン12を停止させる必要がない
とともに、前記モード5のエンジン発進が実質的に可能
となる。
合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステッ
プS11を実行し、要求出力Pdが予め設定された第1
判定値P1以下か否かを判断する。要求出力Pdは、走
行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作
量θACやその変化速度、車速(出力回転数NO )、自動
変速装置18の変速段などに基づいて、予め定められた
データマップや演算式などにより算出される。
を動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレー
タ14のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値
であり、エンジン12による充電時を含めたエネルギー
効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができる
だけ少なくなるように実験等によって定められている。
すなわち要求出力Pdが第1判定値P1以下の場合に
は、ステップS12で蓄電量SOCが予め設定された最
低蓄電量A以上か否かを判断し、SOC≧Aであればス
テップS13でモード1を選択する。一方、SOC<A
であればステップS14でモード3を選択する。
動力源として走行する場合に蓄電装置58から電気エネ
ルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であ
り、蓄電装置58の充放電効率などに基づいて例えば7
0%程度の値が設定される。
うに第1クラッチCE1 を解放(OFF)し、第2クラ
ッチCE2 を係合(ON)し、エンジン12を停止し、
モータジェネレータ14を要求出力Pdで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ14のみを動力源として
車両を走行させる。
れてエンジン12が遮断されるため、前記モード6と同
様に引き擦り損失が少なく、自動変速装置18を適当に
変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可
能である。
1判定値P1以下の低負荷領域で且つ蓄電装置58の蓄
電量SOCが最低蓄電量A以上の場合に実行されるた
め、エンジン12を動力源として走行する場合よりもエ
ネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できる
とともに、蓄電装置58の蓄電量SOCが最低蓄電量A
より低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
図7から明らかなように第1クラッチCE1 および第2
クラッチCE2 を共に係合(ON)し、エンジン12を
運転状態とし、モータジェネレータ14を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン12の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ14によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置58に充電する。エンジ
ン12は、要求出力Pd以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Pdより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ14で消費されるように、そのモータジェネレー
タ14の電流制御が行われる。
れた場合、すなわち要求出力Pdが第1判定値P1より
大きい場合には、ステップS15において、要求出力P
dが第1判定値P1より大きく第2判定値P2より小さ
いか否か、すなわちP1<Pd<P2か否かを判断す
る。
力源として走行する中負荷領域とエンジン12およびモ
ータジェネレータ14の両方を動力源として走行する高
負荷領域の境界値であり、エンジン12による充電時を
含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消
費量などができるだけ少なくなるように実験等によって
予め定められている。
プS16でSOC≧Aか否かを判断し、SOC≧Aの場
合にはステップS17でモード2を選択し、SOC<A
の場合には前記ステップS14でモード3を選択する。
でSOC≧Aか否かを判断し、SOC≧Aの場合にはス
テップS19でモード4を選択し、SOC<Aの場合に
はステップS17でモード2を選択する。
うに第1クラッチCE1 および第2クラッチCE2 を共
に係合(ON)し、エンジン12を要求出力Pdで運転
し、モータジェネレータ14を無負荷状態とするもの
で、エンジン12のみを動力源として車両を走行させ
る。
よび第2クラッチCE2 を共に係合(ON)し、エンジ
ン12を運転状態とし、モータジェネレータ14を回転
駆動するもので、エンジン12およびモータジェネレー
タ14の両方を動力源として車両を高出力走行させる。
値P2以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン12
