JP2014201096A

JP2014201096A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2014201096A
Application number: JP2013076479A
Authority: JP
Inventors: 慶光高橋; Yoshimitsu Takahashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: JP6036491B2

Abstract

【課題】電動機のみを駆動源とするＥＶ走行において、そのＥＶ走行での走行可能距離を拡大させる車両の制御装置を提供する。【解決手段】伝達効率向上判定部６４によって運転者からの要求駆動力を満たす変速段が変速前の変速段に比べて自動変速機の伝達効率η(％)が向上すると判定される場合には、その要求駆動力を満たす変速段への変速を許容し、自動変速機の伝達効率η(％)が高くなるように変速する。このため、自動変速機での伝達効率η(％)が向上することによりＥＶ走行時の自動変速機でのエネルギ損失が低下するので、ＥＶ走行においてそのＥＶ走行での走行可能距離を拡大させることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、電動機と、その電動機と駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、電動機のみを駆動源とするＥＶ走行を行う車両の制御装置に関し、特に、そのＥＶ走行での走行可能距離を向上させる技術に関する。

エンジンと、電動機と、その電動機と駆動輪との間に設けられた自動変速機とを備え、前記電動機のみを駆動源とするＥＶ走行と、前記エンジンおよび前記電動機を駆動源とするＨＥＶ走行とを選択的に行う、例えば特許文献１に示すような１モータ型ハイブリッド車両がある。

上記特許文献１のハイブリッド車両では、前記ＥＶ走行と前記ＨＥＶとの間で、前記自動変速機の変速パターンを変更して、前記ＥＶ走行に適した変速を行っている。

特開２０００−２２０７３２号公報

ところで、上記特許文献１において、前記ＥＶ走行中の駆動力の要求に対して、その要求された駆動力を満たすために前記自動変速機のダウンシフトを行うことが考えられる。ところが、前記自動変速機のダウンシフトによって要求された駆動力を達成する場合、前記自動変速機の変速段によっては変速前に比べて伝達効率(％)が悪化すなわち低下することがあり、前記ＥＶ走行での走行可能距離の拡大が妨げられてしまう問題があった。

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、電動機のみを駆動源とするＥＶ走行において、そのＥＶ走行での走行可能距離を拡大させる車両の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) 電動機と、その電動機と駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、前記電動機のみを駆動源とするＥＶ走行を行う車両の制御装置であって、(b) 前記ＥＶ走行中の要求駆動力の増加に対する前記変速機の変速に際して、(c) 予め定められた変速規則に従って定められる前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段に比べて伝達効率が向上する場合には、その要求駆動力を満たす変速段へ変速することにある。

このように構成された車両の制御装置によれば、前記要求駆動力を満たす変速段が変速前の変速段に比べて伝達効率が向上する場合には、その要求駆動力を満たす変速段への変速を許容し、前記変速機の伝達効率が高くなるように変速する。このため、前記ＥＶ走行時の前記変速機でのエネルギ損失が低下するので、前記ＥＶ走行においてそのＥＶ走行での走行可能距離を拡大させることができる。

ここで、好適には、前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段の伝達効率以下であれば、現在の変速段を維持し、前記電動機のトルクを増大させる。このため、前記現在の変速段を維持することで前記ＥＶ走行時のエネルギ損失を悪化させず、且つ、前記電動機のトルクを増大させることで前記ＥＶ走行中の要求駆動力を満足させるＥＶ走行を実現することができる。

また、好適には、前記現在の変速段がローギヤ側の変速段であるほど、前記現在の変速段がハイギヤ側の変速段である場合に比べてその現在の変速段を維持する頻度が高くなる。このため、前記現在の変速段がローギヤ側の変速段となり易い、例えば登坂走行時や、トーイング時等には、好適に前記現在の変速段を維持して前記変速機の伝達効率の低下を抑制し前記ＥＶ走行での走行可能距離を拡大することができる。

