JP2014184817A - ハイブリッド車両の減速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ・ジェネレータに掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制することが可能なハイブリッド車両の減速制御装置を提供する。
【解決手段】デュアルクラッチ式の変速機１０を備え、第１入力軸１３に第１ＭＧ３が、第２入力軸１４に第２ＭＧ４がそれぞれ動力伝達可能に接続されたハイブリッド車両１Ａに適用される減速制御装置において、車両１Ａに対して減速が要求され、かつバッテリ６の残量が所定値以上のときにダウンシフトが要求された場合、エンジンブレーキを行いつつダウンシフトを実行した場合に生じると予想される車両１Ａの減速度を推定し、推定した減速度が閾値Ａ未満の場合にはエンジンブレーキで車両１Ａを減速させ、推定した減速度が閾値Ａ以上の場合には一方のモータ・ジェネレータで回生発電を行って車両１Ａを減速させつつ他方のモータ・ジェネレータで内燃機関２を回転駆動して回生発電で発生した電力を消費する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機、第１モータ・ジェネレータ、及び第２モータ・ジェネレータが設けられたハイブリッド車両に適用される減速制御装置に関する。

第１入力軸と出力系との間及び第２入力軸と出力系との間のそれぞれにギヤ列が設けられ、それら２つの入力軸のいずれか一方を選択的に内燃機関と接続するデュアルクラッチ式の変速機が知られている。また、このようなデュアルクラッチ式の変速機が搭載され、各入力軸にそれぞれモータが接続されたハイブリッド車両が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。

特開２００３−０７９００５号公報 特開２００４−３１２９６２号公報 特開２０１０−２６９６４２号公報 特開平１０−０２３６０３号公報

特許文献１に示されているようなハイブリッド車両では、バッテリの残量が十分にあって充電を行うことができない場合に、エンジンブレーキで車両を減速させることがある。このようにエンジンブレーキで車両を減速させているときに変速機を現在の変速段から低速側の変速段に変速するダウンシフトが行われた場合、その変速時の減速度が大きくなってドライバビリティが悪化するおそれがある。バッテリに充電できない場合には、一方のモータ・ジェネレータで回生発電を行いつつ他方のモータ・ジェネレータで内燃機関を回転駆動して発電した電力を消費することにより車両を減速させる方法もある。この場合には、モータ・ジェネレータに掛かる負荷が大きくなるおそれがある。

そこで、本発明は、モータ・ジェネレータに掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制することが可能なハイブリッド車両の減速制御装置を提供することを目的とする。

本発明の減速制御装置は、複数の変速段に変速可能かつ内燃機関の動力を駆動輪に伝達する変速機と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路への動力の出力及びその動力伝達経路からの動力の取り出しがそれぞれできるように設けられた第１モータ・ジェネレータ及び第２モータ・ジェネレータと、前記第１モータ・ジェネレータと前記第２モータ・ジェネレータとが接続されたバッテリと、を備え、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータにて前記駆動輪から入力された動力を用いて回生発電を行いつつ他方のモータ・ジェネレータにて前記内燃機関を回転駆動することが可能なハイブリッド車両に適用され、前記車両に対して減速が要求され、かつ前記バッテリの残量が所定値以上のときに、前記変速機の変速段を一段低速側に変速するダウンシフトが要求された場合、前記内燃機関の回転抵抗で前記駆動輪を制動するエンジンブレーキを行いつつそのダウンシフトを実行した場合に生じると予想される前記車両の減速度を推定し、推定した前記減速度が所定の閾値未満の場合には前記エンジンブレーキで前記車両を減速させるエンジンブレーキ制御を実行し、推定した前記減速度が前記閾値以上の場合には前記一方のモータ・ジェネレータにより前記駆動輪から入力された動力を用いて回生発電を行って前記車両を減速させつつ前記他方のモータ・ジェネレータにて前記内燃機関を回転駆動してその回生発電で発生した電力を消費する回生ブレーキ制御を実行する減速制御手段を備えている（請求項１）。

本発明の減速制御装置によれば、バッテリの残量が所定値以上であり、かつエンジンブレーキでダウンシフトを行うと車両の減速度が閾値以上なる場合には、回生ブレーキ制御が実行されるので、ダウンシフト時における車両の振動やショックを抑制できる。そのため、ダウンシフト時に車両がギクシャクと走行することを抑制できる。一方、車両の減速度が閾値未満の場合にはエンジンブレーキ制御が実行されるので、各モータ・ジェネレータに無駄な負荷が掛かることを抑制できる。そのため、モータ・ジェネレータに掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制できる。

本発明の減速制御装置の一形態において、前記変速機は、ドライバが変速段を切り替えるマニュアルモードと、前記車両の速度に基づいて変速制御手段が変速段を切り替える自動変速モードと、に変速モードを切り替え可能であり、前記変速機の変速モードが前記自動変速モードの場合には、前記閾値に第１の値を設定し、前記変速機の変速モードが前記マニュアルモードの場合には、前記閾値に前記第１の値より大きい第２の値を設定する閾値設定手段をさらに備えていてもよい（請求項２）。一般的にドライバは、自動変速モードで走行している場合にはＧ変動の少ない滑らかな走行を要求する。一方、マニュアルモードで走行している場合には、変速が体感できるようにアップシフト時やダウンシフト時にある程度のＧ変動を要求する。この形態では、変速モードがマニュアルモードの場合には第１の値よりも大きい第２の値を閾値に設定するので、ドライバの要求に適切に応えつつモータ・ジェネレータに無駄な負荷が掛かることを抑制できる。

