JP3950459B2

JP3950459B2 - ハイブリッド車両の駆動装置

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Publication number: JP3950459B2
Application number: JP2004291867A
Authority: JP
Inventors: 哲智徳永; 正明内田
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2024-10-04
Also published as: JP2006103471A

Description

本発明は、エンジンと電動機を備えたハイブリッド車両の駆動装置に関する。

従来、ハイブリッド車両の駆動装置として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、三つの回転要素によって差動作用を行うトルク合成分配機構にエンジンと電動機と発電機とがそれぞれ個別の回転要素に連結されると共に、電動機が連結された回転要素に変速機が連結されたハイブリッド車において、第１実施例と第２実施例が開示されている。第１実施例では、変速指令を出力後、シンクロ機構を中立としてエンジン回転数を効率の良い点に保ちつつ、車速と変速後のギヤ比とにより電動機の回転数を変速後の回転数になるよう電動機又は発電機を発電制御する。その後、同期回転数となったところでシンクロを締結して、実際の変速を完了する。これにより、燃費の向上を図りつつ、変速ショックの抑制を図ることができる。第２実施例では、摩擦多板クラッチやブレーキの締結・解放の組み合わせにより変速を行う自動変速機の場合には、イナーシャフェーズにおいて、上記電動発電機制御を行うことで実施例１と同様の作用効果を得る技術が開示されている。
特開２０００−２３２７号公報。

しかしながら、上述の従来技術にあっては下記に示す課題があった。

(1) 上記従来公報の第１実施例にあっては、駆動力発生部と変速機部分を変速指令後、一度切り離す必要があり、その間駆動力が伝達されない状態が存在する。また、変速指令後、駆動力発生部と変速機部分との間において切り離し、シンクロさせるための回転数制御、実変速、締結の工程を経る必要があり、変速時間が長くなると言う問題があった。

(2) 上記従来公報の第２実施例にあっては、アップシフト変速中にエンジン回転を略一定のままとなるよう発電機を制御すること、電動機と発電機のトルクを勘案してエンジントルク制御を行うが記載されてはいるが、具体的に実施可能な程度に記載されていない。そのため、例えば、変速前、中、後において駆動力がスムーズに連続しなくなり、変速前後の駆動力に段差が出ることが懸念される。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速機の変速制御を行う際、燃費の向上を図りつつ、変速前、中、後におけるスムーズな駆動力制御を達成可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、少なくとも３つの回転要素を有し、第１回転要素にはエンジンが連結され、第２回転要素には発電機が連結され、第３回転要素には電動機が連結され、前記各回転要素の差動作用を行うトルク合成分配機構と、前記第２回転要素もしくは前記第３回転要素と駆動輪との間に介装され、複数の多板摩擦係合要素の締結・解放の組み合わせにより変速を行う自動変速機と、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記アクセル操作量と前記車速とから車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、前記アクセル操作量と前記車速とから変速段の目標値を演算する目標変速段演算手段と、目標変速段演算手段によって算出された変速段となるように前記自動変速機を制御する自動変速機制御部と、前記アクセル操作量と前記車速とから目標エンジン回転数を演算する目標エンジン回転数演算手段と、前記目標駆動力と前記車速と前記目標エンジン回転数とからエンジントルクの目標値を演算する目標エンジントルク演算手段と、前記エンジンのトルクを前記目標エンジントルクとなるようエンジントルクを制御するエンジントルク制御部と、前記車速と前記入力回転数とから現在の自動変速機の変速比を演算する変速比演算手段と、前記目標エンジン回転数と前記現在の変速比とから発電機の目標回転数を演算する目標発電機回転数演算手段と、前記発電機の回転数を目標発電機回転数となるよう制御する発電機制御部と、前記目標駆動力と現在の変速比とから変速機の目標入力トルクを演算する目標変速機入力トルク演算手段と、前記目標エンジントルクと前記目標変速機入力トルクとから前記電動機の目標トルクを演算する目標電動機トルク演算手段と、前記電動機のトルクを目標電動機トルクとなるように制御する電動機制御部と、を備えたことを特徴とする。