また、好適には、(a) 前記電動機と前記変速機との間にロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備え、(b) 前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段の伝達効率以下であれば、前記現在の変速段を維持し、前記ロックアップクラッチがスリップしないトルクとなるように前記電動機のトルクを制限する。このため、前記要求駆動力に対して前記電動機のトルクが前記ロックアップクラッチがスリップしない大きさに制限されるので、前記電動機のトルクによって前記ロックアップクラッチがスリップすることが防止される。これによって、前記トルクコンバータでの前記電動機のトルク損失の増大を防ぐことができ、前記ＥＶ走行での走行可能距離を拡大することができる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両に係る駆動系統及び制御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備えられた自動変速機の構成の一例を示す骨子図である。図２の自動変速機の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。図１のハイブリッド車両における電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図１のハイブリッド車両において、電動機を駆動源とするＥＶ走行とエンジン及び電動機を駆動源とするＨＥＶ走行とを切り替えるための判定に用いられる関係の一例を示し、且つ、自動変速機で変速する変速段を決定するために用いられるアップシフト線およびダウンシフト線を示す図である。図４の電子制御装置における伝達効率向上判定部において、所定のギヤ比に設定された変速段とその変速段が成立した場合の自動変速機の伝達効率との関係の一例を示す図である。図１の電子制御装置において、ロックアップクラッチが係合状態でのＥＶ走行中において運転者から要求される要求駆動力の増加に対するパワーオンダウンシフト要求に際して自動変速機の変速制御および電動機のトルク制御の制御作動の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は理解を容易とするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置１０（以下、単に駆動装置１０という）に係る駆動系統及び制御系統の構成を概念的に示す図である。図１に示すように、本実施例の駆動装置１０は、駆動源として機能するエンジン１２及び電動機ＭＧを備えており、それらエンジン１２及び電動機ＭＧにより発生させられた駆動力は、トルクコンバータ１４、自動変速機(変速機)１６、差動歯車装置１８、及び左右１対の車軸２０をそれぞれ介して左右１対の駆動輪２２へ伝達されるように構成されている。上記電動機ＭＧ、トルクコンバータ１４、及び自動変速機１６は、何れもトランスミッションケース２４（以下、ケース２４という）内に収容されている。斯かる構成から、上記駆動装置１０は、エンジン１２及び電動機ＭＧの少なくとも一方を走行用の駆動源として駆動される。すなわち、駆動装置１０においては、例えば、電動機ＭＧを走行用の駆動源とするＥＶ走行（モータ走行）、及びエンジン１２及び電動機ＭＧを走行用の駆動源とするＨＥＶ走行（ハイブリッド走行）等が選択的に成立させられる。

エンジン１２は、例えば、燃料が燃焼室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１２の駆動（出力トルク）を制御するために、電子スロットル弁を開閉制御するスロットルアクチュエータ、燃料噴射制御を行う燃料噴射装置、及び点火時期制御を行う点火装置等を備えた出力制御装置２６が設けられている。

電動機ＭＧと自動変速機１６との間の動力伝達経路に設けられたトルクコンバータ１４には、ポンプ翼車１４ｐ及びタービン翼車１４ｔが一体的に回転させられるように直結するロックアップクラッチＬＵが設けられている。このロックアップクラッチＬＵは、油圧制御回路２８から供給される油圧に応じてその係合状態が係合（完全係合）、スリップ係合、乃至開放（完全開放）の間で制御されるようになっている。すなわち、油圧制御回路２８のリニアソレノイド弁に対する指令値を後述する電子制御装置５０で制御することにより、そのリニアソレノイド弁からロックアップクラッチＬＵに備えられた油圧アクチュエータへ供給される油圧を制御する。また、トルクコンバータ１４のポンプ翼車１４ｐには機械式の油圧ポンプ３０が連結されており、そのポンプ翼車１４ｐの回転に伴いその油圧ポンプ３０により発生させられた油圧が油圧制御回路２８に元圧として供給されるようになっている。

図２は、電動機ＭＧと駆動輪２２との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機１６の構成の一例を示す骨子図である。自動変速機１６は、その軸心に対して対称的に構成されているため、図２の骨子図においてはその下側が省略されている。図２に示すように、自動変速機１６は、トルクコンバータ１４のタービン翼車１４ｔに連結された入力軸３２と、差動歯車装置１８に連結された出力軸３４との間の動力伝達経路に、例えばシングルピニオン型の遊星歯車装置３６、３８を主体として構成され、予め定められた複数の変速段（変速比）の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構である。遊星歯車装置３６、３８は、それぞれサンギヤＳ１、Ｓ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２、それら遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ＣＡ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を介してサンギヤＳ１、Ｓ２と噛み合うリングギヤＲ１、Ｒ２を備えている。

自動変速機１６は、複数の油圧式摩擦係合装置を備え、それら係合装置の係合乃至解放の組み合わせに応じて予め定められた複数の変速段を選択的に成立させる変速機構である。すなわち、自動変速機１６においては、サンギヤＳ１が第１ブレーキＢ１を介してケース２４に選択的に連結されるようになっている。キャリアＣＡ１とリングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介してケース２４に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチＦ１を介してそのケース２４に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して入力軸３２に選択的に連結されるようになっている。一体的に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して入力軸３２に選択的に連結されるようになっている。リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とが一体的に連結されると共に出力軸３４に連結されている。

第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、何れも従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、例えば互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型などにより構成され、ブレーキＢは回転するドラムの外周面に巻き付けられたバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等によっても構成される。

図３は、自動変速機１６の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。この図３に示すように、自動変速機１６においては、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比(ギヤ比)γ１が最大値例えば「３．２０」程度である第１速変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第２速変速段（或いは第３速変速段）から第１速変速段へのダウン変速時には、一方向クラッチＦ１によりキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２のケース２４に対する相対回転が阻止されるため、第２ブレーキＢ２は係合させられなくともよい。第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比(ギヤ比)γ２が第１速変速段よりも小さい値例えば「１．７２」程度である第２速変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により変速比(ギヤ比)γ３が第２速変速段よりも小さい値例えば「１．００」程度である第３速変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比(ギヤ比)γ４が第３速変速段よりも小さい値例えば「０．６７」程度である第４速変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比γＲが例えば「３．２０」程度である後進変速段「Ｒ」が成立させられる。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。

図１に示すように、電動機ＭＧは、ケース２４により軸心まわりの回転可能に支持されたロータ４０と、そのロータ４０の外周側においてケース２４に一体的に固定されたステータ４２とを備えており、駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有するモータジェネレータである。この電動機ＭＧは、インバータ４４を介してバッテリやコンデンサ等の蓄電装置４６に接続されており、後述する電子制御装置５０によりインバータ４４を介してコイルに供給される駆動電流が調節されることにより、電動機ＭＧの駆動が制御されるようになっている。換言すれば、インバータ４４を介しての制御により電動機ＭＧの出力トルクが増減させられるようになっている。

エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路には、係合状態に応じてその動力伝達経路における動力伝達を制御するクラッチＫ０が設けられている。すなわち、エンジン１２の出力部材であるクランク軸４８は、クラッチＫ０を介して電動機ＭＧのロータ４０に選択的に連結されるようになっている。

駆動装置１０は、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５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵが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行うことにより、エンジン１２の駆動制御、電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１６の変速制御、クラッチＫ０の係合制御、及びロックアップクラッチＬＵの係合制御等の各種制御を実行する。また、電子制御装置５０は、必要に応じてエンジン１２の制御用、電動機ＭＧの制御用、自動変速機１６の制御用といったように、複数の制御装置に分けて構成され、相互に情報の通信が行われることで各種制御を実行するものであっても良い。本実施例においては、電子制御装置５０が車両（駆動装置１０）の制御装置に相当する。

図１に示すように、電子制御装置５０には、駆動装置１０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、図示しないアクセルペダルの踏込量に対応してアクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度Ａcc(％)を表す信号、車速センサ５４により検出される車速Ｖ(km/h)を表す信号等が電子制御装置５０に入力される。