本発明の減速制御装置の一形態において、前記変速機は、前記内燃機関と第１クラッチを介して接続された第１入力軸と、前記内燃機関と第２クラッチを介して接続された第２入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第２入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、を有するデュアルクラッチ式の変速機であり、前記第１入力軸と前記第１モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続され、前記第２入力軸と前記第２モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続されていてもよい（請求項３）。このようなデュアルクラッチ式の変速機の各入力軸にそれぞれモータ・ジェネレータを接続することにより、一方のモータ・ジェネレータで回生発電しつつ他方のモータ・ジェネレータで内燃機関を回転駆動することができる。

以上に説明したように、本発明の減速制御装置によれば、バッテリの残量が所定値以上であり、かつエンジンブレーキでダウンシフトを行うと車両の減速度が閾値以上なる場合には回生ブレーキ制御が実行され、車両の減速度が閾値未満の場合にはエンジンブレーキ制御が実行される。そのため、モータ・ジェネレータに掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制できる。

本発明の一形態に係る減速制御装置が組み込まれた車両を概略的に示す図。 図１の車両に設けられているシフト操作装置を概略的に示す図。 車両制御装置が実行する減速モード切替ルーチンを示すフローチャート。 本発明が適用される他の車両を概略的に示す図。 図４の車両に設けられた変速機の作動係合表を示す図。 本発明が適用されるさらに他の車両を概略的に示す図。 図６の車両に設けられた変速機の作動係合表を示す図。

図１は、本発明の一形態に係る減速制御装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両１Ａは、走行用動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）２と、第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）３と、第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）４とを備えている。すなわち、この車両１Ａはハイブリッド車両として構成されている。エンジン２は、複数の気筒を有する周知の火花点火式内燃機関である。また、第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。そのため、これらに関する詳細な説明を省略する。第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４は、インバータ５を介してバッテリ６と電気的に接続されている。

車両１Ａには、複数の変速段（１速〜５速及び後進）に変速可能な変速機１０が搭載されている。この変速機１０は、デュアルクラッチ式の変速機として構成されている。変速機１０は入力系１１と、出力系１２とを備えている。入力系１１は、第１入力軸１３と、第２入力軸１４とを備えている。第１入力軸１３は、第１クラッチ１５を介してエンジン２と接続されている。第２入力軸１４は、第２クラッチ１６を介してエンジン２と接続されている。第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６は、エンジン２と入力軸１３、１４との間で動力が伝達される係合状態及びその動力伝達が遮断される解放状態に切替可能な周知の摩擦クラッチである。

出力系１２は、第１出力軸１７と、第２出力軸１８と、駆動軸１９とを備えている。この図に示すように第１出力軸１７には、第１出力ギヤ２０が設けられている。また、第２出力軸１８には、第２出力ギヤ２１が設けられている。駆動軸１９には、被駆動ギヤ２２が設けられている。そして、第１出力ギヤ２０及び第２出力ギヤ２１は、それぞれ被駆動ギヤ２２と噛み合っている。駆動軸１９は、デファレンシャル機構７と動力伝達可能なように接続されている。デファレンシャル機構７は、入力された動力を左右の駆動輪８に分配する周知の機構である。

入力系１１と出力系１２との間には、第１〜第５ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５及び後進ギヤ列ＧＲが介在している。この図に示すように第１ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３、及び第５ギヤ列Ｇ５は、第１入力軸１３と第１出力軸１７との間に介在している。第２ギヤ列Ｇ２、第４ギヤ列Ｇ４、及び後進ギヤ列ＧＲは、第２入力軸１４と第２出力軸１８との間に介在している。

第１ギヤ列Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギヤ２３及び第１ドリブンギヤ２４にて構成され、第２ギヤ列Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギヤ２５及び第２ドリブンギヤ２６にて構成されている。第３ギヤ列Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギヤ２７及び第３ドリブンギヤ２８にて構成され、第４ギヤ列Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギヤ２９及び第４ドリブンギヤ３０にて構成されている。第５ギヤ列Ｇ５は互いに噛み合う第５ドライブギヤ３１及び第５ドリブンギヤ３２にて構成されている。第１〜第５ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５は、ドライブギヤとドリブンギヤとが常時噛み合うように設けられている。各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１ギヤ列Ｇ１、第２ギヤ列Ｇ２、第３ギヤ列Ｇ３、第４ギヤ列Ｇ４、第５ギヤ列Ｇ５の順に小さい。そのため、第１ギヤ列Ｇ１が１速に、第２ギヤ列Ｇ２が２速に、第３ギヤ列Ｇ３が３速に、第４ギヤ列Ｇ４が４速に、第５ギヤ列Ｇ５が５速にそれぞれ対応する。後進ギヤ列ＧＲは、後進ドライブギヤ３３、中間ギヤ３４、及び後進ドリブンギヤ３５にて構成されている。

第１ドライブギヤ２３、第３ドライブギヤ２７、第５ドライブギヤ３１は、第１入力軸１３と一体に回転するように第１入力軸１３に固定されている。一方、第１ドリブンギヤ２４、第３ドリブンギヤ２８、及び第５ドリブンギヤ３２は、第１出力軸１７に対して相対回転可能なように第１出力軸１７に支持されている。第２ドライブギヤ２５、第４ドライブギヤ２９、及び後進ドライブギヤ３３は、第２入力軸１４と一体に回転するように第２入力軸１４に固定されている。一方、第２ドリブンギヤ２６、第４ドリブンギヤ３０、及び後進ドリブンギヤ３５は、第２出力軸１８に対して相対回転可能なように第２出力軸１８に支持されている。中間ギヤ３４は、変速機１０の不図示のケースに回転自在に支持されている。この図に示すように中間ギヤ３４は、後進ドライブギヤ３３及び後進ドリブンギヤ３５のそれぞれと噛み合っている。

