JP3911882B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異なる種類の駆動力源が搭載された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、２種類以上の駆動力源を搭載したハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各々の駆動力源の有する特性を生かしつつ、駆動力源同士で相互に欠点を補うことにより、総合的な効率の向上を図ることが可能である。このようなハイブリッド車の制御装置の一例が、特開平８−１６８１０４号公報に記載されている。この公報に記載された制御装置は、エンジンの出力軸にモータ・ジェネレータが設けられている。
【０００３】
また、エンジンの出力軸は、トルクコンバータ（流体伝動装置）を介して自動変速機に連結されている。このトルクコンバータには、回転部材同士を機械的に接続する直結クラッチが設けられている。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。この公報に記載されたハイブリッド車によれば、エンジンのトルクを車輪に伝達する駆動状態と、モータ・ジェネレータのトルクを車輪に伝達する駆動状態とを選択することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンとモータ・ジェネレータとは、その構造および駆動のためのエネルギの相違に基づいて、出力特性が異なっている。具体的には、所定回転数未満の駆動状態においては、モータ・ジェネレータのトルクの方がエンジンのトルクよりも大きく、所定回転数以上の駆動状態においては、モータ・ジェネレータのトルクの方がエンジンのトルクよりも小さくなる。
【０００５】
一方、ハイブリッド車に自動変速機が搭載されている場合は、この自動変速機の変速比は、基本的にはエンジンの駆動状態を前提として制御される。具体的には、車速およびアクセル開度をパラメータとするマップに基づいて、自動変速機の変速比が制御される。
【０００６】
しかしながら、上記のようにエンジンの出力特性と、モータ・ジェネレータの出力特性が異なっているため、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で車両が走行するにあたり、エンジンが単独で駆動する状態に対応して自動変速機の変速比が制御されると、車両の駆動力が不足してドライバビリティが低下する可能性があった。
【０００７】
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、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における駆動力の低下を抑制す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、車輪にトルクを伝達するエンジンと、このエンジンと前記車輪との間に配置されたモータ・ジェネレータと、このモータ・ジェネレータと前記車輪との間に配置され、かつ、入力部材と出力部材との間で流体を介してトルクの伝達をおこなう流体伝動装置とを有し、前記エンジンのトルクを前記車輪に伝達するエンジン駆動状態と、前記モータ・ジェネレータのトルクを前記車輪に伝達するモータ・ジェネレータ駆動状態とを選択することの可能なハイブリッド車の制御装置において、前記エンジンまたは前記モータ・ジェネレータのトルクが前記流体伝動装置に入力される場合に、前記モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比を、前記エンジンが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比よりも大きく設定するように、前記流体伝動装置のトルク伝達状態を制御する流体伝動装置制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、エンジンまたはモータ・ジェネレータのトルクが流体伝動装置に入力される場合に、前記エンジンが単独で駆動する状態で前記流体伝動装置から出力されるトルクよりも、前記モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で前記流体伝動装置から出力されるトルクを大きくすることが可能である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記流体伝動装置から前記車輪に至る動力伝達経路に設けられた自動変速機と、前記エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて前記自動変速機の変速比を制御する電子制御装置とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用に加えて、前記エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて前記自動変速機の変速比が制御された場合でも、車両の駆動力が可及的に高められる。
【００１２】
【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パワートレーンの構成を示すスケルトン図、図３は、図２のハイブリッド車のシステムの構成を示すブロック図、図４は、ハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。この実施形態におけるハイブリッド車は、第１の駆動力源であるエンジン１と、第２の駆動力源であるモータ・ジェネレータ２とを有する。そして、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ２が配置されている。また、モータ・ジェネレータ２と車輪３との間の動力伝達経路にはトルクコンバータ４が配置され、上記動力伝達経路におけるトルクコンバータ４と車輪３との間には、自動変速機５が配置されている。
【００１３】
上記エンジン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エンジン等の内燃機関が用いられる。このエンジン１は、始動装置（スタータモータ）６、燃料噴射装置７、吸排気装置８、点火装置９、冷却装置１０等を備えた公知の構造のものである。
【００１４】
また、エンジン１の吸気管には電子スロットルバルブ１１が設けられており、電子スロットルバルブ１１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のクランクシャフト１２と、モータ・ジェネレータ２の回転軸１３との間の動力伝達経路にはクラッチ１４が設けられており、このクラッチ１４の係合・解放により、クランクシャフト１２と回転軸１３との間の動力伝達経路が接続もしくは遮断される。さらに、クラッチ１４とクランクシャフト１２との間の動力伝達経路にはダンパ１５が設けられている。なお、特に図示しないが、クラッチ１４を設けることなく、回転軸１３とダンパ１５とを直結した構成を採用することも可能である。
【００１５】
モータ・ジェネレータ２は、例えば交流同期型のものが適用される。モータ・ジェネレータ２は、永久磁石を有する回転子１６と、コイルが巻き付けられた固定子１７とを備えている。そして、コイルの３相巻き線に３相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１６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トルクが発生する。モータ・ジェネレータ２により発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、モータ・ジェネレータ２の回転数は、交流電流の周波数により制御される。そして、このモータ・ジェネレータ２は電気エネルギを機械エネルギに変換する電動機としての機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを有する。
【００１６】
前記トルクコンバータ４は、駆動側部材のトルクを作動流体（具体的には、オートマチック・トランスミッション・フルード、略してＡＴＦ）を介して従動側部材に伝達する機能を備えており、このトルクコンバータ４は、ポンプインペラ１８に一体化させたフロントカバー１９と、自動変速機５の入力軸２０に連結されたタービンランナ２１と、ポンプインペラ１８から流体を介してタービンランナ２１に伝達されるトルクを増幅するためのステータ２２とを有する。さらに、フロントカバー１９が回転軸１３に対して接続されている。
【００１７】
なお、特に図示しないが、ポンプインペラ１８およびタービンランナ２１ならびにステータ２２には、それぞれ複数の案内羽根が形成されている。そして、トルクコンバータ４の容量係数は、ポンプインペラ１８またはタービンランナ２１の形状、ポンプインペラ１８またはタービンランナ２１の案内羽根の角度などに基づいて決定される。
【００１８】
上記構成のトルクコンバータ４は、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の速度比が所定の範囲（トルクコンバーターレンジ）にある場合は、そのトルク比が「１」を越えており、速度比の増加にともなってトルク比が低下する特性を備えている。そして、速度比が所定値、すなわちカップリングポイントに到達した状態においてはトルク比が「１」になる特性を備えている。
【００１９】
さらにトルクコンバータ４は、公知の可変容量トルクコンバータが用いられている。例えば、作動流体の流動回路内の液量を調整することにより、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間における伝達トルク容量を変更することが可能である。言い換えれば、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の速度比を変更することができる。つまり、ポンプインペラ１８の回転速度を一定とした場合に、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の相対回転量（滑り量）を変更することができ、結果的にポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間のトルク比が変更される。
【００２０】
一方、フロントカバー１９の内部には、係合・解放可能なロックアップクラッチ２３が設けられており、ロックアップクラッチ２３の係合・解放制御をおこなうことが可能である。なお、ロックアップクラッチ２３の係合には、完全係合とスリップとが含まれる。
【００２１】
前記自動変速機５は複数の遊星歯車機構２４と、これらの遊星歯車機構２４のトルク伝達経路を切り換えるために係合・解放される複数の摩擦係合装置２５とを備えた、公知の有段式変速機である。これらの摩擦係合装置２５の係合・解放状態の切り換えにより、自動変速機５の変速比（つまり変速段）が制御される。この自動変速機５は、例えば前進段において第１速〜第５速のいずれかが設定されるように構成されている。一方、油圧制御装置２６が設けられており、この油圧制御装置２６により、自動変速機５の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２３の係合・解放やスリップ制御、摩擦係合装置２５に作用する油圧の油圧回路におけるライン圧の制御、摩擦係合装置２５の係合圧の制御などがおこなわれる。
【００２２】
