JP2001054201A - ハイブリッド車両の減速回生／充電の許可判定方法および装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の減速回生／充電の許可判定方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチ操作により減速時の回生許可を誤判
定することのないハイブリッド車両の減速回生の許可判
定方法および装置を提供すること。 【解決手段】 ステップＳ１〜Ｓ３の処理により、車両
がマニュアル車か否かが判定され、マニュアル車である
場合、減速時のクラッチ操作を検出した後、ギアポジシ
ョンがニュートラルか否かを判定する。そして、上述の
処理により、マニュアル車である判定され、ギアが接続
された状態にあると判定されると、ステップＳ４〜Ｓ６
の処理により、車速とエンジン回転数とに基づいてギア
ポジションを逐次推定し、このギアポジションの経時的
な変化を判定する。このギアポジションに変化があると
判定した場合に減速回生を許可する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと共に電
気モータを動力機として有するハイブリッド車両の減速
回生の許可判定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護や省エネルギーなどの観
点から、自動車の動力発生機として、エンジンのシリン
ダ内に燃料を直接的に噴射するいわゆる筒内直噴エンジ
ンが実用化され、さらには、この種のエンジンと走行用
の電気モータとを組み合わせた動力システムを搭載する
ハイブリッド車が注目されている。
【０００３】このハイブリッド車の一種に、エンジンの
出力を補助する補助駆動源として電気モータを使用する
パラレルハイブリッド車がある。このパラレルハイブリ
ッド車は、例えば、特開平７−１２３５０９号公報に開
示されているように、加速時においては電気モータによ
ってエンジンの出力を補助し、減速時においては減速回
生によってバッテリ等への充電を行う等、様々な制御を
行い、バッテリの残容量を確保しつつ、ドライバーの要
求を満足できるようになっている。
【０００４】ここで、減速回生の際には、駆動輪の回転
力により電気モータが逆に駆動されて発電機として機能
する。エンジンの出力軸と電気モータの出力軸とが直結
された構造を有するマニュアルミッション仕様のパラレ
ルハイブリッド車の場合、減速回生時にクラッチが離れ
ると、駆動輪が電気モータを駆動しなくなる結果、電気
モータの全発電トルクがエンジンの負荷となる。通常、
減速時には、スロットル開度が小さく、エンジン出力が
低く抑えられた状態にあるので、このような状態下で減
速回生が実施されると、電気モータの発電トルクがエン
ジン側に過剰な負荷として加わる結果、エンジン回転数
が著しく低下したり、エンジンがストールする場合があ
る。
【０００５】これに対して、減速回生時にクラッチが接
続された状態にある場合、電気モータの発電トルクのほ
とんどが駆動輪側の回転トルクでまかなわれるので、電
気モータの発電トルクがエンジン側に負荷として加わる
ことが事実上なくなる。したがって減速回生時にエンジ
ン回転数が著しく低下したり、エンジンがストールする
ことがない。
【０００６】そこで、従来からマニュアルミッション仕
様のハイブリッド車では、減速回生を実施する場合、ク
ラッチとギアの各状態を検出して、エンジンの出力軸と
駆動輪とが連結された状態にあるかどうかを判定し、ク
ラッチが接続状態にあってギアイン状態にある場合、す
なわち電気モータが駆動輪側に連結された状態にある場
合に減速回生を許可するものとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、マニュアル
ミッション仕様のハイブリッド車の場合、以下に説明す
るように、運転者が減速時に例えば半クラッチ操作を行
うと、実際にはクラッチが離れているにもかかわらず、
クラッチが接続されていると誤判定される場合がある。
この結果、減速回生が許可されて、エンジン回転数が異
常に低下したり、エンジンがストールする場合がある。
【０００８】以下、図５および図６を参照して、このメ
カニズムを説明する。一般にマニュアルミッション仕様
車の場合、例えばエンジンをクランキングして始動させ
る際にクラッチがつながっていると、クランキングによ
り車両が誤発進することがある。そこで、このような不
測の事態を防止するため、図５に示すように、クラッチ
ペダル９が踏み込まれた場合にオン状態となるクラッチ
スイッチＳ5をクラッチペダル９の支持部材に取り付
け、このクラッチスイッチＳ5がオン状態となっている
ことを条件にクランキングを許可している。
【０００９】ここで、同図に示すように、実際にクラッ
チが離れているときのクラッチペダル９の踏み込み位置
Ａに対して、クラッチスイッチＳ5がオン状態になると
きのクラッチペダル９の踏み込み位置Ｂは、深い位置に
設定されている。これにより、例えばクラッチが摩耗し
