(57)【要約】【課題】インバータに過度の負担をかけることなく、ハイブリッド車両の運転状態および走行状態に応じてより好適に発電を行うことができるモータ／ジェネレータ制御を提案する。【解決手段】動力源としてエンジン1およびモータ／ジェネレータ5を具え、エンジン1側からモータ／ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪2側からモータ／ジェネレータ5に回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能なハイブリッド車両において、  前記回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を、前記エンジン発電と前記走行回生発電とで異ならせる。【選択図】  図11
2008168701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてエンジンおよびモータ／ジェネレータを具え、前記エンジン側から前記モータ／ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪側からモータ／ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能なハイブリッド車両において、
前記回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を、前記エンジン発電と前記走行回生発電とで異ならせたことを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置において、
前記走行回生発電における回生トルク上限値を前記エンジン発電における回生トルク上限値よりも大きくしたことを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【請求項３】
前記車輪側と前記モータ／ジェネレータとを有段変速機で駆動結合した請求項２に記載のハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置において、
前記走行回生発電における回生トルク上限値を変速段毎に個々に設定したことを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置において、
前記変速段を切り替える変速動作中は、前記回生トルク上限値を、切り替え前の変速段に係る回生トルク上限値から切り替え後の変速段に係る回生トルクまで徐々に変化させることを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置において、
実際の回生トルクが所定値よりも大きな状態で走行中、前記走行回生発電が所定時間以上継続すると、当該変速段の回生トルク上限値を小さくすることを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置において、
前記エンジン発電における回生トルク上限値を車速に応じて設定することを特徴とするハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することが
でき、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エン
ジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、特に、モータ/ジェネレータで発電する際に最適なトルク制御を目指すことを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型
式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これ
らエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネ
レータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータお
よび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わり
に有した構成になるものである。
【０００３】
かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、第1クラッチを解放すると
共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電
気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。
【０００４】
ところで、モータ／ジェネレータがモータとして運転する場合に、モータ／ジェネレータはトルクを出力する。このトルクを駆動トルクという。モータ／ジェネレータはジェネレータとして運転する場合に、モータ／ジェネレータにトルクを入力する。このトルクを回生トルクという。ハイブリッド車両の特長として、走行中に車輪側からモータ/ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電を行うことにより、エネルギーを回収することができる。走行回生発電を適宜行えば、エンジンを駆動する必要がなくなり、燃料消費率が向上する。
一方で、走行回生発電を行うべきではない走行シーン、例えば暖気運転中や、道路渋滞中など、にもかかわらず電力を必要とする場合には、エンジン側からモータ／ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電を行うことにより、電力不足を解消したり、バッテリの蓄電状態ＳＯＣ（充電率ともいう）を高くしたりする。この場合、エンジンは燃料を消費する。
走行回生発電またはエンジン発電のいずれにせよ、回生トルクの上限値はある一定値に設定されている。
【特許文献１】特開平１１−０８２２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のように、エネルギーを回収して燃料消費率を向上することができるハイブリッド車両にあっては、なおも以下に説明するような問題を生ずる。つまりモータ／ジェネレータの起電力を直流に変換するインバータには、回生トルクおよび発電時間に比例した負荷がかかる。このため、不必要に大きな回生トルクをモータ／ジェネレータへ長時間入力し続ければ、インバータには過度の負担が生じるし、ひいてはインバータの耐久性を損ねてしまう。
