JP3855510B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3855510B2 JP3855510B2 JP36808298A JP36808298A JP3855510B2 JP 3855510 B2 JP3855510 B2 JP 3855510B2 JP 36808298 A JP36808298 A JP 36808298A JP 36808298 A JP36808298 A JP 36808298A JP 3855510 B2 JP3855510 B2 JP 3855510B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- motor
- vehicle
- stopped
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の動力源を備えているハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃費改善を目的として、所定条件に基づいて、エンジンを一時的に自動停止させる制御装置が提案されている。このような制御装置の一例が、特開平８−１９３５３１号公報、特開平９−３１０６２９号公報に記載されている。特開平８−１９３５３１号公報には、エンジンおよび発電電動機と、変速機とを有するハイブリッド車が記載されている。この公報においては、車両が停止し、かつ、エンジンが停止している状態において、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度が変化した場合は、そのアクセル開度の変化率に応じて車輪に付与するべきトルクを演算するとともに、エンジン始動直後の出力トルクの急増を防ぐためにスロットル開度の指令値を決定した後、エンジンを始動する制御がおこなわれている。
【０００３】
一方、特開平９−３１０６２９号公報に記載された制御装置は、トルクコンバータなどの流体クラッチ付き自動変速機を搭載した車両のエンジンを、一時的に停止・始動するシステムに関するものである。この公報においては、車両が停止し、かつエンジンが停止している状態において、乗降用ドアが閉じられるとともに、アクセルペダルが解放され、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれた場合にエンジンが始動して自動変速機の油圧が立ち上がり、車両の発進が可能になるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平８−１９３５３１号公報に記載されているようなハイブリッド車が坂道で停止し、かつ、エンジンが停止している状態から登坂発進する場合は、アクセルペダルおよびフットブレーキペダルが踏み込まれて、加速要求および制動要求が同時に発生する場合がある。このような場合は、車両の後退を抑制しつつ登坂を容易にするため、比較的大きなトルクが要求されるものと考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記公報の制御装置においては、加速要求および制動要求が同時に発生する場合については何ら考慮がなされておらず、前記条件下では発進性が低下する可能性があった。
【０００６】
また、特開平９−３１０６２９号公報においても、加速要求および制動要求の両方が発生した場合は考慮されておらず、また、エンジン以外の動力源の記載がないために、ハイブリッド車にはそのまま適用しにくく、結局、上記問題点を解決することはできなかった。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためのもので、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド車において、車両の発進時に加速要求および制動要求の両方が発生した場合に、各要求に対応するトルクを得ることの可能なハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記車両が停止し、かつ、前記電動機および前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするものである。ここで、所定条件には、車両の走行負荷、すなわち、車速およびスロットル開度（もしくはアクセル開度）が含まれる。
【０００９】
請求項１の発明によれば、車両が停止し、かつ、電動機およびエンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が坂道に停止した状態から登坂発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求とが同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、二つの要求に対応するトルクが得られる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用が生じるほか、エンジンが一旦始動された後は、加速装置の操作により加速要求の増加と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合には、エンジンの停止が禁止される。
また、請求項３の発明は、車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記電動機が駆動されてそのトルクが前記車輪に伝達されて前記車両が停止し、かつ、前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするものである。この請求項３の発明によれば、電動機が駆動されてそのトルクが車輪に伝達されて車両が停止し、かつ、エンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動される。
さらに、請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とするものである。この請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用が生じる他に、エンジンが一旦始動された後は、加速装置の操作により加速要求の増加と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合は、エンジンの停止が禁止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面を参照して具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車の基本的な構成を示している。ここに示す例は、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２が配置され、モータ・ジェネレータ２の出力側にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を介して自動変速機６が配置されている。エンジン１は、燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのほかに、液化石油ガスや天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例である。
【００１３】
図３は、エンジン１からトルクコンバータ５に至るパワートレーンの構成を示すブロック図であり、図４はエンジン１から自動変速機６に至るパワートレーンのスケルトン図である。エンジン１のクランクシャフト１３にフライホイール３が連結されているとともに、このフライホイール３に制振機構（ダンパ）４が連結されている。また、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との間には、係合・解放可能なクラッチ１００が設けられている。
【００１４】
モータ・ジェネレータ２は、エンジン１とは異なる種類の動力源であり、電気的エネルギを回転運動などの運動エネルギに変換して出力することのできる電動機としての機能と、運動エネルギを電気的エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを有する。前記モータ・ジェネレータ２として、例えば永久磁石型同期モータが使用され、その出力側部材であるロータの回転角度を検出するためのレゾルバ７がモータ・ジェネレータ２と並列に配列されている。そして、レゾルバ７のロータもモータ・ジェネレータ２のロータと同様に、ダンパ４とトルクコンバータ５とを連結している部材もしくはトルクコンバータ５の入力側の部材に連結されている。
