JP2008238836A

JP2008238836A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2008238836A
Application number: JP2007078005A
Authority: JP
Inventors: Kakuzou Kaneko; 格三金子
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-24
Filing date: 2007-03-24
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-03-24
Also published as: JP4998036B2

Abstract

【課題】モータジェネレータと有段式の自動変速機を備えた場合であっても、運転者に違和感を与えることなく回生制動力を確保可能なハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】前後輪に別々のモータジェネレータを備え、自動変速機が変速するときは、自動変速機に接続されたモータジェネレータによる回生制動を禁止し、他方のモータジェネレータに総回生制動力の全てを分担させることとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータジェネレータと、有段式自動変速機を介して接続された駆動輪との間に締結要素を備え、制動時にモータジェネレータにより回生制動するハイブリッド車両の制御装置に関する。

ハイブリッド車両として特許文献１の技術が開示されている。この公報には、エンジンと有段式の自動変速機との間にモータジェネレータを備えた構成が開示されている。ハイブリッド車両の駆動輪には、ブレーキバイワイヤシステムからなる油圧ブレーキアクチュエータが備えられ、車両の制動時には、モータジェネレータの回生制動力と油圧ブレーキアクチュエータによる摩擦制動力とを協調制御することで、減速エネルギを回生しつつ運転者の要求制動力を確保している。このとき、有段式の自動変速機が介在しているため、制動時に自動変速機の変速動作が成されると、モータジェネレータから駆動輪への伝達回生トルクが変動を招く虞がある。そこで、自動変速機の変速時には、回生制動を禁止することで、伝達回生トルクの変動を防止している。
特開２００５−３２９９２６号公報

しかしながら、回生制動を禁止するとは、全ての制動力を油圧アクチュエータで確保することとなるため、減速エネルギを摩擦熱として消費してしまい、十分な回生電力を得ることができない。また、変速終了後、回生制動力の禁止を解除すると、変速が連続して発生するような場合には、回生制動力と摩擦制動力を変速の度に切り替える必要があり、制動フィーリングの悪化を招く虞があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、モータジェネレータと有段式の自動変速機を備えた場合であっても、運転者に違和感を与えることなく回生制動力を確保可能な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。

上記目的を達成するため、本発明では、前後輪に別々のモータジェネレータを備え、自動変速機が変速するときは、自動変速機に接続されたモータジェネレータによる回生制動を禁止し、他方のモータジェネレータに総回生制動力の全てを分担させることとした。

よって、本発明のハイブリッド車両にあっては、自動変速機の変速状態にかかわらず安定した制動力を確保することが可能となり、制動フィーリングを向上することができる。

以下、本発明のハイブリッド車両を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図１は実施例１の４輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、第１モータジェネレータMG1と、エンジンＥと、第１クラッチCL1と、第２モータジェネレータMG2と、第２クラッチCL2（自動変速機ATに内方されたクラッチ）と、自動変速機ATと、フロント側ディファレンシャルDFFと、リヤ側ディファレンシャルDFRと、左前輪FL（副駆動輪）と、右前輪FR（副駆動輪）と、左後輪RL（主駆動輪）と、右後輪RR（主駆動輪）と、を有する。

第１モータジェネレータMG1は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータジェネレータコントローラMGCUからの制御指令に基づいて、インバータINVにより作り出された三相交流を印加することにより制御される。この第１モータジェネレータMG1は、バッテリBATからの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリBATを充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。

エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラECUからの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。

第１クラッチCL1は、エンジンＥと第２モータジェネレータMG2との間に介装されたクラッチであり、後述するクラッチコントローラCLCUからの制御指令に基づいて、第１クラッチの油圧アクチュエータにより、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

第２モータジェネレータMG2は、第１モータジェネレータMG1と同様の構成が採用されている。この第２モータジェネレータMG2のロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。