およびモータジェネレータ14を併用しているため、エ
ンジン12およびモータジェネレータ14の何れか一方
のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー
効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを
低減できる。また、蓄電量SOCが最低蓄電量A以上の
場合に実行されるため、蓄電装置58の蓄電量SOCが
最低蓄電量Aより低下して充放電効率等の性能を損なう
ことがない。
めると、蓄電量SOC≧Aであれば、Pd≦P1の低負
荷領域ではステップS13でモード1を選択してモータ
ジェネレータ14のみを動力源として走行し、P1<P
d<P2の中負荷領域ではステップS17でモード2を
選択してエンジン12のみを動力源として走行し、P2
≦Pdの高負荷領域ではステップS19でモード4を選
択してエンジン12およびモータジェネレータ14の両
方を動力源として走行する。
dが第2判定値P2より小さい中低負荷領域でステップ
S14のモード3を実行することにより蓄電装置58を
充電するが、要求出力Pdが第2判定値P2以上の高負
荷領域ではステップS17でモード2が選択され、充電
を行うことなくエンジン12により高出力走行が行われ
る。
<P2の中負荷領域で且つSOC≧Aの場合、或いはP
d≧P2の高負荷領域で且つSOC<Aの場合に実行さ
れるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ14
よりもエンジン12の方がエネルギー効率が優れている
ため、モータジェネレータ14を動力源として走行する
場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。
タ14およびエンジン12を併用して走行するモード4
が望ましいが、蓄電装置58の蓄電量SOCが最低蓄電
量Aより小さい場合には、上記モード2によるエンジン
12のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄
電装置58の蓄電量SOCが最低蓄電量Aよりも少なく
なって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
部分、即ち、各走行モードに対応した最適な入力トルク
推定値を適宜決定する自動変速制御用コントローラ52
における制御作動について、図8のフローチャートに基
づいて説明する。尚、図10は、入力トルク推定値を算
出する際に算出の基礎となる各項を各走行モード毎に分
類して表示したものである。
変速段から第3変速段へアップシフトするか否かが判断
される。この判断は、例えば、アクセル操作量θAC及び
車速をパラメータとして予め定められた変速マップに基
づいて、現時点の走行状態が第2変速段から第3変速段
へのアップシフト線を横切ったか否かを判断することに
よって行われる。
ト判断が為されると、次にステップSA2を実行し、こ
の変速判断に基づいて変速処理が実行される。具体的に
は、自動変速制御用コントローラ52からの指令でソレ
ノイドバルブSL1〜SL4の励磁・非励磁が変更さ
れ、油圧回路44が切り換えられることにより、基本的
にブレーキB3 が解放され、且つブレーキB2 が係合さ
れるような回路構成とされる。
が、本実施例では、ステップSA3以下において、この
オイルの移動、即ちブレーキB3 の油圧PB3の低下とブ
レーキB2 の油圧PB2の増大の相対的な過渡特性がリニ
アソレノイドバルブSLU、及びSLNによって適正に
制御される。尚、ステップSA3乃至ステップSA9を
実行する部分が入力トルク推定手段として機能してい
る。
ータジェネレータ14のみを動力源として走行するモー
タ走行モードが選択されているか否かが判断される。
SA4において、次式(1)に従って入力トルク推定値
TGがモータジェネレータ14のイナーシャトルクを表
すイナーシャトルク値TM (I)、モータジェネレータ
14の出力トルクを表す出力トルク値TM (S)、およ
びモータジェネレータ14を動力源として作動するエア
コンなどの補機類によるトルクの損失を表す補機類損失
トルク値T(H)から求められる。 TG=TM (I)+TM (S)−T(H) ・・・(1)
回転数NM の変化(回転加速度)などをパラメータとし
て予め定められた演算式やデータマップなどから求めら
れ、出力トルク値TM (S)はモータ電流などをパラメ
ータとして予め定められた演算式やデータマップなどか
ら求められる。また、補機類損失トルク値T(H)はエ
アコンなどの補機類の作動状態に基づいて予め定められ
た演算式などから求められる。
れた場合、すなわち走行モードがモード1でない場合に
は、ステップSA5において、モード2すなわちエンジ
ン12のみを動力源として走行するエンジン走行モード
が選択されているか否かが判断される。
SA6において、次式(2)に従って入力トルク推定値
TGがエンジン12のイナーシャトルクを表すイナーシ
ャトルク値TE (I)、エンジン12の出力トルクを表
す出力トルク値TE (S)、エンジン12の攪拌損失な
どによるトルクの損失を表すエンジン損失トルク値T E
(E)、およびエンジン12を動力源として作動するエ
