JP3550067B2

JP3550067B2 - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP3550067B2
Application number: JP2000007339A
Authority: JP
Inventors: 茂茨木; 栄二郎島袋; 卓也白坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2020-01-17
Also published as: JP2001200920A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン出力を無段変速機を介して車輪に伝達して走行駆動を行うとともに、エンジンと並列に配設された駆動モータによっても走行駆動が可能であり、所定の運転状態においてエンジンを一時的に停止して駆動モータにより車輪を駆動して走行駆動を行うように構成されたハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン駆動と電気モータ駆動とを兼用して走行を行わせるようになったハイブリッド車両は、エンジンの燃費改善、排気ガス清浄化等を目的として実用化が進められている。このようなハイブリッド車両としては、例えば、特開平１１−１３２３２１号公報に開示されたものがある。この車両は、エンジンと、エンジンのクランク軸に繋がれた第１のモータジェネレータと、エンジンの出力軸にトルクコンバータを介して繋がれたベルト式無段変速機と、この無段変速機の出力側の動力伝達系に繋がれた第２のモータジェネレータとを備えている。この車両においては、通常走行はエンジン駆動力を無段変速機により変速して車輪に伝達して行い、車両を一時停止させる時にはエンジンも一時停止させ、この後、車両を発進させるときには第２のモータジェネレータにより車輪を駆動するようになっている。なお、このようにして車両を再発進させるときに第１のモータジェネレータによりエンジンを再始動させ、車両発進後はエンジン駆動による走行に切り換えられるように構成されている。
【０００３】
このように車両を一時停止させるときにエンジンを停止させると、エンジンによる油圧ポンプ駆動も停止して無段変速機の制御油圧が失われる。このため、電動モータにより駆動される第２の油圧ポンプを設け、エンジン停止時にはこの電動モータにより第２の油圧ポンプを駆動して所定油圧を発生させ、この所定油圧を無段変速機の出力プーリシリンダ室に供給して変速比を最大（ＬＯＷ）にして動力伝達が可能な状態で次の発進に備えるように構成されている。このように、上記ハイブリッド車両においては、車両を一時停止させるときにエンジンを停止させて燃費を改善し、且つ発進時には第２モータジェネレータによる車輪の駆動を行わせて燃費改善を図るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃費改善をより一層高めることを目的として、車両が比較的高速で走行中にもエンジンを停止して電気モータ駆動による走行を行わせることが考えられている。このような場合に、上述したような従来のハイブリッド車両の制御をそのまま用いると、次のような問題が生じる。
【０００５】
まず、従来では車両を一時停止した状態でエンジンを停止していたため、エンジン停止時に第２の油圧ポンプから供給される油圧により動力伝達系中に配設されたクラッチは係合された状態で次の発進に備えるように構成されている。ところが、走行中にエンジンを停止させたときにクラッチを係合させた状態としたのでは、車輪からの駆動力により変速機およびトルクコンバータが回転されて引きずりトルクを発生し、電気モータに余分な駆動トルクが必要となり、駆動効率が低下するという問題がある。
【０００６】
また、従来では、車両を一時停止してエンジンを停止したときに、第２の油圧ポンプから供給される油圧を無段変速機の出力プーリシリンダ室に供給して変速比を最大（ＬＯＷ）にして動力伝達が可能な状態で次の発進に備えるように構成されている。ところが、走行中にエンジンを停止させて電気モータによる走行駆動を行わせる場合に、変速比を最大（ＬＯＷ）とする制御を行ったのでは、走行中に電気モータ駆動からエンジン駆動に戻したときにそのときの車速に対して変速比が最大（ＬＯＷ）であるためにエンジン回転が不必要に上昇して、燃費、走行性能（ドライバビリティ）が損なわれるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、比較的高速で走行中にエンジンを停止して電気モータによる走行駆動を行わせる場合でも、燃費、走行性能が損なわれることがないような構成のハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、所定の運転状態において一時的に停止制御可能なエンジン（例えば、実施形態におけるエンジンＥ）と、このエンジンの出力軸に繋がれてその出力回転を無段階に変速する無段変速機（例えば、実施形態における金属Ｖベルト式無段変速機構２０）と、エンジンの出力軸と無段変速機の入力部材との間に係脱可能に配設されるとともに油圧力を用いてこの係脱制御を行う係脱制御手段（例えば、実施形態における前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５）と、無段変速機の出力を駆動輪に伝達する駆動力伝達系（例えば、実施形態におけるアイドラシャフト３１、ファイナルドライアブギヤ３２、ファイナルドリブンギヤ３３、ディファレンシャル機構３４、アクスルシャフト３５等）と、この駆動力伝達系に繋がれて駆動輪を駆動可能な電気駆動モータ（例えば、実施形態における第２モータジェネレータ５０）とを備えてハイブリッド車両が構成され、その制御装置が、エンジンによって駆動される第１油圧ポンプ（例えば、実施形態における第１油圧ポンプ３）と、ポンプ駆動用電気モータ（例えば、実施形態におけるポンプ駆動用電気モータ５５）によって駆動される第２油圧ポンプ（例えば、実施形態における第２油圧ポンプ５６）と、係脱制御手段に対する作動油圧の供給を切換制御する油圧供給切換制御弁（例えば、実施形態における前後進クラッチコントロールバルブ７３）とを有して構成される。