JP2003146115A - 有段変速機を備えたハイブリッド車両 - Google Patents
有段変速機を備えたハイブリッド車両Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加速動力源としてエンジン、モータを効果的
に使い分けることで加速性能の安定と燃料消費量の低減
とを両立させる。 【解決手段】 バッテリ９の蓄電量からモータ２により
アシスト可能な最大トルクを演算し、要求駆動力増大
時、モータ２で最大限アシストした場合に変速機３をシ
フトダウンさせることなく要求駆動力を実現可能か判断
し、変速機３をシフトダウンさせることなく要求駆動力
を実現可能と判断した場合は、モータ２でエンジン１を
アシストすることによって要求駆動力を実現し、変速機
３をシフトダウンさせなければ要求駆動力を実現不可能
と判断した場合は、モータ２によるアシストは行わず変
速機３をシフトダウンさせて要求駆動力を実現する。
に使い分けることで加速性能の安定と燃料消費量の低減
とを両立させる。 【解決手段】 バッテリ９の蓄電量からモータ２により
アシスト可能な最大トルクを演算し、要求駆動力増大
時、モータ２で最大限アシストした場合に変速機３をシ
フトダウンさせることなく要求駆動力を実現可能か判断
し、変速機３をシフトダウンさせることなく要求駆動力
を実現可能と判断した場合は、モータ２でエンジン１を
アシストすることによって要求駆動力を実現し、変速機
３をシフトダウンさせなければ要求駆動力を実現不可能
と判断した場合は、モータ２によるアシストは行わず変
速機３をシフトダウンさせて要求駆動力を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】有段自動変速機を備えたハイブリ
ッド車両に関する。
ッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開2000-110603号に示されるように、
エンジン及び電気モータで車両を駆動するパラレル式の
ハイブリッド車両の中には、変速機として有段の自動変
速機を備えたものがある。
エンジン及び電気モータで車両を駆動するパラレル式の
ハイブリッド車両の中には、変速機として有段の自動変
速機を備えたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとしている問題点】しかし、上記ハ
イブリッド車両において、加速時の要求駆動力の増大分
を賄う動力源（以下、加速動力源）としてモータのみを
用いた場合、そのときのバッテリの充電状態によって得
られる加速トルクが変化するため、アクセル操作に対し
て一定の駆動力が得られないという問題がある。一方、
加速動力源としてエンジンにのみ依存する場合、ダウン
シフトすることにより加速トルクが得られるが、効率の
悪い運転点でエンジンを動かすためハイブリッド車両の
メリットである燃費の優位性が損なわれてしまう。
イブリッド車両において、加速時の要求駆動力の増大分
を賄う動力源（以下、加速動力源）としてモータのみを
用いた場合、そのときのバッテリの充電状態によって得
られる加速トルクが変化するため、アクセル操作に対し
て一定の駆動力が得られないという問題がある。一方、
加速動力源としてエンジンにのみ依存する場合、ダウン
シフトすることにより加速トルクが得られるが、効率の
悪い運転点でエンジンを動かすためハイブリッド車両の
メリットである燃費の優位性が損なわれてしまう。
【０００４】本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなさ
れたもので、加速動力源としてエンジン、モータを効果
的に使い分けることで加速性能の安定と燃料消費量の低
減とを両立させることを目的とする。
れたもので、加速動力源としてエンジン、モータを効果
的に使い分けることで加速性能の安定と燃料消費量の低
減とを両立させることを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】第１の発明は、ハイブ
リッド車両において、エンジンと、複数の変速段を有し
変速比を不連続に変更する自動変速機と、前記エンジン
に接続され、必要に応じて前記エンジンの駆動力をアシ
ストするモータと、前記モータに電力を供給するバッテ
リと、前記バッテリの蓄電量から前記モータによりアシ
スト可能な最大トルクを演算する手段と、運転状態に応
じて要求駆動力を演算する手段と、要求駆動力増大時、
前記モータで最大限アシストした場合に、アシストを行
わない場合に比べて前記変速機のより高い変速段を選択
しても前記要求駆動力を実現可能か判断する判断手段
と、より高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実現
可能と判断した場合は、この変速段を選択するとともに
前記モータで前記エンジンをアシストすることによって
要求駆動力を実現し、より高い変速段では前記要求駆動
力を実現不可能と判断した場合は、前記モータによるア
シストは行わず前記変速機をより低い変速段にシフトダ
ウンさせて要求駆動力を実現する制御手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
リッド車両において、エンジンと、複数の変速段を有し
変速比を不連続に変更する自動変速機と、前記エンジン
に接続され、必要に応じて前記エンジンの駆動力をアシ
