JP2014208501A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の減磁発生時の走行性能或いは発電性能を向上させることができるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供する。
【解決手段】電動機ＭＧに減磁が発生したとき、車両の加速走行中に前記電動機を力行させる場合、又は車両の減速走行中に前記電動機を発電させる場合には、該電動機の運転が許可される。これにより、電動機ＭＧに減磁が発生したときであっても、車両の加速走行中にはその電動機ＭＧを力行させることで車両の加速に寄与でき、また、車両の非加速走行或いは停止中にはその電動機ＭＧを発電作動させることで発電能力を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンと電動機とを走行用の駆動力源として備えたハイブリッド車両の駆動制御装置に係り、特に、電動機が永久磁石型モータから構成されている場合にその減磁が発生したときの車両の退避走行性能を向上させる技術に関するものである。

エンジンと電動機とを備え、エンジンと電動機とを駆動力源として走行することができるハイブリッド車両が良く知られている。このようなハイブリッド車両には、永久磁石型電動機たとえば永久磁石型交流同期電動機(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor :IPM)から構成される電動機が、駆動源或いは発電機として機能させられている。

上記ハイブリッド車両では、たとえば温度上昇による永久磁石の保磁力の低下などに起因する電動機の減磁が発生すると、その電動機からの駆動力が低下したり、発電能力或いは回生制動力が低下する。このため、上記のハイブリッド車両の駆動力制御装置では、電動機の減磁が所定以上となると、その電動機の運転を制限してエンジンを用いた退避走行を実施するようにしている。たとえば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の駆動力制御装置がそれである。

特開２００５−０５１８９２号公報

ところで、上記従来のハイブリッド車両の駆動制御装置では、電動機の減磁が所定以上となるとその電動機の運転が一律に制限されるので、電動機の運転を利用したハイブリッド車両の走行性能が低下するという欠点があった。

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、電動機の減磁発生時の走行性能或いは発電性能を向上させることができるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の本発明の要旨とするところは、(a) エンジンおよび電動機を駆動源として備え、該電動機に減磁力が発生すると該電動機の運転を制限するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、(b) 前記電動機に減磁が発生したときであっても、車両の加速走行中に前記電動機を力行させる場合又は車両の減速走行中に前記電動機を発電させる場合には、該電動機の運転を制限しないことにある。

このようにすれば、加速走行中では、減磁中の電動機を運転しても運転者の要求以上の加速とはならず、電動機の作動を停止させる場合に比較して電動機によるアシスト分だけ車両を加速し易くなる。また、非加速走行である減速走行中や非走行ポジションでは、電動機を発電させることで、電動機の作動を停止させる場合に比較して電動機による発電分だけ電力を発生させることができる。すなわち、電動機に減磁が発生したときであっても、車両の加速走行中にはその電動機を力行させることで車両の加速に寄与でき、また、車両の非加速走行或いは停止中にはその電動機で発電することで発電能力を向上させることができる。

ここで、好適には、前記ハイブリッド車両は、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に介挿されたクラッチを有しており、そのクラッチの解放状態であるときは前記電動機の発電が許可される。このようにすれば、前記電動機に減磁が発生したときにクラッチが解放されていれば、電動機の発電トルクが駆動輪に作用しないので、ハイブリッド車両の駆動力に影響を与えることなく電力の回収すなわち蓄電器への充電を行なうことができ、車両の退避走行性能を向上させることができる。

また、好適には、前記クラッチの解放状態で前記電動機の発電が許可される場合において、その電動機の発電時において前記エンジンの回転数が時間経過と共に上昇する場合は、そのエンジンの出力を低下させる。このようにすれば、エンジンの回転数の吹き上がりを抑制することができる。

また、好適には、前記クラッチの解放状態で前記電動機の発電が許可される場合において、そのクラッチが係合状態であり且つブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれているときにも、前記電動機による発電が許可される。このようにすれば、クラッチが係合状態であり且つブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれている車両制動時にも前記電動機による発電が許可される。クラッチが係合状態であって前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路が成立していても、ブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれていてホイールブレーキによる制動力が得られる場合には、電動機の減磁によって電動機の発電量が低下していたとしても、ホイールブレーキによる制動力によって車両の移動が抑制される。ゆえに、車両の移動を抑制しつつ電動機の発電により電力を回収できる。

