JPH09327104A - 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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- JPH09327104A JPH09327104A JP14532696A JP14532696A JPH09327104A JP H09327104 A JPH09327104 A JP H09327104A JP 14532696 A JP14532696 A JP 14532696A JP 14532696 A JP14532696 A JP 14532696A JP H09327104 A JPH09327104 A JP H09327104A
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- 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
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- B60K6/54—Transmission for changing ratio
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-
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Abstract
との間に変速機等の動力伝達手段が配設されているハイ
ブリッド車両において、所定車速以上で走行している際
に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換え
られた場合に動力源が吹き上がったり、その後駆動状態
へ切り換えられた場合にショック等が発生したりするの
を防止する。 【解決手段】 所定車速α以上で走行している際に、N
レンジへ切り換えられると、動力源から駆動輪へ動力伝
達が行われるパワーオン状態では、ステップSA10に
おいて、動力伝達手段の入力回転数NI の変化率|dN
I /dt|が所定値以下となるように電動モータが制御
され、駆動輪から動力源へ動力伝達が行われるパワーオ
フ状態では、ステップSA7において、動力伝達手段の
入力回転数NI と出力回転数NO との比(NI /NO )
が変速比に対応する所定範囲内となるように電動モータ
が制御される。
Description
の駆動制御装置に係り、特に、所定車速以上で走行して
いる際に、Dレンジ等の駆動状態からNレンジ等の非駆
動状態へ切り換えられた場合に発生する動力源の吹き上
がり、或いは非駆動状態から再び駆動状態へ切り換えら
れた場合に生じるショック等を防止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おり、動力伝達を行う駆動状態
と動力伝達を遮断する非駆動状態とを有する動力伝達手
段がその動力源と駆動輪との間に配設されているハイブ
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。
な変速機、例えばクラッチやブレーキなどの係合手段の
係合、解放制御によって変速比が異なる複数の変速段が
成立させられる有段自動変速機や、変速比を連続的に変
化させるベルト式、トロイダル型などの無段変速機等が
広く用いられている。これらの動力伝達手段は、N(ニ
ュートラル)やP(パーキング)などの動力伝達を遮断
する非駆動状態と、D(ドライブ)やR(リバース)な
どの動力伝達を行う駆動状態とを備えているのが普通で
あり、シフトレバーやマニュアルシフトバルブなどによ
り運転者の切換操作に従って機械的に切り換えられるよ
うになっている。
うなハイブリッド車両においては、所定車速以上で走行
している際に、上記動力伝達手段が駆動状態から非駆動
状態へ切り換えられると、動力源から駆動輪へ動力が伝
達されているパワーオン状態では、動力伝達手段の入力
回転数の吹き上がりが発生し、また、駆動輪から動力源
へ動力が伝達されているパワーオフ状態では、再び動力
伝達手段が駆動状態へ切り換えられた場合にショック等
が発生してしまうのである。
もので、その目的とするところは、動力源と駆動輪との
間に変速機等の動力伝達手段が配設されているハイブリ
ッド車両において、所定車速以上で走行している際に、
動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられ
た場合に動力源が吹き上がったり、その後駆動状態へ切
り換えられた場合にショック等が発生したりするのを防
止することにある。
めに、第1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備
え、少なくとも電動モータを車両走行時の動力源として
使用する一方、(b) 動力伝達を行う駆動状態と動力伝達
を遮断する非駆動状態とを有して、前記動力源と駆動輪
との間に配設された動力伝達手段を有するハイブリッド
車両の駆動制御装置であって、(c) 前記動力源から前記
駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態で、且つ所
定車速以上で走行している際に、前記動力伝達手段が駆
動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合には、動力
伝達手段の入力回転数の吹き上がりを防止するように前
記電動モータを制御する非駆動時モータ制御手段を有す
ることを特徴とする。
するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータ
とを備え、少なくとも電動モータを車両走行時の動力源
として使用する一方、(b) 動力伝達を行う駆動状態と動
力伝達を遮断する非駆動状態とを有して、前記動力源と
駆動輪との間に配設された動力伝達手段を有するハイブ
リッド車両の駆動制御装置であって、(c) 前記駆動輪か
ら前記動力源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態で、
且つ所定車速以上で走行している際に、前記動力伝達手
段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合に
は、動力伝達手段の入力回転数が車速に対応した所定範
囲内となるように前記電動モータを制御する非駆動時モ
ータ制御手段を有することを特徴とする。
伝達が行われるパワーオン状態で、且つ所定車速以上で
走行している際に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動
状態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回
転数の吹き上がりを防止するように電動モータが制御さ
れるため、動力源の無用な吹き上がりが防止される。
達が行われるパワーオフ状態で、且つ所定車速以上で走
行している際に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動状
態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回転
数が車速に対応した所定範囲内となるように電動モータ
が制御されるため、再び動力伝達手段が駆動状態へ切り
換えられた場合にショック等の発生が防止される。