この油圧制御装置２６は電気的に制御されるもので、自動変速機５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。さらに、油圧制御装置２６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、自動変速機５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２３や所定の摩擦係合装置の係合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。
【００２３】
さらに、自動変速機５のケーシングの内部には、オイルポンプ２７が設けられている。このオイルポンプ２７は、油圧制御装置２６により制御される油圧の元圧を発生する機能を備えている。そして、回転軸１３の動力がポンプインペラ１８を介してオイルポンプ２７に伝達され、この動力によりオイルポンプ２７が駆動される構成になっている。つまり、オイルポンプ２７は、エンジン１の動力またはモータ・ジェネレータ２の動力のいずれでも駆動することが可能である。
【００２４】
前記自動変速機５の出力軸２８にはプロペラシャフト２９が接続されており、このプロペラシャフト２９が差動装置３０に接続されている。なお、この差動装置３０は最終減速装置としての機能をも備えている。そして、差動装置３０にアクスルシャフト３１が接続され、アクスルシャフト３１に対して車輪３が取り付けられている。
【００２５】
つぎに、図３に基づいて、モータ・ジェネレータ２の制御回路を説明する。モータ・ジェネレータ２と、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するメインバッテリ３２との間の回路にはインバータ３３が配置されている。メインバッテリ３２の定格電圧は、例えば２８８Ｖに設定されている。インバータ３３は、メインバッテリ３２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メインバッテリ３２に供給する３相ブリッジ回路（図示せず）を備えている。
【００２６】
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（図示せず）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とメインバッテリ３２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。
【００２７】
前記メインバッテリ３２の正極とインバータ３３との間の回路には、第１のシステムメインリレーSMR1が配置されている。また、第１のシステムメインリレーSMR1と相互に並列に第３のシステムメインリレーSMR3が配置されているとともに、第２のシステムメインリレーSMR2に対して直列に制限抵抗３４が配置されている。さらに、メインバッテリ３２の負極とインバータ３３との間の回路には、第３のシステムメインリレーSMR3が配置されている。これら第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3は、モータ・ジェネレータ２とメインバッテリ３２との間に形成されている高電圧回路の接続・遮断をおこなう機能を有する。
【００２８】
また、前記メインバッテリ３２は、所定電圧のセルを複数直列に配置することにより１モジュールを構成したものであり、複数のモジュールを２つのホルダーに分割して直列に接続した構成が採用されている。このメインバッテリ３２の回路には、安全プラグ３５が接続されている。
【００２９】
さらに、インバータ３３と第２のシステムメインリレーSMR2との間、およびインバータ３３と第３のシステムメインリレーSMR3との間には、DCDCコンバータ３６が接続されている。このDCDCコンバータ３６には補機バッテリ３７が接続されている。補機バッテリ３７の定格電圧は、例えば１２Ｖに設定されている。このDCDCコンバータ３６は、メインバッテリ３２の直流電圧を所定電圧に降圧し、補機バッテリ３７に充電する機能を有する。この補機バッテリ３７は、エアコン用コンプレッサ、メインバッテリ３２を冷却するウォーターポンプ５１などに電力を供給する機能を有する。
【００３０】
一方、メインバッテリ３２には、メインバッテリ用電子制御装置３８を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されているとともに、インバータ３３には、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されている。メインバッテリ用電子制御装置３８、ハイブリッド用電子制御装置３９、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、それぞれ、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。
【００３１】
そして、メインバッテリ３２とメインバッテリ用電子制御装置３８とが相互にデータ通信可能に接続され、メインバッテリ用電子制御装置３８とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。また、インバータ３３とモータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とが相互にデータ通信可能に接続され、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３２】
前記メインバッテリ用電子制御装置３８は、メインバッテリ３２の充電量ＳＯＣを検出するとともに、メインバッテリ３２とモータ・ジェネレータ２との間に流れる電流の電流値を検出する機能を有する。モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、ハイブリッド用電子制御装置３９からの信号により、インバータ３３を介してモータ・ジェネレータ２を制御する機能を有する。
【００３３】
さらに、ハイブリッド用電子制御装置３９には、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とが接続されている。そして、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とは、それぞれ、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。そして、ハイブリッド用電子制御装置３９と、変速機用電子制御装置４１およびエンジン用電子制御装置４２およびブレーキ用電子制御装置４３およびエアコン用電子制御装置４４とが、相互にデータ通信可能に接続されている。上記各電子制御装置は、補機バッテリ３７を電源として起動される。
【００３４】
また、変速機用電子制御装置４１には、自動変速機５の変速比を制御するために、車両の走行状態、例えば車速およびアクセル開度をパラメータとする変速線図が記憶されている。さらに、変速機用電子制御装置４１には、車速およびアクセル開度をパラメータとしてロックアップクラッチ２３の係合・解放を制御するロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。
【００３５】
さらに、シフトレバー４５のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４６の信号が変速機用電子制御装置４１に入力されている。このシフトレバー４５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、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションなどを選択することが可能に構成されている。そして、このシフトポジションセンサの信号に基づいて、ハイブリッド用電子制御装置３９から制御信号が出力され、この制御信号に基づいて、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブなどのアクチュエータが制御される。
【００３６】
また、アクセルペダル４７の踏み込み量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４８の信号がエンジン用電子制御装置４２に入力されている。そして、アクセル開度センサ４８の信号およびシフトポジションセンサ４６の信号に基づいてエンジン１の出力、自動変速機５の変速比（変速段）、モータ・ジェネレータ２のトルクが演算され、車両の駆動力が制御される。ここで、エンジン１の出力は、電子スロットルバルブ１１の開度制御、燃料噴射装置７の燃料噴射量制御、点火装置９の点火時期制御などにより調整される。また、自動変速機５の変速比は油圧制御装置２６により制御される。さらに、モータ・ジェネレータ２のトルクは電流値により制御される。
【００３７】
また、ハイブリッド車は、油圧ブレーキ装置（図示せず）を備えており、この油圧ブレーキ装置は、ブレーキペダル４９、マスターシリンダ、ホイールシリンダ、ホイールシリンダに作用する油圧を制御するアクチュエータなどを有する公知のものである。そして、ブレーキ用電子制御装置４３にはブレーキペダル４９の踏み込み量を検出するセンサの信号が入力されており、ブレーキペダル４９の踏み込み量に基づいて車両に対する制動要求が判断される。この判断結果に基づいて、油圧ブレーキ装置が分担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２の機能により分担するべき制動力（回生制動力）とが演算され、その演算結果に基づいて、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクおよび油圧ブレーキ装置のホイールシリンダの油圧が制御される。
【００３８】
また、エアコン用電子制御装置４４にはエアコンスイッチ５０の信号が入力されている。このエアコンスイッチ５０の信号に基づいてエアコン用コンプレッサの駆動が制御される。なお、ハイブリッド用電子制御装置３９には各種センサ５２の信号が入力されているとともに、これらのセンサ５２の信号もしくはその他のセンサやスイッチの信号に基づいて、各種のアクチュエータ５３に対する制御信号が出力される。これらのセンサ５２には、シフトポジションセンサ４６、アクセル開度センサ４８、入力軸２０の回転数（言い換えればタービン回転数）を検出する入力軸回転数センサ６１、出力軸２８の回転数を検出する出力軸回転数センサ６２、トルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチ（後述）の信号、などが含まれる。この出力軸回転数センサ６２の信号に基づいて車速が演算される。
【００３９】
また、アクチュエータ５３には、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブ、油圧ブレーキ装置のアクチュエータ、電子スロットルバルブ１１の開度を制御するアクチュエータ、クラッチ１４を係合・解放させるアクチュエータ、、トルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチの信号に基づいて、ステータ２２の反力トルクを制御する制御機構用のアクチュエータ（後述）などが含まれる。
【００４０】
つぎに、ハイブリッド用電子制御装置３９における入出力信号を、図４に基づいて総括的に説明する。ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、補機バッテリ３７の充電量ＳＯＣを検出する補機バッテリ用電子制御装置５４の信号、イグニッションキーの操作位置を検出するイグニッションスイッチ５５の信号、メインバッテリ用電子制御装置３８の信号、インバータ３３の温度を示す信号、メインバッテリ３２の電圧を示すメインバッテリ用電子制御装置３８の信号、モータ・ジェネレータ２の回転数および回転角度を検出するレゾルバ５７の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号、変速機用電子制御装置４１の信号が入力されている。