そして、エンジンにより駆動輪を駆動して走行駆動するときには第１油圧ポンプからの油圧により無段変速機による変速制御を行う。一方、所定の運転状態においてエンジンが停止されるとともに電気駆動モータにより駆動輪が駆動されて車両が走行されるときには、油圧供給切換制御弁により係脱制御手段への作動油圧の供給を停止して係脱制御手段を解放させ、ポンプ駆動用電気モータによって第２油圧ポンプを駆動するとともに第２油圧ポンプから得られた油圧を用いて無段変速機の変速比をそのときの運転状態に応じた値となるように変速制御を行う。
【０００９】
このような構成の制御装置を用いれば、比較的高速で走行中等において所定の運転状態となってエンジンを一時停止したときには、係脱制御手段への作動油圧供給が停止されてこれが解放されるため、電気駆動モータによる車輪の駆動に際して、係脱手段よりエンジン側に位置する動力伝達装置を回転させる引きずりトルクの発生がなくなり、駆動効率が向上する。また、このようにエンジンを一時停止して電気駆動モータにより走行しているときには、第２油圧ポンプにより得られた油圧を用いて無段変速機の変速制御を行うため、常にその時点の走行状態に適した変速比が設定され、この後、エンジンを再始動して電気駆動モータによる走行駆動からエンジン駆動へスムーズに切り換えることができ、燃費、走行性能を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置構成を図１に示している。この装置は、通常の走行駆動用として用いられ、一時的に停止制御が可能なエンジンＥを備える。なお、このエンジンＥの吸気管５から吸気負圧を取り入れて負圧を溜めておくバキュームタンク６が設けられており、バキュームタンク６の負圧をブレーキブースタ８に供給してブレーキペダル８の操作力を倍力してブレーキ作動を行わせるようになっている。
【００１１】
エンジンＥの出力軸Ｅｓ上には第１モータジェネレータ１が設けられ、第１モータジェネレータ１によりエンジンＥのスタート駆動、発進時のエンジン駆動アシストなどを行わせ、且つ減速時に発電機として用いてエネルギー回生を行う。エンジンＥの出力軸Ｅｓはダンパ機構２を介して前後進切換機構１０に繋がる。なお、このエンジン出力軸Ｅｓ上には第１油圧ポンプ３が設けられ、この第１油圧ポンプ３はエンジンＥにより駆動される。
【００１２】
前後進切換機構１０は、ダンパ機構２を介してエンジン出力軸Ｅｓに繋がるサンギヤ１１と、サンギヤ１１の周囲にこれと噛合して配設されたピニオンギヤを回転自在に支持するとともにサンギヤ１１と同軸上に回転自在に配設されたキャリア１２と、ピニオンギヤと噛合してサンギヤ１１と同軸上に回転自在に配設されるとともに変速機入力軸２１と連結されたリングギヤ１３とを有したシングルピニオンタイプの遊星歯車から構成され、キャリア１２とサンギヤ１１（もしくはエンジン出力軸Ｅｓ）とを係脱する前進クラッチ１４と、キャリア１２を固定保持可能な後進ブレーキ１５とを有する。このため、前進クラッチ１４を係合させると遊星歯車全体がエンジン出力軸Ｅｓと同一回転され、変速機入力軸２１が前進側に回転駆動される。一方、後進ブレーキ１５を係合させるとエンジン出力軸Ｅｓに対してリングギヤ１３が反対方向に回転され、変速機入力軸２１が後進側に回転駆動される。なお、前進クラッチ１４と後進ブレーキ１５をともに解放すると、エンジン出力軸Ｅｓと変速機入力軸２１とが切り離れされる。
【００１３】
変速機入力軸２１を有して金属Ｖベルト式無段変速機構２０が構成され、上記のようにして回転駆動される変速機入力軸２１の回転は無段変速機構２０によって無段階に変速されて変速機出力軸２７に伝達される。無段変速機構２０は、ドライブ側油圧シリンダ２３によりプーリ幅可変調整可能なドライブプーリ２２と、ドリブン側油圧シリンダ２６によりプーリ幅可変調整可能なドリブンプーリ２５と、両プーリ２２，２５間に掛けられた金属Ｖベルト２４とから構成され、ドライブプーリ２２が変速機入力軸２１に連結され、ドリブンプーリ２５が変速機出力軸２７に連結されている。このため、ドライブおよびドリブン側油圧シリンダ２３，２６に供給する油圧制御を行うことにより、変速機入力軸２１の回転を無段階に変速して変速機出力軸２７に伝達することができる。
【００１４】
変速機出力軸２７には発進クラッチ３０が連結されている。発進クラッチ３０は油圧作動タイプのクラッチからなり、作動油圧制御により発進クラッチ３０の係合制御を行う。発進クラッチ３０を介して変速機入力軸２７と繋がるアイドラシャフト３１が回転自在に配設されており、アイドラシャフト３１に結合配設されたファイナルドライブギヤ３２がディファレンシャル機構３４を内蔵したファイナルドリブンギヤ３３と噛合している。なお、ディファレンシャル機構３４は左右のアクスルシャフト３４を介して左右の車輪３６に繋がる（但し、図においては右側のみを示している）。