てクラッチ接点が移動したとしても、クラッチが確実に
離れた状態が検出され、クランキングによる誤発進など
の不測の事態が確実に防止される。
【００１０】一方、前述の減速回生を行う場合、走行用
の電気モータの出力軸に駆動輪側の回転トルクを与える
ためにクラッチが接続状態となっている必要があり、ク
ラッチの接続状態を検出する必要がある。このため、ハ
イブリッド車両において減速回生の許可判定を行う際
に、上述のクラッチスイッチＳ5を利用してクラッチの
接続状態を検出し、このクラッチスイッチＳ5がオン状
態の場合に減速回生を許可する旨の判定を行うものとな
っている。
【００１１】しかしながら、減速時に、クラッチペダル
９が位置Ａと位置Ｂとの間に踏み込まれた場合（例えば
半クラッチ状態とされた場合）、上述のように実際には
クラッチが離れているにもかかわらず、クラッチが接続
されているとみなされるために、減速回生を許可する旨
の判定が誤って行われる。この結果、減速運転状態（ア
イドリング状態）にあるエンジンに対して過大な回生負
荷が加わり、エンジン回転数の異常な低下やエンジンス
トール等を招くこととなる。
【００１２】同様の不都合が、クルージング時にも発生
し得る。つまり、エンジンが低回転で運転されていると
きに、クラッチペダル９が位置Ａと位置Ｂとの間に踏み
込まれた場合、実際にはクラッチが離れているにもかか
わらず、クラッチが接続されているとみなされ、充電を
許可する旨の判定が誤って行われる。この結果、クルー
ズ運転状態（低出力状態）にあるエンジンに対して過大
な充電負荷が加わり、エンジン回転数の異常な低下やエ
ンジンストール等を招くこととなる。
【００１３】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、クラッチ操作により減速回生／充電の許可判定を
誤ることのないハイブリッド車両の減速回生の許可判定
方法および装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、以下の構成を有する。すなわち、この発
明にかかるハイブリッド車両の減速回生／充電の許可判
定方法は、車両の推進力を出力するエンジンと、エンジ
ンの出力を補助する電気モータと、該電気モータによる
エンジン出力補助が不要な場合、該電気モータを発電機
として作動させて発生する発電エネルギー及び車両減速
時の回生作動による回生エネルギーを充電する蓄電装置
を備えるハイブリッド車両の減速回生／充電の許可判定
方法であって、（ａ）運転者によるクラッチ操作を検出
してクラッチの接続状態を判定する第１の判定ステップ
例えば後述するステップＳ２に相当する要素）と、
（ｂ）車速とエンジン回転数との対応関係に基づきクラ
ッチの接続状態を判定する第２の判定ステップ（例えば
後述するステップＳ４〜Ｓ５に相当する要素）と、
（ｃ）前記第１の判定ステップにおいてクラッチが接続
状態にあると判定され、且つ、前記第２の判定ステップ
においてクラッチが接続状態にあると判定された場合に
前記電気モータによる減速回生／充電を許可する減速回
生／充電許可ステップ（例えば後述するステップＳ６に
相当する要素）と、を含むことを特徴としている。
【００１５】この発明によれば、第１の判定ステップに
おいて、例えばスイッチやセンサを用いて、例えば減速
時やクルージング時の運転者によるクラッチ操作を検出
し、この検出結果に基づいてクラッチの接続状態が判定
される。例えば運転者によりクラッチが踏み込まれてお
らず、クラッチ操作が検出されない場合、クラッチが接
続された状態であると判定する。また、例えば運転者に
よりクラッチが踏み込まれて、クラッチ操作が検出され
た場合、クラッチが接続された状態でない（すなわちク
ラッチが離れた状態である）と判定する。そして、第１
の判定ステップにおいてクラッチが接続状態であると判
定された場合には、第２の判定ステップにおいて、さら
に車速とエンジン回転数との対応関係を調べて、クラッ
チの接続状態を判定する。
【００１６】ここで、クラッチが確実に接続された状態
にあり、例えばエンジンの出力軸と駆動輪とが連結され
た状態にある場合、車速とエンジン回転数とは、ギア比
に応じた対応関係に従う。これに対して、クラッチが接
続された状態になく、エンジンの出力軸と駆動輪とが連
結された状態にない場合、車速とエンジン回転数とが対
応しなくなる。つまり、車速とエンジン回転数が対応関
係にあるか否かを調べることにより、クラッチが確実に
接続された状態を判定することが可能となり、エンジン
の出力軸と駆動輪とが確実に連結された状態を把握する
ことができる。つまり、車速とエンジン回転数が対応関
係にあるか否かを調べることにより、クラッチが確実に
は接続されて「いない」状態を判定することが可能とな
り、エンジンの出力軸と駆動輪とが確実に連結されて
「いない」状態を把握することができる。
【００１７】そして、上述の第１の判定ステップおよび
第２の判定ステップの何れにおいても、クラッチが接続
状態であると判定された場合、減速回生／充電許可ステ
