JP5831253B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、前記変速機の入力軸にて駆動可能な電動機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle, in which a transmission is provided in a power transmission path between an internal combustion engine and drive wheels, and an electric motor that can be driven by an input shaft of the transmission.

内燃機関とモータ・ジェネレータとが動力源として搭載され、内燃機関の出力軸にクラッチを介して変速機が接続されるとともにモータ・ジェネレータがその変速機の入力軸と動力伝達可能なように接続されたハイブリッド車両が知られている。このような車両に適用される制御装置として、車両の停止している場合に変速機を入力軸と出力軸との間の動力伝達が遮断されるニュートラル状態にし、内燃機関でモータ・ジェネレータを駆動して発電を行う装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜５が存在する。   An internal combustion engine and a motor / generator are mounted as power sources, a transmission is connected to the output shaft of the internal combustion engine via a clutch, and the motor / generator is connected to the input shaft of the transmission so that power can be transmitted. Hybrid vehicles are known. As a control device applied to such a vehicle, when the vehicle is stopped, the transmission is set to a neutral state in which power transmission between the input shaft and the output shaft is interrupted, and the motor / generator is driven by the internal combustion engine. An apparatus for generating electricity is known (see Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 to 5 exist as prior art documents related to the present invention.

特開２００３−１５９９６７号公報JP 2003-159967 A 特開２００８−１７４１４８号公報JP 2008-174148 A 特開２０１０−２４７６８９号公報JP 2010-247689 特開２００５−１７２０４４号公報JP 2005-172044 A 特開２０１０−０３０４９７号公報JP 2010-030497 A

特許文献１の装置では、内燃機関でモータ・ジェネレータを駆動して発電を行う発電制御を車両の停止時にしか行っていない。そのため、内燃機関で発電を行う機会が制限される。   In the apparatus of Patent Document 1, power generation control for generating power by driving a motor / generator with an internal combustion engine is performed only when the vehicle is stopped. Therefore, the opportunity to generate power in the internal combustion engine is limited.

そこで、本発明は、内燃機関で発電を行う機会を従来よりも増加させることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can increase the opportunity to generate electric power with an internal combustion engine as compared with the prior art.

本発明の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関がクラッチ手段を介して接続された入力軸と、駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、を有し、前記入力軸と前記出力軸との間の変速比を変更可能であるとともに前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達が遮断されるニュートラル状態に切り替え可能な変速機と、前記変速機が前記ニュートラル状態の場合でも前記入力軸の回転を伝達可能なように設けられた発電機と、を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置において、前記車両の走行中に前記車両が制動され、かつ前記車両の速度が所定の判定速度以下になった場合に、前記変速機を前記ニュートラル状態に切り替えるとともに前記入力軸を前記内燃機関で回転駆動して前記発電機で発電を行う発電制御が前記車両の走行中に実行されるように前記内燃機関、前記クラッチ手段、前記変速機及び前記発電機を制御する制御手段を備えた（請求項１）。 The control device of the present invention includes an internal combustion engine, an input shaft to which the internal combustion engine is connected via a clutch means, and an output shaft connected to drive wheels so as to be able to transmit power, the input shaft and the A transmission capable of changing a gear ratio with an output shaft and capable of switching to a neutral state in which power transmission between the input shaft and the output shaft is interrupted, and when the transmission is in the neutral state However, in a control device applied to a hybrid vehicle including a generator provided so as to be able to transmit the rotation of the input shaft, the vehicle is braked while the vehicle is running, and the speed of the vehicle is if it becomes less than a predetermined determination speed, the running power control for power generation by the generator to the input shaft with switch the transmission to the neutral state driven to rotate by the internal combustion engine of the vehicle The internal combustion engine to run at the clutch means, comprising a control unit for controlling the transmission and the generator (claim 1).

車両が制動され、かつ車両の速度が十分に低い場合には運転者が車両を停止させようとしていると考えられる。本発明の制御装置によれば、このような場合に発電制御が実行されるので、車両の減速時に内燃機関で発電を行うことができる。そのため、内燃機関で発電を行う機会を従来よりも増加させることができる。   When the vehicle is braked and the vehicle speed is sufficiently low, it is considered that the driver is trying to stop the vehicle. According to the control device of the present invention, since power generation control is executed in such a case, power can be generated by the internal combustion engine when the vehicle is decelerated. Therefore, the opportunity to generate electric power with the internal combustion engine can be increased as compared with the conventional case.

