JPH1024745A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の制御装置Info
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- JPH1024745A JPH1024745A JP17798096A JP17798096A JPH1024745A JP H1024745 A JPH1024745 A JP H1024745A JP 17798096 A JP17798096 A JP 17798096A JP 17798096 A JP17798096 A JP 17798096A JP H1024745 A JPH1024745 A JP H1024745A
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Abstract
源として備えており、摩擦係合手段の係合、解放制御で
変速比が異なる複数の変速段が成立させられる有段の変
速機が前記動力源と駆動輪との間に配設されているハイ
ブリッド車両において、変速終了時に発生するショック
を低減する。 【解決手段】 変速終了時入力トルク増大手段(SA
9)により、前記変速機の変速終了時に前記電動モータ
により変速機への入力トルクを所定量だけ増大させるこ
とにより、前記摩擦係合手段を若干滑らせながら係合す
る。
Description
の制御装置に係り、特に、変速終了時に発生するショッ
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おり、その動力源と駆動輪との
間に変速機が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。
などの摩擦係合手段の係合、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遊星歯車式、平行
2軸式などの有段の自動変速機が広く用いられている。
ハイブリッド車両においては、変速終了時に上記クラッ
チやブレーキなどの摩擦係合手段が急係合させられ、シ
ョックが発生する可能性があった。
されたものであり、その目的とするところは、動力源と
駆動輪との間に有段の変速機が配設されているハイブリ
ッド車両において、変速終了時に発生するショックを低
減することにある。
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、(b) 摩擦係合手段の
係合、解放制御で変速比が異なる複数の変速段が成立さ
せられる有段の変速機が、前記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の制御装置において、
(c) 前記変速機の変速終了時に、前記電動モータにより
変速機への入力トルクを所定量だけ増大させる変速終了
時入力トルク増大手段を有することを特徴とする。
に、電動モータにより変速機への入力トルクが所定量だ
け増大されることから、クラッチやブレーキなどの摩擦
係合手段がその入力トルクの増大量に応じた若干の滑り
を有しながら係合されるため、変速終了時に発生するシ
ョックが低減される。
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、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。
従って変速段を自動的に切り換える自動変速機の他、運
転者のスイッチ操作などで変速段を切り換えるマニュア
ル式の変速機など種々の変速機が適用され得る。
ュエータによって摩擦係合させられる油圧式クラッチや
ブレーキなどの油圧式摩擦係合手段が好適に用いられ
る。
ルクを所定量だけ増大させるには、例えば、電動モータ
を動力源とする走行時にはその電動モータのトルクを増
大させれば良く、エンジンのみを動力源としている走行
時であって電動モータが無負荷状態でフリー回転させら
れている場合は、正方向のトルクを加えれば良く、電動
モ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減少させれば良
い。
細に説明する。図1は、本発明の一実施例である制御装
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、電動モータおよび発電機としての機能を
有する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 ,C
2 、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
(Rev)の各変速段が成立させられる。なお、上記自
動変速機18や前記電気式トルコン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、シフトレバーがD(前進)レンジへ操作さ
れた場合の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。
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。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PB3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7
8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、信号圧PSLU が作用させられるようになっている。
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が出力する信号圧P
SLN に応じて調圧されたアキュムレータコントロール圧
Pacが供給されるようになっている。
1が切り換えられると、第2ブレーキB2 には油路87
を介してDレンジ圧(ライン圧PL)が供給されるが、
