JPH099407A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

車両用駆動装置の制御装置

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JPH099407A
JPH099407A JP7150375A JP15037595A JPH099407A JP H099407 A JPH099407 A JP H099407A JP 7150375 A JP7150375 A JP 7150375A JP 15037595 A JP15037595 A JP 15037595A JP H099407 A JPH099407 A JP H099407A
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shift
speed
vehicle
drive device
transmission
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JP7150375A
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English (en)
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Takeshi Hara
毅 原
Shigeo Tsuzuki
繁男 都築
Satoru Tanaka
悟 田中
Manabu Watanabe
学 渡辺
Kenji Omote
賢司 表
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンとモータジェネレータと変速機を有
する車両用駆動装置において、減速時の挙動を安定させ
たまま、変速機を変速させて、モータジェネレータによ
る制動エネルギーの回収効率を向上させる車両用駆動装
置の制御装置を提供する。 【構成】 モータジェネレータ・変速機用電子制御装置
21は、減速状態検出手段が車両の減速状態を検出した
時に、モータジェネレータ2を発電させ、制動エネルギ
ーを回収させるモータジェネレータ制御手段と、前記変
速機3を、現在の変速段と現在の変速段よりも大きなギ
ヤ比の変速段との中で、回収可能な制動エネルギーが最
大となる最適変速段に変速させる変速制御手段を設け
る。したがって、車両が減速状態と検出された時に、モ
ータジェネレータ2を発電させることによって制動エネ
ルギーを回収するとともに、現在の変速段と現在の変速
段よりも大きいギヤ比の変速段との中で、回収可能なエ
ネルギーの量が最大となる変速段に変速させるので、よ
り効率よくエネルギーを回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用駆動装置の制御
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、モータを駆動源とし、制動時に車
輪からの制動エネルギーをモータを発電させることによ
って、電力としてバッテリに充電する電動車両がある。
一般に、モータによって回収できるエネルギーは、モー
タの特性(回転数と制動トルク)によって決定される。
そのため、この電動車両は、モータの出力軸に連結され
る変速機を変速させることで、車輪から入ってくる制動
エネルギーの回転数と制動トルクを変更させて、制動エ
ネルギーを最大限に回収するようにしている(特開平5
─161216号公報、特開平5─176409号公報
参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
した従来の電動車両は、回収できるエネルギーが最大に
なる変速段を決定するのに、現在の変速段と、それより
も1つ上の変速段と、1つ下の変速段での回収可能なエ
ネルギーを演算によって求め、3つの変速段のうち回収
可能なエネルギーが最大となる変速段へ変速させるよう
にしている。
【0004】そのため、急ブレーキ時等の制動エネルギ
ーが大きい時には、例えば、現在の変速段を4速とする
と、エネルギーを最大限に回収するためには、1速が一
番いい時でも、4速から3速、2速、1速というよう
に、1速づつ変速させるビジーシフトが起きる。そし
て、変速中はエネルギーの回収を行うことができないの
で、変速回数が多くなればなるほど、その分エネルギー
の回収量が減ってしまう。
【0005】また、このような電動車両は、1つ上の変
速段での演算を行っているので、運転者がブレーキを踏
んで減速しようとしているにもかかわらず、アップシフ
トが起こり、運転者の意図に合わなくなり、また、車両
の挙動が不安定になる。そこで、本発明は、エンジンと