【００４１】
また、ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、ブレーキ用電子制御装置４３の信号、エアコン用電子制御装置４４の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号系統に異常が発生したときのダイアグノーシス信号、車両の衝突時に膨張・展開するエアバッグ装置（図示せず）を制御するエアバッグ用電子制御装置５８の信号、ストップランプスイッチ５９の信号、インターロックスイッチ６０の信号、エンジン１が単独で駆動する状態とモータ・ジェネレータ２が単独で駆動する状態とでトルクコンバータ４の制御内容、具体的にはトルク伝達状態を変更するためのトルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチ（以下、モードセレクトスイッチと略記する）６３の信号が入力されている。このモードセレクトスイッチ６３は、運転者により操作されるもので、モードセレクトスイッチ６３は、例えば、インストルメントパネル、コンソールボックス、ステアリングホイールなどに設けられている。
【００４２】
一方、ハイブリッド用電子制御装置３９からは、始動装置６に対する駆動信号（スタータ信号）、始動装置６のスタータリレーに対する制御信号、ハイブリッドシステムにおける各種のリレー５６に対する制御信号、第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3に対する駆動信号、DCDCコンバータ３６に対する駆動信号または停止信号、インバータ３３に対する停止要求信号、インバータ３３の３相、すなわちＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対する駆動信号、エンジン用電子制御装置４２に対する制御信号、変速機用電子制御装置４１に対する制御信号、ブレーキ用電子制御装置４３に対する信号、エアコン用電子制御装置４４に対する信号、トルクコンバータ用アクチュエータ６４に対する信号などが出力されている。
【００４３】
ここで、上記ハイブリッド車の構成と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、トルクコンバータ４がこの発明の流体伝動装置に相当する。また、フロントカバー１９およびポンプインペラ１８が、この発明の入力部材に相当し、タービンランナ２１および入力軸２０がこの発明の出力部材に相当する。
【００４４】
上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御内容を簡単に説明する。すなわち、アクセル開度および車速ならびにシフトポジション、その他の条件に基づいて、必要なエンジン出力、自動変速機５の変速比、モータ・ジェネレータ２のトルクなどが演算される。
【００４５】
図５は、ハイブリッド車の駆動力特性を示す線図であり、横軸にプロペラシャフト２９の回転数が示され、縦軸にプロペラシャフト２９のトルクが示されている。図５においては、エンジン１が単独で駆動するエンジン駆動状態（言い換えればエンジン走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数と、モータ・ジェネレータ２が単独で駆動するモータ・ジェネレータ駆動状態（言い換えればＥＶ走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数とが示されている。エンジン駆動状態については、自動変速機５の第１速〜第５速に対応する特性がそれぞれ示されている。
【００４６】
車両の走行に際しては、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力と、しきい値Ｐevとが比較される。このしきい値Ｐevは、ハイブリッド用電子制御装置３９に予め記憶されている。そして、演算された必要エンジン出力が値Ｐev以上である場合は、エンジン１が駆動され、かつ、クラッチ１４が係合されるとともに、モータ・ジェネレータ２は停止される。つまり、エンジン１のトルクのみにより車両が走行する、いわゆるエンジン走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３の状態は、予め自動変速機用電子制御装置４１に記憶されているマップに基づいて制御される。
【００４７】
これに対して、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力が、しきい値Ｐev未満である場合は、クラッチ１４を解放し、かつ、エンジン１を停止するとともに、モータ・ジェネレータ２が駆動される。つまり、モータ・ジェネレータ２の出力トルクのみにより車両が走行する、いわゆるＥＶ走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３は、エンジン走行状態の場合と同様にして制御される。なお、クラッチ１４の無い構成が採用されている場合は、ＥＶ走行時において、燃料噴射装置７によるフューエルカット制御がおこなわれる。したがって、モータ・ジェネレータ２のトルクにより、エンジン１が従動回転する。
【００４８】
つぎに、エンジン走行状態とＥＶ走行状態とに対応して、トルクコンバータ４のトルク伝達状態を変更する制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず各種のセンサやスイッチの信号が電子制御装置に入力され、これらの信号が処理される（ステップ１０１）。ついで、アクセルペダル４７がオフされているか否かが判断される（ステップ１０１）。ステップ１０１で否定判断された場合、つまり加速要求がある場合は、各種の電子制御装置に入力される信号と、図５に示す特性線図とに基づいて、ハイブリッド車を、前述したＥＶ走行状態で制御するか否かが判断される（ステップ１０２）。
【００４９】
ステップ１０２で否定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオフ（解放）するとともに、トルクコンバータ４を制御する制御パターンとして、エンジン走行用制御パターンを選択する（ステップ１０３）。このエンジン走行用制御パターンの具体的な制御内容については後述する。ついで、車両走行制御がおこなわれるとともに、（ステップ１０４）、このステップ１０４の制御に対応する制御信号が出力処理され（ステップ１０５）、リターンされる。なお、ステップ１０４においては、前述したステップ１０３、あるいは後述するステップ１０７，１０９に対応して車両走行制御に関連する演算がおこなわれる。
【００５０】
一方、前記ステップ１０２で肯定判断された場合は、モードセレクトスイッチ６３がオンされているか否かが判断される（ステップ１０６）。ステップ１０６で否定判断された場合はステップ１０３に進み、ステップ１０６で肯定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオフするとともに、ＥＶ走行用制御パターンが選択され（ステップ１０７）、ステップ１０４に進む。
【００５１】
ここで、ＥＶ走行用制御パターンとエンジン走行用制御パターンについて説明する。図６および図７はＥＶ走行用制御パターンに対応しており、図６は、トルクコンバータ４の入力トルクの特性を示す線図、図７は、トルクコンバータ４の出力トルクの特性を示す線図である。
【００５２】
図６において、横軸にモータ・ジェネレータ２の回転数が示され、縦軸にモータ・ジェネレータ２のトルクが示されいる。ここで、（１）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応する特性を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示し、（３）の特性線は、１５ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示している。また、図６において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ２のトルク伝達特性は、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の入力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５３】
一方、図７においては、横軸にタービンランナ２１の回転数が示され、縦軸にタービンランナ２１のトルクが示されている。（１）の特性線は、１５ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示している。また、図７において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ４の出力トルクは、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の出力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５４】
一方、図８および図９はエンジン走行用制御パターンに対応しており、図８は、トルクコンバータ４の入力トルクの特性を示す線図、図９は、トルクコンバータ４の出力トルクの特性を示す線図である。なお、図８および図９はエンジン走行用制御パターンに対応しているが、ＥＶ走行用制御パターンの特性と、エンジン走行用制御パターンの特性との比較を容易にするため、エンジン走行用制御パターンにおいても、トルクコンバータ４に対してモータ・ジェネレータ２のトルクが入力された場合の特性を示している。
【００５５】
図８においては、横軸にモータ・ジェネレータ２の回転数が示され、縦軸にモータ・ジェネレータ２のトルクが示されている。ここで、（１）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応する特性を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示し、（３）の特性線は、１５ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示している。また、図８において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ２のトルク伝達特性は、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の入力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５６】
一方、図９においては、横軸にタービンランナ２１の回転数が示され、縦軸にタービンランナ２１のトルクが示されている。（１）の特性線は、１５ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示している。また、図９において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ４の出力トルクは、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の出力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５７】
なお、図６ないし図９に示すようなＥＶ走行用制御パターンの特性とエンジン走行用制御パターンの特性との相違は、前述したトルクコンバータ４の作動流体の回路の液量を調節することにより達成される。
【００５８】
