JP2005299797A

JP2005299797A - ハイブリッド車両の発進時制御方法

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Publication number: JP2005299797A
Application number: JP2004116993A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Murata; 宏樹村田; Yoshinobu Hashimoto; 佳宜橋本; Osamu Yoneda; 修米田; Yuichiro Kitamura; 雄一郎北村; Yoshihide Suzuki; 良英鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: JP4136990B2

Abstract

【課題】バッテリ充電量ＳＯＣが低下した状態でも電力消費量を抑制しつつ発進駆動力を増幅し、小バッテリ容量で十分なトルクアシストにより発進する。
【解決手段】ハイブリッド車両１０は、ディーゼルエンジン１１と、ＭＭＴ１２と、モータジェネレータ（ＭＧ）１７と、トルクコンバータ（以下トルコン）１６と、アクセル開度とＳＯＣに基づきＭＧ１７への電力供給量を制御する電力制御手段と、ＳＯＣに基づきトルコン１６を作動または非作動に切り替える切り替え制御手段とを備える。車両発進時にＳＯＣが所定値以上の場合（ステップＳ１１否定）、トルコン１６を非作動にし（ステップＳ１７）、ＳＯＣが所定値未満の場合（ステップＳ１１肯定、Ｓ１２肯定）、トルコン１６を作動にし発進させる（ステップＳ１３）。ＭＧ１７のＭＧアシスト上限ガード値を、ベースＭＧアシスト量から所定量を差し引いた値とする（ステップＳ１４）。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両の発進時制御方法に関し、更に詳しくは、バッテリ充電量が低下した状態であっても電力消費量を抑制しつつ発進駆動力を増幅することができ、小さなバッテリ容量で十分なトルクアシストを実施して発進できるハイブリッド車両の発進時制御方法に関する。

一般に、パラレル型のハイブリッド車両は、走行駆動源としてのエンジンと、有段変速機と、エンジン出力による発電またはバッテリ電力によるエンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えて構成されたものが知られている。

このようなハイブリッド車両において、バッテリ充電量が十分にある場合は、エンジンをアイドル状態にするかまたは停止状態にしてモータジェネレータにより発進し、バッテリ充電量が不足気味である場合は、モータジェネレータを停止してエンジンで発進するものが公知である（たとえば、特許文献１参照）。また、モータジェネレータで発進後、そのモータジェネレータでクランキングしてエンジンを始動させるハイブリッド車両が公知である（たとえば、特許文献２参照）。

特開平１１−１４８３９０号公報特開２００１−２１９７６５号公報

しかしながら、バッテリ容量が小さいハイブリッド車両では、燃費改善のためにバッテリ出力を用いてモータジェネレータを駆動して発進すると、バッテリ充電量の変化幅（たとえば、３５％〜８０％）が大きくなってしまうため、バッテリの劣化や発熱による性能低下を招く虞があった。

また、燃費が良いディーゼルハイブリッド車両や小型ハイブリッド車両では、小容量のバッテリを搭載しているため、モータジェネレータによる加速アシストを数回実施しただけでもバッテリ充電量を大幅に低下させることとなり、発進時には十分なトルクアシストを期待できなかった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バッテリ充電量が低下した状態であっても電力消費量を抑制しつつ発進駆動力を増幅することができ、小さなバッテリ容量で十分なトルクアシストを実施して発進できるハイブリッド車両の発進時制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係るハイブリッド車両の発進時制御方法は、走行駆動源としてのエンジンと、有段変速機と、前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の発進時制御方法において、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンのトルクを増幅可能なトルクコンバータと、アクセル開度と前記バッテリの充電量とに基づいて前記モータジェネレータへの電力供給量を制御する電力制御手段と、前記バッテリ充電量に基づいて前記トルクコンバータを作動状態または非作動状態に切り替え制御する切り替え制御手段とを更に備え、前記ハイブリッド車両の発進時であって、前記バッテリ充電量が所定値以上の場合には、前記切り替え制御手段により前記トルクコンバータを非作動状態に切り替え、前記バッテリ充電量が所定値未満の場合には、前記切り替え制御手段により前記トルクコンバータを作動状態に切り替えることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、バッテリ充電量が減少してくると、バッテリの電力消費を抑えるべく、トルクコンバータを作動状態に切り替え制御してエンジントルクを増大させることで、車両の発進駆動力を増幅することができる。