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及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
に使用するアシストタイプ、エンジンは専ら発電のため
に発電機を回転駆動するシリーズタイプなど、種々のタ
イプのハイブリッド車両に適用され得る。
ッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合手段によって駆動
状態および非駆動状態、更には変速段が切り換えられる
遊星歯車式等の自動変速機が好適に用いられるが、無段
変速機や手動変速機などを用いることも可能である。
タ)としての機能も有するモータジェネレータが好適に
用いられ、非駆動時モータ制御手段は、例えばモータジ
ェネレータを動力源とする走行時にはそのモータジェネ
レータのトルクを増減制御すれば良く、エンジンのみを
動力源としている走行時であってモータジェネレータが
無負荷状態でフリー回転させられている場合は、正逆方
向のトルクを加えたり回生制動トルクを発生させたりす
れば良く、モータジェネレータが発電機として用いら
れ、回生制動によって発電している場合は、その回生制
動トルクを増減制御すれば良い。
て用いられている場合、第1発明では、上記モータ制御
と同時に電子スロットル弁を絞り制御したり、フューエ
ルカットを行ったりすることが望ましい。第2発明で
は、上記モータ制御と同時に電子スロットル弁を開くと
ともにフューエルカットを行うことが望ましい。
細に説明する。図1は、本発明の一実施例である駆動制
御装置を備えているハイブリッド駆動装置10の骨子図
である。
10はFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両用
のもので、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、自動変速機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は自動変速機18
の入力軸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CE2 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。
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C0 、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。また、主変速機22は、3組のシングルピニオン型
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C1 ,
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、非励磁により油圧回路40
が切り換えられたり、シフトレバー42にプッシュプル
ケーブル43(図5参照)などを介して連結されたマニ
ュアルシフトバルブ44(図5参照)によって油圧回路
40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 ,B
3 ,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(Rev)の各変速段が成立させら
れる。
ルコン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、「●」はシフトレバー42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
42に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブ44
によって油圧回路40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。後進変速段Revの変速比iR は、遊星歯
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。
の操作位置を示している。図において、車両の前後方向
の6つの操作位置と車両の左右方向の2つの操作位置と
の組み合わせにより、シフトレバー42を8通りの操作
位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によって
シフトレバー42が支持されている。
ニュアルシフトバルブ44の作動を説明している。図5
において、マニュアルシフトバルブ44には、油路45
を介して図示しないプライマリレギュレータバルブより
ライン圧が加えられている。シフトレバー42が、中立
レンジとしてのNレンジ或いはPレンジへ操作されてい
る場合には、スプール46によって油路45から油路4
7及び油路48への流路が塞がれるため、クラッチ
C1 、C2 の何れにも油圧が供給されずに機械的にニュ
ートラルが成立させられる。
エンジンブレーキレンジへ操作されている場合には、ス
プール46の動きに合わせて油路47が導通されるた
め、クラッチC1 (フォワードクラッチ)へ油圧が供給
されて機械的に前進状態が成立させられ、また、シフト
レバー42がRレンジへ操作されている場合には、スプ
ール46の動きに合わせて油路48が導通されるため、
クラッチC2 (ダイレクトクラッチ)へ油圧が供給され
て機械的に後進状態が成立させられる。
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40に
は図6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。なお、その数
字は各変速段を示す。
ち第1変速段および第2変速段で入力ポート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7
5を介して接続されている。この油路にはオリフィス7
6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変速段以上の変速段で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88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変速段
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変速段以下の変
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変速段以上の変速段で第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変速段以下の変速段でDレンジ圧を出力するポー
ト116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変速段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ムレータコントロール圧が供給され
ている。このアキュ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
ュムレータを示している。C−0エキゾーストバルブ1
