JP2000103259A - ハイブリッド車の駆動源切換制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車の駆動源切換制御装置Info
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Abstract
ブリッド車において、駆動源切換に伴うトルク変動の伝
達を防止する。 【解決手段】 エンジンE/G10は接続クラッチ14
を介してトルクコンバータT/C18に接続される。ま
た、モータジェネレータM/G16がM/G接続クラッ
チ15を介してトルクコンバータT/C18に接続され
る。駆動源を切り換える際に、切換に先立ってECU2
2はトルクコンバータT/C18のロックアップクラッ
チを非係合状態とし、駆動源切換に伴うトルク変動が伝
達されるのを防止する。また、駆動源切換に際しては、
始動駆動源の回転数を作動中駆動源の回転数に同期させ
てトルク変動を抑制する。
Description
動源切換制御装置、特にロックアップクラッチ付トルク
コンバータを介してエンジン及びモータジェネレータが
接続されたハイブリッド車の駆動源切換に関する。
と、エンジンの回転による騒音の低減と、燃料の燃焼に
より発生する排気ガスの低減等を目的として異なる種類
の動力源を搭載したハイブリッド車が提案されている。
は、駆動源としてのエンジンE/Gとモータジェネレー
タM/Gとがロックアップクラッチ付トルクコンバータ
を介して変速機T/Mに接続されたハイブリッド車が開
示されている。このようなハイブリッド車においては、
車両の発進時及び低速走行時はエンジン効率が低いため
モータジェネレータM/Gの出力のみによって車両を走
行させ、通常走行時はエンジンE/Gを駆動してエンジ
ン出力によって車両を走行させる。また、高負荷走行時
はエンジンE/Gの出力及びモータジェネレータM/G
の出力により車両を走行させる(モータジェネレータM
/Gをモータとして機能させてトルクアシストを行
う)。そして、車両減速時または制動時は、モータジェ
ネレータM/Gをジェネレータとして機能させ、車両の
運動エネルギを電気エネルギに変換して車載バッテリを
充電する。また、車載バッテリの充電量が少なくなった
場合にもエンジンE/Gの出力を増大させ、その一部を
モータジェネレータM/Gに伝達して発電させる。
ッド車においては車両の走行状態や車載バッテリに充電
状態に応じてエンジンE/GとモータジェネレータM/
Gを切換制御しているが、単に駆動源の切換を行った場
合、両駆動源のトルクの相違等により切換時にトルク変
動が生じて変速機に伝達され、車両走行性を低下させる
可能性がある。
みなされたものであり、その目的は、ハイブリッド車に
おいて車両走行性を低下させることなくエンジンE/G
とモータジェネレータM/Gを円滑に切り換えることが
できる制御装置を提供することにある。
に、第1の発明は、エンジン及びモータジェネレータが
ロックアップクラッチ付トルクコンバータを介して変速
機に接続されたハイブリッド車の、一方の駆動源から他
方の駆動源への切換を制御する駆動源切換制御装置であ
って、駆動源切換に先立って前記トルクコンバータのロ
ックアップクラッチを非係合状態とする第1制御手段
と、始動駆動源の回転数を作動中駆動源の回転数に同期
させて始動駆動源に切り換える第2制御手段とを有する
ことを特徴とする。
チを非係合状態とすることで、切換に伴うトルク変動が
機械的にダイレクトに変速機に伝達されることを防止で
きる。ここで、「非係合」にはロックアップクラッチの
開放状態及び半係合状態がともに含まれる。また、駆動
源切換に際して回転数を同期させることで、切換時のト
ルク変動を抑制し、より確実にトルク変動が変速機に伝
達されることを防止できる。
て、前記エンジンはエンジン接続クラッチを介して前記
トルクコンバータに接続され、前記第2制御手段は、前
記作動中駆動源たるモータジェネレータから前記始動駆
動源たるエンジンへの切換において、前記エンジンの回
転数を前記モータジェネレータの回転数に同期させて前