かといって回生トルクの上限値を常態で低く設定するのでは、電力不足に陥る場合もある。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、インバータに過度の負担をかけることなく、ハイブリッド車両の運転状態および走行状態に応じてより好適に発電を行うことができるモータ／ジェネレータ制御を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明によるハイブリッド車両のモータ／ジェネレータ制御装置は、請求項１に記載のごとく、
動力源としてエンジンおよびモータ／ジェネレータを具え、前記エンジン側から前記モータ／ジェネレータに回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪側からモータ／ジェネレータに回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能なハイブリッド車両において、
前記回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を、前記エンジン発電と前記走行回生発電とで異ならせたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明の構成によれば、回生トルク上限値を、前記エンジン発電と前記走行回生発電とで異ならせたため、回生トルクの上限値を常態で高く設定する従来例と比べて、インバータの耐久性を損なうことがない。また、回生トルクの上限値を常態で低く設定する従来例と比べ、電力不足を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明のモータ／ジェネレータ制御装置を適用可能なハイブリッド駆動装置を具えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーンを示し、1はエンジン、2は駆動車輪（後輪）である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様に
エンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。
【００１０】
モータ/ジェネレータ5は、モータとして作用したり、ジェネレータ（発電機）として作
用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
【００１１】
モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に、より詳しくは、軸4と変速機入力軸3aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および自動変速機3間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
【００１２】
自動変速機3は、2003年1月、日産自動車（株）発行「スカイライン新型車（CV35型車）解説書」第C−9頁〜第C−22頁に記載されたと同じものとし、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、
車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、現在の変速段から目標変速段へ無段階にさせることができる変速機であってもよいのは言うまでもない。
【００１３】
上記した図1のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・
低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
【００１４】
この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行（EV走行）させることができる。
【００１５】
高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第１クラッチ６を締結し、モータ／ジェネレータ５をエンジンスタータとして用いてエンジン１を始動する。そして第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結した状態で、自動変速機3を動力伝達状態にする。
この状態では、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。
【００１６】
かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。
【００１７】
なお図1では、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第1クラッチ7を、モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に介在させたが、
図2に示すように、第2クラッチ7を自動変速機3およびディファレンシャルギヤ装置8間に介在させても、同様に機能させることができる。
【００１８】
また、図1および図2では第2クラッチ7として専用のものを自動変速機3の前、若しくは、後に追加することとしたが、
この代わりに第2クラッチ7として、図3に示すごとく自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するようにしてもよい。
この場合、第2クラッチ7が前記したモード選択機能を果たすのに加えて、この機能を果たすよう締結される時に自動変速機を動力伝達状態にすることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。
【００１９】
図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図4に示すようなシステムにより制御する。
【００２０】
図4の制御システムは、パワートレーンの動作点（トルクおよび回転数）を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmと、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。
