JP3546598B2

JP3546598B2 - Drive control device for hybrid vehicle

Info

Publication number: JP3546598B2
Application number: JP14532696A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 豊多賀; 隆次茨木; 祐志畑; 強三上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: JPH09327104A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置に係り、特に、所定車速以上で走行している際に、Ｄレンジ等の駆動状態からＮレンジ等の非駆動状態へ切り換えられた場合に発生する動力源の吹き上がり、或いは非駆動状態から再び駆動状態へ切り換えられた場合に生じるショック等を防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、動力伝達を行う駆動状態と動力伝達を遮断する非駆動状態とを有する動力伝達手段がその動力源と駆動輪との間に配設されているハイブリッド車両が、例えば特開平７−６７２０８号公報等に記載されている。
【０００３】
動力伝達手段としては、変速比を変更可能な変速機、例えばクラッチやブレーキなどの係合手段の係合、解放制御によって変速比が異なる複数の変速段が成立させられる有段自動変速機や、変速比を連続的に変化させるベルト式、トロイダル型などの無段変速機等が広く用いられている。これらの動力伝達手段は、Ｎ（ニュートラル）やＰ（パーキング）などの動力伝達を遮断する非駆動状態と、Ｄ（ドライブ）やＲ（リバース）などの動力伝達を行う駆動状態とを備えているのが普通であり、シフトレバーやマニュアルシフトバルブなどにより運転者の切換操作に従って機械的に切り換えられるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなハイブリッド車両においては、所定車速以上で走行している際に、上記動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられると、動力源から駆動輪へ動力が伝達されているパワーオン状態では、動力伝達手段の入力回転数の吹き上がりが発生し、また、駆動輪から動力源へ動力が伝達されているパワーオフ状態では、再び動力伝達手段が駆動状態へ切り換えられた場合にショック等が発生してしまうのである。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、動力源と駆動輪との間に変速機等の動力伝達手段が配設されているハイブリッド車両において、所定車速以上で走行している際に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合に動力源が吹き上がったり、その後駆動状態へ切り換えられた場合にショック等が発生したりするのを防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、（ａ）燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備え、少なくとも電動モータを車両走行時の動力源として使用する一方、（ｂ）動力伝達を行う駆動状態と動力伝達を遮断する非駆動状態とを有して、前記動力源と駆動輪との間に配設された動力伝達手段を有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、（ｃ）前記動力源から前記駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、前記動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回転数の吹き上がりを防止するように前記電動モータを制御する非駆動時モータ制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、（ａ）燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを備え、少なくとも電動モータを車両走行時の動力源として使用する一方、（ｂ）動力伝達を行う駆動状態と動力伝達を遮断する非駆動状態とを有して、前記動力源と駆動輪との間に配設された動力伝達手段を有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、（ｃ）前記駆動輪から前記動力源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、前記動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回転数が車速に対応した所定範囲内となるように前記電動モータを制御する非駆動時モータ制御手段を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
第１発明では、動力源から駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回転数の吹き上がりを防止するように電動モータが制御されるため、動力源の無用な吹き上がりが防止される。
【０００９】
第２発明では、駆動輪から動力源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態で、且つ所定車速以上で走行している際に、動力伝達手段が駆動状態から非駆動状態へ切り換えられた場合には、動力伝達手段の入力回転数が車速に対応した所定範囲内となるように電動モータが制御されるため、再び動力伝達手段が駆動状態へ切り換えられた場合にショック等の発生が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明は、例えばクラッチにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源を切り換えるタイプや、遊星歯車装置などの合成、分配機構によってエンジン及び電動モータの出力を合成したり分配したりするミックスタイプ、電動モータを補助的に使用するアシストタイプ、エンジンは専ら発電のために発電機を回転駆動するシリーズタイプなど、種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。
【００１１】
また、動力伝達手段としては、油圧式クラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合手段によって駆動状態および非駆動状態、更には変速段が切り換えられる遊星歯車式等の自動変速機が好適に用いられるが、無段変速機や手動変速機などを用いることも可能である。
【００１２】
また、電動モータは、発電機（ジェネレータ）としての機能も有するモータジェネレータが好適に用いられ、非駆動時モータ制御手段は、例えばモータジェネレータを動力源とする走行時にはそのモータジェネレータのトルクを増減制御すれば良く、エンジンのみを動力源としている走行時であってモータジェネレータが無負荷状態でフリー回転させられている場合は、正逆方向のトルクを加えたり回生制動トルクを発生させたりすれば良く、モータジェネレータが発電機として用いられ、回生制動によって発電している場合は、その回生制動トルクを増減制御すれば良い。
【００１３】
また、エンジンが車両走行用の動力源として用いられている場合、第１発明では、上記モータ制御と同時に電子スロットル弁を絞り制御したり、フューエルカットを行ったりすることが望ましい。第２発明では、上記モータ制御と同時に電子スロットル弁を開くとともにフューエルカットを行うことが望ましい。
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である駆動制御装置を備えているハイブリッド駆動装置１０の骨子図である。
【００１５】
図１において、このハイブリッド駆動装置１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン１２と、電気エネルギーによって作動する電動モータとしてのモータジェネレータ１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１６と、自動変速機１８とを車両の前後方向に沿って備えており、出力軸１９から図示しないプロペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆動輪（後輪）へ駆動力を伝達する。
【００１６】
遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６ｒは第１クラッチＣＥ_１を介してエンジン１２に連結され、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓおよびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ_２によって連結されるようになっている。
【００１７】
なお、エンジン１２の出力は、回転変動やトルク変動を抑制するためのフライホイール２８およびスプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を介して第１クラッチＣＥ_１に伝達される。第１クラッチＣＥ_１および第２クラッチＣＥ_２は、何れも油圧アクチュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッチである。
【００１８】
自動変速機１８は、前置式オーバードライブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。
【００１９】
具体的には、副変速機２０はシングルピニオン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ_０、ブレーキＢ_０と、一方向クラッチＦ_０とを備えて構成されている。また、主変速機２２は、３組のシングルピニオン型の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ_１，Ｃ_２、ブレーキＢ_１，Ｂ_２，Ｂ_３，Ｂ_４と、一方向クラッチＦ_１，Ｆ_２とを備えて構成されている。
【００２０】
そして、図２に示されているソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧回路４０が切り換えられたり、シフトレバー４２にプッシュプルケーブル４３（図５参照）などを介して連結されたマニュアルシフトバルブ４４（図５参照）によって油圧回路４０が機械的に切り換えられたりすることにより、クラッチＣ_０，Ｃ_１，Ｃ_２、ブレーキＢ_０，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｂ_３，Ｂ_４がそれぞれ係合、解放制御され、図３に示されているようにニュートラル（Ｎ）と前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後進１段（Ｒｅｖ）の各変速段が成立させられる。
【００２１】
なお、上記自動変速機１８や前記電気式トルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。
【００２２】
図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー４２がエンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、「２」、及び「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された場合に係合、そして、空欄は非係合を表している。
【００２３】
その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー４２に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブ４４によって油圧回路４０が機械的に切り換えられることによって成立させられ、前進変速段の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間の変速はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって電気的に制御される。
【００２４】
また、前進変速段の変速比は１ｓｔから５ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速比ｉ_４＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ_５は、副変速機２０の遊星歯車装置３２のギヤ比をρ（＝サンギヤの歯数Ｚ_Ｓ／リングギヤの歯数Ｚ_Ｒ＜１）とすると１／（１＋ρ）となる。後進変速段Ｒｅｖの変速比ｉ_Ｒは、遊星歯車装置３６、３８のギヤ比をそれぞれρ_２、ρ_３とすると１−１／ρ_２・ρ_３である。図３は各変速段の変速比の一例を示したものである。
【００２５】
図４は、図２に表されるシフトレバー４２の操作位置を示している。図において、車両の前後方向の６つの操作位置と車両の左右方向の２つの操作位置との組み合わせにより、シフトレバー４２を８通りの操作位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によってシフトレバー４２が支持されている。
【００２６】
図５は、シフトレバー４２に連結されるマニュアルシフトバルブ４４の作動を説明している。図５において、マニュアルシフトバルブ４４には、油路４５を介して図示しないプライマリレギュレータバルブよりライン圧が加えられている。シフトレバー４２が、中立レンジとしてのＮレンジ或いはＰレンジへ操作されている場合には、スプール４６によって油路４５から油路４７及び油路４８への流路が塞がれるため、クラッチＣ_１、Ｃ_２の何れにも油圧が供給されずに機械的にニュートラルが成立させられる。
【００２７】
一方、シフトレバー４２がＤレンジ或いはエンジンブレーキレンジへ操作されている場合には、スプール４６の動きに合わせて油路４７が導通されるため、クラッチＣ_１（フォワードクラッチ）へ油圧が供給されて機械的に前進状態が成立させられ、また、シフトレバー４２がＲレンジへ操作されている場合には、スプール４６の動きに合わせて油路４８が導通されるため、クラッチＣ_２（ダイレクトクラッチ）へ油圧が供給されて機械的に後進状態が成立させられる。
【００２８】
図３の作動表に示されているように、第２変速段（２ｎｄ）と第３変速段（３ｒｄ）との間の変速は、第２ブレーキＢ_２と第３ブレーキＢ_３との係合・解放状態を共に変えるクラッチツウクラッチ変速になる。この変速を円滑に行うために、上述した油圧回路４０には図６に示す回路が組み込まれている。
【００２９】
図６において符号７０は１−２シフトバルブを示し、また符号７１は２−３シフトバルブを示し、さらに符号７２は３−４シフトバルブを示している。これらのシフトバルブ７０、７１、７２の各ポートの各変速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０、７１、７２の下側に示している通りである。なお、その数字は各変速段を示す。
【００３０】
その２−３シフトバルブ７１のポートのうち第１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ_３が油路７５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ_３との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ_３にライン圧が急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝作用を行うものである。
【００３１】
また符号７８はＢ−３コントロールバルブであって、第３ブレーキＢ_３の係合圧をこのＢ−３コントロールバルブ７８によって直接制御するようになっている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプリング８１とを備えており、スプール７９によって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８３が第３ブレーキＢ_３に接続されている。さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成したフィードバックポート８４に接続されている。
【００３２】