モータジェネレータと変速機を有する車両用駆動装置に
おいて、減速時の挙動を安定させたまま、変速機を変速
させて、モータジェネレータによる制動エネルギーの回
収効率を向上させる車両用駆動装置の制御装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕車両用駆動装置の制御装置において、エンジン
(1)と、このエンジン(1)の出力軸に連結され、動
力を車輪(17)に伝達すると共に複数の変速段を有す
る変速機(3)と、前記エンジン(1)の出力軸に連結
され、発電により前記車輪(17)からの制動エネルギ
ーを前記変速機(3)を介して回収するモータジェネレ
ータ(2)と、このモータジェネレータ(2)により回
収された制動エネルギーを電力として蓄電するバッテリ
(6)と、車両の減速状態を検出する減速状態検出手段
と、この減速状態検出手段からの出力信号により、前記
変速機(3)とモータジェネレータ(2)とを制御する
制御手段(21)とを備えてなる車両用駆動装置におい
て、前記制御手段(21)は、減速状態検出手段が車両
の減速状態を検出した時に、前記モータジェネレータ
(2)を発電させ、制動エネルギーを回収させるモータ
ジェネレータ制御手段と、前記変速機(3)を、現在の
変速段と現在の変速段よりも大きなギヤ比の変速段との
中で、回収可能な制動エネルギーが最大となる最適変速
段に変速させる変速制御手段を設けるようにしたもので
ある。
【0007】〔2〕上記〔1〕記載の車両用駆動装置の
制御装置において、前記変速制御手段は、複数の変速段
それぞれで回収可能な制動エネルギーを演算する演算手
段と、この演算手段により得られたエネルギーを比較
し、現在の変速段と現在の変速段よりも大きいギア比の
変速段との中で、回収可能な制動エネルギーが最大とな
る最適変速段を選択する変速段選択手段と、前記変速機
(3)を変速段選択手段により決定された最適変速段に
変速させる変速指令手段とを設けるようにしたものであ
る。
【0008】〔3〕上記〔2〕記載の車両用駆動装置の
制御装置において、ブレーキの踏力を検出するブレーキ
踏力センサ(10)と、前記モータジェネレータ(2)
の回転数を検出するモータジェネレータ回転数センサ
(12)とを有し、前記演算手段は、前記ブレーキ踏力
センサ(10)からの出力信号による制動トルクと前記
モータジェネレータ回転数センサ(12)からの出力信
号による前記モータジェネレータ(2)の回転数と、こ
のモータジェネレータ(2)の効率との積により回収可
能な制動エネルギーを演算するようにしたものである。
【0009】〔4〕上記〔2〕記載の車両用駆動装置の
制御装置において、車速を検出する車速センサ(11)
を有し、その車速センサ(11)からの出力信号により
車速が所定値以下の時に、前記変速指令手段は、前記変
速機(3)を最適変速段に変速させるようにしたもので
ある。 〔5〕上記〔1〕記載の車両用駆動装置の制御装置にお
いて、車速を検出する車速センサ(11)と、ブレーキ
の踏力を検出するブレーキ踏力センサ(10)とを有
し、変速制御手段は、前記車速センサ(11)からの出
力信号による車速及び前記ブレーキ踏力センサ(10)
からの出力信号による制動トルクによって、複数の変速
段の変速点を決定する変速マップと、前記変速機(3)
を変速マップに基づき変速させる変速指令手段とを設け
るようにしたものである。
【0010】〔6〕上記〔5〕記載の車両用駆動装置の
制御装置において、前記変速マップは、制動トルクが大
きい範囲では、変速段の変速点を少なくなるように予め
設定されるようにしたものである。 〔7〕上記〔1〕記載の車両用駆動装置の制御装置にお
いて、ブレーキの踏力を検出するブレーキ踏力センサ
(10)を有し、変速制御手段は、前記ブレーキ踏力セ
ンサ(10)からの出力信号により、ブレーキの踏力が
所定値以下の時、またはブレーキの踏力の変化量が所定
値以下の時には、変速機(3)を最適変速段に変速させ
るようにしたものである。
【0011】〔8〕上記〔1〕記載の車両用駆動装置の
制御装置において、ステアリングの舵角を検出するステ
アリング舵角センサ(14)を有し、変速制御手段は、
前記ステアリング舵角センサ(14)からの出力信号に
よりステアリング操作中でない時に、前記変速機(3)
を最適変速段に変速させるようにしたものである。
〔9〕上記〔1〕記載の車両用駆動装置の制御装置にお
いて、モータジェネレータ制御手段は、前記変速機
(3)が変速中でない時に、モータジェネレータ(2)
を発電させ、前記車輪(17)からの制動エネルギーを
回収するようにしたものである。
【0012】
【作用及び発明の効果】
(1)請求項1記載の発明によれば、車両が減速状態と
