JP2000152407A - 車両用回生制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回生制動中のダウンシフトをショック無く可
能にする車両用回生制動装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ステップ７０でモータ・ジェネレータの
回転数を増加させる信号を出力してモータ・ジェネレー
タの回転数をダウンシフト後に駆動輪からのトルクで強
制的に引き上げられる前にモータ・ジェネレータ側で上
げてしまい、モータ・ジェネレータの出力軸と変速機の
入力軸が係合する時の回転数差を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ・ジェネレ
ータをロックアップクラッチ付き流体継手を有する変速
機を介して車輪に連結し、モータ・ジェネレータにより
車輪の回生制動をおこなう車両用回生制動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料の燃焼によって作動するエンジンと
モータ・ジェネレータとを車両走行時の動力源として備
えるとともに、これら動力源と駆動輪との間に変速比を
変更可能な自動変速機を配設したハイブリッド車がいろ
いろと開示されている。この様なハイブリッド車両にお
いては、車両の運動エネルギでモータ・ジェネレータが
回転駆動されることにより、発電力に応じた所定の回生
制動力を車両に作用させることが可能である。

【０００３】この様なハイブリッド車両においてモータ
・ジェネレータによる回生制動時に有段の自動変速機の
変速段が変更されると、エンジンの回転抵抗によるエン
ジンブレーキ力のみならず回生制動力も減速比の増減に
より増減され、車両全体の制動力が急変してショックが
生じる。そこで、特開平１０−７３１６１号公報では回
生制動時には自動変速機の変速を禁止することが開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報は回生制動中
には原則的に変速を禁止し、ダウンシフトによる減速が
必要なときはそれを許可することを開示している。しか
しながら、ダウンシフトが許可されダウンシフトしたと
きに発生するショックを防止する方法は開示していな
い。すなわち、回生制動中にはショックを小さくしてダ
ウンシフトをおこなうことはできない。本発明は上記問
題に鑑み、回生制動中のダウンシフトを小さくし、かつ
連続した減速感の確保をおこなうことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、モータ・ジェネレータをロックアップクラッチ付き
流体継手を有する変速機を介して車輪に連結し、モータ
・ジェネレータにより車輪の回生制動をおこなう車両用
回生制動装置において、ロックアップクラッチを係合し
ておこなう回生制動中にダウンシフトがおこなわれた場
合はロックアップクラッチを解放もしくは半係合状態に
し、モータ・ジェネレータの回転を増速して変速機の入
力軸の回転数に同期させるようにした装置が提供され
る。この様に構成された車両用回生制動装置では回生制
動中にダウンシフトがおこなわれた場合に、ロックアッ
プクラッチを解放もしくは半係合状態にし、モータ・ジ
ェネレータの回転を増速して変速機の入力軸の回転数に
同期させるのでショックが発生しない。

【０００６】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図を参照してよ
り具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイ
ブリッド車のシステム構成を示すブロック図である。車
両の動力源であるエンジン１としては、ガソリンエンジ
ンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまた
はガスタービンエンジン等の内燃機関が用いられる。こ
の実施の形態のエンジン１は、燃料噴射装置および吸排
気装置ならびに点火装置等を備えた公知の構造のもので
ある。

【０００７】また、エンジン１の吸気管には電子スロッ
トルバルブ１Ｂが設けられており、電子スロットルバル
ブ１Ｂの開度が電気的に制御されるように構成されてい
る。エンジン１から出力されるトルクの一方の伝達経路
にはエンジン１とトルクコンバータ２の間にモータ・ジ
ェネレータ３が配置され、歯車変速機構４の入力側にト
ルクコンバータ２が接続されこれらエンジン１とモータ
・ジェネレータ３とトルクコンバータ２と歯車変速機構
４とが直列に配置されている。さらに、エンジン１から
出力されるトルクの他方の伝達経路には、チェーン、ス
プロケットなどの駆動装置５を介して別のモータ・ジェ
ネレータ６が配置されている。モータ・ジェネレータ
３、６としては、例えば交流同期型のものが適用され
る。