ストするモータと、前記モータに電力を供給するバッテ
リと、前記バッテリの蓄電量から前記モータによりアシ
スト可能な最大トルクを演算する手段と、運転状態に応
じて要求駆動力を演算する手段と、要求駆動力増大時、
前記モータで最大限アシストした場合に、アシストを行
わない場合に比べて前記変速機のより高い変速段を選択
しても前記要求駆動力を実現可能か判断する判断手段
と、より高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実現
可能と判断した場合は、この変速段を選択するとともに
前記モータで前記エンジンをアシストすることによって
要求駆動力を実現し、より高い変速段では前記要求駆動
力を実現不可能と判断した場合は、前記モータによるア
シストは行わず前記変速機をより低い変速段にシフトダ
ウンさせて要求駆動力を実現する制御手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
【０００６】第２の発明は、第１の発明における判断手
段が、前記モータで最大限アシストした場合に前記変速
機をシフトダウンさせることなく前記要求駆動力を実現
できる場合に、アシストを行わない場合に比べて前記変
速機のより高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実
現可能と判断するものである。
段が、前記モータで最大限アシストした場合に前記変速
機をシフトダウンさせることなく前記要求駆動力を実現
できる場合に、アシストを行わない場合に比べて前記変
速機のより高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実
現可能と判断するものである。
【０００７】第３の発明は、第１または第２の発明にお
ける制御手段が、前記モータで前記エンジンをアシスト
する場合に、前記モータのアシストトルクをアシスト可
能な最大トルクよりも小さなトルクとするものである。
ける制御手段が、前記モータで前記エンジンをアシスト
する場合に、前記モータのアシストトルクをアシスト可
能な最大トルクよりも小さなトルクとするものである。
【０００８】第４の発明は、第１または第２の発明にお
ける制御手段が、前記モータで前記エンジンをアシスト
する場合に、前記エンジンを最適燃費線上のトルクに制
御するとともに、要求駆動力に対応するトルクから前記
最適燃費線上のトルクを減じた分を前記モータでアシス
トするものである。
ける制御手段が、前記モータで前記エンジンをアシスト
する場合に、前記エンジンを最適燃費線上のトルクに制
御するとともに、要求駆動力に対応するトルクから前記
最適燃費線上のトルクを減じた分を前記モータでアシス
トするものである。
【０００９】
【作用及び効果】したがって、本発明に係るハイブリッ
ド車両においては、高負荷運転時、モータで最大限アシ
ストした場合に、アシストを行わない場合に比べて変速
機のより高い変速段を選択しても要求駆動力を実現可能
か判断され、より高い変速段では要求駆動力を実現でき
ない場合、例えば、アシストを行っても結局シフトダウ
ンしなければ要求駆動力を実現できない場合にはアシス
トが行われず、シフトダウンによって要求駆動力が実現
される。これにより、モータの電力消費を節減できると
ともに、エンジンがより効率のよい高負荷の運転点にて
運転されることとなり、燃費効率も高くなる（図９参
照）。一方、アシスト行うことによりより高いギア位置
を選択可能な場合にはモータによりアシストが行われる
ので、高速ギアでの走行となって燃費が向上する（図８
参照）。
ド車両においては、高負荷運転時、モータで最大限アシ
ストした場合に、アシストを行わない場合に比べて変速
機のより高い変速段を選択しても要求駆動力を実現可能
か判断され、より高い変速段では要求駆動力を実現でき
ない場合、例えば、アシストを行っても結局シフトダウ
ンしなければ要求駆動力を実現できない場合にはアシス
トが行われず、シフトダウンによって要求駆動力が実現
される。これにより、モータの電力消費を節減できると
ともに、エンジンがより効率のよい高負荷の運転点にて
運転されることとなり、燃費効率も高くなる（図９参
照）。一方、アシスト行うことによりより高いギア位置
を選択可能な場合にはモータによりアシストが行われる
ので、高速ギアでの走行となって燃費が向上する（図８
参照）。
【００１０】また、モータによるトルクアシストを行う
場合、最大アシスト可能トルクでアシストを行うとエン
ジンのトルクが最適燃費線上のトルクよりも小さくな
り、エンジンの効率が落ちてしまうが、最大アシスト可
能トルクよりも小さなトルクでアシストを行うことによ
り、エンジンを最適燃費線上近傍で運転させることが可
能となる。このとき、エンジンの運転点を最適燃費線上
の点に移行させた上で、要求駆動力に対応するトルクか
ら最適燃費線上のトルクを減じた分をモータでアシスト
するようにすれば、エンジンをより効率の良い運転点で
運転させることができ、燃費をさらに向上させることが
できる。
場合、最大アシスト可能トルクでアシストを行うとエン
ジンのトルクが最適燃費線上のトルクよりも小さくな
り、エンジンの効率が落ちてしまうが、最大アシスト可
能トルクよりも小さなトルクでアシストを行うことによ
り、エンジンを最適燃費線上近傍で運転させることが可
能となる。このとき、エンジンの運転点を最適燃費線上