【００１５】
一方、アイドラシャフト３１上にはモータ側ドリブンギヤ３８が結合配設されており、第２モータジェネレータ５０の回転シャフト上に結合配設されたモータ側ドライブギヤ３７と噛合している。このため、第２モータジェネレータ５０によりアイドラシャフト３１から左右の車輪３６を駆動することができ、逆に、これを発電機として利用し、車輪３６の駆動力を受けて回転されることによりエネルギー回生を行うことができる。
【００１６】
第１および第２モータジェネレータ３，５０は、パワードライブユニット５２を介してバッテリ５１に繋がっている。これにより、バッテリ５１からの電力供給を行ってこれらモータジェネレータ３，５０を駆動したり、これらモータジェネレータ３，５０が回転駆動されたときに発電機として作用させて得られた電力によりバッテリを充電する（すなわち、エネルギー回生を行う）ことができるようになっている。
【００１７】
また、パワードライブユニット５２にはポンプ駆動用電気モータ５５も繋がっており、ポンプ駆動用電気モータ５５の回転駆動シャフトには第２油圧ポンプ５６が連結されている。このため、バッテリ５１からの電力によりポンプ駆動用電気モータ５５を駆動して第２油圧ポンプ５６を駆動することができる。
【００１８】
以上のように構成された動力伝達装置において、エンジンＥの出力もしくは第１モータジェネレータ１の出力は前後進切換機構１０を介して無段変速機構２０に伝達され、ここで変速された後、発進クラッチ３０において伝達制御を行われ、さらに、ディファレンシャル機構３４等を介して左右の車輪３６に伝達される。このようにしてエンジンＥもしくは第１モータジェネレータ１により車両の走行駆動が行われる。なお、減速走行時等におけるように車輪３６により第１モータジェネレータ１が回転駆動されるときには、これが発電機として作用してエネルギー回生を行う。一方、第２モータジェネレータ５０の出力は、アイドラシャフト３１からディファレンシャル機構３４等を介して左右の車輪３６に伝達される。この場合にも、車輪３６により第２モータジェネレータ５０が回転駆動されるときには、これが発電機として作用してエネルギー回生を行う。
【００１９】
以上の構成から分かるように、走行駆動制御に際しては、前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５の係合制御、ドライブ側およびドリブン側油圧シリンダ２３，２６によりドライブおよびドリブンプーリ２２，２５のプーリ幅調整による変速制御、発進クラッチ３０の係合制御が必要である。これらの制御等のため、変速機入力軸２１（ドライブプーリ２２）の回転を検出する第１回転センサ４１、変速機出力軸２７（ドリブンプーリ２５）の回転を検出する第２回転センサ４２およびファイナルドリブンギヤ３３の回転（すなわち車速）を検出する第３回転センサ４３が設けられている。
【００２０】
これらの制御は、第１油圧ポンプ３もしくは第２油圧ポンプ５６から供給される油圧を用いて行われる。この制御を行う油圧制御装置の構成を、図２〜図４の油圧回路図および図５の油圧回路模式図を参照して以下に説明する。なお、これらの図において○囲みアルファベットＡ〜Ｉで示す油路が互いに繋がる。
【００２１】
この油圧制御装置は、変速機ハウジング等により形成されるオイルタンク６０内の作動油を吐出供給する第１油圧ポンプ３および第２油圧ポンプ５６を有する。前述のように第１油圧ポンプ３はエンジンＥにより駆動され、第２油圧ポンプ５６はポンプ駆動用電気モータ５５により駆動される。なお、ポンプ駆動用電気モータ５５により駆動される第２油圧ポンプ５６の吐出油路には、リリーフバルブ５７とワンウェイバルブ５８とが設けられている。両油圧ポンプ３，５６の吐出油は高圧レギュレータバルブ６１により調圧されて高圧制御油圧が作られ、これがシフトバルブ６５および低圧レギュレータバルブ６４に供給される。また、低圧レギュレータバルブ６４により調圧されて作られた低圧制御油圧もシフトバルブ６５に供給される。
【００２２】
高圧レギュレータバルブ６１は高圧コントロールバルブ６２からの背圧に応じて高圧制御油圧を作り出し、高圧コントロールバルブ６２および低圧レギュレータバルブ６４は高低圧コントロールバルブ６３からの制御油圧により作動制御される。高低圧コントロールバルブ６３はリニアソレノイド６３ａにより制御電流に応じて任意の制御油圧を作り出すものであり、このことから分かるように、高低圧コントロールバルブ６３のリニアソレノイド６３ａに対する信号電流制御により高圧制御油圧および低圧制御油圧が設定される。
【００２３】
シフトバルブ６５は上記のようにして供給された高圧制御油圧および低圧制御油圧をドライブおよびドリブン側油圧シリンダ２３，２６に振り分け供給してドライブおよびドリブンプーリ２２，２５のプーリ幅調整を行って変速制御を行う。このシフトバルブ６５の作動はリニアソレノイド６６ａにより作動されるシフトコントロールバルブ６６からのシフトコントロール制御油により制御される。すなわち、リニアソレノイド６６ａに対する信号電流制御を行うことにより、シフトバルブ６５の作動を制御して変速制御を行うことができる。
【００２４】
