JP3852240B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原動機としてエンジンおよび電気モータを用いたハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、エンジンおよび電気モータが頻繁に切り換えられることを防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ガスや液体燃料の燃焼で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用の原動機すなわち駆動力源として備えているハイブリッド車両が知られている。そして、このようなハイブリッド車両では、燃費の向上のために、エンジンおよび電気モータが予め記憶された関係から実際の車速に基づいて切り換えられるようになっている。そして、その原動機の頻繁な切り換えが行われないように上記関係には所定幅の車速ヒステリシスが設けられ、その車速ヒステリシス以上の車速変化が発生しないと、原動機の切り換えが行われないようにしたハイブリッド車両の制御装置が提案されている。たとえば、特開平９−５８３０１号公報に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれであり、原動機の切換え判断のための車速ヒステリシスが設けられた関係はその図１３に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のハイブリッド車両の制御装置では、原動機の切換え判断のための関係には車速ヒステリシスが設けられていることから、たとえば車両の発進直後に電動モータによる走行からエンジンによる走行へ切り換えるためにエンジンが始動させられるような比較的低車速において切り換え判断を行う所謂エコーハイブリッド車両では、距離ヒステリシスを設けると、発進直後にエンジンによる走行へ切り換えることができず、また、その距離ヒステリシスを小さくするとエンジンと電動モータとの頻繁な切り換えを抑制することができないという不都合があった。
【０００４】
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、エンジンと電動モータとの頻繁な切り換えを抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための本第１発明の要旨とするところは、燃料の燃焼によって作動させられるエンジンと電気エネルギーで作動させられる電気モータとを原動機として備えたハイブリット車両の制御装置であって、(a) 前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを予め記憶された関係から判断する原動機切換判断手段と、(b) その原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、その他方から一方への切り換え時点からの走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたか否かを判定する走行距離判定手段と、(c) その走行距離判定手段により前記走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されるまでは前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを禁止し、その走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されるとその一方から他方への切り換えを許可する原動機切換許可手段とを、含むことにある。
【０００６】
【第１発明の効果】
このようにすれば、原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、走行距離判定手段により前記走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されるまでは、原動機切換許可手段によりエンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが禁止され、その走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されると、原動機切換許可手段によりその一方から他方への切り換えが許可される。すなわち、車両の走行距離が距離ヒステリシスに相当する上記距離判断基準値を越えないと原動機の切り換えが行われない。従って、車両の発進直後に電動モータによる走行からエンジンによる走行へ切り換えるためにエンジンが始動させられるように原動機の切換判断のための関係が設定されたとしていても、エンジンと電動モータとの頻繁な切り換えが抑制される。
【０００７】
【第１発明の他の態様】
ここで、第１発明において、好適には、予め記憶された関係からシフトレバーの操作位置に基づいて前記距離判断基準値を決定する距離判断基準値決定手段を備えたものである。この距離判断基準値決定手段は、シフトレバーが後進ポジションたとえばＲポジションに操作されている場合には前進ポジションたとえばＤポジションに操作されている場合に比較して大きな値の距離判断基準値を決定するものである。このようにすれば、シフトポジション毎の走行に適した異なる距離判断基準値が決定される利点がある。
【０００８】
また、第１発明において、好適には、前記原動機切換判断手段によって前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断されてからその切り換えが許可或いは実施されるまでの間において、前記シフトレバーが操作されたか否かを判定するシフトレバー操作判定手段を備え、上記距離判断基準値決定手段は、そのシフトレバー操作判定手段によりシフトレバーが操作されたことが判定される毎に、距離判断基準値を再決定するものであり、前記走行距離判定手段は、その距離判断基準値決定手段により距離判断基準値が再決定されたときからの走行距離が再決定された距離判断基準値を越えたか否かを判定するものである。このようにすれば、シフトレバー操作毎にその操作位置に対応する距離判断基準値が決定されるとともに、その決定時点からの走行距離がその再決定された距離判断基準値を越えたか否かが判断されるので、頻繁なシフトレバーの操作が行われても、それに応答して原動機が頻繁に切り換えられないという利点がある。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記の目的を達成するための本第２発明の要旨とするところは、燃料の燃焼によって作動させられるエンジンと電気エネルギーで作動させられる電気モータとを原動機として備えたハイブリット車両の制御装置であって、(a) 前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを予め記憶された関係から実際の車速に基づいて判断する原動機切換判断手段と、(b) その原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、その他方から一方への切り換え時点からの経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたか否かを判定する経過時間判定手段と、(c) その経過時間判定手段により前記経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されるまでは前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを禁止し、その経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されるとその一方から他方への切り換えを許可する原動機切換許可手段とを、含むことにある。
【００１０】
【第２発明の効果】
このようにすれば、原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、経過時間判定手段により前記経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されるまでは、原動機切換許可手段によりエンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが禁止され、その経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されると、原動機切換許可手段によりその一方から他方への切り換えが許可される。すなわち、前記他方から一方への切り換え時点からの経過時間が時間ヒステリシスに相当する上記時間判断基準値を越えないと原動機の切り換えが行われない。従って、車両の発進直後に電動モータによる走行からエンジンによる走行へ切り換えるためにエンジンが始動させられるように原動機の切換判断のための関係が設定されていたとしても、エンジンと電動モータとの頻繁な切り換えが抑制される。
【００１１】
【第２発明の他の態様】
ここで、第２発明において、好適には、予め記憶された関係からシフトレバーの操作位置に基づいて前記時間判断基準値を決定する時間判断基準値決定手段を備えたものである。この時間判断基準値決定手段は、シフトレバーが後進ポジションたとえばＲポジションに操作されている場合には前進ポジションたとえばＤポジションに操作されている場合に比較して大きな値の時間判断基準値を決定するものである。このようにすれば、シフトポジション毎の走行に適した異なる時間判断基準値が決定される利点がある。
【００１２】
また、第２発明において、好適には、前記原動機切換判断手段によって前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断されてからその切り換えが許可或いは実施されるまでの間において、前記シフトレバーが操作されたか否かを判定するシフトレバー操作判定手段を備え、上記時間判断基準値決定手段は、そのシフトレバー操作判定手段によりシフトレバーが操作されたことが判定される毎に、時間判断基準値を再決定するものであり、前記経過時間判定手段は、その時間判断基準値決定手段により時間判断基準値が再決定されたときからの経過時間が再決定された時間判断基準値を越えたか否かを判定するものである。このようにすれば、シフトレバー操作毎にその操作位置に対応する時間判断基準値が決定されるとともに、その決定時点からの経過時間がその再決定された時間判断基準値を越えたか否かが判断されるので、頻繁なシフトレバーの操作が行われても、原動機が切り換えられないという利点がある。
【００１３】
また、前記第１発明および第２発明において、好適には、前記原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、それまでにその他方から一方への反対側の切換があったか否かを判定する反対側切換作動判定手段と、その反対側切換作動判定手段によりそれまでにその他方から一方への反対側の切換えがなかったと判定された場合には、上記一方から他方への原動機の切換えを優先的に直ちに許可する優先切換許可手段とが設けられる。このようにすれば、それまで他方から一方への切り換えがなかった場合には直ちに一方から他方への原動機の切り換えが行われてもビジー感が発生しないので、直ちに一方から他方への原動機の切換えが許可されて燃費が向上する。
【００１４】
【発明の好適な実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例のハイブリッド車両の動力伝達装置１０を説明する骨子図である。この動力伝達装置１０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用のものであり、気体燃料或いは液体燃料の燃焼によって作動するガソリンエンジン１２と、電気エネルギーで作動する電動モータおよび発電機としての機能を有するモータジェネレータ（ＭＧ）１４と、遊星歯車式の副変速機１６と、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）１８と、差動装置２０と、出力軸２２Ｒ、２２Ｌとを備えており、それら出力軸２２Ｒ、２２Ｌから図示しない左右の前輪（駆動輪）へ駆動力が伝達されるようになっている。上記エンジン１２、モータジェネレータ１４、副変速機１６、および無段変速機１８の入力軸３８は、同一の軸線上にその順番で配設されている。上記エンジン１２およびモータジェネレータ１４は車両走行用の駆動力源すなわち原動機として機能している。また、上記無段変速機１８は、動力伝達装置１０内の主変速機として機能するものであって、有効径が可変な１対の可変プーリ１８ａおよび１８ｂとそれら１対の可変プーリ１８ａおよび１８ｂに巻きかけられた伝動ベルト１９とを備えており、それら１対の可変プーリの掛かり径すなわち有効径が相逆的に変化させられることにより、その変速比（入力軸回転速度／出力軸回転速度）が連続的に変化させられるようになっている。これにより、本実施例では出力軸２２Ｒ、２２Ｌまでの間において３〜１１程度の範囲内でその変速比が変化させられる。
【００１７】