【００２１】
統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
パワートレーンへの要求駆動力を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号とを入力する。
【００２２】
なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転セン
サ12、入力回転センサ13、および出力回転センサ14はそれぞれ、図1〜3に示すように配置することができる。
【００２３】
統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、
および変速機出力回転数No（車速VSP）から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算して駆動力制御を行う。
【００２４】
図５は、統合コントローラ20で演算される制御を示すブロック図である。図５に沿って説明すると、目標駆動トルク演算部100では、図６に例示するマップを参照し、車速ＶＳＰ（自動変速機3の出力回転数Noに比例）とアクセル開度APOから、目標駆動トルクを算出する。また図７に例示するマップを参照し、車速ＶＳＰ（自動変速機3の出力回転数Noに比例）とアクセル開度APOから、モータ／ジェネレータアシストトルクを算出する。
【００２５】
モード選択部200では、図８に例示するエンジン始動線マップを参照し、
車速ＶＳＰ（自動変速機3の出力回転数Noに比例）とアクセル開度APOから、運転モード（HEV走行またはEV走行）を演算する。
【００２６】
目標発電出力演算部300では、図９に例示する走行中発電要求出力マップを参照し、蓄電状態SOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図10に太線で示す最良燃費線まで、エンジン回転数NeをそのままにしてエンジントルクTeを上昇させるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して、少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。一例を示すと、現在の動作点が図１０中のAであれば、図１０中に矢で示す直線がエンジントルクTeを上昇させるために必要な出力である。そして、当該直線に係る必要出力と、上述した目標発電出力とを比較して、少ない出力を要求出力とする。
【００２７】
動作点指令部400では、上述したアクセル開度APO、目標駆動トルク、運転モード、車速VSP、および要求出力を動作点の到達目標として、過渡的な目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2、および目標変速段をそれぞれ演算する。
【００２８】
変速制御部500では、上述した目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2および目標変速段から、自動変速機３の図示しないコントロールバルブに設けられた各ソレノイドバルブの電流指令を演算し、これらソレノイドバルブを駆動制御する。
【００２９】
上述した図５のブロック図に示す制御の中で、目標モータ/ジェネレータトルクtTmが正値の場合はモータ／ジェネレータ５がモータとして動作し駆動トルクを車輪２側に出力する。これに対し、目標モータ/ジェネレータトルクtTmが負値の場合は目標モータ/ジェネレータトルクtTmの絶対値が回生トルクであるからモータ／ジェネレータ５が発電機として動作するよう回生トルクを車輪２側またはエンジン１側の少なくとも一方からモータ／ジェネレータ５に入力する。
【００３０】
ただし目標回生トルクはモータ／ジェネレータ５に無制限に入力されるものではなければ、期限を限定することなく長時間にわたり入力されるものではない。モータ／ジェネレータ５の起電力はインバータ10で直流に変換されるところ、インバータ10には回生トルクの大きさと発電時間とをかけ合わせた、謂わば大きさ×時間＝面積、に相当する負荷がかかる。このため、インバータ10の性能を超えるほど大きな回生トルクをモータ／ジェネレータ５に入力したり、インバータ10の性能を超えるほど長時間にわたりモータ／ジェネレータ５が発電を行ったりすれば、インバータ10の耐久性を損なってしまう。
そこで統合コントローラ２０は図11の制御プログラムによりこの回生トルクに上限値を設定して、上述した面積が大きくならないように発電を制限する。
【００３１】
まずステップS1ではエンジン１からモータ／ジェネレータ５に回生トルクを入力して発電するエンジン発電を行っているか、または車輪２からモータ／ジェネレータ５に回生トルクを入力して発電する走行回生発電を行っているかを判断する。
【００３２】
走行回生発電を行っている場合ステップS2へ進み、図12に示す図表を参照して、自動変速機3の変速段に応じた回生トルク上限値を設定する。別ないい方をすれば、負側モータ／ジェネレータトルクの下限値を設定する。このため図１２には負値でモータ／ジェネレータトルクの下限値を示してある。
【００３３】
図１２の図表について付言すると、１速および２速のローギヤを選択中は、モータ／ジェネレータ５の回生トルクが自動変速機３で増大されて車輪２で大きな制動トルクとなることから、１速および２速における回生トルク上限値を100[Nm]に設定し、３速以上のハイギヤにおける回生トルク上限値よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。また、１速および２速のローギヤを選択中は、道路渋滞などで走行回生発電を行う頻度が一般的に多いことから、１速および２速の回生トルク上限値を３速以上の回生トルク上限値よりも小さくすることで、インバータ10の負荷を軽減することができる。
【００３４】
３速および５速の回生トルク上限値を150[Nm]に設定し、４速の回生トルク上限値よりも小さくする。５速ではハイブリッド車両が高速道路を走行している場合が多く、走行回生発電を行う時間が一般的に長いため、５速の回生トルク上限値を４速の回生トルク上限値よりも小さくすることで、インバータ10の負荷を軽減することができる。また３速の回生トルク上限値150[Nm]を、２速の回生トルク上限値100 [Nm]および４速の回生トルク上限値200[Nm]の中間値とした。４速の回生トルク上限値を大きくしたのは、４速では走行回生発電を行う時間が一般的に短いことから、回生トルク上限値を大きくしてもインバータ10の耐久性を損なわないと考えられるためである。