図１０は、横軸に車速を示し、縦軸に駆動力およびモータ・ジェネレータ２の回転数を示した特性線図である。図１０において、（１）の線分は、平坦な道路（勾配が零度）を車両が走行するために必要な駆動力を示し、（２）の線分は、勾配が約１０度の坂道を車両が登坂する場合に必要な駆動力を示している。また図１０において（ａ）の線分は、自動変速機５の第１速におけるタービン回転数の特性を示し、（ｂ）の線分は、自動変速機５の第２速におけるタービン回転数の特性を示し、（ｃ）の線分は、自動変速機５の第３速におけるタービン回転数の特性を示している。
【００５９】
さらに、図１０において（Ａ）の線分は、自動変速機５の第１速における駆動力および車速の特性を示し、（Ｂ）の線分は、自動変速機５の第２速における駆動力および車速の特性を示し、（Ｃ）の線分は、自動変速機５の第３速における駆動力および車速の特性を示している。さらにまた、図１０において、▲１▼の線分は、（Ａ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲２▼の線分は、（Ｂ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲３▼の線分は、（Ｃ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性である。
【００６０】
さらにまた、図１０において、▲４▼の線分は、（Ａ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲５▼の線分は、（Ｂ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲６▼の線分は、（Ｃ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性である。そして、図１０の特性線図によれば、所定車速において自動変速機５の第１速で発生する駆動力は、勾配が約１０度の坂道を車両が登坂する場合に必要な駆動力を越えていることがわかる。
【００６１】
上記図６ないし図９に示すように、ＥＶ走行用制御パターンとエンジン走行用制御パターンとを比較すると、トルクコンバータ４の容量係数が同じであってもトルクコンバータ４によるトルク伝達状態が異なっている。具体的には、ＥＶ走行用制御パターンに対応する各特性線同士の間隔の方が、エンジン走行用制御パターンに対応する各特性線同士の間隔よりも密（タイト）に設定されている。そして、トルクコンバータ４に入力されるトルクが同じであっても、トルクコンバータ４から出力されるトルクは、エンジン走行用制御パターンよりもＥＶ走行用制御パターンの方が高い値に設定される。
【００６２】
つまり、エンジン走行用制御パターンが選択された場合のトルクコンバータ４のトルク比よりも、ＥＶ走行用制御パターンが選択された場合のトルクコンバータ４のトルク比の方が大きくなる。したがって、エンジン１の駆動状態に対応して自動変速機５の変速制御がおこなわれたとしても、車両の駆動力（加速性能）を可及的に高めることができ、ドライバビリティが向上する。
【００６３】
さらに、エンジン走行用制御パターンが選択された場合のポンプインペラ１８とタービンランナ２１との滑り量は、ＥＶ走行用制御パターン選択された場合のポンプインペラ１８とタービンランナ２１との滑り量よりも少ない。このため、車両の高速走行時に、エンジン走行用制御パターンが選択された場合は、ＥＶ走行用制御パターンが選択された場合に比べて、動力の伝達効率が向上し、ひいては燃費が向上する。
【００６４】
ところで、前記ステップ１０１で肯定判断された場合は、ブレーキペダル４９がオンされている（踏み込まれている）か否かが判断される（ステップ１０８）。ステップ１０８で肯定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオンし（ステップ１０９）、ステップ１０４に進む。そして、ステップ１０４においては、ブレーキペダル４９のオン信号に基づいて、油圧ブレーキ装置で負担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２で負担するべき回生制動力（回生制動トルク）とが演算される。
【００６５】
具体的には、油圧ブレーキ装置の制動力よりも、モータ・ジェネレータ２による回生制動を優先する制御信号が出力され、車輪３から入力される運動エネルギをモータ・ジェネレータ２により電気エネルギに変換し、メインバッテリ３２に充電する。このようにして、モータ・ジェネレータ２による回生制動時に、ロックアップクラッチ２３をオンすることにより、入力軸２０からモータ・ジェネレータ２に伝達される動力の伝達効率を向上させ、回生制動効率を高めることができる。なお、このようにモータ・ジェネレータ２により回生制動をおこなう場合は、クラッチ１４が解放される。
【００６６】
また、前記ステップ１０８で否定判断された場合は、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎlim を越えているか否かが判断される（ステップ１１０）。この所定値Ｎlim は、予めエンジン用電子制御装置４２に記憶されている。ステップ１１０で肯定判断された場合は、エンジン１の振動が動力伝達系に伝達されたとしても、こもり音が発生する可能性が少ないため、ステップ１０９に進む。これに対して、ステップ１１０で否定判断された場合は、こもり音が発生する可能性があるため、ステップ１０６を経由してステップ１０３もしくはステップ１０７に進み、ロックアップクラッチ２３が解放される。
【００６７】
したがって、エンジン１の振動がトルクコンバータ２３で流体伝達される際に吸収もしくは緩和され、こもり音が抑制される。なお、ステップ１１０を経由してステップ１０３またはステップ１０７に進んだ場合は、エンジン走行用制御パターンまたはＥＶ走行用制御パターンのいずれかが選択されるものの、先のステップ１０１でアクセルペダル４７がオフされているため、走行性能に影響はない。なお、ステップ１０３，１０７，１０９において、ロックアップクラッチ２３のオン・オフ制御は、予め設定されているロックアップクラッチ制御マップに基づいておこなわれる。
【００６８】
ここで、図１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１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、この発明の流体伝動装置制御手段に相当する。なお、上記実施形態において、自動変速機５の代わりに、手動操作により変速比を変更することの可能な手動変速機、変速比を無段階に変更することの可能な無段変速機（ＣＶＴ）を搭載することも可能である。
【００６９】
また、この実施形態において、エンジン走行用制御パターンの特性と、ＥＶ走行用制御パターンの特性を異ならせるための他の例としては、トルクコンバータレンジにおけるステータ２２の反力トルクを制御する手法が挙げられる。例えば、ステータ２２の案内羽根の角度を変更する制御機構（図示せず）を配置したり、あるいはステータ２２の内輪を、自動変速機５のケーシング側のスリーブに対して相対回転可能な状態で保持させる制御機構（図示せず）を採用することが可能である。このような制御機構を採用した場合は、ステータ２２の反力トルクを制御することにより、エンジン１が単独で駆動する状態と、モータ・ジェネレータ２が単独で駆動する状態とで、トルクコンバータ４のトルク伝達状態を異ならせること、言い換えれば入力部材と出力部材との間のトルク比を異ならせることも可能である。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、エンジンまたはモータ・ジェネレータのトルクが流体伝動装置に入力される場合に、前記エンジンが単独で駆動する状態で流体伝動装置から出力されるトルクよりも、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で流体伝動装置から出力されるトルクを大きくすることが可能である。したがって、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における車両の駆動力の低下が抑制され、ドライバビリティを向上することができる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果に加えて、エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて自動変速機の変速比が制御された場合でも、車両の駆動力を可及的に高めることができる。
【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】 この発明が適用されたハイブリッド車の概略構成をスケルトン図である。
【図３】 図２に示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４】 図２に示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５】 図２に示されたハイブリッド車のエンジン走行状態およびモータ・ジェネレータ走行状態において、プロペラシャフトトルクとプロペラシャフト回転数との関係を示す特性線図である。
【図６】 ＥＶ走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図７】 ＥＶ走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図８】 エンジン走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図９】 エンジン走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図１０】 タービンランナの特性と、モータ・ジェネレータの特性と、必要駆動力と、車両駆動力との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 ３…車輪、 ４…トルクコンバータ、 ５…自動変速機、 １３…回転軸、 １８…ポンプインペラ、 １９…フロントカバー、 ２０…入力軸、 ２１…タービンランナ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、異なる種類の駆動力源が搭載された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、２種類以上の駆動力源を搭載したハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各々の駆動力源の有する特性を生かしつつ、駆動力源同士で相互に欠点を補うことにより、総合的な効率の向上を図ることが可能である。このようなハイブリッド車の制御装置の一例が、特開平８−１６８１０４号公報に記載されている。この公報に記載された制御装置は、エンジンの出力軸にモータ・ジェネレータが設けられている。
【０００３】
また、エンジンの出力軸は、トルクコンバータ（流体伝動装置）を介して自動変速機に連結されている。このトルクコンバータには、回転部材同士を機械的に接続する直結クラッチが設けられている。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。この公報に記載されたハイブリッド車によれば、エンジンのトルクを車輪に伝達する駆動状態と、モータ・ジェネレータのトルクを車輪に伝達する駆動状態とを選択することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンとモータ・ジェネレータとは、その構造および駆動のためのエネルギの相違に基づいて、出力特性が異なっている。具体的には、所定回転数未満の駆動状態においては、モータ・ジェネレータのトルクの方がエンジンのトルクよりも大きく、所定回転数以上の駆動状態においては、モータ・ジェネレータのトルクの方がエンジンのトルクよりも小さくなる。
