特許 7613312 ハイブリッド式電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】ハイブリッド式電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/26 20060101AFI20250107BHJP

   B60K 6/543 20071001ALI20250107BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20250107BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20250107BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20250107BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

B60W10/26 900

B60K6/543 ZHV

B60K6/442

B60L7/14

B60L15/20 K

B60L50/16

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021127830

(22)【出願日】2021-08-03

(65)【公開番号】P2023022770

(43)【公開日】2023-02-15

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 義明

【審査官】高瀬 智史

(56)【参考文献】

【文献】特開平９－１０３００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６１９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７６７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００５９８４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｌ ７／１４

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動力源としてエンジンおよび回転機を備えているとともに、前記駆動力源と駆動輪との間に変速機が配設されているハイブリッド式電動車両に適用され、
前記エンジンに連結されて回転駆動される前記回転機を回生制御して発電するエンジン発電制御部を有するハイブリッド式電動車両の制御装置において、
前記エンジンに連結されて回転駆動される前記回転機を回生制御してエンジン回転の吹き上がりを抑制する吹き上がり抑制部を有し、
前記エンジン発電制御部は、前記回転機を回生制御して発電する際に前記変速機を潤滑する潤滑油の油温を検知し、該油温が予め定められた低油温判定値以下の場合には、該油温が該低油温判定値よりも高い場合に比較して発電量が小さくなるように前記回転機の回生トルクを制限する
ことを特徴とするハイブリッド式電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はハイブリッド式電動車両の制御装置に係り、特に、エンジンに連結されて回転駆動される回転機を回生制御して発電するエンジン発電制御部を有するハイブリッド式電動車両の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

(a) 駆動力源としてエンジンおよび回転機を備えているとともに、前記駆動力源と駆動輪との間に変速機が配設されているハイブリッド式電動車両に適用され、(b) 前記エンジンに連結されて回転駆動される前記回転機を回生制御して発電するエンジン発電制御部を有するハイブリッド式電動車両の制御装置が知られている。特許文献１に記載のハイブリッド式電動車両の制御装置はその一例であり、モータ回転速度やバッテリ温度等の車両状態に基づいて発電量すなわち回転機の回生トルクが定められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０１５／０３７０４３Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、前記変速機を潤滑する潤滑油の油温が低いと、その潤滑油の粘度が高くなるが、低吸気温等に起因してエンジントルクが過剰となった場合などにエンジン回転が吹き上がり、それに伴って変速機の回転速度が高くなると、高粘度の潤滑油が高回転、高圧力によって異音を発する場合がある。これに対し、エンジンに連結された回転機を回生制御してエンジン回転の吹き上がりを抑制することが考えられるが、前記エンジン発電制御部によって回転機が回生制御されると、回生トルクが不足してエンジン回転の吹き上がりを抑制できず、高粘度の潤滑油が異音を発生する可能性がある。

【0005】

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、エンジン発電制御部により回転機を回生制御して発電する際に、潤滑油の油温が低くて粘度が高い場合にエンジン回転が吹き上がって異音が発生することを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 駆動力源としてエンジンおよび回転機を備えているとともに、前記駆動力源と駆動輪との間に変速機が配設されているハイブリッド式電動車両に適用され、(b) 前記エンジンに連結されて回転駆動される前記回転機を回生制御して発電するエンジン発電制御部を有するハイブリッド式電動車両の制御装置において、(c) 前記エンジンに連結されて回転駆動される前記回転機を回生制御してエンジン回転の吹き上がりを抑制する吹き上がり抑制部を有し、(d) 前記エンジン発電制御部は、前記回転機を回生制御して発電する際に前記変速機を潤滑する潤滑油の油温を検知し、その油温が予め定められた低油温判定値以下の場合には、その油温がその低油温判定値よりも高い場合に比較して発電量が小さくなるように前記回転機の回生トルクを制限することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このようなハイブリッド式電動車両の制御装置においては、エンジン発電制御部が回転機を回生制御して発電する際に潤滑油の油温を検知し、その油温が予め定められた低油温判定値以下の場合には発電量が小さくなるように回転機の回生トルクが制限される。このため、エンジン発電制御部による発電制御中であっても、回転機の回生トルクを更に高くする余裕があり、何等かの原因でエンジン回転が吹き上がろうとした場合に、吹き上がり抑制部により回転機の回生トルクを増大させてエンジン回転の吹き上がりを抑制することが可能で、エンジン回転の吹き上がりに起因する変速機の高回転により高粘度の潤滑油が異音を発することが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施例である制御装置を有するハイブリッド式電動車両の駆動系統を説明する概略構成図で、各種制御のための制御機能および制御系統の要部を併せて示した図である。