一方、前記スプリング８１を配置した箇所に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でＤレンジ圧を出力するポート８６が油路８７を介して連通させられている。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポート８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続されている。
【００３３】
したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給される油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポート８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１による弾性力が大きくなるように構成されている。
【００３４】
さらに、図６における符号８９は、２−３タイミングバルブであって、この２−３タイミングバルブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを有している。
【００３５】
この２−３タイミングバルブ８９の中間部のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路９５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９６に接続されている。
【００３６】
さらに、この油路９５は途中で分岐して、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９７にオリフィスを介して接続されている。この中間部のポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。
【００３７】
そして、第１のプランジャ９１の端部に開口しているポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポートに第２ブレーキＢ_２がオリフィスを介して接続されている。
【００３８】
前記油路８７は第２ブレーキＢ_２に対して油圧を供給・排出するためのものであって、その途中には小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィス１０２とが介装されている。また、この油路８７から分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ_２から排圧する場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリフィスコントロールバルブ１０５に接続されている。
【００３９】
オリフィスコントロールバルブ１０５は第２ブレーキＢ_２からの排圧速度を制御するためのバルブであって、そのスプール１０６によって開閉されるように中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ_２が接続されており、このポート１０７より図での下側に形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されている。
【００４０】
第２ブレーキＢ_２を接続してあるポート１０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポートに選択的に連通させられるポートであって、このポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１が接続されている。尚、このポート１１１は、第３ブレーキＢ_３を接続してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポートである。
【００４１】
オリフィスコントロールバルブ１０５のポートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブＳＬ４の信号圧を出力するポートである。
【００４２】
さらに、このオリフィスコントロールバルブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポートに連通させるようになっている。
【００４３】
なお、前記２−３シフトバルブ７１において第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポート１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちスプリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフトバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。
【００４４】
そして、図６において、符号１２１は第２ブレーキＢ_２用のアキュムレータを示し、その背圧室にはリニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する油圧に応じて調圧されたアキュムレータコントロール圧が供給されている。このアキュムレータコントロール圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮの出力圧が低いほど高い圧力になるように構成されている。したがって、第２ブレーキＢ_２の係合・解放の過渡的な油圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮの信号圧が低いほど高い圧力で推移するようになっている。
【００４５】
また、符号１２２はＣ−０エキゾーストバルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ_０用のアキュムレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ１２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジンブレーキを効かせるためにクラッチＣ_０を係合させるように動作するものである。
【００４６】
したがって、上述した油圧回路４０によれば、Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１がドレインに連通していれば、第３ブレーキＢ_３の係合圧をＢ−３コントロ−ルバルブ７８によって直接調圧することができ、また、その調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳＬＵによって変えることができる。
【００４７】
また、オリフィスコントロールバルブ１０５のスプール１０６が、図の左半分に示す位置にあれば、第２ブレーキＢ_２はこのオリフィスコントロールバルブ１０５を介して排圧が可能になり、したがって第２ブレーキＢ_２からのドレイン速度を制御することができる。
【００４８】
さらに、第２変速段から第３変速段への変速は、第３ブレーキＢ_３を緩やかに解放すると共に第２ブレーキＢ_２を緩やかに係合する所謂クラッチツウクラッチ変速が行われるわけであるが、その変速に先立って入力軸２６への入力トルクを予め推定し、その入力トルク推定値に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＵにより駆動される第３ブレーキＢ_３の解放過渡油圧を制御することにより変速ショックを好適に軽減することができる。
【００４９】
ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示されるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらのコントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、エンジントルクＴ_Ｅ、モータトルクＴ_Ｍ、エンジン回転数Ｎ_Ｅ、モータ回転数Ｎ_Ｍ、車速Ｖ（自動変速機１８の出力回転数Ｎ_Ｏに対応）、アクセル操作量θ_ＡＣ、自動変速機１８の入力回転数Ｎ_Ｉ、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、シフトレバー４２の操作レンジ等の各種の情報を読み込むと共に、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う。
【００５０】
なお、エンジントルクＴ_Ｅはスロットル弁開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴ_Ｍはモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時のモータ電流や充電効率などから求められる。
【００５１】
前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に応じて出力が制御される。
【００５２】
前記モータジェネレータ１４は、図７に示すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッテリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータとして機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容する無負荷状態とに切り換えられる。
【００５３】
また、前記第１クラッチＣＥ_１及び第２クラッチＣＥ_２は、ハイブリッド制御用コントローラ５０により電磁弁等を介して油圧回路４０が切り換えられることにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。
【００５４】
前記自動変速機１８は、自動変速制御用コントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬＮの励磁状態が制御され、油圧回路４０が切り換えられたり油圧制御が行われることにより、運転状態に応じて変速段が切り換えられる。
【００５５】
上記ハイブリッド制御用コントローラ５０は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４１４８号に記載されているように、図８に示すフローチャートに従って図９に示す９つの運転モードの１つを選択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式トルコン２４を作動させる。
【００５６】
図８において、ステップＳ１ではエンジン始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネレータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりするために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があったか否かを判断する。
【００５７】
ここで、始動要求があればステップＳ２でモード９を選択する。モード９は、図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４により遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行ってエンジン１２を始動する。
【００５８】
このモード９は、車両停止時には前記自動変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のように第１クラッチＣＥ_１を解放したモータジェネレータ１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ_１を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力でモータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって行われる。
【００５９】
また、車両走行時であっても、一時的に自動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行することも可能である。このようにモータジェネレータ１４によってエンジン１２が始動させられることにより、始動専用のスタータ（電動モータなど）が不要となり、部品点数が少なくなって装置が安価となる。
【００６０】
一方、ステップＳ１の判断が否定された場合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステップＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否かを、例えばブレーキがＯＮか否か、シフトレバー４２の操作レンジがＬや２などのエンジンブレーキレンジ（低速変速段のみで変速制御を行うと共にエンジンブレーキや回生制動が作用するレンジ）で、且つアクセル操作量θ_ＡＣが０か否か、或いは単にアクセル操作量θ_ＡＣが０か否か、等によって判断する。
【００６１】
この判断が肯定された場合にはステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８を選択し、ＳＯＣ＜ＢであればステップＳ６でモード６を選択する。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が設定される。
【００６２】
上記ステップＳ５で選択されるモード８は、図９に示されるように第１クラッチＣＥ_１を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転させられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
【００６３】
ステップＳ６で選択されるモード６は、図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ_２を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態とするもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレータ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。
【００６４】
また、第１クラッチＣＥ_１が開放されてエンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００６５】
一方、ステップＳ３の判断が否定された場合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時か否か、すなわち車速Ｖ＝０か否か等によって判断する。
【００６６】
この判断が肯定された場合には、ステップＳ８を実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否か、すなわちアクセル操作量θ_ＡＣが略零の所定値より大きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップＳ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければステップＳ１０でモード７を選択する。
【００６７】
上記ステップＳ９で選択されるモード５は、図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進させるものである。
【００６８】
具体的に説明すると、遊星歯車装置１６のギヤ比をρ_Ｅとすると、エンジントルクＴ_Ｅ：遊星歯車装置１６の出力トルク：モータトルクＴ_Ｍ＝１：（１＋ρ_Ｅ）：ρ_Ｅとなるため、例えばギヤ比ρ_Ｅを一般的な値である０．５程度とすると、エンジントルクＴ_Ｅの半分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することにより、エンジントルクＴ_Ｅの約１．５倍のトルクがキャリア１４ｃから出力される。
【００６９】
すなわち、モータジェネレータ１４のトルクの（１＋ρ_Ｅ）／ρ_Ｅ倍の高トルク発進を行うことができるのである。また、モータ電流を遮断してモータジェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸５６が逆回転させられるだけでキャリア１４ｃからの出力は０となり、車両停止状態となる。
【００７０】
すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するのであり、モータトルク（回生制動トルク）Ｔ_Ｍを０から徐々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジントルクＴ_Ｅの（１＋ρ_Ｅ）倍の出力トルクで車両を滑らかに発進させることができるのである。
【００７１】
ここで、本実施例では、エンジン１２の最大トルクの略ρ_Ｅ倍のトルク容量のモータジェネレータ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、装置が小型で且つ安価に構成される。
【００７２】
また、本実施例ではモータトルクＴ_Ｍの増大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大させてエンジン１２の出力を大きくするようになっており、反力の増大に伴うエンジン回転数Ｎ_Ｅの低下に起因するエンジンストール等を防止している。
【００７３】
ステップＳ１０で選択されるモード７は、図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２６に対する出力が零となる。これにより、モード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モード５のエンジン発進が実質的に可能となる。
【００７４】
一方、ステップＳ７の判断が否定された場合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステップＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θ_ＡＣやその変化速度、車速Ｖ（出力回転数Ｎ_Ｏ）、自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められたデータマップや演算式などにより算出される。
【００７５】
また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレータ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって定められている。
【００７６】
ステップＳ１１の判断が肯定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合には、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＡであればステップＳ１３でモード１を選択する。一方、ＳＯＣ＜ＡであればステップＳ１４でモード３を選択する。
【００７７】
最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であり、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７０％程度の値が設定される。
【００７８】
上記モード１は、前記図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ_２を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させるもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として車両を走行させる。
【００７９】
この場合も、第１クラッチＣＥ_１が解放されてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能である。
【００８０】
また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できるとともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００８１】
ステップＳ１４で選択されるモード３は、図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１および第２クラッチＣＥ_２を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動により充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、その要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネレータ１４で消費されるように、そのモータジェネレータ１４の電流制御が行われる。
【００８２】
一方、前記ステップＳ１１の判断が否定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さいか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断する。
【００８３】
第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって予め定められている。
【００８４】
そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステップＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。
【００８５】
また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択する。
【００８６】
上記モード２は、前記図９から明らかなように第１クラッチＣＥ_１および第２クラッチＣＥ_２を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもので、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させる。
【００８７】
また、モード４は、第１クラッチＣＥ_１および第２クラッチＣＥ_２を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。
【００８８】
このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００８９】
上記モード１〜４の運転条件についてまとめると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する。
【００９０】
また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップＳ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われる。
【００９１】
ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行されるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れているため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。
【００９２】
また、高負荷領域では、モータジェネレータ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なくなって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
【００９３】
次に、本発明が適用された本実施例の特徴部分、即ち、所定車速以上で走行している際に、自動変速機１８がＤレンジ等の駆動状態からＮレンジ等の非駆動状態へ切り換えられた場合にエンジン１２が吹きあがったり、その後駆動状態へ切り換えられた場合にショック等が発生したりするのを防止する制御作動について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。尚、本実施例において、ステップＳＡ７、ＳＡ１０が前記非駆動時モータ制御手段に対応しており、ハイブリッド制御用コントローラ５０によって実行される。また、自動変速機１８は、駆動状態と非駆動状態とを有する動力伝達手段に相当する。
【００９４】
図１０において、ステップＳＡ１では、シフトレバー４２がＮレンジに操作されているか否か、言い換えれば自動変速機１８が非駆動状態のニュートラルとされているか否かが、シフトポジションセンサ６２から供給される信号に基づいて判断される。この判断が否定された場合は、本ルーチンは終了させられるが、この判断が肯定された場合は、続くステップＳＡ２が実行される。
【００９５】
ステップＳＡ２では、車速Ｖが所定値α以上であるか否かが、車速センサ６４から供給される信号に基づいて判断される。所定値αは、例えば５（Ｋｍ／時）程度の比較的低車速に設定されている。この判断が否定された場合は、本ルーチンは終了させられるが、この判断が肯定された場合は、続くステップＳＡ３が実行される。
【００９６】
ステップＳＡ３では、駆動輪から動力源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態であるか否かが判断される。この判断は、例えばアクセル操作量センサ６６に基づいて、アクセル操作量θ_ＡＣが略０であるか否かを判断することにより行われる。
【００９７】
このステップＳＡ３の判断が肯定された場合は、ステップＳＡ４において、モータジェネレータ１４のみを動力源として走行する前記モード１が選択されているか否かが、図８の運転モード判断サブルーチンに基づいて判断される。
【００９８】
このステップＳＡ４の判断が否定された場合は、エンジン１２も車両走行時の動力源として利用されているため、ステップＳＡ５において、エンジン１２のポンプ作用による抵抗の発生を防止するために、スロットル弁が電子制御されて全開とされるとともに、続くステップＳＡ６において、フューエルカットが行われて、エンジントルクＴ_Ｅの発生が防止される。
【００９９】
ステップＳＡ４の判断が肯定された場合、或いは上記ステップＳＡ６に続いて実行されるステップＳＡ７では、車速センサ６４により検出される出力回転数Ｎ_Ｏと入力回転数センサ６８により検出される入力回転数Ｎ_Ｉとの比（Ｎ_Ｉ／Ｎ_Ｏ）が、シフトレバー４２がＤレンジへ操作された場合の自動変速機１８の変速段の変速比と略等しい所定範囲内となるように、モータトルク（回生制動トルクを含む）Ｔ_Ｍが増減制御されることにより、入力回転数Ｎ_Ｉが最適値に誘導される。なお、エンジンブレーキが作用しない変速段では、このような入力回転数Ｎ_Ｉの制御は必ずしも必要でない。
【０１００】
また、上記ステップＳＡ３の判断が否定された場合は、動力源から駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態であり、ステップＳＡ８において、モータジェネレータ１４のみを動力源として走行する前記モード１が選択されているか否かが、図８の運転モード判断サブルーチンに基づいて判断される。
【０１０１】
このステップＳＡ８の判断が否定された場合は、エンジン１２も車両走行時の動力源として利用されているため、ステップＳＡ９において、エンジントルクＴ_Ｅが発生しないようにフューエルカットが行われる。ステップＳＡ９の代わりに、図１０のステップＳＡ９’を実行することにより、スロットル弁を略０まで絞り込んでエンジントルクＴ_Ｅを低減するようにしても良い。尚、本ブレンチでは、動力源（モータジェネレータ１４）の吹き上がりを防止すれば良く、上述のステップＳＡ７のように入力回転数Ｎ_Ｉが増大されることはないため、改めてポンプ作用による抵抗の発生を防止する必要もないことから、特に上述のＳＡ５のようなステップは実行されない。
【０１０２】
ステップＳＡ８の判断が肯定された場合、或いは上記ステップＳＡ９に続いて実行されるステップＳＡ１０では、入力回転数センサ６８により検出される入力回転数Ｎ_Ｉの変化率｜ｄＮ_Ｉ／ｄｔ｜が所定値以下となるように、モータトルク（回生制動トルクを含む）Ｔ_Ｍが増減制御されることにより、動力源（モータジェネレータ１４）の吹き上がりが防止される。尚、ステップＳＡ７と同様に、出力回転数Ｎ_Ｏと入力回転数Ｎ_Ｉとの比（Ｎ_Ｉ／Ｎ_Ｏ）が所定範囲内となるように、モータトルクＴ_Ｍが増減制御されてもよい。
【０１０３】
上述のように本実施例によれば、動力源から駆動輪へ動力伝達が行われるパワーオン状態で、且つ所定車速α以上で走行している際に、自動変速機１８がＤレンジ等の駆動状態からＮレンジへ切り換えられた場合には、自動変速機１８の入力回転数Ｎ_Ｉの変化率｜ｄＮ_Ｉ／ｄｔ｜が所定値以下となるように、モータトルクＴ_Ｍが制御されるため、動力源（モータジェネレータ１４）の吹き上がりが防止される。
【０１０４】
また、本実施例によれば、駆動輪から動力源へ動力伝達が行われるパワーオフ状態で、且つ所定車速α以上で走行している際に、自動変速機１８がＤレンジ等の駆動状態からＮレンジへ切り換えられた場合には、出力回転数Ｎ_Ｏと入力回転数Ｎ_Ｉとの比（Ｎ_Ｉ／Ｎ_Ｏ）が変速比に対応する所定範囲内となるようにモータトルクＴ_Ｍが増減制御されることにより入力回転数Ｎ_Ｉが最適値に誘導されるため、再び自動変速機１８が駆動状態へ切り換えられた場合にショック等の発生が防止される。
【０１０５】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１０６】
例えば、前述の実施例においては、後進１段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用いられていたが、図１２に示されるように、前記副変速機２０を省略して前記主変速機２２のみから成る自動変速機６０を採用し、図１３に示されるように前進４段および後進１段で変速制御を行うようにすることも可能である。
【０１０７】
本発明は、その主旨を逸脱しない範囲において、その他種々の態様で適用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である駆動制御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のハイブリッド駆動装置に備えられている制御系統を説明する図である。
【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。
【図４】図２のシフトレバーの操作位置を説明する図である。
【図５】図２のシフトレバーに連結されるマニュアルシフトバルブの作動を説明する図である。
【図６】図１の自動変速機の油圧回路の一部を示す図である。
【図７】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気式トルコンとの接続関係を説明する図である。
【図８】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を説明するフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートにおける各モード１〜９の作動状態を説明する図である。
【図１０】本発明の特徴となる制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳＡ９に代用され得るステップを示す図である。
【図１２】図１の実施例とは異なるハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図１３】図１２の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。
【符号の説明】
１２：エンジン
１４：モータジェネレータ（電動モータ）
１８、６０：自動変速機（動力伝達手段）
５０：ハイブリッド制御用コントローラ
ステップＳＡ７、ＳＡ１０：非駆動時モータ制御手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive control device for a hybrid vehicle, and more particularly to a power source generated when the vehicle is switched from a drive state such as a D range to a non-drive state such as an N range while traveling at a predetermined vehicle speed or higher. The present invention relates to a technology for preventing a shock or the like that occurs when the air conditioner is blown up or when the non-drive state is switched to the drive state again.
