JP3870568B2 - 発電制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の動力伝達経路に、発電機および流体式動力伝達装置が設けられている発電制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンが搭載された車両においては、エンジンの内部で燃料を燃焼させて熱エネルギを発生させ、この熱エネルギを機械エネルギ（動力）に変換して車両を走行させている。エンジンは、その燃焼効率が良く、かつ、高動力が得られる運転領域が比較的狭い回転数の範囲に限定されている。そこで、エンジンを動力源とする車両においては、エンジン回転数およびエンジン動力を、走行条件に応じて変更する変速機が搭載されている。
【０００３】
一方、近年では、エンジンを駆動させる燃料の節約と、エンジンの回転による騒音の低減と、燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減とを目的として、エンジンおよび電動機とを搭載したハイブリッド車が提案されている。このハイブリッド車においては、車両の走行状態に基づいてエンジンまたは電動機を制御して、車両を走行させるように構成されている。
【０００４】
具体的には、エンジンを、その燃焼効率の良い回転領域で運転させる一方、エンジンの燃焼効率の低下する運転領域においては、エンジンを停止して、電動機の出力により車両を走行させることが可能である。また、この電動機は、幅広い回転数領域での円滑な回転が可能である。したがって、上記ハイブリッド車においては、変速機を設けることなく車両を走行させることも可能である。しかしながら、車両の発進時や登坂時などにおいては、低速であっても大きな動力を必要とするので、電動機の動力を大きくするためには電動機を大型化しなければらならない。そこで、電動機の大型化を抑制するために電動機と車輪との間の動力伝達経路に変速機を設ける構成が採用されている。
【０００５】
上記のハイブリッド車においては、電動機に電流を供給するためのバッテリが搭載されている。しかしながら、バッテリの充電量が低下した場合に、車両とは別に独立して設置されている充電システムによりバッテリの充電をおこなうのでは、充電作業自体が面倒である。また、充電システムの存在しない場所においては、バッテリの充電をおこなうことができないという不都合がある。
【０００６】
そこで、上記電動機として、発電機能をも兼備したモータ・ジェネレータが使用されている。このモータ・ジェネレータを使用すれば、エンジンの動力、または車輪から入力される動力をモータ・ジェネレータに入力することにより、このモータ・ジェネレータを発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリに充電することが可能であり、前述した不都合を解消できる。
【０００７】
一方、エンジンの動力変動や振動が変速機に伝達されることを抑制するため、エンジンと変速機との間の動力伝達経路に、流体式動力伝達装置を配置することがある。この流体式動力伝達装置は、エンジンの出力軸に接続された第１回転部材と、変速機の入力軸に接続された第２回転部材とを備えている。また、流体式動力伝達装置のケーシングの内部には、作動流体が封入されている。そして、第１回転部材の回転が流体を介して第２回転部材に伝達される。この流体式動力伝動装置においては、動力の伝達時に第１回転部材と第２回転部材とが流体によって滑りが生じる。このため、エンジンの動力変動が生じた場合でも、上記滑りにより、動力変動や振動が変速機に伝達されにくいという利点がある。
【０００８】
そして、エンジンと車輪との間に形成されている動力伝達経路に、モータ・ジェネレータと流体式動力伝達装置とが設けられている動力制御装置の一例が、特開平８−１６８１０４号公報に記載されている。
【０００９】
この公報に記載された動力制御装置は、エンジン（動力源）の出力軸に、電動機または発電機として機能するモータ・ジェネレータが設けられている。また、エンジンの出力軸は、直結クラッチを有するトルクコンバータ（流体式動力伝達装置）を介して変速機に連結されている。上記モータ・ジェネレータは、エンジンとトルクコンバータとの間に配置されている。また、モータ・ジェネレータには、インバータを介してバッテリが接続されている。
【００１０】
そして、モータ・ジェネレータを電動機として機能させる場合は、バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータに供給し、モータ・ジェネレータから出力されたトルクが変速機に伝達される。また、バッテリの充電量が低下した場合には、モータ・ジェネレータを発電機として機能させてバッテリの充電をおこなう。具体的には、エンジンから出力される動力を増大させて、この動力をモータ・ジェネレータに入力して発電させ、その電気エネルギをバッテリに充電する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された動力制御装置においては、バッテリへの充電を目的としてエンジン動力を増大させた場合に、トルクコンバータに入力される動力も増大する。その結果、トルクコンバータの回転部材同士の滑り量が増大し、トルクコンバータの作動流体の温度が上昇してしまう問題があった。
【００１２】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、発電機による発電に際して、流体式動力伝達装置の流体温度の上昇を抑制することの可能な発電制御装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【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、動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結されている発電制御装置において、前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、この流体温度認識手段により認識される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記発電機の発電量を低減させる発電制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明においては、動力源から発電機に入力される動力、または車輪から発電機に入力される動力のいずれにおいても、発電機による発電が可能である。また発電機の発電状態には、発電機に対する動力の入力状態と、発電機の回転数とが含まれる。さらにこの発明において、流体の温度を認識する制御には、温度センサなどにより直接流体の温度を検出する制御と、流体の温度以外のデータに基づいて間接的に流体温度を推定する制御とが含まれる。
