JP4240845B2 - ハイブリッド車 - Google Patents
ハイブリッド車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4240845B2 JP4240845B2 JP2001144224A JP2001144224A JP4240845B2 JP 4240845 B2 JP4240845 B2 JP 4240845B2 JP 2001144224 A JP2001144224 A JP 2001144224A JP 2001144224 A JP2001144224 A JP 2001144224A JP 4240845 B2 JP4240845 B2 JP 4240845B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric motor
- braking
- transmission
- input shaft
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 46
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 31
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000009699 differential effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有する変速機を備えるハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、勾配と車速とに応じて無段変速機の入力軸の回転数を下限ガードするものが提案されている（例えば、特開平７−７１５５６号公報など）。この自動車では、入力軸の回転数が設定した下限値以上となるよう無段変速機を制御することにより、アクセルオフ時の減速時からアクセルオンしたときの動特性の向上を図ろうとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力して変速する無段変速機を備えるハイブリッド車では、アクセルオフ時の減速時には、内燃機関の摩擦力による制動力に加えて電動機を回生制御することによる制動力を考えることができ、車両全体のエネルギ効率を考慮すれば、電動機を回生制御することによる制動力を得ることは重要なこととなる。電動機の回生制御は、電動機の性能だけでなく、回生電力を受け入れる二次電池の状態などによって変化するから、減速時の制動力も電動機の回生制御によって変化してしまう。こうした制動力も定まらない状態では、勾配と車速とだけに基づいて無段変速機の入力軸の下限値を設定してもアクセルオンしたときに良好な動特性が得られない場合が多い。
【０００４】
本発明のハイブリッド車は、アクセルオフ時の制動力を安定させることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車は、アクセルオンしたときの動特性を向上させることを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有し該入力軸の駆動力を変速して該出力軸に出力する変速機を備えるハイブリッド車であって、
車両の運転状態および／または運転者からの指示に基づいて要求動力を指示する要求動力指示手段と、
該要求動力としてアクセルオフ時の制動力が指示されたとき、該指示された制動力が前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する制動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、指示された制動力が内燃機関の回転抵抗による制動力と電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう内燃機関と電動機と変速機とを制御するから、機器の状態に応じて制動力が変化するのを防止することができ、安定した制動力を作用させることができる。なお、変速機としては無段変速機を用いるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制動時制御手段は、前記電動機の回生電流が小さくなるほど前記内燃機関の回転数が大きくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。電動機の回生電流が小さくなれば電動機の回生トルクが小さくなり電動機からの制動力も小さくなるから、内燃機関の回転数を大きくして内燃機関の摩擦力による制動力を大きくすることにより、指示された制動力を作用させることができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記電動機と電力のやり取りを行なう二次電池と、該二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と、を備え、前記制動時制御手段は、前記電池状態検出手段により検出された二次電池の状態に基づいて前記電動機を回生制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、二次電池の過充電や過大電力による充電を回避することができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記電池状態検出手段は前記二次電池の状態の一つとして該二次電池の残容量を検出する手段であり、前記制動時制御手段は、前記二次電池の残容量が大きいほど前記電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、前記制動時制御手段は前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度に基づいて前記電動機を回生制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機をより適正に駆動することができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記制動時制御手段は、前記電動機の温度が高いほど該電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の異常発熱を防止することができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車において、前記要求動力指示手段により前記要求動力として駆動力が指示されたときに該指示された駆動力が前記内燃機関からの駆動力と前記電動機からの駆動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する駆動時制御手段と、前記制動時制御手段により制御されたときの前記変速機の入力軸の回転数を入力軸下限値として設定する入力軸下限値設定手段と、を備え、前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときには、前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動指示から駆動指示に変化したときに内燃機関の効率の向上のためなどにより変速機の変速比が急激に変更されることによる車両の動特性の悪化を防止することができる。即ち車両の動特性を向上させることができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときから所定時間に亘って前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動指示から駆動指示に変更されてから所定時間経過した後には、全体としてエネルギ効率の高い運転状態に移行させることができるから、車両の動特性の向上とエネルギ効率の向上とを図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２４に接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０に接続された発電可能なモータ４０と、プラネタリギヤ３０に接続されると共にディファレンシャルギヤ６４を介して駆動輪６６ａ，６６ｂに接続された無段変速機としてのＣＶＴ５０と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２のクランクシャフト２４には、図示しない補機に供給する電力を発電すると共にエンジン２２を始動するスタータモータ２６がベルト２８により取り付けられている。エンジン２２の運転制御、例えば燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などは、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２９により行なわれている。エンジンＥＣＵ２９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１４】
プラネタリギヤ３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する第１ピニオンギヤ３３と、この第１ピニオンギヤ３３とリングギヤ３２と噛合する第２ピニオンギヤ３４と、第１ピニオンギヤ３３と第２ピニオンギヤ３４とを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５とを回転要素として差動作用を行なう。プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１にはエンジン２２のクランクシャフト２４が、キャリア３５にはモータ４０の回転軸４１がそれぞれ連結されており、エンジン２２の出力をサンギヤ３１から入力すると共にキャリア３５を介してモータ４０と出力のやりとりを行なうことができる。キャリア３５はクラッチＣ１により、リングギヤ３２はクラッチＣ２によりＣＶＴ５０のインプットシャフト５１に接続できるようになっており、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を接続状態とすることにより、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５の３つの回転要素による差動を禁止して一体の回転体、即ちエンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とＣＶＴ５０のインプットシャフト５１とを一体の回転体とする。なお、プラネタリギヤ３０には、リングギヤ３２をケース３９に固定してその回転を禁止するブレーキＢ１も設けられている。
【００１５】
モータ４０は、例えば発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４３を介して二次電池４４と電力のやりとりを行なう。モータ４０は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４９により駆動制御されており、モータＥＣＵ４９には、モータ４０を駆動制御するために必要な信号や二次電池４４を管理するのに必要な信号、例えばモータ４０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４５からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ４０に印加される相電流，モータ４０の温度を検出する温度センサ４５ｂからのモータ温度，二次電池４４の端子間に設置された電圧センサ４６からの端子間電圧，二次電池４４からの電力ラインに取り付けられた電流センサ４７からの充放電電流，二次電池４４に取り付けられた温度センサ４８からの電池温度などが入力されており、モータＥＣＵ４９からはインバータ４３へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４９では、二次電池４４を管理するために電流センサ４７により検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算している。なお、モータＥＣＵ４９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータ４０を駆動制御すると共に必要に応じてモータ４０の運転状態や二次電池４４の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１６】
