JP2014037160A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンにより電動機を駆動してその電動機に発電させる際に、駆動力がその発電に伴って増大することに起因したドライバビリティの悪化を抑制することができる車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置５８は、エンジン１２により電動機ＭＧを駆動して電動機ＭＧに発電させる際に、電動機ＭＧに発電させる必要発電量Ｅgnに基づいて算出されるエンジントルクから電動機ＭＧの発電に要する発電トルクを差し引いたトルクによって発生する駆動力が、車両状態に基づいて算出される目標駆動力よりも大きい場合には、自動変速機１８をアップシフトする。従って、その自動変速機１８のアップシフトにより、エンジントルクの増大を打ち消すように、駆動輪２４に伝達されるトルクが抑制されるので、エンジン１２により電動機ＭＧを駆動して電動機ＭＧに発電させる際に、前記ドライバビリティの悪化を抑制することが可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両において電動機を駆動して発電する発電制御の改良に関する。

互いに連結されたエンジン及び電動機と、そのエンジン及び電動機から駆動輪までの動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両用駆動装置の制御装置が、従来から知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の充電制御装置がそれである。その特許文献１の車両用駆動装置では、前記エンジンと前記電動機との間にトルクコンバータが介装されており、前記充電制御装置は、蓄電装置の充電残量が低下した場合には、前記エンジンの出力を増大させて前記電動機に発電させる。そのとき、前記充電制御装置は、最大の発電効率が得られるように、エンジン回転速度、エンジントルク、前記トルクコンバータのスリップ率、前記電動機の回転速度、及び、その電動機のトルクを制御する。

特開２００６−３１２４５５号公報 特開２０１０−１６７９５９号公報 特開２００１−０３７００８号公報 特開２００９−２５５８７６号公報 特開２００４−１１２９９８号公報

特許文献１のように、前記エンジンと電動機とが互いに連結された車両用駆動装置では、前記エンジンの運転状態が発電のために変化すれば、そのエンジンの運転状態変化が駆動力に影響することがある。また、特許文献１のように、前記電動機に発電させる際に、その発電効率を高めるように前記エンジン回転速度等が制御されると、発電中のエンジン回転速度は発電開始前に対して、通常、上昇させられることになるので、そのエンジン回転速度の上昇に伴いエンジントルクが増大すると、駆動力の増大によりドライバビリティが悪化するおそれがある。なお、このような課題は未公知のことである。

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、エンジンにより電動機を駆動してその電動機に発電させる際に、駆動力がその発電に伴って増大することに起因したドライバビリティの悪化を抑制することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）互いに連結されたエンジン及び電動機と、そのエンジン及び電動機から駆動輪までの動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、（ｂ）前記エンジンにより前記電動機を駆動してその電動機に発電させる際に、エンジントルクから前記電動機の発電トルクを差し引いたトルクによって発生する駆動力が、目標駆動力よりも大きい場合には、前記自動変速機をアップシフトする発電時変速制御を実行することを特徴とする。

このようにすれば、前記自動変速機のアップシフトにより、エンジントルクの増大を打ち消すように、前記駆動輪に伝達されるトルクが抑制されるので、前記エンジンにより電動機を駆動してその電動機に発電させる際に、駆動力がその発電に伴って増大することに起因したドライバビリティの悪化を抑制することができる。なお、駆動力とは車両を推進させる推進力である。

また、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用駆動装置の制御装置であって、（ａ）蓄電装置と前記電動機とが車両用電気機器に電力供給可能に接続されており、（ｂ）前記蓄電装置から前記車両用電気機器への電力供給経路が遮断されている場合に、前記発電時変速制御を実行することを特徴とする。このようにすれば、前記電動機の発電量が大きくなり易い状況下で前記発電時変速制御が実行されることになるので、前記発電時変速制御を必要性が高いときに効果的に実行することが可能である。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第２発明の車両用駆動装置の制御装置であって、前記蓄電装置の充電残量が予め定められた充電残量下限値以下である場合に、前記発電時変速制御を実行することを特徴とする。このようにすれば、前記電動機の発電量が大きくなり易い状況下で前記発電時変速制御が実行されることになるので、前記発電時変速制御を必要性が高いときに効果的に実行することが可能である。

ここで、好適には、前記車両用駆動装置は、前記エンジンおよび前記電動機からの動力が入力される入力側回転要素と前記自動変速機へ動力を出力する出力側回転要素とを有する流体伝動装置を備えている。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両に係る駆動系統の構成を概念的に示す図である。 図１のハイブリッド車両において、インバータ及び蓄電装置を含む高圧電源回路部を示す図であると共に、電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、発電時変速制御を実行する制御作動を説明するためのフローチャートである。