上記エンジン１２は、エンジン始動用の電動モータ（ＭＯ）６０によって回転駆動（クランキング）されることにより始動させられるようになっている。この電動モータ６０は直流モータであり、蓄電装置としてのバッテリ２６から電気エネルギーが１２Ｖ〜３６Ｖ程度等の低電圧で供給されることにより作動させられるようになっている。エンジン１２のクランクシャフト１２ｓは、ベルト等の伝動装置を介して上記電動モータ６０に作動的に連結されている。クランクシャフト１２ｓにはまた、ベルト等の伝動装置および電磁クラッチ６２を介して補機６４が作動的に連結され、補機６４としてのエアコンのコンプレッサ等が回転駆動されるようになっている。クランクシャフト１２ｓには更に、ベルト等の伝動装置を介してモータジェネレータ２４が接続されている。このモータジェネレータ２４は、補機駆動用の電動モータであり、バッテリ２６から電気エネルギーが供給されるようになっている。
【００１８】
上記バッテリ２６は、電気エネルギーを３６Ｖ程度の比較的低電圧で前記モータジェネレータ１４にも供給してそれを作動させるものであり、また、そのモータジェネレータ１４の回生制動によって車両の走行中に逐次充電されるようになっている。上記バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣが所定値以下まで低下した時、すなわちモータジェネレータ１４を電動モータとして作動させることができない場合は、電動モータ６０によってエンジン１２を始動するとともに、そのエンジン１２でモータジェネレータ２４を回転駆動して発電させることにより、バッテリ２６を充電する。これにより、故障時以外は常時モータジェネレータ１４を用いて走行することが可能とされている。また、上記バッテリ２６には、電動モータ６０によってエンジン１２を始動できる程度の蓄電量ＳＯＣが常に確保されるようになっている。なお、電動モータ６０へ電気エネルギーを供給するため、バッテリ２６とは別に１２Ｖ等のバッテリを設けるようにしても良い。
【００１９】
前記副変速機１６は、互いに近接して並列に配設されたダブルプラネタリ型の第１遊星歯車装置３０およびシンプルプラネタリ型の第２遊星歯車装置３２を備えている。これらの遊星歯車装置３０、３２は、所謂ラビニヨ型であって、共通のリングギヤＲおよびキャリアＣを有するとともに、第１遊星歯車装置３０のキャリアのリングギヤ側のピニオンギヤと第２遊星歯車装置３２のキャリアのピニオンギヤとが一体化されている。上記第１遊星歯車装置３０のサンギヤＳ１には、前記モータジェネレータ１４が連結され、第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２には、第１クラッチＣ１およびダンパ装置３４を介してエンジン１２のクランク軸１２ｓが連結されるようになっている。また、それ等のサンギヤＳ１およびＳ２は第２クラッチＣ２によって連結されるとともに、キャリアＣは反力ブレーキＢによってハウジング４４に連結されて回転が阻止されるようになっており、リングギヤＲは出力部材３６を介して無段変速機１８の入力軸３８に連結されている。クラッチＣ１、Ｃ２、および反力ブレーキＢは、何れも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摩擦係合装置である。
【００２０】
上記サンギヤＳ１は、第１遊星歯車装置３０に隣接して配設されるモータジェネレータ１４の中心を貫通して配設された円筒状の連結部材４０を介して、そのモータジェネレータ１４よりもエンジン１２側に設けられた第２クラッチＣ２に接続されており、モータジェネレータ１４のロータは連結部材４０の中間位置に相対回転不能に固定されている。サンギヤＳ２は、上記連結部材４０を挿通して相対回転可能に配設された連結部材４２を介して、モータジェネレータ１４よりもエンジン１２側に設けられた第１クラッチＣ１に接続されているとともに、その第１クラッチＣ１を経由することなく第２クラッチＣ２に接続されている。また、前記反力ブレーキＢは、副変速機１６とモータジェネレータ１４との間から外周側へ延び出すキャリアＣをハウジング４４に固定するように配設されている。
【００２１】
両遊星歯車装置３０、３２は、上記のように、サンギヤＳ１、Ｓ２、および共通のリングギヤＲ、キャリアＣの計４つの回転要素にて構成されているため、クラッチやブレーキの係合装置が少なくて済むなど、装置が全体として簡単に且つコンパクトに構成される。特に、第１遊星歯車装置３０のキャリアのリングギヤ側のピニオンギヤと第２遊星歯車装置３２のキャリアのピニオンギヤとが一体化されているラビニヨ型であるため、部品点数が少なくなって一層簡単且つコンパクトに構成される。
【００２２】
また、サンギヤＳ１は、モータジェネレータ１４の中心を貫通して配設された円筒状の連結部材４０を介して第２クラッチＣ２に接続されているとともに、モータジェネレータ１４のロータはその連結部材４０の中間位置に相対回転不能に固定されている一方、サンギヤＳ２は、連結部材４０を挿通して相対回転可能に配設された連結部材４２を介して第１クラッチＣ１に接続されているとともに、その連結部材４２は第１クラッチＣ１を経由することなく第２クラッチＣ２に接続されており、反力ブレーキＢは、副変速機１６とモータジェネレータ１４との間から外周側へ延び出すキャリアＣをハウジング４４に固定するようになっており、リングギヤＲはそのまま出力部材３６を介して無段変速機１８の入力軸３８に接続されるため、エンジン１２やモータジェネレータ１４、反力ブレーキＢ、出力部材３６を連結するための取り回し（連結構造など）が簡単である。
【００２３】
図２は、上記副変速機１６の各回転要素Ｓ１、Ｓ２、Ｒ、Ｃの回転数の相互関係を直線で表すための、回転数を表す縦軸を備えた共線図を示している。この共線図において、各回転要素Ｓ１、Ｓ２、Ｒ、Ｃの位置および間隔は、連結状態や遊星歯車装置３０、３２のギヤ比ρ１、ρ２によって一義的に定まる。この共線図上において、入力回転要素であるサンギヤＳ１、Ｓ２は互いに反対側の両端に位置しているとともに、出力用回転要素であるリングギヤＲは反力用回転要素であるキャリアＣとサンギヤＳ１との間に位置している。
【００２４】
図３には、上記クラッチＣ１、Ｃ２、および反力ブレーキＢの係合状態と副変速機１６の変速モード（一例）との関係が示されており、エンジン１２を駆動力源として使用する場合、モータジェネレータ１４を駆動力源として使用する場合、或いはシフトレバーの操作ポジション（図６参照）などにより場合分けされている。図６において、「Ｄ」ポジションは、予め定められた変速条件に従って無段変速機１８の変速比をアクセル操作量や車速などの運転状態に応じて連続的に変化させながら前進走行する自動変速位置である。「Ｍ」ポジションは、「＋」位置または「−」位置へシフトレバーが操作されることにより有段変速機のように無段変速機１８の変速比を段階的に変化させる有段手動変速位置である。「Ｂ」ポジションは、シフトレバーの前後方向位置に応じて無段変速機１８の変速比を連続的に変化させる無段手動変速位置である。また、「Ｒ」は車両を後進させるリバース位置で、「Ｎ」はニュートラル位置で、「Ｐ」はパーキングロック機構などで車両の走行を阻止するパーキング位置である。
【００２５】
図３において、エンジン１２を駆動力源として前進走行する「Ｄ」、「Ｍ」、「Ｂ」ポジションでは、クラッチＣ１、Ｃ２が共に係合させられるとともに反力ブレーキＢが解放されることにより、変速比が１の高速前進モード「２ｎｄ」が成立させられる。この高速前進モード「２ｎｄ」は高速段に相当する。その場合に、第１クラッチＣ１がスリップ係合させられれば、エンジン発進が可能なエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」が成立させられ、バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣの低下や故障などでモータジェネレータ１４を使用できない場合でも、エンジン１２で前進方向のクリープトルクを発生させたり車両を前方へ発進させたりすることができる。「Ｒ」ポジションでは、第１クラッチＣ１および反力ブレーキＢが係合させられるとともに第２クラッチＣ２が解放されることにより、変速比が−１／ρ２（ρ２は、第２遊星歯車装置３２のギヤ比（＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲの歯数））の高速後進モード「高速」が成立させられる。その場合に第１クラッチＣ１がスリップ係合させられれば、前進時と同様にエンジン発進が可能なエンジン低速後進モード「低速（エンジン）」が成立させられ、バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣの低下や故障などでモータジェネレータ１４を使用できない場合でも、エンジン１２で後進方向のクリープトルクを発生させたり車両を後方へ発進させたりすることができる。また、「Ｎ」ポジションでは、クラッチＣ１、Ｃ２が共に解放させられるとともに反力ブレーキＢが係合させられることにより、エンジン１２からの動力伝達経路が遮断される。
【００２６】
モータジェネレータ１４を駆動力源とする「Ｄ」、「Ｍ」、「Ｂ」ポジションでは、クラッチＣ１、Ｃ２が共に解放されるとともに反力ブレーキＢが係合させられることにより低速前進モード「１ｓｔ」が成立させられ、車両停止時には前進方向のクリープトルクを発生させるとともにアクセル操作に従って発進する。この時の変速比は１／ρ１（ρ１は第１遊星歯車装置３０のギヤ比（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲの歯数））で比較的大きく、大きなトルク増幅が得られるため、無段変速機１８の大きな変速比と相まって、３６Ｖ程度の電圧によって作動させられるモータジェネレータ１４においても、実用上満足できるクリープトルクや発進性能が得られる。この低速前進モード「１ｓｔ」は低速段である。
【００２７】
そして、上記低速前進モード「１ｓｔ」からエンジン１２による高速前進モード「２ｎｄ」への移行は、例えば、第２クラッチＣ２を係合させながら反力ブレーキＢが解放されて副変速機１６を一体回転させるとともに、エンジン１２の回転数がサンギヤＳ２と同期した後に第１クラッチＣ１が係合させられ、その後にモータジェネレータ１４への電力供給を停止して無負荷状態にする。
【００２８】
また、クラッチＣ１、Ｃ２が共に係合させられるとともに反力ブレーキＢが解放されることにより、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を駆動力源として走行する変速比が１のアシストモード「２ｎｄ（アシスト）」が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および反力ブレーキＢが解放されるとともに第２クラッチＣ２が係合させられれば、モータジェネレータ１４を回生制御して効率良く充電しながら制動力を発生させる変速比が１の回生制動モード「２ｎｄ（回生）」が成立させられる。なお、アシストモード「２ｎｄ（アシスト）」は、エンジン１２による高速前進モード「２ｎｄ」の実行時にモータジェネレータ１４を作動させれば良いし、回生制動モード「２ｎｄ（回生）」は、エンジン１２による高速前進モード「２ｎｄ」の実行時に第１クラッチＣ１を解放してエンジン１２を切り離すとともにモータジェネレータ１４を回生制御すれば良い。また、アシストモード「２ｎｄ（アシスト）」は、第１クラッチＣ１をスリップ係合させるエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」でモータジェネレータ１４を作動させて行うこともできる。
【００２９】
また、モータジェネレータ１４を駆動力源とする「Ｒ」ポジションでは、クラッチＣ１、Ｃ２が共に解放されるとともに反力ブレーキＢが係合させられることにより低速後進モード「低速（モータ）」が成立させられ、モータジェネレータ１４に逆回転のトルクを発生させることにより、車両停止時には後進方向のクリープトルクを発生させるとともにアクセル操作に従って後方へ発進する。この時の変速比は−１／ρ１で比較的大きく、大きなトルク増幅が得られるため、無段変速機１８の大きな変速比と相まって、３６Ｖ程度の電圧によって作動させられるモータジェネレータ１４においても、実用上満足できるクリープトルクや発進性能が得られる。この低速後進モード「低速（モータ）」も低速段である。そして、この低速後進モード「低速（モータ）」からエンジン１２による高速後進モード「高速」への移行は、エンジン１２を作動させて第１クラッチＣ１を係合させた後にモータジェネレータ１４への電力供給を停止して無負荷状態にすれば良い。
【００３０】
上記エンジン１２およびモータジェネレータ１４の使い分けは、例えば車速およびアウトプットトルク（アクセル操作量）をパラメータとして、図４のマップに示すように定められる。ここで、このマップでは、高車速、高トルク（アクセル操作量大）の領域ではエンジン１２を使用し、低車速、低トルク（アクセル操作量小）の領域ではモータジェネレータ１４を使用するが、低電圧のモータジェネレータ１４を使用する本実施例では、モータジェネレータ１４の使用範囲は比較的狭く、車両停止時のクリープトルクおよび僅かな走行領域に限定されている。例えばバッテリ２６の蓄電量ＳＯＣが不足している場合は他のマップが選択される。図４(a) のマップは前進走行用のものであり、図４(b) のマップは後進走行のものである。なお、エンジン１２を駆動力源とする上記「２ｎｄ」、「２ｎｄ（低速）」の領域でモータジェネレータ１４をアシスト的に使用することも可能である。また、各領域の境界線は、無段変速機１８の変速比などに応じて変化する。
【００３１】