【図2】図１の電子制御装置が機能的に備えているエンジン発電制御部の作動を具体的に説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明は、駆動力源としてエンジンおよび回転機を備えているハイブリッド式電動車両に適用される。エンジンおよび回転機は、例えばクラッチ等の断接装置を介して互いに連結されるが、遊星歯車装置等の差動歯車機構を介して連結されていても良く、エンジンによって回転機を回転駆動できる種々の態様が可能である。ハイブリッド式電動車両は、例えばＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の後輪駆動車両や、途中に前輪側へ動力を分配するトランスファが設けられた前後輪駆動車両、トランスアクスル等のＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の前輪駆動車両など、種々の電動車両が対象となる。

【0010】

エンジンは、燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。回転機は、電動モータとして駆動力を発生するとともに、回生制御されることにより発電機として機能するモータジェネレータである。変速機は、例えば複数の遊星歯車装置および摩擦係合装置から成る遊星歯車式の有段の自動変速機や、平行軸式の有段変速機、前後進を切り替えるだけの前後進切替装置、ベルト式等の無段変速機と前後進切替装置とが直列または並列に設けられたものなど、種々の態様が可能である。トルクコンバータ等の流体式伝動装置は必ずしも必要ないが、変速機の前、すなわち駆動力源と変速機との間に流体式伝動装置が設けられても良い。

【実施例】

【0011】

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比や角度、形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【0012】

図１は、本発明の一実施例である制御装置として電子制御装置９０を有するハイブリッド式電動車両１０（以下、単に電動車両１０という。）の駆動系統の概略構成図で、電動車両１０における各種制御のための制御機能および制御系統の要部を併せて示した図である。図１において、電動車両１０は、走行用の駆動力源としてエンジン１２および回転機ＭＧを備えているパラレル型のハイブリッド式電動車両である。また、電動車両１０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６を備えている。駆動輪１４は左右の後輪で、電動車両１０はＦＲ型の後輪駆動車両である。

【0013】

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、スロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御機器５０が電子制御装置９０によって制御されることにより、エンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴe が制御される。回転機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる電動モータとしての機能および機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータで、例えば永久磁石型の三相交流同期モータ等であり、インバータ５２を介してバッテリ５４に接続されている。回転機ＭＧは、電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されることにより、回転機ＭＧのトルクであるＭＧトルクＴmgが制御される。回転機ＭＧは、エンジン１２に替えて或いはエンジン１２に加えて、インバータ５２を介してバッテリ５４から供給される電力により走行用の動力を発生する。回転機ＭＧはまた、エンジン１２の動力や駆動輪１４側から入力される被駆動力により回転駆動される際に回生制御されることにより発電を行う。回転機ＭＧの発電により発生させられた電力は、インバータ５２を介してバッテリ５４に蓄積される。バッテリ５４は、回転機ＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。

【0014】

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内において、エンジン１２側からＫ０クラッチ２０、トルクコンバータ２２、および自動変速機２４を直列に備えており、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力伝達経路に回転機ＭＧが連結されている。Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路におけるエンジン１２と回転機ＭＧとの間に設けられたクラッチで、回転機ＭＧとエンジン１２との間を接続遮断するエンジン断接装置である。トルクコンバータ２２は、回転機ＭＧと自動変速機２４との間に設けられた流体式伝動装置で、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２に連結されている。自動変速機２４は、トルクコンバータ２２に連結されており、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。動力伝達装置１６は、自動変速機２４の出力回転部材である変速機出力軸２６に連結されたプロペラシャフト２８、プロペラシャフト２８に連結されたディファレンシャルギヤ３０、ディファレンシャルギヤ３０に連結された一対のドライブシャフト３２等を備えている。また、動力伝達装置１６は、エンジン１２とＫ０クラッチ２０とを連結するエンジン連結軸３４、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結するＭＧ連結軸３６等を備えており、ＭＧ連結軸３６に回転機ＭＧのロータが連結されている。

【0015】

Ｋ０クラッチ２０は、例えばアクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される湿式または乾式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ２０は、油圧制御回路５６から供給される調圧されたＫ０油圧ＰＲk0によりＫ０クラッチ２０のトルク容量であるＫ０トルクＴk0が変化させられることで、係合状態や開放状態などの制御状態が切り替えられる。Ｋ０クラッチ２０の入力側部材は、エンジン連結軸３４と連結されており、エンジン連結軸３４と一体的に回転させられる。Ｋ０クラッチ２０の出力側部材は、ＭＧ連結軸３６と連結されており、ＭＧ連結軸３６と一体的に回転させられる。Ｋ０クラッチ２０の係合状態では、エンジン連結軸３４を介して回転機ＭＧのロータおよびポンプ翼車２２ａとエンジン１２とが一体的に回転させられる。一方で、Ｋ０クラッチ２０の開放状態では、回転機ＭＧのロータおよびポンプ翼車２２ａとエンジン１２との間の動力伝達が遮断される。

【0016】

回転機ＭＧは、ケース１８内において、ＭＧ連結軸３６に動力伝達可能に連結されている。回転機ＭＧは、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。つまり、回転機ＭＧは、Ｋ０クラッチ２０を介することなくトルクコンバータ２２や自動変速機２４と動力伝達可能に連結されている。トルクコンバータ２２および自動変速機２４は、各々、エンジン１２および回転機ＭＧの駆動力源からの駆動力を駆動輪１４へ伝達する。

【0017】

トルクコンバータ２２は、ＭＧ連結軸３６と連結されたポンプ翼車２２ａ、および自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８と連結されたタービン翼車２２ｂを備えている。ポンプ翼車２２ａは、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２と連結されていると共に、直接的に回転機ＭＧと連結されている。ポンプ翼車２２ａはトルクコンバータ２２の入力部材であり、タービン翼車２２ｂはトルクコンバータ２２の出力部材である。ＭＧ連結軸３６は、トルクコンバータ２２の入力回転部材でもある。変速機入力軸３８は、タービン翼車２２ｂによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ２２の出力回転部材でもある。トルクコンバータ２２は、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを連結するＬＵクラッチ４０を備えている。ＬＵクラッチ４０は、トルクコンバータ２２の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、すなわち公知のロックアップクラッチである。

【0018】

ＬＵクラッチ４０は、油圧制御回路５６から供給される調圧されたＬＵ油圧ＰＲluによりＬＵクラッチ４０のトルク容量であるＬＵクラッチトルクＴluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。ＬＵクラッチ４０の制御状態としては、ＬＵクラッチ４０が開放された状態である完全開放状態、ＬＵクラッチ４０が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、およびＬＵクラッチ４０が係合された状態である完全係合状態がある。ＬＵクラッチ４０が完全開放状態とされることにより、トルクコンバータ２２はトルク増幅作用が得られるトルクコンバータ状態とされる。また、ＬＵクラッチ４０が完全係合状態とされることにより、トルクコンバータ２２はポンプ翼車２２ａおよびタービン翼車２２ｂが一体回転させられるロックアップ状態とされる。

【0019】

自動変速機２４は、例えば１組または複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５６から供給される調圧されたＣＢ油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcbが変化させられることで、係合状態や開放状態などの制御状態が切り替えられる。

【0020】

自動変速機２４は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合させられることによって、変速比γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi ／ＡＴ出力回転速度Ｎo ）が異なる複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機２４は、電子制御装置９０によって、ドライバー（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等の運転状態に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。また、複数の係合装置ＣＢが総て開放されると、動力伝達を遮断するニュートラルになる。ＡＴ入力回転速度Ｎi は、変速機入力軸３８の回転速度であり、自動変速機２４の入力回転速度である。ＡＴ入力回転速度Ｎi は、トルクコンバータ２２の出力回転部材の回転速度でもあり、トルクコンバータ２２の出力回転速度であるタービン回転速度Ｎt と同値である。ＡＴ出力回転速度Ｎo は、変速機出力軸２６の回転速度であり、自動変速機２４の出力回転速度である。

【0021】

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０が係合させられた場合に、エンジン連結軸３４から、Ｋ０クラッチ２０、ＭＧ連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、およびドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。また、回転機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態に拘わらず、ＭＧ連結軸３６から、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、およびドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

【0022】

電動車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０、ポンプ用モータ６２等を備えている。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、駆動力源（エンジン１２、回転機ＭＧ）によって回転駆動されることにより、動力伝達装置１６にて用いられる作動油OIL を吐出する。ポンプ用モータ６２は、ＥＯＰ６０を回転駆動するためのＥＯＰ６０専用のモータである。ＥＯＰ６０は、ポンプ用モータ６２により回転駆動されて作動油OIL を吐出する。ＭＯＰ５８やＥＯＰ６０が吐出した作動油OIL は、油圧制御回路５６へ供給される。油圧制御回路５６は、ＭＯＰ５８および／またはＥＯＰ６０が吐出した作動油OIL を元にして各々調圧した、ＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0、ＬＵ油圧ＰＲluなどを供給する。作動油OIL は、自動変速機２４を含む各部の潤滑や冷却にも用いられるもので、潤滑油でもある。作動油OIL は、ケース１８の下部に設けられたオイルパン等の油溜に蓄積されるとともに、ＭＯＰ５８および／またはＥＯＰ６０により汲み上げられて油圧制御回路５６へ供給される。

【0023】

電動車両１０は、各種の制御を実行する制御装置として電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより電動車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、単一のコンピュータを用いて構成することもできるが、本実施例ではＨＥＶ－ＥＣＵ９２、ＭＧ－ＥＣＵ９４、エンジン－ＥＣＵ９６、およびＥＣＴ－ＥＣＵ９８等を備えて構成されている。「ＨＥＶ」はHybrid Electric Vehicle の頭文字で、「ＭＧ」はMotor Generator の頭文字で、「ＥＣＴ」はElectronic Controlled Transmissionの頭文字で、「ＥＣＵ」はElectronic Control Unit の頭文字である。これ等のＨＥＶ－ＥＣＵ９２、ＭＧ－ＥＣＵ９４、エンジン－ＥＣＵ９６、およびＥＣＴ－ＥＣＵ９８は、通信バスを介して互いに連結され、制御に必要な各種の情報を送受信できるようになっている。

【0024】

電子制御装置９０には、電動車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７２、出力回転速度センサ７４、ＭＧ回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、スロットル弁開度センサ８０、エアフローメータ８２、ブレーキスイッチ８４、油温センサ８６、バッテリセンサ８８など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe 、ＡＴ入力回転速度Ｎi と同値であるタービン回転速度Ｎt 、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo 、回転機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎmg、運転者の加速要求量を表すアクセル操作量（例えばアクセルペダルの踏込み操作量）であるアクセル開度θacc 、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、エンジン１２の吸入空気量Ｑair 、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキＯＮ信号Ｂon、油圧制御回路５６で用いられる作動油OIL の温度であるＡＴ油温ＴＨoil 、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbat やバッテリ充放電電流Ｉbat やバッテリ電圧Ｖbat など）が、それぞれ供給される。作動油OIL のＡＴ油温ＴＨoil は、自動変速機２４を潤滑する潤滑油の油温に相当する。

【0025】

電子制御装置９０からは、電動車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御機器５０、インバータ５２、油圧制御回路５６、ポンプ用モータ６２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御するためのエンジン制御指令信号Ｓe 、回転機ＭＧを制御するためのＭＧ制御指令信号Ｓmg、係合装置ＣＢを制御するためのＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０クラッチ２０を制御するためのＫ０油圧制御指令信号Ｓk0、ＬＵクラッチ４０を制御するためのＬＵ油圧制御指令信号Ｓlu、ＥＯＰ６０を制御するためのＥＯＰ制御指令信号Ｓeop など）が、それぞれ出力される。油圧制御回路５６には、ＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０油圧制御指令信号Ｓk0、およびＬＵ油圧制御指令信号Ｓluに従って油路を切り替えたり油圧を制御したりする複数のソレノイドバルブが設けられている。

【0026】

電子制御装置９０のＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、回転機ＭＧおよびエンジン１２の作動を協調して制御するハイブリッド制御部としての機能を有する。すなわち、ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、インバータ５２を介して回転機ＭＧの作動を制御するＭＧ－ＥＣＵ９４と、エンジン１２の作動を制御するエンジン－ＥＣＵ９６とを用いて、エンジン１２および回転機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc および車速Ｖを適用することで、運転者による電動車両１０に対する駆動要求量を算出する。駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdem等である。ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat、トルクコンバータ２２のトルク比、バッテリ５４の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗout 等を考慮して、例えば上記要求駆動トルクＴrdemを実現するために必要なトルクコンバータ２２の入力トルクである要求入力トルクＴindem を求め、その要求入力トルクＴindem が得られるように、ＭＧ－ＥＣＵ９４を介して回転機ＭＧを制御するＭＧ制御指令信号Ｓmgを出力するとともに、エンジン－ＥＣＵ９６を介してエンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓe を出力する。

【0027】

バッテリ５４の充電可能電力Ｗinは、バッテリ５４の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ５４の入力制限を示している。バッテリ５４の放電可能電力Ｗout は、バッテリ５４の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ５４の出力制限を示している。バッテリ５４の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗout は、例えばバッテリ温度ＴＨbat やバッテリ５４の充電状態値ＳＯＣ［％］等に基づいて電子制御装置９０により算出される。バッテリ５４の充電状態値ＳＯＣは、バッテリ５４の充電状態すなわち蓄電残量を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat およびバッテリ電圧Ｖbat などに基づいて算出できる。

【0028】

ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、回転機ＭＧの出力のみで要求入力トルクＴindem を賄える場合には、バッテリ５４からの電力のみで回転機ＭＧを駆動して走行するモータ走行モードであるＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行モードとする。ＢＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ２０を開放状態としてエンジン１２を停止させ、回転機ＭＧのみを駆動力源として用いて走行するＢＥＶ走行を行う。このＢＥＶ走行モードにおいては、要求入力トルクＴindem を実現するようにＭＧトルクＴmgを制御する。一方で、ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、少なくともエンジン１２の出力を用いないと要求入力トルクＴindem を賄えない場合には、エンジン走行モードであるＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle ）走行モードとする。ＨＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ２０を係合状態として少なくともエンジン１２を駆動力源として用いて走行するエンジン走行すなわちＨＥＶ走行を行う。このＨＥＶ走行モードにおいては、要求入力トルクＴindem の全部または一部を実現するようにエンジントルクＴe を制御し、要求入力トルクＴindem に対してエンジントルクＴe では不足するトルク分を補うようにＭＧトルクＴmgを制御する。他方で、ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、回転機ＭＧの出力のみで要求入力トルクＴindem を賄える場合であっても、エンジン１２等の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ走行モードを成立させる。このように、ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、要求入力トルクＴindem 等に基づいて、ＨＥＶ走行中にエンジン１２を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン１２を再始動したり、ＢＥＶ走行中にエンジン１２を始動したり、停車中にエンジン１２を自動停止したり、エンジン１２を始動したりして、ＢＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替える。エンジン１２の自動停止および再始動は、エンジン１２の間欠運転とも表現される。

【0029】

ＥＣＴ－ＥＣＵ９８は、自動変速機２４の制御に関与するもので、例えば車速Ｖおよびアクセル開度θacc 等の電動車両１０の運転状態に基づいて自動変速機２４のギヤ段を自動的に切り替える変速制御を実行する変速制御部の機能を有する。すなわち、ＥＣＴ－ＥＣＵ９８は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機２４の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機２４の変速制御を実行するためのＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbを油圧制御回路５６へ出力する。変速マップは、例えば車速Ｖおよび要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２４の変速が判断されるための変速線を有する所定の関係である。

【0030】

前記ＨＥＶ－ＥＣＵ９２は、走行モード等の制御の他に、エンジン発電制御部９２ａおよび吹き上がり抑制部９２ｂを機能的に備えている。エンジン発電制御部９２ａは、Ｋ０クラッチ２０を係合させてエンジン１２に回転機ＭＧを連結した状態で、エンジン１２を作動させて回転機ＭＧを回転駆動するとともに、回転機ＭＧを回生制御して発電する発電制御を実行するもので、発電した電気でバッテリ５４を充電する。この発電制御は、例えばバッテリ５４の充電状態値ＳＯＣが所定値以下まで低下した場合等に、ＭＧ－ＥＣＵ９４から充電要求があった場合に、充電可能電力Ｗinの範囲内で回転機ＭＧの回生トルクＴmge を制御する。ＭＧトルクＴmgの中の回生トルクをＴmge と表現し、回生トルクＴmge が高くなる程発電量が大きくなる。ＭＧ－ＥＣＵ９４は、例えば充電状態値ＳＯＣ等に応じて充電要求量を求め、その充電要求量を表す信号をエンジン発電制御部９２ａに出力する。エンジン発電制御部９２ａは、例えばエンジン１２から自動変速機２４を介して駆動輪１４に動力伝達されるＨＥＶ走行モードでの車両走行中に、トルクコンバータ２２の入力トルクＴinが要求入力トルクＴindem 以上となるエンジントルクＴe でエンジン１２を作動させるとともに、入力トルクＴinが要求入力トルクＴindem となるように回生トルクＴmge を制御して発電制御を行なう。なお、車両停止中や惰性走行中にシフトレバーの操作等で自動変速機２４がニュートラルとされた場合に、エンジン１２をアイドル回転等で作動させて発電制御を行なうこともできる。

【0031】

吹き上がり抑制部９２ｂは、Ｋ０クラッチ２０が係合させられてエンジン１２に回転機ＭＧが連結された状態で、エンジン１２によって回転駆動される回転機ＭＧを回生制御することにより、エンジン回転の吹き上がりを抑制する吹き上がり抑制制御を実行する。例えば、係合装置ＣＢを切り替える自動変速機２４の変速時には一時的に自動変速機２４がニュートラル状態になる一方、吸入空気の温度が低いと、低吸気温時のエンジン制御でエンジントルクＴe が過剰になり、エンジン回転速度Ｎe が吹き上がる可能性があるが、ＭＧ－ＥＣＵ９４を介して回転機ＭＧを回生制御することによってエンジン回転の吹き上がりを抑制することができる。

【0032】

ここで、前記エンジン発電制御部９２ａによる発電制御の実行中においても、低吸気温等に起因してエンジン回転が吹き上がる可能性がある。その場合も、吹き上がり抑制部９２ｂによって回転機ＭＧの回生トルクＴmge が高くされることにより、エンジン回転の吹き上がりを抑制することができるが、発電制御の際の回転機ＭＧの回生トルクＴmge が高いと、充電可能電力Ｗinによる制限で回生トルクＴmge を高くすることが制約され、吹き上がり抑制部９２ｂによる吹き上がり抑制制御に拘らずエンジン回転が吹き上がる可能性がある。その場合に、前記自動変速機２４を潤滑する作動油OIL の温度であるＡＴ油温ＴＨoil が低いと、その作動油OIL の粘度が高くなり、エンジン回転の吹き上がりに伴って自動変速機２４の回転速度が高くなった場合に、高粘度の作動油OIL が高回転、高圧力によって異音を発することがあった。例えば、ＨＥＶ走行モードでの車両走行中に、入力トルクＴinが要求入力トルクＴindem 以上となるエンジントルクＴe でエンジン１２を作動させるとともに、入力トルクＴinが要求入力トルクＴindem となるように回生トルクＴmge を制御して発電制御を行なう場合、係合装置ＣＢを切り替える自動変速機２４の変速時等に、エンジン回転が吹き上がって作動油OIL が異音を発する可能性がある。

【0033】

このようなエンジン回転の吹き上がりに起因する異音の発生を抑制するために、本実施例のエンジン発電制御部９２ａは、図２のフローチャートのステップＳ１～Ｓ６に従って信号処理を実行する。図２のステップＳ１では、ＭＧ－ＥＣＵ９４から充電要求があったか否かを判断し、充電要求がなければそのまま終了するが、充電要求があった場合はステップＳ２を実行する。ステップＳ２では、ＡＴ油温ＴＨoil が予め定められた低油温判定値α以下か否かを判断する。低油温判定値αは、エンジン回転の吹き上がりに起因して作動油OIL が異音を発するような粘度か否かを基準として、作動油OIL の温度－粘度特性等に基づいて予め一定値が定められる。そして、ＴＨoil ＞αの場合、すなわちステップＳ２の判断がＮＯ（否定）の場合には、エンジン回転が吹き上がっても作動油OIL が異音を発する恐れがないため、ステップＳ６で、ＭＧ－ＥＣＵ９４から供給される充電要求量に基づいて求められる充電要求トルクＴchg をそのまま充電指令トルクに設定し、その充電指令トルクに従って回転機ＭＧの回生トルクＴmge を制御して発電制御を行なう。充電要求トルクＴchg は、例えば充電要求量およびＭＧ回転速度Ｎmg等に基づいて算出される。