[0002]
[Prior art]
A power transmission unit that includes an engine that operates by burning fuel and an electric motor that operates with electric energy as a power source when the vehicle travels, and has a driving state for transmitting power and a non-driving state for cutting off power transmission. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-67208 discloses a hybrid vehicle disposed between a power source and driving wheels.
[0003]
As the power transmission means, a transmission capable of changing the gear ratio, for example, a stepped automatic transmission in which a plurality of gears with different gear ratios are established by engagement and disengagement control of engagement means such as clutches and brakes, A continuously variable transmission such as a belt type or a toroidal type which continuously changes the gear ratio is widely used. These power transmission means include a non-drive state in which power transmission such as N (neutral) and P (parking) is interrupted, and a drive state in which power transmission such as D (drive) and R (reverse) is performed. Usually, the gears are mechanically switched by a shift lever, a manual shift valve, or the like in accordance with a driver's switching operation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a hybrid vehicle, when the power transmission means is switched from a driving state to a non-driving state while traveling at a predetermined vehicle speed or higher, the power transmitted from the power source to the driving wheels is reduced. In the on state, the input rotation speed of the power transmission means rises, and in the power off state in which power is transmitted from the drive wheels to the power source, the power transmission means is switched to the drive state again. Shock and the like will occur.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle in which a power transmission means such as a transmission is disposed between a power source and drive wheels, at a predetermined vehicle speed. Prevents the power source from blowing up when the power transmission means is switched from the driving state to the non-driving state while traveling, and prevents a shock or the like from occurring when the power transmission means is switched to the driving state. Is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides (a) an engine that operates by burning fuel, and an electric motor that operates with electric energy, wherein at least the electric motor is used as a power source during vehicle running (B) a drive control device for a hybrid vehicle having a drive state in which power transmission is performed and a non-drive state in which power transmission is interrupted, and having power transmission means disposed between the power source and drive wheels. (C) in a power-on state in which power is transmitted from the power source to the drive wheels, and when the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed or more, the power transmission means switches from a driving state to a non-driving state. In this case, there is provided a non-driving motor control means for controlling the electric motor so as to prevent the input rotation speed of the power transmission means from rising.
[0007]
The second invention includes (a) an engine that operates by burning fuel, and an electric motor that operates using electric energy. At least the electric motor is used as a power source for running the vehicle, and (b) power is transmitted. A drive control device for a hybrid vehicle having a drive state and a non-drive state in which power transmission is interrupted, and having a power transmission means disposed between the power source and the drive wheels; When the power transmission means is switched from a driving state to a non-driving state while driving at a predetermined vehicle speed or more in a power-off state in which power transmission is performed from driving wheels to the power source, power transmission is performed. A motor control means for controlling the electric motor so that an input rotation speed of the means is within a predetermined range corresponding to a vehicle speed.
[0008]
【The invention's effect】
In the first invention, when the power transmission means is switched from the driving state to the non-driving state while driving at a predetermined vehicle speed or more in the power-on state in which power is transmitted from the power source to the driving wheels, In addition, since the electric motor is controlled so as to prevent the input rotation speed of the power transmission means from rising, unnecessary rising of the power source is prevented.
[0009]
In the second invention, when the power transmission means is switched from the driving state to the non-driving state while driving at a predetermined vehicle speed or more in a power-off state in which power is transmitted from the driving wheels to the power source, Since the electric motor is controlled such that the input rotation speed of the power transmission means falls within a predetermined range corresponding to the vehicle speed, occurrence of a shock or the like when the power transmission means is switched to the driving state again is prevented.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Here, the present invention combines or distributes the output of the engine and the electric motor by using a type in which the power source is switched by, for example, connecting or disconnecting the power transmission by a clutch, or by combining and distributing a planetary gear device. The present invention can be applied to various types of hybrid vehicles such as a mixed type, an assist type using an electric motor as a supplement, and a series type in which an engine is exclusively driven to rotate a generator for power generation.
[0011]
As the power transmission means, an automatic transmission of a planetary gear type or the like in which a driving state and a non-driving state by a hydraulic friction engagement means such as a hydraulic clutch and a brake, and further, a gear stage is switched is preferably used. It is also possible to use a continuously variable transmission or a manual transmission.
[0012]
Further, as the electric motor, a motor generator which also has a function as a generator is preferably used, and the non-driving motor control means controls, for example, the torque of the motor generator during traveling using the motor generator as a power source. When the vehicle is running with the engine as the power source and the motor generator is rotating freely with no load, it is sufficient to apply forward and reverse torque or generate regenerative braking torque. When the motor generator is used as a generator and generates power by regenerative braking, the regenerative braking torque may be controlled to increase or decrease.
[0013]
Further, when the engine is used as a power source for running the vehicle, in the first invention, it is desirable to control the throttle of the electronic throttle valve and perform fuel cut simultaneously with the motor control. In the second invention, it is desirable to open the electronic throttle valve and perform fuel cut simultaneously with the motor control.
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton view of a hybrid drive device 10 including a drive control device according to one embodiment of the present invention.
[0015]
In FIG. 1, a hybrid drive device 10 is for an FR (front engine / rear drive) vehicle, and includes an engine 12 such as an internal combustion engine that operates by burning fuel, and a motor generator 14 as an electric motor that operates by electric energy. , A single-pinion type planetary gear set 16 and an automatic transmission 18 along the front-rear direction of the vehicle. The driving force is transmitted to the rear wheels.
[0016]
The planetary gear unit 16 is a composite distribution mechanism for mechanically distributing and distributing force, and constitutes an electric torque converter 24 together with the motor generator 14, and its ring gear 16r is connected to the first clutch CE. ₁ , The sun gear 16 s is connected to the rotor shaft 14 r of the motor generator 14, and the carrier 16 c is connected to the input shaft 26 of the automatic transmission 18. The sun gear 16s and the carrier 16c are connected to the second clutch CE. ₂ Are connected.
[0017]
The output of the engine 12 is supplied to the first clutch CE via a flywheel 28 for suppressing rotation fluctuation and torque fluctuation and a damper device 30 made of an elastic member such as a spring or rubber. ₁ Is transmitted to 1st clutch CE ₁ And second clutch CE ₂ Are friction type multi-plate clutches, each of which is engaged and released by a hydraulic actuator.