の点に移行させた上で、要求駆動力に対応するトルクか
ら最適燃費線上のトルクを減じた分をモータでアシスト
するようにすれば、エンジンをより効率の良い運転点で
運転させることができ、燃費をさらに向上させることが
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００１２】図１は本発明に係るハイブリッド車両の概
略構成を示す。エンジン１にはアシスト用モータ２が機
械的に連結されており、さらに、エンジン１及びモータ
２は、変速機３、プロペラシャフト４、差動装置５、駆
動軸６を介して駆動輪７に連結されている。
略構成を示す。エンジン１にはアシスト用モータ２が機
械的に連結されており、さらに、エンジン１及びモータ
２は、変速機３、プロペラシャフト４、差動装置５、駆
動軸６を介して駆動輪７に連結されている。
【００１３】エンジン１には燃料噴射装置、点火装置の
他、電子制御式のスロットル弁が設けられ、このスロッ
トル弁の開度を制御してエンジン１の吸入空気量を調節
することでエンジン１のトルクを制御することができ
る。また、エンジン１にはエンジン１の回転速度を検出
するセンサ（クランク角センサ）１１が取り付けられて
いる。
他、電子制御式のスロットル弁が設けられ、このスロッ
トル弁の開度を制御してエンジン１の吸入空気量を調節
することでエンジン１のトルクを制御することができ
る。また、エンジン１にはエンジン１の回転速度を検出
するセンサ（クランク角センサ）１１が取り付けられて
いる。
【００１４】モータ２は、エンジン始動時にエンジン１
をクランキングする際や加速時、登坂走行時等にエンジ
ン出力をアシストする際に用いられる他、減速時に制動
エネルギーを回生する際にも用いられる。また、バッテ
リ残量が低いとき等にはエンジン１の余剰トルクを用い
て発電を行い、バッテリ１６を充電する。
をクランキングする際や加速時、登坂走行時等にエンジ
ン出力をアシストする際に用いられる他、減速時に制動
エネルギーを回生する際にも用いられる。また、バッテ
リ残量が低いとき等にはエンジン１の余剰トルクを用い
て発電を行い、バッテリ１６を充電する。
【００１５】モータ２はインバータ８を介してバッテリ
９に接続されており、力行時に必要な電力をバッテリ９
から供給されるとともに、回生動作時には回生した電力
でもってバッテリ９を充電する。バッテリ９にはその端
子間電圧を検出するセンサ１２が取り付けられており、
検出された端子間電圧からバッテリ９の残存容量（充電
状態）を求めることができる。
９に接続されており、力行時に必要な電力をバッテリ９
から供給されるとともに、回生動作時には回生した電力
でもってバッテリ９を充電する。バッテリ９にはその端
子間電圧を検出するセンサ１２が取り付けられており、
検出された端子間電圧からバッテリ９の残存容量（充電
状態）を求めることができる。
【００１６】変速機３は、遊星歯車機構、クラッチ、油
圧回路等で構成されたロックアップ機構つきの有段自動
変速機であり、図５に示す変速マップを用いて変速が行
われる。変速機３はここでは１速ギアから５速ギアまで
の変速比が不連続に変化する５つの変速段をもつ有段変
速機である。変速機３の出力軸には車速を検出するセン
サ１３が取り付けられている。
圧回路等で構成されたロックアップ機構つきの有段自動
変速機であり、図５に示す変速マップを用いて変速が行
われる。変速機３はここでは１速ギアから５速ギアまで
の変速比が不連続に変化する５つの変速段をもつ有段変
速機である。変速機３の出力軸には車速を検出するセン
サ１３が取り付けられている。
【００１７】また、車両には上記センサ１１〜１３のほ
か、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出す
るセンサ１４等、車両の運転状態を検出するための各種
センサが取り付けられており、これらセンサによって検
出された信号は制御装置２０に入力される。
か、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出す
るセンサ１４等、車両の運転状態を検出するための各種
センサが取り付けられており、これらセンサによって検
出された信号は制御装置２０に入力される。
【００１８】エンジン１、モータ２、変速機３等の制御
はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等
で構成される制御装置２０において行われる。制御装置
２０は、通常走行時においては、アクセル操作量と車速
から運転者が要求する駆動力を求め、この要求駆動力が
得られるようにエンジン１及びモータ２のトルク、速
度、変速機３の変速段をそれぞれ制御する。
はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等
で構成される制御装置２０において行われる。制御装置
２０は、通常走行時においては、アクセル操作量と車速
から運転者が要求する駆動力を求め、この要求駆動力が
得られるようにエンジン１及びモータ２のトルク、速
度、変速機３の変速段をそれぞれ制御する。
【００１９】ところで、加速時は要求駆動力が増大する
ため、これに対応させてエンジン１あるいはモータ２か
ら駆動輪７に伝達されるトルクを増大させる必要がある
が、要求駆動力の増大分（加速駆動力）を常にモータト
ルクだけで負担するとなると、モータ２のアシスト可能