ップにおいて、減速回生／充電を許可する。これに対し
て、第１または第２の判定ステップにおいてクラッチが
接続状態にないと判定された場合には、減速回生／充電
が許可されない。この場合、減速回生／充電を積極的に
禁止してもよい。
【００１８】したがって、この発明によれば、例えば半
クラッチ状態のように、クラッチが確実な接続状態にな
い場合には減速回生／充電が許可されず、クラッチが確
実な接続状態にある場合にのみ減速回生／充電が許可さ
れ、運転者のクラッチ操作により回生許可／充電の判定
を誤ることがなくなる。
【００１９】よって、クラッチが確実な接続状態にある
場合にのみ減速回生／充電が許可され、またクラッチが
確実な接続状態にない場合には減速回生／充電が許可さ
れないので、何れの場合であっても、減速時やクルージ
ング時のように出力が低い状態にあるエンジンに対し
て、減速回生／充電のための負荷が加えられることがな
くなり、減速回生／充電に起因したエンジン回転数の異
常な低下やエンジンストールが防止される。
【００２０】なお、この発明は、クラッチが確実には接
続されていない状態における判定動作に着目すれば、ク
ラッチ操作を検出して、クラッチが接続状態にあると判
定されたことを条件に、車速とエンジン回転数との対応
関係に基づきクラッチが接続状態に「ない」ことを判定
して減速回生／充電を「禁止」する旨の判定を行うもの
であるとも言える。つまり、例えばクラッチが半クラッ
チ状態や完全に離れた状態のように、クラッチが接続状
態にない場合に減速回生／充電を禁止するものとして把
握することもできる。
【００２１】また、前記第２の判定ステップにおいて、
車速とエンジン回転数とに基づいてクラッチの接続状態
を判定する方法は、例えば、各ギアポジションについて
車速とエンジン回転数との対応関係を予め算出してお
き、この対応関係を参照して、実際に検出された車速と
エンジン回転数とからギアポジションを逐次算出し、こ
の算出されたギアポジションに経時的な変化がない場合
にクラッチが接続された状態であると判定する方法によ
り実現される。
【００２２】つまり、クラッチが実際に接続状態にある
とすれば、エンジン回転数に応じて車速が変化する結
果、逐次算出されるギアポジションは経時的に変化しな
いのに対し、クラッチが接続状態にない場合、エンジン
回転数と車速が対応しなくなり、算出されるギアポジシ
ョンが逐次変化する。つまり、逐次算出されるギアポジ
ションの経時的な変化から、クラッチの接続状態を判定
することが可能となる。そして、この判定結果に基づい
て減速回生／充電を許可する旨の判定を行う。
【００２３】この発明にかかるハイブリッド車両の減速
回生／充電の許可判定装置は、車両の推進力を出力する
エンジンと、エンジンの出力を補助する電気モータと、
該電気モータによるエンジン出力補助が不要な場合、該
電気モータを発電機として作動させて発生する発電エネ
ルギー及び車両減速時の回生作動による回生エネルギー
を充電する蓄電装置を備えるハイブリッド車両の減速回
生／充電の許可判定装置であって、運転者によるクラッ
チ操作を検出してクラッチの接続状態を判定する第１の
判定部（例えば後述するモータＥＣＵの機能の一部に相
当する要素であって、例えば後述するステップＳ２を実
行するための要素に相当する構成要素）と、車速とエン
ジン回転数との対応関係に基づきクラッチの接続状態を
判定する第２の判定部（例えば後述するモータＥＣＵの
機能の一部に相当する要素であって、例えば後述するス
テップＳ４〜Ｓ５を実行するための要素に相当する構成
要素）と、前記第１の判定部においてクラッチが接続状
態にあると判定され、且つ、前記第２の判定部において
クラッチが接続状態にあると判定された場合に前記電気
モータによる減速回生／充電を許可する減速回生／充電
許可部（例えば後述するモータＥＣＵの機能の一部に相
当する要素であって、例えば後述するステップＳ６を実
行するための要素に相当する構成要素）と、を備えたこ
とを特徴としている。
【００２４】前記第２の判定部は、例えば、各ギアポジ
ションについて予め算出された車速とエンジン回転数と
の対応関係を参照して、実際に検出された車速とエンジ
ン回転数とからギアポジションを算出し、この算出され
たギアポジションに経時的な変化がない場合に減速回生
／充電を許可する旨の判定を行う。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、減速
回生の許可判定を行う場合を例としてこの発明の実施の
形態を説明する。図１に、この実施の形態にかかる減速
回生の許可判定方法が適用されたパラレルハイブリッド
車に搭載される動力システムの全体構成を示す。この動
力システムは、車両を走行させるための動力機として、
車両の推進力を出力するエンジンＥと、このエンジンＥ
の出力を補助する電気モータＭとを備え、これらエンジ
ンＥと電気モータＭとの両方が発生する駆動力は、マニ
ュアル仕様のトランスミッションＴを介して駆動輪たる