検出された時に、モータジェネレータ(2)を発電させ
ることによって制動エネルギーを回収するとともに、変
速機(3)を現在の変速段と現在の変速段よりも大きい
ギヤ比の変速段との中で、回収可能なエネルギーの量が
最大となる変速段に変速させるので、より効率よくエネ
ルギーを回収することができる。
【0013】また、現在の変速段よりも大きいギヤ比の
変速段との比較によって変速を行うので、例えば、4速
から2速、又は4速から1速というような飛び変速(ス
キップシフト)が可能となり、変速回数を減らすことが
でき、エネルギーの回収効率が向上する。また、変速は
ダウンシフトのみが行われるので、運転者の意図に合っ
た変速が行われると共に、車両の挙動を安定させること
ができる。
【0014】(2)請求項2記載の発明によれば、複数
の変速段のそれぞれで回収可能とされるエネルギー量を
演算手段によって求め、その結果から、変速段選択手段
が回収可能な制動エネルギーが最大となる変速段を選択
するので、確実に回収効率が良い変速段に変速させるこ
とができる。 (3)請求項3記載の発明によれば、これらの積の演算
によって、回収可能な制動エネルギーを正確に求めるこ
とができる。
【0015】(4)請求項4記載の発明によれば、車速
が所定値以上の時には、ダウンシフトによってモータジ
ェネレータ(2)がオーバーレブするのを防止するため
に、車速が所定値以下の時だけ変速を行う。 (5)請求項5記載の発明によれば、変速を車速及び制
動トルクの関係で、エネルギーが最大になるように予め
設定された変速マップに基づき行うので、制御が簡単に
なる。
【0016】(6)請求項6記載の発明によれば、制動
トルクが大きい範囲、つまりブレーキの踏み込み量が大
きい時には、急ブレーキ時なので、境界線を少なくする
ことによって、飛び変速(スキップシフト)をさせて、
ビジーシフトを避けることができる。 (7)請求項7記載の発明によれば、ブレーキの踏み込
み量が大きい時、またその変化量が大きい時には、急ブ
レーキと判断して、変速により車両の挙動が不安定にな
るのを防ぐために、ブレーキの踏み込み量またはその変
化量が小さい時だけ変速させる。
【0017】(8)請求項8記載の発明によれば、ステ
アリング操作中の時には、変速によって車両の挙動が不
安定になるのを防止するために、ステアリングが操作さ
れない時だけ変速させる。 (9)請求項9記載の発明によれば、変速中は、車輪か
らの制動エネルギーが大きく変動するために、変速中で
ない時のみ制動エネルギーの回収を行う。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の実施例を示す車両用駆
動装置の全体構成図である。この図において、1はエン
ジン(E/G)、2はエンジン1の出力軸に連結される
モータジェネレータ(M/G)、3はモータジェネレー
タ2に連結される変速機(T/M)、4はエンジン1を
制御するためのエンジン用電子制御装置(E/G・EC
U)、5はモータジェネレータに接続されるインバー
タ、6はそのインバータ5に接続されるバッテリ、7は
ブレーキ用電子制御装置(BRAKE・ECU)、8は
エンジン回転数センサ、9はスロットルセンサ、10は
ブレーキ踏力センサ、11は車速センサ、12はモータ
ジェネレータ回転数センサ、13はシフト位置センサ、
14はステアリング舵角センサ、15はバッテリ残量セ
ンサ、16はバッテリ温度センサ、17は車輪、21は
全体を統括制御するモータジェネレータ・変速機用電子
制御装置である。
【0019】このように、本発明の車両用駆動装置とし
ては、エンジン1と、このエンジン1の出力軸に連結さ
れ、動力を車輪17に伝達すると共に複数の変速段を有
する変速機3と、前記エンジン1の出力軸に連結され、
発電により車輪17からの制動エネルギーを変速機3を
介して回収するモータジェネレータ2と、このモータジ
ェネレータ2により回収された制動エネルギーを電力と
して蓄電するバッテリ6と、車両の減速状態を検出する
ブレーキ踏力センサ10と、このブレーキ踏力センサ1
0からの出力信号により、前記変速機3とモータジェネ
レータ2とを制御する制御手段としてのモータジェネレ
ータ・変速機用電子制御装置21を搭載している。
【0020】以下、具体的な車両用駆動装置の制御につ
いて説明する。図2は本発明の実施例を示す車両用駆動
装置のメイン制御フローチャート、図3は変速指令フロ
ーチャート、図4は回生エネルギーの演算フローチャー
ト、図5はそのシフトチェンジ指令(パターン1)のフ
ローチャート、図6は本発明の実施例を示すシフトチェ
ンジ指令(パターン2)のフローチャート、図7は本発
明の実施例を示す最大出力線上での変速点切り換えの変