図５は、本実施例のハイブリッド駆動装置１０の作動を制御する制御系統を示す図である。図５において、電子制御装置すなわちＥＣＵ（Electronic Control Unit)５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュータである。そのＥＣＵ５０には図５の左側に示すスイッチやセンサ等から各種の信号が入力されるとともに、ＲＯＭ等に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行って右側に示す各種の装置等に制御信号などを出力することにより、例えば車速Ｖやアクセル開度（アクセルペダルの操作量）θ、シフトポジション（シフトレバーの操作位置）、バッテリ蓄電量ＳＯＣ、フットブレーキの操作量などの運転状態に応じて副変速機１６の変速モードを前記図３に従って切り換えたり、前記図４に従ってエンジン１２およびモータジェネレータ１４の作動を制御したりする。
【００３２】
図５の減速度／トルク設定スイッチ５２は、例えば図７に示すようなスライドスイッチによって構成され、シフトレバーの近傍などに配設される。これは、副変速機１６が回生制動モード「２ｎｄ（回生）」の時のモータジェネレータ１４の回生制動トルクを手動で調整するもので、手前に引く程制動トルクは増大する。すなわち、この減速度／トルク設定スイッチ５２の操作位置に従って、図４の回生制動モード「２ｎｄ（回生）」のラインは上下に移動させられるのである。また、図８の設定減速度インジケータ５４には、減速度／トルク設定スイッチ５２の操作位置に応じて、回生制動トルクが大きくなる程長さが長くなる後向きの矢印で設定状態が表示される。この設定減速度インジケータ５４は、インストルメントパネルに設けられる。
【００３３】
また、図５において、コントローラ（ＭＯ）６６はエンジン始動用の電動モータ６０の出力（トルク）制御を行うものである。コントローラ（ＭＧ１４）６８およびコントローラ（ＭＧ２４）７０はモータジェネレータ１４および２４の出力（トルク）制御および回生制御等を行うインバータである。電動オイルポンプ７２は前記クラッチＣ１、Ｃ２やブレーキＢ、或いはＡＢＳアクチュエータ７４等に油圧を供給するためのものである。システムインジケータ７６は、シフトレバーが前記「Ｍ」ポジションまたは「Ｂ」ポジションへ操作された場合に作動させられて、変速機全体の変速比を図９に示すように数値表示する。何等かの理由により「Ｍ」ポジション、「Ｂ」ポジションで変速比が点灯しない場合はフェール判定が為される。フェール時には、たとえば変速比を示すシステムインジケータ７６の数字表示を点滅させるようにしても良い。
【００３４】
図１０は、上記ＥＣＵ５０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図１０において、原動機駆動制御手段１００は、車速Ｖやアクセル開度（アクセルペダルの操作量）θ、シフトポジション（シフトレバーの操作位置）、バッテリ蓄電量ＳＯＣ、フットブレーキの操作量などの運転状態に応じたモードに応じて、運転者の意思を反映させた駆動力を発生させるようにエンジン１２および／またはモータジェネレータ１４の作動を制御する。原動機切換判断手段１０２は、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の使い分けを判定するための予め記憶された図４の関係から実際の車速Ｖおよびアウトプットトルクのパラメータに基づいて、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切換判断を行う。上記アウトプットトルクとは、車両の駆動トルク或いは変速機の出力トルクであり、トルクセンサによって直接的に検出されてもよいが、通常は、その出力トルクを反映するスロットル弁開度、アクセルペダル操作量などが便宜的に用いられる。
【００３５】
距離判断基準値決定手段１０４は、たとえば表１に示す予め記憶された関係から実際のシフトレバー９２の操作位置に基づいて距離判断基準値Ｍを決定し、前回のモ─タジェネレ─タ１４からエンジン１２への反対側への切換時点からの車両の走行距離Ｌを計数するための図示しない距離カウンタの計数内容を零にリセットする。この距離判断基準値Ｍでは、シフトレバー９２が後進ポジションたとえばＲポジションに操作されている場合の値ＭR は、前進ポジションたとえばＤポジションに操作されている場合の値ＭD （＝１０）に比較して倍程度の大きな値「２０」に設定されている。この距離判断基準値Ｍは、原動機の切換判断の距離ヒステリシス値として機能するものである。
【００３６】
【表１】
シフトポジション Ｎ（Ｐ） Ｒ Ｄ その他
距離判断基準値Ｍ １０ ２０ １０ １０
【００３７】
走行距離判定手段１０６は、原動機切換判断手段１０２によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、その他方から一方への前回の切り換え時点からの走行距離Ｌが上記距離判断基準値決定手段１０４により予め決定され且つ設定された距離判断基準値Ｍを越えたか否かを判定する。
【００３８】
原動機切換許可手段１０８は、上記走行距離判定手段１０６により走行距離Ｌが距離判断基準値決定手段１０４により予め設定された距離判断基準値Ｍを越えたと判定されるまでは原動機駆動制御手段１００において前記エンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが行われることを禁止し、その走行距離Ｌが上記予め設定された距離判断基準値Ｍを越えたと判定されると原動機駆動制御手段１００において上記一方から他方への切り換えが行われることを許可する。
【００３９】
シフトレバー操作判定手段１１４は、前記原動機切換判断手段１０２によってエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断されてからその切り換えが許可或いは実施されるまでの期間において、シフトレバー９２が操作されたか否かを判定する。前記距離判断基準値決定手段１０４は、そのシフトレバー操作判定手段１１４によりシフトレバー９２が操作されたことが判定される毎に、表１に示す予め記憶された関係から実際の車速Ｖおよびスロットル弁開度θに基づいて距離判断基準値Ｍを再決定する。また、前記走行距離判定手段１０６は、その距離判断基準値決定手段１０４により距離判断基準値Ｍが再決定されたときからの走行距離Ｌがその再決定された距離判断基準値Ｍを越えたか否かを判定する。
【００４０】
反対側切換作動判定手段１１０は、前記原動機切換判断手段１０２によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、それまでの走行中にその他方から一方への反対側の切換えがあったか否かを判定する。優先切換許可手段１１２は、その反対側切換作動判定手段１１０によりそれまでにその他方から一方への反対側の切換えがなかったと判定された場合には、上記一方から他方への原動機の切換えを優先的に直ちに許可する。すなわち、それまで他方から一方への切り換えがなかった場合には直ちに一方から他方への原動機の切り換えが行われても煩雑（ビジー）感が発生しないので、直ちに一方から他方への原動機の切換えが許可されるのである。
【００４１】
図１１は、上記ＥＣＵ５０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切換制御ルーチンは略同様の作動であるので、それらのうちのエンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御ルーチンを代表して示している。図１１において、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、本制御に必要な各種の入力信号を読み込む等の入力信号処理が行われる。続くステップＳＡ２では、エンジン１２による走行中であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が否定される場合は、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御を行う必要がないので本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＡ３において、車両のバッテリ２６がモータジェネレータ１４などの制御に耐え得る程度であるか否か、すなわちその蓄電量ＳＯＣが予め設定された判断基準値Ａ以上であるか否かが判断される。このＳＡ３の判断が否定される場合はモータジェネレータ１４による走行ができないので本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＡ４において、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御中を示すためのフラグＦEMの内容が「１」にセットされているか否かが判断される。
【００４２】
当初は上記ＳＡ４の判断が否定されるので、前記原動機切換判断手段１０２に対応するＳＡ５において、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換判断が行われたか否かが判断される。このＳＡ５の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記反対側切換作動判定手段１１０に対応するＳＡ６において、それまでの走行中にモータジェネレータ１４からエンジン１２への反対側の切換えがあったか否かが判定される。このＳＡ６の判断が否定される場合すなわちそれまでの走行中に反対側への切換えがなかった場合には、前記優先切換許可手段１１２に対応するＳＡ７において、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換が許可され、直ちにエンジン１２による走行からモータジェネレータ１４による走行への切換が行われる。
【００４３】
しかし、上記ＳＡ６の判断が肯定される場合は、前記距離判断基準値決定手段１０４に対応するＳＡ８において、たとえば表１に示す予め記憶された関係から実際のシフトレバー９２の操作位置に基づいて距離判断基準値Ｍが決定されるとともに、前記エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御中を示すためのフラグＦEMの内容が「１」にセットされる。
【００４４】
次いで、前記シフトレバー操作判定手段１１４に対応するＳＡ９において、ＳＡ５においてエンジン１２からモータジェネレータ１４への切換えが判断されてからその切換えが許可或いは実施されるまでの期間において、シフトレバー９２が操作されたか否かが判定される。このＳＡ９の判断が肯定される場合は、前回のモータジェネレータ１４からエンジン１２への反対側への切換時点からの車両の走行距離Ｌを計数するための図示しない距離カウンタの計数内容が零にリセットされた後、再びＳＡ８が実行されることにより、新たなシフトレバー９２の操作位置に基づいて距離判断基準値Ｍが決定される。
【００４５】
しかし、ＳＡ９の判断が否定される場合は、前記走行距離判定手段１０６に対応するＳＡ１０において、車両の走行距離ＬがＳＡ８において決定された距離判断基準値Ｍを越えたか否かすなわち上まわったか否かが判断される。当初はこのＳＡ１０の判断が否定されるので、ＳＡ１１においてエンジン１２で車両を走行させるためのエンジン１２の駆動走行制御が継続されるとともに、ＳＡ１２において、最適燃費走行を実現するために、図４のマップに従って無段変速機１８、副変速機１６の変速制御が行われる。上記ＳＡ１１は、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切り換えを禁止するものであり、前記原動機切換許可手段１０８に対応している。
【００４６】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、車両の走行距離ＬがＳＡ８において決定された距離判断基準値Ｍを越えてＳＡ１０の判断が肯定されると、前記原動機切換許可手段１０８に対応するＳＡ１３において、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換が許可されてエンジン１２の駆動走行制御からモータジェネレータ１４の駆動走行制御へ切り換えられるとともに、前記フラグＦEMの内容が「０」にクリアされ、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御の完了が示される。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、走行距離判定手段１０６（ＳＡ１０）により前回の他方から一方への切換からの車両の走行距離Ｌ或いは原動機切換判断手段１０２による切換判断以後のシフトレバー９２の操作からの車両の走行距離Ｌが予め設定された距離判断基準値Ｍを越えたと判定されるまでは、原動機切換許可手段１０８（ＳＡ１１）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが禁止され、その走行距離Ｌが予め設定された距離判断基準値Ｍを越えたと判定されると、原動機切換許可手段１０８（ＳＡ１３）によりその一方から他方への切り換えが許可される。すなわち、車両の走行距離Ｌが距離ヒステリシスに相当する上記距離判断基準値Ｍを越えないと原動機の切り換えが行われない。従って、車両の発進直後にモータジェネレータ１４による走行からエンジン１２による走行へ切り換えるためにエンジン１２が始動させられるように原動機の切換判断のための関係が設定されていたとしても、エンジン１２とモータジェネレータ１４との間の頻繁な切り換えが抑制される。