[0018]
The automatic transmission 18 is a combination of an auxiliary transmission 20 composed of a front type overdrive planetary gear unit and a main transmission 22 having four forward stages and one reverse stage composed of a simple connection of three planetary gear trains.
[0019]
Specifically, the auxiliary transmission 20 is provided with a single-pinion type planetary gear device 32 and a hydraulic clutch C frictionally engaged by a hydraulic actuator. ₀ , Brake B ₀ And one-way clutch F ₀ It is comprised including. The main transmission 22 is provided with a hydraulic clutch C that is frictionally engaged with three sets of single pinion type planetary gear units 34, 36, and 38 by a hydraulic actuator. ₁ , C ₂ , Brake B ₁ , B ₂ , B ₃ , B ₄ And one-way clutch F ₁ , F ₂ It is comprised including.
[0020]
The hydraulic circuit 40 is switched by energization and non-excitation of the solenoid valves SL1 to SL4 shown in FIG. 2, or a manual shift is connected to the shift lever 42 via a push-pull cable 43 (see FIG. 5). When the hydraulic circuit 40 is mechanically switched by the valve 44 (see FIG. 5), the clutch C ₀ , C ₁ , C ₂ , Brake B ₀ , B ₁ , B ₂ , B ₃ , B ₄ Are respectively engaged and released, and as shown in FIG. 3, the neutral (N), five forward speeds (1st to 5th), and one reverse speed (Rev) are established.
[0021]
Note that the automatic transmission 18 and the electric torque converter 24 are configured substantially symmetrically with respect to a center line, and a lower half of the center line is omitted in FIG.
[0022]
In the column of clutch, brake, and one-way clutch in FIG. Is engaged when operated, and a blank indicates non-engagement.
[0023]
In this case, the neutral N, the reverse gear Rev, and the engine brake range are established when the hydraulic circuit 40 is mechanically switched by a manual shift valve 44 mechanically connected to the shift lever 42. Shifts between the first to fifth stages are electrically controlled by solenoid valves SL1 to SL4.
[0024]
Further, the speed ratio of the forward speed change stepwise decreases as the speed changes from 1st to 5th, and decreases to 4th speed ratio i. ₄ = 1 and the 5th speed ratio i ₅ Represents the gear ratio of the planetary gear unit 32 of the subtransmission 20 as ρ (= the number of teeth Z of the sun gear). _S / Number of teeth of ring gear Z _R If <1), then 1 / (1 + ρ). Gear ratio i of reverse gear Rev _R Sets the gear ratio of the planetary gear units 36 and 38 to ρ ₂ , Ρ ₃ Then, 1-1 / ρ ₂ ・ Ρ ₃ It is. FIG. 3 shows an example of the gear ratio of each gear.
[0025]
FIG. 4 shows an operation position of the shift lever 42 shown in FIG. In the figure, the shift lever 42 is supported by a support device (not shown) that operably supports the shift lever 42 to eight operation positions by a combination of six operation positions in the front-rear direction of the vehicle and two operation positions in the left-right direction of the vehicle. Is supported.
[0026]
FIG. 5 illustrates the operation of the manual shift valve 44 connected to the shift lever 42. In FIG. 5, a line pressure is applied to the manual shift valve 44 from a primary regulator valve (not shown) via an oil passage 45. When the shift lever 42 is operated to the N range or the P range as a neutral range, since the flow path from the oil passage 45 to the oil passage 47 and the oil passage 48 is closed by the spool 46, the clutch C ₁ , C ₂ Is neutralized mechanically without supplying hydraulic pressure to any of the above.
[0027]
On the other hand, when the shift lever 42 is operated to the D range or the engine brake range, the oil passage 47 is conducted according to the movement of the spool 46, so that the clutch C ₁ When the hydraulic pressure is supplied to the (forward clutch) to mechanically establish the forward state, and when the shift lever 42 is operated to the R range, the oil passage 48 is conducted in accordance with the movement of the spool 46. Therefore, clutch C ₂ (Direct clutch) is supplied with hydraulic pressure to mechanically establish a reverse state.
[0028]
As shown in the operation table of FIG. 3, the shift between the second shift speed (2nd) and the third shift speed (3rd) is performed by the second brake B. ₂ And the third brake B ₃ The clutch-to-clutch shift changes both the engaged and released states. The circuit shown in FIG. 6 is incorporated in the above-mentioned hydraulic circuit 40 in order to smoothly perform this shift.
[0029]
6, reference numeral 70 denotes a 1-2 shift valve, reference numeral 71 denotes a 2-3 shift valve, and reference numeral 72 denotes a 3-4 shift valve. The communication state of each port of the shift valves 70, 71, 72 at each shift speed is as shown below each shift valve 70, 71, 72. In addition, the number shows each shift stage.
[0030]
Among the ports of the 2-3 shift valve 71, a third brake B is connected to a brake port 74 that communicates with the input port 73 at the first shift speed and the second shift speed. ₃ Are connected via an oil passage 75. An orifice 76 is interposed in this oil passage, and the orifice 76 and the third brake B ₃ And a damper valve 77 is connected. The damper valve 77 is connected to the third brake B ₃ When a line pressure is suddenly supplied to the controller, a small amount of hydraulic pressure is sucked to perform a buffering action.
[0031]
Reference numeral 78 denotes a B-3 control valve, and the third brake B ₃ Is directly controlled by the B-3 control valve 78. That is, the B-3 control valve 78 includes a spool 79, a plunger 80, and a spring 81 interposed therebetween, and an oil passage 75 is connected to an input port 82 opened and closed by the spool 79. The output port 83 selectively connected to the input port 82 is the third brake B ₃ It is connected to the. Further, the output port 83 is connected to a feedback port 84 formed on the distal end side of the spool 79.
[0032]
On the other hand, among the ports of the 2-3 shift valve 71, a port 86 that outputs a D range pressure at a speed higher than the third speed is connected to a port 85 that opens at a position where the spring 81 is disposed via an oil passage 87. Communication. In addition, a linear solenoid valve SLU is connected to a control port 88 formed on the end side of the plunger 80.
[0033]
Therefore, the B-3 control valve 78 sets the pressure regulation level by the elastic force of the spring 81 and the hydraulic pressure supplied to the port 85, and the elastic force of the spring 81 increases as the signal pressure supplied to the control port 88 increases. Is configured to be large.
[0034]
Further, reference numeral 89 in FIG. 6 denotes a 2-3 timing valve. The 2-3 timing valve 89 includes a spool 90 having a small-diameter land and two large-diameter lands, and a first plunger 91. It has a spring 92 disposed between them and a second plunger 93 disposed on the opposite side of the first plunger 91 with the spool 90 interposed therebetween.
[0035]
An oil passage 95 is connected to an intermediate port 94 of the 2-3 timing valve 89, and the oil passage 95 is connected to the brake port 74 at the third or higher speed among the ports of the 2-3 shift valve 71. Is connected to a port 96 which communicates with the port.
[0036]
Further, the oil passage 95 branches on the way and is connected via an orifice to a port 97 opened between the small land and the large land. A port 98 selectively connected to the intermediate port 94 is connected to a solenoid relay valve 100 via an oil passage 99.
[0037]
A linear solenoid valve SLU is connected to a port opened at the end of the first plunger 91, and a second brake B is connected to a port opened at the end of the second plunger 93. ₂ Are connected via an orifice.
[0038]
The oil passage 87 is connected to the second brake B ₂ A small-diameter orifice 101 and an orifice 102 with a check ball are interposed in the middle thereof. The oil passage 103 branched from the oil passage 87 has a second brake B ₂ A large-diameter orifice 104 having a check ball that opens when pressure is released from the oil passage is interposed, and the oil passage 103 is connected to an orifice control valve 105 described below.
[0039]
The orifice control valve 105 is connected to the second brake B ₂ A valve for controlling the exhaust pressure speed from the valve, and a second brake B is provided at a port 107 formed at an intermediate portion so as to be opened and closed by a spool 106 thereof. ₂ The oil passage 103 is connected to a port 108 formed below the port 107 in the figure.
[0040]
Second brake B ₂ The port 109 formed on the upper side in the figure from the port 107 connected to the port is a port selectively connected to the drain port. The port 111 of the valve 78 is connected. This port 111 is connected to the third brake B ₃ Is a port selectively connected to the output port 83 to which is connected.