アコンなどの補機類によるトルクの損失を表す補機類損
失トルク値T(H)から求められる。 TG=TE (I)+TE (S)−TE (E)−T(H) ・・・(2)
E (I)は、エンジン回転数NE の変化(回転加速度)
などをパラメータとして予め定められた演算式やデータ
マップなどから求められ、出力トルク値TE (S)はス
ロットル弁開度や燃料噴射量などをパラメータとして予
め定められた演算式やデータマップなどから求められ、
エンジン損失トルク値TE (E)は、エンジン回転数N
E などをパラメータとして予め定められた演算式やデー
タマップなどから求められる。また、補機類損失トルク
値T(H)はエアコンなどの補機類の作動状態に基づい
て前記と同様にして求められる。なお、このモード2で
は、モータジェネレータ14のロータ軸14rもインプ
ットシャフト26と一体的に回転させられるため、モー
タジェネレータ14のイナーシャトルクを表すイナーシ
ャトルク値TM (I)も考慮して入力トルク推定値TG
を求めることが望ましい。
れた場合、すなわち走行モードがモード2でない場合に
は、ステップSA7において、モード3すなわちエンジ
ン12を動力源として走行しながらモータジェネレータ
14を発電機として使用して蓄電装置58を充電するモ
ータ蓄電・エンジン走行モードが選択されているか否か
が判断される。
SA8において、次式(3)に従って入力トルク推定値
TGがエンジン12のイナーシャトルクを表すイナーシ
ャトルク値TE (I)、モータジェネレータ14のイナ
ーシャトルクを表すイナーシャトルク値TM (I)、エ
ンジン12の出力トルクを表す出力トルク値T
E (S)、モータジェネレータ14の充電によるトルク
の損失を表す充電損失トルク値(回生制動トルク値)T
M (J)、エンジン12の攪拌損失などによるトルクの
損失を表すエンジン損失トルク値TE (E)、およびエ
ンジン12を動力源として作動するエアコンなどの補機
類によるトルクの損失を表す補機類損失トルク値T
(H)から求められる。 TG=TE (I)+TM (I)+TE (S) −TM (J)−TE (E)−T(H) ・・・(3)
E (I)、出力トルク値TE (S)、エンジン損失トル
ク値TE (E)、モータジェネレーター14のイナーシ
ャトルク値TM (I)、及び補機類損失トルク値T
(H)はそれぞれ前記ステップSA4、SA6の場合と
同様にして求められる。また、モータジェネレータ14
の充電損失トルク値TM (J)は、発電に伴って発生す
る電流値などをパラメータとして予め定められた演算式
やデータマップなどから求められる。
合、すなわち走行モードがモード3でない場合には、モ
ード4すなわちエンジン12およびモータジェネレータ
14を動力源として走行するエンジン・モータ走行モー
ドが選択されているので、ステップSA9において、次
式(4)に従って入力トルク推定値TGがエンジン12
のイナーシャトルクを表すイナーシャトルク値T
E (I)、モータジェネレータ14のイナーシャトルク
を表すイナーシャトルク値TM (I)、エンジン12の
出力トルクを表す出力トルク値TE (S)、モータジェ
ネレータ14の出力トルクを表す出力トルク値T
M (S)、エンジン12の攪拌損失などによるトルクの
損失を表すエンジン損失トルク値TE (E)、およびエ
ンジン12を動力源として作動するエアコンなどの補機
類によるトルクの損失を表す補機類損失トルク値T
(H)から求められる。これらのトルク値は前記ステッ
プSA4、SA6の場合と同様にして求められる。 TG=TE (I)+TM (I)+TE (S) +TM (S)−TE (E)−T(H) ・・・(4)
プSA4、SA6、SA8、又はSA9において算出さ
れた入力トルク推定値TGに基づいて、その入力トルク
をパラメータとして予め設定された演算式やデータマッ
プなどから適正なリニアソレノイドバルブSLUの油圧
PSLU が決定されることにより、リニアソレノイドバル
ブSLUと接続されるブレーキB3 の変速時の過渡油圧
PB3が、例えば図9に示されるように変化させられる。
圧を制御する技術は、たとえば特開平5−65843、
特開平5−77660、及び特開平5−164233等
に記載されており、本発明が適用され得る。
速段から第3変速段への変速が終了したことが、たとえ
ばインプットシャフト26と出力軸19との回転数比が
第3変速段の変速比と一致したこと、或いはタイマによ
り所定時間が計測されたことなどから判断される。この
判断が否定された場合は、ステップSA3乃至ステップ
SA11が繰り返し実行される。
テップSA12において、入力トルク推定値TGに基づ
く油圧PSLU の制御が終了させられ、通常のアクセル操
作量θACに基づいて油圧PSLU が制御される。
制御用コントローラ52において、走行モードに応じた
最適な算出式で入力トルク推定値TGが算出されるた
め、エンジン12とモータジェネレータ14とのイナー
シャトルクの相違などに拘らず常に高い精度で入力トル
クが推定されるようになり、クラッチツウクラッチ変速
における一対のブレーキB2 、B3 の係合圧が的確に変
化させられることから、変速ショックが軽減されるなど
適切な変速制御が行われるようになる。
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。