【００１５】
さらに、モータ・ジェネレータ２にはインバータ１０１を介してバッテリ１０２が接続され、モータ・ジェネレータ２およびインバータ１０１ならびにバッテリ１０２を制御するコントローラ１０３が設けられている。前記インバータ１０１は、バッテリ１０２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２で発電された３相交流電流を直流電流に変換してバッテリ１０２に供給する３相ブリッジ回路を備えている。
【００１６】
この３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジスタを電気的に接続して構成され、これらのパワートランジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・ジェネレータ２とバッテリ１０２との間の電流の向きを切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の大きさの調整と、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整とがおこなわれる。
【００１７】
そして、モータ・ジェネレータ２を電動機として機能させる場合は、バッテリ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する。また、モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合は、回転子の回転により発生した誘導電圧をインバータ１０１により直流電圧に変換してバッテリ１０２に充電する。さらに、コントローラ１０３は、バッテリ１０２からモータ・ジェネレータ２に供給される電流値、またはモータ・ジェネレータ２により発電される電流値を検出または制御する機能を備えている。また、コントローラ１０３は、モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する機能と、バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する機能とを備えている。
【００１８】
上記のモータ・ジェネレータ２は、エンジン１を始動させる機能と、車輪１０４に伝達する動力を出力する機能と、車輪１０４から入力される運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有する。このモータ・ジェネレータ２によりエンジン１を始動させる場合はクラッチ１００が係合される。さらに、エンジン１を始動させるためのスタータモータ１Ｃが別途設けられている。
【００１９】
一方、前記トルクコンバータ５は、フロントカバー３３、ポンプインペラ３５、タービンランナ４８、ステータ３５Ａ、一方向クラッチ４３、ロックアップクラッチ４９などを有する公知の構造のものである。また、前記自動変速機６は変速機入力軸４４を有し、その先端部にハブ４６が取り付けられている。そして、このハブ４６に対して、タービンランナ４８とロックアップクラッチ４９とが連結されている。また、自動変速機６は、後述する歯車変速機構５５と油圧制御装置３９とを備えており、歯車変速機構５５から後方側に延びた出力軸３２を介して車輪３２Ａにトルクを出力するようになっている。
【００２０】
さらに、油圧制御装置３９は、前記ロックアップクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御ならびに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのものであって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならびに調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御することにより、上記の各制御を実行するように構成されている。なお、この油圧制御装置３９としては、従来知られている自動変速機用の油圧制御装置を採用することができる。また、この実施形態においては、モータ・ジェネレータ２の他にモータ・ジェネレータ１Ｆが設けられており、このモータ・ジェネレータ１Ｆにより駆動される電動オイルポンプ１Ｄが設けられている。そして、電動オイルポンプ１Ｄにより発生した油圧を、油圧制御装置３９の油圧回路に供給することが可能である。
【００２１】
図４に示す自動変速機６は、後進段を含む複数の変速段、具体的には前進５段・後進１段の変速段を設定することが可能である。すなわち、自動変速機６は、トルクコンバータ５に続けて副変速部６１と、主変速部６２とを備えている。その副変速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４が前記変速機入力軸４４に連結され、またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。
【００２２】
なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（変速機入力軸４４の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間軸６７に接続されている。
【００２３】
したがって副変速部６１は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２４】
他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に前記出力軸３２が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００２５】
この主変速部６２の歯車列では後進段と前進側の四つの変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２６】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトランスミッションハウジング１０との間には、第１一方向クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００２７】
多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミッションハウジング１０との間に設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウジング１０との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するようになっている。
【００２８】
上述した各変速部６１，６２の回転部材のうち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタービン回転数センサ６８と、自動変速機６の出力軸３２の回転数を検出する出力軸回転数（車速）センサ６９とが設けられている。そして、出力軸３２にはプロペラシャフト（図示せず）などの動力伝達装置が接続され、この動力伝達装置を介して動力が車輪３２Ａに伝達されるように構成されている。
【００２９】
上記の自動変速機６では、各クラッチやブレーキを図５の作動図表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図５において○印は係合状態、空欄は解放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示す。
【００３０】
また自動変速機６は、シフトレバー４Ｃをマニュアル操作することにより、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションを選択することが可能である。
【００３１】
ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第５速を設定するためのポジションであり、また４ポジションは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速ないし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジションである。そして、摩擦係合装置の係合・解放状態の制御により、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２のトルクの少なくとも一方を出力軸３２に伝達することの不可能な非駆動ポジションには、Ｐポジション、Ｎポジションが含まれる。これに対して入力トルクを出力軸３２に伝達することの可能な駆動ポジションには、Ｒポジション、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションが含まれる。