22は2速レンジでの第2変速段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。
速は、第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
入力軸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。
れ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、エン
ジントルクTE 、モータトルクTM 、エンジン回転数N
E 、モータ回転数NM 、車速V(自動変速機18の出力
回転数NO に対応)、アクセル操作量θAC、自動変速機
18の入力回転数NI 、蓄電装置58の蓄電量SOC、
ブレーキのON、OFF、シフトレバー42の操作レン
ジ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。
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。
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40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。
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、SL
Nの励磁状態が制御され、油圧回路40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8に示すフローチ
ャートに従って図9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。
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9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。
変速機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CE
1 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。
動変速機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14
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42
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θAC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9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。
9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V=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9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9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、自動変速機18の入力軸2
6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V(出力回転数NO )、自
動変速機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、自動変速機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9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、所定車速以上で走行している際に、自動変
速機18がDレンジ等の駆動状態からNレンジ等の非駆
動状態へ切り換えられた場合にエンジン12が吹きあが
ったり、その後駆動状態へ切り換えられた場合にショッ
ク等が発生したりするのを防止する制御作動について、
図10のフローチャートに基づいて説明する。尚、本実
施例において、ステップSA7、SA10が前記非駆動
時モータ制御手段に対応しており、ハイブリッド制御用
コントローラ50によって実行される。また、自動変速
機18は、駆動状態と非駆動状態とを有する動力伝達手
段に相当する。
フトレバー42がNレンジに操作されているか否か、言
い換えれば自動変速機18が非駆動状態のニュートラル
とされているか否かが、シフトポジションセンサ62か
ら供給される信号に基づいて判断される。この判断が否
定された場合は、本ルーチンは終了させられるが、この
判断が肯定された場合は、続くステップSA2が実行さ
れる。
上であるか否かが、車速センサ64から供給される信号
に基づいて判断される。所定値αは、例えば5(Km/
時)程度の比較的低車速に設定されている。この判断が
否定された場合は、本ルーチンは終了させられるが、こ
の判断が肯定された場合は、続くステップSA3が実行
される。
動力伝達が行われるパワーオフ状態であるか否かが判断
される。この判断は、例えばアクセル操作量センサ66
に基づいて、アクセル操作量θACが略0であるか否かを
判断することにより行われる。
合は、ステップSA4において、モータジェネレータ1
4のみを動力源として走行する前記モード1が選択され
ているか否かが、図8の運転モード判断サブルーチンに
基づいて判断される。
合は、エンジン12も車両走行時の動力源として利用さ
れているため、ステップSA5において、エンジン12
のポンプ作用による抵抗の発生を防止するために、スロ
ットル弁が電子制御されて全開とされるとともに、続く
ステップSA6において、フューエルカットが行われ
て、エンジントルクTE の発生が防止される。
或いは上記ステップSA6に続いて実行されるステップ
SA7では、車速センサ64により検出される出力回転
数N O と入力回転数センサ68により検出される入力回
転数NI との比(NI /NO)が、シフトレバー42が
Dレンジへ操作された場合の自動変速機18の変速段の
変速比と略等しい所定範囲内となるように、モータトル
ク(回生制動トルクを含む)TM が増減制御されること
により、入力回転数NI が最適値に誘導される。なお、
エンジンブレーキが作用しない変速段では、このような
入力回転数NIの制御は必ずしも必要でない。
れた場合は、動力源から駆動輪へ動力伝達が行われるパ
ワーオン状態であり、ステップSA8において、モータ
ジェネレータ14のみを動力源として走行する前記モー
ド1が選択されているか否かが、図8の運転モード判断
サブルーチンに基づいて判断される。
合は、エンジン12も車両走行時の動力源として利用さ
れているため、ステップSA9において、エンジントル
クT E が発生しないようにフューエルカットが行われ
る。ステップSA9の代わりに、図10のステップSA
9’を実行することにより、スロットル弁を略0まで絞
り込んでエンジントルクTE を低減するようにしても良
い。尚、本ブレンチでは、動力源(モータジェネレータ
14)の吹き上がりを防止すれば良く、上述のステップ
SA7のように入力回転数NI が増大されることはない
ため、改めてポンプ作用による抵抗の発生を防止する必