なトルクがバッテリ１６の残存容量に応じて変化するた
め、安定した加速性能を実現することができなくなる。
また、常にエンジントルクだけで負担するとなるとエン
ジン１を効率の悪い運転点で運転することが多くなり、
燃費性能が悪化する。
ため、これに対応させてエンジン１あるいはモータ２か
ら駆動輪７に伝達されるトルクを増大させる必要がある
が、要求駆動力の増大分（加速駆動力）を常にモータト
ルクだけで負担するとなると、モータ２のアシスト可能
なトルクがバッテリ１６の残存容量に応じて変化するた
め、安定した加速性能を実現することができなくなる。
また、常にエンジントルクだけで負担するとなるとエン
ジン１を効率の悪い運転点で運転することが多くなり、
燃費性能が悪化する。
【００２０】そこで、制御装置２０は、バッテリ残存容
量からモータ２がアシスト可能なトルクを求め、モータ
アシストトルクが十分に確保できるときはモータアシス
トにより要求駆動力を実現し、モータアシストトルクが
十分に確保できないときはモータアシストはせずに変速
機３のシフトダウンによって要求駆動力を実現する。
量からモータ２がアシスト可能なトルクを求め、モータ
アシストトルクが十分に確保できるときはモータアシス
トにより要求駆動力を実現し、モータアシストトルクが
十分に確保できないときはモータアシストはせずに変速
機３のシフトダウンによって要求駆動力を実現する。
【００２１】図２は制御装置２０が行う加速時の駆動力
制御の内容を示したフローチャートである。
制御の内容を示したフローチャートである。
【００２２】これについて説明すると、まず、ステップ
Ｓ１では運転パラメータとして車速ＶＳＰ、エンジン回
転速度Ｎｅ、バッテリ充電状態ＳＯＣ、アクセル操作量
ＡＰＯが読み込まれる。そしてステップＳ２では、車速
ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯとに基づき図３に示すマ
ップを参照して目標総駆動力ｔＦｄが演算される。
Ｓ１では運転パラメータとして車速ＶＳＰ、エンジン回
転速度Ｎｅ、バッテリ充電状態ＳＯＣ、アクセル操作量
ＡＰＯが読み込まれる。そしてステップＳ２では、車速
ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯとに基づき図３に示すマ
ップを参照して目標総駆動力ｔＦｄが演算される。
【００２３】ステップＳ３では、モータ２の定格とバッ
テリ充電状態ＳＯＣとに基づきモータ２がアシスト可能
な駆動力の最大値Ｆｍｍａｘが演算される。アシスト可
能駆動力Ｆｍｍａｘはモータ２の定格が大きい程、バッ
テリ９の充電状態ＳＯＣが高いほど大きな値に演算され
る。
テリ充電状態ＳＯＣとに基づきモータ２がアシスト可能
な駆動力の最大値Ｆｍｍａｘが演算される。アシスト可
能駆動力Ｆｍｍａｘはモータ２の定格が大きい程、バッ
テリ９の充電状態ＳＯＣが高いほど大きな値に演算され
る。
【００２４】ステップＳ４では目標総駆動力ｔＦｄから
モータアシスト駆動力Ｆｍｍａｘを減じた値を図４に示
すようなマップを用いてアクセル操作量相当値に換算
し、さらにこのアクセル操作量相当値と車速ＶＳＰとに
基づき図５に示すような変速マップを参照して、モータ
２で最大限のアシストをした場合に予想される変速機３
のギア位置ＧＰ１が演算される。
モータアシスト駆動力Ｆｍｍａｘを減じた値を図４に示
すようなマップを用いてアクセル操作量相当値に換算
し、さらにこのアクセル操作量相当値と車速ＶＳＰとに
基づき図５に示すような変速マップを参照して、モータ
２で最大限のアシストをした場合に予想される変速機３
のギア位置ＧＰ１が演算される。
【００２５】ステップＳ５では目標総駆動力ｔＦｄを図
４に示すようなマップを用いてアクセル操作量相当値に
換算し、さらにこのアクセル操作量相当値と車速ＶＳＰ
とに基づき図５に示すような変速マップを参照して、モ
ータ２でアシストをせずエンジン１のみで加速する場合
に予想される変速機３のギア位置ＧＰ２が演算される。
４に示すようなマップを用いてアクセル操作量相当値に
換算し、さらにこのアクセル操作量相当値と車速ＶＳＰ
とに基づき図５に示すような変速マップを参照して、モ
ータ２でアシストをせずエンジン１のみで加速する場合
に予想される変速機３のギア位置ＧＰ２が演算される。
【００２６】ステップＳ６ではステップＳ４で演算した
ギア位置ＧＰ１がステップＳ５で演算したギア位置ＧＰ
２よりも大きいか、すなわち、モータアシストすること
によってシフトダウンする必要がなくなり高速ギアでの
走行が可能になるか否かが判断される。
ギア位置ＧＰ１がステップＳ５で演算したギア位置ＧＰ
２よりも大きいか、すなわち、モータアシストすること
によってシフトダウンする必要がなくなり高速ギアでの
走行が可能になるか否かが判断される。
【００２７】ギア位置ＧＰ１がギア位置ＧＰ２よりも大
きいとき、すなわちアシストを行うことによりアシスト
を行わない場合より高いギア位置で走行できるとき（シ
フトダウンすることなく高いギア位置で走行することが
できるとき等）は、この高いギア位置ＧＰ１を選択して
モータ２によるアシストを行うべくステップＳ７以降に
進む。これに対し、ギア位置ＧＰ１がギア位置ＧＰ２と
等しいとき、すなわちアシストを行ってもアシストを行
わない場合より高いギア位置で走行することができない
ときは、モータアシストは行わず、より低いギア位置Ｇ
Ｐ２へのシフトダウンにより要求駆動力の増大に対応す