ＣＶＴ５０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト５１に接続されたプライマリープーリー５３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト５２に接続されたセカンダリープーリー５４と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝に架けられたベルト５５と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更する第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７とを備え、第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７によりプライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更することによりインプットシャフト５１の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト５２に出力する。ＣＶＴ５０の変速比の制御は、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）５９により行なわれている。このＣＶＴＥＣＵ５９には、インプットシャフト５１に取り付けられた回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数やアウトプットシャフト５２に取り付けられた回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数が入力されており、ＣＶＴＥＣＵ５９からは第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７への駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ５９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってＣＶＴ５０の変速比を制御すると共に必要に応じてＣＶＴ５０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉや回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏ，シフトレバー８０の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８２の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８３からのアクセル開度Ａ，ブレーキペダル８４の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８５からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８６からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クラッチＣ１やクラッチＣ２への駆動信号やブレーキＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特にアクセルオフ時の制動力を作用する際の動作と、アクセルオフからアクセルオンしたときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態でアクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
アクセルオフ制動時制御ルーチンが実行されると、まず、アクセルペダルポジションセンサ８３からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダルポジションセンサ８５からのブレーキペダルポジションＢＰ，シフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，回転数センサ６１および回転数センサ６２からの回転数Ｎｉ，Ｎｏ，車速センサ８６からの車速Ｖ，モータＥＣＵ４９から送信される残容量（ＳＯＣ）や温度センサ４５ｂにより検出されるモータ温度Ｔｍ，温度センサ４８により検出されるバッテリ温度Ｔｂなどの制御に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００２０】
続いて、読み込んだ車速ＶやシフトポジションＳＰから駆動輪６６ａ，６６ｂに作用させるべき目標制動パワーＰｏを計算する（ステップＳ１０２）。目標制動パワーＰｏの計算は、例えば、シフトポジションＳＰに応じてアウトプットシャフト５２上における減速用のトルクを予め設定してマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、そのマップからシフトポジションＳＰに対応するトルクを導出し、導出したトルクにアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏを乗じることなどにより行なうことができる。こうして目標制動パワーＰｏを計算すると、計算した目標制動パワーＰｏからエンジン２２の摩擦力やポンピングロスなどの回転抵抗により作用する制動力、即ちエンジン２２により分担する制動パワーＰｅと、モータ４０を回生制御することにより得られる制動力、即ちモータ４０により分担する制動パワーＰｍとを計算する（ステップＳ１０４）。制動パワーＰｅと制動パワーＰｍは、例えば、ハイブリッド車２０の効率を向上させるために、できる限り回生電力が得られる条件とＰｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの関係を満足する条件とを満たすように設定することが考えられる。具体的には、できる限り回生電力が多く得られるように目標制動パワーＰｏと車速ＶかシフトポジションＳＰと制動パワーＰｍとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標制動パワーＰｏと車速ＶやシフトポジションＳＰが与えられると、マップから対応する制動パワーＰｍを導出し、導出した制動パワーＰｍと目標制動パワーＰｏとから制動パワーＰｅを計算するなどのようにして求めることができる。なお、一例として制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとをできる限り回生電力が得られる条件とＰｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの関係を満足する条件とを満たすように設定するものを挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｐｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの条件を満たせば如何なる配分で制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとを設定するものとしても構わない。
【００２１】
次に、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとからバッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１０６）。このバッテリ充電制限値Ｗｉｎは、二次電池４４の性能や状態により定まるものであり、実施例では残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとバッテリ充電制限値Ｗｉｎとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとが与えられたときにマップから対応するバッテリ充電制限値Ｗｉｎを導出するものとした。こうしてバッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定すると、設定したバッテリ充電制限値Ｗｉｎとモータ４０により分担する制動パワーＰｍとを比較し（ステップＳ１０８）、制動パワーＰｍがバッテリ充電制限値Ｗｉｎより大きい（絶対値が大きい）ときにはエンジン２２により分担する制動パワーＰｅをＰｅ＝Ｐｏ−Ｗｉｎにより再計算して修正すると共にモータ４０により分担する制動パワーＰｍをＰｍ＝Ｗｉｎにより再設定して修正する（ステップＳ１１０）。ここで、制動パワーＰｍのバッテリ充電制限値Ｗｉｎによる制限は、モータ４０の回生電流の制限や回生トルクの制限であり、エンジン２２により分担する制動パワーＰｅの修正は、モータ４０の回生電流を小さく制限するほど大きく、あるいはモータ４０の回生トルクを小さく制限するほど大きく修正することである。なお、制動パワーＰｅのこうした修正は、後述するようにエンジン２２の回転数の修正となるから、モータ４０の回生電流を小さく制限するほど、あるいはモータ４０の回生トルクを小さく制限するほどエンジン２２の回転数を大きく修正することになる。なお、制動パワーＰｍがバッテリ充電制限値Ｗｉｎ以下（絶対値が同じがそれ以下）のときには、制動パワーＰｅも制動パワーＰｍも修正されない。
【００２２】
こうした二次電池４４のバッテリ充電制限値Ｗｉｎによる制限処理をした後には、モータ温度Ｔｍに基づいてモータ４０の回生制限値Ｐｍｉｎを設定し（ステップＳ１１４）、回生制限値Ｐｍｉｎによる制限処理を実行する（ステップＳ１１４，Ｓ１１６）。ここで、回生制限値Ｐｍｉｎは、モータ４０の性能や冷却性能などにより定まるものであり、実施例ではモータ温度Ｔｍと回生制限値Ｐｍｉｎとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータ温度Ｔｍが与えられたときにマップから対応する回生制限値Ｐｍｉｎを導出するものとした。なお、実施例で用いたマップは、モータ温度Ｔｍが高くなるほど回生制限値Ｐｍｉｎが小さくなるように設定されている。即ち、モータ温度Ｔｍが高くなるほどモータ４０のコイルに流れる回生電流を小さくするように、あるいはモータ温度Ｔｍが高くなるほどモータ４０の回生用のトルクを小さくするように設定されているのである。回生制限値Ｐｍｉｎによる制限処理は、具体的には、制動パワーＰｍが回生制限値Ｐｍｉｎより大きい（絶対値が大きい）ときにはエンジン２２により分担する制動パワーＰｅをＰｅ＝Ｐｏ−Ｐｍｉｎにより再計算して修正すると共にモータ４０により分担する制動パワーＰｍをＰｍ＝Ｐｍｉｎにより再設定して修正することにより行なわれる。なお、制動パワーＰｍが回生制限値Ｐｍｉｎ以下（絶対値が同じがそれ以下）のときには、制動パワーＰｅも制動パワーＰｍも修正されないのは勿論である。
【００２３】
