JPH11348604A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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JPH11348604A JP10166882A JP16688298A JPH11348604A JP H11348604 A JPH11348604 A JP H11348604A JP 10166882 A JP10166882 A JP 10166882A JP 16688298 A JP16688298 A JP 16688298A JP H11348604 A JPH11348604 A JP H11348604A
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motor
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裕 藤澤
Tsuneaki Harada
秩章巨 原田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 後退時やシリーズ発電走行時にクラッチが誤
締結されるのを確実に防止する。 【解決手段】 エンジン１と変速機４の間に介装された
クラッチ２を締結解放することにより、エンジン１とモ
ータ３を切り換えて、あるいはエンジン１とモータ３の
両方により車両を駆動するハイブリッド車両の制御装置
に関する。レンジスイッチ７により運転者が選択した走
行レンジを検出し、前進以外のレンジが選択されている
ことを検出するとクラッチ電流を強制的に遮断する。こ
れにより、前進走行時以外ではクラッチ電流が強制的に
遮断されるのでクラッチ電流制御ＣＰＵが誤作動しても
クラッチ２が締結されるのを確実に防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンと変速機の間
に介装されたクラッチを締結解放することにより、エン
ジンとモータを切り換えて、あるいはエンジンとモータ
の両方で車両を駆動するハイブリッド車両の制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】動力源としてモータと、クラッチを介し
て接続されるエンジンとを備え、エンジンを使うと効率
の悪い低回転、低負荷の発進時はクラッチを解放してモ
ータのみで車両を駆動し、ある程度車速が上がったとこ
ろでクラッチを締結し、動力源をモータからエンジンに
切り換えて車両を駆動するハイブリッド車両が知られて
いる。このように動力源を運転条件に応じて切り換え、
エンジンとモータをそれぞれ効率のよい運転領域で使用
することにより、ハイブリッド車両の燃費の向上を図っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている問題点】ところで、この
ような構成のハイブリッド車両は、クラッチを解放して
走行用のモータを逆回転させれば後退が可能な為、動力
の伝達方向を前進から後退方向に切り換えるためのバッ
クギアを変速機に設ける必要がなくなるというメリット
がある。
【０００４】しかしながらその反面、クラッチの締結解
放を制御するクラッチ電流制御ＣＰＵが誤作動し、後退
時等にクラッチが誤って締結されてしまうと、エンジン
がモータの作動と干渉し、後退動作に円滑性を欠く原因
となる。
【０００５】本発明は、このような従来技術の課題に着
目してなされたもので、後退等にクラッチが誤って締結
されるのを確実に防止することを目的とする。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】第１の発明は、動力源
としてのエンジン及びモータと、モータに接続される変
速機と、エンジンとモータあるいはエンジンと変速機の
間に介装されるクラッチと、変速機に接続される駆動輪
とを備え、エンジンとモータを切り換えて、あるいはエ
ンジンとモータの両方により車両を駆動するハイブリッ
ド車両の制御装置において、運転者が選択した走行レン
ジを検出する手段と、前進以外のレンジが選択されてい
ることが検出されるとクラッチへ出力される電流を強制
的に遮断するクラッチ電流遮断手段とを備えたことを特
徴とするものである。
【０００７】第２の発明は、第１の発明において、前記
エンジンの出力軸に接続されるジェネレータを備え、前
記クラッチ電流遮断手段が、エンジンがジェネレータを
駆動し、エンジンが発電のみに用いられている場合にも
クラッチへ出力される電流を強制的に遮断することを特
徴とするものである。
【０００８】
【作用及び効果】第１の発明によると、後退時や停車時
にはクラッチ電流制御ＣＰＵが誤作動してもクラッチに
流れる電流が強制的に遮断されるので、後退時や停車時
にクラッチが誤って締結されるのを確実に防止すること
ができる。
【０００９】また、バッテリ電圧が低下するとクラッチ
を解放し、エンジンを発電のみに用いる場合があるが、
第２の発明によると、このような場合でもクラッチ電流
が強制的に遮断され、クラッチが誤締結されてエンジン
の駆動力が変速機に伝わるのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施の形態について説明する。
【００１１】図１は、本発明に係るハイブリッド車両の
パワートレイン及び制御装置の概略構成を示す。このハ
