JP2016120807A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中にReady-OFFされたとき、ＮＶ（騒音，振動）が抑制される制御と退避走行の距離を伸ばす制御とを適切に実行できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】閾値Ｖa以上の高車速側でReady-OFFに切り替えられたときには、自動変速機がニュートラル状態に制御する第２制御が実行されることで、車両が停止する過渡期に変速されることもなくなり退避走行の距離を伸ばすことができる。また、前記閾値Ｖa未満の低車速側でReady-OFFに切り替えられた場合には、第１電動機ＭＧ１によるエンジンのエンジン回転速度Ｎeの引き下げと、自動変速機を動力伝達状態としつつ第２電動機ＭＧ２による反力相殺とを行う第１制御が実行されることでＮＶが抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、変速機を備えたハイブリッド車両の制御に関するものである。

エンジンに連結された第１ギヤと、第１電動機に連結された第２ギヤと、第２電動機に連結された第３ギヤとを含んで構成される差動機構として機能する遊星歯車装置を備えたハイブリッド車両が知られている。特許文献１の車両がその一例である。特許文献１には、走行中のエンジン停止に際して、エンジン停止過渡の振動によるＮＶ（騒音、振動）が抑制されるように、第１電動機によるエンジン回転速度の引き下げと、第２電動機による反力相殺（反力キャンセル）とを行うことが記載されている。例えば走行中に何らかの原因で第１電動機および第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなったとき（以下、Ready-OFF）、エンジンを停止させる過渡期に上記制御を実行することが考えられる。また、エンジンと駆動輪との間に変速機が設けられている場合には、走行中にReady-OFFとなった際に、変速機をニュートラル状態に切り替えて退避走行の距離を伸ばす制御も考えられる。

特開２００５−１８４９９９号公報

ところで、前記走行中にReady-OFFとなったときに実行される、上記ＮＶを抑制する制御と、上記退避走行の距離を伸ばす制御とを両立させようとすると、互いに干渉しあって車両の走行に不具合を生じさせる可能性があった。例えば、Ready-OFF後に上記ＮＶを抑制する制御を精度よく実行するには、出力側のトルクを用いるため、変速機においてはギヤ段を形成する（動力伝達状態にする）必要があるが、この状態から第２制御が実行されると、変速機がニュートラル状態に切り替わるため、第１制御を精度よく実行できなくなる不具合が生じてしまう。

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、走行中にReady-OFFされたとき、ＮＶが抑制される制御と退避走行の距離を伸ばす制御とを適切に実行できるハイブリッド車両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) エンジンに連結された第１ギヤと、第１電動機に連結された第２ギヤと、第２電動機に連結された第３ギヤとを含んで構成される遊星歯車装置を備え、前記第２電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に変速機が設けられているハイブリッド車両において、走行中に前記第１電動機および前記第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなると、前記第１電動機による前記エンジンのエンジン回転速度の引き下げと、前記変速機を動力伝達状態としつつ前記第２電動機による反力相殺とを行う第１制御を実行するハイブリッド車両の制御装置であって、(b)前記変速機が第２変速段から第１変速段へダウンシフトされる車速以下の予め設定されている所定車速以上で走行中に、前記第１電動機および前記第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなった場合には、前記変速機をニュートラル状態にする第２制御を実行することを特徴とする。

このようにすれば、前記変速機が第２変速段から第１変速段へダウンシフトされる車速以下の予め設定されている所定車速以上の高車速側で走行中に、第１電動機および第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなった場合には、変速機をニュートラル状態に制御する第２制御が実行されることで、車両が停止する過渡期に変速されることもなくなり退避走行の距離を伸ばすことができる。また、前記所定車速未満の低車速側で走行中に、第１電動機および第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなった場合には、第１電動機による前記エンジンのエンジン回転速度の引き下げと、変速機を動力伝達状態としつつ第２電動機による反力相殺とを行う第１制御が実行されることでＮＶが抑制される。

ここで、好適には、前記第１電動機および前記第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなった場合であっても、前記第１制御が実行できる程度に第１電動機、第２電動機、およびこれらを制御する電子制御装置に電力が供給されるものとする。

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、車両の各部を制御する為に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図１の自動変速機に適用される変速線図である。 図２の変速線図において第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線のみを示したものである。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち走行中にReady-OFFされたとき、ガタ打ちを抑制する制御と退避走行距離を伸ばす制御とを適切に切り替え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。なお、以下の実施例において図は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、本発明が適用されるハイブリッド車両１０（以下、車両１０という）の概略構成を説明する図であると共に、車両１０の各部を制御する為に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源としてのエンジン１２と、第１電動機ＭＧ１と、エンジン１２から出力される動力を第１電動機ＭＧ１及び出力軸１４へ分配するための差動機構として機能する遊星歯車装置１６と、出力軸１４に連結されている第２電動機ＭＧ２と、遊星歯車装置１６および第２電動機ＭＧ２と後輪２２との間に設けられている自動変速機１８（本発明の変速機）と、ディファレンシャル装置（終減速機）２０と、左右の後輪２２とを、備えて構成されている。このように構成された車両１０では、エンジン１２の動力や第２電動機ＭＧ２の動力が出力軸１４へ伝達され、さらに自動変速機１８、ディファレンシャル装置２０等を順次介して一対の後輪２２（駆動輪）に伝達される。

遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ、ピニオンギヤＰ、そのピニオンギヤＰを自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ、ピニオンギヤＰを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲを回転要素（回転部材）として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。この遊星歯車装置１６においては、キャリヤＣＡはエンジン１２に連結され、サンギヤＳは第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲは出力軸１４および第２電動機ＭＧ２に連結されている。なお、キャリヤＣＡが本発明の第１ギヤに対応し、サンギヤＳが本発明の第２ギヤに対応し、リングギヤＲが本発明の第３ギヤに対応している。

これより、サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲは、それぞれ相互に相対回転可能となることから、エンジン１２の出力が第１電動機ＭＧ１及び出力軸１４に分配されると共に、第１電動機ＭＧ１に分配されたエンジン１２の動力で第１電動機ＭＧ１が発電され、その発電された電気エネルギが図示しないインバータを介して図示しない蓄電装置に蓄電されたりその電気エネルギで第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、遊星歯車装置１６は、エンジン１２の所定回転に拘わらず出力軸１４の回転が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。つまり、遊星歯車装置１６は、差動用電動機として機能する第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより、その遊星歯車装置１６の差動状態が制御される電気式差動部（電気式無段変速機）として機能する。これにより、例えば燃費が最もよいエンジン１２の動作点（例えばエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで定められるエンジン１２の運転点、以下、エンジン動作点という）に沿って、エンジン１２を作動させることができる。この種のハイブリッド車両１０は、機械分配式或いはスプリットタイプと称される。

第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能のうち少なくとも一方を備えた例えば同期電動機であって、好適には、発動機又は発電機として選択的に作動させられるモータジェネレータである。例えば、第１電動機ＭＧ１はエンジン１２の反力を受け持つ為のジェネレータ（発電）機能及び運転停止中のエンジン１２を回転駆動するモータ（電動機）機能を少なくとも備え、第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能する為の電動機機能及び後輪２２側からの逆駆動力から回生により電気エネルギを発生させる発電機能を少なくとも備える。

自動変速機１８は、複数個の遊星歯車装置、および、それら複数個の遊星歯車装置を構成する回転要素同士を連結するクラッチＣや所定の回転要素の回転停止させるブレーキＢを備えて構成されている。そして、クラッチＣおよびブレーキＢの係合状態が切り替えられることで、自動変速機１８内の各回転要素の連結状態が変更されることにより複数の変速段が成立させられる。なお、前記クラッチＣおよびブレーキＢは、例えば油圧アクチュエータによって係合制御される多板式の摩擦係合装置で構成され、それぞれ係合、開放状態が切り換えられるとともに、係合、開放時の過渡油圧などが制御される。また、クラッチＣやブレーキＢの数や配置位置は、変速機の構造に応じて適宜変更される。

ディファレンシャル装置２０は、よく知られた傘歯車式の差動機構であり、走行状態に応じて後輪２２に接続された左右の車軸２６に差回転を付与するものである。なお、ディファレンシャル装置２０の具体的な構成および作動については公知であるため、その説明を省略する。

また、車両１０には、例えばエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、自動変速機１８等を制御する車両１０の制御装置としての電子制御装置４０（制御装置）が備えられている。この電子制御装置４０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４０は、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御、自動変速機１８の自動変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン１２の出力制御用、自動変速機１８の変速制御用等に分けて構成される。

電子制御装置４０には、エンジン回転速度センサ４２により検出されたエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、車速センサ４６により検出された自動変速機１８の出力軸の回転速度Ｎoutに対応する車速Ｖを表す信号、レゾルバ等の第１電動機回転速度センサ４８により検出された第１電動機ＭＧ１の回転速度である第１電動機回転速度Ｎmg1を表す信号、レゾルバ等の第２電動機回転速度センサ５０により検出された第２電動機ＭＧ２の回転速度である第２電動機回転速度Ｎmg2を表す信号、アクセル開度センサ５２により検出された運転者による車両１０に対する加速要求量（ドライバ要求量）としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、スロットル弁開度センサ５４により検出された電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θthを表す信号、ブレーキスイッチ５６により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダルの操作（ブレーキオン）Ｂonを表す信号、バッテリセンサ５８により検出された蓄電装置のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ入出力電流（バッテリ充放電電流）Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbatを表す信号などが、それぞれ供給される。また、上記バッテリ温度ＴＨbat、バッテリ入出力電流Ｉbat、バッテリ電圧Ｖbatに基づいて充電容量ＳＯＣ（充電残量）が算出されて電子制御装置４０に供給される。

また、電子制御装置４０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓeや第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の駆動制御の為のインバータへのモータ制御指令信号などのハイブリッド制御指令信号Ｓm、自動変速機１８の変速制御のための変速制御指令信号Ｓtなどが、それぞれ出力される。

次に電子制御装置４０の制御機能について説明する。電子制御装置４０は、変速制御部７０を機能的に備えている。変速制御手段７０は、例えば車速Ｖとアクセル開度Ａccとを変数として予め記憶されたアップシフト線およびダウンシフト線を有する変速線図（図２参照）から、実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccに基づいて車両の走行状態が前記アップシフト線またはダウンシフト線を跨いだか否かを判定する。そして、アップシフト線またはダウンシフト線を跨いだ場合には、変速制御部７０は、自動変速機１８の変速すべき変速段が成立するように自動変速機１８の変速制御を実行する。

また、電子制御装置４０に機能的に備えられるハイブリッド制御部７２は、例えばエンジン１２を停止し専ら第２電動機ＭＧ２を駆動源とするモータ走行モード、エンジン１２の動力に対する反力を第１電動機ＭＧ１の発電により受け持つことで出力軸１４にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１電動機ＭＧ１の発電電力により第２電動機ＭＧ２を駆動することで出力軸１４にトルクを伝達して走行するエンジン走行モード（定常走行モード）、このエンジン走行モードにおいて蓄電装置からの電力を用いた第２電動機ＭＧ２の駆動力を更に付加して走行するアシスト走行モード（加速走行モード）等を、走行状態に応じて選択的に成立させる。

ハイブリッド制御手段７２は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１２と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、自動変速機１８の変速段、第２電動機ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとなるようにエンジン１２を制御するとともに第１電動機ＭＧ１の発電量を制御する。

例えば、ハイブリッド制御部７２は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部１８の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン１２を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度Ｎeと車速Ｖおよび自動変速部１８の変速段で定まる出力軸１４の回転速度とを整合させるために、遊星歯車装置１６が電気的な無段変速機として機能させられる。

ところで、走行中において、運転者の操作や車両１０に備えられている異常検出装置等によってフェールが検出されたりすると、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のモータトルク制御により運転者の所望する走行用の駆動力を発生させられなくなる所謂Ready-OFFに切り替えられることが考えられる。このとき、車両１０を停止させ、エンジン１２が駆動していた場合にはエンジン１２を停止させるが、エンジン１２を成り行きで停止させた場合、エンジン回転速度Ｎeが低下する過渡期に発生する振動によって、遊星歯車装置１６を構成する歯車等の衝突によるガタ打ちが発生する可能性がある。これを防止するため、自動変速機１８の変速段を維持した状態で、エンジン停止の過渡期に第１電動機ＭＧ１からガタ打ちを防止する押し付けトルクを出力することで、ガタ打ちを抑制することができる。また、第１電動機ＭＧ１から押し付けトルクが出力されると、出力軸１４に押し付けトルクによる反力トルクが伝達されるが、第２電動機ＭＧ２からこの反力トルクを相殺するトルクを出力する（反力相殺、反力キャンセル）ことで、後輪２２へのトルク伝達が防止される。このとき、自動変速機１８の変速段が維持されて自動変速機１８が動力伝達状態とされることで、上記制御中に第２電動機ＭＧ２の回転がふらつくこともなくなり、制御性が確保される。

一方、走行中にReady-OFFに切り替えられたとき、何らかの異常が発生した可能性が高いことから、車両停止中の退避走行の距離を確保する必要がある。このときに自動変速機１８が変速段を形成していると、第２電動機ＭＧ２の逆起電力による減速トルクが発生し、惰性走行による退避走行距離が短くなる。従って、自動変速機１８の摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）を開放してニュートラル状態に切り替えることで、減速トルクを遮断して退避走行距離を伸ばすことが考えられる。

上述したReady-OFF切替後に考えられる２つの制御は、自動変速機１８の動力伝達状態が異なっており、これらの制御を同時に行うことは不可能であるため、これらの制御を切り替える条件を適切に設定する必要がある。そこで、電子制御装置４０は、上記２つの制御を、後述するように車速Ｖに応じて適切に切り替える。以下、電子制御装置４０による走行中にReady-OFF状態になったときの制御について説明する。

図１に戻り、ハイブリッド制御部７２は、走行中のReady-OFF切替後のエンジン停止過渡期に発生する振動によるガタ打ちを防止する制御機能を機能的に有している。具体的には、ハイブリッド制御部７２は、エンジン駆動を伴う走行中にReady-OFFに切り替えられると、第１電動機ＭＧ１にエンジン回転速度Ｎeを引き下げる方向のトルク（押し付けトルク）を出力する指令を出力する。このように制御されることで、遊星歯車装置１６の歯車間で押し付け力が発生し、エンジン回転速度Ｎeの引き下げ過渡期に発生する遊星歯車装置１６でのガタ打ちが防止される。これと並行して、ハイブリッド制御部７２は、第１電動機ＭＧ１の押し付けトルクによる反力トルクが後輪２２側に伝達されないように、第２電動機ＭＧ２から反力トルクを相殺するトルクを出力する（反力相殺、反力キャンセル）指令を出力する。また、ハイブリッド制御部７２は、変速制御部７０に対して自動変速機１８を構成する摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）の係合状態を維持する、すなわち自動変速機１８の変速段を維持して動力伝達状態とする指令を出力する。このように、自動変速機１８が動力伝達状態とされることで、第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎmg2のふらつきが抑制されて制御性が向上する。上記第１電動機ＭＧ１によるエンジン回転速度Ｎeの引き下げと、自動変速機１８を動力伝達状態としつつ第２電動機ＭＧ２による反力相殺とを行う制御を、本明細書において第１制御と定義する。

また、変速制御部７０は、Ready-OFF切替後の退避走行距離を伸ばすため、Ready-OFF切替後に自動変速機１８の係合中の摩擦係合装置を開放して、自動変速機１８をニュートラル状態（動力伝達遮断状態）とする制御機能を機能的に有している。自動変速機１８がニュートラル状態に制御されると、減速トルクが伝達されなくなるため退避走行距離が長くなる。上記自動変速機１８をニュートラル状態に制御して退避走行距離を伸ばす制御を、本明細書において第２制御と定義する。

Ready-OFF判定部７４は、走行中にReady-OFFに切り替えられるか否かを判定する。Ready-OFF判定部７４は、例えば走行中にReady-OFFに切り替えるためのパワースイッチを、運転者が予め設定されている時間（例えば３秒）だけ押し続けた場合にReady-OFFに切り替えられるものと判定する。また、Ready-OFF判定部７４は、例えばハイブリッド車両１０の走行中にフェールが検出されるなどして、Ready-OFFに切り替える条件が成立した場合にReady-OFFに切り替えられるものと判定する。

Ready-OFF判定部７４によってReady-OFFに切り替えられるものと判定されると、Ready-OFF切替後に前記第１制御および第２制御の何れを実行するべきかを判定する切替判定部７６が実行される。切替判定部７６は、車速Ｖが予め設定されている閾値Ｖaよりも高いか否か判定する。ここで、前記閾値Ｖaは、第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線のうち最も最低車速Ｖ21であって、さらにその値から予め設定されているヒスＨを引いた値に設定されている。なお、閾値Ｖaが、本発明の第２変速段から第１変速段へダウンシフトされる車速以下の予め設定されている所定車速に対応している。

図２に自動変速機１８の変速線図を示す。図２において横軸が車速Ｖ（或いは自動変速機１８の出力軸回転速度Ｎout）を示しており、縦軸がアクセル開度Ａccを示している。また、実線が各変速段のアップシフト線を示し、破線が各変速段のダウンシフト線を示している。図２において、最も低速側に位置している破線が、第２変速段から第１変速段（最低速段）へのダウンシフト線に対応している。この第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線において低アクセル開度領域の車速Ｖ21がダウンシフト線の最低車速Ｖ21となっており、この車速Ｖ21に対して予め設定されているヒスＨだけさらに減算された車速Ｖが閾値Ｖaに設定されている。

切替判定部７６は、車速Ｖが閾値Ｖaよりも高いか否かを判定する。そして、車速Ｖが閾値Ｖaよりも高い場合には、Ready-OFFに切り替えられた際に前記第２制御を実行する指令を出力する。一方、車速Ｖが閾値Ｖaよりも低い場合には、Ready-OFFに切り替えられた際に前記第１制御を実行する指令を出力する。このように、切替判定部７６は、車速Ｖに応じてReady-OFF切替後の制御を、第１制御および第２制御の何れに切り替えるべきかを判定する。

上記のように第１制御および第２制御が閾値Ｖaを境界にして切り替えられることで得られる効果について説明する。車速Ｖが閾値Ｖa未満では、第１制御が実行される。すなわち、第１電動機ＭＧ１によるガタ打ちを抑制する制御が実行される。ここで、閾値Ｖaは低車速であるため、閾値Ｖa未満の領域で自動変速機１８をニュートラル状態に制御する第２制御を実行しても、退避走行距離は殆ど変わらない。従って、このような場合には、自動変速機１８をニュートラルとした場合と略変わらない退避走行距離が得られ、且つ、第１制御を実行することでガタ打ちが抑制される。

一方、車速Ｖが閾値Ｖaよりも高車速である場合には、第２制御が実行される。車速Ｖが閾値Ｖaよりも高車速である場合には、Ready-OFFに切り替えられた際に自動変速機１８の摩擦係合装置が開放されるニュートラル状態に切り替えられることで、減速トルクが発生することもなく退避走行距離が長くなる。

図３は、図２の変速線図において第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線のみを示したものである。この変速線図において、例えば車速Ｖxで第１制御が実行される場合を考える。この場合、車速Ｖがさらに低下し、破線で示すダウンシフト線を跨ぐと、Ready-OFF状態であっても自動変速機１８が変速してしまう可能性がある。このとき、第１制御実行中に自動変速機１８のダウンシフトが開始されることとなり、出力軸１４と後輪２２との間の動力伝達経路が一時的に遮断されることで第１制御が正常に実行されない可能性がある。そこで、第１制御と第２制御との切替を閾値Ｖaに設定することで、第１制御中にダウンシフト線を跨ぐことがなくなる、すなわち第１制御中にダウンシフトされることがなくなるため、第１制御が正常に実行される。

また、第１制御と第２制御とを切り替える車速Ｖの閾値として、車速Ｖ21からヒスＨを減算した閾値Ｖaを適用したが、この閾値Ｖaよりも低い図３に示すような車速Ｖbで切り替えたい場合には、その車速Ｖbを閾値に設定することもできる。このような場合には、閾値Ｖaよりも低い閾値Ｖbで自動変速機１８がニュートラル状態とされるが、少なくとも第１制御中に自動変速機１８が変速されることはないため、例えば第１制御中に自動変速機１８が変速されるなどの不具合は防止される。

図４は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわちエンジン駆動を伴う走行中にReady-OFFされたとき、ガタ打ちを抑制する制御と退避走行距離を伸ばす制御とを適切に切り替えることで、制御中の不具合を防止する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、走行中において繰り返し実行される。

先ず、Ready-OFF判定部７４に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、走行中にReady-OFFに切り替えられるか否かが判定される。Ready-OFFに切り替えられる場合にはＳ２に進み、Ready-OFFに切り替えられない場合にはＳ５に進む。切替判定部７６に対応するＳ２では、車速Ｖが予め設定されている所定値Ｖbよりも高いか否かが判定される。車速Ｖが所定値Ｖbよりも高い場合にはＳ４に進み、車速Ｖが所定値Ｖbよりも低い場合にはＳ３に進む。

切替判定部７６に対応するＳ３では、車速Ｖが、第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線のうち最低車速にヒスＨを減算した閾値Ｖaよりも高いか否かが判定される。車速Ｖが閾値Ｖaよりも高い場合にはＳ４に進み、車速Ｖが閾値Ｖaよりも低い場合には、Ｓ７に進み、第１電動機ＭＧ１からエンジン回転速度Ｎeを引き下げる方向の押し付けトルクが出力されるとともに、第１電動機ＭＧ１から押し付けトルクを出力することで発生する反力トルクを相殺するトルクを第２電動機ＭＧ２から出力する前記第１制御が実行される。これより、エンジン回転速度Ｎeの引き下げ過渡期に発生するガタ打ちが防止されるとともに、反力トルクによる駆動力変動も抑制される。ここで、Ｓ７（第１制御）が実行されると、それ以降にＳ４を通っても第２制御は実行されない。例えば降坂路を走行中では、第１制御実行中に車速Ｖが上昇して、第２制御を実行する車速領域に入ることがある。このときに第２制御に切り替えられると、自動変速機１８がニュートラル状態となり第１制御が精度よく実行されなくなる。そこで、第１制御が実行されると、第２制御が実行されないことで、第１制御の制御精度が確保される。

変速制御部７０に対応するＳ４では、自動変速機１８の摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）が開放され、自動変速機１８がニュートラル状態に制御（第２制御）される。従って、退避走行の距離が長くなる。ここで、Ｓ４（第２制御）が実行されると、それ以降にＳ７を通っても第１制御は実行されない。第２制御を実行中に車速Ｖが低下すると第１制御を実行する車速領域に入る。このときに第１制御に切り替えられると、自動変速機１８が動力伝達状態に切り替わるため、退避走行距離が所望する距離よりも短くなり、自動変速機１８が動力伝達状態に切り替わることによる急減速も発生する可能性がある。そこで、第２制御が実行されると、第１制御が実行されないことで、退避走行距離が確保され、第１制御への切替に起因する急減速も防止される。

また、第１制御および第２制御の何れかの実行中において、それ以降は自動変速機１８の変速制御は実行されない。例えば、第１制御の実行中に第１変速段から第２変速段へのアップシフト線を跨いで第２変速段への変速制御が実行されると、自動変速機１８のトルク伝達容量が変化することから、第１制御の精度が悪くなる。また、第２制御の実行中に第２変速段から第１変速段へのダウンシフト線を跨いで第１変速段への変速制御が実行されると、自動変速機１８が動力伝達状態に切り替わるため、退避走行距離が短くなり、急減速が発生する可能性が生じる。そこで、第１制御および第２制御の何れかの実行中は、自動変速機１８の変速制御を実行しないことで、上記不具合を防止することができる。

ステップＳ１に戻り、Ready-OFFに切り替えられない場合にはＳ５に進む。変速制御部７０に対応するＳ５では、自動変速機１８において摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）の開放制御が実行中であるか否かが判定される。摩擦係合装置の開放制御が実行中であった場合にはＳ６に進み、開放制御が実行中でない場合には、本ルーチンは終了させられる。変速制御部７０に対応するＳ６では、自動変速機１８の摩擦係合装置の開放制御を終了させる指令が出力され、本ルーチンは終了させられる。

上述のように、本実施例によれば、閾値Ｖa以上の高車速側でReady-OFFに切り替えられた場合には、自動変速機１８がニュートラル状態に制御する第２制御が実行されることで、車両が停止する過渡期に変速されることもなくなり退避走行の距離を伸ばすことができる。また、前記閾値Ｖa未満の低車速側でReady-OFFに切り替えられた場合には、第１電動機ＭＧ１によるエンジン回転速度Ｎeを引き下げる方向の押し付けトルクを出力しつつ、自動変速機１８を動力伝達状態として第２電動機ＭＧ２による反力相殺とを行う第１制御が実行されることでＮＶが抑制される。

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、前述の実施例のハイブリッド車両１０は、差動機構として機能する遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡにエンジン１２が連結され、サンギヤＳに第１電動機ＭＧ１が連結され、リングギヤＲに第２電動機および自動変速機１８が連結されていたが、遊星歯車装置の連結構成は必ずしもこれに限定されない。また、本発明は、ハイブリッド車両１０に限定されるものではなく、エンジンと駆動輪との間に変速機を備えたハイブリッド車両であれば、本発明を適宜適用することができる。

また、前述の実施例では、第１制御と第２制御とを切り替える車速Ｖの閾値として、ダウンシフト線の最低車速Ｖ21からヒスＨを減算した閾値Ｖaが設定されているが、必ずしもヒスＨを設定する必要はなく、最低車速Ｖ21を閾値に設定しても構わない。また、車速Ｖｂについては必ずしも設定する必要はなく、適宜省略して実施しても構わない。

また、前述の実施例では、遊星歯車装置１６と後輪２２との間に、摩擦係合装置を備えて構成される有段式の自動変速機１８が設けられているが、変速機は必ずしもこれに限定されない。本発明は、例えば無段式の変速機であっても適用可能であり、ニュートラル状態に切替可能な変速機であれば適宜適用することができる。

なお、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：ハイブリッド車両
１２：エンジン
１６：遊星歯車装置
１８：自動変速機（変速機）
２２：後輪（駆動輪）
４０：電子制御装置（制御装置）
ＣＡ：キャリヤ（第１ギヤ）
Ｓ：サンギヤ（第２ギヤ）
Ｒ：リングギヤ（第３ギヤ）
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機

Claims (1)

1. エンジンに連結された第１ギヤと、第１電動機に連結された第２ギヤと、第２電動機に連結された第３ギヤとを含んで構成される遊星歯車装置を備え、前記第２電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に変速機が設けられているハイブリッド車両において、走行中に前記第１電動機および前記第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなくなると、前記第１電動機による前記エンジンのエンジン回転速度の引き下げと、前記変速機を動力伝達状態としつつ前記第２電動機による反力相殺とを行う第１制御を実行するハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記変速機が第２変速段から第１変速段へダウンシフトされる車速以下の予め設定されている所定車速以上で走行中に、前記第１電動機および前記第２電動機のモータトルク制御により走行用の駆動力を発生させられなった場合には、前記変速機をニュートラル状態にする第２制御を実行する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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