(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン又はモータジェネレータの駆動力によって走行し、前記モータジェネレータを発電機として動作させてバッテリに蓄電可能なハイブリッド車両において、前記エンジン及び前記モータジェネレータの動作を制御する制御装置であって、
前記ハイブリッド車両は、前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に備えられて前記エンジンの駆動力を断続可能な第１のクラッチと、前記第１のクラッチに備えられて前記第１のクラッチの伝達トルクを減衰可能なダンパ機構と、を備え、
前記第１のクラッチを締結し、前記エンジンを駆動して前記モータジェネレータを発電させ、かつ車両が走行している場合であって、前記モータジェネレータの発電トルクが前記ダンパ機構のイニシャルトルクよりも小さい場合に、前記モータジェネレータの発電量を増加させて、前記モータジェネレータの発電トルクが前記ダンパ機構の前記イニシャルトルクを上回るように制御する発電量増加手段を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記発電量増加手段は、前記モータジェネレータの発電量の下限値を設定して、前記モータジェネレータの発電量を増加させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記発電量増加手段は、前記バッテリのＳＯＣが略満充電状態であるか、又は、前記バッテリの充電が禁止される状態では、前記モータジェネレータの発電量の増加を禁止することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、前記エンジン及び前記モータジェネレータと駆動輪との間に第２のクラッチが備えられ、
前記発電量増加手段は、前記第２のクラッチのトルク容量を制御しながら走行するＷＳＣ走行状態のときに、前記モータジェネレータの発電量を増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記発電量増加手段は、アクセル開度が、予め定めた目標駆動トルク判定開度よりも小さい場合に、前記モータジェネレータの発電量を増加させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はハイブリッド車両の制御装置において、走行時の異音の発生を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン及びモータの少なくとも一方の動力を用いて車両を駆動させるハイブリッド車両において、エンジン及びモータの動力を摩擦締結要素（クラッチ）によって駆動軸へと断続させる構造が知られている。
【０００３】
このような構造において、クラッチにダンパ機構を設け、エンジンの定常作動時には、エンジン側から伝達されるトルク変動はダンパ機構の正方向捩れにおける小ヒステリシストルクにより減衰される。エンジン始動、停止時に発生する急激なトルク変動は負方向捩れにおける大ヒステリシストルクにより減衰されるハイブリッド型車両用動力伝達装置（特許文献１参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダンパ機構は、入力トルクが小さい場合はスプリングの特性により非線形特性となる領域がある。このような領域ではダンパ機構が機能せず、振動や異音が発生する原因となる。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、摩擦締結要素への入力トルクが小さい場合において、ダンパ機構での振動や異音の発生を防止することを目的とする。
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施態様は、エンジン又はモータジェネレータの駆動力によって走行し、モータジェネレータを発電機として動作させてバッテリに蓄電可能なハイブリッド車両のエンジン及びモータジェネレータの動作を制御する制御装置に適用される。
【０００８】
ハイブリッド車両は、エンジンとモータジェネレータとの間に備えられてエンジンの駆動力を断続可能な第１のクラッチと、第１のクラッチに備えられて第１のクラッチの伝達トルクを減衰可能なダンパ機構と、を備える。
【０００９】
第１のクラッチを締結し、エンジンを駆動してモータジェネレータを発電させ、かつ車両が走行している場合であって、モータジェネレータの発電トルクがダンパ機構のイニシャルトルクよりも小さい場合に、モータジェネレータの発電量を増加させて、モータジェネレータの発電トルクがダンパ機構のイニシャルトルクを上回るように制御する発電量増加手段を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、第１のクラッチを締結し、エンジンを駆動してモータジェネレータを発電させ、かつ車両が走行している場合であって、モータジェネレータの発電トルクがダンパ機構のイニシャルトルクよりも小さい場合に、モータジェネレータの発電量を増加させる。これにより、第１のクラッチの伝達トルクがダンパ機構のスプリングのイニシャルトルクを下回ることでダンパ機能が作用しないことにより発生する第１のクラッチでの異音や振動を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの一例の構成図である。
