JP2002369314A

JP2002369314A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP2002369314A
Application number: JP2001176055A
Authority: JP
Inventors: Iku Sato; 幾佐藤; Yoshitaka Murase; 好隆村瀬; Eiji Takasu; 栄治高須; Atsushi Kayukawa; 篤史粥川
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-12-20
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: JP4269543B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車両の走行状態に応じて適切に、モータのトル
クアシスト量や回生発電量を設定することの出来る、ハ
イブリッド車両の制御装置の提供。【解決手段】運転者の加速意思を要求加速度ａreqとし
て演算する要求加速度演算手段を設け、車両の実際の加
速度を実加速度ａactとして演算する実加速度演算手段
を設け、要求加速度と実加速度との差（ａreq−ａact）
を偏差として演算する偏差演算手段を設け、偏差演算手
段により演算された偏差に基づいて、該偏差が縮小する
方向に前記モータを制御する、モータ制御手段を設けて
構成される。運転者の加速意思と実際の車両の加速状態
の差、即ち、車両の走行状態に応じて適切に、モータの
トルクアシスト量や回生発電量を、運転者に違和感を生
じさせることなく設定することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関とモータ
／ジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両の制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のハイブリッド車両は、スロット
ルの踏み込み量に応じてモータ（本明細書で、単に「モ
ータ」と言った場合には、モータをジェネレータとして
回生使用するモータ／ジェネレータを含むものである）
の回生発電量が設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば下り坂
をアクセルがＯＦＦ状態で走行する場合には、スロット
ルの踏み込み量がゼロとなり、モータの回生発電量は最
低のレベルに設定されることとなる。これでは、下り坂
で車両が増速されて、回生発電のチャンスであるにもか
かわらず、モータの回生発電量がスロットルの踏み込み
量で設定されるために、速度エネルギを有効に発電に生
かして車両を減速させることが出来ず、運転者はブレー
キを踏んで、車速を落とさざるを得なくなる不都合が生
じる。

【０００４】また、スロットルの踏み込み量が大きい、
急加速が要求された場合には、モータは駆動されてトル
クアシストを行うが、車両が十分に加速されてトルクア
シストが不要となって状態となっても、スロットルが踏
み込まれている限り、トルクアシストが継続され、バッ
テリーのＳＯＣが低下する原因となる。

【０００５】本発明は、上記した事情に鑑み、ハイブリ
ッド車両において、車両の走行状態に応じて適切に、モ
ータのトルクアシスト量や回生発電量を設定することの
出来る、ハイブリッド車両の制御装置を提供することを
目的とするものである。

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内燃
機関（２）及びモータ（３）を駆動源とする、ハイブリ
ッド車両において、運転者の加速意思を要求加速度（ａ
req）として演算する要求加速度演算手段（１３、モー
タ制御プログラムＭＣＰのステップＳ１など）を設け、
前記車両の実際の加速度を実加速度（ａact）として演
算する実加速度演算手段（１３、モータ制御プログラム
ＭＣＰのステップＳ１など）を設け、前記要求加速度と
実加速度との偏差（ａreq−ａact）を演算する偏差演算
手段（１３、モータ制御プログラムＭＣＰのステップＳ
３、ステップＳ７など）を設け、前記偏差演算手段によ
り演算された偏差に基づいて、該偏差が縮小する方向に
前記モータを制御する、モータ制御手段（１２、モータ
制御プログラムＭＣＰのステップＳ４、ステップＳ６な
ど）を設けて構成される。

【０００６】請求項２の発明は、前記モータ制御手段
は、前記モータに、駆動動作、回生動作を行わせること
により前記偏差が縮小するように制御することを特徴と
して構成される。

【０００７】請求項３の発明は、前記モータ制御手段
は、前記要求加速度演算手段により演算された要求加速
度および、前記偏差に基づいて、該偏差が縮小する方向
に前記モータを制御することを特徴として構成される。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記モータ制御手段は、前記要求加速度が０以下
で、前記偏差が正の場合に、前記モータを、非入出力状
態とすることを特徴として構成される。

【０００９】請求項５の発明は、前記要求加速度演算手
段は、スロットル開度及びエンジンの出力軸回転数に基
づいて、要求加速度を演算することを特徴として構成さ
れる。

【００１０】請求項６の発明は、前記モータ制御手段に
より行われるモータの駆動動作におけるモータ駆動トル
クは、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴とし
て構成される。

【００１１】請求項７発明は、前記モータ制御手段によ
り行われるモータの回生動作におけるモータ回生トルク
は、前記偏差に応じて演算決定されることを特徴として
構成される。