【００１５】
請求項１の発明によれば、流体式動力伝達装置の流体温度が所定値以上になった場合に、発電機の発電量を低減することにより、回転部材同士の滑り（相対回転）量が抑制される。したがって、流体式動力伝達装置の流体の温度上昇が抑制される。
【００１６】
請求項２の発明は、動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結され、前記流体式動力伝達装置の出力側に、係合圧を増減可能な摩擦係合装置を有する変速機が設けられている発電制御装置において、前記発電機で発電し、かつ、車両が停止している場合に、前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、この流体温度認識手段により認識される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記摩擦係合装置の係合圧を低下させる変速機制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項２の発明によれば、動力源から発電機に入力されている動力により発電している場合には、従動側回転部材の回転を妨げる負荷が軽減される。また、車輪から変速機を介して発電機に入力される動力により発電している場合には、回転部材同士により伝達するべき動力が抑制される。したがって、いずれの場合にも、回転部材同士の滑りが抑制されて流体の温度上昇が抑制される。
【００１８】
請求項３の発明は、動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結されているとともに、前記回転部材同士を機械的に接続するために係合されるクラッチ機構が設けられ、前記流体式動力伝達装置の出力側に、係合圧を制御可能な摩擦係合装置を有する変速機が設けられている発電制御装置において、前記発電機での発電中に前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、この流体温度認識手段により検出される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記摩擦係合装置の係合圧を低下させ、かつ、前記クラッチ機構の係合圧を高める複合制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の発明によれば、動力源から発電機に入力されてる動力により発電している場合、または車輪から変速機を介して発電機に入力される動力により発電している場合のいずれにおいても、クラッチ機構により伝達される動力が増大する一方、回転部材同士により伝達される動力が減少する。したがって、回転部材同士の滑りが抑制されて流体の温度上昇を抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図を参照してより具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車のシステム構成を示すブロック図である。車両の動力源であるエンジン１としては、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはガスタービンエンジンまたはジェットエンジン等の内燃機関が用いられる。この実施例のエンジン１は、燃料噴射装置および吸排気装置ならびに点火装置等を備えた公知の構造のものである。
【００２３】
また、エンジン１の吸気管には電子スロットルバルブ１Ｂが設けられており、電子スロットルバルブ１Ｂの開度が電気的に制御されるように構成されている。エンジン１から出力されるトルクの伝達経路には、トルクコンバータ２およびモータ・ジェネレータ３ならびに歯車変速機構４が直列に配置されている。モータ・ジェネレータ３は、例えば交流同期型のものが適用される。
【００２４】
このモータ・ジェネレータ３は、永久磁石を有する回転子と、コイルが巻き付けられた固定子とを備えている。そして、コイルの３層巻き線に３層交流電流を流すと回転磁界が発生し、この回転磁界を回転子の回転位置および回転速度に合わせて制御することにより、回転子に配置された永久磁石が回転磁界に吸引されてトルクが発生する。発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、回転数は交流電流の周波数により制御される。さらに、モータ・ジェネレータ３は、機械エネルギと電気エネルギとの間で相互に変換をおこなう機能、つまり、電動機としての機能と、発電機としての機能とを兼備している。なお、この実施例においては、エンジン１とトルクコンバータ２との間にモータ・ジェネレータ３が配置され、モータ・ジェネレータ３と歯車変速機構４との間にトルクコンバータ２が配置されている。
【００２５】
図３は、トルクコンバータ２および歯車変速機構４の構成を示すスケルトン図である。このトルクコンバータ２および歯車変速機構４を有する自動変速機の内部には、作動流体としてのオートマチック・トランスミッション・フルード（図示せず）が封入されている。このオートマチック・トランスミッション・フルードは、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ（図示せず）により輸送されるもので、オートマチック・トランスミッション・フルードは、歯車変速機構４の摩擦係合装置を作動させる作動油としての機能と、トルクコンバータ２の作動流体としてトルクを伝達する機能と、自動変速機の内部に設けられている部品の潤滑および冷却をおこなう機能とを備えている。