また、バッテリ充電量が十分な量になると、バッテリ電力を利用してモータジェネレータで加速アシストして加速力を増大するとともに、トルクコンバータを非作動状態に切り替え制御することで、伝達効率を向上させ、効率良く車両を運転することができる。

更に、バッテリ充電量の低下に応じて電力消費量を抑えることができ、トルクコンバータによるトルク増幅を実施することで、バッテリ充電量の変化幅も小さく抑えることができる。

また、この発明の請求項２に係るハイブリッド車両の発進時制御方法は、走行駆動源としてのエンジンと、有段変速機と、前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の発進時制御方法において、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンのトルクを増幅可能な過給機と、アクセル開度と前記バッテリの充電量とに基づいて前記モータジェネレータへの電力供給量を制御する電力制御手段と、前記バッテリ充電量に基づいて前記過給機による過給が増大または減少するように制御する過給制御手段とを更に備え、前記ハイブリッド車両の発進時であって、前記バッテリ充電量が所定値以上の場合には、前記過給制御手段により前記過給機を非作動状態に制御し、前記バッテリ充電量が所定値未満の場合には、前記過給制御手段により前記過給機を作動状態に制御することを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、バッテリ充電量が減少してくると、バッテリの電力消費を抑えるべく、過給機による過給を行い、エンジントルクを増大させることで、車両の発進駆動力を増幅することができる。

また、バッテリ充電量が十分な量になると、バッテリ電力を利用してモータジェネレータで加速アシストして加速力を増大するとともに、過給機を非作動状態に制御することで、伝達効率を向上させ、効率良く車両を運転することができる。

更に、バッテリ充電量の低下に応じて電力消費量を抑えることができ、過給機によるトルク増幅を実施することで、バッテリ充電量の変化幅も小さく抑えることができる。

また、この発明の請求項３に係るハイブリッド車両の発進時制御方法は、請求項１または２に記載の発明において、前記トルクコンバータまたは前記過給機を作動させて発進する場合には、前記モータジェネレータのアシスト上限ガード値を、当該モータジェネレータの体格と前記バッテリ充電量に応じて規定されるベースモータアシスト量から所定量を差し引いた値に設定することを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、バッテリ充電量に応じてその減少幅を精度良く、小さく抑えることができる。

この発明に係るハイブリッド車両の発進時制御方法（請求項１）によれば、バッテリ充電量が低下した状態であっても電力消費量を抑制しつつ発進駆動力をトルクコンバータにより増幅することができ、小さなバッテリ容量で十分なトルクアシストを実施して発進できる。また、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを抑制することができる。

また、この発明に係るハイブリッド車両の発進時制御方法（請求項２）によれば、バッテリ充電量が低下した状態であっても電力消費量を抑制しつつ発進駆動力を過給機により増幅することができ、小さなバッテリ容量で十分なトルクアシストを実施して発進できる。また、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを抑制することができる。

また、この発明に係るハイブリッド車両の発進時制御方法（請求項３）によれば、バッテリ充電量に応じてその減少幅を精度良く、小さく抑えることができるので、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを更に抑制することができる。

以下に、この発明に係るハイブリッド車両の発進時制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この発明をディーゼルハイブリッド車両に適用した例について説明するが、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

先ず、ディーゼルハイブリッド車両の概略構成について図２に基づいて説明する。ここで、図２は、ディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。

図２に示すように、ディーゼルハイブリッド車両（ハイブリッド車両）１０には、走行駆動源としてのディーゼルエンジン（エンジン）１１が設けられている。なお、図示を省略するが、このディーゼルエンジン１１は、コモンレール方式の燃料噴射システム、排気ガス圧力を利用して吸気量を増大させるターボ過給機、バルブの開閉動作タイミングを可変制御する可変バルブタイミング機構等を備えている。