よって、本願発明のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、電動機によるトルク制御と、発電機による回転数制御によって、エンジンの出力状態（エンジントルクやエンジン回転数）に係わらず自動変速機の入力回転数及び入力トルクを制御することができる。よって、自動変速機の変速時におけるトルク変動や回転数変動を排除することが可能となり、エンジン回転数を最適燃費状態を維持することで燃費の向上及び変速ショックの抑制の両立を図ることができる。

以下、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１は、実施例１のハイブリッド車両の駆動装置を表すスケルトン図である。エンジンには、内燃用のピストン等が接続されたクランクシャフト６が接続されている。このクランクシャフト６の回転は、エンジントルク振動吸収装置８を介して入力軸７へ入力される。入力軸７には、トルク合成分配機構としての遊星歯車２に接続されている。

遊星歯車２は、電動機１に接続された第１リングギヤR1と、入力軸７に接続された第１キャリヤPC1と、発電機３に接続された第１サンギヤS1が設けられている。発電機３と接続された第１サンギヤS1には、変速機ケースに対して第１サンギヤS1を固定するブレーキG/Bが設けられている。電動機１と接続された第１リングギヤR1には、駆動側チェーンスプロケット９が接続され、チェーン１１を介して被動側チェーンスプロケット１０に伝達する。

変速機入力軸１２には被動側チェーンスプロケット１０が設けられている。チェーン１１を介して被動側チェーンスプロケット１０に入力された回転は、自動変速機１３内に伝達され、所望の回転数に変速される。

自動変速機１３には、第２サンギヤS2と、第３サンギヤS3と、第２サンギヤS2と噛み合うインナピニオンと、第３サンギヤS3に噛み合うアウタピニオンと、インナピニオン及びアウタピニオンとを回転自在に支持する第２キャリヤPC2と、アウタピニオンと噛み合う第２リングギヤR2から構成されたラビニョ型遊星歯車が設けられている。

第２キャリヤPC2には、逆回転時には変速機ケースに固定し正回転時には回転フリーとするワンウェイクラッチOWCと、キャリヤPC2の回転を変速機ケースに固定するロー&リバースブレーキL&R/Bが設けられている。変速機入力軸１２と第２サンギヤS2との間にはフォワードクラッチF/Cが設けられ、変速機入力軸１２と第３サンギヤS3との間には３速リバースクラッチ3-R/Cが設けられている。また、第３サンギヤS3と変速機ケースとの間には２速ブレーキ2/Bが設けられている。

尚、自動変速機１３から出力された出力ギヤ１４の回転は、２つのアイドラギヤを有するアイドラ軸１５及びデファレンシャルギヤ１６を介して駆動軸１７（駆動輪）に伝達される。また、各締結要素に供給される締結圧は、図外の電磁ポンプによって油圧が発生され、必要な締結圧が供給される。

図２は遊星歯車２の回転速度及びトルクの関係を表す共線図である。図２中、第１サンギヤS1の縦軸は発電機３の回転速度を表し、第１キャリヤPC1の縦軸はエンジン回転速度を表し、第１リングギヤR1の縦軸は電動機１の回転速度（変速機入力軸速度に対応）を表す。各回転要素の回転速度関係は、遊星歯車２の差動諸元である遊星ギヤ比（ここでは、計算の便宜上第１サンギヤS1と第１キャリヤPC1の比を１，第１キャリヤPC1と第１リングギヤR1との比をａとする）によって決定されるため、この関係を規定する線を第１剛体レバーG1として定義する。

エンジン及び電動機１は正回転正トルクを発生するためトルクは上向きとし、発電機３は正回転負トルクを発生するためトルクは下向きとする。ブレーキG/Bが解放されているときは、第１剛体レバーG1は２箇所の回転速度及びトルクを決定することで静的な状態を保ち（２自由度を有する）、ブレーキG/Bが締結されているときは、第１剛体レバーG1は１箇所（エンジンもしくは電動機１）の回転速度及びトルクを決定することで静的な状態を保つ（１自由度のみ）。尚、発電機３のトルクは、エンジントルクと電動機トルクに対向する必要があるため（モーメントの関係からは比較的小さくなるものの）、発電機３に要求されるトルクが大きいと予想されるときは、発電機３をブレーキG/Bによって固定する。これにより、正回転負トルクの変わりに締結力によるトルク（反力）を発生することが可能となる。尚、詳細については後述する。