要もないことから、特に上述のSA5のようなステップ
は実行されない。
或いは上記ステップSA9に続いて実行されるステップ
SA10では、入力回転数センサ68により検出される
入力回転数NI の変化率|dNI / dt|が所定値以下
となるように、モータトルク(回生制動トルクを含む)
TM が増減制御されることにより、動力源(モータジェ
ネレータ14)の吹き上がりが防止される。尚、ステッ
プSA7と同様に、出力回転数NO と入力回転数NI と
の比(NI /NO )が所定範囲内となるように、モータ
トルクTM が増減制御されてもよい。
ら駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態で、且つ
所定車速α以上で走行している際に、自動変速機18が
Dレンジ等の駆動状態からNレンジへ切り換えられた場
合には、自動変速機18の入力回転数NI の変化率|d
NI / dt|が所定値以下となるように、モータトルク
TM が制御されるため、動力源(モータジェネレータ1
4)の吹き上がりが防止される。
源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態で、且つ所定車
速α以上で走行している際に、自動変速機18がDレン
ジ等の駆動状態からNレンジへ切り換えられた場合に
は、出力回転数NO と入力回転数NI との比(NI /N
O )が変速比に対応する所定範囲内となるようにモータ
トルクTM が増減制御されることにより入力回転数NI
が最適値に誘導されるため、再び自動変速機18が駆動
状態へ切り換えられた場合にショック等の発生が防止さ
れる。
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。
段および前進5段の変速段を有する自動変速機18が用
いられていたが、図12に示されるように、前記副変速
機20を省略して前記主変速機22のみから成る自動変
速機60を採用し、図13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。
いて、その他種々の態様で適用され得るものである。
いるハイブリッド車両の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。
要素の作動を説明する図である。
ある。
フトバルブの作動を説明する図である。
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。
るフローチャートである。
ップを示す図である。
置の構成を説明する骨子図である。
係合要素の作動を説明する図である。
Claims (2)
- 【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備え、少
なくとも該電動モータを車両走行時の動力源として使用
する一方、 動力伝達を行う駆動状態と動力伝達を遮断する非駆動状
態とを有して、前記動力源と駆動輪との間に配設された
動力伝達手段を有するハイブリッド車両の駆動制御装置
であって、 前記動力源から前記駆動輪へ動力伝達が行われるパワー
オン状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、前
記動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えら
れた場合には、該動力伝達手段の入力回転数の吹き上が
りを防止するように前記電動モータを制御する非駆動時
モータ制御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。 - 【請求項2】 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備え、少
なくとも該電動モータを車両走行時の動力源として使用
する一方、 動力伝達を行う駆動状態と動力伝達を遮断する非駆動状
態とを有して、前記動力源と駆動輪との間に配設された
動力伝達手段を有するハイブリッド車両の駆動制御装置
であって、 前記駆動輪から前記動力源へ動力伝達が行われるパワー
オフ状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、前
記動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えら
れた場合には、該動力伝達手段の入力回転数が車速に対
応した所定範囲内となるように前記電動モータを制御す
る非駆動時モータ制御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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532696A JP3546598B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532696A JP3546598B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09327104A true JPH09327104A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3546598B2 JP3546598B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=15382583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14532696A Expired - Fee Related JP3546598B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
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| JP (1) | JP3546598B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000127801A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Toyota Motor Corp | 車両用自動変速機の変速制御装置 |
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| US7935022B2 (en) | 2007-05-24 | 2011-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for hybrid vehicle power transmitting system |
| JP2011520675A (ja) * | 2008-03-19 | 2011-07-21 | ゼロ・エミッション・システムズ・インコーポレーテッド | 電気式トラクションシステムおよび方法 |
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-
1996
- 1996-06-07 JP JP14532696A patent/JP3546598B2/ja not_active Expired - Fee Related
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