【００１２】請求項８の発明は、前記モータ制御手段に
よるモータの駆動制御に際して、モータトルク出力の変
化率を所定の値に制限する、モータトルク出力変化率制
限手段を設けて構成される。

【００１３】

【発明の効果】請求項１の発明によると、偏差演算手段
（１３、モータ制御プログラムＭＣＰのステップＳ３、
ステップＳ７など）により、要求加速度と実加速度との
偏差（ａreq−ａact）が求められ、該演算された偏差に
基づいて、該偏差が縮小する方向にモータ（３）を制御
するので、運転者の加速意思と実際の車両の加速状態の
差、即ち、車両の走行状態に応じて適切に、モータのト
ルクアシスト量や回生発電量を、運転者に違和感を生じ
させることなく設定することが出来る。

【００１４】請求項２の発明によれば、モータは、偏差
が縮小するように駆動動作、回生動作が行われ、適切な
制御が可能となる。

【００１５】請求項３の発明によれば、要求加速度の正
負に応じた、木目の細かな制御が可能となる。

【００１６】請求項４の発明によれば、運転者の加速意
思が無く、車両の減速が進んでいる場合には、モータは
非入出力状態となり、トルクアシストや回生動作を行わ
ないので、運転者の意図に反して、車両の加減速動作が
行われることが無く、違和感のない制御が可能となる。

【００１７】請求項５の発明によれば、スロットル開度
及びエンジンの出力軸回転数に基づいて、要求加速度が
演算されるので、内燃機関の出力状態を的確に反映した
形での要求加速度が求められる。

【００１８】請求項６の発明によれば、モータ駆動トル
クは、前記偏差に応じて演算決定されるので、運転者の
加速意思と実際の車両の加速状態の差に応じた量でトル
クアシストを行うことが出来、適切な駆動動作が可能と
なる。

【００１９】請求項７の発明によれば、モータ回生トル
クは、前記偏差に応じて演算決定されるので、運転者の
加速（減速）意思と実際の車両の加速（減速）状態の差
に応じた量で回生動作を行うことが出来、適切な回生動
作が可能となる。

【００２０】請求項８の発明によれば、モータトルク出
力変化率制限手段により、モータトルク出力の変化率は
所定の値に制限されるので、モータによるトルク制御に
際して、急激な変化が防止され、車両の急加減速の発生
が防止される。

【００２１】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図に沿って説明する。

【００２３】図１は本発明に係る車輌の駆動系を示すブ
ロック模式図、図２は本発明に適用される自動変速機構
を示す図で、（ａ）は自動変速機構のスケルトン図、
（ｂ）はその作動表、図３はハイブリッド車両の制御系
を示すブロック図、図４は、モータ制御プログラムの一
例を示すフローチャート、図５は要求加速度算出マップ
の一例を示す図、図６は、各道路状況における、加速度
状態及びモータの制御状態を示すタイムチャートであ
る。

【００２４】図１に示すように、ハイブリッド車両の駆
動源は、車体に搭載されたエンジン２及びモータ・ジェ
ネレータ（Ｍ／Ｇ）３により構成されており、エンジン
２とモータ／ジェネレータ３の出力軸は直結され、その
駆動力は、自動変速機構を構成するトルクコンバータ
（Ｔ／Ｃ）４を介して自動変速機構５に出力される。

【００２５】なお、図１に示すエンジン２及びモータ・
ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３が接続される自動変速機構５
は、入力される駆動力を所定の車輌走行状況に基づいて
変速し、車輪等に出力する。また、該自動変速機構５に
は、変速を行うための複数の摩擦係合要素が配設されて
おり、その摩擦係合要素の係合を油圧制御して変速し、
かつ上記トルクコンバータ４を制御するための油圧制御
装置６が備えられている。そして、該油圧制御装置６に
油圧を供給するための機械式オイルポンプ７及び電動オ
イルポンプ８が、それぞれ配設されている。該機械式オ
イルポンプ７は、トルクコンバータ４と連動するように
配設されており、エンジン２及びモータ・ジェネレータ
３の駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ
８は、エンジン２及びモータ・ジェネレータ３の駆動力
とは独立しており、不図示のバッテリーから電力供給さ
れるモータにより駆動される。

【００２６】ついで、自動変速機構について図に沿って
説明する。図２は本発明に適用される自動変速機構５を
示す図で、（ａ）は自動変速機構５のスケルトン図、
（ｂ）はその作動表、である。図２（ａ）に示すよう
に、主自動変速機構３０は、エンジン出力軸に整列して
配置される第１軸に配置されており、エンジン２（Ｅ／
Ｇ）及びモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３よりロック
アップクラッチ３６を有するトルクコンバータ４を介し
て駆動力が伝達される入力軸３７を有している。該第１
軸には、トルクコンバータ４に隣接する機械式オイルポ
ンプ７及び電動オイルポンプ８、ブレーキ部３４、プラ
ネタリギヤユニット部３１、クラッチ部３５が順に配置
されている。

【００２７】プラネタリギヤユニット部３１はシンプル
プラネタリギヤ３２とダブルピニオンプラネタリギヤ３
３から構成されている。該シンプルプラネタリギヤ３２
は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びこれらギヤに
噛合するピニオンＰ１を支持したキャリヤＣＲからな
り、また、該ダブルピニオンプラネタリギヤ３３は、サ
ンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛
合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニ
オンＰ３を互に噛合するように支持するキャリヤＣＲか
らなる。そして、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２は、そ
れぞれ入力軸３７に回転自在に支持された中空軸に回転
自在に支持されている。また、キャリヤＣＲは、前記両
プラネタリギヤ３２，３３に共通しており、それぞれサ
ンギヤＳ１，Ｓ２に噛合するピニオンＰ１及びピニオン
Ｐ２は一体に回転するように連結されている。

【００２８】ブレーキ部３４は、内径側から外径方向に
向って順次ワンウェイクラッチＦ１、ブレーキＢ１そし
てブレーキＢ２が配設されており、また、カウンタドラ
イブギヤ３９はスプラインを介してキャリヤＣＲに連結
している。更に、リングギヤＲ２にワンウェイクラッチ
Ｆ２が介在しており、該リングギヤＲ２外周とケースと
の間にはブレーキＢ３が介在している。また、クラッチ
部３５は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラ
ッチＣ２を備えており、該フォワードクラッチＣ１は、
リングギヤＲ１外周に介在しており、また、該ダイレク
トクラッチＣ２は、不図示の可動部材の内周と中空軸先
端に連結されたフランジ部との間に介在している。

【００２９】副変速機構４０は、入力軸３７からなる第
１軸に平行に配置された第２軸４３に配設されており、
これら第１軸及び第２軸は、ディファレンシャル軸（左
右車軸）４５l ，４５ｒからなる第３軸と合せて、側面
視３角状に構成されている。そして、該副変速機構４０
は、シンプルプラネタリギヤ４１，４２を有しており、
キャリヤＣＲ３とリングギヤＲ４が一体に連結すると共
に、サンギヤＳ３，Ｓ４同士が一体に連結して、シンプ
ソンタイプのギヤ列を構成している。更に、リングギヤ
Ｒ３がカウンタドリブンギヤ４６に連結して入力部を構
成し、またキャリヤＣＲ３及びリングギヤＲ４が出力部
となる減速ギヤ４７に連結している。更に、リングギヤ
Ｒ３と一体サンギヤＳ３，Ｓ４との間にＵＤダイレクト
クラッチＣ３が介在し、また一体サンギヤＳ３（Ｓ４）
がブレーキＢ４にて適宜係止し得、かつキャリヤＣＲ４
がブレーキＢ５にて適宜係止し得る。これにより、該副
変速機構４０は、前進３速の変速段を得られる。

【００３０】また、第３軸を構成するディファレンシャ
ル装置５０は、デフケース５１を有しており、該ケース
５１には前記減速ギヤ４７と噛合するギヤ５２が固定さ
れている。更に、デフケース５１の内部にはデフギヤ５
３及び左右サイドギヤ５５，５６が互に噛合してかつ回
転自在に支持されており、左右サイドギヤから左右車軸
４５ｌ，４５ｒが延設されている。これにより、ギヤ５
２からの回転が、負荷トルクに対応して分岐され、左右
車軸４５ｌ，４５ｒを介して左右の前輪に伝達される。

【００３１】ついで、本自動変速機構５の作動を、図２
（ｂ）に示す作動表に沿って説明する。１速（１ＳＴ）
状態では、フォワードクラッチＣ１，ワンウェイクラッ
チＦ２及びブレーキＢ５が係合する。これにより、主変
速機構３０は、１速となり、該減速回転がカウンタギヤ
３９，４６を介して副変速機構４０におけるリングギヤ
Ｒ３に伝達される。該副変速機構４０は、ブレーキＢ５
によりキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前
記主変速機構３０の減速回転は、該副変速機構４０によ
り更に減速されて、そしてギヤ４７，５２及びディファ
レンシャル装置５０を介して車軸４５ｌ，４５ｒに伝達
される。

