(57)【要約】      （修正有）【課題】トルクコンバーターのロックアップ時におけるショックの発生を軽減してドライバビリティの低下を抑制する。【解決手段】制御装置７０は、インプットシャフト３１の回転数がロックアップ回転数になったときに、ロックアップ回転数のエンジン回転数に対する比が予め設定された範囲超である場合には、エンジン１０の回転数を低下させつつ、高電圧バッテリー２４から給電されたモータージェネレーター２１によりインプットシャフト３１の回転をアシストすることで、インプットシャフト３１に増幅率を掛けたトルクを付与し、インプットシャフト３１の回転数のエンジン１０の回転数に対する比が予め設定された範囲内になったときにロックアップクラッチ１８を接状態にした後に、エンジン１０のトルクを増加させつつ、モータージェネレーター３１によるインプットシャフト３１の駆動力のアシストを抑制してトルクを低下させる。【選択図】図１
2018020656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップクラッチを有するトルクコンバーターを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記インプットシャフトの回転数Ｒｉが予め設定されたロックアップ回転数Ｌになったときに、前記ロックアップ回転数Ｌのエンジン回転数Ｘに対する比（Ｘ／Ｌ）が予め設定された範囲超である場合には、
前記エンジンの回転数Ｒｅを低下させつつ、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターにより前記インプットシャフトの回転をアシストすることで、該インプットシャフトに（Ｘ−Ｒｅ）／Ｒｉの増幅率を掛けたトルクＴを付与し、
前記インプットシャフトの回転数Ｒｉの前記エンジンの回転数Ｒｅに対する比（Ｒｅ／Ｒｉ）が前記予め設定された範囲内になったときに前記ロックアップクラッチを接状態にし、
前記エンジンのトルクを増加させつつ、前記モータージェネレーターによる前記インプットシャフトの駆動力のアシストを抑制してトルクＴの大きさを低下させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
トルクコンバーターを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、
前記インプットシャフトの回転数Ｒｉが予め設定されたロックアップ回転数Ｌになったときに、前記ロックアップ回転数Ｌのエンジン回転数Ｘに対する比（Ｘ／Ｌ）が予め設定された範囲超である場合には、
前記エンジンの回転数Ｒｅを低下させつつ、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターにより前記インプットシャフトの回転をアシストすることで、該インプットシャフトに（Ｘ−Ｒｅ）／Ｒｉの増幅率を掛けたトルクＴを付与し、
前記インプットシャフトの回転数Ｒｉの前記エンジンの回転数Ｒｅに対する比（Ｒｅ／Ｒｉ）が前記予め設定された範囲内になったときに前記ロックアップクラッチを接状態にし、
前記エンジンのトルクを増加させつつ、前記モータージェネレーターによる前記インプットシャフトの駆動力のアシストを抑制してトルクＴの大きさを低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、トルクコンバーターのロックアップ時におけるショックの発生を軽減してドライバビリティの低下を抑制するハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や制動時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このＨＥＶにおいても、エンジン及び／又はモータージェネレーターから入力された回転動力を、車両の運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段に自動的に変速する自動変速機（ＡＭＴ又はＡＴ）を搭載することが一般的になっている（例えば、特許文献２を参照）。この自動変速機を搭載したＨＥＶがロックアップ機構付きのトルクコンバーターを備えている場合は、モータージェネレーターによる回生発電量を増加させる等のために、トルクコンバーター内のロックアップクラッチを接状態にするロックアップを行うことが望ましい。
【０００４】
このロックアップを行うときに、トルクコンバータの入力側となるエンジンの回転数と、出力側となる自動変速機のインプットシャフトの回転数とが大きく異なると、ロックアップクラッチを接状態にすることが困難になってしまう。そのため、ロックアップの直前にエンジンの回転数を、インプットシャフトの回転数に近づくように低下させることが行われている。