【図２】本発明の実施形態のハイブリッドシステムの構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のクラッチのヒステリシストルクを示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の制御のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの構成図を示す。なお、図５、図６に示したように、ハイブリッド車両のパワートレインの構成、特に第２クラッチ５の位置は図１に示すものに限定されない。
【００１４】
図１に示すハイブリッド車両のパワートレインは、内燃機関としての駆動力源であるエンジン１と、電力によって駆動力を発生するモータジェネレータ２とが、車両の進行方向に直列に配置されている。これらの駆動力は、自動変速機３により変速されて、ディファレンシャルギア６を介して駆動輪７に出力される。
【００１５】
モータジェネレータ２は、モータとして作用して駆動力を発生したり、ジェネレータとして作用して電力を発生させる。
【００１６】
エンジン１のクランクシャフト（出力軸）１ａとモータジェネレータ２の入力軸２ａとは、第１クラッチ４を介して連結される。また、モータジェネレータ２の出力軸２ｂは、自動変速機３の入力軸３ａに連結される。自動変速機３の出力軸３ｂは、ディファレンシャルギア６が接続される。
【００１７】
自動変速機３は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結及び解放することによって、これら摩擦要素の組み合わせにより伝達経路を選択して変速段を決定する。従って自動変速機３は、入力軸３ａからの回転を、選択された変速段に応じた変速比に変速して出力軸３ｂに出力する。
【００１８】
自動変速機３は、複数の摩擦要素のうちの１つを第２クラッチ５として用いる。自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成して駆動輪７へ出力する。
【００１９】
第１クラッチ４は、例えば、油圧によって締結状態が制御される乾式クラッチにより構成される。また、第２クラッチは、油圧によって容量が制御される湿式多板クラッチにより構成される。なお、いずれも、乾式クラッチ又は湿式多板クラッチにより構成されていてもよい。
【００２０】
第１クラッチ４は、ダンパ機構４１を備える。ダンパ機構４１は、スプリング及び該スプリングの動きを規制する摩擦要素等により構成される。ダンパ機構４１は、連結される各軸の回転差を吸収し、第１クラッチ４の断続により発生する振動を吸収するために備えられる。
【００２１】
第１クラッチ４は、第１クラッチ４のストローク量を検出するストロークセンサ２３を備える。
【００２２】
エンジン１の出力軸１ａは、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１０を備える。また、モータジェネレータ２の入力軸２ａは、モータジェネレータ２の回転速度Ｎｍを検出するモータジェネレータ回転速度センサ１１を備える。
【００２３】
自動変速機３は、自動変速機３の入力軸回転速度Ｎｉを検出する自動変速機入力軸回転速度センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転速度Ｎｏを検出する自動変速機出力軸回転速度センサ１３とを備える。
【００２４】
これら各センサが出力する信号は、図２で後述する統合コントローラ２０へと出力される。
【００２５】
このように構成されたハイブリッド車両のパワートレインは、第１クラッチ４の締結状態に応じて３つの走行モードを有している。第１の走行モードは、第１クラッチ４を開放状態として、モータジェネレータ２の動力のみで走行する電気走行モード（以下「ＥＶモード」という）である。
【００２６】
第２の走行モードは、第１クラッチ４を締結状態として、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方の動力を用いて走行するハイブリッド走行モード（以下「ＨＥＶモード」という）である。
【００２７】
第３の走行モードは、第１クラッチ４を締結状態として、第２クラッチ５をスリップ制御させてエンジン１とモータジェネレータ２との動力で走行するスリップ走行モード（以下「ＷＳＣ（Wet Start Clutch）モード」という）である。ＷＳＣモードは、特にバッテリのＳＯＣが低い場合やエンジン水温が低い場合に、クリープ走行を実現する。また、エンジン１が停止状態からの発進時にエンジン１を始動しつつ駆動力を出力可能なモードである。
【００２８】
なお、上記ＨＥＶモードには、「エンジン走行モード」と、「モータアシスト走行モード」と、「走行発電モード」とがある。