【００４８】
また、本実施例によれば、たとえば表１に示す予め記憶された関係からシフトレバー９２の操作位置に基づいて距離判断基準値Ｍを決定する距離判断基準値決定手段１０４（ＳＡ８）が備えられており、この距離判断基準値決定手段１０４は、シフトレバー９２が後進（Ｒ）ポジションに操作されている場合には前進（たとえばＤ）ポジションに操作されている場合に比較して大きな値の距離判断基準値Ｍを決定するものであるので、シフトポジション毎の走行に適した異なる距離判断基準値Ｍが決定される利点がある。
【００４９】
また、本実施例によれば、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によってエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断されてからその切り換えが許可或いは実施されるまでの間において、シフトレバー９２が操作されたか否かを判定するシフトレバー操作判定手段１１４（ＳＡ９）が備えられ、距離判断基準値決定手段１０４（ＳＡ８）は、そのシフトレバー操作判定手段１１４によりシフトレバー９２が操作されたことが判定される毎に、距離判断基準値Ｍを新たなシフトレバー９２の操作位置に基づいて再決定するものであり、前記走行距離判定手段１０６（ＳＡ１０）は、その距離判断基準値決定手段１０４により距離判断基準値Ｍが再決定されたときからの走行距離Ｌが再決定された距離判断基準値Ｍを越えたか否かを判定するものであることから、頻繁なシフトレバー９２の操作が行われても、それに応答して原動機が頻繁に切り換えられないという利点がある。
【００５０】
また、本実施例によれば、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、それまでの走行においてその他方から一方への反対側への切換があったか否かを判定する反対側切換作動判定手段１１０（ＳＡ６）と、その反対側切換作動判定手段１１０によりそれまでにその他方から一方への反対側の切換えがなかったと判定された場合には、上記一方から他方への原動機の切換えを優先的に直ちに許可する優先切換許可手段１１２（ＳＡ７）とが設けられている。それまで他方から一方への切り換えがなかった場合には直ちに一方から他方への原動機の切り換えが行われてもビジー感が発生しないので、上記の構成により、直ちに一方から他方への原動機の切換えが許可されて燃費が向上する。
【００５１】
以下、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図１２および図１３は、本発明の他の実施例におけるＥＣＵ５０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図、およびＥＣＵ５０の制御作動の要部を説明するフローチャートを示している。図１２の機能ブロック線図は、距離判断基準値決定手段１０４および走行距離判定手段１０６に代えて、時間判断基準値決定手段１２４および経過時間判定手段１２６が設けられている点において、図１０の機能ブロック線図と相違する。また、図１３のフローチャートは、距離判断基準値Ｍを決定するためのＳＡ８および走行距離Ｌが距離判断基準値Ｍを越えたか否かを判断するためのＳＡ１０に代えて、時間判断基準値Ｔを決定するためのＳＡ１４および経過時間ｔELが時間判断基準値Ｔを越えたか否かを判定するＳＡ１５が設けられている点において、図１１のフローチャートと相違する。以下、上記の相違点を中心として本実施例の構成および作動を説明する。
【００５３】
図１２において、時間判断基準値決定手段１２４は、たとえば表２に示す予め記憶された関係からシフトレバー９２の実際の操作位置に基づいて時間判断基準値Ｔを決定しエンジン１２およびモ─タジェネレ─タ１４の他方から一方への切り換え時点からの経過時間ｔELを計数するための図示しない時間カウンタの計数内容を零にクリアする。この表２においても、後進走行（Ｒ）ポジションでの
時間判断 基準値ＴR （＝１５）は、前進走行（たとえばＤ）ポジションの値ＴD （＝５）に比較して大きい値に決定されるようになっている。この時間判断基準値Ｔは、原動機の切換判断の時間ヒステリシス値として機能するものである。
【００５４】
【表２】
シフトポジション Ｎ（Ｐ） Ｒ Ｄ その他
時間判断基準値Ｔ １０ １５ ５ １０
【００５５】
また、図１２において、経過時間判定手段１２６は、原動機切換判断手段１０２によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、その他方から一方への切り換え時点からの経過時間ｔELが上記時間判断基準値決定手段１２４により予め決定され且つ設定された時間判断基準値Ｔを越えたか否かを判定する。
【００５６】
図１３において、上記時間判断基準値決定手段１２４に対応するＳＡ１４では、たとえば表２に示す予め記憶された関係から実際のシフトレバー９２の操作位置に基づいて時間判断基準値Ｔが決定されるとともに、前記エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換制御中を示すためのフラグＦEMの内容が「１」にセットされる。また、このＳＡ１４では、ＳＡ４においてエンジン１２からモータジェネレータ１４への切換が判断された以後においてシフトレバー９２が操作されたことが判定される毎に、時間判断基準値Ｔが新たなシフトレバー９２の操作位置に基づいて再決定される。また、上記経過時間判定手段１２６に対応するＳＡ１５では、経過時間ｔELが時間判断基準値Ｔを越えたか否かが判定される。このＳＡ１５の判断が肯定されると、ＳＡ１３において、エンジン１２からモータジェネレータ１４への切換が許可されて、モータジェネレータ１４の走行制御が実行される。
【００５７】
本実施例によれば、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、経過時間判定手段１２６（ＳＡ１５）により前回の他方から一方への切換からの経過時間ｔEL或いは原動機切換判断手段１０２による切換判断以後のシフトレバー９２の操作からの経過時間ｔELが予め設定された時間判断基準値Ｔを越えたと判定されるまでは、原動機切換許可手段１０８（ＳＡ１１）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが禁止され、その経過時間ｔELが予め設定された時間判断基準値Ｔを越えたと判定されると、原動機切換許可手段１０８（ＳＡ１３）によりその一方から他方への切り換えが許可される。すなわち、車両の走行距離Ｌが距離ヒステリシスに相当する上記距離判断基準値Ｍを越えないと原動機の切り換えが行われない。従って、車両の発進直後にモータジェネレータ１４による走行からエンジン１２による走行へ切り換えるためにエンジン１２が始動させられるように原動機の切換判断のための関係が設定されていたとしても、エンジン１２とモータジェネレータ１４との間の頻繁な切り換えが抑制される。
【００５８】
また、本実施例によれば、たとえば表２に示す予め記憶された関係からシフトレバー９２の操作位置に基づいて時間判断基準値Ｔを決定する時間判断基準値決定手段１２４（ＳＡ１４）が備えられており、この時間判断基準値決定手段１２４は、シフトレバー９２が後進（Ｒ）ポジションに操作されている場合には前進（たとえばＤ）ポジションに操作されている場合に比較して大きな値の時間判断基準値Ｔを決定するものであるので、シフトポジション毎の走行に適した異なる時間判断基準値Ｔが決定される利点がある。
【００５９】
また、本実施例によれば、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によってエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断されてからその切り換えが許可或いは実施されるまでの間において、シフトレバー９２が操作されたか否かを判定するシフトレバー操作判定手段１１４（ＳＡ９）が備えられ、時間判断基準値決定手段１２４（ＳＡ１４）は、そのシフトレバー操作判定手段１１４によりシフトレバー９２が操作されたことが判定される毎に、時間判断基準値Ｔを新たなシフトレバー９２の操作位置に基づいて再決定するものであり、前記経過時間判定手段１２６（ＳＡ１５）は、その時間判断基準値決定手段１２４により時間判断基準値Ｔが再決定されたときからの経過時間ｔELが再決定された時間判断基準値Ｔを越えたか否かを判定するものであることから、頻繁なシフトレバー９２の操作が行われても、それに応答して原動機が頻繁に切り換えられないという利点がある。
【００６０】
また、本実施例においても、前述の実施例と同様に、原動機切換判断手段１０２（ＳＡ５）によりエンジン１２およびモータジェネレータ１４の一方から他方への切り換えが判断された場合には、それまでの走行においてその他方から一方への反対側への切換があったか否かを判定する反対側切換作動判定手段１１０（ＳＡ６）と、その反対側切換作動判定手段１１０によりそれまでにその他方から一方への反対側の切換えがなかったと判定された場合には、上記一方から他方への原動機の切換えを優先的に直ちに許可する優先切換許可手段１１２（ＳＡ７）とが設けられているので、直ちに一方から他方への原動機の切換えが許可されて燃費が向上する。
【００６１】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００６２】
たとえば、前述の実施例において、ＳＡ１０或いはＳＡ１５の判断が否定されてＳＡ１１のエンジン駆動制御が継続されている期間内において、車速Ｖが一旦予め設定された値たとえば２０km/h以上となったり、或いは走行距離が２０ｍ以上となった場合には、優先的にエンジン１２による走行からモータジェネレータ１４による走行へ切り換えを許可する手段或いはステップが追加されてもよい。
【００６３】
また、前述の実施例において、ヒステリシス値として機能する距離判断基準値Ｍ或いは時間判断基準値Ｔは表１或いは表２に示す予め記憶させた関係からシフトレバー９２の実際の操作位置に基づいて決定されていたが、シフトレバー９２の実際の操作位置に係わらず一定の値であっても、エンジン１２とモータジェネレータ１４との間の煩雑な切換が防止されるという一応の効果が得られる。すなわち、距離判断基準値決定手段１０４（ＳＡ８）或いは時間判断基準値決定手段１２４（ＳＡ１４）は必ずしも設けられていなくてもよい。
【００６４】
また、前述の実施例の車両は、原動機としてエンジン１２およびモータジェネレータ１４を用いたハイブリッド車両であったが、モータジェネレータ１４は回生を行わないで専ら駆動源として機能する電動モータであってもよい。また、エンジン始動用の電動モータ６０、補機駆動用のモータジェネレータ２４は必ずしも必須のものではない。
【００６５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明するための骨子図である。
【図２】図１の副変速機の各回転要素の回転数の相互関係を直線で示す共線図である。
【図３】図１の副変速機で成立させられる変速モードと係合装置の係合状態との関係を示す図である。
【図４】図１のハイブリッド車両の動力伝達装置におけるモータジェネレータとエンジンとの使い分けを説明する図である。
【図５】図１のハイブリッド車両の動力伝達装置を制御するための電子制御装置を説明するブロック線図である。
【図６】図１のハイブリッド車両の動力伝達装置におけるシフトレバーのシフトポジションを示す図である。
【図７】図１のハイブリッド車両の動力伝達装置に設けられている減速度／トルク設定スイッチを示す図である。
【図８】図７の減速度／トルク設定スイッチの設定状態を表示するインジケータを示す図である。
【図９】図６の「Ｍ」または「Ｂ」ポジションへシフトレバーが操作された場合にアクティブになって変速比を表示するシステムインジケータを示す図である。
【図１０】図５の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図１１】図５の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施例の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図１０に相当する図である。
【図１３】図１２の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図１１に相当する図である。
【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）
５０：ＥＣＵ（制御装置）
１０２：原動機切換判断手段
１０６：走行距離判定手段
１０８：原動機切換許可手段
１２６：経過時間判定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid vehicle control apparatus using an engine and an electric motor as a prime mover, and more particularly to a technique for preventing frequent switching of the engine and the electric motor.