べくステップＳ１０以降に進む。
きいとき、すなわちアシストを行うことによりアシスト
を行わない場合より高いギア位置で走行できるとき（シ
フトダウンすることなく高いギア位置で走行することが
できるとき等）は、この高いギア位置ＧＰ１を選択して
モータ２によるアシストを行うべくステップＳ７以降に
進む。これに対し、ギア位置ＧＰ１がギア位置ＧＰ２と
等しいとき、すなわちアシストを行ってもアシストを行
わない場合より高いギア位置で走行することができない
ときは、モータアシストは行わず、より低いギア位置Ｇ
Ｐ２へのシフトダウンにより要求駆動力の増大に対応す
べくステップＳ１０以降に進む。
【００２８】モータアシストをするとして進んだステッ
プＳ７では、エンジン回転速度Ｎｅに基づき図６に示す
マップを参照して最適燃費線上のエンジントルクが演算
され、それがエンジン１の目標トルクに設定される。ス
テップＳ８ではギア位置ＧＰ１と目標総駆動力ｔＦｄと
に基づき、ギア位置ＧＰ１で目標総駆動力ｔＦｄを実現
するのに必要なトルク（目標総トルク）が演算され、こ
の目標総トルクから目標エンジントルクを減じてモータ
２の目標アシストトルクが演算される。
プＳ７では、エンジン回転速度Ｎｅに基づき図６に示す
マップを参照して最適燃費線上のエンジントルクが演算
され、それがエンジン１の目標トルクに設定される。ス
テップＳ８ではギア位置ＧＰ１と目標総駆動力ｔＦｄと
に基づき、ギア位置ＧＰ１で目標総駆動力ｔＦｄを実現
するのに必要なトルク（目標総トルク）が演算され、こ
の目標総トルクから目標エンジントルクを減じてモータ
２の目標アシストトルクが演算される。
【００２９】そしてステップＳ９では、ギア位置ＧＰ１
を選択した上で、エンジン１のトルクが目標エンジント
ルクが実現されるようにエンジン１のスロットル開度が
制御されるとともに、モータ２のトルクが目標アシスト
トルクとなるようにモータ２への供給電力が制御され
る。
を選択した上で、エンジン１のトルクが目標エンジント
ルクが実現されるようにエンジン１のスロットル開度が
制御されるとともに、モータ２のトルクが目標アシスト
トルクとなるようにモータ２への供給電力が制御され
る。
【００３０】なお、この時点までの変速ギア位置がＧＰ
１であればステップＳ９での指令はギア位置ＧＰ１を維
持ということになり、この時点までの変速ギア位置がＧ
Ｐ１よりも高いものであった場合にはステップＳ９での
指令はギア位置ＧＰ１にシフトダウンということにな
る。
１であればステップＳ９での指令はギア位置ＧＰ１を維
持ということになり、この時点までの変速ギア位置がＧ
Ｐ１よりも高いものであった場合にはステップＳ９での
指令はギア位置ＧＰ１にシフトダウンということにな
る。
【００３１】一方、モータアシストしないとして進んだ
ステップＳ１０では、エンジン回転速度Ｎｅとギア位置
ＧＰ２とに基づき図６に示すマップを参照して目標エン
ジントルクが演算され、ステップＳ１１では変速機３の
変速段がギア位置ＧＰ２に変更（シフトダウン）される
とともに、目標エンジントルクが実現されるようエンジ
ン１のスロットル開度が制御される。
ステップＳ１０では、エンジン回転速度Ｎｅとギア位置
ＧＰ２とに基づき図６に示すマップを参照して目標エン
ジントルクが演算され、ステップＳ１１では変速機３の
変速段がギア位置ＧＰ２に変更（シフトダウン）される
とともに、目標エンジントルクが実現されるようエンジ
ン１のスロットル開度が制御される。
【００３２】したがって、上記駆動力制御によれば、加
速時等の高負荷時は、まず、モータアシストによってシ
フトダウンを行うことなく高速側のギアで目標総駆動力
を実現できるかが判断され、高速側のギアで目標総駆動
力が実現できるときにのみモータアシストが行われ、そ
うでないときはモータアシストは行われずにシフトダウ
ンが行われる。
速時等の高負荷時は、まず、モータアシストによってシ
フトダウンを行うことなく高速側のギアで目標総駆動力
を実現できるかが判断され、高速側のギアで目標総駆動
力が実現できるときにのみモータアシストが行われ、そ
うでないときはモータアシストは行われずにシフトダウ
ンが行われる。
【００３３】図７は加速時にエンジン１の運転点が変化
する様子を示したものである。運転点で運転中にアク
セルペダルが踏み込まれ要求駆動力が増大すると、エン
ジン１に要求されるトルクも図中矢印で示すように増大
する。この場合のように、エンジン１に要求されるトル
クがエンジン１の最大トルクを超えてしまうと、要求駆
動力を実現するには変速機３の変速段を５速ギアから４
速ギアにシフトダウンさせて運転点をと等出力線上に
ある運転点に移行するか、モータ２を力行させてアシ
ストしエンジン１が負担するトルクを下げる必要があ
る。
する様子を示したものである。運転点で運転中にアク
セルペダルが踏み込まれ要求駆動力が増大すると、エン
ジン１に要求されるトルクも図中矢印で示すように増大
する。この場合のように、エンジン１に要求されるトル
クがエンジン１の最大トルクを超えてしまうと、要求駆
動力を実現するには変速機３の変速段を５速ギアから４
速ギアにシフトダウンさせて運転点をと等出力線上に
ある運転点に移行するか、モータ２を力行させてアシ
ストしエンジン１が負担するトルクを下げる必要があ
る。
【００３４】このとき、バッテリ９の残量が多くてモー
タ２のアシスト可能なトルクが多く、シフトダウンしな
くてもモータアシストのみで要求駆動力を実現できると
