JP3945042B2

JP3945042B2 - Vehicle charging control device

Info

Publication number: JP3945042B2
Application number: JP28677998A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 豊多賀; 隆次茨木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP2000110603A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently charge a battery on a vehicle when the SOC of the battery is lowered. SOLUTION: An engine 1 is coupled through a torque converter T/C2 to a motor generator M/G3 coupled to an automatic transmission A/T4. If the SOC(state of charge) of a battery 41 is lowered, the output power of the engine 1 is increased so as to allow the motor generator M/G3 to serve as a generator for generating power. The rotational frequency and the torque of the engine 1, the slip rate of the torque converter T/C2, and the rotational frequency and the torque of the motor generator M/G3 are controlled by an ECU 100 in order to obtain a maximum power generation efficiency.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の充電制御装置、特に充電効率の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、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、さらには燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減を目的として、異なる種類の動力源、具体的にはエンジンとモータジェネレータを搭載した車両が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平９−２０９７９０号公報には、変速機の入力軸にエンジンが接続されるとともにモータジェネレータが接続され、車速やアクセル開度、あるいはバッテリの充電量に基づいてエンジン及びモータジェネレータを制御する技術が開示されている。具体的には、エンジンのトルクをモータジェネレータに入力してモータジェネレータをジェネレータとして機能させてバッテリを充電する、また車両減速時には車輪から変速機を介してモータジェネレータに入力されるトルクを用いて回生制動を行う、あるいはモータジェネレータをモータとして機能させ、そのトルクを変速機に入力してトルクアシストを行う等である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ハイブリッド車においては例えば車載バッテリのＳＯＣ（充電状態）が低下した場合にはエンジンのトルクをモータジェネレータに供給し、モータジェネレータをジェネレータとして機能させて発電させることで車載バッテリを充電するが、単にエンジンを起動させて発電するのでは、例えばエンジンのトルクがトルクコンバータを介してモータジェネレータに供給される構成の場合、トルクコンバータによってエンジンのトルクの一部が消費され、効率よく車載バッテリを充電することができない、あるいはトルクコンバータのロックアップクラッチが係合していてもエンジンの出力によっては発電効率が低下する問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、車載バッテリの充電が必要となった場合でもエンジン、トルクコンバータ、モータジェネレータを制御して高効率で車載バッテリを充電することが可能な制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、エンジンのトルクをトルクコンバータを介して変速機に伝達するとともに、前記トルクコンバータと前記変速機との間にモータジェネレータが接続された車両の充電制御装置であって、車両が停止中であって、かつ、前記変速機が前進ポジションまたは後進ポジションにあることを検出する検出手段と、前記検出手段で車両が停止中であって、かつ、前記変速機が前進ポジションまたは後進ポジションにあることが検出された場合に、前記エンジンのトルクの少なくとも一部を前記トルクコンバータを介して前記モータジェネレータに供給することで発電する際に、前記変速機の前進クラッチまたは後進クラッチを解放するクラッチ制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、エンジンのトルクをトルクコンバータを介して変速機に伝達するとともに、前記トルクコンバータと前記変速機との間にモータジェネレータが接続された車両の充電制御装置であって、車両が停止中であって、かつ、前記変速機が前進ポジションまたは後進ポジションにあることを検出する検出手段と、前記検出手段で車両が停止中であって、かつ、前記変速機が前進ポジションまたは後進ポジションにあることが検出された場合に、前記エンジンのトルクの少なくとも一部を前記トルクコンバータを介して前記モータジェネレータに供給して発電中に前記変速機の前進または後進クラッチの係合指令があった場合は、前記モータジェネレータによる発電を終了後に前記前進クラッチまたは後進クラッチの係合を実施することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、車両の停止中に前記エンジンのトルクの少なくとも一部を前記トルクコンバータを介して前記モータジェネレータに供給して発電中に前記変速機の前進クラッチまたは後進クラッチの係合指令があった場合でも、アクセルオンの信号が検出されない時は前記モータジェネレータによる発電を継続するとともに、前記前進クラッチまたは後進クラッチを非係合状態に維持することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１には、本実施形態におけるハイブリッド車の構成ブロック図が示されている。エンジン１の出力軸はロックアップクラッチを有するトルクコンバータＴ／Ｃ２に接続され、トルクコンバータＴ／Ｃ２の出力軸はモータジェネレータＭ／Ｇ３に接続されている。そして、モータジェネレータＭ／Ｇ３の出力軸は自動変速機Ａ／Ｔ４に接続されている。モータジェネレータＭ／Ｇ３にはインバータ４０を介してバッテリ４１が接続されており、バッテリ４１からの直流電力をインバータ４０で交流電力に変換してモータジェネレータＭ／Ｇ３に供給するとともに、回生制動時にはモータジェネレータＭ／Ｇ３からの回生電力をバッテリ４１に供給する。インバータ４０の動作は、コントローラ４２からの制御指令で制御される。また、コントローラ４２は、インバータ４０を制御するだけでなく、インバータ４０の動作状態やバッテリ４１のＳＯＣ（充電状態）を検出してＥＣＵ１００に供給する。ＥＣＵ１００は、具体的にはマイクロコンピュータで構成され、車速信号やアクセル開度信号、ＳＯＣ信号等に基づいてトルクコンバータＴ／Ｃ２のスリップ率（ロックアップのオン、オフを含む）や自動変速機Ａ／Ｔ４の変速比を制御する。
【００１４】
本実施形態におけるエンジン１とモータジェネレータＭ／Ｇ３の基本動作は従来と同様であり、車両発進時や低速走行時にはモータジェネレータＭ／Ｇ３をモータとして機能させてモータジェネレータＭ／Ｇ３の出力で走行し、通常走行時にはエンジン１を始動させてエンジン出力により走行し、高負荷時にはエンジン１に加えモータジェネレータＭ／Ｇ３をモータとして機能させて両動力源により走行する。また、車両減速時や制動時には、モータジェネレータＭ／Ｇ３をジェネレータとして機能させ、電力を回生する。さらに、バッテリ４１のＳＯＣが低下した場合には、ＥＣＵ１００はエンジン１の出力を増大させ、その一部をモータジェネレータＭ／Ｇ３で電力に変換してバッテリ４１に充電する。