こうして制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとが設定されると、エンジン２２のフリクションパワーが制動パワーＰｅとなる回転数をインプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊に設定する（ステップＳ１１８）。前述したように、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態であるから、プラネタリギヤ３０はサンギヤ３１とリングギヤ３２もキャリア３５も一体として回転する。したがって、インプットシャフト５１はクランクシャフト２４と一体として回転するから、目標回転数Ｎｉ＊はエンジン２２の目標回転数やモータ４０の目標回転数でもある。そして、制動パワーＰｍを目標回転数Ｎｉ＊で除してモータ４０のトルク指令Ｔｍ＊を設定すると共に（ステップＳ１２０）、目標回転数Ｎｉ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎとして設定し（ステップＳ１２２）、エンジン２２を燃料カットで制御すると共にモータ４０をトルク指令Ｔｍ＊で制御し、ＣＶＴ５０をインプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するよう制御して（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎについては後述する。ステップＳ１２４の制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２９に燃料カットを、モータＥＣＵ４９にトルク指令Ｔｍ＊を、ＣＶＴＥＣＵ５９に目標回転数Ｎｉ＊を各々制御信号として出力することによって、エンジン２２への燃料をカットするようエンジンＥＣＵ２９がエンジン２２を制御することによって、モータ４０からトルク指令Ｔｍ＊のトルクが出力されるようモータＥＣＵ４９がモータ４０を制御することによって、インプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するようＣＶＴＥＣＵ５９がＣＶＴ５０を制御することによって行なわれる。
【００２４】
以上説明したアクセルオフ制動時制御ルーチンを実行することにより、アクセルオフ時の制動力をエンジン２２の回転抵抗による制動力とモータ４０の回生制御による制動力とにより賄うことができる。しかも、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ温度Ｔｂに基づくバッテリ充電制限値Ｗｉｎによってモータ４０の制動パワーＰｍを制限するから、二次電池４４を過大な電力により充電したり過充電することから防止することができる。また、モータ温度Ｔｍに基づく回生制限値Ｐｍｉｎによってモータ４０の制動パワーＰｍを制限するから、モータ４０の異常な発熱などを防止することができる。また、こうしたモータ４０により分担される制動パワーＰｍの制限によって不足するパワーはエンジン２２により分担される制動パワーＰｅによって賄われるから、制動パワーＰｍの制限に拘わらず、目標制動パワーＰｏをアウトプットシャフト５２、即ち駆動輪６６ａ，６６ｂへ出力することができる。
【００２５】
なお、実施例のアクセルオフ制動時制御ルーチンでは、モータ４０により分担される制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してから回生制限値Ｐｍｉｎにより制限したが、その順序はいずれでもよく、制動パワーＰｍを回生制限値Ｐｍｉｎにより制限してからバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してもよい。
【００２６】
また、実施例のアクセルオフ制動時制御ルーチンでは、モータ４０により分担される制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してから回生制限値Ｐｍｉｎにより制限したが、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限するが回生制限値Ｐｍｉｎによっては制限しないものとしたり、制動パワーＰｍを回生制限値Ｐｍｉｎにより制限するがバッテリ充電制限値Ｗｉｎによっては制限しないものとしたり、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しないものとしても構わない。制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しない場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは車速ＶやシフトポジションＳＰなどから一義的に定まる値となるから、ステップＳ１２２で設定する必要がない。このことについては後述する。
【００２７】
次に、実施例のハイブリッド車２０の動作のうちアクセルオフからアクセルオンしたときの動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオン駆動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態でアクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
アクセルオン駆動時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，シフトポジションＳＰ，回転数Ｎｉ，Ｎｏ，車速Ｖ，二次電池４４の残容量（ＳＯＣ），モータ温度Ｔｍ，バッテリ温度Ｔｂなどの制御に必要なデータを読み込み（ステップＳ２００）、読み込んだアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖから駆動輪６６ａ，６６ｂに作用させるべき目標駆動パワーＰｏを計算する（ステップＳ２０２）。目標駆動パワーＰｏの計算は、例えば、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと目標駆動パワーＰｏとの関係を実験などにより求めて予めマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応する目標駆動パワーＰｏを導出することなどにより行なうことができる。なお、実施例では目標駆動パワーＰｏも目標制動パワーＰｏもアウトプットシャフト５２に作用させるパワーであるから、同じ符号（Ｐｏ）を用いることにした。
【００２９】
続いて、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）から充放電パワーＰｂを設定する（ステップＳ２０４）。ここで、充放電パワーＰｂは、残容量（ＳＯＣ）が大きいときには放電電力として設定され、逆に残容量（ＳＯＣ）が小さいときには充電電力として設定される。充放電パワーＰｂの設定は、残容量（ＳＯＣ）と充放電パワーＰｂとの関係を二次電池４４の性能などを考慮して実験などにより求めて予めＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）が与えられると、マップから対応する充放電パワーＰｂを導出することにより行なうことができる。充放電パワーＰｂを設定すると、設定した充放電パワーＰｂに目標駆動パワーＰｏを加えてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２０６）。実施例では、説明の容易のためにＰｅ＊＝Ｐｏ＋Ｐｂにより要求パワーＰｅ＊を計算するものとしたが、実際には右辺をエンジン２２の効率で除したものを要求パワーＰｅ＊に設定する。
【００３０】
そして、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊とを設定する（ステップＳ２０８）。目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊は、例えば要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとなるよう設定することが考えられる。目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊の設定は、具体的には、要求パワーＰｅ＊と、要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとしてのトルクと回転数との関係を実験などにより求めてマップとして予めＲＯＭ７４に記憶しておき、要求パワーＰｅ＊が与えられると、マップから対応するトルクと回転数とを導出し、導出したトルクと回転数を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊として設定することにより行なうことができる。なお、一例として要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとしてのトルクと回転数を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊に設定するものを挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｐｅ＊＝Ｔｅ＊×Ｎｉ＊の関係を満たせば如何なる運転ポイントを目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊にするものとしても構わない。
【００３１】
次に、アクセルオフの状態からアクセルオンして所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２１０）、所定時間経過していないときには、図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンのステップＳ１２２で設定した入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを入力し（ステップＳ２１２）、目標回転数Ｎｉ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎにより下限値ガード処理を行なう（ステップＳ２１４，Ｓ２１６）。ここで、目標回転数Ｎｉ＊に対して下限値ガード処理を行なうのは、目標回転数Ｎｉ＊の設定手法がアクセルオフ時の制動時とアクセルオン時の駆動時とで異なることに基づく。アクセルオフ時はエンジン２２の回転抵抗により所望の制動力を得るために目標回転数Ｎｉ＊を設定してＣＶＴ５０を制御するのに対してアクセルオン時はエンジン２２を効率よく運転するポイントとして目標回転数Ｎｉ＊を設定してＣＶＴ５０を制御するから、アクセルオフの状態からアクセルオンされた直後では目標回転数Ｎｉ＊が急変し、ハイブリッド車２０の良好な動特性が得られない場合や目標回転数Ｎｉ＊の急変に伴って急激なアップシフトが行なわれる場合が生じる。こうした動特性の低下や急激なアップシフトは、いわゆるドライバビリティが悪化する。実施例では、こうしたドライバビリティの悪化を防止するために、目標回転数Ｎｉ＊に対して下限値ガード処理を行なうのである。下限値ガード処理は、具体的には、目標回転数Ｎｉ＊と入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎとを比較し（ステップＳ２１４）、目標回転数Ｎｉ＊が入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎより大きいときには入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを目標回転数Ｎｉ＊に設定すると共に要求パワーＰｅ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎで除して目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ２１６）ことにより行なわれる。入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンのステップＳ１２２で示すように、インプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊として設定されるから、アクセルオンしたときには、アクセルオフのときのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉと同じかそれより高い回転数でインプットシャフト５１が制御される。この結果、ハイブリッド車２０の動特性の低下や急激なアップシフトが生じることがない。なお、アクセルオフの状態からアクセルオンして所定時間経過した後は、下限値ガード処理を行なわないのは、アクセルオフの状態からアクセルオンしたときに生じ得るドライバビリティの悪化の問題は所定時間経過した後には生じないかその影響は小さいものとなっているからである。したがって、所定時間は、ドライバビリティの悪化の問題を解消するのに要する時間かその近傍の時間として設定されるものであり、エンジン２２やＣＶＴ５０の特性などにより定められるものである。