[0041]
A control port 112 formed at an end of the port of the orifice control valve 105 opposite to the spring that presses the spool 106 is connected to a port 114 of the 3-4 shift valve 72 via an oil passage 113. The port 114 outputs a signal pressure of the third solenoid valve SL3 at a speed lower than the third speed, and outputs a signal pressure of the fourth solenoid valve SL4 at a speed higher than the fourth speed. is there.
[0042]
Further, an oil passage 115 branched from the oil passage 95 is connected to the orifice control valve 105, and the oil passage 115 is selectively connected to a drain port.
[0043]
In the 2-3 shift valve 71, a port 116 that outputs the D range pressure at a speed lower than the second speed is connected to a port 117 that opens at a portion of the 2-3 timing valve 89 where a spring 92 is disposed. They are connected via an oil passage 118. Further, a port 119 of the 3-4 shift valve 72 which is communicated with the oil passage 87 at a speed lower than the third speed is connected to the solenoid relay valve 100 via an oil passage 120.
[0044]
In FIG. 6, reference numeral 121 denotes the second brake B. ₂ The accumulator control pressure regulated in accordance with the hydraulic pressure output from the linear solenoid valve SLN is supplied to the back pressure chamber of the accumulator. The accumulator control pressure is configured to increase as the output pressure of the linear solenoid valve SLN decreases. Therefore, the second brake B ₂ The transitional hydraulic pressure of the engagement / disengagement changes with a higher pressure as the signal pressure of the linear solenoid valve SLN is lower.
[0045]
Reference numeral 122 denotes a C-0 exhaust valve, and reference numeral 123 denotes a clutch C ₀ 1 shows an accumulator for the present invention. The C-0 exhaust valve 122 is provided with a clutch C in order to apply engine braking only at the second speed in the second speed range. ₀ Is operated so as to be engaged.
[0046]
Therefore, according to the hydraulic circuit 40 described above, if the port 111 of the B-3 control valve 78 communicates with the drain, the third brake B ₃ Can be directly adjusted by the B-3 control valve 78, and the pressure adjustment level can be changed by the linear solenoid valve SLU.
[0047]
If the spool 106 of the orifice control valve 105 is at the position shown in the left half of the figure, the second brake B ₂ Can release the pressure through the orifice control valve 105, and therefore the second brake B ₂ The drain speed from the drain can be controlled.
[0048]
Further, shifting from the second gear to the third gear is performed by the third brake B. ₃ And release the second brake B ₂ A so-called clutch-to-clutch shift is performed, in which the input torque to the input shaft 26 is estimated in advance prior to the shift, and the linear solenoid valve SLU is driven based on the estimated input torque. Third brake B ₃ The shift shock can be suitably reduced by controlling the release transient hydraulic pressure.
[0049]
The hybrid drive device 10 includes a hybrid control controller 50 and an automatic transmission control controller 52 as shown in FIG. Each of these controllers 50 and 52 includes a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like. _E , Motor torque T _M , Engine speed N _E , Motor speed N _M , Vehicle speed V (output rotation speed N of automatic transmission 18) _O ), Accelerator operation amount θ _AC , The input rotation speed N of the automatic transmission 18 _I In addition to reading various kinds of information such as the state of charge SOC of the power storage device 58, the ON / OFF state of the brake, and the operation range of the shift lever 42, signal processing is performed according to a preset program.
[0050]
Note that the engine torque T _E Is obtained from the throttle valve opening, fuel injection amount, etc., and the motor torque T _M Is obtained from the motor current and the like, and the state of charge SOC is obtained from the motor current and charging efficiency during charging when the motor generator 14 functions as a generator.
[0051]
The output of the engine 12 is controlled according to the operating state by controlling the throttle valve opening, the fuel injection amount, the ignition timing, and the like by the hybrid control controller 50.
[0052]
The motor generator 14 is connected to a power storage device 58 such as a battery via an M / G controller (inverter) 56 as shown in FIG. Is supplied and is rotated at a predetermined torque, and a charging state in which regenerative braking (electric braking torque of motor generator 14 itself) functions as a generator to charge power storage device 58 with electric energy, The state is switched to a no-load state that allows the rotor shaft 14r to freely rotate.
[0053]
Further, the first clutch CE ₁ And the second clutch CE ₂ The engagement or disengagement state is switched by the hybrid controller 50 switching the hydraulic circuit 40 via an electromagnetic valve or the like.
[0054]
In the automatic transmission 18, the excitation state of the solenoid valves SL 1 to SL 4 and the linear solenoid valves SLU, SLT, SLN is controlled by the automatic transmission control controller 52, and the hydraulic circuit 40 is switched or hydraulic control is performed. The gear position is switched according to the operation state.
[0055]
For example, as described in Japanese Patent Application No. 7-294148 filed earlier by the present applicant, the hybrid control controller 50 performs one of the nine operation modes shown in FIG. 9 according to the flowchart shown in FIG. Then, the engine 12 and the electric torque converter 24 are operated in the selected mode.
[0056]
In FIG. 8, in step S <b> 1, it is determined whether or not an engine start request has been issued, for example, by using the engine 12 as a power source or by driving the motor generator 14 by the engine 12 to charge the power storage device 58. It is determined whether or not a command to start the motor 12 has been issued.
[0057]
If there is a start request, mode 9 is selected in step S2. In the mode 9, the first clutch CE is connected as shown in FIG. ₁ Is engaged (ON), and the second clutch CE ₂ Is engaged (ON), the engine 12 is rotationally driven by the motor generator 14 via the planetary gear unit 16, and the engine 12 is started by performing engine start control such as fuel injection.
[0058]
This mode 9 is performed with the automatic transmission 18 in the neutral state when the vehicle is stopped. ₁ During running using only the motor generator 14 that has released the first clutch CE as the power source. ₁ And by operating the motor generator 14 with an output higher than the required output required for traveling, and rotating the engine 12 with a margin output higher than the required output.
[0059]
Further, even when the vehicle is running, it is possible to temporarily execute the mode 9 with the automatic transmission 18 in neutral. Since the engine 12 is started by the motor generator 14 in this manner, a starter (such as an electric motor) dedicated to starting is unnecessary, the number of parts is reduced, and the apparatus is inexpensive.
[0060]
On the other hand, if the determination in step S1 is denied, that is, if there is no engine start request, step S3 is executed to determine whether there is a request for a braking force, for example, whether the brake is ON, The operating range of the lever 42 is an engine brake range such as L or 2 (a range in which shift control is performed only at a low speed shift stage and engine braking and regenerative braking are applied), and an accelerator operation amount θ _AC Is zero or simply the accelerator operation amount θ _AC Is determined to be 0 or not.
[0061]
If this determination is affirmed, step S4 is executed. In step S4, it is determined whether or not the state of charge SOC of power storage device 58 is equal to or greater than a predetermined maximum state of charge B. If SOC ≧ B, mode 8 is selected in step S5, and if SOC <B, step S5 is performed. Mode 6 is selected in S6. The maximum power storage amount B is the maximum power storage amount allowed to charge the power storage device 58 with electric energy, and is set to, for example, a value of about 80% based on the charge / discharge efficiency of the power storage device 58 and the like.
[0062]
The mode 8 selected in step S5 is the first clutch CE as shown in FIG. ₁ Is engaged (ON), and the second clutch CE ₂ Is engaged (ON), the motor generator 14 is set in a no-load state, the engine 12 is stopped, that is, the throttle valve is closed, and the fuel injection amount is set to 0, whereby the braking force due to the rubbing rotation of the engine 12 is set. That is, the engine brake is applied to the vehicle, and the braking operation by the driver is reduced, and the driving operation is facilitated. In addition, since motor generator 14 is set in a no-load state and is freely rotated, it is possible to prevent the state of charge and discharge efficiency and the like from being impaired due to excessive power storage amount SOC of power storage device 58.
[0063]
The mode 6 selected in step S6 is the first clutch CE as apparent from FIG. ₁ Is released (OFF) and the second clutch CE is released. ₂ Is engaged (ON), the engine 12 is stopped, and the motor generator 14 is charged. When the motor generator 14 is rotationally driven by the kinetic energy of the vehicle, the power storage device 58 is charged and the vehicle is charged. Since a regenerative braking force such as an engine brake acts on the vehicle, the braking operation by the driver is reduced, and the driving operation is facilitated.
[0064]
Also, the first clutch CE ₁ Is opened and the engine 12 is shut off, there is no energy loss due to rubbing of the engine 12, and the operation is performed when the charged amount SOC is smaller than the maximum charged amount B, so that the charged amount SOC of the power storage device 58 is Does not become excessive, thereby impairing the performance such as charge and discharge efficiency.