第２クラッチCL2は、第２モータジェネレータMG2と左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するＡＴコントローラATCUからの制御指令に基づいて、油圧アクチュエータにより、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

自動変速機ATは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。

自動変速機ATは、予め設定されたシフトスケジュールに沿って、各クラッチ締結トルクと目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。図３は自動変速機の変速マップである。この変速マップに示すシフトスケジュールは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものであり、アップシフト線（図３中点線）、ダウンシフト線（図３中実線）がヒステリシスを設けて設定されている。尚、更に変速段を追加した構成や、少ない変速段の構成であってもよい。

自動変速機ATの出力軸は、ディファレンシャルDFRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。尚、前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。

各輪には、ブレーキロータと、ホイルシリンダ圧によって制御されるブレーキパッドから構成された摩擦ブレーキBFR,BFL,BRR,BRLが設けられている。各輪のホイルシリンダには、ブレーキアクチュエータユニットBAUと接続されている。このブレーキアクチュエータユニットBAUは、所謂ブレーキバイワイヤシステムを構成しており、モータ等により駆動される液圧源と、ホイルシリンダ内の液圧の増減圧制御を行う増減圧電磁弁と、マスタシリンダとホイルシリンダを連通・遮断するシャットオフバルブ等から構成されている。

このハイブリッド駆動系には、第１モータジェネレータMG1の駆動状態に応じて２輪駆動モードと、４輪駆動モードがあり、更に、それぞれの駆動モードにおいて、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて３つの走行モードを有する。

第１走行モードは、第１クラッチCL1の開放状態で、第２モータジェネレータMG2の動力のみを動力源として走行するモータ走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。

第２走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。

第３走行モードは、第１クラッチCL1は締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC（Wet Start Clutch）走行モード」と略称する。）である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成する。

加速運転時には、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、エンジンＥの動力を用いて走行させる。また、減速運転時は、状況に応じて第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2により、制動エネルギーを回生して発電し、バッテリBATの充電のために使用する。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラECUと、モータジェネレータコントローラMGCUと、インバータINVと、バッテリBATと、クラッチコントローラCLCUと、ＡＴコントローラATCUと、ブレーキコントローラBCUと、統合コントローラ１０を有して構成されている。なお、エンジンコントローラECUと、MGコントローラMGCUと、クラッチコントローラCLCUと、ＡＴコントローラATCUと、ブレーキコントローラBCUと、統合コントローラ１０とは、互いに情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

エンジンコントローラECUは、エンジン水温や、エンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０の目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。

MGコントローラMGCUは、第１及び第２モータジェネレータMG1，MG2のロータ回転位置を検出するレゾルバからの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、各モータジェネレータMG1，MG2のモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータINVへ出力する。なお、このMGコントローラMGCUでは、バッテリBATの充電状態を表すバッテリSOC（State Of Charge）を監視していて、バッテリSOC情報は、各モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

クラッチコントローラCLCUは、第１クラッチ油圧センサと第１クラッチストロークセンサからのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニットに出力する。なお、第１クラッチストロークの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ATコントローラATCUは、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８とからのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブに出力する。なお、アクセルペダル開度APOと車速VSPの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ブレーキコントローラBCUは、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。

統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、各回転要素の回転数やトルクの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報を入力する。

また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラECUへの制御指令によるエンジンＥの動作制御と、MGコントローラMGCUへの制御指令による第１及び第２モータジェネレータMG1，MG2の動作制御と、クラッチコントローラCLCUへの制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラATCUへの制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。また、前輪及び後輪の制動力配分や、回生制動力と摩擦ブレーキ制動力を制御する制動力制御部１０ａが設けられている。

〔回生協調制御について〕
実施例１のハイブリッド車両では、前輪FL,FRに第１モータジェネレータMG1が設けられ、後輪RL,RRに第２モータジェネレータMG2が設けられている。また、各輪には摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRが設けられている。

ここで、モータジェネレータによる回生制動力を発生させる際の回生制動力最大値において、必ず考慮する必要があるのは摩擦ブレーキのブレーキアクチュエータ応答性である。モータジェネレータの故障や、バッテリBATの限界によって制動力を発生できない場合であっても、確実に摩擦ブレーキで制動力を確保する必要があることから、ブレーキアクチュエータ応答性を考慮して、モータジェネレータによる回生制動力の最大値は、機械的・電気的な最大値（以下、機械的・電気的最大値と記載する）よりも比較的低めに設定されている。

よって、回生制動力最大値以上の制動力が要求されると、モータジェネレータによる回生制動力と摩擦ブレーキによる摩擦制動力の両方が各輪に付与される。

車両に制動力を発生させる際、車両の重量配分や、制動時のノーズダイブの影響を考慮する必要があるため、特に高制動時には前輪の制動力配分を多くするのが一般的である。

そこで、実施例１のハイブリッド車両でも、通常の制動時には、運転者の要求制動力に応じた総制動力（車両に必要な制動力の合計）を演算し、この総制動力を前輪側と後輪側に配分する。具体的には、前輪側と後輪側の制動力配分比が７：３程度に設定されている。以下、この配分を基本配分比として記載する。尚、制動時の荷重移動を考慮して基本配分比を補正してもよい。

基本配分比に基づいて前後輪の制動力が決定されると、前輪側では、第１モータジェネレータMG1の回生制動力最大値と、前輪に必要な制動力との不足分を補う摩擦制動力とが付与され、後輪側では、第２モータジェネレータMG2の回生制動力最大値と、後輪に必要な制動力との不足分を補う摩擦制動力とが付与される。ここで、総回生制動力とは、第１モータジェネレータMG1の回生制動力と第２モータジェネレータMG2の回生制動力の総和を表す。よって、制動力が高く摩擦ブレーキが作動する制動時には、総回生制動力は第１モータジェネレータMG1の回生制動力最大値と第２モータジェネレータMG2の回生制動力最大値の和となる。

一方、実施例１のハイブリッド車両では、後輪に駆動力を伝達する有段式の自動変速機ATが搭載されている。この自動変速機ATは、変速前の変速段を達成する解放側締結要素を解放し、変速後の変速段を達成する締結側締結要素を締結する所謂「掛けかえ制御」を実行する。回生制動時に自動変速機ATが自動変速を行うと、締結要素の伝達トルク容量の変化によって、後輪に伝達される第２モータジェネレータMG2の回生制動力が変動するおそれがある。

言い換えると、後輪側にあっては第２モータジェネレータMG2と摩擦ブレーキとの間に断接機構（変速段を達成するための締結要素）が存在するため、第２モータジェネレータMG2の回生制動力を必ずしも伝達できるとは限らず、後輪に作用する制動力は断接機構の状態に影響される。一方、前輪側にあっては第１モータジェネレータMG1と摩擦ブレーキとの間に断接機構が存在しないため、第１モータジェネレータMG1の発生する制動力と摩擦ブレーキの発生する制動力とは、変速等にかかわらず前輪に伝達可能である。

そこで、実施例１では、統合コントローラ１０内に、基本配分比に基づいて後輪に配分されていた制動力のうち、第２モータジェネレータMG2による回生制動力を０とし、後輪側の回生制動力を前輪側の第１モータジェネレータMG1に上乗せする制動力制御手段を設けることとした。

ここで、第１モータジェネレータMG1に最大回生制動力が発生している状態について説明する。第１モータジェネレータMG1には、既に最大回生制動力が発生しているものの、機械的・電気的最大値ではないため、第１モータジェネレータMG1の最大回生制動力は、この時点で機械的・電気的最大値に変更され、この範囲内で制御されることとなる。このとき、前後輪の制動力配分が変化しないように、前輪側にあっては摩擦ブレーキによる制動力が低下され、後輪側にあっては摩擦ブレーキによる制動力が増大される。尚、変速中における本制動力制御は第１モータジェネレータMG1の機械的・電気的最大値を超えない範囲で行われるものであり、機械的・電気的最大値を超える場合には不足分を摩擦ブレーキによって補うことは言うまでもない。

また、第１モータジェネレータMG1に最大回生制動力が発生していない場合であっても、上記と同様に機械的・電気的最大値を超えない範囲で第１モータジェネレータMG1が総回生制動力を発生する。

図２は実施例１の回生制動力配分制御を伴う回生協調制御処理を表すフローチャートである。本制御は、統合コントローラ１０内の他の制御処理と並列に行われる。他の制御処理とは、具体的には、ブレーキペダルがONとなると、要求制動力が演算され、この要求制動力を達成するための総制動力を演算し、上述したように基本配分比に基づいて前輪と後輪に制動力を配分し、更に、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とに最大回生制動力を発生する指令が出力されるものとする。

ステップS1では、ブレーキペダルがONかどうかを判断し、ONのときはステップS2に進み、それ以外のときは本ステップを繰り返す。

ステップS2では、自動変速機ATの変速段（以下、ギヤポジションGP）を変更する要求があるかどうかを判断する。これは、変速動作に入る前に、第２モータジェネレータMG2による回生を禁止し、第２モータジェネレータMG2の回生制動力が減少した分を摩擦ブレーキの摩擦制動力にすり替える制御を行うためのトリガーである。

変速要求については、ATコントローラATCU内に設けられた変速マップに基づいて信号を受信してもよいし、これとは別に、実際の変速マップより早めに変速要求を検知可能な変速要求マップを備え、実際の変速動作より速めにトリガーを検出するようにしてもよい。尚、ATコントローラATCUは、少なくとも減速時の変速においては、第２モータジェネレータMG2の回生制動力が０Nmになったことを確認する変速許可フラグを認識した後で変速制御を開始するものとする。

ステップS3では、第２モータジェネレータMG2の回生制動力が０Nmとなっているかどうかを判断し、０NmのときはステップS5へ進み、それ以外はステップS4へ進む。

ステップS4では、以下の４つの処理が行われる。
(i)第２モータジェネレータMG2の回生制動力を減少させていき、減少した分を後輪側の摩擦ブレーキによる摩擦制動力にすり替える。このとき、基本配分比に準じた後輪のトータル制動力が変化しないようにすり替える。
(ii)第２モータジェネレータMG2の減少させた回生制動力を、第１モータジェネレータMG1の回生制動力に上乗せしていく。
(iii)第１モータジェネレータMG1の増加した回生制動力分、前輪側の摩擦ブレーキの摩擦制動力を低下させる。このとき、基本配分比に準じた前輪のトータル制動力が変化しないようにすり替える。
(iv)上記(i)〜(iii)の処理を、第２モータジェネレータMG2の回生制動力が０Nmになるまで徐々に繰り返す。

ステップS5では、ATコントローラATCUに対し、次変速段NEXTGPへの変速許可フラグF_NEXTGPを立てる。

ステップS6では、ATコントローラATCU内において、F_NEXTGPを確認した上で、次変速段NEXTGPへの変速制御を実行する。ATコントローラATCUは、変速が完了すると、変速完了フラグF_endを立てる。

ステップS7では、ATコントローラATCUにおいて変速完了フラグF_endが立っているかどうかを判断し、変速が終了したと判断した時は、ステップS8へ進む。

ステップS8では、図４に示す回生禁止復帰マップに基づいて、車速と車両の減速度から第２モータジェネレータMG2による回生制動力を復帰させてもよいかどうかを判断する。尚、回生禁止復帰マップについては後で詳述する。

ステップS9では、回生禁止復帰マップに基づいて、現在の車速と減速度から回生復帰禁止領域か否かを判断し、回生復帰禁止領域のときは後輪での回生制動力の発生が禁止されるため、本制御フローを終了する。一方、回生復帰禁止領域以外のときは、前輪側にあっては上乗せされていた後輪分の回生制動力を減じ、前輪側の摩擦ブレーキの制動力をその分増大させ、後輪側にあっては後輪分の回生制動力を増大させ、後輪側の摩擦ブレーキの制動力をその分減少させる。このとき、前後輪の基本配分比に基づく制動力が変化しないように後輪の回生制動力復帰が実行される。

（回生禁止復帰マップについて）
ステップS8において使用される回生禁止復帰マップは、現在の車速と次変速車速との車速差が、現在の減速度を維持した場合に何秒かかって０になるかを表す変速到達時間Tnextに基づいて回生復帰の禁止領域や許可領域が設定されている。

具体的には、
Tnext＝〔｛現車速（km/h）−次変速車速（km/h）｝×1000/60/60〕/現減速度（m/s²）
と表され、
Tnext<｛変速確定時間(s)＋補正定数時間(s)｝
の領域では、第２モータジェネレータMG2による回生制動力の復帰を禁止する。変速確定時間とは、変速に必要な時間であり、変速段毎に設定される。また、次変速車速とは、アクセル開度が０の時の次変速車速を表す。１速時には０を代入する。

これらの演算結果は予め図４に示すマップに記憶されており、斜線領域が変速後に第２モータジェネレータMG2の回生復帰を行う領域、それ以外が変速後に第２モータジェネレータMG2の回生復帰を禁止する領域である。

ここで、黒塗り領域について説明する。上述したように変速到達時間Tnextに基づいて斜線領域を設定すると、基本的には黒塗り領域は変速後に第２モータジェネレータMG2による回生復帰を禁止する領域となる。しかしながら、低車速域では大きな制動力を発生するシーンが多いこと、低車速域では変速回数自体が少ないことから、敢えて回生復帰を許可する領域である。以下、黒塗り領域を設定した背景について説明する。

図６はモータジェネレータによる回生能力の上限を車速と減速度との関係に基づいて表す回生制動力特性図である。高車速では、バッテリBATにおける受け入れ限界によって、小さな減速度（回生制動力）しか発生できない。車速が低くなっていくと、徐々に大きな減速度（回生制動力）を発生することができる。すなわち、電力は、モータジェネレータの回転数とトルクの積と相関を有し、あるバッテリ受け入れ容量に対し、高回転時は低トルク、低回転時は高トルクを発生しうるからである。以下、この特性をバッテリの最大回生出力特性と記載する（上記機械的・電気的最大値に相当する値であるが、バッテリの特性に特化して説明する）。

図６中、第１モータジェネレータMG1でのみ回生制動力を発生させる場合、第１モータジェネレータMG1の機械的・電気的な限界トルクに相当する減速度に対応する車速はVSP1で表される。また、第２モータジェネレータMG2の機械的な限界トルクに相当する減速度を上乗せした場合の減速度車速はVSP2で表される。

図６から分かるように、所定車速VSP1よりも高車速領域では、第１モータジェネレータMG1でのみ回生制動力を発生させたとしても、バッテリの最大回生出力特性を超えることはない。

しかしながら、所定車速VSP1よりも低い車速域では、第１モータジェネレータMG1のみで得られる減速度に限界があり、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の両方で減速度を得る必要がある。尚、所定車速VSP2よりも低い車速域では、両モータジェネレータを用いたとしても、バッテリの最大回生出力特性を超えないため、機械的な限界によって全ての減速度を回生することはできない領域となる。

そこで、変速到達時間Tnextが所定時間未満であったとしても、バッテリの最大回生出力以下の領域であって、かつ、第１モータジェネレータMG1の回生上限となる制動力より大きな制動力を必要とする車速域（VSP1以下の車速域）では、第２モータジェネレータMG2による回生制動の禁止を解除することとし、この領域を黒塗り領域として設定したものである。