【００３２】
上記のエンジン１、モータ・ジェネレータ２、自動変速機６、クラッチ１００などの各装置は、車両の状態を示す各種の検出信号や、予め設定されているデータならびに制御パターンに基づいて制御される。例えば図６に示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力するようになっている。
【００３３】
この入力信号としては、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の信号、エンジン水温の信号、イグニッションスイッチからの信号、バッテリ１０２のＳＯＣを示す信号、アクセルペダル１Ａの操作量を示すアクセル開度の信号、エンジン１の吸気管に配置されているスロットルバルブ１Ｂの開度を示すスロットル開度信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速信号、自動変速機６の作動油温の信号が例示される。
【００３４】
さらにこの入力信号としては、シフトレバー４Ｃの操作を示すシフトポジション信号、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度信号、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車両加速度センサからの信号、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクを調整するための動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ６８からの信号、レゾルバ７の信号などが例示される。
【００３５】
また、出力信号の例を挙げると、クラッチ１００への制御信号、点火装置への制御信号、燃料噴射装置への制御信号、コントローラ１０３への信号、スタータモータ１Ｃへの信号、油圧制御装置３９の自動変速機（ＡＴ）ソレノイドへの信号、油圧制御装置３９のＡＴライン圧コントロールソレノイドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、モータ・ジェネレータ１Ｆを制御する信号、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止をそれぞれ別個に表示する動力源インジケータへの信号、スポートモードインジケータへの信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、油圧制御装置３９のＡＴロックアップコントロールバルブへの信号などである。
【００３６】
上記ハード構成を有するハイブリッド車においては、スロットル開度（もしくはアクセル開度）、シフトポジション、車速、フットブレーキペダル１Ｅのオン・オフなどの信号が総合制御装置６０に入力されると、これらの信号に基づいて駆動力要求が演算され、その演算結果に基づいて車両の駆動力が制御される。図７には、スロットル開度および車速をパラメータとして、エンジン１の駆動領域と、モータ・ジェネレータ２の駆動領域とを設定したマップの一例が示されている。つまり、発進時のように比較的軽負荷領域では、モータ・ジェネレータ２の単独駆動になるように設定され、エンジン効率の良好な領域においては、エンジン１の単独駆動になるように設定されている。
【００３７】
また、エンジン１の単独駆動中において、駆動力要求に対応するトルクの一部をモータ・ジェネレータ２の動力によりアシストすることも可能である。さらに、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するバッテリ１０２のＳＯＣが所定値以下になった場合は、図７に示すマップに関わりなく、エンジン１を駆動させるモードが選択される。
【００３８】
さらに、総合制御装置６０には、自動変速機６の変速段を制御するための変速線図（マップ）が記憶されている。この変速線図は、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。また、総合制御装置６０にはロックアップクラッチ４９の係合・解放を制御するためのロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制御マップは、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、モータ・ジェネレータ２がこの発明の電動機に相当し、アクセルペダル１Ａがこの発明の加速装置に相当し、フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇがこの発明の制動装置に相当する。
【００３９】
図１は、上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御例を説明するためのフローチャートである。先ず、データの読み込みなどの入力信号の処理（ステップ２０１）をおこない、ついで、イグニッションスイッチの動作によらずにエンジン１が停止中であるか否かが判断される（ステップ２０２）。ここで、エンジン停止中の具体的な例としては、モータ・ジェネレータ２が駆動され、かつ、エンジンが停止している場合と、モータ・ジェネレータ２およびエンジン１が停止している場合とが挙げられる。
【００４０】
ステップ２０２で否定判断された場合はリターンされ、ステップ２０２で肯定判断された場合は、シフトレバー４Ｃにより非駆動ポジション、つまり、ＮポジションまたはＰポジションが選択されているか否かが判断される（ステップ２０３）。例えばＤポジションが選択されていてステップ２０３で否定判断された場合は、車速≒零、つまり、車両停止中であるか否かが判断される（ステップ２０４）。ステップ２０４で肯定判断された場合は、制動要求が発生しているか否かが判断される（ステップ２０５）。フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇがオンされている場合はステップ２０５で肯定判断され、加速要求が発生しているか否かが判断される（ステップ２０６）。
【００４１】
アクセルペダル１Ａがオンされている場合はステップ２０６で肯定判断され、図７に示すマップに関わりなく、スタータモータ１Ｃによりエンジン１を強制的に始動する（ステップ２０７）。このようにしてエンジン１が始動されると、その後は、所定条件が成立するまでは、アクセルペダル１Ａの操作によるエンジン１の停止を禁止し（ステップ２０８）。リターンされる。
【００４２】
すなわち、ステップ２０５，〜２０７の制御によりエンジン１が始動された後には、車両が停止したままの状態で、運転者の好みや道路状況により、アクセルペダル１Ａのオン・オフが交互に繰り返される場合もある。このような場合に、アクセルペダル１Ａのオン・オフ切り換えに対応して、その都度エンジン１の停止・駆動が繰り返されたとすれば、運転者に違和感を与える可能性がある。そこで、ステップ２０５，２０６を経由して一旦エンジンが始動された場合は、運転者による発進意図の継続を優先し、エンジン１の停止を禁止することにより、前述した違和感を回避することができる。
【００４３】
なお、ステップ２０８の制御がおこなわれた後に、所定条件が成立した場合は、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止制御が、図７に示すマップに基づく内容に復帰する。この所定条件には、エンジン１が始動されて車両が発進し、車速が、予め総合制御装置６０に設定されている所定車速以上になった場合、またはシフトレバー４Ｃの操作によりシフトポジションが切り換えられた場合が含まれる。
【００４４】
一方、前記ステップ２０５で否定判断された場合、またはステップ２０６で否定判断された場合は、図７に示すマップによりエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を制御し（ステップ２０９）、リターンされる。また、ステップ２０３で否定判断された場合、またはステップ２０４で否定判断された場合も、図７に示すマップによりエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を制御し（ステップ２１０）、リターンされる。ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステップ２０２，〜２０８がこの発明のエンジン制御手段に相当する。