図３は自動変速機１３の各変速段を表す共線図及び各変速段に対応した締結表である。１速時には、フォワードクラッチF/CとワンウェイクラッチOWCの締結により変速機入力軸１２に入力された回転を減速して出力ギヤ１４に出力する。２速時には、フォワードクラッチF/Cと２速ブレーキ2/Bの締結により、変速機入力軸１２に入力された回転を減速（１速よりは増速側）して出力ギヤ１４に出力する。３速時には、フォワードクラッチF/Cと３速リバースクラッチ3-R/Cの締結により、変速機入力軸１２に入力された回転を等速のまま出力ギヤ１４に出力する。後退時には、３速リバースクラッチ3-R/Cとロー&リバースブレーキL&R/Bの締結により、変速機入力軸１２に入力された回転を減速しつつ逆回転として出力ギヤ１４に出力する。尚、自動変速機１３の共線図に表す各回転要素の回転速度関係は、ラビニョ型遊星ギヤの差動諸元によって決定されるため、この関係を規定する線を第２剛体レバーG2として定義する。

図４はハイブリッド車両の駆動装置の制御構成を表すブロック図である。統合コントローラ３０には、車速センサ２０１からの車速信号、運転者のアクセル操作量APSを検出するAPSセンサ２０２からのAPS信号、TVOセンサ２０３からのスロットル開度TVO信号、エンジン回転数センサ２０４からのエンジン回転数Ne信号、電動機１の回転数を検出する第１回転数センサ２０５からの電動機回転数Nm信号、発電機３の回転数を検出する第２回転数センサ２０６からの発電機回転数Ng信号、及び変速機入力軸１２の回転数を検出する入力回転数センサ２０７からの入力回転数Nin信号が入力される。

バッテリコントローラ４０１では、バッテリの充電状態SOCを検出する。電動機コントローラ４０２では、電動機１の回転数及びトルク制御をPIDコントローラ等により実行する。発電機コントローラ４０３では、発電機３の回転数制御をPIDコントローラ等により実行する。電子制御スロットルコントローラ４０４では、エンジンのスロットル開度TVOを制御する電子制御スロットル４に対し駆動信号を出力する。ブレーキコントローラ４０５では、ブレーキG/Bの締結・解放を制御する。ATコントローラ４０６では、自動変速機１３の変速段に応じた締結要素の締結・解放を制御し、所望の変速段を達成する。

図５は統合コントローラ３０の制御構成を表すブロック図である。目標駆動トルク演算部３０１では、アクセル操作量APS及び車速Ndに基づいて図６に示す目標駆動トルクマップから目標駆動トルクtTdを演算する。

変速比演算部３０２では、車速Nd及び変速機入力軸回転数Ninに基づいて自動変速機１３の変速比igを演算する。

エネルギ収支演算部３０３では、バッテリの充放電要求（SOC）及び目標駆動トルクtTd等に基づいてエネルギ収支を演算し、エネルギ収支補正後の目標駆動トルクtTd'を演算する。基本的にバッテリの充電状態が低い時には、充電に必要な駆動力を加算する必要があり、充電状態が高い時には、充電に必要な駆動力をさほど考慮する必要がない。そこで、目標駆動トルクtTdに車速Ndを掛けた値に、充放電要求値を加減算し、再度車速Ndで除算することでエネルギ収支補正後の目標駆動トルクtTd'を演算する。

エンジン作動判定部３０４では、エネルギ収支補正後目標駆動トルクtTd'及び車速Ndに基づいて図７に示すエンジン作動マップからエンジンの作動が必要かどうかを判定する。エンジン作動（ON）と判定されたときは目標エンジントルク演算用目標駆動トルクtTd"としてtTd'を出力し、エンジン非作動（OFF）と判定されたときは目標エンジントルク演算用目標駆動トルクtTd"として０を出力する。

目標エンジン回転数演算部３０５では、エネルギ収支補正後の目標駆動トルクtTd'及び車速Ndに基づいて図８に示す目標エンジン回転数マップから、エンジンの燃焼効率が最大となる最適燃費線上の目標エンジン回転数tNeを演算する。

目標変速機入力トルク演算部３０６では、目標駆動トルクtTd及び変速比igに基づいて下記式
tTin＝tTd/if/ig/ip
により目標変速機入力トルクtTinを演算する。尚、ifはファイナルギヤ比（固定値）、ipはチェーン比（固定値）である。