【００３２】
こうして目標回転数Ｎｉ＊を設定または下限値ガード処理を行なうと、充放電パワーＰｂを目標回転数Ｎｉ＊で除してモータ４０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２１８）、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊で制御すると共にモータ４０をトルク指令Ｔｍ＊で制御し、ＣＶＴ５０をインプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するよう制御して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２２０の制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２９に目標トルクＴｅ＊を、モータＥＣＵ４９にトルク指令Ｔｍ＊を、ＣＶＴＥＣＵ５９に目標回転数Ｎｉ＊を各々制御信号として出力することによって、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊のトルクが出力されるようエンジンＥＣＵ２９がエンジン２２を制御することによって、モータ４０からトルク指令Ｔｍ＊のトルクが出力されるようモータＥＣＵ４９がモータ４０を制御することによって、インプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するようＣＶＴＥＣＵ５９がＣＶＴ５０を制御することによって行なわれる。
【００３３】
以上説明したアクセルオン駆動時制御ルーチンで目標回転数Ｎｉ＊の下限値ガード処理を実行することにより、アクセルオフの状態からアクセルオンしたときに生じ得るドライバビリティの悪化を防止することができる。しかも、アクセルオフの状態からアクセルオンしてから所定時間経過した後は、目標回転数Ｎｉ＊の下限値ガード処理を行なわないから、エンジン２２を効率のよい運転ポイントで運転することができ、その結果、ハイブリッド車２０のエネルギ効率を向上させることができる。
【００３４】
図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンの説明の際に、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しない場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは車速ＶやシフトポジションＳＰなどから一義的に定まる値となるから、ステップＳ１２２で設定する必要がないことを述べた。この場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、例えば図４の入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎの設定マップに例示するように、シフトポジションＳＰと車速Ｖによって設定することができる。この場合、各シフトポジションＳＰにおける入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、各シフトポジションＳＰに対して車速Ｖから定まる目標制動パワーＰｏのうちエンジン２２により分担される制動パワーＰｅをエンジン２２のフリクションパワーで賄うときのエンジン２２の回転数として設定すればよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド車２０では、無段変速機としてのＣＶＴ５０を搭載するものとしたが、変速機は無段変速機に限られるものではなく、有段変速機に適用するものとしても構わない。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオン駆動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】車速ＶとシフトポジションＳＰとにより入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを導出するマップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０ ハイブリッド車、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ スタータモータ、２８ ベルト、２９ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０ プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ 第１ピニオンギヤ、３４ 第２ピニオンギヤ、３５ キャリア、３９ ケース、４０ モータ、４１ 回転軸、４３ インバータ、４４ 二次電池、４５ 回転位置検出センサ、４５ｂ 温度センサ、４６ 電圧センサ、４７ 電流センサ、４８ 温度センサ、４９ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５０ ＣＶＴ、５１ インプットシャフト、５２ アウトプットシャフト、５３ プライマリープーリー、５４ セカンダリープーリー、５５ ベルト、５６ 第１アクチュエータ、５７ 第２アクチュエータ、５９ ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、６１，６２ 回転数センサ、６４ ディファレンシャルギヤ、６６ａ，６６ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ シフトレバー、８１ シフトポジションセンサ、８２ アクセルペダル、８３ アクセルペダルポジションセンサ、８４ブレーキペダル、８５ ブレーキペダルポジションセンサ、８６ 車速センサ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、Ｂ１ ブレーキ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有する変速機を備えるハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、勾配と車速とに応じて無段変速機の入力軸の回転数を下限ガードするものが提案されている（例えば、特開平７−７１５５６号公報など）。この自動車では、入力軸の回転数が設定した下限値以上となるよう無段変速機を制御することにより、アクセルオフ時の減速時からアクセルオンしたときの動特性の向上を図ろうとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力して変速する無段変速機を備えるハイブリッド車では、アクセルオフ時の減速時には、内燃機関の摩擦力による制動力に加えて電動機を回生制御することによる制動力を考えることができ、車両全体のエネルギ効率を考慮すれば、電動機を回生制御することによる制動力を得ることは重要なこととなる。電動機の回生制御は、電動機の性能だけでなく、回生電力を受け入れる二次電池の状態などによって変化するから、減速時の制動力も電動機の回生制御によって変化してしまう。こうした制動力も定まらない状態では、勾配と車速とだけに基づいて無段変速機の入力軸の下限値を設定してもアクセルオンしたときに良好な動特性が得られない場合が多い。
【０００４】
本発明のハイブリッド車は、アクセルオフ時の制動力を安定させることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車は、アクセルオンしたときの動特性を向上させることを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有し該入力軸の駆動力を変速して該出力軸に出力する変速機を備えるハイブリッド車であって、
車両の運転状態および／または運転者からの指示に基づいて要求動力を指示する要求動力指示手段と、
該要求動力としてアクセルオフ時の制動力が指示されたとき、該指示された制動力が前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する制動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、指示された制動力が内燃機関の回転抵抗による制動力と電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう内燃機関と電動機と変速機とを制御するから、機器の状態に応じて制動力が変化するのを防止することができ、安定した制動力を作用させることができる。なお、変速機としては無段変速機を用いるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制動時制御手段は、前記電動機の回生電流が小さくなるほど前記内燃機関の回転数が大きくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。電動機の回生電流が小さくなれば電動機の回生トルクが小さくなり電動機からの制動力も小さくなるから、内燃機関の回転数を大きくして内燃機関の摩擦力による制動力を大きくすることにより、指示された制動力を作用させることができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記電動機と電力のやり取りを行なう二次電池と、該二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と、を備え、前記制動時制御手段は、前記電池状態検出手段により検出された二次電池の状態に基づいて前記電動機を回生制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、二次電池の過充電や過大電力による充電を回避することができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記電池状態検出手段は前記二次電池の状態の一つとして該二次電池の残容量を検出する手段であり、前記制動時制御手段は、前記二次電池の残容量が大きいほど前記電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、前記制動時制御手段は前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度に基づいて前記電動機を回生制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機をより適正に駆動することができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記制動時制御手段は、前記電動機の温度が高いほど該電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の異常発熱を防止することができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車において、前記要求動力指示手段により前記要求動力として駆動力が指示されたときに該指示された駆動力が前記内燃機関からの駆動力と前記電動機からの駆動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する駆動時制御手段と、前記制動時制御手段により制御されたときの前記変速機の入力軸の回転数を入力軸下限値として設定する入力軸下限値設定手段と、を備え、前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときには、前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動指示から駆動指示に変化したときに内燃機関の効率の向上のためなどにより変速機の変速比が急激に変更されることによる車両の動特性の悪化を防止することができる。即ち車両の動特性を向上させることができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときから所定時間に亘って前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動指示から駆動指示に変更されてから所定時間経過した後には、全体としてエネルギ効率の高い運転状態に移行させることができるから、車両の動特性の向上とエネルギ効率の向上とを図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２４に接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０に接続された発電可能なモータ４０と、プラネタリギヤ３０に接続されると共にディファレンシャルギヤ６４を介して駆動輪６６ａ，６６ｂに接続された無段変速機としてのＣＶＴ５０と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２のクランクシャフト２４には、図示しない補機に供給する電力を発電すると共にエンジン２２を始動するスタータモータ２６がベルト２８により取り付けられている。エンジン２２の運転制御、例えば燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などは、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２９により行なわれている。エンジンＥＣＵ２９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１４】