【０００８】まず、一方のトルク伝達経路の構成につい
て具体的に説明する。図３はトルクコンバータ２および
歯車変速機構４の構成を示すスケルトン図である。この
トルクコンバータ２および歯車変速機構４を内蔵したケ
ーシングの内部には、作動油としてオートマチック・ト
ランスミッション・フルードが封入されている。

【０００９】トルクコンバータ２は、駆動側部材のトル
クを流体により従動側部材に伝達するものである。この
トルクコンバータ２は、ポンプインペラ７に一体化させ
たフロントカバー８と、タービンランナ９を一体に取付
けたハブ１０と、ロックアップクラッチ１１とを有して
いる。そして、ポンプインペラ７のトルクが流体を介し
てタービンランナ９に伝達される。また、ロックアップ
クラッチ１１は、フロントカバー８とハブ１０とを選択
的に係合・解放するためのものである。なお、ロックア
ップクラッチ１１を所定の係合圧で滑らせるスリップ制
御をおこなうことも可能である。

【００１０】フロントカバー８はエンジン１のクランク
シャフト１２に連結されている。このフロントカバー８
にはモータ・ジェネレータ３の出力トルクが入力可能と
されると共に、エンジン１の出力トルクがモータ・ジェ
ネレータ３の回転軸（図示せず）に入力可能となってい
る。また、ポンプインペラ７およびタービンランナ９の
内周側には、ステータ１３が設けられている。このステ
ータ１３は、ポンプインペラ７からタービンランナ９に
伝達されるトルクを増大するためのものである。さら
に、ハブ１０には歯車変速機構４の入力軸１４が接続さ
れている。したがって、エンジン１のクランクシャフト
１２からの出力トルクはトルクコンバータ２またはロッ
クアップクラッチ１１を介して歯車変速機構４の入力軸
１４に伝達される。また、エンジン１のトルクをモータ
・ジェネレータ３に入力する制御と、モータ・ジェネレ
ータ３のトルクをクランクシャフト１２に伝達する制御
とをおこなうことも可能である。

【００１１】前記歯車変速機構４は、副変速部１５およ
び主変速部１６から構成されている。副変速部１５は、
オーバドライブ用の遊星歯車機構１７を備えており、遊
星歯車機構１７のキャリヤ１８に対して入力軸１４が連
結されている。この遊星歯車機構１７を構成するキャリ
ヤ１８とサンギヤ１９との間には、多板クラッチＣ０と
一方向クラッチＦ０とが設けられている。この一方向ク
ラッチＦ０は、サンギヤ１９がキャリヤ１８に対して相
対的に正回転、つまり、入力軸１４の回転方向に回転し
た場合に係合するようになっている。そして、副変速部
１５の出力要素であるリングギヤ２０が、主変速部１６
の入力要素である中間軸２１に接続されている。また、
サンギヤ１９の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ０
が設けられている。

【００１２】したがって、副変速部１５は、多板クラッ
チＣ０もしくは一方向クラッチＦ０が係合した状態で遊
星歯車機構１７の全体が一体となって回転する。このた
め、中間軸２１が入力軸１４と同速度で回転し、低速段
となる。また、ブレーキＢ０を係合させてサンギヤ１９
の回転を止めた状態では、リングギヤ２０が入力軸１４
に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００１３】他方、主変速部１６は、三組の遊星歯車機
構２２、２３、２４を備えており、三組の遊星歯車機構
２２、２３、２４を構成する回転要素が、以下のように
連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構２２のサ
ンギヤ２５と、第２遊星歯車機構２３のサンギヤ２６と
が互いに一体的に連結されている。また、第１遊星歯車
機構２２のリングギヤ２７と、第２遊星歯車機構２３の
キャリヤ２９と、第３遊星歯車機構２４のキャリヤ３１
とが連結されている。さらに、キャリヤ３１に出力軸３
２が連結されている。この出力軸３２はトルク伝達装置
（図示せず）を介して車輪３２Ａに接続されている。さ
らにまた、第２遊星歯車機構２３のリングギヤ３３が、
第３遊星歯車機構２４のサンギヤ３４に連結されてい
る。