[0002]
[Prior art]
For example, a hybrid vehicle is known that includes an engine that operates by combustion of gas or liquid fuel and an electric motor that operates by electric energy as a prime mover for driving the vehicle, that is, a driving force source. In such a hybrid vehicle, in order to improve fuel consumption, the engine and the electric motor are switched based on the actual vehicle speed from a previously stored relationship. The above relationship is provided with a vehicle speed hysteresis of a predetermined width so that the prime mover is not frequently switched, and the hybrid is designed so that the prime mover is not switched unless a change in vehicle speed exceeding the vehicle speed hysteresis occurs. A vehicle control device has been proposed. For example, the control apparatus for a hybrid vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-58301 is shown, and the relationship in which a vehicle speed hysteresis for determining the switching of the prime mover is provided is shown in FIG.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional hybrid vehicle control apparatus as described above, since the vehicle speed hysteresis is provided in the relationship for determining the switching of the prime mover, for example, from the travel by the electric motor to the travel by the engine immediately after the start of the vehicle. In a so-called echo hybrid vehicle that performs switching determination at a relatively low vehicle speed at which the engine is started for switching, if distance hysteresis is provided, it is not possible to switch to traveling by the engine immediately after starting, and the distance hysteresis is also reduced. If it is made smaller, frequent switching between the engine and the electric motor cannot be suppressed.
[0004]
The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can suppress frequent switching between an engine and an electric motor.
[0005]
[First Means for Solving the Problems]
The gist of the first invention for achieving the above object is a control device for a hybrid vehicle including, as a prime mover, an engine operated by combustion of fuel and an electric motor operated by electric energy, (a) motor switching judgment means for judging switching from one of the engine and electric motor to the other from a previously stored relationship; and (b) motor driving judgment means for switching from one of the engine and electric motor to the other. A travel distance judging means for judging whether or not the travel distance from the time of switching from the other to one side exceeds a preset distance judgment reference value when switching is determined; and (c) the travel distance One of the engine and the electric motor is determined until it is determined by the determination means that the travel distance has exceeded a preset distance determination reference value. It prohibits switching to Luo other hand, when the running distance is determined to exceed a preset distance determination reference value and a prime mover switching 換許 friendly means to allow switching from the one to the other is to include.
[0006]
[Effect of the first invention]
According to this configuration, when the engine switching determination unit determines that the engine and the electric motor are switched from one to the other, the travel distance determination unit exceeds the preset distance determination reference value. Until it is determined that the motor has been switched from one of the engine and the electric motor to the other, and if it is determined that the travel distance has exceeded a preset distance judgment reference value, the motor switching is permitted. Switching from one to the other is permitted by the means. That is, the prime mover is not switched unless the travel distance of the vehicle exceeds the distance determination reference value corresponding to the distance hysteresis. Therefore, even if the relationship for determining the switching of the prime mover is set so that the engine is started in order to switch from running by the electric motor to running by the engine immediately after the start of the vehicle, frequent changes between the engine and the electric motor are required. Switching is suppressed.
[0007]
[Other aspects of the first invention]
Here, in the first aspect of the present invention, preferably, distance determination reference value determination means for determining the distance determination reference value based on the operation position of the shift lever from a previously stored relationship is provided. This distance determination reference value determination means determines a larger distance determination reference value when the shift lever is operated to the reverse position, for example, the R position, compared to when the shift lever is operated to the forward position, for example, the D position. Is. In this way, there is an advantage that different distance determination reference values suitable for traveling for each shift position are determined.
[0008]
In the first aspect of the present invention, preferably, the shift lever is between the time when the switching from the engine and the electric motor is determined by the motor switching determination means until the switching is permitted or performed. Shift lever operation determination means for determining whether or not the distance lever has been operated, and the distance determination reference value determination means is a distance determination reference each time the shift lever operation determination means determines that the shift lever has been operated. The travel distance determination means determines whether the travel distance from when the distance determination reference value is determined again by the distance determination reference value determination means exceeds the re-determined distance determination reference value. It is to determine whether or not. In this way, each time the shift lever is operated, the distance determination reference value corresponding to the operation position is determined, and whether or not the travel distance from the determination time exceeds the re-determined distance determination reference value. Thus, there is an advantage that the prime mover cannot be frequently switched in response to frequent shift lever operations.
[0009]
[Second means for solving the problem]
Further, the gist of the second invention for achieving the above object is a control device for a hybrid vehicle provided with a prime mover and an engine operated by fuel combustion and an electric motor operated by electric energy. And (a) motor switching judgment means for judging switching from one of the engine and electric motor to the other based on an actual vehicle speed from a previously stored relationship; and (b) the engine by the motor switching judgment means. When the switching from one of the electric motors to the other is determined, the elapsed time determination that determines whether or not the elapsed time from the time of switching from the other to the one has exceeded a preset time determination reference value And (c) the elapsed time until the elapsed time determining means determines that the elapsed time exceeds a preset time determination reference value. Motor switching permission means for prohibiting switching from one of the motor and the electric motor to the other and permitting switching from one to the other when it is determined that the elapsed time has exceeded a preset time judgment reference value. , To include.
[0010]
[Effect of the second invention]
In this way, when the engine switching determination means determines that the engine and the electric motor are switched from one to the other, the elapsed time exceeds the preset time determination reference value by the elapsed time determination means. Until it is determined that the engine has been switched from one of the engine and the electric motor to the other, and if it has been determined that the elapsed time has exceeded a preset time determination reference value, the motor switching is permitted. Switching from one to the other is permitted by the means. That is, the prime mover is not switched unless the elapsed time from the time point when switching from the other to one exceeds the time judgment reference value corresponding to the time hysteresis. Therefore, even if the relationship for determining the switching of the prime mover is set so that the engine is started to switch from running by the electric motor to running by the engine immediately after the start of the vehicle, frequent changes between the engine and the electric motor are required. Switching is suppressed.
[0011]
[Other aspects of the second invention]
Here, in the second aspect of the present invention, preferably, a time determination reference value determining means for determining the time determination reference value based on an operation position of the shift lever from a previously stored relationship is provided. The time determination reference value determining means determines a time determination reference value that is larger when the shift lever is operated to the reverse position, for example, the R position, than when the shift lever is operated to the forward position, for example, the D position. Is. In this way, there is an advantage that different time determination reference values suitable for traveling for each shift position are determined.
[0012]
In the second aspect of the present invention, preferably, the shift lever is between the time when switching from one of the engine and the electric motor is determined by the motor switching determination means until the switching is permitted or performed. Shift lever operation determining means for determining whether the shift lever has been operated, and the time determination reference value determining means is a time determination reference each time the shift lever operation determining means determines that the shift lever has been operated. Whether the elapsed time determination means has exceeded the re-determined time determination reference value after the time determination reference value is determined again by the time determination reference value determination means. It is to determine whether or not. In this way, for each shift lever operation, the time determination reference value corresponding to the operation position is determined, and whether or not the elapsed time from the determination time exceeds the re-determined time determination reference value. Therefore, there is an advantage that the prime mover cannot be switched even if the shift lever is frequently operated.
[0013]
In the first and second aspects of the present invention, preferably, when the engine switching determination unit determines that the engine and the electric motor are switched from one to the other, the other is switched from the other to the other. When it is determined by the opposite side switching operation determining means that there has been no switching from the other side to the other side, Priority switching permission means is provided that immediately and preferentially permits switching of the prime mover from one to the other. In this way, if there is no switching from one to the other until then, there will be no busy feeling even if the prime mover is switched from one to the other immediately, so the prime mover immediately switches from one to the other. Is allowed to improve fuel efficiency.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0015]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a power transmission device 10 for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. This power transmission device 10 is for an FF (front engine / front drive) vehicle, and functions as a gasoline engine 12 that operates by combustion of gaseous fuel or liquid fuel, an electric motor that operates by electric energy, and a generator. A motor generator (MG) 14 having a planetary gear type auxiliary transmission 16, a belt-type continuously variable transmission (CVT) 18, a differential device 20, and output shafts 22R and 22L. A driving force is transmitted from the output shafts 22R and 22L to left and right front wheels (drive wheels) (not shown). The input shafts 38 of the engine 12, the motor generator 14, the auxiliary transmission 16, and the continuously variable transmission 18 are arranged in that order on the same axis. The engine 12 and the motor generator 14 function as a driving force source for driving the vehicle, that is, a prime mover. The continuously variable transmission 18 functions as a main transmission in the power transmission device 10, and includes a pair of variable pulleys 18a and 18b having a variable effective diameter and a pair of variable pulleys 18a and 18b. And the transmission diameter of the pair of variable pulleys, that is, the effective diameter is changed in a reciprocal manner, thereby changing the transmission ratio (input shaft rotational speed / output shaft rotational speed). ) Can be changed continuously. Thereby, in this embodiment, the gear ratio is changed within a range of about 3 to 11 between the output shafts 22R and 22L.
[0017]
The engine 12 is started by being rotationally driven (cranking) by an electric motor (MO) 60 for starting the engine. The electric motor 60 is a direct current motor, and is operated by supplying electric energy from a battery 26 as a power storage device at a low voltage of about 12V to 36V. The crankshaft 12s of the engine 12 is operatively connected to the electric motor 60 via a transmission device such as a belt. An auxiliary machine 64 is operatively connected to the crankshaft 12s via a transmission device such as a belt and an electromagnetic clutch 62, and a compressor of an air conditioner as the auxiliary machine 64 is driven to rotate. A motor generator 24 is further connected to the crankshaft 12s via a transmission device such as a belt. The motor generator 24 is an electric motor for driving auxiliary equipment, and is supplied with electric energy from a battery 26.
[0018]
The battery 26 supplies electric energy to the motor generator 14 at a relatively low voltage of about 36 V to operate it, and is charged sequentially during traveling of the vehicle by regenerative braking of the motor generator 14. It has come to be. When the charged amount SOC of the battery 26 decreases to a predetermined value or less, that is, when the motor generator 14 cannot be operated as an electric motor, the engine 12 is started by the electric motor 60 and the motor generator 24 is driven by the engine 12. The battery 26 is charged by rotating and driving to generate power. As a result, it is possible to travel using the motor generator 14 at all times except when a failure occurs. Further, the battery 26 is always secured with a storage amount SOC enough to start the engine 12 by the electric motor 60. In addition, in order to supply electric energy to the electric motor 60, a battery of 12V or the like may be provided separately from the battery 26.
[0019]
The sub-transmission 16 includes a double planetary first planetary gear device 30 and a simple planetary second planetary gear device 32 that are arranged close to each other in parallel. These planetary gear devices 30, 32 are so-called Ravigneaux type, have a common ring gear R and carrier C, and a pinion gear on the ring gear side of the carrier of the first planetary gear device 30 and a carrier of the second planetary gear device 32. The pinion gear is integrated. The motor generator 14 is connected to the sun gear S1 of the first planetary gear device 30. The sun gear S2 of the second planetary gear device 32 is connected to the crankshaft 12s of the engine 12 via the first clutch C1 and the damper device 34. Are connected. The sun gears S1 and S2 are connected by the second clutch C2, and the carrier C is connected to the housing 44 by the reaction force brake B so that the rotation is prevented. The ring gear R is an output member. 36 is connected to the input shaft 38 of the continuously variable transmission 18 via 36. The clutches C1 and C2 and the reaction force brake B are all hydraulic friction engagement devices that are frictionally engaged by a hydraulic actuator.
