JP2003278910A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
タによる回生トルク制限を受けないようにする。 【解決手段】 エンジン2と発電可能な電動機3とを動
力源とし、エンジン2と電動機3の少なくとも一方の動
力をロックアップクラッチ4付きのトルクコンバータ5
および変速機6を介して出力軸7に伝達して車両の推進
力とし、車輪Wから入力される動力をトルクコンバータ
5および変速機6を介して電動機3に伝達し、電動機3
により回生動作を行って減速エネルギーを回生エネルギ
ーに変換可能なハイブリッド車両1であり、スロットル
ポジションセンサ21がスロットル開度の全閉状態を検
出した場合に、ロックアップクラッチ5の係合状態が係
合、非係合に関わらずロックアップクラッチ5を係合状
態に制御する。
Description
可能な電動機とを動力源とし、この動力源と出力軸との
間にロックアップクラッチ付きトルクコンバータおよび
変速機を備えたハイブリッド車両に関するものである。
や、燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減等を目的
として、エンジンと発電可能な電動機とを動力源とした
ハイブリッド車両が開発されている。この種のハイブリ
ッド車両では、車両の減速時に車輪から入力される動力
を前記電動機に伝達し、該電動機により回生動作を行っ
て減速エネルギーを回生エネルギーに変換し電気エネル
ギーとして蓄電装置に充電することが多用されている。
以下、このように車両の減速時に行う回生を回生制動と
称す。
えば特開平9−9415号公報に開示されているよう
に、前記動力源と駆動輪との間にトルクコンバータおよ
び多段自動変速機を備えたものがある。このハイブリッ
ド車両では、回生制動時に、多段自動変速機の変速段を
決定する変速点を、高速段領域が拡大される方向に移動
させることで、エンジン回転数を低めにし、エンジンブ
レーキによって消費されるエネルギーを低減させ、その
分、回生エネルギーを増大させて回生電力を増大させ、
回生の効率を向上させる。また、このハイブリッド車両
では、回生制動時にはロックアップクラッチを解放さ
せ、エンジンの抵抗を低減させることにより、さらに回
生電力の増大を図っている。
ンの出力側に電動機の入力側を接続し、この電動機の出
力側にロックアップクラッチ付きトルクコンバータの入
力側を接続し、このトルクコンバータの出力側に駆動輪
を接続して構成されたハイブリッド車両の場合に、ロッ
クアップクラッチを解放させて回生制動を行うと、電動
機により回生を行う際のトルク(すなわち、回生トル
ク)がトルクコンバータの伝達トルク容量に制限される
こととなり、その結果、回生の効率が低下し、回生電力
が減少するという問題がある。そこで、この発明は、回
生制動時にはロックアップクラッチを係合させることに
より、効率よく回生して、回生電力を増大することがで
きるハイブリッド車両を提供するものである。
に、この発明は、エンジン(例えば、後述する実施の形
態におけるエンジン2)と発電可能な電動機(例えば、
後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ3)
とを動力源とし、前記エンジンと前記電動機の少なくと
も一方の動力をロックアップクラッチ(例えば、後述す
る実施の形態におけるロックアップクラッチ4)付きの
トルクコンバータ(例えば、後述する実施の形態におけ
るトルクコンバータ5)および変速機(例えば、後述す
る実施の形態における変速機6)を介して出力軸(例え
ば、後述する実施の形態における出力軸7)に伝達して
車両の推進力とし、車両の減速時には車輪(例えば、後
述する実施の形態における駆動輪W)から入力される動
力を前記トルクコンバータおよび変速機を介して前記電
動機に伝達し、該電動機により回生動作を行って減速エ
ネルギーを回生エネルギーに変換可能なハイブリッド車
両(例えば、後述する実施の形態におけるハイブリッド
車両1)において、スロットル開度を検出するスロット
ル開度検出手段(例えば、後述する実施の形態における
スロットルポジションセンサ21)と、ロックアップク
ラッチの係合状態を判別するロックアップクラッチ係合
状態判別手段(例えば、後述する実施の形態におけるL
/C係合フラグ)と、ロックアップクラッチの係合・非
係合を制御するロックアップクラッチ係合制御手段(例
えば、後述する実施の形態における油圧回路12、EC
U13)と、を備え、前記スロットル開度検出手段が前
記スロットル開度の全閉状態を検出した場合に、前記ロ
ックアップクラッチ係合状態判別手段の判別結果に関わ
らず前記ロックアップクラッチ係合制御手段はロックア
ップクラッチを係合状態に制御することを特徴とする。
このように構成することにより、減速時に電動機による
回生動作を行う際に、減速初期からロックアップクラッ
チを係合させた状態で回生動作を行うことができ、した
がって、トルクコンバータを備えることによる回生トル
ク制限を解消することができ、その結果、減速エネルギ
ーを効率よく回生エネルギーに変換することができる。
ップクラッチ係合状態判別手段の判別結果が非係合であ
った場合に、前記ロックアップクラッチ係合制御手段は
ロックアップクラッチを係合へ動作するように制御する
ことが可能である。このようにすると、スロットル開度
が全閉になった時にロックアップクラッチが非係合であ
った場合に、ロックアップクラッチを非係合から係合に
することができ、減速初期からロックアップクラッチを