【００１５】
図２には、本実施形態におけるトルクコンバータＴ／Ｃ２、モータジェネレータＭ／Ｇ３及び自動変速機Ａ／Ｔ４の接続関係を示すスケルトン図が示されている。トルクコンバータＴ／Ｃ２及び自動変速機Ａ／Ｔ４の内部には、作動油としてオートマチック・トランスミッション・フルード（制御油）が封入されている。トルクコンバータＴ／Ｃ２は、駆動部材のトルクを流体により従動部材に伝達させるもので、ポンプインペラ７に一体化させたフロントカバー８と、タービンライナ９を一体に取り付けたハブ１０と、ロックアップクラッチ１１を有しており、ポンプインペラ７の回転が流体エネルギに変換されてタービンライナ９に伝達される。また、ロックアップクラッチ１１は、フロントカバー８とハブ１０とを選択的に係合、開放するためのもので、ロックアップクラッチ１１の係合には、ロックアップクラッチ１１が完全に係合された状態（ロックアップオン）と、ロックアップクラッチ１１がスリップした状態とが含まれる。
【００１６】
フロントカバー８はエンジン１のクランクシャフト１２に連結されており、ポンプインペラ７及びタービンランナ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大させるためである。また、ハブ１０には入力軸１４が接続されている。従って、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、このトルクはトルクコンバータ２又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。モータジェネレータＭ／Ｇ３も、この入力軸１４に接続される。
【００１７】
一方、自動変速機（Ａ／Ｔ）４は、副変速部１５及び主変速部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のキャリア１８に対して入力軸１４が連結されている。この遊星歯車機構１７を構成するキャリア１８とサンギア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、サンギア１９がキャリア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ア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、サンギア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。
【００１８】
従って、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ア１９の回転を止めた状態では、リングギア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。
【００１９】
他方、主変速部１６は、３組の遊星歯車機構２２、２３、２４を備えており、これら３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のサンギア２５と、第２遊星歯車機構２３のサンギア２６とが互いに一体的に連結されており、第１遊星歯車機構２２のリングギア２７と、第２遊星歯車機構２３のキャリア２９と、第３遊星歯車機構２４のキャリア３１とが連結されている。また、キャリア３１に出力軸３２が連結されており、この出力軸３２はトルク伝達装置（図示せず）を介して車輪に接続されている。更に、第２遊星歯車機構２３のリングギア３３が、第３遊星歯車機構２４のサンギア３４に連結されている。
【００２０】
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、つまりクラッチ及びブレーキが、以下のように設けられている。すなわち、クラッチに関しては、リングギア３３及びサンギア３４と、中間軸２１との間に第１クラッチＣ１が設けられており、互いに連結されたサンギア２５及びサンギア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。第１クラッチＣ１は前進時に係合し、第２クラッチＣ２は後進時に係合する。
【００２１】
また、ブレーキに関しては、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のサンギア２５及び第２遊星歯車機構２３のサンギア２６の回転を止めるように配置されている。また、これらのサンギア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はサンギア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。
【００２２】
第１遊星歯車機構２２のキャリア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はリングギア３８を備えており、リングギア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及び第２一方向クラッチＦ２は、ケーシング３５とリングギア３８との間に相互に並列配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ２はリングギア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。更に、自動変速機Ａ／Ｔ４の入力回転数を検出する入力回転数センサ４Ａと自動変速機Ａ／Ｔ４の出力軸３２の回転数を検出する出力回転数センサ４Ｂとが設けられている。このような構成において、例えば前進段の第２速から第３速にシフトアップする場合には、第３ブレーキＢ３が開放されるとともに、第２ブレーキＢ２が係合される。また、逆に第３速から第２速にシフトダウンする場合には、第２ブレーキＢ２が開放されるとともに第３ブレーキＢ３が係合される。
【００２３】
このような構成において、バッテリ４１のＳＯＣが低下した場合には上述したようにＥＣＵ１００はエンジン１の出力を増大させ、エンジンのトルクをトルクコンバータＴ／Ｃ２を介してモータジェネレータＭ／Ｇ３に供給して車載バッテリ４１を充電するが、例えば充電時にトルクコンバータＴ／Ｃ２がロックアップオフしている場合には、エンジン１からのトルクを効率よくモータジェネレータＭ／Ｇ３に供給できず、発電効率が低下する。また、たとえトルクコンバータＴ／Ｃ２がロックアップオンしていても、エンジン１の回転数やトルク、モータジェネレータＭ／Ｇ３の発電トルクや回転数が最適化されていないと、エンジン１のトルクを効率的に用いて発電することができない。
【００２４】
そこで、本実施形態においては、バッテリ４１の充電が必要となった場合に、ＥＣＵ１００は、エンジン１、トルクコンバータＴ／Ｃ２、及びモータジェネレータＭ／Ｇ３の作動状態を最適化して最大効率で発電できるように制御している。
【００２５】
図３には、本実施形態におけるバッテリ４１充電時のＥＣＵ１００の処理フローチャートが示されている。まず、ＥＣＵ１００は各種センサ（例えばシフトレバー位置センサや車速センサ、アクセル開度センサなど）からの入力信号を処理し（Ｓ１０１）、バッテリ４１のＳＯＣが所定量Ｌ％より低下したか否かを判定する（Ｓ１０２）。この判定は、コントローラ４２からのバッテリ４１検出信号に基づき判定することができる。そして、バッテリ４１のＳＯＣが所定量Ｌ％より低下して充電が必要である場合には、次にシフトレバーが前進ポジションあるいは後進ポジションにあるか否かを判定する（Ｓ１０３）。シフトレバーが前進ポジションあるいは後進ポジションにある場合には、さらに車速が０あるいは実質的に０（極低車速）であるか否か、すなわち停止中か否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００２６】
Ｓ１０４にてＹＥＳ、すなわち車両が停止中である場合には、充電を開始することになるが、これに先立ってＥＣＵ１００はブレーキがオンされているか否かを判定する（Ｓ１０５）。この判定は、車両運転者が制動の意思を有していることを確認するためのものであり、ブレーキがオンされている場合には自動変速機Ａ／Ｔ４内のクラッチを開放制御し、自動変速機Ａ／Ｔ４を実質的にニュートラルポジションに設定する。具体的には、シフトレバーが前進ポジションにある場合には図２におけるＣ１クラッチを開放し、シフトレバーが後進ポジションにある場合にはＣ２クラッチを開放制御する。これにより、シフトレバーが前進ポジションあるいは後進ポジションにあっても、自動変速機Ａ／Ｔ４は実質的にニュートラル状態となり、モータジェネレータＭ／Ｇ３の発電時トルクが自動変速機Ａ／Ｔ４を介して車輪に伝達されるのを防止できる。
【００２７】