[0020]
The sun gear S1 is more engine 12 than the motor generator 14 via a cylindrical connecting member 40 that is disposed through the center of the motor generator 14 that is disposed adjacent to the first planetary gear device 30. The rotor of the motor generator 14 is fixed to an intermediate position of the connecting member 40 so as not to rotate relative to the second clutch C <b> 2 provided on the side. The sun gear S2 is connected to a first clutch C1 provided on the engine 12 side of the motor generator 14 via a connecting member 42 that is inserted through the connecting member 40 and is relatively rotatable. It is connected to the second clutch C2 without going through the first clutch C1. The reaction force brake B is disposed so as to fix a carrier C that extends from between the auxiliary transmission 16 and the motor generator 14 to the outer peripheral side to the housing 44.
[0021]
Since both planetary gear units 30 and 32 are composed of a total of four rotating elements, that is, the sun gears S1 and S2 and the common ring gear R and carrier C as described above, there are few clutch and brake engaging devices. As a whole, the apparatus is configured simply and compactly. In particular, since it is a Ravigneaux type in which the pinion gear on the ring gear side of the carrier of the first planetary gear unit 30 and the pinion gear of the carrier of the second planetary gear unit 32 are integrated, the number of parts is reduced, and it is easier and more compact. Composed.
[0022]
The sun gear S1 is connected to the second clutch C2 via a cylindrical connecting member 40 disposed through the center of the motor generator 14, and the rotor of the motor generator 14 is connected to the connecting member 40. The sun gear S2 is fixed to the intermediate position so as not to be relatively rotatable, and the sun gear S2 is connected to the first clutch C1 through a connecting member 42 that is inserted through the connecting member 40 and is relatively rotatable. The connecting member 42 is connected to the second clutch C2 without going through the first clutch C1, and the reaction force brake B housings the carrier C that extends from between the auxiliary transmission 16 and the motor generator 14 to the outer peripheral side. 44, and the ring gear R is connected to the input shaft 38 of the continuously variable transmission 18 through the output member 36 as it is. Gin 12 and the motor generator 14, the reaction force brake B, (such as connecting structure) routing for coupling the output member 36 is simple.
[0023]
FIG. 2 is a collinear diagram including a vertical axis representing the rotational speed for representing the mutual relationship between the rotational speeds of the rotational elements S1, S2, R, and C of the auxiliary transmission 16 with a straight line. In this alignment chart, the positions and intervals of the rotating elements S1, S2, R, and C are uniquely determined by the connected state and the gear ratios ρ1 and ρ2 of the planetary gear devices 30 and 32. In this alignment chart, the sun gears S1 and S2 that are input rotation elements are located at opposite ends, and the ring gear R that is an output rotation element is a carrier C and a sun gear S1 that are reaction force rotation elements. Is located between.
[0024]
FIG. 3 shows the relationship between the engagement state of the clutches C1, C2 and the reaction force brake B and the shift mode (one example) of the auxiliary transmission 16, and the engine 12 is used as a driving force source. When the motor generator 14 is used as a driving force source, the operation is classified according to the operation position of the shift lever (see FIG. 6). In FIG. 6, the “D” position is an automatic shift position in which the vehicle travels forward while continuously changing the gear ratio of the continuously variable transmission 18 according to a driving state such as an accelerator operation amount or a vehicle speed according to a predetermined shift condition. It is. The “M” position is a stepped manual shift position in which the gear ratio of the continuously variable transmission 18 is changed stepwise as in the stepped transmission by operating the shift lever to the “+” position or the “−” position. It is. The “B” position is a continuously variable manual shift position that continuously changes the speed ratio of the continuously variable transmission 18 according to the position of the shift lever in the front-rear direction. “R” is a reverse position for moving the vehicle backward, “N” is a neutral position, and “P” is a parking position where the vehicle is prevented from traveling by a parking lock mechanism or the like.
[0025]
In FIG. 3, in the “D”, “M”, and “B” positions where the engine 12 is driven forward with the driving force source, the clutches C1 and C2 are engaged together and the reaction force brake B is released, A high speed forward mode “2nd” with a gear ratio of 1 is established. The high speed advance mode “2nd” corresponds to a high speed stage. In this case, if the first clutch C1 is slip-engaged, the engine low speed forward mode “2nd (low speed)” that allows the engine to start is established, and the motor generator Even when the engine 14 cannot be used, the engine 12 can generate creep torque in the forward direction or start the vehicle forward. In the “R” position, the first clutch C1 and the reaction force brake B are engaged and the second clutch C2 is released, so that the gear ratio is −1 / ρ2 (ρ2 is the second planetary gear unit 32). The high speed reverse mode “high speed” of the gear ratio (= the number of teeth of the sun gear S2 / the number of teeth of the ring gear R) is established. In this case, if the first clutch C1 is slip-engaged, the engine low-speed reverse mode “low-speed (engine)” capable of starting the engine is established in the same way as when moving forward, and the storage amount SOC of the battery 26 decreases or malfunctions. Even if the motor generator 14 cannot be used, the creep torque in the reverse direction can be generated by the engine 12 or the vehicle can be started backward. At the “N” position, the clutches C1 and C2 are both released and the reaction force brake B is engaged, whereby the power transmission path from the engine 12 is interrupted.
[0026]
In the “D”, “M”, and “B” positions with the motor generator 14 as the driving force source, the clutches C1 and C2 are both disengaged and the reaction force brake B is engaged so that the low-speed forward mode “1st”. When the vehicle stops, a creep torque in the forward direction is generated and the vehicle starts according to the accelerator operation. The gear ratio at this time is 1 / ρ1 (ρ1 is the gear ratio of the first planetary gear unit 30 (= the number of teeth of the sun gear S1 / the number of teeth of the ring gear R)), and a large torque amplification is obtained. Combined with the large gear ratio of the step transmission 18, the motor generator 14 that is operated by a voltage of about 36V can also obtain a practically satisfactory creep torque and start performance. This low speed advance mode “1st” is a low speed stage.
[0027]
The transition from the low-speed forward mode “1st” to the high-speed forward mode “2nd” by the engine 12 is performed by, for example, releasing the reaction force brake B while engaging the second clutch C2 and rotating the auxiliary transmission 16 integrally. In addition, the first clutch C1 is engaged after the rotational speed of the engine 12 is synchronized with the sun gear S2, and thereafter, the power supply to the motor generator 14 is stopped to bring it into a no-load state.
[0028]
Further, when the clutches C1 and C2 are engaged together and the reaction force brake B is released, the assist mode “2nd (assist ) ”Is established. Further, if the first clutch C1 and the reaction force brake B are released and the second clutch C2 is engaged, the gear ratio for generating the braking force while efficiently charging the motor generator 14 by regenerative control is 1 The regenerative braking mode “2nd (regenerative)” is established. In the assist mode “2nd (assist)”, the motor generator 14 may be operated when the high-speed forward mode “2nd” is executed by the engine 12, and in the regenerative braking mode “2nd (regenerative)”, the high-speed advance mode “2nd” is executed. When the forward mode “2nd” is executed, the first clutch C1 is released to disconnect the engine 12, and the motor generator 14 is regeneratively controlled. Further, the assist mode “2nd (assist)” can also be performed by operating the motor generator 14 in the engine low speed forward mode “2nd (low speed)” in which the first clutch C1 is slip-engaged.
[0029]
In the “R” position with the motor generator 14 as the driving force source, the clutches C1 and C2 are both disengaged and the reaction force brake B is engaged to establish the low speed reverse mode “low speed (motor)”. By generating reverse rotation torque in the motor generator 14, a reverse creep torque is generated when the vehicle is stopped, and the vehicle starts moving backward according to the accelerator operation. Since the gear ratio at this time is relatively large at -1 / ρ1, and a large torque amplification is obtained, the motor generator 14 that is operated by a voltage of about 36 V in combination with the large gear ratio of the continuously variable transmission 18 is also practical. A satisfactory creep torque and starting performance can be obtained. This low speed reverse mode “low speed (motor)” is also a low speed stage. The transition from the low speed reverse mode “low speed (motor)” to the high speed reverse mode “high speed” by the engine 12 is to supply power to the motor generator 14 after the engine 12 is operated and the first clutch C1 is engaged. Can be stopped and put into a no-load state.
[0030]
The use of the engine 12 and the motor generator 14 is determined as shown in the map of FIG. 4 with the vehicle speed and output torque (accelerator operation amount) as parameters, for example. Here, in this map, the engine 12 is used in the region of high vehicle speed and high torque (high accelerator operation amount), and the motor generator 14 is used in the region of low vehicle speed and low torque (low accelerator operation amount). In the present embodiment using the voltage motor generator 14, the use range of the motor generator 14 is relatively narrow, and is limited to the creep torque and the slight travel region when the vehicle is stopped. For example, when the storage amount SOC of the battery 26 is insufficient, another map is selected. The map in FIG. 4 (a) is for forward travel, and the map in FIG. 4 (b) is for reverse travel. In addition, the motor generator 14 can be used in an assisting manner in the above-mentioned “2nd” and “2nd (low speed)” regions where the engine 12 is a driving force source. Moreover, the boundary line of each area | region changes according to the gear ratio of the continuously variable transmission 18, etc.
[0031]
FIG. 5 is a diagram showing a control system for controlling the operation of the hybrid drive apparatus 10 of the present embodiment. In FIG. 5, an electronic control unit, that is, an ECU (Electronic Control Unit) 50 is a so-called microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an interface, and the like (not shown). Various signals are input to the ECU 50 from the switches and sensors shown on the left side of FIG. 5, and signal processing is performed according to a program stored in advance in a ROM or the like, and control signals are sent to the various devices shown on the right side. By outputting, for example, the sub-shift according to the driving state such as the vehicle speed V, accelerator opening (accelerator pedal operation amount) θ, shift position (shift lever operation position), battery storage amount SOC, foot brake operation amount, etc. The speed change mode of the machine 16 is switched according to FIG. 3, or the operations of the engine 12 and the motor generator 14 are controlled according to FIG.
[0032]
The deceleration / torque setting switch 52 shown in FIG. 5 is constituted by a slide switch as shown in FIG. 7, for example, and is arranged near the shift lever. This manually adjusts the regenerative braking torque of the motor generator 14 when the sub-transmission 16 is in the regenerative braking mode “2nd (regeneration)”, and the braking torque increases as it is pulled forward. That is, according to the operation position of the deceleration / torque setting switch 52, the line of the regenerative braking mode “2nd (regenerative)” in FIG. 4 is moved up and down. Further, in the set deceleration indicator 54 of FIG. 8, the set state is displayed by a backward arrow that increases in length as the regenerative braking torque increases in accordance with the operation position of the deceleration / torque setting switch 52. The set deceleration indicator 54 is provided on the instrument panel.