本発明が適用されるハイブリッド車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 電子制御装置の制御作動の要部、すなわち電動機に減磁が発生したときに一律に電動機の運転を制限するのではなく、支障がでない範囲で可及的に電動機の運転を許可して走行性能或いは発電性能を向上させる制御を説明する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、本発明が適用されるハイブリッド車両１０の概略構成を説明する図であると共に、ハイブリッド車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、ハイブリッド車両１０は、動力伝達装置１２と、走行用の駆動力源として機能するエンジン１４及び電動機ＭＧとを備えたハイブリッド車両である。動力伝達装置１２は、非回転部材としてのトランスミッションケース２０内において、エンジン１４側から順番に、エンジン断接用クラッチＫ０（以下、断接クラッチＫ０という）、トルクコンバータ１６、及び自動変速機１８等を備えている。また、動力伝達装置１２は、自動変速機１８の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１２は、例えばＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の車両１０に好適に用いられる。動力伝達装置１２において、エンジン１４の動力（特に区別しない場合にはトルクや力も同義）は、断接クラッチＫ０が係合された場合に、エンジン１４のクランク軸と断接クラッチＫ０とを連結するエンジン連結軸３２から、断接クラッチＫ０、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及び１対の車軸３０等を順次介して１対の駆動輪３４へ伝達される。電動機ＭＧは、トランスミッションケース２０内において、断接クラッチＫ０とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路に連結されており、電動機ＭＧの動力は、トルクコンバータ１６、自動変速機１８等を順次介して駆動輪３４へ伝達される。このように、動力伝達装置１２は、エンジン１４から駆動輪３４までの動力伝達経路を構成する。

トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ａに入力された動力を流体を介して伝達することでタービン翼車１６ｂから出力する流体式伝動装置である。ポンプ翼車１６ａは、断接クラッチＫ０を介してエンジン連結軸３２と連結されていると共に、直接的に電動機ＭＧと連結されている。タービン翼車１６ｂは、自動変速機１８の入力回転部材である変速機入力軸３６と直接的に連結されている。ポンプ翼車１６ａにはオイルポンプ２２が連結されている。オイルポンプ２２は、エンジン１４（及び／又は電動機ＭＧ）によって回転駆動されることにより、自動変速機１８の変速制御や断接クラッチＫ０の係合解放制御などを実行する為の作動油圧を発生する機械式のオイルポンプである。

自動変速機１８は、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成し、走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）からの動力を駆動輪３４側へ伝達する変速機である。自動変速機１８は、例えば変速比（ギヤ比）γ（＝変速機入力回転速度Ｎin／変速機出力回転速度Ｎout）が異なる複数の変速段（ギヤ段）が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機、或いはギヤ比γが無段階に連続的に変化させられる公知の無段変速機などである。自動変速機１８は、例えば油圧アクチュエータが油圧制御回路４０によって制御されることにより複数段のギヤ段を選択的に成立させる複数個の摩擦係合装置を備え、それらの摩擦係合装置のうちの２つが選択的に係合させられることで、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じた所定のギヤ段（ギヤ比）が成立させられる。パーキングポジション或いはニュートラルポジションへ操作されているときには、上記摩擦係合装置はいずれも解放させられるので、自動変速機１８内の動力伝達経路が解放されるようになっている。図１では、それら複数の摩擦係合装置がクラッチＣＬとして代表的に表示されている。

電動機ＭＧは、原動機として機能するとともに、電気エネルギから機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的なエネルギーから電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。この電動機ＭＧは、永久磁石型電動機たとえば着磁により複数の磁極がロータに形成されていてステータが回転磁界を形成する３相の永久磁石型交流同期電動機(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor :IPM)から構成されている。このため、たとえば温度上昇によりロータ或いはステータの磁力が低下してモータの出力特性が低下する所謂電動機の減磁が発生する。