【００１４】この主変速部１６の歯車列においては、後
進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設定
することができる。このような変速段を設定するための
摩擦係合装置、つまりクラッチおよびブレーキが、以下
のように設けられている。先ずクラッチについて述べる
と、リングギヤ３３およびサンギヤ３４と、中間軸２１
との間に第１クラッチＣ１が設けられている。また、互
いに連結されたサンギヤ２５およびサンギヤ２６と、中
間軸２１との間に第２クラッチＣ２が設けられている。

【００１５】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ１はハンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構２２のサンギヤ２５、および第２遊星歯車機構２３の
サンギヤ２６の回転を止めるように配置されている。ま
たこれらのサンギヤ２５、２６とケーシング３５との間
には、第１一方向クラッチＦ１と、多板ブレーキである
第２ブレーキＢ２とが直列に配列されている。第１一方
向クラッチＦ１はサンギヤ２５、２６が逆回転、つまり
入力軸１４の回転方向とは反対方向に回転しようとする
際に係合するようになっている。

【００１６】また、第１遊星歯車機構２２のキャリヤ３
７とケーシング３５との間に、多板ブレーキである第３
ブレーキＢ３が設けられている。そして第３遊星歯車機
構２４はリングギヤ３８を備えており、リングギヤ３８
の回転を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第
４ブレーキＢ４と、第２一方向クラッチＦ２とが設けら
れている。第４ブレーキＢ４および第２一方向クラッチ
Ｆ２は、ケーシング３５とリングギヤ３８との間に相互
に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッ
チＦ２はリングギヤ３８が逆回転しようとする際に係合
するように構成されている。さらに、歯車変速機構４の
入力回転数を検出する入力回転数センサ（タービン回転
数センサ）４Ａと、歯車変速機構４の出力軸３２の回転
数を検出する出力回転数センサ（車速センサ）４Ｂとが
設けられている。

【００１７】上記のように構成された歯車変速機構４に
おいては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置
を、図４の作動係合表に示すように係合・解放すること
により、前進５段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、図４において○印は摩擦係合装置が係合
することを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係
合装置が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係
合・解放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係
合装置が係合されてもトルクの伝達には無関係であるこ
とを示し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示し
ている。

【００１８】また、この実施の形態では、シフトレバー
４Ｃのマニュアル操作により、図５に示すような各種の
シフトレバーポジションを設定することが可能である。
すなわち、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバー
ス）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ
（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジショ
ン、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションの各ポジショ
ンを設定可能になっている。ここで、Ｄポジション、４
ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジショ
ンが前進ポジションである。そして、Ｄポジション、４
ポジション、３ポジション、２ポジションが設定されて
いる状態においては、複数の変速段同士の間で変速可能
である。これに対して、Ｌポジション、または後進ポジ
ションであるＲポジションが設定されている状態におい
ては、単一の変速段に固定される。

【００１９】また、図２に示された油圧制御装置３９に
より、歯車変速機構４における変速段の設定または切り
換え制御、ロックアップクラッチ１１の係合・解放やス
リップ制御、油圧回路のライン圧の制御、摩擦係合装置
の係合圧の制御などがおこなわれる。この油圧制御装置
３９は電気的に制御されるもので、歯車変速機構４の変
速を実行するための第１ないし第３のシフトソレノイド
バルブＳ１、〜Ｓ３と、エンジンブレーキ状態を制御す
るための第４ソレノイドバルブＳ４とを備えている。

【００２０】さらに、油圧制御装置３９は、油圧回路の
ライン圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳＬ
Ｔと、歯車変速機構４の変速過渡時におけるアキューム
レータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳ
ＬＮと、ロックアップクラッチ１１や所定の摩擦係合装
置の係合圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳ
ＬＵとを備えている。