記エンジン接続クラッチを係合させ、かつ、前記エンジ
ン接続クラッチの係合に同期させて前記モータジェネレ
ータのトルクを減少させることを特徴とする。
作動中駆動源であるモータジェネレータのトルクを減少
させることで、切換を円滑にしつつモータジェネレータ
の無駄な回転を防止できる。
て、前記モータジェネレータはM/G接続クラッチを介
して前記トルクコンバータに接続され、前記第2制御手
段は、前記作動中駆動源たるエンジンから前記始動駆動
源たるモータジェネレータへの切換において、前記モー
タジェネレータの回転数を前記エンジンの回転数に同期
させて前記M/G接続クラッチを係合させ、かつ、前記
M/G接続クラッチの係合に同期させて前記エンジンの
トルクを減少させることを特徴とする。
動中駆動源であるエンジンのトルクを減少させること
で、切換を円滑にしつつエンジンの無駄な回転を防止で
きる。
て、さらに、前記モータジェネレータはM/G接続クラ
ッチを介して前記トルクコンバータに接続され、前記エ
ンジン接続クラッチを係合させるタイミングに同期して
前記M/G接続クラッチを開放することを特徴とする。
て、前記エンジンはエンジン接続クラッチを介して前記
トルクコンバータに接続され、前記M/G接続クラッチ
を係合させるタイミングに同期して前記エンジン接続ク
ラッチを開放することを特徴とする。
ジェネレータがロックアップクラッチ付トルクコンバー
タを介して変速機に接続されたハイブリッド車の、一方
の駆動源から他方の駆動源への切換を制御する駆動源切
換制御装置であって、前記駆動源の切換と前記トルクコ
ンバータのロックアップクラッチ切換の同時実行を禁止
する制御手段を有することを特徴とする。
に実行しないことで、駆動源切換時のトルク変動が変速
機に伝達されることを防止できるとともに、駆動源の切
換時のトルク変動とロックアップ切換時のトルク変動が
重畳して伝達されることも防止することができる。
形態について説明する。
おけるハイブリッド車の構成ブロック図が示されてい
る。
/G10及びモータジェネレータM/G16が設けられ
ている。エンジンE/G10はエンジン接続クラッチ1
4を介してトルクコンバータT/C18に接続され、モ
ータジェネレータM/G16はM/G接続クラッチ15
を介してトルクコンバータT/C18に接続されてい
る。
トルクを流体により従動部材に伝達するもので、ポンプ
インペラに一体化させたフロントカバーと、タービンラ
ンナーを一体に取り付けたハブと、ロックアップクラッ
チを有している。ポンプインペラの回転が流体エネルギ
に変換されてタービンランナーに伝達される。ロックア
ップクラッチは、フロントカバーとハブとを選択的に係
合・開放するためのもので、ロックアップクラッチが係
合した場合にはフロントカバーとハブが機械的に接続さ
れてトルクが機械的に伝達される。ロックアップクラッ
チの非係合状態には、完全に解放する他、ロックアップ
クラッチが半係合して滑っている状態も含まれる。要
は、トルクコンバータT/C18が機械的に接続されて
いない状態を非係合状態と定義している。エンジンE/
G10あるいはモータジェネレータM/G16からトル
クが出力されると、このトルクはポンプインペラの回転
によりタービンランナーに伝達されるか、またはロック
アップクラッチを介して伝達される。トルクコンバータ
T/C18の出力軸は自動変速機A/T20に接続され
ている。
6とは別個にモータジェネレータM/G12がエンジン
10に直結されているが、このモータジェネレータM/
G12はエンジン10を始動させるためのスタータとし
て機能するものである。
と同様に車両走行状態に応じてエンジンE/G10とモ
ータジェネレータM/G16を切換制御することで走行
あるいは回生制動を行うが、これらの切換タイミングや
エンジン接続クラッチ14、M/G接続クラッチ15の
係合と開放のタイミング、並びにロックアップクラッチ
付トルクコンバータT/C18のロックアップ切換タイ
ミングはECU(電子制御装置)22により制御され
る。ECU22の基本的な制御アルゴリズムは、駆動源
の切換に先立ってトルクコンバータT/C18のロック
