JP2009083849A

JP2009083849A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2009083849A
Application number: JP2008289303A
Authority: JP
Inventors: Masakiyo Kojima; 正清小島; Hiroatsu Endo; 弘淳遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】走行中において原動機と駆動輪との間の動力伝達開閉装置の解放作動に起因する解放ショックのない車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両のハイブリッド制御装置１０において、解放条件成立判定手段１００により解放条件が成立したと判定された場合には、解放手段１０８により、第２クラッチ（動力伝達開閉装置）Ｃ２への入力トルクが零となったときにその第２クラッチＣ２が解放させられるので、惰行走行中の車両において第２クラッチＣ２の解放に起因する車両の駆動トルクの変化がなく、走行中の車両において解放ショックが好適に抑制される。
【選択図】図６

Description

本発明は、原動機と駆動輪との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置を有する車両の制御装置に関し、特に、走行中の車両においてショックを発生させることなく動力開閉装置を作動させる原動機と駆動輪との間の動力伝達経路を解放する技術に関するものである。

走行中の車両において、原動機と駆動輪との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置を原動機の切り離し要求に従って解放させる場合がある。たとえば、特許文献１に記載されているようなハイブリッド車両において、惰行走行状態となった場合にそれまで車両を駆動していたエンジンから電動機（モータジェネレータ）へ切り換えるためにそのエンジンと無段変速機との間に設けられたクラッチを解放させてそのエンジンを動力伝達経路から切り離す場合がそれである。
特開平１１−１６４４０４号公報

しかしながら、上記従来のハイブリッド車両では、クラッチの解放タイミングについて何らの配慮が為されておらず、走行中において動力伝達経路中のクラッチを解放させることによって車両の駆動トルクが急変することによるショックが発生するという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、走行中において原動機と駆動輪との間の動力伝達開閉装置の解放作動に起因する解放ショックのない車両の制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、供給された燃料に基づいて作動させられるエンジンを有する原動機と、その原動機と駆動輪との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置とを有する車両の制御装置であって、(a) 前記動力伝達開閉装置の解放条件が成立したか否かを判定する解放条件成立判定手段と、(b) その解放条件成立判定手段により解放条件が成立したと判定された場合には、前記動力伝達開閉装置への入力トルクが略零となったときにその動力伝達開閉装置を解放させる解放手段と、(c)前記解放条件成立判定手段により前記解放条件が成立したと判定された後に前記エンジンのフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、(d)そのフューエルカット手段によるエンジンのフューエルカットにより低下させられるエンジンの出力トルクが略零となる時点と前記動力伝達開閉装置の解放とが同期するように、その動力伝達開閉装置の解放作動遅れ時間だけ先立ってその動力伝達開閉装置の解放指令を出力する解放手段とを、含むことにある。

このような車両の制御装置においては、解放条件成立判定手段により解放条件が成立したと判定された場合には、解放手段により、動力伝達開閉装置への入力トルクが零となったときにその動力伝達開閉装置が解放させられるので、その動力伝達開閉装置の解放に起因する車両の駆動トルクの変化がなく、走行中の車両において解放ショックが好適に抑制される。また、フューエルカットにより低下させられるエンジン出力トルクが零となる時点と前記動力伝達開閉装置の解放とが同期させられるように動力伝達装置の解放指令が出力されるので、速やかにフューエルカットが行われて車両の燃費が高められると同時に動力伝達開閉装置の解放に起因する解放ショックが好適に防止される。

ここで、好適には、前記原動機は、前記動力伝達開閉装置を介して前記駆動輪に連結されるエンジンと、その動力伝達開閉装置の解放時においてもその駆動輪に動力を伝達できる第２の電動機とを含むものであり、前記解放条件成立判定手段により前記解放条件が成立したと判定された後においては、運転者の要求トルクに沿ったトルクを前記エンジンに代えて前記第２の電動機から発生させる要求トルク発生手段を備えたものである。このようにすれば、運転者の要求トルクに沿ったトルクがエンジンに代えて第２の電動機から発生させられるので、運転者の要求を満足させながらエンジンの切り離しを実行できる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両のハイブリッド制御装置１０を説明する概略構成図であり、図２は図１のハイブリッド車両の動力伝達系すなわち変速機１２を含む動力伝達装置（駆動装置）の構成を説明する骨子図である。