係合させた状態で回生動作を行うことができ、したがっ
て、トルクコンバータを備えることによる回生トルク制
限を解消することができ、その結果、減速エネルギーを
効率よく回生エネルギーに変換することができる。
入力軸回転数を検出する変速機入力軸回転数検出手段
(例えば、後述する実施の形態における変速機回転数セ
ンサ28)と、前記電動機の回転数を検出する電動機回
転数検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるエ
ンジン回転数センサ26)と、回転数を目標値として前
記電動機を駆動する電動機制御手段(例えば、後述する
実施の形態におけるステップS109)と、を備え、前
記スロットル開度検出手段が前記スロットル開度の全閉
状態を検出した場合に、前記電動機制御手段は、前記電
動機回転数を前記変速機入力軸回転数検出手段で検出さ
れた前記変速機の入力軸回転数に同期するように制御す
る同期制御を実行するようにしてもよい。このようにす
ると、非係合状態のロックアップクラッチを確実に係合
させることができる。
転数と前記変速機の入力軸回転数との同期を判断するロ
ックアップクラッチ回転数同期判断手段(例えば、後述
する実施の形態におけるステップS107)を備え、前
記ロックアップクラッチ回転数同期判断手段により同期
したと判断されると、前記電動機制御手段は前記同期制
御を終了するようにしてもよい。このようにした場合に
は、ロックアップクラッチ回転数同期判断手段により前
記電動機の回転数と前記変速機の入力軸回転数とが同期
したと判断されたときに、電動機制御手段による同期制
御を終了させることができる。
プクラッチ回転数同期判断手段は、前記変速機入力軸回
転数検出手段で検出された前記変速機の入力軸回転数と
前記電動機回転数検出手段で検出された前記電動機の回
転数との比較値(例えば、後述する実施の形態における
回転数差ΔN)が予め設定された条件を満足するか否か
によって同期したか否かを判断するようにしてもよい。
このようにした場合には、前記電動機の回転数と前記変
速機の入力軸回転数が同期したか否かを確実に判断する
ことができる。なお、比較値は、変速機の入力軸回転数
と電動機の回転数との回転数差であってもよいし、回転
数比であってもよい。
プクラッチ回転数同期判断手段は、前記電動機制御手段
による同期制御が開始されてから予め設定した時間が経
過したときに、同期したと判断するようにしてもよい。
このようにした場合には、電動機制御手段による同期制
御の無用な長期化を防止することができる。
る回生動作の許可・不許可を判断する回生許可判断手段
(例えば、後述する実施の形態におけるステップS10
0)を備え、前記回生許可判断手段は、前記ロックアッ
プクラッチ回転数同期判断手段により同期したと判断さ
れると回生動作を許可するようにしてもよい。このよう
にした場合には、ロックアップクラッチ回転数同期判断
手段により前記電動機の回転数と前記変速機の入力軸回
転数が同期したと判断された後、速やかに回生動作を実
行することができる。
開度検出手段が前記スロットル開度の全閉状態を検出し
た場合に、前記ロックアップクラッチ係合状態判別手段
の判別結果が係合であるときには、前記電動機制御手段
は前記同期制御を終了するようにしてもよい。このよう
にした場合には、ロックアップクラッチが係合している
ときは電動機制御手段による同期制御は不要であるの
で、そのようなときに前記同期制御を終了させることが
できる。
ド車両の一実施の形態を図1から図7の図面を参照して
説明する。図1は、この発明の一実施の形態におけるハ
イブリッド車両の概略構成図である。このハイブリッド
車両1は、直列に直結されたエンジン2または発電可能
な電動機(以下、モータ・ジェネレータという)3の少
なくとも一方の動力を、ロックアップクラッチ4を備え
たトルクコンバータ5および変速機6を介して出力軸7
に伝達し、出力軸7からデファレンシャルギア8を介し
て車両の駆動輪W,Wに伝達するようにされている。ト
ルクコンバータ5の入力側にはモータ・ジェネレータ3
の回転軸9が接続され、トルクコンバータ5の出力側に
は変速機6の入力軸10が接続されている。また、ハイ
ブリッド車両1は、トルクコンバータ5および変速機6
を駆動制御するための油圧を発生する機械式のオイルポ
ンプ11と、ロックアップクラッチ4の作動油圧を制御
するため電動オイルポンプ等を含む油圧回路12と、E
CU13を備えて構成されている。
クの伝達を行うものであり、モータ・ジェネレータ3の
回転軸9に連結されたフロントカバー5aと一体に設け
られたポンプインペラ5bと、フロントカバー5aとポ
ンプインペラ5bとの間でポンプインペラ5bに対向配
置されたタービンランナ5cと、ポンプインペラ5bと
タービンランナ5cとの間に配置されたステータ5dと
を備えて構成されている。さらに、タービンランナ5c
とフロントカバー5aとの間には、フロントカバー5a
の内面に対向配置され、フロントカバー5aに係合可能
なロックアップクラッチ4が備えられている。そして、
フロントカバー5aおよびポンプインペラ5bにより形
成される容器内に作動油が封入されている。
5aに対して係合・非係合が可能にされており、ロック
アップクラッチ4の係合が解除された状態(すなわち、
非係合状態)でポンプインペラ5bがフロントカバー5
aと一体に回転すると作動油の螺旋流が発生し、この作
動油の螺旋流がタービンランナ5cに作用して回転駆動
力を発生させ、作動油を介してトルクコンバータ5の出