また、図示を省略するが、ディーゼルエンジン１１の排気通路には、排気ガス中の粒子状物質および窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタや、排気ガスの一部を吸気系に還流させる排気ガス再循環装置を備えている。なお、上記フィルタは、触媒が担持されていないパティキュレートフィルタや、酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタであってもよい。

ディーゼルエンジン１１で発生する駆動力は、その出力軸１１ａから、動力伝達の接離を行うクラッチ１５、エンジントルクを増幅可能なトルクコンバータ１６、自動変速可能な有段変速機（以下、ＭＭＴ（マルチモードマニュアルトランスミッション）と記す）１２、ドライブシャフト１４およびディファレンシャルギヤ（図示せず）を介して駆動輪１３に伝達されるようになっている。

このＭＭＴ１２は、走行状態に応じてギヤ段の変速操作をアクチュエータで電気的に自動制御するものである。また、クラッチ１５は、出力軸１１ａと回転軸１６ａの接離操作を走行状態に応じてアクチュエータで電気的に自動制御されるようになっている。

また、上記トルクコンバータ１６は、ディーゼルエンジン１１のトルクを流体（オイル）を介して従動側部材に伝達する機能を備えた公知の構造のものである。すなわち、油圧制御装置等詳細な図示を省略するが、トルクコンバータ１６は、ポンプインペラに一体化させたフロントカバーと、ＭＭＴ１２の入力軸１２ａに連結されたタービンランナと、ポンプインペラから流体を介してタービンランナに伝達されるトルクを増幅するためのステータとを有する。

そして、上記フロントカバーが上記回転軸１６ａに対して接続されている。さらに、上記フロントカバーの内部には、係合・解放可能なロックアップクラッチが設けられており、このロックアップクラッチの係合・解放により、上記回転軸１６ａと上記ＭＭＴ１２の入力軸１２ａとの間におけるトルク伝達状態（言い換えればトルク比）が変更される。なお、ロックアップクラッチの係合には、完全係合とスリップとが含まれる。

また、ディーゼルエンジン１１は、上記ＭＭＴ１２から指令される要求エンジントルクを出力するために、その燃料噴射量や吸入空気量等を制御されるように構成されている。ディーゼルエンジン１１の要求燃料噴射量は、たとえば、エンジンの回転数およびアクセル開度からマップ等に基づいて決定され、燃料噴射が実行されるようになっている。

また、駆動系歯車装置（ギヤトレーン）を一体化したモータジェネレータ（ＭＧ）１７は、インバータ１９を介し、充放電可能な二次電池であるバッテリ２０と接続されている。このモータジェネレータ１７は、走行駆動源であるモータとして機能する力行運転モードと、発電機として機能する回生運転モードとの２つの運転状態をとり得るように構成されている。

たとえば、モータジェネレータ１７は、力行運転モードではバッテリ２０からの電力供給を受けて、ドライブシャフト１４を駆動するための動力を発生する。また、回生運転モードでは、モータジェネレータ１７は、ディーゼルエンジン１１あるいはドライブシャフト１４から伝達される駆動力を電力に変換し、バッテリ２０を充電する。

モータジェネレータ１７が力行運転モードあるいは回生運転モードのいずれかで運転されるかは、バッテリ２０の充電量ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）を勘案して決定される。

以上のように構成されたディーゼルハイブリッド車両１０は、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）によって各種センサからの出力情報に基づいて以下のように基本制御され、種々の状態で走行することができる。

また、このＥＣＵは、アクセル開度とバッテリ充電量ＳＯＣとに基づいてモータジェネレータ１７への電力供給量を制御する電力制御手段として機能するとともに、バッテリ充電量ＳＯＣに基づいてトルクコンバータ１６を作動状態または非作動状態に切り替え制御する切り替え制御手段として機能するものである。