自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチを開放制御したのち、ＥＣＵ１００は所定のヒルホールド制御を行う（Ｓ１０７）。ヒルホールド制御とは、例えば車両が登坂路に停止している場合に後退しないようにＡＢＳのアクチュエータを作動させて車輪を強制的にロックするものである。本実施形態ではＳ１０６にてシフトレバーが駆動ポジションにあっても自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチを開放するため、勾配路において車両が移動してしまうおそれがあるため、このようなヒルホールド制御が必要となる。なお、Ｓ１０５にて車両運転者がブレーキ操作をしていることは確認しているため、ヒルホールド制御がなくても車両の移動を防止することは可能であるが、車両運転者はシフトレバーが駆動ポジションにあることを前提にブレーキを操作していることも想定されるため、このようなヒルホールド制御により勾配路においても車両を停止させることが好適である。
【００２８】
自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチを開放し、更に車両を確実に停止させる処理を行った後、ＥＣＵ１００は最高効率で発電するために必要なエンジン１、トルクコンバータＴ／Ｃ２、モータジェネレータＭ／Ｇ３の運転点を演算する（Ｓ１０８）。なお、この最高効率運転点演算に関しては後に詳述する。
【００２９】
一方、Ｓ１０４にてＮＯ、すなわち車両が走行している場合には、クラッチ開放制御やヒルホールド制御を行うことなく、この状態における最高効率運転点を演算する（Ｓ１０９）。この最高効率運転点演算に関しても、後に詳述する。
【００３０】
Ｓ１０８、あるいはＳ１０９にて最高効率が得られる運転点を演算した後、ＥＣＵ１００は、この運転点でトルクコンバータＴ／Ｃ２のロックアップ制御（スリップ率制御）を行い（Ｓ１１０）、エンジン１の回転数、トルクを制御する（Ｓ１１１）。そして、モータジェネレータＭ／Ｇ３をジェネレータとして機能させて回転数及びトルクを制御し充電する（Ｓ１１２）。
【００３１】
図４には、Ｓ１０８における最高効率運転点演算Ｉの詳細フローチャートが示されている。まず、ＥＣＵ１００は、センサからの入力信号を処理し（Ｓ２０１）、モータジェネレータＭ／Ｇ３のモータトルクＴＭをモータ回転数ＮＭとモータ効率ηＭの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ２０２）。
【００３２】
図５には、横軸にモータ回転数ＮＭ、縦軸にモータトルクＴＭをとった場合のモータ効率ηＭが示されている。回転数ＮＭ及びトルクＴＭが増大する程モータ効率ηＭは増大し、回転数ＮＭ及びトルクＴＭがある範囲で極大となる。
【００３３】
次に、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴＥをエンジン回転数ＮＥとエンジン効率ηＥの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ２０３）。
【００３４】
図６には、横軸にエンジン回転数ＮＥ、縦軸にエンジントルクＴＥをとった場合のエンジン効率ηＥが示されている。回転数ＮＥ及びトルクＴＥが増大する程効率ηＥは増大し、ある範囲で極大となり、それ以上に回転数ＮＥとトルクＴＥが増大すると効率ηＥは低下する。
【００３５】
モータトルクＴＭとエンジントルクＴＥの２次元マップを記憶した後、記憶した２次元マップに基づいて最高効率点を決定する（Ｓ２０４）。具体的には、トルクコンバータＴ／Ｃ２はロックアップオン状態が発電効率最高となるのでロックアップオンを前提とし、ηＥ×ηＭの最高点を探索する。ただし、ロックアップをオンするため、
【数１】
ＴＭ＋ΔＴＥ＝ＴＥ・・・（１）
【数２】
ＮＭ＝ＮＥ・・・（２）
の関係にあるから、この条件下でηＥ×ηＭが最高となるエンジン回転数ＮＥ、エンジントルクＴＥ及びモータ回転数ＮＭ、モータトルクＴＭを２次元マップから求める。なお、ΔＴＥはエンジン１自身がアイドリングで回るために必要なトルクである。（１）、（２）式を満たす必要があるため、得られる最高運転点（モータトルク、モータ回転数、エンジントルク、エンジン回転数）はモータ効率の２次元マップにおいて最高効率が得られるモータトルクＴＭ’、モータ回転数ＮＭ’エンジン効率の２次元マップにおいて最高効率が得られるエンジントルクＴＥ’、エンジン回転数ＮＥ’とは異なる点に注意されたい。
【００３６】
一方、図７にはＳ１０９における最高効率運転点演算ＩＩの詳細フローチャートが示されている。Ｓ１０８における最高効率運転点演算Ｉと異なる点は、モータジェネレータＭ／Ｇ３が変速機Ａ／Ｔ４を介して車輪に連結されて走行中であるため（シフトレバーが前後進ポジションにあり、車速が０でない）、モータジェネレータＭ／Ｇ３の回転数を自由に制御することができない点である。
【００３７】
図において、ＥＣＵ１００はセンサからの入力信号を処理し（Ｓ３０１）、次にトルクコンバータＴ／Ｃ２のロックアップオフを強制できるか否か、言い換えればドライバビリティを低下させないためロックアップをオフしなければならない走行状況か否か（例えば変速時に変速ショックを緩和するためにロックアップをオフする等）の判定を行う（Ｓ３０２）。ロックアップオフが強制されない場合には、次に走行負荷ＴＬＯＡＤを車速やスロットル開度に基づき演算し（Ｓ３０３）、モータトルクＴＭをモータ回転数ＮＭとモータ効率ηＭの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ３０４）。この処理は、上述したＳ２０２と同様であるが、モータジェネレータＭ／Ｇ３は自動変速機Ａ／Ｔ４を介して車輪に接続されているため、ＮＭ＝Ｎｏ×ｉ（Ｎｏは自動変速機の出力回転数、ｉはギア比）の関係にある。
【００３８】
次に、トルクコンバータＴ／Ｃ２のトルク比ｔｃを速度比ｅとコンバータ効率ηｔのマップで記憶する（Ｓ３０５）。図８には、横軸に速度比ｅ、縦軸にコンバータ効率ηｔをとった場合のトルク比ｔｃが示されている。なお、速度比ｅ＝ＮＭ／ＮＥである。ここでは、速度比ｅを変化させたときの効率ηｔの変化も記憶しておく。
【００３９】
そして、ＥＣＵ１００は、さらにエンジントルクＴＥをエンジン回転数ＮＥとエンジン効率ηＥの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ３０６）。この処理は、上述したＳ２０３の処理と同様である。
【００４０】
モータトルクＴＭ、コンバータのトルク比ｔｃ、エンジントルクＴＥを記憶した後、ＥＣＵ１００はこれらを用いて最高効率点を決定する（Ｓ３０７）。具体的には、
【数３】
効率η＝（走行エネルギ＋充電エネルギ）／エンジン出力・・・（３）
が最も大きい時であるから、
【数４】

が最大となるようなＴＭ、ηｃ（ロックアップスリップ率）を決定すればよい。なお、上式でＴＬＯＡＤ、Ｎｏ、ＮＭ、ｉは選択できる量ではなく、車両走行条件から決定される量である。また、トルク関係式
【数５】
ＴＥ×ｔ＝（ＴＬＯＡＤ／ｉ＋ＴＭ）・・・（５）
より、ＴＭが決まればＴＥも決定され、結局、最大効率で発電するために必要なＴＭ、ηｃ、ＴＥが決定されることになる。
【００４１】
一方、Ｓ３０２でＹＥＳ、すなわちロックアップオフが強制される場合には、以下のようにして最高効率点を決定する。すなわち、まず車速やスロットル開度より走行負荷ＴＬＯＡＤを演算し（Ｓ３０８）、モータトルクＴＭをモータ回転数ＮＭとモータ効率ηＭの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ３０９）。そして、トルクコンバータＴ／Ｃ２のトルク比ｔｃを速度比ｅとコンバータ効率ηｔの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ３１０）。ここで、速度比ｅ＝ＮＭ／ＮＥである。さらに、Ｓ３０６と同様に、エンジントルクＴＥをエンジン回転数ＮＥとエンジン効率ηＥの２次元マップパラメータとして記憶する（Ｓ３１１）。
【００４２】
そして、これらに基づいて最高効率点を決定するが、トルクコンバータＴ／Ｃ２のロックアップクラッチはオフにしか制御できないため、ロックアップスリップ率一定の条件の下で効率が最大となるようなＴＭを決定し、さらに（５）式を用いてその時のＴＥを決定する（Ｓ３１２）。
【００４３】