力軸、すなわち変速機6の入力軸10にトルクが伝達さ
れる。なお、ロックアップクラッチ4の非係合には半係
合と解放が含まれる。また、ロックアップクラッチ4が
係合状態にされると、フロントカバー5aからタービン
ランナ5cへと、作動油を介さず直接に変速機6の入力
軸10に回転駆動力が伝達される。なお、ロックアップ
クラッチ4の係合状態は、ロックアップクラッチ4の作
動油圧を制御することにより係合状態と解放状態の間で
可変にされており、ロックアップクラッチ4を介してフ
ロントカバー5aからタービンランナ5cへと伝達され
る回転駆動力は任意に変更可能とされている。なお、ロ
ックアップクラッチ4の作動油圧は、ECU13の指令
に基づいて油圧回路12により制御可能にされている。
省略するが、変速機6の入力軸10と出力軸7との間に
設けられ変速比を変更可能なギヤトレーン(図示せず)
と、該ギヤトレーンの動力伝達ギヤを変更するためのク
ラッチ(図示せず)を作動させるための油圧回路(図示
せず)を備えて構成されている。この変速機6の変速動
作は、ECU13が、例えば運転者から入力されるシフ
ト操作や車両の運転状態に応じて、図示しない前記油圧
回路を制御し前記クラッチを駆動することにより実行さ
れる。
直結されたエンジン2およびモータ・ジェネレータ3
と、トルクコンバータ5との間に配置され、トルクコン
バータ5の入力回転数に同期して作動可能とされてい
る。また、ロックアップクラッチ4の作動油圧を制御す
る油圧回路12の前記電動オイルポンプ(図示せず)
は、蓄電装置(図示せず)からの電力供給により駆動さ
れる。
生制動時にロックアップクラッチ4が係合状態あるいは
非係合状態のいずれにある場合であっても、ロックアッ
プクラッチ4を係合状態となるように制御するととも
に、ロックアップクラッチ4が係合する時にロックアッ
プクラッチ4の入出力回転数が同期するように制御す
る。このために、ECU13には、エンジン2のスロッ
トルバルブ(図示せず)のスロットル開度を検出するス
ロットルポジションセンサ(スロットル開度検出手段)
21の出力信号と、エンジン2の回転数(すなわち、モ
ータ・ジェネレータ3の回転軸9の回転数)を検出する
エンジン回転数センサ(電動機回転数検出手段)26か
らの出力信号と、変速機6が変速段を変更中か否かを検
出する変速中検出手段27からの出力信号と、変速機6
の入力軸10の回転数(すなわち、トルクコンバータ5
の出力軸の回転数)を検出する変速機回転数センサ(変
速機入力軸回転数検出手段)28からの出力信号とが入
力される。なお、変速中検出手段27は、変速機6が変
速段を変更している間は変速中フラグを「1」に設定す
る出力信号を出力し、変速段を変更していない時は変速
中フラグを「0」に設定する出力信号を出力する。
における回生制動について説明する。このハイブリッド
車両1においては、スロットルバルブが運転者の意図に
より全閉にされると、ECU13は、スロットルバルブ
全閉動作直前におけるロックアップクラッチ4の状態が
係合状態か非係合状態かに関わらず、ロックアップクラ
ッチ4を係合状態に制御する。
バルブ全閉動作が行われた場合に、変速機6の変速段の
アップシフトを行うことにより、エンジン2の回転数を
下げてエンジンブレーキで消費されるエネルギーを低く
抑え、回生エネルギーの増大を図っているが、このアッ
プシフトをロックアップクラッチ4が係合した状態で行
うとショックが発生するので、これを防止するために、
スロットルバルブ全閉動作に伴うアップシフトが行われ
ている間はロックアップクラッチ4を非係合状態に制御
し、アップシフト終了後にロックアップクラッチ4を係
合させるように制御する。
ンジン2はフューエルカットなどにより回転数が低下す
るので、ロックアップクラッチ4を一旦非係合にしてし
まうと、トルクコンバータ5のフロントカバー5aの回
転数(換言すれば、モータ・ジェネレータ3の回転数、
あるいは、エンジン2の回転数)とロックアップクラッ
チ4の回転数(換言すれば、変速機6の入力軸10の回
転数)との間に大きな差が生じる場合があり、そのよう
になっているとロックアップクラッチ4を係合させるこ
とが難しくなる。そこで、この実施の形態では、前述し
たロックアップクラッチ非係合状態でのアップシフト終
了後にロックアップクラッチ4を係合するに際し、モー
タ・ジェネレータ3の回転数(以下、モータ・ジェネレ
ータ回転数と略す)N2と変速機6の入力軸10の回転
数(以下、変速機入力軸回転数と略す)N1が同期して
いない場合には、モータ・ジェネレータ3を回転数制御
することによって、モータ・ジェネレータ回転数N2を
変速機入力軸回転数N1と同期させて、ロックアップク
ラッチ4を係合させる。
変速機6が変速動作した時も、変速中にショックが生じ
ないように変速中はロックアップクラッチ4を非係合状
態にし、変速終了後にロックアップクラッチ4を再係合
するようにし、この再係合に際しても、モータ・ジェネ
レータ回転数N2と変速機入力軸回転数N1が同期して
いない場合には、モータ・ジェネレータ3を回転数制御
することによってモータ・ジェネレータ回転数N2を変
速機入力軸回転数N1と同期させて、ロックアップクラ
ッチ4を係合させる。
5のタイムチャートを参照して具体的に説明する。初め
に、図5に示すタイムチャートにしたがって回生制動の
動作を説明する。なお、図5に示すタイムチャートは、
スロットルバルブ全閉動作の直前までロックアップクラ
ッチ4が非係合状態となっている例である。時間a以前
は加速状態であり、スロットルバルブは開いている。ま
