JP3956936B2 - 電動過給機を備えたパワートレインの制御装置 - Google Patents
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Description
車両走行のための駆動源となるエンジンに連結され、エンジンの駆動力をアシストする走行モータとしての機能とエンジンにより駆動される発電機としての機能とが選択的に行われるモータ発電機と、
エンジンの吸気を過給するための電動過給機と、
エンジンの駆動系に介在された変速機と、
前記モータ発電機と電動過給機と変速機とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動過給機を休止させてエンジンを自然吸気運転している非過給状態から、加速要求によって該電動過給機を作動させる過給状態へ移行する過渡時に、前記モータ発電機を発電機として機能させて該モータ発電機で発電された電力を該電動過給機に供給すると共に、前記変速機を一時的にシフトアップさせる制御を行うように設定されている、
ようにしてある。
車両走行のための駆動源となるエンジンに連結され、エンジンの駆動力をアシストする走行モータとしての機能とエンジンにより駆動される発電機としての機能とが選択的に行われるモータ発電機と、
エンジンの吸気を過給するための電動過給機と、
エンジンの駆動系に介在された変速機と、
前記モータ発電機での発電電力を蓄えると共に、該モータ発電機および前記電動過給機に対する電力供給源となる蓄電装置と、
エンジン負荷に関するパラメータを検出する負荷検出手段と、
エンジン回転数に関するパラメータを検出する回転数検出手段と、
前記負荷検出手段で検出されたエンジン負荷と前記回転数検出手段で検出されたエンジン回転数とに基づいて、前記モータ発電機と電動過給機と変速機とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動過給機を休止させてエンジンを自然吸気運転している非過給状態から、加速要求によって該電動過給機を作動させる過給状態へ移行する過渡時に、前記モータ発電機を発電機として機能させて該モータ発電機で発電された電力を該電動過給機に供給すると共に、前記変速機を一時的にシフトアップさせる制御を行うように設定されている、
ようにしてある。
前記制御手段は、エンジン回転数が大きいときは小さいときに比して、前記過渡時における一時的なシフトアップの変速度合いを小さくする制御を行うように設定されている、ようにすることができる(請求項3対応)。この場合、エンジン回転数に応じてモータ発電機の発電電力を適切な大きさに設定する上で好ましいものとなる(シフトアップの変速度合いが同じであっても、エンジン回転数が大きいほどモータ発電機の発電電力を大きく確保できる)。
余剰電力を蓄電装置に蓄電させることにより、発電電力を有効に利用しつつ、トルクショックを防止する上でも好ましいものとなる。
エンジン回転数に応じて前記一時的なシフトアップの変速度合いを決定する制御と、
前記決定された変速度合いによって得られる前記モータ発電機の発電電力を決定する制御と、
前記電動過給機へ供給する目標供給電力を決定する制御と、
前記発電電力が前記目標供給電力よりも大きいときは、該目標供給電力を前記電動過給機に供給する一方、余剰電力を前記蓄電装置に蓄電させる制御と、
を行うように設定されている、
ようにすることができる(請求項14対応)。この場合、電動過給機への電力供給を目標供給電力となるように好ましい態様で行いつつ、モータ発電機の余剰発電電力を蓄電装置へ蓄電させて発電電力を有効に利用できる。
前記運転領域が、低目標トルクまたは高回転となる第1領域と、高目標トルクかつ中回転となる第2領域と、高目標トルクかつ低回転となる第3領域との3つの領域に分けられており、
前記制御手段は、前記第1領域では、前記モータ発電機および電動過給機による駆動アシストを禁止し、前記第2領域では該電動過給機のみによる駆動アシストを実行させ、前記第3領域では該モータ発電機と電動過給機との両方の駆動アシストを実行させるように制御するように設定されており、
前記制御手段による前記一時的なシフトアップの制御が、加速要求によって前記第1領域から第2領域へ移行する過渡時に行われるようにされている、
ようにすることができる(請求項18対応)。
前記第2領域と第3領域との境となる第2境界特性線が、エンジン回転数が増大するのに伴って目標トルクが急激に大きくなるように設定されている、
ようにすることができる(請求項19対応)。この場合、第1境界特性線の設定によって、必要なトルクを、電動過給機による駆動アシストが行われない自然吸気運転されるエンジンによってのみ得る頻度を増大させて、つまり電動過給機による駆動アシストが極力行われないようにして、省燃費の上で好ましいものとなる。また、第2境界特性線の設定によって、低回転域での駆動アシストを、極力モータ発電機によって行うようにして、低回転域で電動過給機を運転した場合に生じやすい問題をより一層十分に解決する上で好ましいものとなる。