電動機ＭＧは、電源制御ユニット（ＰＣＵ）５０を介してバッテリユニット５２に接続されている。電動機ＭＧは、動力源であるエンジン１４の代替として、或いはそのエンジン１４と共に走行用の動力を発生させる走行用の駆動力源として機能する。電動機ＭＧは、エンジン１４により発生させられた動力や駆動輪３４側から入力される被駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、その電気エネルギを電源制御ユニット５０を介してバッテリユニット５２に蓄積する等の作動を行う。電動機ＭＧは、作動的にポンプ翼車１６ａに連結されており、電動機ＭＧとポンプ翼車１６ａとの間では、相互に動力が伝達される。従って、電動機ＭＧは、断接クラッチＫ０を介することなく自動変速機１８の変速機入力軸３６と動力伝達可能に連結されている。

始動用電動機ＳＭは、エンジン１４のクランク軸３２に設けられたリングギヤと噛み合うピニオンを出力軸に有し、エンジン１４の始動時にエンジン１４を回転駆動する。また、エンジン１４の出力トルクの一部を電気エネルギに変換する。

断接クラッチＫ０は、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の油圧式摩擦係合装置であり、オイルポンプ２２が発生する油圧を元圧とし油圧制御回路４０によって係合解放制御される。その係合解放制御においては、例えば油圧制御回路４０内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により、断接クラッチＫ０のトルク容量（以下、Ｋ０トルクという）が変化させられる。断接クラッチＫ０の係合状態では、エンジン連結軸３２を介してポンプ翼車１６ａとエンジン１４とが一体的に回転させられる。従って、エンジン１４と電動機ＭＧとは相対回転が差動することなく、断接クラッチＫ０を介して間接的に連結されている。一方で、断接クラッチＫ０の解放状態では、エンジン１４とポンプ翼車１６ａとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、断接クラッチＫ０を解放することでエンジン１４と駆動輪３４とが切り離される。電動機ＭＧはポンプ翼車１６ａに連結されているので、断接クラッチＫ０は、エンジン１４と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチとしても機能する。

電源制御ユニット５０は、電動機ＭＧの作動に関わる電力の授受を制御するインバータ部５４と、バッテリユニット５２とインバータ部５４との間に配設された昇圧コンバータ部５６と、バッテリユニット５２側の比較的高電圧を１２Ｖ乃至２４Ｖ程度の低電圧に降圧することで補機バッテリ５８の充電を行うＤＣ／ＤＣコンバータ６０と、補機バッテリ５８の電力を供給して始動用電動機ＳＭを制御するリレーＤＲと、昇圧コンバータ部５６のバッテリユニット５２側の端子間に設けられた入力コンデンサ（或いはフィルタコンデンサ）Ｃiとを有する電気回路である。

インバータ部５４は、例えば公知のスイッチング素子を備えており、電動機ＭＧに対して要求された出力トルク或いは回生トルクが得られるように、後述する電子制御装置９０（特には、ＭＧ_ＥＣＵ）からの指令によってそのスイッチング素子のスイッチング作動が制御される。昇圧コンバータ部５６は、リアクトルＬ、上アーム６２（スイッチング素子Ｑ１及びダイオードＤ１）、下アーム６４（スイッチング素子Ｑ２及びダイオードＤ２）、電動機ＭＧの作動に関わる電力を一時的に蓄電する蓄電部材としての平滑コンデンサＣsと、平滑コンデンサＣsに対して並列に設けられた放電抵抗Ｒdとを備えている。放電抵抗Ｒdは、十分に大きな抵抗値を有するものであり、例えばイグニッションオフ時には、平滑コンデンサＣsに蓄電された電荷をゆっくりと放電する。

バッテリユニット５２は、例えばリチウムイオン組電池やニッケル水素組電池などの充放電可能な２次電池であるバッテリ部６８と、後述する電子制御装置９０（特には、ＨＶ_ＥＣＵ）からの指令によって電源制御ユニット５０との間の電気経路の開閉を行う（すなわち電源制御ユニット５０に対するバッテリ部６８の接続と遮断とを行う）システムリレーＳＲ１，ＳＲ２とを備えている。尚、バッテリ部６８は、例えばコンデンサやキャパシタなどであっても差し支えない。