た、この時、ロックアップクラッチ4は非係合状態とな
っており、ロックアップクラッチ4の係合状態を判別す
るためのロックアップクラッチ係合フラグ(以下、L/
C係合フラグと略す)は「0」になっている。また、ロ
ックアップクラッチ4は非係合状態であるので、変速機
入力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2と
の間に回転数差ΔNが生じている。なお、モータ・ジェ
ネレータ3の回転数制御は行っていないので、回転合わ
せ中フラグは「0」である。
ブが運転者の意図により全閉にされると、変速機6は変
速マップに従ってアップシフト動作(この例では、変速
段を3速から4速に変速)を行い、変速中検出手段27
が変速機6の変速中を検出して変速中フラグを「1」と
する。アップシフトを行う理由は、前述した通り、エン
ジン2の回転数を下げてエンジンブレーキで消費される
エネルギーを低く抑え、回生エネルギーの増大を図るた
めである。そして、時間bにおいてアップシフトが終了
する。この場合、時間a〜bは変速中フラグが「1」と
なり、時間bにおいて変速中フラグは「0」となる。ま
た、このアップシフト中は、ショック発生防止のため、
ロックアップクラッチ4は油圧回路12により非係合状
態に制御される。
N1とモータ・ジェネレータ回転数N2の間に回転数差
が生じている時には、回転合わせ中フラグを「1」とし
て、モータ・ジェネレータ3の回転数制御を許可する。
これにより、変速機入力軸回転数N1を目標値としてモ
ータ・ジェネレータ3の回転数を制御するモータ・ジェ
ネレータ3の回転数制御が実行される。なお、図5に示
す例では、モータ・ジェネレータ3の回転数制御中、モ
ータ・ジェネレータ3の回転数が上昇するように制御さ
れ、時間cにおいて変速機入力軸回転数N1とモータ・
ジェネレータ回転数N2とがほぼ同期する。そして、変
速機入力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N
2が同期したと判断されると、回転合わせ中フラグを
「0」として、モータ・ジェネレータ3の回転数制御を
終了する。なお、モータ・ジェネレータ回転数N2が変
速機入力軸回転数N1と同期したか否かの判断は、変速
機入力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2
の回転数差ΔNが予め設定した所定範囲内である場合に
同期したと判断され、所定範囲外である場合に同期して
ないと判断される。
了した時に、ロックアップクラッチ4は係合状態にな
り、ロックアップクラッチ4はショックを発生すること
なく、且つ、確実に係合される。これにより、時間cに
おいてL/C係合フラグが「1」となる。そして、スロ
ットルバルブ全閉で、L/C係合フラグが「1」、回転
合わせ中フラグが「0」になっていることにより、回生
動作が許可される。その結果、時間c以後において、ロ
ックアップクラッチ4を係合させた状態で回生制動が行
われる。この場合、ロックアップクラッチ4が係合して
いるので、駆動輪Wから入力される動力が効率よくモー
タ・ジェネレータ3に伝達される。そして、モータ・ジ
ェネレータ3の回生動作によって減速エネルギーが回生
エネルギーに変換され電気エネルギーとして図示しない
蓄電装置に充電される。したがって、減速初期からロッ
クアップクラッチを係合させた状態で回生動作を行うこ
とができ、トルクコンバータを備えることによる回生ト
ルク制限を解消することができ、減速エネルギーを効率
よく回生エネルギーに変換することができる。その結
果、回生電力を増大させることができ、ハイブリッド走
行領域が拡大し、燃費も向上する。
ップクラッチ4の係合状態を判別するためのロックアッ
プクラッチ係合状態判別手段は、前記L/C係合フラグ
によって実現され、ロックアップクラッチ4の係合・非
係合を制御するロックアップクラッチ係合制御手段は、
ECU13と油圧回路12により実現される。
速機6が変速マップに従ってダウンシフト(この例では
4速から3速に変速)した時、変速中検出手段27が変
速機6の変速中を検出して変速中フラグを「1」にす
る。そして、時間eにおいてダウンシフトが終了する。
この場合、時間d〜eは変速中フラグが「1」となり、
時間eにおいて変速中フラグは「0」となる。また、こ
のダウンシフト中は、ショック発生防止のため、ロック
アップクラッチ4は油圧回路13により非係合状態に制
御される。
N1とモータ・ジェネレータ回転数N2の間に回転数差
が生じている時には、回転合わせ中フラグを「1」とし
て、モータ・ジェネレータ3の回転数制御を許可する。
これにより、前述と同様にモータ・ジェネレータ3の回
転数制御が実行され、時間fにおいて変速機入力軸回転
数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2とがほぼ同期
する。そして、変速機入力軸回転数N1とモータ・ジェ
ネレータ回転数N2が同期したと判断されると、回転合
わせ中フラグを「0」として、モータ・ジェネレータ3
の回転数制御を終了する。
了した時に、ロックアップクラッチ4は係合状態にな
り、ロックアップクラッチ4はショックを発生すること
なく、且つ、確実に係合される。これにより、時間fに
おいてL/C係合フラグが「1」となる。そして、スロ
ットルバルブ全閉で、L/C係合フラグが「1」、回転
合わせ中フラグが「0」になっていることにより、回生
動作が許可される。その結果、時間f以後において、時