チツウクラッチ変速である2→3アップシフトにおい
て、ブレーキB3 の油圧PB3が入力トルク推定値TGに
基づいて適正な圧力値に設定されるように構成されてい
たが、このような入力トルク推定値TGに基づいたブレ
ーキB3 等の油圧の設定は、他の変速時においても行わ
れ得るものである。
ック等を軽減させるために、ブレーキB3 の油圧PB3の
みを、入力トルク推定値TGに基づいて適正な圧力値に
設定させるように構成されていたが、ブレーキB2 の油
圧PB2を入力トルク推定値TGに基づいて制御すること
も可能である。
12の回転加速度に基づいて算出されるイナーシャトル
ク値TE (I)などから、入力トルク推定値TGが算出
されるように構成されていたが、エンジン12やモータ
ジェネレータ14と自動変速装置18との間にクラッチ
が設けられ、そのクラッチがスリップ係合させられる場
合には、クラッチの滑り状態を考慮して入力トルク推定
値TGが補正されるように構成されていても構わない。
20と主変速機22を有する自動変速装置18が用いら
れていたが、図11に示されるように、副変速機20を
省略して主変速機22のみから成る自動変速装置60を
採用して、図12に示されるように前進4段および後進
1段で変速制御を行うようにすることも可能である。
て、その他種々の変更が加えられ得るものである。
いるハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図であ
る。
制御系統を説明する図である。
合要素の作動を説明する図である。
を説明する図である。
式トルコンとの接続関係を説明する図である。
説明するフローチャートである。
の作動状態を説明する図である。
ラ52における制御作動の要部を説明するフローチャー
トである。
の油圧PB3とブレーキB2 の油圧PB2の変化を例示する
図である。
出する際に、算出の基礎となる各項を各走行モード毎に
分類して表示したものである。
装置の構成を説明する骨子図である。
る係合要素の作動を説明する図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
時の動力源として備えており、動力源が異なる複数の走
行モードで走行するとともに、該エンジンおよび電動モ
ータと駆動輪との間に駆動装置が設けられているハイブ
リッド車両であって、該駆動装置への入力トルクに基づ
いて駆動装置の制御を行う駆動制御装置において、 前記走行モードに応じて前記入力トルクを推定する入力
トルク推定手段を有することを特徴とするハイブリッド
車両の駆動制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06651696A JP3552394B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
| US08/821,312 US6081042A (en) | 1996-03-22 | 1997-03-20 | Hybrid vehicle drive system including controllable device between engine and electric motor and vehicle drive wheels, and apparatus for controlling the device depending upon selected operation mode of the system |
| DE19712246A DE19712246B4 (de) | 1996-03-22 | 1997-03-24 | Hybridfahrzeugantriebssystem mit einer steuerbaren Vorrichtung zwischen einem Verbrennungsmotor und Elektromotor und Fahrzeugantriebsrädern sowie Einrichtung zur Steuerung dieser Vorrichtung in Abhängigkeit vom gewählten Betriebsmodus des Systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06651696A JP3552394B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257121A true JPH09257121A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3552394B2 JP3552394B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=13318106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06651696A Expired - Lifetime JP3552394B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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