【００３５】
説明を図１１に戻す。ステップS2の処理後はステップS3へ進み、現在選択中の変速段から別の変速段へ切り替えるギヤチェンジの変速指令の有無を判断する。ギヤチェンジを行う場合（YES）はステップS4へ進み、設定された徐々に変化させる変化率制限制御を行う。例えば、４速から３速にダウンシフトする場合や４速から５速にアップシフトする場合は、図13のタイムチャートに示すように矢で示す時間帯で回生トルク上限値を200[Nm]から150[Nm]まで所定の時間変化率で徐々に変化させる。ステップS4が終了すると本制御プログラムを抜ける。
【００３６】
ハイブリッド車両では運転者が入力するブレーキ操作量に適合するよう、摩擦ブレーキおよび走行回生発電を組み合わせて減速する回生協調制御を行うところ、回生トルク上限値が変化すると当該変化前の回生トルク（＝制動トルク）を当該変化後に摩擦ブレーキで補償しなければならない。そうすると仮に回生トルクが図１４のタイムチャートに示すようにステップ状に急激変化するならば、摩擦ブレーキも迅速に変化しなければならなくなる。しかし摩擦ブレーキは油圧シリンダでブレーキディスクにブレーキパッドを押しつける構成であるため、迅速な応答が難しく、上述したギヤチェンジ中は減速度が一瞬抜けてしまうという車両挙動の悪化が懸念される。
本実施例では、ステップS4で変化率制限制御を行うことから、摩擦ブレーキの油圧シリンダが回生トルクの変化に追従することが可能となり、安定した減速度を実現することができる。
【００３７】
説明を図１１のステップS3に戻す。走行回生発電中にギヤチェンジがなければ(NO)ステップS5に進み、選択中の変速段が所定変速段Aであり、かつ、実際の回生トルクが所定の閾値TrqLmt以上であるか（別ないい方をすれば、負側である実際のモータ／ジェネレータトルクが所定の閾値以下であるか）否かを判断する。実際の回生トルクは図６に示すエンジン性能曲線から算出可能である。実際の回生トルクがTrqLmtよりも小さい場合(NO)や、所定変速段Aでない場合には、本制御プログラムを抜ける。なお閾値TrqLmtは後述する時間制限制御の前提条件であって、所定変速段Aの回生トルク上限値よりも小さいことはいうまでもない。
【００３８】
これに対しステップS5で変速段が所定変速段Aであって、かつ、実際の回生トルクが閾値TrqLmt以上である場合（YES）には、ステップS6に進み、タイマのカウントダウンを開始して、走行回生発電の時間を計測する。
【００３９】
次のステップS7では計測中のタイマ時間、すなわち走行回生発電の時間、が閾値TimeLmt以上に達したか否かを判断する。閾値TimeLmtに達することなく計測対象の走行回生発電が終了すると(NO)、本制御プログラムを抜ける。
これに対し計測対象の走行回生発電が閾値TimeLmt以上に達すると(YES)、ステップS8へ進み、上記ステップS2で設定した回生トルク上限値を徐々に小さくする時間制限制御を行う。ステップS8が終了すると本制御プログラムを抜ける。
【００４０】
時間制限制御について説明すると、実際の回生トルクがたとえ回生トルク上限値以下であったとしても、走行回生発電の時間が閾値TimeLmtを超えて長時間に及ぶと、インバータ10の耐久性が損なわれる。そこで上述した時間制限制御を行うことにより、実際の回生トルクを小さくしてインバータ10の負荷を軽減することができる。
【００４１】
説明を上記ステップS１に戻す。エンジン発電を行っている場合ステップS１からステップS9へ進み、図１５に示す図表を参照して、車速VSPに応じた回生トルク上限値を設定する。別ないい方をすれば、車速VSPに応じて負側モータ／ジェネレータトルクの下限値を設定する。このため図１５には負値でモータ／ジェネレータトルクの下限値を示してある。
【００４２】
図１５の図表について付言すると、0〜20[km/h]の低車速において蓄電状態SOCが極低位側に下がりこれより更に下げることができない場合、第2クラッチ7をスリップ締結してエンジン発電を行うこととなる。またエンジン１の暖機中において蓄電状態SOCが極低位側に下がりこれ以上下げることができない場合、第2クラッチ7を解放ないしスリップ締結してエンジン発電を行うこととなる。道路渋滞などで上述したエンジン発電を行うと、発電時間が極端に増加するため、モータ／ジェネレータ５のインバータ10の耐久性を損なってしまう。そこで本実施例では、0〜20[km/h]の低車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値を100[Nm]（負側モータ／ジェネレータトルクの下限値を-100[Nm]）に設定し、20[km/h]以上の中・高車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値である120[Nm]よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。
【００４３】
ところで、上記した本実施例によれば、動力源としてエンジン１およびモータ／ジェネレータ５を具え、エンジン１側からモータ／ジェネレータ５に回生トルクを入力して発電するエンジン発電と、車輪２側からモータ／ジェネレータ５に回生トルクを入力して発電する走行回生発電とを選択可能なハイブリッド車両において、回生トルクの上限を規定する回生トルク上限値を、エンジン発電では図１５に示すように100〜120[Nm]に設定し、走行回生発電では図１２に示すように100〜200[Nm]に設定し、両者を異ならせたことから、
回生トルクの上限値を一律に200[Nm]という具合に高く設定していた従来例のようにインバータ10の耐久性を損なうことがない。あるいは、回生トルクの上限値を一律に100[Nm]という具合に低く設定していた従来例のように発電電力が不足することがない。
【００４４】