アップクラッチをオフとし、また、始動駆動源の回転数
が作動中駆動源の回転数に同期した後に接続クラッチを
オン、オフして駆動源を切り換えるものである。
ジェネレータM/G16への切換が必要となる場合のE
CU22の処理フローチャートが示されている。図にお
いて、まずECU22は各種センサからの信号を入力し
て処理し(S101)、次にシフトレバーからの信号に
基づき、シフトレバーが現在前進ポジションあるいは後
進ポジションにあるか否かを判定する(S102)。こ
の判定は、前進あるいは後進ポジションにある場合にの
み駆動源の切換が必要となるからである。
にある場合には、次にエンジンE/G10からモータジ
ェネレータM/G16への駆動源切換が必要な状態か否
かを判定する(S103)。この判定は、具体的には車
速とアクセル開度を変数とする2次元マップに基づいて
行われ(低速・低アクセル開度ではモータジェネレータ
M/G16、高速・高アクセル開度ではエンジンE/G
10)、エンジンE/G10の駆動状態からモータジェ
ネレータM/G16へ切り換える必要が生じた場合、E
CU22は切換に先立ってまずトルクコンバータT/C
18のロックアップクラッチをオフとする(S10
4)。なお、ロックアップクラッチを完全にオフするの
ではなく、完全に係合している状態から半係合状態(ス
リップ状態)に移行させることも可能である。すなわ
ち、この処理では完全に係合している状態から非係合状
態(半係合のスリップを含む)に移行させる。
モータジェネレータM/G16を始動させ(S10
5)、エンジン接続クラッチ14をオフにする(S10
6)。そして、モータジェネレータM/G16の回転数
がエンジンE/G10の回転数に同期した場合に、EC
U22はM/G接続クラッチ15をオンにする(S10
7)。
接続クラッチ15をオンとした後、駆動源であったエン
ジンE/G10を停止させ(S108)、モータジェネ
レータM/G16のみを駆動源としてトルクコンバータ
T/C18を介して自動変速機A/T20に伝達する。
以上の処理で、駆動源の円滑な切換が完了する。そし
て、ロックアップクラッチを強制的にオフしたため、駆
動源の切換が完了した後にECU22はロックアップ領
域になったか否かを判定し(S109)、ロックアップ
領域になった場合にはトルクコンバータT/C18のロ
ックアップクラッチを係合させてオンし(S110)、
ロックアップ領域でない場合にはS104にてロックア
ップクラッチの非係合状態を継続する(S111)。ロ
ックアップのオンオフも、車速やアクセル開度の2次元
マップに基づいて決定される(低速時にはロックアップ
オフで高速時にはロックアップオン)。
からモータジェネレータM/G16への駆動源切換に伴
うエンジン接続クラッチ14、トルクコンバータT/C
18のロックアップクラッチ、エンジン回転数及びM/
G16トルクのタイミングチャートが示されている。エ
ンジンE/G10にて車両を駆動中に車速やアクセル開
度に応じてエンジンE/G10からモータジェネレータ
M/G16への切換判断が行われ、時刻t1で切換が必
要となった場合、ECU22は、時刻t2〜t3でトル
クコンバータT/C18のロックアップクラッチを非係
合状態とする。なお、このタイミングチャートでは、完
全なオフ状態ではなく半係合状態に制御している。時刻
t3でロックアップクラッチを所定の半係合状態とした
後、時刻t4でモータジェネレータM/G16を始動さ
せる。
始動に同期させて時刻t4でエンジン接続クラッチ14
をオン状態からオフ状態に制御し、モータジェネレータ
M/G16の回転数がエンジンE/G10の回転数に同
期したタイミングt6でエンジン接続クラッチ14を完
全にOFFとし、M/G接続クラッチ15をオンとして
駆動源をエンジンE/G10からモータジェネレータM
/G16に切り換える。
れるタイミングに同期させて、言い換えればエンジン接
続クラッチ14がオフされるタイミングに同期させてエ
ンジンE/G10の回転数を減少させる。なお、図3の
タイミングチャートにおいて、時刻t6より少し前の時