[0065]
On the other hand, if the determination in step S3 is denied, that is, if there is no request for the braking force, step S7 is executed, and whether or not engine start is requested is determined by using the engine 12 as a power source, for example, in mode 3. The determination is made based on whether the vehicle is stopped during traveling, that is, whether the vehicle speed V = 0.
[0066]
If this determination is affirmed, step S8 is executed. In step S8, it is determined whether or not the accelerator is ON, that is, the accelerator operation amount θ. _AC Is determined to be greater than a predetermined value of substantially zero. If the accelerator is ON, mode 5 is selected in step S9, and if the accelerator is not ON, mode 7 is selected in step S10.
[0067]
The mode 5 selected in the step S9 is the first clutch CE as apparent from FIG. ₁ Is engaged (ON), and the second clutch CE ₂ Is released (OFF), the engine 12 is brought into the operating state, and the regenerative braking torque of the motor generator 14 is controlled to start the vehicle.
[0068]
Specifically, the gear ratio of the planetary gear set 16 is represented by ρ _E Then, the engine torque T _E : Output torque of the planetary gear set 16: motor torque T _M = 1: (1 + ρ _E ): Ρ _E Therefore, for example, the gear ratio ρ _E Is about 0.5 which is a general value, the engine torque T _E Is shared by the motor generator 14 so that the engine torque T _E Is output from the carrier 14c.
[0069]
That is, the torque of motor generator 14 is (1 + ρ _E ) / Ρ _E It is possible to start twice as high torque. Further, if the motor current is cut off and the motor generator 14 is set in the no-load state, the output from the carrier 14c becomes 0 only by rotating the rotor shaft 56 in the reverse direction, and the vehicle stops.
[0070]
That is, the planetary gear device 16 in this case functions as a starting clutch and a torque amplifying device, and the motor torque (regenerative braking torque) T _M Is gradually increased from 0 to increase the reaction force, so that the engine torque T _E (1 + ρ _E The vehicle can be started smoothly with twice the output torque.
[0071]
Here, in this embodiment, approximately ρ of the maximum torque of the engine 12 is used. _E A motor generator having twice the torque capacity, that is, a motor generator 14 that is as small and small as possible while securing the required torque is used, and the device is configured to be small and inexpensive.
[0072]
In this embodiment, the motor torque T _M In response to the increase of the engine speed, the throttle valve opening and the fuel injection amount are increased to increase the output of the engine 12. _E To prevent engine stalls caused by a decrease in engine speed.
[0073]
The mode 7 selected in step S10 is the first clutch CE as apparent from FIG. ₁ Is engaged (ON), and the second clutch CE ₂ Is released (OFF), the engine 12 is brought into the operating state, and the motor generator 14 is brought into the no-load state to be electrically neutral. The rotor shaft 14r of the motor generator 14 is freely rotated in the reverse direction, so that the automatic operation is performed. The output of the transmission 18 to the input shaft 26 becomes zero. Thus, it is not necessary to stop the engine 12 one by one when the vehicle is stopped while the vehicle is running using the engine 12 as a power source, such as in mode 3, and the engine can be started in mode 5 substantially.
[0074]
On the other hand, if the determination in step S7 is negative, that is, if there is no request for starting the engine, step S11 is executed, and it is determined whether the required output Pd is equal to or less than a first determination value P1 set in advance. The required output Pd is an output necessary for traveling of the vehicle including the traveling resistance, and is an accelerator operation amount θ. _AC And its change speed, vehicle speed V (output rotation speed N _O ), Based on the gear position of the automatic transmission 18 and the like, calculated by a predetermined data map, an arithmetic expression or the like.
[0075]
The first determination value P1 is a boundary value between a medium load region where the vehicle runs only with the engine 12 as a power source and a low load region where the vehicle runs only with the motor generator 14 as a power source. In consideration of the above, it has been determined through experiments and the like that the amount of exhaust gas and the amount of fuel consumption are minimized.
[0076]
If the determination in step S11 is affirmative, that is, if the required output Pd is equal to or less than the first determination value P1, it is determined in step S12 whether or not the state of charge SOC is equal to or greater than the preset minimum state of charge A, and If ≧ A, mode 1 is selected in step S13. On the other hand, if SOC <A, mode 3 is selected in step S14.
[0077]
The minimum power storage amount A is a minimum power storage amount that is allowed to take out electric energy from power storage device 58 when traveling using motor generator 14 as a power source, and is, for example, 70% based on charge / discharge efficiency of power storage device 58 and the like. The value of degree is set.
[0078]
In the mode 1, as is apparent from FIG. ₁ Is released (OFF) and the second clutch CE is released. ₂ Is engaged (ON), the engine 12 is stopped, and the motor generator 14 is driven to rotate at the required output Pd. The vehicle is driven using only the motor generator 14 as a power source.
[0079]
Also in this case, the first clutch CE ₁ Is released and the engine 12 is shut off, so that the friction loss is small as in the case of the mode 6, and efficient motor drive control is possible by appropriately controlling the speed of the automatic transmission 18.
[0080]
Further, this mode 1 is executed when the required output Pd is in the low load region where the first determination value P1 or less and the state of charge SOC of the power storage device 58 is the minimum state of charge A or more. Energy efficiency is higher than when the vehicle is traveling, so that fuel consumption and exhaust gas can be reduced. In addition, the power storage amount SOC of the power storage device 58 does not drop below the minimum power storage amount A, and performance such as charge / discharge efficiency is not impaired.
[0081]
The mode 3 selected in step S14 is the first clutch CE as apparent from FIG. ₁ And second clutch CE ₂ Are engaged (ON) together to bring the engine 12 into an operating state, and put the motor generator 14 into a charged state by regenerative braking. The electric energy generated by the motor generator 14 is The power storage device 58 is charged. The engine 12 is operated at an output higher than the required output Pd, and the current control of the motor generator 14 is performed so that the motor generator 14 consumes a marginal power greater than the required output Pd.
[0082]
On the other hand, if the determination in step S11 is negative, that is, if the required output Pd is greater than the first determination value P1, in step S15, the required output Pd is greater than the first determination value P1 and is greater than the second determination value P2. It is determined whether or not P1 <Pd <P2.
[0083]
The second determination value P2 is a boundary value between a medium load region where the vehicle runs only using the engine 12 as a power source and a high load region where the vehicle runs using both the engine 12 and the motor generator 14 as a power source. In consideration of the energy efficiency, the exhaust gas amount, the fuel consumption amount, and the like are determined in advance by experiments and the like so as to be as small as possible.
[0084]
If P1 <Pd <P2, it is determined in step S16 whether SOC ≧ A. If SOC ≧ A, mode 2 is selected in step S17. If SOC <A, mode 2 is selected in step S14. Select mode 3.
[0085]
If Pd ≧ P2, it is determined whether or not SOC ≧ A in step S18. If SOC ≧ A, mode 4 is selected in step S19. If SOC <A, mode 2 is selected in step S17. select.
[0086]
In the mode 2, as is apparent from FIG. ₁ And second clutch CE ₂ Are engaged (ON), the engine 12 is operated at the required output Pd, and the motor generator 14 is in a no-load state, and the vehicle runs using only the engine 12 as a power source.
[0087]
In the mode 4, the first clutch CE ₁ And second clutch CE ₂ Are engaged (ON) together to bring the engine 12 into an operating state and to rotate the motor generator 14. The vehicle is driven at a high output using both the engine 12 and the motor generator 14 as power sources.
[0088]
This mode 4 is executed in a high load region where the required output Pd is equal to or larger than the second determination value P2. However, since the engine 12 and the motor generator 14 are used together, only one of the engine 12 and the motor generator 14 is used. Compared to traveling as a power source, energy efficiency is not significantly impaired, and fuel consumption and exhaust gas can be reduced. In addition, since the process is executed when the state of charge SOC is equal to or more than the minimum state of charge A, the state of charge SOC of the power storage device 58 does not drop below the minimum state of charge A and does not impair the performance such as charge and discharge efficiency.
[0089]
To summarize the operating conditions of the above modes 1 to 4, if the state of charge SOC ≧ A, in the low load region of Pd ≦ P1, the mode 1 is selected in step S13 and the vehicle travels using only the motor generator 14 as a power source. In the medium load region of <Pd <P2, the mode 2 is selected in step S17 and the vehicle runs using only the engine 12 as a power source. In the high load region of P2 ≦ Pd, the mode 4 is selected in step S19 and the engine 12 and the motor generator are selected. The vehicle runs using both of the power sources 14 as power sources.
[0090]
When SOC <A, the power storage device 58 is charged by executing the mode 3 of step S14 in the middle and low load region where the required output Pd is smaller than the second determination value P2. In a high load region equal to or greater than the determination value P2, mode 2 is selected in step S17, and high-power running is performed by the engine 12 without charging.