【００２９】
エンジン走行モードは、エンジン１のみを駆動源として駆動輪７を駆動するモードである。モータアシスト走行モードは、エンジン１とモータジェネレータ２との双方を駆動源として走行するモードである。走行発電モードとは、エンジン１を駆動源として走行すると同時に、エンジン１の駆動力によってモータジェネレータ２を発電機として機能させるモードである。
【００３０】
また、さらなるモードとして、車両停車時に、エンジン１の駆動力によってモータジェネレータ２を発電機として機能させる発電モードを有する。
【００３１】
統合コントローラ２０は、エンジン１、モータジェネレータ２、第１クラッチ４、第２クラッチ５等を制御して、上記の走行モードを切り換える。
【００３２】
図２は、制御装置を含んだハイブリッドシステムの構成ブロック図である。
【００３３】
ハイブリッドシステムは、統合コントローラ２０、エンジンコントローラ２１、モータジェネレータコントローラ２２、インバータ８及びバッテリ９等から構成される。
【００３４】
統合コントローラ２０は、エンジン回転速度センサ１０、モータジェネレータ回転速度センサ１１、自動変速機入力軸回転速度センサ１２、自動変速機出力軸回転速度センサ１３及びストロークセンサ２３からの信号が入力される。また、アクセル開度ＡＰＯ（＝実アクセル開度ｒＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ１７、バッテリ９の充電状態を検出するＳＯＣセンサ１６からの信号が入力する。
【００３５】
統合コントローラ２０は、アクセル開度ＡＰＯとバッテリ充電状態ＳＯＣと、車速ＶＳＰ（自動変速機出力軸回転速度Ｎｏに比例）とに応じて、パワートレインの動作点を決定し、運転者が望む駆動力を実現できる走行モードを選択する。また、モータジェネレータコントローラ２２に目標モータジェネレータトルク又は目標モータジェネレータ回転速度を指令する。また、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを指定する。また、第１クラッチ４の油圧を制御するソレノイドバルブ１４、第２クラッチ５の油圧を制御するソレノイドバルブ１５に、それぞれ駆動信号を指令する。
【００３６】
エンジンコントローラ２１は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１を制御する。
【００３７】
モータジェネレータコントローラ２２は、モータジェネレータ２のトルクが目標モータジェネレータトルクとなるよう（又はモータジェネレータの回転速度が目標モータジェネレータの回転速度となるよう）、バッテリ９及びインバータ８を介してモータジェネレータ２を制御する。また、モータジェネレータ２を発電機として用いる場合は、モータジェネレータ２が目標発電トルクとなるようにモータジェネレータの発電トルクを制御する。
【００３８】
インバータ８は、バッテリ９の電力を高周波電流に変換してモータジェネレータ２に供給する。また、モータジェネレータ２が発電状態にあるときは、発電された電力を直流電流に変換してバッテリ９に充電する。
【００３９】
次に、第１クラッチ４のダンパ機構４１について説明する。
【００４０】
図３は、本発明の実施形態の第１クラッチ４のダンパ機構４１の特性を示す説明図である。
【００４１】
ダンパ機構４１は、スプリング等の弾性体によって、入力される伝達トルクに応じて所定の捩れ角度での入力側と出力側との間の相対回転を許容する。また、伝達トルクの方向が変化したときにショックが発生しないように、摩擦要素等によって捩れ角度にヒステリシスを持たせている。
【００４２】
ここで、ダンパ機構４１は、スプリングを圧縮することによってダンパとして作用するが、このスプリングを圧縮させるために所定値以上の伝達トルクが必要となる。なお、この所定値をイニシャルトルクと呼ぶ。
【００４３】
そのため、第１クラッチ４に入力される伝達トルクがイニシャルトルクに満たない領域では、ダンパ機構４１がダンパとして作用できない。ダンパ機構４１が作用しない場合は、第１クラッチ４において伝達トルクの変動があった場合に、異音が発生する慮がある。
【００４４】
そこで、本発明の実施形態では、次のように構成することによって、第１クラッチ４における異音の発生を防止することができるように構成した。
【００４５】
図４は、本発明の実施形態の統合コントローラ２０実行する処理フローチャートである。なお、本フローチャートの処理は統合コントローラ２０において所定間隔（例えば１０ｍｓ）で実行される。
【００４６】
統合コントローラ２０は、まず、現在のパワートレインの状態から、エンジン１の目標駆動トルクが所定値以上であるか、又は、モータジェネレータ２の発電トルクが所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００４７】
エンジン１の駆動トルクが所定値以上か否かは、例えば、走行モードがＷＳＣモードであるか否か、又は、アクセル開度ＡＰＯによって判定する。
【００４８】