刻t5からエンジンE/G10の回転数を低下させてい
るが、これはエンジン接続クラッチ14を完全にオフし
た後のエンジンE/G10の空吹かし状態を未然に防止
するためである。
ックアップの領域判断を行い、駆動源の切換が完了した
後の時刻t8でロックアップクラッチを非係合状態から
係合状態に制御する。
なわちモータジェネレータM/G16からエンジンE/
G10への駆動源の切換に伴うタイミングチャートが示
されている。モータジェネレータM/G16で駆動中、
時刻t1で駆動源の切換判断を行い、エンジンE/G1
0への切換が必要となった場合、ECU22は駆動源切
換に先立って時刻t2でトルクコンバータT/C18の
ロックアップクラッチを係合状態から非係合状態に制御
する。なお、図ではロックアップクラッチを完全なオフ
状態(開放状態)としていないが、完全なオフ状態とす
ることももちろん可能である。そして、時刻t4でエン
ジンE/G10を始動して回転数を上げ、モータジェネ
レータM/G16の回転数に同期させる。エンジンE/
G10の回転数がモータジェネレータM/G16の回転
数に同期した後の時刻t6でエンジン接続クラッチ14
を係合状態に移行させる。また、エンジン接続クラッチ
14のオンと同期させてM/G接続クラッチ15をオフ
状態に制御し、かつモータジェネレータM/G16のト
ルクを減少させて停止する。
断を行い、駆動源の切換が完了した時刻t8でトルクコ
ンバータT/C18のロックアップクラッチを非係合状
態から係合状態に制御する(ロックアップオン)。
ンE/G10とモータジェネレータM/G16を相互に
切り換える際に、トルクコンバータT/C18のロック
アップクラッチを非係合状態とすることで、切換にとも
なうトルク変動が自動変速機A/T20にダイレクトに
(つまり機械的に)伝達されることを確実に防止するこ
とができる。また、駆動源を相互に切り換える際に、始
動駆動源の回転数が作動中駆動源回転数に同期した後で
切り換えることで、トルク変動を抑制することができ
る。
おけるECU22の処理フローチャートが示されてい
る。上述した第1実施形態においては、駆動源の切換に
先だってトルクコンバータT/C18のロックアップク
ラッチを非係合状態としているが、走行状態によっては
ロックアップクラッチの切換タイミングと駆動源の切換
タイミングが重なる場合もあり得る(例えば、ロックア
ップクラッチの切換を行っている間に駆動源の切換が必
要になる等)。本実施形態では、このようにロックアッ
プクラッチの切換タイミングと駆動源の切換タイミング
が重なった場合の制御について説明する。なお、本実施
形態における構成ブロック図は図1に示された構成ブロ
ック図と同様であるのでその説明は省略する。
の入力信号を処理し(S201)、トルクコンバータT
/C18のロックアップクラッチが切換中(スリップ率
の切換を含む)か否かを判定する(S202)。そし
て、ロックアップ切換中である場合には、次に駆動源の
切換が必要か否かを判定し(S203)、駆動源の切
換、具体的にはエンジンE/G10からモータジェネレ
ータM/G16への切換、あるいはモータジェネレータ
M/G16からエンジンE/G10への切換が必要とな
った場合には、ECU22はトルクコンバータT/C1
8のロックアップ切換中であるため駆動源の切換を禁止
し、切換を保留する(S204)。切換の保留は、ロッ
クアップの切換が完了するまで行う。
プの切換中でない場合には、S203と同様に駆動源の
切換が必要か否かを判定する(S205)。そして、駆
動源の切換が必要な場合(S204で切換保留とされた
場合も含まれる)には、駆動源の切換を許容しエンジン
E/G10からモータジェネレータM/G16へ、ある
いはモータジェネレータM/G16からエンジンE/G
10への切換を行う(S206)。切換に際しては、第
1実施形態と同様に始動駆動源の回転数を作動中駆動源
の回転数に同期させて切り換えることが好ましい。
の切換タイミングでないと判定された場合には、現在、
駆動源の切換制御中であるか否かを判定する(S20
7)。駆動源の切換制御中である場合には、次にロック
