(57)【要約】【課題】減速中のロックアップクラッチの締結状態を安定して維持することができ、回生エネルギーを効果的に回収可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することである。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置であって、車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチを締結するか否かを判定するロックアップクラッチ締結判定ユニットと、ロックアップクラッチの締結と判定されたとき、ロックアップクラッチを所定の制御圧で締結制御するロックアップクラッチ締結ユニットと、車両が減速中か否かを判定する減速判定ユニットを含んでいる。車両減速中にブレーキが踏まれたとき、油圧検出ユニットでブレーキマスタシリンダの油圧を検出し、制御圧補正ユニットで油圧検出ユニットで検出した油圧の増加に応じて締結制御圧を増加するように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンのクランクシャフトに連結されたモータジェネレータと、自動変速機と、該モータジェネレータの出力軸と前記自動変速機のメインシャフトとを連結するトルクコンバータと、前記モータジェネレータの出力軸と前記メインシャフトとを締結するロックアップクラッチとを有するハイブリッド車両の制御装置であって、
車両の運転状態に応じて、前記ロックアップクラッチを締結するか否か判定するロックアップクラッチ締結判定手段と、
前記ロックアップクラッチ締結判定手段により前記ロックアップクラッチの締結と判定されたとき、前記ロックアップクラッチを所定の制御圧で締結制御するロックアップクラッチ締結手段と、
車両が減速中か否かを判定する減速判定手段と、
車両の減速中にブレーキが踏み込まれたときのブレーキマスタシリンダの油圧を検出する油圧検出手段と、
前記油圧検出手段で検出した油圧の増加に応じて、前記制御圧を増加するように制御する制御圧補正手段と、
を具備した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】
前記油圧検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備し、
該故障検出手段で前記油圧検出手段の故障を検出したときには、前記制御圧補正手段による補正を禁止することを特徴とする請求項１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】
本発明は、エンジンと、モータジェネレータと、ロックアップ機構付きトルクコンバータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータジェネレータを有するハイブリッド車両において、高速運転や下り坂運転等をしていて、アクセルペダルがオフされている場合等では、エンジンが駆動力を発生する必要がないことから、エンジンのクランク端をモータジェネレータを介して有段の自動変速機にロックアップクラッチにより直結状態にして、車体が持つ運動エネルギーにより、車輪から自動変速機を介してエンジン及びモータジェネレータの回転体を駆動して燃費の向上を図るとともに、モータジェネレータによりエネルギーの回生を行っている。
【０００３】
また一般に、自動変速機を備えた車両は、運転者の操作の利便性を考慮して、スロットル開度と車速等の車両の運転状態に応じて、自動変速機の変速段を自動で制御するオートマチックモードと、運転者のシフト選択レバー操作による指示に従って自動変速機をアップシフト変速やダウンシフト変速するマニュアルモードとを備えている。
【０００４】
特開平６−３３７０６４号公報には、ロックアップクラッチ締結中でのブレーキ作動によるエンジン停止を防止する自動変速機の制御装置が開示されている。この自動変速機の制御装置では、制御ユニットＥＣＵは、現時点でのブレーキ油圧及びブレーキ油圧の上昇率に対応するロックアップクラッチの制御領域がロックアップ解除領域のときにロックアップクラッチの締結解除を行う。このロックアップ解除領域の閾値は、ブレーキ制御圧の上昇率が高くなるほど、小さい値に設定されている。
【特許文献１】特開平６−３３７０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示された自動変速機の制御装置は、エンジンで駆動される一般的な車両に適用されるものであるため、エンジンとモータジェネレータで駆動されるハイブリッド車両に適用することは困難である。
【０００６】
ハイブリッド車両では、ロックアップクラッチの制御ベース圧は、エンジンとモータジェネレータの合計トルクを元に算出する。車両減速中にロックアップクラッチを締結した状態では、車両の運動エネルギーに基づいてタイヤ側からエンジンを回し、エンジンのフリクションとモータジェネレータでの回生でエンジン及びモータジェネレータ側からブレーキをかけている状態である。