【００４５】
図８は、図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。まず、アクセルペダル１Ａがオフされ、かつ、フットブレーキペダル１Ｅがオンされている状態においては、エンジン始動指令がオフされ、かつ、エンジン回転数が零に制御されている。一方、モータ・ジェネレータ２が駆動され、正のトルクがほぼ一定に制御されている。
【００４６】
そして、時刻ｔ１において、フットブレーキペダル１Ｅがオンされたままの状態で、アクセルペダル１Ａが踏み込まれることにより、モータ・ジェネレータ２の駆動を停止し、かつ、エンジン１を始動させる判断が成立している。ついで、時刻ｔ２でエンジン１の始動指令がオンされてエンジン回転数が徐々に増加するとともに、モータ・ジェネレータ２のトルクが徐々に低下される。その後、時刻ｔ３でモータ・ジェネレータ２のトルクが零に制御され、かつ、時刻ｔ３以降はエンジン回転数がほぼ一定に制御されている。
【００４７】
以上のように、図１および図８の制御例によれば、車両が停止し、かつ、エンジン１が停止している状態で、アクセルペダル１Ａが踏み込まれ、かつ、フットブレーキペダル１Ｅが踏み込まれた場合は、エンジン１が始動される。例えば、車両が坂道に停止した状態から登坂発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、モータ・ジェネレータ２よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジン１が始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。また、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するバッテリ１０２の充電量ＳＯＣが所定値よりも低く、モータ・ジェネレータ２により十分なトルクを出力することが困難な条件下においても、発進性を向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、車両が停止し、かつ、電動機およびエンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。
【００４９】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、エンジンが始動された後に、運転者の好みや道路状況により、加速装置の操作による加速要求の増大と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合に、エンジンの停止を禁止することにより、エンジンの停止・復帰の頻繁な繰り返しが抑制され、違和感を回避することができる。また、請求項３の発明によれば、電動機が駆動されてそのトルクが車輪に伝達されて車両が停止し、かつ、エンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。さらに、請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、エンジンが始動された後に、運転者の好みや道路状況により、加速装置の操作による加速要求の増大と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合に、エンジンの停止を禁止することにより、エンジンの停止・復帰の頻繁な繰り返しが抑制され、違和感を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明を適用したハイブリッド車の構成を原理的に示すブロック図である。
【図３】 図２に示すエンジンからトルクコンバータに至るパワートレーンの構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の一例における自動変速機のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図５】 図４の自動変速機の各変速段を設定するためのクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表である。
【図６】 この発明の一例における総合制御装置における入出力信号を示す図である。
【図７】 図２のハイブリッド車において、エンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止領域の一例を示すマップである。
【図８】 図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 １Ａ…アクセルペダル、 １Ｅ…フットブレーキペダル、 １Ｇ…サイドブレーキ、 ６０…総合制御装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の動力源を備えているハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃費改善を目的として、所定条件に基づいて、エンジンを一時的に自動停止させる制御装置が提案されている。このような制御装置の一例が、特開平８−１９３５３１号公報、特開平９−３１０６２９号公報に記載されている。特開平８−１９３５３１号公報には、エンジンおよび発電電動機と、変速機とを有するハイブリッド車が記載されている。この公報においては、車両が停止し、かつ、エンジンが停止している状態において、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度が変化した場合は、そのアクセル開度の変化率に応じて車輪に付与するべきトルクを演算するとともに、エンジン始動直後の出力トルクの急増を防ぐためにスロットル開度の指令値を決定した後、エンジンを始動する制御がおこなわれている。
【０００３】
一方、特開平９−３１０６２９号公報に記載された制御装置は、トルクコンバータなどの流体クラッチ付き自動変速機を搭載した車両のエンジンを、一時的に停止・始動するシステムに関するものである。この公報においては、車両が停止し、かつエンジンが停止している状態において、乗降用ドアが閉じられるとともに、アクセルペダルが解放され、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれた場合にエンジンが始動して自動変速機の油圧が立ち上がり、車両の発進が可能になるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平８−１９３５３１号公報に記載されているようなハイブリッド車が坂道で停止し、かつ、エンジンが停止している状態から登坂発進する場合は、アクセルペダルおよびフットブレーキペダルが踏み込まれて、加速要求および制動要求が同時に発生する場合がある。このような場合は、車両の後退を抑制しつつ登坂を容易にするため、比較的大きなトルクが要求されるものと考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記公報の制御装置においては、加速要求および制動要求が同時に発生する場合については何ら考慮がなされておらず、前記条件下では発進性が低下する可能性があった。
【０００６】
また、特開平９−３１０６２９号公報においても、加速要求および制動要求の両方が発生した場合は考慮されておらず、また、エンジン以外の動力源の記載がないために、ハイブリッド車にはそのまま適用しにくく、結局、上記問題点を解決することはできなかった。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためのもので、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド車において、車両の発進時に加速要求および制動要求の両方が発生した場合に、各要求に対応するトルクを得ることの可能なハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記車両が停止し、かつ、前記電動機および前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするものである。ここで、所定条件には、車両の走行負荷、すなわち、車速およびスロットル開度（もしくはアクセル開度）が含まれる。
【０００９】