ディーゼルハイブリッド車両１０の発進時の制御方法については後述する。定常運転時には、通常は、ディーゼルエンジン１１がドライブシャフト１４の要求出力とほぼ等しい出力を発生するように運転される。このとき、ディーゼルエンジン１１の出力のほぼすべてがドライブシャフト１４に伝えられる。

一方、バッテリ２０の充電量ＳＯＣが予め定められた基準値以下に低下している場合には、ディーゼルエンジン１１がドライブシャフト１４の要求出力以上の出力で運転され、その余剰動力の一部はモータジェネレータ１７によって電力として回生され、バッテリ２０の充電に利用される。

そして、ディーゼルエンジン１１の出力トルクが不足する場合には、バッテリ２０の充電量ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１７によって不足分のトルクがアシストされ、必要トルクが確保される。

なお、上記ディーゼルハイブリッド車両１０は、燃料の節約と排気エミッションの低減を図るために、いわゆるエコラン（エコノミー＆エコロジーランニング）制御もなされる。たとえば、交差点における信号待ち等でディーゼルハイブリッド車両１０が停車した場合に、所定の停止条件下でディーゼルエンジン１１を自動停止させ、その後、所定の再始動条件下（たとえば、アクセルペダルを踏み込んだとき）でディーゼルエンジン１１を再始動させる制御もなされる。

以上が本発明に係るディーゼルハイブリッド車両１０の基本構成および基本制御動作である。

つぎに、本発明の要部であるディーゼルハイブリッド車両１０の発進時制御方法について図１に基づいて図２を参照しつつ説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係るトルクコンバータを用いたディーゼルハイブリッド車両の発進時制御方法を示すフローチャートである。なお、図１中では、モータジェネレータ１７をＭＧと略記し、トルクコンバータをトルコンと略記してある。以下の制御は、上記ＥＣＵによって実行される。

図１に示すように、先ず、バッテリ２０の充電状態を判断するために、バッテリ充電量ＳＯＣを読み込み（ステップＳ１０）、そのバッテリ充電量ＳＯＣが所定値（たとえば、４５％）未満か否かを判断する（ステップＳ１１）。

バッテリ充電量ＳＯＣが所定値未満で充電量が減少していると判断される場合は（ステップＳ１１肯定）、アクセル開度や車速等によりディーゼルハイブリッド車両１０が発進時であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。たとえば、車速がゼロであれば、発進時と判断できる。

発進時であるならば（ステップＳ１２肯定）、バッテリ２０の電力消費を抑えるべく、トルクコンバータ１６を作動状態に切り替えてエンジントルクを増大させ、車両駆動力を増幅して発進する（ステップＳ１３）。すなわち、クラッチ１５を接続し、トルクコンバータ１６の上記ロックアップクラッチを解放することによりトルクコンバータ１６を作動させて発進する。

トルクコンバータ１６により車両駆動力が増幅されても、ドライバ要求出力に満たない場合があり、その場合にはバッテリ充電量ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１７によりトルクアシストを実施する必要がある。そこで、つぎのステップＳ１４において、バッテリ充電量ＳＯＣに応じたモータジェネレータ１７の出力上限値であるＭＧアシスト上限ガード値（モータジェネレータのアシスト上限ガード値）を算出する。

このＭＧアシスト上限ガード値に基づいてモータジェネレータ１７を駆動すれば、減少しているバッテリ充電量ＳＯＣの変化幅（減少幅）を小さく抑えることができ、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを抑制することができるからである。

このＭＧアシスト上限ガード値は、モータジェネレータ１７の体格とバッテリ充電量ＳＯＣに応じて規定された上限出力であるベースＭＧアシスト量（ベースモータアシスト量）から、当該上限ガード値を更に下げるための所定量（たとえば、最大出力１５ＫＷのモータジェネレータ１７では、５ＫＷ程度であることが好ましい）を差し引いて算出される（ステップＳ１４）。

このベースＭＧアシスト量は、たとえば図３に示すマップから求めることができる。ここで、図３は、バッテリ充電量ＳＯＣに応じたベースＭＧアシスト量を示すマップであり、最大出力１５ＫＷのモータジェネレータ１７について示した例である。