【0034】

ステップＳ２の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわちＡＴ油温ＴＨoil が低油温判定値α以下で、エンジン回転が吹き上がった場合に作動油OIL が異音を発する恐れがある場合には、ステップＳ３以下を実行する。ステップＳ３では、回生上限トルクＴmgemaxが予め定められた充電許可判定値β以上か否かを判断する。回生上限トルクＴmgemaxは、回生制御が可能な回生トルクＴmge の上限値で、例えば前記充電可能電力ＷinやＭＧ回転速度Ｎmg等に基づいて求められる。充電許可判定値βは、例えばエンジン回転の吹き上がりを抑制するのに必要な最小限の回生トルクＴmge 等で、予め一定値が定められる。そして、回生上限トルクＴmgemaxが充電許可判定値βよりも低い場合、すなわちステップＳ３の判断がＮＯの場合には、ステップＳ５で充電指令トルク＝０とする。すなわち、エンジン回転の吹き上がりを抑制するための回生トルクＴmge を残すために、ＭＧ－ＥＣＵ９４からの充電要求に拘らずエンジン発電制御部９２ａによる発電制御を中止する。

【0035】

ステップＳ３の判断がＹＥＳの場合、すなわち回生上限トルクＴmgemaxが充電許可判定値β以上の場合には、ステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、充電要求トルクＴchg から所定のマージン値を差し引いて充電指令トルクを求め、その充電指令トルクに従って回転機ＭＧの回生トルクＴmge を制御して発電制御を行なう。マージン値は、予め一定値が定められても良いが、例えば回生上限トルクＴmgemaxから充電許可判定値βを引き算した余剰トルクＴsur(＝Ｔmgemax－β）の範囲内で充電指令トルクが定められるように、マージン値が可変設定されても良い。すなわち、充電要求トルクＴchg が余剰トルクＴsur よりも大きい場合には、その余剰トルクＴsur を充電指令トルクとして発電制御を行なうことにより、充電許可判定値βに相当する回生トルクＴmge を残すことが可能で、その回生トルクＴmge でエンジン回転の吹き上がりを抑制することができる。充電要求トルクＴchg が余剰トルクＴsur よりも小さい場合には、その充電要求トルクＴchg をそのまま充電指令トルクとして発電制御を行なうことにより、充電許可判定値β以上の回生トルクＴmge を残すことが可能で、その回生トルクＴmge でエンジン回転の吹き上がりを抑制することができる。言い換えれば、エンジン回転の吹き上がりを抑制するのに必要な充電許可判定値βに相当する回生トルクＴmge を確保した上で、充電指令トルクを設定して発電制御を行なう。

【0036】

このように、本実施例の電動車両１０の電子制御装置９０においては、エンジン発電制御部９２ａが回転機ＭＧを回生制御して発電する際にＡＴ油温ＴＨoil を検知し、そのＡＴ油温ＴＨoil が予め定められた低油温判定値α以下の場合には（Ｓ２の判断がＹＥＳ）、充電指令トルクが制限されて所定量の回生トルクＴmge を残すことができる。このため、エンジン発電制御部９２ａによる発電制御中であっても、回転機ＭＧの回生トルクＴmge を更に高くする余裕があり、何等かの原因でエンジン回転が吹き上がろうとした場合に、吹き上がり抑制部９２ｂにより回転機ＭＧの回生トルクＴmge を増大させてエンジン回転の吹き上がりを抑制することが可能で、エンジン回転の吹き上がりに起因する自動変速機２４の高回転により高粘度の作動油OIL が異音を発することが抑制される。

【0037】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0038】

１０：ハイブリッド式電動車両 １２：エンジン １４：駆動輪 ２４：自動変速機（変速機） ８６：油温センサ ９０：電子制御装置（制御装置） ９２ａ：エンジン発電制御部 ９２ｂ：吹き上がり抑制部 ＭＧ：回転機 OIL ：作動油（潤滑油） ＴＨoil ：ＡＴ油温（油温） α：低油温判定値

【図1】

【図2】