このライン圧PLによってアキュムレータ121のピス
トン121pが上昇を開始する。このピストン121p
が上昇している間は、ブレーキB2 に供給される油圧
(係合圧)PB2は、スプリング121sの下向きの付勢
力およびピストン121pを下向きに付勢する上記アキ
ュムレータコントロール圧Pacと釣り合う略一定、厳密
にはスプリング121sの圧縮変形に伴って漸増させら
れる値を示し、ピストン121pが上昇端に達するとラ
イン圧PLまで上昇させられる。すなわち、ピストン1
21pが移動する変速過渡時の係合圧PB2は、アキュム
レータコントロール圧Pacによって定まるのである。
示されているようにモジュレータバルブ130から供給
されるモジュレータ圧PM に基づいて、励磁電流のデュ
ーティ比に応じた所定の信号圧PSLN を発生するように
なっており、アキュムレータコントロールバルブ132
に出力する。アキュムレータコントロールバルブ132
は、第1ライン圧PL1 および信号圧PSLN に基づいて
第2ライン圧PL2 を調圧し、アキュムレータコントロ
ール圧Pacを出力する。リニアソレノイドバルブSLN
は、デューティ比が大きいほど信号圧PSLN が高圧とな
るように構成されており、アキュムレータコントロール
バルブ132は、リニアソレノイドバルブSLNの信号
圧PSLN が低いほどアキュムレータコントロール圧Pac
が高圧となるように構成されており、したがって第2ブ
レーキB2 の係合過渡時の係合圧(係合力)PB2は、リ
ニアソレノイドバルブSLNの信号圧PSLN が低いほ
ど、言い換えればデューティ比が小さいほど高い圧力で
推移する。
アキュムレータコントロールバルブ132によって調圧
されるアキュムレータコントロール圧Pacは、第3変速
段成立時に係合制御される前記第2ブレーキB2 用のア
キュムレータ121の他、図示は省略するが第1変速段
成立時に係合制御されるクラッチC1 用のアキュムレー
タ、第4変速段成立時に係合制御されるクラッチC2 用
のアキュムレータ、第5変速段成立時に係合制御される
ブレーキB0 用のアキュムレータにも供給され、それ等
の係合・解放時の過渡油圧が制御される。
ーストバルブを示し、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122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。
速段から第3変速段への変速、すなわち第3ブレーキB
3 を解放すると共に第2ブレーキB2 を係合する所謂ク
ラッチツウクラッチ変速において、入力軸26の入力ト
ルクなどに基づいて第3ブレーキB3 の解放過渡油圧P
B3や第2ブレーキB2 の係合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。そ
の他の変速についても、リニアソレノイドバルブSLN
のデューティ制御によってアキュムレータコントロール
圧Pacを調圧することにより、クラッチC1 、C2 やブ
レーキB0 の過渡油圧が制御される。
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、アク
セル操作量センサ62、車速センサ63、入力軸回転数
センサ64、入力軸トルクセンサ65からそれぞれアク
セル操作量θAC、車速V(自動変速機18の出力軸19
の回転数NO に対応)、自動変速機18の入力軸26の
回転数NI 、入力軸26のトルクTI を表す信号が供給
される他、エンジントルクTE 、モータトルクTM 、エ
ンジン回転数NE 、モータ回転数NM 、蓄電装置58の
蓄電量SOC、ブレーキのON、OFF、シフトレバー
の操作レンジなどに関する情報が、種々の検出手段など
から供給されるようになっており、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。また、入
力トルクTI はアクセル操作量θACやスロットル弁開度
などから演算式などを用いて推定することもできる。
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、予め定められた変
速条件に従って変速段が切り換えられる。変速条件は、
例えばアクセル操作量θACおよび車速Vなどの走行状態
をパラメータとする変速マップ等により設定される。
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7に示すフローチ
ャートに従って図8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8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、ブレーキがONか否かによって判断する。
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(エ
ンジンブレーキモード)を選択し、SOC<Bであれば
ステップS6でモード6(回生制動モード)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5
8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8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
引き擦り回転やポンプ作用による制動力、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。
8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8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16c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14r