きは、図８に示すようにモータアシストしてエンジン１
に要求されるトルクを最大トルクより下げ、現在の高速
側のギアで引き続き走行できるようにし、これによって
エンジン回転速度を抑えて燃料消費量を抑える。
タ２のアシスト可能なトルクが多く、シフトダウンしな
くてもモータアシストのみで要求駆動力を実現できると
きは、図８に示すようにモータアシストしてエンジン１
に要求されるトルクを最大トルクより下げ、現在の高速
側のギアで引き続き走行できるようにし、これによって
エンジン回転速度を抑えて燃料消費量を抑える。
【００３５】また、このときアシスト可能な最大トルク
でモータ２によるアシストを行うと、図中破線矢印で示
すようにエンジン１の運転点がからに移動して最適
燃費線から離れ、エンジン１の運転効率が低下してしま
うことから、エンジン１の運転点を最適燃費線上のに
設定し、要求トルクと最適燃費線上のトルクとの差をモ
ータ２によってアシストするようにする。
でモータ２によるアシストを行うと、図中破線矢印で示
すようにエンジン１の運転点がからに移動して最適
燃費線から離れ、エンジン１の運転効率が低下してしま
うことから、エンジン１の運転点を最適燃費線上のに
設定し、要求トルクと最適燃費線上のトルクとの差をモ
ータ２によってアシストするようにする。
【００３６】一方、バッテリ残量が少なく、シフトダウ
ンしなければモータアシストによっても要求駆動力を実
現できないときは、図９に示すようにシフトダウンする
ことで運転点をから等出力線上のへと変更し、要求
駆動力を実現する。そして、このシフトダウンした状態
でさらにモータアシストを行うと図中矢印で示すように
エンジン１の運転点が最良燃費線から離れて効率が悪く
なるので、モータ２によるモータアシストは行わない
（モータアシスト禁止）。
ンしなければモータアシストによっても要求駆動力を実
現できないときは、図９に示すようにシフトダウンする
ことで運転点をから等出力線上のへと変更し、要求
駆動力を実現する。そして、このシフトダウンした状態
でさらにモータアシストを行うと図中矢印で示すように
エンジン１の運転点が最良燃費線から離れて効率が悪く
なるので、モータ２によるモータアシストは行わない
（モータアシスト禁止）。
【００３７】また、例えば、５速ギアでの走行中にアク
セルペダルが大きく踏み込まれて要求駆動力が大幅に増
大し、モータアシスト無しでは３速ギアにシフトダウン
しなければ要求駆動力を実現することができない、とい
う場合にも、アシスト可能な最大トルクでモータアシス
トすることによって４速ギア（３速ギアよりも高いギア
位置）での走行が可能な場合には、この４速ギアへシフ
トダウンすることを選択し、この条件の下で、エンジン
１の運転点を最適燃費線上に設定し、要求トルクと最適
燃費線上のトルクとの差をモータ２によってアシストす
る。
セルペダルが大きく踏み込まれて要求駆動力が大幅に増
大し、モータアシスト無しでは３速ギアにシフトダウン
しなければ要求駆動力を実現することができない、とい
う場合にも、アシスト可能な最大トルクでモータアシス
トすることによって４速ギア（３速ギアよりも高いギア
位置）での走行が可能な場合には、この４速ギアへシフ
トダウンすることを選択し、この条件の下で、エンジン
１の運転点を最適燃費線上に設定し、要求トルクと最適
燃費線上のトルクとの差をモータ２によってアシストす
る。
【００３８】このように、本発明に係るハイブリッド車
両では、高負荷時において、シフトダウンしなければモ
ータアシストによっても要求駆動力が実現できない状況
でのみシフトダウンを行うようにし、それ以外はモータ
でアシストするようにしたことにより、高速ギアで走行
する頻度が多くなり、エンジン１の回転を低く抑えて燃
料消費量を低く抑えることができる。
両では、高負荷時において、シフトダウンしなければモ
ータアシストによっても要求駆動力が実現できない状況
でのみシフトダウンを行うようにし、それ以外はモータ
でアシストするようにしたことにより、高速ギアで走行
する頻度が多くなり、エンジン１の回転を低く抑えて燃
料消費量を低く抑えることができる。
【００３９】なお、上記実施形態は遊星歯車式の有段自
動変速機を備えたハイブリッド車両であるが、本発明は
変速機をステップ的に変化させるモードを有する無段変
速機に対しても同様に適用することができる。
動変速機を備えたハイブリッド車両であるが、本発明は
変速機をステップ的に変化させるモードを有する無段変
速機に対しても同様に適用することができる。
【００４０】また、上記実施形態においては、モータ２
をエンジン１と変速機３の間に配置する構成としている
が、これに限られるものではなく、例えば、モータ２を
エンジン１の任意の場所に取り付けて、ベルト又はチェ
ーンによって、所定の変速比をもってエンジン１と同期
回転するように接続する構成としてもよい。
をエンジン１と変速機３の間に配置する構成としている
が、これに限られるものではなく、例えば、モータ２を
エンジン１の任意の場所に取り付けて、ベルト又はチェ
ーンによって、所定の変速比をもってエンジン１と同期
回転するように接続する構成としてもよい。
【図１】本発明に係るハイブリッド車両の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】加速時の駆動力制御の内容を示したフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】車速及びアクセル操作量から駆動力を演算する
