JP2004019641A

JP2004019641A - 車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置

Info

Publication number: JP2004019641A
Application number: JP2002180418A
Authority: JP
Inventors: Saburo Tomikawa; 冨川　三朗
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP3797284B2

Abstract

【課題】走行用の内燃機関及び電動／発電機と有段変速機を備えた車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置において、車両の要求駆動出力を満たしつつ、機関を最良燃費特性付近で運転する。
【解決手段】所定の変速比で車両の要求駆動出力を得られる機関の要求駆動トルクが、最良燃費で運転するときのトルクより大きいときは、該要求駆動トルクと最良燃費駆動トルクとの偏差分を電動／発電機を電動機として駆動して賄い（アシスト要求時）、この状態でバッテリの充電量が不足して前記トルク偏差を電動機で賄えなくなると、変速比をシフトダウンして要求駆動出力を得られる機関の要求駆動トルクに対して最良燃費で運転するときのトルクの方を大きくし、トルク過剰分を電動／発電機を発電機として発電させて吸収する構成とした。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関及び電動／発電機を駆動源とし、有段変速機を備えた車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関と駆動輪との間に複数の変速段を持つ有段変速機を備えた車両用ハイブリッドパワートレインにおいて、内燃機関が所定の高効率運転状態で運転され、かつ、要求駆動力と機関出力の差分を電動／発電機の力行又は回生によって埋められるように、変速比と機関運転状態を制御する技術が開示されている（特開２００１−１４６１２１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術では、電動／発電機との間で充放電を行うバッテリの充電状態（ＳＯＣ）によっては、電動／発電機の力行又は回生ができない場合があるが、その対処法については示されていない。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、バッテリの充電状態も考慮して最も効率良く駆動力を制御できるようにした車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、走行駆動源としての内燃機関及び電動／発電機と、該電動／発電機との間で充放電するバッテリと、内燃機関と駆動輪との間に配置された有段変速機と、を含む車両用ハイブリッドパワートレインにおいて、内燃機関を最良燃費特性付近で運転させつつ車両の要求駆動出力を得るように、バッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能駆動／回生トルクに基づいて、内燃機関、電動／発電機及び有段変速機を制御する構成とした。
【０００５】
すなわち、有段変速機で設定される変速比に応じて、前記車両の要求駆動出力を満たすように内燃機関を運転するときのトルク（要求駆動トルク）と最良燃費で内燃機関を運転するときのトルク（最良燃費駆動トルク）との偏差が相違するので、この偏差を前記バッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能駆動／回生トルクに基づいて、電動／発電機で賄えるように変速比を設定することで、内燃機関を最良燃費特性付近で運転させつつ車両の要求駆動出力を得ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド式車両の駆動制御装置の概略を示している。なお、進行方向は、図の左向きであり、向かって左側に前輪が、その逆の右側に後輪が位置している。
【０００７】
本車両では、エンジン（内燃機関）１の出力側に、電動機又は発電機として機能する第１の電動／発電機（以下第１ＭＧという）２を直結し、さらに、エンジン１及び第１ＭＧ２に対して、トルクコンバータ３及び有段変速機４を接続している。そして、変速機４の出力側に接続された動力伝達軸（プロペラシャフト）５により、後輪側差動装置６を介してエンジン駆動輪（ここでは、後輪７，７）の車輪駆動軸８，８が駆動されるようにしている。
【０００８】