速マップを示す図、図8はATの変速線図である。
【0021】以下、図2のフローチャートの説明を行
う。 (1)まず、ブレーキ用電子制御装置(BRAKE・E
CU)7、モータジェネレータ・変速機用電子制御装置
21が作動可能な状態に初期設定される(ステップS
1)。 (2)データの入力を行う(ステップS2)。入力デー
タとして、バッテリ残量センサ15から得られるバッテ
リ残量、バッテリ温度センサ16から得られるバッテリ
温度、モータジェネレータ回転数センサ12から得られ
るモータジェネレータの回転数、車速センサ11から得
られる車速、ブレーキ踏力センサ10から得られるブレ
ーキ踏力、スロットルセンサ9から得られるアクセル開
度、ステアリング舵角センサ14から得られる舵角、シ
フト位置センサ13から得られるシフト位置、エンジン
回転数センサ8から得られるエンジン回転数が、モータ
ジェネレータ・変速機用電子制御装置21に読み込まれ
る。
【0022】(3)次に、各瞬間において発揮可能な回
生制動力の制限値が各種センサからの出力信号に基づい
て演算される(ステップS3)。 (4)次に、エンジンブレーキ相当の回生制動力が演算
される。アクセルペダルの踏力が弱まると、現在の変速
段のギヤ比から回生トルクが演算により求められ、この
回生トルクと、車速センサ11から得られる車速との演
算によりエンジンブレーキ相当の回生制動力が演算され
る(ステップS4)。
【0023】(5)次に、回生制動力と油圧制動力の配
分比率が演算される。モータジェネレータ2による回生
制動力と、ブレーキ油圧による油圧制動力の配分が演算
される(ステップS5)。 (6)回生エネルギーが最大となる変速段が求められ、
自動的に変速される。この内容については、詳細に後述
する(ステップS6)。
【0024】(7)回生制動力と油圧制動力とを所定の
比率で配分するように制御される(ステップS7)。 (8)車輪の過剰スリップを防ぐためにアンチロックブ
レーキ制御が行われる。車速センサ11により車輪がロ
ック状態になったことが検出されると、ブレーキECU
7によってブレーキ油圧が減圧されて車輪のロックが防
止される(ステップS8)。
【0025】(9)本制御システムに故障が生じた場合
にフェールセーフ制御が実行される(ステップS9)。
そこで、本発明の実施例を示す変速指令フローについ
て、図3を参照しながら説明する。 (1)まず、T/M3の入力回転数(エンジン回転数)
の変化により、T/M3が変速中であるか否かをみる。
(ステップS11)。
【0026】(2)その結果、NOの場合には、ステア
リング舵角センサ14からの情報に基づいて操舵中であ
るか否かをチェックする(ステップS12)。 (3)その結果、NOの場合には、変速段(1〜4)の
ギヤ比に対応した回生エネルギーEの演算を行う(ステ
ップS13)。この回生エネルギーのルーチンは詳細に
後述する。
【0027】(4)次に、ブレーキの踏み込み量が閾値
以上か否かをみて、急ブレーキであるか否かをチェック
する(ステップS14)。なお、FBSf はブレーキの踏
み込み量の閾値を示している。 (5)その結果、NOの場合には、ブレーキの踏み込み
量の変化量をチェックする(ステップS15)。
【0028】ステップS14及びステップS15におい
て、ブレーキ踏力センサ10からの情報に基づいて、ブ
レーキの踏み込み量が大きい時、またその変化量が大き
い時には、急ブレーキと判断する。 (6)ステップS15において、NOの場合には、シフ
トチェンジ指令(パターン1)を実行する(ステップS
16)。このシフトチェンジ指令(パターン1)は、詳
細に後述する。
【0029】(7)次に、ブレーキの踏み込み量の変化
量が正か負かをみて、ブレーキが緩められたか否かをチ
ェックする(ステップS17)。 (8)その結果、ブレーキが緩められた場合には、シフ
トチェンジ指令(パターン2)を実行する(ステップS
18)。このシフトチェンジ指令(パターン2)は、詳
細に後述する。
【0030】(9)ステップS11において、YESの
場合、つまり、変速中である場合には、回生制動を禁止
する(ステップS19)。また、ステップS12、ステ
ップS14、ステップS15において、YESの場合に
は、変速をさせないで、現変速段で回生する。次に、上
記したステップS13の回生エネルギーの演算フローに
ついて、図4を参照しながら説明する。
【0031】(1)まず、4速の回生エネルギーを求め
るために、a=4に設定する(ステップS31)。 (2)次いで、M/GトルクTMT(a) を求める(ステッ
プS32)。ここで、TMT(a) =TRG/R(a) である。
なお、TRGは制動トルク、R(a) は変速段がaのギヤ比
である。
