JP2008105494A - ハイブリッド車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気走行(EV)モードでの走行中、余剰モータトルクがエンジン始動トルクに対し不足して、エンジン始動時に不快な加減速度振動が発生するのを回避する。
【解決手段】出力可能最大モータトルク特性αは、車速VSPが一定に保たれた状態で変速比Gpの変化（変速）によりモータ回転数Nmを変化させた場合の特性で、車輪駆動トルクを或る一定値に保つためのモータトルク（走行用モータトルク）線は、上記の変速に起因してモータ回転数Nmに対しδで示すごときものとなる。第1速の選択でモータ回転数NmがNm2のように高い場合、余剰モータトルクがTmovr2のように小さいため、これが、エンジン始動トルクTestartに対し不足し、エンジン始動時に車輪駆動系に不快な加減速度振動が発生する。このトルク不足が解消される余剰モータトルクTmovr1となるまでモータ回転数NmがNm1に低下するよう、現在の選択変速段（第1速）よりもハイ側の変速段（第2速）をEV時目標変速段と定め、矢εにより示すごとくこのEV時目標変速段へのアップシフトを行わせる。
【選択図】図６

Description

本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することができ、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両の変速制御装置に関するものである。

上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これらエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータおよび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わりに有した構成になるものである。

かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。
特開平１１−０８２２６０号公報

上記したハイブリッド車両においては、電気走行(EV)モードでの走行中、モータ/ジェネレータからの動力のみでは駆動力不足になったり、バッテリ蓄電状態が悪化したことで、エンジン動力も必要になった場合、第1クラッチを締結してモータ/ジェネレータによりエンジンを始動させ、電気走行(EV)モードからハイブリッド走行(HEV)モードへのモード切り替えを行う。

従って、電気走行(EV)モードでの走行中モータ/ジェネレータは、当該EV走行に必要な走行用モータトルクを賄う必要があるほかに、上記モード切り替え時におけるエンジン始動のためにクランキングトルクを賄い得る状態であるを要する。

ところでモータ/ジェネレータは、その回転数が上昇するにつれて出力可能最大モータトルクが低下する駆動特性を持つため、以下のような問題を生ずる。
図7は、変速比が固定された状態でのモータ/ジェネレータのモータ回転数Nmに対する出力可能最大モータトルクTmmaxの変化特性をαにより例示するもので、或るモータ回転数Nm（車速VSP）からはモータ回転数Nm（車速VSP）の上昇につれ出力可能最大モータトルクTmmaxが低下する。

当該固定変速比のもと、同一駆動トルク用モータトルク線βで示すごとくモータ/ジェネレータから一定の走行用モータトルクTmdrvを与えた状態で、モータ回転数Nm（車速VSP）が連続的に上昇する場合につき説明する。
モータ回転数NmがNm1のときは、モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクTmmaxから走行用モータトルクTmdrvを差し引いた余剰モータトルクがTmovr1のごとく大きなものであるが、矢γで示すようにモータ回転数Nm（車速VSP）がNm2へ上昇すると、モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクTmmaxから走行用モータトルクTmdrvを差し引いた余剰モータトルクがTmovr2のごとく小さくなる。

一方で自動変速機は、EV走行モードおよびHEV走行モードの何れにおいても、例えば図3に例示するごとく車速VSPおよびアクセル開度APO（アクセルペダル踏み込み量）の二次元マップ上に予め設定した変速線（実線が隣接変速段間アップシフト線、破線が隣接変速段間ダウンシフト線）から目標変速段を求め、これへの自動変速を行うよう構成する。
これがため、図7に矢γで示すモータ回転数NmのNm1からNm2への上昇（車速VSPの上昇）によっても上記の変速線を横切らないことがあり、この場合自動変速機は変速を行わずに変速比を固定されたままになり、上記したモータ回転数NmのNm1からNm2への上昇を惹起する。

かかるモータ回転数Nmの上昇により、モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクTmmaxから走行用モータトルクTmdrvを差し引いた余剰モータトルクはTmovr1からTmovr2へと低下する。
前記EV→HEVモード切り替え時におけるエンジン始動に際しては、この余剰モータトルクTmovr2を用いてエンジンをクランキングするが、小さくなった余剰モータトルクTmovr2では、クランキングトルクとして十分なものでなくなることがある。

この場合、駆動車輪へ向かうべきモータトルクの一部がエンジンの始動に供されることとなり、エンジン始動時はショック対策のために車両加速度を維持しながら第2クラッチをスリップ状態にしているといえども、第2クラッチの入力側回転数が一時的に出力側回転数まで引き込まれる結果、車輪駆動系に不快な加減速度振動を発生させてしまうという問題を生ずる。

なお上記では、走行用以外で使う非走行用モータトルクがエンジンクランキングトルクである場合について、つまり、余剰モータトルクをエンジンクランキングトルクとして使う場合について説明したが、非走行用モータトルクがエンジンクランキングトルク以外の非走行用モータトルクである場合も、上記したと同様な加減速度振動に関する問題を発生させ、その問題解決が望まれている。

本発明は、電気走行モードでの走行中、車輪駆動系における変速機を適切に変速制御することで、モータ/ジェネレータの回転数が上記余剰モータトルクを十分大きな値にしておくことができる値に保たれるようにし、これにより上記の問題を解消したハイブリッド車両の変速制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両の変速制御装置は、請求項1に記載のごとき構成を提案するものである。
先ず前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータから駆動輪に至る変速機を含む車輪駆動系に伝達トルク容量を変更可能な第2クラッチを挿置し、
エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能なものである。

本発明の変速制御装置は、かかるハイブリッド車両において、
前記電気走行モードでの走行中、前記モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクから、走行に用いる走行用モータトルクを差し引いた余剰モータトルクが、走行用以外で使う可能性のある非走行用モータトルク以上に保たれるよう、前記変速機を変速制御する構成にしたものである。

本発明によるハイブリッド車両の変速制御装置によれば、
電気走行モードでの走行中、モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクから走行用モータトルクを差し引いた余剰モータトルクが、走行用以外で使う可能性のある非走行用モータトルク以上に保たれるよう変速機を変速制御するため、
電気走行モードでの走行中、当該変速制御によりモータ/ジェネレータの回転数が、余剰モータトルクを非走行用モータトルク以上に保つような値にされることとなり、
電気走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替え時におけるエンジン始動に際して必要なエンジンクランキングトルク等の非走行用モータトルクを余剰モータトルクで賄う場合にトルク不足の事態を生ずることがなく、このトルク不足で車輪駆動系に不快な加減速度振動が発生するという問題を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の変速制御装置を具えたハイブリッド車両の車輪駆動系（パワートレーン）を、その制御システムと共に示し、
1は、第1動力源としてのモータ/ジェネレータ、2は、第2動力源としてのエンジン、3L,3Rはそれぞれ、左右駆動輪（左右後輪）である。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン2の車両前後方向後方に自動変速機5をタンデムに配置し、エンジン2（クランクシャフト2a）からの回転を自動変速機4の入力軸4aへ伝達する軸5に結合してモータ/ジェネレータ1を設ける。

モータ/ジェネレータ1は交流同期モータとし、車輪3L,3Rを駆動する時はモータとして作用し、車輪3L,3Rを回生制動する時はジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン2および自動変速機4間に配置する。
このモータ/ジェネレータ1およびエンジン2間、より詳しくは、軸5とエンジンクランクシャフト2aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン2およびモータ/ジェネレータ1間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的または段階的に変更可能な乾式クラッチとし、例えば、電磁ソレノイドでクラッチ締結力を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能なものとする。

モータ/ジェネレータ1および自動変速機4間、より詳しくは、軸5と変速機入力軸4aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ1および自動変速機4間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的または段階的に変更可能なものとするが、第2クラッチ7は、例えば比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

自動変速機4は、2003年1月、日産自動車（株）発行「スカイライン新型車（CV35型車）解説書」第C−9頁〜第C−22頁に記載されたと同じものとし、複数の変速摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら変速摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機4は、入力軸4aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸4bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置を含む終減速機8により左右後輪3L,3Rへ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機4は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよいのは言うまでもない。

上記した図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機4を動力伝達状態にする。
この状態でモータ/ジェネレータ1を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ1からの出力回転のみが変速機入力軸4aに達することとなり、自動変速機4が当該入力軸4aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸4bより出力する。
変速機出力軸4bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置を含む終減速機8を経て左右後輪3L,3Rに至り、車両をモータ/ジェネレータ1のみによって電気走行（EV走行）させることができる。