電子制御装置５０から、駆動装置１０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。例えば、エンジン１２の駆動制御のためにそのエンジン１２の出力制御装置２６に供給される信号、電動機ＭＧの駆動制御のためにインバータ４４に供給される信号、自動変速機１６の変速制御のために油圧制御回路２８における複数の電磁制御弁に供給される信号、クラッチＫ０の係合制御のために油圧制御回路２８におけるリニアソレノイド弁に供給される信号、ロックアップクラッチＬＵの係合制御のために油圧制御回路２８におけるリニアソレノイド弁に供給される信号、及びライン圧制御のために油圧制御回路２８におけるリニアソレノイド弁に供給される信号等が、電子制御装置５０から各部へ供給される。

図４は、電子制御装置５０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図４に示すＬＵ係合判定部５６は、ロックアップクラッチＬＵが完全係合しているか否かを判定する。すなわち、ＬＵ係合判定部５６は、例えば、油圧制御回路２８のリニアソレノイド弁に対する電子制御装置５０から供給される指令値により或いはトルクコンバータ１４の回転速度差により、ロックアップクラッチＬＵが完全係合しているか否かを判定する。

図５は、駆動装置１０において電動機ＭＧを駆動源として走行するＥＶ走行とエンジン１２および電動機ＭＧを駆動源として走行するＨＥＶ走行とを切り替えるための判定に用いられる関係の一例を示す図である。なお、図５においては、前記ＥＶ走行を実行するＥＶ走行領域Ａと、前記ＨＥＶ走行を実行するＨＥＶ走行領域Ｂとが設けられており、例えばアクセル開度Ａcc［％］および車速Ｖ［km/h］により決定される車両走行状態がＥＶ走行領域Ａ内或いはＨＥＶ走行領域Ｂ内であるかによって、駆動装置１０でＥＶ走行或いはＨＥＶ走行が実行されるようになっている。図４のＥＶ走行判定部５８は、例えば上記図５を用いて、アクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度Ａccと車速センサ５４により検出される車速Ｖとから、その車速Ｖおよびアクセル開度Ａccで示される車両走行状態を示す点がＥＶ走行領域Ａ内であるか否かすなわち車両がＥＶ走行中であるか否かを判定する。

また、図５には、駆動装置１０において自動変速機１６で変速する変速段を決定するために用いられるアップシフト線(実線)およびダウンシフト線(破線)を含む変速線図が示されている。つまり、図５においては、例えばアクセル開度Ａcc［％］および車速Ｖ［km/h］により決定される車両走行状態と上記アップシフト線、ダウンシフト線とに基づいて、自動変速機１６において成立させられるべき変速段が決定される。そして、その決定された変速段が成立させられるように油圧制御回路２８を介して自動変速機１６におけるクラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放が制御されるようになっている。図４のダウンシフト要求判定部６０は、アクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度Ａccと車速センサ５４により検出される車速Ｖとから、例えば、運転者から要求される要求駆動力の増加要求により図示しないアクセルペダルが踏み込まれて車速Ｖおよびアクセル開度Ａccで示される車両走行状態を示す点が図５に示すダウンシフト線を横切った場合に、ダウンシフト要求(パワーオンダウンシフト要求)があったと判定する。なお、図５のＥＶ走行領域Ａでは、予め定められた変速規則に従って変速段(アップシフト線、ダウンシフト線）が定められている。例えば、電動機ＭＧの最大回転を超えないように或いは駆動効率が得られるように変速段が定められている。また、電動機ＭＧの効率が維持されるように変速段が定められている。

駆動力制御部６２は、ＬＵ係合判定部５６でロックアップクラッチＬＵが完全係合していると判定され、且つ、ＥＶ走行判定部５８でＥＶ走行中であると判定され、且つ、ダウンシフト要求判定部６０で運転者からの駆動力の増加要求によりダウンシフト要求があったと判定されると、すなわち、ＥＶ走行中における運転者から要求される要求駆動力の増加に対する自動変速機１６のダウンシフト(変速)が判定されると、その要求駆動力を満たすように駆動装置１０から出力される駆動力を制御する。