本発明の制御装置の一形態においては、前記判定速度として、前記車両の駆動力をゼロにする前記車両の速度が設定されていてもよい（請求項２）。車両には、減速中に車両の駆動力をゼロにする車両の速度（車速）、言い換えると駆動輪への駆動力の付与を終了する車速が設定されている。例えば、内燃機関の回転抵抗によるブレーキ、いわゆるエンジンブレーキを使用していた場合にはエンストを防止するためにクラッチ手段を解放状態に切り替える車速が設定されている。クラッチ手段を解放状態に切り替えると内燃機関から駆動輪に付与されていた駆動輪を制動する駆動力がゼロになる。また、減速時に回生発電を行っていた場合にはその回生発電を終了する車速が設定されている。回生発電を終了すると発電機から駆動輪に付与されていた駆動輪を制動する駆動力がゼロになる。そして、このような車速以下では発電機又は内燃機関と駆動輪とを動力伝達可能に接続しない。そのため、このような車速以下で発電制御を実行することにより、車両の走行性能を悪化させることなく減速時に発電を行うことができる。   In one form of the control device of the present invention, the vehicle speed at which the driving force of the vehicle is zero may be set as the determination speed (claim 2). The vehicle is set with a vehicle speed (vehicle speed) at which the driving force of the vehicle becomes zero during deceleration, in other words, a vehicle speed at which the application of the driving force to the driving wheels is terminated. For example, in the case of using a brake due to the rotational resistance of the internal combustion engine, so-called engine brake, a vehicle speed is set for switching the clutch means to the released state in order to prevent engine stall. When the clutch means is switched to the disengaged state, the driving force for braking the driving wheel applied to the driving wheel from the internal combustion engine becomes zero. In addition, when regenerative power generation is performed at the time of deceleration, a vehicle speed for ending the regenerative power generation is set. When the regenerative power generation is finished, the driving force for braking the driving wheel applied from the generator to the driving wheel becomes zero. And below such a vehicle speed, the generator or the internal combustion engine and the drive wheels are not connected so as to be able to transmit power. Therefore, by executing power generation control below such a vehicle speed, it is possible to generate power during deceleration without deteriorating the running performance of the vehicle.

以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、車両の減速時に内燃機関で発電を行うことができるので、内燃機関で発電を行う機会を従来よりも増加させることができる。   As described above, according to the control device of the present invention, it is possible to generate power with the internal combustion engine when the vehicle is decelerated, and therefore it is possible to increase the opportunity to generate power with the internal combustion engine.

本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示す図。The figure which shows roughly the vehicle incorporating the control apparatus which concerns on one form of this invention. 制御装置が実行する発電制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the electric power generation control routine which a control apparatus performs. 車両が減速から停止した場合におけるクラッチの状態、変速機の状態、車両の駆動力及び車速の時間変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the time change of the state of a clutch, the state of a transmission, the driving force of a vehicle, and a vehicle speed when a vehicle stops from deceleration. 本発明が適用された他のハイブリッド車両を概略的に示す図。The figure which shows schematically the other hybrid vehicle to which this invention was applied.

図１は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両１Ａは、動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）２及びモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称することがある。）３を備えている。すなわち、この車両１Ａはハイブリッド車両として構成されている。エンジン２は、周知の火花点火式内燃機関である。ＭＧ３は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。ＭＧ３は、ロータ軸３ａと一体回転するロータ３ｂと、ロータ３ｂの外周に同軸に配置されて不図示のケースに固定されたステータ３ｃとを備えている。ＭＧ３は、バッテリ４と電気的に接続されている。車両１Ａには前進４速の変速機１０が搭載され、エンジン２及びＭＧ３は変速機１０と接続されている。また、変速機１０には、車両１Ａの駆動輪５に動力を出力するための出力部６も接続されている。出力部６は、出力ギア７と、駆動輪５に連結されたデファレンシャル機構８とを備えている。出力ギア７は、変速機１０の出力軸１２に一体回転するように取り付けられている。また、出力ギア７は、デファレンシャル機構８のケースに設けられたリングギア８ａと噛み合っている。デファレンシャル機構８は、伝達された動力を左右の駆動輪５に分配する周知のものである。図示は省略したが、車両１Ａには駆動輪５を含む車両１Ａの車輪を制動する周知の油圧ブレーキが設けられている。また、車両１Ａには運転者が油圧ブレーキを操作するためのブレーキペダル（不図示）が設けられている。   FIG. 1 schematically shows a vehicle in which a control device according to one embodiment of the present invention is incorporated. The vehicle 1A includes an internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) 2 and a motor / generator (hereinafter sometimes abbreviated as MG) 3 as power sources. That is, the vehicle 1A is configured as a hybrid vehicle. The engine 2 is a well-known spark ignition type internal combustion engine. The MG 3 is a well-known device that is mounted on a hybrid vehicle and functions as an electric motor and a generator. The MG 3 includes a rotor 3b that rotates integrally with the rotor shaft 3a, and a stator 3c that is coaxially disposed on the outer periphery of the rotor 3b and fixed to a case (not shown). The MG 3 is electrically connected to the battery 4. The vehicle 1A is equipped with a forward four-speed transmission 10, and the engine 2 and MG 3 are connected to the transmission 10. The transmission 10 is also connected to an output unit 6 for outputting power to the drive wheels 5 of the vehicle 1A. The output unit 6 includes an output gear 7 and a differential mechanism 8 connected to the drive wheel 5. The output gear 7 is attached to the output shaft 12 of the transmission 10 so as to rotate integrally. Further, the output gear 7 meshes with a ring gear 8 a provided in the case of the differential mechanism 8. The differential mechanism 8 is a known mechanism that distributes the transmitted power to the left and right drive wheels 5. Although not shown, the vehicle 1A is provided with a known hydraulic brake that brakes the wheels of the vehicle 1A including the drive wheels 5. The vehicle 1A is provided with a brake pedal (not shown) for the driver to operate the hydraulic brake.