車両１０には、例えば車両全体の制御などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置９０が備えられている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、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はＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１４の出力制御、電動機ＭＧの回生制御を含む電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１８の変速制御、断接クラッチＫ０のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じて車両全体の制御を行うハイブリッド制御用のコンピュータ（ＨＶ_ＥＣＵ）や電動機制御用のコンピュータ（ＭＧ_ＥＣＵ）や変速制御用のコンピュータ（ＡＴ_ＥＣＵ）等に分けて構成される。電子制御装置９０には、各種センサ（例えばエンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７２、出力軸回転速度センサ７４、電動機回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、加速度センサ８０、バッテリセンサ８２、電動機回転位相センサ８４、電動機駆動電流センサ８６、レバーポジションセンサ８８など）による検出値に基づく各種信号（例えばエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、タービン回転速度Ｎtすなわち変速機入力軸３６の回転速度である変速機入力回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する変速機出力軸２４の回転速度である変速機出力回転速度Ｎout、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎmg、運転者による車両１０に対する駆動要求量に対応するアクセル開度θacc、車両１０に働く加速度（或いは減速度）Ｇ、バッテリ部６８の充電状態（充電容量）ＳＯＣ、電動機ＭＧの回転位相θ、電動機ＭＧへの駆動電流Ｉu、Ｉv、Ｉw、シフトレバー８９のポジションＰsなど）が、それぞれ供給される。電子制御装置９０からは、車両１０に設けられた各装置（例えばエンジン１４、インバータ部５４、油圧制御回路４０、バッテリユニット５２、リレーＤＲなど）に各種指令信号（例えばエンジン制御指令信号Ｓe、電動機制御指令信号Ｓm、油圧制御指令信号Ｓp、電源制御指令信号Ｓbat、始動信号Ｓssなど）が供給される。

図２は、電子制御装置９０による制御機能の要部，すなわち電動機ＭＧに減磁が発生したときに一律に電動機ＭＧの運転を制限するのではなく、車両に支障がでない範囲で可及的に電動機ＭＧの運転を許可して走行性能或いは発電性能を向上させる制御を説明する機能ブロック線図である。図２において、ＨＶ_ＥＣＵに含まれるハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９２は、エンジン１４の駆動を制御する機能と電動機ＭＧの運転を指令する機能とを含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４と電動機ＭＧとを駆動力源として走行するハイブリッド駆動制御を含む車両１０全体の制御を実行する。例えば、ハイブリッド制御部９２は、アクセル開度θaccや車速Ｖに基づいて運転者による車両１０に対する駆動要求量（すなわちドライバ要求量）としての要求駆動トルクＴouttgtを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機１８のギヤ比γ、バッテリ部６８の充電容量ＳＯＣ等を考慮して、その要求駆動トルクＴouttgtが得られる走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）の出力トルクを算出する。ハイブリッド制御部９２は、算出したエンジン１４の出力トルク（エンジントルク）Ｔeが得られるように、スロットル弁開度、燃料噴射量（燃料供給量）、及び点火時期などを各々制御するエンジン制御指令信号Ｓeを出力する。また、ハイブリッド制御部９２は、算出した電動機ＭＧの出力トルク（ＭＧトルク）Ｔmgが得られるように電動機ＭＧを制御する指令信号を後述する電動機制御部９４へ出力する。前記駆動要求量としては、駆動輪３４における要求駆動トルクＴouttgt[Ｎｍ]の他に、駆動輪３４における要求駆動力[Ｎ]、駆動輪３４における要求駆動パワー[Ｗ]、変速機出力軸２４における要求変速機出力トルク、及び変速機入力軸３６における要求変速機入力トルク等を用いることもできる。また、駆動要求量として、単にアクセル開度θacc[％]やスロットル弁開度や吸入空気量等を用いることもできる。

ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧのみを走行用の駆動力源として走行するモータ走行（ＥＶ走行）を行う場合には、断接クラッチＫ０を解放させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を遮断すると共に、後述する電動機制御部９４によりＥＶ走行に必要なＭＧトルクＴmgを電動機ＭＧから出力させる。一方で、ハイブリッド制御部９２は、少なくともエンジン１４を走行用の駆動力源として走行するエンジン走行すなわちハイブリッド走行（ＥＨＶ走行）を行う場合には、断接クラッチＫ０を係合させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を接続すると共に、エンジン１４にＥＨＶ走行に必要なエンジントルクＴeを出力させつつ必要に応じて電動機制御部９４によりアシストトルクとしてＭＧトルクＴmgを電動機ＭＧから出力させる。

