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【発明の名称】 ハイブリッド型車両及びその制御方法
【発明者】 【氏名】青木 一男

【氏名】山口 幸蔵

【氏名】小島 博幸
【要約】 【課題】制動力を発生させるのに伴って振動が発生するのを防止することができ、走行フィーリングを向上させることができるようにする。

【解決手段】エンジン１１と、該エンジン１１及び駆動輪に機械的に連結された発電機モータ１６と、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する制動要求判断処理手段９１と、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジン１１の駆動を停止させ、かつ、発電機モータ１６のトルク制御を行うトルク制御処理手段９３とを有する。ハイブリッド型車両を制動させる要求がされると、エンジン１１の駆動が停止させられ、かつ、発電機モータ１６のトルク制御が行われる。エンジン１１が空回りさせられ、ハイブリッド型車両に制動力を発生させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジンと、該エンジン及び駆動輪に機械的に連結された発電機モータと、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する制動要求判断処理手段と、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
【請求項２】 バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段を有するとともに、前記トルク制御処理手段は、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、前記バッテリの状態に対応させて、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行う請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項３】 前記トルク制御処理手段は、バッテリ残量及びバッテリ電圧のうちの少なくとも一方が閾値より大きい場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行う請求項２に記載のハイブリッド型車両。
【請求項４】 駆動輪の回転速度に対応する変量、及び運転者による操作手段の操作量に基づいて、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な目標出力トルクを算出する目標出力トルク算出処理手段とを有するとともに、前記トルク制御処理手段は、前記目標出力トルクに対応する目標発電機モータトルクを算出し、前記発電機モータを駆動して目標発電機モータトルクを発生させる請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド型車両。
【請求項５】 駆動モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸と連結された差動歯車装置とを有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド型車両。
【請求項６】 ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断し、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行うことを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド型車両及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ハイブリッド型車両においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとを連結し、リングギヤと駆動輪とを連結し、サンギヤと発電機モータとを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
【０００３】そして、前記エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させているときに、ハイブリッド型車両を制動する必要が生じると、前記駆動モータによる回生を行うことによって制動力が発生させられる。この場合、駆動モータによる回生が行われるのに伴って発生した電流は、バッテリに送られ、バッテリの充電が行われるが、バッテリ残量が多いと、バッテリの充電を行うことができない。その結果、駆動モータによる回生を行うことができず、十分な制動力を発生させることができない。
【０００４】そこで、バッテリ残量が多い場合に、前記エンジンの駆動を停止させ、発電機モータを駆動して、エンジンを空回りさせ、エンジンにおける摺（しゅう）動抵抗を利用して制動力を発生させるようにしたハイブリッド型車両が提供されている（特許第３０５０１３８号参照）。この場合、ブレーキペダルの踏込量に基づいて、ハイブリッド型車両を制動するのに必要な制動トルクを算出し、算出された制動トルクに基づいてエンジン回転速度の目標値、すなわち、目標エンジン回転速度を算出し、算出された目標エンジン回転速度に基づいて発電機モータ回転速度の目標値、すなわち、目標発電機モータ回転速度を算出し、算出された目標発電機モータ回転速度を達成することができるように発電機モータの回転速度制御を行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、発電機モータの回転速度制御を行っているときに、路面の凹凸等による外乱が駆動輪を介して発電機モータに加わると、発電機モータのトルク、すなわち、発電機モータトルクが変動し、ハイブリッド型車両に振動が発生して走行フィーリングが低下してしまう。
【０００６】本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、制動力を発生させるのに伴って振動が発生するのを防止することができ、走行フィーリングを向上させることができるハイブリッド型車両及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のハイブリッド型車両においては、エンジンと、該エンジン及び駆動輪に機械的に連結された発電機モータと、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する制動要求判断処理手段と、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有する。
【０００８】本発明の他のハイブリッド型車両においては、さらに、バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段を有する。
【０００９】そして、前記トルク制御処理手段は、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、前記バッテリの状態に対応させて、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行う。
【００１０】本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、前記トルク制御処理手段は、バッテリ残量及びバッテリ電圧のうちの少なくとも一方が閾（しきい）値より大きい場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行う。
【００１１】本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、駆動輪の回転速度に対応する変量、及び運転者による操作手段の操作量に基づいて、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な目標出力トルクを算出する目標出力トルク算出処理手段とを有する。
【００１２】そして、前記トルク制御処理手段は、前記目標出力トルクに対応する目標発電機モータトルクを算出し、前記発電機モータを駆動して目標発電機モータトルクを発生させる。
【００１３】本発明の更に他のハイブリッド型車両においては、さらに、駆動モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素がエンジン、発電機モータ及び出力軸と連結された差動歯車装置とを有する。
【００１４】本発明のハイブリッド型車両の制御方法においては、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断し、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の機能ブロック図である。
【００１７】図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、９１はハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する制動要求判断処理手段、９３はハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジン１１の駆動を停止させ、かつ、発電機モータ１６のトルク制御を行うトルク制御処理手段である。なお、９２は図示されないバッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段である。
【００１８】図２は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００１９】図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は前記第１の軸線上に配設され、同様に前記第１の軸線上に配設された伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と機械的に連結された第１の電動機としての発電機モータ（Ｇ）である。
【００２０】前記出力軸１４はスリーブ形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００２１】そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、第１の歯車要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の歯車要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の歯車要素としてのキャリヤＣＲから成り、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは出力軸１４及び所定のギヤ列を介して駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、前記キャリヤＣＲと駆動装置のケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機モータ１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。
【００２２】さらに、前記発電機モータ１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機モータ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに直流電流を供給する。前記ロータ２１と前記ケース１０との間にブレーキＢが配設され、該ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機モータ１６の回転を停止させることができる。
【００２３】また、２５は前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記発電機モータ１６と互いに機械的に連結された第２の電動機としての駆動モータ（Ｍ）、２６は前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
【００２４】前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される電流によって駆動モータトルクを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流電流が交流電流に変換されて供給されるようになっている。なお、前記発電機モータ１６及び駆動モータ２５と駆動輪３７とは機械的に連結される。
【００２５】そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。また、前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００２６】さらに、前記カウンタシャフト３０には前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
【００２７】そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。なお、３８は発電機モータ１６の回転速度を表す発電機モータ回転速度ＮＧを検出する発電機モータ回転速度センサ、３９は駆動モータ２５の回転速度を表す駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度センサである。
【００２８】このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００２９】次に、前記構成のハイブリッド型車両の制御装置について説明する。
【００３０】図３は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御装置を示すブロック図である。
【００３１】図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、２５は駆動モータ、４３はバッテリである。４６は前記エンジン１１の制御を行うエンジン制御手段としてのエンジン制御装置であり、該エンジン制御装置４６は、エンジン回転速度センサ７１によって検出されたエンジン１１の回転速度を表すエンジン回転速度ＮＥを読み込み、スロットル開度θ等の指示信号をエンジン１１に送る。４７は前記発電機モータ１６の制御を行う発電機モータ制御手段としての発電機モータ制御装置であり、該発電機モータ制御装置４７は発電機モータ１６に電流指令値ＩＧを送る。４９は前記駆動モータ２５の制御を行う駆動モータ制御手段としての駆動モータ制御装置であり、該駆動モータ制御装置４９は駆動モータ２５に電流指令値ＩＭを送る。
【００３２】また、５１は、図示されないＣＰＵ、記憶装置等から成り、ハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置、４４は前記バッテリ４３の状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２は運転者によって操作される第１の操作手段としてのアクセルペダル、５３は車速Ｖを検出する車速センサ、５５は前記アクセルペダル５２の踏込量、すなわち、アクセル開度αを検出するアクセル操作検出手段としてのアクセルスイッチ、６１は運転者によって操作される第２の操作手段としてのブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の踏込量βを検出するブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッチ、３８は発電機モータ回転速度ＮＧを検出する発電機モータ回転速度センサ、３９は駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度センサ、７２は前記バッテリ４３の状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ電圧センサである。なお、バッテリ残量検出装置４４及びバッテリ電圧センサ７２によってバッテリ状態検出手段９２が構成される。
【００３３】前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送ってエンジン１１の駆動・停止を設定したり、エンジン制御装置４６にエンジン回転速度ＮＥの目標値、すなわち、目標エンジン回転速度ＮＥ* を設定したり、前記発電機モータ制御装置４７に発電機モータ回転速度ＮＧの目標値、すなわち、目標発電機モータ回転速度ＮＧ* 、及び発電機モータトルクＴＧの目標値、すなわち、目標発電機モータトルクＴＧ* を設定したり、前記駆動モータ制御装置４９に駆動モータトルクＴＭの目標値、すなわち、目標駆動モータトルクＴＭ*及び駆動モータトルク補正値δＴＭを設定したりする。
【００３４】なお、本実施の形態において、車速Ｖは、出力軸１４（図２）の回転速度、すなわち、出力回転速度ＮＯによって検出されるようになっているが、リングギヤＲの回転速度、駆動輪の回転速度等によって検出することもできる。
【００３５】次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００３６】図４は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図５は本発明の実施の形態における第１の車両駆動力マップを示す図、図６は本発明の実施の形態における第２の車両駆動力マップを示す図、図７は本発明の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの作動説明図、図８は本発明の実施の形態における車速線図である。なお、図５及び６において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両駆動力Ｑを採ってある。
【００３７】まず、車両制御装置５１（図３）の制動要求判断処理手段９１（図１）は、制動要求判断処理を行い、アクセルスイッチ５５によって検出されたアクセル開度α、及びブレーキスイッチ６２によって検出された踏込量βを読み込み、例えば、踏込量βが負の値を採ること等に基づいて運転者によってハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する。運転者によってハイブリッド型車両を制動させる要求がされていない場合、車両制御装置５１の図示されない目標出力トルク算出処理手段は、目標出力トルク算出処理を行い、駆動輪３７の回転速度に対応する変量、本実施の形態においては、車速センサ５３によって検出された車速Ｖ及びエンジン制御装置４６から送られたスロットル開度θを読み込み、アクセルペダル５２が踏み込まれた場合、図５に示される第１の車両駆動力マップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、図６に示される第２の車両駆動力マップを参照して、車速Ｖ、アクセル開度α及び踏込量βに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両駆動力Ｑを算出し、算出された車両駆動力Ｑに基づいて目標出力トルクＴＯ* を算出する。なお、算出された目標出力トルクＴＯ* は、前記車両駆動力Ｑ、及び出力軸１４（図２）から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比に基づいて算出される。
【００３８】そして、車両制御装置５１のトルク制御処理手段９３は、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、バッテリ４３の状態に対応させてトルク制御処理を行う。そのために、前記車両制御装置５１の図示されないトルク制御条件成立判断処理手段は、トルク制御条件成立判断処理を行い、発電機モータ１６のトルク制御を行うための条件、すなわち、トルク制御条件が成立したかどうかを判断する。すなわち、前記トルク制御条件成立判断処理手段は、前記目標出力トルクＴＯ* 、バッテリ残量検出装置４４によって検出されたバッテリ残量ＳＯＣ、及びバッテリ電圧センサ７２によって検出されたバッテリ電圧ＶＢを読み込み、前記目標出力トルクＴＯ* が負であるかどうかによって第１の条件が成立したかどうかを判断し、バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈより大きいかどうかによって第２の条件が成立したかどうかを判断し、バッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢｔｈより大きいかどうかによって第３の条件が成立したかどうかを判断し、第１、第２の条件がいずれも成立するか、第１、第３の条件がいずれも成立する場合、トルク制御条件が成立したと判断し、第１の条件が成立しない場合、又は第２、第３の条件がいずれも成立しない場合、トルク制御条件が成立しないと判断する。そして、トルク制御条件が成立した場合、前記トルク制御処理手段９３は、エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン１１の駆動を停止させる。ここで、エンジン１１の駆動を停止させることは、エンジン１１を機械的にロックすることではなく、自立運転を停止させることを意味する。したがって、エンジン１１の駆動を停止させた状態で図示されないクランクシャフトを回転させることができる。なお、エンジン制御装置４６に燃料カット信号を送ることによって燃料カットを行い、エンジン１１の駆動を停止させることもできる。
【００３９】次に、前記トルク制御処理手段９３の図示されない目標発電機モータトルク設定処理手段は、目標発電機モータトルク設定処理を行い、前記目標出力トルクＴＯ* に基づいて、目標発電機モータトルクＴＧ* を算出し、設定する。ハイブリッド型車両を制御させる要求がされた場合、第１の条件が成立していて、目標出力トルクＴＯ* は、負であり、かつ、ハイブリッド型車両を制動するための制動トルクの目標値になる。
【００４０】そして、前記発電機モータ制御装置４７の図示されない発電機モータ指令値算出処理手段は、発電機モータ指令値算出処理を行い、車両制御装置５１から目標発電機モータトルクＴＧ* が送られてくると、該目標発電機モータトルクＴＧ*に基づいて発電機モータトルク指令値ＳＴＧ* を算出する。続いて、前記発電機モータ制御装置４７の図示されない電流指令値発生処理手段は、第１の電流指令値発生処理を行い、前記発電機モータトルクＴＧと前記目標発電機モータトルクＴＧ* との偏差ΔＴＧが０になるように電流指令値ＩＧを発生させ、該電流指令値ＩＧを発電機モータ１６に送り、発電機モータ１６を駆動する。このようにして、発電機モータ１６のトルク制御が行われる。
【００４１】これに伴って、エンジン１１が空回りさせられ、エンジン１１における摺動抵抗を利用してハイブリッド型車両に制動力を発生させることができる。この場合、発電機モータトルクＴＧが目標発電機モータトルクＴＧ* になるようなトルク制御が行われるが、プラネタリギヤユニット１３におけるトルクバランスの関係から、制動力と発電機モータトルクＴＧとは常に一定の比例関係になるので、エンジン１１の状態に関わらず、常に正確な制動力を発生させることができる。
【００４２】また、路面の凹凸等による外乱が駆動輪３７を介して発電機モータ１６に加わっても、トルク制御が行われているので、発電機モータトルクＴＧが変動することがない。したがって、ハイブリッド型車両に振動が発生するのを防止することができ、走行フィーリングを向上させることができる。
【００４３】ところで、プラネタリギヤユニット１３においては、図７に示されるように、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機モータ１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して前記駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度と出力回転速度ＮＯとが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機モータ回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされるので、（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＯの関係が成立する。
【００４４】また、エンジントルクＴＥ、出力トルクＴＯ及び発電機モータトルクＴＧは、ＴＥ：ＴＯ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１の関係になり、互いに反力を受け合う。
【００４５】そして、ハイブリッド型車両が停止しているときは、図８の車速線図において、ラインＬ１で示されるように、出力回転速度ＮＯ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機モータ回転速度ＮＧがいずれも０〔ｒｐｍ〕になる。また、ハイブリッド型車両が走行しているときに、エンジン１１の駆動を停止させると、ラインＬ２で示されるように、出力回転速度ＮＯは正の値を採り、エンジン回転速度ＮＥは０〔ｒｐｍ〕になり、発電機モータ回転速度ＮＧは負の値を採る。そして、エンジン１１の駆動を停止させた状態で発電機モータ１６を駆動してトルク制御を行うと、発電機モータ回転速度ＮＧが矢印で示されるように変化させられ、正の値を採り、それに伴って、エンジン回転速度ＮＥが正の値を採る。その結果、エンジン１１は空回りさせられる。そして、前記発電機モータ回転速度ＮＧが正の値を採る場合、発電機モータ１６は電動機として駆動されるので、バッテリ４３の電流は発電機モータ１６に供給され、バッテリ４３は放電させられる。
【００４６】このようにして、前記目標発電機モータトルクＴＧ* に対応させて電流指令値ＩＧを発生させ、該電流指令値ＩＧを発電機モータ１６に送り、発電機モータ１６を駆動してトルク制御を行う。
【００４７】ところで、前述されたように、エンジントルクＴＥ、出力トルクＴＯ及び発電機モータトルクＴＧは互いに反力を受け合うので、前記発電機モータ１６が駆動されてトルク制御が行われる場合、発電機モータトルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力されるが、これに伴って、発電機モータ回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動し、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、リングギヤトルクＴＲの変動分だけ駆動モータトルクＴＭを補正し、駆動モータトルク補正値δＴＭを駆動モータ制御装置４９に送るようにしている。
【００４８】そのために、前記発電機モータ制御装置４７の図示されない発電機モータトルク算出処理手段は、発電機モータトルク算出処理を行い、車両制御装置５１を介して発電機モータ回転速度ＮＧを読み込み、図示されない発電機モータトルクマップを参照し、発電機モータ回転速度ＮＧに対応する発電機モータトルクＴＧを算出し、算出された発電機モータトルクＴＧを車両制御装置５１に送る。
【００４９】そして、該車両制御装置５１の図示されない駆動モータトルク補正値算出処理手段は、駆動モータトルク補正値算出処理を行い、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧ、及びサンギヤＳの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比、すなわち、発電機モータ１６と駆動モータ２５との間のギヤ比γ１に基づいて駆動モータトルク補正値δＴＭを算出する。
【００５０】この場合、前記駆動モータトルク補正値δＴＭは次のように算出される。すなわち、発電機モータ１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機モータ１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるサンギヤトルクＴＳは、ＴＳ＝ＴＧ＋ＩｎＧ・αＧになる。なお、前記角加速度αＧは極めて小さいので、サンギヤトルクＴＳと発電機モータトルクＴＧとを近似して、ＴＳ＝ＴＧとすることができる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、ＴＲ＝ρ・ＴＳ＝ρ・ＴＧになる。
【００５１】このように、発電機モータトルクＴＧからリングギヤトルクＴＲを算出することができる。そして、カウンタギヤ比、すなわち、第２のカウンタドリブンギヤ３２の歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比をｉとすると、駆動モータトルク補正値δＴＭは、δＴＭ＝ρ・ＴＳ・ｉ＝ρ・ＴＧ・ｉになる。なお、前記ギヤ比γ１は、γ１＝ρ・ｉであるので、駆動モータトルク補正値δＴＭは、δＴＭ＝γ１・ＴＧになる。
【００５２】続いて、前記車両制御装置５１の図示されない目標駆動モータトルク設定処理手段は、目標駆動モータトルク設定処理を行い、前記目標出力トルクＴＯ* から目標発電機モータトルクＴＧ* を減算することによって発電機モータトルクＴＧでは不足する分を目標駆動モータトルクＴＭ* として算出し、設定するとともに、該目標駆動モータトルクＴＭ* 及び駆動モータトルク補正値δＴＭを駆動モータ制御装置４９に送る。そして、該駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ指令値算出手段は、車両制御装置５１から目標駆動モータトルクＴＭ* 及び駆動モータトルク補正値δＴＭが送られてくると、前記目標駆動モータトルクＴＭ* から駆動モータトルク補正値δＴＭを減算して駆動モータトルク指令値ＳＴＭ*ＳＴＭ* ＝ＴＭ* −δＴＭを算出する。
【００５３】続いて、駆動モータ制御装置４９の図示されない電流指令値発生処理手段は、第２の電流指令値発生処理を行い、前記駆動モータトルクＴＭと前記駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* との偏差ΔＴＭが０になるように、電流指令値ＩＭを発生させ、該電流指令値ＩＭを駆動モータ２５に送る。このようにして、トルク制御が行われる。
【００５４】一方、トルク制御条件が成立しない場合、エンジン１１の駆動を停止させることなく、発電機モータ１６の制御を行う。
【００５５】すなわち、前記トルク制御処理手段９３の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、図示されないエンジン目標運転状態マップを参照し、エンジン運転ポイントのうちの効率が良いエンジン運転ポイントをエンジン目標運転状態として設定し、該エンジン目標運転状態におけるエンジン回転速度ＮＥを目標エンジン回転速度ＮＥ* として算出する。続いて、前記車両制御装置５１は目標発電機モータ回転速度ＮＧ* を算出する。そのために、前記車両制御装置５１は、車速Ｖを読み込み、該車速Ｖ及びプラネタリギヤユニット１３から駆動輪３７までのギヤ比ＧＯに基づいて、次の式によって出力回転速度ＮＯを算出する。
【００５６】ＮＯ＝Ｖ・ＧＯそして、前記車両制御装置５１の図示されない目標発電機モータ回転速度設定処理手段は、目標発電機モータ回転速度設定処理を行い、前記目標エンジン回転速度ＮＥ* 及び出力回転速度ＮＯに基づいて、次の式によって目標発電機モータ回転速度ＮＧ* を算出し、設定して、発電機モータ制御装置４７に送る。
【００５７】
ＮＧ* ＝ＮＯ−（ＮＯ−ＮＥ* ）・（１＋ρ）／ρまた、前記発電機モータ制御装置４７の前記電流指令値発生処理手段は、第３の電流指令値発生処理を行い、車両制御装置５１から目標発電機モータ回転速度ＮＧ* が送られてくると、発電機回転速度ＮＧと前記目標発電機モータ回転速度ＮＧ* との偏差ΔＮＧが０になるように電流指令値ＩＧを発生させ、該電流指令値ＩＧを発電機モータ１６に送り、発電機モータ１６を駆動して回転速度制御を行う。
【００５８】ところで、本実施の形態において、発電機モータ１６のトルク制御は、エンジン１１の状態とは関係なく行われるようになっているので、エンジン１１の吹上りが発生し、エンジン回転速度ＮＥが必要以上に高くなることが考えられる。そこで、エンジン１１における摺動抵抗に相当する発電機モータトルクＴＧ１を算出し、該発電機モータトルクＴＧ１を発電機モータトルク制限値ＴＧＬ１とし、前記目標駆動モータトルクＴＭ* が発電機モータトルク制限値ＴＧＬ１を超えないように設定している。
【００５９】また、エンジン回転速度ＮＥの上限値ＮＥＬを設定し、該上限値ＮＥＬ及び車速Ｖに基づいて発電機モータ回転速度ＮＧの上限値ＮＧＬを算出するとともに、該上限値ＮＧＬに基づいて発電機モータトルクＴＧ２を算出し、該発電機モータトルクＴＧ２を発電機モータトルク制限値ＴＧＬ２とし、前記目標駆動モータトルクＴＭ* が発電機モータトルク制限値ＴＧＬ２を超えないように設定することもできる。
【００６０】なお、エンジン回転速度ＮＥが過度に低く、例えば、アイドル回転速度より低くなると、エンジン１１にクランキング振動が発生してしまう。そこで、エンジン回転速度ＮＥの下限値としてアイドル回転速度を設定し、エンジン回転速度ＮＥがアイドル回転速度以上になるようにすることもできる。また、エンジン１１と発電機モータ１６とがダンパを介して連結されている場合には、エンジン回転速度ＮＥが、ダンパによって共振現象が発生する回転速度以上になるようにすることもできる。
【００６１】次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ アクセル開度α及びブレーキペダル６１の踏込量βを読み込む。
ステップＳ２ 目標出力トルクＴＯ* を算出する。
ステップＳ３ バッテリ残量ＳＯＣ及びバッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ４ 目標出力トルクＴＯ* が負である（ＴＯ* ＜０）かどうかを判断する。目標出力トルクＴＯ* が負である場合はステップＳ５に、目標出力トルクＴＯ* が負でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈより大きいかどうかを判断する。バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈより大きい場合はステップＳ９に、バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン目標運転状態設定処理を行う。
ステップＳ７ 目標発電機モータ回転速度設定処理を行い、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ８ バッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢｔｈより大きいかどうかを判断する。バッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢｔｈより大きい場合はステップＳ９に、バッテリ電圧ＶＢが閾値ＶＢｔｈ以下である場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ９ エンジン１１の駆動を停止する。
ステップＳ１０ 目標発電機モータトルク設定処理を行う。
ステップＳ１１ 発電機モータトルクＴＧからリングギヤトルクＴＲを算出する。
ステップＳ１２ 目標駆動モータトルク設定処理を行い、処理を終了する。
【００６２】なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両においては、エンジンと、該エンジン及び駆動輪に機械的に連結された発電機モータと、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされたかどうかを判断する制動要求判断処理手段と、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされた場合に、エンジンの駆動を停止させ、かつ、発電機モータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有する。
【００６４】この場合、ハイブリッド型車両を制動させる要求がされると、エンジンの駆動が停止させられ、かつ、発電機モータのトルク制御が行われる。
【００６５】したがって、エンジンが空回りさせられ、エンジンにおける摺動抵抗を利用してハイブリッド型車両に制動力を発生させることができる。また、制動力を発生させるために発電機モータのトルク制御が行われるので、エンジンの状態に関わらず、常に正確な制動力を発生させることができる。
【００６６】また、路面の凹凸等による外乱が駆動輪を介して発電機モータに加わっても、トルク制御が行われているので、発電機モータトルクが変動することがない。したがって、ハイブリッド型車両に振動が発生するのを防止することができ、走行フィーリングを向上させることができる。
【出願人】 【識別番号】０００１００７６８
【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
【出願日】 平成１２年１２月２７日（２０００．１２．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００９６４２６
【弁理士】
【氏名又は名称】川合 誠 （外２名）
【公開番号】 特開２００２−１９９５０４（Ｐ２００２−１９９５０４Ａ）
【公開日】 平成１４年７月１２日（２００２．７．１２）
【出願番号】 特願２０００−３９９０６１（Ｐ２０００−３９９０６１）