ハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置
【課題】車両停車中にバッテリのＳＯＣ低下に応じて停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリのＳＯＣを回復できるハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を提供する。
【解決手段】ＰレンジまたはＮレンジでの車両停車中においてバッテリのＳＯＣが充電判定値SOC0以上のときには（Ｓ１０がＮo）、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２を切断状態に保持して油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷を軽減する一方（Ｓ１２）、ＳＯＣが充電判定値SOC0未満のときには（Ｓ１０がＹes）、電動機３側のアウタクラッチＣ２のみを接続状態に切り換え（Ｓ１６）、停車発電制御により電動機３をジェネレータ作動させてバッテリ５を充電する（Ｓ１８）。
【解決手段】ＰレンジまたはＮレンジでの車両停車中においてバッテリのＳＯＣが充電判定値SOC0以上のときには（Ｓ１０がＮo）、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２を切断状態に保持して油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷を軽減する一方（Ｓ１２）、ＳＯＣが充電判定値SOC0未満のときには（Ｓ１０がＹes）、電動機３側のアウタクラッチＣ２のみを接続状態に切り換え（Ｓ１６）、停車発電制御により電動機３をジェネレータ作動させてバッテリ５を充電する（Ｓ１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン及び電動機を走行用動力源として走行するハイブリッド電気自動車に係り、詳しくは変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中においてエンジン駆動により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する停車発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より走行用動力源としてエンジンと電動機とを車両に搭載し、これらのエンジン及び電動機の駆動力を任意に変速機を介して駆動輪側に伝達して走行するハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車の一例として、エンジンから変速機に伝達される駆動力を断接するクラッチの出力軸と変速機の入力軸との間に電動機の回転軸を連結したハイブリッド電気自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該ハイブリッド電気自動車においては、アクセル開度などから求めた運転者の要求トルク、車両の走行状態、エンジン及び電動機の運転状態、或いはバッテリの残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）などに基づき走行モード（エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行）を選択して実行する。
【０００３】
例えばエンジン単独走行では、電動機を停止させた上で、クラッチを接続してエンジンの駆動力により車両を走行させ、エンジン・電動機併用走行では、クラッチを接続してエンジンの駆動力及び電動機の駆動力により車両を走行させる。また、電動機単独走行では、エンジンをアイドル運転若しくは停止させた上で、クラッチを切断して電動機の駆動力により車両を走行させる。
一方、車両減速時には電動機に負のトルクを発生させることによりジェネレータとして作動させて回生電力をバッテリに充電し、また、例えば電動機単独走行の継続によりバッテリのＳＯＣが低下したときにも、エンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への切換と共に電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する。
【０００４】
そして、このようなバッテリの充電は、変速機のセレクトレバーをＰ（パーキング）レンジやＮ（ニュートラル）レンジに切り換えた車両の停車中においてもＳＯＣに応じて適宜実行される（以下、このときの制御を停車発電制御と称する）。停車発電制御では、クラッチを接続してエンジンの駆動力により電動機を回転駆動すると共に、変速機をニュートラルに切り換えて駆動輪側への動力伝達を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１６７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンジンと電動機との間に介装されるクラッチとしては乾式クラッチ或いは湿式クラッチが適用される。
断接状態の切換にアクチュエータを用いた乾式クラッチでは、接続状態の保持にも切断状態の保持にも何ら機構的な制限がない。このため、車両停車時にクラッチを接続状態に保持するように制御しており、上記停車発電制御を行うときには車両停車に伴って既にクラッチが接続されていることから、そのまま発電機のトルクを負側に切り換えるだけでエンジンの駆動力により停車発電制御を開始することができる。
【０００７】
しかしながら、湿式クラッチでは油圧ポンプにより油圧を作用させて接続方向に切り換える構成のため、接続状態を保持している間は油圧ポンプを駆動するエンジンの負荷が増大し続けてしまう。そこで、車両停車中にはエンジン負荷の増大による燃費悪化を防止すべく、クラッチを切断状態に保持するように制御している。このため車両停車中にバッテリのＳＯＣ低下に基づき停車発電制御を実行する必要が生じても、そのままでは当該制御を実行できずＳＣＯを回復できないという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両停車中にバッテリのＳＯＣ低下に応じて停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリのＳＯＣを回復することができるハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンと電動機とを湿式クラッチを介して接続し、湿式クラッチの切断時にバッテリからの電力供給で電動機により発生された駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させ、湿式クラッチの接続時にはエンジンの駆動力またはエンジンの駆動力及び電動機の駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させる一方、変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中には湿式クラッチを切断状態に保持するハイブリッド電気自動車の制御装置において、バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、非走行レンジでの車両停車中において、バッテリ残存容量検出手段により検出されたバッテリの残存容量が予め設定された充電判定値未満であると判定したとき、湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、エンジンの駆動力により電動機をジェネレータとして作動させてバッテリを充電する停車発電制御手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、湿式クラッチとしてエンジンに第１クラッチ及び第２クラッチを並列的に接続すると共に、変速機構として第１クラッチに第１変速機構を接続すると共に第２クラッチに第２変速機構を接続して変速機をデュアルクラッチ式変速機として構成し、第２クラッチと第２変速機構との間に電動機を介装する一方、非走行レンジでの車両停車中には第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持するようにし、停車発電制御手段が、非走行レンジでの車両停車中にバッテリの残存容量が充電判定値未満であると判定したとき、第２クラッチのみを接続状態に切り換えて電動機をジェネレータ作動させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１の発明のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置によれば、非走行レンジでの車両停車中に湿式クラッチを切断状態に保持する一方、バッテリの残存容量が充電判定値未満になると、湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、エンジンの駆動力により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電するようにした。