プラネタリギヤ３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する第１ピニオンギヤ３３と、この第１ピニオンギヤ３３とリングギヤ３２と噛合する第２ピニオンギヤ３４と、第１ピニオンギヤ３３と第２ピニオンギヤ３４とを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５とを回転要素として差動作用を行なう。プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１にはエンジン２２のクランクシャフト２４が、キャリア３５にはモータ４０の回転軸４１がそれぞれ連結されており、エンジン２２の出力をサンギヤ３１から入力すると共にキャリア３５を介してモータ４０と出力のやりとりを行なうことができる。キャリア３５はクラッチＣ１により、リングギヤ３２はクラッチＣ２によりＣＶＴ５０のインプットシャフト５１に接続できるようになっており、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を接続状態とすることにより、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５の３つの回転要素による差動を禁止して一体の回転体、即ちエンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とＣＶＴ５０のインプットシャフト５１とを一体の回転体とする。なお、プラネタリギヤ３０には、リングギヤ３２をケース３９に固定してその回転を禁止するブレーキＢ１も設けられている。
【００１５】
モータ４０は、例えば発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４３を介して二次電池４４と電力のやりとりを行なう。モータ４０は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４９により駆動制御されており、モータＥＣＵ４９には、モータ４０を駆動制御するために必要な信号や二次電池４４を管理するのに必要な信号、例えばモータ４０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４５からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ４０に印加される相電流，モータ４０の温度を検出する温度センサ４５ｂからのモータ温度，二次電池４４の端子間に設置された電圧センサ４６からの端子間電圧，二次電池４４からの電力ラインに取り付けられた電流センサ４７からの充放電電流，二次電池４４に取り付けられた温度センサ４８からの電池温度などが入力されており、モータＥＣＵ４９からはインバータ４３へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４９では、二次電池４４を管理するために電流センサ４７により検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算している。なお、モータＥＣＵ４９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータ４０を駆動制御すると共に必要に応じてモータ４０の運転状態や二次電池４４の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１６】
ＣＶＴ５０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト５１に接続されたプライマリープーリー５３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト５２に接続されたセカンダリープーリー５４と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝に架けられたベルト５５と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更する第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７とを備え、第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７によりプライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更することによりインプットシャフト５１の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト５２に出力する。ＣＶＴ５０の変速比の制御は、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）５９により行なわれている。このＣＶＴＥＣＵ５９には、インプットシャフト５１に取り付けられた回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数やアウトプットシャフト５２に取り付けられた回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数が入力されており、ＣＶＴＥＣＵ５９からは第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７への駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ５９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってＣＶＴ５０の変速比を制御すると共に必要に応じてＣＶＴ５０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉや回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏ，シフトレバー８０の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８２の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８３からのアクセル開度Ａ，ブレーキペダル８４の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８５からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８６からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クラッチＣ１やクラッチＣ２への駆動信号やブレーキＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特にアクセルオフ時の制動力を作用する際の動作と、アクセルオフからアクセルオンしたときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態でアクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
アクセルオフ制動時制御ルーチンが実行されると、まず、アクセルペダルポジションセンサ８３からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダルポジションセンサ８５からのブレーキペダルポジションＢＰ，シフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，回転数センサ６１および回転数センサ６２からの回転数Ｎｉ，Ｎｏ，車速センサ８６からの車速Ｖ，モータＥＣＵ４９から送信される残容量（ＳＯＣ）や温度センサ４５ｂにより検出されるモータ温度Ｔｍ，温度センサ４８により検出されるバッテリ温度Ｔｂなどの制御に必要なデータを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００２０】
続いて、読み込んだ車速ＶやシフトポジションＳＰから駆動輪６６ａ，６６ｂに作用させるべき目標制動パワーＰｏを計算する（ステップＳ１０２）。目標制動パワーＰｏの計算は、例えば、シフトポジションＳＰに応じてアウトプットシャフト５２上における減速用のトルクを予め設定してマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、そのマップからシフトポジションＳＰに対応するトルクを導出し、導出したトルクにアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏを乗じることなどにより行なうことができる。こうして目標制動パワーＰｏを計算すると、計算した目標制動パワーＰｏからエンジン２２の摩擦力やポンピングロスなどの回転抵抗により作用する制動力、即ちエンジン２２により分担する制動パワーＰｅと、モータ４０を回生制御することにより得られる制動力、即ちモータ４０により分担する制動パワーＰｍとを計算する（ステップＳ１０４）。制動パワーＰｅと制動パワーＰｍは、例えば、ハイブリッド車２０の効率を向上させるために、できる限り回生電力が得られる条件とＰｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの関係を満足する条件とを満たすように設定することが考えられる。具体的には、できる限り回生電力が多く得られるように目標制動パワーＰｏと車速ＶかシフトポジションＳＰと制動パワーＰｍとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標制動パワーＰｏと車速ＶやシフトポジションＳＰが与えられると、マップから対応する制動パワーＰｍを導出し、導出した制動パワーＰｍと目標制動パワーＰｏとから制動パワーＰｅを計算するなどのようにして求めることができる。なお、一例として制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとをできる限り回生電力が得られる条件とＰｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの関係を満足する条件とを満たすように設定するものを挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｐｏ＝Ｐｅ＋Ｐｍの条件を満たせば如何なる配分で制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとを設定するものとしても構わない。
【００２１】