前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達される。また、ハイブリッド車の
減速時に前輪Ｗｆ，Ｗｆ側から電気モータＭ側に駆動力
が伝達されると、電気モータＭは発電機として機能して
いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを
電気エネルギーとして回収する。
【００２６】電気モータＭの駆動及び回生作動は、後述
のモータＥＣＵ１からの制御指令を受けてパワードライ
ブユニット２により行われる。このパワードライブユニ
ット２には、電気モータＭと電気エネルギーの授受を行
う高圧系のバッテリ３が接続されており、バッテリ３
は、例えば複数のセルを直列に接続したモジュールを１
単位として更に複数個のモジュールを直列に接続したも
のである。また、ハイブリッド車両には、各種補機類を
駆動するための１２ボルト系の補助バッテリ４が搭載さ
れており、この補助バッテリ４はバッテリ３にダウンバ
ータ５を介して接続される。ＦＩＥＣＵ１１により制御
されるダウンバータ５は、バッテリ３の電圧を降圧して
補助バッテリ４を充電する。
【００２７】モータＥＣＵ１は、後述のＦＩＥＣＵ１１
の管理の下に電気モータＭの駆動状態を制御するための
もので、バッテリ３から供給される電流および電圧をそ
れぞれ検出する電流センサーＳ8および電圧センサーＳ9
からの各信号と、パワードライブユニット２から電気モ
ータＭに供給される３相電流を検出する電流センサーＳ
10からの信号とを入力し、パワードライブユニット２を
駆動制御する。
【００２８】ＦＩＥＣＵ１１は、前記モータＥＣＵ１及
び前記ダウンバータ５に加えて、エンジンＥへの燃料供
給量を制御する燃料供給量制御手段６の作動と、スター
タモータ７の作動の他、点火時期等の制御を行う。その
ために、ＦＩＥＣＵ１１には、トランスミッションＴの
駆動軸から車速を検出するための車速センサＳ1からの
信号と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数セン
サＳ2からの信号と、トランスミッションＴのニュート
ラルポジションを検出するニュートラルスイッチＳ3か
らの信号と、ブレーキペダル８の操作を検出するブレー
キスイッチＳ4からの信号と、クラッチペダル９の操作
を検出するクラッチスイッチＳ5からの信号と、スロッ
トル開度を検出するスロットル開度センサＳ6からの信
号と、吸気管負圧を検出する吸気管負圧センサＳ7から
の信号とが入力される。
【００２９】ここで、この実施の形態にかかる減速回生
の許可判定装置は、モータＥＣＵ１の機能の一部として
実現されている。すなわち、モータＥＣＵ１は、上述の
電気モータＭの駆動制御に加えて、クラッチ操作に応じ
て動作するクラッチスイッチＳ5からの信号に基づきク
ラッチ操作を検出して、減速時にクラッチが接続状態に
あるか否かを判定する第１の判定部（図示なし）と、こ
の第１の判定部によりクラッチが接続状態にあると判定
されたことを条件に、車速とエンジン回転数との対応関
係に基づきクラッチの接続状態を判定して減速回生を許
可する旨の判定を行う第２の判定部（図示なし）として
機能する。
【００３０】次に、図２に示すフローに沿って、この実
施の形態にかかる減速回生の許可判定装置を実現するモ
ータＥＣＵ１による減速回生の許可判定処理を説明す
る。図２に示すフローが実行される前提条件として、車
両の走行モードが減速モードであることを要し、予め走
行モードの判定が行われる。概略として加速モード、ク
ルーズモード、アイドルモードを備え（図示省略）、加
速モードでは電気モータによるエンジンの出力補助（ア
シスト）が行われ、減速モードでは回生作動、クルーズ
及びアイドルモードではモータによる発電が行われる。
そして、走行モードが減速モードである場合、所定の時
間周期（例えばミリセカンドのオーダーの時間周期）
で、図２に示すステップＳ１〜Ｓ７の一連のフローが繰
り返し実行され、時々刻々変化する運転状況に応じて減
速回生の許可判定が行われる。
【００３１】以下、或る判定周期における処理動作を説
明する。 ステップＳ１：走行モードが減速モードにある場合、モ
ータＥＣＵ１において、この許可判定装置が搭載された
車両がマニュアルミッション（ＭＴ）仕様の車両（マニ
ュアル車）であるか否かが判定される。すなわち、この
実施の形態にかかる減速回生の許可判定装置は、運転者
によるクラッチ操作を伴うマニュアルミッション仕様の
車両における減速回生の許可判定を対象としているの
で、クラッチ操作を要しないオートマチック（ＡＴ）仕
様車やＣＶＴ仕様車は、減速回生の許可判定処理の対象
外とされる。
【００３２】ステップＳ２：ここで、マニュアル車であ
るとが判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、モー
タＥＣＵ１において、運転者によるクラッチ操作に応じ
てスイッチ動作するクラッチスイッチＳ5の動作状態
（オン状態／オフ状態）が判定される。このクラッチス
イッチＳ5は、前述の図５に示すように、実際にクラッ