これにより、第１モータジェネレータMG1の機械的・電気的最大値を超えるときであっても、第２モータジェネレータMG2の機械的・電気的最大値に到達するまでは回生エネルギを回収することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。

次に、上記制御フローに基づく作用について説明する。図５は実施例１の回生協調制御を行った場合のタイムチャートである。

ある変速段での減速中、基本配分比に基づいて前輪制動力と後輪制動力が発生される。このとき、前輪制動力にあっては第１モータジェネレータMG1による前輪回生制動力と前輪摩擦ブレーキによる制動力の両方が出力される。また、後輪制動力にあっても第２モータジェネレータMG2による後輪回生制動力と後輪摩擦ブレーキによる制動力の両方が出力される。

時刻ｔ１において、自動変速機ATにおいて変速が行われると判断すると、第２モータジェネレータMG2の回生制動力を減じ、その分前輪側の回生制動力を増加させる。よって、総回生制動力は変化しない。また、このとき、前輪側の摩擦ブレーキ制動力を減少させ、後輪側の摩擦ブレーキ制動力を増大させることで、前輪の合計制動力及び後輪の合計制動力も一定である。

時刻ｔ２において、第２モータジェネレータMG2の回生制動力が０となると、自動変速機ATでの変速開始が許可され、変速を開始する。変速実行時は、第２モータジェネレータMG2による回生制動力が発生していないため、後輪にトルク変動等を招くことがない。

変速終了後の時刻ｔ３において、第２モータジェネレータMG2の回生制動力を復帰させてもよいと判断されると、第２モータジェネレータMG2の回生制動力を徐々に増大させ、第１モータジェネレータMG1の回生制動力を徐々に減少させる。このとき、前輪の合計制動力及び後輪の合計制動力が変化しないように各摩擦ブレーキ力を調整する。

以上説明したように、実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。

(1)前輪（副駆動輪）に駆動・回生トルクを付与する第１モータジェネレータMG1と、複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成し後輪（主駆動輪）に駆動力を伝達する自動変速機ATと、該自動変速機ATの入力側に設けられ、後輪（主駆動輪）に駆動・回生トルクを付与する第２モータジェネレータMG2と、要求制動力に応じた総回生制動力を第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2に配分してそれぞれ回生制動させ、一方、自動変速機ATが変速するときは、第２モータジェネレータMG2による回生制動を禁止し、第１モータジェネレータMG1に総回生制動力の全てを分担させる制動力制御部１０ａを備えた。

よって、自動変速機ATの変速状態にかかわらず安定した制動力を確保することが可能となり、制動フィーリングを向上することができる。

(2)後輪（主駆動輪）に制動力を付与する摩擦制動手段としてブレーキアクチュエータユニットBAUが設けられ、制動力制御部１０ａは、自動変速機ATが変速するときは、後輪（主駆動輪）と前輪（副駆動輪）の制動力バランスが変化しないように、ブレーキアクチュエータユニットBAUにより後輪（主駆動輪）に摩擦制動力を付与することとした。

よって、前後輪の基本配分比に基づく制動力を確保することが可能となり、制動力変化に伴う車両挙動変化等を抑制することができる。

(3)制動力制御部１０ａは、車速と、車両減速度と、変速スケジュールに基づいて次回の変速タイミングが発生するまでの変速到達時間を演算し、変速終了後、演算された変速到達時間が所定時間未満のときは、第２モータジェネレータMG2による回生制動の禁止を継続することとした。

よって、変速が連続するような場合であっても、回生制動力と摩擦ブレーキ力とのすり替え制御回数を抑制することが可能となり、制動フィーリングを抑制することができる。

(4)制動力制御部１０ａは、演算された変速到達時間が所定時間未満であったとしても、バッテリの最大回生出力以下の領域であって、かつ、第１モータジェネレータMG1の回生上限（機械的・電気的最大値）となる制動力より大きな制動力を必要とする車速域では、第２モータジェネレータMG2による回生制動の禁止を解除することとした。

一般に大きな制動力を必要とする低車速域では変速回数自体も少ないため、例え変速到達時間が短い場合であっても、さほど運転者に違和感を与えることはない。このような車速域では、第２モータジェネレータMG2による回生制動を復帰させることで、より回生エネルギを回収することが可能となり、燃費を向上することができる。

(5)主駆動輪は後輪であり、従駆動輪は前輪である。前輪は、一般に大きな荷重が作用するため大きな制動力を発生することができる。このとき、後輪の回生制動力を前輪に上乗せしたとしても、回生制動力の合計が前輪総制動力を上回ることが少なく、効率よく電力を回生することができる。

実施例１の４輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１の回生制動力配分制御を伴う回生協調制御処理を表すフローチャートである。自動変速機の変速マップである。実施例１の回生禁止復帰マップである。実施例１の回生協調制御を行った場合のタイムチャートである。実施例１のモータジェネレータによる回生能力の上限を車速と減速度との関係に基づいて表す回生制動力特性図である。

符号の説明

１０統合コントローラ
１０ａ制動力制御部
１１通信線
１６アクセル開度センサ
１７車速センサ
１８クラッチ油圧センサ
１９車輪速センサ
２０ブレーキストロークセンサ
AT 自動変速機
ATCU コントローラ
BAT バッテリ
BAU ブレーキアクチュエータユニット
BCU ブレーキコントローラ
BFL,BFR,BRL,BRR 摩擦ブレーキ
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
CLCU クラッチコントローラ
Ｅエンジン
ECU エンジンコントローラ
INV インバータ
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
MGCU モータジェネレータコントローラ

Claims

副駆動輪に駆動・回生トルクを付与する第１モータジェネレータと、
複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成し主駆動輪に駆動力を伝達する自動変速機と、
該自動変速機の入力側に設けられ、主駆動輪に駆動・回生トルクを付与する第２モータジェネレータと、
要求制動力に応じた総回生制動力を前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータに配分してそれぞれ回生制動させ、一方、前記自動変速機が変速するときは、前記第２モータジェネレータによる回生制動を禁止し、前記第１モータジェネレータに総回生制動力の全てを分担させる制動力制御手段と、
備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記主駆動輪に摩擦製動力を付与する主駆動輪摩擦制動手段及び前記副駆動輪に摩擦制動力を付与する副駆動輪摩擦制動手段が設けられ、
前記制動力制御手段は、前記要求制動力から前記総回生制動力を減じた総摩擦制動力を前記主駆動輪摩擦制動手段と前記副駆動輪摩擦制動手段に配分してそれぞれ摩擦制動させることを特徴とするハイブリッド車両。
請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記制動力制御手段は、前記自動変速機が変速するときは、主駆動輪と副駆動輪の制動力バランスが変化しないように、前記主駆動輪摩擦制動手段による摩擦制動力を増加させると共に前記副駆動輪摩擦制動手段による摩擦制動力を減少させることを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１ないし３いずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
前記制動力制御手段は、車速と、車両減速度と、変速スケジュールに基づいて次回の変速タイミングが発生するまでの変速到達時間を演算し、変速終了後、前記演算された変速到達時間が所定時間未満のときは、前記第２モータジェネレータによる回生制動の禁止を継続することを特徴とするハイブリッド車両。
請求項４に記載のハイブリッド車両において、
前記制動力制御手段は、前記演算された変速到達時間が所定時間未満であったとしても、バッテリの最大回生出力以下の領域であって、かつ、前記第１モータジェネレータの回生上限となる制動力より大きな制動力を必要とする車速域では、前記第２モータジェネレータによる回生制動の禁止を解除することを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１ないし５いずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
前記主駆動輪は後輪であり、前記従駆動輪は前輪であることを特徴とするハイブリッド車両。