ようにすることができる(請求項20対応)。この場合、自然吸気運転されるエンジンの最大トルク発生回転数が十分に高回転側にシフトしたものとして、より十分に省燃費を図る上で好ましいものとなる。
目標供給電力Eoに見合う発電電力Eが得られるように、シフトアップの変速度合いを決定するのが好ましい。なお、自動変速機40が多段(歯車式)変速機の場合は、変速用の摩擦締結要素を一時的に半締結状態として、設定された多段変速比のうち隣合う2つの変速比の間の中間変速比を一時的にとり得るように制御することもできる。
4:モータ
5:電動過給機
11:モータ発電機
15:蓄電装置
20:アクセル開度センサ
21:エンジン回転センサ
40:自動変速機
50:コントロールユニット
Claims (20)
- 車両走行のための駆動源となるエンジンに連結され、エンジンの駆動力をアシストする走行モータとしての機能とエンジンにより駆動される発電機としての機能とが選択的に行われるモータ発電機と、
エンジンの吸気を過給するための電動過給機と、
エンジンの駆動系に介在された変速機と、
前記モータ発電機と電動過給機と変速機とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動過給機を休止させてエンジンを自然吸気運転している非過給状態から、加速要求によって該電動過給機を作動させる過給状態へ移行する過渡時に、前記モータ発電機を発電機として機能させて該モータ発電機で発電された電力を該電動過給機に供給すると共に、前記変速機を一時的にシフトアップさせる制御を行うように設定されている、
ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 車両走行のための駆動源となるエンジンに連結され、エンジンの駆動力をアシストする走行モータとしての機能とエンジンにより駆動される発電機としての機能とが選択的に行われるモータ発電機と、
エンジンの吸気を過給するための電動過給機と、
エンジンの駆動系に介在された変速機と、
前記モータ発電機での発電電力を蓄えると共に、該モータ発電機および前記電動過給機に対する電力供給源となる蓄電装置と、
エンジン負荷に関するパラメータを検出する負荷検出手段と、
エンジン回転数に関するパラメータを検出する回転数検出手段と、
前記負荷検出手段で検出されたエンジン負荷と前記回転数検出手段で検出されたエンジン回転数とに基づいて、前記モータ発電機と電動過給機と変速機とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動過給機を休止させてエンジンを自然吸気運転している非過給状態から、加速要求によって該電動過給機を作動させる過給状態へ移行する過渡時に、前記モータ発電機を発電機として機能させて該モータ発電機で発電された電力を該電動過給機に供給すると共に、前記変速機を一時的にシフトアップさせる制御を行うように設定されている、
ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、エンジン回転数が大きいときは小さいときに比して、前記過渡時における一時的なシフトアップの変速度合いを小さくする制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項3において、
前記シフトアップの変速度合いが、変速比の単位時間当たりの変化幅Pgとシフトアップしている時間Tgとによって設定される、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項4において、
エンジン回転数が大きいときは小さいときに比して、前記変速比の変化幅Pgとシフトアップ時間Tgとがそれぞれ小さくなるように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、シフトアップによるトルク変化量が所定値よりも大きくなるときは、前記シフトアップを禁止する一方、空燃比を一時的にリッチ化する制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、シフトアップによるトルク変化量が所定値よりも大きくなるときは、前記シフトアップを禁止する一方、エンジン補機の負荷を一時的に低減する制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、シフトアップによるトルク変化量が所定値よりも大きくなるときは、前記シフトアップを禁止する一方、空燃比を一時的にリッチ化する制御とエンジン補機の負荷を一時的に低減する制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項6ないし請求項8のいずれか1項において、