伝達効率向上判定部６４は、ＬＵ係合判定部５６でロックアップクラッチＬＵが完全係合していると判定され、且つ、ＥＶ走行判定部５８でＥＶ走行中であると判定され、且つ、ダウンシフト要求判定部６０で運転者からの駆動力の増加要求によりダウンシフト要求があったと判定されると、予め定められた例えば図６に示すマップから自動変速機１６における変速前の現在の変速段の伝達効率η(％)と変速後すなわちダウンシフト後の変速段の伝達効率η(％)とを求めて、その変速後の変速段が変速前の変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上しているか否かを判定する。例えば、ＥＶ走行中の第４速変速段(４ｔｈ)から第３速変速段(３ｒｄ)へのダウンシフトの場合には、図６に示すマップから第４速変速段が成立した際の自動変速機１６の伝達効率η(％)が第３速変速段が成立した際の自動変速機１６の伝達効率η(％)より低くダウンシフトによって自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上するので、伝達効率向上判定部６４では、自動変速機１６において変速後の変速段が変速前の変速段に比べて伝達効率η(％)が向上すると判定する。また、例えば、ＥＶ走行中の第２速変速段(２ｎｄ)から第１速変速段(１ｓｔ)へのダウンシフトの場合には、図６に示すマップから第２速変速段が成立した際の自動変速機１６の伝達効率η(％)が第１速変速段が成立した際の自動変速機１６の伝達効率η(％)より高くダウンシフトによって自動変速機１６の伝達効率η(％)が悪化すなわち低下するので、伝達効率向上判定部６４では、自動変速機１６において変速後の変速段が変速前の変速段に比べて伝達効率η(％)が向上しないと判定する。なお、図６に示すマップでは、自動変速機１６においてギヤの噛み合い損失等のエネルギ損失が最も小さいギヤ比(変速比)が「１．００」の第３変速段(３ｒｄ)が成立する場合に伝達効率η(％)が最も高く、そのギヤ比(変速比)が「１．００」から離れるにつれて伝達効率η(％)が低下している。

ダウンシフト指令部６６は、伝達効率向上判定部６４においてダウンシフト要求判定部６０で要求されたダウンシフト後の変速段が変速前の現在の変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上すると判定されると、そのダウンシフト要求判定部６０で要求されたダウンシフトが成立するように油圧制御回路２８を介して自動変速機１６におけるクラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放を制御する。また、ダウンシフト指令部６６は、伝達効率向上判定部６４においてダウンシフト要求判定部６０で要求されたダウンシフト後の変速段が変速前の現在の変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上しないと判定されると、ダウンシフト要求判定部６０で要求されたダウンシフトを成立させず現在の変速段が維持されるように油圧制御回路２８を介して自動変速機１６におけるクラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放を制御する。

ＭＧトルク調整部６８は、ダウンシフト指令部６６でダウンシフトが実施されると、運転者からの要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクを調整する。

ＭＧトルクアップ指令部７０は、ダウンシフト指令部６６でダウンシフトが実施されず現在の変速段が維持されると、現在の変速段を維持した状態で運転者の要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクを制御すなわち増大する。また、ＭＧトルクアップ指令部７０は、運転者からの要求駆動力を得るためのトルクが予め定められたＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧより大きいか否かを判定し、大きいと判定される場合には、電動機ＭＧから出力されるトルクをＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧ以下になるように制限する。また、前記要求駆動力を得るためのトルクが予め定められたＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧ以下であると判定される場合には、運転者からの要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクを制限せずに増大する。なお、ＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧとは、電動機ＭＧのトルクによって所定の係合油圧で完全係合しているロックアップクラッチＬＵをスリップさせないように予め実験的に定められた電動機ＭＧで出力可能なトルクの最大値である。

図７は、電子制御装置５０において、ＬＵ係合判定部５６でロックアップクラッチＬＵが完全係合していると判定され且つＥＶ走行判定部５８でＥＶ走行中であると判定されているロックアップクラッチＬＵが完全係合状態でのＥＶ走行中において運転者から要求される要求駆動力の増加に対するパワーオンダウンシフト要求に際して自動変速機１６での変速制御および電動機ＭＧでのトルク制御における制御作動の一例を説明するフローチャートである。