ＭＧアシスト上限ガード値が算出されたら、ステップＳ１０に戻って同様の制御が繰り返される。トルクコンバータ１６により車両駆動力が増幅されても、ドライバ要求出力に満たない場合には、図示しないモータジェネレータ１７の制御ルーチンに移行し、ドライバ要求出力に対する不足分を、ステップＳ１４で算出したＭＧアシスト上限ガード値の範囲内でモータジェネレータ１７によって加速アシストする。モータジェネレータ１７への電力供給量は、アクセル開度とバッテリ充電量ＳＯＣとに基づいて制御される。

一方、ディーゼルハイブリッド車両１０が発進時でないならば（ステップＳ１２否定）、トルクコンバータ１６を非作動状態（ロックアップクラッチが係合状態）に切り替える（ステップＳ１５）。

そして、その時点におけるディーゼルエンジン１１の出力がドライバ要求出力に満たない場合には、バッテリ充電量ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１７によりトルクアシストを実施する必要がある。そこで、つぎのステップＳ１６において、バッテリ充電量ＳＯＣに応じたモータジェネレータ１７の出力上限値であるＭＧアシスト上限ガード値を算出する。

このＭＧアシスト上限ガード値は、図３に示すマップから求めたベースＭＧアシスト量と等しい値に設定し、前述のステップＳ１４で示した所定量を差し引くことはしていない。これは、ステップＳ１５においてトルクコンバータ１６を非作動状態としてトルク増幅をしていないので、トルク不足によりドライバビリティが悪化する可能性があるからであり、これを回避すべく、その時点のバッテリ充電量ＳＯＣにおいて最大限許容されるベースＭＧアシスト量でトルクアシストを実施するようにしたものである。

このＭＧアシスト上限ガード値が算出されたら、ステップＳ１０に戻って同様の制御が繰り返される。ディーゼルエンジン１１の出力がドライバ要求出力に満たない場合には、図示しないモータジェネレータ１７の制御ルーチンに移行し、ドライバ要求出力に対する不足分を、ステップＳ１６で算出したＭＧアシスト上限ガード値の範囲内でモータジェネレータ１７によってトルクアシストする。

また、バッテリ充電量ＳＯＣが十分な量になったら（ステップＳ１１否定）、バッテリ２０の電力を利用してモータジェネレータ１７で加速アシストして発進加速力を増大することができ、トルクコンバータ１６を非作動状態（ロックアップクラッチが係合状態）に切り替え制御することで（ステップＳ１７）、伝達効率を向上させ、効率良くディーゼルハイブリッド車両１０を運転することができる。

以上のように、この実施例１に係るハイブリッド車両の発進時制御方法によれば、バッテリ充電量ＳＯＣが減少してくると、トルクコンバータ１６を作動状態に切り替えてエンジントルクを増大させることができるので、バッテリ２０の電力消費量を抑制しつつ、発進駆動力を増幅することができる。

また、バッテリ充電量ＳＯＣが十分な量になると、バッテリ２０の電力を利用してモータジェネレータ１７で加速アシストすることにより発進加速力を増大することができるとともに、トルクコンバータ１６を非作動状態に切り替え制御することで、伝達効率を向上させ、効率良くディーゼルハイブリッド車両１０を運転することができる。

更に、バッテリ充電量ＳＯＣの低下に応じて電力消費量を抑え、トルクコンバータ１６によるトルク増幅を実施すれば、バッテリ充電量ＳＯＣの変化幅も小さく抑えることができる。これにより、バッテリ２０の性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを抑えることもでき、小さなバッテリ容量で十分なハイブリッド機能を発揮させることができる。

特に、トルクコンバータ１６を作動させて発進する場合、モータジェネレータ１７のＭＧアシスト上限ガード値を、ベースＭＧアシスト量から所定量を差し引いた値に設定しているので、バッテリ充電量ＳＯＣに応じてその減少幅を精度良く、小さく抑えることができる。したがって、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを更に抑制することができる。