前記制御手段は、エンジン回転数が所定回転数以上のときに、前記シフトアップによるトルク量が所定値大きくなるときであると判断するように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項6において、
前記制御手段は、エンジン冷機時には、前記空燃比の一時的なリッチ化を禁止する一方、エンジン補機の負荷を一時的に低減する制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項6において、
前記制御手段は、エンジンの排気通路に設けられた排気ガス浄化触媒が活性温度にまで上昇していないときには、前記空燃比の一時的なリッチ化を禁止する一方、エンジン補機の負荷を一時的に低減する制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御手段は、エンジン回転数が所定値以上のときは、前記一時的なシフトアップ変速を禁止するように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項2において、
前記制御手段は、前記モータ発電機による発電電力のうち前記電動過給機への供給電力に対して余剰分となる余剰電力を前記蓄電装置に蓄電させる制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項2において、
前記制御手段は、
エンジン回転数に応じて前記一時的なシフトアップの変速度合いを決定する制御と、
前記決定された変速度合いによって得られる前記モータ発電機の発電電力を決定する制御と、
前記電動過給機へ供給する目標供給電力を決定する制御と、
前記発電電力が前記目標供給電力よりも大きいときは、該目標供給電力を前記電動過給機に供給する一方、余剰電力を前記蓄電装置に蓄電させる制御と、
を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項14において、
前記制御手段は、前記モータ発電機の発電電力が前記目標供給電力よりも小さいときは、空燃比を一時的にリッチ化する制御とエンジン補機の負荷を一時的に低減する制御との少なくとも一方の制御を行なうように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1ないし請求項15のいずれか1項において、
前記制御手段は、前記モータ発電機から前記電動過給機への供給電力を、初期時にはもっとも大きい値とし、その後徐々に小さくなる制御を行うように設定されている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1ないし請求項16のいずれか1項において、
前記変速機が無段変速機とされている、ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項1ないし請求項17のいずれか1項において、
エンジン回転数と、アクセル開度に応じて設定されるエンジン負荷としての目標トルクとをパラメータとして運転領域があらかじめ設定され、
前記運転領域が、低目標トルクまたは高回転となる第1領域と、高目標トルクかつ中回転となる第2領域と、高目標トルクかつ低回転となる第3領域との3つの領域に分けられており、
前記制御手段は、前記第1領域では、前記モータ発電機および電動過給機による駆動アシストを禁止し、前記第2領域では該電動過給機のみによる駆動アシストを実行させ、前記第3領域では該モータ発電機と電動過給機との両方の駆動アシストを実行させるように制御するように設定されており、
前記制御手段による前記一時的なシフトアップの制御が、加速要求によって前記第1領域から第2領域へ移行する過渡時に行われるようにされている、
ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項18において、
前記第1領域と第2領域との境となる第1境界特性線が、前記モータ発電機と電動過給機との駆動アシストなしの状態で自然吸気運転されたエンジンのトルク曲線に対応するように設定され、
前記第2領域と第3領域との境となる第2境界特性線が、エンジン回転数が増大するのに伴って目標トルクが急激に大きくなるように設定されている、
ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。 - 請求項19において、
前記モータ発電機および電動過給機の駆動アシストなしの状態で自然吸気運転されたエンジンの最大トルクの発生回転数が、前記第2領域における最大回転数付近となるように設定されている、
ことを特徴とする電動過給機を備えたパワートレインの制御装置。
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