ここで、第１ＭＧ２は、エンジン１のアシスト装置として機能し、また、エンジン１の始動時又は車両の発進時には、エンジン１のクランキングを行う。また、減速運転時には、第１ＭＧ２を発電機として機能させ、制動エネルギーを回生して発電を行い、バッテリ１４の充電のために使用することが可能である。さらに、後述するように、本発明にかかる構成として減速時以外でもエンジン１を最良燃費付近で運転するため、要求に応じて発電機として機能する。
【０００９】
一方、非エンジン駆動輪である前輪９，９に対しては、電動機又は発電機として機能する第２の電動／発電機（以下第２ＭＧという）第２ＭＧ１０が設けられており、その出力側に接続された動力伝達軸（比較的小型のプロペラシャフト）１１及び前輪側差動装置１２を介して、第２ＭＧ１０により発生された駆動トルクが前輪（「モータ駆動輪」ともいう。）の車輪駆動軸１３，１３に伝達され、もって前輪側からも駆動力が得られるようにしている。
【００１０】
第２ＭＧ１０は、その電力源を構成するバッテリ１４に対してインバータ１５ｂを介して接続されており、第２ＭＧ１０から駆動トルクが得られている状態では、バッテリ１４の放電電力がインバータ１５によって三相交流電力に変換され、第２ＭＧ１０に供給される。
第１ＭＧ２は、バッテリ１４に対してインバータ１５ａを介して接続されており、第１ＭＧ２から駆動トルクが得られている状態では、バッテリ１４の放電電力がインバータ１５ａによって三相交流電力に変換され、第１ＭＧ２に供給される。
【００１１】
ここで、後輪駆動軸８，８と前輪駆動軸１３，１３との間には物理的な結合がなく、すなわち、前後の駆動軸に対してそれぞれ無関係に駆動トルクを伝達することが可能であり、後輪駆動軸８，８へは、エンジン１及び第１ＭＧ２により、また、前輪駆動軸１３，１３へは、第２ＭＧ１０により、それぞれ駆動トルクが伝達される。
【００１２】
そして、通常走行モードでは、後輪７，７のみを駆動輪としてＦＲ方式により車両の駆動力を発生するが、ドライバーの選択などに基づいて４輪駆動走行モードに入ると、前輪９，９に対して第２ＭＧ１０の駆動トルクが伝達されることにより前後両方を駆動輪とし、４ＷＤ方式を成立させることが可能である。
次に、制御系について大まかに説明すると、エンジン１、第１ＭＧ２及び第２ＭＧ１０の統合コントローラとしてのハイブリッドコントロールモジュール（以下「ＨＣＭ」という。）２１には、アクセル開度センサ４１からアクセル開度ＡＰＯが、車速センサ４２から車速Ｖが、前後の各車輪９，９，７，７に対してそれぞれ取り付けられた車輪速センサ４３〜４６から前右輪回転数Ｎｆｒ、前左輪回転数Ｎｆｌ、後右輪回転数Ｎｒｒ及び後左輪回転数Ｎｒｌが、また、第２ＭＧ１０の回転速度センサ４７からモータ回転速度ＮＭが入力される。さらに、車室内に設けられた４ＷＤ切換スイッチ５１から、走行モード切換信号が入力される。
【００１３】
ＨＣＭ２１は、これらの情報を含む各種運転条件に基づいて、エンジンコントロールモジュール（以下「ＥＣＭ」という。）３１、第１ＭＧ２及び第２ＭＧ１０の各制御装置（モータコントローラ、以下「Ｍ／Ｃ」という。）３２及び３３に対して、通信ライン６１を介して制御指令を発生する。
そして、本発明では、エンジン１、第１ＭＧ２及び有段変速機４を制御して、車両の要求駆動出力を満たしつつエンジン１を最良燃費特性付近で運転する。
【００１４】
以下に上記本発明にかかる制御を、図２、図３のフローチャートに従って説明する。
ステップ１では、車速、アクセル開度を読み込み、車両の要求駆動出力ＴＷを算出する。
ステップ２では、図４に示すように、エンジン回転速度とエンジントルクに対して設定される最良燃費特性α線と等ＴＷ線との交点から、前記要求駆動出力ＴＷを満たし、かつ、任意の変速比で最良の燃費となるようにエンジン１を運転したときの最良燃費回転速度ＴＮＡＬを算出する。
【００１５】
ステップ３では、車速と変速比とトルコン特性から、前記要求駆動出力ＴＷを満たす変速比ｉ毎のエンジン回転速度ＴＮＧＰｉを算出する。
ステップ４では、前記最良燃費回転速度ＴＮＡＬと、変速比ｉ毎のエンジン回転速度ＴＮＧＰｉとの偏差｜ＴＮＡＬ−ＴＮＧＰｉ｜を算出し、該偏差が最も小さくなる変速比ｉを選択する。
【００１６】
ステップ５では、上記選択した変速比ｉで、エンジン１を前記要求駆動出力ＴＷを満たすように運転したときの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと、最良燃費となるように運転したときの最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとを算出する。
ステップ６では、前記要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬが最良燃費駆動トルクＴＴＡＬ以上であるかを判定し、ＴＴＮＲＡＬ≧ＴＴＡＬと判定されたときは、第１ＭＧ２によるアシスト要求発生時と判断し、ステップ７へ進む。