【０００５】
一方、ハイブリッド車に自動変速機が搭載されている場合は、この自動変速機の変速比は、基本的にはエンジンの駆動状態を前提として制御される。具体的には、車速およびアクセル開度をパラメータとするマップに基づいて、自動変速機の変速比が制御される。
【０００６】
しかしながら、上記のようにエンジンの出力特性と、モータ・ジェネレータの出力特性が異なっているため、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で車両が走行するにあたり、エンジンが単独で駆動する状態に対応して自動変速機の変速比が制御されると、車両の駆動力が不足してドライバビリティが低下する可能性があった。
【０００７】
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、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における駆動力の低下を抑制す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、車輪にトルクを伝達するエンジンと、このエンジンと前記車輪との間に配置されたモータ・ジェネレータと、このモータ・ジェネレータと前記車輪との間に配置され、かつ、入力部材と出力部材との間で流体を介してトルクの伝達をおこなう流体伝動装置とを有し、前記エンジンのトルクを前記車輪に伝達するエンジン駆動状態と、前記モータ・ジェネレータのトルクを前記車輪に伝達するモータ・ジェネレータ駆動状態とを選択することの可能なハイブリッド車の制御装置において、前記エンジンまたは前記モータ・ジェネレータのトルクが前記流体伝動装置に入力される場合に、前記モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比を、前記エンジンが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比よりも大きく設定するように、前記流体伝動装置のトルク伝達状態を制御する流体伝動装置制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、エンジンまたはモータ・ジェネレータのトルクが流体伝動装置に入力される場合に、前記エンジンが単独で駆動する状態で前記流体伝動装置から出力されるトルクよりも、前記モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で前記流体伝動装置から出力されるトルクを大きくすることが可能である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記流体伝動装置から前記車輪に至る動力伝達経路に設けられた自動変速機と、前記エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて前記自動変速機の変速比を制御する電子制御装置とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用に加えて、前記エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて前記自動変速機の変速比が制御された場合でも、車両の駆動力が可及的に高められる。
【００１２】
【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パワートレーンの構成を示すスケルトン図、図３は、図２のハイブリッド車のシステムの構成を示すブロック図、図４は、ハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。この実施形態におけるハイブリッド車は、第１の駆動力源であるエンジン１と、第２の駆動力源であるモータ・ジェネレータ２とを有する。そして、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ２が配置されている。また、モータ・ジェネレータ２と車輪３との間の動力伝達経路にはトルクコンバータ４が配置され、上記動力伝達経路におけるトルクコンバータ４と車輪３との間には、自動変速機５が配置されている。
【００１３】
上記エンジン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エンジン等の内燃機関が用いられる。このエンジン１は、始動装置（スタータモータ）６、燃料噴射装置７、吸排気装置８、点火装置９、冷却装置１０等を備えた公知の構造のものである。
【００１４】
また、エンジン１の吸気管には電子スロットルバルブ１１が設けられており、電子スロットルバルブ１１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のクランクシャフト１２と、モータ・ジェネレータ２の回転軸１３との間の動力伝達経路にはクラッチ１４が設けられており、このクラッチ１４の係合・解放により、クランクシャフト１２と回転軸１３との間の動力伝達経路が接続もしくは遮断される。さらに、クラッチ１４とクランクシャフト１２との間の動力伝達経路にはダンパ１５が設けられている。なお、特に図示しないが、クラッチ１４を設けることなく、回転軸１３とダンパ１５とを直結した構成を採用することも可能である。
【００１５】
モータ・ジェネレータ２は、例えば交流同期型のものが適用される。モータ・ジェネレータ２は、永久磁石を有する回転子１６と、コイルが巻き付けられた固定子１７とを備えている。そして、コイルの３相巻き線に３相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１６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トルクが発生する。モータ・ジェネレータ２により発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、モータ・ジェネレータ２の回転数は、交流電流の周波数により制御される。そして、このモータ・ジェネレータ２は電気エネルギを機械エネルギに変換する電動機としての機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを有する。
【００１６】
前記トルクコンバータ４は、駆動側部材のトルクを作動流体（具体的には、オートマチック・トランスミッション・フルード、略してＡＴＦ）を介して従動側部材に伝達する機能を備えており、このトルクコンバータ４は、ポンプインペラ１８に一体化させたフロントカバー１９と、自動変速機５の入力軸２０に連結されたタービンランナ２１と、ポンプインペラ１８から流体を介してタービンランナ２１に伝達されるトルクを増幅するためのステータ２２とを有する。さらに、フロントカバー１９が回転軸１３に対して接続されている。
【００１７】
なお、特に図示しないが、ポンプインペラ１８およびタービンランナ２１ならびにステータ２２には、それぞれ複数の案内羽根が形成されている。そして、トルクコンバータ４の容量係数は、ポンプインペラ１８またはタービンランナ２１の形状、ポンプインペラ１８またはタービンランナ２１の案内羽根の角度などに基づいて決定される。
【００１８】
上記構成のトルクコンバータ４は、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の速度比が所定の範囲（トルクコンバーターレンジ）にある場合は、そのトルク比が「１」を越えており、速度比の増加にともなってトルク比が低下する特性を備えている。そして、速度比が所定値、すなわちカップリングポイントに到達した状態においてはトルク比が「１」になる特性を備えている。
【００１９】
さらにトルクコンバータ４は、公知の可変容量トルクコンバータが用いられている。例えば、作動流体の流動回路内の液量を調整することにより、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間における伝達トルク容量を変更することが可能である。言い換えれば、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の速度比を変更することができる。つまり、ポンプインペラ１８の回転速度を一定とした場合に、ポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間の相対回転量（滑り量）を変更することができ、結果的にポンプインペラ１８とタービンランナ２１との間のトルク比が変更される。
【００２０】
一方、フロントカバー１９の内部には、係合・解放可能なロックアップクラッチ２３が設けられており、ロックアップクラッチ２３の係合・解放制御をおこなうことが可能である。なお、ロックアップクラッチ２３の係合には、完全係合とスリップとが含まれる。
【００２１】
前記自動変速機５は複数の遊星歯車機構２４と、これらの遊星歯車機構２４のトルク伝達経路を切り換えるために係合・解放される複数の摩擦係合装置２５とを備えた、公知の有段式変速機である。これらの摩擦係合装置２５の係合・解放状態の切り換えにより、自動変速機５の変速比（つまり変速段）が制御される。この自動変速機５は、例えば前進段において第１速〜第５速のいずれかが設定されるように構成されている。一方、油圧制御装置２６が設けられており、この油圧制御装置２６により、自動変速機５の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２３の係合・解放やスリップ制御、摩擦係合装置２５に作用する油圧の油圧回路におけるライン圧の制御、摩擦係合装置２５の係合圧の制御などがおこなわれる。
【００２２】
この油圧制御装置２６は電気的に制御されるもので、自動変速機５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。さらに、油圧制御装置２６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、自動変速機５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２３や所定の摩擦係合装置の係合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。
【００２３】
さらに、自動変速機５のケーシングの内部には、オイルポンプ２７が設けられている。このオイルポンプ２７は、油圧制御装置２６により制御される油圧の元圧を発生する機能を備えている。そして、回転軸１３の動力がポンプインペラ１８を介してオイルポンプ２７に伝達され、この動力によりオイルポンプ２７が駆動される構成になっている。つまり、オイルポンプ２７は、エンジン１の動力またはモータ・ジェネレータ２の動力のいずれでも駆動することが可能である。
【００２４】
前記自動変速機５の出力軸２８にはプロペラシャフト２９が接続されており、このプロペラシャフト２９が差動装置３０に接続されている。なお、この差動装置３０は最終減速装置としての機能をも備えている。そして、差動装置３０にアクスルシャフト３１が接続され、アクスルシャフト３１に対して車輪３が取り付けられている。
【００２５】
つぎに、図３に基づいて、モータ・ジェネレータ２の制御回路を説明する。モータ・ジェネレータ２と、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するメインバッテリ３２との間の回路にはインバータ３３が配置されている。メインバッテリ３２の定格電圧は、例えば２８８Ｖに設定されている。インバータ３３は、メインバッテリ３２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メインバッテリ３２に供給する３相ブリッジ回路（図示せず）を備えている。