図１および図２において、ハイブリッド車両の動力伝達系は、供給された燃料の燃焼でその供給量に応じた大きさの動力すなわち出力トルクを発生する内燃機関であるエンジン１４、電動機および発電機として機能するフロントモータジェネレータ（以下、ＦＭＧという）１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えて構成されており、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などに横置きに搭載されて使用される。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓにはエンジン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキＢ１を介してケース２０に連結されるようになっている。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒは第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるようになっている。上記エンジン１４およびＦＭＧ１６はハイブリッド車両の原動機として機能し、遊星歯車装置１８は歯車式差動装置であって動力の合成分配機構として機能している。

上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるバンド式或いは湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、たとえば図３に示す油圧制御回路２４から供給される作動油によって摩擦係合させられるようになっている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図であり、図示しない電動ポンプを含む電動式油圧発生装置２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２８を介してシフトレバー３０（図１参照）のシフトポジションに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例では「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのシフトポジションに選択操作されるようになっており、マニュアルバルブ２８はケーブルやリンク等を介してシフトレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作に従って機械的に切り換えられるようになっている。

「Ｂ」ポジションは、前進走行時に変速機１２のダウンシフトなどにより比較的大きな動力源ブレーキが発生させられるシフトポジションで、「Ｄ」ポジションは前進走行するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ａからクラッチＣ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチＣ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給されるようになっている。「Ｎ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するシフトポジションで、「Ｒ」ポジションは後進走行するシフトポジションで、「Ｐ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示しないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転を阻止するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ元圧ＰＣが供給される。出力ポート２８ｂから出力された元圧ＰＣは戻しポート２８ｃへも入力され、上記「Ｒ」ポジションでは、その戻しポート２８ｃから出力ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。

クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設けられ、それ等の油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1が制御されるようになっている。クラッチＣ１の油圧Ｐ_C1についてはＯＮ−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によって調圧されるようになっている。

そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モードが成立させられる。すなわち、「Ｂ」ポジションまたは「Ｄ」ポジションでは、「ＥＴＣモード」、「直結モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成立させられ、「ＥＴＣモード」では、第２クラッチＣ２を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を開放した状態、言い換えればサンギヤ１８ｓ、キャリア１８ｃ、およびリングギヤ１８ｒが相対回転可能な状態で、エンジン１４およびＦＭＧ１６を共に作動させてサンギヤ１８ｓおよびキャリア１８ｃにトルクを加え、リングギヤ１８ｒを回転させて車両を前進走行させる。「直結モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４を作動させて車両を前進走行させる。「直結モード」ではまた、バッテリ４２（図１参照）の蓄電量（残容量）ＳＯＣに応じて、ＦＭＧ１６を力行制御するとともにその分だけエンジントルクを削減したり、ＦＭＧ１６を発電制御するとともにその分だけエンジントルクを増加させたりすることにより、蓄電量ＳＯＣを例えば充放電効率が優れた適正な範囲内に保持するようになっている。また、「モータ走行モード（前進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放させることにより、エンジン１４を切り離した状態でＦＭＧ１６だけで車両を駆動して前進走行させる。上記第２クラッチＣ２は、「直結モード」から「モータ走行モード」への切換時に解放させられて、エンジン１４を動力伝達系から切り離すものであるので、エンジン１４と駆動輪５２或いは変速機１２との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置として機能している。

図５は、上記前進モードにおける遊星歯車装置１８の作動状態を示す共線図で、「Ｓ」はサンギヤ１８ｓ、「Ｒ」はリングギヤ１８ｒ、「Ｃ」はキャリア１８ｃを表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によって定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１とすると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例ではρが０．６程度である。また、(a) のＥＴＣモードにおけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであり、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さくて済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味であり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変速機が設けられている。

図４に戻って、「Ｎ」ポジションまたは「Ｐ」ポジションでは、「ニュートラル」または「充電・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレーキＢ１を係合し、ＦＭＧ１６を逆回転させてエンジン１４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８を介してＦＭＧ１６を回転駆動するとともに発電制御することにより、電気エネルギーを発生させてバッテリ４２を充電したりする。

