JP2012086717A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】WSC走行モードからHEV走行モードへのモード遷移時に、摩擦要素の入力回転数の吹け上がりを抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明のハイブリッド車両の制御装置は、摩擦要素（第２クラッチ）CL2をスリップ締結し、摩擦要素CL2を介して伝達される駆動力で走行するエンジン使用スリップ走行モード（WSC走行モード）から、エンジンEngとモータMGの両方の駆動力で走行するハイブリッド車走行モード（HEV走行モード）へモード遷移を行う際、目標駆動トルク制御手段（第２フィルタ処理部）203によって、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルクの変化を制限するトルク制限制御を行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、走行モードとしてハイブリッド車走行モード（以下「HEV走行モード」という）とエンジン使用スリップ走行モード（以下「WSC走行モード」という）を有し、WSC走行モードからHEV走行モードへモード遷移を行うハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

従来、エンジンとモータを締結した状態でモータと駆動輪の間に介装された摩擦要素をスリップ締結させ、エンジンを動力源に含みながら走行するWSC走行モードを有するハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2010-143418号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、WSC走行モードから前記摩擦要素を締結してエンジンとモータを駆動源とするHEV走行モードへのモード遷移時に、要求駆動トルクの急変に応じて目標駆動トルクが急変することがあった。このため、摩擦要素の伝達トルク容量と目標駆動トルクとのトルクバランスが崩れて摩擦要素の入力回転数が吹け上がってしまい、摩擦要素の締結完了時に車両ショックが発生するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン使用スリップ走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移時に、摩擦要素の入力回転数の吹け上がりを抑制することができ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。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンと、モータと、摩擦要素と、モード切り替え手段と、目標駆動トルク制御手段と、を備える構成とした。
前記モータは、前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、駆動輪の駆動を行う。
前記摩擦要素は、前記モータと前記駆動輪の間に介装され、前記モータと前記駆動輪とを断接する。
前記モード切り替え手段は、前記摩擦要素を締結し、前記エンジンと前記モータの両方の駆動力で走行するハイブリッド車走行モードと、前記摩擦要素をスリップ締結し、前記摩擦要素を介して伝達される駆動力で走行するエンジン使用スリップ走行モードと、を切り替える。
前記目標駆動トルク制御手段は、前記エンジン使用スリップ走行モードから前記ハイブリッド車走行モードへモード遷移を行う際、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルクの変化を制限するトルク制限制御を行う。

よって、エンジン使用スリップ走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移時、目標駆動トルク制御手段において、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルクの変化が制限される。
すなわち、上記モード遷移時において、要求駆動トルクの変化に合わせて目標駆動トルクを変化させると、要求駆動トルクが急変すると目標駆動トルクも急変してしまう。そのため、摩擦要素の伝達トルク容量よりも目標駆動トルクが上回ってしまい、トルクバランスが崩れて摩擦要素の入力回転数が吹け上がってしまう。したがって、要求駆動トルクの変化に対して目標駆動トルクの変化を制限することで、目標駆動トルクを摩擦要素の伝達トルク容量に合わせることができ、トルクバランスの崩れが防止される。
この結果、エンジン使用スリップ走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移時、摩擦要素の入力回転数の吹け上がりを抑制することができる。

実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。 実施例１のＡＴコントローラに設定されている自動変速機のシフトマップの一例を示す図である。 実施例１の統合コントローラで行われる演算処理を示す制御ブロック図である。 実施例１の統合コントローラのモード選択部に設定されているEV-HEV選択マップの一例を示す図である。 実施例１の統合コントローラの目標発電出力演算部に設定されている走行中発電要求出力マップの一例を示す図である。 実施例１の目標駆動トルク演算部を示す制御ブロック図である。 実施例１の目標駆動トルク演算部のトルク算出部に設定されているトルクマップをあらわす図であり、(a)はAT入力回転数とアクセル開度APOによる目標駆動力マップの一例を示し、(b)はブレーキ踏力による目標駆動力（クリープ駆動力）マップの一例を示す。 目標トルク演算部の第２フィルタ処理部を示す制御ブロック図であり、(a)は第１のフィルタを示し、(b)は第２のフィルタを示す。 実施例１の目標駆動トルク演算部にて実行される目標駆動トルク算出処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両でのWSC→HEVモード遷移時にトルク制限制御を行う場合の走行モード切替フラグ・モータ制御モード・CL2のL/U判定フラグ・処理前目標トルク・目標駆動トルク・CL2入力回転数・CL2出力回転数・目標CL2油圧の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。

実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータ（モータ）MGと、変速機入力軸INと、メカオイルポンプM-O/Pと、サブオイルポンプS-O/Pと、第２クラッチ（摩擦要素）CL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪（駆動輪）RLと、右後輪（駆動輪）RRと、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。

前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。

前記第１クラッチCL1は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づき第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、締結・半締結状態・解放が制御される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、完全締結〜スリップ締結〜完全解放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。

前記モータ/ジェネレータMG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、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３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。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動し、エンジンEngの始動や左右後輪RL,RRの駆動を行う電動機として動作することもできるし（「力行」）、ロータがエンジンEngや左右後輪RL,RRから回転エネルギーを受ける場合には、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、バッテリ４を充電することもできる（「回生」）。

前記メカオイルポンプM-O/Pは、モータ/ジェネレータMGの出力軸に連結した変速機入力軸INに設けられ、モータ/ジェネレータMGにより駆動される。このメカオイルポンプM-O/Pは、自動変速機ATに付設される油圧コントロールバルブユニットCVUと、これに内蔵している第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８に対する油圧源とされる。なお、サブオイルポンプS-O/Pは、メカオイルポンプM-O/Pからの吐出圧が見込めないときや不足するときに、電動モータにより駆動される。

前記第２クラッチCL2は、モータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装された摩擦要素であり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づき第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、締結・スリップ締結・解放が制御される。この第２クラッチCL2としては、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ノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。

前記自動変速機ATは、有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例１では前進７速/後退１速の変速段を持つ有段変速機としている。この自動変速機ATは、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸INから入力され、内蔵されたギア機構及び摩擦要素によって回転速度が変速されて変速機出力軸から出力される。そして、実施例１では、前記第２クラッチCL2として、自動変速機ATとは独立の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要素のうち、所定の条件に適合する摩擦要素（クラッチやブレーキ）を選択している。

前記プロペラシャフトPSは、一端が自動変速機ATの変速機出力軸に連結され、他端がディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。

そして、このＦＲハイブリッド車両は、駆動形態の違いによる走行モードとして、電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEV走行モード」という。）と、エンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC走行モード」という。）と、を有する。

前記「EV走行モード」は、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結して、モータ/ジェネレータMGの駆動力のみで走行するモードであり、モータ走行モード・回生走行モードを有する。この「EV走行モード」は、要求駆動力が低く、バッテリSOCが確保されているときに選択される。

前記「HEV走行モード」は、第１クラッチCL1及び第２クラッチCL2を締結し、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの両方の駆動力で走行するモードであり、モータアシスト走行モード・発電走行モード・エンジン走行モードを有する。この「HEV走行モード」は、要求駆動力が高いとき、あるいは、バッテリSOCが不足するようなときに選択される。

前記「WSC走行モード」は、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2をスリップ締結して、エンジンEngの駆動力を含みながら第２クラッチCL2を介して伝達される駆動力で走行するモードである。このとき、モータ/ジェネレータMGの回転数制御により、第２クラッチCL2の伝達トルク容量が目標駆動トルクに応じた値になるようにコントロールされる。この「WSC走行モード」は、「HEVモード」の選択状態での停車時・発進時・減速時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回るような走行領域において選択される。また、「WSC走行モード」では、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときであってもクリープ走行が達成可能である。

次に、実施例１におけるＦＲ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ＦＲ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１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、各コントローラ１，２，５，７，９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。

前記モータコントローラ２は、モータ/ジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ/ジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、モータトルクを目標トルクとし、回転数を駆動系の回転に追従させるトルク制御を基本制御とするが、第２クラッチCL2のスリップ制御中は、モータ回転数を目標回転数とし、トルクを駆動系負荷に追従させる回転数制御を行う。また、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報を、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチCL1の締結・半締結・解放を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットCVU内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。