[0091]
Mode 2 of step S17 is executed in the medium load region of P1 <Pd <P2 and when SOC ≧ A, or in the high load region of Pd ≧ P2 and when SOC <A. Since the energy efficiency of the engine 12 is higher than that of the motor generator 14, the fuel consumption and exhaust gas can be reduced as compared with the case where the vehicle runs using the motor generator 14 as a power source.
[0092]
In a high load region, mode 4 in which the motor generator 14 and the engine 12 are used together is desirable. However, when the state of charge SOC of the power storage device 58 is smaller than the minimum state of charge A, only the engine 12 in mode 2 is used. Is performed, power storage SOC of power storage device 58 is less than minimum power storage A and loss of performance such as charge / discharge efficiency is avoided.
[0093]
Next, when the vehicle is running at a predetermined vehicle speed or more, the automatic transmission 18 switches from a driving state such as the D range to a non-driving state such as the N range when the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed or higher. A control operation for preventing the engine 12 from blowing up in the event that the engine 12 is blown, and the occurrence of a shock or the like when the engine 12 is switched to the driving state will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, steps SA7 and SA10 correspond to the non-driving motor control means, and are executed by the hybrid control controller 50. Further, the automatic transmission 18 corresponds to a power transmission unit having a driving state and a non-driving state.
[0094]
In FIG. 10, in step SA <b> 1, whether or not the shift lever 42 is operated to the N range, in other words, whether or not the automatic transmission 18 is in the neutral state in which the automatic transmission 18 is not driven is supplied from the shift position sensor 62. It is determined based on the signal. If this determination is denied, this routine is ended. If this determination is affirmed, the following step SA2 is executed.
[0095]
In step SA2, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or higher than a predetermined value α based on a signal supplied from the vehicle speed sensor 64. The predetermined value α is set to a relatively low vehicle speed of, for example, about 5 (Km / hour). If this determination is denied, the present routine is ended. If this determination is affirmed, subsequent step SA3 is executed.
[0096]
In step SA3, it is determined whether or not a power-off state in which power is transmitted from the driving wheels to the power source. This determination is made based on the accelerator operation amount sensor 66, for example, based on the accelerator operation amount θ. _AC Is substantially zero.
[0097]
If the determination in step SA3 is affirmative, it is determined in step SA4 whether or not the mode 1 in which the vehicle travels using only the motor generator 14 as a power source is selected based on the operation mode determination subroutine in FIG. You.
[0098]
If the determination in step SA4 is denied, the engine 12 is also used as a power source when the vehicle is running. In step SA5, in order to prevent the occurrence of resistance due to the pumping action of the engine 12, the throttle valve is operated. The engine is fully opened by electronic control, and in the subsequent step SA6, a fuel cut is performed, and the engine torque T _E Is prevented from occurring.
[0099]
If the determination in step SA4 is affirmative, or in step SA7 executed after step SA6, the output rotation speed N detected by the vehicle speed sensor 64 _O And the input rotation speed N detected by the input rotation speed sensor 68 _I And the ratio (N _I / N _O ) Is within a predetermined range substantially equal to the gear ratio of the gear stage of the automatic transmission 18 when the shift lever 42 is operated to the D range, so that the motor torque (including regenerative braking torque) T _M Is controlled to increase or decrease the input rotational speed N. _I Is derived to the optimal value. In the gear position where the engine brake does not act, such an input rotation speed N _I Is not always necessary.
[0100]
If the determination in step SA3 is negative, the power is on, in which power is transmitted from the power source to the drive wheels. In step SA8, the mode 1 in which the vehicle runs using only the motor generator 14 as the power source is selected. It is determined based on the operation mode determination subroutine of FIG.
[0101]
If the determination in step SA8 is negative, the engine 12 is also used as a power source when the vehicle is running. _E The fuel cut is performed so as not to cause the occurrence of. By executing step SA9 ′ in FIG. 10 instead of step SA9, the throttle valve is throttled down to substantially 0 and the engine torque T _E May be reduced. In the present brunch, it is only necessary to prevent the power source (motor generator 14) from being blown up. _I Is not increased, so that it is not necessary to prevent the occurrence of resistance due to the pumping action again, so that the steps such as SA5 described above are not particularly executed.
[0102]
If the determination in step SA8 is affirmative, or in step SA10 executed after step SA9, the input rotation speed N detected by the input rotation speed sensor 68 _I Rate of change | dN _I Motor torque (including regenerative braking torque) T so that / dt | _M Is controlled to increase or decrease to prevent the power source (motor generator 14) from blowing up. Note that, as in step SA7, the output rotation speed N _O And input speed N _I And the ratio (N _I / N _O ) Falls within a predetermined range. _M May be controlled to increase or decrease.
[0103]
As described above, according to the present embodiment, when the vehicle is running at a predetermined vehicle speed α or higher in the power-on state in which power is transmitted from the power source to the drive wheels, the automatic transmission 18 drives the D range or the like. When the state is switched to the N range, the input rotation speed N of the automatic transmission 18 is changed. _I Rate of change | dN _I / Dt | is smaller than or equal to a predetermined value. _M Is controlled, the blow-up of the power source (motor generator 14) is prevented.
[0104]
Further, according to the present embodiment, in a power-off state in which power is transmitted from the driving wheels to the power source and when the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed α or more, the automatic transmission 18 is switched from a driving state such as the D range. When the range is switched to the N range, the output rotation speed N _O And input speed N _I And the ratio (N _I / N _O ) Falls within a predetermined range corresponding to the gear ratio. _M Is controlled to increase or decrease the input rotation speed N. _I Is guided to the optimum value, so that the occurrence of a shock or the like is prevented when the automatic transmission 18 is switched to the driving state again.
[0105]
As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
[0106]
For example, in the above-described embodiment, the automatic transmission 18 having one reverse gear and five forward gears was used. However, as shown in FIG. It is also possible to adopt an automatic transmission 60 consisting of only the main transmission 22, and to perform the shift control at four forward speeds and one reverse speed as shown in FIG.
[0107]
The present invention can be applied in various other modes without departing from the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a configuration of a hybrid drive device of a hybrid vehicle including a drive control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a control system provided in the hybrid drive device of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of an engagement element that establishes each shift speed of the automatic transmission of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation position of a shift lever of FIG. 2;
FIG. 5 is a view illustrating the operation of a manual shift valve connected to the shift lever of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram showing a part of a hydraulic circuit of the automatic transmission of FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram illustrating a connection relationship between the hybrid control controller of FIG. 2 and an electric torque converter.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a basic operation of the hybrid drive device of FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation state of each mode 1 to 9 in the flowchart of FIG. 8;
FIG. 10 is a flowchart illustrating a main part of a control operation that is a feature of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing steps that can be substituted for step SA9 in FIG. 10;
FIG. 12 is a skeleton view for explaining a configuration of a hybrid drive device different from the embodiment of FIG. 1;
13 is a diagram illustrating the operation of an engagement element that establishes each shift speed of the automatic transmission in FIG.
[Explanation of symbols]
12: Engine
14: Motor generator (electric motor)
18, 60: automatic transmission (power transmission means)
50: Hybrid control controller
Steps SA7 and SA10: Non-driving motor control means

Claims

An engine that operates by burning fuel, and an electric motor that operates with electric energy, while using at least the electric motor as a power source when the vehicle is running,
A drive control device for a hybrid vehicle having a driving state for performing power transmission and a non-driving state for interrupting power transmission, and having a power transmission unit disposed between the power source and driving wheels,
In a power-on state in which power is transmitted from the power source to the drive wheels, and when traveling at a predetermined vehicle speed or more, when the power transmission unit is switched from a driving state to a non-driving state, A drive control device for a hybrid vehicle, comprising: a non-driving motor control unit that controls the electric motor so as to prevent the input rotation speed of the power transmission unit from rising.

An engine that operates by burning fuel, and an electric motor that operates with electric energy, while using at least the electric motor as a power source when the vehicle is running,
A drive control device for a hybrid vehicle having a driving state for performing power transmission and a non-driving state for interrupting power transmission, and having a power transmission unit disposed between the power source and driving wheels,
In a power-off state in which power is transmitted from the drive wheels to the power source, and when traveling at a predetermined vehicle speed or more, when the power transmission unit is switched from a driving state to a non-driving state, A drive control device for a hybrid vehicle, comprising: a non-driving motor control unit that controls the electric motor so that an input rotation speed of a power transmission unit falls within a predetermined range corresponding to a vehicle speed.