なお、上記実施例１においては、ディーゼルエンジン１１を走行駆動源とするハイブリッド車両について本発明を適用して説明したが、これに限定されず、ガソリンエンジンを走行駆動源とするハイブリッド車両に適用してもよい。

また、ＭＭＴ１２を備えたハイブリッド車両について本発明を適用して説明したが、これに限定されず、自動変速機（ＡＴ）や手動変速機（ＭＴ）を備えたハイブリッド車両に適用してもよい。

また、いわゆる流体式のトルクコンバータ１６を用いるものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、上記バッテリ２０を電源とする、いわゆる電気式のトルクコンバータを用い、バッテリ充電量ＳＯＣに応じてエンジントルクを増幅するように構成してもよい。

図４は、この発明の実施例２に係るディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略する。

本実施例２に係るディーゼルハイブリッド車両１０の概略構成は、上記実施例１で説明したディーゼルハイブリッド車両１０の構成とほぼ同様であるので、異なる点についてのみ図４に基づいて説明する。

ディーゼルエンジン１１で発生する駆動力は、その出力軸１１ａから、動力伝達の接離を行うクラッチ１５、ＭＭＴ１２、ドライブシャフト１４およびディファレンシャルギヤ（図示せず）を介して駆動輪１３に伝達されるようになっている。また、クラッチ１５は、ディーゼルエンジン１１の出力軸１１ａとＭＭＴ１２の入力軸１２ａとの接離操作を走行状態に応じてアクチュエータで電気的に自動制御されるようになっている。

モータジェネレータ１７は、ＭＭＴ１２への駆動力伝達の接離を行うクラッチ１７ａと、後述するスーパーチャージャ３０への駆動力伝達の接離を行うクラッチ１７ｂとを備えている。これらのクラッチ１７ａ，１７ｂの接離操作は、走行状態に応じて適宜選択されてアクチュエータで電気的に自動制御されるようになっている。

スーパーチャージャ（過給機）３０は、発進時に吸気量を増大させディーゼルエンジン１１のトルクを増幅するためのものである。このスーパーチャージャ３０は、モータジェネレータ１７と一体的に設けられ当該モータジェネレータ１７によって電磁式クラッチ１７ｂを介して駆動されるリショルム式の圧縮機等を備えて構成されている。

すなわち、スーパーチャージャ３０は、バッテリ充電量ＳＯＣに基づいてモータジェネレータ１７が駆動され、かつ電磁式のクラッチ１７ｂが係合されると作動する。これによって圧縮空気がディーゼルエンジン１１の吸気系統に供給され、過給される。一方、スーパーチャージャ３０は、モータジェネレータ１７のクラッチ１７ｂが解放されると、作動しなくなり、過給を停止する。

また、上記ＥＣＵは、アクセル開度とバッテリ充電量ＳＯＣとに基づいてモータジェネレータ１７への電力供給量を制御する電力制御手段として機能するとともに、バッテリ充電量ＳＯＣに基づいてスーパーチャージャ３０による過給が増大または減少するように制御する過給制御手段として機能するものである。すなわち、スーパーチャージャ３０は、バッテリ充電量ＳＯＣが小さい時には過給が増大するように制御され、バッテリ充電量ＳＯＣが高い時には過給圧が減少するように制御される。

つぎに、ディーゼルハイブリッド車両１０の発進時制御方法について図５に基づいて図１を参照しつつ説明する。ここで、図５は、スーパーチャージャを用いたディーゼルハイブリッド車両の発進時制御方法を示すフローチャートである。以下の制御は、上記ＥＣＵによって実行される。

図５に示すように、先ず、バッテリ２０の充電状態を判断するために、バッテリ充電量ＳＯＣを読み込み（ステップＳ２０）、そのバッテリ充電量ＳＯＣが所定値（たとえば、４５％）未満か否かを判断する（ステップＳ２１）。

バッテリ充電量ＳＯＣが所定値未満で充電量が減少していると判断される場合は（ステップＳ２１肯定）、アクセル開度や車速等によりディーゼルハイブリッド車両１０が発進時であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。

発進時であるならば（ステップＳ２２肯定）、バッテリ２０の電力消費を抑えるべく、スーパーチャージャ３０を作動状態（クラッチ１７ｂが係合状態）に切り替えてエンジントルクを増大させ、車両駆動力を増幅して発進する（ステップＳ２３）。

スーパーチャージャ３０により車両駆動力が増幅されても、ドライバ要求出力に満たない場合があり、その場合にはバッテリ充電量ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１７によりトルクアシストを実施する必要がある。そこで、つぎのステップＳ２４において、ＭＧアシスト上限ガード値を算出する。

このステップＳ２４におけるＭＧアシスト上限ガード値の算出趣旨および算出方法は、上記実施例１における図１のステップＳ１４で説明したものと同様であるので、重複説明を省略する。

ステップＳ２４においてＭＧアシスト上限ガード値が算出されたら、ステップＳ２０に戻って同様の制御が繰り返される。スーパーチャージャ３０により車両駆動力が増幅されても、ドライバ要求出力に満たない場合には、図示しないモータジェネレータ１７の制御ルーチンに移行し、ドライバ要求出力に対する不足分を、ステップＳ２４で算出したＭＧアシスト上限ガード値の範囲内でモータジェネレータ１７によって加速アシストする。モータジェネレータ１７への電力供給量は、アクセル開度とバッテリ充電量ＳＯＣとに基づいて制御される。

一方、ディーゼルハイブリッド車両１０が発進時でないならば（ステップＳ２２否定）、スーパーチャージャ３０を非作動状態（クラッチ１７ｂが解放状態）に切り替える（ステップＳ２５）。

そして、その時点におけるディーゼルエンジン１１の出力がドライバ要求出力に満たない場合には、バッテリ充電量ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１７によりトルクアシストを実施する必要がある。そこで、つぎのステップＳ２６において、ＭＧアシスト上限ガード値を算出する。

このステップＳ２６におけるＭＧアシスト上限ガード値の算出趣旨および算出方法は、上記実施例１における図１のステップＳ１６で説明したものと同様であるので、重複説明を省略する。

ステップＳ２６においてこのＭＧアシスト上限ガード値が算出されたら、ステップＳ２０に戻って同様の制御が繰り返される。ディーゼルエンジン１１の出力がドライバ要求出力に満たない場合には、図示しないモータジェネレータ１７の制御ルーチンに移行し、ドライバ要求出力に対する不足分を、ステップＳ２６で算出したＭＧアシスト上限ガード値の範囲内でモータジェネレータ１７によってトルクアシストする。

また、バッテリ充電量ＳＯＣが十分な量になったら（ステップＳ２１否定）、バッテリ２０の電力を利用してモータジェネレータ１７で加速アシストして発進加速力を増大することができ、スーパーチャージャ３０を非作動状態（クラッチ１７ｂが解放状態）に切り替え制御することで（ステップＳ２７）、伝達効率を向上させ、効率良くディーゼルハイブリッド車両１０を運転することができる。

以上のように、この実施例２に係るハイブリッド車両の発進時制御方法によれば、バッテリ充電量ＳＯＣが減少してくると、スーパーチャージャ３０を作動状態に切り替えてエンジントルクを増大させることができるので、バッテリ２０の電力消費量を抑制しつつ、発進駆動力を増幅することができる。

また、バッテリ充電量ＳＯＣが十分な量になると、バッテリ２０の電力を利用してモータジェネレータ１７で加速アシストすることにより発進加速力を増大することができるとともに、スーパーチャージャ３０を非作動状態に切り替え制御することで、伝達効率を向上させ、効率良くディーゼルハイブリッド車両１０を運転することができる。

更に、バッテリ充電量ＳＯＣの低下に応じて電力消費量を抑え、スーパーチャージャ３０によるトルク増幅を実施すれば、バッテリ充電量ＳＯＣの変化幅も小さく抑えることができる。これにより、バッテリ２０の性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを抑えることもでき、小さなバッテリ容量で十分なハイブリッド機能を発揮させることができる。