請求項１の発明によれば、車両が停止し、かつ、電動機およびエンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が坂道に停止した状態から登坂発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求とが同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、二つの要求に対応するトルクが得られる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用が生じるほか、エンジンが一旦始動された後は、加速装置の操作により加速要求の増加と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合には、エンジンの停止が禁止される。
また、請求項３の発明は、車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記電動機が駆動されてそのトルクが前記車輪に伝達されて前記車両が停止し、かつ、前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするものである。この請求項３の発明によれば、電動機が駆動されてそのトルクが車輪に伝達されて車両が停止し、かつ、エンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動される。
さらに、請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とするものである。この請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用が生じる他に、エンジンが一旦始動された後は、加速装置の操作により加速要求の増加と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合は、エンジンの停止が禁止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面を参照して具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車の基本的な構成を示している。ここに示す例は、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２が配置され、モータ・ジェネレータ２の出力側にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を介して自動変速機６が配置されている。エンジン１は、燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのほかに、液化石油ガスや天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例である。
【００１３】
図３は、エンジン１からトルクコンバータ５に至るパワートレーンの構成を示すブロック図であり、図４はエンジン１から自動変速機６に至るパワートレーンのスケルトン図である。エンジン１のクランクシャフト１３にフライホイール３が連結されているとともに、このフライホイール３に制振機構（ダンパ）４が連結されている。また、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との間には、係合・解放可能なクラッチ１００が設けられている。
【００１４】
モータ・ジェネレータ２は、エンジン１とは異なる種類の動力源であり、電気的エネルギを回転運動などの運動エネルギに変換して出力することのできる電動機としての機能と、運動エネルギを電気的エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを有する。前記モータ・ジェネレータ２として、例えば永久磁石型同期モータが使用され、その出力側部材であるロータの回転角度を検出するためのレゾルバ７がモータ・ジェネレータ２と並列に配列されている。そして、レゾルバ７のロータもモータ・ジェネレータ２のロータと同様に、ダンパ４とトルクコンバータ５とを連結している部材もしくはトルクコンバータ５の入力側の部材に連結されている。
【００１５】
さらに、モータ・ジェネレータ２にはインバータ１０１を介してバッテリ１０２が接続され、モータ・ジェネレータ２およびインバータ１０１ならびにバッテリ１０２を制御するコントローラ１０３が設けられている。前記インバータ１０１は、バッテリ１０２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２で発電された３相交流電流を直流電流に変換してバッテリ１０２に供給する３相ブリッジ回路を備えている。
【００１６】
この３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジスタを電気的に接続して構成され、これらのパワートランジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・ジェネレータ２とバッテリ１０２との間の電流の向きを切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の大きさの調整と、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整とがおこなわれる。
【００１７】
そして、モータ・ジェネレータ２を電動機として機能させる場合は、バッテリ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する。また、モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合は、回転子の回転により発生した誘導電圧をインバータ１０１により直流電圧に変換してバッテリ１０２に充電する。さらに、コントローラ１０３は、バッテリ１０２からモータ・ジェネレータ２に供給される電流値、またはモータ・ジェネレータ２により発電される電流値を検出または制御する機能を備えている。また、コントローラ１０３は、モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する機能と、バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する機能とを備えている。
【００１８】
上記のモータ・ジェネレータ２は、エンジン１を始動させる機能と、車輪１０４に伝達する動力を出力する機能と、車輪１０４から入力される運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有する。このモータ・ジェネレータ２によりエンジン１を始動させる場合はクラッチ１００が係合される。さらに、エンジン１を始動させるためのスタータモータ１Ｃが別途設けられている。
【００１９】
一方、前記トルクコンバータ５は、フロントカバー３３、ポンプインペラ３５、タービンランナ４８、ステータ３５Ａ、一方向クラッチ４３、ロックアップクラッチ４９などを有する公知の構造のものである。また、前記自動変速機６は変速機入力軸４４を有し、その先端部にハブ４６が取り付けられている。そして、このハブ４６に対して、タービンランナ４８とロックアップクラッチ４９とが連結されている。また、自動変速機６は、後述する歯車変速機構５５と油圧制御装置３９とを備えており、歯車変速機構５５から後方側に延びた出力軸３２を介して車輪３２Ａにトルクを出力するようになっている。
【００２０】
さらに、油圧制御装置３９は、前記ロックアップクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御ならびに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのものであって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならびに調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御することにより、上記の各制御を実行するように構成されている。なお、この油圧制御装置３９としては、従来知られている自動変速機用の油圧制御装置を採用することができる。また、この実施形態においては、モータ・ジェネレータ２の他にモータ・ジェネレータ１Ｆが設けられており、このモータ・ジェネレータ１Ｆにより駆動される電動オイルポンプ１Ｄが設けられている。そして、電動オイルポンプ１Ｄにより発生した油圧を、油圧制御装置３９の油圧回路に供給することが可能である。
【００２１】