[0033]
In FIG. 5, a controller (MO) 66 controls the output (torque) of the electric motor 60 for starting the engine. The controller (MG14) 68 and the controller (MG24) 70 are inverters that perform output (torque) control and regenerative control of the motor generators 14 and 24. The electric oil pump 72 is for supplying hydraulic pressure to the clutches C1, C2, the brake B, the ABS actuator 74, and the like. The system indicator 76 is actuated when the shift lever is operated to the “M” position or the “B” position, and displays the gear ratio of the entire transmission as a numerical value as shown in FIG. If for some reason the gear ratio does not light at the “M” position and “B” position, a fail determination is made. At the time of failure, for example, the numerical display of the system indicator 76 indicating the gear ratio may be blinked.
[0034]
FIG. 10 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function of the ECU 50. In FIG. 10, the prime mover drive control means 100 is in an operating state such as the vehicle speed V, accelerator opening (accelerator pedal operation amount) θ, shift position (shift lever operation position), battery charge amount SOC, foot brake operation amount, and the like. The operation of the engine 12 and / or the motor generator 14 is controlled so as to generate a driving force that reflects the driver's intention according to the mode corresponding to. The prime mover switching determination means 102 determines whether the engine 12 and the motor generator 14 are based on the parameters of the actual vehicle speed V and the output torque from the relationship of FIG. 4 stored in advance for determining the proper use of the engine 12 and the motor generator 14. Judgment of switching from one to the other is performed. The output torque is vehicle driving torque or transmission output torque, and may be detected directly by a torque sensor. Normally, the throttle valve opening and accelerator pedal operation reflecting the output torque are used. The quantity etc. are used for convenience.
[0035]
The distance determination reference value determination means 104 determines the distance determination reference value M based on the actual operation position of the shift lever 92 from, for example, the pre-stored relationship shown in Table 1, and the engine reference value from the previous motor generator 14 is the engine. The count content of a distance counter (not shown) for counting the travel distance L of the vehicle from the time of switching to the opposite side to 12 is reset to zero. The distance determination reference value M is a value M when the shift lever 92 is operated to the reverse position, for example, the R position.RIs the value M when operated in the forward position, for example the D position.DIt is set to a large value “20” which is about twice as large as (= 10). This distance determination reference value M functions as a distance hysteresis value for determining the switching of the prime mover.
[0036]
[Table 1]
Shift position N (P) R D Other
Distance judgment reference value M 10 20 10 10
[0037]
When the prime mover switching determination unit 102 determines that the engine 12 and the motor generator 14 are switched from one to the other, the traveling distance determination unit 106 determines the traveling distance L from the previous switching point from the other to the one. It is determined whether or not the distance determination reference value M previously determined and set by the distance determination reference value determination means 104 has been exceeded.
[0038]
The prime mover switching permission means 108 is in the prime mover drive control means 100 until the travel distance determination means 106 determines that the travel distance L has exceeded a preset distance determination reference value M by the distance determination reference value determination means 104. Switching from one of the engine 12 and the motor generator 14 to the other is prohibited, and if it is determined that the travel distance L exceeds the preset distance determination reference value M, the prime mover drive control means 100 performs the above-described operation. Allows switching from one to the other.
[0039]
The shift lever operation determining means 114 is configured such that the shift lever 92 is operated during the period from when the engine switching determination means 102 determines that the engine 12 and the motor generator 14 are switched from one to the other until the switching is permitted or performed. It is determined whether or not an operation has been performed. Whenever the shift lever operation determination unit 114 determines that the shift lever 92 has been operated, the distance determination reference value determination unit 104 determines the actual vehicle speed V and the throttle valve from the previously stored relationship shown in Table 1. The distance determination reference value M is redetermined based on the opening degree θ. Further, the travel distance determination means 106 determines whether or not the travel distance L from when the distance determination reference value M is re-determined by the distance determination reference value determination means 104 exceeds the re-determined distance determination reference value M. Determine whether.
[0040]
The opposite side switching operation determination means 110 is opposite to the other side during traveling so far, when the prime mover switching determination means 102 determines switching from one of the engine 12 and the motor generator 14 to the other. It is determined whether or not the side has been switched. The priority switching permission means 112 gives priority to the switching of the prime mover from one to the other when it is determined by the opposite side switching operation determination means 110 that there has not been switching from the other side to the other side so far. Allow immediately. In other words, if there was no switching from one to the other until then, there is no busyness even if the prime mover is immediately switched from one to the other. It is allowed.
[0041]
FIG. 11 is a flowchart for explaining a main part of the control operation of the ECU 50, and the switching control routine from one to the other of the engine 12 and the motor generator 14 is substantially the same operation. 7 represents a switching control routine from to the motor generator 14 as a representative. In FIG. 11, in step (hereinafter, step is omitted) SA1, input signal processing such as reading various input signals necessary for this control is performed. In subsequent step SA2, it is determined whether or not the engine 12 is traveling. If the determination in SA2 is negative, the routine is terminated because there is no need to perform switching control from the engine 12 to the motor generator 14, but if the determination is affirmative, in SA3, the vehicle battery 26 is connected to the motor. It is determined whether or not it is enough to withstand the control of generator 14 or the like, that is, whether or not the stored amount SOC is equal to or greater than a predetermined determination reference value A. If the determination at SA3 is negative, the routine is terminated because the motor generator 14 cannot travel, but if the determination is affirmative, at SA4, the switching control from the engine 12 to the motor generator 14 is being indicated. Flag FEMIt is determined whether or not the content of is set to “1”.
[0042]
Since the determination at SA4 is initially denied, it is determined at SA5 corresponding to the prime mover switching determination means 102 whether or not the switching determination from the engine 12 to the motor generator 14 has been performed. If the determination at SA5 is negative, this routine is terminated. If the determination is affirmative, at SA6 corresponding to the opposite side switching operation determination means 110, the motor generator 14 to the engine 12 during the previous travel. It is determined whether or not there has been a switching on the opposite side. If the determination of SA6 is negative, that is, if there has been no switching to the opposite side during the traveling so far, switching from the engine 12 to the motor generator 14 is performed in SA7 corresponding to the priority switching permission means 112. Permitted, the travel from the engine 12 to the travel by the motor generator 14 is immediately performed.
[0043]
However, if the determination at SA6 is affirmative, at SA8 corresponding to the distance determination reference value determining means 104, for example, the distance based on the actual operation position of the shift lever 92 from the previously stored relationship shown in Table 1 is used. A determination reference value M is determined, and a flag F for indicating that switching control from the engine 12 to the motor generator 14 is being performed.EMIs set to “1”.
[0044]
Next, at SA9 corresponding to the shift lever operation determination means 114, the shift lever 92 is operated during the period from the determination of switching from the engine 12 to the motor generator 14 at SA5 until the switching is permitted or performed. It is determined whether or not. If the determination at SA9 is affirmative, the count contents of a distance counter (not shown) for counting the travel distance L of the vehicle from the previous switching time from the motor generator 14 to the engine 12 is reset to zero. Then, SA8 is executed again, and the distance determination reference value M is determined based on the new operation position of the shift lever 92.
[0045]
However, if the determination at SA9 is negative, at SA10 corresponding to the travel distance determination means 106, whether or not the travel distance L of the vehicle has exceeded the distance determination reference value M determined at SA8, or has been exceeded. Is judged. Since the determination at SA10 is initially denied, the drive travel control of the engine 12 for causing the engine 12 to travel the vehicle at SA11 is continued, and at SA12, in order to realize the optimum fuel consumption travel, FIG. Shift control of the continuously variable transmission 18 and the auxiliary transmission 16 is performed according to the map. SA11 prohibits switching from the engine 12 to the motor generator 14, and corresponds to the prime mover switching permission means 108.
[0046]
If the vehicle travel distance L exceeds the distance determination reference value M determined in SA8 and the determination in SA10 is affirmed while the above steps are repeatedly executed, in SA13 corresponding to the prime mover switching permission means 108, Switching from the engine 12 to the motor generator 14 is permitted to switch from the drive travel control of the engine 12 to the drive travel control of the motor generator 14, and the flag FEMIs cleared to “0”, indicating the completion of switching control from the engine 12 to the motor generator 14.
[0047]
As described above, according to the present embodiment, when the motor switching determination unit 102 (SA5) determines that the engine 12 and the motor generator 14 are switched from one to the other, the travel distance determination unit 106 (SA10). The vehicle travel distance L from the previous switching from the other to the one or the vehicle travel distance L from the operation of the shift lever 92 after the switching determination by the motor switching determination means 102 is set to a predetermined distance determination reference value M. Until it is determined that the distance has exceeded, the engine switching permission means 108 (SA11) prohibits switching from one of the engine 12 and the motor generator 14 to the other, and the travel distance L exceeds a preset distance determination reference value M. If it is determined that the motor has been switched, the motor switching permission means 108 (SA13) permits switching from one to the other. It is. That is, the prime mover is not switched unless the travel distance L of the vehicle exceeds the distance determination reference value M corresponding to the distance hysteresis. Therefore, even if the relationship for determining the switching of the prime mover is set so that the engine 12 is started to switch from running by the motor generator 14 to running by the engine 12 immediately after the start of the vehicle, the engine 12 and the motor generator Frequent switching to and from 14 is suppressed.
[0048]
In addition, according to the present embodiment, the distance determination reference value determining means 104 (SA8) is provided that determines the distance determination reference value M based on the operation position of the shift lever 92 from the relationship stored in advance as shown in Table 1, for example. The distance determination reference value determining means 104 is a distance that is larger when the shift lever 92 is operated to the reverse (R) position than when the shift lever 92 is operated to the forward (for example, D) position. Since the determination reference value M is determined, there is an advantage that a different distance determination reference value M suitable for traveling for each shift position is determined.
[0049]
Further, according to the present embodiment, the shift between the time when the switching from the engine 12 and the motor generator 14 is determined by the prime mover switching determination means 102 (SA5) until the switching is permitted or performed is performed. Shift lever operation determining means 114 (SA9) for determining whether or not the lever 92 has been operated is provided. The distance determination reference value determining means 104 (SA8) is operated by the shift lever operation determining means 114. Each time it is determined that the distance is determined, the distance determination reference value M is re-determined based on the new operation position of the shift lever 92, and the travel distance determination means 106 (SA10) determines the distance determination reference value. Distance determination criteria in which the travel distance L from when the distance determination reference value M is determined again by the means 104 is determined again Since it is intended to determine whether exceeds M, be made to operate frequent shift lever 92, there is an advantage that it prime mover is not frequently switched in response to.
[0050]
Further, according to the present embodiment, when the motor switching determination means 102 (SA5) determines that the engine 12 and the motor generator 14 are switched from one to the other, the other travels from one to the other in the traveling so far. The opposite side switching operation determining means 110 (SA6) for determining whether or not switching to the opposite side has been performed, and the opposite side switching operation determining means 110 determines that there has not been switching from the other side to the other side so far. In this case, priority switching permission means 112 (SA7) is provided that immediately and preferentially permits switching of the prime mover from one to the other. If there was no switching from one to the other until then, there is no feeling of busy even if the prime mover is immediately switched from one to the other, so the above configuration makes it possible to immediately switch the prime mover from one to the other. Allowed to improve fuel economy.
[0051]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described embodiment, and description thereof is omitted.