第１出力軸１７には、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０が設けられている。これらのスリーブ３６、３８、４０は、第１出力軸１７と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第１出力軸１７に支持されている。第１スリーブ３６は、第１出力軸１７と第１ドリブンギヤ２４とが一体に回転するように第１ドリブンギヤ２４と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第３スリーブ３８は、第１出力軸１７と第３ドリブンギヤ２８とが一体に回転するように第３ドリブンギヤ２８と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第５スリーブ４０は、第１出力軸１７と第５ドリブンギヤ３２とが一体に回転するように第５ドリブンギヤ３２と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０をまとめて第１変速機構と呼ぶことがある。

第２出力軸１８には、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１が設けられている。これらのスリーブ３７、３９、４１は、第２出力軸１８と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第２出力軸１８に支持されている。第２スリーブ３７は、第２出力軸１８と第２ドリブンギヤ２６とが一体に回転するように第２ドリブンギヤ２６と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第４スリーブ３９は、第２出力軸１８と第４ドリブンギヤ３０とが一体に回転するように第４ドリブンギヤ３０と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。後進スリーブ４１は、第２出力軸１８と後進ドリブンギヤ３５とが一体に回転するように後進ドリブンギヤ３５と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１をまとめて第２変速機構と呼ぶことがある。

なお、図示は省略したが各出力軸１７、１８には、各スリーブ３６〜４１と各ドリブンギヤ２４、２６、２８、３０、３２、３５とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させるシンクロ機構がドリブンギヤ毎に設けられている。これらシンクロ機構には、摩擦係合により回転を同期させるシンクロ機構、例えば周知のキー式シンクロメッシュ機構を用いればよい。そのため、シンクロ機構の詳細な説明は省略する。

第１入力軸１３には、第１被駆動ギヤ４２が設けられている。第１ＭＧ３の出力軸３ａには、第１被駆動ギヤ４２と噛み合う第１駆動ギヤ４３が設けられている。これにより第１ＭＧ３が第１入力軸１３と動力伝達可能に接続される。なお、第１駆動ギヤ４３と第１被駆動ギヤ４２との間の変速比は、第１ＭＧ３の回転が減速して第１入力軸１３に伝達されるように設定されている。第２入力軸１４には、第２被駆動ギヤ４４が設けられている。第２ＭＧ４の出力軸４ａには、第２被駆動ギヤ４４と噛み合う第２駆動ギヤ４５が設けられている。これにより第２ＭＧ４が第２入力軸１４と動力伝達可能に接続される。なお、第２駆動ギヤ４５と第２被駆動ギヤ４４との間の変速比は、第２ＭＧ４と第２入力軸１４とが略同じ回転数で回転するように設定されている。このように第１駆動ギヤ４３と第１被駆動ギヤ４２との間の変速比と第２駆動ギヤ４５と第２被駆動ギヤ４４との間の変速比とは互いに異なるように設定されている。

第１クラッチ１５、第２クラッチ１６、及び各スリーブ３６〜４１の動作は、車両制御装置５０にて制御される。また、エンジン２、第１ＭＧ３、及び第２ＭＧ４の動作も車両制御装置５０にて制御される。車両制御装置５０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置５０は、車両１Ａを適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置５０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン２及び各ＭＧ３、４等の制御対象に対する制御を行っている。車両制御装置５０には、車両１Ａに係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置５０には、例えば車速センサ５１、クランク角センサ５２、アクセル開度センサ５３、ブレーキペダルセンサ５４、及びＳＯＣセンサ５５等が接続されている。車速センサ５１は、車両１Ａの速度（車速）に対応した信号を出力する。クランク角センサ５２は、エンジン２の回転速度（回転数）に対応した信号を出力する。アクセル開度センサ５３は、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度に対応した信号を出力する。ブレーキペダルセンサ５４は、ブレーキペダルの踏み込み量に対応した信号を出力する。ＳＯＣセンサ５５は、バッテリ６の残量、すなわちバッテリ６の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）に対応した信号を出力する。また、車両制御装置５０には、図２のシフト操作装置６０が接続されている。このシフト操作装置６０は、ドライバが操作するシフトレバー６１を備えている。シフトレバー６１は、この図に示したシフトパターン６２内を移動できる。シフトパターン６２には、シフトレバー６１を動かすことが可能な複数の操作位置として、パーキング位置Ｐ、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置Ｄ、及びマニュアル位置Ｍが設定されている。また、マニュアル位置Ｍでは、図中に「＋」で示したアップシフト位置及び図中に「−」で示したダウンシフト位置にシフトレバー６１を動かすことができる。シフト操作装置６０には、シフトレバー６１の位置に対応した信号を出力するシフトレバーポジションセンサ６３が設けられている。車両制御装置５０には、このセンサ６３が接続されている。この他にも車両制御装置５０には種々のセンサやスイッチ等が接続されているが、それらの図示は省略した。