イブリッド車のパワートレインは、エンジン１、クラッ
チ２、モータ３、変速機４及び図示しない終減速装置等
からなる動力伝達機構から構成される。
【００１２】エンジン１の出力軸はクラッチ２の入力軸
に接続されており、クラッチ２とモータ３の共通の出力
軸は変速機４の入力軸に接続されている。ここではモー
タ３をクラッチ２と変速機４の間に介装し、パワートレ
インのコンパクト化を図っているが、モータ３を変速機
４を挟んでクラッチ２と反対側に接続するようにしても
よい。
【００１３】クラッチ２には入力軸から出力軸への伝達
トルクを調節可能なものが用いられ、例えば、電磁コイ
ルに流す励磁電流の強さに応じて伝達トルクを調節可能
なパウダークラッチが用いられる。
【００１４】クラッチ２が締結されている時はエンジン
１及びモータ３が車両を駆動し、クラッチ２が解放され
ている時はモータ３のみが車両を駆動する。一般には、
エンジン１の効率の悪い発進時や極低速走行時にはクラ
ッチ２を解放してモータ３のみで車両を駆動し、ある程
度車速が上がったところでクラッチ２を締結してモータ
３からエンジン１に動力を切り換え、エンジン１で車両
を駆動する。また、スロットル全開で発進加速を行う時
のように大きな駆動力が要求されるときは、クラッチ２
を締結してエンジン１、モータ３の両方によって車両を
駆動する。
【００１５】一方、エンジン１の出力軸のクラッチ２と
反対側にはジェネレータ５が接続されており、エンジン
１の発生する動力を電力として回生することができる。
また、ジェネレータ５は図示しないバッテリから電力の
供給を受けて、エンジン１始動時のスタータモータとし
ても機能する。
【００１６】変速機４は、ここでは変速比を無段階に調
節可能なベルト式ＣＶＴであるが、トロイダル式ＣＶＴ
等の他の無段変速機や従来のギヤ式の有段変速機を用い
てもよい。なお、このハイブリッド車両においては、ク
ラッチ２を解放しモータ３を逆回転させれば車両を後退
させることができるので、変速機４は従来の変速機と異
なりバックギアを備えていない。また、変速機４には運
転者が選択した走行レンジを検出するレンジスイッチ７
が接続されており、選択された走行レンジに応じた信号
がレンジスイッチ７からパワートレインＥＣＵ（コント
ローラ、以下同じ）１０に出力されるようになってい
る。
【００１７】エンジン１、クラッチ２、モータ３、変速
機４及びジェネレータ５は、それぞれエンジンＥＣＵ１
１、クラッチＥＣＵ１２、モータＥＣＵ１３、変速機Ｅ
ＣＵ１４及びジェネレータＥＣＵ１５によって制御され
る。パワートレインＥＣＵ１０にはレンジスイッチ７か
らのセレクトレンジ信号や、図示しないアクセルペダル
開度センサ、車速センサ等から各種信号が入力されると
共に、エンジン１、クラッチ２、モータ３、変速機４及
びジェネレータ５の運転状態（回転数、トルク、変速比
等）が入力され、これらに基づき前記各ＥＣＵ１１〜１
５を統括制御する。
【００１８】ここで図２にクラッチＥＣＵ１４の論理回
路の概略構成を示す。クラッチＥＣＵ１４はクラッチ電
流制御ＣＰＵ２１、ＡＮＤ回路２２、端子２３、抵抗２
４、バッファアンプ２５、トランジスタ２６を備え、こ
れらが本発明の特徴であるクラッチ電流を強制的に遮断
するクラッチ電流遮断手段を構成する。
【００１９】これについて説明すると、クラッチ電流制
御ＣＰＵ２１には、パワートレインＥＣＵ１０からクラ
ッチ締結指示信号及びクラッチ締結トルク指示信号が入
力され、クラッチ電流制御ＣＰＵ２１はこれらに基づき
クラッチ２の駆動回路に出力するクラッチ電流値を演算
する。演算されたクラッチ電流値はＡＮＤ回路２２の端
子Ａに入力される。
【００２０】端子２３には１２Ｖのバッテリ電圧ＶＢが
入力される。バッテリ電圧ＶＢは、抵抗２４、バッファ
アンプ２５を介してＡＮＤ回路２２の端子Ｂに入力され
る。ＡＮＤ回路２２は端子Ａと端子Ｂの論理和をとっ
て、その結果を図示しないクラッチ２の駆動回路に出力
する。
【００２１】バッテリ電圧ＶＢは抵抗２４を介してトラ
ンジスタ２６のコレクタ端子にも入力している。したが
って、トランジスタ２６のベース端子に入力されるクラ
ッチ強制解除信号がＯＦＦのときはＡＮＤ回路２２の端
子Ｂの電圧はＨＩＧＨになるが、クラッチ強制解除信号
がＯＮの時は端子２３がアースされ、ＡＮＤ回路２２の
端子Ｂの電圧はＬＯＷになる。このクラッチ強制解除信
号はパワートレインＥＣＵ１０から入力され、前進レン
ジ以外が選択されているときやシリーズ発電走行時にＯ
Ｎになり、それ以外のときにはＯＦＦになる。
【００２２】表１にこの論理回路の特性を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】この表に示すように、前進レンジ（Ｄ、
Ｌ）が選択されているときはパワートレインＥＣＵ１０
から入力されるクラッチ強制解除信号がＯＦＦになりト
ランジスタ２６がＯＦＦになるので、ＡＮＤ回路２２の
端子ＢがＨＩＧＨになる。これにより、クラッチ電流制
御ＣＰＵ２１の出力はそのままクラッチ駆動回路に出力
されるこれに対して、前進以外のレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ）
が選択されているときはパワートレインＥＣＵ１０から
入力されるクラッチ強制解除信号がＯＮになりトランジ
スタ２６がＯＮになるので、ＡＮＤ回路２２の端子Ｂが