このように、本実施形態では、最高効率で発電するための条件を算出してエンジン１、トルクコンバータＴ／Ｃ２、モータジェネレータＭ／Ｇ３を制御するので、バッテリ４１を効率的に、すなわち短時間で充電することが可能となる。さらに、充電時には、変速機のクラッチを開放して実質的なニュートラル状態に制御するため、効率的な充電が可能となる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態においては、シフトレバーが駆動ポジションにあっても自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチ（Ｃ１及びＣ２クラッチ）を開放制御することで発電効率、すなわち充電効率を向上させているが、シフトレバーがニュートラル位置にある場合にはこのような制御は不要である。しかしながら、停車充電中に運転者がシフトレバーを駆動ポジションに設定した場合には、変速機内のクラッチが係合するためエンジン１のトルクが変速機Ａ／Ｔ４を介して車輪に伝達されるため、運転者の意思に応じたクラッチ制御が必要となる。すなわち、停止充電中に直ちに変速機のクラッチを係合させた場合、発電トルクが変速機を介して車輪に伝達されてしまうので、運転者は軽いショックを感じることになり好ましくない。本実施形態では、このように停車充電中に運転者がシフトレバーを駆動ポジションに設定した場合の処理について説明する。
【００４５】
図９には、本実施形態の処理フローチャートが示されている。まず、ＥＣＵ１００はセンサからの入力信号を処理し（Ｓ４０１）、バッテリ４１を充電中であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。バッテリ４１を充電中である場合には、次に車速が実質的にゼロであるか否かを判定する（Ｓ４０３）。そして、停止中の充電であると判定された場合、次にシフトポジションがニュートラルＮから駆動ポジションＤ、Ｒに変更されたか否かを判定する（Ｓ４０４）。停止充電中にシフトレバーが駆動ポジションに設定された場合には、さらに運転者がアクセルをオンしたか否かを判定する（Ｓ４０５）。車両運転者がアクセルをオンした場合には、運転者が車両を走行させる意思を有していることになるから（交差点で赤信号のため停止中に充電し、信号が青に変化した場合等が相当する）、ＥＣＵ１００は充電制御を直ちに中止し（Ｓ４０６）、自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチＣ１（あるいはＣ２）を係合させる（Ｓ４０７）。そして、ヒルホールド制御を行っている場合にはその制御も解除し（Ｓ４０８）、走行を可能とする。
【００４６】
一方、Ｓ４０５にてＮＯ、すなわちシフトレバーを駆動ポジションに設定したにもかかわらずアクセルを操作していない場合には、変速機Ａ／Ｔ４のクラッチＣ１（あるいはＣ２）を係合させることなく充電制御を続行し（Ｓ４０９）、クラッチＣ１（あるいはＣ２）を開放状態に維持する（Ｓ４１０）。また、ヒルホールド制御を行っている場合には、クラッチＣ１（あるいはＣ２）を開放状態に維持しているため、この制御も引き続いて続行し車両の移動を防止する（Ｓ４１１）。
【００４７】
このように、本実施形態では運転者が停止充電中にシフトレバーを駆動ポジションに設定しても、アクセル操作を行って車両走行の意思表示をしない限り、自動変速機Ａ／Ｔ４のクラッチを開放状態に維持して充電状態を継続するため、バッテリ４１の効率的な充電が可能であるとともに、不要なショックを防止することもできる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
図１０には、本実施形態におけるハイブリッド車の構成ブロック図が示されている。図１に示された構成ブロック図と異なる点は、トルクコンバータＴ／Ｃ２とモータジェネレータＭ／Ｇ３の配置位置が逆、すなわちエンジン１の出力軸はモータジェネレータＭ／Ｇ３に接続され、モータジェネレータＭ／Ｇ３の出力軸はトルクコンバータＴ／Ｃ２を介して自動変速機Ａ／Ｔ４に接続される点である。
【００４９】
このような構成において、バッテリ４１のＳＯＣが低下してバッテリ４１の充電が停止中に必要となった場合、トルクコンバータＴ／Ｃ２がロックアップしたままの状態だと発電トルクの一部が車輪に伝達されてしまうため発電効率が低下してしまう。そこで、本実施形態では、図１０に示された構成のハイブリッド車でも、効率的にモータジェネレータＭ／Ｇ３を発電させてバッテリ４１を充電する制御について説明する。
【００５０】
図１１には、本実施形態における処理フローチャートが示されている。まず、ＥＣＵ１００はセンサからの信号を入力して処理し（Ｓ５０１）、バッテリ４１のＳＯＣが所定量Ｌｏｗ％より低下して充電が必要であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。バッテリ４１の充電が必要と判定されると、次にシフトレバーが前進ポジションあるいは後進ポジションにあるかを確認する（Ｓ５０３）。そして、シフトレバーが前後進ポジションにある場合には、さらに車速Ｖが下限値Ｖｍｉｎ以下であるか否かを判定する（Ｓ５０４）。この判定は、車両が実質的に停止中でるか否かを確認するための処理で、実質的に停止中である場合には、不必要にエンジン１を回転させて騒音等を発生させないように最低の充電量を設定する（Ｓ５０５）。最低の充電量とは、バッテリ４１のＳＯＣを現状以下に低下させず、かつ、走行に支障がない量を意味する。そして、トルクコンバータＴ／Ｃ２のロックアップクラッチをオフとして充電に備える（Ｓ５０６）。
【００５１】
一方、Ｓ５０４にてＮＯ、すなわち車両が停止中ではなく走行している場合には、車速に応じた制限充電量を設定する（Ｓ５０７）。また、Ｓ５０３にてＮＯ、すなわちシフトレバーが前後進ポジションにない場合には、必要充電量の最大値に設定する（Ｓ５０８）。この場合、第１実施形態のように最大効率が得られるトルクと回転数を算出することが好ましい。
【００５２】
以上のようにして走行状態に応じてバッテリ４１の充電量を設定した後、モータジェネレータＭ／Ｇ３をジェネレータとして機能させて充電を行う（Ｓ５０９）。
【００５３】
図１２には、シフトレバーが前後進ポジションにある場合の設定充電量が示されている。図において、横軸は車速、縦軸は充電量である。車両が停止状態、あるいは極低車速で実質的に停止状態とみなせる場合には、充電量は最低必要な充電量に抑制される。そして、車速が増大するに従って車速に応じた充電量、具体的には図に示すように車速に対してリニアに充電量を増大させ、車速がある一定値以上では充電要求量に等しい充電量とする。車速がある一定値以上の場合の処理は、Ｓ５０７における処理、すなわち必要充電量の最大値で充電する処理と同一である。
【００５４】
このように、本実施形態では、停止中に充電が必要となった場合にはトルクコンバータＴ／Ｃ２のロックアップをオフとするので、充電効率を上げることができ、また、車両走行中であれば走行状態（具体的には車速）に応じて充電量を変化させているので、ドライバビリティを低下させることなく効率的にバッテリ４１を充電することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、車両においてバッテリの充電が必要となった場合でも、効率的にバッテリを充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態のトルクコンバータ及び自動変速機のスケルトン図である。
【図３】本発明の第１実施形態の処理フローチャートである。
【図４】図３における最高効率運転点演算Ｉの処理フローチャートである。
【図５】モータ回転数とモータトルク及び効率との関係を示すグラフ図である。
【図６】エンジン回転数とエンジントルク及び効率との関係を示すグラフ図である。
【図７】図３における最高効率運転点演算ＩＩの処理フローチャートである。
【図８】本発明における速度比と効率との関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明の第２実施形態の処理フローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態の構成ブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の処理フローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態における車速と充電量との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１エンジン、２トルクコンバータＴ／Ｃ、３モータジェネレータＭ／Ｇ、４自動変速機Ａ／Ｔ、４０インバータ、４１バッテリ、４２コントローラ、１００ＥＣＵ（電子制御装置）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle charging control device, and more particularly to improvement of charging efficiency.