また図１〜図３に示すような構成のパワートレーンを具備するハイブリッド車両では、図７および図１０に矢で示すようにエンジン発電は基本的に加速中に行うことが多く、エンジン１の負荷が比較的高い状態で図１０に示す最良燃費線、あるいは等効率線（複数の閉じた曲線）で示す最良燃費領域までエンジンの動作点を上げるため、モータ／ジェネレータの回生トルクは小さくて良い。一方、走行回生発電では車両が減速するときのエネルギーをモータ／ジェネレータで回収するため、回生トルクは大きくなる。
本実施例では、図１２および図１５に示すように走行回生発電における回生トルク上限値をエンジン発電における回生トルク上限値よりも大きくしたことから、ハイブリッド車両の運転の実情にあった駆動力制御を実現することができ、バランスのよいエンジン発電および走行回生発電と、エンジン１の燃料消費率の向上を図ることができる。
また、エンジン発電は一般的に長時間継続するため、本実施例のように回生トルク上限値を走行回生発電時よりも小さくしておくことにより、インバータ10を流れる電流を小さくして耐久性を向上させることができる。これに対し走行回生発電すなわち減速走行は一般的に短時間で終了するため、走行回生発電の回生トルク上限値を大きくしても、回生トルク×時間のいわゆる面積として考えた場合には大きくなく、インバータ10の耐久性を損なうことなく車両減速時のエネルギーを回収して燃料消費率の向上を図ることができる。
【００４５】
本実施例では図１２に示すように、走行回生発電における回生トルク上限値を変速段毎に個々に設定したことから、各変速段固有の走行状態および運転状態に適合した回生トルク上限値を設定して、インバータ10の耐久性および燃料消費率の向上を図ることができる。
つまり、一般的にハイギヤを選択して走行中はではローギヤを選択して走行中よりも減速度が強く、また減速する頻度も多い。具体的に説明すると本実施例では、１速および2速のローギヤよりも、３速および４速のハイギヤで回生トルク上限値を大きく設定する。
【００４６】
また本実施例では図１３に示すように、変速段を切り替える変速動作中は、回生トルク上限値を、切り替え前の変速段に係る回生トルク上限値から切り替え後の変速段に係る回生トルクまで所定の時間変化率で徐々に変化させることから、
摩擦ブレーキと走行回生発電で制動トルクを実現する回生協調制御において、摩擦ブレーキの油圧応答に見合った変化率でモータジェネレータの回生トルクを変化させることができ、減速度が抜けるという不都合を回避することができる。
【００４７】
本実施例では図１２に示すように回生トルクに上限値を設定するが、実際の回生トルクがたとえ回生トルク上限値以下であったとしても、走行回生発電の時間が長時間に及ぶとインバータ10の耐久性が損なわれる。そこで、図１１のステップS8で、実際の回生トルクが所定値TrqLmtよりも大きな状態で走行中に走行回生発電が所定時間TimeLmt以上継続すると、当該変速段の回生トルク上限値を小さくする。この結果、実際の回生トルクを小さくしてインバータ10の負荷を軽減することができる。
【００４８】
本実施例では、図１５に示すようにエンジン発電における回生トルク上限値を車速に応じて設定することから、各速度域固有の走行状態および運転状態に適合した回生トルク上限値を設定して、インバータ10の耐久性および燃料消費率の向上を図ることができる。
具体的にいえば、道路渋滞など低車速域でエンジン発電を行うと発電時間が極端に増加しモータ／ジェネレータ５のインバータ10の耐久性を損なってしまう。そこで本実施例では、0〜20[km/h]の低車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値を100[Nm]（負側モータ／ジェネレータトルクの下限値を-100[Nm]）に設定し、20[km/h]以上の中・高車速でエンジン発電する場合の回生トルク上限値である120[Nm]よりも小さくする。これにより、インバータ10の負荷を軽減することができる。
【００４９】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のモータ／ジェネレータ制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図２】本発明のモータ／ジェネレータ制御装置を適用可能な他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図３】本発明のモータ／ジェネレータ制御装置を適用可能な更に他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図４】図1〜3に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。
【図５】統合コントローラで演算される制御を示すブロック図である。
【図６】目標駆動トルクを算出するマップである。
【図７】モータ／ジェネレータのアシストトルクを算出するマップである。
【図８】運転モードを決定するためのエンジン始動線マップである。
【図９】目標発電出力を演算するための走行中発電要求出力マップである。
【図１０】エンジンの最良燃費線および最良燃費領域を示すマップである。
【図１１】図4の制御システムにおける統合コントローラが実行するモータ／ジェネレータ制御プログラムのフローチャートである。
【図１２】自動変速機3の変速段に応じた回生トルク上限値を設定する図表である。
【図１３】本発明の変化率制限制御を示すタイムチャートである。
【図１４】上記の変化率制限制御を行わないで回生トルク上限値を急激に変化させる場合を示すタイムチャートである。
【図１５】車速に応じた回生トルク上限値を設定する図表である。
【符号の説明】
【００５１】
１  エンジン
２  駆動車輪（後輪）
３  自動変速機
４  伝動軸
５  モータ/ジェネレータ
６  第1クラッチ
７  第2クラッチ
８  ディファレンシャルギヤ装置
９  バッテリ
10  インバータ
11  エンジン回転センサ
12  モータ/ジェネレータ回転センサ
13  変速機入力回転センサ
14  変速機出力回転センサ
15  アクセル開度センサ
16  バッテリ蓄電状態センサ
20  統合コントローラ
21  エンジンコントローラ
22  モータ/ジェネレータコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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