高速走行時や、大負荷走行時や、バッテリの持ち出し可能電力が少ない時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結し、自動変速機4を動力伝達状態にする。
この状態では、エンジン2からの出力回転、または、エンジン2からの出力回転およびモータ/ジェネレータ1からの出力回転の双方が変速機入力軸4aに達することとなり、自動変速機4が当該入力軸4aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸4bより出力する。
変速機出力軸4bからの回転はその後、終減速機8を経て左右後輪3L,3Rに至り、車両をエンジン2およびモータ/ジェネレータ1の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。

かかるHEV走行中において、エンジン2を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ1を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ1のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン2の燃費を向上させることができる。

なお図1では、モータ/ジェネレータ1および駆動輪3L,3Rを切り離し可能に結合する第2クラッチ7を、モータ/ジェネレータ1および自動変速機4間に介在させたが、自動変速機4および終減速機8間に介在させてもよいし、自動変速機4内の変速段選択用の変速摩擦要素を流用するようにしてもよい。

図1には更に、上記したハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン2、モータ/ジェネレータ1、第1クラッチ6、第2クラッチ7、および自動変速機4の制御システムを示す。
図1の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、エンジントルク目標値tTeと、モータ/ジェネレータトルク目標値tTmと、第1クラッチ6の伝達トルク容量目標値tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2と、自動変速機4の目標変速段Gmとで規定する。

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ11からの信号、および、車速VSPを検出する車速センサ12からの信号を入力する。

ここでモータ/ジェネレータ1は、バッテリ21からの電力によりインバータ22を介して駆動制御するが、モータ/ジェネレータ1が前記したごとく発電機として作用する間は、これからの発電電力をバッテリ21に蓄電しておくものとする。
このときバッテリ21が過充電にならないよう、バッテリコントローラ23によりバッテリ21を充電制御する。
このためバッテリコントローラ23は、バッテリ21の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出し、これに関する情報を統合コントローラ20に供給する。

統合コントローラ20は、アクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および車速VSPから、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、エンジントルク目標値tTe、モータ/ジェネレータトルク目標値tTm、第1クラッチ伝達トルク容量目標値tTc1、第2クラッチ伝達トルク容量目標値tTc2、および自動変速機4の目標変速段Gmをそれぞれ演算する。
エンジントルク目標値tTeはエンジンコントローラ24に供給され、モータ/ジェネレータトルク目標値tTmはモータ/ジェネレータコントローラ25に供給される。

エンジンコントローラ24は、エンジントルクTeがエンジントルク目標値tTeとなるようエンジン2を制御し、
モータ/ジェネレータコントローラ25はモータ/ジェネレータ1のトルクTmがモータ/ジェネレータトルク目標値tTmとなるよう、バッテリ21からの電力によりインバータ22を介してモータ/ジェネレータ1を制御する。

統合コントローラ20は、第1クラッチ伝達トルク容量目標値tTc1および第2クラッチ伝達トルク容量目標値tTc2をそれぞれクラッチコントローラ26に供給する。
クラッチコントローラ26は、一方で第1クラッチ伝達トルク容量目標値tTc1に対応したソレノイド電流を第1クラッチ6の電磁力制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が伝達トルク容量目標値tTc1に一致するよう第1クラッチ6を締結制御する。
クラッチコントローラ26は、他方で第2クラッチ伝達トルク容量目標値tTc2に対応したソレノイド電流を第2クラッチ7の油圧制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が第2クラッチ伝達トルク容量目標値tTc2に一致するよう第2クラッチ7を締結制御する。

統合コントローラ20が決定した目標変速段（目標変速比）Gmを変速機コントローラ27に入力し、変速機コントローラ27は自動変速機4を目標変速段（目標変速比）Gmが選択されるよう変速制御する。
ここで目標変速段Gmの決定要領を説明するに、統合コントローラ20は、本発明が狙いとする変速制御のために、図2に示す機能別ブロック線図に基づいて目標変速段Gm を決定する。

HEV時目標変速段演算部110では、例えば図3に例示するごとく車速VSPおよびアクセル開度APO（アクセルペダル踏み込み量）の二次元マップ上に予め設定した変速パターン（実線が隣接変速段間アップシフト線、破線が隣接変速段間ダウンシフト線）を基に車速VSPおよびアクセル開度APOから、HEV走行モード選択中のためのHEV時目標変速段Gmhevを求める。