[0002]
[Prior art]
In recent years, different types of power sources, specifically engines and motor generators, have been used to save fuel for driving the engine, reduce noise due to engine rotation, and reduce exhaust gas generated by fuel combustion. Onboard vehicles have been proposed.
[0003]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-209790, an engine is connected to an input shaft of a transmission and a motor generator is connected, and the engine and the motor generator are controlled based on vehicle speed, accelerator opening, or battery charge amount. Techniques to do this are disclosed. Specifically, the engine torque is input to the motor generator to cause the motor generator to function as a generator to charge the battery, and at the time of vehicle deceleration, regeneration is performed using the torque input from the wheels to the motor generator via the transmission. For example, braking is performed, or the motor generator is functioned as a motor, and torque is assisted by inputting the torque to the transmission.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in a hybrid vehicle, for example, when the SOC (charged state) of the in-vehicle battery decreases, the engine torque is supplied to the motor generator, and the motor generator functions as a generator to generate power to charge the in-vehicle battery. However, when the engine is simply started to generate power, for example, when the engine torque is supplied to the motor generator via the torque converter, a part of the engine torque is consumed by the torque converter, and the on-board battery is efficiently Cannot be charged, or even if the lockup clutch of the torque converter is engaged, there is a problem that the power generation efficiency is lowered depending on the output of the engine.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The purpose of the present invention is to control an engine, a torque converter, and a motor generator so that an in-vehicle battery is highly efficient even when the in-vehicle battery needs to be charged. An object of the present invention is to provide a control device that can be charged.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the invention is to charge a vehicle in which engine torque is transmitted to a transmission via a torque converter, and a motor generator is connected between the torque converter and the transmission. A control device, Detection means for detecting that the vehicle is stopped and the transmission is in a forward position or a reverse position; and the vehicle is stopped by the detection means and the transmission is in the forward position or When it is detected that the vehicle is in the reverse drive position, when generating electric power by supplying at least a part of the torque of the engine to the motor generator via the torque converter, the forward clutch or the reverse clutch of the transmission is Clutch control means to release and It is characterized by having.
[0007]
A second aspect of the invention is a vehicle charge control device in which engine torque is transmitted to a transmission via a torque converter, and a motor generator is connected between the torque converter and the transmission, Detection means for detecting that the vehicle is stopped and the transmission is in a forward position or a reverse position; and the vehicle is stopped by the detection means and the transmission is in the forward position or When it is detected that the vehicle is in the reverse drive position, at least a part of the torque of the engine is supplied to the motor generator via the torque converter, and a forward or reverse clutch engagement command is issued during power generation. If there is, the forward clutch or the reverse clutch is engaged after the power generation by the motor generator is finished. It is characterized by that.
[0008]
In addition, the third invention, In the second invention, at least a part of the torque of the engine is supplied to the motor generator via the torque converter while the vehicle is stopped, and an engagement command for a forward clutch or a reverse clutch of the transmission is issued during power generation. Even when there is an accelerator on signal, power generation by the motor generator is continued and the forward clutch or the reverse clutch is maintained in a non-engaged state. It is characterized by that.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a configuration block diagram of a hybrid vehicle in the present embodiment. The output shaft of the engine 1 is connected to a torque converter T / C2 having a lock-up clutch, and the output shaft of the torque converter T / C2 is connected to a motor generator M / G3. The output shaft of motor generator M / G3 is connected to automatic transmission A / T4. A battery 41 is connected to the motor generator M / G3 via an inverter 40. The DC power from the battery 41 is converted into AC power by the inverter 40 and supplied to the motor generator M / G3. Regenerative power from the generator M / G3 is supplied to the battery 41. The operation of the inverter 40 is controlled by a control command from the controller 42. Further, the controller 42 not only controls the inverter 40 but also detects the operating state of the inverter 40 and the SOC (charged state) of the battery 41 and supplies it to the ECU 100. The ECU 100 is specifically composed of a microcomputer, and based on the vehicle speed signal, the accelerator opening signal, the SOC signal, etc., the slip ratio of the torque converter T / C2 (including lockup on / off) and the automatic transmission A / T4 gear ratio is controlled.
[0014]
The basic operation of the engine 1 and the motor generator M / G3 in the present embodiment is the same as the conventional operation, and when the vehicle starts or runs at low speed, the motor generator M / G3 functions as a motor and travels with the output of the motor generator M / G3. During normal travel, the engine 1 is started and travels by engine output, and during high load, the motor generator M / G3 is operated as a motor in addition to the engine 1 to travel by both power sources. Further, at the time of vehicle deceleration or braking, the motor generator M / G3 functions as a generator to regenerate electric power. Further, when the SOC of the battery 41 decreases, the ECU 100 increases the output of the engine 1, converts a part thereof into electric power by the motor generator M / G 3 and charges the battery 41.
[0015]
FIG. 2 is a skeleton diagram showing a connection relationship between the torque converter T / C2, the motor generator M / G3, and the automatic transmission A / T4 in the present embodiment. In the torque converter T / C2 and the automatic transmission A / T4, automatic transmission fluid (control oil) is enclosed as hydraulic oil. The torque converter T / C2 is configured to transmit the torque of the driving member to the driven member by a fluid. The front cover 8 integrated with the pump impeller 7, the hub 10 integrally attached with the turbine liner 9, and the lock-up clutch 11, the rotation of the pump impeller 7 is converted into fluid energy and transmitted to the turbine liner 9. The lock-up clutch 11 is for selectively engaging and releasing the front cover 8 and the hub 10, and the lock-up clutch 11 is completely engaged with the lock-up clutch 11. A state (lock-up on) and a state in which the lock-up clutch 11 slips are included.
[0016]
The front cover 8 is connected to the crankshaft 12 of the engine 1, and a stator 13 is provided on the inner peripheral side of the pump impeller 7 and the turbine runner 9. This stator 13 is for increasing the torque transmitted from the pump impeller 7 to the turbine runner 9. An input shaft 14 is connected to the hub 10. Accordingly, when torque is output from the crankshaft 12 of the engine 1, this torque is transmitted to the input shaft 14 via the torque converter 2 or the lockup clutch 11. The motor generator M / G3 is also connected to the input shaft 14.