アップクラッチを切り換える必要があるか否かを判定し
(S208)、ロックアップの切換が必要である場合に
は、駆動源の切換中であるためロックアップの切換を禁
止してロックアップ切換を保留する(S209)。ロッ
クアップの切換保留は、駆動源の切換完了まで継続す
る。
換中でもなく、駆動源切換中でもない場合には、次にE
CU22はS208と同様にトルクコンバータT/C1
8のロックアップ切換が必要か否かを判定し(S21
0)、ロックアップの切換が必要である場合(S209
で保留された場合も含まれる)には、駆動源の切換が行
われていないためロックアップの切換を許容し、ロック
アップ切換を実行する(S211)。
とロックアップ切換のタイミングチャートが示されてい
る。図6は、駆動源をエンジンE/G10からモータジ
ェネレータM/G16に切り換える場合のタイミングチ
ャートである。
プ切換中(係合状態(オン)から開放状態(オフ)への
切換)の時刻t1で駆動源の切換判断が行われ、エンジ
ンE/G10からモータジェネレータM/G16への切
換が必要となった場合、従来であれば時刻t2で駆動源
の切換を開始するが、本実施形態ではロックアップ切換
が完了してオフされるまで駆動源の切換を保留する。そ
して、ロックアップの切換が完了しロックアップクラッ
チがオフとなった時刻t3以後のある時刻t4で駆動源
の切換を実行する。すなわち、駆動源の切換は、時刻t
2から時刻t4まで保留されることになる。これによ
り、駆動源の切換に先立って確実にロックアップの切換
を完了させてロックアップクラッチを非係合状態とする
ことができ、第1実施形態の動作が保証されることにな
る。
態に移行させる途中の段階(いわゆる半係合状態)で駆
動源の切換を許容することも考えられるが、ロックアッ
プの切換に伴うトルク変動に加え、駆動源切換に伴うト
ルク変動が重なることになるので走行性が低下する。し
たがって、本実施形態のようにロックアップの切換が完
全に完了した後に駆動源の切換を実行することが好まし
い。
ングチャートが示されており、駆動源切換中にロックア
ップの切換(オフ状態からオン状態への切換)が必要に
なった場合の処理である。
ェネレータM/G16に切換制御中の時刻t1にロック
アップの切換判断が行われ、ロックアップの切換が必要
となった場合、従来であれば時刻t2にロックアップの
切換を実行していたが、本実施形態では駆動源切換中は
ロックアップの切換を保留する。そして、駆動源の切換
が完了した時刻t3以後の時刻t4でロックアップをオ
フ状態からオン状態に切り換える。すなわち、ロックア
ップの切換は、時刻t2から時刻t4まで保留されるこ
とになる。これにより、駆動源の切換中はロックアップ
はオフ状態のままなので、駆動源切換に伴うトルク変動
が変速機に伝達されるのを確実に防止することができ
る。
御装置によれば、駆動源の切換にともなうトルク変動が
伝達されるのを確実に防ぎ、ハイブリッド車の走行性を
一層安定させることができる。
である。
GからモータジェネレータM/Gへの切換時タイミング
チャートである。
レータM/GからエンジンE/Gへの切換時タイミング
チャートである。
である。
切換中に駆動源切換が必要となった場合のタイミングチ
ャートである。
にロックアップ切換が必要となった場合のタイミングチ
ャートである。
M/G、14 エンジン接続クラッチ、15 M/G接
続クラッチ、16 モータジェネレータM/G、18
トルクコンバータT/C、20 自動変速機A/T、2
2 ECU(電子制御装置)。
Claims (6)
- 【請求項1】 エンジン及びモータジェネレータがロッ
クアップクラッチ付トルクコンバータを介して変速機に
接続されたハイブリッド車の、一方の駆動源から他方の
駆動源への切換を制御する駆動源切換制御装置であっ
て、 駆動源切換に先立って前記トルクコンバータのロックア
ップクラッチを非係合状態とする第1制御手段と、 始動駆動源の回転数を作動中駆動源の回転数に同期させ
て始動駆動源に切り換える第2制御手段と、 を有することを特徴とするハイブリッド車の駆動源切換