特に、スーパーチャージャ３０を作動させて発進する場合、モータジェネレータ１７のＭＧアシスト上限ガード値を、ベースＭＧアシスト量から所定量を差し引いた値に設定しているので、バッテリ充電量ＳＯＣの減少幅を精度良く、小さく抑えることができる。したがって、バッテリ性能の急激な悪化や発熱によるバッテリロスを更に抑制することができる。

なお、上記実施例２においては、ディーゼルエンジン１１を走行駆動源とするハイブリッド車両について本発明を適用して説明したが、これに限定されず、ガソリンエンジンを走行駆動源とするハイブリッド車両に適用してもよい。

また、リショルム式のスーパーチャージャ３０を用いるものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、ルーツ式やベーン式の容積圧縮タイプの過給機を用いて構成してもよい。

以上のように、この発明に係るハイブリッド車両の発進時制御方法は、パラレル式のハイブリッド車両に有用であり、特に、バッテリ充電量が低下した状態であっても電力消費量を抑制しつつ発進駆動力を増幅することができ、小さなバッテリ容量で十分なトルクアシストを実施して発進できるディーゼルハイブリッド車両や小型ハイブリッド車両に適している。

この発明の実施例１に係るトルクコンバータを用いたディーゼルハイブリッド車両の発進時制御方法を示すフローチャートである。ディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。バッテリ充電量ＳＯＣに応じたベースＭＧアシスト量を示すマップである。この発明の実施例２に係るディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。スーパーチャージャを用いたディーゼルハイブリッド車両の発進時制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ディーゼルハイブリッド車両（ハイブリッド車両）
１１ディーゼルエンジン（エンジン）
１２ＭＭＴ（有段変速機）
１６トルクコンバータ
１７モータジェネレータ
２０バッテリ
３０スーパーチャージャ（過給機）
ＳＯＣバッテリ充電量

Claims

走行駆動源としてのエンジンと、有段変速機と、前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータと、
を備えたハイブリッド車両の発進時制御方法において、
前記ハイブリッド車両は、
前記エンジンのトルクを増幅可能なトルクコンバータと、
アクセル開度と前記バッテリの充電量とに基づいて前記モータジェネレータへの電力供給量を制御する電力制御手段と、
前記バッテリ充電量に基づいて前記トルクコンバータを作動状態または非作動状態に切り替え制御する切り替え制御手段と、
を更に備え、
前記ハイブリッド車両の発進時であって、
前記バッテリ充電量が所定値以上の場合には、前記切り替え制御手段により前記トルクコンバータを非作動状態に切り替え、
前記バッテリ充電量が所定値未満の場合には、前記切り替え制御手段により前記トルクコンバータを作動状態に切り替えることを特徴とするハイブリッド車両の発進時制御方法。
走行駆動源としてのエンジンと、有段変速機と、前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータと、
を備えたハイブリッド車両の発進時制御方法において、
前記ハイブリッド車両は、
前記エンジンのトルクを増幅可能な過給機と、
アクセル開度と前記バッテリの充電量とに基づいて前記モータジェネレータへの電力供給量を制御する電力制御手段と、
前記バッテリ充電量に基づいて前記過給機による過給が増大または減少するように制御する過給制御手段と、
を更に備え、
前記ハイブリッド車両の発進時であって、
前記バッテリ充電量が所定値以上の場合には、前記過給制御手段により前記過給機を非作動状態に制御し、
前記バッテリ充電量が所定値未満の場合には、前記過給制御手段により前記過給機を作動状態に制御することを特徴とするハイブリッド車両の発進時制御方法。
前記トルクコンバータまたは前記過給機を作動させて発進する場合には、前記モータジェネレータのアシスト上限ガード値を、当該モータジェネレータの体格と前記バッテリ充電量に応じて規定されるベースモータアシスト量から所定量を差し引いた値に設定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の発進時制御方法。