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、本発明の一実施例であるハイブリッド車両８（以下、単に「車両８」ともいう）に係る駆動系統の構成を概念的に示す図である。この図１に示すハイブリッド車両８は、車両用駆動装置１０（以下、「駆動装置１０」という）と差動歯車装置２１と左右１対の車軸２２と左右１対の駆動輪２４と油圧制御回路３４とインバータ５６と電子制御装置５８とを備えている。そして、その駆動装置１０は、走行用駆動力源として機能し公知のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等であるエンジン１２と、そのエンジン１２の始動または停止やスロットル制御等のエンジン出力制御を行うエンジン出力制御装置１４と、走行用駆動力源として機能する走行用電動機である電動機ＭＧと、エンジン断続用クラッチＫ０と、トルクコンバータ１６と、自動変速機１８とを備えている。図１に示すように、車両８は、エンジン１２と電動機ＭＧとの一方または両方により発生させられた動力が、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、差動歯車装置２１、及び左右１対の車軸２２をそれぞれ介して左右１対の駆動輪２４へ伝達されるように構成されている。そのため、車両８は、エンジン１２の動力で走行するエンジン走行と、エンジン１２を停止させると共に専ら電動機ＭＧの動力で走行するＥＶ走行（モータ走行）とを択一的に選択して走行することができる。上記エンジン走行では、走行状態に応じて電動機ＭＧがアシストトルクを発生させることがある。

前記電動機ＭＧは、駆動輪２４に連結されており、例えば３相の同期電動機であって、動力を発生させるモータ（発動機）としての機能と反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能とを有するモータジェネレータである。例えば電動機ＭＧは、回生作動することで車両制動力を発生する。

また、前記エンジン１２とその電動機ＭＧとの間の動力伝達経路には、一般的に知られた湿式多板型の油圧式摩擦係合装置で構成されるエンジン断続用クラッチＫ０が設けられており、そのエンジン断続用クラッチＫ０は、油圧制御回路３４から供給される油圧で作動し、エンジン１２と駆動輪２４との間の動力伝達を選択的に遮断する動力断続装置として機能する。具体的には、エンジン１２の出力部材であるエンジン出力軸２６（例えばクランク軸）は、エンジン断続用クラッチＫ０が係合されることで電動機ＭＧのロータ３０に相対回転不能に連結され、エンジン断続用クラッチＫ０が解放されることで電動機ＭＧのロータ３０から切り離される。要するに、上記エンジン出力軸２６は、エンジン断続用クラッチＫ０を介して電動機ＭＧのロータ３０に選択的に連結されるようになっている。従って、そのエンジン断続用クラッチＫ０は、前記エンジン走行では係合されており、前記モータ走行では解放されている。また、その電動機ＭＧのロータ３０は、前記トルクコンバータ１６の入力部材であるポンプ翼車１６ｐに相対回転不能に連結されている。

前記自動変速機１８は、トルクコンバータ１６と駆動輪２４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、エンジン１２または電動機ＭＧの動力を駆動輪２４に伝達する。そして、自動変速機１８は、例えば車速Ｖとアクセル開度Ａccとに基づき予め設定された関係（変速線図）に従って係合要素の掴み替えによりクラッチ・ツゥ・クラッチ変速を行う有段式の自動変速機である。換言すれば、その自動変速機１８は、予め定められた複数の変速段（変速比）の何れかが択一的に成立させられる自動変速機構であり、斯かる変速を行うために、複数の遊星歯車装置と油圧制御回路３４からの油圧で作動する複数のクラッチまたはブレーキとを備えて構成されている。なお、自動変速機１８の変速比は、「変速比＝変速機入力回転速度Ｎatin／変速機出力回転速度Ｎatout」という式から算出される。

トルクコンバータ１６は、電動機ＭＧと自動変速機１８との間に介装された流体伝動装置である。トルクコンバータ１６は、エンジン１２及び電動機ＭＧの動力が入力される入力側回転要素であるポンプ翼車１６ｐと、自動変速機１８へ動力を出力する出力側回転要素であるタービン翼車１６ｔと、ステータ翼車１６ｓとを備えている。そして、トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ｐに入力された動力をタービン翼車１６ｔへ流体（作動油）を介して伝達する。ステータ翼車１６ｓは、非回転部材であるトランスミッションケース３６に一方向クラッチを介して連結されている。また、トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ｐとタービン翼車１６ｔとの間に、ポンプ翼車１６ｐ及びタービン翼車１６ｔを選択的に相互に直結するロックアップクラッチＬＵを備えている。そのロックアップクラッチＬＵは、油圧制御回路３４からの油圧で制御される。