高圧コントロールバルブ６１により作られた高圧制御油圧は油路１０１からクラッチリデューシングバルブ７２に供給されてライン圧が作られ、このライン圧が油路１０２に供給される。なお、高圧レギュレータバルブ６１、高圧コントロールバルブ６２およびクラッチリデューシングバルブ７２から排出される余剰油は潤滑バルブ７１により調圧されて潤滑部ＬＵＢＥに供給される。油路１０２のライン圧は油路１０３から高低圧コントロールバルブ６３およびシフトコントロールバルブ６６に供給され、さらに、油路１０４から後述する発進クラッチコントロールバルブ７５に供給される。
【００２５】
油路１０２のライン圧は油路１０５を介して高圧コントロールソレノイドバルブ８２に供給されるとともに油路１０５ａを介して高圧コントロールバルブ６２に供給されている。このため、高圧コントロールソレノイドバルブ８２により高圧コントロールバルブ６２に対するライン圧の供給切換制御を行って、高圧制御油圧を二段階に切換設定可能となっている。
【００２６】
油路１０２のライン圧はさらに、油路１０６から前後進クラッチコントロールバルブ７３を通って油路１０７に供給され、さらにマニュアルバルブ７４を介して前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５に選択供給されるようになっている。前後進クラッチコントロールバルブ７３は右端に油路１０８ａからライン圧を受けたときに図示のようにスプールが左動されて油路１０６と油路１０７とを連通させ、ライン圧が無くなったときにスプールが右動されて油路１０６に対して油路１０７を遮断させるとともに油路１０７をドレンに連通させる。なお、油路１０８ａへのライン圧の作用は、油路１０２から油路１０８を介して繋がる前後進クラッチコントロールソレノイドバルブ８１により制御される。
【００２７】
マニュアルバルブ７４は、運転席のシフトレバー操作に応じて切換作動され、Ｐ，Ｎレンジにおいては油路１０７を閉塞するとともに前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５をともにドレンに連通させて、前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５を解放させる。Ｒレンジにおいては油路１０７と後進ブレーキ１５を連通させてライン圧を後進ブレーキ１５に供給させ、これを係合させる。また、前進側のレンジ、すなわち、Ｄ，Ｓ，Ｌレンジにおいては油路１０７と前進クラッチ１４を連通させてライン圧を前進クラッチに供給させ、これを係合させる。但し、前後進クラッチコントロールバルブ７３の右端に油路１０８ａからライン圧を受けて油路１０６と油路１０７とが連通した状態の場合には上記のように前進クラッチ１４もしくは後進ブレーキ１５の係合作動が可能であるが、油路１０８ａへのライン圧が作用しないときには油路１０７は前後進クラッチコントロールバルブ７３によりドレンに連通し、前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５はマニュアルバルブ７４の作動位置の如何に拘わらず解放される。
【００２８】
前述のように油路１０４を介してライン圧が供給される発進クラッチコントロールバルブ７５はリニアソレノイド７５ａにより作動が制御され、発進クラッチ制御油圧をシフトインヒビターバルブ７７を介して発進クラッチ３０に供給し、発進クラッチ３０の係合制御が行われる。なお、シフトインヒビターバルブ７７の右端部は油路１１０を介してシフトコントロールバルブ６６に繋がる。例えば、装置の異常が発生したときや、駆動電力供給がなくなったときに、シフトコントロールバルブ６６のリニアソレノイド６６ａの通電電流が零となり油路１１０に供給されるシフト制御油圧が最大とされる。
【００２９】
この最大制御油圧が油路１１０を介してシフトインヒビターバルブ７７に供給されると、そのスプールが左動されて発進クラッチコントロールバルブ７５からの制御油圧供給が遮断され、これに代えてピトー制御バルブ７８からピトー圧が発進クラッチ３０に供給される。すなわち、この場合にはピトー圧により発進クラッチ３０の係合制御が行われる。なお、この最大制御油圧はシフトバルブ６５にも供給され、そのスプールを右動させて低圧制御油圧をドリブン側油圧シリンダ２６に供給させるとともに高圧制御油圧をドライブ側油圧シリンダ２３に供給させ、変速比をＴＯＰにする。
【００３０】
次に、以上のように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置における各制御について説明する。この動力伝達装置においては、基本的には、エンジンＥの駆動力を前後進切換機構１０および無段変速機構２０を介して変速するとともに、発進クラッチ３０からファイナルドライブおよびドリブンギヤ３２，３３、ディファレンシャル機構３４、アクスルシャフト３５等を介して車輪に伝達して走行駆動を行わせる。但し、発進時には第１モータジェネレータ１により駆動アシストを行うとともに減速時には第１モータジェネレータ１を発電機として作用させてエネルギー回生（バッテリ５１の充電）を行う。
【００３１】
さらに、車両が停止している時や、車両が比較的高速で走行している状態においては、エンジンＥを一時的に停止させる制御が行われ、燃費向上を図るようになっている。ここで、車両走行中にエンジンを一時停止させるときには、第２モータジェネレータ５０を駆動させて車輪３６を駆動させて走行を継続する制御が行われる。このとき、前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５をともに解放させて前後進切換機構１０よりエンジン側における引きずりトルクの発生を防止する。一方、発進クラッチ３０については無段変速機構２０を無負荷回転駆動させるに必要なだけのトルク伝達を行わせる弱い係合状態となし、このように無負荷回転駆動する無段変速機構２０におけるドライブおよびドリブン側油圧シリンダ２３，２６に対する油圧供給制御を行って無段変速機構２０の変速比をそのときの運転状態に対応する値に設定する制御を行う。