変速機１０は、入力軸１１と、出力軸１２とを備えている。入力軸１１と出力軸１２との間には、第１〜第４変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４が設けられている。第１変速ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４にて構成され、第２変速ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６にて構成されている。第３変速ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８にて構成され、第４変速ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０にて構成されている。第１〜第４変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４は、ドライブギアとドリブンギアとが常時噛み合うように設けられている。各変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１変速ギア対Ｇ１、第２変速ギア対Ｇ２、第３変速ギア対Ｇ３、第４変速ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。そのため、第１変速ギア対Ｇ１が１速に対応し、第２変速ギア対が２速に対応する。また、第３変速ギア対Ｇ３が３速に対応し、第４変速ギア対Ｇ４が４速に対応する。   The transmission 10 includes an input shaft 11 and an output shaft 12. Between the input shaft 11 and the output shaft 12, first to fourth transmission gear pairs G1 to G4 are provided. The first transmission gear pair G1 is composed of a first drive gear 13 and a first driven gear 14 that mesh with each other, and the second transmission gear pair G2 is composed of a second drive gear 15 and a second driven gear 16 that mesh with each other. Yes. The third transmission gear pair G3 is composed of a third drive gear 17 and a third driven gear 18 that mesh with each other, and the fourth transmission gear pair G4 is composed of a fourth drive gear 19 and a fourth driven gear 20 that mesh with each other. Yes. The first to fourth transmission gear pairs G1 to G4 are provided so that the drive gear and the driven gear always mesh with each other. Different transmission gear ratios are set for the respective transmission gear pairs G1 to G4. The transmission gear ratio is set to decrease in the order of the first transmission gear pair G1, the second transmission gear pair G2, the third transmission gear pair G3, and the fourth transmission gear pair G4. Therefore, the first transmission gear pair G1 corresponds to the first speed, and the second transmission gear pair corresponds to the second speed. The third transmission gear pair G3 corresponds to the third speed, and the fourth transmission gear pair G4 corresponds to the fourth speed.

第１〜第４ドライブギア１３、１５、１７、１９は、入力軸１１に対して相対回転可能なように入力軸１１に支持されている。この図に示したようにこれらのギアは、第１ドライブギア１３、第２ドライブギア１５、第３ドライブギア１７、第４ドライブギア１９の順番で軸線方向に並ぶように配置されている。一方、第１〜第４ドリブンギア１４、１６、１８、２０は、出力軸１２と一体に回転するように出力軸１２に固定されている。   The first to fourth drive gears 13, 15, 17, 19 are supported on the input shaft 11 so as to be rotatable relative to the input shaft 11. As shown in this figure, these gears are arranged in the order of the first drive gear 13, the second drive gear 15, the third drive gear 17, and the fourth drive gear 19 in the axial direction. On the other hand, the first to fourth driven gears 14, 16, 18, and 20 are fixed to the output shaft 12 so as to rotate integrally with the output shaft 12.

入力軸１１には第１スリーブ２１及び第２スリーブ２２が設けられている。これらのスリーブ２１、２２は、入力軸１１と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように入力軸１１に支持されている。この図に示すように第１スリーブ２１は、第１ドライブギア１３と第２ドライブギア１５との間に設けられている。第２スリーブ２２は、第３ドライブギア１７と第４ドライブギア１９との間に設けられている。   A first sleeve 21 and a second sleeve 22 are provided on the input shaft 11. The sleeves 21 and 22 are supported by the input shaft 11 so as to rotate integrally with the input shaft 11 and be movable in the axial direction. As shown in this figure, the first sleeve 21 is provided between the first drive gear 13 and the second drive gear 15. The second sleeve 22 is provided between the third drive gear 17 and the fourth drive gear 19.

第１スリーブ２１は、入力軸１１と第１ドライブギア１３とが一体に回転するように第１ドライブギア１３と噛み合う１速位置と、入力軸１１と第２ドライブギア１５とが一体に回転するように第２ドライブギア１５と噛み合う２速位置と、第１ドライブギア１３及び第２ドライブギア１５のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。第２スリーブ２２は、入力軸１１と第３ドライブギア１７とが一体に回転するように第３ドライブギア１７と噛み合う３速位置と、入力軸１１と第４ドライブギア１９とが一体に回転するように第４ドライブギア１９と噛み合う４速位置と、第３ドライブギア１７及び第４ドライブギア１９のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。   The first sleeve 21 has a first speed position that meshes with the first drive gear 13 so that the input shaft 11 and the first drive gear 13 rotate integrally, and the input shaft 11 and the second drive gear 15 rotate integrally. Thus, the second speed gear position that meshes with the second drive gear 15 and the release position that does not mesh with either the first drive gear 13 or the second drive gear 15 can be switched. The second sleeve 22 has a third speed position that meshes with the third drive gear 17 so that the input shaft 11 and the third drive gear 17 rotate integrally, and the input shaft 11 and the fourth drive gear 19 rotate integrally. Thus, it is provided to be switchable between a fourth speed position that meshes with the fourth drive gear 19 and a release position that does not mesh with either the third drive gear 17 or the fourth drive gear 19.

