JP4494266B2 - ハイブリッド車両の変速制御装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献1には、自動変速機の変速制御装置に関する技術が開示されている。具体的には、主変速部と副変速部とを備えるとともに、副変速部が直結時に低速(ロー)となり非直結時に高速(ハイ)となるように変速段を切り換えるように構成された自動変速機において、ダウンシフトする際には上記副変速部が直結状態の変速段に変速するようにした技術が開示されている。
しかしながら、従来の一般的な自動変速機では、このようなことは考慮されておらず、駆動源(エンジン)のトルク特性に基づいて変速マップが設定されている。したがって、燃費性能上、直結段での走行が好ましい場合であっても、変速マップ上でエンジン運転状態が他の変速段の領域に移行すると変速が行われてしまう。
また、前記モータはインバータを介して充放電可能なバッテリに接続されるとともに、前記エンジンと前記変速機との間に、前記エンジン側から順に前記モータ及びクラッチが介装されていることを特徴としている(請求項5)。
このような構成により、クラッチ3を接続してモータ2を駆動することで、エンジン1の駆動力をモータ2の駆動力でアシストしながら走行することができる。また、インバータ5によりモータ2を発電機として機能させることで、エンジン1の駆動力で発電を行ってバッテリ6を充電したり、回生ブレーキを作用させて電力を回生したりすることができる。なお、クラッチ3を切断した状態で、モータ2がバッテリ6から電力供給を受けて力行することにより、モータ2の駆動力のみで駆動輪7を駆動することも可能である。
また、クラッチ3は変速段の切り換え時に自動的にクラッチの断接を行う自動クラッチであって、やはり図示しないクラッチアクチュエータが上記GSU9と協調して作動することにより、クラッチ3の断接が実行されるようになっている。なお、変速機2にトルクコンバータを有する自動変速機が適用された場合には、このクラッチ3は省略可能である。
また、このような設定以外にも、例えば合計要求トルクからモータ目標トルクを減じた値をエンジン目標トルクとしても良いし、SOCの状態に応じて合計要求トルク以上のエンジン目標トルクを設定して発電走行してもよく、トルク配分の手法は種々の手法を適用することができる。
また、このシステム管理手段11には、上述したように変速機コントローラ17が設けられている。また、この変速機コントローラ17には、入力軸回転数センサ22で検出された変速機4の入力軸の回転速度(第2のパラメータ)Ntと、要求トルク算出手段14で算出された駆動源8の合計要求トルク(第1のパラメータ)Tとをパラメータとして目標変速段を設定するような目標変速段設定マップが設けられている。
そして、車両の運転状態が、図3又は図4に示すマップのいずれかの特性線を横切ると、図示しないクラッチコントローラによりクラッチ3のアクチュエータの作動が制御されてクラッチ3が切断されるとともに変速機コントローラ17によりギアシフトユニット9の作動が制御されて変速段が切り換えられるようになっている。
なお、5速は変速比1.00以下のオーバドライブ段である。
なお、図3に示すように、直結段へのアップシフト特性線以外の他のアップシフト特性線はそれぞれ同様の特性に設定されている。つまり、1速から2速,2速から3速,4速から5速へのアップシフト特性線については略一致する回転数に設定されている。また、同様に、直結段からのダウンシフト特性線以外の他のダウンシフト特性線(5速から4速,3速から2速,2速から1速へのダウンシフト特性線)についても、図4に示すように、略一致する回転数に設定されている。
そこで、本実施形態では、変速機4が直結段にあるときには、モータ2の最大駆動トルク(アシストトルク最大値)を大きく設定するようになっている。すなわち、MCU13には、図5及び図6に示すようなマップが設けられている。これらのマップはいずれもモータ2によるアシストトルクの出力領域を示す図であって、図5は変速機4が直結段以外のモータアシスト領域を示す図、図6は直結段におけるモータアシスト領域を示す図である。
なお、図6では、低回転になるほど駆動源8の最大トルクが直線的に増加するような特性に設定されているが、このような特性に限定されるものではなく、駆動源8の全体のトルク特性としては、少なくとも図5に示す直結段以外の最大トルク特性よりも大きい値に設定されていればよい。