図４に示す自動変速機６は、後進段を含む複数の変速段、具体的には前進５段・後進１段の変速段を設定することが可能である。すなわち、自動変速機６は、トルクコンバータ５に続けて副変速部６１と、主変速部６２とを備えている。その副変速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４が前記変速機入力軸４４に連結され、またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。
【００２２】
なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（変速機入力軸４４の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間軸６７に接続されている。
【００２３】
したがって副変速部６１は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２４】
他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に前記出力軸３２が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００２５】
この主変速部６２の歯車列では後進段と前進側の四つの変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２６】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトランスミッションハウジング１０との間には、第１一方向クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００２７】
多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミッションハウジング１０との間に設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウジング１０との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するようになっている。
【００２８】
上述した各変速部６１，６２の回転部材のうち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタービン回転数センサ６８と、自動変速機６の出力軸３２の回転数を検出する出力軸回転数（車速）センサ６９とが設けられている。そして、出力軸３２にはプロペラシャフト（図示せず）などの動力伝達装置が接続され、この動力伝達装置を介して動力が車輪３２Ａに伝達されるように構成されている。
【００２９】
上記の自動変速機６では、各クラッチやブレーキを図５の作動図表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図５において○印は係合状態、空欄は解放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示す。
【００３０】
また自動変速機６は、シフトレバー４Ｃをマニュアル操作することにより、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションを選択することが可能である。
【００３１】
ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第５速を設定するためのポジションであり、また４ポジションは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速ないし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジションである。そして、摩擦係合装置の係合・解放状態の制御により、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２のトルクの少なくとも一方を出力軸３２に伝達することの不可能な非駆動ポジションには、Ｐポジション、Ｎポジションが含まれる。これに対して入力トルクを出力軸３２に伝達することの可能な駆動ポジションには、Ｒポジション、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションが含まれる。
【００３２】
上記のエンジン１、モータ・ジェネレータ２、自動変速機６、クラッチ１００などの各装置は、車両の状態を示す各種の検出信号や、予め設定されているデータならびに制御パターンに基づいて制御される。例えば図６に示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力するようになっている。
【００３３】
この入力信号としては、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の信号、エンジン水温の信号、イグニッションスイッチからの信号、バッテリ１０２のＳＯＣを示す信号、アクセルペダル１Ａの操作量を示すアクセル開度の信号、エンジン１の吸気管に配置されているスロットルバルブ１Ｂの開度を示すスロットル開度信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速信号、自動変速機６の作動油温の信号が例示される。
【００３４】
さらにこの入力信号としては、シフトレバー４Ｃの操作を示すシフトポジション信号、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度信号、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車両加速度センサからの信号、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクを調整するための動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ６８からの信号、レゾルバ７の信号などが例示される。
【００３５】
また、出力信号の例を挙げると、クラッチ１００への制御信号、点火装置への制御信号、燃料噴射装置への制御信号、コントローラ１０３への信号、スタータモータ１Ｃへの信号、油圧制御装置３９の自動変速機（ＡＴ）ソレノイドへの信号、油圧制御装置３９のＡＴライン圧コントロールソレノイドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、モータ・ジェネレータ１Ｆを制御する信号、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止をそれぞれ別個に表示する動力源インジケータへの信号、スポートモードインジケータへの信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、油圧制御装置３９のＡＴロックアップコントロールバルブへの信号などである。
【００３６】
上記ハード構成を有するハイブリッド車においては、スロットル開度（もしくはアクセル開度）、シフトポジション、車速、フットブレーキペダル１Ｅのオン・オフなどの信号が総合制御装置６０に入力されると、これらの信号に基づいて駆動力要求が演算され、その演算結果に基づいて車両の駆動力が制御される。図７には、スロットル開度および車速をパラメータとして、エンジン１の駆動領域と、モータ・ジェネレータ２の駆動領域とを設定したマップの一例が示されている。つまり、発進時のように比較的軽負荷領域では、モータ・ジェネレータ２の単独駆動になるように設定され、エンジン効率の良好な領域においては、エンジン１の単独駆動になるように設定されている。
【００３７】
また、エンジン１の単独駆動中において、駆動力要求に対応するトルクの一部をモータ・ジェネレータ２の動力によりアシストすることも可能である。さらに、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するバッテリ１０２のＳＯＣが所定値以下になった場合は、図７に示すマップに関わりなく、エンジン１を駆動させるモードが選択される。
【００３８】
さらに、総合制御装置６０には、自動変速機６の変速段を制御するための変速線図（マップ）が記憶されている。この変速線図は、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。また、総合制御装置６０にはロックアップクラッチ４９の係合・解放を制御するためのロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制御マップは、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、モータ・ジェネレータ２がこの発明の電動機に相当し、アクセルペダル１Ａがこの発明の加速装置に相当し、フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇがこの発明の制動装置に相当する。