【００３２】
以上のような走行駆動制御内容の詳細について、以下に図６〜図１５を参照して説明する。まず、図６にはエンジンの運転を継続するか、一時停止するかを判断するエンジン運転処理制御フローＳ１０を示している。この制御においては、ステップＳ１１においてイグニッションスイッチがオンか否かを判断し、これがオフのときにはエンジンを停止させる（ステップＳ２１）。イグニッションスイッチがオンのときにはステップＳ１２，Ｓ１３に進み、ドライバーが要求する要求駆動力Ｆ_ＲＱを演算するとともに、そのときに第２モータジェネレータ５０が出力可能な最大駆動力である最大モータ駆動力_ＥＶを演算する。
【００３３】
要求駆動力Ｆ_ＲＱの演算に際しては、まず、走行レバーが走行レンジにあるか否かを判断し、走行レンジ以外であれば要求駆動力Ｆ_ＲＱ＝０に設定する。一方、走行レンジにあるときには、車速Ｖとアクセル開度ＡＰ（％）に応じて要求駆動力Ｆ_ＲＱを求める。このため、図７に示すように、車速Ｖとアクセル開度ＡＰ（％）に応じて要求駆動力Ｆ_ＲＱが予め求められて設定されており、そのときにおける実際の車速Ｖとアクセル開度ＡＰ（アクセルペダル踏み込み量）に対応する要求駆動力Ｆ_ＲＱを図７から読みとって設定する。なお、図７から分かるように、要求駆動力Ｆ_ＲＱは、車速Ｖが大きくなるほど小さく、アクセル開度ＡＰが大きくなるほど大きい。この図において、アクセル開度ＡＰ＝１００％とはアクセル全開（ＷＯＴ）の状態を意味し、アクセル開度ＡＰ＝０％とはアクセル全閉の状態を意味する。
【００３４】
また、最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶは、バッテリ５１の残容量ＳＯＣと車速Ｖから求められる。このため、図８に示すように、車速Ｖとバッテリ残容量ＳＯＣに応じて最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶが予め求められて設定されており、そのときにおける実際の車速Ｖとバッテリ残容量ＳＯＣに対応する最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶを図８から読みとって設定する。なお、図８から分かるように、最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶは車速Ｖが大きくなるほど小さく、バッテリ残容量ＳＯＣが大きいほど大きい。
【００３５】
次に、ステップＳ１４においてこのようにして演算された要求駆動力Ｆ_ＲＱと最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶとを比較し、Ｆ_ＥＶ＜Ｆ_ＲＱのときにはエンジン運転制御を選択し、エンジン運転時処理制御を行う（ステップＳ１７，Ｓ１８）。すなわち、要求駆動力Ｆ_ＲＱが最大モータ駆動力ＦＥＶより大きいときには第２モータジェネレータ５０によっては十分な駆動が行えないため、エンジンＥによる駆動を行わせる。逆に、Ｆ_ＥＶ≧Ｆ_ＲＱのときには第２モータジェネレータ５０による駆動走行が可能であるため、ステップＳ１５，Ｓ１６においてエンジンを一時停止することが可能か否かを判断する。エンジン一時停止が許可されない場合には、ステップＳ１７，Ｓ１８に進み、上述のようにエンジン運転時処理制御を行う。一方、エンジン一時停止が可能である場合には、ステップＳ１９，Ｓ２０に進み、エンジンを停止させるとともにエンジン停止時処理を行う。
【００３６】
以上の制御フローにおいて、ステップＳ１８におけるエンジン運転時処理制御は、従来から行われている制御であり、例えば前進レンジでは、前進クラッチ１４を係合させるとともに発進クラッチ３０の係合制御を行って車両を発進させ、発進後は運転状態に応じて無段変速機構２０による変速制御を行って、車両を走行させる制御がなされる。この制御は、従来から一般的に行われている制御であるため、ここではその内容説明は省略する。
【００３７】
以下において、エンジンを一時停止させる制御について説明するが、まず、上記エンジン運転処理フローＳ１０におけるエンジン停止許可判断制御Ｓ１５について、図９を参照して説明する。この制御フローでは、まず、バッテリ残容量ＳＯＣが所定値以上か否かが判断され、バッテリ残容量ＳＯＣが所定値未満すなわち残容量が少ないときにはステップＳ３５に進みエンジン停止制御を行わせない。エンジンを停止した場合、再始動のための電力と、エンジン停止中に補機類を駆動するための電力が最低限必要であり、上記所定値はこのような電力の余裕があるか否かを判断するための値である。この値は想定するエンジン停止時間に応じて変化するが、例えば、約１００Ｗｈ程度に設定される。一方、残容量が所定以上であるときには、ステップＳ３２に進み、ブレーキ負圧（すなわち、図１に示すバキュームタンク６内の負圧）が所定値以下か否かを判断する。
【００３８】