【０００７】
その状態でフットブレーキを踏むと、回生量が少ない場合はタイヤ側からブレーキがかかり、ロックアップクラッチにかかる静摩擦力の方向が変化する。ブレーキの踏力によっては、エンジンとモータジェネレータの合計トルクを元に算出したロックアップクラッチ制御ベース圧では圧力が不足する場合がある。
【０００８】
よって、確実に減速中のロックアップクラッチの締結状態を維持するためには、ブレーキの踏力に比例するブレーキマスタシリンダ油圧に応じたロックアップクラッチ制御圧の補正が必要である。
【０００９】
よって、本発明の目的は、車両減速中のロックアップクラッチの締結状態を安定して継続することが可能になり、回生エネルギーを効果的に回収可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明によると、エンジンと、該エンジンのクランクシャフトに連結されたモータジェネレータと、自動変速機と、該モータジェネレータの出力軸と前記自動変速機のメインシャフトとを連結するトルクコンバータと、前記モータジェネレータの出力軸と前記メインシャフトとを締結するロックアップクラッチとを有するハイブリッド車両の制御装置であって、車両の運転状態に応じて、前記ロックアップクラッチを締結するか否か判定するロックアップクラッチ締結判定手段と、前記ロックアップクラッチ締結判定手段により前記ロックアップクラッチの締結と判定されたとき、前記ロックアップクラッチを所定の制御圧で締結制御するロックアップクラッチ締結手段と、車両が減速中か否かを判定する減速判定手段と、車両の減速中にブレーキが踏み込まれたときのブレーキマスタシリンダの油圧を検出する油圧検出手段と、前記油圧検出手段で検出した油圧の増加に応じて、前記制御圧を増加するように制御する制御圧補正手段と、を具備したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置が提供される。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、油圧検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備しており、故障検出手段で油圧検出手段の故障が検出されたときには、制御圧補正手段による補正を禁止する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、油圧検出手段で検出したブレーキマスタシリンダの油圧の増加に応じて、ロックアップクラッチ締結制御圧を増加するように制御するので、車両減速中のロックアップクラッチ締結状態を安定して継続することが可能になり、回生エネルギーを効果的に回収することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、油圧検出手段が故障したときには、制御圧補正手段による補正を禁止するので、ブレーキが作動していない運転状態での所定の制御圧でロックアップクラッチを締結制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の実施形態によるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両はエンジン２、モータジェネレータ４、トルクコンバータ６、ロックアップクラッチ８、自動変速機（多段変速ギヤ機構）１０、ＥＣＵ（電子演算装置）１２、シフト選択レバー１４、シフトレバー位置検出手段１６、バッテリ１８、パワードライブユニット（ＰＤＵ）２０、機械式オイルポンプ２２、電動オイルポンプ２４を備えている。
【００１５】
ハイブリッド車両は更に、エンジン回転数センサ２６、スロットル開度センサ２８、メインシャフト回転数センサ３０、カウンタシャフト回転数センサ３２、車速センサ３４、ブレーキペダル３１、ブレーキセンサ３３、倍力装置３５、ブレーキマスタシリンダ３６、油圧センサ３７を備えている。
【００１６】
エンジン２のクランク軸２ａがモータジェネレータ（以下単にモータと略称する場合もある）４に連結されている。モータ４は、周囲に設けられた永久磁石を含むロータ及びコアに設けられモータ４の回転軸４ａに固定されたコイルを含むステータを有する。モータ４の回転軸４ａはトルクコンバータ６に連結されている。
【００１７】
トルクコンバータ６は、流体を介してトルクの伝達を行うものであり、モータ４の回転軸４ａに連結されたフロントカバー６ａと一体のポンプインペラ６ｂと、フロントカバー６ａとポンプインペラ６ｂとの間でポンプインペラ６ｂに対向配置されたタービンランナ６ｃと、ステータ６ｄとを有する。
【００１８】