湿式クラッチは油圧の作用により接続方向に切り換えられるが、車両停車中には切断状態に保持することから油圧を作用させる必要がなく、油圧ポンプを駆動するエンジン負荷の増大による燃費悪化を防止でき、一方、バッテリの残存容量が低下したときには湿式クラッチを接続状態に切り換えることから、エンジン駆動により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリの残存容量を回復することができる。
【００１１】
請求項２の発明のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置によれば、請求項１に加えて、第１クラッチ及び第１変速機構からなる動力伝達系と、第２クラッチ、電動機及び第２変速機構からなる動力伝達系とを備えたデュアルクラッチ式変速機を構成して、非走行レンジでの車両停車中には第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持し、バッテリの残存容量が低下したときには、第２クラッチのみを接続状態に切り換えるようにした。
このように停車発電制御に必要な第２クラッチのみを接続し、第１クラッチ側は切断状態を継続しているため、油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷の増加、ひいてはそれに伴う燃料消費を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する停車発電制御ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明をデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を示す全体構成図である。車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
【００１４】
エンジン１の出力軸１ａは車両後方（図の右方）に突出し、自動変速機（以下、単に変速機という）２の入力軸２ａに接続されている。変速機２は前進６段（１速段〜６速段）及び後退１段を備えており、エンジン１の動力は入力軸２ａを介して変速機２に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸２ｂから差動装置１２及び駆動軸１３を介して左右の駆動輪１４に伝達されるようになっている。
言うまでもないが、変速機２の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。
【００１５】
変速機２は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されており、走行用動力源としての電動機３を内蔵している。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図１では変速機２を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機２の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
【００１６】
即ち、図１に示すように、エンジン１の出力軸１ａに対して変速機２の入力軸２ａを介してクラッチＣ１（第１クラッチ）及びクラッチＣ２（第２クラッチ）が並列的に接続されている。クラッチＣ１には奇数変速段（１,３,５速段）からなる奇数歯車機構Ｇ１（第１変速機構）が接続され、クラッチＣ２には電動機３を介して偶数変速段（２,４,６速段）からなる偶数歯車機構Ｇ２（第２変速機構）が接続されている。これらの歯車機構Ｇ１,Ｇ２の出力側は上記した共通の出力軸２ｂに連結されている。なお、図１では説明の便宜上、後退変速段を省略している。
【００１７】
図示はしないが、電動機３は内外２重に配設されたロータ及びステータから構成され、ロータを回転可能に支持する回転軸がクラッチＣ２の出力側に接続されている。電動機３にはインバータ４を介して走行用のバッテリ５が電気的に接続され、後述するように、インバータ４により電動機３の力行制御及び回生制御が行われるようになっている。
即ち、力行制御では、バッテリ５に蓄えられた直流電力がインバータ４により交流電力に変換されて電動機３に供給され、電動機３がモータとして作動して駆動力を偶数歯車機構Ｇ２に入力する。また、車両減速時の回生制御では、駆動輪１４側からの逆駆動により電動機３がジェネレータとして作動して回生制動力を発生すると共に、発電した交流電力がインバータ４により直流電力に変換されてバッテリ５に充電される。
【００１８】
クラッチＣ１及びクラッチＣ２は湿式多板クラッチとして構成され、それぞれのクラッチＣ１，Ｃ２には一体的に油圧室６が形成されている。各油圧室６は電磁弁７が介装された油路８を介してオイルパン９に接続され、オイルパン９内に貯留された作動油がエンジン１により駆動される図示しない油圧ポンプから所定圧の作動油として供給される。電磁弁７の開弁時にはオイルパン９から油路８を介して油圧室６に作動油が供給され、油圧室６内で発生した油圧により対応するクラッチＣ１，Ｃ２が切断状態から接続状態に切り換えられる。
一方、電磁弁７が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧室６内の油圧が低下し、クラッチＣ１，Ｃ２は図示しないプレッシャスプリングにより接続状態から切断状態に切り換えられる。
【００１９】
また、変速機２の奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２にはそれぞれギヤシフトユニット１０が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット１０は、歯車機構Ｇ１,Ｇ２内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１０は油路１１を介して上記したオイルパン９と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてオイルパン９からの作動油が対応する油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動してシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて対応する歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段が切り換えられる。
【００２０】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、変速機２、電動機３、クラッチＣ１及びクラッチＣ２の総合的な制御を行う。
ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２２、クラッチＣ１の出力側の回転速度Ｎc1を検出するクラッチ回転速度センサ２３、クラッチＣ２の出力側の回転速度Ｎc2（＝電動機３の回転速度）を検出するクラッチ回転速度センサ２４、歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の開度θaccを検出するアクセルセンサ２７、及び変速機２の出力軸２ｂに設けられて車速Ｖを検出する車速センサ２８、運転席に設けられたセレクトレバー２９の操作位置を検出するレバー位置センサ３０などのセンサ類が接続されている。
【００２１】
また、ＥＣＵ２１の出力側には、上記したインバータ４，クラッチＣ１，Ｃ２の電磁弁７、ギヤシフトユニット１０の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００２２】
ＥＣＵ２１は、アクセルセンサ２７により検出されたアクセル開度θaccや車速センサ２８により検出された車速Ｖなどの検出情報に基づき、運転者の要求トルクを車両加速時や定速走行時には正の値として、車両減速時には負の値として算出する。そして、求めた要求トルク、車両の走行状態、エンジン１及び電動機３の運転状態、或いはバッテリ５のＳＯＣ（残存容量）などに基づき走行モード（エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行）を選択し、選択した走行モードに基づき要求トルクを達成すべくエンジン１や電動機３を運転すると共に、適宜変速機２の変速制御を実行する。
【００２３】
例えば、バッテリ５のＳＯＣが極端に低下して正常な電動機３の作動が望めないとき（低SOC状態）には、走行モードとしてエンジン単独走行を選択する。このエンジン単独走行では、クラッチＣ１またはクラッチＣ２の何れか一方を接続することにより、対応する側の歯車機構Ｇ１,Ｇ２の何れかの変速段を介してエンジン１の駆動力を駆動輪１４側に伝達して車両を走行させる。
また、バッテリ５のＳＯＣが所定値未満でそれほど余裕がないとき（中SOC状態）、或いは要求トルクが所定値以上のときなどには、走行モードとしてエンジン・電動機併用走行を選択する。このエンジン・電動機併用走行ではエンジン単独走行と同様に、クラッチＣ１とクラッチＣ２との何れか一方を接続してエンジン１の駆動力を駆動輪１４側に伝達すると共に、同時に電動機３をモータとして作動させる。
【００２４】
これにより、クラッチＣ１の接続時には、奇数歯車機構Ｇ１を介して伝達されるエンジン１の駆動力と偶数歯車機構Ｇ２を介して伝達される電動機３の駆動力とが合流した後に駆動輪１４側に伝達され、またクラッチＣ２の接続時には、エンジン１の駆動力及び電動機３の駆動力が共に偶数歯車機構Ｇ２を介して駆動輪１４側に伝達される。
また、例えばバッテリ５のＳＯＣが所定値以上で余裕が大であり（高SOC状態）、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、走行モードとして電動機単独走行を選択する。この電動機単独走行ではクラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断し、電動機３をモータとして作動させる。これにより、電動機３の駆動力が偶数歯車機構Ｇ２の何れかの変速段を介して駆動輪１４側に伝達される。なお、このとき本実施形態ではエンジン１をアイドル運転に保持しているが、これに限ることはなくエンジン１を一時的に停止させてもよい。
【００２５】
一方、変速機２の変速制御は所定のシフトマップから求めた目標変速段に基づき実行されるが、デュアルクラッチ式変速機では、目標変速段への変速に先だって車両の加減速などから予測した次変速段への切換が行われる（以下、この操作をプレシフトと称する）。このときの変速制御についても、上記特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため詳細は述べないが、例えば車両加速時には、まず動力伝達中の現変速段に隣接する高ギヤ側の変速段が次変速段として予測され、この次変速段へのプレシフト要求に基づき、動力伝達を中断している歯車機構Ｇ１,Ｇ２が予め次変速段に切り換えられる。
【００２６】
その後、車両加速に伴って上昇中の車速Ｖが上記シフトマップ上の次変速段へのシフトアップ線を越えると、目標変速段を現変速段から次変速段に変更した上で、クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させることにより目標変速段を達成する。このようなプレシフトにより次変速段への切換を完了しておくことで、クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させるだけで動力伝達を中断することなく変速が完了する。
【００２７】
ところで、上記のように車両減速時には電動機３に負側のトルクを発生させることによりジェネレータとして作動させて回生電力をバッテリ５に充電し、また、例えば電動機単独走行の継続によりバッテリ５のＳＯＣが低下したときにも、エンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への切換と共に電動機３をジェネレータ作動させてバッテリ５を充電する。
そして、このようなバッテリ５の充電は、変速機２のセレクトレバー２９を非走行レンジであるＰレンジやＮレンジに切り換えた車両の停車中においても、停車発電制御としてＳＯＣに応じて適宜実行されており、この停車発電制御ではエンジン１の駆動力により電動機３を回転駆動する必要がある。
【００２８】
ところが、クラッチＣ１やクラッチＣ２を接続状態に保持するには油圧室６内に油圧を作用させ続ける必要があり、油圧ポンプを駆動するエンジンの負荷が増大してしまうため、車両停車中にはクラッチＣ１及びクラッチＣ２を切断状態に保持している。
このため、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、停車発電制御を実行する必要が生じても、そのままでは当該制御を実行できずバッテリ５のＳＯＣを回復できないという問題があった。
そこで、本実施形態では、車両停車中であっても停車発電制御を要するときには通常時と異なるクラッチ制御を実行しており、以下、当該対策のためにＥＣＵ２１が実行する処理を詳述する。
【００２９】
ＥＣＵ２１は車両のイグニションスイッチがオンされているときに、図２に示す停車発電制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ２で車速センサ２８により検出された車速Ｖに基づき車両が停車したか否かを判定し、Ｎo（否定）のときには一旦ルーチンを終了する。また、ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときにはステップＳ４に移行し、レバー位置センサ３０により検出されたセレクトレバー２９の操作位置を判定する。セレクトレバー２９が走行レンジであるＤ（ドライブ）レンジのときには、ステップＳ６に移行してＰレンジまたはＮレンジからＤレンジに切り換えた後のＥＣＵ２１による初回の制御周期であるか否かを判定する。例えば信号待ちなどでブレーキ操作により停車した場合には、停車当初よりセレクトレバー２９はＤレンジのままであるため、ステップＳ６でＮoの判定を下してステップＳ８に移行する。
【００３０】
ステップＳ８では、発進後の変速に備え、奇数歯車機構Ｇ１を第３速に、偶数歯車機構Ｇ２を発進段である第２速に切り換えると共に、クラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に切り換え、その後にルーチンを終了する。クラッチＣ１,Ｃ２の切断により車両停車中の油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷が軽減され、同時に車両の発進準備が整う。そして、運転者によりアクセル操作が行われると、クラッチＣ２が接続状態に切り換えられ、アクセル操作に応じてエンジン１の駆動力が増加して車両が発進する。
なお、このときには必ずしも発進変速段への切換を行う必要はなく、例えば偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに保持し、アクセル操作が行われた時点で偶数歯車機構Ｇ２を発進変速段に切り換えるようにしてもよい。
【００３１】
また、ステップＳ４でセレクトレバー２９がＰレンジまたはＮレンジであると判定したときには、ステップＳ１０に移行してバッテリ５のＳＯＣが予め設定された充電判定値SOC0未満であるか否かを判定する。なお、ＳＯＣの算出には周知の手法を用いることができ、例えばバッテリ５を充電する際の入力電流やバッテリ５を放電させる際の出力電流を逐次積算することにより現在のＳＯＣを推定する（バッテリ残存容量検出手段）。
また、充電判定値SOC0は停車発電制御によるバッテリ充電を必要としない下限近傍のＳＯＣが設定されており、ステップＳ１０の判定がＮoのときにはステップＳ１２に移行する。
【００３２】
例えば、渋滞などで比較的長く停車するためにセレクトレバー２９がＤレンジからＰレンジまたはＮレンジに切り換えられ、且つこのときのバッテリ５のＳＯＣが充電判定値SOC0以上のときに、ＥＣＵ２１はステップＳ４からステップＳ１０を経てステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに切り換えると共に、クラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に切り換える。
従って、この場合もクラッチＣ１,Ｃ２の切断により、車両停車中の油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷が軽減される。続くステップＳ１４では電動機３による発電を中止する。この処理は以下に述べる停車発電制御の中止を想定したものであり、停車発電制御を開始していないときには、そのままルーチンを終了する。
【００３３】
一方、バッテリ５のＳＯＣが充電判定値SOC0未満であるとして上記ステップＳ１０でYesの判定を下したときには、ステップＳ１６に移行して奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに切り換えると共に、クラッチＣ１を切断状態に、クラッチＣ２を接続状態に切り換える。続くステップＳ１８では電動機３による発電を開始してバッテリ５を充電する。この処理は、具体的には電動機３に負側のトルクを発生させることで行われ、アイドル運転中のエンジン１はフィードバック制御によりアイドル回転速度を維持しながら電動機３を回転駆動して発電が行われる（停車発電制御手段）。
これらのステップＳ１６，１８の処理が停車発電制御に相当するものである。なお、このとき、電動機３の発電効率を向上させるために適宜エンジン１をアイドルアップさせてもよい。
【００３４】
そして、車両発進のために運転者によりセレクトレバー２９がＰレンジまたはＮレンジからＤレンジに切り換えられると、ＥＣＵ２１はステップＳ４からステップＳ６に移行する。このときにはＤレンジへの切換後の初回の制御周期のため、ステップＳ６でＹesの判定を下してステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２ではクラッチＣ２を切断状態に切り換え、続くステップＳ１４では電動機３のトルクを０として発電を中止する。これにより停車発電制御は終了し、その後に再びステップＳ６に移行すると、２回目の制御周期であることからＮoの判定を下し、ステップＳ８に移行して偶数歯車機構Ｇ２を第２速に切り換えて車両発進に備える。
【００３５】
以上のように本実施形態では、車両停車中においてセレクトレバー２９がＤレンジにあるとき、及びＰレンジまたはＮレンジであってもバッテリ５のＳＯＣが十分で充電不要なときには、例えば先行技術のようなハイブリッド電気自動車と同様にクラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に保持することから、車両停車中の油圧ポンプを駆動するためのエンジン負荷を軽減することができる。
そして、ＰレンジまたはＮレンジによる車両停車中でバッテリ５のＳＯＣが不足して充電を要するときには、電動機３側のクラッチＣ２を接続することから、エンジン駆動により電動機３をジェネレータ作動させて停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリ５を充電してＳＯＣを回復することができる。
【００３６】
また、このときには停車発電制御に必要なクラッチＣ２側のみを接続し、クラッチＣ１側は切断状態を継続しているため、油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷の増加、ひいてはそれに伴う燃料消費を最小限に抑制した上で、上記作用効果を得ることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では前進６段のデュアルクラッチ式変速機２を備えたハイブリッド電気自動車に適用したが、変速機２の形式はこれに限るものではない。例えば、奇数歯車機構Ｇ１や偶数歯車機構Ｇ２を構成する変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における切換機構などを任意に変更してもよい。
【００３７】
また、デュアルクラッチ式変速機２に代えて一般的な変速機を適用するようにしてもよい。この場合には、ＰレンジまたはＮレンジによる車両停車中でバッテリ５のＳＯＣが十分なときには、クラッチ（本実施形態のクラッチＣ２に相当）を切断することによりエンジン負荷を軽減する一方、バッテリ５のＳＯＣが不足しているときにはクラッチを接続して停車発電制御を実行するように構成すればよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ エンジン
２ 変速機
３ 電動機
５ バッテリ
２１ ＥＣＵ（バッテリ残存容量検出手段、停車発電制御手段）
Ｇ１ 奇数歯車機構（第１変速機構）
Ｇ２ 偶数歯車機構（第２変速機構）
Ｃ１ クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ２ クラッチ（第２クラッチ）
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン及び電動機を走行用動力源として走行するハイブリッド電気自動車に係り、詳しくは変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中においてエンジン駆動により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する停車発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より走行用動力源としてエンジンと電動機とを車両に搭載し、これらのエンジン及び電動機の駆動力を任意に変速機を介して駆動輪側に伝達して走行するハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車の一例として、エンジンから変速機に伝達される駆動力を断接するクラッチの出力軸と変速機の入力軸との間に電動機の回転軸を連結したハイブリッド電気自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該ハイブリッド電気自動車においては、アクセル開度などから求めた運転者の要求トルク、車両の走行状態、エンジン及び電動機の運転状態、或いはバッテリの残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）などに基づき走行モード（エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行）を選択して実行する。
【０００３】
例えばエンジン単独走行では、電動機を停止させた上で、クラッチを接続してエンジンの駆動力により車両を走行させ、エンジン・電動機併用走行では、クラッチを接続してエンジンの駆動力及び電動機の駆動力により車両を走行させる。また、電動機単独走行では、エンジンをアイドル運転若しくは停止させた上で、クラッチを切断して電動機の駆動力により車両を走行させる。
一方、車両減速時には電動機に負のトルクを発生させることによりジェネレータとして作動させて回生電力をバッテリに充電し、また、例えば電動機単独走行の継続によりバッテリのＳＯＣが低下したときにも、エンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への切換と共に電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する。
【０００４】
そして、このようなバッテリの充電は、変速機のセレクトレバーをＰ（パーキング）レンジやＮ（ニュートラル）レンジに切り換えた車両の停車中においてもＳＯＣに応じて適宜実行される（以下、このときの制御を停車発電制御と称する）。停車発電制御では、クラッチを接続してエンジンの駆動力により電動機を回転駆動すると共に、変速機をニュートラルに切り換えて駆動輪側への動力伝達を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１６７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンジンと電動機との間に介装されるクラッチとしては乾式クラッチ或いは湿式クラッチが適用される。
断接状態の切換にアクチュエータを用いた乾式クラッチでは、接続状態の保持にも切断状態の保持にも何ら機構的な制限がない。このため、車両停車時にクラッチを接続状態に保持するように制御しており、上記停車発電制御を行うときには車両停車に伴って既にクラッチが接続されていることから、そのまま発電機のトルクを負側に切り換えるだけでエンジンの駆動力により停車発電制御を開始することができる。
【０００７】
しかしながら、湿式クラッチでは油圧ポンプにより油圧を作用させて接続方向に切り換える構成のため、接続状態を保持している間は油圧ポンプを駆動するエンジンの負荷が増大し続けてしまう。そこで、車両停車中にはエンジン負荷の増大による燃費悪化を防止すべく、クラッチを切断状態に保持するように制御している。このため車両停車中にバッテリのＳＯＣ低下に基づき停車発電制御を実行する必要が生じても、そのままでは当該制御を実行できずＳＣＯを回復できないという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両停車中にバッテリのＳＯＣ低下に応じて停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリのＳＯＣを回復することができるハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンと電動機とを湿式クラッチを介して接続し、湿式クラッチの切断時にバッテリからの電力供給で電動機により発生された駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させ、湿式クラッチの接続時にはエンジンの駆動力またはエンジンの駆動力及び電動機の駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させる一方、変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中には湿式クラッチを切断状態に保持するハイブリッド電気自動車の制御装置において、バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、非走行レンジでの車両停車中において、バッテリ残存容量検出手段により検出されたバッテリの残存容量が予め設定された充電判定値未満であると判定したとき、湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、エンジンの駆動力により電動機をジェネレータとして作動させてバッテリを充電する停車発電制御手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、湿式クラッチとしてエンジンに第１クラッチ及び第２クラッチを並列的に接続すると共に、変速機構として第１クラッチに第１変速機構を接続すると共に第２クラッチに第２変速機構を接続して変速機をデュアルクラッチ式変速機として構成し、第２クラッチと第２変速機構との間に電動機を介装する一方、非走行レンジでの車両停車中には第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持するようにし、停車発電制御手段が、非走行レンジでの車両停車中にバッテリの残存容量が充電判定値未満であると判定したとき、第２クラッチのみを接続状態に切り換えて電動機をジェネレータ作動させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１の発明のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置によれば、非走行レンジでの車両停車中に湿式クラッチを切断状態に保持する一方、バッテリの残存容量が充電判定値未満になると、湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、エンジンの駆動力により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電するようにした。
湿式クラッチは油圧の作用により接続方向に切り換えられるが、車両停車中には切断状態に保持することから油圧を作用させる必要がなく、油圧ポンプを駆動するエンジン負荷の増大による燃費悪化を防止でき、一方、バッテリの残存容量が低下したときには湿式クラッチを接続状態に切り換えることから、エンジン駆動により電動機をジェネレータ作動させてバッテリを充電する停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリの残存容量を回復することができる。
【００１１】
請求項２の発明のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置によれば、請求項１に加えて、第１クラッチ及び第１変速機構からなる動力伝達系と、第２クラッチ、電動機及び第２変速機構からなる動力伝達系とを備えたデュアルクラッチ式変速機を構成して、非走行レンジでの車両停車中には第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持し、バッテリの残存容量が低下したときには、第２クラッチのみを接続状態に切り換えるようにした。
このように停車発電制御に必要な第２クラッチのみを接続し、第１クラッチ側は切断状態を継続しているため、油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷の増加、ひいてはそれに伴う燃料消費を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する停車発電制御ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明をデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置を示す全体構成図である。車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
【００１４】