【0032】(3)次に、M/GトルクTMT(a) がM/
Gが回生できるトルクのリミットT LMを越えているか否
かをチェックする(ステップS33)。 (4)その結果、YESの場合には、M/GトルクT
MT(a) をM/Gが回生できるトルクのリミットTLMにす
る(ステップS34)。 (5)ステップS33において、NOの場合は、M/G
回転数NM(a)を求める(ステップS35)。ここで、N
M(a)=NM(n)(a) /R(n) である。なお、N M(n)は現
在の変速段nでのM/G回転数、R(n) は現在の変速段
nでのギヤ比である。
【0033】(6)次に、M/G回転数NM(a)がM/G
回転数の最大値であるNMmaxを越えているか否かをチェ
ックする(ステップS36)。 (7)その結果、NOである場合には、M/GトルクT
MT(a) とM/G回転数NM(a)より、効率η(a) を決定す
る(ステップS37)。 (8)次いで、回生エネルギーE(a) を求める(ステッ
プS38)。ここで、E(a) =効率η(a) ×M/Gトル
クTMT(a) ×M/Gの回転数NM(a)である。
【0034】(9)ステップS36において、YESの
場合には、回生エネルギーE(a) を回収することができ
ないので、E(a) を0に設定する(ステップS39)。 (10)これを一速(a=1)になるまで、繰り返し計
算する(ステップS40,41)。そして、最後のギヤ
比(a=1)になるまで回生エネルギーE(a) の演算が
行われるとリターンする。
【0035】次に、上記したステップS16のシフトチ
ェンジ指令(パターン1)のフローについて、図5を参
照しながら説明する。 (1)まず、車速V(n) が閾値以下であるか否かをチェ
ックする(ステップS61)。その結果、NOの場合に
は、ダウンシフトによりモータがオバーレブするのを防
止するために、変速はさせずにそのままリターンする。
【0036】(2)ステップS61において、YESの
場合には、現在の変速段(n=4)であるかをチェック
する(ステップS62)。 (3)ステップS62において、YESの場合には、1
速から4速のうちでステップS38で求めた回生エネル
ギーE(a) (a=1,2,3,4)を比較する(ステッ
プS63)。
【0037】(4)ステップS62において、NOの場
合には、次の変速段(n=3)であるかをチェックする
(ステップS64)。 (5)その結果、YESの場合には、1速から3速のう
ちで、ステップS38で求めた回生エネルギーE
(a) (a=1,2,3)を比較する(ステップS6
5)。
【0038】(6)ステップS64において、NOの場
合は、次の変速段(n=2)であるかをチェックする
(ステップS66)。 (7)その結果、NOの場合には、現在の変速段が1速
であるので、これ以上ダウンシフトすることができない
ので、現在の変速段を保持する。YESの場合には、1
速と2速のうちで、ステップS38で求めた回生エネル
ギーE(a) (a=1,2)を比較する(ステップS6
7)。
【0039】(8)次に、ステップS63、ステップS
65、ステップS67で比較した結果、回生エネルギー
の最大値を選択する(ステップS68)。 (9)次に、変速段をその回生エネルギーE(a) が最大
値になる変速段aに設定する(ステップS69)。 (10)次に、シフトチェンジ指令を行う(ステップS
70)。
【0040】上記したように、 〔1〕モータジェネレータ・変速機用電子制御装置21
は、車両の減速状態を検出した時に、モータジェネレー
タ2を発電させ、制動エネルギーを回収させ、変速機3
を、現在の変速段と現在の変速段よりも大きなギヤ比の
変速段との中で、回収可能な制動エネルギーが最大とな
る最適変速段に変速させる。
【0041】このように、車両が減速状態と検出された
時に、モータジェネレータ2を発電させることによっ
て、制動エネルギーをインバータ5を介してバッテリ6
に回収するとともに、変速機3を、現在の変速段と現在
の変速段よりも大きいギヤ比の変速段との中で、回収可
能なエネルギーの量が最大となる変速段に変速させるの
で、より効率よくエネルギーを回収することができる。
【0042】また、現在の変速段よりも大きいギヤ比の
変速段との比較によって変速を行うので、4速から2
速、又は4速から1速というような飛び変速(スキップ
シフト)が可能となり、変速回数を減らすことができ、
エネルギーの回収効率が向上する。更に、変速はダウン
シフトのみが行われるので、運転者の意図に合った変速
が行われると共に、車両の挙動を安定させることができ
る。
【0043】〔2〕図5に示すように、変速制御は、複
数の変速段それぞれで回収可能な制動エネルギーを演算
し、この演算により得られたエネルギーを比較し、現在