ステップＳ３２において、ブレーキ負圧が所定値を越えると判断されたとき（すなわち、ブレーキ負圧が不足すると判断されたとき）にはブレーキブースタ７により十分な倍力作用が得られず安全な制動が行えないおそれがあるため、ステップＳ３５に進み、エンジン停止制御を行わせずにエンジン運転を継続してブレーキ負圧を蓄積させる。なお、この所定値は、バキュームタンク６の容量に応じて変化するが、例えば、２５０ｍｍＨｇ程度に設定される。ブレーキ負圧が所定値以下であり、ブレーキブースタ７により十分な倍力作用が得られる場合にはステップＳ３３に進み、エンジンの暖機運転が完了したか否かを判断する。
【００３９】
そして、暖機運転が未了のときにはまずエンジンの暖機を完了させることを優先し、ステップＳ３５に進んでエンジン停止制御を行わせず、エンジン運転を継続させる。一方、暖機運転が完了のときにはステップＳ３４に進みエンジン停止を許可する。このように、バッテリ残容量が十分あり、ブレーキ負圧も十分蓄えられており、暖機運転が完了している場合にのみエンジン停止を許可する。
【００４０】
次に、このようにしてエンジン停止が許可されたときに行われるエンジン停止時処理制御（ステップＳ２０）の内容について図１０を参照して説明する。この制御においては、まず、インヒビタソレノイドバルブすなわちクラッチコントロールソレノイドバルブ８１（図３参照）を駆動させる（ステップＳ４１）。クラッチコントロールソレノイドバルブ８１はノーマルクローズタイプのソレノイドバルブであり、これを駆動することにより油路１０８，１０８ａをドレンに連通させて前後進クラッチコントロールバルブ７３の右端への作動油圧を零にする。この結果、前述したように、油路１０７がドレンに連通し、マニュアルバルブ７４を介して行われていた前進クラッチ１４もしくは後進ブレーキ１５へのライン圧が遮断され、前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５がともに解放された状態となる。
【００４１】
これにより、エンジン出力軸Ｅｓと変速機入力軸２１とが前後進切換機構１０において切り離され、変速機入力軸２１よりエンジン側に変速機側の回転が伝達されることがなくなり、エンジン側における引きずりトルクの発生が阻止される。すなわち、エンジンＥを一時停止して第２モータジェネレータ５０により車輪３６を駆動して走行するときに、その回転は前後進切換機構１０において切り離されてエンジン側に伝達されないため、エンジンＥと前後進切換機構１０の間の回転部材による引きずりトルクが発生せず、第２モータジェネレータ５０の駆動力が効率よく車輪３６に伝達される。このため、バッテリ５１の駆動電力を無駄にすることがなく、且つ減速時等に車輪３６からの駆動により第２モータジェネレータ５０が駆動されるときに効率のよいエネルギー回生を行うことができる。
【００４２】
次に、エンジンを一時停止している間における目標変速比ＲＴを演算する（ステップＳ４２）。目標変速比比ＲＴは、図１１に示すように、車速Ｖとアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＡＰに応じて決められ、車速Ｖが大きくなるほど小さくなり、アクセル開度が大きくなるほど大きくなる値に設定される。具体的には、ドライバーがアクセルペダルを徐々に踏み込むことにより要求駆動力が高まってエンジンが再始動される場合には、エンジンを再始動する直前の目標変速比が、エンジンを再始動して発進クラッチ３０を締結したときにエンジンＥの回転が略２０００ｒｐｍとなるように設定される。一方、アクセルペダルの踏み込み量が比較的小さく、要求駆動力も大きくない場合には、エンジンを再始動して発進クラッチ３０を締結したときにエンジンＥの回転が略１２００〜１５００ｒｐｍとなるように設定される。
【００４３】
このようにしてステップＳ４２において目標変速比が演算されると、この目標変速比に基づいて第２油圧ポンプ（電動オイルポンプ）５６を駆動する必要があるか否かを判断する（ステップＳ４３）。この判断制御内容を図１２に示しており、ここではまずタイマーが終了しているか否かを判断する（ステップＳ５１）。なお、初期状態ではタイマーが終了状態となっている。タイマーが終了している場合には、ステップＳ５２に進み、実変速比ＲＡ（＝ＮＤＲ／ＮＤＮ）を計算する。但し、ＮＤＲは第１回転センサ４１により検出されるドライブプーリ２２の回転数であり、ＮＤＮは第２回転センサ４２により検出されるドリブンプーリ２５の回転数である。
【００４４】
次に、ステップＳ５３に進み、変速比偏差ＲＥ（＝ＲＴ−ＲＡ）を計算する。変速比偏差ＲＥの絶対値が所定値よりも大きい、すなわち変速比偏差ＲＥが大きい場合は変速制御が必要であるため、ポンプ駆動用電気モータ５５により第２油圧ポンプ５６を駆動する。このときステップＳ５５においてタイマーがセットされ、一旦第２油圧ポンプ５６が駆動されるとタイマーにより設定された時間の間これを継続して駆動する。このように、タイマーを用いることによりポンプ駆動用電気モータ５５のオン・オフの頻度を少なくし、オン・オフ制御を行うスイッチ素子（リレー）の耐久性を向上させている。一方、変速比偏差ＲＥの絶対値が所定値よりも小さいときには変速の必要がなく、第２油圧ポンプ５６の駆動は停止される（ステップＳ５７）。
【００４５】