電動機制御部９４は、ハイブリッド制御部９２からの指令信号に基づいて（すなわちハイブリッド制御部９２との間での通信に基づいて）、必要なＭＧトルクＴmgが得られるようにインバータ部５４などを制御する電動機制御指令信号Ｓmを出力して、電動機ＭＧによる駆動力源又は発電機としての作動を制御する。

変速制御部９６は、例えば予め定められた公知の関係（変速線図、変速マップ；不図示）から車両状態（例えば実際の車速Ｖ及びハイブリッド制御部９２により算出された駆動要求量）に基づいて、自動変速機１８の変速を実行すべきか否かを判断し、その判断したギヤ段（ギヤ比）が得られる為の油圧制御指令信号Ｓp（例えば変速指令値）を油圧制御回路４０へ出力して、自動変速機１８の自動変速制御を実行する。

ここで、ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧの減磁が発生したときには、一律に電動機ＭＧの運転を停止させるのではなく、運転モード毎に使用目的を限定することで退避性能を向上させるために、モータ減磁判定部１００、反力キャンセルモード判定部１０２、クラッチ解放判定部１０４、車両制動判定部１０６、エンジン回転吹上り判定部１０８、電動機力行許可部１１０、電動機発電許可部１１２を備えている。

モータ減磁判定部１００は、車両走行中の電動機ＭＧに減磁が発生したか否かが、たとえば電動機ＭＧの温度Ｔmgが予め設定された減磁温度値Ｔmg1に到達したこと、或いは、予め記憶された算出式から、実際のｑ軸の電圧操作量Ｖq、予め記憶されたマップから求めた減磁していないときのｑ軸の電圧操作量Ｖq＿map、モータ回転数ＭＲＮに基づいて算出された減磁量が予め設定された減磁判定値を越えたことに基づいて判定する。この減磁温度値Ｔmg1或いは減磁判定値は、減磁によって電動機ＭＧの出力トルク等が制御の上で支障が発生する程度に低下したことを判定するためのものであり、予め実験的に定められた値である。上記ｑ軸の電圧操作量Ｖqは、モータ駆動電流Ｉu、Ｉv、Ｉwからモータの回転角θを用いて変換されたq軸に流れる電流Ｉqと電流指令(目標)値Ｉq*との偏差ΔＩdをフィードバック制御で解消するための操作量である。減磁量は、減磁が生じていないときに交差磁束数Φcと減磁が生じているときの交差磁束数Φ1との差(Φc−Φ1)で表わされ、たとえば、減磁がないときのｑ軸の電圧操作量をＶqc、減磁が生じているときのｑ軸の電圧操作量をＶq1、ロータの回転角速度をωとすると、次式(1)から算出される。
Φc−Φ1＝(Ｖqc−Ｖq1)／ω ・・・(1)

反力キャンセルモード判定部１０２は、電動機ＭＧの動作要求モードが反力キャンセルモードであるか否か、すなわちエンジン１４の出力の一部を電動機ＭＧのトルクで打ち消す動作要求状態であるか否かを、たとえば車両の減速走行や発電要求により電動機ＭＧが負トルクすなわち発電電流を出力する発電動作が要求されているか否か、或いは走行中のアクセル開度が零であるか否かに基づいて判定する。クラッチ解放判定部１０４は、電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路のクラッチＣＬが解放されているか否かを、たとえばシフトレバー８９がパーキンポジション或いはニュートラルポジションであるか否かに基づいて又は自動変速機１８のいずれのギヤ段も成立していないか否かに基づいて判定する。車両制動判定部１０６は、上記クラッチ解放判定部１０４により電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路のクラッチＣＬが解放されていると判定されている場合に、車両の制動操作により比較的大きな制動力が付与されている状態であるか否かを、たとえばブレーキペダルによる踏込み量、踏力或いは制動油圧の大きさが所定値を越えたことに基づいて判定する。エンジン回転吹上り判定部１０８は、上記クラッチ解放判定部１０４により電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されていると判定されている場合に、エンジン１４の回転数Ｎeが一時的に時間経過と共に急上昇する吹き上がりが発生したか否かが、たとえばエンジン１４の回転数Ｎeおよび／またはその変化率に基づいて判定する。