前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、変速機入力回転数センサ１８等からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図２に示すシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令を油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。前記シフトマップとは、図２に示すように、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップ変速線とダウン変速線を書き込んだマップをいう。
この変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標CL2トルク指令を入力した場合、第２クラッチCL2へのクラッチ油圧を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットCVU内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。
また、エンジン始動制御等において、統合コントローラ１０から変速制御指令が出力された場合、通常の変速制御に優先し、変速制御指令にしたがった変速制御を行う。

前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキ踏力センサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、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、回生協調ブレーキ制御を行う。

前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１、自動変速機ATの潤滑油（以下、ATFという）の温度を検出するATF温度センサ２２、他のセンサ・スイッチ類２３からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標CL1トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。

図３は、実施例１の統合コントローラで行われる演算処理を示す制御ブロック図である。図４及び図５は、統合コントローラのモード選択部、目標発電出力演算部にそれぞれ設定されているマップの一例を示す図である。以下、図３〜図５を用いて、統合コントローラで行われる演算処理を説明する。

前記統合コントローラ１０は、図３に示すように、モード選択部（モード切り替え手段）100と、目標駆動トルク演算部200と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。

前記モード選択部100は、図４に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標走行モード（HEV走行モード、EV走行モード、WSC走行モード）を選択する。
このEV-HEV選択マップには、EV領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「HEV走行モード」へと切り替えるEV⇒HEV切替線と、HEV領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「EV走行モード」へと切り替えるHEV⇒EV切替線と、HEV領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「WSC走行モード」へと切り替え、WSC領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「HEV走行モード」へと切り替えるHEV⇔WSC切替線と、が設定されている。
前記EV⇒HEV切替線と前記HEV⇒EV切替線は、EV領域とHEV領域を分ける線としてヒステリシス量を持たせて設定されている。前記HEV⇔WSC切替線は、自動変速機ATが１速段のときに、エンジンEngがアイドル回転数を維持する第１設定車速VSP1に沿って設定されている。但し、「EV走行モード」の選択中、バッテリSOCが所定値以下になると、強制的に「HEV走行モード」を目標走行モードとする。

前記目標駆動トルク演算部200は、後述する目標駆動トルク算出処理を実行し、目標駆動トルクを演算する。

前記目標発電出力演算部300は、図５に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在のエンジン動作点（回転数、トルク）から最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。

前記動作点指令部400は、アクセル開度APOと目標走行モードと目標駆動トルクと車速VSPと目標発電出力とから、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクとCL1ソレノイド電流指令と目標CL2トルク容量と目標ATシフトとを演算する。

前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標ATシフトとから、これら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ATソレノイド電流指令を演算する。

図６は、実施例１の目標駆動トルク演算部を示す制御ブロック図である。図７は、目標駆動トルク演算部のトルク算出部に設定されているマップの一例を示す図である。図８は、目標トルク演算部の第２フィルタ処理部を示す制御ブロック図であり、(a)は第１のフィルタを示し、(b)は第２のフィルタを示す。図９は、実施例１の目標駆動トルク演算部にて実行される目標駆動トルク算出処理の流れを示すフローチャートである。以下、図６〜図９を用いて、目標駆動トルク演算部で行われる演算処理を説明する。

前記目標駆動トルク演算部200は、図６に示すように、トルク算出部201と、第１フィルタ処理部202と、第２フィルタ処理部（目標駆動トルク制御手段）203と、を有している。

前記トルク算出部201は、図７(a)に示すAT入力回転数とアクセル開度APOによる目標駆動力マップと、図７(b)に示すブレーキ踏力による目標駆動力マップを用いて、処理前目標トルク（目標駆動トルク）を算出する。なお、ブレーキを開放しアクセルを踏み込んでいるときには図７(a)に示すマップを用い、アクセルを開放しブレーキを踏み込んでいるときには図７(b)に示すマップを用いる。このトルク算出部201により算出された処理前目標トルクは、アシストトルクを考慮した上で、車両状態や運転者操作に応じて決まる要求駆動トルク（運転性要求）に対応した値、すなわち要求駆動トルクとなるように設定された値となる。

前記第１フィルタ処理部202は、WSC走行モードからHEV走行モードへのモード遷移以外のときに選択される。そして、車両ショックを抑えるために必要な通常のフィルタ処理を行って目標駆動トルクを求める。すなわち、この第１フィルタ処理部202では、要求駆動トルク（運転性要求）の変化に対して、処理前目標トルクの変化を制限しない。そして、要求駆動トルクの変化率と同等の変化率で処理前目標トルクを変化させた値を目標駆動トルクとする。

前記第２フィルタ処理部203は、WSC走行モードからHEV走行モードへのモード遷移のときであって、モータ/ジェネレータMGがトルク制御中又はモータ動作不可条件が成立しているときに選択される。そして、この第２フィルタ処理部203では、要求駆動トルク（運転性要求）の変化に対して、処理前目標トルクの変化を制限するフィルタ処理（トルク制限制御）を行って目標駆動トルクを求める。すなわち、第２フィルタ処理部203では、要求駆動トルク（運転性要求）が急変した場合であっても、この急変に追従しないように処理前目標トルクの変化を制限させた値を目標駆動トルクとする。なお、モータ/ジェネレータMGのトルク制御とは、第２クラッチCL2への入力トルクを目標駆動トルクにすべく、モータ/ジェネレータMGからの出力トルクを制御することである。また、モータ動作不可条件とは、例えばバッテリSOCが所定値未満である場合等、モータ/ジェネレータMGが動作できない条件である。
そして、このトルク制限処理を行う第２フィルタ処理部203では、任意に選択可能な第１のフィルタ203aと、第２のフィルタ203bと、を有している。すなわち、第２フィルタ処理部203では、第１のフィルタ203a又は第２のフィルタ203bのいずれか一方を用いて目標駆動トルクを求める。

前記第１のフィルタ203aは、要求駆動トルクの変化に対して、制限された変化率（変化率制限値）によって処理前目標トルクを変化させ、目標駆動トルクとするフィルタである。
この第１のフィルタ203aでは、図８(a)に示す第２クラッチCL2のスリップ回転数（CL2スリップ回転数）と処理前目標トルクによる変化率制限値マップを用いて、変化率制限値を求める。ここで、変化率制限値が大きい方が変化率の制限が大きくかかり、要求駆動トルクの変化率が大きくても、処理前目標トルクの変化率は小さくなる。

前記第２のフィルタ203bは、制限トルク値を設定し、要求駆動トルクが制限トルク値を超える場合に処理前目標トルクの変化を要求駆動トルクの変化に追従させずに目標駆動トルクとするフィルタである。
この第２のフィルタ203bでは、図８(b)に示すように、ATF温度から第２クラッチCL2の油圧応答性を予測する。そして、このCL2油圧応答性を考慮して、目標CL2油圧から駆動トルクを変換して求める。そして、求められた駆動トルクに対して安全率Ｋ（０＜Ｋ＜１）を積算して、制限トルク値を求める。

図９に示すフローチャートで、実施例１の目標駆動トルク演算部にて実行される目標駆動トルク算出処理の流れを説明する。なお、この目標駆動トルク算出処理は、WSC走行モード時に実行される。

ステップＳ１では、車両状態や運転者操作に応じて決まる要求駆動トルクに合った処理前目標トルクを算出し、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、ステップＳ１での処理前目標トルクの算出に続き、EV-HEV選択マップにおいて、WSC領域に存在する運転点（APO,VSP）が、WSC⇔HEV切替線を横切ったか否かを判断し、YES（横切った）の場合はステップＳ３へ移行し、NO（横切らない）場合はステップＳ５へ移行する。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのWSC⇔HEV切替線を横切ったとの判断に続き、第２クラッチCL2のロックアップ判定がなされたか否か、すなわちL/Uフラグが出力されたか否かを判断し、YES（ロックアップ完了）の場合はステップＳ６へ移行し、NO（ロックアップ未完了）の場合はステップＳ４へ移行する。なお、第２クラッチCL2のロックアップ判定は、第２クラッチCL2における入出力差回転が所定値以内であって、目標CL2油圧が処理前目標トルクに十分打ち勝つだけの指令を出してから所定時間が経過したときにロックアップ完了と判断する。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのロックアップ未完了との判断に続き、WSC走行モードからHEV車走行モードへモード遷移中であると判定し、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ５では、ステップＳ２でのWSC⇔HEV切替線を横切っていないとの判断に続き、WSC走行モードであると判定し、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ６では、ステップＳ３でのロックアップ完了との判断に続き、HEV走行モードへの遷移完了としてHEV走行モードであると判定し、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ７では、ステップＳ４でのモード遷移中との判定に続き、モータ/ジェネレータMGのトルク制御中であるか否か、又は、モータ動作不可条件が成立しているか否かを判断し、YES（トルク制御中又はモータ動作不可）の場合はステップＳ８へ移行し、NO（回転制御中且つモータ動作可能）の場合はステップＳ９へ移行する。なお、モータ/ジェネレータMGのトルク制御とは、第２クラッチCL2への入力トルクを目標駆動トルクにすべく、モータ/ジェネレータMGからの出力トルクを制御することである。また、モータ動作不可条件とは、例えばバッテリSOCが所定値未満である場合等、モータ/ジェネレータMGが動作できない条件である。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのモータトルク制御中又はモータ動作不可との判断に続き、要求駆動トルクの変化に対して、処理前目標トルクの変化を制限した値を目標駆動トルクとするトルク制限制御を行い、エンドへ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ５でのWSC走行モードのとの判断、ステップＳ６でのHEV走行モードとの判断、ステップＳ７でのモータ回転制御中且つモータ動作可能との判断のいずれかに続き、要求駆動トルクの変化に対応して処理前目標トルクを変化させた値を目標駆動トルクとする通常制御を行い、エンドへ進む。

次に、作用を説明する。
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御装置における「目標トルク制限制御作用」を説明する。

[目標トルク制限制御作用]
図１０は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両でのWSC→HEVモード遷移時にトルク制限制御を行う場合の走行モード切替フラグ・モータ制御モード・CL2のL/U判定フラグ・処理前目標トルク・目標駆動トルク・CL2入力回転数・CL2出力回転数・目標CL2油圧の各特性を示すタイムチャートである。

WSC走行モードは、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2が目標駆動トルクに応じた伝達トルク容量となるようにスリップ制御し、エンジンEngの駆動力を動力源に含みながら走行する。なお、このWSC走行モード時における第２クラッチCL2のスリップ制御は、モータ/ジェネレータMGの回転数制御によって実現する。

このようなWSC走行モード時では、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ５→ステップＳ９へと進む。このため、WSC走行モード時における目標駆動トルクは、要求駆動トルクに応じて設定された処理前目標トルクに対して、車両ショックを抑えるために必要な通常のフィルタ処理を行って求めた値となる。

そして、第２クラッチCL2における入出力差回転数が次第に少なくなり、時刻t1でEV-HEV選択マップのWSC領域に存在する運転点（APO,VSP）がHEV⇔WSC切替線を横切ると、走行モード切り替えフラグは「WSCモード」から「モード遷移」へ変更する。これにより、モータ/ジェネレータMGは、回転数制御モードからトルク制御モードへ変更され、第２クラッチCL2への入力トルクが目標駆動トルクになるように、モータ/ジェネレータMGからの出力トルクが制御される。一方、時刻t1から第２クラッチCL2の締結油圧の目標値（以下、目標CL2油圧という）は次第に増加し、第２クラッチCL2の伝達トルク容量を徐々に増加させる。

そして、時刻t1から所定時間経過した時刻t2において、アクセルが強く踏み込まれる等して要求駆動トルクが急増したとする。

このとき、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルクの変化を制限するトルク制限制御が実行される。

すなわち、処理前目標トルクは要求駆動トルクに応じて設定された値であるため、要求駆動トルクの変化に対応して急変する。一方、目標駆動トルクは、例えば図８(a)に示す第１のフィルタ203aによって求められた変化率制限値によって、処理前目標トルクの変化が制限された値になる。これにより、処理前目標トルクの傾きに対して、目標駆動トルクの傾きは緩やかなものとなる。このため、目標駆動トルクの変化が緩やかになり、第２クラッチCL2の伝達トルク容量よりも目標駆動トルクが上回ることはない。そして、伝達トルク容量と目標駆動トルクとのトルクバランスの崩れが防止され、第２クラッチCL2の入力回転数が吹け上がりを抑制できる。

また、このトルク制限制御は、モータ/ジェネレータMGのトルク制御を行っているときに実行されるため、精度のよい制御を容易に行うことができる。つまり、エンジンEngよりも制御応答性の良いモータ/ジェネレータMGによって制限された目標駆動トルクに、第２クラッチCL2によって伝達されるトルクを合わせることができ、高精度で制御することができる。

時刻t3において入出力差回転数が所定値以下になったら、処理前目標トルクは要求駆動トルクに合わせて一定値になる。一方、第２フィルタ処理部203によって求められた目標駆動トルクは、時刻t3以降も一定の傾きで増加する。

そして、CL2の入出力差回転数が所定値以内になってから所定時間経過した時刻t4において、CL2の伝達トルク容量が処理前目標トルク（＝要求駆動トルク）に十分打ち勝つだけの大きさになるように、目標CL2油圧を増加する。なお、このとき、入出力差回転数が所定値以下であるため、第２クラッチCL2の締結ショックは発生しない。

また、この目標CL2油圧は、第２クラッチCL2において入出力差回転数が生じている時刻t1から時刻t4の間、入出力差回転数と目標駆動トルクに応じた傾きによって増加するように設定されている。すなわち、目標CL2油圧は、目標駆動トルクの変化に応じて増加すると共に、第２クラッチCL2の許容発熱量を超えないように入出力差回転数が制御される。

これにより、第２クラッチCL2の熱保護を行いながら入出力回転差を滑らかに収束することができ、車両ショックの発生を抑えることができる。つまり、要求駆動トルクの変化に対して、変化が制限されるように制御された目標駆動トルクに応じた傾きで目標CL2油圧を増加する。このため、目標駆動トルクを第２クラッチCL2の伝達トルク容量に合わせることができ、目標駆動トルクと伝達トルク容量とのトルクバランスの崩れが防止できると共に、第２クラッチCL2では、伝達トルク容量を滑らかに増加することができる。これにより、第２クラッチCL2の入力回転数の吹け上がりが抑制され、第２クラッチCL2を滑らかに締結することができて、締結完了時に車両ショックが発生することを防止できる。

さらに、第２クラッチCL2の入出力差回転数が所定値以下であって、且つ目標CL2油圧が処理前目標トルク（＝要求駆動トルク）に十分打ち勝つだけの大きさになった時刻t4から所定時間が経過した時刻t5において、第２クラッチCL2のロックアップ完了判定がなされる。これにより、第２クラッチCL2のロックアップ（L/U）判定フラグがロックアップ完了となり、HEV走行モードへの移行が完了したとして走行モード切り替えフラグは「モード遷移」から「HEVモード」に変更する。

このとき、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ６→ステップＳ９へと進む。これにより、目標駆動トルクは、要求駆動トルクに応じて設定された処理前目標トルクに対して、車両ショックを抑えるために必要な通常のフィルタ処理を行って求めた値となる。なお、このときの目標駆動トルクの傾きは、時刻t2から時刻t3における処理前目標トルクの傾きよりも大きくなっており、変化率が大きい。しかしながら、時刻t3時点で第２クラッチCL2の入出力差回転数が所定値以内になっており、時刻t5では第２クラッチCL2の締結が完了している。このため、目標駆動トルクが大きく変化しても、第２クラッチCL2の差回転による車両ショックの発生は生じず、スムーズな走行を行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジンEngと、前記エンジンEngから駆動輪（左右後輪）RL,RRへの駆動系に設けられ、前記駆動輪RL,RRの駆動を行うモータ（モータ/ジェネレータ）MGと、前記モータMGと前記駆動輪RL,RRの間に介装され、前記モータMGと前記駆動輪RL,RRとを断接する摩擦要素（第２クラッチ）CL2と、前記摩擦要素CL2を締結し、前記エンジンEngと前記モータMGの両方の駆動力で走行するハイブリッド車走行モード（HEV走行モード）と、前記摩擦要素CL2をスリップ締結し、前記摩擦要素CL2を介して伝達される駆動力で走行するエンジン使用スリップ走行モード（WSC走行モード）と、を切り替えるモード切り替え手段（モード選択部）100と、前記エンジン使用スリップ走行モードから前記ハイブリッド車走行モードへモード遷移を行う際、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルク（処理前目標トルク）の変化を制限するトルク制限制御を行う目標駆動トルク制御手段（第２フィルタ処理部）203と、を備える構成とした。
このため、エンジン使用スリップ走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移時に、摩擦要素の入力回転数の吹け上がりを抑制することができる。

(2) 前記目標駆動トルク制御手段（第２フィルタ処理部）203は、前記モータMGのトルク制御を行うと共に、前記トルク制限制御を行う構成とした。
このため、(1)の効果に加え、モータMGのトルク制御によってトルク制限制御が実現され、精度のよい制御を容易に行うことができる。

(3) 前記目標駆動トルク制御手段（第２フィルタ処理部）203は、前記トルク制限制御の実行中に、前記摩擦要素CL2の発熱量が許容発熱量を超えないように、前記摩擦要素CL2における差回転を制御する構成とした。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、摩擦要素CL2の熱保護を行いながら入出力回転差を滑らかに収束することができ、車両ショックの発生を抑えることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、図８(a)に示す第１のフィルタ203aによって求められた変化率制限値によって処理前目標トルクの変化を制限する例を示した。しかし、図８(b)に示す第２のフィルタ203bによって求められた制限トルク値によって処理前目標トルクの変化を制限する例としても良い。さらに、第２フィルタ処理部203は、第１のフィルタ203a又は第２のフィルタ203bのいずれか一方のみを有するものであってもよい。

実施例１では、第２クラッチCL2を、有段式の自動変速機ATに内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設けても良く、例えば、モータ/ジェネレータMGと変速機入力軸との間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例も含まれる。

実施例１では、自動変速機ATとして、前進７速後退１速の有段式の自動変速機を用いる例を示した。しかし、変速段数はこれに限られるものではないし、自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設けた場合であれば、無段変速機を用いることもできる。

実施例１では、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGとの間の動力伝達を断接する機構として、第１クラッチCL1を用いる例を示した。しかし、これに限らず、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としても良い。

実施例１では、制御装置を後輪駆動のハイブリッド車両に対し適用した例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、走行モードとして、HEV走行モードとWSC走行モードを有するハイブリッド車両であれば適用できる。

Eng エンジン
CL1 第１クラッチ
MG モータ/ジェネレータ（モータ）
CL2 第２クラッチ（摩擦要素）
AT 自動変速機
RL 左後輪（駆動輪）
RR 右後輪（駆動輪）
１０ 統合コントローラ
100 モード選択部（モード切り替え手段）
200 目標駆動トルク演算部
203 第２フィルタ処理部（目標駆動トルク制御手段）
203a 第１のフィルタ
203b 第２のフィルタ

Claims (3)

1. エンジンと、
   前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、前記駆動輪の駆動を行うモータと、
   前記モータと前記駆動輪の間に介装され、前記モータと前記駆動輪とを断接する摩擦要素と、
   前記摩擦要素を締結し、前記エンジンと前記モータの両方の駆動力で走行するハイブリッド車走行モードと、前記摩擦要素をスリップ締結し、前記摩擦要素を介して伝達される駆動力で走行するエンジン使用スリップ走行モードと、を切り替えるモード切り替え手段と、
   前記エンジン使用スリップ走行モードから前記ハイブリッド車走行モードへモード遷移を行う際、要求駆動トルクの変化に対して、目標駆動トルクの変化を制限するトルク制限制御を行う目標駆動トルク制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記目標駆動トルク制御手段は、前記モータのトルク制御を行うと共に、前記トルク制限制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記目標駆動トルク制御手段は、前記トルク制限制御の実行中に、前記摩擦要素の発熱量が許容発熱量を超えないように、前記摩擦要素における差回転を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。