この車両１Ａでは、エンジン２、第１ＭＧ３、第２ＭＧ４、及び変速機１０等を適宜に制御することにより複数の走行モードが実現される。複数の走行モードとしては、例えばＥＶ走行モードと、エンジン走行モードとが設定されている。ＥＶ走行モードでは、第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６をいずれも解放状態に切り替え、エンジン２を切り離す。そして、変速機１０を適宜の変速段に切り替えて第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４で駆動輪８を駆動する。エンジン走行モードでは、変速機１０を適宜の変速段に切り替える。そして、第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６のうちその変速段がある入力軸側のクラッチを係合状態に、他方のクラッチを解放状態にそれぞれ切り替え、主にエンジン２で駆動輪８を駆動する。

なお、以降では、車両１Ａの走行に関与している一方の入力軸を走行側の入力軸と呼び、車両１Ａの走行に関与していない他方の入力軸を非走行側の入力軸と呼ぶことがある。また、走行側の入力軸に設けられているクラッチ、ＭＧ、ギヤ列、変速機構をそれぞれ走行側のクラッチ、走行側のＭＧ、走行側のギヤ列、走行側の変速機構と呼び、非走行側の入力軸に設けられているクラッチ、ＭＧ、ギヤ列、変速機構をそれぞれ非走行側のクラッチ、非走行側のＭＧ、非走行側のギヤ列、非走行側の変速機構と呼ぶことがある。

また、この車両１Ａでは、変速機１０の変速段を切り替える変速モードとして自動変速モードと、マニュアルモードとが設けられている。これらの変速モードは、シフトレバー６１が操作された位置に応じて切り替えられる。シフトレバー６１がドライブ位置Ｄにある場合に自動変速モードに切り替えられ、シフトレバー６がマニュアル位置Ｍにある場合にマニュアルモードに切り替えられる。自動変速モードの場合、車速及びアクセル開度に応じて変速段が切り替えられる。この場合、車両制御装置５０は、車速及びアクセル開度に基づいて変速段を決定し、その決定した変速段になるように変速機１０を制御する。なお、変速段は、周知のオートマチックトランスミッションと同様に車速、アクセル開度、及び変速段の関係を示した変速線図を車両制御装置５０のＲＯＭに記憶させておき、その変速線図を参照して決定すればよい。このように変速段を切り替えることにより、車両制御装置５０が本発明の変速制御手段として機能する。一方、マニュアルモードの場合には、ドライバがシフトレバー６１を操作した場合に変速段が切り替わる。この場合、車両制御装置５０は、シフトレバー６１がアップシフト位置に操作された場合には変速段を現在の変速段から一段高速側の変速段に切り替え、シフトレバー６１がダウンシフト位置に操作された場合には変速段を現在の変速段から一段低速側の変速段に切り替える。

さらに、この車両１Ａでは、車両１Ａに対して減速が要求された場合に実行される減速モードとして、回生充電モードと、エンジンブレーキモードと、回生消費モードとが設けられている。回生充電モードでは、走行側のＭＧで回生発電を行って車両１Ａを減速させる。回生発電で発生した電力はバッテリ６に充電される。エンジンブレーキモードでは、走行側の入力軸とエンジン２とが連結されるように走行側のクラッチが操作され、エンジン２の回転抵抗で車両１Ａを減速させる。回生消費モードでは、非走行側の入力軸とエンジン２とが連結されるように非走行側のクラッチが操作される。そして、走行側のＭＧで回生発電を行いつつその回生発電で発生した電力を非走行側のＭＧで消費する。非走行側のＭＧは、エンジン２を回転駆動することによって電力を消費する。なお、説明は省略したが、車両１Ａではこのようなエンジン２又はＭＧ３、４による減速に加えて周知のブレーキ装置による制動も適宜に行われる。

これら減速モードは、車両１の状態に応じて使い分けられる。例えば、バッテリ６の残量が所定値未満であり、回生発電で発生した電力をバッテリ６に充電可能な場合には回生充電モードが実行される。一方、バッテリ６の残量が所定値以上であり、回生発電で発生した電力をバッテリ６に充電できない場合にはエンジンブレーキモード又は回生消費モードが実行される。ただし、回生消費モードは、バッテリ６の残量が所定値以上であり、変速機１０の変速段を現在の変速段から一段低速側の変速段に切り替えるダウンシフトが要求され、かつエンジンブレーキモードでそのダウンシフトを行った場合にはダウンシフト時の車両１Ａの減速度が所定の閾値Ａ以上になると予想される場合に、実行される。

図３は、車両制御装置５０がこのように減速モードを切り替えるべく実行する減速モード切替ルーチンを示している。このルーチンは、車両１Ａの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。

このルーチンにおいて車両制御装置５０は、まずステップＳ１１で車両１Ａの状態を取得する。車両１Ａの状態としては、車速、現在の変速段、現在の変速モード、エンジン２の回転数、バッテリ６の残量、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み込み量などが取得される。次のステップＳ１２において車両制御装置５０は、車両１Ａに対して減速が要求されているか否か判定する。この判定は、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて周知の判定方法で行えばよい。車両１Ａに対して減速が要求されていないと判定した場合は、今回のルーチンを終了する。

一方、車両１Ａに対して減速が要求されていると判定した場合はステップＳ１３に進み、車両制御装置５０はバッテリ６が高ＳＯＣの状態か否か判定する。なお、本発明における高ＳＯＣの状態とは、バッテリ６の残量が多く、バッテリ６への充電が不可能な状態を示す。そのため、バッテリ６が高ＳＯＣか否かは、例えばバッテリ６の残量に基づいて判定すればよい。そして、バッテリ６の残量が予め設定した所定値以上の場合に、バッテリ６が高ＳＯＣであると判定すればよい。バッテリ６が高ＳＯＣの状態ではないと判定した場合はステップＳ１４に進み、車両制御装置５０は回生充電モードを実行する。その後、今回のルーチンを終了する。