ためのマップである。
ためのマップである。
【図４】駆動力をアクセル操作量相当値に換算するため
のマップである。
のマップである。
【図５】変速機の変速マップである。
【図６】エンジンの燃費性能マップである。
【図７】加速時にエンジンに要求されるトルクが変化す
る様子を示した図である。
る様子を示した図である。
【図８】加速時にモータアシストを行うときの様子を示
した図である。
した図である。
【図９】加速時にモータアシストを行わずにシフトダウ
ンをする様子を示した図である。
ンをする様子を示した図である。
１ エンジン
２ モータ
３ 変速機
９ バッテリ
１１ エンジン回転速度センサ
１２ バッテリ端子間電圧センサ
１３ 車速センサ
１４ アクセル操作量センサ
２０ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
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 Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｍ ５Ｈ１１５
Ｆ０２Ｄ 9/02 ３５１Ｍ
３５１ 11/10 Ｆ
11/10 29/06 Ｍ
29/06 ＺＨＶＤ
ＺＨＶ 41/04 ３１０Ｇ
41/04 ３１０ Ｆ１６Ｈ 61/02
Ｆ１６Ｈ 61/02 59:04
// Ｆ１６Ｈ 59:04 59:14
59:14 59:70
59:70 59:74
59:74 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ
Ｆターム(参考） 3D041 AA26 AB00 AB01 AC01 AC15
AC18 AD00 AD02 AD10 AD51
AE02 AE03 AE04 AE31 AF01
3G065 BA06 CA00 DA04 FA12 GA10
GA11 GA17 GA31 GA41 GA46
KA36
3G093 AA05 BA15 BA19 CA05 CB06
DA01 DA06 DB05 DB11 DB19
EA02 EA09 EB03 EC02 FA12
3G301 HA01 JA02 JA03 KA06 KA11
KA12 KB10 LA01 MA11 PE01Z
PE03Z PE06Z PF03Z PF08Z
PG01Z
3J552 MA01 MA12 NA01 NB04 NB06
NB07 NB08 PA32 PA59 RA02
RA03 RA06 RC14 SB01 SB09
SB10 UA08 VA34W VA34Y
VA74W VB01Z VB10W VC01Z
VC02W VC03Z VD02Z
5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PI24
PI29 PU08 PV09 QE01 QE08
QE10 QI04 QN03 RB08 RE05
RE06 RE12 SE04 SE08 TB01
TE02 TI02 TI05 TO21
Claims (4)
- 【請求項１】エンジンと、 複数の変速段を有し変速比を不連続に変更する自動変速
機と、 前記エンジンに接続され、必要に応じて前記エンジンの
駆動力をアシストするモータと、 前記モータに電力を供給するバッテリと、 前記バッテリの蓄電量から前記モータによりアシスト可
能な最大トルクを演算する手段と、 運転状態に応じて要求駆動力を演算する手段と、 要求駆動力増大時、前記モータで最大限アシストした場
合に、アシストを行わない場合に比べて前記変速機のよ
り高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実現可能か
判断する判断手段と、 より高い変速段を選択しても前記要求駆動力を実現可能
と判断した場合は、この変速段を選択するとともに前記
モータで前記エンジンをアシストすることによって要求
駆動力を実現し、より高い変速段では前記要求駆動力を
実現不可能と判断した場合は、前記モータによるアシス
トは行わず前記変速機をより低い変速段にシフトダウン
させて要求駆動力を実現する制御手段と、を備えたこと
を特徴とするハイブリッド車両。 - 【請求項２】前記判断手段が、前記モータで最大限アシ
ストした場合に前記変速機をシフトダウンさせることな
く前記要求駆動力を実現できる場合に、アシストを行わ
ない場合に比べて前記変速機のより高い変速段を選択し
ても前記要求駆動力を実現可能と判断することを特徴と
する請求項１に記載のハイブリッド車両。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記モータで前記エンジ
ンをアシストする場合に、前記モータのアシストトルク
をアシスト可能な最大トルクよりも小さなトルクとする
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッ
ド車両。 - 【請求項４】前記制御手段が、前記モータで前記エンジ
ンをアシストする場合に、前記エンジンを最適燃費線上
のトルクに制御するとともに、要求駆動力に対応するト
ルクから前記最適燃費線上のトルクを減じた分を前記モ
ータでアシストすることを特徴とする請求項１または２