[0017]
On the other hand, the automatic transmission (A / T) 4 includes an auxiliary transmission unit 15 and a main transmission unit 16. The auxiliary transmission unit 15 includes an overdrive planetary gear mechanism 17, and the input shaft 14 is connected to a carrier 18 of the planetary gear mechanism 17. A multi-plate clutch C0 and a one-way clutch F0 are provided between the carrier 18 and the sun gear 19 constituting the planetary gear mechanism 17. The one-way clutch F0 is engaged when the sun gear 19 rotates forward relative to the carrier 18, that is, when the sun gear 19 rotates in the rotation direction of the input shaft 14. A ring gear 20 that is an output element of the auxiliary transmission unit 15 is connected to an intermediate shaft 21 that is an input element of the main transmission unit 16. A multi-plate brake B0 that selectively stops the rotation of the sun gear 19 is provided.
[0018]
Therefore, the sub-transmission unit 15 rotates as a whole with the planetary gear mechanism 17 in a state where the multi-plate clutch C0 or the one-way clutch F0 is engaged. For this reason, the intermediate shaft 21 rotates at the same speed as the input shaft 14, and becomes a low speed stage. Further, in the state where the brake B0 is engaged and the rotation of the sun gear 19 is stopped, the ring gear 20 is increased in speed with respect to the input shaft 14 and is rotated forward, resulting in a high speed stage.
[0019]
On the other hand, the main transmission unit 16 includes three sets of

planetary gear mechanisms

22, 23, and 24. The rotating elements that constitute the three sets of

planetary gear mechanisms

22, 23, and 24 are connected as follows. Yes. That is, the sun gear 25 of the first planetary gear mechanism 22 and the sun gear 26 of the second planetary gear mechanism 23 are integrally connected to each other, and the ring gear 27 of the first planetary gear mechanism 22 and the second planetary gear mechanism. 23 carriers 29 and the carrier 31 of the third planetary gear mechanism 24 are connected. Moreover, the output shaft 32 is connected with the carrier 31, and this output shaft 32 is connected to the wheel via the torque transmission device (not shown). Further, the ring gear 33 of the second planetary gear mechanism 23 is connected to the sun gear 34 of the third planetary gear mechanism 24.
[0020]
In the gear train of the main transmission unit 16, one reverse gear and four forward gears can be set. A friction engagement device for setting such a shift stage, that is, a clutch and a brake are provided as follows. That is, with regard to the clutch, the first clutch C1 is provided between the ring gear 33 and the sun gear 34 and the intermediate shaft 21, and the second gear is provided between the sun gear 25 and the sun gear 26 and the intermediate shaft 21 connected to each other. A clutch C2 is provided. The first clutch C1 is engaged when moving forward, and the second clutch C2 is engaged when moving backward.
[0021]
As for the brake, the first brake B1 is a band brake and is arranged to stop the rotation of the sun gear 25 of the first planetary gear mechanism 22 and the sun gear 26 of the second planetary gear mechanism 23. Between the sun gears 25 and 26 and the casing 35, a first one-way clutch F1 and a second brake B2 which is a multi-plate brake are arranged in series. The first one-way clutch F <b> 1 is engaged when the sun gears 25 and 26 are rotated in the reverse direction, that is, when they rotate in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft 14.
[0022]
A third brake B3 that is a multi-plate brake is provided between the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 22 and the casing 35. The third planetary gear mechanism 24 includes a ring gear 38, and a fourth brake B4, which is a multi-plate brake, and a second one-way clutch F2 are provided as brakes for stopping the rotation of the ring gear 38. The fourth brake B4 and the second one-way clutch F2 are arranged in parallel between the casing 35 and the ring gear 38. The second one-way clutch F2 is configured to be engaged when the ring gear 38 attempts to rotate in the reverse direction. Further, an input rotation speed sensor 4A for detecting the input rotation speed of the automatic transmission A / T4 and an output rotation speed sensor 4B for detecting the rotation speed of the output shaft 32 of the automatic transmission A / T4 are provided. In such a configuration, for example, when shifting up from the second speed of the forward gear to the third speed, the third brake B3 is released and the second brake B2 is engaged. Conversely, when shifting down from the third speed to the second speed, the second brake B2 is released and the third brake B3 is engaged.
[0023]
In such a configuration, when the SOC of the battery 41 decreases, as described above, the ECU 100 increases the output of the engine 1 and supplies the engine torque to the motor generator M / G3 via the torque converter T / C2. For example, when the torque converter T / C2 is locked up during charging, the torque from the engine 1 cannot be efficiently supplied to the motor generator M / G3, and the power generation efficiency decreases. To do. Further, even if the torque converter T / C2 is locked up, the torque of the engine 1 is efficient if the rotation speed and torque of the engine 1 and the power generation torque and rotation speed of the motor generator M / G3 are not optimized. Cannot be used to generate electricity.
[0024]
Therefore, in the present embodiment, when the battery 41 needs to be charged, the ECU 100 can optimize the operating states of the engine 1, the torque converter T / C2, and the motor generator M / G3 to generate power with maximum efficiency. So that it is controlled.
[0025]
FIG. 3 shows a processing flowchart of the ECU 100 when the battery 41 is charged in the present embodiment. First, the ECU 100 processes input signals from various sensors (for example, a shift lever position sensor, a vehicle speed sensor, an accelerator opening sensor, etc.) (S101), and determines whether or not the SOC of the battery 41 has decreased below a predetermined amount L%. (S102). This determination can be made based on the battery 41 detection signal from the controller 42. If the SOC of the battery 41 falls below the predetermined amount L% and charging is required, it is next determined whether or not the shift lever is in the forward position or the reverse position (S103). When the shift lever is in the forward position or the reverse position, it is further determined whether or not the vehicle speed is 0 or substantially 0 (very low vehicle speed), that is, whether or not the vehicle is stopped (S104).
[0026]
If YES in S104, that is, if the vehicle is stopped, charging is started, but prior to this, ECU 100 determines whether or not the brake is on (S105). This determination is for confirming that the vehicle driver has the intention of braking. When the brake is on, the clutch in the automatic transmission A / T4 is controlled to be released, and the automatic Transmission A / T4 is substantially set to the neutral position. Specifically, when the shift lever is in the forward position, the C1 clutch in FIG. 2 is released, and when the shift lever is in the reverse position, the C2 clutch is controlled to be released. Thus, even if the shift lever is in the forward position or the reverse position, the automatic transmission A / T4 is substantially in a neutral state, and the torque during power generation of the motor generator M / G3 is transmitted to the wheels via the automatic transmission A / T4. Can be prevented from being transmitted to.
[0027]
After releasing the clutch of the automatic transmission A / T4, the ECU 100 performs predetermined hill hold control (S107). In the hill hold control, for example, when the vehicle is stopped on an uphill road, the ABS actuator is operated to forcibly lock the wheels so as not to move backward. In the present embodiment, since the clutch of the automatic transmission A / T4 is released even when the shift lever is at the drive position in S106, the vehicle may move on the gradient road. Necessary. Since it is confirmed in S105 that the vehicle driver is operating the brake, it is possible to prevent the vehicle from moving without hill hold control. Since it is also assumed that the brake is operated on the assumption that the vehicle is in the drive position, it is preferable to stop the vehicle even on the slope road by such hill hold control.
[0028]
After the processing of releasing the clutch of the automatic transmission A / T4 and further stopping the vehicle reliably, the ECU 100 is required to generate the engine 1 with the highest efficiency, the torque converter T / C2, the motor generator M / G3. Is calculated (S108). This maximum efficiency operating point calculation will be described in detail later.
