JP2004229372A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【目的】ハイブリッド車両の制御装置において、電動発電機によるアシスト量を低減し、ロックアップ機構の耐久性を向上し、また、スリップ制御量及びスリップ制御領域を減少させる必要をなくし、燃料消費量を低減し、これにより、ロックアップ機構のスリップ制御と電動発電機のアシスト制御とを両立することにある。
【構成】設定された運転領域においてロックアップ機構をスリップ制御させるスリップ制御手段と、このスリップ制御が行われる領域では電動発電機によるアシストを抑制制御するアシスト制御抑制手段とが備えられた制御手段を設けている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係り、特にエンジンのクランク軸に接続された電動発電機によりエンジンの出力をアシストするシステムにおいて、ロックアップ機構（クラッチ）をスリップ制御可能なトルクコンバータ付きの自動変速機と組み合わせてアシストトルクを制御するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、例えば、燃料の燃焼によって駆動するエンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を有する電動発電機（アシストモータ）を直結して設けた、いわゆるハイブリッド車両がある。このハイブリッド車両には、エンジンと、このエンジンを駆動及びアシスト可能な電動発電機と、ロックアップ機構（クラッチ）を備えたトルクコンバータ付きの自動変速機とを設けたものがある。
【０００３】
従来、ハイブリッド車両には、燃費の向上を目的として、エンジンの他に（電動発電機（アシストモータ）を備え、また、トルクコンバータ付きの自動変速機を設け、更に、このトルクコンバータの伝達効率を向上させるために、トルクコンバータにロックアップ機構（クラッチ）を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ハイブリッド車両には、エンジンの他に電動発電機（アシストモータ）を備え、エンジン負荷が大きい領域で電動発電機（アシストモータ）により駆動トルクをアシストし、一方、エンジン負荷が小さい領域では電動発電機（アシストモータ）によるアシストを行わないようにして、エンジンの効率が比較的良い領域で運転する頻度が高くなるように制御し、また、電池残留が多い場合には、アシストを行う負荷領域を低負荷側に広げるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４７６００号公報（第７、８頁、図４）
【特許文献２】
特開平９−８４２１０号公報（第３〜５頁、図２）
【０００５】
一方、トルクコンバータ付きの自動変速機においては、トルクコンバータの伝達効率を向上させるために、ロックアップ機構（クラッチ）を設け、エンジンのトルク変動が許容できる高速域でロックアップを行い、エンジンのトルク変動が許容できない中速域では、ロックアップ機構がスリップ状態を維持するように制御している。一般的に、ロックアップ機構のスリップ制御状態では、摩擦により発熱するため、耐久性を確保するためにスリップ制御を行う領域は、低中負荷域に限定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、ロックアップ機構（クラッチ）をスリップ制御可能なトルクコンバータ付きの自動変速機と組み合わせてアシストトルクを制御するハイブリッド車両の制御装置においては、スリップ制御領域でモータによりトルクアシストを行うと、アシストを行わない場合に比較してロックアップ機構の発熱量が増加し、ロックアップ機構の耐久性が低下するという不都合があった。また、この不都合を解消するために。スリップ領域を低負荷側へ縮小することも考えられるが、スリップ制御領域が少なくなって、燃費が悪化するという不都合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンと、このエンジンを駆動及びアシスト可能な電動発電機と、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータ付きの自動変速機とを設けたハイブリッド車両の制御装置において、設定された運転領域において前記ロックアップ機構をスリップ制御させるスリップ制御手段と、このスリップ制御が行われる領域では前記電動発電機によるアシストを抑制制御するアシスト制御抑制手段とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明は、ロックアップ機構においてスリップ制御が行われる領域では電動発電機によるアシストを抑制制御することから、電動発電機によるアシスト量を低減することができ、ロックアップ機構の耐久性を向上することができ、また、スリップ制御量及びスリップ制御領域を減少させる必要がないので、燃料消費量を低減し、これにより、ロックアップ機構のスリップ制御と電動発電機のアシスト制御とを両立することができる。