に記載のハイブリッド車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345801A JP3601508B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 有段変速機を備えたハイブリッド車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345801A JP3601508B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 有段変速機を備えたハイブリッド車両 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003146115A true JP2003146115A (ja) | 2003-05-21 |
| JP3601508B2 JP3601508B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=19159082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345801A Expired - Fee Related JP3601508B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 有段変速機を備えたハイブリッド車両 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3601508B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344484C (zh) * | 2003-12-25 | 2007-10-24 | 爱信精机株式会社 | 用于在变速器中控制改变齿轮齿数比操作的设备 |
| WO2008026480A1 (fr) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Dispositif de commande de source d'entraînement pour un véhicule |
| WO2010119498A1 (ja) * | 2009-04-13 | 2010-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動力制御装置 |
| JP2012086759A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2013237351A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Toyota Industries Corp | 車両駆動装置 |
| WO2013183502A1 (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の走行制御装置 |
| JP2014065399A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Mazda Motor Corp | エンジンアシスト制御装置およびエンジンアシスト制御方法 |
| JP2014173634A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の変速制御装置 |
| WO2015045817A1 (ja) | 2013-09-26 | 2015-04-02 | アイシン精機株式会社 | 有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置 |
| WO2015076068A1 (ja) | 2013-11-22 | 2015-05-28 | ジヤトコ株式会社 | 自動変速機 |
| JP2016521224A (ja) * | 2013-04-05 | 2016-07-21 | ルノー エス．ア．エス． | 電気自動車、ハイブリッド自動車又は内燃機関自動車のパワートレインの駆動トレインの状態を制御するための方法 |
| CN105937562A (zh) * | 2015-03-02 | 2016-09-14 | 丰田自动车株式会社 | 变速器的控制装置 |
| WO2016194172A1 (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のモード遷移制御装置 |
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-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345801A patent/JP3601508B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11358582B2 (en) | 2019-02-26 | 2022-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller and control method for hybrid vehicle |
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|---|---|
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