【００２１】図６は、モータ・ジェネレータ３およびモ
ータ・ジェネレータ６の制御系統を示すブロック図であ
る。モータ・ジェネレータ３は入力軸１４に接続されて
おり、このモータ・ジェネレータ３は、機械エネルギを
電気エネルギに変換する回生機能と、電気エネルギを機
械エネルギに変換する機能とを備えている。言い換えれ
ば、モータ・ジェネレータ３は、発電機または電動機と
して機能することが可能である。

【００２２】すなわち、モータ・ジェネレータ３は、ク
ランクシャフト１２から入力されるトルクにより発電を
おこない、その電気エネルギをインバータ４０を介して
バッテリ４１に充電することが可能に構成されている。
また、モータ・ジェネレータ３から出力されたトルクを
クランクシャフト１２に伝達して、エンジン１から出力
されたトルクを補助することも可能である。さらにま
た、インバータ４０およびバッテリ４１にはコントロー
ラ４２が接続されている。このコントローラ４２は、バ
ッテリ４１からモータ・ジェネレータ３に供給される電
流値と、モータ・ジェネレータ３により発電される電流
値とを検出する機能を備えている。また、コントローラ
４２は、モータ・ジェネレータ３の回転数を制御する機
能と、バッテリ４１の充電状態（ＳＯＣ：state of cha
rge ）を検出および制御する機能と、モータ・ジェネレ
ータ３のフェール状態や温度を検出する機能とを備えて
いる。

【００２３】続いて、モータ・ジェネレータ６の制御系
統について説明する。駆動装置５は減速装置４３を備え
ており、この減速装置４３がエンジン１およびモータ・
ジェネレータ６に接続されている。減速装置４３は、同
心状に配置されたリングギヤ４４およびサンギヤ４５
と、このリングギヤ４４およびサンギヤ４５に噛み合わ
された複数のピニオンギヤ４６とを備えている。この複
数のピニオンギヤ４６はキャリヤ４７により保持されて
おり、キャリヤ４７には回転軸４８が連結されている。
また、エンジン１のクランクシャフト１２と同心状に回
転軸４９が設けられており、回転軸１２とクランクシャ
フト１２とを接続・遮断するクラッチ５０が設けられて
いる。そして、回転軸４９と回転軸４８との間で相互に
トルクを伝達するチェーン５１が設けられている。な
お、回転軸４８には、チェーン４８Ａを介してエアコン
プレッサなどの補機４８Ｂが接続されている。

【００２４】また、モータ・ジェネレータ６は回転軸５
２を備えており、回転軸５２に前記サンギヤ４５が取り
付けられている。また、駆動装置５のハウジング５３に
は、リングギヤ４４の回転を止めるブレーキ５３が設け
られている。さらに、回転軸５２の周囲には一方向クラ
ッチ５４が配置されており、一方向クラッチ５４の内輪
が回転軸５２に連結され、一方向クラッチ５４の外輪が
リングギヤ４４に連結されている。上記構成の減速装置
４３により、エンジン１とモータ・ジェネレータ６との
間のトルク伝達、または減速がおこなわれる。そして、
一方向クラッチ５４はエンジン１から出力されたトルク
がモータ・ジェネレータ６に伝達される場合に係合する
構成になっている。

【００２５】上記モータ・ジェネレータ６は、機械エネ
ルギを電気エネルギに変換する回生機能と、電気エネル
ギを機械エネルギに変換する力行機能とを備えている。
言い換えれば、モータ・ジェネレータ６は、発電機また
は電動機として機能することが可能である。具体的に
は、エンジン１を始動させるスタータとしての機能と、
発電機（オルタネータ）としての機能と、エンジン１の
停止時に補機４８Ｂを駆動する機能とを兼備している。

【００２６】そして、モータ・ジェネレータ６をスター
タとして機能させる場合は、クラッチ５０およびブレー
キ５３が係合され、一方向クラッチ５４が解放される。
また、モータ・ジェネレータ６をオルタネータとして機
能させる場合は、クラッチ５０および一方向クラッチ５
４が係合され、ブレーキ５３が解放される。さらに、モ
ータ・ジェネレータ６により補機４８Ｂを駆動させる場
合は、ブレーキ５３が係合され、クラッチ５０および一
方向クラッチ５４が解放される。