【００２６】
トルクコンバータ２は、流体式トルク伝達装置の一種であり、トルク増幅機能を備えている。このトルクコンバータ２は、駆動側回転部材の回転を流体を介して従動側回転部材にトルクを伝達するものである。このトルクコンバータ２は、ポンプインペラ７に一体化させたフロントカバー８と、タービンランナ９を一体に取付けたハブ１０と、ロックアップクラッチ１１とを有している。ロックアップクラッチ１１は係合・解放可能に構成されており、ロックアップクラッチ１１が解放されている場合は、ポンプインペラ７とタービンランナ９との間で、流体の運動エネルギによりトルクの伝達がおこなわれる。また、ロックアップクラッチ１１が係合された場合は、フロントカバー８とハブ１０とが機械的に接続される。
【００２７】
フロントカバー８はクランクシャフト１２に連結されている。また、ポンプインペラ７およびタービンランナ９の内周側には、ステータ１３が設けられている。このステータ１３は、ポンプインペラ７からタービンランナ９に伝達されるトルクを増幅するためのものである。さらに、ハブ１０には入力軸１４が接続されている。したがって、エンジン１のクランクシャフト１２からトルクが出力されると、このトルクが作動流体またはロックアップクラッチ１１を介して入力軸１４に伝達される。
【００２８】
これとは逆に、入力軸１４のトルクを、作動流体またはロックアップクラッチ１１を介してエンジン１に伝達することも可能である。このように、入力軸１４のトルクをエンジン１に伝達する状態としては、車輪の回転をエンジン１に伝達してエンジンブレーキ力を作用させる場合が例示される。
【００２９】
前記歯車変速機構４は、副変速部１５および主変速部１６から構成されている。副変速部１５は、オーバドライブ用の遊星歯車機構１７を備えており、遊星歯車機構１７はピニオンギヤ１７Ａを有する。このピニオンギヤ１７Ａはキャリヤ１８により保持されており、キャリヤ１８に入力軸１４が連結されている。この遊星歯車機構１７を構成するキャリヤ１８とサンギヤ１９との間には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 とが設けられている。この一方向クラッチＦ0 は、サンギヤ１９がキャリヤ１８に対して相対的に正回転、つまり、入力軸１４の回転方向に回転した場合に係合するようになっている。そして、副変速部１５の出力要素であるリングギヤ２０が、主変速部１６の入力要素である中間軸２１に接続されている。また、サンギヤ１９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。
【００３０】
したがって、副変速部１５は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態で遊星歯車機構１７の全体が一体となって回転する。このため、中間軸２１が入力軸１４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１９の回転を止めた状態では、リングギヤ２０が入力軸１４に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００３１】
他方、主変速部１６は、三組の遊星歯車機構２２，２３，２４を備えており、三組の遊星歯車機構２２，２３，２４を構成する回転要素が、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２２のサンギヤ２５と、第２遊星歯車機構２３のサンギヤ２６とが互いに一体的に連結されている。また、第１遊星歯車機構２２のリングギヤ２７と、第２遊星歯車機構２３のピニオンギヤ２８を保持したキャリヤ２９と、第３遊星歯車機構２４のピニオンギヤ３０を保持したキャリヤ３１とが連結されている。さらに、キャリヤ３１に出力軸３２が連結されている。そして、車輪３２がトルク伝達装置（図示せず）を介して車輪３２Ａに接続されている。さらにまた、第２遊星歯車機構２３のリングギヤ３３が、第３遊星歯車機構２４のサンギヤ３４に連結されている。
【００３２】
この主変速部１６の歯車列においては、後進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設定することができる。このような変速段を設定するための摩擦係合装置、つまり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、リングギヤ３３およびサンギヤ３４と、中間軸２１との間に第１クラッチＣ1 が設けられている。また、互いに連結されたサンギヤ２５およびサンギヤ２６と、中間軸２１との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００３３】
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２２のサンギヤ２５、および第２遊星歯車機構２３のサンギヤ２６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２５，２６とケーシング３５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いる。第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ２５，２６が逆回転、つまり入力軸１４の回転方向とは反対方向に回転しようとする際に係合するようになっている。
【００３４】