駆動トルク目標値演算部111では、図4に例示する予定の駆動力マップをもとに車速VSPおよびアクセル開度APOから、現在の運転状態で要求されている車輪駆動トルク目標値tTdを検索により求める
出力可能最大モータトルク演算部112では、図5に例示するモータ/ジェネレータ1の駆動特性マップを基に、バッテリ21の電圧を含む蓄電状態SOCおよびモータ/ジェネレータ1のモータ回転数Nmから、モータ/ジェネレータ1の出力可能最大モータトルクTmmaxを検索する。

なお、図5の横軸に目盛ったモータ回転数Nmは、図1のモータ回転センサ13で直接検出するが、図5に示すように、変速機出力回転数Noと、目標変速段Gmで決まる変速比Gpとの乗算値でもある。
従って、図5の横軸に目盛ったモータ回転数Nmは、変速機出力回転数Noが一定（車速VSPが一定）のもと、変速により変速比Gpが変化することによっても増減し、図5の出力可能最大モータトルクTmmaxは変速比Gpに応じても変化することから、以下では出力可能最大モータトルクをTmmax（Gp）と表記する。

EV時目標変速段演算部113では先ず、演算部11で求めた車輪駆動トルク目標値tTdと、自動変速機4の変速比Gpと、終減速機8の減速比Gfとから、車輪駆動トルク目標値tTdの変速機入力軸上における換算値、つまり走行用モータトルク｛tTd/（Gp×Gf）｝を求める。
次に、演算部112で求めた出力可能最大モータトルクをTmmax（Gp）から走行用モータトルク｛tTd/（Gp×Gf）｝を差し引く次式の演算により、余剰モータトルクTmovr（Gp）を求める。
Tmovr（Gp）＝Tmmax（Gp）−｛tTd/（Gp×Gf）｝ ・・・(1)
ただし、上式における車輪駆動トルク目標値tTdが負値（減速側トルク）である場合は、tTd＝0として、つまり、走行用モータトルク｛tTd/（Gp×Gf）｝＝0として、余剰モータトルクTmovr（Gp）を次式で示すように出力可能最大モータトルクをTmmax（Gp）と同じ値にする。
Tmovr（Gp）＝Tmmax（Gp） ・・・(2)

EV時目標変速段演算部113では更に、上記のようにして求めた余剰モータトルクTmovr（Gp）と、エンジン2をその始動に際してクランキングする時に必要なエンジンクランキングトルクTestart（非走行用モータトルク）との対比結果に応じ、EV走行モード選択中のためのEV時目標変速段Gmevを以下のごとくに決定する。
つまり、Tmovr（Gp）<Testartであれば、換言すれば、余剰モータトルクTmovr（Gp）がエンジンクランキングトルクTestartに対し不足する場合は、この不足が解消される余剰モータトルクTmovr（Gp）となるまでモータ回転数Nmが低下するよう、現在の選択変速段よりもハイ側の変速段をEV時目標変速段Gmevと定める。
逆にTmovr（Gp）≧Testartであれば、つまり、余剰モータトルクTmovr（Gp）がエンジンクランキングトルクTestartに対し不足しない場合は、現在の選択変速段をEV時目標変速段Gmevと定める。
しかしTmovr（Gp）≧Testart＋Thysであれば、つまり、余剰モータトルクTmovr（Gp）がエンジンクランキングトルクTestartに対しヒステリシス分Thysを超えて過大である場合は、この過大が解消される余剰モータトルクTmovr（Gp）となるまでモータ回転数Nmが上昇するよう、現在の選択変速段よりもロー側の変速段をEV時目標変速段Gmevと定める。

Tmovr（Gp）<Testartである場合や、Tmovr（Gp）≧Testart＋Thysである場合は、上記のようにして求めたEV時目標変速段Gmevが複数存在することがあり、この場合EV時目標変速段演算部113は、これら複数のEV時目標変速段Gmevのうち、演算部110で求めたHEV時目標変速段Gmhevに最も近いEV時目標変速段Gmevを選択する。
なお、上記のようにEV時目標変速段Gmevを求めようとしてもEV時目標変速段Gmevが存在しない場合、EV時目標変速段演算部113は現在の選択変速段をEV時目標変速段Gmevとする。

目標変速段選択部114は、走行モード（EV走行モードまたはHEV走行モード）に応じ、演算部113からのEV時目標変速段Gmev、および、演算部110からのHEV時目標変速段Gmhevの一方を選択して目標変速段Gmとするもので、
EV走行モードが選択されている場合は、EV時目標変速段Gmevを目標変速段Gmとし、
HEV走行モードが選択されている場合は、HEV時目標変速段Gmhevを目標変速段Gmとし、この目標変速段Gmを変速機コントローラ27に入力して前記の変速制御に資する。