前記ハイブリッド車両８においては、例えば前記モータ走行から前記エンジン走行への移行に際して、前記エンジン断続用クラッチＫ０の係合によりエンジン回転速度Ｎeが引き上げられてエンジン１２の始動が行われる。

また、フットブレーキが踏み込まれた車両減速中や、運転者による車両制動操作および加速操作が解除された惰性走行中には、電子制御装置５８は、走行中の車両８を電動機ＭＧの回生作動で制動することにより得られた回生エネルギーを蓄電装置５７に供給する電動機回生制御を行う。具体的に、その電動機回生制御では、エンジン断続用クラッチＫ０の解放によりエンジン１２と駆動輪２４との間の動力伝達を遮断すると共にエンジン１２を停止し、車両８の有する慣性エネルギーで電動機ＭＧを回生作動させる。そして、その慣性エネルギーが電力として回生され電動機ＭＧから蓄電装置５７に充電される。この電動機回生制御の実行中においてはロックアップクラッチＬＵは係合される。また、電子制御装置５８は、電力を消費するエアコン等の補機９２を含む車両用電気機器９４（図２参照）に電力供給するために前記エンジン走行中に電動機ＭＧに発電させる必要がある場合には、電動機ＭＧをジェネレータとして機能させ、エンジン出力Ｐeの一部を利用して電動機ＭＧに発電させる。なお、本実施例では、エンジン１２で電動機ＭＧを駆動して電動機ＭＧに発電させること、及び、減速走行中に駆動輪２４からの逆駆動力で電動機ＭＧを回生作動させて電動機ＭＧに発電させることを逆起発電と呼ぶ。

車両８は、その図１に例示するような制御系統を備えている。この図１に示す電子制御装置５８は、駆動装置１０を制御するための制御装置として機能するものであり、所謂マイクロコンピュータを含んで構成されている。図１に示すように、上記電子制御装置５８には、前記ハイブリッド車両８に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、アクセル開度センサ６０により検出されるアクセルペダル７１の踏込量であるアクセル開度Ａccを表す信号、電動機回転速度センサ６２により検出される前記電動機ＭＧの回転速度Ｎmg（電動機回転速度Ｎmg）を表す信号、エンジン回転速度センサ６４により検出される前記エンジン１２の回転速度Ｎe（エンジン回転速度Ｎe）を表す信号、タービン回転速度センサ６６により検出される前記トルクコンバータ１６のタービン翼車１６ｔの回転速度Ｎt（タービン回転速度Ｎt）を表す信号、車速センサ６８により検出される車速Ｖを表す信号、スロットル開度センサ７０により検出されるエンジン１２のスロットル開度θthを表す信号、及び、蓄電装置５７から得られるその蓄電装置５７の充電残量（充電状態）SOCを表す信号等が、上記電子制御装置５８に入力される。ここで、電動機回転速度センサ６２により検出される電動機回転速度Ｎmgは、前記トルクコンバータ１６の入力回転速度であり、そのトルクコンバータ１６におけるポンプ翼車１６ｐの回転速度（ポンプ回転速度）Ｎpに相当する。また、上記タービン回転速度センサ６６により検出されるタービン回転速度Ｎtは、前記トルクコンバータ１６の出力回転速度であり、前記自動変速機１８における変速機入力軸１９の回転速度Ｎatinすなわち変速機入力回転速度Ｎatinに相当する。また、自動変速機１８の出力軸２０（以下、変速機出力軸２０という）の回転速度Ｎatoutすなわち変速機出力回転速度Ｎatoutは、前記車速Ｖに対応する。

また、前記電子制御装置５８から、前記ハイブリッド車両８に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。

図２は、インバータ５６及び蓄電装置５７を含む高圧電源回路部７４を示す図であると共に、電子制御装置５８に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図１では、電動機ＭＧに電力供給する電源としてはインバータ５６及び蓄電装置５７だけが抜粋して示されているが、詳細には図２に示すように、そのインバータ５６及び蓄電装置５７を含む高圧電源回路部７４が電動機ＭＧに接続されている。車両８が有する高圧電源回路部７４は、インバータ５６と、蓄電装置５７と、主昇圧回路７６と、２つのシステムメインリレー７８（System Main Relay；以下、ＳＭＲ７８という）と、第１コンデンサ８０と、第２コンデンサ８２とを備えている。

主昇圧回路７６は、インバータ５６と蓄電装置５７との間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータである。詳細には、ＳＭＲ７８とインバータ５６との間に設けられている。主昇圧回路７６は、リアクトル８４と、互いに直列に接続された例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である２つのスイッチング素子８６と、各スイッチング素子８６に逆並列に接続された２つのダイオード８８とを含んでいる。この主昇圧回路７６は、第１コンデンサ８０から供給された直流電圧を昇圧して、第２コンデンサ８２に供給可能になっている。例えば、主昇圧回路７６は、電子制御装置５８からの制御信号に基づきスイッチング素子８６のオン時間が調節され、そのオン時間に対応して昇圧された直流電圧を第２コンデンサ８２に供給する。また、主昇圧回路７６は、電子制御装置５８からの制御信号に基づいて、インバータ５６から第２コンデンサ８２を介して供給された直流電圧を降圧して蓄電装置５７に充電する。

蓄電装置５７は、高電圧バッテリであって例えばニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などの二次電池であり、ＳＭＲ７８を介して第１コンデンサ８０に接続されている。そのため、蓄電装置５７は、ＳＭＲ７８が電子制御装置５８からの制御信号によりオフにされると、主昇圧回路７６およびインバータ５６などから電気的に切り離される一方で、ＳＭＲ７８が電子制御装置５８からの制御信号によりオンにされると、主昇圧回路７６およびインバータ５６などと電気的に接続される。例えば、車両８の起動スイッチがオフからオンに切り替えられるとＳＭＲ７８がオフからオンに切り替えられ、それにより蓄電装置５７の直流電圧が第１コンデンサ８０に供給されるようになる。一方で、ＳＭＲ７８がオンからオフに切り替えられると、蓄電装置５７と第１コンデンサ８０との間の電気的な接続が遮断される。例えば、電子制御装置５８は、車両走行中であっても、蓄電装置５７のフェイル（異常）を検出した場合にはＳＭＲ７８をオフにする。

第１コンデンサ８０は、蓄電装置５７からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を主昇圧回路７６に供給する機能を備えている。また、第２コンデンサ８２は、主昇圧回路７６からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ５６に供給する機能を備えている。すなわち、第１コンデンサ８０および第２コンデンサ８２はそれぞれ平滑コンデンサとして機能する。

また、図２に示すように、車両８は、補機用回路部９０と補機９２とを含む車両用電気機器９４を備えている。その補機用回路部９０は、高圧電源回路部７４の第１コンデンサ８０と主昇圧回路７６との間に第１コンデンサ８０と並列に接続されており、発電作動中の電動機ＭＧまたは蓄電装置５７から供給される直流電圧を、エアコン等の補機９２に降圧して供給する降圧コンバータであり、例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。すなわち、蓄電装置５７と電動機ＭＧとが、補機用回路部９０を介して補機９２に電力供給可能に接続されている。また、図２から判るように、ＳＭＲ７８がオフである場合、要するに蓄電装置５７から車両用電気機器９４への電力供給経路が遮断されている場合には、車両用電気機器９４は、蓄電装置５７から電力供給を受けることはできないが、電動機ＭＧが発電すればその電動機ＭＧから電力供給を受けることができる。

図２に示すように、電子制御装置５８は、電源状態判断部としての電源状態判断手段１００と、消費電力算出部としての消費電力算出手段１０２と、発電時エンジントルク算出部としての発電時エンジントルク算出手段１０４と、目標駆動力算出部としての目標駆動力算出手段１０６と、駆動力比較部としての駆動力比較手段１０８と、発電時変速制御実行部としての発電時変速制御実行手段１１０とを機能的に備えている。

電源状態判断手段１００は、車両用電気機器９４の電力消費に対して蓄電装置５７が十分に電力供給できる状態にあるか否かを判断する。例えば、図２のＳＭＲ７８がオフであれば蓄電装置５７は車両用電気機器９４へ電力を供給できないので、電源状態判断手段１００は、ＳＭＲ７８がオフであるか否か、すなわち、蓄電装置５７から車両用電気機器９４への電力供給経路が遮断されているか否かを判断する。また、ＳＭＲ７８がオンであっても、蓄電装置５７は充電残量不足の状態に近付くと車両用電気機器９４へ電力を十分には供給できなくなるので、電源状態判断手段１００は、逐次検出される蓄電装置５７の充電残量SOCが予め定められた充電残量下限値XSOC1以下であるか否かを判断する。その充電残量下限値XSOC1は、例えば、蓄電装置５７が車両走行に支障を来たすほどの充電残量不足にならないように、且つ、できるだけ小さい値になるように、予め実験的に求められ設定されている。

消費電力算出手段１０２は、前記エンジン走行での車両走行中において、ＳＭＲ７８がオフである場合、または、蓄電装置５７の充電残量SOCが前記充電残量下限値XSOC1以下である場合に、補機用回路部９０と補機９２とを含む車両用電気機器９４の消費電力を算出する。そのＳＭＲ７８がオフであるか否か、及び、充電残量SOCが充電残量下限値XSOC1以下であるか否かは、電源状態判断手段１００の判断による。消費電力算出手段１０２は、例えば、補機用回路部９０へ供給される入力電流の大きさと、補機用回路部９０の入力電圧とを逐次検出しており、その入力電流と入力電圧とに基づいて前記車両用電気機器９４の消費電力を算出する。消費電力算出手段１０２は、前記消費電力を算出することを、電動機ＭＧに発電させる発電要求があった場合に行うことが好ましい。その発電要求は、蓄電装置５７の充電残量SOCが予め定められた目標充電残量範囲内に入るように電子制御装置５８により適宜行われる。

発電時エンジントルク算出手段１０４は、前記車両用電気機器９４の消費電力が消費電力算出手段１０２により算出されると、電動機ＭＧに発電させる必要発電量Ｅgnを算出し、その必要発電量Ｅgnに基づいて、電動機ＭＧを発電させるときの電動機回転速度Ｎmgである電動機発電回転速度Ｎmggnを算出する。例えば、前記必要発電量Ｅgnは電力量であってもよいが本実施例では電力であり、発電時エンジントルク算出手段１０４は、消費電力算出手段１０２によって算出された前記車両用電気機器９４の消費電力を電動機ＭＧの発電で全て賄うことができるように必要発電量（必要発電電力）Ｅgnを決定する。すなわち、必要発電量Ｅgnを前記車両用電気機器９４の消費電力と同じ大きさに決定する。そして、発電時エンジントルク算出手段１０４は、必要発電量Ｅgnとその必要発電量Ｅgnを得るために必要とされる下限の電動機回転速度Ｎmgとの予め実験的に設定された関係から、前記決定した必要発電量Ｅgnに基づいて前記下限の電動機回転速度Ｎmgを決定（算出）する。それと共に、逐次検出されるインバータ５６の端子間電圧に基づいて、その端子間電圧が許容電圧以下に制御されるように予め実験的に設定された関係から、上限の電動機回転速度Ｎmgも決定（算出）する。発電時エンジントルク算出手段１０４は、その上限及び下限の電動機回転速度Ｎmgを算出すると、電動機ＭＧの発電量（発電電力）毎の発電効率と電動機回転速度Ｎmgとの予め実験的に設定された関係から、その上限及び下限の電動機回転速度Ｎmgで定められる回転速度範囲内において、前記決定した必要発電量Ｅgnを得るために最も発電効率が高くなる電動機回転速度Ｎmgである電動機発電回転速度Ｎmggnを算出（決定）する。このとき、電動機発電回転速度Ｎmggnは、前記発電効率を高めるために、非発電時の目標駆動力から決定される電動機回転速度Ｎmg（＝Ｎe）と比較して高くされることが多い。

そして、発電時エンジントルク算出手段１０４は、上述のように電動機発電回転速度Ｎmggnを算出すると、電動機発電回転速度Ｎmggnに対応するエンジン回転速度Ｎeすなわち発電時エンジン回転速度Ｎegnを求める。本実施例では、図１から判るように、エンジン断続用クラッチＫ０を係合してエンジン１２で電動機ＭＧを発電作動させる場合には電動機ＭＧはエンジン１２と同一の回転速度で回転するので、発電時エンジン回転速度Ｎegnは電動機発電回転速度Ｎmggnと同じである。発電時エンジントルク算出手段１０４は、発電時エンジン回転速度Ｎegnを決定すると、その発電時エンジン回転速度Ｎegnで駆動されるエンジン１２が出力するエンジントルクＴeすなわち発電時エンジントルクＴegnを算出する。例えば、スロットル開度θth毎にエンジントルクＴeとエンジン回転速度Ｎeとの関係が予め実験的に求められて設定されており、発電時エンジントルク算出手段１０４は、例えばスロットル開度θthが現状維持されると仮定して、その予め実験的に設定された関係から、発電時エンジン回転速度Ｎegnに基づいて発電時エンジントルクＴegnを算出する。このようにして、発電時エンジントルク算出手段１０４は、前記必要発電量Ｅgnに基づいて発電時エンジントルクＴegnを算出する。

更に、発電時エンジントルク算出手段１０４は、電動機ＭＧの発電に要する電動機ＭＧの発電トルクＴmggn（電動機発電トルクＴmggn）すなわち必要発電量Ｅgnを得るために生じる電動機ＭＧの回生トルクＴmggnを、発電電力と電動機ＭＧのトルクと回転速度Ｎmgとの予め実験的に設定された関係から、電動機発電回転速度Ｎmggn及び必要発電量Ｅgnに基づいて算出する。発電時エンジントルク算出手段１０４は、電動機発電トルクＴmggnを算出すると、発電時エンジントルクＴegnからその電動機発電トルクＴmggnを差し引いたトルクである発電時駆動力源トルクＴdsgn（＝Ｔegn−Ｔmggn）を算出する。そして、その発電時駆動力源トルクＴdsgnによって発生する駆動力Ｆdrである発電時想定駆動力Ｆsdrgnを算出する。具体的には、トルクコンバータ１６のスリップ率、自動変速機１８の変速比、差動歯車装置２１の減速比、及び駆動輪２４の直径等を加味した上で、発電時駆動力源トルクＴdsgnを車両８の駆動力Ｆdrに換算した駆動力Ｆdrを発電時想定駆動力Ｆsdrgnとして算出する。

目標駆動力算出手段１０６は、運転者の加速要求に適うように予め実験的に設定された関係から、車両状態に基づいて、駆動力Ｆdrの目標値である目標駆動力Ｆdrtを逐次算出する。その車両状態は前記運転者の加速要求を推定できる検出値で表されればどのような検出値で表されても差し支えないが、例えば前記車両状態は、逐次検出される車速Ｖとアクセル開度Ａccとの一方または両方で表される。

駆動力比較手段１０８は、発電時想定駆動力Ｆsdrgnが発電時エンジントルク算出手段１０４により算出され且つ目標駆動力Ｆdrtが目標駆動力算出手段１０６により算出されると、発電時エンジントルク算出手段１０４から発電時想定駆動力Ｆsdrgnを取得すると共に、目標駆動力算出手段１０６から目標駆動力Ｆdrtを取得する。そして、駆動力比較手段１０８は、その発電時想定駆動力Ｆsdrgnがその目標駆動力Ｆdrtよりも大きいか否かを判断する。

発電時変速制御実行手段１１０は、エンジン１２により電動機ＭＧが駆動されて電動機ＭＧが発電させられる際に、前記必要発電量Ｅgnに基づいて算出されるエンジントルク（発電時エンジントルクＴegn）から電動機ＭＧの発電に要する発電トルク（電動機発電トルクＴmggn）を差し引いたトルク（発電時駆動力源トルクＴdsgn）によって発生する駆動力（発電時想定駆動力Ｆsdrgn）が、車両状態に基づいて算出される目標駆動力Ｆdrtよりも大きい場合には、自動変速機１８をアップシフトする発電時変速制御を実行する。具体的に言えば、発電時変速制御実行手段１１０は、駆動力比較手段１０８により発電時想定駆動力Ｆsdrgnが目標駆動力Ｆdrtよりも大きいと判断された場合に、自動変速機１８をアップシフトする。例えば、自動変速機１８を１段だけアップシフトする。また、発電時変速制御実行手段１１０は、前記発電要求に基づく電動機ＭＧの発電開始前に、前記発電時変速制御における自動変速機１８のアップシフトを完了するのが好ましい。

図３は、電子制御装置５８の制御作動の要部、すなわち、前記発電時変速制御を実行する制御作動を説明するためのフローチャートである。例えば、この図３に示す制御作動は、エンジン１２が作動している前記エンジン走行での車両走行中であって、電動機ＭＧに発電させる前記発電要求があった場合に開始される。この図３に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。

先ず、図３のステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、高圧電源回路部７４に含まれる高圧リレーとして機能するＳＭＲ７８が接続されているか否か、すなわち、ＳＭＲ７８がオンであるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合、すなわち、ＳＭＲ７８がオンである場合には、ＳＡ２に移る。一方、このＳＡ１の判断が否定された場合、すなわち、ＳＭＲ７８がオフである場合には、ＳＡ３に移る。

ＳＡ２においては、蓄電装置５７の充電残量SOCが低下しているか否か、すなわち、その充電残量SOCが前記充電残量下限値XSOC1以下であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が肯定された場合、すなわち、蓄電装置５７の充電残量SOCが前記充電残量下限値XSOC1以下である場合には、ＳＡ３に移る。一方、このＳＡ２の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。なお、ＳＡ１及びＳＡ２は電源状態判断手段１００に対応する。

消費電力算出手段１０２に対応するＳＡ３においては、高圧電源回路部７４に接続されている高圧系接続機器である車両用電気機器９４の消費電力が算出される。ＳＡ３の次はＳＡ４に移る。

発電時エンジントルク算出手段１０４に対応するＳＡ４においては、電動機発電回転速度Ｎmggnが、ＳＡ３にて算出された前記消費電力に基づいて算出される。そして、その電動機発電回転速度Ｎmggnと同一の回転速度である発電時エンジン回転速度Ｎegnに基づいて、発電時エンジントルクＴegnが算出される。また、電動機発電トルクＴmggnが前記消費電力に基づいて算出され、発電時エンジントルクＴegnからその電動機発電トルクＴmggnを差し引いた発電時駆動力源トルクＴdsgnが算出される。更に、その発電時駆動力源トルクＴdsgnを車両８の駆動力Ｆdrに換算した発電時想定駆動力Ｆsdrgnが算出される。ＳＡ４の次はＳＡ５に移る。

目標駆動力算出手段１０６に対応するＳＡ５においては、目標駆動力Ｆdrtが、車速Ｖとアクセル開度Ａccとの一方または両方に基づいて算出される。ＳＡ５の次はＳＡ６に移る。

駆動力比較手段１０８に対応するＳＡ６においては、ＳＡ４にて算出された発電時想定駆動力Ｆsdrgnが、ＳＡ５にて算出された目標駆動力Ｆdrtよりも大きいか否かが判断される。このＳＡ６の判断が肯定された場合、すなわち、発電時想定駆動力Ｆsdrgnが目標駆動力Ｆdrtよりも大きい場合には、ＳＡ７に移る。一方、このＳＡ６の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。

発電時変速制御実行手段１１０に対応するＳＡ７においては、自動変速機１８がアップシフトされる。例えば、自動変速機１８のギヤ段が１速だけ高い側に変速される。このとき、電動機ＭＧと変速機入力軸１９との間の回転速度差は、例えば、トルクコンバータ１６のスリップによって吸収される。

上述した本実施例によれば、車両８では、図１に示すように、駆動装置１０は、エンジン断続用クラッチＫ０を介して互いに連結されたエンジン１２及び電動機ＭＧを備え、そのエンジン１２及び電動機ＭＧから駆動輪２４までの動力伝達経路の一部を構成する自動変速機１８も備えている。そして、電子制御装置５８は、エンジン１２により電動機ＭＧを駆動してその電動機ＭＧに発電させる際に、前記必要発電量Ｅgnに基づいて算出される発電時エンジン回転速度Ｎegnに対応したエンジントルク（発電時エンジントルクＴegn）から電動機ＭＧの発電トルク（電動機発電トルクＴmggn）を差し引いたトルク（発電時駆動力源トルクＴdsgn）によって発生する駆動力（発電時想定駆動力Ｆsdrgn）が目標駆動力Ｆdrtよりも大きい場合には、自動変速機１８をアップシフトする前記発電時変速制御を実行する。従って、その自動変速機１８のアップシフトにより、エンジントルクＴeの増大を打ち消すように、駆動輪２４に伝達されるトルクが抑制されるので、エンジン１２により電動機ＭＧを駆動して電動機ＭＧに発電させる際に、駆動力Ｆdrがその発電に伴って増大することに起因したドライバビリティの悪化を抑制することができる。具体的には、駆動力Ｆdrが目標駆動力Ｆdrtを超えて増大しないようにすることが可能である。

また、本実施例によれば、図２に示すように、蓄電装置５７と電動機ＭＧとが車両用電気機器９４に電力供給可能に接続されている。そして、電子制御装置５８は、蓄電装置５７から車両用電気機器９４への電力供給経路が遮断されている場合、具体的にはＳＭＲ７８がオフである場合に、前記発電時変速制御を実行する。従って、電動機ＭＧの発電電力が大きくなり易い状況下で前記発電時変速制御が実行されることになるので、前記発電時変速制御を必要性が高いときに効果的に実行することが可能である。

また、本実施例によれば、電子制御装置５８は、蓄電装置５７の充電残量SOCが予め定められた前記充電残量下限値XSOC1以下である場合に、前記発電時変速制御を実行する。従って、電動機ＭＧの発電電力が大きくなり易い状況下で前記発電時変速制御が実行されることになるので、前記発電時変速制御を必要性が高いときに効果的に実行することが可能である。

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。

例えば、前述の実施例において、自動変速機１８は有段式の変速機であるが、変速比を連続的に変更することができる無段変速機（ＣＶＴ）であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、電動機ＭＧに発電させる必要発電量Ｅgnは、車両用電気機器９４の消費電力を電動機ＭＧの発電で全て賄うことができるように決定されるが、ＳＭＲ７８がオンである場合には、その消費電力の全てを電動機ＭＧの発電で賄うのではなく、その消費電力の一部を電動機ＭＧの発電で賄うと共に、その消費電力の残部を蓄電装置５７の放電で賄っても差し支えない。そのようにするのであれば、例えば、車両用電気機器９４の消費電力のうちの電動機ＭＧの発電で賄われる割合が、蓄電装置５７の充電残量SOCが低いほど高くなるようにされても差し支えない。電動機ＭＧの発電で上記消費電力の全てを賄おうとすると、その発電の際のエンジン回転速度Ｎeを高く設定する必要がある一方で、運転者の快適性等を考慮すればエンジン回転速度Ｎeは出来るだけ低い方が良いからである。また、前記発電要求があった場合に、車両用電気機器９４の消費電力を一時的に抑えることで、電動機ＭＧの発電に起因したエンジン回転速度Ｎeの上昇を抑制しても差し支えない。

また、前述の実施例において、エンジン出力軸２６はエンジン断続用クラッチＫ０を介して電動機ＭＧのロータ３０に連結されているが、そのエンジン断続用クラッチＫ０が設けられておらずに、エンジン出力軸２６が電動機ＭＧのロータ３０に相対回転不能に連結されていても差し支えない。

また、前述の実施例において、図３のフローチャートはＳＡ１及びＳＡ２を含んでいるが、そのＳＡ１及びＳＡ２が無く、ＳＡ３から開始されるフローチャートも考え得る。

また、前述の実施例において、図１に示すように、エンジン断続用クラッチＫ０が係合されている場合には、エンジン１２と電動機ＭＧとは互いに同一の回転速度で回転するが、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の回転速度比が一定値となる関係にあるのであれば、例えばエンジン１２と電動機ＭＧとの間に変速装置が介装されているなどして、エンジン１２と電動機ＭＧとが互いに異なる回転速度で回転しても差し支えない。

また、前述の実施例において、図３のフローチャートは前記エンジン走行での車両走行中であって前記発電要求があった場合に開始されると説明されているが、前記モータ走行での車両走行中であって前記発電要求があった場合に開始されても差し支えない。

また、前述の実施例において、トルクコンバータ１６はロックアップクラッチＬＵを備えているが、そのロックアップクラッチＬＵを備えていなくても差し支えない。

また、前述の実施例において、トルクコンバータ１６が流体伝動装置として用いられているが、例えば、そのトルクコンバータ１６は、トルク増幅作用のないフルードカップリング等の流体継手に置き換わっていても差し支えない。

８：ハイブリッド車両（車両）
１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１８：自動変速機
２４：駆動輪
５７：蓄電装置
５８：電子制御装置（制御装置）
９４：車両用電気機器
ＭＧ：電動機

Claims (3)

1. 互いに連結されたエンジン及び電動機と、該エンジン及び電動機から駆動輪までの動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記エンジンにより前記電動機を駆動して該電動機に発電させる際に、エンジントルクから前記電動機の発電トルクを差し引いたトルクによって発生する駆動力が、目標駆動力よりも大きい場合には、前記自動変速機をアップシフトする発電時変速制御を実行する
   ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 蓄電装置と前記電動機とが車両用電気機器に電力供給可能に接続されており、
   前記蓄電装置から前記車両用電気機器への電力供給経路が遮断されている場合に、前記発電時変速制御を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記蓄電装置の充電残量が予め定められた充電残量下限値以下である場合に、前記発電時変速制御を実行する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置。
   

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