第１遊星歯車機構２２はピニオンギヤ３６を備えており、このピニオンギヤ３６がキャリヤ３７により保持されている。そして、キャリヤ３７とケーシング３５との間に、多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機構２４はリングギヤ３８を備えており、リングギヤ３８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 とが設けられている。第４ブレーキＢ4 および第２一方向クラッチＦ2 は、ケーシング３５とリングギヤ３８との間に相互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３８が逆回転しようとする際に係合するように構成されている。さらに、歯車変速機構４の入力回転数を検出する入力回転数センサ（タービン回転数センサ）４Ａと、歯車変速機構４の出力軸３２の回転数を検出する出力回転数センサ（車速センサ）４Ｂとが設けられている。
【００３５】
上記のように構成された歯車変速機構４においては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を、図４の動作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４において○印は摩擦係合装置が係合することを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合装置が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係合・解放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係合装置が係合されてもトルクの伝達には無関係であることを示し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示している。
【００３６】
また、この実施例では、シフトレバー４Ｃのマニュアル操作により、図５に示すようなシフトレバーポジションを設定することが可能である。すなわち、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（ロー）ポジションの各ポジションを設定可能になっている。ここで、ＰポジションおよびＮポジションは非走行ポジションであり、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ポジションは走行ポジションである。また、走行ポジションのうち、Ｒポジションは後進ポジションであり、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ポジションは前進ポジションである。
【００３７】
また、図２に示された油圧制御装置３９により、歯車変速機構４における変速段の設定または切り換え制御、ロックアップクラッチ１１の係合・解放やスリップ制御、油圧回路のライン圧の制御、摩擦係合装置の係合圧の制御などがおこなわれる。この油圧制御装置３９は電気的に制御されるもので、歯車変速機構４の変速を実行するための第１ないし第３のシフトソレノイドバルブＳ1 ，〜Ｓ3 と、エンジンブレーキ状態を制御するための第４ソレノイドバルブＳ4 とを備えている。
【００３８】
さらに、油圧制御装置３９は、油圧回路のライン圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLTと、歯車変速機構４の変速過渡時におけるアキュームレータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLNと、ロックアップクラッチ１１や所定の摩擦係合装置に作用する油圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLUとを備えている。このように、歯車変速機構４および油圧制御装置３９により、いわゆる有段式の自動変速機が構成されている。
【００３９】
図６は、モータ・ジェネレータ３の制御系統を示すブロック図である。モータ・ジェネレータ３はクランクシャフト１２に接続されており、モータ・ジェネレータ３は、インバータ４０を介してバッテリ４１に接続されている。インバータ４０は、直流電流と交流電流との変換を行う電力変換装置である。モータ・ジェネレータ３が電動機として機能する場合は、バッテリ４１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３に供給する。モータ・ジェネレータ３が発電機として機能する場合は、エンジン１から入力されるトルク、または車輪３２Ａから歯車変速機構４およびトルクコンバータ２を介して入力されるトルクにより回転子が回転し、回転子の回転により発生した誘導電圧をインバータ４０により直流電圧に変換してバッテリ４１に出力する。
【００４０】
さらにまた、インバータ４０およびバッテリ４１にはコントローラ４２が接続されている。なお、バッテリ４１には補機４１Ａが接続されており、バッテリ４１から供給される電流により補機４１Ａが作動するように構成されている。補機４１Ａとしては、エアコンプレッサ、照明装置、デフォッガ等が例示される。このコントローラ４２は、バッテリ４１からモータ・ジェネレータ３に供給される電流値と、モータ・ジェネレータ３により発電される電流値とを検出する機能を備えている。また、コントローラ４２は、モータ・ジェネレータ３の回転数を制御する機能と、バッテリ４１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。
【００４１】
図７は、図２および図６に示されたシステムの制御回路を示すブロック図である。電子制御装置（ＥＣＵ）５８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００４２】
この電子制御装置５８には、エンジン回転数センサ５９の信号、エンジン水温センサ６０の信号、イグニッションスイッチ６１の信号、バッテリ４１の充電状態、およびモータ・ジェネレータ３の電流値を示すコントローラ４２の信号、エアコンスイッチ６２の信号、車速センサ４Ｂの信号、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度を検出する油温センサ６３の信号、シフトレバー４Ｃの操作位置を検出するシフトポジションセンサ６４の信号等が入力されている。
【００４３】