この変速機１０では、第１スリーブ２１が１速位置に、第２スリーブ２２が解放位置にそれぞれ切り替えられた場合に１速になり、第１スリーブ２１が２速位置に、第２スリーブ２２が解放位置にそれぞれ切り替えられた場合に２速になる。また、第１スリーブ２１が解放位置に、第２スリーブ２２が３速位置にそれぞれ切り替えられた場合に３速になり、第１スリーブ２１が解放位置に、第２スリーブ２２が４速位置にそれぞれ切り替えられた場合に４速になる。そして、第１スリーブ２１及び第２スリーブ２２がいずれも解放位置に切り替えられた場合に入力軸１１と出力軸１２との間の動力伝達が遮断される。以降、この状態をニュートラル状態と称することがある。なお、図示は省略したが入力軸１１には、第１、第２スリーブ２１、２２と第１〜第４ドライブギア１３、１５、１７、１９とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させる複数のシンクロ機構が設けられている。これらシンクロ機構には、摩擦係合により回転を同期させるシンクロ機構、例えば周知のキー式シンクロメッシュ機構を用いればよい。そのため、シンクロ機構の詳細な説明は省略する。   In this transmission 10, when the first sleeve 21 is switched to the first speed position and the second sleeve 22 is switched to the release position, the first speed is set, the first sleeve 21 is set to the second speed position, and the second sleeve 22 is set to the second speed position. When each is switched to the release position, it becomes the second speed. Further, when the first sleeve 21 is switched to the release position and the second sleeve 22 is switched to the third speed position, the third sleeve is set, the first sleeve 21 is set to the release position, and the second sleeve 22 is set to the fourth speed position. If switched, it will be 4th. When both the first sleeve 21 and the second sleeve 22 are switched to the release position, the power transmission between the input shaft 11 and the output shaft 12 is interrupted. Hereinafter, this state may be referred to as a neutral state. Although not shown, the input shaft 11 has a plurality of rotations synchronized with each other when the first and second sleeves 21 and 22 are engaged with the first to fourth drive gears 13, 15, 17 and 19. The synchro mechanism is provided. For these synchro mechanisms, a synchro mechanism that synchronizes rotation by friction engagement, for example, a known key-type synchromesh mechanism may be used. Therefore, detailed description of the synchro mechanism is omitted.

変速機１０には、変速機１０の状態が上述した１速〜４速及びニュートラル状態に切り替わるように第１スリーブ２１及び第２スリーブ２２を駆動するアクチュエータ２３が設けられている。アクチュエータ２３は、各スリーブ２１、２２に係合しているシフトフォーク２３ａを駆動し、これにより各スリーブ２１、２２を駆動する。   The transmission 10 is provided with an actuator 23 that drives the first sleeve 21 and the second sleeve 22 so that the state of the transmission 10 is switched to the first to fourth speeds and the neutral state described above. The actuator 23 drives the shift forks 23a engaged with the sleeves 21 and 22, and thereby drives the sleeves 21 and 22, respectively.

この図に示すように入力軸１１には、クラッチ手段としてのクラッチ２４を介してエンジン２の出力軸２ａが接続されている。クラッチ２４は、エンジン２と入力軸１１との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能な周知のものである。また、ＭＧ３のロータ軸３ａも入力軸１１と一体回転するように接続されている。   As shown in this figure, the output shaft 2a of the engine 2 is connected to the input shaft 11 via a clutch 24 as clutch means. The clutch 24 is a well-known one that can be switched between an engaged state in which power is transmitted between the engine 2 and the input shaft 11 and a released state in which the power transmission is interrupted. The rotor shaft 3a of the MG 3 is also connected to rotate integrally with the input shaft 11.

エンジン２、ＭＧ３、変速機１０及びクラッチ２４の動作は、制御装置３０にて制御される。制御装置３０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置３０は、車両１Ａを適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置３０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン２、ＭＧ３等の制御対象に対する制御を行っている。制御装置３０には、車両１Ａに係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。制御装置３０には、例えば車両１Ａの速度（車速）に対応した信号を出力する車速センサ３１、ブレーキペダルのストローク量に対応した信号を出力するブレーキペダルストロークセンサ３２及びバッテリ４の充電状態（蓄電量）に対応した信号を出力するＳＯＣセンサ３３等が接続されている。この他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。また、制御装置３０には運転者が操作する種々のスイッチやレバー等が接続されている。制御装置３０には、例えば運転者が車両１Ａの走行モードや変速段等を選択するためのシフトレバー３４等が接続されている。   Operations of the engine 2, the MG 3, the transmission 10, and the clutch 24 are controlled by the control device 30. The control device 30 is configured as a computer unit including a microprocessor and peripheral devices such as RAM and ROM necessary for its operation. The control device 30 holds various control programs for causing the vehicle 1A to travel appropriately. The control device 30 executes control of the control objects such as the engine 2 and the MG 3 by executing these programs. Various sensors for acquiring information relating to the vehicle 1A are connected to the control device 30. The control device 30 includes, for example, a vehicle speed sensor 31 that outputs a signal corresponding to the speed (vehicle speed) of the vehicle 1A, a brake pedal stroke sensor 32 that outputs a signal corresponding to the stroke amount of the brake pedal, and a state of charge of the battery 4 (power storage). An SOC sensor 33 that outputs a signal corresponding to the amount) is connected. Various other sensors are also connected, but their illustration is omitted. The control device 30 is connected to various switches and levers operated by the driver. For example, the control device 30 is connected to a shift lever 34 and the like for the driver to select a travel mode, a gear position, and the like of the vehicle 1A.

制御装置３０は、車両１Ａの減速中にＭＧ３を発電機として機能させ、駆動輪５から入力された駆動力でＭＧ３を駆動して電気を発生させる、いわゆる回生発電を実行する。この際、制御装置３０はクラッチ２４を解放状態に切り替えてエンジン２と入力軸１１とを切り離し、これにより発電量を増加させる。また、このように回生発電を行うことにより車両１Ａを制動する。なお、ＭＧ３の回転数が所定回転数以下になると発電効率が低下するため、回生発電は車速がある所定の回生中止速度以下になると中止される。また、制御装置３０は、車両１Ａの停止時にバッテリ４の充電が必要と判断した場合に変速機１０をニュートラル状態に切り替えるとともにＭＧ３を発電機として機能させる。そして、エンジン２でＭＧ３を駆動して発電を行い、バッテリ４の充電を行う。   The control device 30 performs so-called regenerative power generation that causes the MG 3 to function as a power generator during deceleration of the vehicle 1 A and generates electricity by driving the MG 3 with the driving force input from the drive wheels 5. At this time, the control device 30 switches the clutch 24 to the disengaged state to disconnect the engine 2 and the input shaft 11, thereby increasing the power generation amount. Moreover, the vehicle 1A is braked by performing regenerative power generation in this way. Note that, since the power generation efficiency decreases when the rotation speed of the MG 3 becomes equal to or lower than the predetermined rotation speed, the regenerative power generation is stopped when the vehicle speed falls below a predetermined regeneration stop speed. Control device 30 switches transmission 10 to the neutral state and causes MG 3 to function as a generator when it is determined that charging of battery 4 is necessary when vehicle 1A is stopped. Then, the engine 2 drives the MG 3 to generate power, and the battery 4 is charged.