が逆回転させられるだけでキャリア16c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8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(出力軸回転数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8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。
ブロック線図に示されているように走行パラメータ検出
手段130、係合圧制御手段132、変速終了時入力ト
ルク増大手段134を備えており、図10に示すフロー
チャートに従って変速時の制御を行うようになってい
る。走行パラメータ検出手段130は、例えば、変速の
種類を検出するシフトポジションセンサ42、およびス
ロットル弁開度θACを検出するスロットル弁開度センサ
44を含んでいる。係合圧制御手段132は、自動変速
機18の変速時に係合または解放される摩擦係合手段、
すなわちクラッチC1 、C2 、ブレーキB0 、B2 、B
3 の初期特性である初期油圧を制御する前記リニアソレ
ノイドバルブSLU、SLT、SLNである。変速終了
時入力トルク増大手段134は、終期制御判断手段13
6、モータトルク制御手段138を含んで構成されてい
る。なお、上記係合圧制御手段132、終期制御判断手
段136、モータトルク制御手段138は、ハイブリッ
ド制御用コントローラ50および自動変速制御用コント
ローラ52によって構成されている。
クセル操作量θACおよび車速Vに基づいて変速判断を行
い、変速する場合にはステップSA2以下を実行する。
本発明はアップシフトおよびダウンシフトの何れに対し
ても適用できるが、以下の説明では変速ショックが特に
問題となるアップシフトの場合について説明する。
バルブSL1〜SL4の励磁状態を切り換えて変速を行
う。ステップSA3では、運転モードや変速の種類、入
力トルクTI 等をパラメータとして予め設定される学習
マップからデューティ比Dsnを読み込むとともに、イナ
ーシャ相が開始されるまでの時間を計測するためにタイ
マTをリセットする。
段132の励磁電流をデューティ比Dsnに従って制御す
ることにより摩擦係合手段の初期油圧を調圧し、ステッ
プSA5ではイナーシャ相が開始したか否かを判定す
る。この判定は、例えば変速前の変速段の変速比iL を
用いて次式(1) を満足するか否かによって行われる。α
は、検出誤差などを考慮して定められた0に近い定数で
ある。 NI <NO ×iL −α ・・・(1)
6を実行し、その時のタイマTの計時内容を変速出力か
らイナーシャ相開始までの所要時間Tsiとして記憶す
る。また、次のステップSA7では、上記摩擦係合手段
の係合圧のフィードバック制御が開始される。このフィ
ードバック制御は、実際の入力軸回転数NI が入力軸目
標回転数NIOの軌跡に沿って変化するようにリニアソレ
ノイドバルブSLU、SLT、SLNのデューティ比D
snを電子制御することによって行われる。
開始時の入力軸回転数をNI 、目標変速時間(変速開始
〜終了まで何秒で行うかの目標値)をTS 、変速後の入
力軸同期回転数をNID(=自動変速機18の出力軸回転
数NO ×変速後の変速比iH)、変速開始時の時間tを
零とおくと、t sec後での入力軸目標回転数NIO(t)
は、次式(2) に従って求められる。このうち、目標変速
時間TS はスロットル弁開度によってマップから値を呼
んでくるようになっており、NI 、NO 、tはその時々
の値を用いる。また、このフィードバック制御が行われ
ている途中において、デューティ比の最大値Dmax 、最
小値Dmin の更新があった時にはその都度書換えが行わ
れる。 NIO(t)=−{(NI −NID)/TS }×t+NI ・・・(2)
段136により変速が終期に至ったか否かを判定する。
ステップSA8は、次のステップSA9の変速終期制御
の開始を判定するためのもので、例えば変速後の変速段
の変速比iH 、所定値βを用いて次式(3) を満足するか
否かによって行われ、所定値βは一定値でも良いが、変
速の種類や入力トルクなどをパラメータとする演算式、
データマップなどによって設定されるようにすることが
望ましい。 NI <NO ×iH +β ・・・(3)
うに変速の終期制御を実行する。この終期制御は、デュ
ーティ比Dsnを増大させることによって係合手段の係合
油圧を一時的に低下させると共に、モータトルク制御手
段138によりモータジェネレータ14を用いて自動変
速機18への入力トルクTI を増大させることによって
係合手段の滑りを一時的に増大し、係合手段の摩擦材が
係合し終わる瞬間の伝達トルクを低減して変速ショック
を抑制するためのものである。
蓄電量SOCが少なくてモータジェネレータ14により
係合手段の滑りを増大できない場合には、デューティ比
Dsnを更に増大させて係合手段の係合油圧を更に低下さ
せることにより補うことができる。尚、図11は2→3
変速時のタイムチャートの一例で、実線はモータジェネ
レータ14が用いられた場合のデューティ比Dsn等の変
化を示しており、破線はモータジェネレータ14が用い
られない場合のデューティ比Dsn等の変化を示してい
る。また、図12(A) 、(B) はそれぞれモータジェネレ
ータ14が用いられた場合と用いられない場合の摩擦係
合手段の係合圧、すなわちアキュムレータコントロール
圧Pacなどを示しており、(A) と比べて(B) の方が全体
的に低い値に設定されている。上記(3) 式の所定値β
は、このように係合終了時の変速ショック(トルク変
動)が効果的に抑制されるように実験などによって定め
られる。
変速の終了判断が為されるまで続けられ、終了判断が為
されるとステップSA11でデューティ比Dsnは0とさ
れると共に、モータジェネレータ14による入力トルク
TI の増大制御が終了させられる。変速の終了は、変速
後の変速段の変速比iH 、所定値γを用いて次式(4)を