【００２７】すなわち、エンジン１から出力されたトル
クをモータ・ジェネレータ６に入力して発電をおこな
い、その電気エネルギをインバータ５５を介してバッテ
リ５６に充電することが可能である。また、モータ・ジ
ェネレータ６から出力されるトルクを、エンジン１また
は補機４８Ｂに伝達することが可能である。さらに、イ
ンバータ５５およびバッテリ５６にはコントローラ５７
が接続されている。このコントローラ５７は、バッテリ
５６からモータ・ジェネレータ６に供給される電流値、
またはモータ・ジェネレータ６により発電される電流値
を検出または制御する機能を備えている。また、コント
ローラ５７は、モータ・ジェネレータ６の回転数を制御
する機能と、バッテリ５６の充電状態（ＳＯＣ：state
of charge）を検出および制御する機能とを備えてい
る。また、モータ・ジェネレータ６の回転軸５２とは反
対側の回転軸５２Ａにはクラッチ９０を介して電動オイ
ルポンプ９１が結合されている。これは、エンジン１を
作動させないでモータ・ジェネレータ３で走行する場合
には、歯車変速機構４内のオイルポンプ（図示せず）が
作動しなくなり、歯車変速機構４内の各要素を作動させ
る油圧の供給源がなくなってしまうためである。

【００２８】この実施の形態における自動変速機は、通
常のノーマルモードの他にスポーツモードを選択するこ
とができる。図７に示されるのはこのスポーツモードを
選択するためのスポーツモードスィッチ６９であって、
ドライバが操作し易い場所に設置されていて、例えば、
押し込んだ時にＯＮになるようにされている。

【００２９】一方、図８の（Ａ）に示すようにステアリ
ングホイールの表と裏に片方の手で操作できるダウンシ
フト用のダウンスィッチ７０ａとアップシフト用のアッ
プスィッチ７０ｂが設けられている。前記スポーツモー
ドスィッチ６９をＯＮにした状態でこのダウンスィッチ
とアップスィッチを操作することにより図８の（Ｂ）に
示すようにＤからＬの各レンジに１段づつ切り換えるこ
とができ、より手動変速機に近いスポーティな走行が可
能となる。そして、各レンジで使用可能なギヤ段は以下
の通りである。 Ｄレンジ：１st、２nd、３rd、４th、５th ４レンジ：１st、２nd、３rd、４th ３レンジ：１st、２nd、３rd ２レンジ：１st、２nd Ｌレンジ：１st

【００３０】図９は、図２および図６に示されたシステ
ムの制御回路を示すブロック図である。電子制御装置
（ＥＣＵ）５８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および
記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インタ
ーフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構
成されている。

【００３１】この電子制御装置５８には、トルクコンバ
ータ２のタービン回転数センサ４Ａの信号、車速センサ
４Ｂの信号、バッテリ４１、５６の充電状態ＳＯＣを示
す信号を含むＭＧコントローラ４２、５７からの信号、
エンジン回転数センサ５９の信号、エンジン水温センサ
６０の信号、イグニッションスイッチ６１の信号、クラ
ンクシャフト１２の回転位置を検出するクランク位置セ
ンサ６２の信号、オートマチック・トランスミッション
・フルードの温度を検出する油温センサ６３の信号、シ
フトレバー４Ｃの操作位置を検出するシフトポジション
センサ６４の信号、運転者の停車意図を検出するサイド
ブレーキスイッチ６５の信号、運転者の減速意図または
制動意図を検出するフットブレーキスイッチ６６の信
号、車両加速度センサ６７の信号、アクセルペダル１Ａ
の踏み込み量を示すアクセル開度センサ６８の信号、ス
ポーツモードスィッチ６９の信号、ステアリングホイー
ルに設けられたダウンシフトスイッチ７０ａ、アップシ
フトスイッチ７０ｂ、後述する減速力設定スィッチ７１
の信号、その他、排気管（図示せず）の途中に設けられ
た触媒温度センサ７２の信号、ヘッドライトスィッチ７
３、エアコンスィッチ７４、デフォッガスィッチ７５の
信号等が入力される。