【００２６】
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（図示せず）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とメインバッテリ３２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。
【００２７】
前記メインバッテリ３２の正極とインバータ３３との間の回路には、第１のシステムメインリレーSMR1が配置されている。また、第１のシステムメインリレーSMR1と相互に並列に第３のシステムメインリレーSMR3が配置されているとともに、第２のシステムメインリレーSMR2に対して直列に制限抵抗３４が配置されている。さらに、メインバッテリ３２の負極とインバータ３３との間の回路には、第３のシステムメインリレーSMR3が配置されている。これら第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3は、モータ・ジェネレータ２とメインバッテリ３２との間に形成されている高電圧回路の接続・遮断をおこなう機能を有する。
【００２８】
また、前記メインバッテリ３２は、所定電圧のセルを複数直列に配置することにより１モジュールを構成したものであり、複数のモジュールを２つのホルダーに分割して直列に接続した構成が採用されている。このメインバッテリ３２の回路には、安全プラグ３５が接続されている。
【００２９】
さらに、インバータ３３と第２のシステムメインリレーSMR2との間、およびインバータ３３と第３のシステムメインリレーSMR3との間には、DCDCコンバータ３６が接続されている。このDCDCコンバータ３６には補機バッテリ３７が接続されている。補機バッテリ３７の定格電圧は、例えば１２Ｖに設定されている。このDCDCコンバータ３６は、メインバッテリ３２の直流電圧を所定電圧に降圧し、補機バッテリ３７に充電する機能を有する。この補機バッテリ３７は、エアコン用コンプレッサ、メインバッテリ３２を冷却するウォーターポンプ５１などに電力を供給する機能を有する。
【００３０】
一方、メインバッテリ３２には、メインバッテリ用電子制御装置３８を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されているとともに、インバータ３３には、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されている。メインバッテリ用電子制御装置３８、ハイブリッド用電子制御装置３９、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、それぞれ、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。
【００３１】
そして、メインバッテリ３２とメインバッテリ用電子制御装置３８とが相互にデータ通信可能に接続され、メインバッテリ用電子制御装置３８とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。また、インバータ３３とモータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とが相互にデータ通信可能に接続され、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３２】
前記メインバッテリ用電子制御装置３８は、メインバッテリ３２の充電量ＳＯＣを検出するとともに、メインバッテリ３２とモータ・ジェネレータ２との間に流れる電流の電流値を検出する機能を有する。モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、ハイブリッド用電子制御装置３９からの信号により、インバータ３３を介してモータ・ジェネレータ２を制御する機能を有する。
【００３３】
さらに、ハイブリッド用電子制御装置３９には、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とが接続されている。そして、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とは、それぞれ、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。そして、ハイブリッド用電子制御装置３９と、変速機用電子制御装置４１およびエンジン用電子制御装置４２およびブレーキ用電子制御装置４３およびエアコン用電子制御装置４４とが、相互にデータ通信可能に接続されている。上記各電子制御装置は、補機バッテリ３７を電源として起動される。
【００３４】
また、変速機用電子制御装置４１には、自動変速機５の変速比を制御するために、車両の走行状態、例えば車速およびアクセル開度をパラメータとする変速線図が記憶されている。さらに、変速機用電子制御装置４１には、車速およびアクセル開度をパラメータとしてロックアップクラッチ２３の係合・解放を制御するロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。
【００３５】
さらに、シフトレバー４５のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４６の信号が変速機用電子制御装置４１に入力されている。このシフトレバー４５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、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションなどを選択することが可能に構成されている。そして、このシフトポジションセンサの信号に基づいて、ハイブリッド用電子制御装置３９から制御信号が出力され、この制御信号に基づいて、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブなどのアクチュエータが制御される。
【００３６】
また、アクセルペダル４７の踏み込み量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４８の信号がエンジン用電子制御装置４２に入力されている。そして、アクセル開度センサ４８の信号およびシフトポジションセンサ４６の信号に基づいてエンジン１の出力、自動変速機５の変速比（変速段）、モータ・ジェネレータ２のトルクが演算され、車両の駆動力が制御される。ここで、エンジン１の出力は、電子スロットルバルブ１１の開度制御、燃料噴射装置７の燃料噴射量制御、点火装置９の点火時期制御などにより調整される。また、自動変速機５の変速比は油圧制御装置２６により制御される。さらに、モータ・ジェネレータ２のトルクは電流値により制御される。
【００３７】
また、ハイブリッド車は、油圧ブレーキ装置（図示せず）を備えており、この油圧ブレーキ装置は、ブレーキペダル４９、マスターシリンダ、ホイールシリンダ、ホイールシリンダに作用する油圧を制御するアクチュエータなどを有する公知のものである。そして、ブレーキ用電子制御装置４３にはブレーキペダル４９の踏み込み量を検出するセンサの信号が入力されており、ブレーキペダル４９の踏み込み量に基づいて車両に対する制動要求が判断される。この判断結果に基づいて、油圧ブレーキ装置が分担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２の機能により分担するべき制動力（回生制動力）とが演算され、その演算結果に基づいて、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクおよび油圧ブレーキ装置のホイールシリンダの油圧が制御される。
【００３８】
また、エアコン用電子制御装置４４にはエアコンスイッチ５０の信号が入力されている。このエアコンスイッチ５０の信号に基づいてエアコン用コンプレッサの駆動が制御される。なお、ハイブリッド用電子制御装置３９には各種センサ５２の信号が入力されているとともに、これらのセンサ５２の信号もしくはその他のセンサやスイッチの信号に基づいて、各種のアクチュエータ５３に対する制御信号が出力される。これらのセンサ５２には、シフトポジションセンサ４６、アクセル開度センサ４８、入力軸２０の回転数（言い換えればタービン回転数）を検出する入力軸回転数センサ６１、出力軸２８の回転数を検出する出力軸回転数センサ６２、トルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチ（後述）の信号、などが含まれる。この出力軸回転数センサ６２の信号に基づいて車速が演算される。
【００３９】
また、アクチュエータ５３には、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブ、油圧ブレーキ装置のアクチュエータ、電子スロットルバルブ１１の開度を制御するアクチュエータ、クラッチ１４を係合・解放させるアクチュエータ、、トルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチの信号に基づいて、ステータ２２の反力トルクを制御する制御機構用のアクチュエータ（後述）などが含まれる。
【００４０】
つぎに、ハイブリッド用電子制御装置３９における入出力信号を、図４に基づいて総括的に説明する。ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、補機バッテリ３７の充電量ＳＯＣを検出する補機バッテリ用電子制御装置５４の信号、イグニッションキーの操作位置を検出するイグニッションスイッチ５５の信号、メインバッテリ用電子制御装置３８の信号、インバータ３３の温度を示す信号、メインバッテリ３２の電圧を示すメインバッテリ用電子制御装置３８の信号、モータ・ジェネレータ２の回転数および回転角度を検出するレゾルバ５７の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号、変速機用電子制御装置４１の信号が入力されている。
【００４１】
また、ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、ブレーキ用電子制御装置４３の信号、エアコン用電子制御装置４４の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号系統に異常が発生したときのダイアグノーシス信号、車両の衝突時に膨張・展開するエアバッグ装置（図示せず）を制御するエアバッグ用電子制御装置５８の信号、ストップランプスイッチ５９の信号、インターロックスイッチ６０の信号、エンジン１が単独で駆動する状態とモータ・ジェネレータ２が単独で駆動する状態とでトルクコンバータ４の制御内容、具体的にはトルク伝達状態を変更するためのトルクコンバータ用制御モードセレクトスイッチ（以下、モードセレクトスイッチと略記する）６３の信号が入力されている。このモードセレクトスイッチ６３は、運転者により操作されるもので、モードセレクトスイッチ６３は、例えば、インストルメントパネル、コンソールボックス、ステアリングホイールなどに設けられている。
【００４２】