目標エンジントルク演算部３０７では、目標エンジントルク演算用目標駆動トルクtTd"、車速Nd及び目標エンジン回転数tNeに基づいて下記式
tTe＝tTd"*Nd/tNe
より目標エンジントルクtTeを演算する。

目標電動機トルク演算部３０８では、目標変速機入力トルクtTin及び目標エンジントルクtTeの偏差を補償する目標電動機トルクtTmを演算し、電動機コントローラ４０２に出力する。

目標スロットル開度演算部３０９では、目標エンジントルクtTe及び目標エンジン回転数tNeに基づいて図９に示す目標スロットル開度マップから目標スロットル開度tTVOを演算し、電子制御スロットルコントローラ４０４に出力する。

目標発電機回転数演算部３１０では、目標エンジン回転数tNe、車速Nd及び変速比igに基づいて下記式
tNg＝{(1＋ａ)/ａ}tNe−Nm/ａ
に基づいて目標発電機回転数tNgを演算し、発電機コントローラ４０３に出力する。

ブレーキG/B判定部３１１では、アクセル操作量APS及び車速Ndに基づいて図１１に示すブレーキマップからブレーキG/BのON・OFFを判定し、ON・OFF信号を出力する。尚、ブレーキG/B判定部３１１においてブレーキON指令（発電機３の締結）が成された場合には、目標エンジン回転数演算部３０５に対し下記式
tNe＝Nd*if*ig*ip/(1＋ａ)
に基づいて目標エンジン回転数を演算するように出力する。これは、ブレーキG/Bの締結により遊星歯車２の自由度が１つとなる点に起因する。

目標変速段演算部３１２では、アクセル操作量APS及び車速Ndに基づいて図１０に示す変速マップから最適な変速段を決定し、ATコントローラ４０６に出力する。

図１２はハイブリッド車両の駆動装置における駆動力制御を表すフローチャートである。

ステップ１０１Ａでは、現在のアクセル操作量APSと車速Ndから目標駆動トルクtTdを演算する。

ステップ１０１Ｂでは、目標駆動トルクtTd、車速Nd及び充放電要求からエネルギ収支を考慮して目標駆動トルクtTdを補正した値であるエネルギ収支補正後目標駆動トルクtTd'を算出する。

ステップ１０２では、現在の変速比igを読み込むと共に、目標駆動トルクtTd、ファイナルギヤ比if、変速比ig及び遊星ギヤ比に基づいて目標変速機入力トルクtTinを演算する。

ステップ１０３では、エンジンのON・OFFを判定し、OFFのときはゼロトルク指令を出力し、ONのときはエネルギ収支補正後目標駆動トルク指令tTd'を目標エンジントルク演算用の値である目標エンジントルク演算用目標駆動トルクtTd"に出力する。

ステップ１０４では、エネルギ収支補正後目標駆動トルクtTd'及び車速Ndより燃費最適点をトレースする目標エンジン回転数tNeを演算する。

ステップ１０５では、目標エンジントルク演算用目標駆動トルクtTd"、車速Nd及び目標エンジン回転数tNeから目標エンジントルクtTeを演算する。

ステップ１０６では、目標変速機入力トルクtTin−目標エンジントルクtTe/(1+ａ)に基づいて目標電動機トルクtTmを演算する。

ステップ１０７では、目標エンジントルクtTe、目標エンジン回転数tNeに基づいて目標スロットル開度tTVOを演算する。

ステップ１０８では、目標エンジン回転数tNe及び車速Ndに基づいて目標発電機回転数tNgを演算する。

以上の演算結果に基づいて、電子制御スロットル４，電動機１，発電機３，ブレーキG/B及び各締結要素（F/C，2/B，3-R/C，L&R/B）を制御することで、エンジンの出力状態（エンジントルクやエンジン回転数）に係わらず自動変速機１３の入力回転数及び入力トルクを制御することができる。よって、自動変速機１３の変速時におけるトルク変動や回転数変動を排除することが可能となり、エンジン回転数を最適燃費状態を維持することで燃費の向上及び変速ショックの抑制の両立を図ることができる。