タービンランナ６ｃとフロントカバー６ａとの間には、ＥＣＵ１２の指令に基づく電動オイルポンプ２４による制御により、フロントカバー６ａの内面に向かって押圧されることによりフロントカバー６ａに係合し、押圧が解除されることにより係合が解除されるロックアップクラッチ８が設けられている。フロントカバー６ａ及びポンプインペラ６ｂにより形成される容器内に作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）が封入されている。
【００１９】
ＥＣＵ１２からの指令に基づきロックアップクラッチ８の係合が解除された状態では、ポンプインペラ６ｂ及びタービンランナ６ｃの相対回転を許容する。この状態でモータ４の回転軸４ａのトルクがフロントカバー６ａを介してポンプインペラ６ｂに伝達されると、容器を満たしている作動油は、ポンプインペラ６ｂの回転により、ポンプインペラ６ｂ→タービンランナ６ｃ→ステータ６ｄと循環しながらポンプインペラ６ｂの回転トルクをタービンランナ６ｃに伝達し、メインシャフト１０ａを駆動する。
【００２０】
また、ＥＣＵ１２からの指令に基づきロックアップクラッチ８が係合された状態では、フロントカバー６ａからタービンランナ６ｃへと作動油を介さずに直接回転駆動力がメインシャフト１０ａに伝達される。
【００２１】
ロックアップクラッチ８の係合状態は可変であり、ロックアップクラッチ８を介してフロントカバー６ａからタービンランナ６ｃへ伝達される回転駆動力は可変とされる。尚、ロックアップクラッチ８の係合／非係合をロックアップクラッチ８の締結／締結の解除（又は非締結）ともいう。
【００２２】
ロックアップクラッチ８は、湿式多板クラッチ等により構成され、フロントカバー６ａに固定されたアウタクラッチ板と、アウタクラッチ板と交互に重ね合わすように配置されてアウタクラッチ板に当接可能とされ、メインシャフト１０ａに対して固定されたインナークラッチ板と、ＥＣＵ１２により制御される図示しない油圧アクチュエータとを有する。
【００２３】
油圧アクチュエータは、摺動可能に配置されてピストン室を形成するピストンを有し、ピストン室に供給される作動油の油圧（以下、ＬＣ油圧）に応じてスラスト力を発生させ、各アウタクラッチ板とインナークラッチ板とを相互に係合させることによって、モータ４の回転軸４ａとメインシャフト１０ａとを直結する。ピストン室内に供給される作動油の油圧は、ＥＣＵ１２によるクラッチ油圧指令値に基づいて制御され、ロックアップクラッチ１２の係合状態が調整可能とされる。
【００２４】
自動変速機１０は、ＥＣＵ１２からの指令に基づく電動オイルポンプ２４による油圧の制御により、複数のシンクロクラッチが駆動されることにより変速動作が制御されるものであり、メインシャフト１０ａ、メインシャフト１０ａに平行に配設されたカウンタシャフト１０ｂ及び互いに異なるギア比に設定されている複数のメインシャフト１０ａ側とカウンタシャフト１０ｂ側に設けられたギア対、例えば、前進１〜５速ギア対及び後進ギア対を有する。
【００２５】
複数のギア対はメインシャフト１０ａに取り付けられた各入力側ギアとカウンタシャフト１０ｂに取り付けられた各出力側ギアとから成り、対をなす各ギア同士は常に噛み合っている。
【００２６】
各入力側ギア又は各出力側ギアの何れか一方は、メインシャフト１０ａ又はカウンタシャフト１０ｂに対して相対回転自在とされ、各シンクロクラッチによって、メインシャフト１０ａ又はカウンタシャフト１０ｂに結合される。
【００２７】
例えば、図１では、複数のギア対のうち、前進ギア対の高速段（例えば、４速）と低速段（例えば、１速）の２個のギア対を一例として記載している。高速側ギア対の高速出力側ギア４０ｂ及び低速側ギア対の低速出力側ギア対４２ｂはカウンタシャフト１０ｂに対して一体に設けられている。
【００２８】
高速側ギア対の高速入力側ギア４０ａ及び低速側ギア対の低速入力側ギア対４２ａはメインシャフト１０ａに対して回転可能のアイドルギアとされ、各シンクロクラッチ４４，４６によってメインシャフト１０ａに対して結合される。
【００２９】
各シンクロクラッチ４４，４６は、例えば、図１に示すように、湿式多板クラッチ等により構成され、メインシャフト１０ａと一体に回転可能に配置された各アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと、アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと交互に重ね合わすように配置されてアウタクラッチ板４４ａ，４６ａに当接可能とされ、メインシャフト１０ａに対してアイドルギアとされる入力側ギア４０ａ，４２ａと一体的に回転可能に配置されたインナークラッチ板４４ｂ，４６ｂと、ＥＣＵ１２により制御される図示しない油圧アクチュエータとを有する。
【００３０】