上記した本実施例の変速制御によれば、図6にもとづき説明すると、以下のような作用効果が奏し得られる。
図6は、或るバッテリ蓄電状態SOCのもとでのモータ/ジェネレータ1の出力可能最大モータトルク特性αを示し、この出力可能最大モータトルク特性αは、EV走行中、車速VSPが一定に保たれた状態で変速比Gpの変化（変速）によりモータ/ジェネレータ1のモータ回転数Nmを変化させた場合の、モータ回転数Nmに対する出力可能最大モータトルクTmmaxの変化特性である。
この特性αから明らかなように、モータ回転数Nmが或る値未満である領域において出力可能最大モータトルクTmmaxは最高値を呈し、これより高回転領域で出力可能最大モータトルクTmmaxは、モータ回転数Nmが上昇するにつれて低下する。

一方で、上記のごとく車速VSPが一定に保たれた状態で変速比Gpの変化（変速）によりモータ/ジェネレータ1のモータ回転数Nmを変化させた場合において、車輪駆動トルクを或る一定値に保つためのモータトルク（走行用モータトルク）は、上記の変速に起因してモータ回転数Nmに対し例えばδで示すごとく変化し、モータ回転数Nmの低下につれ（アップシフト故に）増大する。

今、第1速が選択されているためモータ回転数NmがNm2のように高く、同一駆動トルク用モータトルク（走行用モータトルク）がTmdrv2のように小さいと共に、余剰モータトルクもTmovr2のように小さい場合につき、本実施例の変速制御を以下に説明する。
余剰モータトルクがTmovr2のように小さいため、これが、エンジンをその始動に際してクランキングする時のトルクTestartに対し不足する。
この場合、EV→HEVモード切り替え時におけるエンジン始動に際して必要なエンジンクランキングトルクTestart（非走行用モータトルク）を余剰モータトルクTmovr2で賄おうにもトルク不足となり、このトルク不足で車輪駆動系に不快な加減速度振動が発生するという問題を生ずる。

ところで本実施例においては前記したごとく、かように余剰モータトルクTmovr2がエンジンクランキングトルクTestartに対し不足する場合、この不足が解消される余剰モータトルクTmovr1となるまでモータ回転数NmがNm1へ低下するよう、現在の選択変速段（第1速）よりもハイ側の変速段（第2速）をEV時目標変速段Gmevと定め、これを目標変速段Gmとして、矢εにより示すごとくこの目標変速段Gm＝Gmevへのアップシフトを行わせるため、
EVモードでの走行中、モータ/ジェネレータ1のモータ回転数Nmが、余剰モータトルクTmovrをエンジンクランキングトルクTestart（非走行用モータトルク）以上に保つような値にされることとなり、
EV→HEVモード切り替え時におけるエンジン始動に際して必要なエンジンクランキングトルクTestart（非走行用モータトルク）を余剰モータトルクTmovrで賄う場合にトルク不足の事態を生ずることがなく、このトルク不足で車輪駆動系に不快な加減速度振動が発生するという上記の問題を解消することができる。

なお本実施例においては更に、上記の目的にかなうEV時目標変速段Gmevが複数存在する場合、図2のEV時目標変速段演算部113が、これら複数のEV時目標変速段Gmevのうち、演算部110で求めたHEV時目標変速段Gmhevに最も近いEV時目標変速段Gmevを選択するようにしたから、
上記の作用効果に加えて、EV→HEVモード切り替え時における変速比段差を小さくし得て、滑らかなモード切り替えを実現することができる。

また本実施例においては、上記の目的にかなうEV時目標変速段Gmevを求めようとしてもEV時目標変速段Gmevが存在しない場合、EV時目標変速段演算部113が現在の選択変速段をEV時目標変速段Gmevとするようにしたため、EV走行中に上記の作用効果を得られないのに不用意な変速が行われる愚を避けることができる。

また本実施例においては、前記(1)式により余剰モータトルクTmovr（Gp）を求めるに際し、車輪駆動トルク目標値tTdが負値（減速側トルク）である場合は、走行用モータトルク｛tTd/（Gp×Gf）｝＝0として、余剰モータトルクTmovr（Gp）を出力可能最大モータトルクをTmmax（Gp）と同じ値にするため、
車輪駆動トルク目標値tTdが負値（減速側トルク）であるのに、余剰モータトルクTmovr（Gp）を前記(1)式により求めることで、この余剰モータトルクTmovr（Gp）が著しく大きくなって、前記の作用効果が奏し得られなくなる問題を回避することができる。