さらに、制御装置３０は、車両１Ａが走行中であってもバッテリ４を充電する必要があり、かつ運転者が車両１Ａを停止させようと車両１Ａを減速させている場合には、エンジン２でＭＧ３を駆動して発電を行い、バッテリ４の充電を行う。図２は、制御装置３０がこのように車両１Ａの走行中にバッテリ４の充電を行うために実行する発電制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。   Further, the control device 30 needs to charge the battery 4 even when the vehicle 1A is traveling, and when the driver decelerates the vehicle 1A to stop the vehicle 1A, the control device 30 The MG 3 is driven to generate power, and the battery 4 is charged. FIG. 2 shows a power generation control routine executed by the control device 30 to charge the battery 4 while the vehicle 1A is traveling. This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle while the vehicle 1A is traveling.

この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、まずステップＳ１１で車両１Ａの状態を取得する。車両１Ａの状態としては、バッテリ４の蓄電率、ブレーキペダルのストローク量及び車速等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置３０はバッテリ４の蓄電率が予め設定した判定蓄電率未満か否か判定する。判定蓄電率は、バッテリ４の充電を行う必要か否か判定するための基準として設定される値である。このような値は、バッテリ４の容量等に応じて適宜に設定すればよい。   In this control routine, the control device 30 first acquires the state of the vehicle 1A in step S11. As the state of the vehicle 1A, the storage rate of the battery 4, the stroke amount of the brake pedal, the vehicle speed, and the like are acquired. In the next step S12, control device 30 determines whether or not the storage rate of battery 4 is less than a preset determination storage rate. The determination power storage rate is a value set as a reference for determining whether or not the battery 4 needs to be charged. Such a value may be appropriately set according to the capacity of the battery 4 and the like.

バッテリ４の蓄電率が判定蓄電率未満と判定した場合はステップＳ１３に進み、制御装置３０はブレーキペダルのストローク量が予め設定した所定の判定値以上か否か判定する。ブレーキペダルの踏み込みが小さい場合は、運転者が車両１Ａを一時的に減速させようとしてブレーキペダルを踏んだと考えられる。この場合、運転者は車両１Ａの停止を要求しておらず、車両１Ａに対して加速が要求される可能性がある。そこで、所定の判定値としては、例えば車両１Ａに対して直ぐには駆動力が要求されないと判断可能なストローク量、又は運転者が車両１Ａを停止させようとしていると判断可能なストローク量を設定すればよい。   When it determines with the electrical storage rate of the battery 4 being less than the determination electrical storage rate, it progresses to step S13, and the control apparatus 30 determines whether the stroke amount of a brake pedal is more than the predetermined determination value set beforehand. When the depression of the brake pedal is small, it is considered that the driver has depressed the brake pedal in an attempt to temporarily decelerate the vehicle 1A. In this case, the driver does not request stopping of the vehicle 1A, and there is a possibility that acceleration is required for the vehicle 1A. Therefore, as the predetermined determination value, for example, a stroke amount that can be determined that a driving force is not required immediately for the vehicle 1A or a stroke amount that can be determined that the driver is going to stop the vehicle 1A is set. That's fine.

ブレーキペダルのストローク量が判定値以上と判定した場合はステップＳ１４に進み、制御装置３０は車速が予め設定した所定の判定速度以下か否か判定する。判定速度には、例えば車両１Ａの駆動力をゼロにする車速が設定されている。車両１Ａには、減速中に車両１Ａの駆動力をゼロにする車速、言い換えると駆動輪５への駆動力の付与を終了する車速が設定されている。例えば、減速中にエンジンブレーキを使用していた場合にはエンストを防止するためにクラッチ２４を解放状態に切り替える車速が設定されている。なお、このような車速は、エンジンブレーキにてエンジン２の回転数がアイドリング回転数まで低下しないように設定されている。そのため、エンジン２の回転数がアイドリング回転数よりも高いときにクラッチ２４が解放状態に切り替えられる。エンジンブレーキを行っていた場合には、駆動輪５を制動する駆動力がエンジン２から駆動輪５に付与されている。クラッチ２４を解放状態に切り替えた場合にはこの駆動力がゼロになる。そして、このような車速以下ではエンジン２と駆動輪５とを再度動力伝達可能に接続しない。そのため、エンジン２でＭＧ３を駆動して発電を行うことができる。   If it is determined that the stroke amount of the brake pedal is greater than or equal to the determination value, the process proceeds to step S14, and the control device 30 determines whether or not the vehicle speed is equal to or less than a predetermined determination speed set in advance. For example, a vehicle speed at which the driving force of the vehicle 1A is set to zero is set as the determination speed. The vehicle 1A is set with a vehicle speed at which the driving force of the vehicle 1A becomes zero during deceleration, in other words, a vehicle speed at which application of the driving force to the drive wheels 5 is finished. For example, when the engine brake is used during deceleration, a vehicle speed is set for switching the clutch 24 to a released state in order to prevent engine stall. Note that such a vehicle speed is set so that the engine speed does not decrease to the idling speed by engine braking. Therefore, the clutch 24 is switched to the released state when the rotational speed of the engine 2 is higher than the idling rotational speed. When engine braking is performed, a driving force for braking the driving wheels 5 is applied from the engine 2 to the driving wheels 5. When the clutch 24 is switched to the released state, this driving force becomes zero. And below such a vehicle speed, the engine 2 and the drive wheel 5 are not connected again so that power can be transmitted. Therefore, the engine 2 can drive the MG 3 to generate power.