間c〜dと同様、ロックアップクラッチ4を係合させた
状態で回生制動が行われるので、トルクコンバータを備
えることによる回生トルク制限を解消することができ、
減速エネルギーを極めて効率的に回生エネルギーに変換
することができ、回生電力を増大させることができる。
また、回生電力の増大により、ハイブリッド走行領域が
拡大し、燃費も向上する。
ついて、図2から図4のフローチャートに従って説明す
る。図2に示すフローチャートは、回生制御ルーチンを
示すものであり、この制御ルーチンは、ECU13によ
って一定時間毎に実行される。まず、ステップS100
において回生許可判断処理を実行し、次に、ステップS
200において回生許可フラグが「1」か否かを判断す
る。ステップS200における判断結果が「YES」
(回生許可フラグが「1」)である場合は、ステップS
300に進み、回生を許可して、本ルーチンの実行を一
旦終了する。これにより、モータ・ジェネレータ3の回
生動作が速やかに実行され、回生電力の損失が抑制され
る。一方、ステップS200における判断結果が「N
O」(回生許可フラグが「0」)である場合は、ステッ
プS400に進み、回生を許可せずに、本ルーチンの実
行を一旦終了する。これにより、モータ・ジェネレータ
3の回生動作は実行されない。
ップS100の回生許可判断処理を説明する。まず、ス
テップS101において、スロットル開/閉フラグが
「0」か否かを判断する。ステップS101における判
断結果が「YES」(スロットル開閉フラグが「0」)
である場合はステップS102に進み、判断結果が「N
O」(スロットル開閉フラグが「1」)である場合はス
テップS104に進む。ステップS102において、ス
ロットルポジションセンサ21で検出されたスロットル
ポジション信号を読み込み、スロットルバルブが開状態
から全閉に変わったか否かを判断する。すなわち、前回
このルーチンを実行した時にスロットルバルブが開状態
と判断され、今回このルーチンを実行した時にスロット
ルバルブが全閉と判断された場合に、スロットルバルブ
が開状態から全閉に変わったと判断される。また、前記
スロットルポジション信号が予め設定された所定値以下
である場合にはスロットルバルブ全閉と判断され、前記
所定値を越える場合にはスロットルバルブが開いている
と判断される。
ES」(スロットルバルブが開から全閉に変わった)で
ある場合は、ステップS103に進んで、スロットル開
/閉フラグを「1」とし、ステップS102における判
断結果が「NO」(スロットルバルブが開から全閉では
ない)である場合は、ステップS114に進む。なお、
ステップS114以降の処理については後で詳述する。
ステップS103の処理を実行した後、ステップS10
4に進み、変速機入力軸回転数N1を変速機回転数セン
サ28の出力信号から読み込み、さらに、ステップS1
05に進んで、モータ・ジェネレータ回転数N2をエン
ジン回転数センサ26の出力信号から読み込む。
力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2の回
転数差の絶対値ΔNを算出する。次に、ステップS10
7に進み、ステップS106において算出した回転数差
の絶対値ΔNが予め設定した所定値よりも大きいか否か
判断する。ステップS107における判断結果が「YE
S」(ΔN>所定値)である場合は、変速機入力軸回転
数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2が同期してい
ないと判断されるので、ステップS108に進み、回転
合わせ中フラグを「1」とし、さらに、ステップS10
9に進んでモータ・ジェネレータ3の回転数制御を実行
する。モータ・ジェネレータ3の回転数制御は、変速機
入力軸回転数N1を目標値としてモータ・ジェネレータ
3の回転数を制御することにより行われる。
レータ3の回転数制御を実行した後、ステップS110
に進み、回生許可フラグを「0」として、本ルーチンの
実行を一旦終了する。したがって、モータ・ジェネレー
タ3の回転数制御を実行している間は、回生は許可され
ないこととなる。そして、このルーチンを次回実行した
時には、スロットル開/閉フラグは「1」とされている
ので、ステップS101における判断結果は「NO」と
なり、ステップS104に進む。
果が「NO」(ΔN≦所定値)である場合は、モータ・
ジェネレータ回転数N2が変速機入力軸回転数N1とほ
ぼ同期したと判断されるので、ステップS111に進
み、回転合わせ中フラグを「0」として、モータ・ジェ
ネレータ3の回転数制御を終了する。そして、ステップ
S112に進んで回生許可フラグを「1」とし、さら
に、ステップS113に進んで、スロットル開/閉フラ
グを「0」として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
モータ・ジェネレータ回転数N2が同期した後、このル
ーチンを次回実行した時には、前回実行時にスロットル
開/閉フラグを「0」としているので、ステップS10
1における判断結果は「YES」となってステップS1
02に進む。そして、ステップS102における判断結
果が「NO」(スロットルバルブが開から全閉ではな
い)である場合は、ステップS114に進み、スロット
ルバルブが全閉か否かを判断する。
ES」(スロットルバルブ全閉)である場合は、ステッ
プS115に進み、変速機6が変速動作中か否か判断す
る。すなわち、変速中フラグが「1」のときは変速機6
は変速中であると判断され、変速中フラグが「0」のと