[0052]
FIG. 12 and FIG. 13 show a functional block diagram for explaining the main part of the control function of the ECU 50 and a flowchart for explaining the main part of the control operation of the ECU 50 in another embodiment of the present invention. The functional block diagram of FIG. 12 is different from the distance determination reference value determination means 104 and the travel distance determination means 106 in that a time determination reference value determination means 124 and an elapsed time determination means 126 are provided. It differs from the functional block diagram. In the flowchart of FIG. 13, the time determination reference value T is used instead of SA8 for determining the distance determination reference value M and SA10 for determining whether or not the travel distance L exceeds the distance determination reference value M. SA14 to determine and elapsed time tELIs different from the flowchart of FIG. 11 in that SA15 is provided for determining whether or not the time determination reference value T has been exceeded. Hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described focusing on the above differences.
[0053]
In FIG. 12, the time determination reference value determining means 124 determines the time determination reference value T based on the actual operation position of the shift lever 92 from the relationship stored in advance as shown in Table 2, for example, and the engine 12 and motor generator. Elapsed time t from the time of switching from one to the otherELThe count content of a time counter (not shown) for counting is cleared to zero. Also in this Table 2, in the reverse drive (R) position
Time judgment reference value TR(= 15) is a forward running (for example, D) position value TDThe value is determined to be larger than (= 5). This time determination reference value T functions as a time hysteresis value for determining the switching of the prime mover.
[0054]
[Table 2]
Shift position N (P) R D Other
Time judgment reference value T 10 15 5 10
[0055]
In FIG. 12, the elapsed time determination means 126, when the prime mover switching determination means 102 determines that the engine 12 and the motor generator 14 are switched from one to the other, Elapsed time tELIs determined by the time determination reference value determining means 124 to determine whether or not a predetermined time determination reference value T has been exceeded.
[0056]
In FIG. 13, in SA14 corresponding to the time determination reference value determining means 124, for example, the time determination reference value T is determined based on the actual operation position of the shift lever 92 from the relationship stored in advance as shown in Table 2, for example. , A flag F for indicating that switching control from the engine 12 to the motor generator 14 is in progressEMIs set to “1”. In SA14, every time it is determined that the shift lever 92 is operated after the switching from the engine 12 to the motor generator 14 is determined in SA4, the time determination reference value T is set to the new shift lever 92. It is determined again based on the operation position. In SA15 corresponding to the elapsed time determination means 126, the elapsed time tELIt is determined whether or not the time exceeds the time determination reference value T. If the determination at SA15 is affirmative, switching from engine 12 to motor generator 14 is permitted at SA13, and travel control of motor generator 14 is executed.
[0057]
According to the present embodiment, when switching from one of the engine 12 and the motor generator 14 to the other is determined by the prime mover switching determination means 102 (SA5), the elapsed time determination means 126 (SA15) starts from the other previous time. Elapsed time t from switching to oneELAlternatively, the elapsed time t from the operation of the shift lever 92 after the switching determination by the motor switching determination means 102ELUntil it is determined that the predetermined time determination reference value T has been exceeded, the engine switching permission means 108 (SA11) prohibits switching from one of the engine 12 and the motor generator 14 to the other, and the elapsed time tELIs determined to have exceeded a preset time determination reference value T, switching from one to the other is permitted by the motor switching permission means 108 (SA13). That is, the prime mover is not switched unless the travel distance L of the vehicle exceeds the distance determination reference value M corresponding to the distance hysteresis. Therefore, even if the relationship for determining the switching of the prime mover is set so that the engine 12 is started to switch from running by the motor generator 14 to running by the engine 12 immediately after the start of the vehicle, the engine 12 and the motor generator Frequent switching to and from 14 is suppressed.
[0058]
Further, according to the present embodiment, for example, the time determination reference value determining means 124 (SA14) for determining the time determination reference value T based on the operation position of the shift lever 92 from the previously stored relationship shown in Table 2 is provided. The time determination reference value determining means 124 is a time having a larger value when the shift lever 92 is operated to the reverse (R) position than when the shift lever 92 is operated to the forward (for example, D) position. Since the determination reference value T is determined, there is an advantage that a different time determination reference value T suitable for traveling for each shift position is determined.
[0059]
Further, according to the present embodiment, the shift between the time when the switching from the engine 12 and the motor generator 14 is determined by the prime mover switching determination means 102 (SA5) until the switching is permitted or performed is performed. Shift lever operation determining means 114 (SA9) for determining whether or not the lever 92 has been operated is provided. The time determination reference value determining means 124 (SA14) is operated by the shift lever operation determining means 114. Each time it is determined that the time determination reference value T is re-determined based on the new operation position of the shift lever 92, the elapsed time determination means 126 (SA15) determines the time determination reference value. Elapsed time t from when the time judgment reference value T is redetermined by the means 124ELSince it is used to determine whether or not the time determination reference value T has been re-determined, the prime mover is not frequently switched in response to frequent operation of the shift lever 92. There is.
[0060]
Also in the present embodiment, similarly to the above-described embodiment, when the switching from the engine 12 and the motor generator 14 is determined by the prime mover switching determination means 102 (SA5), the travel up to that time is determined. The opposite side switching operation determining means 110 (SA6) for determining whether or not the switching from the other side to the other side has been performed, and the opposite side switching operation determining means 110 so far counters the other side to the one side. If it is determined that there has been no switching on the side, the priority switching permission means 112 (SA7) for immediately allowing the switching of the prime mover from one to the other immediately is provided, so that the switching from one to the other is immediately performed. The change of the prime mover is permitted and the fuel efficiency is improved.
[0061]
As mentioned above, although one Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
[0062]
For example, in the above-described embodiment, the vehicle speed V once becomes a preset value, for example, 20 km / h or more, during the period in which the determination of SA10 or SA15 is denied and the engine drive control of SA11 is continued, or In the case where the travel distance becomes 20 m or more, a means or a step for preferentially switching from travel by the engine 12 to travel by the motor generator 14 may be added.
[0063]
In the above-described embodiment, the distance determination reference value M or the time determination reference value T that functions as a hysteresis value is determined based on the actual operation position of the shift lever 92 from the relationship stored in advance in Table 1 or Table 2. However, even if the value is constant regardless of the actual operation position of the shift lever 92, a temporary effect is obtained in which complicated switching between the engine 12 and the motor generator 14 is prevented. That is, the distance determination reference value determination unit 104 (SA8) or the time determination reference value determination unit 124 (SA14) is not necessarily provided.
[0064]
Further, although the vehicle of the above-described embodiment is a hybrid vehicle using the engine 12 and the motor generator 14 as a prime mover, the motor generator 14 may be an electric motor that functions exclusively as a drive source without performing regeneration. . Further, the electric motor 60 for starting the engine and the motor generator 24 for driving the auxiliary machine are not necessarily essential.
[0065]
As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention implements in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram for explaining a configuration of a power transmission device for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a collinear diagram that shows, in a straight line, the mutual relationship between the rotational speeds of the rotating elements of the sub-transmission shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a shift mode established in the sub-transmission shown in FIG. 1 and an engagement state of the engagement device.
4 is a diagram for explaining the proper use of a motor generator and an engine in the power transmission device of the hybrid vehicle in FIG. 1. FIG.
5 is a block diagram illustrating an electronic control unit for controlling the power transmission device of the hybrid vehicle of FIG. 1; FIG.
6 is a diagram showing a shift position of a shift lever in the power transmission device of the hybrid vehicle in FIG. 1; FIG.
7 is a diagram showing a deceleration / torque setting switch provided in the power transmission device of the hybrid vehicle in FIG. 1. FIG.
8 is a diagram showing an indicator for displaying a setting state of a deceleration / torque setting switch in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram showing a system indicator that becomes active and displays a gear ratio when the shift lever is operated to the “M” or “B” position in FIG. 6;
10 is a functional block diagram illustrating a main part of a control function of the electronic control device of FIG.
11 is a flowchart illustrating a main part of a control operation of the electronic control device of FIG.
FIG. 12 is a functional block diagram illustrating a main part of a control function of an electronic control device according to another embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
13 is a flowchart for explaining a main part of the control operation of the electronic control device of the embodiment of FIG. 12, corresponding to FIG.
[Explanation of symbols]
12: Engine
14: Motor generator (electric motor)
50: ECU (control device)
102: Motor switching judgment means
106: Travel distance determination means
108: Motor switching permission means
126: Elapsed time determination means

Claims (2)

燃料の燃焼によって作動させられるエンジンと電気エネルギーで作動させられる電気モータとを原動機として備えたハイブリット車両の制御装置であって、
前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを予め記憶された関係から判断する原動機切換判断手段と、
該原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、該他方から一方への切り換え時点からの走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたか否かを判定する走行距離判定手段と、
該走行距離判定手段により前記走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されるまでは前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを禁止し、該走行距離が予め設定された距離判断基準値を越えたと判定されると該一方から他方への切り換えを許可する原動機切換許可手段と
を、含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。A control device for a hybrid vehicle comprising, as a prime mover, an engine operated by combustion of fuel and an electric motor operated by electric energy,
Motor switching judgment means for judging switching from one of the engine and electric motor to the other based on a previously stored relationship;
If it is determined by the prime mover switching determination means that the engine and the electric motor are switched from one to the other, whether the travel distance from the switching point from the other to the other exceeds a preset distance determination reference value Mileage determining means for determining whether or not,
Switching from one of the engine and electric motor to the other is prohibited until the travel distance is determined by the travel distance determination means to exceed a preset distance determination reference value, and the travel distance is preset. A control device for a hybrid vehicle, comprising: a motor switching permission means for permitting switching from one to the other when it is determined that the distance judgment reference value is exceeded. 燃料の燃焼によって作動させられるエンジンと電気エネルギーで作動させられる電気モータとを原動機として備えたハイブリット車両の制御装置であって、
前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを予め記憶された関係から実際の車速に基づいて判断する原動機切換判断手段と、
該原動機切換判断手段により前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えが判断された場合には、該他方から一方への切り換え時点からの経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたか否かを判定する経過時間判定手段と、
該経過時間判定手段により前記経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されるまでは前記エンジンおよび電気モータの一方から他方への切り換えを禁止し、該経過時間が予め設定された時間判断基準値を越えたと判定されると該一方から他方への切り換えを許可する原動機切換許可手段と
を、含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。A control device for a hybrid vehicle comprising, as a prime mover, an engine operated by combustion of fuel and an electric motor operated by electric energy,
Motor switching judgment means for judging switching from one of the engine and electric motor to the other based on the actual vehicle speed from a previously stored relationship;
If it is determined by the prime mover switching determination means that the engine and the electric motor are switched from one to the other, whether the elapsed time from the switching from the other to one exceeds a preset time determination reference value Elapsed time determining means for determining whether or not,
Switching from one of the engine and the electric motor to the other is prohibited until the elapsed time is determined by the elapsed time determination means to exceed a preset time determination reference value, and the elapsed time is preset. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a motor switching permission means for permitting switching from the one to the other when it is determined that the time determination reference value is exceeded.
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