次に、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとからバッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１０６）。このバッテリ充電制限値Ｗｉｎは、二次電池４４の性能や状態により定まるものであり、実施例では残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとバッテリ充電制限値Ｗｉｎとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度Ｔｂとが与えられたときにマップから対応するバッテリ充電制限値Ｗｉｎを導出するものとした。こうしてバッテリ充電制限値Ｗｉｎを設定すると、設定したバッテリ充電制限値Ｗｉｎとモータ４０により分担する制動パワーＰｍとを比較し（ステップＳ１０８）、制動パワーＰｍがバッテリ充電制限値Ｗｉｎより大きい（絶対値が大きい）ときにはエンジン２２により分担する制動パワーＰｅをＰｅ＝Ｐｏ−Ｗｉｎにより再計算して修正すると共にモータ４０により分担する制動パワーＰｍをＰｍ＝Ｗｉｎにより再設定して修正する（ステップＳ１１０）。ここで、制動パワーＰｍのバッテリ充電制限値Ｗｉｎによる制限は、モータ４０の回生電流の制限や回生トルクの制限であり、エンジン２２により分担する制動パワーＰｅの修正は、モータ４０の回生電流を小さく制限するほど大きく、あるいはモータ４０の回生トルクを小さく制限するほど大きく修正することである。なお、制動パワーＰｅのこうした修正は、後述するようにエンジン２２の回転数の修正となるから、モータ４０の回生電流を小さく制限するほど、あるいはモータ４０の回生トルクを小さく制限するほどエンジン２２の回転数を大きく修正することになる。なお、制動パワーＰｍがバッテリ充電制限値Ｗｉｎ以下（絶対値が同じがそれ以下）のときには、制動パワーＰｅも制動パワーＰｍも修正されない。
【００２２】
こうした二次電池４４のバッテリ充電制限値Ｗｉｎによる制限処理をした後には、モータ温度Ｔｍに基づいてモータ４０の回生制限値Ｐｍｉｎを設定し（ステップＳ１１４）、回生制限値Ｐｍｉｎによる制限処理を実行する（ステップＳ１１４，Ｓ１１６）。ここで、回生制限値Ｐｍｉｎは、モータ４０の性能や冷却性能などにより定まるものであり、実施例ではモータ温度Ｔｍと回生制限値Ｐｍｉｎとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータ温度Ｔｍが与えられたときにマップから対応する回生制限値Ｐｍｉｎを導出するものとした。なお、実施例で用いたマップは、モータ温度Ｔｍが高くなるほど回生制限値Ｐｍｉｎが小さくなるように設定されている。即ち、モータ温度Ｔｍが高くなるほどモータ４０のコイルに流れる回生電流を小さくするように、あるいはモータ温度Ｔｍが高くなるほどモータ４０の回生用のトルクを小さくするように設定されているのである。回生制限値Ｐｍｉｎによる制限処理は、具体的には、制動パワーＰｍが回生制限値Ｐｍｉｎより大きい（絶対値が大きい）ときにはエンジン２２により分担する制動パワーＰｅをＰｅ＝Ｐｏ−Ｐｍｉｎにより再計算して修正すると共にモータ４０により分担する制動パワーＰｍをＰｍ＝Ｐｍｉｎにより再設定して修正することにより行なわれる。なお、制動パワーＰｍが回生制限値Ｐｍｉｎ以下（絶対値が同じがそれ以下）のときには、制動パワーＰｅも制動パワーＰｍも修正されないのは勿論である。
【００２３】
こうして制動パワーＰｅと制動パワーＰｍとが設定されると、エンジン２２のフリクションパワーが制動パワーＰｅとなる回転数をインプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊に設定する（ステップＳ１１８）。前述したように、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態であるから、プラネタリギヤ３０はサンギヤ３１とリングギヤ３２もキャリア３５も一体として回転する。したがって、インプットシャフト５１はクランクシャフト２４と一体として回転するから、目標回転数Ｎｉ＊はエンジン２２の目標回転数やモータ４０の目標回転数でもある。そして、制動パワーＰｍを目標回転数Ｎｉ＊で除してモータ４０のトルク指令Ｔｍ＊を設定すると共に（ステップＳ１２０）、目標回転数Ｎｉ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎとして設定し（ステップＳ１２２）、エンジン２２を燃料カットで制御すると共にモータ４０をトルク指令Ｔｍ＊で制御し、ＣＶＴ５０をインプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するよう制御して（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎについては後述する。ステップＳ１２４の制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２９に燃料カットを、モータＥＣＵ４９にトルク指令Ｔｍ＊を、ＣＶＴＥＣＵ５９に目標回転数Ｎｉ＊を各々制御信号として出力することによって、エンジン２２への燃料をカットするようエンジンＥＣＵ２９がエンジン２２を制御することによって、モータ４０からトルク指令Ｔｍ＊のトルクが出力されるようモータＥＣＵ４９がモータ４０を制御することによって、インプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するようＣＶＴＥＣＵ５９がＣＶＴ５０を制御することによって行なわれる。
【００２４】
以上説明したアクセルオフ制動時制御ルーチンを実行することにより、アクセルオフ時の制動力をエンジン２２の回転抵抗による制動力とモータ４０の回生制御による制動力とにより賄うことができる。しかも、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ温度Ｔｂに基づくバッテリ充電制限値Ｗｉｎによってモータ４０の制動パワーＰｍを制限するから、二次電池４４を過大な電力により充電したり過充電することから防止することができる。また、モータ温度Ｔｍに基づく回生制限値Ｐｍｉｎによってモータ４０の制動パワーＰｍを制限するから、モータ４０の異常な発熱などを防止することができる。また、こうしたモータ４０により分担される制動パワーＰｍの制限によって不足するパワーはエンジン２２により分担される制動パワーＰｅによって賄われるから、制動パワーＰｍの制限に拘わらず、目標制動パワーＰｏをアウトプットシャフト５２、即ち駆動輪６６ａ，６６ｂへ出力することができる。
【００２５】
なお、実施例のアクセルオフ制動時制御ルーチンでは、モータ４０により分担される制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してから回生制限値Ｐｍｉｎにより制限したが、その順序はいずれでもよく、制動パワーＰｍを回生制限値Ｐｍｉｎにより制限してからバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してもよい。
【００２６】
また、実施例のアクセルオフ制動時制御ルーチンでは、モータ４０により分担される制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限してから回生制限値Ｐｍｉｎにより制限したが、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎにより制限するが回生制限値Ｐｍｉｎによっては制限しないものとしたり、制動パワーＰｍを回生制限値Ｐｍｉｎにより制限するがバッテリ充電制限値Ｗｉｎによっては制限しないものとしたり、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しないものとしても構わない。制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しない場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは車速ＶやシフトポジションＳＰなどから一義的に定まる値となるから、ステップＳ１２２で設定する必要がない。このことについては後述する。
【００２７】
次に、実施例のハイブリッド車２０の動作のうちアクセルオフからアクセルオンしたときの動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオン駆動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続状態でアクセルオフされているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
アクセルオン駆動時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，シフトポジションＳＰ，回転数Ｎｉ，Ｎｏ，車速Ｖ，二次電池４４の残容量（ＳＯＣ），モータ温度Ｔｍ，バッテリ温度Ｔｂなどの制御に必要なデータを読み込み（ステップＳ２００）、読み込んだアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖから駆動輪６６ａ，６６ｂに作用させるべき目標駆動パワーＰｏを計算する（ステップＳ２０２）。目標駆動パワーＰｏの計算は、例えば、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと目標駆動パワーＰｏとの関係を実験などにより求めて予めマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応する目標駆動パワーＰｏを導出することなどにより行なうことができる。なお、実施例では目標駆動パワーＰｏも目標制動パワーＰｏもアウトプットシャフト５２に作用させるパワーであるから、同じ符号（Ｐｏ）を用いることにした。
【００２９】
続いて、二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）から充放電パワーＰｂを設定する（ステップＳ２０４）。ここで、充放電パワーＰｂは、残容量（ＳＯＣ）が大きいときには放電電力として設定され、逆に残容量（ＳＯＣ）が小さいときには充電電力として設定される。充放電パワーＰｂの設定は、残容量（ＳＯＣ）と充放電パワーＰｂとの関係を二次電池４４の性能などを考慮して実験などにより求めて予めＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）が与えられると、マップから対応する充放電パワーＰｂを導出することにより行なうことができる。充放電パワーＰｂを設定すると、設定した充放電パワーＰｂに目標駆動パワーＰｏを加えてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２０６）。実施例では、説明の容易のためにＰｅ＊＝Ｐｏ＋Ｐｂにより要求パワーＰｅ＊を計算するものとしたが、実際には右辺をエンジン２２の効率で除したものを要求パワーＰｅ＊に設定する。
【００３０】
そして、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊とを設定する（ステップＳ２０８）。目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊は、例えば要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとなるよう設定することが考えられる。目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊の設定は、具体的には、要求パワーＰｅ＊と、要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとしてのトルクと回転数との関係を実験などにより求めてマップとして予めＲＯＭ７４に記憶しておき、要求パワーＰｅ＊が与えられると、マップから対応するトルクと回転数とを導出し、導出したトルクと回転数を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊として設定することにより行なうことができる。なお、一例として要求パワーＰｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうち効率の最も高い運転ポイントとしてのトルクと回転数を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊に設定するものを挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｐｅ＊＝Ｔｅ＊×Ｎｉ＊の関係を満たせば如何なる運転ポイントを目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｉ＊にするものとしても構わない。
