JP6209317B2 - 車両の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動装置に関する。

エンジンの出力軸にベルトを介してモータジェネレータを機械的に結合し、このモータジェネレータでエンジンの始動を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−２９２０７９号公報

ところで、上記モータジェネレータを使用する範囲をエンジンの始動用のみにとどめるのではなく、車両走行中のトルクアシスト用にまで拡大することができれば運転性がよくなると本発明者が発想した。

しかしながら、上記特許文献１の技術では、モータジェネレータをエンジンの始動用に用いる場合しか考慮しておらず、車両走行中のトルクアシストに拡大した場合のモータジェネレータの設計・制御方法については一切記載がない。

本発明は、モータジェネレータを車両走行中のトルクアシストに拡大して、運転性を良くする装置を提供することを目的とする。

本発明による車両の駆動装置は、エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータと、エンジンをトルクアシストするように、モータジェネレータに所定のアシストトルクを発生させるモータジェネレータ制御手段と、トルクアシストの許可および禁止を制御するトルクアシスト許可・禁止手段とを備える。トルクアシスト許可・禁止手段は、車両の走行開始後に、ドライバのアクセル操作とは無関係に、車速が第１の車速閾値を超えている場合にトルクアシストを許可し、車速が第１の車速閾値以下の場合にトルクアシストを禁止する。

本発明によれば、車速が第１の閾値を超えている場合にトルクアシストを許可するので、トルクアシストの開始、終了時に発生するトルクの段差に起因するショックをドライバに感じにくくさせることができる。また、車速が第１の閾値以下の場合にトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時の引け感の発生を防止することができる。

図１は、第１の実施形態における車両の駆動装置の概略構成図である。 図２は、ガソリンエンジンの制御システム図である。 図３は、第１の実施形態において、エンジン再始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。 図４は、第１の実施形態において、モータジェネレータを用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。 図５は、第２の実施形態におけるエンジン再始動からのタイミングチャートである。 図６は、第２の実施形態における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。 図７は、第３の実施形態におけるエンジン再始動からのタイミングチャートである。 図８は、第３の実施形態における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。 図９は、参考例１における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。 図１０は、参考例２における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。 図１１は、参考例３における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。

−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態における車両の駆動装置の概略構成図である。図１において、車両１には、エンジン２、モータジェネレータ２１、エアコン用コンプレッサ３１が設けられている。具体的には、エンジン２の出力軸３、モータジェネレータ２１の回転軸２２、エアコン用コンプレッサ３１の回転軸３２が平行に配置され、出力軸３の一端にクランクプーリ４が、回転軸２２、３２に各プーリ２３、３３が取り付けられている。これら３つの各プーリ４、２３、３３にはベルト５が掛け回され、エンジン２の出力軸３、回転軸２３、３３の間は、ベルト５によって動力が伝達（伝導）される。

スタータ６は、エンジン２の始動に用いられる。エンジン２の出力軸３の他端には、トルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は、図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は、図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力は、これらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して、最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。

車両１の電源として、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２が設けられている。いずれも１４Ｖバッテリである。２つのバッテリ４１、４２の間は、並列された２つのリレー４３によって接続されている。

上記のスタータ６、モータジェネレータ２１は、メインバッテリ４１とリレー４３の間に接続され、電力はメインバッテリ４１から供給される。なお、モータジェネレータ２１は、交流機から構成されているため、メインバッテリ４１からの直流を交流に変換するインバータ２４を付属している。

エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）５１は、エンジン２、スタータ６及びモータジェネレータ２１を制御する。

図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には、燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。

吸気通路１１には、電子制御のスロットル弁１２が設けられ、スロットルモータ１３によってスロットル弁１２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度は、スロットルセンサ１４により検出され、エンジンコントロールモジュール５１に入力される。

エンジンコントロールモジュール５１には、アクセルセンサ５３からのアクセル開度（アクセルペダル５２の踏込量）の信号、クランク角センサ５４からのクランク角の信号、エアフローメータ５５からの吸入空気量の信号が入力される。クランク角センサ５４の信号からは、エンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントロールモジュール５１は、これらの信号に基づいて、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるように、スロットルモータ１３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。