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜５は、この発明の実施例を示すものである。図５において、２はハイブリッド車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はこのエンジン２のクランク軸（図示せず）に接続されてエンジン２を駆動及びアシスト可能な電動発電機（アシストモータ）、６は自動変速機、８は差動機、１０・１０は車軸、１２・１２は駆動輪、１４はバッテリ、１６は制御装置である。エンジン２は、燃料の燃焼によって駆動するものである。電動発電機４は、電気エネルギで駆動してアシストモータ及び発電機能を有するものである。自動変速機６は、流体式のトルクコンバータ１８と変速部２０とからなる。また、このトルクコンバータ１８は、図示しないが、ポンプとステータとタービンとを備え、ポンプ側からタービン側にトルクを増幅して伝達するものである。
【００１０】
制御装置１６は、エンジン２又は電動発電機４側から出力されたトルクを、自動変速機６を介して駆動輪１２に伝達するものである。
【００１１】
バッテリ１４は、インバータ２２を介して電動発電機４に連絡している。
【００１２】
エンジン２には、燃料噴射弁２４が設けられている。この燃料噴射弁２４には、制御手段（ＥＣＭ）２６が連絡している。この制御手段２６は、電動発電機４へのトルク指令をするように前記インバータ２２に連絡しているとともに、車速を検出する車速センサ２８とエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ３０とトルクコンバータ１８のタービンの回転数を検出するタービン回転センサ３２とスロットル開度を検出するスロットルセンサ３４とブレーキペダル（図示せず）の踏み状態を検出するブレーキスイッチ３６とシフトレバー（図示せず）の位置を検出するシフト位置スイッチ３８とに連絡し、また、自動変速機６の変速部２０に設けられたシフトソレノイド４０とトルクコンバータ１８に設けられたロックアップソレノイド４２とに連絡している。ロックアップソレノイド４２は、トルクコンバータ１８においてロックアップ機構（クラッチ）４４を構成している。このロックアップ機構（クラッチ）４４は、高速域でロックアップ制御されるとともに、低中負荷域ではスリップ制御されるものである。
【００１３】
制御手段２６には、設定された運転領域においてロックアップ機構４４をスリップ制御させるスリップ制御手段４６と、このスリップ制御が行われる領域では電動発電機６によるアシストを抑制制御させるアシスト制御抑制手段４８とが備えられている。
【００１４】
スリップ制御手段４６においては、図３に示す如く、車速とスロットル開度とによってロックアップ機構４４のスリップ領域Ｓを設定している。つまり、図３において、車速Ｖ１と車速Ｖ２間で且つスロットル開度が零からＴＨ２間でスリップ領域Ｓが設定され、また、車速Ｖ２以上であって、該車速Ｖ２から車速Ｖ３まではスロットル開度がＴＨ１（ＴＨ１＜ＴＨ２）からＴＨ３（ＴＨ２＜ＴＨ３）まで漸次大きくなり且つこのスロットル開度ＴＨ３内においてはロックアップ領域Ｒが設定されている。よって、スリップ制御手段４６は、設定されたスリップ領域Ｓで、ロックアップ機構４４をスリップ制御している。
【００１５】
アシスト制御抑制手段４８は、スリップ制御手段４６によるスリップ制御が行われる領域（スリップ領域Ｓ）では電動発電機６によるアシストを抑制制御するものであり、図２に示す如く、スロットル開度から得られる電動発電機４の基本出力トルクである基本アシストトルクを算出する基本出力トルク算出部である基本アシストトルク算出部４８Ａと、スロットル開度と車速とにより前記スリップ制御手段４６のスリップ領域Ｓを判定するスリップ制御領域判定部４８Ｂと、基本出力トルクである基本アシストトルクをスリップ領域Ｓのスリップ値により補正した出力トルクであるアシストトルクを算出する出力トルク算出部であるアシストトルク算出部４８Ｃとを備えている。
【００１６】
基本アシストトルク算出部４８Ａにおいては、図４のテーブルに示す如く、スロットル開度がＴＨ４でアシストトルク指令値が大きくなり始め、このアシストトルク指令値は、スロットル開度がＴＨ５で所定の一定値Ａとなる。
【００１７】
また、アシスト制御抑制手段４８のアシストの抑制制御は、電動発電機４によるアシスト制御を行わないことである。
【００１８】
もしくは、アシスト制御抑制手段４８のアシストの抑制制御量は、エンジントルクに基づいて設定されている。
【００１９】
次に、この実施例の作用を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