電動機力行許可部１１０は、モータ減磁判定部１００により電動機ＭＧの減磁が判定されている場合において、反力キャンセルモード判定部１０２において車両の減速走行や発電要求がないことすなわち電動機ＭＧの反力キャンセルモードでないことが判定された場合、換言すれば電動機ＭＧの力行運転（車両の加速走行）においてモータアシスト運転を要求する指令が出されていると判定される場合は、その電動機ＭＧの力行作動を許可し、電動機ＭＧの運転を制限しない。この場合、好適には、ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧが減磁していない正常時であるときと同等のトルクを電動機ＭＧから出力させる動作指令、或いは電動機ＭＧから出力するトルクを零またはその付近とする動作指令を電動機制御部９４へ出力することで、減磁分を上まわらないように考慮して電動機ＭＧの上限トルクを制限する。電動機ＭＧの減磁による影響は車両の加速不良或いは減速不良に留まるので、意に反した加速或いは減速を発生させないためである。しかし、電動機ＭＧの減磁状態の推定トルクの精度が十分に高く、減磁分が正確に得られる場合には、その減磁分を考慮して正常時であるときのトルクより大きいトルクを電動機ＭＧから出力させる動作指令を出力したり、エンジン１４の直達トルクを用いたりして電動機ＭＧの減磁によるトルク不足分を補うようにしてもよい。

電動機発電許可部１１２は、モータ減磁判定部１００により電動機ＭＧの減磁が判定されている場合において、車両の減速走行や発電要求により、反力キャンセルモード判定部１０２において電動機ＭＧの動作要求モードが反力キャンセルモードであると判定された場合すなわち電動機ＭＧの発電運転指令が出された場合は、その電動機ＭＧの発電作動を許可し、電動機ＭＧの運転を制限しない。次いで、クラッチ解放判定部１０４により電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が自動変速機１８内のクラッチＣＬによって解放されていると判定された場合には、ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧが減磁していない正常時であるときと同等の発電トルクを電動機ＭＧから出力させる動作指令を電動機制御部９４へ出力することで、減磁分を上まわらないように考慮して電動機ＭＧの発電トルクの上限を制限する。この場合、電動機ＭＧの発電トルク不足でエンジン１４の回転数Ｎeが吹き上がったとしても、駆動輪３４に伝わらない。また、電動機発電許可部１１２は、クラッチ解放判定部１０４により電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されていると判定されることによって電動機ＭＧの発電が許可されている場合に、エンジン回転吹上り判定部１０８によりエンジンの回転数が吹き上がったと判定された場合は、ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧの発電トルクをさらに増加させる指令を電動機制御部９４へ出力することで、減磁分を上まわらないように考慮して電動機ＭＧの発電トルクの上限を制限する。また、エンジン１４の出力を低下させる指令をエンジン１４に出力する。これにより、エンジン１４の回転数Ｎeの吹き上がりを抑制する。

さらに、電動機発電許可部１１２は、クラッチ解放判定部１０４により電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されていないと判定されている場合で、車両制動判定部１０６により車両の制動操作により比較的大きな制動力が付与されている状態であると判定された場合には、回生トルクが電動機ＭＧから発生しても制動中の車両への影響はないので、電動機ＭＧの発電動作を許可し、電動機ＭＧの運転を制限しない。

図３は、電子制御装置９０のハイブリッド制御部９２の制御作動の要部すなわち電動機に減磁が発生したときに一律に電動機ＭＧの運転を制限するのではなく、車両に支障がでない範囲で可及的に電動機ＭＧの運転を許可して走行性能或いは発電性能を向上させる制御の作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図３において、モータ減磁判定部１００に対応するＳ１では電動機ＭＧを駆動源として用いた、車両走行中の電動機ＭＧに減磁が発生したか否かが、たとえば電動機ＭＧの温度Ｔmgが予め設定された減磁温度値Ｔmg1に到達したこと、或いは、予め記憶された算出式から算出された減磁量が予め設定された減磁判定値を越えたことに基づいて判断される。このＳ１の判断が否定された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、反力キャンセルモード判定部１０２に対応するＳ２において、電動機ＭＧの動作要求モードが反力キャンセルモードすなわちエンジン１４の出力の一部を電動機ＭＧのトルクで打ち消す動作要求状態であるか否かが、たとえば電動機ＭＧが負トルクすなわち発電電流を出力する発電動作が要求されているか否かに基づいて判定される。このＳ２の判断が否定される場合は、電動機ＭＧが駆動源として作動するアシストモードであるので、電動機力行許可部１１０に対応するＳ３においてその電動機ＭＧの力行が許可される。同時に、ハイブリッド制御部９２では、電動機ＭＧが減磁していない正常時であるときと同等のトルクを電動機ＭＧから出力させる動作指令が電動機制御部９４へ出力されることで、減磁分を上まわらないように考慮して電動機ＭＧの上限トルクが制限される。上記Ｓ３が実行されると本ルーチンが終了させられる。

上記Ｓ２の判断が肯定される場合は、電動機発電許可部１１２に対応するＳ４において、減速走行時や発電要求時における電動機ＭＧに対する発電指令に従う電動機ＭＧによる発電が許可される。次いで、クラッチ解放判定部１０４に対応するＳ５において、電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されているか否かが、たとえばシフトレバー８９がパーキンポジション或いはニュートラルポジションであるか否かに基づいて又は自動変速機１８のいずれのギヤ段も成立していないか否かに基づいて判断される。このＳ５の判断が否定される場合は、車両走行ポジションであって電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されていない状態であるので、車両制動判定部１０６に対応するＳ６において、車両の制動操作により比較的大きな制動力が付与されている状態であるか否かが、たとえばブレーキペダルによる踏力或いは制動油圧の大きさが所定値を越えたことに基づいて判断される。このＳ６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、電動機発電許可部１１２に対応するＳ７において電動機ＭＧの発電作動が許可される。電動機ＭＧに発電制動が発生しても制動操作中の車両への影響はないからである。

しかし、上記Ｓ５の判断が肯定される場合は、車両非走行ポジションであって電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されている状態であるので、電動機発電許可部１１２に対応するＳ８において、電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が自動変速機１８内のクラッチＣＬによって解放されている状態で、ハイブリッド制御部９２により、電動機ＭＧが減磁していない正常時であるときと同等の発電トルクを電動機ＭＧから出力させる動作指令が電動機制御部９４へ出力されることで、減磁分を上まわらないように考慮して電動機ＭＧの発電トルクの上限が制限される。この場合、電動機ＭＧの発電トルク不足でエンジン１４の回転数Ｎeが吹き上がったとしても、駆動輪３４に伝わらない。

次いで、エンジン回転吹上り判定部１０８に対応するＳ９において、電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が解放されていると判定されている場合に、エンジン１４の回転数Ｎeが一時的に急上昇する吹き上がりが発生したか否かが、たとえばエンジン１４の回転数Ｎeおよび／またはその変化率に基づいて判定される。このＳ９の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、電動機発電許可部１１２に対応するＳ１０において、ハイブリッド制御部９２により、電動機ＭＧの発電トルクをさらに増加させる指令が電動機制御部９４へ出力されることで、減磁分を考慮した電動機ＭＧの発電トルクの上限が制限されるとともに、エンジン１４の出力を低下させる指令がエンジン１４に出力される。これにより、エンジン１４の回転数Ｎeの吹き上がりが抑制される。

上述のように、本実施例によれば、電動機ＭＧに減磁が発生したとき、車両の加速走行中に前記電動機を力行させる場合、又は車両の減速走行中に前記電動機を発電させる場合には、該電動機の運転が許可される。加速走行中では、減磁中の電動機ＭＧを運転しても運転者の要求以上の加速とはならず、電動機ＭＧの作動を停止させる場合に比較して電動機ＭＧによるアシスト分だけ車両を加速し易くなる。また、たとえば減速走行中や非走行ポジションでは、電動機ＭＧを発電させることで、電動機ＭＧの作動を停止させる場合に比較して電動機ＭＧによる発電分だけ電力を発生させることができる。すなわち、電動機ＭＧに減磁が発生したときであっても、車両の加速走行中にはその電動機ＭＧを力行させることで車両の加速に寄与でき、また、車両の非加速走行或いは停止中にはその電動機ＭＧを発電作動させることで発電能力を向上させることができる。

また、本実施例のハイブリッド車両は、電動機ＭＧと駆動輪３４との間に介挿された自動変速機１８内に備えられたクラッチＣＬを有しており、そのクラッチＣＬの解放状態であるときは電動機ＭＧの発電が許可される。このため、電動機ＭＧに減磁が発生したときにクラッチＣＬが解放されていれば、電動機ＭＧの発電トルクが駆動輪３４に作用しないので、ハイブリッド車両の駆動力に影響を与えることなく電力の回収すなわち蓄電器６０への充電を行なうことができ、車両の退避走行性能を向上させることができる。

また、本実施例では、クラッチＣＬの解放状態で電動機ＭＧの発電が許可される場合において、その電動機ＭＧの発電時においてエンジン１４の回転数が吹き上がるときは、そのエンジン１４の出力を低下させるので、エンジン１４の回転数の吹き上がりが好適に抑制される。

また、本実施例では、クラッチＣＬの解放状態で電動機ＭＧの発電が許可される場合において、そのクラッチＣＬが係合状態であり且つブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれているときにも、電動機ＭＧによる発電が許可される。このため、クラッチＣＬが係合状態であり且つブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれている車両制動時にも電動機ＭＧによる発電が許可される。クラッチＣＬが係合状態であって電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路が成立していても、ブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれていてホイールブレーキによる制動力が得られる場合には、電動機ＭＧの減磁によって電動機ＭＧの発電量が低下していても、ホイールブレーキによる車両の制動力によって車両の移動を抑制しつつ電動機ＭＧの回生により電力を好適に回収できる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、エンジン１４と電動機ＭＧとの間にクラッチＫ０が設けられていたが、必ずしも設けられていなくても良く、エンジン１４と電動機ＭＧとは直接的に連結されていても良い。

また、前述の実施例において、エンジン１４と電動機ＭＧとの間に、エンジン１４に連結された第１回転要素と、差動制御用電動機に連結された第２回転要素と、電動機ＭＧに連結された第３回転要素とを有する遊星歯車装置を含む電気式無段変速機が介挿されていてもよい。このような場合は、トルクコンバータ１６や自動変速機１８の少なくとも一方が省略されてもよい。

また、前述のエンジン１４は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンやその他の内燃機関であってもよい。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ１６が用いられていたが、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。また、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

また、前述の実施例において、車両１０には、自動変速機１８が設けられていたが、前後進切換機構を有する無段変速機や、平行軸式常時噛合型の変速機であっても良い。

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。

１０：車両
１４：エンジン
１８：自動変速機
３４：駆動輪
９０：電子制御装置（制御装置）
９２：ハイブリッド制御部
１００：モータ減磁判定部
１０２：反力キャンセルモード判定部
１０４：クラッチ解放判定部
１０６：車両制動判定部
１０８：エンジン回転吹上り判定部
１１０：電動機力行許可部
１１２：電動機発電許可部
ＭＧ：電動機

Claims (4)

1. エンジンおよび電動機を駆動源として備え、該電動機に減磁力が発生すると該電動機の運転を制限するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記電動機に減磁が発生したときであっても、車両の加速走行中に前記電動機を力行させる場合又は車両の減速走行中に前記電動機を発電させる場合には、該電動機の運転を制限しないことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 前記ハイブリッド車両は、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に介挿されたクラッチを有しており、そのクラッチの解放状態であるときは前記電動機の発電が許可されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記電動機の発電時において前記エンジンの回転数が時間経過と共に上昇する場合は、そのエンジンの出力を低下させることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 前記クラッチが係合状態であり且つブレーキペダルが所定値よりも大きく踏み込まれているときにも、前記電動機による発電が許可されることを特徴とする請求項２又は３の記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。

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