【００３１】
次に、アクセルオフの状態からアクセルオンして所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２１０）、所定時間経過していないときには、図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンのステップＳ１２２で設定した入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを入力し（ステップＳ２１２）、目標回転数Ｎｉ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎにより下限値ガード処理を行なう（ステップＳ２１４，Ｓ２１６）。ここで、目標回転数Ｎｉ＊に対して下限値ガード処理を行なうのは、目標回転数Ｎｉ＊の設定手法がアクセルオフ時の制動時とアクセルオン時の駆動時とで異なることに基づく。アクセルオフ時はエンジン２２の回転抵抗により所望の制動力を得るために目標回転数Ｎｉ＊を設定してＣＶＴ５０を制御するのに対してアクセルオン時はエンジン２２を効率よく運転するポイントとして目標回転数Ｎｉ＊を設定してＣＶＴ５０を制御するから、アクセルオフの状態からアクセルオンされた直後では目標回転数Ｎｉ＊が急変し、ハイブリッド車２０の良好な動特性が得られない場合や目標回転数Ｎｉ＊の急変に伴って急激なアップシフトが行なわれる場合が生じる。こうした動特性の低下や急激なアップシフトは、いわゆるドライバビリティが悪化する。実施例では、こうしたドライバビリティの悪化を防止するために、目標回転数Ｎｉ＊に対して下限値ガード処理を行なうのである。下限値ガード処理は、具体的には、目標回転数Ｎｉ＊と入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎとを比較し（ステップＳ２１４）、目標回転数Ｎｉ＊が入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎより大きいときには入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを目標回転数Ｎｉ＊に設定すると共に要求パワーＰｅ＊を入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎで除して目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ２１６）ことにより行なわれる。入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンのステップＳ１２２で示すように、インプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊として設定されるから、アクセルオンしたときには、アクセルオフのときのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉと同じかそれより高い回転数でインプットシャフト５１が制御される。この結果、ハイブリッド車２０の動特性の低下や急激なアップシフトが生じることがない。なお、アクセルオフの状態からアクセルオンして所定時間経過した後は、下限値ガード処理を行なわないのは、アクセルオフの状態からアクセルオンしたときに生じ得るドライバビリティの悪化の問題は所定時間経過した後には生じないかその影響は小さいものとなっているからである。したがって、所定時間は、ドライバビリティの悪化の問題を解消するのに要する時間かその近傍の時間として設定されるものであり、エンジン２２やＣＶＴ５０の特性などにより定められるものである。
【００３２】
こうして目標回転数Ｎｉ＊を設定または下限値ガード処理を行なうと、充放電パワーＰｂを目標回転数Ｎｉ＊で除してモータ４０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２１８）、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊で制御すると共にモータ４０をトルク指令Ｔｍ＊で制御し、ＣＶＴ５０をインプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するよう制御して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２２０の制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２９に目標トルクＴｅ＊を、モータＥＣＵ４９にトルク指令Ｔｍ＊を、ＣＶＴＥＣＵ５９に目標回転数Ｎｉ＊を各々制御信号として出力することによって、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊のトルクが出力されるようエンジンＥＣＵ２９がエンジン２２を制御することによって、モータ４０からトルク指令Ｔｍ＊のトルクが出力されるようモータＥＣＵ４９がモータ４０を制御することによって、インプットシャフト５１が目標回転数Ｎｉ＊で回転するようＣＶＴＥＣＵ５９がＣＶＴ５０を制御することによって行なわれる。
【００３３】
以上説明したアクセルオン駆動時制御ルーチンで目標回転数Ｎｉ＊の下限値ガード処理を実行することにより、アクセルオフの状態からアクセルオンしたときに生じ得るドライバビリティの悪化を防止することができる。しかも、アクセルオフの状態からアクセルオンしてから所定時間経過した後は、目標回転数Ｎｉ＊の下限値ガード処理を行なわないから、エンジン２２を効率のよい運転ポイントで運転することができ、その結果、ハイブリッド車２０のエネルギ効率を向上させることができる。
【００３４】
図２のアクセルオフ制動時制御ルーチンの説明の際に、制動パワーＰｍをバッテリ充電制限値Ｗｉｎでも回生制限値Ｐｍｉｎでも制限しない場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは車速ＶやシフトポジションＳＰなどから一義的に定まる値となるから、ステップＳ１２２で設定する必要がないことを述べた。この場合、入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、例えば図４の入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎの設定マップに例示するように、シフトポジションＳＰと車速Ｖによって設定することができる。この場合、各シフトポジションＳＰにおける入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎは、各シフトポジションＳＰに対して車速Ｖから定まる目標制動パワーＰｏのうちエンジン２２により分担される制動パワーＰｅをエンジン２２のフリクションパワーで賄うときのエンジン２２の回転数として設定すればよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド車２０では、無段変速機としてのＣＶＴ５０を搭載するものとしたが、変速機は無段変速機に限られるものではなく、有段変速機に適用するものとしても構わない。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオン駆動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】車速ＶとシフトポジションＳＰとにより入力軸回転数下限ガードＮｍｉｎを導出するマップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０ ハイブリッド車、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ スタータモータ、２８ ベルト、２９ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０ プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ 第１ピニオンギヤ、３４ 第２ピニオンギヤ、３５ キャリア、３９ ケース、４０ モータ、４１ 回転軸、４３ インバータ、４４ 二次電池、４５ 回転位置検出センサ、４５ｂ 温度センサ、４６ 電圧センサ、４７ 電流センサ、４８ 温度センサ、４９ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５０ ＣＶＴ、５１ インプットシャフト、５２ アウトプットシャフト、５３ プライマリープーリー、５４ セカンダリープーリー、５５ ベルト、５６ 第１アクチュエータ、５７ 第２アクチュエータ、５９ ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、６１，６２ 回転数センサ、６４ ディファレンシャルギヤ、６６ａ，６６ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ シフトレバー、８１ シフトポジションセンサ、８２ アクセルペダル、８３ アクセルペダルポジションセンサ、８４ブレーキペダル、８５ ブレーキペダルポジションセンサ、８６ 車速センサ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、Ｂ１ ブレーキ。
Claims (9)
- 内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有し該入力軸の駆動力を変速して該出力軸に出力する変速機を備えるハイブリッド車であって、
車両の運転状態および／または運転者からの指示に基づいて要求動力を指示する要求動力指示手段と、
該要求動力としてアクセルオフ時の制動力が指示されたとき、該指示された制動力が前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する制動時制御手段と、
を備え、
前記制動時制御手段は、前記電動機の回生電流が小さくなるほど前記内燃機関の回転数が大きくなるよう前記変速機を制御する手段である、
ハイブリッド車。 - 内燃機関からの駆動力と電動機からの駆動力とを入力する入力軸と車軸に接続された出力軸とを有し該入力軸の駆動力を変速して該出力軸に出力する変速機を備えるハイブリッド車であって、
車両の運転状態および／または運転者からの指示に基づいて要求動力を指示する要求動力指示手段と、
該要求動力としてアクセルオフ時の制動力が指示されたとき、該指示された制動力が前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制御による制動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する制動時制御手段と、
を備え、
前記制動時制御手段は、前記電動機の回生トルクが小さくなるほど前記内燃機関の回転数が大きくなるよう前記変速機を制御する手段である、
ハイブリッド車。 - 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記電動機と電力のやり取りを行なう二次電池と、
該二次電池の状態を検出する電池状態検出手段と、
を備え、
前記制動時制御手段は、前記電池状態検出手段により検出された二次電池の状態に基づいて前記電動機を回生制御する手段である