一方、バッテリ６が高ＳＯＣの状態であると判定した場合はステップＳ１５に進み、車両制御装置５０は車両１Ａに対してダウンシフトが要求されているか否か判定する。変速モードがマニュアルモードの場合には、シフトレバー６１がダウンシフト位置に操作された場合にダウンシフトが要求されていると判定すればよい。変速モードが自動変速モードの場合には、車速及びアクセル開度から変速段が決定された際に、その決定された変速段が現在の変速段よりも一段低速側の変速段であった場合にダウンシフトが要求されていると判定すればよい。ダウンシフトが要求されていないと判定した場合はステップＳ１６〜Ｓ２０をスキップしてステップＳ２１に進み、車両制御装置５０はエンジンブレーキモードを実行する。その後、今回のルーチンを終了する。

一方、ダウンシフトが要求されていると判定した場合はステップＳ１６に進み、車両制御装置５０はダウンシフト時の車両１Ａの減速度を推定する。上述したようにダウンシフトが要求されていない場合には、エンジンブレーキモードが実行される。そのため、この減速度は、エンジンブレーキモードでダウンシフトした場合の減速度である。この処理では、まず現在の車速及びダウンシフト後の変速段の変速比に基づいて、この条件におけるエンジン２の回転数を推定する。この推定した回転数は、ダウンシフト後にエンジン２がなるべき回転数である。そして、この推定した回転数と現在のエンジン２の回転数との差に基づいてダウンシフト時の減速度を推定する。周知のように、推定した回転数と現在の回転数との差が大きいほどダウンシフト時の減速度は大きくなる。そこで、推定した回転数と現在の回転数との差とダウンシフト時の減速度との関係を予め実験や数値計算等により求めて車両制御装置５０のＲＯＭにマップとして記憶させておき、このマップを参照して減速度を推定すればよい。

次のステップＳ１７において車両制御装置５０は、現在の変速モードが自動変速モードか否か判定する。現在の変速モードが自動変速モードであると判定した場合はステップＳ１８に進み、車両制御装置５０は閾値Ａに第１の値Ａ１を設定する。上述したように、この閾値Ａはダウンシフト時の減速モードを回生消費モードに切り替えるか否か判定する判定基準として設けられている。そのため、第１の値Ａ１には、例えばエンジンブレーキモードでダウンシフトを行っても車両１Ａがほぼ滑らかに走行する減速度の範囲の上限値が設定される。一方、現在の変速モードがマニュアルモードであると判定した場合はステップＳ１９に進み、車両制御装置５０は閾値Ａに第２の値Ａ２を設定する。この第２の値Ａ２には、第１の値Ａ１よりも大きな値が設定される。すなわち、第１の値Ａ１＜第２の値Ａ２である。

ステップＳ１８又はステップＳ１９で閾値Ａを設定した後はステップＳ２０に進み、車両制御装置５０は推定した減速度が閾値Ａ以上か否か判定する。推定した減速度が閾値Ａ未満と判定した場合はステップＳ２１に進み、車両制御装置５０はエンジンブレーキモードを実行する。その後、今回のルーチンを終了する。

一方、推定した減速度が閾値Ａ以上と判定した場合はステップＳ２２に進み、車両制御装置５０は回生消費モードを実行する。その後、今回のルーチンを終了する。

以上に説明したように、本発明では、バッテリ６が高ＳＯＣの状態であり、かつエンジンブレーキモードでダウンシフトを行うと車両１Ａの減速度が閾値Ａ以上になると予想される場合には、減速モードを回生消費モードに切り替えるので、ダウンシフト時における車両１Ａの振動やショックを抑制できる。そのため、車両１Ａがダウンシフト時にギクシャクと走行することを抑制できる。一方、車両１Ａの減速度が閾値Ａ未満になると予想される場合にはエンジンブレーキモードを維持するので、各ＭＧ３、４に無駄な負荷が掛かることを抑制できる。そのため、ＭＧ３、４に掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制できる。また、これによりＭＧ３、４の使用頻度を低減できるので、ＭＧ３、４が故障し難くなる。

一般的にドライバは、自動変速モードで走行している場合にはＧ変動の少ない滑らかな走行を要求する。一方、マニュアルモードで走行している場合には、変速が体感できるようにアップシフト時やダウンシフト時にある程度のＧ変動を要求する。本発明では、変速モードがマニュアルモードの場合には第１の値Ａ１よりも大きい第２の値Ａ２を閾値Ａに設定するので、ドライバの要求に適切に応えつつＭＧ３、４に無駄な負荷が掛かることを抑制したりＭＧ３、４の使用頻度を低減したりすることができる。

上述した形態では、図３のルーチンを実行することにより車両制御装置５０が本発明の減速制御手段として機能する。また、図３のステップＳ１７〜Ｓ１９を実行することにより車両制御装置５０が本発明の閾値設定手段として機能する。そして、エンジンブレーキモードが本発明のエンジンブレーキ制御に対応し、回生消費モードが本発明の回生ブレーキ制御に対応する。

本発明が適用される車両は、上述した形態で示した車両１Ａに限定されない。例えば、図４に示した車両１Ｂに本発明を適用してもよい。なお、この図において図１と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この図に示すように車両１Ｂも、エンジン２及び２台のＭＧ３、４を備えたハイブリッド車両である。また、車両１Ｂには、エンジン２及びＭＧ３、４の動力を駆動輪（不図示）に伝達するための動力伝達装置７０が搭載されている。

第１ＭＧ３は、ロータ３ｂと、ロータ３ｂの外周に同軸に配置されたステータ３ｃとを備えている。ステータ３ｃは、動力伝達装置７０のケース７０ａに固定されている。第２ＭＧ４も同様に、ロータ４ｂと、ロータ４ｂの外周に同軸に配置されたステータ４ｃとを備えている。このステータ４ｃもケース７０ａに固定されている。ステータ３ｃ及びステータ４ｃは、インバータ５を介してバッテリ６と電気的に接続されている。

動力伝達装置７０は、変速機７１を備えている。変速機７１は、入力軸７２と、出力軸７３とを備えている。エンジン２のクランク軸２ａは、トルクコンバータ８０を介して入力軸７２と接続されている。トルクコンバータ８０は、回転可能に設けられたポンプインペラ８１と、ポンプインペラ８１と対向するように配置され、かつポンプインペラ８１に対して相対回転可能なタービンランナ８２と、それらの間に配置されたステータ８３とを備え、これらの間でオイル等の作動流体を循環させてポンプインペラ８１とタービンランナ８２との間でトルクを伝達する周知の流体継手である。この図に示すようにクランク軸２ａは、ポンプインペラ８１と連結されている。入力軸７２は、タービンランナ８２と連結されている。ステータ８３にはブレーキＢｔｃが設けられている。ブレーキＢｔｃは、摩擦式のブレーキであり、ステータ８３を回転不能にロックするロック状態と、ステータ８３を回転自在にする解放状態と、半係合状態でステータ８３の回転を許容する状態とに切り替えることができる。トルクコンバータ８０には、ロックアップクラッチ８４が設けられている。ロックアップクラッチ８４は、ポンプインペラ８１とタービンランナ８２とが互いに相対回転する解放状態と、ポンプインペラ８１とタービンランナ８２とが一体に回転するようにこれらを連結する完全係合状態と、ポンプインペラ８１とタービンランナ８２との相対回転を許容しつつロックアップクラッチ８４を介してトルクが伝達される半係合状態とに切り替えることができる。

この図に示すようにクランク軸２ａには、第１ＭＧ３のロータ３ｂが連結されている。入力軸７２には、第２ＭＧ４のロータ４ｂが連結されている。図示は省略したが出力軸７３は、デファレンシャル機構などを介して駆動輪と動力伝達可能に接続されている。

変速機７１は、第１遊星歯車機構７４と、第２遊星歯車機構７５とを備えている。第１遊星歯車機構７４は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、外歯ギヤであるサンギヤＳｕ１１と、サンギヤＳｕ１１と噛み合いつつサンギヤＳｕ１１の周囲を公転する第１プラネタリギヤＰｌ１１と、第１プラネタリギヤＰｌ１１と噛み合いつつサンギヤＳｕ１１の周囲を公転する第２プラネタリギヤＰｌ１２と、第２プラネタリギヤＰｌ１２と噛み合う内歯ギヤであるリングギヤＲｉ１１と、第１プラネタリギヤＰｌ１１及び第２プラネタリギヤＰｌ１２を軸線の回りに回転自在に支持するキャリアＣａ１１とを備えている。

第２遊星歯車機構７５は、ラビニョ型の遊星歯車機構であり、外歯ギヤである第１サンギヤＳｕ２１と、第１サンギヤＳｕ２１と噛み合いつつ第１サンギヤＳｕ２１の周囲を公転する第１プラネタリギヤＰｌ２１と、第１プラネタリギヤＰｌ２１と噛み合いつつ第１サンギヤＳｕ２１の周囲を公転する第２プラネタリギヤＰｌ２２と、第２プラネタリギヤＰｌ２２と噛み合う内歯ギヤであるリングギヤＲｉ２１と、第１プラネタリギヤＰｌ２１及び第２プラネタリギヤＰｌ２２を軸線の回りに回転自在に支持するキャリアＣａ２１と、第２プラネタリギヤＰｌ２２と噛み合う外歯ギヤである第２サンギヤＳｕ２２とを備えている。

この図に示すように第１遊星歯車機構７４のサンギヤＳｕ１１は、ケース７０ａに回転不能に固定されている。第１遊星歯車機構７４のリングギヤＲｉ１１は、第１クラッチＣ１を介して第２遊星歯車機構７５の第１サンギヤＳｕ２１と接続されている。第１遊星歯車機構７４のキャリアＣａ１１は、入力軸７２と連結されている。また、入力軸７２は、第２クラッチＣ２を介して第２遊星歯車機構７５のキャリアＣａ２１と接続されている。第２遊星歯車機構７５の第２サンギヤＳｕ２２は、回転部材７６と一体回転するように連結されている。この回転部材７６は、第３クラッチＣ３を介して第１遊星歯車機構７４のリングギヤＲｉ１１と接続されている。また、回転部材７６は、第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車機構７４のキャリアＣａ１１とも接続されている。さらに、回転部材７６には、第１ブレーキＢ１が設けられている。第２遊星歯車機構７５のキャリアＣａ２１には、第２ブレーキＢ２が設けられている。第２遊星歯車機構７５のリングギヤＲｉ２１は、出力軸７３と一体回転するように連結されている。

第１クラッチＣ１は、リングギヤＲｉ１１と第１サンギヤＳｕ２１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第２クラッチＣ２は、入力軸７２とキャリアＣａ２１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第３クラッチＣ３は、回転部材７６とリングギヤＲｉ１１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第４クラッチＣ４は、回転部材７６とキャリアＣａ１１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第１ブレーキＢ１は、回転部材７６を回転不能に制動する制動状態と、その制動を解除する解放状態とに切り替えることができる。第２ブレーキＢ２は、キャリアＣａ２１を回転不能に制動する制動状態と、その制動を解除する解放状態とに切り替えることができる。

この変速機７１は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２のそれぞれの状態を切り替えることにより、前進１速〜８速の変速段及び後進１速〜２速の変速段を実現できる。図５は、各変速段における各クラッチＣ１〜Ｃ４及び各ブレーキＢ１、Ｂ２のそれぞれの状態を示す作動係合表を示している。なお、この図中の「Ｃ１」〜「Ｃ４」は第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４を示し、「Ｂ１」、「Ｂ２」は第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を示している。また、この図において「○」は係合状態又は制動状態を示し、「×」は解放状態を示している。

この車両１Ｂでは、ロックアップクラッチ８４を解放状態に切り替えることにより、クランク軸２ａと入力軸７２とを別々に回転させることができる。そのため、第２ＭＧ４で回生発電しつつ第１ＭＧ３でエンジン２を回転駆動することができる。そこで、この車両１Ｂでも上述した形態と同様に減速モードとして、回生充電モード、エンジンブレーキモード、及び回生消費モードを設け、それらをバッテリ６の残量及びダウンシフト時の減速度等に応じて適宜に使い分けてもよい。これにより車両１Ｂでも、ＭＧ３、４に掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制できる。

図６は、本発明が適用されるさらに他の車両１Ｃを概略的に示している。なお、この図において図１又は図４と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この車両１Ｃも、エンジン２及び２台のＭＧ３、４を備えたハイブリッド車両である。車両１Ｃには、エンジン２及びＭＧ３、４の動力を駆動輪（不図示）に伝達するための動力伝達装置９０が搭載されている。

動力伝達装置９０は、動力分割機構９１と、変速機１００とを備えている。動力分割機構９１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構９１は、外歯ギヤであるサンギヤＳｕ３１と、そのサンギヤＳｕ３１に対して同軸的に配置された内歯ギヤとしてのリングギヤＲｉ３１と、これらのギヤＳｕ３１、Ｒｉ３１に噛み合うピニオンギヤＰｉ３１を自転可能かつサンギヤＳｕ３１の周囲を公転可能に保持するキャリアＣａ３１とを備えている。この図に示すようにサンギヤＳｕ３１は、第１ＭＧ３のロータ３ｂと一体回転するように連結されている。キャリアＣａ３１は、エンジン２のクランク軸２ａと一体回転するように連結されている。

変速機１００は、入力軸１０１と、出力軸１０２とを備えている。動力分割機構９１のリングギヤＲｉ３１は、入力軸１０１と連結されている。また、この入力軸１０１には、第２ＭＧ４のロータ４ｂが一体回転するように連結されている。変速機１００は、第１遊星歯車機構１０３と、第２遊星歯車機構１０４とを備えている。これらの遊星歯車機構１０３、１０４は、シングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第１遊星歯車機構１０３は、外歯ギヤであるサンギヤＳｕ４１と、そのサンギヤＳｕ４１に対して同軸的に配置された内歯ギヤとしてのリングギヤＲｉ４１と、これらのギヤＳｕ４１、Ｒｉ４１に噛み合うピニオンギヤＰｉ４１を自転可能かつサンギヤＳｕ４１の周囲を公転可能に保持するキャリアＣａ４１とを備えている。第２遊星歯車機構１０４は、外歯ギヤであるサンギヤＳｕ５１と、そのサンギヤＳｕ５１に対して同軸的に配置された内歯ギヤとしてのリングギヤＲｉ５１と、これらのギヤＳｕ５１、Ｒｉ５１に噛み合うピニオンギヤＰｉ５１を自転可能かつサンギヤＳｕ５１の周囲を公転可能に保持するキャリアＣａ５１とを備えている。

この図に示すように、入力軸１０１は、第１クラッチＣ１１を介して第２遊星歯車機構１０４のサンギヤＳｕ５１と接続されている。また、入力軸１０１は、第２クラッチＣ１２を介して第１遊星歯車機構１０３のキャリアＣａ４１と接続されている。さらに、入力軸１０１は、第３クラッチＣ１３を介して第１遊星歯車機構１０３のサンギヤＳｕ４１と接続されている。このサンギヤＳｕ４１には、第１ブレーキＢ１１が設けられている。

第１遊星歯車機構１０３のキャリアＣａ４１は、連結部材１０５にて第２遊星歯車機構１０４のリングギヤＲｉ５１と連結されている。連結部材１０５には、連結部材１０５が所定の回転方向に回転することは許容し、連結部材１０５がその回転方向とは反対の逆方向に回転することは阻止するワンウェイクラッチ１０６が設けられている。また、この連結部材１０５には、第２ブレーキＢ１２が設けられている。第１遊星歯車機構１０３のリングギヤＲｉ４１及び第２遊星歯車機構１０４のキャリアＣａ５１は、出力軸１０２と一体回転するように連結されている。なお、図示は省略したが出力軸１０２は、デファレンシャル機構などを介して駆動輪と動力伝達可能に接続されている。

第１クラッチＣ１１は、入力軸１０１とサンギヤＳｕ５１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第２クラッチＣ１２は、入力軸１０１とキャリアＣａ４１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第３クラッチＣ１３は、入力軸１０１とサンギヤＳｕ４１とを連結する係合状態と、その連結を解除する解放状態とに切り替えることができる。第１ブレーキＢ１１は、サンギヤＳｕ４１を回転不能に制動する制動状態と、その制動を解除する解放状態とに切り替えることができる。第２ブレーキＢ１２は、連結部材１０５を回転不能に制動する制動状態と、その制動を解除する解放状態とに切り替えることができる。

変速機１００は、第１クラッチＣ１１、第２クラッチＣ１２、第３クラッチＣ１３、第１ブレーキＢ１１、及び第２ブレーキＢ１２のそれぞれの状態を切り替えることにより、前進１速〜４速の変速段及び後進の変速段を実現できる。また、この変速機１００では、前進１速の状態で第１ブレーキＢ１１を解放状態にすることにより、電気的無段変速状態にすることができる。図７は、各変速段における各クラッチＣ１１〜Ｃ１３及び各ブレーキＢ１、Ｂ２のそれぞれの状態を示す作動係合表を示している。なお、この図中の「Ｃ１」〜「Ｃ３」は第１クラッチＣ１１〜第３クラッチＣ１３を示し、「Ｂ１」、「Ｂ２」は第１ブレーキＢ１１及び第２ブレーキＢ１２を示している。また、この図において「○」は係合状態又は制動状態を示し、「×」は解放状態を示している。「◎」は、電気的無段変速状態にする場合には解放状態にし、固定段状態（前進１速）にする場合には制動状態にすることを示している。

この車両１Ｃでも、クランク軸２ａと入力軸１０１とを別々の回転数で回転させることができる。そのため、第２ＭＧ４で回生発電しつつ第１ＭＧ３でエンジン２を回転駆動することができる。従って、この車両１Ｃでも上述した形態と同様に減速モードとして、回生充電モード、エンジンブレーキモード、及び回生消費モードを設け、それらをバッテリ６の残量及びダウンシフト時の減速度等に応じて適宜に使い分けてもよい。これにより車両１Ｃでも、ＭＧ３、４に掛かる負荷を低減しつつドライバビリティの悪化を抑制できる。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した形態では自動変速モードとマニュアルモードとで閾値を変更したが、変速モードに応じて閾値を変更しなくてもよい。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 車両
２ 内燃機関
３ 第１モータ・ジェネレータ
４ 第２モータ・ジェネレータ
６ バッテリ
８ 駆動輪
１０ 変速機
１２ 出力系
１３ 第１入力軸
１４ 第２入力軸
１５ 第１クラッチ
１６ 第２クラッチ
５０ 車両制御装置（減速制御手段、変速制御手段、閾値設定手段）
７１ 変速機
１００ 変速機
Ａ 閾値
Ａ１ 第１の値
Ａ２ 第２の値
Ｇ１〜Ｇ５、ＧＲ ギヤ列

Claims (3)

1. 複数の変速段に変速可能かつ内燃機関の動力を駆動輪に伝達する変速機と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路への動力の出力及びその動力伝達経路からの動力の取り出しがそれぞれできるように設けられた第１モータ・ジェネレータ及び第２モータ・ジェネレータと、前記第１モータ・ジェネレータと前記第２モータ・ジェネレータとが接続されたバッテリと、を備え、
   前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータにて前記駆動輪から入力された動力を用いて回生発電を行いつつ他方のモータ・ジェネレータにて前記内燃機関を回転駆動することが可能なハイブリッド車両に適用され、
   前記車両に対して減速が要求され、かつ前記バッテリの残量が所定値以上のときに、前記変速機の変速段を一段低速側に変速するダウンシフトが要求された場合、前記内燃機関の回転抵抗で前記駆動輪を制動するエンジンブレーキを行いつつそのダウンシフトを実行した場合に生じると予想される前記車両の減速度を推定し、推定した前記減速度が所定の閾値未満の場合には前記エンジンブレーキで前記車両を減速させるエンジンブレーキ制御を実行し、推定した前記減速度が前記閾値以上の場合には前記一方のモータ・ジェネレータにより前記駆動輪から入力された動力を用いて回生発電を行って前記車両を減速させつつ前記他方のモータ・ジェネレータにて前記内燃機関を回転駆動してその回生発電で発生した電力を消費する回生ブレーキ制御を実行する減速制御手段を備えている減速制御装置。
2. 前記変速機は、ドライバが変速段を切り替えるマニュアルモードと、前記車両の速度に基づいて変速制御手段が変速段を切り替える自動変速モードと、に変速モードを切り替え可能であり、
   前記変速機の変速モードが前記自動変速モードの場合には、前記閾値に第１の値を設定し、前記変速機の変速モードが前記マニュアルモードの場合には、前記閾値に前記第１の値より大きい第２の値を設定する閾値設定手段をさらに備えている請求項１に記載の減速制御装置。
3. 前記変速機は、前記内燃機関と第１クラッチを介して接続された第１入力軸と、前記内燃機関と第２クラッチを介して接続された第２入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第２入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、を有するデュアルクラッチ式の変速機であり、
   前記第１入力軸と前記第１モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続され、
   前記第２入力軸と前記第２モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続されている請求項１又は２に記載の減速制御装置。

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