また、電子制御装置５８には、運転者の停車意図を検出するパーキングブレーキスイッチ６５の信号、運転者の減速意図または制動意図を検出するフットブレーキスイッチ６６の信号、排気管（図示せず）の途中に設けられた触媒温度センサ６７の信号、アクセルペダル１Ａの踏み込み量を示すアクセル開度センサ６８の信号、エンジン１の電子スロットルバルブ１Ｂの開度を示すスロットル開度センサ６９の信号、タービン回転数センサ４Ａの信号、モータ・ジェネレータ３の回転数センサ（レゾルバ）７０の信号等が入力されている。
【００４４】
この電子制御装置５８からは、エンジン１の点火装置７２を制御する信号、エンジン１の燃料噴射装置７３を制御する信号、コントローラ４２を介してモータ・ジェネレータ３を制御する信号、油圧制御装置３９を制御する信号、エンジン１の作動状態を示すインジケータ７４への表示信号、電子スロットルバルブ１Ｂの開度を制御するアクチュエータ７５への制御信号などが出力されている。
【００４５】
このようにして、電子制御装置５８に入力される各種の信号に基づいて、エンジン１の動作およびモータ・ジェネレータ３の動作ならびに歯車変速機構４の動作が制御される。より具体的には、エンジン１の始動・停止、エンジン回転数、エンジントルクの制御は、シフトポジションセンサ６４の信号、イグニッションスイッチ６１の信号、アクセル開度センサ６８の信号、バッテリ４１の充電状態を示す信号、自動変速機の変速比、油温センサ６３Ａの信号などに基づいておこなわれる。
【００４６】
ここで、エンジン回転数、エンジントルクは、電子スロットルバルブ１Ｂの開度による吸入空気量の制御、点火装置７２による点火時期制御、燃料噴射装置７３による燃料噴射量制御により増減することが可能である。また、バッテリ４１の充電状態、またはオートマチック・トランスミッション・フルードの温度に基づいて、モータ・ジェネレータ３の発電状態（具体的には、トルクの入力状態）が制御される。さらに、車両に必要なパワーに基づいて、モータ・ジェネレータ３を電動機として機能させる制御がおこなわれる。
【００４７】
つぎに、電子制御装置５８による歯車変速機構４および油圧制御装置３９ならびにロックアップクラッチ１１の制御内容を具体的に説明する。電子制御装置５８には、歯車変速機構４の変速比を制御する変速線図（変速マップ）が記憶されている。この変速線図には、車両の走行状態、例えばアクセル開度と車速とをパラメータとして、所定の変速段から他の変速段に変速（アップシフトまたはダウンシフト）するための変速点が設定されている。
【００４８】
そして、この変速線図に基づいて変速判断がおこなわれ、この変速判断が成立した場合は、電子制御装置５８から制御信号が出力され、この制御信号が油圧制御装置３９に入力される。その結果、所定のソレノイドバルブが動作し、所定の摩擦係合装置の係合・解放がおこなわれて変速が実行される。そして、変速を実行する摩擦係合装置の係合・解放のタイミング、および摩擦係合装置に作用する油圧が、エンジントルクに基づいて制御される。
【００４９】
また、この実施例においては、アクセル開度および車速に基づく変速比の制御、あるいはシフトレバー４Ｃの設定ポジションに関わりなく、摩擦係合装置の係合・解放状態、もしくは係合圧を制御することが可能である。具体的には、シフトレバー４Ｃが走行ポジションに設定されている場合に、係合状態にある第１クラッチＣ1 または第２クラッチＣ2 を強制的に解放させる、いわゆるニュートラル制御をおこなうことが可能である。また、摩擦係合装置を解放させずに、係合されている摩擦係合装置の係合圧を低下させてスリップさせる制御をおこなうことも可能である。
【００５０】
さらに、ロックアップクラッチ１１の動作は、通常は、アクセル開度、車速、変速比（変速段）等の条件に基づいて制御される。このため、電子制御装置５８には、アクセル開度および車速をパラメータとして、ロックアップクラッチ１１を係合またはスリップあるいは解放する領域を設定したロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。
【００５１】
また、この実施例においては、ロックアップクラッチマップおよび変速段に関わりなく、ロックアップクラッチ１１の係合圧（トルク容量）を制御することが可能である。具体的には、モータ・ジェネレータ３の発電機能によりバッテリ４１に対して充電中に、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度に基づいて、ロックアップクラッチ１１の係合圧を制御することが可能である。
【００５２】
上記ハイブリッド車の制御内容を簡単に説明する。イグニッションスイッチ６１がスタート位置に操作されると、モータ・ジェネレータ３のトルクがエンジン１に伝達され、かつ、燃料噴射装置７３による燃料噴射制御がおこなわれ、エンジン１が始動する。そして、エンジン水温が所定値になり、かつ、バッテリ４１の充電が不要な場合は、所定時間後にエンジン１が自動的に停止される。
【００５３】
そして、アクセルペダル１Ａが踏み込まれると、モータ・ジェネレータ３のトルクがトルクコンバータ２を介して歯車変速機構４に伝達されるとともに、このトルクが車輪３２Ａに伝達されて車両が発進する。車両の発進時および低速走行時のように、エンジン効率が低下する領域においては、燃料噴射装置７３による燃料噴射をおこなわず、モータ・ジェネレータ３の出力のみにより車両が走行する。また通常走行時には、自動的にエンジン１が始動され、エンジン出力により車両が走行する。高負荷走行時には、エンジン１の出力およびモータ・ジェネレータ３の出力により車両が走行する。
【００５４】
車両の走行に必要なパワーは、アクセル開度および車速に基づいて演算される。そして、予め電子制御装置５８に記憶されている最適燃費線に基づいてエンジン回転数が演算される。さらに、電子スロットルバルブ１Ｂの開度制御をおこなうとともに、歯車変速機構４の変速比に基づいてモータ・ジェネレータ３の回転数を求め、エンジン回転数を制御する。これと同時に、必要な駆動力に対して、モータ・ジェネレータ３が分担するトルクが演算される。
【００５５】