ハイブリッド車。 - 請求項３記載のハイブリッド車であって、
前記電池状態検出手段は、前記二次電池の状態の一つとして該二次電池の残容量を検出する手段であり、
前記制動時制御手段は、前記二次電池の残容量が大きいほど前記電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段である
ハイブリッド車。 - 請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、
前記制動時制御手段は、前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度に基づいて前記電動機を回生制御する手段である
ハイブリッド車。 - 前記制動時制御手段は、前記電動機の温度が高いほど該電動機の回生電力が小さくなるよう前記変速機を制御する手段である請求項５記載のハイブリッド車。
- 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記要求動力指示手段により前記要求動力として駆動力が指示されたとき、該指示された駆動力が前記内燃機関からの駆動力と前記電動機からの駆動力との和に一致するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機とを制御する駆動時制御手段と、
前記制動時制御手段により制御されたときの前記変速機の入力軸の回転数を入力軸下限値として設定する入力軸下限値設定手段と、
を備え、
前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときには、前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段である
ハイブリッド車。 - 前記駆動時制御手段は、前記要求動力指示手段による前記要求動力の指示がアクセルオフ時の制動力からアクセルオン時の駆動力に変更されたときから所定時間に亘って前記変速機の入力軸の回転数が前記入力軸下限値設定手段により設定された入力軸下限値以上となる範囲内で該変速機を制御する手段である請求項７記載のハイブリッド車。
- 前記変速機は、無段変速機である請求項１ないし８いずれか記載のハイブリッド車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144224A JP4240845B2 (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ハイブリッド車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144224A JP4240845B2 (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ハイブリッド車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002337573A JP2002337573A (ja) | 2002-11-27 |
| JP4240845B2 true JP4240845B2 (ja) | 2009-03-18 |
Family
ID=18990207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144224A Expired - Lifetime JP4240845B2 (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ハイブリッド車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4240845B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3885768B2 (ja) * | 2003-05-20 | 2007-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車およびその制御方法 |
| JP4013905B2 (ja) * | 2003-05-21 | 2007-11-28 | トヨタ自動車株式会社 | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 |
| JP4086018B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2008-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車およびその制御方法並びに動力出力装置 |
| JP4474293B2 (ja) | 2005-01-31 | 2010-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車およびその制御方法 |
| JP4581905B2 (ja) * | 2005-08-17 | 2010-11-17 | 株式会社アドヴィックス | 車両用ブレーキ装置 |
| KR100981119B1 (ko) | 2006-02-28 | 2010-09-08 | 도요타 지도샤（주） | 차량 구동 장치 및 차량 구동 장치의 제어 방법 |
| JP4165596B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2008-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 制駆動力制御装置 |
| JP4321619B2 (ja) | 2007-03-30 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両およびその制御方法 |
| JP5163000B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2013-03-13 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の回生制御装置 |
| JP5465892B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2014-04-09 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車およびその制御方法 |
| JP5429626B2 (ja) * | 2009-11-20 | 2014-02-26 | スズキ株式会社 | ハイブリッド車両 |
| JP5359937B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2013-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
| US8543253B2 (en) * | 2011-02-07 | 2013-09-24 | GM Global Technology Operations LLC | Transitioning a control system between changing state equations |
| JP6183335B2 (ja) | 2014-11-12 | 2017-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| CN107554307B (zh) * | 2017-08-01 | 2019-11-22 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 汽车制动控制方法、装置及系统 |
| JP7013837B2 (ja) * | 2017-12-18 | 2022-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144224A patent/JP4240845B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002337573A (ja) | 2002-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3648739B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車 | |
| EP2227409B1 (en) | Hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle | |
| JP4201044B2 (ja) | 車両およびその制御方法 | |
| JP4240845B2 (ja) | ハイブリッド車 | |
| JP4052080B2 (ja) | 車輌の制御装置 | |
| JP5742568B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| CN107444389B (zh) | 混合动力车辆 | |
| US10279798B2 (en) | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle | |
| CN107415925B (zh) | 混合动力汽车 | |
| US20160129911A1 (en) | Motor vehicle | |
| JP4411795B2 (ja) | 駆動装置およびその制御方法 | |
| JP3945378B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを備える自動車 | |
| JP5556586B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP2009107554A (ja) | 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法 | |
| JP2005147050A (ja) | 自動車 | |
| JP3873808B2 (ja) | 自動車 | |
| JP4061899B2 (ja) | 電気自動車 | |
| JP3778120B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP3882737B2 (ja) | ハイブリッド自動車およびその制御方法 | |
| JP3984229B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載した自動車並びにその制御方法 | |
| JP3918764B2 (ja) | 自動車 | |
| JP3809841B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車 | |
| JP2004346781A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP2006014387A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2006144843A (ja) | 自動車およびその制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070327 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080624 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080820 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081209 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081222 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4240845 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |