(57)【要約】【目的】ハイブリッド車の制御装置において、エンジンに加えて電動機を駆動する際に、流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが変速機の許容入力トルクを超えないように電動機からの出力トルクを抑制し、許容入力トルクを拡大する場合に発生する変速機本体の重量増加とフリクションの増加を回避することができ、変速機の耐久性を向上するとともに、変速機に対するエンジンと電動機との組み合わせの自由度を高くすることができ、また、許容入力トルクが小さい自動変速機を搭載することができ、重量、寸法、損失トルクが小さくなって燃費を向上することにある。【構成】エンジンに加えて電動機を駆動する際に、流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが変速機の許容入力トルクを超えないように電動機からの出力トルクを抑制する電動機出力抑制手段が備えられた制御手段を設けている。【選択図】        図１
2004229371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン又は電動機の少なくとも一方から出力されたトルクを、流体式トルクコンバータ及び変速機を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車の制御装置において、前記エンジンに加えて前記電動機を駆動する際に、前記流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが前記変速機の許容入力トルクを超えないように前記電動機からの出力トルクを抑制する電動機出力抑制手段が備えられた制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記電動機出力抑制手段は、前記電動機の基本出力トルクを算出する基本出力トルク算出部と、前記流体式トルクコンバータのタービン回転速度に基づいて出力トルク低減係数を算出する出力トルク低減係数算出部と、前記基本出力トルクを前記出力トルク低減係数により補正した出力トルクを算出する出力トルク算出部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車の制御装置に係り、特にエンジンのクランク軸に接続された電動機によりエンジンの出力をアシストするシステムにおいて、流体式トルクコンバータ付きの自動変速機と組み合わせてアシストトルクを制御するハイブリッド車の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、例えば、燃料の燃焼によって駆動するエンジンに電気エネルギで駆動されるとともに発電機能を有する電動機を直結して設けた、いわゆるハイブリッド車がある。このハイブリッド車には、エンジン又は電動機の少なくとも一方から出力されたトルクを、流体式トルクコンバータ及び変速機を介して駆動輪に伝達する制御装置、つまり、エンジンのクランク軸に接続された電動機によりエンジンの出力をアシストするシステムにおいて、流体式トルクコンバータ付きの自動変速機と組み合わせて、アシストトルクを制御する制御装置が設けられている。
【０００３】
従来、ハイブリッド車には、燃費の向上を目的として、エンジンの他に電動機（モータ）を備えたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。これらのハイブリッド車は、エンジン負荷が大きい場合やトルクコンバータのトルク比が大きい場合に、モータにより駆動トルクをアシストし、一方、エンジン負荷が小さい場合やトルクコンバータのトルク比が小さい場合には、アシストを行わないようにして、エンジンの効率が比較的良い領域で運転する頻度が高くなるように制御している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−８４２１０号公報（第４、５頁、図２）
【特許文献２】
特開２０００−１９７２０９号公報（第５、６頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、ハイブリッド車の制御装置においては、エンジン負荷が大きい場合やトルクコンバータのトルク比が大きい場合にアシストを行うと、以下のような問題が生ずる。
【０００６】
即ち、エンジン負荷が大きい場合に、変速機としての自動変速機に入力されるトルクも大きくなり、図７に示す如く、特に、トルクコンバータの入出力回転速度の比ｅ（タービン回転速度／ポンプ回転速度）が小さい場合には、カップリングポイント以前でのトルクコンバータのトルク増幅作用により、自動変速機に入力されるトルクがさらに大きくなる。つまり、トルクコンバータでは、ステータの動きによって効率ηが大きく高められ、トルク比ｔも大きくなっている。このような状態で、電動機によるアシストを行うと、自動変速機に入力されるトルクが許容値を超える場合があり、自動変速機の耐久性が低下するという不具合があった。
【０００７】
この不具合を解消するために、入力トルクの許容値がより大きい自動変速機を搭載することが考えられるが、一般的に、入力トルクの許容値が大きくなるほど、重量、寸法が大きくなり、更に、変速機でのフリクション等による損失トルクが大きくなるため、燃費を向上する上で不利になるという不都合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジン又は電動機の少なくとも一方から出力されたトルクを、流体式トルクコンバータ及び変速機を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車の制御装置において、前記エンジンに加えて前記電動機を駆動する際に、前記流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが前記変速機の許容入力トルクを超えないように前記電動機からの出力トルクを抑制する電動機出力抑制手段が備えられた制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明は、エンジンに加えて電動機を駆動する際に、流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが変速機の許容入力トルクを超えないように電動機からの出力トルクを抑制することから、許容入力トルクを拡大する場合に発生する変速機本体の重量増加とフリクションの増加を回避することができ、変速機の耐久性を向上するとともに、変速機に対するエンジンと電動機との組み合わせの自由度を高くすることができ、また、許容入力トルクが小さい自動変速機を搭載することができ、重量、寸法、損失トルクが小さくなって燃費を向上することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜６は、この発明の実施例を示すものである。図６において、２はハイブリッド車（図示せず）に搭載されるエンジン、４はこのエンジン２のクランク軸（図示せず）に接続された電動機（アシストモータ）、６は自動変速機、８は差動機、１０・１０は車軸、１２・１２は駆動輪、１４はバッテリ、１６は制御装置である。エンジン２は、燃料の燃焼によって駆動するものである。電動機４は、電気エネルギで駆動されるとともに発電機能を有するものである。自動変速機６は、流体式トルクコンバータ１８と変速部（ギヤ部）２０とからなる。また、この流体式トルクコンバータ１８は、図示しないが、ポンプとステータとタービンとを備え、ポンプ側からタービン側にトルクを増幅して伝達するものである。
【００１１】
制御装置１６は、エンジン２又は電動機４の少なくとも一方から出力されたトルクを、流体式トルクコンバータ又は変速機として、流体式トルクコンバータ１８と変速部２０とを備えた自動変速機６を介して駆動輪１２に伝達するものである。
【００１２】
バッテリ１４は、インバータ２２を介して電動機４に連絡している。
【００１３】
エンジン２には、燃料噴射弁２４が設けられている。この燃料噴射弁２４には、制御手段（ＥＣＭ）２６が連絡している。この制御手段２６は、電動機４にトルク指令をするように前記インバータ２２に連絡しているとともに、車速を検出する車速センサ２８とエンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ３０と流体式トルクコンバータ１８のタービンの回転速度を検出するタービン回転センサ３２とスロットル開度を検出するスロットルセンサ３４とブレーキペダル（図示せず）の踏み込み状態を検出するブレーキスイッチ３６とシフトレバー（図示せず）の位置を検出するシフト位置スイッチ３８とに連絡している。
【００１４】
制御手段２６には、エンジン２に加えて電動機４を駆動する際に、流体式トルクコンバータ１８により増幅されたトルクが自動変速機６の変速部２０の許容入力トルクを超えないように電動機４からの出力トルクを抑制する電動機出力抑制手段４０が備えられている。
【００１５】
この電動機出力抑制手段４０は、図２に示す如く、スロットル開度から得られる電動機４の基本出力トルクである基本アシストトルクを算出する基本出力トルク算出部である基本アシストトルク算出部４０Ａと、流体式トルクコンバータ１８のタービンのタービン回転速度に基づいて出力トルク低減係数であるアシストトルク低減補正係数を算出する出力トルク低減係数算出部であるアシストトルク低減補正係数算出部４０Ｂと、基本出力トルクである基本アシストトルクを出力トルク低減係数であるアシストトルク低減補正係数により補正した出力トルクであるアシストトルクを算出する出力トルク算出部であるアシストトルク算出部４０Ｃとを備えている。
【００１６】
基本アシストトルク算出部４０Ａにおいては、図４のテーブルに示す如く、スロットル開度がＴＨ１でアシストトルク指令値が大きくなり始め、このアシストトルク指令値は、スロットル開度がＴＨ２では、所定の一定値Ａになる。また、アシストトルク低減補正係数算出部４０Ｂにおいては、図５のテーブルに示す如く、タービン回転速度がＴＢ１で補正係数が大きくなり始め、タービン回転速度がＴＢ２では、補正係数が１．０となる。
【００１７】
次に、この実施例の作用を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
電動機出力抑制手段４０のプログラムがスタートすると（ステップ１０２）、各センサから各信号を取り込み（ステップ１０４）、そして、基本アシストトルクを算出し（ステップ１０６）、また、アシストトルク低減補正係数を算出し（ステップ１０８）、そして、アシストトルクを、
アシストトルク＝基本アシストトルク＊アシストトルク低減補正係数
で算出し（ステップ１１０）、プログラムをリターンする（ステップ１１２）。
【００１９】
従って、図３に示す如く、時間ｔ１でスロットル開度が大きくなり始めると、従来は、エンジン回転速度（破線で示す）が急激に大きくなっていたが、本案では、エンジン回転速度（実線で示す）をなだらかに上昇することができ、そして、時間ｔ２でタービン回転速度（実線で示す）が徐々に上昇する。また、流体式トルクコンバータの入力側の入力トルクにおいては、従来、エンジントルク＋モータトルクのよる入力トルク（破線で示す）が急激に大きくなっていたが、本案では、スロットル開度が全開になった（時間ｔ３）後の時間ｔ４になってから、エンジントルク＋モータトルクのよる入力トルク（実線で示す）を、徐々に上げることができる。更に、自動変速機６の入力側の入力トルクにおいては、従来、入力トルク（破線で示す）が急激に大きくなって入力トルク許容値（許容入力トルク）を超えていたが、本案では、入力トルク（実線で示す）を徐々に上げて入力トルク許容値（許容入力トルク）を超えないようにすることができる。
【００２０】
この結果、流体式トルクコンバータ１８を備えた自動変速機６の入力側にエンジン２とアシスト用の電動機４を設置したハイブリッド車において、流体式トルクコンバータ１８のトルクの増幅作用によって自動変速機６の入力トルクが入力トルク許容値（許容入力トルク）を超えないように、タービン回転速度に応じてアシストトルクを抑制することができ、これにより、入力トルク許容値（許容入力トルク）を拡大する場合に発生する変速機本体の重量増加とフリクションの増加を回避することができ、変速機の耐久性を向上するとともに、自動変速機６に対するエンジン２と電動機４との組み合わせの自由度を高くすることができ、また、許容入力トルクが小さい自動変速機６を搭載することができ、重量、寸法、損失トルクが小さくなって燃費を向上することができる。
【００２１】
また、電動機出力抑制手段４０は、図２に示す如く、スロットル開度から得られる電動機４の基本出力トルクである基本アシストトルクを算出する基本出力トルク算出部である基本アシストトルク算出部４０Ａと、流体式トルクコンバータ１８のタービンのタービン回転速度に基づいて出力トルク低減係数であるアシストトルク低減補正係数を算出する出力トルク低減係数算出部であるアシストトルク低減補正係数算出部４０Ｂと、基本出力トルクである基本アシストトルクを出力トルク低減係数であるアシストトルク低減補正係数により補正した出力トルクであるアシストトルクを算出する出力トルク算出部であるアシストトルク算出部４０Ｃとを備えていることから、基本アシストトルクを流体式トルクコンバータ１８のタービンのタービン回転速度に基づくアシストトルク低減補正係数で補正したアシストトルクを算出し、このアシストトルクに電動機の出力を抑制することから、特性が異なる流体式トルクコンバータを使用する場合にも、出力トルク低減係数の変更により電動機出力抑制手段４０を容易に対応することができる。
【００２２】
なお、この発明においては、タービン回転速度に応じてアシストトルクを抑制する構成としたが、自動変速機の入力トルクが許容値を超えないようにアシストトルクを抑制すればよいのであって、例えば、吸入空気量等から算出したエンジントルクと流体トルクコンバータの速度比から算出したトルク比に基づいて、アシストトルクの上限値を導き、アシストトルクをこの上限値に制限することも可能である。
【００２３】
また、流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが変速機の許容入力トルクを超えないように、エンジンを抑制制御したり、トルクコンバータのトルクを抑制したり、あるいは、自動変速機の変速部の摩擦係合要素を滑らすことも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかな如くこの発明によれば、エンジンに加えて電動機を駆動する際に、流体式トルクコンバータにより増幅されたトルクが変速機の許容入力トルクを超えないように電動機からの出力トルクを抑制する電動機出力抑制手段が備えられた制御手段を設けたことにより、許容入力トルクを拡大する場合に発生する変速機本体の重量増加とフリクションの増加を回避することができ、変速機の耐久性を向上するとともに、変速機に対するエンジンと電動機との組み合わせの自由度を高くすることができ、また、許容入力トルクが小さい自動変速機を搭載することができ、重量、寸法、損失トルクが小さくなって燃費を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車の制御のフローチャートである。
【図２】電動機出力抑制手段のブロック図である。
【図３】ハイブリッド車の制御のタイムチャートである。
【図４】基本アシストトルク算出用テーブルを示す図である。
【図５】アシストトルク低減補正係数算出用テーブルを示す図である。
【図６】ハイブリッド車の制御装置のシステム構成図である。
【図７】従来においてトルクコンバータの性能曲線を示す図である。
【符号の説明】
２  エンジン
４  電動機
６  自動変速機
１４  バッテリ
１６  制御装置
１８  流体式コンバータ
２６  制御手段
３２  タービン回転センサ
３４  スロットルセンサ
４０  電動機出力抑制手段
【図１】
2004229371.tif 000003
【図２】
2004229371.tif 000004
【図３】
2004229371.tif 000005
【図４】
2004229371.tif 000006
【図５】
2004229371.tif 000007
【図６】
2004229371.tif 000008
【図７】
2004229371.tif 000009