車速が判定速度以下と判定した場合はステップＳ１５に進み、制御装置３０は発電制御を実行する。この発電制御において制御装置３０は、まずクラッチ２４を解放状態に切り替える。次に変速機１０をニュートラル状態に切り替える。続いてクラッチ２４を係合状態に切り替え、その後ＭＧ３を発電機として機能させる。そして、エンジン２でＭＧ３を駆動して発電を行い、バッテリ４の充電を行う。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   When it determines with a vehicle speed being below determination speed, it progresses to step S15 and the control apparatus 30 performs electric power generation control. In this power generation control, the control device 30 first switches the clutch 24 to the released state. Next, the transmission 10 is switched to the neutral state. Subsequently, the clutch 24 is switched to the engaged state, and then MG3 is caused to function as a generator. Then, the engine 2 drives the MG 3 to generate power, and the battery 4 is charged. Thereafter, the current control routine is terminated.

一方、ステップＳ１２が否定判定された場合、ステップＳ１３が否定判定された場合又はステップＳ１４が否定判定された場合はステップＳ１６に進み、制御装置３０は発電制御を中止する。なお、発電制御を中止した後は、運転者から車両１Ａへの要求駆動力等に従ってエンジン２、ＭＧ３及び変速機１０等が制御される。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   On the other hand, when step S12 is negatively determined, when step S13 is negatively determined or when step S14 is negatively determined, the process proceeds to step S16, and the control device 30 stops the power generation control. Note that after stopping the power generation control, the engine 2, the MG 3, the transmission 10, and the like are controlled in accordance with the driving force required from the driver to the vehicle 1A. Thereafter, the current control routine is terminated.

図３は、車両１Ａが減速から停止した場合におけるクラッチ２４の状態、変速機１０の状態、車両１Ａの駆動力及び車速の時間変化の一例を示している。なお、この図における車両１Ａの駆動力は油圧ブレーキによる制動力を除いた駆動力を示している。上述したように減速時には回生発電が実行される。そのため、車速が上述した回生中止速度Ｖ２以下になる時刻ｔ１までは回生発電が実行されている。従って、時刻ｔ１まではクラッチ２４が解放状態に切り替えられるとともに変速機１０が減速前の変速段（図３では２速）に維持される。そして、回生発電中はＭＧ３にて車両１Ａが制動されるため、駆動力がマイナスになっている。時刻ｔ１において回生発電は中止されるが、本発明では車速が判定速度Ｖ１以下になると発電制御が実行される。そのため、この図に示したように車速が判定速度Ｖ１以下になる時刻ｔ２になると変速機１０がニュートラル状態に切り替えられる。そのため、車両１Ａの駆動力は０になる。また、クラッチ２４が係合状態に切り替えられる。そして、ＭＧ３がエンジン２で駆動されて発電が行われる。上述したようにバッテリ４の充電が必要な場合には車両１Ａの停止時も同様にエンジン２でＭＧ３を駆動して発電を行う。そのため、本発明では、発電を行うことができない期間が時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｐ１になる。一方、車両１Ａの走行中は発電を行うためにＭＧ３をエンジン２で駆動しない場合には、発電を行うことができない期間が時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間Ｐ２となる。   FIG. 3 shows an example of changes over time in the state of the clutch 24, the state of the transmission 10, the driving force of the vehicle 1A, and the vehicle speed when the vehicle 1A stops from being decelerated. In addition, the driving force of the vehicle 1A in this figure has shown the driving force except the braking force by a hydraulic brake. As described above, regenerative power generation is executed during deceleration. Therefore, regenerative power generation is executed until time t1 when the vehicle speed becomes equal to or lower than the above-described regeneration stop speed V2. Accordingly, until time t1, the clutch 24 is switched to the disengaged state and the transmission 10 is maintained at the gear position before deceleration (second speed in FIG. 3). During regenerative power generation, the vehicle 1A is braked by the MG 3, so the driving force is negative. Although regenerative power generation is stopped at time t1, in the present invention, power generation control is executed when the vehicle speed falls below the determination speed V1. Therefore, the transmission 10 is switched to the neutral state at time t2 when the vehicle speed becomes equal to or lower than the determination speed V1, as shown in FIG. Therefore, the driving force of the vehicle 1A becomes zero. Further, the clutch 24 is switched to the engaged state. The MG 3 is driven by the engine 2 to generate power. As described above, when the battery 4 needs to be charged, the engine 2 similarly drives the MG 3 to generate power even when the vehicle 1A is stopped. Therefore, in the present invention, the period during which power generation cannot be performed is the period P1 from time t1 to time t2. On the other hand, when the MG 3 is not driven by the engine 2 to generate power while the vehicle 1A is traveling, a period during which power generation cannot be performed is a period P2 from time t1 to time t3.