【００３２】この電子制御装置５８からは、自動変速機
の歯車変速機構４の油圧制御装置３９を制御する信号、
ＭＧコントローラ４２、５７を制御する信号、モータ・
ジェネレータ６の駆動装置５のクラッチ５０およびブレ
ーキ５３を制御する信号、エンジン１の点火装置８０を
制御する信号、エンジン１の燃料噴射装置８１を制御す
る信号、エンジン１を自動停止した時に車両を停止させ
るＡＢＳアクチュエータ８２を制御する信号、エンジン
１で駆動していることを示すエンジン駆動インジケータ
８３への制御信号、モータ・ジェネレータ３で駆動して
いることを示すＭＧ駆動インジケータ８４への制御信
号、スポーツモードの選択を表示するインジケータ８５
の制御信号、電動オイルポンプ９１へのモータ・ジェネ
レータ６の駆動トルクの伝達を制御するクラッチ９０へ
の制御信号などが出力されている。このようにして、電
子制御装置５８に入力される各種の信号に基づいて、エ
ンジン１の動作およびモータ・ジェネレータ３、６の動
作ならびに歯車変速機構４の動作が制御される。具体的
には、エンジン１の始動・停止、または出力の制御は、
シフトポジションセンサ６４の信号、イグニッションス
イッチ６１の信号、アクセル開度センサ６８の信号、モ
ータ・ジェネレータ３、６によるバッテリ４１の充電量
を示す信号などに基づいておこなわれる。

【００３３】ここで、電子制御装置５８による歯車変速
機構４および油圧制御装置３９ならびにロックアップク
ラッチ１１の制御内容を具体的に説明する。電子制御装
置５８には、歯車変速機構４の変速比を制御する変速線
図（変速マップ）が記憶されている。この変速線図に
は、車両の走行状態、例えばアクセル開度と車速とをパ
ラメータとして、所定の変速段から他の変速段に変速
（アップシフトまたはダウンシフト）するための変速点
が設定されている。

【００３４】そして、この変速線図に基づいて変速判断
がおこなわれ、この変速判断が成立した場合は、電子制
御装置５８から制御信号が出力され、この制御信号が油
圧制御装置３９に入力される。その結果、所定のソレノ
イドバルブが動作し、所定の摩擦係合装置に作用する油
圧が変化して、摩擦係合装置の係合・解放がおこなわれ
て変速が実行される。ここで、エンジントルクは、スロ
ットル開度およびエンジン回転数をパラメータとしてマ
ップ化され、そのマップが電子制御装置５８に記憶され
ている。そして、変速を実行する摩擦係合装置の係合・
解放のタイミング、および摩擦係合装置に作用する油圧
が、エンジントルクに基づいて制御される。このよう
に、歯車変速機構４および油圧制御装置３９により、い
わゆる有段式の自動変速機が構成されている。

【００３５】前記ロックアップクラッチ１１は、アクセ
ル開度、車速、変速段などの条件に基づいて制御され
る。このため、電子制御装置５８には、ロックアップク
ラッチ１１の動作を制御するロックアップクラッチ制御
マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制
御マップには、アクセル開度および車速をパラメータと
して、ロックアップクラッチ１１を係合または解放する
領域、もしくはスリップ制御（中間状態）する領域が設
定されている。また、シフトレバー４ＣがＤポジション
または４ポジションに設定され、かつ、歯車変速機構４
で所定の高速段が設定されている場合に、ロックアップ
クラッチ１１を係合もしくはスリップさせる制御がおこ
なわれる。

【００３６】上記ハイブリッド車の制御内容を簡単に説
明する。イグニッションスイッチ６がオン操作される
と、モータ・ジェネレータ６が作動して電動オイルポン
プ９１が作動する。電動オイルポンプ９１の作動によっ
て歯車変速機構４の制御油の油圧が上昇し、歯車変速機
構４の油圧制御が可能な状態となる。一方モータ・ジェ
ネレータ６のトルクがトルク伝達手段５を介してエンジ
ン１に伝達され、エンジン１が始動する。この時エンジ
ン１を始動する必要がない場合があるので、この場合は
クラッチ５０がオフされてモータ・ジェネレータ６が始
動してもエンジン１が始動しない。