また図2の演算部112が、図5に例示したモータ/ジェネレータ1の駆動特性マップをもとに、バッテリ21の蓄電状態SOC（電圧を含む）に応じて出力可能最大モータトルクTmmaxを補正するため、蓄電状態SOC（電圧を含む）の如何なる変化時も出力可能最大モータトルクTmmaxを正確に求めることができ、前記の作用効果を一層確実に達成することができる。

なお上記した実施例では図2の演算部113において、余剰モータトルクTmovr（Gp）がエンジンクランキングトルクTestartに対し不足する場合、この不足が解消される余剰モータトルクTmovr（Gp）となるまでモータ回転数Nmが低下するよう、現在の選択変速段よりもハイ側の変速段をEV時目標変速段Gmevと定めることとしたが、
この代わりに、図2の演算部113において、前記(1)式により求めた余剰モータトルクTmovr（Gp）が常に最大となるような変速段をEV時目標変速段Gmevと定めて前記の変速制御に資することができる。
この場合、モータトルクを最大限にエンジン始動に活用することができて、前記の作用効果を更に確実なものにすることができる。

本発明の一実施例になる変速制御装置を具えたハイブリッド車両のパワートレーンを、その制御システムと共に示す略線図である。 図1における統合コントローラが実行する変速制御を示す機能別ブロック線図である。 自動変速機のアップシフト線およびダウンシフト線を示す変速パターン図である。 車輪駆動トルク目標値を求めるときに用いるマップ図である。 モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルク特性を示す特性線図である。 図2における変速制御により余剰モータトルクがエンジンクランキングトルクよりも大きくなる原理を説明するのに用いた線図である。 従来の変速制御では、余剰モータトルクがエンジンクランキングトルクに対し不足する状況を説明するのに用いた線図である。

符号の説明

１ モータ/ジェネレータ
２ エンジン
3L,3R 左右駆動輪
４ 自動変速機
５ モータ/ジェネレータ軸
６ 第1クラッチ
７ 第2クラッチ
８ 終減速機
11 アクセル開度センサ
12 車速センサ
13 モータ回転センサ
20 統合コントローラ
21 バッテリ
22 インバータ
23 バッテリコントローラ
24 エンジンコントローラ
25 モータ/ジェネレータコントローラ
26 クラッチコントローラ
27 変速機コントローラ
110 HEV時目標変速段演算部
111 車輪駆動トルク目標値演算部
112 出力可能最大モータトルク演算部
113 EV時目標変速段演算部
114 目標変速段選択部

Claims (7)

1. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータから駆動輪に至る変速機を含む車輪駆動系に伝達トルク容量を変更可能な第2クラッチを挿置し、
   エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能なハイブリッド車両において、
   前記電気走行モードでの走行中、前記モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクから、走行に用いる走行用モータトルクを差し引いた余剰モータトルクが、走行用以外で使う可能性のある非走行用モータトルク以上に保たれるよう、前記変速機を変速制御する構成にしたことを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
2. 請求項1に記載の変速制御装置において、
   前記非走行用モータトルクが、前記電気走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替えに当たって前記第1クラッチの締結により行うべき前記エンジンの始動に用いるエンジンクランキングトルクであることを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
3. 請求項2に記載の変速制御装置において、
   前記余剰モータトルクを前記非走行用モータトルク以上に保つ変速比が複数存在する場合、これら複数変速比のうち、前記ハイブリッド走行モードへ移行した後の目標変速比に最も近い変速比へと前記変速機を変速させるよう構成したことを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
4. 請求項1または2に記載の変速制御装置において、
   前記余剰モータトルクを前記非走行用モータトルク以上に保つ変速段が存在しない場合、前記変速機の変速を禁止して現在の選択変速段を保持するよう構成したことを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の変速制御装置において、
   前記余剰モータトルクが最大となるよう前記変速機を変速制御するものであることを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の変速制御装置において、
   前記走行用モータトルクが負値である場合、前記余剰モータトルクが前記出力可能最大モータトルクと同じになるよう前記変速機を変速制御するものであることを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の変速制御装置において、
   前記モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクを、モータ/ジェネレータの電源であるバッテリのバッテリ蓄電状態に応じて補正するよう構成したことを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。

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