各油圧アクチュエータは、摺動可能に配置されてピストン室を形成するピストンを有し、ピストン室に供給される作動油の油圧に応じてスラスト力を発生させ、各アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと各インナークラッチ板４４ｂ，４６ｂとを相互に係合させることによって、自動変速機１０のカウンタシャフト１０ｂと各入力側ギア４０ａ，４２ａの何れかと一体に締結する。ピストン室内に供給される作動油の油圧は、ＥＣＵ１２によるクラッチ油圧指令値に基づいて制御され、各シンクロクラッチ４４，４６の係合状態が調整可能とされる。
【００３１】
自動変速機１０のカウンタシャフト１０ｂと一体に設けられた出力側ファイナルギア５０ａと、駆動輪Ｗに接続された車軸５２と一体に設けられた駆動側ファイナルギア５０ｂとはファイナルギア対をなし、常に噛み合っている。
【００３２】
ＥＣＵ１２は、次の機能を有する。スロットル開度及び車速と自動変速機１０の変速段との関係が予め記憶された第１のマップを参照して、スロットル開度センサ２６により検出されたスロットル開度、車速センサ３４により検出された車速に応じた変速段を算出し、各シンクロクラッチ４４，４６の係合状態に応じたクラッチ油圧指令値により、油圧アクチュエータの駆動及び自動変速機１０の変速動作を制御する。
【００３３】
後述するように、スロットル開度及び車速とロックアップクラッチ８の締結／非締結の関係が予め記憶された第２のマップを参照して、スロットル開度センサ２６により検出されたスロットル開度、車速センサ３４により検出された車速に応じたロックアップクラッチ８の締結／非締結を算出し、車両の運転状態に応じてロックアップクラッチ８の締結／非締結（又は締結解除）の油圧指令値を油圧供給部２５に出力すると共にモータジェネレータ４の回生制御・回生禁止制御をする。
【００３４】
ＰＤＵ２０の制御によってバッテリ１８からモータジェネレータ４への電源供給を停止し、メインシャフト１０ａよりモータ回転軸４ａに伝達された駆動力により発生した電力をＰＤＵ２０を介してバッテリ１８に回収する。
【００３５】
シフト位置検出手段１６は、シフト選択レバー１４に指示されたＰ，Ｎ，Ｒ，Ｄ及び３速〜ＬのいずれかをＥＣＵ１２に出力する。バッテリ１８は、ＰＤＵ２０の制御によりモータジェネレータ４のコイルに電流を流してモータジェネレータ４を駆動し、また、モータジェネレータ４の回生により充電される。ＰＤＵ２０は、ＥＣＵ１２の制御指令に従って、バッテリ１８によりモータジェネレータ４を駆動及びモータジェネレータ４の回生によるバッテリ１８の充電を制御する。
【００３６】
機械式オイルポンプ２２は、エンジン２に直結されたモータ４の回転軸４ａにさらに直結されたトルクコンバータ６のポンプ軸にスプライン結合されたポンプドライブギアを介して駆動されるため、エンジン回転数に同期して作動可能とされている。モータジェネレータ４の回生中や停止時には、エンジン２の出力により駆動される。機械式オイルポンプ２２からの油路は油圧供給部２５に接続されている。
【００３７】
電動オイルポンプ２４は、バッテリ１８からの電力供給により駆動され、電動オイルポンプ２４からの油路は逆止弁を介して油圧供給部２５に接続されている。油圧供給部２５は、圧力流量制御弁等を有し、ＥＣＵ１２からの制御によって、トルクコンバータ６、ロックアップクラッチ８及び自動変速機１０等を駆動制御するための油圧を供給する。
【００３８】
エンジン回転数センサ２６は、エンジン２のクランク軸２ａの回転数を検出する。スロットル開度センサ２８は、スロットル開度を検出する。メインシャフト回転数センサ３０はメインシャフト１０ａの回転数を検出する。
【００３９】
カウンタシャフト回転数センサ３２はカウンタシャフト１０ｂの回転数を検出する。車速センサ３４は、例えば、駆動輪Ｗの回転速度により車速を検出する。センサ２６〜３４の検出信号は、ＥＣＵ１２に入力されている。
【００４０】
３１はブレーキペダルであり、ブレーキペダル３１が踏み込まれるとブレーキセンサ３３がオンされるとともに、ブレーキペダル３１の踏み込み力が油圧倍力式の倍力装置３５によって倍力されてブレーキマスタシリンダ３６に伝達される。
【００４１】
特に図示しないが、倍力装置３５及びブレーキマスタシリンダ３６は油圧供給部２５に接続され、油圧供給部２５から油圧が供給される。ブレーキマスタシリンダ３６の油圧は油圧センサ３７により検出され、その検出信号はＥＣＵ１２に入力される。ブレーキセンサ３３の検出信号もＥＣＵ１２に入力される。
【００４２】
図２を参照すると、本発明のハイブリッド車両の制御装置のブロック図が示されている。ロックアップクラッチ締結判定手段６０は、車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチ８を締結するか否かを判定する。
【００４３】
ロックアップクラッチ締結判定手段６０によりロックアップクラッチ８の締結と判定されたとき、ロックアップクラッチ締結手段６２はロックアップクラッチ８を所定の制御圧で締結制御する。
【００４４】
減速判定手段６４は車両が減速中か否かを判定する。換言すると、車両が慣性走行しているコースト状態か否かを判定する。例えば、アクセルペダルが全閉で車速センサ３４で検出した車速が所定値以上で、且つエンジンとモータの合計トルクが負のときに減速中と判定する。