エンジン１の出力軸１ａは車両後方（図の右方）に突出し、自動変速機（以下、単に変速機という）２の入力軸２ａに接続されている。変速機２は前進６段（１速段〜６速段）及び後退１段を備えており、エンジン１の動力は入力軸２ａを介して変速機２に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸２ｂから差動装置１２及び駆動軸１３を介して左右の駆動輪１４に伝達されるようになっている。
言うまでもないが、変速機２の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。
【００１５】
変速機２は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されており、走行用動力源としての電動機３を内蔵している。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図１では変速機２を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機２の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
【００１６】
即ち、図１に示すように、エンジン１の出力軸１ａに対して変速機２の入力軸２ａを介してクラッチＣ１（第１クラッチ）及びクラッチＣ２（第２クラッチ）が並列的に接続されている。クラッチＣ１には奇数変速段（１,３,５速段）からなる奇数歯車機構Ｇ１（第１変速機構）が接続され、クラッチＣ２には電動機３を介して偶数変速段（２,４,６速段）からなる偶数歯車機構Ｇ２（第２変速機構）が接続されている。これらの歯車機構Ｇ１,Ｇ２の出力側は上記した共通の出力軸２ｂに連結されている。なお、図１では説明の便宜上、後退変速段を省略している。
【００１７】
図示はしないが、電動機３は内外２重に配設されたロータ及びステータから構成され、ロータを回転可能に支持する回転軸がクラッチＣ２の出力側に接続されている。電動機３にはインバータ４を介して走行用のバッテリ５が電気的に接続され、後述するように、インバータ４により電動機３の力行制御及び回生制御が行われるようになっている。
即ち、力行制御では、バッテリ５に蓄えられた直流電力がインバータ４により交流電力に変換されて電動機３に供給され、電動機３がモータとして作動して駆動力を偶数歯車機構Ｇ２に入力する。また、車両減速時の回生制御では、駆動輪１４側からの逆駆動により電動機３がジェネレータとして作動して回生制動力を発生すると共に、発電した交流電力がインバータ４により直流電力に変換されてバッテリ５に充電される。
【００１８】
クラッチＣ１及びクラッチＣ２は湿式多板クラッチとして構成され、それぞれのクラッチＣ１，Ｃ２には一体的に油圧室６が形成されている。各油圧室６は電磁弁７が介装された油路８を介してオイルパン９に接続され、オイルパン９内に貯留された作動油がエンジン１により駆動される図示しない油圧ポンプから所定圧の作動油として供給される。電磁弁７の開弁時にはオイルパン９から油路８を介して油圧室６に作動油が供給され、油圧室６内で発生した油圧により対応するクラッチＣ１，Ｃ２が切断状態から接続状態に切り換えられる。
一方、電磁弁７が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧室６内の油圧が低下し、クラッチＣ１，Ｃ２は図示しないプレッシャスプリングにより接続状態から切断状態に切り換えられる。
【００１９】
また、変速機２の奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２にはそれぞれギヤシフトユニット１０が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット１０は、歯車機構Ｇ１,Ｇ２内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１０は油路１１を介して上記したオイルパン９と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてオイルパン９からの作動油が対応する油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動してシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて対応する歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段が切り換えられる。
【００２０】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、変速機２、電動機３、クラッチＣ１及びクラッチＣ２の総合的な制御を行う。
ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２２、クラッチＣ１の出力側の回転速度Ｎc1を検出するクラッチ回転速度センサ２３、クラッチＣ２の出力側の回転速度Ｎc2（＝電動機３の回転速度）を検出するクラッチ回転速度センサ２４、歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の開度θaccを検出するアクセルセンサ２７、及び変速機２の出力軸２ｂに設けられて車速Ｖを検出する車速センサ２８、運転席に設けられたセレクトレバー２９の操作位置を検出するレバー位置センサ３０などのセンサ類が接続されている。
【００２１】
また、ＥＣＵ２１の出力側には、上記したインバータ４，クラッチＣ１，Ｃ２の電磁弁７、ギヤシフトユニット１０の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００２２】
ＥＣＵ２１は、アクセルセンサ２７により検出されたアクセル開度θaccや車速センサ２８により検出された車速Ｖなどの検出情報に基づき、運転者の要求トルクを車両加速時や定速走行時には正の値として、車両減速時には負の値として算出する。そして、求めた要求トルク、車両の走行状態、エンジン１及び電動機３の運転状態、或いはバッテリ５のＳＯＣ（残存容量）などに基づき走行モード（エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行）を選択し、選択した走行モードに基づき要求トルクを達成すべくエンジン１や電動機３を運転すると共に、適宜変速機２の変速制御を実行する。
【００２３】
例えば、バッテリ５のＳＯＣが極端に低下して正常な電動機３の作動が望めないとき（低SOC状態）には、走行モードとしてエンジン単独走行を選択する。このエンジン単独走行では、クラッチＣ１またはクラッチＣ２の何れか一方を接続することにより、対応する側の歯車機構Ｇ１,Ｇ２の何れかの変速段を介してエンジン１の駆動力を駆動輪１４側に伝達して車両を走行させる。
また、バッテリ５のＳＯＣが所定値未満でそれほど余裕がないとき（中SOC状態）、或いは要求トルクが所定値以上のときなどには、走行モードとしてエンジン・電動機併用走行を選択する。このエンジン・電動機併用走行ではエンジン単独走行と同様に、クラッチＣ１とクラッチＣ２との何れか一方を接続してエンジン１の駆動力を駆動輪１４側に伝達すると共に、同時に電動機３をモータとして作動させる。
【００２４】
これにより、クラッチＣ１の接続時には、奇数歯車機構Ｇ１を介して伝達されるエンジン１の駆動力と偶数歯車機構Ｇ２を介して伝達される電動機３の駆動力とが合流した後に駆動輪１４側に伝達され、またクラッチＣ２の接続時には、エンジン１の駆動力及び電動機３の駆動力が共に偶数歯車機構Ｇ２を介して駆動輪１４側に伝達される。
また、例えばバッテリ５のＳＯＣが所定値以上で余裕が大であり（高SOC状態）、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、走行モードとして電動機単独走行を選択する。この電動機単独走行ではクラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断し、電動機３をモータとして作動させる。これにより、電動機３の駆動力が偶数歯車機構Ｇ２の何れかの変速段を介して駆動輪１４側に伝達される。なお、このとき本実施形態ではエンジン１をアイドル運転に保持しているが、これに限ることはなくエンジン１を一時的に停止させてもよい。
【００２５】
一方、変速機２の変速制御は所定のシフトマップから求めた目標変速段に基づき実行されるが、デュアルクラッチ式変速機では、目標変速段への変速に先だって車両の加減速などから予測した次変速段への切換が行われる（以下、この操作をプレシフトと称する）。このときの変速制御についても、上記特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため詳細は述べないが、例えば車両加速時には、まず動力伝達中の現変速段に隣接する高ギヤ側の変速段が次変速段として予測され、この次変速段へのプレシフト要求に基づき、動力伝達を中断している歯車機構Ｇ１,Ｇ２が予め次変速段に切り換えられる。
【００２６】
その後、車両加速に伴って上昇中の車速Ｖが上記シフトマップ上の次変速段へのシフトアップ線を越えると、目標変速段を現変速段から次変速段に変更した上で、クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させることにより目標変速段を達成する。このようなプレシフトにより次変速段への切換を完了しておくことで、クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させるだけで動力伝達を中断することなく変速が完了する。
【００２７】
ところで、上記のように車両減速時には電動機３に負側のトルクを発生させることによりジェネレータとして作動させて回生電力をバッテリ５に充電し、また、例えば電動機単独走行の継続によりバッテリ５のＳＯＣが低下したときにも、エンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への切換と共に電動機３をジェネレータ作動させてバッテリ５を充電する。
そして、このようなバッテリ５の充電は、変速機２のセレクトレバー２９を非走行レンジであるＰレンジやＮレンジに切り換えた車両の停車中においても、停車発電制御としてＳＯＣに応じて適宜実行されており、この停車発電制御ではエンジン１の駆動力により電動機３を回転駆動する必要がある。
【００２８】
ところが、クラッチＣ１やクラッチＣ２を接続状態に保持するには油圧室６内に油圧を作用させ続ける必要があり、油圧ポンプを駆動するエンジンの負荷が増大してしまうため、車両停車中にはクラッチＣ１及びクラッチＣ２を切断状態に保持している。
このため、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、停車発電制御を実行する必要が生じても、そのままでは当該制御を実行できずバッテリ５のＳＯＣを回復できないという問題があった。
そこで、本実施形態では、車両停車中であっても停車発電制御を要するときには通常時と異なるクラッチ制御を実行しており、以下、当該対策のためにＥＣＵ２１が実行する処理を詳述する。
【００２９】
ＥＣＵ２１は車両のイグニションスイッチがオンされているときに、図２に示す停車発電制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ２で車速センサ２８により検出された車速Ｖに基づき車両が停車したか否かを判定し、Ｎo（否定）のときには一旦ルーチンを終了する。また、ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときにはステップＳ４に移行し、レバー位置センサ３０により検出されたセレクトレバー２９の操作位置を判定する。セレクトレバー２９が走行レンジであるＤ（ドライブ）レンジのときには、ステップＳ６に移行してＰレンジまたはＮレンジからＤレンジに切り換えた後のＥＣＵ２１による初回の制御周期であるか否かを判定する。例えば信号待ちなどでブレーキ操作により停車した場合には、停車当初よりセレクトレバー２９はＤレンジのままであるため、ステップＳ６でＮoの判定を下してステップＳ８に移行する。
【００３０】
ステップＳ８では、発進後の変速に備え、奇数歯車機構Ｇ１を第３速に、偶数歯車機構Ｇ２を発進段である第２速に切り換えると共に、クラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に切り換え、その後にルーチンを終了する。クラッチＣ１,Ｃ２の切断により車両停車中の油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷が軽減され、同時に車両の発進準備が整う。そして、運転者によりアクセル操作が行われると、クラッチＣ２が接続状態に切り換えられ、アクセル操作に応じてエンジン１の駆動力が増加して車両が発進する。
なお、このときには必ずしも発進変速段への切換を行う必要はなく、例えば偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに保持し、アクセル操作が行われた時点で偶数歯車機構Ｇ２を発進変速段に切り換えるようにしてもよい。
【００３１】
また、ステップＳ４でセレクトレバー２９がＰレンジまたはＮレンジであると判定したときには、ステップＳ１０に移行してバッテリ５のＳＯＣが予め設定された充電判定値SOC0未満であるか否かを判定する。なお、ＳＯＣの算出には周知の手法を用いることができ、例えばバッテリ５を充電する際の入力電流やバッテリ５を放電させる際の出力電流を逐次積算することにより現在のＳＯＣを推定する（バッテリ残存容量検出手段）。
また、充電判定値SOC0は停車発電制御によるバッテリ充電を必要としない下限近傍のＳＯＣが設定されており、ステップＳ１０の判定がＮoのときにはステップＳ１２に移行する。
【００３２】
例えば、渋滞などで比較的長く停車するためにセレクトレバー２９がＤレンジからＰレンジまたはＮレンジに切り換えられ、且つこのときのバッテリ５のＳＯＣが充電判定値SOC0以上のときに、ＥＣＵ２１はステップＳ４からステップＳ１０を経てステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに切り換えると共に、クラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に切り換える。
従って、この場合もクラッチＣ１,Ｃ２の切断により、車両停車中の油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷が軽減される。続くステップＳ１４では電動機３による発電を中止する。この処理は以下に述べる停車発電制御の中止を想定したものであり、停車発電制御を開始していないときには、そのままルーチンを終了する。
【００３３】
一方、バッテリ５のＳＯＣが充電判定値SOC0未満であるとして上記ステップＳ１０でYesの判定を下したときには、ステップＳ１６に移行して奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２をニュートラルに切り換えると共に、クラッチＣ１を切断状態に、クラッチＣ２を接続状態に切り換える。続くステップＳ１８では電動機３による発電を開始してバッテリ５を充電する。この処理は、具体的には電動機３に負側のトルクを発生させることで行われ、アイドル運転中のエンジン１はフィードバック制御によりアイドル回転速度を維持しながら電動機３を回転駆動して発電が行われる（停車発電制御手段）。
これらのステップＳ１６，１８の処理が停車発電制御に相当するものである。なお、このとき、電動機３の発電効率を向上させるために適宜エンジン１をアイドルアップさせてもよい。
【００３４】
そして、車両発進のために運転者によりセレクトレバー２９がＰレンジまたはＮレンジからＤレンジに切り換えられると、ＥＣＵ２１はステップＳ４からステップＳ６に移行する。このときにはＤレンジへの切換後の初回の制御周期のため、ステップＳ６でＹesの判定を下してステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２ではクラッチＣ２を切断状態に切り換え、続くステップＳ１４では電動機３のトルクを０として発電を中止する。これにより停車発電制御は終了し、その後に再びステップＳ６に移行すると、２回目の制御周期であることからＮoの判定を下し、ステップＳ８に移行して偶数歯車機構Ｇ２を第２速に切り換えて車両発進に備える。
【００３５】
以上のように本実施形態では、車両停車中においてセレクトレバー２９がＤレンジにあるとき、及びＰレンジまたはＮレンジであってもバッテリ５のＳＯＣが十分で充電不要なときには、例えば先行技術のようなハイブリッド電気自動車と同様にクラッチＣ１及びクラッチＣ２を共に切断状態に保持することから、車両停車中の油圧ポンプを駆動するためのエンジン負荷を軽減することができる。
そして、ＰレンジまたはＮレンジによる車両停車中でバッテリ５のＳＯＣが不足して充電を要するときには、電動機３側のクラッチＣ２を接続することから、エンジン駆動により電動機３をジェネレータ作動させて停車発電制御を適切に実行でき、もって確実にバッテリ５を充電してＳＯＣを回復することができる。
【００３６】
また、このときには停車発電制御に必要なクラッチＣ２側のみを接続し、クラッチＣ１側は切断状態を継続しているため、油圧ポンプ駆動のためのエンジン負荷の増加、ひいてはそれに伴う燃料消費を最小限に抑制した上で、上記作用効果を得ることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では前進６段のデュアルクラッチ式変速機２を備えたハイブリッド電気自動車に適用したが、変速機２の形式はこれに限るものではない。例えば、奇数歯車機構Ｇ１や偶数歯車機構Ｇ２を構成する変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における切換機構などを任意に変更してもよい。
【００３７】
また、デュアルクラッチ式変速機２に代えて一般的な変速機を適用するようにしてもよい。この場合には、ＰレンジまたはＮレンジによる車両停車中でバッテリ５のＳＯＣが十分なときには、クラッチ（本実施形態のクラッチＣ２に相当）を切断することによりエンジン負荷を軽減する一方、バッテリ５のＳＯＣが不足しているときにはクラッチを接続して停車発電制御を実行するように構成すればよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ エンジン
２ 変速機
３ 電動機
５ バッテリ
２１ ＥＣＵ（バッテリ残存容量検出手段、停車発電制御手段）
Ｇ１ 奇数歯車機構（第１変速機構）
Ｇ２ 偶数歯車機構（第２変速機構）
Ｃ１ クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ２ クラッチ（第２クラッチ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とを湿式クラッチを介して接続し、該湿式クラッチの切断時にバッテリからの電力供給で上記電動機により発生された駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させ、上記湿式クラッチの接続時には上記エンジンの駆動力または該エンジンの駆動力及び上記電動機の駆動力を上記変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して上記車両を走行させる一方、上記変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中には上記湿式クラッチを切断状態に保持するハイブリッド電気自動車の制御装置において、
上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、
上記非走行レンジでの車両停車中において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出された上記バッテリの残存容量が予め設定された充電判定値未満であると判定したとき、上記湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、上記エンジンの駆動力により上記電動機をジェネレータとして作動させて上記バッテリを充電する停車発電制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置。
【請求項２】
上記湿式クラッチとして上記エンジンに第１クラッチ及び第２クラッチを並列的に接続すると共に、上記変速機構として上記第１クラッチに第１変速機構を接続すると共に上記第２クラッチに第２変速機構を接続して上記変速機をデュアルクラッチ式変速機として構成し、該第２クラッチと第２変速機構との間に上記電動機を介装する一方、上記非走行レンジでの車両停車中には上記第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持するようにし、
上記停車発電制御手段は、上記非走行レンジでの車両停車中に上記バッテリの残存容量が充電判定値未満であると判定したとき、上記第２クラッチのみを接続状態に切り換えて上記電動機をジェネレータ作動させることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置。
【請求項１】
エンジンと電動機とを湿式クラッチを介して接続し、該湿式クラッチの切断時にバッテリからの電力供給で上記電動機により発生された駆動力を変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して車両を走行させ、上記湿式クラッチの接続時には上記エンジンの駆動力または該エンジンの駆動力及び上記電動機の駆動力を上記変速機の変速機構を介して駆動輪側に伝達して上記車両を走行させる一方、上記変速機を非走行レンジに切り換えた車両停車中には上記湿式クラッチを切断状態に保持するハイブリッド電気自動車の制御装置において、
上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、
上記非走行レンジでの車両停車中において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出された上記バッテリの残存容量が予め設定された充電判定値未満であると判定したとき、上記湿式クラッチを接続状態に切り換えると共に、上記エンジンの駆動力により上記電動機をジェネレータとして作動させて上記バッテリを充電する停車発電制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置。
【請求項２】
上記湿式クラッチとして上記エンジンに第１クラッチ及び第２クラッチを並列的に接続すると共に、上記変速機構として上記第１クラッチに第１変速機構を接続すると共に上記第２クラッチに第２変速機構を接続して上記変速機をデュアルクラッチ式変速機として構成し、該第２クラッチと第２変速機構との間に上記電動機を介装する一方、上記非走行レンジでの車両停車中には上記第１クラッチ及び第２クラッチを切断状態に保持するようにし、
上記停車発電制御手段は、上記非走行レンジでの車両停車中に上記バッテリの残存容量が充電判定値未満であると判定したとき、上記第２クラッチのみを接続状態に切り換えて上記電動機をジェネレータ作動させることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車の停車発電制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１１６２７１（Ｐ２０１２−１１６２７１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６５８１（Ｐ２０１０−２６６５８１）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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