先ず、ダウンシフト要求判定部６０に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１において、運転者から要求される要求駆動力の増加要求によりアクセルペダルが踏み込まれてパワーオンダウンシフト要求があったか否かが判定される。このＳ１の判定が否定される場合には本ルーチンが終了させられるが肯定される場合には、伝達効率向上判定部６４に対応するＳ２が実行される。

上記Ｓ２では、図６に示すマップから自動変速機１６における変速前の現在の変速段の伝達効率η(％)とダウンシフト後すなわち変速後の変速段の伝達効率η(％)とが求められ、その変速後の変速段が変速前の現在の変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上(ＵＰ)するか否かが判定される。このＳ２の判定が肯定される場合すなわち変速後の変速段が変速前の現在の変速段に比べて自動変速機の１６伝達効率η(％)が向上する場合には、ダウンシフト指令部６６に対応するＳ３において、上記Ｓ１でのパワーオンダウンシフトが実施される。

次に、ＭＧトルク調整部６８に対応するＳ４において、運転者からの要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクが調整される。

上記Ｓ２の判定が否定される場合すなわち変速後の変速段が変速前の現在の変速段の伝達効率η(％)以下となる場合には、ダウンシフト指令部６６およびＭＧトルクアップ指令部７０に対応するＳ５が実行される。上記Ｓ５では、上記Ｓ１でのパワーオンダウンシフトが実施されず現在の変速段が維持されると共に、現在の変速段が維持された状態で運転者の要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクが増大される。

次に、ＭＧトルクアップ指令部７０に対応するＳ６において、運転者から要求される要求駆動力を得るためのトルクが予め実験的に定められたＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧより大きいか否かが判定される。このＳ６の判定が肯定される場合には、ＭＧトルクアップ指令部７０に対応するＳ７において、要求駆動力を満たすために電動機ＭＧから出力されるトルクが、ロックアップクラッチＬＵがスリップしないようにＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧ以下に制限される。上記Ｓ６の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられる。すなわち、上記Ｓ５において運転者の要求駆動力を満たすように電動機ＭＧから出力されるトルクが上記Ｓ７のように制限されずに電動機ＭＧから出力される。

図７のフローチャートでは、例えば、第４速変速段(４ｔｈ)でＥＶ走行中に運転者から要求される要求駆動力の増加要求によりその要求駆動力を満たす第３速変速段(３ｒｄ)へのパワーオンダウンシフトが要求された場合において、上記Ｓ２において図６に示すマップから変速後の第３速変速段は変速前の第４速変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が高くダウンシフトによって自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上すると判定されるので、上記Ｓ３において上記ダウンシフトが実施される。また、図７のフローチャートでは、例えば、第２速変速段(２ｎｄ)でＥＶ走行中に運転者から要求される要求駆動力の増加要求によりその要求駆動力を満たす第１速変速段(１ｓｔ)へのパワーオンダウンシフトが要求された場合において、上記Ｓ２において図６に示すマップから変速後の第１速変速段は変速前の第２速変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が低くダウンシフトによって自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上しないと判定されるので、上記Ｓ５においてダウンシフトが実行されず現在の第２速変速段が維持されると共に、運転者からの要求駆動力を満たすように電動機ＭＧのトルクが増大させられる。なお、図７のフローチャートにおいて、上記Ｓ２で用いられる図６のマップは、ギヤ比が「１．００」の第３速変速段から離れるにつれて伝達効率η(％)が低下している。このため、ＥＶ走行中の現在の変速段がローギヤ側の変速段例えば第３速変速段、第２速変速段であるほど、現在の変速段がハイギヤ側の変速段例えば第４変速段である場合に比べて、パワーオンダウンシフト要求があった場合にそのパワーオンダウンシフトが実施されず現在の変速段が維持される頻度が高くなっている。