「Ｒ」ポジションでは、「モータ走行モード（後進）」または「フリクション走行モード」が成立させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、ＦＭＧ１６を逆方向へ回転駆動してキャリア１８ｃ、更には入力軸２２を逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリクション走行モード」は、上記「モータ走行モード（後進）」での後進走行時にアシスト要求が出た場合に実行されるもので、エンジン１４を始動してサンギヤ１８ｓを正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させてそのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行をアシストするものである。

前記変速機１２はベルト式無段変速機であり、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差動装置４８により左右の駆動輪（本実施例では前輪）５２に動力が分配される。変速機１２は、一対の可変プーリ１２ａ、１２ｂを備えており、油圧シリンダによってＶ溝幅が変更されることにより変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）が連続的に変化させられるとともに、ベルト張力が調整されるようになっている。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置２６から作動油が供給される。油圧制御回路２４の作動油はまた、オイルパンに蓄積されて遊星歯車装置１８や差動装置４８を潤滑するとともに、一部がＦＭＧ１６に供給されて、ＦＭＧ１６のハウジング内を流通したりハウジングに形成された冷却通路を流通したりハウジングに接して流通したりすることにより、そのＦＭＧ１６を冷却するようになっている。

本実施例のハイブリッド制御装置１０において、ハイブリッド用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行することにより、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁４０、エンジン１４のスタータなどとして機能するスタータモータジェネレータ（以下、ＳＭＧという）７０などを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１４の電子スロットル弁７２の開度を図示しないアクチュエータを用いて制御するものである。エンジンＥＣＵ６４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するものである。Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してＦＭＧ１６の力行トルクや回生制動トルク等を制御するものである。Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γやベルト張力などを制御するものである。上記ＳＭＧ７０は電動機および発電機として機能するものであってエンジン１４に作動的に連結されており、ベルト或いはチェーンなどの動力伝達装置を介してエンジン１４のクランクシャフトに連結されている。

上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０のシフトポジションを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、モータ回転速度センサ８４、入力軸回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、ＣＶＴ油温センサ９０から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モータ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力軸回転速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度（出力軸４４の回転速度）Ｎout 、油圧制御回路２４の作動油の温度ＴＨ_CVTを表す信号がそれぞれ供給される。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応する。この他、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣなど、運転状態を表す種々の信号が供給されるようになっている。蓄電量ＳＯＣは単にバッテリ電圧であっても良いが、充放電量を逐次積算して求めるようにしても良い。上記アクセル操作量θacは運転者の出力要求量に相当するものであり、前記電子スロットル弁７２の開度は基本的にはそのアクセル操作量θacに応じて制御される。

図６は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の要部すなわち「直結モード」から「モータ走行モード」への切換制御機能を説明する機能ブロック線図である。図６において、解放条件成立判定手段１００は、たとえば前記蓄電量ＳＯＣが所定値以上であり且つアクセルペダルが戻し操作された減速走行或いは惰行走行であるなどのハイブリッド車両の「直結モード」から「モータ走行モード」への切換条件すなわち第２クラッチ（動力伝達開閉装置）Ｃ２の解放条件が成立したか否かを判定する。要求トルク発生手段１０２は、上記解放条件成立判定手段１００により第２クラッチＣ２の解放条件が成立したと判定された後においては、アクセル操作量θacに応じた大きさの運転者の要求トルクに沿ったトルクをエンジン１４に代えてＳＭＧ７０から発生させる。

フューエルカット手段１０４は、上記解放条件成立判定手段１００により第２クラッチＣ２の解放条件が成立したと判定されたときに、エンジン１４に対する燃料供給を停止させてフューエルカットを実行する。出力軸トルク制御手段１０６は、フューエルカットされたエンジン１４の負の出力トルクであるフリクショントルクに対応する大きさの正の出力トルクをＳＭＧ７０から出力させてエンジン１４の出力軸に加えてそのエンジン１４の回転抵抗トルク分を補うことによりそのエンジン１４の出力軸トルクすなわち第２クラッチＣ２の入力トルクを零とする。解放手段１０８は、上記解放条件成立判定手段１００により第２クラッチＣ２の解放条件が成立したと判定された場合には、その第２クラッチＣ２への入力トルクが零となったときすなわちエンジン１４の出力軸上のトルクが零となったときにその第２クラッチＣ２を解放させる。ここで、上記第２クラッチＣ２への入力トルクが零となったときとは、たとえば惰行走行中のハイブリッド車両において第２クラッチＣ２の解放によるショックが問題とならない程度に零に接近した状態を示すものであり、時間的には零に接近したとき或いはそれ以後の接近しているときをも含むものである。