満足するか否かによって行われ、所定値γは、検出誤差
などを考慮して定められた0に近い定数で、前記所定値
βより小さい値である。 NI <NO ×iH +γ ・・・(4)
の学習制御を行う。まず、ステップSA12において、
フィードバック制御中に書換えられたDmax が初期デュ
ーティ比Ds に等しいか否かが判定される。もし、図1
3(A) に示されるように、D max =Ds であった場合に
は、ステップSA13において次回の初期係合圧を発生
させるためのデューティ比DsnがDs −(Ds −
Dmin )×0.5に補正される。一方、図13(B) に示
されるように、Dmax がDs に等しくなかった時は、ス
テップSA14において次回の初期係合圧を発生させる
ためのデューティ比D snがDs +(Dmax −Ds )×
0.5に補正される。
されてからイナーシャ相が開始するまでの時間Tsiがス
ロットル弁開度及び変速の種類に応じて予め設定された
閾値Tlim より小さかった時は、特に問題がないため、
次回の初期デューティ比DsnはステップSA13又はS
A14において求められたDsnに確定される(ステップ
SA17)。
より大きかった場合は、前回の初期デューティ比Ds が
変速がアキュムレータの緩衝領域内で終了できない程に
低めであったことを意味するため、ステップSA16に
おいて次回の初期デューティ比Dsnは、ステップSA1
3又はSA14において求められたDsnよりも更に所定
値DSTだけ少ない値とされ、それだけ高めの初期係合圧
にて次回の変速が開始される。
ーティ比の変化態様(係合圧の補正量の変化態様)が次
回の係合圧の初期値の補正に順次反映されるため、個々
の車両の各種ばらつきの如何に拘らず油圧を供給する当
初から良好な係合圧設定が行われることになる。
をより具体的なレベルまで書き直したフローチャートで
ある。このフローチャートは、6つのPHASE を使用する
ことによって図10と実質的に同様な作用が得られるよ
うに構成したものである。各ステップに記載した内容を
見れば図10の流れ図がどのように具体化されているか
容易に理解できると思われるため、図中で図10と同様
なステップに同一符号を付すに止め、重複した説明は省
略する。
にモータジェネレータ14により入力トルクTI が増大
させられるため、クラッチC2 やブレーキB2 、B3 の
係合時のショックが軽減される。
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16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17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。
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。
生する部分の油圧回路を示す図である。
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。
機能ブロック線図である。
るフローチャートである。
チャートの一例を示す図である。
ントロール圧Pacなどを決定するために用いられる表で
あって、モータジェネレータが用いられた場合(A)
と、モータジェネレータが用いられない場合(B)をそ
れぞれ示している。
を示す図であって、初期デューティ比Ds と最高デュー
ティ比Dmax とが等しい場合(A)と、初期デューティ
比Ds と最高デューティ比Dmax とが等しくない場合を
それぞれ示している。
ルまで書き直したフローチャートである。
ャートである。
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 (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、 摩擦係合手段の係合、解放制御で変速比が異なる複数の
変速段が成立させられる有段の変速機が、前記動力源と
駆動輪との間に配設されているハイブリッド車両の制御
装置において、 前記変速機の変速終了時に、前記電動モータにより該変
速機への入力トルクを所定量だけ増大させる変速終了時
入力トルク増大手段を有することを特徴とするハイブリ
ッド車両の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798096A JP3744604B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798096A JP3744604B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024745A true JPH1024745A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3744604B2 JP3744604B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=16040440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17798096A Expired - Fee Related JP3744604B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3744604B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-07-08 JP JP17798096A patent/JP3744604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2019064540A (ja) * | 2017-10-04 | 2019-04-25 | 本田技研工業株式会社 | 車両用駆動装置の制御装置 |
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