きは変速機6は変速中ではないと判断される。ステップ
S115における判断結果が「NO」(変速動作中でな
い)である場合は、ステップS116に進み、回転合わ
せフラグを「0」とし、さらに、ステップS117に進
んで、回生許可フラグを「1」として、本ルーチンの実
行を一旦終了する。すなわち、図5に示すタイムチャー
トにおいて、時間c以降において変速動作がない間(す
なわち、時間c〜d)は、回生許可が保持され、ロック
アップクラッチ4を係合させた回生制動が実行されるこ
ととなる。
が「YES」(変速中)である場合は、ステップS11
8に進み、変速機入力軸回転数N1を変速機回転数セン
サ28の出力信号から読み込み、さらに、ステップS1
19に進んで、モータ・ジェネレータ回転数N2をエン
ジン回転数センサ26の出力信号から読み込む。
力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2の回
転数差の絶対値ΔNを算出する。次に、ステップS12
1に進み、ステップS120において算出した回転数差
の絶対値ΔNが予め設定した所定値よりも大きいか否か
判断する。ステップS121における判断結果が「YE
S」(ΔN>所定値)である場合は、変速機入力軸回転
数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2が同期してい
ないと判断されるので、ステップS122に進み、回転
合わせ中フラグを「1」とし、さらに、ステップS12
3に進んでモータ・ジェネレータ3の回転数制御を実行
する。モータ・ジェネレータ3の回転数制御は、変速機
入力軸回転数N1を目標値としてモータ・ジェネレータ
3の回転数を制御することにより行われる。
レータ3の回転数制御を実行した後、ステップS124
に進み、回生許可フラグを「0」として、本ルーチンの
実行を一旦終了する。したがって、モータ・ジェネレー
タ3の回転数制御を実行している間(すなわち、時間d
〜f)は、回生は許可されないこととなる。
果が「NO」(ΔN≦所定値)である場合は、モータ・
ジェネレータ回転数N2が変速機入力軸回転数N1とほ
ぼ同期したと判断されるので、ステップS116に進
み、回転合わせ中フラグを「0」として、モータ・ジェ
ネレータ3の回転数制御を終了する。そして、ステップ
S117に進んで回生許可フラグを「1」として、本ル
ーチンの実行を一旦終了する。すなわち、図5に示すタ
イムチャートにおいて、時間dにおいて変速機6がダウ
ンシフトすると、変速動作中(時間d〜e)およびモー
タ・ジェネレータ3の回転数制御中(時間d〜f)は、
回生不許可となって回生は中断され、モータ・ジェネレ
ータ3の回転数制御が終了すると回生が許可され、再び
ロックアップクラッチ4を係合させた回生制動が行われ
ることとなる。
が「NO」(スロットルバルブが開)である場合は、ス
テップS125に進み、回転合わせ中フラグを「0」と
し、さらに、ステップS126に進んで、回生許可フラ
グを「0」として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
すなわち、ハイブリッド車両1が減速走行から加速走行
に切り換わると、回生が不許可となって、モータ・ジェ
ネレータ3による回生動作を終了する。
いないが、スロットルバルブ全閉動作直前においてロッ
クアップクラッチ4が係合状態となっており、L/C係
合フラグが「1」である場合にも、スロットル開度が全
閉になると、ECU13からの指令に基づいてロックア
ップクラッチ4は引き続き係合状態を保持するように油
圧回路13により制御される。ただし、この場合も、ス
ロットルバルブ全閉動作に伴って回生エネルギーの増大
を目的として変速機6のアップシフトが行われるので、
この変速動作中にショックが生じないように変速中はロ
ックアップクラッチ4を非係合状態にし、変速終了後に
ロックアップクラッチ4を再係合するようにし、この再
係合に際しても、モータ・ジェネレータ回転数N2と変
速機入力軸回転数N1が同期していない場合には、モー
タ・ジェネレータ3を回転数制御することによってモー
タ・ジェネレータ回転数N2を変速機入力軸回転数N1
と同期させて、ロックアップクラッチ4を係合させる。
による回生動作の許可・不許可を判断する回生許可判断
手段は、ステップS100の処理を実行することにより
実現され、また、電動機の回転数と変速機の入力軸回転
数との同期を判断するロックアップクラッチ回転数同期
判断手段は、ステップS107の処理を実行することに
より実現され、また、回転数を目標値として電動機を駆
動する電動機制御手段は、ステップS109の処理を実
行することにより実現される。
ルバルブの開から全閉への動作に伴ってアップシフトが
行われた場合に、変速中はロックアップクラッチ4を非
係合状態に制御し、変速動作終了後にロックアップクラ
ッチ4が係合状態になっていてもモータ・ジェネレータ
3の回転数制御を継続するようにしている。しかしなが
ら、変速動作終了の時点でロックアップクラッチ4が係
合している場合には、モータ・ジェネレータ3の回転数
制御を継続する必要はないので、この場合にはモータ・
ジェネレータ3の回転数制御を終了することも可能であ
る。このようにすると、モータ・ジェネレータ3の回転
数制御の実行に伴う電力消費を抑制することができ、燃
費が向上する。
ものであり、ステップS103の処理を実行した後に、
ステップS127に進み、L/C係合フラグが「0」か
否かを判断する。ステップS127における判断結果が