図７は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御作動の要部すなわち「直結モード」から「モータ走行モード」への切換制御作動を説明するフローチャートである。図７において、前記解放条件成立判定手段１００に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、たとえば前記蓄電量ＳＯＣが所定値以上であり且つアクセルペダルが戻し操作された惰行走行或いは減速走行であるなどのハイブリッド車両の「直結モード」から「モータ走行モード」への切換条件が成立したか否かすなわちクラッチＣ２の解放条件が成立したか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記要求トルク発生手段１０２に対応するＳＡ２において、エンジン１４が切り離されてもアクセル操作量θacで決まる運転者の要求トルクが得られるように、それまでエンジン１４により回転駆動されて発電状態であったＦＭＧ１６に駆動電流が供給されてそのＦＭＧ１６からの出力が開始される。図８のｔ₁時点はこの状態を示している。図８の破線は上記運転者の要求トルクを示しており、実線に示される上記ＦＭＧ１６の出力トルクは、ｔ₁時点まではエンジン１４に駆動されて発電状態とされているために負の値であるが、そのｔ₁時点以後は上記破線に速やかに接近し且つそれに沿って変化させられる。

同時に、前記フューエルカット手段１０４に対応するＳＡ３では、上記ＳＡ１の判断が否定されると、直ちにエンジン１４へ供給される燃料が遮断される。図８の２点鎖線に示されるエンジン１４の出力トルクは、ｔ₁時点までは車両の走行およびＦＭＧ１６の発電に消費される所定の値に維持されているが、そのｔ₁時点以後は、アクセルペダル７８の戻し操作とフューエルカットとによってその出力トルクが負の値（フリクショントルクの発生状態）に向かって急速に低下させられる。

続いて、前記出力軸トルク制御手段１０６に対応するＳＡ４では、ＳＭＧ７０の出力トルクをエンジン１４の出力軸（クランク軸）に付加することにより第２クラッチＣ２の入力トルクすなわちそのエンジン１４の出力軸トルクすなわち軸上のトルクが略零とされる。すなわち、図８の３点鎖線に示されるように、エンジン１４の負の出力トルクに見合った大きさの正の出力トルクがＳＭＧ７０から出力されることにより、エンジン１４の出力軸トルクが略零に維持される。図８のｔ₂は上記エンジン１４の出力軸トルクが略零とされた時点、すなわち、エンジン１４の動力が車両の駆動トルクに起因（寄与）しなくなった時点を示している。

そして、前記解放手段１０８に対応するＳＡ５では、ＳＡ１においてクラッチＣ２の解放条件が成立したと判断された後でエンジン１４の出力軸トルクすなわちクラッチＣ２への入力トルクが零となったときすなわちＳＡ４により或いはクラッチＣ２への入力トルクが略零とされたｔ₂時点又はそれ以後のクラッチＣ２への入力トルクが略零とされているときにおいて、そのクラッチＣ２が解放させられて、エンジン１０の作動的連結が切り離される。

上述のように、本実施例の車両のハイブリッド制御装置１０においては、解放条件成立判定手段１００（ＳＡ１）により解放条件が成立したと判定された場合には、解放手段１０８（ＳＡ５）により、第２クラッチ（動力伝達開閉装置）Ｃ２への入力トルクが零となったときにその第２クラッチＣ２が解放させられるので、惰行走行中の車両において第２クラッチＣ２の解放に起因する車両の駆動トルクの変化がなく、走行中の車両において解放ショックが好適に抑制される。

また、本実施例によれば、供給された燃料に基づいて作動させられるエンジン１４とそれに作動的に連結されたＳＭＧ７０とを含むものであり、そのＳＭＧ７０の出力トルクをエンジン１４の出力軸（クランク軸）に付加することによりそのエンジン１４の出力軸トルクを零とする出力軸トルク制御手段１０６（ＳＡ４）を有するものであることから、その出力軸トルク制御手段１０６によって、ＳＭＧ７０の出力トルクがエンジン１４の出力軸に付加されてそのエンジン１４の出力軸トルクが所望のタイミングで積極的に略零とされるので、エンジン１４の切り離し時間を短縮できる利点がある。