【００３９】
図１は、上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御例を説明するためのフローチャートである。先ず、データの読み込みなどの入力信号の処理（ステップ２０１）をおこない、ついで、イグニッションスイッチの動作によらずにエンジン１が停止中であるか否かが判断される（ステップ２０２）。ここで、エンジン停止中の具体的な例としては、モータ・ジェネレータ２が駆動され、かつ、エンジンが停止している場合と、モータ・ジェネレータ２およびエンジン１が停止している場合とが挙げられる。
【００４０】
ステップ２０２で否定判断された場合はリターンされ、ステップ２０２で肯定判断された場合は、シフトレバー４Ｃにより非駆動ポジション、つまり、ＮポジションまたはＰポジションが選択されているか否かが判断される（ステップ２０３）。例えばＤポジションが選択されていてステップ２０３で否定判断された場合は、車速≒零、つまり、車両停止中であるか否かが判断される（ステップ２０４）。ステップ２０４で肯定判断された場合は、制動要求が発生しているか否かが判断される（ステップ２０５）。フットブレーキペダル１Ｅまたはサイドブレーキ１Ｇがオンされている場合はステップ２０５で肯定判断され、加速要求が発生しているか否かが判断される（ステップ２０６）。
【００４１】
アクセルペダル１Ａがオンされている場合はステップ２０６で肯定判断され、図７に示すマップに関わりなく、スタータモータ１Ｃによりエンジン１を強制的に始動する（ステップ２０７）。このようにしてエンジン１が始動されると、その後は、所定条件が成立するまでは、アクセルペダル１Ａの操作によるエンジン１の停止を禁止し（ステップ２０８）。リターンされる。
【００４２】
すなわち、ステップ２０５，〜２０７の制御によりエンジン１が始動された後には、車両が停止したままの状態で、運転者の好みや道路状況により、アクセルペダル１Ａのオン・オフが交互に繰り返される場合もある。このような場合に、アクセルペダル１Ａのオン・オフ切り換えに対応して、その都度エンジン１の停止・駆動が繰り返されたとすれば、運転者に違和感を与える可能性がある。そこで、ステップ２０５，２０６を経由して一旦エンジンが始動された場合は、運転者による発進意図の継続を優先し、エンジン１の停止を禁止することにより、前述した違和感を回避することができる。
【００４３】
なお、ステップ２０８の制御がおこなわれた後に、所定条件が成立した場合は、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止制御が、図７に示すマップに基づく内容に復帰する。この所定条件には、エンジン１が始動されて車両が発進し、車速が、予め総合制御装置６０に設定されている所定車速以上になった場合、またはシフトレバー４Ｃの操作によりシフトポジションが切り換えられた場合が含まれる。
【００４４】
一方、前記ステップ２０５で否定判断された場合、またはステップ２０６で否定判断された場合は、図７に示すマップによりエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を制御し（ステップ２０９）、リターンされる。また、ステップ２０３で否定判断された場合、またはステップ２０４で否定判断された場合も、図７に示すマップによりエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を制御し（ステップ２１０）、リターンされる。ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステップ２０２，〜２０８がこの発明のエンジン制御手段に相当する。
【００４５】
図８は、図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。まず、アクセルペダル１Ａがオフされ、かつ、フットブレーキペダル１Ｅがオンされている状態においては、エンジン始動指令がオフされ、かつ、エンジン回転数が零に制御されている。一方、モータ・ジェネレータ２が駆動され、正のトルクがほぼ一定に制御されている。
【００４６】
そして、時刻ｔ１において、フットブレーキペダル１Ｅがオンされたままの状態で、アクセルペダル１Ａが踏み込まれることにより、モータ・ジェネレータ２の駆動を停止し、かつ、エンジン１を始動させる判断が成立している。ついで、時刻ｔ２でエンジン１の始動指令がオンされてエンジン回転数が徐々に増加するとともに、モータ・ジェネレータ２のトルクが徐々に低下される。その後、時刻ｔ３でモータ・ジェネレータ２のトルクが零に制御され、かつ、時刻ｔ３以降はエンジン回転数がほぼ一定に制御されている。
【００４７】
以上のように、図１および図８の制御例によれば、車両が停止し、かつ、エンジン１が停止している状態で、アクセルペダル１Ａが踏み込まれ、かつ、フットブレーキペダル１Ｅが踏み込まれた場合は、エンジン１が始動される。例えば、車両が坂道に停止した状態から登坂発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、モータ・ジェネレータ２よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジン１が始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。また、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するバッテリ１０２の充電量ＳＯＣが所定値よりも低く、モータ・ジェネレータ２により十分なトルクを出力することが困難な条件下においても、発進性を向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、車両が停止し、かつ、電動機およびエンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。
【００４９】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、エンジンが始動された後に、運転者の好みや道路状況により、加速装置の操作による加速要求の増大と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合に、エンジンの停止を禁止することにより、エンジンの停止・復帰の頻繁な繰り返しが抑制され、違和感を回避することができる。また、請求項３の発明によれば、電動機が駆動されてそのトルクが車輪に伝達されて車両が停止し、かつ、エンジンが停止しているとともに、エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速要求および制動要求が発生した場合は、スタータモータによりエンジンが始動される。例えば、車両が登坂路に停止した状態から発進する場合は、登坂するための加速要求と、降坂を抑制するための制動要求が同時に発生するが、電動機よりも高トルクを出力することの可能な特性を有するエンジンが始動されることにより、降坂を抑制し、かつ、登坂に必要なトルクを得られ、車両の発進性が向上する。さらに、請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、エンジンが始動された後に、運転者の好みや道路状況により、加速装置の操作による加速要求の増大と加速要求の減少とが交互に繰り返された場合に、エンジンの停止を禁止することにより、エンジンの停止・復帰の頻繁な繰り返しが抑制され、違和感を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明を適用したハイブリッド車の構成を原理的に示すブロック図である。
【図３】 図２に示すエンジンからトルクコンバータに至るパワートレーンの構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の一例における自動変速機のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図５】 図４の自動変速機の各変速段を設定するためのクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表である。