車両の減速時または制動時には、車輪３２Ａから入力されたトルクが歯車変速機構４をおよびトルクコンバータ２を介してモータ・ジェネレータ３に伝達される。すると、このトルクによりモータ・ジェネレータ３が発電機として機能し、回収した電気エネルギをバッテリ４１に充電する。また、バッテリ４１は、充電量が所定の範囲になるように制御されており、充電量が少なくなった場合は、エンジン出力を増大させ、その一部をモータ・ジェネレータ３に伝達して発電させる。なお、車両の停車時には自動的にエンジン１が停止される。
【００５６】
ここで、この実施例の構成と、この発明との対応関係を説明する。すなわち、エンジン１がこの発明の動力源に相当し、クランクシャフト１２および入力軸１４ならびに出力軸３２がこの発明の動力伝達経路に相当する。また、モータ・ジェネレータ３がこの発明の発電機に相当し、フロントカバー８、ポンプインペラ７、タービンランナ９、ハブ１０が、この発明の回転部材に相当し、トルクコンバータ２がこの発明の流体式動力伝達装置に相当する。さらに歯車変速機構４がこの発明の変速機に相当し、歯車変速機構４の各種のクラッチやブレーキがこの発明の摩擦係合装置に相当する。
【００５７】
つぎに、この発明の制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、図５に示された各種のセンサやスイッチの信号が電子制御装置５８に入力され、電子制御装置５８によりこれらの信号が処理される（ステップ１）。ついで、エンジントルクによりモータ・ジェネレータ３が発電機として機能して、バッテリ４１に対する充電がおこなわれているか否かが判断される（ステップ２）。ステップ２で否定判断された場合は、ロックアップクラッチ１１の滑りによるオートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇の可能性が少ないため、格別の制御をおこなうことなくリターンされる。
【００５８】
また、ステップ２で肯定判断された場合は、車速センサ４Ｂにより検出される車速が、基準車速Ｖａ以下であるか否かが判断される（ステップ３）。この基準車速Ｖａは電子制御装置５８に予め記憶されているもので、実質的に車両停止を判断する。ステップ３で否定判断された場合は、車両が走行中であり、ポンプインペラ７とタービンランナ９との相対回転が少ないので、格別の制御をおこなうことなくリターンされる。
【００５９】
ステップ３で肯定判断された場合は、車両が停車中であること、またはきわめて低車速であることを意味している。このような場合、ロックアップクラッチマップに基づく制御においては、ロックアップクラッチ１１が解放されることになる。すなわち、トルクコンバータ２のポンプインペラ７とタービンランナ９とに滑りが生じ、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が上昇する可能性がある。
【００６０】
そこで、ステップ３で肯定判断された場合は、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が所定値Ｔoil 以上であるか否かが判断される（ステップ４）。このオートマチック・トランスミッション・フルードの温度は、油温センサ６３の信号により直接検出する手法と、バッテリ４１に対する充電状態に基づいて、間接的に判断する手法とが例示される。すなわち、バッテリ４１に対する所定量の充電が、所定時間継続しておこなわれていることを基準として、オートマチック・トランスミッション・フルードの油温が所定値Ｔoil 以上になっていると推定することが可能である。ステップ４で否定判断された場合は、バッテリ４１に対する充電状態を継続し（ステップ５）、リターンされる。
【００６１】
ステップ４で肯定判断された場合は、シフトレバー４ＣがＰポジションまたはＮポジションに設定されているか否かが判断される（ステップ６）。ステップ６で肯定判断された場合は、バッテリ４１に対する充電量を低下させる制御がおこなわれる（ステップ７）。具体的には、エンジントルクを低下させることにより、モータ・ジェネレータ３に入力されるトルクを低下させる。エンジントルクを低下させるための制御としては、アクチュエータ７５による電子スロットルバルブ１Ｂの開度制御が考えられる。同時に、燃料噴射装置７３による燃料噴射量の制御と、点火装置７２による点火時期制御とが例示される。同時に、モータ・ジェネレータ３による充電量を低下させる制御がおこなわれる。このモータ・ジェネレータ３による充電量の低下は、その電流値をコントローラ４２により制御することにより達成される。
【００６２】
上記エンジントルクの低下により、フロントカバー８に伝達されるトルクが低下する。このため、ポンプインペラ７とタービンランナ９との間で伝達されるトルクが低下し、ポンプインペラ７とタービンランナ９との滑りが抑制される。したがって、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇が抑制され、その耐久性の低下を防止することができる。
【００６３】
ついで、ロックアップクラッチ１１の係合圧を高める制御が行なわれ（ステップ８）、リターンされる。つまり、ロックアップクラッチ１１が解放されていた場合は、ロックアップクラッチ１１を完全に係合することにより、フロントカバー８とハブ１０とが機械的に直結された状態になるため、ポンプインペラ７とタービンランナ９との滑りが確実に防止され、フロントカバー８のトルクがロックアップクラッチ１１を介してハブ１０に伝達される。したがって、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇が一層抑制される。
【００６４】
なお、ステップ８においては、解放されているロックアップクラッチ１１をスリップさせて係合圧を高める制御、またはスリップしているロックアップクラッチ１１を、スリップ状態を維持しながら係合圧を高める制御、さらには、スリップしているロックアップクラッチ１１の係合圧を高めて完全係合させる制御をおこなうことも可能である。
【００６５】