の変速段と現在の変速段よりも大きいギア比の変速段と
の中で、回収可能な制動エネルギーが最大となる最適変
速段(n=a)を選択する。この選択により決定された
最適変速段に変速させるように変速指令を出す。
【0044】このように、複数の変速段のそれぞれで回
収可能とされるエネルギー量を演算し、その結果から、
変速段選択手段が回収可能とされるエネルギー量を演算
手段によって求め、その結果から、回収可能なエネルギ
ー量が最大となる変速段を選択するので、確実に回収効
率が良い変速段に変速させることができる。 〔3〕図4に示すように、ブレーキの踏力を検出するブ
レーキ踏力センサ10と、モータジェネレータ2の回転
数を検出するモータジェネレータ回転数センサ12とを
有し、演算手段は、前記ブレーキ踏力センサ10からの
出力信号による制動トルクTMT(a) とモータジェネレー
タ回転数センサ12からの出力信号によるモータジェネ
レータ2の回転数NM(a)とモータジェネレータ2の効率
η(a) との積により回収可能な制動エネルギーを演算す
る。
【0045】このように、TMT(a) ×NM(a)×η(a)
演算によって、回収可能な制動エネルギーを正確に求め
ることができる。 〔4〕図5に示すように、車両を検出する車速センサ1
1を有し、その車速センサ11からの出力信号により車
速V(n) が所定値以下の時に、変速指令手段は、変速機
3を最適変速段に変速させるようにしたものである。
【0046】このように、変速指令手段は、車速センサ
11からの出力信号により、車速V (n) が所定値以下の
時だけ、変速を行うようにしたので、車速V(n) が所定
値以上の時には、ダウンシフトによってモータジェネレ
ータ2がオーバーレブすることになるが、このオーバー
レブを有効に防止することができる。 〔5〕図3に示すように、ブレーキの踏力を検出するブ
レーキ踏力センサ10を有し、ブレーキ踏力センサ10
からの出力信号により、ブレーキの踏力が所定値以下の
時、またはブレーキの踏力の変化量が所定値以下の時に
は、変速機3を最適変速段に変速する。
【0047】このように、ブレーキの踏み込み量が大き
い時、またその変化量が大きい時には、急ブレーキと判
断して、変速により車両の挙動が不安定になるのを防ぐ
ために、ブレーキの踏み込み量またはその変化量が小さ
い時だけ変速させることができる。 〔6〕図3に示すように、ステアリングの舵角を検出す
るステアリング舵角センサ14を有し、変速制御手段
は、ステアリング舵角センサ14からの出力信号により
ステアリング操作中でない時に、変速機3を最適変速段
に変速する。
【0048】このように、ステアリング操作中の時に
は、変速によって車両の挙動が不安定になるのを防止す
るために、ステアリングが操作されない時だけ変速を行
う。 〔7〕図3に示すように、変速機3が変速中でない時
に、モータジェネレータ2を発電させ、車輪17からの
制動エネルギーを回収する。このように、変速中は、車
輪17からの制動エネルギーが大きく変動するために、
変速中でない時にのみ制動エネルギーの回収を行う。
【0049】次いで、上記した図3のステップS18の
シフトチェンジ指令(パターン2)のフローについて、
図6を参照しながら説明する。 (1)まず、M/G回転数NM(a)が閾値よりも大きいか
否かをチェックする。ここで、閾値はアイドリング回転
数NM(n)より少し大きい値に設定されている(ステップ
S81)。その結果、NOの場合には、変速させない
で、現在の変速段を維持する。
【0050】(2)ステップS81において、YESの
場合には、ステップS35で求めたM/G回転数NM(a)
のうちで、閾値以下でかつ最も近いものを選択する(ス
テップS82)。 (3)次に、M/G回転数NM(a)があるか否かをチェッ
クする(ステップS83)。
【0051】(4)ステップS83において、YESで
ある場合には、変速段nをステップS82で選択された
変速段aを設定する(ステップS84)。 (5)ステップS83において、NOの場合には、M/
G回転数が最も小さくなるように変速段を最高変速段n
=4に設定する(ステップS85)。 (6)次に、ステップS84、ステップS85で設定さ
れた変速段に変速させ、シフトチェンジ指令(ステップ
S86)後、リターンする。また、ステップS81にお
いて、NOの場合にも同様にリターンする。
【0052】これに対して、回生時の変速線図(マッ
プ)によって変速制御を行うように構成することもでき
る。これについて、以下、詳細に説明する。この場合
は、制動トルク、つまりブレーキ踏力センサによるブレ
ーキ踏力と車速が入力されると、スロットルセンサから
のアクセル開度がどのような状態にあっても回生時の変