【００３７】そして、アクセルペダル１Ａが踏み込まれ
ると、モータ・ジェネレータ３のトルクがトルクコンバ
ータ２を介して歯車変速機構４に伝達され、車両が発進
する。車両の発進時および低速走行時のように、エンジ
ン効率が低い領域においては、燃料噴射をおこなわず、
モータ・ジェネレータ３の出力のみにより車両が走行す
る。また通常走行時には、自動的にエンジン１が始動さ
れ、エンジン出力により車両が走行する。高負荷走行時
には、エンジン１の出力およびモータ・ジェネレータ３
の出力により車両が走行することが可能である。

【００３８】車両の走行に必要なトルクは、アクセル開
度および車速に基づいて演算される。そして、予め電子
制御装置５８に記憶されている最適燃費線に基づいてエ
ンジン回転数が演算される。さらに、電子スロットルバ
ルブ１Ｂの開度制御をおこなうとともに、歯車変速機構
４の変速比に基づいてモータ・ジェネレータ３の回転数
を求め、エンジン回転数を制御する。これと同時に、必
要な駆動力に対して、モータ・ジェネレータ３が分担す
るトルクが演算される。

【００３９】車両の減速時または制動時には、車輪３２
Ａから入力されたトルクが歯車変速機構４およびトルク
コンバータ２を介してクランクシャフト１２に伝達され
る。すると、このトルクによりモータ・ジェネレータ３
が発電機として機能し、発電した電気エネルギをバッテ
リ４１に充電する。また、バッテリ４１、５６は、充電
量が所定の範囲になるように制御されており、充電量が
少なくなった場合は、エンジン出力を増大させ、その一
部をモータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレー
タ６に伝達して発電させる。なお、車両の停止時には自
動的にエンジン１が停止される。そして、モータ・ジェ
ネレータ３が発電機として機能するときに回生制動トル
クを発生して車両の車輪に制動力があたえられるのであ
る。この回生制動はロックアップクラッチ１１を係合し
ておこなわれ、ダウンシフト時に前述したようなショッ
クが発生するので、それを防止するために、本発明によ
る後述の制御がおこなわれる。

【００４０】次に、以上のように構成され作動するこの
実施の形態の本発明に係わる制御について説明する。図
１がこの制御のフローチャートであって、まずステップ
２０で入力信号の処理をおこなってからステップ３０に
進み回生制動中であるか否かを判定する。ステップ３０
で肯定判定された場合はステップ４０に進んでダウンシ
フトするか否かを判定する。なお、回生制動はロックア
ップクラッチ１１を係合しておこなうことを前提として
おり、ステップ３０で肯定判定されたということは当然
ロックアップクラッチ１１が係合中であることを意味し
ている。

【００４１】ステップ４０で肯定判定された場合はステ
ップ５０に進みロックアップクラッチ１１を非係合にす
る指令を発し、さらにステップ６０に進んでダウンシフ
トを実行する信号を出力する。ダウンシフトは具体的に
は歯車変速機構４の油圧制御装置３９内の該当するシフ
トソレノイドを切り換える。ステップ３０、４０で否定
判定された場合は何もせずステップ１２０に飛びリター
ンする。 ステップ５０の非係合指令は解放または半解
放、すなわち、半係合で、運転状況に応じて予め定めて
おく。

【００４２】ステップ７０ではモータ・ジェネレータ３
の回転数を増加させる信号をコントローラ４２に向けて
出力する。これが本発明の制御のポイントであってダウ
ンシフトにより変速後にモータ・ジェネレータ３の回転
数は変速後の回転数よりも高くなるが、これをダウンシ
フト後に変速機側から駆動輪のトルクで強制的に引き上
げられる前にモータ・ジェネレータ３側で上げてしまう
のである。このようにすることにより、モータ・ジェネ
レータ３の出力軸と変速機の入力軸が係合する時の回転
数差が解消されダウンシフトによるショックの発生が防
止される。