チが離れるときのクラッチペダル９の踏み込み位置Ａに
対して、クラッチスイッチＳ5がオン状態となるときの
クラッチペダル９の踏み込み位置Ｂが深い位置に設定さ
れている。このように踏み込み位置に差分を設けること
により、確実にクラッチが離れた状態でクラッチスイッ
チＳ5がオン状態となり、したがってクラッチが確実に
離れた状態を検出することが可能となる。
【００３３】ステップＳ３：ここで、クラッチスイッチ
Ｓ5がオフ状態を示す場合（ステップＳ３：ＯＦＦ）、
モータＥＣＵ１において、ニュートラルスイッチＳ3の
動作状態（オン状態／オフ状態）が判定される。この実
施の形態では、ニュートラルスイッチＳ3は、ギアポジ
ションがニュートラルポジションにあるときにオン状態
となり、ギアポジションがニュートラルポジション以外
のポジション（インギア状態）にあるときにオフ状態と
なるように設定される。
【００３４】なお、この実施の形態では、上述のステッ
プＳ２においてクラッチスイッチＳ 5がオフ状態（クラ
ッチ接続）にあると判定され、かつ、ステップＳ３にお
いてニュートラルスイッチＳ3がオフ状態（インギア）
にあると判定された場合、これらスイッチの論理に基づ
いてエンジンの出力軸と駆動輪側とが連結された状態を
表す「ギア接続状態」にあると表現する。
【００３５】ステップＳ４：ここで、ニュートラルスイ
ッチＳ3がオフ状態を示す場合（ステップＳ３：ＯＦ
Ｆ）、即ち、ギア接続状態にある場合、モータＥＣＵ１
において、車速センサＳ1により検出された車速Ｖと、
エンジン回転数センサＳ2により検出されたエンジン回
転数Ｎｅとに基づいて、ギアポジションの算出処理が実
行され、これら車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとからギア
ポジションが算出（推定）される。算出されたギアポジ
ションの値は、次回の判定周期まで保存される。
【００３６】以下、ギアポジションの算出処理を説明す
る。まず、図３を参照して、このギアポジションの算出
処理の原理を説明する。図３は、各ギアポジションでの
車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとの対応関係を示す。マニ
ュアルミッション仕様車では、ギアがイン状態（ギアポ
ジションがニュートラル以外である場合）にあり、且つ
クラッチが確実に接続状態にある場合、エンジンの出力
軸と駆動輪が連結された状態となる。このとき、車速Ｖ
とエンジンの回転数Ｎｅとの対応関係は、ギアポジショ
ンにより選択されるギア比に応じた比例関係となり、図
３に実線で示される各特性線により表される。
【００３７】このように、エンジンの出力軸と駆動輪が
連結された状態にある場合、エンジンの回転数Ｎｅと車
速Ｖは、図３に示す各ギアポジションについての特性線
（実線）上の何れかの座標点で表されるので、このよう
な対応関係をあらかじめ把握しておけば、実際の車速と
エンジン回転数とで特定される座標点が、図３に示す何
れの特性線上に位置するかを算出することにより、逆に
ギアポジションを算出（推定）することができる。
【００３８】ここで、この実施の形態では、図３に示す
ように、ギアポジションが「１速」の特性線と「２速」
の特性線との間に、これらのギアポジションの境界を表
す境界線Ｌ１を設定し、同様にギアポジションが２速〜
５速の各特性線の境界に境界線Ｌ２〜Ｌ４を設定する。
また、後述するように、「５速」からの変化を判定する
必要上、実際のギアポジションとしては存在しない仮想
的な「６速」（仮想６速）を設定し、「５速」の特性線
と「仮想６速」の特性線との間に境界線Ｌ５を設定す
る。そして、各ギアポジションの境界を表す境界線Ｌ１
〜Ｌ５により６つの領域に分割し、実際に検出された車
速とエンジン回転数とで特定される座標点が属する領域
を割り出すことにより、ギアポジションを算出する。
【００３９】ステップＳ５：続いて、ステップＳ４で算
出されたギアポジションに経時的な変化があるか否かが
判定される。具体的には、前回の判定周期で算出された
ギアポジションと、今回の判定周期で算出されたギアポ
ジションとを比較し、ギアポジションに経時的な変化が
あるか否かが判定される。
【００４０】ここで、この発明は、減速時にクラッチが
接続状態から離れた状態に移行する際、車速に対してエ
ンジン回転数が大きく低下する点に着目してギアポジシ
ョンの変化を把握する。つまり、減速時には、スロット
ルが絞られた状態にあるので、クラッチが接続された状
態から離れた状態に移行すると、駆動輪側の回転トルク
がエンジン側に伝達されなくなり、エンジンがアイドリ
ング状態となる。このため、車速Ｖに対してエンジン回
転数Ｎｅが急激に下降する。
【００４１】図３に示す例では、車速Ｖとエンジン回転
数Ｎｅで特定される座標点が、例えば「２速」のギアポ
ジションを表す領域に属する点Ｐ２から、例えば「３
速」のギアポジションを表す領域に属する点Ｐ３に移動
しており、実際にはギアシフトが行われていないにもか
かわらず、算出（推定）されるギアポジションが「２