以上に説明したように、本発明によれば、車両１Ａの減速時にも発電を行うことができるので、発電を行う機会を増加させることができる。この減速時の発電は、ブレーキペダルのストローク量が判定値以上の場合であり、かつ車速が判定速度以下の場合に実行される。上述したように判定値には車両１Ａに対して直ぐには駆動力が要求されないと判断可能なストローク量又は運転者が車両１Ａを停止させようとしていると判断可能なストローク量が設定される。また、判定速度には車両１の駆動力をゼロにする車速が設定される。そのため、減速時の発電は、車両１Ａに対して直ぐに駆動力が要求されず、かつエンジン２と駆動輪５とを動力伝達可能に接続しない場合に実行される。従って、車両１Ａの走行性能を悪化させることなく減速時に発電を行うことができる。   As described above, according to the present invention, since power generation can be performed even when the vehicle 1A is decelerated, opportunities for power generation can be increased. The power generation at the time of deceleration is executed when the stroke amount of the brake pedal is equal to or larger than the determination value and when the vehicle speed is equal to or lower than the determination speed. As described above, the determination value is set to a stroke amount that can be determined that a driving force is not required immediately for the vehicle 1A or a stroke amount that can be determined that the driver is about to stop the vehicle 1A. Further, the vehicle speed at which the driving force of the vehicle 1 is zero is set as the determination speed. Therefore, power generation at the time of deceleration is executed when the driving force is not immediately required for the vehicle 1A and the engine 2 and the driving wheel 5 are not connected so as to be able to transmit power. Therefore, it is possible to generate power during deceleration without deteriorating the running performance of the vehicle 1A.

なお、判定速度に設定される車速は上述した車速に限定されない。例えば、判定速度に回生中止速度Ｖ２を設定してもよい。回生発電中は駆動輪５を制動する駆動力がＭＧ３から駆動輪５に付与されている。車速が回生中止速度Ｖ２以下になると回生発電を中止するため、その駆動力がゼロになる。そのため、この回生中止速度Ｖ２も車両１Ａの駆動力をゼロにする車速である。そして、回生中止速度Ｖ２以下の車速となった場合に、ＭＧ３と駆動輪５との動力伝達を遮断する。従って、車両１Ａの走行性能を悪化させることなく減速時に発電を行うことができる。また、この場合には図３の期間Ｐ１においてもＭＧ３で発電を行うことができる。この他、判定速度には変速機の入力軸と出力軸とを動力伝達可能な状態、すなわち変速機が１速〜４速のいずれかの状態に維持されるとエンジンの回転数がアイドリング回転数以下になる車速を設定してもよい。   The vehicle speed set as the determination speed is not limited to the vehicle speed described above. For example, the regeneration stop speed V2 may be set as the determination speed. During regenerative power generation, a driving force for braking the driving wheel 5 is applied from the MG 3 to the driving wheel 5. Since the regenerative power generation is stopped when the vehicle speed becomes equal to or lower than the regeneration stop speed V2, the driving force becomes zero. Therefore, the regeneration stop speed V2 is also a vehicle speed that makes the driving force of the vehicle 1A zero. When the vehicle speed becomes equal to or lower than the regeneration stop speed V2, the power transmission between the MG 3 and the drive wheels 5 is interrupted. Therefore, it is possible to generate power during deceleration without deteriorating the running performance of the vehicle 1A. Further, in this case, power can be generated by the MG 3 also in the period P1 of FIG. In addition to this, when the determination speed is such that the power can be transmitted between the input shaft and the output shaft of the transmission, that is, when the transmission is maintained in any one of the first to fourth speeds, the engine speed is the idling speed. The following vehicle speed may be set.

なお、図２の発電制御ルーチンを実行することにより、制御装置３０が本発明の制御手段として機能する。また、ＭＧ３が本発明の発電機に相当する。   Note that the control device 30 functions as the control means of the present invention by executing the power generation control routine of FIG. MG3 corresponds to the generator of the present invention.

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される車両の変速機は前進の最高段が４速の変速機に限定されない。例えば前進の最高段が３速又は５速以上の変速機であってもよい。また、複数のスリーブは全て入力軸に設けられていなくてもよい。例えば、複数のスリーブが全て出力軸に設けられていてもよいし、複数のスリーブの一部が入力軸に設けられ、残りのスリーブが出力軸に設けられていてもよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the transmission of a vehicle to which the present invention is applied is not limited to a transmission having a maximum forward speed of four speeds. For example, the highest forward speed may be a transmission of 3rd speed or 5th speed or more. Further, all of the plurality of sleeves may not be provided on the input shaft. For example, all of the plurality of sleeves may be provided on the output shaft, or some of the plurality of sleeves may be provided on the input shaft and the remaining sleeves may be provided on the output shaft.

本発明が適用されるハイブリッド車両は上述した形態で示した車両に限定されない。本発明は、モータ・ジェネレータの代わりに発電機が設けられ、その発電機とは別に走行用動力源として電動モータが搭載されたハイブリッド車両に適用してもよい。また、図４に示したハイブリッド車両１Ｂに本発明を適用してもよい。   The hybrid vehicle to which the present invention is applied is not limited to the vehicle shown in the above-described form. The present invention may be applied to a hybrid vehicle in which a generator is provided in place of the motor / generator and an electric motor is mounted as a driving power source separately from the generator. Further, the present invention may be applied to the hybrid vehicle 1B shown in FIG.