【００２０】
アシスト制御抑制手段４８のプログラムがスタートすると（ステップ１０２）、各センサから各信号を取り込み（ステップ１０４）、そして、基本アシストトルクを算出し（ステップ１０６）、そして、スリップ制御領域（スリップ領域Ｓ）か否かを判断する（ステップ１０８）。
【００２１】
このステップ１０８がＮＯの場合には、アシストトルクを、
アシストトルク＝基本アシストトルク
として出力する（ステップ１１０）。
【００２２】
しかし、前記ステップ１０８がＹＥＳの場合には、電動発電機４によるアシスト制御を行わないように、アシストトルクを零とする（ステップ１１２）。
【００２３】
前記ステップ１１０、前記ステップ１１２の処理後は、プログラムをリターンする（ステップ１１４）。
【００２４】
この結果、トルクコンバータ１８を備えた自動変速機６の入力側にエンジン２とアシスト用の電動発電機４を設置したハイブリッド車両において、トルクコンバータ１８のロックアップ機構４４をスリップ制御する領域内では、電動発電機によるトルクのアシストを抑制することから、電動発電機４によるアシスト量を低減することができ、ロックアップ機構４４の耐久性を向上することができ、また、スリップ制御量及びスリップ制御領域を減少させる必要がないので、燃料消費量を低減し、これにより、ロックアップ機構４４のスリップ制御と電動発電機４のアシスト制御とを両立することができる。
【００２５】
また、アシスト制御抑制手段４８のアシストの抑制制御は、電動発電機４によるアシスト制御を行わないことにより、ロックアップ機構４４の耐久性をさらに向上することができる。
【００２６】
更に、アシスト制御抑制手段４８のアシストの抑制制御量は、エンジントルクに基づいて設定されていることから、精度の高いアシスト制御を実施することができる。
【００２７】
なお、この発明においては、スリップ制御領域内ではトルクアシストを行わないようにしたが、自動変速機の入力トルクがロックアップ機構の耐久性に影響しないように構成すればよいのであって、例えば、吸入空気量等から算出したエンジントルクに基づいて、アシストトルクの上限値を導き、アシストトルクをこの上限値に制限することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかな如くこの発明によれば、設定された運転領域においてロックアップ機構をスリップ制御させるスリップ制御手段と、このスリップ制御が行われる領域では電動発電機によるアシストを抑制制御するアシスト制御抑制手段とが備えられた制御手段を設けたことにより、電動発電機によるアシスト量を低減することができ、ロックアップ機構の耐久性を向上することができ、また、スリップ制御量及びスリップ制御領域を減少させる必要がないので、燃料消費量を低減し、これにより、ロックアップ機構のスリップ制御と電動発電機のアシスト制御とを両立し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両の制御のフローチャートである。
【図２】スリップ制御抑制手段のブロック図である。
【図３】スリップ制御領域を示す図である。
【図４】基本アシストトルク算出用テーブルを示す図である。
【図５】ハイブリッド車両の制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 電動機
６ 自動変速機
１４ バッテリ
１６ 制御装置
１８ トルクコンバータ
２６ 制御手段
３４ スロットルセンサ
４２ ロックアップソレノイド
４４ ロックアップ機構
４６ スリップ制御手段
４８ アシスト制御抑制手段

Claims (3)

  1. エンジンと、このエンジンを駆動及びアシスト可能な電動発電機と、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータ付きの自動変速機とを設けたハイブリッド車両の制御装置において、設定された運転領域において前記ロックアップ機構をスリップ制御させるスリップ制御手段と、このスリップ制御が行われる領域では前記電動発電機によるアシストを抑制制御するアシスト制御抑制手段とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. 前記アシスト制御抑制手段のアシストの抑制制御は、前記電動発電機によるアシスト制御を行わないことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  3. 前記アシスト制御抑制手段のアシストの抑制制御量は、エンジントルクに基づいて設定されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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