【００４５】
油圧検出手段６６は、ブレーキマスタシリンダ３６の油圧を検出する。そして、制御圧補正手段６８が車両の減速中にブレーキが踏み込まれた時の油圧検出手段６６で検出した油圧の増加に応じて、ロックアップクラッチ８を締結する制御圧を増加するように制御する。即ち、ベース制御圧に油圧検出手段６６で検出した油圧の増加に応じた補正値を上乗せするように制御する。
【００４６】
特に図示しないが、本発明は油圧検出手段６６の故障を検出する故障検出手段を備えており、この故障検出手段で油圧検出手段が故障していると判断されたときには、制御圧補正手段６８がブレーキマスタシリンダ３６の油圧が０のときの補正値を出力する。
【００４７】
すなわち、ブレーキ３１が作動されていないときの制御圧でロックアップクラッチ８を締結制御する。これにより、油圧検出手段６６が故障したときにもロックアップクラッチ８を安定して締結制御できる。
【００４８】
次に、図３のフローチャートを参照して、本発明実施形態の減速中ロックアップクラッチの締結制御について説明する。
【００４９】
まず、ステップＳ１０において、車両が減速中か否かを判定する。換言すると、車両が慣性走行しているコースト状態か否かを判定する。例えば、スロットルが全閉で車速がある値以上、且つエンジンとモータの合計トルクが負のときに減速中と判定する。
【００５０】
車両が減速中と判定された場合には、ステップＳ１１へ進んでロックアップクラッチ締結条件を満足しているか否かを判定する。即ち、スロットル開度及び車速に応じてロックアップクラッチ８の締結／非締結を指示するマップが予め記憶されている。
【００５１】
スロットル開度センサ２６により検出されたスロットル開度及び車速センサ３４により検出された車速からなる運転状態に応じて、ロックアップクラッチ８の締結／非締結をこのマップより算出する。
【００５２】
ロックアップクラッチ８の締結条件を満足していると判定された場合には、ステップＳ１２に進んでロックアップクラッチ８を締結する。締結条件を満足していない場合には、本処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ１２において、ＥＣＵ１２は油圧供給部２５にロックアップクラッチ８を締結するためのベース油圧を供給するように指示する。このベース油圧によりロックアップクラッチ８が締結され、エンジン２のクランク軸２ａがモータジェネレータ４を介してメインシャフト１０ａに直結される。
【００５４】
次いで、ステップＳ１３へ進んで図４に示すようなロックアップクラッチトルク−ブレーキマスタシリンダ油圧テーブルを検索する。このテーブルから明らかなように、ブレーキマスタシリンダ３６の油圧の増加に応じてロックアップクラッチ８のトルクが増加しているため、ステップＳ１４でブレーキマスタシリンダの油圧の増加に応じてロックアップクラッチ８の締結制御圧が増加するように制御する。
【００５５】
即ち、ロックアップクラッチ８の制御ベース圧にブレーキマスタシリンダ内の油圧の増加に応じた制御圧を上乗せする。ステップＳ１０及びステップＳ１１で否定判定の場合には、本処理を終了する。
【００５６】
ブレーキマスタシリンダの油圧に代えて、ブレーキストロークセンサ等を採用し、このセンサの出力に基づいてステップＳ１４でロックアップクラッチの制御油圧を補正するようにしてもよい。即ち、運転者による制動の強さの状態がわかるものであれば採用可能である。
【００５７】
このようにロックアップクラッチ８の締結制御圧を補正することにより、確実に減速ロックアップクラッチを締結状態に維持することができ、回生エネルギーを有効に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明実施形態によるハイブリッド車両の制御装置を概略的に示す図である。
【図２】本発明のハイブリッド車両の制御装置のブロック構成図である。
【図３】減速中ロックアップクラッチの締結制御を示すフローチャートである。
【図４】ロックアップクラッチトルク−ブレーキマスタシリンダ油圧の関係を示すマップである。
【符号の説明】
【００５９】
２    エンジン
４    モータジェネレータ
６    トルクコンバータ
８    ロックアップクラッチ
１０    自動変速機（多段変速ギヤ機構）
１２    ＥＣＵ
１８    バッテリ
２２    機械式オイルポンプ
２４    電動オイルポンプ
２５    油圧供給部
３１    ブレーキペダル
３３    ブレーキセンサ
３５    倍力装置
３６    ブレーキマスタシリンダ
３７    油圧センサ
【図１】
2006153229.tif 000003
【図２】
2006153229.tif 000004
【図３】
2006153229.tif 000005
【図４】
2006153229.tif 000006