[0029]
On the other hand, if NO in S104, that is, if the vehicle is traveling, the maximum efficiency operating point in this state is calculated without performing clutch release control or hill hold control (S109). This maximum efficiency operation point calculation will also be described in detail later.
[0030]
After calculating the operating point at which the maximum efficiency is obtained in S108 or S109, the ECU 100 performs lock-up control (slip rate control) of the torque converter T / C2 at this operating point (S110), and the rotational speed of the engine 1 The torque is controlled (S111). Then, the motor generator M / G3 is caused to function as a generator to control the rotation speed and torque and charge (S112).
[0031]
FIG. 4 shows a detailed flowchart of the maximum efficiency operating point calculation I in S108. First, the ECU 100 processes an input signal from the sensor (S201), and stores the motor torque TM of the motor generator M / G3 as a two-dimensional map parameter of the motor rotational speed NM and the motor efficiency ηM (S202).
[0032]
FIG. 5 shows the motor efficiency ηM when the motor rotation speed NM is taken on the horizontal axis and the motor torque TM is taken on the vertical axis. The motor efficiency ηM increases as the rotational speed NM and the torque TM increase, and becomes maximum within a certain range of the rotational speed NM and the torque TM.
[0033]
Next, the ECU 100 stores the engine torque TE as a two-dimensional map parameter of the engine speed NE and the engine efficiency ηE (S203).
[0034]
FIG. 6 shows the engine efficiency ηE when the horizontal axis represents the engine speed NE and the vertical axis represents the engine torque TE. As the rotational speed NE and the torque TE increase, the efficiency ηE increases and becomes maximum within a certain range, and when the rotational speed NE and the torque TE further increase, the efficiency ηE decreases.
[0035]
After storing the two-dimensional map of the motor torque TM and the engine torque TE, the highest efficiency point is determined based on the stored two-dimensional map (S204). Specifically, the torque converter T / C2 searches for the highest point of ηE × ηM on the premise of lockup on since the power generation efficiency is highest in the lockup on state. However, to turn on lockup,
[Expression 1]
TM + ΔTE = TE (1)
[Expression 2]
NM = NE (2)
Therefore, the engine speed NE, the engine torque TE, the motor speed NM, and the motor torque TM at which ηE × ηM is highest under these conditions are obtained from the two-dimensional map. Note that ΔTE is a torque required for the engine 1 itself to turn idling. Since it is necessary to satisfy the expressions (1) and (2), the maximum operating point (motor torque, motor speed, engine torque, engine speed) obtained is the motor torque at which the maximum efficiency is obtained in the two-dimensional map of motor efficiency. It should be noted that TM ′ and motor speed NM ′ are different from engine torque TE ′ and engine speed NE ′ that provide the highest efficiency in the two-dimensional map of engine efficiency.
[0036]
On the other hand, FIG. 7 shows a detailed flowchart of the maximum efficiency operation point calculation II in S109. The difference from the maximum efficiency operating point calculation I in S108 is that the motor generator M / G3 is traveling with being connected to the wheels via the transmission A / T4 (the shift lever is in the forward / reverse position, and the vehicle speed is 0). However, the rotational speed of the motor generator M / G3 cannot be freely controlled.
[0037]
In the figure, the ECU 100 processes the input signal from the sensor (S301), and then whether or not the torque converter T / C2 can be forced to be locked up, in other words, the drivability is not lowered so that the lockup is not turned off. A determination is made as to whether or not the vehicle is in a driving state that does not occur (for example, lock-up is turned off to alleviate a shift shock at the time of shifting) (S302). If the lock-up is not forced, the travel load TLOAD is then calculated based on the vehicle speed and the throttle opening (S303), and the motor torque TM is stored as a two-dimensional map parameter of the motor speed NM and the motor efficiency ηM ( S304). This process is the same as S202 described above, but since the motor generator M / G3 is connected to the wheels via the automatic transmission A / T4, NM = No × i (No is the output rotation of the automatic transmission). Number, i is a gear ratio).
[0038]
Next, the torque ratio Tc of the torque converter T / C2 is stored as a map of the speed ratio e and the converter efficiency ηt (S305). FIG. 8 shows the torque ratio tc when the horizontal axis represents the speed ratio e and the vertical axis represents the converter efficiency ηt. Note that the speed ratio e = NM / NE. Here, the change in efficiency ηt when the speed ratio e is changed is also stored.
[0039]
ECU 100 further stores engine torque TE as a two-dimensional map parameter of engine speed NE and engine efficiency ηE (S306). This process is the same as the process of S203 described above.
[0040]
After storing the motor torque TM, the converter torque ratio tc, and the engine torque TE, the ECU 100 uses these to determine the maximum efficiency point (S307). In particular,
[Equation 3]
Efficiency η = (travel energy + charge energy) / engine output (3)
Because is the largest time
[Expression 4]

TM and ηc (lock-up slip ratio) may be determined such that the maximum value is. In the above equation, TLOAD, No, NM, i are not selectable amounts, but are amounts determined from the vehicle running conditions. Also, torque relational expression
[Equation 5]
TE × t = (TLOAD / i + TM) (5)
Thus, if TM is determined, TE is also determined. Eventually, TM, ηc, and TE necessary for generating power with maximum efficiency are determined.
[0041]
On the other hand, if YES in S302, that is, if lock-up off is forced, the maximum efficiency point is determined as follows. That is, first, the travel load TLOAD is calculated from the vehicle speed and the throttle opening (S308), and the motor torque TM is stored as a two-dimensional map parameter of the motor speed NM and the motor efficiency ηM (S309). Then, the torque ratio tc of the torque converter T / C2 is stored as a two-dimensional map parameter of the speed ratio e and the converter efficiency ηt (S310). Here, the speed ratio e = NM / NE. Further, similarly to S306, the engine torque TE is stored as a two-dimensional map parameter of the engine speed NE and the engine efficiency ηE (S311).
[0042]
Based on these, the maximum efficiency point is determined. Since the lock-up clutch of the torque converter T / C2 can only be controlled to be off, a TM that maximizes the efficiency under the condition of a constant lock-up slip ratio is selected. Further, the TE at that time is determined using the equation (5) (S312).
[0043]
As described above, in this embodiment, the engine 1, torque converter T / C2, and motor generator M / G3 are controlled by calculating conditions for generating power with the highest efficiency, so that the battery 41 is efficiently operated, that is, for a short time. It becomes possible to charge with. Furthermore, during charging, the clutch of the transmission is released and controlled to a substantially neutral state, so that efficient charging is possible.
[0044]
Second Embodiment
In the first embodiment described above, the power generation efficiency, that is, the charging efficiency is improved by controlling the clutches (C1 and C2 clutches) of the automatic transmission A / T4 even when the shift lever is in the drive position. Such control is not required when the shift lever is in the neutral position. However, when the driver sets the shift lever to the drive position during stoppage charging, the clutch in the transmission is engaged, and the torque of the engine 1 is transmitted to the wheels via the transmission A / T4. Clutch control according to the driver's intention is required. That is, if the clutch of the transmission is immediately engaged during stop charging, the generated torque is transmitted to the wheels via the transmission, which is not preferable because the driver feels a light shock. In the present embodiment, processing in the case where the driver sets the shift lever to the driving position during the stop charging as described above will be described.