「YES」(L/C係合フラグが「0」)である場合
は、ロックアップクラッチ4が非係合であるので、ステ
ップS104に進む。一方、ステップS127における
判断結果が「NO」(L/C係合フラグが「1」)であ
る場合は、ロックアップクラッチ4が既に係合している
ので、モータ・ジェネレータ3の回転数制御を実行する
必要がないので、ステップS111に進む。
されている減速走行中に変速動作が行われたときも同様
であり、変速動作終了の時点でロックアップクラッチ4
が係合している場合に、モータ・ジェネレータ3の回転
数制御を終了することも可能である。
転数センサ28で検出された変速機入力軸回転数N1
と、エンジン回転数センサ26で検出されたモータ・ジ
ェネレータ回転数N2との回転数差ΔNが予め設定され
た所定範囲内に入っているか否かによって、変速機入力
軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2が同期
したか否かを判断しているが、これに代えて、変速機入
力軸回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2の比
を算出して、算出された比の値が予め設定された所定範
囲内に入っているか否かに基づいて、変速機入力軸回転
数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2が同期したか
否かを判断するようにしてもよい。
・ジェネレータ回転数N2の比較値(回転数差あるいは
回転数比)に基づいて同期判断するのに代えて、モータ
・ジェネレータ3の回転数制御を開始してからの経過時
間が所定時間に達したか否かに基づいて、変速機入力軸
回転数N1とモータ・ジェネレータ回転数N2が同期し
たか否かを判断するようにしてもよい。この場合は、前
記経過時間が前記所定時間を経過したときに同期したと
判断し、経過しないときに同期していないと判断する。
このようにすると、モータ・ジェネレータ3の回転数制
御の無用な長期化を防止することができ、回転数制御に
伴う電力消費量の増大を抑制することができる。なお、
この場合は、ロックアップクラッチ回転数同期判断手段
は経過時間のカウント処理により実現される。
れるものではない。例えば、前述した実施の形態では、
変速機としてギヤトレーンを用いた有段変速機を用いて
いるが、例えばベルトとプーリー等からなる無段変速機
を用いることも可能である。
ば、エンジンと発電可能な電動機とを動力源とし、前記
エンジンと前記電動機の少なくとも一方の動力をロック
アップクラッチ付きのトルクコンバータおよび変速機を
介して出力軸に伝達して車両の推進力とし、車両の減速
時には車輪から入力される動力を前記トルクコンバータ
および変速機を介して前記電動機に伝達し、該電動機に
より回生動作を行って減速エネルギーを回生エネルギー
に変換可能なハイブリッド車両において、スロットル開
度を検出するスロットル開度検出手段と、ロックアップ
クラッチの係合状態を判別するロックアップクラッチ係
合状態判別手段と、ロックアップクラッチの係合・非係
合を制御するロックアップクラッチ係合制御手段と、を
備え、前記スロットル開度検出手段が前記スロットル開
度の全閉状態を検出した場合に、前記ロックアップクラ
ッチ係合状態判別手段の判別結果に関わらず前記ロック
アップクラッチ係合制御手段はロックアップクラッチを
係合状態に制御するようにしたことにより、減速時に電
動機による回生動作を行う際に、減速初期からロックア
ップクラッチを係合させた状態で回生動作を行うことが
でき、したがって、トルクコンバータを備えることによ
る回生トルク制限を解消することができ、減速エネルギ
ーを効率よく回生エネルギーに変換することが可能にな
るので、回生電力を増大することができ、ハイブリッド
走行領域を拡大することができて、燃費が向上するとい
う優れた効果が奏される。
力軸回転数を検出する変速機入力軸回転数検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段
と、回転数を目標値として前記電動機を駆動する電動機
制御手段と、を備え、前記スロットル開度検出手段が前
記スロットル開度の全閉状態を検出した場合に、前記電
動機制御手段が、前記電動機回転数を前記変速機入力軸
回転数検出手段で検出された前記変速機の入力軸回転数
に同期するように制御する同期制御を実行するようにし
た場合には、非係合状態のロックアップクラッチを確実
に係合させることができるという効果がある。
転数と前記変速機の入力軸回転数との同期を判断するロ
ックアップクラッチ回転数同期判断手段を備え、前記ロ
ックアップクラッチ回転数同期判断手段により同期した
と判断されると、前記電動機制御手段は前記同期制御を
終了するようにした場合には、ロックアップクラッチ回
転数同期判断手段により前記電動機の回転数と前記変速
機の入力軸回転数とが同期したと判断されたときに、電
動機制御手段による同期制御を終了させることができる
ので、同期制御に伴う電力消費量を抑制することができ
るという効果がある。
プクラッチ回転数同期判断手段は、前記変速機入力軸回
転数検出手段で検出された前記変速機の入力軸回転数と
前記電動機回転数検出手段で検出された前記電動機の回
転数との比較値が予め設定された条件を満足するか否か
によって同期したか否かを判断するようにした場合に
は、前記電動機の回転数と前記変速機の入力軸回転数が
同期したか否かを確実に判断することができる。
プクラッチ回転数同期判断手段は、前記電動機制御手段