上述のように、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置５０によれば、伝達効率向上判定部６４によって運転者からの要求駆動力を満たす変速段が変速前の変速段に比べて自動変速機１６の伝達効率η(％)が向上すると判定される場合には、その要求駆動力を満たす変速段への変速を許容し、自動変速機１６の伝達効率η(％)が高くなるように変速する。このため、自動変速機１６での伝達効率η(％)が向上することによりＥＶ走行時の自動変速機１６でのエネルギ損失が低下するので、ＥＶ走行においてそのＥＶ走行での走行可能距離を拡大させることができる。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置５０によれば、前記要求駆動力を満たす変速段が変速前の現在の変速段の伝達効率η(％)以下であれば、現在の変速段を維持し、電動機ＭＧのトルクを増大させる。このため、現在の変速段を維持することでＥＶ走行時の自動変速機１６でのエネルギ損失を悪化させず、且つ、電動機ＭＧのトルクを増大させることでＥＶ走行中の運転者からの要求駆動力を満足させる走行を実現することができる。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置５０によれば、前記現在の変速段がローギヤ側の変速段例えば第３速変速段、第２速変速段であるほど、前記現在の変速段がハイギヤ側の変速段例えば第４速変速段である場合に比べてその現在の変速段を維持する頻度が高くなる。このため、前記現在の変速段がローギヤ側の変速段となり易い、例えば登坂走行時や、トーイング時等には、好適に現在の変速段を維持して自動変速機１６の伝達効率η(％)の低下を抑制しＥＶ走行での走行可能距離を拡大することができる。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置５０によれば、電動機ＭＧと自動変速機１６との間にロックアップクラッチＬＵ付きのトルクコンバータ１４を備え、要求駆動力を満たす変速段が変速前の変速段の伝達効率η(％)以下であれば、前記現在の変速段を維持し、ロックアップクラッチＬＵがスリップしないトルクとなるように電動機ＭＧのトルクを制限する。このため、前記要求駆動力に対して電動機ＭＧのトルクがロックアップクラッチＬＵがスリップしない大きさにすなわちＭＧ最大出力トルクＴ_ＭＧ以下に制限されるので、電動機ＭＧから出力されるトルクによってロックアップクラッチＬＵがスリップすることが防止される。これによって、トルクコンバータ１４での電動機ＭＧのトルク損失の増大を防ぐことができ、ＥＶ走行での走行可能距離を拡大することができる。

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、その他の態様においても適用される。

本実施例では、エンジン１２と、電動機ＭＧと、電動機ＭＧと駆動輪２２との間に設けられた自動変速機１６を備える１モータ型ハイブリッド車両が用いられていたが、例えば２モータ型ハイブリッド車両、シリーズバイブリッド車両等に本発明を適用させることができる。さらに、エンジン１２を設けない例えば電気自動車等に本発明を適用させることができる。要するに、電動機ＭＧが変速機を介して駆動輪２２を駆動する形式の車両であればよい。

また、本実施例の自動変速機１６は、遊星歯車式の変速機であったが、これ以外の変速機例えば平行軸式の変速機、ＣＶＴ等を適用させても良い。

尚、上述したの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。

１６：自動変速機(変速機)
２２：駆動輪
５０：電子制御装置(制御装置)
５８：ＥＶ走行判定部
６０：ダウンシフト要求判定部
６４：伝達効率向上判定部
６６：ダウンシフト指令部
７０：ＭＧトルクアップ指令部
ＭＧ：電動機
η：伝達効率

Claims

電動機と、該電動機と駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、前記電動機のみを駆動源とするＥＶ走行を行う車両の制御装置であって、
前記ＥＶ走行中の要求駆動力の増加に対する前記変速機の変速に際して、
予め定められた変速規則に従って定められる前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段に比べて伝達効率が向上する場合には、該要求駆動力を満たす変速段へ変速することを特徴とする車両の制御装置。
前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段の伝達効率以下であれば、現在の変速段を維持し、前記電動機のトルクを増大させる請求項１の車両の制御装置。
前記現在の変速段がローギヤ側の変速段であるほど、前記現在の変速段がハイギヤ側の変速段である場合に比べて該現在の変速段を維持する頻度が高くなる請求項２の車両の制御装置。
前記電動機と前記変速機との間にロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備え、
前記要求駆動力を満たす変速段が、変速前の変速段の伝達効率以下であれば、前記現在の変速段を維持し、前記ロックアップクラッチがスリップしないトルクとなるように前記電動機のトルクを制限する請求項２または３の車両の制御装置。