ＬＯＷになる。これにより、 ＡＮＤ回路２２からクラ
ッチ駆動回路に出力されるクラッチ電流はクラッチ電流
制御ＣＰＵ２１の出力に関係なく常にＯＦＦになる。
【００２５】また、表１にはないが、エンジン１を発電
のみに用いる場合にもパワートレインＥＣＵ１０から入
力されるクラッチ強制解除信号がＯＮになる。したがっ
て、この場合も前進以外のレンジが選択されているとき
と同様に、クラッチ電流制御ＣＰＵ２１の出力に関係な
くＡＮＤ回路２２からクラッチ駆動回路に出力されるク
ラッチ電流は常にＯＦＦになる。
【００２６】次に、作用について説明する。
【００２７】本発明に係るハイブリッド車両において
は、上位コントロールユニットであるパワートレインＥ
ＣＵ１０が、変速機４に接続されたレンジスイッチ７か
らの信号に基づき、車両が前進しているか、後退してい
るか、あるいは停止中であるかを判断する。
【００２８】このとき、選択レンジがＤ、Ｌにあり前進
であると判断されると、パワートレインＥＣＵ１０から
クラッチＥＣＵ１２にクラッチ強制解除信号ＯＦＦが出
力され、クラッチＥＣＵ１２内のクラッチ電流制御ＣＰ
Ｕ２１の出力はそのままクラッチ２に出力される。
【００２９】これに対して、選択レンジがＲにあり後退
であると判断された場合は、パワートレインＥＣＵ１０
からクラッチＥＣＵ１２にクラッチ強制解除信号ＯＮが
出力され、クラッチ電流制御ＣＰＵ２１の出力に関係な
くクラッチ２への出力はＯＦＦになる。後退時、クラッ
チ２を解放しモータ３のみによって車両を後退させる
が、ここで仮にクラッチ電流制御ＣＰＵ２１が誤作動し
てもクラッチ電流がクラッチ２に流れるのが阻止される
ので、クラッチ２が誤って締結されるのを確実に防止す
ることができる。
【００３０】また、選択レンジがＰ、Ｎにあり停止中で
あると判断された場合もパワートレインＥＣＵ１０から
クラッチＥＣＵ１２にクラッチ強制解除信号ＯＮが出力
される。これにより、停車時にエンジン１を使って発電
している際にクラッチ電流制御ＣＰＵ２１が誤作動して
も、クラッチ電流が遮断されクラッチ２が締結されるの
を防止することができる。
【００３１】また、モータ３のみにより前進あるいは後
退しているときにバッテリ電圧が低下してきた場合は、
バッテリを充電するためにエンジン１を起動し、ジェネ
レータ５を駆動して充電を行いながらモータで走行を継
続する（シリーズ発電走行）。このシリーズ発電走行の
際もパワートレインＥＣＵ１０からクラッチＥＣＵ１２
にクラッチ強制解除信号ＯＮが出力されクラッチ電流が
強制的に遮断されるので、クラッチ２の誤締結は防止さ
れる。
【００３２】以上のように、前進走行以外やシリーズ発
電走行時には、クラッチ電流が強制的に遮断されるの
で、クラッチ電流制御ＣＰＵ２１の出力に関係なくクラ
ッチが解放される。その結果、クラッチ電流制御ＣＰＵ
２１が誤作動を起こしてもクラッチ２が誤って締結され
ることはない。
【００３３】なお、この実施形態ではレンジスイッチ７
の信号をパワートレインＥＣＵ１０を介してクラッチＥ
ＣＵ１２に入力するようにしているが、レンジスイッチ
７の信号を直接クラッチＥＣＵ１２に入力させ、この信
号に応じてクラッチ電流を強制的に遮断するような回路
構成にしても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両のパワートレイ
ン及び制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】クラッチＥＣＵの論理回路の概略構成を示す図
である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ クラッチ ３ モータ ４ 変速機 ７ レンジスイッチ １０ パワートレインＥＣＵ １２ クラッチＥＣＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｄ 48/02 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｚ 48/06 37/02 Ａ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】動力源としてのエンジン及びモータと、モ
    ータに接続される変速機と、エンジンとモータあるいは
    エンジンと変速機の間に介装されるクラッチと、変速機
    に接続される駆動輪とを備え、エンジンとモータを切り
    換えて、あるいはエンジンとモータの両方により車両を
    駆動するハイブリッド車両の制御装置において、 運転者が選択した走行レンジを検出する手段と、 前進以外のレンジが選択されていることが検出されると
    クラッチへ出力される電流を強制的に遮断するクラッチ
    電流遮断手段と、を備えたことを特徴とするハイブリッ
    ド車両の制御装置。
  2. 【請求項２】前記エンジンの出力軸に接続されるジェネ
    レータを備え、 前記クラッチ電流遮断手段は、エンジンがジェネレータ
    を駆動し、エンジンが発電のみに用いられている場合に
    もクラッチへ出力される電流を強制的に遮断することを
    特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装
    置。
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