以上のようにステップＳ４３において電動オイルポンプすなわち第２油圧ポンプ５６の駆動判断がなされ、これを駆動するときにはステップＳ４４からステップＳ４５に進み、発進クラッチ処理制御を行う。この制御内容を図１３に示しており、この制御においてはまず変速機油温ｔｏを検出する（ステップＳ６１）。次に、発進クラッチ係合トルクＴｃを演算し、この係合トルクＴｃを得るために発進クラッチ３０に供給する油圧を設定する指令信号を出力して、発進クラッチコントロールバルブ７５の作動を制御する。なお、発進クラッチ係合トルクＴｃは、変速機油温ｔｏと車速Ｖとに応じて、図１４に示すように設定される。エンジンを停止した状態で走行しているときには、このときの走行状態（運転状態）に応じた変速比が得られるように無段変速機構２０を無負荷回転させる必要がある。発進クラッチ係合トルクＴｃはこのように無段変速機構２０を無負荷回転させるために必要な駆動力を伝達させるため要求されるトルク値であり、油温ｔｏが低いほど大きく、車速Ｖが大きいほど大きくなるトルクＴｃが図１４に示すように設定される。
【００４６】
次に、ステップＳ４５からステップＳ４６に進み、プーリ変速処理すなわち無段変速機構２０における変速処理制御を行う。この制御内容を図１５に示しており、この制御においてはまず、変速比偏差ＲＥが正か負かを判断する（ステップＳ７１）。変速比偏差ＲＥが負で実変速比ＲＡが目標変速比ＲＴより大きい場合には、変速比を小さく（ＯＤ（オーバードライブ）側に）する必要があり、逆に、変速比偏差ＲＥが正で実変速比ＲＡが目標変速比ＲＴより小さい場合には、変速比を大きく（ＬＯＷ側に）する必要がある。
【００４７】
このため、変速比偏差ＲＥが負の場合にはステップＳ７２に進み、変速比偏差ＲＥと、負の値でありその絶対値が比較的小さい第１の所定値とを比較する。変速比偏差ＲＥが第１の所定値より大きい場合（零に近い）には変速の必要がないと判断して前回の変速指令値をホールドする（ステップＳ７６）。変速比偏差ＲＥが第１の所定値より小さい場合（絶対値がより大きな負の値である場合）にはステップＳ７３に進み、負の値でありその絶対値が比較的大きな第２の所定値と変速比偏差ＲＥとを比較する。変速比偏差ＲＥが第２の所定値より大きい場合（零に近い）には緩やかなＯＤ側への変速が必要と判断し、変速指令値としてＯＤ側緩変速指令値を設定する（ステップＳ７５）。一方、変速比偏差ＲＥが第２の所定値より小さい場合（絶対値がより大きな負の値である場合）には急速なＯＤ側への変速が必要と判断し、変速指令値としてＯＤ側急変速指令値を設定する（ステップＳ７４）。
【００４８】
一方、ステップＳ７１において変速比偏差が正の値であると判断された場合には、ステップＳ７７に進み、変速比偏差ＲＥと、正の値でありその絶対値が比較的小さい第３の所定値とを比較する。変速比偏差ＲＥが第３の所定値より小さい場合（零に近い）には変速の必要がないと判断して前回の変速指令値をホールドする（ステップＳ７９）。変速比偏差ＲＥが第３の所定値より大きい場合にはステップＳ７８に進み、正の値でありその絶対値が比較的大きな第４の所定値と変速比偏差ＲＥとを比較する。変速比偏差ＲＥが第４の所定値より小さい場合には緩やかなＬＯＷ側への変速が必要と判断し、変速指令値としてＬＯＷ側緩変速指令値を設定する（ステップＳ８０）。一方、変速比偏差ＲＥが第４の所定値より大きい場合には急速なＬＯＷ側への変速が必要と判断し、変速指令値としてＬＯＷ側急変速指令値を設定する（ステップＳ８１）。
【００４９】
このようにして設定された変速指令値に基づいてシフトコントロールバルブ６６の作動が制御され、シフトバルブ６５によるドライブおよびドリブン側油圧シリンダ２３，２６への高圧および低圧制御油圧の供給制御がなされて変速指令値に対応する変速制御が行われる。
【００５０】
以上、エンジン一時停止を行うときの各種制御内容を説明したが、この制御は特に、エンジン一時停止時に、前後進切換機構１０における前進クラッチ１４および後進ブレーキ１５を解放してエンジン側との連結を切り離すことと、ポンプ駆動用電気モータ５５による第２油圧ポンプ５６の駆動を変速比偏差が大きくなったときに限定することと、変速比偏差が大きくなったときには発進クラッチ３０を弱係合させて無段変速機構２０を無負荷回転駆動させるとともにそのときの運転状態に対応する目標変速比が得られるような変速制御を行うこととを特徴とする。
【００５１】
これにより、エンジンを一時停止させて第２モータジェネレータ５０による走行駆動を行うときに、前後進切換機構１０よりエンジン側における回転引きずりトルクの発生がなくなり、第２モータジェネレータ５０の駆動効率や、これが車輪から駆動されて発電機として作用するときのエネルギー再生効率が向上する。また、第２モータジェネレータ５０による駆動中においては無段変速機構の変速制御は不要であるが、この間も運転状態に対応した変速比が得られるように変速制御を行うため、エンジンを再始動したときにエンジン回転が吹きあがることなくスムーズにエンジン駆動制御に移行させることができる。また、このような無段変速機構２０の変速制御に際して、無段変速機構２０は無負荷運転状態で変速制御を行うだけであるため変速用油圧は低圧でよく、変速制御エネルギーが小さくて良いという利点がある。同様に、発進クラッチ３０は無段変速機構２０を無負荷回転させるに必要な小さなトルクを伝達させるだけの弱係合を行わせるだけでよく、発進クラッチ３０の係合制御エネルギーも小さくて良い。
【００５２】