（発進時の制御について）
発進時制御について説明する。図１３は１速、エンジンOFFの状態を表す共線図である。尚、説明のため、自動変速機１３の共線図と遊星歯車２の共線図を同時に記載しているが、実際には第１リングギヤR1と第２サンギヤS2とはチェーンスプロケットを介して接続されているため、第１リングギヤR1の回転は減速されて第２リングギヤS2に伝達されるものとする。また、下記前提が成立しているものとする。運転者がアクセルペダルを踏み込み、エンジン作動判定部３０４において図７に示すマップからエンジンOFFの指令が出力され、目標エンジントルクtTeとして０が出力される。よって、目標スロットル開度演算部３０９においてはスロットル開度指令値として０が出力される。一方、ブレーキ判定部３１１では、図１１に示すマップからブレーキG/BOFFの指令が出力されるものとする。

発進時のようにエンジンの燃費が悪化する場面では、極力電動機１を使用して発進することが望まれる。このとき、目標エンジントルクtTeを０とすることで電子制御アクチュエータ４に対しスロットル全閉の指令を出力する。すると、エンジンを駆動していない状態でスロットルが閉じられると、ポンピングロスの増大に伴いエンジン負荷が大きくなる。この負荷は第１キャリヤPC1にブレーキ力が作用する状態と同じとなり、図１３の共線図中下向きのトルクが作用する。この状態で、電動機１に必要な駆動力を出力させると、発電機３の回転に伴うフリクショントルクはエンジンの発生するブレーキ作用に伴うフリクショントルクよりも小さいため、エンジン回転数０点を中心に第１剛体レバーG1は時計回りに回転し、自動変速機１３へトルクを入力する。

すなわち、エンジンOFF指令が出力されたときは、目標エンジントルクとして０を出力し、スロットル開度を全閉とすることで、エンジンにブレーキ力を発生させつつ電動機１による発進制御を達成することができる。よって、エンジンクラッチを別途設け、エンジンを切り離すことでフリクションを低下させるといったことが必要ない。また、第１キャリヤPC1を固定するブレーキ等を別途設ける必要も無く、コストを削減しつつ燃費の向上を図ることができる。

（アップシフトについて）
次に、アップシフトにおける具体例について説明する。図１４は１速→２速アップシフトを表す共線図である。尚、説明のため、自動変速機１３の共線図と遊星歯車２の共線図を同時に記載しているが、実際には第１リングギヤR1と第２サンギヤS2とはチェーンスプロケットを介して接続されているため、第１リングギヤR1の回転は減速されて第２リングギヤS2に伝達されるものとする。

ここで、自動変速機１３は１速であって、遊星歯車２はブレーキG/Bは解放されており、エンジン回転数が増速されて自動変速機１３に出力されている状態とする。また、変速は基本的に一定車速において成されるものとする。アップシフト変速時には、２速ブレーキ2/Bの締結容量が徐々に増大し、第３サンギヤS3に上向きのトルクが伝達される。第２剛体レバーG2は、トルクバランスの関係から第２リングギヤR2を中心に時計回りに回転する。すなわち、第２サンギヤS2の回転を押し下げる向きに作用する。このとき、第１剛体レバーG1にあっては、エンジン回転数は最適燃費点をトレースする回転数に固定されている。また、自動変速機の出力軸トルクを一定に保持するためには、変速比igの変化に伴うトルク減少分の補填が必要となる。

よって、第１剛体レバーG1では、電動機１の回転数を下げ、発電機３の回転数を上昇させることでエンジンと一体に回転する第１キャリヤPC1を中心に反時計回りに回転する。このとき、電動機１のトルクは、増大させることでアップシフト変速に伴うトルク減少分の補填を達成する。発電機３にあっては、電動機回転数とエンジン回転数によって一義的に回転数が決定されてしまうため、この決定された回転数を維持する制御を行えば、自動的に第１剛体レバーG1のトルクバランスを維持する制御を達成することができる。

尚、１速→２速アップシフトの場合、２速ブレーキ2/Bが締結容量を持った段階でワンウェイクラッチOWCから第２剛体レバーG2が解放されるため、変速に伴うトルクの引きが小さい。しかしながら、２速→３速アップシフトの場合、２速ブレーキ2/Bを解放し、３速リバースクラッチ3-R/Cの締結を行う掛け換え変速が成される。このときは、２速ブレーキ2/Bが容量を持った状態で３速リバースクラッチ3-R/Cに容量を持たせる必要があり、トルクの引きが大きくなる虞がある。