【００４３】そして、ステップ８０でモータ・ジェネレ
ータ３の回転数が変速後の変速機の入力軸の回転数に同
期したのを確認してからステップ９０に進みロックアッ
プクラッチ１１を再係合してからステップ１００に進み
リターンする。図１２が上記の制御を説明するフローチ
ャートであって、ステップ５０で半解放にした場合を示
していて、実線が本発明の制御をした場合、一点鎖線が
本発明の制御をしない場合を示している。本発明の制御
の場合ロックアップクラッチ１１で機械的に連結状態と
されていないのでダウンシフトに伴なうショックをトル
クコンバータで緩和できる。本発明の制御によれば、モ
ータ・ジェネレータ３の回転数を上げるのに時間がかか
らずしかも同期回転数まで上げることができるので、シ
ョック無く、且つ減速感の途切れ時間を短くすることが
できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、モータ・ジェネレータ
を変速機を介して車輪に連結し、モータ・ジェネレータ
により車輪の回生制動をおこなう車両用回生制動装置に
おいて、ロックアップクラッチを係合しておこなう回生
制動中にダウンシフトがおこなわれた場合は、ロックア
ップクラッチを解放もしくは半係合状態にしてモータ・
ジェネレータの回転を増速して変速機の入力軸の回転数
に同期せしめるので、減速感の途切れ時間を短くしなが
らダウンシフトのショックの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御のフローチャートである。

【図２】本発明が適用されたハイブリッド車のシステム
構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示された歯車変速機構およびトルクコン
バータの構成を示すスケルトン図である。

【図４】図３に示された歯車変速機構で各変速段を設定
するための摩擦係合装置の作動状態を示す図である。

【図５】図２に示された歯車歯車変速機構を手動操作す
るシフトセレクタのシフトポジションを示す図である。

【図６】図２に示されたモータ・ジェネレータ３、６と
他のハード構成との関係を示すブロック図である。

【図７】スポーツモードを選択するためのスポーツモー
ドスィッチを示す図である。

【図８】（Ａ）スポーツモードが選択された時にダウン
シフト、アップシフトをおこなうためのステアリングホ
イールに設けられたスィッチを示す図である。 （Ｂ）（Ａ）のスィッチで切り換えられるシフトポジシ
ョンを示す図である。

【図９】ＥＣＵ５８に入出力される信号を示す図であ
る。

【図１０】車速に対する回生制動トルクの変化を異なる
変速段について示した図である。

【図１１】減速度設定スィッチを示す図である。

【図１２】本発明による制御を説明するタイムチャート
である。

【符号の説明】

１…エンジン ２…トルクコンバータ ３、６…モータ・ジェネレータ ４…歯車変速機構 １２…クランクシャフト ３２…出力軸 ３２Ａ…タイヤ ９１…電動オイルポンプ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｆ１６Ｈ 61/02 (72)発明者 茨木 隆次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AC01 AC08 AC09 AC15 AD01 AD18 AD22 AD23 AD35 AE02 AE14 AE16 AE18 AF09 3J052 AA01 CA11 CB11 EA02 EA04 FB01 FB31 GC43 GC44 GC64 LA01 5H115 PG04 PI16 PI29 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 QI04 QI09 QN03 RB08 RE02 RE13 SE03 SE05 SE08 TB01 TE02 TI01 TO05 TO12 TO21

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ・ジェネレータをロックアップク
   ラッチ付き流体継手を有する変速機を介して車輪に連結
   し、モータ・ジェネレータにより車輪の回生制動をおこ
   なう車両用回生制動装置において、 ロックアップクラッチを係合しておこなう回生制動中に
   ダウンシフトがおこなわれた場合はロックアップクラッ
   チを解放もしくは半係合状態にし、モータ・ジェネレー
   タの回転を増速して変速機の入力軸の回転数に同期させ
   ることを特徴とする車両用回生制動装置。