一方、前記ステップ６で否定判断された場合は、入力軸１４と出力軸３２との間で伝達されるトルクを低下させる制御をおこなう（ステップ９）。すなわち、シフトレバー４Ｃが前進ポジションに設定されていた場合は、第１クラッチＣ1 を解放するニュートラル制御、または半係合状態にする制御がおこなわれる。また、シフトレバー４ＣでＲポジションが設定されていた場合は、第２クラッチＣ2 を解放、または半係合状態にする制御がおこなわれる。ステップ９の制御がおこなわれた場合は、入力軸１４の回転を妨げようとする負荷が軽減されるためにポンプインペラ７とポンプインペラ９との相対回転、つまり滑りが抑制される。したがって、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇を抑制することができる。
【００６６】
ついで、ステップ１０において、バッテリ４１の充電量を低下させる制御がおこなわれた後、ステップ１１において、ロックアップクラッチ１１の係合圧を高める制御がおこなわれ、リターンされる。ステップ１０の制御内容は、ステップ７の制御内容と同様であり、ステップ１１の制御内容はステップ８の制御内容と同様である。したがって、ステップ１０の制御においても、ステップ７の制御と同様の効果を得られ、ステップ１１の制御においても、ステップ８と同様の効果を得られる。なお、ステップ７またはステップ１０においては、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が所定値Ｔoil に低下するまで、バッテリ４１の充電量が低下される。この場合に、電子制御装置５８により演算されている必要最低限の発電量（バッテリ４１の電圧）を確保する必要性があることは勿論である。
【００６７】
図８は、図１のフローチャートのステップ６で否定されるルーチンを経由した場合における、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度と、ロックアップクラッチ１１の状態と、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）３のトルクと、第１クラッチＣ1 に作用する油圧と、エンジントルクとの関係を示すタイムチャートである。
【００６８】
まず、エンジントルクがほぼ一定に維持されており、モータ・ジェネレータ３が発電機として機能し、バッテリ４１に対して充電されている。すなわち、モータ・ジェネレータ３のトルクが負の状態でほぼ一定に維持されている。また、ロックアップクラッチ１１が解放されているとともに、シフトレバー４Ｃが前進ポジションに設定されており、第１クラッチＣ1 に所定の油圧が作用して第１クラッチＣ1 が係合されている。
【００６９】
そして、ポンプインペラ７とポンプインペラ９との滑りにより、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が上昇し、時間ｔ１において、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が所定値Ｔoil 以上になったことが判断される。すると、エンジントルクを低下させる制御と、モータ・ジェネレータ３による充電量を低下させる制御とがおこなわれ、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇が抑制されてほぼ一定に維持される。そして、時間ｔ２においてニュートラル制御がおこなわれ第１クラッチＣ1 に作用する油圧が低下する。さらに、時間ｔ３以後は、エンジントルクおよびモータ・ジェネレータ３による充電量がほぼ一定に制御され、ついで、第１クラッチＣ1 が完全に解放される。
【００７０】
その後、時間ｔ４においてロックアップクラッチ１１の係合圧を高める制御がおこなわれると、ポンプインペラ７とタービンランナ９との滑りが抑制され、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が低下していく。そして、時間ｔ５において、ロックアップクラッチ１１が完全に係合され、かつ、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が所定値Ｔoil 以下になる。以後、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度が徐々に低下することになる。
【００７１】
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。ステップ４がこの発明の流体温度認識手段に相当し、ステップ７，１０がこの発明の発電制御手段に相当する。またステップ９がこの発明の変速機制御手段に相当し、ステップ８，１１がこの発明のクラッチ機構制御手段に相当する。さらに、ステップ９，１１がこの発明の複合制御手段に相当する。
【００７２】
なお、図１のフローチャートのステップ６で否定判断された場合に、ステップ７の制御およびステップ８の制御を同時に実行することも可能である。また、ステップ６で否定判断された場合に、ステップ７の制御またはステップ８の制御のいずれか一方をおこなってリターンすることも可能である。
【００７３】
さらに、ステップ６で肯定判断された場合に、ステップ９の制御ないしステップ１１の制御を同時に実行することも可能である。また、ステップ６で肯定判断された場合に、ステップ９の制御ないしステップ１１の制御のいずれか１つまたは２つを選択しておこなうことも可能である。
【００７４】
なお、図１に示すフローチャートによりオートマチック・トランスミッション・フルードの温度が所定値まで低下したことが検出された場合に、バッテリ４１の充電量、または、ロックアップクラッチ１１の係合圧、あるいは摩擦係合装置の係合圧を元に復帰させる制御をおこなうことも可能である。また、モータ・ジェネレータ３の発電状態を制御するために、その回転数を制御することも可能である。
【００７５】