【図６】 この発明の一例における総合制御装置における入出力信号を示す図である。
【図７】 図２のハイブリッド車において、エンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止領域の一例を示すマップである。
【図８】 図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 １Ａ…アクセルペダル、 １Ｅ…フットブレーキペダル、 １Ｇ…サイドブレーキ、 ６０…総合制御装置。
Claims (4)
- 車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、
前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記車両が停止し、かつ、前記電動機および前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 - 前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
- 車両の走行負荷に基づいて、エンジンおよび電動機の少なくとも一方を駆動してそのトルクを車輪に伝達する制御がおこなわれ、前記車両の走行負荷が軽負荷である場合は前記エンジンが停止されて前記電動機の単独駆動となるハイブリッド車の制御装置において、
前記電動機とは別に前記エンジンを始動させるスタータモータが設けられており、前記電動機が駆動されてそのトルクが前記車輪に伝達されて前記車両が停止し、かつ、前記エンジンが停止しているとともに、前記エンジンおよび電動機の少なくとも一方のトルクを前記車輪に伝達することの可能な駆動ポジションが選択されている状態で、加速装置が運転者により操作され、かつ、制動装置が運転者により操作された場合に、前記スタータモータにより前記エンジンを始動するエンジン制御手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 - 前記エンジン制御手段には、前記エンジンを始動した後は前記加速装置の操作により加速要求が減少した場合にも前記エンジンを停止しない機能が含まれていることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36808298A JP3855510B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッド車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36808298A JP3855510B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッド車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000186585A JP2000186585A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3855510B2 true JP3855510B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=18490932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36808298A Expired - Fee Related JP3855510B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッド車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3855510B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3588091B2 (ja) | 2002-08-22 | 2004-11-10 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の油圧制御装置 |
| JP4534586B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2010-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 |
| DE102013205080A1 (de) * | 2012-04-17 | 2013-10-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug |
| CN109835345B (zh) * | 2019-03-05 | 2020-07-21 | 四川阿尔特新能源汽车有限公司 | 需求扭矩计算方法、需求扭矩计算装置和汽车 |
| KR20230084574A (ko) * | 2021-02-02 | 2023-06-13 | 쩌지앙 길리 홀딩 그룹 씨오., 엘티디. | 엔진 제어 방법, 장치, 시스템 및 차량 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36808298A patent/JP3855510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000186585A (ja) | 2000-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3927325B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
| JP3893778B2 (ja) | ロックアップクラッチ制御装置 | |
| KR100460821B1 (ko) | 전동기의 토크에 의해 제동되는 차량 및 그 제어 방법 | |
| JP3945045B2 (ja) | 回生制動トルクの制御装置 | |
| JP2004108342A (ja) | 車両用駆動制御装置 | |
| JP3978899B2 (ja) | 車両用回生制動装置 | |
| JP3861510B2 (ja) | 駆動制御装置 | |
| JP3852228B2 (ja) | エンジン始動制御装置 | |
| JP4075210B2 (ja) | 駆動装置 | |
| JP3780717B2 (ja) | 車両用回生制動装置 | |
| JP4086077B2 (ja) | 内燃機関の始動制御装置 | |
| JP3858487B2 (ja) | パワートレーンの制御装置 | |
| JP4000735B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
| JP3861486B2 (ja) | ハイブリッド車の制御装置 | |
| JP2000175305A (ja) | ハイブリッド車 | |
| JP3855510B2 (ja) | ハイブリッド車の制御装置 | |
| JP3911889B2 (ja) | ハイブリッド車の制御装置 | |
| JP3911881B2 (ja) | 駆動装置の制御装置 | |
| JP3783463B2 (ja) | ハイブリッド車の駆動制御装置 | |
| JP3763223B2 (ja) | ハイブリッド車の制御装置 | |
| JP3932705B2 (ja) | 車両用電動機の制御装置 | |
| JP4253937B2 (ja) | 車両用駆動装置の制御装置 | |
| JP2001090830A (ja) | 車両の制動力制御装置 | |
| JP3952651B2 (ja) | 車両の減速制御装置 | |
| JP3948138B2 (ja) | 回生制動力の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051227 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060223 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060608 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060714 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060904 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |