JP2015020665A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＶ性能を向上させることができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】機関および第１回転機ならびに第２回転機を駆動力源とする車両であって、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、伝達トルク容量を連続的に変化させることが可能な係合装置の前記伝達トルク容量を制御することにより前記機関の出力トルクを変速する変速機構とを備えた車両の制御装置において、前記機関の出力を用いて前記車両を後進走行させる場合に、前記係合装置を差回転状態に制御して機関回転数を上昇させる差回転制御手段（ステップＳ６）を設けた。【選択図】図８

Description

この発明は、走行のための駆動力源として、機関すなわちエンジン、および回転機すなわち発電機能のあるモータを備えている車両（ハイブリッド車両）の走行を制御する制御装置に関するものである。

ハイブリッド車両は、駆動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（以下、エンジン）、および発電機能のあるモータを搭載した車両である。そして、エンジンとモータとが持つそれぞれの特性を生かすことにより、燃費を向上させることができ、また排気ガスの低減を図ることができる車両である。そのようなハイブリッド車両に関する発明の一例が特許文献１に記載されている。

この特許文献１に記載されているハイブリッド車両は、エンジン、第１モータ・ジェネレータ、第２モータ・ジェネレータ、および、３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成される動力分割機構を備えている。さらに、エンジンが出力した動力を変速して動力分割機構に伝達する変速機を備えている。そして、その変速機には、低速側の変速段（直結段）と高速側の変速段（オーバードライブ段）とを選択的に設定するための切替機構が設けられている。

なお、特許文献２および特許文献３には、エンジン、第１モータ・ジェネレータ、第２モータ・ジェネレータ、および、３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成される動力分割機構、ならびに、エンジンの出力軸を回転不可能に固定するクラッチを備えた構成のハイブリッド車両が記載されている。そして、この特許文献２および特許文献３に記載されているハイブリッド車両は、クラッチを係合してエンジンの出力軸を固定することにより、動力分割機構を減速機構もしくは増速機構として機能させた状態で、第１モータ・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータの両方を駆動させるモータ走行が可能な構成となっている。

特許第５１４１８０２号公報 特開２００８−２６５６００号公報 特開２００８−２６５５９８号公報

上記の特許文献１に記載されているハイブリッド車両では、オーバードライブ段を選択して設定することの可能な変速機が設けられていることにより、例えば、高速巡航時にオーバードライブ段を設定し、エンジン回転数を増大させることなく動力分割機構に対する入力回転数を増大させることができる。したがって、車速に応じて動力分割機構の出力回転数が高くなる場合であっても、動力分割機構の入力回転数を相対的に高回転数にしておくことができる。そのため、第１モータ・ジェネレータの回転数が０に近い回転数となるので、その第１モータ・ジェネレータを発電機として機能させる場合、あるいはモータとして機能させる場合のいずれであっても、第１モータ・ジェネレータの発電量もしくは出力が小さくなる。その結果、電気的な負荷が小さくなるため、電力損失などの車両の動力損失を少なくして、車両全体としての動力伝達効率を向上させることができる、とされている。

一方、上記の特許文献１に記載されているハイブリッド車両のように、低速側の直結段と高速側のオーバードライブ段とを選択して設定することが可能な構成では、機関（エンジン）の出力を利用して後進走行する際に、低速側の直結段を設定するとともに、第２回転機（モータ・ジェネレータ）を逆回転させる、すなわち機関の回転方向と反対の方向に回転させることにより、後進方向の駆動トルクを出力するようになっている。そして、上記のように機関の出力を利用して後進走行する際に車速が上昇すると、機関回転数が低下することになる。機関は、その回転数が低くなると、機関の回転や固有振動数に起因する振動や騒音が発生し易くなる。したがって、上記の特許文献１に記載されているような構成のハイブリッド車両においては、機関の出力を利用した後進走行時に、車両のＮＶ性能が低下してしまう可能性があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、機関および２つの回転機を駆動力源とする車両において、車両のＮＶ性能を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、機関および第１回転機ならびに第２回転機を駆動力源とする車両であって、第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに前記第１回転機が連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに前記第２回転機および駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成されて、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、係合状態と開放状態との間で伝達トルク容量を連続的に変化させることが可能な係合装置の前記伝達トルク容量を制御することにより前記機関の出力トルクを変速して前記第１回転要素に伝達する変速機構とを備えた車両の制御装置において、前記機関の出力を用いて前記車両を後進走行させる場合に、前記係合装置を前記係合状態と前記開放状態との間の差回転状態に制御して機関回転数の低下を抑制するもしくは前記機関回転数を上昇させる差回転制御手段を備えていることを特徴とする制御装置である。

なお、この発明における前記差回転制御手段は、前記変速機構で用いるオイルの油温が所定範囲よりも低い場合、もしくは前記所定範囲よりも高い場合に、前記係合装置を前記差回転状態に制御することを禁止する手段を含ませることもできる。

また、この発明における前記差回転制御手段は、前記機関で用いる冷却水の水温が所定値よりも低い場合に、前記係合装置を前記差回転状態に制御することを禁止する手段を含ませることもできる。

また、この発明における前記差回転制御手段は、前記係合装置を前記差回転状態に制御する際に、前記第２回転要素に作用するトルクと前記機関の出力トルクとの差である差回転トルクを推定し、前記差回転トルクが大きいほど前記係合装置における差回転数が小さくなるように、前記係合装置を制御する手段を含ませることもできる。

この発明によれば、例えばエンジンなどの機関の出力を用いて車両を後進走行させる場合に、変速機構のクラッチやブレーキなどの係合装置を差回転状態（スリップ状態）に制御することにより、機関回転数の低下が抑制される、もしくは機関回転数が上昇させられる。機関回転数が低くなると機関の回転や固有振動数に起因する振動や騒音が発生する場合があるが、上記のように機関回転数が低下しないよう制御されることにより、振動や騒音の発生を防止もしくは抑制することができる。そのため、車両のＮＶ性能を向上させることができる。

この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示すスケルトン図である。 図１に示すパワートレーンの各駆動状態におけるクラッチおよびブレーキならびに各モータ・ジェネレータの動作状態をまとめて示す図表である。 図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、第２モータ・ジェネレータ単独の出力で走行している状態を示す図である 図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、第１モータ・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータの両方の出力で走行している状態を示す図である。 図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジンの出力で走行している状態を示す図である。 この発明に係る制御装置における制御系統を模式的に示すブロック図である。 図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジンの出力で後進走行している状態、および、この発明におけるスリップ制御手段によりクラッチＣ１をスリップ制御（差回転制御）している状態を示す図である。 この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 クラッチＣ１に対するスリップ制御（差回転制御）の他の実施例を説明するための図であって、クラッチＣ１における差回転数とスリップトルク（差回転トルク）との関係を示す線図である。 図８のフローチャートで示す制御を実行した場合のエンジン回転数や各モータ・ジェネレータの回転数およびトルクなどの変化を示すタイムチャートである。

次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。この発明は機関（エンジン）および回転機（モータ）を駆動力源として備えた車両を制御対象とする制御装置に関する発明である。特に、その車両は、エンジンの回転数やトルクを制御するモータと、駆動力を発生するモータとの２つのモータを有するいわゆる２モータ式のハイブリッド車両である。

上記の機関すなわちエンジンとしては、ガソリンエンジンが最も一般的であるが、この発明におけるエンジンは、ディーゼルエンジンやガスエンジンなど、ガソリン以外の燃料を使用する内燃機関であってよい。また、回転機すなわちモータは、発電機能あるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ）であることが好ましいが、エンジンの制御に作用するモータをモータ・ジェネレータによって構成し、他のモータは発電機能を備えていないモータであってもよい。

さらに、この発明で対象とするハイブリッド車両もしくはその制御装置は、エンジンが出力する動力で走行する走行モードと、バッテリに蓄えられた電力でモータを駆動して走行する走行モードとを選択できるように構成されている。エンジンが出力する動力で走行する走行モードは、その動力の一部を駆動輪に伝達し、かつその動力の他の一部でモータ・ジェネレータを駆動して発電し、その電力で他のモータを駆動して走行するモードや、エンジンで発電機を駆動して発電し、その電力でモータを駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。また、バッテリからモータに電力を供給して走行するモードは、いずれか１つのモータで走行するモードや、２つのモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）を共に駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。

図１に、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両Ｖｅにおけるパワートレーンの例をスケルトン図で示してある。ここに示す例は、エンジン１が出力した動力を第１モータ・ジェネレータ２側と駆動軸４側とに分割し、かつ第１モータ・ジェネレータ２で発生した電力を第２モータ・ジェネレータ３に供給して第２モータ・ジェネレータ３の駆動力を駆動軸４に加えるように構成された、いわゆる２モータ式のハイブリッド車両Ｖｅである。ここに示すハイブリッド車両Ｖｅで用いられている動力分割機構５は、３つの回転要素を有する差動機構によって構成されている。より具体的には、３つの回転要素のうちの第１回転要素としてサンギヤ、第２回転要素としてキャリヤ、そして、第３回転要素としてリングギヤを有する遊星歯車機構によって構成されている。この図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。

上記の動力分割機構５を構成する遊星歯車機構は、エンジン１と同一の軸線上に配置され、サンギヤ６に第１モータ・ジェネレータ２が連結されている。なお、第１モータ・ジェネレータ２は、動力分割機構５に隣接してエンジン１とは反対側に配置されていて、そのロータ２ａがサンギヤ６に連結されている。このサンギヤ６に対して同心円上にリングギヤ７が配置されている。そして、これらサンギヤ６とリングギヤ７とに噛み合っているピニオンギヤがキャリヤ８によって自転および公転できるように保持され、そのキャリヤ８がエンジン１の出力軸１ａに連結されている。さらに、リングギヤ７にドライブギヤ９が連結されている。このドライブギヤ９は、エンジン１と動力分割機構５との間に配置されている。

上記の動力分割機構５や第１モータ・ジェネレータ２などの回転中心軸線と平行に、カウンタシャフト１０が配置されている。そして、上記のドライブギヤ９に噛み合っているカウンタドリブンギヤ１１が、このカウンタシャフト１０に一体となって回転するように取り付けられている。このカウンタドリブンギヤ１１は、ドライブギヤ９よりも小径のギヤによって構成されている。したがって、動力分割機構５からカウンタシャフト１０に向けてトルクを伝達する場合に減速作用（トルクの増幅作用）が生じるようになっている。

さらに、上記の動力分割機構５から駆動軸４に伝達されるトルクに、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを付加できるように構成されている。すなわち、上記のカウンタシャフト１０と平行に第２モータ・ジェネレータ３が配置されていて、そのロータ３ａに連結されたリダクションギヤ１２が、上記のカウンタドリブンギヤ１１に噛み合っている。そのリダクションギヤ１２は、カウンタドリブンギヤ１１より小径のギヤによって構成されている。したがって、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを増幅してカウンタドリブンギヤ１１もしくはカウンタシャフト１０に伝達するように構成されている。

カウンタシャフト１０には、カウンタドライブギヤ１３が一体となって回転するように設けられていて、そのカウンタドライブギヤ１３が、終減速機であるデファレンシャルギヤ１４のリングギヤ１５に噛み合っている。図１では作図の都合上、デファレンシャルギヤ１４の位置を図１での右側にずらして記載してある。

なお、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、それぞれ、図示しないインバータなどのコントローラを介してバッテリに接続されている。そして、これら第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、いずれも、モータもしくは発電機として機能するように電流が制御される。また、エンジン１は、そのスロットル開度や点火時期が制御されるように構成されていて、さらには自動停止、および、始動ならびに再始動の制御が行われるように構成されている。

さらに、エンジン１と動力分割機構５との間に変速部１６が設けられている。この変速部１６は、直結段と増速段すなわちオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）段とに切り替えられるように構成されている。この変速部１６は、シングルピニオン形の遊星歯車機構を備えており、そのキャリヤ１７にエンジン１の出力軸１ａが連結され、リングギヤ１８が前述した動力分割機構５のキャリヤ８に一体となって回転するように連結されている。そして、サンギヤ１９とキャリヤ１７との間に、これらサンギヤ１９とキャリヤ１７とを連結し、またその連結を解除するクラッチＣ１が設けられている。また、サンギヤ１９を回転不可能な状態に固定し、またその固定を解除するブレーキＢ１が設けられている。これらのクラッチＣ１およびブレーキＢ１は、例えば油圧によって係合する摩擦係合機構によって構成することができる。

上記の変速部１６は、クラッチＣ１を係合させることにより、遊星歯車機構のサンギヤ１９とキャリヤ１７とが連結される。その結果、遊星歯車機構の全体が一体となって回転し、増速作用および減速作用の生じないいわゆる直結状態となる。したがって、クラッチＣ１に加えてブレーキＢ１を係合させることにより、変速部１６の全体が一体となって固定され、動力分割機構５におけるキャリヤ８およびエンジン１の回転が止められる。これに対して、ブレーキＢ１のみを係合させることにより、変速部１６におけるサンギヤ１９が固定要素となり、またキャリヤ１７が入力要素となる。そのため、出力要素であるリングギヤ１８が、キャリヤ１７よりも高回転数で、かつキャリヤ１７と同方向に回転する。すなわち、変速部１６が増速機構として機能する。言い換えれば、Ｏ／Ｄ段が設定される。

これらの各走行モードや後進状態でのクラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および開放の状態、および、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の動作の状態を図２にまとめて示してある。各動作状態について簡単に説明すると、図２で「ＥＶ」はモータ走行モードを示している。いわゆる「シングルモータ走行モード」ではクラッチＣ１およびブレーキＢ１が開放させられるとともに、第２モータ・ジェネレータ３がモータ（Ｍ）として動作させられ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が発電機（Ｇ）として機能させられる。なお、第１モータ・ジェネレータ２は空転させてもよい。この「シングルモータ走行モード」で動力源ブレーキ作用（エンブレ作用）を生じさせる場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が係合させられて、動力分割機構５におけるキャリヤ８が回転不可能な状態に固定される。この状態を図３に共線図で示してある。

また、モータ走行モードのうち「ツインモータ走行モード」では、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３が、いずれも、モータとして機能させられる。そして、第１モータ・ジェネレータ２のトルクがドライブギヤ９からカウンタドリブンギヤ１１に出力されるようにするために、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に係合させられて、動力分割機構５のキャリヤ８が回転不可能な状態に固定される。そのため、動力分割機構５が減速機として機能し、第１モータ・ジェネレータ２のトルクが増幅されて９からカウンタドリブンギヤ１１に出力される。この状態を図４に共線図で示してある。

一方、図２で「ＨＶ」はエンジン１を駆動しているハイブリッド駆動状態を示している。車両Ｖｅが軽負荷かつ中高車速で走行している状態では、変速部１６がＯ／Ｄ段（High）に設定される。すなわち、クラッチＣ１が開放させられ、ブレーキＢ１が係合させられる。この状態を図５に共線図で示してある。この状態では、前述したように、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン回転数が燃費の良好な回転数に制御される。その場合、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として機能させられることにより生じた電力が第２モータ・ジェネレータ３に供給される。その結果、第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作し、駆動トルクを出力する。また、低車速でアクセル開度が大きくなるなど、大きい駆動力が要求されている場合には、変速部１６は直結（Low）状態に制御される。すなわち、クラッチＣ１が係合させられ、かつブレーキＢ１が開放させられて、変速部１６の全体が一体となって回転する状態になる。なお、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられることに変わりはない。

そして、上記のようなエンジン１の運転制御、第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の運転制御、および、クラッチＣ１ならびにブレーキＢ１の係合・開放制御などを行う電子制御装置（ＥＣＵ）２０が設けられている。そして、その電子制御装置２０の制御系統を図６にブロック図で示してある。

この発明における電子制御装置２０は、走行のための全体的な制御を行うハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）２１、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３を制御するためのモータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２２、および、エンジン１を制御するためのエンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２３が設けられている。これらの各制御装置２１，２２，２３は、それぞれ、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。

電子制御装置２０に入力される入力データの例を挙げると、例えば、車速、アクセル開度、第１モータ・ジェネレータ２の回転数、第２モータ・ジェネレータ３の回転数、リングギヤ７の回転数（出力軸回転数）、エンジン１の回転数、バッテリのＳＯＣなどが、ハイブリッド駆動装置２１に入力されるようになっている。また、電子制御装置２０から出力される指令信号の例を挙げると、例えば、第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値、第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値、エンジン１のトルク指令値、および、クラッチＣ１の油圧指令値ＰＣ１、ならびに、ブレーキＢ１の油圧指令値ＰＢ１などが、ハイブリッド駆動装置２１から出力されるようになっている。

また、上記の第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値および第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値は、モータ・ジェネレータ制御装置２２に制御データとして入力されるようになっている。そして、モータ・ジェネレータ制御装置２２は、これらのトルク指令値に基づいて演算を行い、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の電流指令信号を出力するように構成されている。また、エンジントルク指令信号は、エンジン制御装置２３に制御データとして入力されるようになっている。そして、エンジン制御装置２３は、そのエンジントルク指令信号に基づいて演算を行い、電子スロットルバルブ（図示せず）に対するスロットル開度信号、および点火時期を制御する点火信号などを出力するように構成されている。

前述したように、エンジン１と第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３とを駆動力源として上記のように構成されたハイブリッド車両Ｖｅでは、エンジン１の出力を用いて後進走行する場合に、エンジン１の回転数が低くなり、騒音や振動が発生してしまう可能性があった。

具体的には、エンジン１を駆動して後進走行する場合、従来技術では、クラッチＣ１が係合させられ、変速部１６が直結（Low）状態に制御される。そして、また第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられる。この場合の駆動軸４の回転方向は、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の回転方向や回転数を制御することにより、後進走行方向に制御される。この状態を図７に共線図で示してある。この状態で後進方向に車速が上昇すると、キャリヤ８の回転数が低下する。そして、キャリヤ８の回転数が低下すると、エンジン回転数Ｎｅも低下することになる。したがって、従来技術では、エンジン１の出力を用いて後進走行する場合には、車速が増加するとエンジン回転数Ｎｅが低くなり、その結果、エンジン１の回転に起因する騒音や振動が発生してしまう場合があった。

そこで、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、上記のように構成されたハイブリッド車両Ｖｅを制御対象にして、以下の図８のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。

この図８のフローチャートで示すルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図８のフローチャートにおいて、先ず、車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行しているか否かが判断される（ステップＳ１）。車両Ｖｅの走行モードが「エンジン走行モード」でないことにより、このステップＳ１で否定的に判断され場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両Ｖｅの走行モードが「エンジン走行モード」であることにより、ステップＳ１で肯定的に判断され場合には、ステップＳ２へ進む。そして、車両Ｖｅのシフトポジションがリバース（Ｒ）に選択されて設定されているか否かが判断される。車両Ｖｅのシフトポジションが未だリバース（Ｒ）に設定されていないことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両Ｖｅのシフトポジションがリバース（Ｒ）に設定されたことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進む。そして、動力分割機構５や変速部１６で使用されているオイルの油温Ｔeaが、閾値として予め定めた所定油温Ｔea1よりも低いか否かが判断される。油温Ｔeaが所定油温Ｔea1よりも低い極低温状態では、後述するクラッチＣ１のスリップ制御（もしくは差回転制御）を実施することが困難である。そのため、このステップＳ３では、油温Ｔeaを基にスリップ制御の実施の可否を判断している。

したがって、油温Ｔeaが所定油温Ｔea1よりも低いことにより、このステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ４へ進み、クラッチＣ１に対するスリップ制御の実行が禁止される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、油温Ｔeaが所定油温Ｔea1以上であることにより、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進む。そして、エンジン１の冷却水の水温Ｔeeが、閾値として予め定めた所定水温Ｔee1よりも低いか否かが判断される。水温Ｔeeが所定水温Ｔee1よりも低い極低温状態では、後述するクラッチＣ１のスリップ制御を実施することが困難である。そのため、このステップＳ５では、水温Ｔeeを基にスリップ制御の実施の可否を判断している。

したがって、水温Ｔeeが所定水温Ｔee1よりも低いことにより、このステップＳ５で否定的に判断された場合は、ステップＳ４へ進む。そして、前述のステップＳ３で油温Ｔeaが所定油温Ｔea1よりも低いことにより否定的に判断された場合と同様に、クラッチＣ１に対するスリップ制御の実行が禁止される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

そして、水温Ｔeeが所定水温Ｔee1以上であることにより、ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６へ進み、クラッチＣ１に対するスリップ制御（もしくは差回転制御）が実行される。具体的には、エンジン回転数Ｎｅに基づいて、クラッチＣ１が完全係合状態と完全開放状態との間のスリップ状態（もしくは差回転状態）に制御される。その結果、図７の共線図に一点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅを上昇させる、もしくはエンジン回転数Ｎｅの低下を抑制することができる。

なお、この発明における差回転制御すなわちスリップ制御は、上記のようにエンジン回転数Ｎｅに基づいて実行される以外に、クラッチＣ１の差回転数とスリップトルクとの関係に基づいて実行することもできる。具体的には、第１モータ・ジェネレータ２が担っている反力トルクからキャリヤ８に作用しているトルクを推定する。また、エンジン１の回転数およびスロットル開度からエンジン１の出力トルクを推定する。また、これらエンジン１の出力トルクとキャリヤ８のトルクとの差をスリップトルク（もしくは差回転トルク）と定義する。そして、そのスリップトルクとクラッチＣ１における差回転数との関係が、図９のマップ示すような関係になるように、すなわち、スリップトルクが大きくなるほど差回転数が小さくなるように、クラッチＣ１のスリップ係合状態を制御してもよい。なお、この図９のマップに示すスリップトルクと差回転数との関係は、例えば、車速毎に複数設定することもできる。あるいは、車速や油温などの走行状態に応じた変数として設定することもできる。

上記のようにエンジン１の騒音や振動を抑制するためのクラッチＣ１のスリップ制御を実行する場合、差回転数が大きく、エンジン回転数Ｎｅが高くなる方が、騒音や振動を抑制する点では有利になる。ただし、差回転数が大きく、またスリップトルクが大きい状態でクラッチＣ１のスリップ制御を実施することは、クラッチＣ１の耐久性が低下する要因になる。そのため、上記の例では、スリップトルクが大きくなるほど差回転数が小さくなるようにクラッチＣ１のスリップ制御を実行するようにしている。

上記のようにしてこのステップＳ６でクラッチＣ１のスリップ制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

上記のような図８のフローチャートに示す制御を実行した場合の、エンジン回転数および第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の回転数やトルクなどの変化の一例を、図１０のタイムチャートに示してある。具体的には、この図１０のタイムチャートでは、車両Ｖｅのシフトポジションがニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）に切り替えられた際に、クラッチＣ１をスリップ係合状態に制御して差回転を可能にする状態を示している。

ニュートラル（Ｎ）が設定されている状態では、クラッチＣ１が係合されて変速部１６は直結（Low）状態にされている。その状態から時刻ｔ１でニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）へ車両Ｖｅのシフトポジションが切り替えられると、そのシフトポジションの切り替えに伴って、時刻ｔ２でクラッチＣ１に対するスリップ制御が開始される。具体的には、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、クラッチＣ１の係合油圧が低下させられる。このとき係合油圧は０までは低下させられない。したがって、クラッチＣ１は、係合油圧が０になる完全開放状態と完全係合状態との間のスリップ係合状態になり、クラッチＣ１における差回転数が上昇する。

クラッチＣ１がスリップ係合状態に制御されて差回転数が発生することにより、エンジン回転数が上昇する。従来技術では、変速部１６を直結（Low）状態にしたままリバース（Ｒ）が設定されると、例えば、エンジン回転数がエンジンの固有振動数付近の回転数まで低下し、その結果、騒音や振動が発生する可能性があった。これに対して、この発明では、上記のようなスリップ制御が行われることにより、リバース（Ｒ）を設定することに伴うエンジン回転数の低下を防止することができ、そのため、騒音や振動の発生を防止することができる。

上記のように、リバース（Ｒ）の設定時にスリップ制御が実行されている状態で、時刻ｔ４でリバース（Ｒ）からニュートラル（Ｎ）へ車両Ｖｅのシフトポジションが切り替えられると、そのシフトポジションの切り替えに伴って、クラッチＣ１に対するスリップ制御が終了させられる。具体的には、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、クラッチＣ１の係合油圧が、リバース（Ｒ）を設定する以前のレベルまで増大させられる。

以上のように、この発明に係る車両の制御装置によれば、エンジン１の出力を用いて車両Ｖｅを後進走行させる場合に、変速部１６のクラッチ１をスリップ状態に制御することにより、エンジン回転数Ｎｅの低下が抑制される、もしくはエンジン回転数Ｎｅが上昇させられる。エンジン回転数Ｎｅが低くなるとエンジン１の回転や固有振動数に起因する振動や騒音が発生する場合があるが、この発明に係る制御装置では、上記のようにエンジン回転数Ｎｅが低下しないよう制御されることにより、振動や騒音の発生を防止もしくは抑制することができる。そのため、車両ＶｅのＮＶ性能を向上させることができる。

なお、上述した具体例では、この発明で制御の対象とする車両として、エンジン１と、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３とを駆動力源として備えた、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を例に挙げて説明したが、例えば、エンジンおよび３基以上の複数のモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両であってもよい。また、外部電源から直接バッテリを充電することが可能ないわゆるプラグイン・ハイブリッド車両であってもよい。

１…エンジン（機関；ＥＮＧ）、 １ａ…出力軸、 ２…第１モータ・ジェネレータ（第１回転機；ＭＧ１）、 ３…第２モータ・ジェネレータ（第２回転機；ＭＧ２）、 ４…駆動軸、 ５…動力分割機構、 ６…サンギヤ、 ７…リングギヤ、 ８…キャリヤ、 ９…ドライブギヤ、 １０…カウンタシャフト、 １１…カウンタドリブンギヤ、 １２…リダクションギヤ、 １３…カウンタドライブギヤ、 １６…変速部、 １７…キャリヤ、 １８…リングギヤ、 １９…サンギヤ、 ２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ２１…ハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、 ２２…モータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、 ２３…エンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、 Ｂ１…ブレーキ（係合装置）、 Ｃ１…クラッチ（係合装置）、 Ｖｅ…ハイブリッド車両。

Claims (1)

1. 機関および第１回転機ならびに第２回転機を駆動力源とする車両であって、第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに前記第１回転機が連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに前記第２回転機および駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成されて、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、係合状態と開放状態との間で伝達トルク容量を連続的に変化させることが可能な係合装置の前記伝達トルク容量を制御することにより前記機関の出力トルクを変速して前記第１回転要素に伝達する変速機構とを備えた車両の制御装置において、
   前記機関の出力を用いて前記車両を後進走行させる場合に、前記係合装置を前記係合状態と前記開放状態との間の差回転状態に制御して機関回転数の低下を抑制するもしくは前記機関回転数を上昇させる差回転制御手段を備えていることを特徴とする車両の制御装置。

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