また、減速時または制動時に、車輪３２Ａから入力されるトルクによりモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させてバッテリ４１に充電している状態において、前述した各種の制御をおこなうことも可能である。すなわち、この状態で歯車変速機構５の摩擦係合装置の係合圧を低下させる制御をおこなった場合は、入力軸１４に入力されるトルクが低下する。このため、ポンプインペラ７とタービンランナ９との滑りが抑制されて、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇を抑制することができる。
【００７６】
さらに、上記状態でロックアップクラッチ１１の係合圧を高める制御をおこなった場合においても、ポンプインペラ７とタービンランナ９との滑りが抑制されて、オートマチック・トランスミッション・フルードの温度上昇を抑制することができる。さらにまた、上記状態において、歯車変速機構５の摩擦係合装置の係合圧を高める制御をおこない、かつ、クラッチ機構の係合圧を高める制御をおこなうことも可能である。
【００７７】
また、図２および図３においては、エンジン１とトルクコンバータ２との間にモータ・ジェネレータ３が配置されているが、トルクコンバータ２と歯車変速機構４との間にモータ・ジェネレータ３が配置されている構成の車両に対して、この発明を適用することが可能である。さらに、この発明の流体式動力伝達装置には、トルク増幅機能のないフルードカップリングも含まれる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、流体式動力伝達装置の流体温度が所定値以上になった場合に、発電機に入力される動力を低減することにより、回転部材同士の滑り量が抑制される。したがって、流体式動力伝達装置の流体の温度上昇が抑制される。
【００７９】
請求項２の発明によれば、動力源から発電機に入力されている動力により発電している場合には、従動側回転部材の回転を妨げる負荷が軽減される。また、車輪から変速機を介して発電機に入力される動力により発電している場合には、回転部材同士により伝達するべき動力が抑制される。したがって、いずれの場合にも、回転部材同士の滑りが抑制されて流体の温度上昇が抑制される。
【００８０】
請求項３の発明によれば、動力源から発電機に入力されている動力により発電している場合、または車輪から変速機を介して発電機に入力される動力により発電している場合のいずれにおいても、クラッチ機構により伝達される動力が増大する一方、回転部材同士により伝達される動力が減少する。したがって、回転部材同士の滑りが抑制されて流体の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明にかかる発電制御装置の制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明が適用されたハイブリッド車のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】 図２に示された歯車変速機構およびトルクコンバータの構成を示すスケルトン図である。
【図４】 図３に示された歯車変速機構で各変速段を設定するための摩擦係合装置の作動状態を示す図表である。
【図５】 図２に示された歯車変速機構を手動操作するシフトレバーのシフトポジションを示す説明図である。
【図６】 図２に示されたモータ・ジェネレータと、他のハード構成との関係を示すブロック図である。
【図７】 この発明が適用されたハイブリッド車の制御系統を示すブロック図である。
【図８】 図１のフローチャートに対応するタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…トルクコンバータ、 ３…モータ・ジェネレータ、 ４…歯車変速機構、 ７…ポンプインペラ、 ８…フロントカバー、 ９…タービンランナ、 １０…ハブ、 １１…ロックアップクラッチ、 １２…クランクシャフト、 １４…入力軸、 ３２…出力軸、 ３２Ａ…車輪、 ５８…電子制御装置。

Claims (3)

1. 動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結されている発電制御装置において、
   前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、この流体温度認識手段により認識される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記発電機の発電量を低減させる発電制御手段とを備えていることを特徴とする発電制御装置。
2. 動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結され、前記流体式動力伝達装置の出力側に、係合圧を増減可能な摩擦係合装置を有する変速機が設けられている発電制御装置において、
   前記発電機で発電し、かつ、車両が停止している場合に、前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、この流体温度認識手段により認識される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記摩擦係合装置の係合圧を低下させる変速機制御手段とを備えていることを特徴とする発電制御装置。
3. 動力伝達経路を経由させて車輪に動力を伝達する動力源と、前記動力伝達経路に入力される動力により発電する発電機と、流体を介して動力を伝達する複数の回転部材を有する流体式動力伝達装置とが連結されているとともに、前記回転部材同士を機械的に接続するために係合されるクラッチ機構が設けられ、前記流体式動力伝達装置の出力側に、係合圧を制御可能な摩擦係合装置を有する変速機が設けられている発電制御装置において、
   前記発電機での発電中に前記流体の温度を認識する流体温度認識手段と、
   この流体温度認識手段により検出される前記流体の温度が所定値以上である場合は、前記摩擦係合装置の係合圧を低下させ、かつ、前記クラッチ機構の係合圧を高める複合制御手段とを備えていることを特徴とする発電制御装置。

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