速」から「３速」に変化している。このように、算出さ
れたギアポジションの経時的な変化からクラッチが確実
に接続されていない状態（例えば半クラッチ状態）が把
握される。
【００４２】なお、減速時にクラッチが接続された状態
から離れた状態に移行する場合、エンジン回転数は低下
する方向に変化し、このときに算出されるギアポジショ
ンは、シフトアップする方向に変化する。このため、
「５速」からのギアポジションの変化を表現する必要
上、実際のギアポジションとして存在しない上述の「仮
想６速」を設定している。これにより、前回の判定周期
において算出されたギアポジションが「５速」の場合、
今回の判定周期で算出されたギアポジションが「仮想６
速」であれば、ギアポジションが変化したと判定され
る。
【００４３】ステップＳ６：続いて、ステップＳ４で算
出されたギアポジションに経時的な変化がない場合（ス
テップＳ５：ＮＯ）、車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅが、
図３に示す特性線で示される対応関係を満足していると
考え、クラッチが接続された状態（エンジンＥの出力軸
と駆動輪が連結された状態）にあると考える。そこで、
この場合、すなわち、上述のステップＳ２においてクラ
ッチが接続状態にあると判定され、且つ、ステップＳ５
においてクラッチが接続状態にあると判定された場合、
電気モータＭが駆動輪側の回転トルクにより駆動される
得る状態にあるので、減速回生を許可する。これによ
り、電気モータＭが運動エネルギーを電力に回生して高
圧系のバッテリ３を充電する。
【００４４】ステップＳ７：これに対して、ステップＳ
４で算出されたギアポジションに変化がある場合（ステ
ップＳ５：ＹＥＳ）、車速Ｖとエンジン回転ステップＮ
ｅが、図３に示す特性線で示される対応関係を満足して
おらず、クラッチが接続された状態（エンジンＥの出力
軸と駆動輪が連結された状態）にないと考える。そこ
で、この場合、電気モータＭが駆動輪側の回転トルクに
より駆動される状態にはないので、減速回生が禁止され
る。
【００４５】なお、上述のステップＳ１において車両が
マニュアル車でないと判定された場合には（ステップＳ
１：ＮＯ）、ステップＳ６が実行されて減速回生が許可
され、上述のステップＳ２〜Ｓ５は実行されない。ま
た、上述のステップＳ２においてクラッチスイッチ９が
オン状態にあると判定された場合（ステップＳ２：Ｏ
Ｎ）、ステップＳ７が実行されて減速回生が禁止され、
上述のステップＳ３〜Ｓ６は実行されない。さらに、上
述のステップＳ３においてニュートラルスイッチＳ 3が
オン状態にあると判定された場合には（ステップＳ３：
ＯＮ）、同様にステップＳ７が実行されて減速回生が禁
止され、上述のステップＳ４〜Ｓ６は実行されない。
【００４６】次に、図４を参照して、上述したステップ
Ｓ１〜Ｓ７の一連のフローが所定の時間周期で繰り返し
実行されて、時々刻々と変化する運転状況に応じて減速
回生の許可判定が行われる様子を説明する。運転者が、
ギアポジションを例えば「３速」に設定し、クラッチペ
ダルとアクセルペダルを踏み込んでいない状態で車速Ｖ
を徐々に低下させているとする。このとき、クラッチス
イッチＳ5がオフ状態にあり、ニュートラルスイッチＳ3
がオフ状態にあるので、上述のステップＳ２およびＳ３
により「ギア接続状態」にあると判定され、ステップＳ
４によりギアポジションが算出され、ステップＳ５によ
りギアポジションが変化したかどうかが判定される。
【００４７】いま、ギアポジションが「３速」に設定さ
れてクラッチが完全に接続された状態にあるので、車速
とエンジン回転数は、図３に示す対応関係に従う。した
がってギアポジションに変化がないと判定され、ステッ
プＳ６により減速回生が許可される。このように減速回
生を「許可」する内容の判定処理が、クラッチが離れる
時刻ｔAまで繰り返し実行される。
【００４８】次に、運転者がクラッチペダルを踏んで、
時刻ｔAにおいてクラッチペダルの踏み込み位置が、前
述の図５に示すＡ点に達すると、クラッチが実際に離れ
始め、駆動輪の回転トルクがエンジン側に伝達されなく
なる。この結果、エンジンの回転数がアイドリング回転
数に向けて低下を始める。このような状態で、上述のフ
ローが繰り返し実行される過程で、ステップＳ４により
算出されるギアポジションが、ステップＳ５により変化
したと判定され、ステップＳ７により減速回生が禁止さ
れる。このように、時刻ｔAからクラッチスイッチがオ
ン状態となる時刻ｔBまでの期間では、車速とエンジン
回転数との対応関係に基づいて、減速回生を「禁止」す
る内容の判定処理が繰り返し実行される。
【００４９】そして、運転者が、時刻ｔBにおいて図５
に示すＢ点までクラッチペダルを踏み込むと、クラッチ
スイッチＳ5がＯＮ状態となる。この結果、ステップＳ
２〜Ｓ３により「ギア接続状態」にはないと判定され、
ステップＳ７により減速回生が禁止される。このよう
に、クラッチスイッチがオン状態となる時刻ｔB以後の