【００１７】
ステップ７では、前記要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとの偏差トルク（＝ＴＴＮＲＡＬ−ＴＴＡＬ）を、アシスト要求トルクΔＴとして算出する。
ステップ８では、別ルーチンで算出されるバッテリ充電状態ＳＯＣ（ステートオブチャージ）に基づいてアシスト可能トルク（可能駆動トルク）Ｔｍｓｏｃを算出する。前記バッテリ充電状態ＳＯＣは以下のように算出される。長時間停車時にバッテリと電源回路とを接続するリレーがＯＦＦになっているときにバッテリ開放端電圧の初期値に基づいて充電状態ＳＯＣの初期値を求め、その後バッテリの充放電電流を充電時は＋、放電時は−として積算しつつ現在の充電状態ＳＯＣを算出する。そして、アシスト可能トルクＴｍｓｏｃは、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、前記バッテリ充電状態ＳＯＣが所定値未満では０、つまり、アシスト不可能と設定され、所定値以上で急速に立ち上がり略一定の値に維持される特性を有する。
【００１８】
そして、ステップ９では、前記ステップ７で算出したアシスト要求トルクΔＴ（＝ＴＴＮＲＡＬ−ＴＴＡＬ）が、ステップ８で算出したアシスト可能トルクＴｍｓｏｃ以下であるかを判定する。
ステップ９でΔＴ≦Ｔｍｓｏｃａと判定されたときは、エンジン１の駆動トルク不足分を賄う第１ＭＧ２のアシストトルクが得られると判断し、ステップ１０へ進んでステップ５で選択した変速比ｉに維持したままエンジン１を前記最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転するように制御し、第１ＭＧ２を電動機として前記アシスト要求トルクΔＴ（＝ＴＴＮＲＡＬ−ＴＴＡＬ）に等しいアシストトルクを出力するように制御する。
【００１９】
ステップ９でアシスト要求トルクΔＴが、アシスト可能トルクＴｍｓｏｃａを超えていると判定されたときは、第１ＭＧ２を電動機として駆動しても、要求駆動出力を得られないので、ステップ１１へ進み変速比を１段シフトダウンしてエンジン１の駆動トルクを増大させる設定とする。例えば、図５に示すように、始めはアシスト要求に応じてバッテリ１４から第１ＭＧ２に電力を供給し、第１ＭＧ２を電動機として駆動してアシストしていたが、その結果バッテリ１４の充電量が不足してアシスト要求トルクΔＴを得られなくなると、シフトダウンしてエンジン１の駆動トルクを増大させ、第１ＭＧ２を発電要求に切り換える。
【００２０】
ステップ１２では、前記１段シフトダウンした変速比（ｉ−１）で、エンジン１を前記要求駆動出力ＴＷを満たすように運転したときの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと、最良燃費となるように運転したときの最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとを算出する。
今度は、シフトダウンによって要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬより最良燃費駆動トルクＴＴＡＬの方が大きくなり、第１ＭＧ２を発電機として作動させる回生要求時に切り換えられるので、ステップ１３で前記バッテリ充電状態ＳＯＣに応じた発電可能トルクＴｍｓｏｃを算出し、ステップ１４で発電要求トルクΔＴ（＝ＴＴＡＬ−ＴＴＮＲＡＬ）を算出する。
【００２１】
そして、ステップ１５で前記発電要求トルクΔＴが発電可能トルクＴｍｓｏｃ以下であるかを判定し、ΔＴ≦Ｔｍｓｏｃと判定されたときは、エンジン１の駆動トルク過剰分を賄う（相殺できる）第１ＭＧ２の負の発電トルクが得られると判断し、ステップ１６へ進んで変速比（ｉ−１）に設定してエンジン１を前記ステップ１２で算出した最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転するように制御し、第１ＭＧ２を発電機として前記ステップ１４で算出した発電要求トルクΔＴ（＝ＴＴＡＬ−ＴＴＮＲＡＬ）に等しい発電トルクを出力するように制御する。
【００２２】
ステップ１５で、偏差トルクΔＴが発電可能トルクＴｍｓｏｃを超えていると判定されたときは、エンジン１を前記ステップ１２で算出した最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転し、かつ、第１ＭＧ２を発電機として発電しても要求駆動出力を得られないので、ステップ１７で変速比（ｉ−１）とし、第１ＭＧ２を発電機として作動しつつ、エンジン１を変速比（ｉ−１）での要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬを出力するように制御する。あるいは、変速比ｉに戻し、第１ＭＧ２を電動機として作動しつつ、エンジン１を変速比ｉでの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬを出力するように制御するようにしてもよい。いずれも、エンジン１を最良燃費では運転できないが、車両の要求駆動出力を満たしつつ可能な限り良好な燃費で運転することができる。