一方、ハイブリッド用電子制御装置３９からは、始動装置６に対する駆動信号（スタータ信号）、始動装置６のスタータリレーに対する制御信号、ハイブリッドシステムにおける各種のリレー５６に対する制御信号、第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3に対する駆動信号、DCDCコンバータ３６に対する駆動信号または停止信号、インバータ３３に対する停止要求信号、インバータ３３の３相、すなわちＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対する駆動信号、エンジン用電子制御装置４２に対する制御信号、変速機用電子制御装置４１に対する制御信号、ブレーキ用電子制御装置４３に対する信号、エアコン用電子制御装置４４に対する信号、トルクコンバータ用アクチュエータ６４に対する信号などが出力されている。
【００４３】
ここで、上記ハイブリッド車の構成と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、トルクコンバータ４がこの発明の流体伝動装置に相当する。また、フロントカバー１９およびポンプインペラ１８が、この発明の入力部材に相当し、タービンランナ２１および入力軸２０がこの発明の出力部材に相当する。
【００４４】
上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御内容を簡単に説明する。すなわち、アクセル開度および車速ならびにシフトポジション、その他の条件に基づいて、必要なエンジン出力、自動変速機５の変速比、モータ・ジェネレータ２のトルクなどが演算される。
【００４５】
図５は、ハイブリッド車の駆動力特性を示す線図であり、横軸にプロペラシャフト２９の回転数が示され、縦軸にプロペラシャフト２９のトルクが示されている。図５においては、エンジン１が単独で駆動するエンジン駆動状態（言い換えればエンジン走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数と、モータ・ジェネレータ２が単独で駆動するモータ・ジェネレータ駆動状態（言い換えればＥＶ走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数とが示されている。エンジン駆動状態については、自動変速機５の第１速〜第５速に対応する特性がそれぞれ示されている。
【００４６】
車両の走行に際しては、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力と、しきい値Ｐevとが比較される。このしきい値Ｐevは、ハイブリッド用電子制御装置３９に予め記憶されている。そして、演算された必要エンジン出力が値Ｐev以上である場合は、エンジン１が駆動され、かつ、クラッチ１４が係合されるとともに、モータ・ジェネレータ２は停止される。つまり、エンジン１のトルクのみにより車両が走行する、いわゆるエンジン走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３の状態は、予め自動変速機用電子制御装置４１に記憶されているマップに基づいて制御される。
【００４７】
これに対して、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力が、しきい値Ｐev未満である場合は、クラッチ１４を解放し、かつ、エンジン１を停止するとともに、モータ・ジェネレータ２が駆動される。つまり、モータ・ジェネレータ２の出力トルクのみにより車両が走行する、いわゆるＥＶ走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３は、エンジン走行状態の場合と同様にして制御される。なお、クラッチ１４の無い構成が採用されている場合は、ＥＶ走行時において、燃料噴射装置７によるフューエルカット制御がおこなわれる。したがって、モータ・ジェネレータ２のトルクにより、エンジン１が従動回転する。
【００４８】
つぎに、エンジン走行状態とＥＶ走行状態とに対応して、トルクコンバータ４のトルク伝達状態を変更する制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず各種のセンサやスイッチの信号が電子制御装置に入力され、これらの信号が処理される（ステップ１０１）。ついで、アクセルペダル４７がオフされているか否かが判断される（ステップ１０１）。ステップ１０１で否定判断された場合、つまり加速要求がある場合は、各種の電子制御装置に入力される信号と、図５に示す特性線図とに基づいて、ハイブリッド車を、前述したＥＶ走行状態で制御するか否かが判断される（ステップ１０２）。
【００４９】
ステップ１０２で否定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオフ（解放）するとともに、トルクコンバータ４を制御する制御パターンとして、エンジン走行用制御パターンを選択する（ステップ１０３）。このエンジン走行用制御パターンの具体的な制御内容については後述する。ついで、車両走行制御がおこなわれるとともに、（ステップ１０４）、このステップ１０４の制御に対応する制御信号が出力処理され（ステップ１０５）、リターンされる。なお、ステップ１０４においては、前述したステップ１０３、あるいは後述するステップ１０７，１０９に対応して車両走行制御に関連する演算がおこなわれる。
【００５０】
一方、前記ステップ１０２で肯定判断された場合は、モードセレクトスイッチ６３がオンされているか否かが判断される（ステップ１０６）。ステップ１０６で否定判断された場合はステップ１０３に進み、ステップ１０６で肯定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオフするとともに、ＥＶ走行用制御パターンが選択され（ステップ１０７）、ステップ１０４に進む。
【００５１】
ここで、ＥＶ走行用制御パターンとエンジン走行用制御パターンについて説明する。図６および図７はＥＶ走行用制御パターンに対応しており、図６は、トルクコンバータ４の入力トルクの特性を示す線図、図７は、トルクコンバータ４の出力トルクの特性を示す線図である。
【００５２】
図６において、横軸にモータ・ジェネレータ２の回転数が示され、縦軸にモータ・ジェネレータ２のトルクが示されいる。ここで、（１）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応する特性を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示し、（３）の特性線は、１５ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示している。また、図６において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ２のトルク伝達特性は、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の入力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５３】
一方、図７においては、横軸にタービンランナ２１の回転数が示され、縦軸にタービンランナ２１のトルクが示されている。（１）の特性線は、１５ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示している。また、図７において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ４の出力トルクは、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の出力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５４】
一方、図８および図９はエンジン走行用制御パターンに対応しており、図８は、トルクコンバータ４の入力トルクの特性を示す線図、図９は、トルクコンバータ４の出力トルクの特性を示す線図である。なお、図８および図９はエンジン走行用制御パターンに対応しているが、ＥＶ走行用制御パターンの特性と、エンジン走行用制御パターンの特性との比較を容易にするため、エンジン走行用制御パターンにおいても、トルクコンバータ４に対してモータ・ジェネレータ２のトルクが入力された場合の特性を示している。
【００５５】
図８においては、横軸にモータ・ジェネレータ２の回転数が示され、縦軸にモータ・ジェネレータ２のトルクが示されている。ここで、（１）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応する特性を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示し、（３）の特性線は、１５ｋｗの電力であり、かつ、３０Ｎ・ｍのトルクに対応する特性を示している。また、図８において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ２のトルク伝達特性は、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の入力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５６】
一方、図９においては、横軸にタービンランナ２１の回転数が示され、縦軸にタービンランナ２１のトルクが示されている。（１）の特性線は、１５ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示し、（２）の特性線は、１３ｋｗの電力に対応するモータ・ジェネレータ２の負荷を示している。また、図９において、▲１▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０に対応する特性を示し、▲２▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．３に対応する特性を示し、▲３▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が０．６に対応する特性を示し、▲４▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.855に対応する特性を示し、▲５▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.915に対応する特性を示し、▲６▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.939に対応する特性を示し、▲７▼の特性線はトルクコンバータ２の容量係数が0.957に対応する特性を示している。そして、トルクコンバータ４の出力トルクは、モータ・ジェネレータ２の特性線と、トルクコンバータ４の出力特性線との交点（整合点）で決定される。
【００５７】
なお、図６ないし図９に示すようなＥＶ走行用制御パターンの特性とエンジン走行用制御パターンの特性との相違は、前述したトルクコンバータ４の作動流体の回路の液量を調節することにより達成される。
【００５８】
図１０は、横軸に車速を示し、縦軸に駆動力およびモータ・ジェネレータ２の回転数を示した特性線図である。図１０において、（１）の線分は、平坦な道路（勾配が零度）を車両が走行するために必要な駆動力を示し、（２）の線分は、勾配が約１０度の坂道を車両が登坂する場合に必要な駆動力を示している。また図１０において（ａ）の線分は、自動変速機５の第１速におけるタービン回転数の特性を示し、（ｂ）の線分は、自動変速機５の第２速におけるタービン回転数の特性を示し、（ｃ）の線分は、自動変速機５の第３速におけるタービン回転数の特性を示している。
【００５９】