速線図に変更される。
【0053】すなわち、図9に示すように、回生時の変
速マップ、つまり、回生制動変速マップを用いて、回生
制動を行う。図9の回生制動変速マップは、図7に示さ
れるように、モータの効率曲線の中心と、モータの等出
力曲線及び最大トルク線の交点の間に、変速段の変速線
(4速→3速)が設定されている。また、制動トルクが
大きい領域は、変速線の数を少なくして、4速→2速の
変速線が設定されている。また、変速マップの変速線
は、変更可能であるので、例えば、4速→1速の飛び変
速を設けることもできる。
【0054】以下、この場合の、シフト指令フローにつ
いて図10を参照しながら説明する。 (1)まず、変速機がシフト中であるか否かについてチ
ェックする(ステップS91)。 (2)その結果、YESである場合には、回生制動を禁
止し(ステップS92)、リターンする。
【0055】(3)ステップS91において、NOの場
合には、操舵中であるか否かをチェックする(ステップ
S93)。 (4)その結果、NOの場合には、上記した図9に示す
回生制動変速マップによるシフトチェンジ指令を実施す
る(ステップS94)。そして、ステップS93におい
てYESの場合はリターンする。
【0056】〔1〕図9に示すように、車速を検出する
車速センサ11と、ブレーキの踏力を検出するブレーキ
踏力センサ10とを有し、変速制御手段は、車速センサ
11からの出力信号による車速及びブレーキ踏力センサ
10からの出力信号による制動トルクによって、複数の
変速段の変速点を決定する変速マップと、変速機3を変
速マップに基づき変速させる変速指令手段とを設ける。
【0057】このように、変速を車速及び制動トルクの
関係で、エネルギーが最大になるように予め設定された
変速マップに基づき行うようにしたので、制御が簡単に
なる。 〔2〕図9に示すように、前記変速マップは、制動トル
クが大きい範囲では、変速段の変速点を少なくなるよう
に予め設定する。
【0058】このように、制動トルクが大きい範囲、つ
まりブレーキの踏み込み量が大きい時には、急ブレーキ
時なので、境界線を少なくすることによって、飛び変速
(スキップシフト)をさせることにより、ビジーシフト
を避けることができる。なお、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変
形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す車両用駆動装置の全体構
成図である。
【図2】本発明の実施例を示す車両用駆動装置のメイン
制御フローチャートである。
【図3】本発明の実施例を示す変速指令フローチャート
である。
【図4】本発明の実施例を示す回生エネルギーの演算フ
ローチャートである。
【図5】本発明の実施例を示すシフトチェンジ指令(パ
ターン1)のフローチャートである。
【図6】本発明の実施例を示すシフトチェンジ指令(パ
ターン2)のフローチャートである。
【図7】本発明の実施例を示す最大出力線上での変速点
切り換えの変速マップを示す図である。
【図8】ATの変速線図である。
【図9】本発明の実施例を示す回生制動変速マップを示
す図である。
【図10】本発明の実施例を示すシフト指令フローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 エンジン(E/G) 2 モータジェネレータ(M/G) 3 変速機(T/M) 4 エンジン用電子制御装置(E/G・ECU) 5 インバータ 6 バッテリ 7 ブレーキ用電子制御装置(BRAKE・ECU) 8 エンジン回転数センサ 9 スロットルセンサ 10 ブレーキ踏力センサ 11 車速センサ 12 モータジェネレータ回転数センサ 13 シフト位置センサ 14 ステアリング舵角センサ 15 バッテリ残量センサ 16 バッテリ温度センサ 17 車輪 21 モータジェネレータ・変速機用電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 学 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 表 賢司 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと、該エンジンの出力軸に連結
    され、動力を車輪に伝達すると共に複数の変速段を有す
    る変速機と、前記エンジンの出力軸に連結され、発電に
    より、前記車輪からの制動エネルギーを前記変速機を介
    して回収するモータジェネレータと、該モータジェネレ
    ータにより回収された制動エネルギーを電力として蓄電
    するバッテリと、車両の減速状態を検出する減速状態検