【００２３】
ステップ６で要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬが最良燃費駆動トルクＴＴＡＬ未満と判定されたときは、まず、第１ＭＧ２による発電要求発生時と判断し、以降は、同様に制御される。
すなわち、ステップ１８で、最良燃費駆動トルクＴＴＡＬと要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬとの偏差（＝ＴＴＡＬ−ＴＴＮＲＡＬ）を、発電要求トルクΔＴとして算出し、ステップ１９でバッテリ充電状態ＳＯＣに応じた発電可能トルクＴｍｓｏｃを算出する。発電可能トルクＴｍｓｏｃは、図５（Ｃ）、図６（Ｃ）に示すように、前記バッテリ充電状態ＳＯＣが所定値未満では略一定の値に維持されるが、所定値以上で急速に立ち下がり０となって発電不可能となる特性を有する。
【００２４】
ステップ２０で前記発電要求トルクΔＴが発電可能トルクＴｍｓｏｃ以下であるかを判定し、以下のときはエンジン１の駆動トルク過剰分を賄う第１ＭＧ２の発電トルクが得られると判断し、ステップ２１へ進んでステップ５で選択した変速比ｉに維持したままエンジン１を前記最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転するように制御し、第１ＭＧ２を発電機として前記発電要求トルクΔＴ（＝ＴＴＡＬ−ＴＴＮＲＡＬ）に等しい発電トルクを出力するように制御する。
【００２５】
また、ステップ２０で発電要求トルクΔＴが発電可能トルクＴｍｓｏｃを超えていると判定された場合は、エンジン１のトルク過剰分を吸収できないと判断し、ステップ２２で変速比ｉを１段シフトアップしてエンジン１の駆動トルクを減少させる設定とする。例えば、図６に示すように、発電要求に応じて第１ＭＧ２を発電してバッテリ１４を充電していたが、その結果バッテリ１４の充電量が過剰となり発電要求トルクΔＴを得られなくなると、シフトアップしてエンジン１の駆動トルクを減少させ、第１ＭＧ２をアシスト要求に切り換える。
【００２６】
ステップ２３では、前記１段シフトアップした変速比（ｉ＋１）で、エンジン１を前記要求駆動出力ＴＷを満たすように運転したときの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと、最良燃費となるように運転したときの最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとを算出する。
前記シフトアップによって要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬの方が最良燃費駆動トルクＴＴＡＬより大きくなり、アシスト要求時に切り換えられるので、ステップ２４で前記バッテリ充電状態ＳＯＣに応じたアシスト可能トルクＴｍｓｏｃを算出し、ステップ２５でアシスト要求トルクΔＴ（＝ＴＴＮＲＡＬ−ＴＴＡＬ）を算出する。
【００２７】
ステップ２６で前記アシスト要求トルクΔＴがアシスト可能トルクＴｍｓｏｃ以下であるかを判定し、ΔＴ≦Ｔｍｓｏｃと判定されたときは、エンジン１の駆動トルク不足分を賄う第１ＭＧ２のアシストトルクが得られると判断し、ステップ２７で変速比（ｉ＋１）に設定してエンジン１を前記ステップ２３で算出した最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転するように制御し、第１ＭＧ２を電動機として前記ステップ２５で算出したアシスト要求トルクΔＴに等しいアシストトルクを出力するように制御する。
【００２８】
ステップ２６で、アシスト要求トルクΔＴがアシスト可能トルクＴｍｓｏｃを超えていると判定されたときは、エンジン１を前記ステップ２３で算出した最良燃費駆動トルクＴＴＡＬで運転し、かつ、第１ＭＧ２を発電機として発電しても要求駆動出力を得られないので、ステップ２８で変速比（ｉ＋１）とし、第１ＭＧ２を電動機として作動しつつ、エンジン１を変速比（ｉ＋１）での要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬを出力するように制御する。あるいは、変速比ｉに戻し、第１ＭＧ２を発電機として作動しつつ、エンジン１を変速比ｉでの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬを出力するように制御するようにしてもよい。いずれも、エンジン１を最良燃費では運転できないが、車両の要求駆動出力を満たしつつ可能な限り良好な燃費で運転することができる。