しかしながら、エンジンの回転数を低下させるためにエンジンの出力を低下させると、減速感からなるショックが発生してドライバビリティが低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６３４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トルクコンバーターのロックアップ時におけるショックの発生を軽減してドライバビリティの低下を抑制することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバーターを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記インプットシャフトの回転数Ｒｉが予め設定されたロックアップ回転数Ｌになったときに、前記ロックアップ回転数Ｌのエンジン回転数Ｘに対する比（Ｘ／Ｌ）が予め設定された範囲超である場合には、前記エンジンの回転数Ｒｅを低下させつつ、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターにより前記インプットシャフトの回転をアシストすることで、該インプットシャフトに（Ｘ−Ｒｅ）／Ｒｉの増幅率を掛けたトルクＴを付与し、前記インプットシャフトの回転数Ｒｉの前記エンジンの回転数Ｒｅに対する比（Ｒｅ／Ｒｉ）が予め設定された範囲内になったときに前記ロックアップクラッチを接状態にし、前記エンジンのトルクを増加させつつ、前記モータージェネレーターによる前記インプットシャフトの駆動力のアシストを抑制してトルクＴの大きさを低下させるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、トルクコンバーターを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、前記インプットシャフトの回転数Ｒｉが予め設定されたロックアップ回転数Ｌになったときに、前記ロックアップ回転数Ｌのエンジン回転数Ｘに対する比（Ｘ／Ｌ）が予め設定された範囲超である場合には、前記エンジンの回転数Ｒｅを低下させつつ、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターにより前記インプットシャフトの回転をアシストすることで、該インプットシャフトに（Ｘ−Ｒｅ）／Ｒｉの増幅率を掛けたトルクＴを付与し、前記インプットシャフトの回転数Ｒｉの前記エンジンの回転数Ｒｅに対する比（Ｒｅ／Ｒｉ）が予め設定された範囲内になったときに前記ロックアップクラッチを接状態にし、前記エンジンのトルクを増加させつつ、前記モータージェネレーターによる前記インプットシャフトの駆動力のアシストを抑制してトルクＴの大きさを低下させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、トルクコンバーターのロックアップの直前におけるエンジンの出力の低下を、モータージェネレーターにより補うとともに、ロックアップ後は、モータージェネレーターからエンジンへ車両の駆動源を掛け替えるようにしたので、減速感からなるショックの発生を軽減してドライバビリティの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の制御方法を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。
【００１２】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じて車両を複合的に制御するハイブリッドシステム２０と、ＥＣＵ等からなる制御装置７０とを主に備えている。
【００１３】
エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。エンジン本体１１には、エンジンの１０のクランシャフト１３の回転数を測定するエンジン回転センサ６１が設置されている。クランクシャフト１３の一端は、トルクコンバーター１７及びエンジンクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を介してモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端に接続されている。
【００１４】
トルクコンバータ１７内の前面には、ロックアップクラッチ１８が組み込まれている。このロックアップクラッチ１８は、後述するトランスミッション３０のＴＣＭ７１が検出したインプットシャフト３１の回転数が予め設定されたロックアップ回転数Ｌに達したときには接状態となり、クランクシャフト１３とエンジンクラッチ１４とを直結する。
【００１５】
モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の他端は、モータークラッチ１５（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じて、トランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。
【００１６】
トランスミッション３０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられている。このトランスミッション３０における変速操作は、変速段制御装置であるＴＣＭ７１により制御される。変速操作は、インプットシャフト３１の回転数（車速に相当）が予め設定された変速回転数になったときに自動的に開始される。この変速操作の際には、１回の変速ごとにモータークラッチ１５が断接されて、エンジン１０及びモータージェネレーター２１とトランスミッション３０とが切り離され、又は結合される。
【００１７】
トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１８】
ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、そのモータージェネレーター２１に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。
【００１９】
高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、各種の車両電装品２７に電力を供給する。
【００２１】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動・減速時においては、モータージェネレーター２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４を充電する。
【００２２】
また、このＨＥＶは、エンジンクラッチ１４を断状態、かつモータークラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを駆動源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。通常、このモーター単独走行時には、エンジン１０は停止される。
【００２３】
このようなＨＥＶの制御方法を、制御装置７０の機能として図２に基づいて以下に説明する。なお、制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、エンジン１０、トルクコンバーター１７、モータージェネレーター２１、ＴＣＭ７１やエンジン回転センサ６１などの各部と接続している。
【００２４】
制御装置７０は、ＴＣＭ７１を通じてインプットシャフト３１の回転数Ｒｉを入力し（Ｓ１０）、ロックアップ回転数Ｌになっているか否かを判定する（Ｓ２０）。インプットシャフト３１の回転数Ｒｉがロックアップ回転数Ｌになったときは、制御装置７０は、すぐにロックアップクラッチ１８を接状態にすることなく、エンジン回転センサ６１の測定値Ｘ（以下、「エンジン回転数Ｘ」という）を入力し（Ｓ３０）、ロックアップ回転数Ｌのエンジン回転数Ｘに対する比（Ｘ／Ｌ）が予め設定された範囲超であるか否かを判定する（Ｓ４０）。この予め設定された範囲としては、図２に示すように、０．９以上かつ１．１以下の範囲が好ましく例示される。
【００２５】
次に、制御装置７０は、Ｘ／Ｌが予め設定された範囲超である場合には、エンジン１０の回転数Ｒｅを徐々に（連続的に又は段階的に）低下させる（Ｓ５０）。それと同時に、制御装置７０は、高電圧バッテリー２４から給電されたモータージェネレーター２１を用いて、モータークラッチ１５を介してインプットシャフト３１の回転を徐々にアシストすることで、インプットシャフト３１に、エンジン１０の回転数Ｒｅの低下に伴うトルクの減少分を補う大きさのトルクＴを駆動力として付与する（Ｓ６０）。このモータージェネレーター２１により付与されるトルクＴの大きさは、エンジン１０とインプットシャフト３１との回転数比の減少分からなる下記の増幅率を、インプットシャフト３１のトルクに掛けることにより求められる。
【００２６】
増幅率＝Ｘ／Ｒｉ−Ｒｅ／Ｒｉ＝（Ｘ−Ｒｅ）／Ｒｉ
【００２７】
次に、制御装置７０は、インプットシャフト３１の回転数Ｒｉのエンジン１０の回転数Ｒｅに対する比（Ｒｅ／Ｒｉ）が上述した予め設定された範囲内になったか否かを判定し（Ｓ７０）、その予め設定された範囲内になったときは、ロックアップクラッチ１８を接状態にする（Ｓ８０）。
【００２８】
そして、ロックアップクラッチ１８が接状態になった後に、制御装置７０は、エンジン１０のトルクを徐々に増加させる（Ｓ９０）。それと同時に、制御装置７０は、モータージェネレーター２１によるインプットシャフト３１の駆動力のアシストを徐々に抑制することで、トルクＴの大きさを低下させる（Ｓ１００）。これにより、インプットシャフト３１の駆動源が、モータージェネレーター２１からエンジン１０に、次第に掛け替えられるようになる。
【００２９】
なお、上記のステップ４０において、エンジン回転数Ｘが、ロックアップ回転数Ｌ以下である場合には、そのままロックアップクラッチ１８を接状態にする（Ｓ１１０）。
【００３０】
このように、ロックアップクラッチ１８を接状態にする直前に行われるエンジン１０の回転数Ｒｅの低下に伴うインプットシャフト３１のトルクの減少分を、モータージェネレーター２１により補うとともに、ロックアップクラッチ１８が接状態になった後は、インプットシャフト３１の駆動源をモータージェネレーター２１からエンジン１０へ掛け替えるようにしたので、減速感からなるショックの発生を軽減してドライバビリティの低下を抑制することができるのである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  エンジン
１７  トルクコンバーター
１８  ロックアップクラッチ
２１  モータージェネレーター
２４  高電圧バッテリー
３０  トランスミッション
３１  インプットシャフト
６１  エンジン回転センサ
７０  制御装置
７１  ＴＣＭ
【図１】
2018020656.tif 000003
【図２】
2018020656.tif 000004