[0045]
FIG. 9 shows a processing flowchart of the present embodiment. First, the ECU 100 processes an input signal from the sensor (S401), and determines whether or not the battery 41 is being charged (S402). If the battery 41 is being charged, it is next determined whether or not the vehicle speed is substantially zero (S403). If it is determined that the charging is being stopped, it is next determined whether or not the shift position has been changed from the neutral N to the drive positions D and R (S404). If the shift lever is set to the drive position during stop charging, it is further determined whether or not the driver has turned on the accelerator (S405). When the vehicle driver turns on the accelerator, the driver has the intention to drive the vehicle (when the vehicle turns off because of a red signal at the intersection and the signal changes to blue, etc.) The ECU 100 immediately stops the charging control (S406), and engages the clutch C1 (or C2) of the automatic transmission A / T4 (S407). If hill hold control is being performed, the control is also released (S408), and traveling is enabled.
[0046]
On the other hand, if NO in S405, that is, if the accelerator is not operated even though the shift lever is set to the drive position, the charge control is performed without engaging the clutch C1 (or C2) of the transmission A / T4. (S409), and the clutch C1 (or C2) is maintained in the released state (S410). Further, when the hill hold control is being performed, since the clutch C1 (or C2) is maintained in the released state, this control is continued to prevent the vehicle from moving (S411).
[0047]
As described above, in this embodiment, even if the driver sets the shift lever to the driving position during stop charging, the clutch of the automatic transmission A / T4 is released as long as the driver does not display the intention of traveling by operating the accelerator. Since the state of charge is maintained and the state of charge is continued, the battery 41 can be efficiently charged and unnecessary shocks can be prevented.
[0048]
<Third Embodiment>
FIG. 10 shows a configuration block diagram of the hybrid vehicle in the present embodiment. 1 differs from the configuration block diagram shown in FIG. 1 in that the arrangement positions of the torque converter T / C2 and the motor generator M / G3 are reversed, that is, the output shaft of the engine 1 is connected to the motor generator M / G3. The output shaft of / G3 is connected to the automatic transmission A / T4 via the torque converter T / C2.
[0049]
In such a configuration, when the SOC of the battery 41 decreases and the battery 41 needs to be charged while stopped, if the torque converter T / C2 remains locked up, part of the generated torque is transferred to the wheels. Since it is transmitted, the power generation efficiency is reduced. Therefore, in the present embodiment, control for efficiently generating power by the motor generator M / G3 and charging the battery 41 even in the hybrid vehicle having the configuration shown in FIG. 10 will be described.
[0050]
FIG. 11 shows a process flowchart in the present embodiment. First, the ECU 100 inputs and processes a signal from the sensor (S501), and determines whether or not the SOC of the battery 41 is lower than a predetermined amount Low% and charging is required (S502). If it is determined that the battery 41 needs to be charged, it is next checked whether the shift lever is in the forward position or the reverse position (S503). If the shift lever is in the forward / reverse position, it is further determined whether the vehicle speed V is equal to or lower than the lower limit value Vmin (S504). This determination is a process for confirming whether or not the vehicle is substantially stopped. When the vehicle is substantially stopped, the engine 1 is not rotated unnecessarily so as not to generate noise or the like. A minimum charge amount is set (S505). The minimum charge amount means an amount that does not lower the SOC of the battery 41 below the current level and does not hinder travel. Then, the lockup clutch of the torque converter T / C2 is turned off to prepare for charging (S506).
[0051]
On the other hand, if NO in S504, that is, if the vehicle is running instead of being stopped, a limited charge amount corresponding to the vehicle speed is set (S507). If NO in S503, that is, if the shift lever is not in the forward / reverse position, the maximum required charge amount is set (S508). In this case, it is preferable to calculate the torque and the rotational speed at which the maximum efficiency is obtained as in the first embodiment.
[0052]
After the charge amount of the battery 41 is set according to the traveling state as described above, the motor generator M / G3 is charged as a generator (S509).
[0053]
FIG. 12 shows the set charge amount when the shift lever is in the forward / reverse position. In the figure, the horizontal axis represents the vehicle speed, and the vertical axis represents the charge amount. When the vehicle is in a stopped state or can be regarded as a substantially stopped state at an extremely low vehicle speed, the charge amount is suppressed to the minimum required charge amount. As the vehicle speed increases, the charge amount according to the vehicle speed, specifically, as shown in the figure, the charge amount increases linearly with respect to the vehicle speed. To do. The process in the case where the vehicle speed is equal to or higher than a certain value is the same as the process in S507, that is, the process of charging with the maximum value of the required charge amount.
[0054]
As described above, in the present embodiment, when the charging is necessary during the stop, the lock-up of the torque converter T / C2 is turned off, so that the charging efficiency can be improved and the vehicle can be driven. For example, since the amount of charge is changed according to the running state (specifically, the vehicle speed), the battery 41 can be efficiently charged without reducing drivability.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the battery needs to be charged in the vehicle, the battery can be charged efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a skeleton diagram of a torque converter and an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process flowchart of the first embodiment of the present invention.
4 is a processing flowchart of maximum efficiency operating point calculation I in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between motor rotation speed, motor torque, and efficiency.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between engine speed, engine torque, and efficiency.
7 is a processing flowchart of maximum efficiency operating point calculation II in FIG. 3;
FIG. 8 is a graph showing the relationship between speed ratio and efficiency in the present invention.
FIG. 9 is a process flowchart of the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration block diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a process flowchart of the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the charge amount in the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine, 2 torque converter T / C, 3 motor generator M / G, 4 automatic transmission A / T, 40 inverter, 41 battery, 42 controller, 100 ECU (electronic control unit).

Claims

A vehicle charge control device in which engine torque is transmitted to a transmission via a torque converter, and a motor generator is connected between the torque converter and the transmission,
Detecting means for detecting that the vehicle is stopped and the transmission is in a forward position or a reverse position;
When the detection unit detects that the vehicle is stopped and the transmission is in the forward position or the reverse position, at least a part of the torque of the engine is transmitted to the motor via the torque converter. A clutch control means for releasing a forward clutch or a reverse clutch of the transmission when generating electricity by supplying the generator;
A vehicle charge control apparatus comprising:

A vehicle charge control device in which engine torque is transmitted to a transmission via a torque converter, and a motor generator is connected between the torque converter and the transmission,
Detecting means for detecting that the vehicle is stopped and the transmission is in a forward position or a reverse position;
When the detection unit detects that the vehicle is stopped and the transmission is in the forward position or the reverse position, at least a part of the torque of the engine is transmitted to the motor via the torque converter. When there is a forward or reverse clutch engagement command during power generation by supplying to a generator, the forward clutch or reverse clutch is engaged after power generation by the motor generator is completed. A vehicle charge control device.

The apparatus of claim 2.
Even if there is an engagement command for the forward clutch or the reverse clutch of the transmission during power generation by supplying at least a part of the torque of the engine to the motor generator via the torque converter while the vehicle is stopped, the accelerator A vehicle charge control device characterized in that when the on signal is not detected, power generation by the motor generator is continued and the forward clutch or the reverse clutch is maintained in a disengaged state.