【００２９】
上記実施形態によれば、走行駆動源としてのエンジン１及び第１ＭＧ２と、該第１ＭＧ２との間で充放電するバッテリ１４と、エンジン１と駆動輪７との間に配置された有段変速機４と、を含んで構成される車両用ハイブリッドパワートレインにおいて、車両の要求駆動出力ＴＷを算出する手段（図２のステップ１）と、前記有段変速機４で設定される変速比ｉに対応して、前記エンジン１を前記要求駆動出力ＴＷを満たすように運転したときの要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと燃費が最良となるように運転したときの最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとの偏差ΔＴを算出する手段（図２のステップ７，１３，１８，２４）と、前記バッテリの充電状態ＳＯＣを検出する手段と、前記バッテリの充電状態に応じた第１ＭＧ２の可能駆動／回生トルクＴｍｓｏｃを算出する手段（図２のステップ８，１４，１９，２５）と、前記エンジン１の要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとの偏差ΔＴと、前記電動／発電機の可能駆動／回生トルクＴｍｓｏｃと、に基づいて、エンジン１を最良燃費特性（図４のα）付近で運転させつつ車両の要求駆動出力ＴＷを得るように、エンジン１、第１ＭＧ２及び有段変速機４を制御する手段（図２のステップ１０，１６，１７，２１，２７，２８）と、を含んで構成した。
【００３０】
これにより、前記要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとの偏差ΔＴを前記バッテリ１４の充電状態ＳＯＣに応じた第１ＭＧ２の可能駆動／回生トルクに基づいて、第１ＭＧ２で賄えるように変速比ｉを設定することで、エンジン１を最良燃費特性α付近で運転させつつ車両の要求駆動出力ＴＷを得ることができる。
【００３１】
具体的には、前記エンジン１の要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬと最良燃費駆動トルクＴＴＡＬとの偏差ΔＴが小さくなる変速比ｉを選択し、該選択した変速比ｉにおける前記トルクの偏差ΔＴを前記可能駆動／回生トルクＴｍｓｏｃに基づき第１ＭＧ２の駆動／回生トルクで賄えると判定されたときは該選択した変速比ｉに設定し、賄えないと判定されたときは第１ＭＧ２の駆動／回生機能が切り換わるように変速比ｉを切り換えて設定し（ｉ→ｉ−１，ｉ＋１）、該設定された変速比ｉに対応する最良燃費駆動トルクＴＴＡＬでエンジン１を駆動し、トルク偏差分ΔＴを第１ＭＧ２の駆動／回生トルクで賄って前記要求駆動出力ＴＷを満たすように制御する構成とした。
【００３２】
また、前記エンジン１を、前記有段変速機４の変速比ｉ毎に前記要求駆動出力ＴＷを満たすように運転したときのエンジン回転速度ＴＮＧＰｉを算出すると共に、前記要求駆動出力ＴＷを満たし、かつ、任意の変速比で燃費が最良となるように運転したときのエンジン回転速度ＴＮＡＬを算出し、前記変速比ｉ毎のエンジン回転速度ＴＮＧＰｉと最良燃費でのエンジン回転速度ＴＮＡＬとの速度差が最小となる運転における変速比（図４の例では３速）を、前記始めに選択する変速比とする構成としたので、偏差ΔＴが最も小さくなる変速比を容易かつ精度良く算出することができる。
【００３３】
また、前記エンジン１の要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬが最良燃費駆動トルクＴＴＡＬより大きく、その差がバッテリ１４の充電状態ＳＯＣに応じた第１ＭＧ２の可能駆動トルクＴｍｓｏｃより大きいときは、変速比ｉをシフトダウン（ｉ→ｉ−１）して、エンジン１の駆動トルクを増大すると共に、第１ＭＧ２を発電して回生トルクを得ながらバッテリ１４を充電する構成としたため、シフトダウンによりエンジン１を最良燃費で運転することができる。
【００３４】
また、前記エンジン１の最良燃費駆動トルクＴＴＡＬが要求駆動トルクＴＴＮＲＡＬより大きく、その差がバッテリ１４の充電状態ＳＯＣに応じた第１ＭＧ２の可能回生トルクＴｍｓｏｃより大きいときは、変速比ｉをシフトアップ（ｉ→ｉ＋１）して、エンジン１の駆動トルクを減少すると共に、バッテリ１４を放電して第１ＭＧ２を駆動して駆動トルクを得る構成としたため、シフトアップによりエンジン１を最良燃費で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッドパワートレインの制御装置を備える車両の駆動伝達系の概略図