    出手段と、該減速状態検出手段からの出力信号により、
    前記変速機とモータジェネレータとを制御する制御手段
    とを備えてなる車両用駆動装置において、 前記制御手段は、減速状態検出手段が車両の減速状態を
    検出した時に、前記モータジェネレータを発電させ、制
    動エネルギーを回収させるモータジェネレータ制御手段
    と、前記変速機を、現在の変速段と現在の変速段よりも
    大きなギヤ比の変速段との中で、回収可能な制動エネル
    ギーが最大となる最適変速段に変速させる変速制御手段
    を有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、前記変速制御手段は、複数の変速段それぞ
    れで回収可能な制動エネルギーを演算する演算手段と、
    該演算手段により得られたエネルギーを比較し、現在の
    変速段と現在の変速段よりも大きいギア比の変速段との
    中で、回収可能な制動エネルギーが最大となる最適変速
    段を選択する変速段選択手段と、前記変速機を変速段選
    択手段により決定された最適変速段に変速させる変速指
    令手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の制
    御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、ブレーキの踏力を検出するブレーキ踏力セ
    ンサと、前記モータジェネレータの回転数を検出するモ
    ータジェネレータ回転数センサとを有し、前記演算手段
    は前記ブレーキ踏力センサからの出力信号による制動ト
    ルクと前記モータジェネレータ回転数センサからの出力
    信号による前記モータジェネレータの回転数と該モータ
    ジェネレータの効率との積により回収可能な前記制動エ
    ネルギーを演算することを特徴とする車両用駆動装置の
    制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、車速を検出する車速センサを有し、該車速
    センサからの出力信号により車速が所定値以下の時に、
    前記変速指令手段は、前記変速機を最適変速段に変速さ
    せることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、車速を検出する車速センサと、ブレーキの
    踏力を検出するブレーキ踏力センサとを有し、変速制御
    手段は、前記車速センサからの出力信号による車速及び
    前記ブレーキ踏力センサからの出力信号による制動トル
    クによって、複数の変速段の変速点を決定する変速マッ
    プと、前記変速機を変速マップに基づき変速させる変速
    指令手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の
    制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、前記変速マップは、制動トルクが大きい範
    囲では、変速段の変速点を少なくなるように予め設定さ
    れていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、ブレーキの踏力を検出するブレーキ踏力セ
    ンサを有し、変速制御手段は、前記ブレーキ踏力センサ
    からの出力信号により、ブレーキの踏力が所定値以下の
    時、またはブレーキの踏力の変化量が所定値以下の時に
    は、前記変速機を最適変速段に変速させることを特徴と
    する車両用駆動装置の制御装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、ステアリングの舵角を検出するステアリン
    グ舵角センサを有し、変速制御手段は、前記ステアリン
    グ舵角センサからの出力信号によりステアリング操作中
    でない時に、変速機を最適変速段に変速させることを特
    徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の車両用駆動装置の制御装
    置において、モータジェネレータ制御手段は、前記変速
    機が変速中でない時に、前記モータジェネレータを発電
    させ、前記車輪からの制動エネルギーを回収することを
    特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
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