まず、要求トルク算出手段14では、エンジン回転数センサ21及びアクセル開度センサ23からエンジン回転数Ne及びアクセル踏み込み量θACCを取り込み、これらのパラメータから駆動源8に対する要求トルクを算出する。そして、要求トルクが算出されると、残存容量センサ24で得られるバッテリ6の残存容量SOCに応じてエンジン1とモータ2との要求トルクに対する分担割合が設定され、エンジン1及びモータ2のそれぞれの目標トルクが設定される。
また、変速機4が直結段にあるときには、非直結段のときよりもモータ2の最大駆動トルクが大きく設定されて、これによりエンジン低回転域で低下するエンジントルク分が補われる。これにより、低回転域で直結段を使用したときのトルク不足が解消され、ドライバビリティが向上する。
また、上述のように、モータ2の最大駆動トルクが大きく設定されるのは直結段のときのみであるので、モータ2のアシストトルク増大によるバッテリ電力消費量の増大を最小限に抑えることができ、バッテリ上がりを招くような事態も回避できる利点がある。
また、本発明は自動変速機以外にも手動変速機に適用しても良い。
2 電動機(モータ)
3 クラッチ
4 変速機
5 インバータ
6 バッテリ
7 駆動輪
8 駆動源
9 ギアシフトユニット(GSU)
10インジェクタ
11 システム管理手段
12 エンジンコントロールユニット(ECU)
13 モータコントロールユニット(MCU)
14 要求トルク算出手段
15 エンジン目標トルク設定手段
16 モータ目標トルク設定手段
17 変速機コントローラ
18 変速段切換手段
21 エンジン回転数センサ
22 入力軸回転数センサ
23 アクセル開度センサ
24 残存容量センサ
Claims (5)
- 車両に搭載されたエンジンと、
前記エンジンの駆動力をアシストするモータと、
前記エンジン及びモータから入力される駆動力を変速して前記車両の駆動輪に伝達する有段式の変速機と、
前記エンジンの駆動力をアシストする前記モータのアシストトルクを設定するモータ目標トルク設定手段と、を備え、
前記モータ目標トルク設定手段で設定される前記アシストトルクは最大値で制限され、
前記アシストトルクの最大値は、前記変速機の変速段が、変速比が1.0又は1.0に最も近い変速段である特定の変速段のときは、前記特定の変速段以外の変速段であるときよりも大きく設定されている
ことを特徴とする、ハイブリッド車両の変速制御装置。 - ドライバの駆動力要求に相関する第1のパラメータ及び前記エンジンと前記モータとからなる駆動源の回転速度に相関する第2のパラメータに基づいて前記変速機の変速段を自動的に切り換える変速段切換手段を備え、
前記変速段切換手段では、前記変速機の変速段を前記特定の変速段からダウンシフトする際の前記第1のパラメータの閾値が、前記特定の変速段以外の変速段からダウンシフトする場合よりも小さく設定されているか、又は、
前記変速機の変速段を前記特定の変速段からダウンシフトする際の前記第2のパラメータの閾値が、前記特定の変速段以外の変速段からダウンシフトする場合よりも小さく設定されている
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の変速制御装置。 - ドライバの駆動力要求に相関する第1のパラメータ及び前記エンジンと前記モータとからなる駆動源の回転速度に相関する第2のパラメータに基づいて前記変速機の変速段を自動的に切り換える変速段切換手段とを備え、
前記変速段切換手段では、前記変速機の変速段を前記特定の変速段にアップシフトする際の前記第1のパラメータの閾値が、前記特定の変速段以外の変速段にアップシフトする場合よりも小さく設定されているか、又は、
前記変速機の変速段を前記特定の変速段にアップシフトする際の前記第2のパラータの閾値が、前記特定の変速段以外の変速段にアップシフトする場合よりも小さく設定されている
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の変速制御装置。 - 前記モータはインバータを介して充放電可能なバッテリに接続されるとともに、
前記エンジンと前記変速機との間に、前記エンジン側から順にクラッチ及び前記モータが介装されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の変速制御装置。 - 前記モータはインバータを介して充放電可能なバッテリに接続されるとともに、
前記エンジンと前記変速機との間に、前記エンジン側から順に前記モータ及びクラッチが介装されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の変速制御装置。
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