なお、以上においては、金属Ｖベルト式無段変速機構を用いた動力伝達装置を例にして説明したが、無段変速機構はこのようなタイプのものに限られるものではない。また、エンジン一時停止に際して、前後進切換機構によりエンジン側と無段変速機構側とを切り離すように構成している（すなわち、特許請求の範囲の係脱制御手段を前後進切換機構の前進クラッチおよび後進ブレーキにより構成している）が、無段変速機構の入力軸上に別のクラッチを配設して、このクラッチにより特許請求の範囲の係脱制御手段を構成し、エンジン一時停止時にこのクラッチを解放させるように構成しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハイブリッド車両の制御装置が、エンジンによって駆動される第１油圧ポンプと、ポンプ駆動用電気モータによって駆動される第２油圧ポンプと、係脱制御手段に対する作動油圧の供給を切換制御する油圧供給切換制御弁とを有し、所定の運転状態においてエンジンが停止されたときに、油圧供給切換制御弁により係脱制御手段への作動油圧の供給を停止して係脱制御手段を解放させ、ポンプ駆動用電気モータによって第２油圧ポンプを駆動するとともに第２油圧ポンプから得られた油圧を用いて無段変速機の変速比をそのときの運転状態に応じた値となるように変速制御を行うように構成されているので、比較的高速で走行中等において所定の運転状態となってエンジンを一時停止したときには、係脱制御手段への作動油圧供給が停止されてこれが解放され、電気駆動モータによる車輪の駆動に際して、係脱手段よりエンジン側に位置する動力伝達装置を回転させる引きずりトルクの発生がなくなり、駆動効率が向上する。また、このようにエンジンを一時停止して電気駆動モータにより走行しているときには、第２油圧ポンプにより得られた油圧を用いて無段変速機の変速制御を行うため、常にその時点の走行状態に適した変速比が設定され、この後、エンジンを再始動して電気駆動モータによる走行駆動からエンジン駆動へスムーズに切り換えることができ、燃費、走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置構成を示す概略図である。
【図２】上記動力伝達装置における作動制御を行う装置構成を示す油圧回路図である。
【図３】上記動力伝達装置における作動制御を行う装置構成を示す油圧回路図である。
【図４】上記動力伝達装置における作動制御を行う装置構成を示す油圧回路図である。
【図５】上記動力伝達装置における作動制御を行う装置構成を示す油圧回路模式図である。
【図６】上記動力伝達装置における走行駆動制御内容を示すフローチャートである。
【図７】上記走行駆動制御に用いられる要求駆動力Ｆ_ＲＱと車速Ｖおよびアクセル開度ＡＰの関係を示すグラフである。
【図８】上記走行駆動制御における最大モータ駆動力Ｆ_ＥＶと車速Ｖおよびバッテリ残容量ＳＯＣの関係を示すグラフである。
【図９】図６の制御におけるエンジン停止許可判断制御の内容を示すフローチャートである。
【図１０】図６の制御におけるエンジン停止時処理制御の内容を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の制御において演算される目標変速比ＲＴと車速Ｖおよびアクセル開度ＡＰとの関係を示すグラフである。
【図１２】図１０の制御における電動オイルポンプ駆動判断制御の内容を示すフローチャートである。
【図１３】図１０の制御における発進クラッチ処理制御の内容を示すフローチャートである。
【図１４】図１３の制御において演算される発進クラッチトルクＴｃと車速Ｖおよび変速機油温ｔｏとの関係を示すグラフである。
【図１５】図１０の制御におけるプーリ変速処理制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｅエンジン
３第１油圧ポンプ
１４発進クラッチ（係脱制御手段）
１５後進ブレーキ（係脱制御手段）
２０金属Ｖベルト式無段変速機構
３１アイドラシャフト（駆動力伝達系）
３２ファイナルドライアブギヤ（駆動力伝達系）
３３ファイナルドリブンギヤ（駆動力伝達系）
３４ディファレンシャル機構（駆動力伝達系）
３５アクスルシャフト（駆動力伝達系）
５０第２モータジェネレータ（電気駆動モータ）
５５ポンプ駆動用電気モータ
５６第２油圧ポンプ
７３前後進クラッチコントロールバルブ７３（油圧供給切換制御弁）

Claims

所定の運転状態において一時的に停止制御可能なエンジンと、前記エンジンの出力軸に繋がれてその出力回転を無段階に変速する無段変速機と、前記エンジンの出力軸と前記無段変速機の入力部材との間に係脱可能に配設されるとともに油圧力を用いて係脱制御を行う係脱制御手段と、前記無段変速機の出力を駆動輪に伝達する駆動力伝達系と、前記駆動力伝達系に繋がれて前記駆動輪を駆動可能な電気駆動モータと、前記エンジンによって駆動される第１油圧ポンプとを備え、前記エンジンが駆動されて前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達して車両が走行駆動されるときに前記第１油圧ポンプからの油圧を用いて前記無段変速機による変速制御を行うように構成されたハイブリッド車両の制御装置であって、
ポンプ駆動用電気モータによって駆動される第２油圧ポンプと、
前記係脱制御手段に対する作動油圧の供給を切換制御する油圧供給切換制御弁とを有し、
前記所定の運転状態において前記エンジンが停止されるとともに前記電気駆動モータにより前記駆動輪が駆動されて車両が走行されているときに、前記油圧供給切換制御弁により前記係脱制御手段への作動油圧の供給を停止して前記係脱制御手段を解放させ、前記ポンプ駆動用電気モータによって前記第２油圧ポンプを駆動するとともに前記第２油圧ポンプから得られた油圧を用いて前記無段変速機の変速比をそのときの運転状態に応じた値となるように変速制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。