期間では、クラッチスイッチＳ5の論理に基づいて、減
速回生を「禁止」する内容の判定処理が繰り返し実行さ
れる。以上の動作をまとめると、実際にクラッチが接続
状態にある場合に減速回生が許可され、半クラッチ状態
を含めてクラッチが離れた状態にある場合、一切の減速
回生が強制的に禁止される。
【００５０】上述したこの実施の形態によれば、駆動輪
側の回転トルクが電気モータに十分伝達される状態にあ
る場合に減速回生が許可されることとなるので、減速回
生の許可判定が的確に行われ、したがって減速運転状態
にあるエンジンに対して回生による負荷が直接的に加わ
ることがなくなり、減速回生に起因したエンジン回転数
の異常な低下やエンジンストールがなくなる。また、車
速とエンジン回転数との関係との基づき、クラッチが確
実な接続状態にない場合に減速回生が禁止されるので、
回生に起因した負荷が一切発生せず、この負荷に起因し
たエンジン回転数の異常な低下やエンジンストールが確
実に回避される。
【００５１】なお、この実施の形態では、減速回生の許
可判定を行う場合について説明したが、例えばクルージ
ング時の充電の許可判定に本発明を適用することもでき
る。つまり、クルージング時に、前述の図２に示すフロ
ーを繰り返し実行するものとし、ステップＳ６で充電を
許可する旨の判定を行い、ステップＳ７で充電を禁止す
る旨の判定を行うものとすればよい。これにより、クル
ージング時にクラッチが離れた状態で充電が許可される
ことがなくなり、充電によるエンジン回転数の低下を回
避することができる。
【００５２】以上、この発明の実施の形態を説明した
が、この発明は、これらの実施形態に限られるものでは
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても本発明に含まれる。例えば上述の実施の形態で
は、図２において、ステップＳ２によりクラッチスイッ
チＳ5の状態を判定することに加え、ステップＳ３によ
りニュートラルスイッチＳ3の状態を判定した後に、ス
テップＳ４によりギアポジションを算出するものとした
が、必要に応じてステップＳ３を省略してもよい。この
場合、図２に示す一連のフローを実行するための前提条
件としてステップＳ３に相当する処理を実行するものと
してもよい。同様に、マニュアル車か否かを判定するた
めのステップＳ１についても、図２に示す一連のフロー
を実行するための前提条件としてもよい。
【００５３】また、上述の実施の形態では、車速とエン
ジン回転数とからギアポジションを算出するものとした
が、車速とエンジン回転数とで特定される座標点が、図
３に示す座標空間上の何れの領域に属するかが把握でき
ればよく、これらの対応関係を必ずしもギアポジション
として把握する必然はない。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下の効果を得ることができる。すなわち、減速時
のクラッチ操作を検出してクラッチが接続状態にあるか
否かを判定し、クラッチが接続状態にあると判定された
ことを条件に、車速とエンジン回転数との対応関係に基
づきクラッチの接続状態を判定して減速回生／充電を許
可するようにしたので、クラッチ操作によって回生許可
／充電の許可判定を誤ることがなくなる。
【００５５】また、各ギアポジションについて予め算出
された車速とエンジン回転数との対応関係を参照して、
実際の車速とエンジン回転数とからギアポジションを算
出し、この算出されたギアポジションに経時的な変化が
ない場合に減速回生／充電を許可するようにしたので、
車速とエンジン回転数との対応関係に基づきクラッチの
接続状態を判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態にかかる減速回生の許
可判定方法／装置が適用されたハイブリッド車の動力シ
ステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態にかかる減速回生の許
可判定装置の動作のフローを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態にかかるギアポジショ
ンの算出処理の原理を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態にかかる減速回生の許
可判定装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】 クラッチスイッチの動作とクラッチ操作との
関係を説明するための図である。
【図６】 従来技術を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１：モータＥＣＵ ２：パワードライブユニット ３：バッテリ（高圧系） ４：補助バッテリ（１２ボルト系） ５：ダウンバータ ６：燃料供給量制御手段 ７：スタータモータ ８：ブレーキペダル ９：クラッチペダル １１：ＦＩＥＣＵ ３１：バッテリＥＣＵ Ｅ：エンジン Ｍ：電気モータ Ｓ1：車速センサ Ｓ2：エンジン回転数センサ Ｓ3：ニュートラルスイッチ Ｓ4：ブレーキスイッチ Ｓ5：クラッチスイッチ Ｓ6：スロットル開度センサ Ｓ7：吸気管負圧センサ Ｓ8：電流センサ Ｓ9：電圧センサ Ｓ１〜Ｓ７：ステップ（減速回生／充電の許可判定処