さらに、図１０において（Ａ）の線分は、自動変速機５の第１速における駆動力および車速の特性を示し、（Ｂ）の線分は、自動変速機５の第２速における駆動力および車速の特性を示し、（Ｃ）の線分は、自動変速機５の第３速における駆動力および車速の特性を示している。さらにまた、図１０において、▲１▼の線分は、（Ａ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲２▼の線分は、（Ｂ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲３▼の線分は、（Ｃ）の線分に相当する駆動力を得るために、エンジン走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性である。
【００６０】
さらにまた、図１０において、▲４▼の線分は、（Ａ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲５▼の線分は、（Ｂ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性であり、▲６▼の線分は、（Ｃ）の線分に相当する駆動力を得るために、ＥＶ走行用制御パターンで必要なモータ・ジェネレータ２の回転数特性である。そして、図１０の特性線図によれば、所定車速において自動変速機５の第１速で発生する駆動力は、勾配が約１０度の坂道を車両が登坂する場合に必要な駆動力を越えていることがわかる。
【００６１】
上記図６ないし図９に示すように、ＥＶ走行用制御パターンとエンジン走行用制御パターンとを比較すると、トルクコンバータ４の容量係数が同じであってもトルクコンバータ４によるトルク伝達状態が異なっている。具体的には、ＥＶ走行用制御パターンに対応する各特性線同士の間隔の方が、エンジン走行用制御パターンに対応する各特性線同士の間隔よりも密（タイト）に設定されている。そして、トルクコンバータ４に入力されるトルクが同じであっても、トルクコンバータ４から出力されるトルクは、エンジン走行用制御パターンよりもＥＶ走行用制御パターンの方が高い値に設定される。
【００６２】
つまり、エンジン走行用制御パターンが選択された場合のトルクコンバータ４のトルク比よりも、ＥＶ走行用制御パターンが選択された場合のトルクコンバータ４のトルク比の方が大きくなる。したがって、エンジン１の駆動状態に対応して自動変速機５の変速制御がおこなわれたとしても、車両の駆動力（加速性能）を可及的に高めることができ、ドライバビリティが向上する。
【００６３】
さらに、エンジン走行用制御パターンが選択された場合のポンプインペラ１８とタービンランナ２１との滑り量は、ＥＶ走行用制御パターン選択された場合のポンプインペラ１８とタービンランナ２１との滑り量よりも少ない。このため、車両の高速走行時に、エンジン走行用制御パターンが選択された場合は、ＥＶ走行用制御パターンが選択された場合に比べて、動力の伝達効率が向上し、ひいては燃費が向上する。
【００６４】
ところで、前記ステップ１０１で肯定判断された場合は、ブレーキペダル４９がオンされている（踏み込まれている）か否かが判断される（ステップ１０８）。ステップ１０８で肯定判断された場合は、ロックアップクラッチ２３をオンし（ステップ１０９）、ステップ１０４に進む。そして、ステップ１０４においては、ブレーキペダル４９のオン信号に基づいて、油圧ブレーキ装置で負担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２で負担するべき回生制動力（回生制動トルク）とが演算される。
【００６５】
具体的には、油圧ブレーキ装置の制動力よりも、モータ・ジェネレータ２による回生制動を優先する制御信号が出力され、車輪３から入力される運動エネルギをモータ・ジェネレータ２により電気エネルギに変換し、メインバッテリ３２に充電する。このようにして、モータ・ジェネレータ２による回生制動時に、ロックアップクラッチ２３をオンすることにより、入力軸２０からモータ・ジェネレータ２に伝達される動力の伝達効率を向上させ、回生制動効率を高めることができる。なお、このようにモータ・ジェネレータ２により回生制動をおこなう場合は、クラッチ１４が解放される。
【００６６】
また、前記ステップ１０８で否定判断された場合は、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎlim を越えているか否かが判断される（ステップ１１０）。この所定値Ｎlim は、予めエンジン用電子制御装置４２に記憶されている。ステップ１１０で肯定判断された場合は、エンジン１の振動が動力伝達系に伝達されたとしても、こもり音が発生する可能性が少ないため、ステップ１０９に進む。これに対して、ステップ１１０で否定判断された場合は、こもり音が発生する可能性があるため、ステップ１０６を経由してステップ１０３もしくはステップ１０７に進み、ロックアップクラッチ２３が解放される。
【００６７】
したがって、エンジン１の振動がトルクコンバータ２３で流体伝達される際に吸収もしくは緩和され、こもり音が抑制される。なお、ステップ１１０を経由してステップ１０３またはステップ１０７に進んだ場合は、エンジン走行用制御パターンまたはＥＶ走行用制御パターンのいずれかが選択されるものの、先のステップ１０１でアクセルペダル４７がオフされているため、走行性能に影響はない。なお、ステップ１０３，１０７，１０９において、ロックアップクラッチ２３のオン・オフ制御は、予め設定されているロックアップクラッチ制御マップに基づいておこなわれる。
【００６８】
ここで、図１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１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、この発明の流体伝動装置制御手段に相当する。なお、上記実施形態において、自動変速機５の代わりに、手動操作により変速比を変更することの可能な手動変速機、変速比を無段階に変更することの可能な無段変速機（ＣＶＴ）を搭載することも可能である。
【００６９】
また、この実施形態において、エンジン走行用制御パターンの特性と、ＥＶ走行用制御パターンの特性を異ならせるための他の例としては、トルクコンバータレンジにおけるステータ２２の反力トルクを制御する手法が挙げられる。例えば、ステータ２２の案内羽根の角度を変更する制御機構（図示せず）を配置したり、あるいはステータ２２の内輪を、自動変速機５のケーシング側のスリーブに対して相対回転可能な状態で保持させる制御機構（図示せず）を採用することが可能である。このような制御機構を採用した場合は、ステータ２２の反力トルクを制御することにより、エンジン１が単独で駆動する状態と、モータ・ジェネレータ２が単独で駆動する状態とで、トルクコンバータ４のトルク伝達状態を異ならせること、言い換えれば入力部材と出力部材との間のトルク比を異ならせることも可能である。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、エンジンまたはモータ・ジェネレータのトルクが流体伝動装置に入力される場合に、前記エンジンが単独で駆動する状態で流体伝動装置から出力されるトルクよりも、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態で流体伝動装置から出力されるトルクを大きくすることが可能である。したがって、モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における車両の駆動力の低下が抑制され、ドライバビリティを向上することができる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果に加えて、エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて自動変速機の変速比が制御された場合でも、車両の駆動力を可及的に高めることができる。
【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】 この発明が適用されたハイブリッド車の概略構成をスケルトン図である。
【図３】 図２に示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４】 図２に示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５】 図２に示されたハイブリッド車のエンジン走行状態およびモータ・ジェネレータ走行状態において、プロペラシャフトトルクとプロペラシャフト回転数との関係を示す特性線図である。
【図６】 ＥＶ走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図７】 ＥＶ走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図８】 エンジン走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図９】 エンジン走行用制御パターンに対応する特性線図である。
【図１０】 タービンランナの特性と、モータ・ジェネレータの特性と、必要駆動力と、車両駆動力との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 ３…車輪、 ４…トルクコンバータ、 ５…自動変速機、 １３…回転軸、 １８…ポンプインペラ、 １９…フロントカバー、 ２０…入力軸、 ２１…タービンランナ。
Claims (2)
- 車輪にトルクを伝達するエンジンと、このエンジンと前記車輪との間に配置されたモータ・ジェネレータと、このモータ・ジェネレータと前記車輪との間に配置され、かつ、入力部材と出力部材との間で流体を介してトルクの伝達をおこなう流体伝動装置とを有し、前記エンジンのトルクを前記車輪に伝達するエンジン駆動状態と、前記モータ・ジェネレータのトルクを前記車輪に伝達するモータ・ジェネレータ駆動状態とを選択することの可能なハイブリッド車の制御装置において、
前記エンジンまたは前記モータ・ジェネレータのトルクが前記流体伝動装置に入力される場合に、前記モータ・ジェネレータが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比を、前記エンジンが単独で駆動する状態における前記入力部材と前記出力部材との間のトルク比よりも大きく設定するように、前記流体伝動装置のトルク伝達状態を制御する流体伝動装置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。 - 前記流体伝動装置から前記車輪に至る動力伝達経路に設けられた自動変速機と、
前記エンジンの駆動状態に基づいて予め記憶されたマップに基づいて前記自動変速機の変速比を制御する電子制御装置と
を有す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。
Priority Applications (1)
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| JP33630498A JP3911882B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | ハイブリッド車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| JP33630498A Expired - Fee Related JP3911882B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | ハイブリッド車の制御装置 |
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-
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