【図２】同上実施形態の駆動制御のフローチャート（第１段）。
【図３】同上実施形態の駆動制御のフローチャート（第２段）。
【図４】同上実施形態の各種値を算出するときの様子を示す図。
【図５】同上実施形態のアシスト要求時から発電要求時に切り換わるときの様子を示す図。
【図６】同上実施形態の発電要求時からアシスト要求時に切り換わるときの様子を示す図。
【符号の説明】
１…エンジン　　２…第１ＭＧ　　４…変速機　　　　７…後輪　　２１…ハイブリッドコントロールモジュール３２…モータコントローラ　　　　３３…モータコントローラ

Claims

走行駆動源としての内燃機関及び電動／発電機と、該電動／発電機との間で充放電するバッテリと、内燃機関と駆動輪との間に配置された有段変速機と、を含んで構成される車両用ハイブリッドパワートレインにおいて、内燃機関を最良燃費特性付近で運転させつつ車両の要求駆動出力を得るように、バッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能駆動／回生トルクに基づいて、内燃機関、電動／発電機及び有段変速機を制御することを特徴とする車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。
走行駆動源としての内燃機関及び電動／発電機と、該電動／発電機との間で充放電するバッテリと、エンジンと駆動輪との間に配置された有段変速機と、を含んで構成される車両用ハイブリッドパワートレインにおいて、
車両の要求駆動出力を算出する手段と、
前記有段変速機で設定される変速比に対応して、前記内燃機関を前記要求駆動出力を満たすように運転したときの要求駆動トルクと燃費が最良となるように運転したときの最良燃費駆動トルクとの偏差を算出する手段と、
前記バッテリの充電状態を検出する手段と、
前記バッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能駆動／回生トルクを算出する手段と、
前記内燃機関の要求駆動トルクと最良燃費駆動トルクとの偏差と、前記電動／発電機の可能駆動／回生トルクと、に基づいて、内燃機関を最良燃費特性付近で運転させつつ車両の要求駆動出力を得るように、内燃機関、電動／発電機及び有段変速機を制御する手段と、
を含んで構成したことを特徴とする車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。
前記内燃機関の要求駆動トルクと最良燃費駆動トルクとの偏差が小さくなる変速比を選択し、該選択した変速比における前記トルクの偏差を前記可能駆動／回生トルクに基づき電動／発電機の駆動／回生トルクで賄えると判定されたときは該選択した変速比に設定し、賄えないと判定されたときは電動／発電機の駆動／回生機能が切り換わるように変速比を切り換えて設定し、該設定された変速比に対応する最良燃費駆動トルクで内燃機関を駆動し、トルク偏差分を電動／発電機の駆動／回生トルクで賄って前記要求駆動出力を満たすように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。
前記内燃機関を、前記有段変速機の変速比毎に前記要求駆動出力を満たすように運転したときの機関回転速度を算出すると共に、前記要求駆動出力を満たし、かつ、任意の変速比で燃費が最良となるように運転したときの機関回転速度を算出し、前記変速比毎の機関回転速度と最良燃費での機関回転速度との速度差が最小となる運転における変速比を、前記始めに選択する変速比とすることを特徴とする請求項３に記載の車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。
前記内燃機関の要求駆動トルクが最良燃費駆動トルクより大きく、その差がバッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能駆動トルクより大きいときは、変速比をシフトダウンして、内燃機関の駆動トルクを増大すると共に、電動／発電機を発電して回生トルクを得ながらバッテリを充電することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。
前記内燃機関の最良燃費駆動トルクが要求駆動トルクより大きく、その差がバッテリの充電状態に応じた電動／発電機の可能回生トルクより大きいときは、変速比をシフトアップして、内燃機関の駆動トルクを減少すると共に、バッテリを放電して電動／発電機を駆動して駆動トルクを得ることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つに記載の車両用ハイブリッドパワートレインの制御装置。