この車両１Ｂでは、ＭＧ３のロータ軸３ａに接続先切替クラッチ４０が設けられ、ロータ軸３ａと出力軸１２との間に常時噛み合い式のギア対４１が設けられている点が上述した形態と異なる。それ以外は上述した形態と同じである。そのため、図４において図１と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。ギア対４１は、出力軸１２に固定された第１ギア４２と、ロータ軸３ａに設けられて第１ギア４２と噛み合う第２ギア４３とを備えている。接続先切替クラッチ４０は、ロータ軸３ａと入力軸１１とが動力伝達可能に接続される入力軸接続状態と、ロータ軸３ａと出力軸１２とがギア対４１を介して動力伝達可能に接続される出力軸接続状態と、ロータ軸３ａが入力軸１１及び出力軸１２のいずれとも切り離されるニュートラル状態とに切り替え可能に構成されている。接続先切替クラッチ４０には、例えばスリーブの位置を変更することにより接続先を切り替え可能な周知のドグクラッチを使用すればよい。この車両１Ｂでは、変速機１０がニュートラル状態の場合でも、接続先切替クラッチ４０を入力軸接続状態に切り替えることによりエンジン２でＭＧ３を駆動できる。   In this vehicle 1B, the connection destination switching clutch 40 is provided on the rotor shaft 3a of the MG 3, and the meshing gear pair 41 is always provided between the rotor shaft 3a and the output shaft 12, which is different from the above-described embodiment. . Otherwise, the configuration is the same as described above. Therefore, in FIG. 4, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 1, and description thereof is omitted. The gear pair 41 includes a first gear 42 fixed to the output shaft 12 and a second gear 43 provided on the rotor shaft 3 a and meshing with the first gear 42. The connection destination switching clutch 40 has an input shaft connection state in which the rotor shaft 3a and the input shaft 11 are connected so as to be able to transmit power, and the rotor shaft 3a and the output shaft 12 are connected so as to be able to transmit power via a gear pair 41. The output shaft connection state and the neutral state in which the rotor shaft 3a is disconnected from both the input shaft 11 and the output shaft 12 can be switched. For the connection destination switching clutch 40, for example, a known dog clutch that can switch the connection destination by changing the position of the sleeve may be used. In this vehicle 1B, even when the transmission 10 is in the neutral state, the engine 2 can drive the MG 3 by switching the connection destination switching clutch 40 to the input shaft connected state.

この車両１Ｂでも上述した発電制御ルーチンが車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。ただし、この車両１Ｂでは、ステップＳ１５の発電制御に接続先切替クラッチ４０を入力軸接続状態に切り替える制御が追加される。   Also in this vehicle 1B, the power generation control routine described above is repeatedly executed at a predetermined cycle while the vehicle 1 is traveling. However, in the vehicle 1B, control for switching the connection destination switching clutch 40 to the input shaft connected state is added to the power generation control in step S15.

この車両１Ｂでも減速時に発電を行うことができるので、上述した形態と同様に発電を行う機会を増加させることができる。   Since this vehicle 1B can also generate power when decelerating, the opportunity to generate power can be increased as in the above-described embodiment.

１Ａ、１Ｂ 車両
２ 内燃機関
３ モータ・ジェネレータ（発電機）
５ 駆動輪
１０ 変速機
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２４ クラッチ（クラッチ手段）
３０ 制御装置（制御手段）
Ｖ１ 判定速度 1A, 1B Vehicle 2 Internal combustion engine 3 Motor generator (generator)
5 Drive Wheel 10 Transmission 11 Input Shaft 12 Output Shaft 24 Clutch (Clutch Means)
30 Control device (control means)
V1 judgment speed

Claims (2)

内燃機関と、
前記内燃機関がクラッチ手段を介して接続された入力軸と、駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、を有し、前記入力軸と前記出力軸との間の変速比を変更可能であるとともに前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達が遮断されるニュートラル状態に切り替え可能な変速機と、
前記変速機が前記ニュートラル状態の場合でも前記入力軸の回転を伝達可能なように設けられた発電機と、を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置において、
前記車両の走行中に前記車両が制動され、かつ前記車両の速度が所定の判定速度以下になった場合に、前記変速機を前記ニュートラル状態に切り替えるとともに前記入力軸を前記内燃機関で回転駆動して前記発電機で発電を行う発電制御が前記車両の走行中に実行されるように前記内燃機関、前記クラッチ手段、前記変速機及び前記発電機を制御する制御手段を備えた制御装置。 An internal combustion engine;
The internal combustion engine has an input shaft connected via clutch means, and an output shaft connected to drive wheels so as to be able to transmit power, and the speed ratio between the input shaft and the output shaft can be changed. And a transmission that can be switched to a neutral state in which power transmission between the input shaft and the output shaft is interrupted,
In a control device applied to a hybrid vehicle comprising: a generator provided so that rotation of the input shaft can be transmitted even when the transmission is in the neutral state;
When the vehicle is braked while the vehicle is running and the speed of the vehicle falls below a predetermined determination speed, the transmission is switched to the neutral state and the input shaft is driven to rotate by the internal combustion engine. And a control device comprising control means for controlling the internal combustion engine, the clutch means, the transmission, and the generator so that power generation control for generating power with the generator is executed during travel of the vehicle . 前記判定速度として、前記車両の駆動力をゼロにする前記車両の速度が設定されている請求項１に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein a speed of the vehicle that sets a driving force of the vehicle to zero is set as the determination speed.
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