走行モードがＷＳＣモードである場合は、車速が低く目標駆動トルクも低い状態であるので、目標駆動トルクが所定値未満であると判定する。また、アクセル開度ＡＰＯが小さく、アクセル開度ＡＰＯに基づく目標駆動トルクが所定値未満であると判定する。
【００４９】
なお、この所定値は、エンジン１の目標駆動トルクが、ダンパ機構のイニシャルトルクを上回る値に予め設定されている。
【００５０】
また、エンジン１の目標駆動トルクではなく、モータジェネレータ２の発電トルクによって判定してもよい。統合コントローラ２０は、モータジェネレータ２が発電中である場合には、発電量から発電トルクを算出する。そして、発電トルクがダンパ機構のイニシャルトルクを上回る値であるかを判定する。
【００５１】
ステップＳ１の判定がＹｅｓであれば、第１クラッチ４の伝達トルクはダンパ機構４１のイニシャルトルクを上回っているので、本フローチャートの処理を実行することなく終了する。
【００５２】
ステップＳ１の判定がＮｏである場合は、エンジン１の目標駆動トルク又はモータジェネレータ２の発電トルクによる第１クラッチ４の伝達トルクは、ダンパ機構４１のイニシャルトルクを下回る状態である。この場合は、第１クラッチ４における異音の発生を防止するために、次のような処理を実行する。
【００５３】
統合コントローラ２０は、バッテリ９の充電が可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５４】
バッテリ９の充電が可能か否かは、例えば、バッテリ９のＳＯＣによって判定する。バッテリ９のＳＯＣが十分に大きい場合はバッテリ９の保護のため充電を行うことができない。また、モータアシスト走行モードであってモータジェネレータ２がモータ駆動を行っている場合は、モータジェネレータ２を発電させることができない。
【００５５】
このような状態では、次に説明する処理によってモータジェネレータ２の発電トルクを増加させることができないため、本フローチャートの処理を実行することなく終了する。
【００５６】
バッテリ９の充電が可能であると判定した場合は、ステップＳ３に移行して、統合コントローラ２０は、モータジェネレータ２における発電トルクが第１クラッチ４のダンパ機構４１のイニシャルトルクを上回るように、発電トルクを増加させる。
【００５７】
発電トルクの増加は、例えば、モータジェネレータ２の発電量に下限値を設定する。統合コントローラ２０は、この下限値を下回らないようにモータジェネレータ２の発電量を維持するように制御を行う。
【００５８】
この制御によって、モータジェネレータ２の発電トルクが所定値を下回ることなく維持されるので、モータジェネレータ２に入力される発電トルク、すなわち、第１クラッチ４の伝達トルクがダンパ機構４１のイニシャルトルクを下回ることがないように制御される。この結果、第１クラッチ４における異音の発生が防止される。
【００５９】
以上のように、本発明の実施形態は、エンジン１又はモータジェネレータ２からなる駆動源の駆動力によって走行し、エンジンの駆動力又は車両の回生動力によってモータジェネレータ２を発電機として動作させてバッテリ９に蓄電可能なハイブリッド車両において、第１クラッチ４の異音の発生を防止できるものである。
【００６０】
具体的には、エンジン１とモータジェネレータ２との間に備えられる第１クラッチ４の伝達トルクが、ダンパ機構４１のスプリングのイニシャルトルクを下回る場合は、モータジェネレータ２の発電量を増加させる。なお、第１クラッチ４の伝達トルクは、エンジン１の目標駆動トルク又はモータジェネレータ２の発電トルクによって判定する。
【００６１】
これにより、第１クラッチ４の伝達トルクがダンパ機構４１のスプリングのイニシャルトルクを下回ることによってダンパ機能が作用しないことにより発生する第１クラッチ４での異音や振動を防止できる。
【００６２】
また、発電量の増加は、モータジェネレータ２の発電量の下限値を設定することにより行うので、物理的な構成を追加することなく、第１クラッチ４での異音や振動を防止できる。
【００６３】
また、バッテリのＳＯＣが満充電に近い状態や、モータジェネレータ２がバッテリの電力により駆動している状態では、発電量を増加しないので、過充電等からバッテリ９を保護することができる。
【００６４】
また、走行モードがＷＳＣモードである場合、または、アクセル開度ＡＰＯが小さい場合に、第１クラッチ４の伝達トルクがダンパ機構４１のスプリングのイニシャルトルクを下回ると判断するので、ダンパ機能が作用しないことにより発生する第１クラッチ４での異音や振動を未然に防止できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  エンジン
２  モータジェネレータ
４  第１クラッチ
５  第２クラッチ
２０  統合コントローラ
４１  ダンパ機構
【図１】
0005850609.tif 000002
【図２】
0005850609.tif 000003
【図３】
0005850609.tif 000004
【図４】
0005850609.tif 000005
【図５】
0005850609.tif 000006
【図６】
0005850609.tif 000007