このような場合にあっても、３速リバースクラッチ3-R/Cに締結容量を持たせる段階で、目標変速機入力トルクtTinが演算により求められているため、電動機１のトルク制御と発電機３の回転数制御によって安定したアップシフトを達成することができる。

（ブレーキG/Bの締結について）
次に、ブレーキG/Bの締結における作用について説明する。図１５は３速走行時にブレーキG/Bを締結した場合の共線図である。尚、説明のため、自動変速機１３の共線図と遊星歯車２の共線図を同時に記載しているが、実際には第１リングギヤR1と第２サンギヤS2とはチェーンスプロケットを介して接続されているため、第１リングギヤR1の回転は減速されて第２リングギヤS2に伝達されるものとする。

自動変速機１３は、３速において定常走行しているものとする。このとき、仮にブレーキG/Bが解放されている場合、エンジン及び電動機１（電動機１は必ずしもトルクを出力する必要はない）の反力を常に発生すべく発電機３は発電を継続することで正回転負トルクを発生する必要がある。例えば、高速道路を一定速度で長時間走行する場合、電動機１の駆動と発電機３の発電を併用することでバッテリの容量が一杯になることは無いものの、インバータの発熱の原因となり好ましくない。このような場面では、ブレーキG/Bを締結することで発電機３による発電を停止し、締結力によるトルクを発生させることで、発熱等を防止することができる。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図１６は実施例２のハイブリッド車両の駆動装置を表すスケルトン図である。実施例１では自動変速機１３として前進３速後退１速の有段式自動変速機を構成した。これに対し、実施例２では、自動変速機１３としてベルト式無段変速機１３ａを適用した点が異なる。また、ベルト式無段変速機１３ａでは後退速を達成できないため、入力要素としてダブルピニオン型の前後進切換機構１３ｂが設けられている。フォワードクラッチF/C締結時は前後進切換機構１３ｂは一体に回転し、リバースブレーキR/B締結時は入力された回転を逆回転で出力する。

ベルト式無段変速機１３ａは常に変速制御を行っており、この変速制御に応じて上述した電動機１，発電機３，電子制御スロットル４の制御を行うことで最適な燃費を達成することができる。

以上説明したように、実施例１，２の構成にあっては、変速ショックや出力軸のトルク変動を抑制しつつ、燃費の向上を図ることができる。尚、実施例１，２ではトルク合成分配機構としてシングルピニオン型の遊星歯車を適用したが、ダブルピニオン型遊星ギヤであってもよく、特に限定しない。また、変速比演算部３０２では、変速機入力軸回転数Ninと車速Ndから変速比を演算したが、例えば、第１リングギヤR1に設けられた電動機１の回転数を検出する第１回転数センサ２０５の検出値から、チェーン比（本実施例の場合は減速比）で除算して入力回転数を求めてもよく、特に限定しない。

実施例１のハイブリッド車両の駆動装置を表すスケルトン図である。実施例１のハイブリッド車両の駆動装置において、遊星歯車の作用を表す共線図である。実施例１のハイブリッド車両の駆動装置において、自動変速機の変速段を表す共線図及び締結表である。実施例１のハイブリッド車両の駆動装置の制御構成を表すブロック図である。実施例１における統合コントローラの制御構成を表すブロック図である。実施例１における目標駆動トルクマップである。実施例１におけるエンジン作動マップである。実施例１における目標エンジン回転数マップである。実施例１における目標スロットル開度マップである。実施例１における自動変速機の変速マップである。実施例１におけるブレーキのON・OFFマップである。実施例１におけるハイブリッド車両の制御内容を表すフローチャートである。実施例１におけるハイブリッド車両の発進時を表す共線図である。実施例１におけるハイブリッド車両のアップシフトを表す共線図である。実施例１におけるハイブリッド車両のブレーキON状態を表す共線図である。実施例２ハイブリッド車両の駆動装置を表すスケルトン図である。