また、本実施例によれば、解放条件成立判定手段１００により前記解放条件が成立したと判定されたときに、エンジン１４のフューエルカットを実行するフューエルカット手段１０４（ＳＡ３）を含み、出力軸トルク制御手段１０６は、そのフューエルカット以後のエンジン１４の回転抵抗トルク分を補うように上記ＳＭＧ７０を駆動させるものであることから、上記解放条件が成立したと判定された惰行走行開始時から速やかにフューエルカットが実行されることにより、燃費が高められる。同時に、フューエルカットの実行によってエンジン１４の出力軸トルクが急速に低下しても、ＳＭＧ７０を駆動させることによりエンジン１４の出力軸トルクを容易に零とすることができる。

また、本実施例によれば、解放条件成立判定手段１００（ＳＡ１）により解放条件が成立したと判定された後においては、運転者の要求トルクに沿ったトルクをエンジン１２に代えてＦＭＧ１６から発生させる要求トルク発生手段１０２（ＳＡ２）が設けられていることから、直結モードからモータ走行モードへの切り換えに際して運転者の要求を満足させながらエンジン１４の切り離しを実行できる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、ハイブリッド用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の他の例を説明する機能ブロック線図であり、図１０はそのＨＶＥＣＵ６０の制御作動の他の例を説明するフローチャートであり、図１１はその制御作動を説明するタイムチャートである。

図９において、出力軸トルク制御手段１１０は、解放条件成立判定手段１００により第２クラッチＣ２の解放条件が成立したと判定された場合には、アクセルペダル７８の戻し操作に拘らず電子スロットル弁７２の開度を調節することによりエンジン１４の出力トルクを所定値（図１１の２点鎖線）に維持すると同時に、ＳＭＧ７０を発電機として機能させてそれから所定値の負の出力トルク（図１１の３点鎖線）を発生させることにより、エンジン１４の出力軸トルクを零とする。解放手段１１２は、そのエンジン１４の出力軸トルクが略零とされた後に第２クラッチＣ２を解放させる。フューエルカット手段１１４は、その解放手段１１２により第２クラッチＣ２が解放された後にエンジン１４に対する燃料供給を遮断するフューエルカットを実行する。

図１０において、前記解放条件成立判定手段１００に対応するＳＢ１では、たとえば前記蓄電量ＳＯＣが所定値以上であり且つアクセルペダルが戻し操作された惰行走行或いは減速走行であるなどのハイブリッド車両の「直結モード」から「モータ走行モード」への切換条件が成立したか否かすなわちクラッチＣ２の解放条件が成立したか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記要求トルク発生手段１０２に対応するＳＢ２において、エンジン１４が切り離されてもアクセル操作量θacで決まる運転者の要求トルク（図１１の破線）が得られるように、それまでエンジン１４により回転駆動されて発電状態であったＦＭＧ１６に駆動電流が供給されてそのＦＭＧ１６からの出力が開始される。図１１のｔ₁時点はこの状態を示している。同時に、前記出力軸トルク制御手段１１０に対応するＳＢ３およびＳＢ４においてエンジン１４の出力軸トルクが略零とされる。すなわち、ＳＢ３において、アクセルペダル７８の戻し操作に拘らず電子スロットル弁７２の開度を調節することによりエンジン１４の正の出力トルクを所定値（図１１の２点鎖線）に維持すると同時に、ＳＢ４において、ＳＭＧ７０を発電機として機能させて上記正の出力トルクを相殺する絶対値がそれと同じ値の負の出力トルク（図１１の３点鎖線）そのＳＭＧ７０からを発生させることにより、エンジン１４の出力軸トルクが略零とされる。図１１のｔ₂時点はこの状態を示している。

次いで、前記解放手段１１２に対応するＳＢ５では、ＳＢ３およびＳＢ４によりエンジン１４の出力軸トルクが略零とされた後において第２クラッチＣ２が解放させられる。そして、前記フューエルカット手段１１４に対応するＳＢ６では、ＳＢ５により第２クラッチＣ２が解放された後にエンジン１４に対する燃料供給を遮断するフューエルカットが実行される。

本実施例によれば、出力軸トルク制御手段１１０（ＳＢ３およびＳＢ４）により、エンジン１４の出力軸トルクが略零とされた後に、解放手段１１２（ＳＢ５）により第２クラッチ（動力伝達開閉装置）Ｃ２が解放されるので、直結モードからモータ走行モードへの切り換えのために第２クラッチＣ２を解放させてエンジン１４を切り離す場合に、解放ショックが好適に防止される。同時に、その第２クラッチＣ２が解放された後において、フューエルカット手段１１４（ＳＢ６）によりエンジン１４のフューエルカットが実行されるので、フューエルカットによりエンジン１４の出力トルク急減しても車両ショックが発生しない。

図１２は、ハイブリッド用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の他の例を説明する機能ブロック線図であり、図１３はそのＨＶＥＣＵ６０の制御作動の他の例を説明するフローチャートであり、図１４はその制御作動を説明するタイムチャートである。

図１２において、フューエルカット手段１１６は、解放条件成立判定手段１００により解放条件が成立したと判定された後において、前記エンジンのフューエルカットを実行する。解放手段１１８は、そのフューエルカット手段１１６によるフューエルカットにより低下させられるエンジン１４出力トルクが零となる時点と第２クラッチＣ２（動力伝達開閉装置）の解放とが同期するように、その第２クラッチＣ２の解放作動遅れ時間βだけ先立ってその第２クラッチＣ２の解放指令を出力する。上記フューエルカット手段１１６によるフューエルカットが開始されてからエンジン１４の出力トルクが零となるまでの遅れ時間αは、上記第２クラッチＣ２の解放作動遅れ時間βよりも必ずしも大きいとは限らない。α＞βの場合は、フューエルカットが開始されてから（α−β）時間後に第２クラッチＣ２の解放指令が出されるが、β＞αの場合には、第２クラッチＣ２の解放指令が出されてから（β−α）時間後にフューエルカットが開始される。上記フューエルカット手段１１６は、第２クラッチＣ２（動力伝達開閉装置）の解放とそのフューエルカットにより低下させられるエンジン１４出力トルクが零となる時点とが同期するように、そのフューエルカットを遅れ時間αだけ先立って実行するものであるとも言える。上記遅れ時間αおよびβは、予め実験的に求められる。

図１３において、前記解放条件成立判定手段１００に対応するＳＣ１では、たとえば前記蓄電量ＳＯＣが所定値以上であり且つアクセルペダルが戻し操作された惰行走行或いは減速走行であるなどのハイブリッド車両の「直結モード」から「モータ走行モード」への切換条件が成立したか否かすなわちクラッチＣ２の解放条件が成立したか否かが判断される。このＳＣ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記要求トルク発生手段１０２に対応するＳＣ２において、エンジン１４が切り離されてもアクセル操作量θacで決まる運転者の要求トルク（図１４の破線）が得られるように、それまでエンジン１４により回転駆動されて発電状態であったＦＭＧ１６に駆動電流が供給されてそのＦＭＧ１６からの出力が開始される。図１４のｔ₁時点はこの状態を示している。β＞αの場合には、同時に、前記解放手段１１８に対応するＳＣ３において第２クラッチＣ２の解放を行うための指令が出され、コントロール弁３４が第２クラッチＣ２を解放させる側へ切り換えられるようにリニアソレノイド弁４０が作動させられる。

次いで、ＳＣ４においては、ｔ₁時点からの経過時間が（β−α）時間に到達したか否かが判断される。このＳＣ４の判断が否定されるうちは繰り返しＳＣ４までが実行されて待機させられるが、肯定されると、前記フューエルカット手段１１６に対応するＳＣ５においてフューエルカットが実行される。図１４のｔ₂時点はこの状態を示している。これにより、ｔ₁時点からβ時間経過後すなわちｔ₂時点からα時間経過後において、フューエルカットによりエンジン１４の出力トルクが略零とされると略同時に第２クラッチＣ２が解放される。図１４のｔ₃時点はこの状態を示している。

本実施例によれば、フューエルカットにより低下させられるエンジン１４の出力トルクが零となる時点と第２クラッチＣ２の解放とが同期させられるように、第２クラッチＣ２の解放指令が出力されるので、直結モードからモータ走行モードへの切り換えのために第２クラッチＣ２を解放させてエンジン１４を切り離す場合に、速やかにフューエルカットが行われて車両の燃費が高められると同時に第２クラッチＣ２の解放に起因する解放ショックが好適に防止される。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、原動機としてエンジンおよびＦＭＧ１６と、エンジンスタータ用のＳＭＧ７０とを備えたハイブリッド車両について説明されていたが、原動機としてエンジンのみを備えた自動車、原動機として電動機或いはモータジェネレータを備えた電気自動車、原動機として油圧モータを備えた車両など、原動機の出力を動力伝達開閉装置を介して駆動輪へ伝達する形式の種々の車両に適用され得る。

また、車両の動力伝達機構は、変速比を変更可能な無段変速機や遊星歯車式有段変速機、或いは前後進切換装置、合成分配機構など、動力伝達を行う種々の装置を備えたものであってもよい。

また、前述の図１２乃至図１４の実施例において、上記フューエルカット手段１１６によるフューエルカットが開始されてからエンジン１４の出力トルクが零となるまでの遅れ時間αが、上記第２クラッチＣ２の解放作動遅れ時間βよりも大きい場合は、図１３のＳＣ３とＳＣ５とが入れ替えられ、ＳＣ４は、ｔ₁時点からの経過時間が（α−β）時間に到達したか否かを判断するものとされる。

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。

本発明が適用されたハイブリッド車両に備えられた制御装置を概略説明する図である。図１のハイブリッド車両の動力伝達系の構成を説明する骨子図である。図１の油圧制御回路の一部を示す回路図である。図１のハイブリッド駆動制御装置において成立させられる幾つかの走行モードと、クラッチおよびブレーキの作動状態との関係を説明する図である。図４のＥＴＣモード、直結モード、およびモータ走行モード（前進）における遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図である。図１のＨＶＥＣＴの制御機能の要部すなわち直結モードからモータ走行モードへの切換制御機能を説明するブロック部である。図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち直結モードからモータ走行モードへの切換制御作動を説明するフローチャートである。図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち直結モードからモータ走行モードへの切換制御作動を説明するタイムチャートである。本発明の他の実施例におけるＨＶＥＣＴの制御機能の要部の制御機能を説明するブロック部であって、図６に相当する図である。図９のＨＶＥＣＴの制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図７に相当する図である。図９のＨＶＥＣＴの制御作動の要部を説明するタイムチャートであって、図７に相当する図である。本発明の他の実施例におけるＨＶＥＣＴの制御機能の要部の制御機能を説明するブロック部であって、図６に相当する図である。図１２のＨＶＥＣＴの制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図７に相当する図である。図１２のＨＶＥＣＴの制御作動の要部を説明するタイムチャートであって、図７に相当する図である。

符号の説明

１０：ハイブリッド制御装置
１４：エンジン（原動機）
１６：フロントモータジェネレータ（第２の電動機）
５２：駆動輪
６０：ＨＶＥＣＵ（ハイブリッド用電子制御装置）
７０：スタータ用モータジェネレータ（ＳＭＧ、電動機）
１００：解放条件成立判定手段
１０２：要求トルク発生手段
１０４、１１４、１１６：フューエルカット手段
１０６、１１０：出力軸トルク制御手段
１０８、１１２、１１８：解放手段
Ｃ２：第２クラッチ（動力伝達開閉装置）

Claims

供給された燃料に基づいて作動させられるエンジンを有する原動機と、該原動機と駆動輪との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置とを有する車両の制御装置であって、
前記動力伝達開閉装置の解放条件が成立したか否かを判定する解放条件成立判定手段と、
該解放条件成立判定手段により解放条件が成立したと判定された場合には、前記動力伝達開閉装置への入力トルクが略零となったときに該動力伝達開閉装置を解放させる解放手段と、
前記解放条件成立判定手段により前記解放条件が成立したと判定された後に前記エンジンのフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
該フューエルカット手段によるエンジンのフューエルカットにより低下させられるエンジンの出力トルクが略零となる時点と前記動力伝達開閉装置の解放とが同期するように、該動力伝達開閉装置の解放作動遅れ時間だけ先立って該動力伝達開閉装置の解放指令を出力する解放手段と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
前記原動機は、前記動力伝達開閉装置を介して前記駆動輪に連結されるエンジンと、該動力伝達開閉装置の解放時においても該駆動輪に動力を伝達できる第２の電動機とを含むものであり、
前記解放条件成立判定手段により前記解放条件が成立したと判定された後においては、運転者の要求トルクに沿ったトルクを前記エンジンに代えて前記第２の電動機から発生させるものである要求トルク発生手段を備えたものである請求項１の車両の制御装置。