による同期制御が開始されてから予め設定した時間が経
過したときに、同期したと判断するようにした場合に
は、電動機制御手段による同期制御の無用な長期化を防
止することができるので、この同期制御に伴う電力消費
量の増大を抑制することができるという効果がある。
る回生動作の許可・不許可を判断する回生許可判断手段
を備え、前記回生許可判断手段は、前記ロックアップク
ラッチ回転数同期判断手段により同期したと判断される
と回生動作を許可するようにした場合には、ロックアッ
プクラッチ回転数同期判断手段により前記電動機の回転
数と前記変速機の入力軸回転数が同期したと判断された
後、速やかに回生動作を実行することができるので、回
生電力の損失を抑制することができるという効果があ
る。
開度検出手段が前記スロットル開度の全閉状態を検出し
た場合に、前記ロックアップクラッチ係合状態判別手段
の判別結果が係合であるときには、前記電動機制御手段
は前記同期制御を終了するようにした場合には、同期制
御に伴う電力消費量の増大を抑制することができるとい
う効果がある。
形態における概略構成図である。
ャートである。
フローチャート(その1)である。
フローチャート(その2)である。
ときの動作を説明するタイムチャートである。
フローチャートの一部を示す図である。
出手段) 26 エンジン回転数センサ(電動機回転数検出手段) 28 変速機回転数センサ(変速機入力軸回転数検出手
段) W 駆動輪(車輪) S100 回生許可判断手段 S107 ロックアップクラッチ回転数同期判断手段 S109 電動機制御手段
Claims (8)
- 【請求項1】 エンジンと発電可能な電動機とを動力源
とし、前記エンジンと前記電動機の少なくとも一方の動
力をロックアップクラッチ付きのトルクコンバータおよ
び変速機を介して出力軸に伝達して車両の推進力とし、
車両の減速時には車輪から入力される動力を前記トルク
コンバータおよび変速機を介して前記電動機に伝達し、
該電動機により回生動作を行って減速エネルギーを回生
エネルギーに変換可能なハイブリッド車両において、 スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、 ロックアップクラッチの係合状態を判別するロックアッ
プクラッチ係合状態判別手段と、 ロックアップクラッチの係合・非係合を制御するロック
アップクラッチ係合制御手段と、 を備え、 前記スロットル開度検出手段が前記スロットル開度の全
閉状態を検出した場合に、前記ロックアップクラッチ係
合状態判別手段の判別結果に関わらず前記ロックアップ
クラッチ係合制御手段はロックアップクラッチを係合状
態に制御することを特徴とするハイブリッド車両。 - 【請求項2】 前記ロックアップクラッチ係合状態判別
手段の判別結果が非係合であった場合に、前記ロックア
ップクラッチ係合制御手段はロックアップクラッチを係
合へ動作するように制御することを特徴とする請求項1
に記載のハイブリッド車両。 - 【請求項3】 前記変速機の入力軸回転数を検出する変
速機入力軸回転数検出手段と、 前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段
と、 回転数を目標値として前記電動機を駆動する電動機制御
手段と、 を備え、 前記スロットル開度検出手段が前記スロットル開度の全
閉状態を検出した場合に、前記電動機制御手段は、前記
電動機回転数を前記変速機入力軸回転数検出手段で検出
された前記変速機の入力軸回転数に同期するように制御
する同期制御を実行することを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のハイブリッド車両。 - 【請求項4】 前記電動機の回転数と前記変速機の入力
軸回転数との同期を判断するロックアップクラッチ回転
数同期判断手段を備え、 前記ロックアップクラッチ回転数同期判断手段により同
期したと判断されると、前記電動機制御手段は前記同期
制御を終了することを特徴とする請求項3に記載のハイ
ブリッド車両。 - 【請求項5】 前記ロックアップクラッチ回転数同期判
断手段は、前記変速機入力軸回転数検出手段で検出され
た前記変速機の入力軸回転数と前記電動機回転数検出手
段で検出された前記電動機の回転数との比較値が予め設
定された条件を満足するか否かによって同期したか否か
を判断することを特徴とする請求項4に記載のハイブリ
ッド車両。 - 【請求項6】 前記ロックアップクラッチ回転数同期判
断手段は、前記電動機制御手段による同期制御が開始さ
れてから予め設定した時間が経過したときに、同期した
と判断することを特徴とする請求項4に記載のハイブリ
ッド車両。 - 【請求項7】 前記電動機による回生動作の許可・不許
可を判断する回生許可判断手段を備え、前記回生許可判
断手段は、前記ロックアップクラッチ回転数同期判断手
段により同期したと判断されると回生動作を許可するこ
とを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載
のハイブリッド車両。 - 【請求項8】 前記スロットル開度検出手段が前記スロ
ットル開度の全閉状態を検出した場合に、前記ロックア
ップクラッチ係合状態判別手段の判別結果が係合である
ときには、前記電動機制御手段は前記同期制御を終了す
ることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車
両。
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