符号の説明

１電動機
２遊星歯車
３発電機
６クランクシャフト
７入力軸
８エンジントルク振動吸収装置
９駆動側チェーンスプロケット
１０被動側チェーンスプロケット
１１チェーン
１２変速機入力軸
１３自動変速機
１４出力ギヤ
１５アイドラ軸
１６ディファレンシャル
１７駆動軸
１８オイルポンプ

Claims

少なくとも３つの回転要素を有し、第１回転要素にはエンジンが連結され、第２回転要素には発電機が連結され、第３回転要素には電動機が連結され、前記各回転要素の差動作用を行うトルク合成分配機構と、
前記第２回転要素もしくは前記第３回転要素と駆動輪との間に介装され、複数の多板摩擦係合要素の締結・解放の組み合わせにより変速を行う自動変速機と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
前記アクセル操作量と前記車速とから車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
前記アクセル操作量と前記車速とから変速段の目標値を演算する目標変速段演算手段と、
目標変速段演算手段によって算出された変速段となるように前記自動変速機を制御する自動変速機制御部と、
前記アクセル操作量と前記車速とから目標エンジン回転数を演算する目標エンジン回転数演算手段と、
前記目標駆動力と前記車速と前記目標エンジン回転数とからエンジントルクの目標値を演算する目標エンジントルク演算手段と、
前記エンジンのトルクを前記目標エンジントルクとなるようエンジントルクを制御するエンジントルク制御部と、
前記車速と前記入力回転数とから現在の自動変速機の変速比を演算する変速比演算手段と、
前記目標エンジン回転数と前記現在の変速比とから発電機の目標回転数を演算する目標発電機回転数演算手段と、
前記発電機の回転数を目標発電機回転数となるよう制御する発電機制御部と、
前記目標駆動力と現在の変速比とから変速機の目標入力トルクを演算する目標変速機入力トルク演算手段と、
前記目標エンジントルクと前記目標変速機入力トルクとから前記電動機の目標トルクを演算する目標電動機トルク演算手段と、
前記電動機のトルクを目標電動機トルクとなるように制御する電動機制御部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
少なくとも３つの回転要素を有し、第１回転要素にはエンジンが連結され、第２回転要素には発電機が連結され、第３回転要素には電動機が連結され、前記各回転要素の差動作用を行うトルク合成分配機構と、
前記第２回転要素もしくは前記第３回転要素と駆動輪との間に介装され、入力回転を無段階に変速可能な自動変速機と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
前記アクセル操作量と前記車速とから車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
前記アクセル操作量と前記車速とから変速段の目標値を演算する目標変速段演算手段と、
目標変速段演算手段によって算出された変速段となるように前記自動変速機を制御する自動変速機制御部と、
前記アクセル操作量と前記車速とから目標エンジン回転数を演算する目標エンジン回転数演算手段と、
前記目標駆動力と前記車速と前記目標エンジン回転数とからエンジントルクの目標値を演算する目標エンジントルク演算手段と、
前記エンジンのトルクを前記目標エンジントルクとなるようエンジントルクを制御するエンジントルク制御部と、
前記車速と前記入力回転数とから現在の自動変速機の変速比を演算する変速比演算手段と、
前記目標エンジン回転数と前記現在の変速比とから発電機の目標回転数を演算する目標発電機回転数演算手段と、
前記発電機の回転数を目標発電機回転数となるよう制御する発電機制御部と、
前記目標駆動力と現在の変速比とから変速機の目標入力トルクを演算する目標変速機入力トルク演算手段と、
前記目標エンジントルクと前記目標変速機入力トルクとから前記電動機の目標トルクを演算する目標電動機トルク演算手段と、
前記電動機のトルクを目標電動機トルクとなるように制御する電動機制御部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記自動変速機は前記第３回転要素に連結され、
前記目標発電機回転数演算手段は、前記目標エンジン回転数と、前記車速と、前記変速比と、前記トルク合成分配機構の差動諸元に基づいて演算することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記目標エンジン回転数演算手段は、前記目標駆動力と前記車速に基づいて、最適燃費となるエンジン回転数を演算する手段としたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記目標駆動トルクと前記車速に基づいて、前記エンジンの作動・非作動を判定するエンジン作動判定手段を設け、
前記目標エンジントルク演算手段は、前記エンジン非作動時において、前記目標駆動力をゼロとしてエンジントルクの目標値を演算することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。