制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のハイブリッド車の駆動源
切換制御装置において、 前記エンジンはエンジン接続クラッチを介して前記トル
クコンバータに接続され、 前記第2制御手段は、前記作動中駆動源たるモータジェ
ネレータから前記始動駆動源たるエンジンへの切換にお
いて、前記エンジンの回転数を前記モータジェネレータ
の回転数に同期させて前記エンジン接続クラッチを係合
させ、かつ、前記エンジン接続クラッチの係合に同期さ
せて前記モータジェネレータのトルクを減少させること
を特徴とするハイブリッド車の駆動源切換制御装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のハイブリッド車の駆動源
切換制御装置において、 前記モータジェネレータはM/G接続クラッチを介して
前記トルクコンバータに接続され、 前記第2制御手段は、前記作動中駆動源たるエンジンか
ら前記始動駆動源たるモータジェネレータへの切換にお
いて、前記モータジェネレータの回転数を前記エンジン
の回転数に同期させて前記M/G接続クラッチを係合さ
せ、かつ、前記M/G接続クラッチの係合に同期させて
前記エンジンのトルクを減少させることを特徴とするハ
イブリッド車の駆動源切換制御装置。 - 【請求項4】 請求項2記載のハイブリッド車の駆動源
切換制御装置において、さらに、 前記モータジェネレータはM/G接続クラッチを介して
前記トルクコンバータに接続され、 前記エンジン接続クラッチを係合させるタイミングに同
期して前記M/G接続クラッチを開放することを特徴と
するハイブリッド車の駆動源切換制御装置。 - 【請求項5】 請求項3記載のハイブリッド車の駆動源
切換制御装置において、 前記エンジンはエンジン接続クラッチを介して前記トル
クコンバータに接続され、 前記M/G接続クラッチを係合させるタイミングに同期
して前記エンジン接続クラッチを開放することを特徴と
するハイブリッド車の駆動源切換制御装置。 - 【請求項6】 エンジン及びモータジェネレータがロッ
クアップクラッチ付トルクコンバータを介して変速機に
接続されたハイブリッド車の、一方の駆動源から他方の
駆動源への切換を制御する駆動源切換制御装置であっ
て、 前記駆動源の切換と前記トルクコンバータのロックアッ
プクラッチ切換の同時実行を禁止する制御手段を有する
ことを特徴とするハイブリッド車の駆動源切換制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10277866A JP2000103259A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ハイブリッド車の駆動源切換制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10277866A JP2000103259A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ハイブリッド車の駆動源切換制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000103259A true JP2000103259A (ja) | 2000-04-11 |
JP2000103259A5 JP2000103259A5 (ja) | 2005-09-22 |
Family
ID=17589384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10277866A Pending JP2000103259A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ハイブリッド車の駆動源切換制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000103259A (ja) |
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