ここで、吸入空気量の制御について概説する（特開平９−２８７５１３号公報参照）。アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから所定のマップを検索することにより、目標基本吸入空気量及び目標当量比ｔＤＭＬをそれぞれ算出する。目標基本吸入空気量を目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入空気量とする。そして、この目標吸入空気量とエンジン回転速度から所定のマップを検索することにより、目標スロットル弁開度を求める。目標スロットル弁開度を指令値に変換して、スロットルモータ１３に出力する。

次に、燃料噴射（燃料噴射量及び燃料噴射時期）の制御について概説する。エアフローメータ５５の出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気量Ｑａを算出する。この吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅから、ほぼ理論空燃比（当量比＝１．０）の混合気が得られる基本噴射パルス幅Ｔｐ０［ｍｓ］を、Ｔｐ０＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（ただし、Ｋは定数）として求める。次に、
Ｔｐ＝Ｔｐ０×Ｆｌｏａｄ＋Ｔｐ-1×（１−Ｆｌｏａｄ）
ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数、
Ｔｐ-1：前回のＴｐ、
の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を求める。これは、シリンダ（燃焼室）に流入する空気量（つまりシリンダ空気量）がエアフローメータ部での吸入空気量に対して応答遅れを有するので、この応答遅れを一次遅れで近似したものである。一次遅れの係数である加重平均係数Ｆｌｏａｄ［無名数］は、回転速度Ｎｅ及びシリンダ容積Ｖの積Ｎｅ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを検索することにより求める。このようにして求めたシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐに基づいて、燃料噴射弁７に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を、
Ｔｉ＝Ｔｐ×ｔＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ
ただし、ｔＤＭＬ：目標当量比［無名数］、
α：空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
αｍ：空燃比学習値［無名数］、
ｔｓ：無効噴射パルス幅［無名数］、
の式により算出する。そして、所定の燃料噴射時期になったときに、この燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料噴射弁７を開く。

なお、ガソリンエンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントロールモジュール５１は、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。

また、エンジンコントロールモジュール５１は、スタータスイッチ５６からの信号に基づいて、初回の始動要求があると判断したときには、スタータ６を駆動しエンジン２を始動させる。

エンジンコントロールモジュール５１は、燃費向上を目的として、アイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル５２が踏み込まれておらず（ＡＰＯ＝０）、ブレーキペダル５７が踏み込まれ（ブレーキスイッチ５８がＯＮ）、かつ車両１が停止状態にある（車速ＶＳＰ＝０）ときに、アイドルストップ許可条件が成立する。アイドルストップ許可条件が成立すると、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断して、エンジン２を停止する。これにより、無駄な燃料消費を低減する。

その後、アイドルストップ状態で、アクセルペダル５２が踏み込まれたり、ブレーキペダル５７が戻される（ブレーキスイッチ５８がＯＦＦ）などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。アイドルストップ許可条件が不成立となると、モータジェネレータ２１をスタータとして用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開して、エンジン２を再始動する。

このように、モータジェネレータ２１をアイドルストップからのエンジン再始動用として専ら用いることで、スタータ６の使用頻度を減らして、スタータ６を保護する。なお、スタータ６やモータジェネレータ２１を駆動するときには、エンジンコントロールモジュール５１により、２つのリレー４３をともに遮断して、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を電気的に切り離す。これによって、エンジン２の始動操作に伴ってサブバッテリ４２の電圧が変動することを防止する。

図１に戻り、説明を続ける。車両１には、自動変速機用コントロールユニット（ＣＶＴＣＵ）６１が設けられている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチが設けられている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域は、ロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定められている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン２と変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域でないときには、ロックアップクラッチを開放する。エンジン２と変速機９とを直結状態としたときには、トルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。

車両１にはまた、ビークルダイナミックコントロール（Ｖehicle Ｄynamics Ｃontrol）ユニット（ＶＤＣＣＵ）６２、車速感応式の電動パワーステアリング（Ｅlectric Ｐower Ｓteering）用コントロールユニット（ＥＰＳＣＵ）６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６が設けられている。ビークルダイナミックコントロールユニット６２は、車両の横滑りや尻振りを起こしそうになると、横滑り状態をセンサが検知し、ブレーキ制御とエンジン出力制御により、走行時の車両安定性を向上させる。車速感応式電動パワーステアリング用コントロールユニット６３は、トルクセンサから入力される操舵トルク、及び車速から、最適なアシストトルク信号をＥＰＳモータに出力する。

上記の自動変速機用コントロールユニット６１、ビークルダイナミックコントロールユニット６２、車速感応式パワーステアリング用コントロールユニット６３、コンビネーションメータ６６は、電圧降下を許容できない電気負荷である。従って、これらは、サブバッテリ４２から電力の供給を受ける。

エンジンコントロールモジュール５１と３つの各コントロールユニット６１〜６３、エアコン用オートアンプ（Ａ／Ｃ Ａｍｐ）６４、コンビネーションメータ６６の間は、ＣＡＮ（Ｃontroller Ａrea Ｎetwork）で接続されている。エンジンコントロールモジュール５１には、コンビネーションメータ６６から車速信号が入力される。

上述したように、モータジェネレータ２１を使用する範囲をエンジンの始動用のみにとどめるのではなく、車両走行中のトルクアシスト用にまで拡大することができれば、運転性がよくなると本発明者が思い至った。

そこで、第１の実施形態では、アイドルストップからの再始動用に用いているモータジェネレータ２１の使用範囲を車両走行中のトルクアシストにまで拡大する。具体的には、エンジン２の始動後かつ車両１の走行開始後に、車速ＶＳＰが所定車速ＶＳＰＬＯＫより高い場合に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。

トルクアシストを許可するときには、エンジン２をトルクアシストするよう、メインバッテリ４１を電源として用いて、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させ、トルクアシストを禁止するときにはアシストトルクを発生させない。これによって、エンジン２の始動後かつ車両１の走行開始後に、良好な加速応答性（運転性）が得られるようにする。

メインバッテリ４１の電圧はモニタし、エンジンコントロールモジュール５１に入力させておく。エンジンコントロールモジュール５１は、メインバッテリ４１の電流に基づいて、メインバッテリ４１のＳＯＣ（Ｓtate Ｏf Ｃharge）を算出し、このＳＯＣに基づいて、メインバッテリ４１の充放電の収支を管理する。

インバータ２４とエンジンコントロールモジュール５１とは、ＬＩＮ（Ｌocal Ｉnterconnect Ｎetwork）で接続している。ＬＩＮを介して、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に対して、モータジェネレータ２１を駆動するのか、それともモータジェネレータ２１で発電させるのか、モータとして駆動するためにどのくらいの電流を流すのか等を指令する。

エンジン２の再始動後かつ車両１の走行開始後に、車速ＶＳＰが所定車速ＶＳＰＬＯＫより高い場合に、モータジェネレータ２１を用いて行うトルクアシストについて、図３を参照して説明する。図３は、エンジン再始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。ここで、「車両トルク」とは車両の駆動に用いられるトルクのことで、通常はエンジントルクが車両トルクとなる。一方、モータジェネレータ２１によるトルクアシストがあるときには、このアシストトルクとエンジントルクの合計が車両トルクとなる。図３の下方に示した２つのフラグについては後述する。

ｔ１のタイミングでアイドルストップ許可条件が不成立となって、再始動フラグが０から１になり、モータジェネレータ２１を用いてエンジン２のクランキングを行うと共に、燃料噴射弁７からの燃料噴射及び点火プラグによる火花点火を再開する。これによってエンジン２が燃焼を開始すればエンジン回転速度が急上昇するが、所定の完爆回転速度を横切るｔ２のタイミングでエンジン２が再始動したと判定される。

一方、ｔ２の付近でドライバ（運転者）がアクセルペダル５２を少し踏み込んだため、燃料噴射弁７からの燃料噴射量（Ｔｐ）と吸入空気量Ｑａとが増加する。これによって、エンジン回転速度が上昇し、車両トルク（＝エンジントルク）が増加するので、車両１がｔ３のタイミングより走行を開始し、車速がゆっくりと上昇している。車両１を発進させた後もアクセル開度は一定であるので、エンジン回転速度と車両トルクとはｔ３のタイミングを過ぎた当たりで一定値へと落ち着く。

次に、ｔ５のタイミングでドライバがアクセルペダル５２を踏み込んだとすると、アクセル開度の増加に応じて車速が上昇する。車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＬＯＫを超えるｔ６のタイミングで、メインバッテリ４１からインバータ２４に電流を流してモータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これにより、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速がすぐに得られることとなる。この場合、モータジェネレータ２１が発生するトルクは、ゼロから漸増して最大トルクとなるようにする（図３の第２段目参照）。

一方、モータジェネレータ２１によるトルクアシスト分をエンジン２の発生するトルクで賄おうとすると、燃料噴射弁７からの燃料供給を増量補正しなければならず、それだけ燃料消費が多くなり、燃費が悪くなる。これに対して、車両１の減速時に、モータジェネレータ２１により運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、その回収した電気エネルギーをメインバッテリ４１に蓄えておく。そして、車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＬＯＫを超えたときに、この電気エネルギーを蓄えたメインバッテリ４１を電源として用いて、モータジェネレータ２１にアシストトルクを発生させるのであれば、燃料を消費することがないので、燃費を悪くすることがない。また、モータジェネレータ２１は、エンジン２よりも応答良くトルクを発生することができる。応答が良ければ、ドライバがアクセルペダルを踏み込み過ぎることを避けることができる。

図４は、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、エンジンコントロールモジュール５１によって所定時間ごと（例えば、１０ｍｓごと）に行われる。

ステップＳ１０では、エンジン２の初回始動後であるか否かを判定する。エンジン２の初回始動では、スタータ６を用いる。エンジン２の初回始動後でないと判定すると今回の処理は終了し、初回始動後であると判定すると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、車両１が走行中であるか否かを判定する。車速がゼロまたはゼロに近い値以下であるときには車両の停止中（走行中でない）と判断して、今回の処理は終了する。一方、車速がゼロでないとき、またはゼロに近い値を超えているときには、車両の走行中であると判断して、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、トルクアシスト許可条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、次の〈１〉、〈２〉の全ての条件が成立してないときに、トルクアシスト許可条件が成立したと判断する。言い換えると、次の〈１〉、〈２〉のいずれかの条件でも成立するときには、トルクアシスト許可条件が成立しないと判断して、トルクアシストを禁止する。
〈１〉ロックアップクラッチを開放しているとき
〈２〉メインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値未満であるとき
上記〈１〉のときにトルクアシストを禁止するのは、ロックアップクラッチを開放しているときにエンジン２にアシストトルクを加えても、アシストトルクの一部がトルクコンバータ８で吸収されてしまい、トルク伝達の効率が悪いためである。一方、ロックアップクラッチを締結し、エンジン２と変速機９とを直結状態としているときにエンジン２に対してアシストトルクを加えるのであれば、アシストトルクの分が車両トルクの増加となるので、トルク伝達の効率が悪くなることがない。

上記〈２〉の条件が成立する場合には、トルクアシストを禁止する。言い換えると、メインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値以上であるときに、トルクアシストを許可することとしている。

このように本実施形態では、車両挙動制御装置との干渉を主に防止する観点からトルクアシストを許可する条件を限定している。

上記〈１〉と〈２〉の両方とも成立していないときには、トルクアシスト許可条件が成立したと判断して、ステップＳ４０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝１とする。これを図３で示すと、ｔ４のタイミングで、トルクアシスト許可フラグがゼロから１へと切換わっている。

一方、上記〈１〉と〈２〉のいずれか一方でも成立するときには、トルクアシスト許可条件が成立しないと判断してステップＳ５０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０とする。

ステップＳ６０では、トルクアシスト許可フラグ＝１であるか否かを判定する。トルクアシスト許可フラグ＝１であると判定すると、ステップＳ７０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０であると判定すると、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ７０では、車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＬＯＫより高いか否かを判定する。車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＬＯＫより高いと判定すると、トルクアシストを許可する。そして、トルクアシストを実行するため、ステップＳ８０に進み、トルクアシスト実行フラグ＝１とする。

トルクアシスト実行フラグ＝１により、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に電流を流し、モータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これを図３で示すと、ｔ６のタイミングでトルクアシスト実行フラグが０から１へと切換わり、ｔ６のタイミングでモータトルクがエンジントルクに加わっている。

一方、ステップＳ７０で車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＬＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ９０に進み、トルクアシスト実行フラグ＝０とする。このトルクアシスト実行フラグ＝０により、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４への電流供給を遮断して、モータジェネレータ２１を非駆動状態とする。すなわち、車速が閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の低車速域では、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを禁止するので、低車速域において目立ちやすい、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時のショックが発生しない。また、低車速、つまり、低回転・高負荷域で懸案となるベルト５の鳴き防止や、各プーリ４、２３、３３の軸３、２２、３２の強度確保が可能となる。

本実施形態では、モータジェネレータ２１に最大トルクまで発生させる例を挙げて説明したが、これに限られるものでない。例えば、最大トルク未満の一定トルクを発生させるようにしてもかまわない。

以上、第１の実施形態における車両の駆動装置によれば、車両の走行開始後に、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫを超えている場合に、エンジン２の出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の場合に、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを禁止する。車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫを超えている場合にトルクアシストを許可するので、ドライバの加速意志（加速要求）に応えつつ、トルクアシストの開始、終了時に発生するトルクの段差に起因するショックをドライバに感じにくくさせることができる。また、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の場合にトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時の引け感の発生を防止することができ、また、低車速、つまり、低回転・高負荷域で懸案となるベルト５の鳴き防止や、各プーリ４、２３、３３の軸３、２２、３２の強度確保が可能となる。

−第２の実施形態−
図５は、第２の実施形態におけるエンジン再始動からのタイミングチャートである。また、図６は、第２の実施形態における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。図３、図４と同一部分には、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

第１の実施形態では、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後にトルクアシストを許可する車速域を閾値ＶＳＰＬＯＫより高い領域とし、閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の低車速域では、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを禁止した。これに対して、第２の実施形態では、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後にトルクアシストを許可する車速域を、閾値ＶＳＰＨＯＫ（ＶＳＰＬＯＫ＜ＶＳＰＨＯＫ）以下の車速域に限定し、閾値ＶＳＰＨＯＫより高い高車速域におけるモータジェネレータ２１のトルクアシストを禁止する。

図５のタイミングチャートにおいて、ｔ７のタイミングでトルクアシストを許可し、インバータ２４にメインバッテリ４１からの電流を流してモータジェネレータ２１にモータトルクを発生させる。これによって、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速が得られることとなる。

この後、トルクアシスト中に車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＨＯＫを超えるｔ８のタイミングで、高車速域に移行したと判断して、トルクアシストを禁止し、インバータ２４への電流供給を遮断する。

図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ３０の判定を肯定すると、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＨＯＫ以下であるか否かを判定する。車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＨＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ４０に進んでトルクアシスト許可フラグ＝１とし、車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰＨＯＫより高いと判定すると、ステップＳ５０に進んでトルクアシスト許可フラグ＝０とする。

ステップＳ６０では、トルクアシスト許可フラグ＝１であるか否かを判定する。トルクアシスト許可フラグ＝１であると判定すると、ステップＳ８０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝１とし、トルクアシスト許可フラグ＝０であると判定すると、ステップＳ９０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝０とする。この結果、第２実施形態では、トルクアシスト許可フラグとトルクアシスト実行フラグが同じタイミングで切換わる（図５の第６段目、第７段目参照）。

以上、第２の実施形態における車両の駆動装置によれば、車両の走行開始後に、車速が第２の車速閾値ＶＳＰＨＯＫ以下の場合に、エンジン２の出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速が第２の車速閾値ＶＳＰＨＯＫを超えている場合にトルクアシストを禁止する。高車速による耐熱性や耐摩耗性に対して不利となる領域でトルクアシストを禁止するので、安全性を確保できるとともに、モータジェネレータ２１の特性上、モータトルクが小さくなりトルクアシスト効果が小さい高車速域での過剰な電力消費を抑えることができる。

−第３の実施形態−
図７は、第３の実施形態におけるエンジン再始動からのタイミングチャートである。また、図８は、第３の実施形態における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。図３、図４と同一部分には、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたものである。すなわち、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後にトルクアシストを許可する車速域を第１の閾値ＶＳＰＬＯＫより高く、かつ第２の閾値（ＶＳＰＬＯＫ＜ＶＳＰＨＯＫ）以下とする。

図７のタイミングチャートにおいて、ｔ６のタイミングまでの処理は、図３のタイミングチャートと同じである。ｔ９のタイミングにおいて、車速ＶＳＰが第２の閾値ＶＳＰＨＯＫを超えると、トルクアシストを禁止し、インバータ２４への電流供給を遮断する。

図８のフローチャートについて説明する。ステップＳ７０において、車速ＶＳＰが第１の閾値ＶＳＰＬＯＫより高いと判定すると、ステップＳ２００に進み、第１の閾値ＶＳＰＬＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ２００では、車速ＶＳＰが第２の閾値ＶＳＰＨＯＫ以下であるか否かを判定する。車速ＶＳＰが第２の閾値ＶＳＰＨＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ８０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝１とし、車速ＶＳＰが第２の閾値ＶＳＰＨＯＫより高いと判定すると、ステップＳ９０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝０とする。

以上、第３の実施形態における車両の駆動装置によれば、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫを超えており、かつ第２の車速閾値ＶＳＰＨＯＫ以下の場合に、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫ以下または第２の車速閾値ＶＳＰＨＯＫを超えている場合に、トルクアシストを禁止する。これにより、第１の実施形態と同様に、ドライバの加速意志（加速要求）に応えつつ、トルクアシストの開始、終了時に発生するトルクの段差に起因するショックをドライバに感じにくくさせることができる。また、車速が第１の車速閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の場合にトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時の引け感の発生を防止することができ、また、低車速、つまり、低回転・高負荷域で懸案となるベルト５の鳴き防止や、各プーリ４、２３、３３の軸３、２２、３２の強度確保が可能となる。さらに、第２の実施形態と同様に、高車速による耐熱性や耐摩耗性に対して不利となる領域でトルクアシストを禁止するので、安全性を確保できるとともに、モータジェネレータ２１の特性上、モータトルクが小さくなりアシスト効果が小さい高車速域での過剰な電力消費を抑えることができる。

−参考例１−
参考例１における車両の駆動装置では、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後に、車速の変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＬＯＫより大きいときに、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。

図９は、参考例１における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。図４に示すフローチャートと同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

ステップＳ２０に続くステップＳ３００では、前回読み込んだ車速ＶＳＰをＶＳＰＯＬＤに設定する。ただし、エンジン２の初回始動後に初めてステップＳ３００の処理を行う場合には、ＶＳＰＯＬＤ＝０とする。

ステップＳ３１０では、車速ＶＳＰを読み込む。

ステップＳ３２０では、ステップＳ３１０で読み込んだ車速ＶＳＰと、ステップＳ３００で設定したＶＳＰＯＬＤとの差を車速変化率ＤＶＳＰとして算出する。

ステップＳ６０でトルクアシスト許可フラグ＝１であると判定すると、ステップＳ３３０に進む。ステップＳ３３０では、ステップＳ３２０で算出した車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＬＯＫより大きいか否かを判定する。車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＬＯＫより大きいと判定するとステップＳ８０に進み、トルクアシスト実行フラグ＝１とする。一方、車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＬＯＫ以下であるとステップＳ９０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝０とする。

以上、参考例１における車両の駆動装置によれば、車両の走行開始後に、車速の変化率ＤＶＳＰが第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫを超えている場合に、エンジン２の出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速の変化率ＤＶＳＰが第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫ以下の場合に、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを禁止する。車速の変化率が第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫを超えている場合にトルクアシストを許可するので、ドライバの加速意志（加速要求）に応えつつ、トルクアシストの開始、終了時に発生するトルクの段差に起因するショックをドライバに感じにくくさせることができる。また、車速の変化率が第１の変化率閾値ＶＳＰＬＯＫ以下の場合にトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時の引け感の発生を防止することができる。さらに、アクセルは踏まれつつも減速している状態でのトルクアシストによる押し出され感を防ぐことができる。

−参考例２−
参考例２における車両の駆動装置では、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後に、車速の変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＨＯＫ（ＤＶＳＰＬＯＫ＜ＤＶＳＰＨＯＫ）以下のときに、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。

図１０は、参考例２における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。図９に示すフローチャートと同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

ステップＳ３０に続くステップＳ４００では、ステップＳ３２０で算出した車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下であるか否かを判定する。車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下であると判定するとステップＳ４０に進んで、トルクアシスト許可フラグ＝１とする。一方、車速変化率ＤＶＳＰが閾値ＤＶＳＰＨＯＫより大きいと判定すると、ステップＳ５０に進んで、トルクアシスト許可フラグ＝０とする。

以上、参考例２における車両の駆動装置によれば、車両の走行開始後に、車速の変化率ＤＶＳＰが第２の変化率閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下の場合に、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速の変化率ＤＶＳＰが第２の変化率閾値ＤＶＳＰＨＯＫを超えている場合に、トルクアシストを禁止する。急激な負荷増などによる耐熱性や耐摩耗性に対して不利となる領域でトルクアシストを禁止するので、安全性を確保できるとともに、モータジェネレータ２１の特性上、モータトルクが小さくなりアシスト効果が小さい領域での過剰な電力消費を抑えることができる。

−参考例３−
参考例３は、参考例１と参考例２とを組み合わせたものである。すなわち、エンジン２の始動後、かつ車両１の走行開始後にトルクアシストを許可する車速変化率を第１の閾値ＤＶＳＰＬＯＫより大きく、かつ第２の閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下とする。

図１１は、参考例３における車両の駆動装置によって行われるトルクアシスト制御のフローチャートである。図９に示すフローチャートと同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

ステップＳ３３０において、車速変化率ＤＶＳＰが第１の閾値ＤＶＳＬＯＫより大きいと判定するとステップＳ４００に進み、第１の閾値ＤＶＳＬＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ４００では、車速変化率ＤＶＳＰが第２の閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下であるか否かを判定する。車速変化率ＤＶＳＰが第２の閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下であると判定すると、ステップＳ８０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝１とする。一方、車速変化率ＤＶＳＰが第２の閾値ＤＶＳＰＨＯＫより大きいと判定すると、ステップＳ９０に進んでトルクアシスト許可フラグ＝０とする。

以上、参考例３における車両の駆動装置によれば、車速の変化率ＤＶＳＰが第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫを超えており、かつ第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫより大きい第２の変化率閾値ＤＶＳＰＨＯＫ以下の場合に、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを許可し、車速の変化率が第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫ以下または第２の変化率閾値ＤＶＳＰＨＯＫを超えている場合に、トルクアシストを禁止する。これにより、参考例１と同様に、ドライバの加速意志（加速要求）に応えつつ、トルクアシストの開始、終了時に発生するトルクの段差に起因するショックをドライバに感じにくくさせることができる。また、車速の変化率が第１の変化率閾値ＤＶＳＰＬＯＫ以下の場合にトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト開始時の押し出され感やトルクアシスト終了時の引け感の発生を防止することができる。さらに、第５の実施形態と同様に、急激な負荷増などによる耐熱性や耐摩耗性に対して不利となる領域でトルクアシストを禁止するので、安全性を確保できるとともに、モータジェネレータ２１の特性上、モータトルクが小さくなりアシスト効果が小さい領域での過剰な電力消費を抑えることができる。

本発明は、上述した第１〜第６の実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

２…エンジン
５…ベルト
２１…モータジェネレータ
５１…エンジンコントロールモジュール（モータジェネレータ制御手段、トルクアシスト許可・禁止手段、車速変化率算出手段）

Claims (3)

1. エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータと、
   エンジンをトルクアシストするように、前記モータジェネレータに所定のアシストトルクを発生させるモータジェネレータ制御手段と、
   車両の走行開始後に、ドライバのアクセル操作とは無関係に、車速が第１の車速閾値を超えている場合に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可し、車速が前記第１の車速閾値以下の場合に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを禁止するトルクアシスト許可・禁止手段と、
   を備えることを特徴とする車両の駆動装置。
2. エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータと、
   エンジンをトルクアシストするように、前記モータジェネレータに所定のアシストトルクを発生させるモータジェネレータ制御手段と、
   車両の走行開始後の発進加速時に、車速が第２の車速閾値以下の場合に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可し、車速が前記第２の車速閾値を超えている場合に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを禁止するトルクアシスト許可・禁止手段と、
   を備えることを特徴とする車両の駆動装置。
3. 請求項１に記載の車両の駆動装置において、
   前記トルクアシスト許可・禁止手段は、車速が前記第１の車速閾値を超えており、かつ前記第１の車速閾値より大きい第２の車速閾値以下の場合に、前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可し、車速が前記第１の車速閾値以下または前記第２の車速閾値を超えている場合に、前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを禁止する、
   ことを特徴とする車両の駆動装置。

Images