【００３２】２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラ
ッチＣ１の外、ブレーキＢ２が係合すると共に、ワンウ
ェイクラッチＦ２からワンウェイクラッチＦ１に滑らか
に切換わり、主変速機構３０は２速状態となる。また、
副変速機構４０は、ブレーキＢ５の係合により１速状態
にあり、この２速状態と１速状態が組合さって、自動変
速機構５全体で２速が得られる。

【００３３】３速（３ＲＤ）状態では、主変速機構３０
は、フォワードクラッチＣ１、ブレーキＢ２及びワンウ
ェイクラッチＦ１が係合した上述２速状態と同じであ
り、副変速機構４０がブレーキＢ４を係合する。する
と、サンギヤＳ３，Ｓ４が固定され、リングギヤＲ３か
らの回転は２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、
従って主変速機構３０の２速と副変速機構４０の２速
で、自動変速機構５全体で３速が得られる。

【００３４】４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構３０
は、フォワードクラッチＣ１、ブレーキＢ２及びワンウ
ェイクラッチＦ１が係合した上述２速及び３速状態と同
じであり、副変速機構４０は、ブレーキＢ４を解放する
と共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状
態では、リングギヤＲ４とサンギヤＳ３（Ｓ４）が連結
して、両プラネタリギヤ４１，４２が一体回転する直結
回転となる。従って、主変速機構３０の２速と副変速機
構４０の直結（３速）が組合されて、自動変速機構５全
体で、４速回転が得られる。

【００３５】５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラ
ッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力
軸３７の回転がリングギヤＲ１及びサンギヤＳ１に共に
伝達されて、主変速機構３０は、ギヤユニット３１が一
体回転する直結回転となる。また、副変速機構４０は、
ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっ
ており、従って主変速機構３０の３速（直結）と副変速
機構４０の３速（直結）が組合されて、自動変速機構５
全体で、５速回転が得られる。

【００３６】後進（ＲＥＶ）状態では、ダイレクトクラ
ッチＣ２及びブレーキＢ３が係合すると共に、ブレーキ
Ｂ５が係合する。この状態では、主変速機構３０にあっ
ては、後進回転が取り出され、また副変速機構４０は、
ブレーキＢ５に基づきキャリヤＣＲ４が停止され、１速
状態に保持される。従って、主変速機構３０の逆転と副
変速機構４０の１速回転が組合され、逆転減速回転が得
られる。

【００３７】なお、図２（ｂ）において、三角印は、エ
ンジンブレーキ時に作動することを示す。即ち、１速に
あっては、ブレーキＢ３が係合して、ワンウェイクラッ
チＦ２に代ってリングギヤＲ２を固定する。２速、３
速、４速にあっては、ブレーキＢ１が係合して、ワンウ
ェイクラッチＦ１に代ってサンギヤＳ２を固定する。

【００３８】また、車両には、図３に示すように、モー
タ／ジェネレータ３を制御するモータ制御部１２が接続
しており、モータ制御部１２には、車両制御部１３及び
変速機制御部１５などが接続している。

【００３９】ハイブリッド車両は、以上のような構成を
有するので、内燃機関であるエンジン２を駆動しなが
ら、車両を運転する際に、車両制御部１３は、図示しな
いメモリからモータ制御プログラムＭＣＰを読み出し
て、該プログラムに基づいてモータ／ジェネレータ３を
制御する。

【００４０】即ち、車両制御部１３は、モータ制御プロ
グラムＭＣＰのステップＳ１で、運転者のアクセル踏み
込み量、即ちスロットル開度に応じて、運転者が現在要
求している要求加速度ａreqを、図５に示す要求加速度
算出マップＭＡＰから演算する。要求加速度算出マップ
ＭＡＰは、図５に示すように、現在のスロットル開度θ
及び現在のエンジン出力軸回転数rpmをパラメータとし
て表されており、該マップＭＡＰは、図示しない適宜な
メモリ中に格納されている。

【００４１】また、車両制御部１３は、エンジン出力軸
回転数rpmの単位時間当たりの変化量から、車両の実加
速度ａactを演算し、ステップＳ２で、要求加速度ａreq
が正であるか否か、即ち、運転者に車両を加速する意思
があるか否かを判定する。

【００４２】要求加速度ａreqが正の場合、即ち、運転
者に車両を加速する意思があるものと判定された場合に
は、ステップＳ３に入り、要求加速度ａreqと実加速度
ａactの差、即ち、運転者の車両の加速意思と、現実の
車両の加速状態の偏差（ａreq−ａact）を求める。

【００４３】運転者の車両の加速意思と、現実の車両の
加速状態の偏差が、正の場合には、要求加速度ａreqが
実加速度ａactを上回っている状態、即ち、加速する意
思があるにもかかわらず、車両の加速が遅れいている状
態（この場合を、後の説明で、「領域I」と称する）と
判断して、車両制御部１３はモータ制御部１２に対し
て、モータ／ジェネレータ３を所定のアシストトルクで
トルクアシストするように指令する。

【００４４】これを受けて、モータ制御部１２は、ステ
ップＳ４に入り、偏差（ａreq−ａact）に所定の係数Ｋ
１を掛けて、モータ／ジェネレータ３によるアシストト
ルクの値を演算する。モータ／ジェネレータ３によるア
シストトルクが求められたところで、モータ制御部１２
は、モータ／ジェネレータ３を駆動して、エンジン２に
対してトルクアシストを行うが、その際に、ステップＳ
５で、モータ／ジェネレータ３によるアシスト動作に際
して、急激なモータ出力トルクの変動を防止し、違和感
を軽減するために、トルクアシストに際したモータトル
クの出力の変化率を所定の値に制限する動作を行う。

【００４５】こうして、モータ／ジェネレータ３による
トルクアシスト動作は行われて、エンジン２はトルクア
シストにより、運転者が要求した要求加速度ａreqに対
応する形で加速され、運転者の車両の加速意思と、現実
の車両の加速状態の偏差（ａreq−ａact）は縮小する方
向に制御され、違和感のない加速動作が行われる。

【００４６】また、ステップＳ３で、運転者の車両の加
速意思と、現実の車両の加速状態の偏差（ａreq−ａac
t）が０以下の場合、即ち、要求加速度ａreqよりも実加
速度ａactの方が大きい場合には、ステップＳ６に入
る。この場合は、運転者の加速の意思はあるが、車両の
実際の加速が運転者の意図する加速よりも大きな場合で
ある。この場合を、後の説明で、「領域II」と称する。

【００４７】こうした場合には、モータ／ジェネレータ
３に回生動作を行わせて車両の実加速度ａactを減少さ
せる制御を行い、車両の加速度状態を、運転者の意図す
る加速状態に近づける制御を行う。

【００４８】車両制御部１３はモータ制御部１２に対し
て、モータ／ジェネレータ３に対して回生動作を行わせ
るように指令し、モータ制御部１２は、モータ／ジェネ
レータ３による回生発電トルクを、偏差（ａreq−ａac
t）に所定の係数Ｋ２を掛けて演算算出する。モータ／
ジェネレータ３による発電トルクが求められたところ
で、モータ制御部１２は、モータ／ジェネレータ３を回
生駆動して、エンジン２のトルクによる回生発電を行う
が、その際に、ステップＳ５で、モータ／ジェネレータ
３による回生発電動作に際して、急激なモータ出力トル
クの変動を防止し、違和感を軽減するために、回生発電
に際したモータトルク出力の変化率を所定の値に制限す
る動作を行う。

【００４９】こうして、モータ／ジェネレータ３による
回生発電動作が行われて、エンジン２はモータ／ジェネ
レータ３による回生発電により余分なトルクが吸収され
る。これにより、車両は、運転者が要求した要求加速度
ａreqに対応する形でその加速度が減少され、運転者の
車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差（ａre
q−ａact）が縮小する方向に制御され、違和感のない加
速動作が行われる。

【００５０】また、ステップＳ２で、要求加速度ａreq
がゼロ又は負の場合、即ち、運転者に車両を加減速する
意思がない（要求加速度ａreqがゼロ）、あるいは運転
者に車両を減速する意思がある（要求加速度ａreqが
負）ものと判定された場合には、ステップＳ７に入り、
要求加速度ａreqと実加速度ａactの差、即ち、運転者の
車両の加速意思（減速意思は、加速意思がマイナスの状
態と考えることが出来るので、本明細書では、本来の車
両を加速させる「加速意思」と「減速意思」を、共に
「加速意思」と表現する）と、現実の車両の加速状態
（減速状態は、加速状態がマイナスの状態と考えること
が出来るので、本明細書では、本来の車両が加速状態と
なっている「加速状態」と「減速状態」を、共に「加速
状態」と表現する）の偏差（ａreq−ａact）を求める。

【００５１】ステップＳ７で、運転者の車両の加速意思
と、現実の車両の加速状態の偏差（ａreq−ａact）が負
の場合、即ち、要求加速度ａreq（０以下）よりも実加
速度ａact（負値）の方が大きな場合（符号を含む大小
比較）には、ステップＳ６に入る。この場合は、運転者
の減速の意思が有るにも係わらず、車両の実際の減速が
運転者の意図する減速よりも遅れている場合である。こ
の場合を、後の説明で、「領域III」と称する。

【００５２】こうした場合には、モータ／ジェネレータ
３に回生動作を行わせて車両の実加速度ａactをマイナ
ス方向に減少させる制御を行い、車両の減速状態を、運
転者の意図する減速状態に近づける制御を行う。

【００５３】車両制御部１３はモータ制御部１２に対し
て、モータ／ジェネレータ３に対して回生動作を行わせ
るように指令し、モータ制御部１２は、モータ／ジェネ
レータ３による回生発電トルクを、偏差（ａreq−ａac
t）に所定の係数Ｋ２を掛けて演算算出する。モータ／
ジェネレータ３による発電トルクが求められたところ
で、モータ制御部１２は、モータ／ジェネレータ３を回
生駆動して、エンジン２のトルクによる回生発電を行う
が、その際に、ステップＳ５で、モータ／ジェネレータ
３による回生発電動作に際して、急激な出力トルクの変
動を防止し、違和感を軽減するために、回生発電に際し
たトルク変動を所定の値に制限する動作を行う。

【００５４】こうして、モータ／ジェネレータ３による
回生発電動作が行われて、エンジン２はモータ／ジェネ
レータ３による回生発電により余分なトルクが吸収され
る。これにより、車両は、運転者が要求した要求加速度
ａreq（実際は、減速）に対応する形で減速され、運転
者の車両の加速意思と、現実の車両の加速状態の偏差
（ａreq−ａact）が縮小する方向に制御され、違和感の
ない減速動作が行われる。

【００５５】なお、ステップＳ２で、要求加速度ａreq
がゼロの場合においては、ステップＳ７で、偏差が負と
なることは、実加速度ａactが正値を取っていることと
なるので、運転者に車両を加減速する意思がないにも係
わらず、車両が加速しているものと判断される。この場
合にも、ステップＳ６及びステップＳ５で、モータ／ジ
ェネレータ３による回生発電を行い、車両の実加速度ａ
actを減少させる制御を行い、車両の走行状態を、運転
者の意図に沿った状態にするような制御を行う。

【００５６】また、ステップＳ７で、偏差（ａreq−ａa
ct）が０以上の場合には、運転者の減速意思に対して、
実際の車両の減速が、運転者の減速意思の通り（偏差が
０の場合）、または、運転者の減速意思よりも進んでい
る場合（偏差が正の場合）である。この場合を、後の説
明で、「領域IV」と称する。

【００５７】この場合には、車両制御部１３は運転者の
減速意思を尊重して、モータ／ジェネレータ３によるア
シスト動作を行わずに、ステップＳ８で、モータ／ジェ
ネレータ３の出力を０Ｎｍ（非入出力動作状態）とする
ように、モータ制御部１２に指令する。これにより、減
速させたいのに、モータ／ジェネレータ３によるアシス
ト動作が行われて、加速されるといった不自然な加速動
作が回避され、違和感のない制御が可能となる。なお、
この場合にも、ステップＳ５で、モータ／ジェネレータ
３に対する０Ｎｍ指令、即ち、非入出力動作指令に際し
て、急激な出力トルクの変動を防止し、違和感を軽減す
るために、モータ／ジェネレータ３のトルク変動を所定
の値に制限する動作を行う。

【００５８】なお、ステップＳ２で、要求加速度ａreq
が０の場合には、ステップＳ７で、偏差が０又は正とな
ることは、実加速度ａactが負値を取っていることとな
るので、運転者に車両を加減速する意思がなく、車両も
加減速が行われていないか、または減速しているものと
判断される。この場合には、車両制御部１３は、モータ
／ジェネレータ３によるアシスト動作を行わずに、ステ
ップＳ８で、モータ／ジェネレータ３の出力を０Ｎｍと
するように、モータ制御部１２に指令する。これによ
り、不用意にモータ／ジェネレータ３によるアシスト動
作が行われて、加速されるといった不自然な動作が回避
され、違和感のない制御が可能となる。なお、この場合
にも、ステップＳ５で、モータ／ジェネレータ３に対す
る０Ｎｍ指令に際して、急激な出力トルクの変動を防止
し、違和感を軽減するために、モータ／ジェネレータ３
のトルク変動を所定の値に制限する動作を行う。

【００５９】以下、図６に基づき、実際の道路状態に応
じて、モータ制御プログラムＭＣＰにより、どのように
制御が行われるかについて、説明する。

【００６０】車両が、平坦路を走行している場合に、図
６（ａ）に示すように、運転者が急にスロットルを踏み
込んで、要求加速度ａreqが状態Ｐ１に示すように、急
激に上昇した場合、モータ制御プログラムＭＣＰは、前
述のステップＳ２、ステップＳ３及びステップＳ４を経
由する、領域Ｉモードとなる。ステップＳ４で、状態Ｐ
２のアシストトルクが算出され、モータ／ジェネレータ
３によるアシスト動作が状態Ｐ４に示すように行われ、
車両の実加速度ａactは、状態Ｐ３に示すように、急激
に上昇し、運転者の加速意思に沿った制御が行われる。

【００６１】次に、運転者が、スロットルを戻して加速
を止めると、要求加速度ａreqは状態Ｐ５のように、０
方向に減少してゆき、その場合には、車両の実加速度ａ
actが要求加速度ａreqを上回る状態Ｐ６となり、領域II
モードとなる。すると、ステップＳ６で、発電トルクが
状態Ｐ７に示すように、演算され、モータ／ジェネレー
タ３による回生発電が、状態Ｐ８に示すように実行さ
れ、駆動源の余分なトルクがモータ／ジェネレータ３に
よる回生発電により吸収され、車両の過大な加速動作は
抑えられ、運転者の加速意思を的確に反映した加速動作
が行われる。

【００６２】また、スロットルが戻されて、運転者の要
求加速度ａreqが負となった、状態Ｐ９では、実加速度
ａactが正を維持する状態Ｐ１０では、モータ制御プロ
グラムＭＣＰの領域IIIとなり、状態Ｐ７、Ｐ８でのモ
ータ／ジェネレータ３による回生発電が継続され、車両
の加速状態は減速状態にまで抑えられ、運転者の減速意
思を的確に反映した減速動作が行われる。

【００６３】更に、要求加速度ａreqが負となった状態
Ｐ９で、実加速度ａactも負となって状態Ｐ１１とな
り、偏差（ａreq−ａact）が、０又は正となる領域IVで
は、減速が進行しているので、ステップＳ８で、モータ
／ジェネレータ３のトルクが０Ｎｍに制御され、適正な
状態で車両は減速される。

【００６４】次に、降坂路の場合、実加速度ａactが先
行して増加し、状態Ｐ１２となり、これに対して、運転
者は、車両が加速されることからスロットルを離して、
要求加速度ａreqが負となる状態Ｐ１３となる。しか
し、当初は、車両の減速が遅れることから、モータ制御
プログラムＭＣＰの領域IIIの状態となり、ステップＳ
６で演算される発電トルクは、状態Ｐ２３となり、モー
タ／ジェネレータ３による回生発電が状態Ｐ１４のよう
に行われて、余分な加速エネルギが吸収され、車両は減
速される。

【００６５】車両の実加速度ａactが、負となり、更
に、要求加速度ａreqを下回ると、状態Ｐ２４の領域IV
となり、モータ／ジェネレータ３による回生発電は停止
され、ステップＳ８によりモータ／ジェネレータ３のト
ルクが０Ｎｍに制御され、適正な状態で車両は減速され
る。

【００６６】また、車両が登坂路を走行する場合、坂道
にさしかかり、車両の実加速度ａactは、図６（ｃ）の
状態Ｐ１５に示すように、負となり、これに対して運転
者がスロットルを踏み込むことにより、要求加速度ａre
qを正とし、状態Ｐ１６とする。これにより、モータ制
御プログラムＭＣＰは、領域Ｉとなり、ステップＳ４
で、アシストトルクが状態Ｐ１７に示すように、演算さ
れ、モータ／ジェネレータ３によるアシスト動作が、状
態Ｐ１８に示すように、行われる。

【００６７】モータ／ジェネレータ３によるアシスト動
作により、車両の実加速度ａactが、負から正となっ
て、運転者の要求加速度ａreqを上回るようになると、
運転者はスロットルの踏み込みを緩めることから、要求
加速度ａreqが低下して、状態Ｐ１９となる。すると、
偏差（ａreq−ａact）が実加速度ａactが要求加速度ａr
eqを上回って、負となり、モータ制御プログラムＭＣＰ
は領域IIとなり、ステップＳ６で、モータ／ジェネレー
タ３による回生発電に際した発電トルクが状態Ｐ２０に
示すように演算され、次いで、モータ／ジェネレータ３
による回生発電が、状態Ｐ２１に示すように実行され
て、余分な車両の加速エネルギーが吸収され、車両の加
速状態は徐々に緩和されるように制御される。

【００６８】車両の実加速度ａactが、所定の値にな
り、運転者がそれ以上の加速が不要と判断した場合に
は、スロットルが戻され、運転者の要求加速度ａreq
は、０となり、状態Ｐ２２となる。すると、実加速度ａ
actはまだ正値なので、モータ制御プログラムＭＣＰは
領域IIIとなり、モータ／ジェネレータ３による回生発
電が継続され、車両の加速状態の抑制制御が継続され
る。

【００６９】更に、車両の実加速度ａact減少して、０
となる状態Ｐ２２では、モータ制御プログラムＭＣＰ
は、領域IVとなり、それ以上のモータ／ジェネレータ３
による回生発電は停止され、車両の加速状態は、解除さ
れる。

【００７０】なお、上述の実施例は、駆動源の内燃機関
としてのエンジン２とモータ／ジェネレータ３の出力軸
が直結された状態の例について説明したが、内燃機関と
モータ／ジェネレータの接続態様は、任意であり、適宜
なクラッチを介在させたのもや、遊星歯車機構を介在さ
せたものなど各種の態様を採用しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る車輌の駆動系を示すブロッ
ク模式図である。

【図２】図２は本発明に適用される自動変速機構を示す
図で、（ａ）は自動変速機構のスケルトン図、（ｂ）は
その作動表である。

【図３】図３はハイブリッド車両の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】図４は、モータ制御プログラムの一例を示すフ
ローチャートである。

【図５】図５は要求加速度算出マップの一例を示す図で
ある。

【図６】図６は、各道路状況における、加速度状態及び
モータの制御状態を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

２……内燃機関（エンジン）３……モータ（モータ・ジェネレータ）５……自動変速機構１２……モータ制御手段（モータ制御部）１３……要求加速度演算手段、実加速度演算手段、偏差
演算手段（車両制御部）ＭＣＰ……モータ制御プログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者高須栄治愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者粥川篤史愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA04 AA05 AB27 AC24 AC36 AC39 AC40 AC74 AC77 AD22 AD23 AD53 3G084 BA00 CA04 DA04 FA05 FA10 FA33 3G093 AA07 BA14 CB06 DA01 DA06 DB05 DB21 EC02 FA04 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PU25 QE08 QI04 QI14 QN04 SE03 TO02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関及びモータを駆動源とする、ハ
イブリッド車両において、運転者の加速意思を要求加速度として演算する要求加速
度演算手段を設け、前記車両の実際の加速度を実加速度として演算する実加
速度演算手段を設け、前記要求加速度と実加速度との偏差を演算する偏差演算
手段を設け、前記偏差演算手段により演算された偏差に基づいて、該
偏差が縮小する方向に前記モータを制御する、モータ制
御手段を設けて構成した、ハイブリッド車両の制御装
置。
【請求項２】前記モータ制御手段は、前記モータに、
駆動動作、回生動作を行わせることにより前記偏差が縮
小するように制御することを特徴とする、請求項１記載
のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】前記モータ制御手段は、前記要求加速度
演算手段により演算された要求加速度および、前記偏差
に基づいて、該偏差が縮小する方向に前記モータを制御
することを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車
両の制御装置。
【請求項４】前記モータ制御手段は、前記要求加速度
が０以下で、前記偏差が正の場合に、前記モータを、非
入出力状態とすることを特徴とする、請求項３記載の、
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】前記要求加速度演算手段は、スロットル
開度及びエンジンの出力軸回転数に基づいて、要求加速
度を演算することを特徴とする、請求項１記載のハイブ
リッド車両の制御装置。
【請求項６】前記モータ制御手段により行われるモー
タの駆動動作におけるモータ駆動トルクは、前記偏差に
応じて演算決定されることを特徴とする、請求項１記載
のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】前記モータ制御手段により行われるモー
タの回生動作におけるモータ回生トルクは、前記偏差に
応じて演算決定されることを特徴とする、請求項１記載
のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】前記モータ制御手段によるモータの駆動
制御に際して、モータトルク出力の変化率を所定の値に
制限する、モータトルク出力変化率制限手段を設けて構
成した、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。