理） Ｔ：トランスミッション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 恵隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 中畝 寛 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 岩本 崇 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 澤村 和同 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H115 PA00 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU08 PU22 PU23 PU25 PV09 QE08 QE09 QE10 QI04 QN03 QN12 RB08 RE05 RE07 SE04 SE05 SE06 SE08 SE09 TB01 TE02 TE03 TE06 TO12 TO13 TO23 TO30 TU09 UI23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の推進力を出力するエンジンと、エ
    ンジンの出力を補助する電気モータと、該電気モータに
    よるエンジン出力補助が不要な場合、該電気モータを発
    電機として作動させて発生する発電エネルギー及び車両
    減速時の回生作動による回生エネルギーを充電する蓄電
    装置を備えるハイブリッド車両の減速回生／充電の許可
    判定方法であって、 （ａ）運転者によるクラッチ操作を検出してクラッチの
    接続状態を判定する第１の判定ステップと、 （ｂ）車速とエンジン回転数との対応関係に基づきクラ
    ッチの接続状態を判定する第２の判定ステップと、 （ｃ）前記第１の判定ステップにおいてクラッチが接続
    状態にあると判定され、且つ、前記第２の判定ステップ
    においてクラッチが接続状態にあると判定された場合に
    前記電気モータによる減速回生／充電を許可する減速回
    生／充電許可ステップと、 を含むことを特徴とするハイブリッド車両の減速回生／
    充電の許可判定方法。
  2. 【請求項２】 前記第２の判定ステップでは、 各ギアポジションについて予め算出された車速とエンジ
    ン回転数との対応関係を参照して、実際に検出された車
    速とエンジン回転数とからギアポジションを算出し、こ
    の算出されたギアポジションに経時的な変化がない場合
    にクラッチが接続状態であると判定することを特徴とす
    る請求項１に記載されたハイブリッド車両の減速回生／
    充電の許可判定方法。
  3. 【請求項３】 車両の推進力を出力するエンジンと、エ
    ンジンの出力を補助する電気モータと、該電気モータに
    よるエンジン出力補助が不要な場合、該電気モータを発
    電機として作動させて発生する発電エネルギー及び車両
    減速時の回生作動による回生エネルギーを充電する蓄電
    装置を備えるハイブリッド車両の減速回生／充電の許可
    判定装置であって、 運転者によるクラッチ操作を検出してクラッチの接続状
    態を判定する第１の判定部と、 車速とエンジン回転数との対応関係に基づきクラッチの
    接続状態を判定する第２の判定部と、 前記第１の判定部においてクラッチが接続状態にあると
    判定され、且つ、前記第２の判定部においてクラッチが
    接続状態にあると判定された場合に前記電気モータによ
    る減速回生／充電を許可する減速回生／充電許可部と、 を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の減速回生
    ／充電の許可判定装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の判定部は、 各ギアポジションについて予め算出された車速とエンジ
    ン回転数との対応関係を参照して、実際に検出された車
    速とエンジン回転数とからギアポジションを算出し、こ
    の算出されたギアポジションに経時的な変化がない場合
    にクラッチが接続状態であると判定することを特徴とす
    る請求項３に記載されたハイブリッド車両の減速回生／
    充電の許可判定装置。
JP22180699A 1999-08-04 1999-08-04 ハイブリッド車両の減速回生／充電の許可判定方法および装置 Expired - Fee Related JP3542932B2 (ja)

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