JP2023149936A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングギヤからロックポールを外す操作力を低減する制御を確実に行い、かつまた不必要に行うことを解消する。【解決手段】パーキングロック状態で、パーキングギヤとロックポールとの噛み合い荷重が低減する方向にモータによってパーキングギヤにトルクを付与するように構成された制御装置であって、パーキングギヤロックの解除の要求があることを判定するパーキング解除判定部（ステップＳ１）と、パーキングロック解除の要求がある場合に、パーキングギヤにロックポールが噛み合っている状態でパーキングギヤに予め定めた所定の方向の検査トルクをモータで加える検査トルク付加部（ステップＳ４）と、検査トルクをパーキングギヤに加えた場合のパーキングギヤの挙動を判定する挙動判定部（ステップＳ５）と、その判定結果に基づいて、噛み合い荷重を低減する制御の要否を判定する荷重低減要否判定部（ステップＳ６，Ｓ８）とを備えている。【選択図】図３

Description

この発明は、エンジンに加えて、モータのトルクを駆動輪に伝達することの可能なハイブリッド車に関し、特にパーキングギヤにロックポールを噛み合わせることにより車両を停止状態に維持し、そのロックポールをパーキングギヤから外す際にパーキングギヤにモータからトルクを伝達することの可能なハイブリッド車の制御装置に関するものである。

この種のパーキング装置は、駆動輪に連結されているパーキングギヤにロックポールを噛み合わせることにより駆動輪の回転を止めて、車両を停止状態に維持するように構成されている。したがって、停車状態において駆動輪にトルクが掛かっていれば、パーキングギヤにも同様のトルクが掛かり、パーキングギヤとロックポールとが強く噛み合うことになる。このような場合、パーキング状態を解除する操作を行ってロックポールをパーキングギヤからはずそうとすると、両者の間の大きい摩擦力が抵抗力となるから、大きい操作力が必要になる。特許文献１にはこのような不都合を解消することを目的とした装置が記載されている。

特許文献１に記載された装置は、パーキングポジションから他のポジションにシフトする場合に、パーキングギヤに噛み合っているロックポールをパーキングギヤから外すために要する力を軽減するように構成されている。より具体的には、非パーキングポジションにシフトする意思が検出された場合に、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが緩くなる方向すなわちロックポールをパーキングギヤから外すのに要する力が小さくなる方向に、モータからパーキングギヤにトルクを掛けるように構成されている。そのトルクを掛ける方向すなわちパーキングギヤを回転させる方向は、荷重検出手段としての傾斜角センサで検出した傾斜方向に基づいて判定するようになっている。

特開平９－２８６３１２号公報

パーキングギヤはプロペラシャフトあるいはドライブシャフトを介して駆動輪に連結され、駆動輪と一体となって回転するように構成されている。したがって、車両が登降坂路の途中に停止している場合には、車体重量や路面の傾斜角度などに応じたトルクが駆動輪に掛かり、これがパーキングギヤに伝達されてパーキングギヤを回転させるトルクとなる。特許文献１に記載された装置は、このようなトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合い力（係合力）を増大させることに着目し、そのトルクに対抗するトルクをモータによってパーキングギヤに作用させて、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いを緩めている。しかしながら、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの態様やその要因さらにはその係合力は多様であって、路面の傾斜角に基づいてモータによるトルクの方向や大きさを決めたのでは、ロックポールをパーキングギヤから外すことが困難になる場合がある。

例えば、パーキングギヤから駆動輪までの間に設けられているプロペラシャフトやドライブシャフトなどの動力伝達系統に捩れが生じている状態で車両が停止するとともに、パーキングギヤにロックポールが噛み合ってその回転を停止させた場合、その捩れによるトルクがパーキングギヤに掛かり、ロックポールとの間の係合力を増大させる。その場合にパーキングギヤに掛かるトルクの方向や大きさは、平坦路で前進して停車した場合と後進して停止した場合とで異なり、またフットブレーキで車両を停止させた後にパーキングブレーキを係合させた場合とパーキングブレーキをフットブレーキに先行して係合させた場合とで異なる。このような相違は、登り坂の途中での停止と下り坂の途中での停止とでも同様に生じる。

特許文献１に記載された装置は、路面の傾斜方向や角度に応じて、モータによるトルクの方向や大きさを制御しているから、パーキングギヤに掛かるトルクの方向（すなわち、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの方向）が、動力伝達系統の捩れによるトルクが要因となって、路面の傾斜による方向とは反対になっている場合には、モータによるトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合いをより強固にする方向に作用してしまう。また、傾斜している路面上で停止してパーキングブレーキを係合させた場合に、パーキングギヤが、ロック解除のためのトルクを掛けても回転しない位置（状態）になっていることがあり、このような場合においても、モータによるトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合いをより強固にする方向に作用してしまう。すなわち、特許文献１の装置は、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの状態に基づいてモータによるトルクをパーキングギヤに作用させているわけではないので、ロックポールをパーキングギヤから却って外しにくくなり、あるいはアクチュエータによってロックポールをパーキングギヤから外す構成の場合にはアクチュエータを大型化しておく必要が生じたり、またパーキング状態を解除するために大きいエネルギを消費してしまうなどの可能性がある。

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って、モータを駆動力源として備えたハイブリッド車において、パーキングギヤからロックポールを外す操作力を低減する制御を確実に行い、かつまた不必要に行うことを解消することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、モータによって駆動される駆動輪と、前記駆動輪に動力伝達部材を介して連結されて前記駆動輪と共に回転するパーキングギヤと、前記パーキングギヤに選択的に噛み合ってパーキングギヤと共に前記駆動輪の回転を止めるロックポールと、前記ロックポールを前記パーキングギヤに噛み合う方向と前記パーキングギヤから外れる方向とに動作させる操作部材とを備えたハイブリッド車において、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で、前記パーキングギヤと前記ロックポールとの噛み合い荷重が低減する方向に前記モータによって前記パーキングギヤにトルクを付与するように構成された、ハイブリッド車の制御装置であって、前記パーキングギヤに噛み合っている前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることを判定するパーキング解除判定部と、前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることが前記パーキング解除判定部で判定された場合に、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で前記パーキングギヤに予め定めた所定の方向の検査トルクを前記モータによって加える検査トルク付加部と、前記検査トルクを前記パーキングギヤに加えた場合の前記パーキングギヤの挙動を判定する挙動判定部と、前記挙動判定部の判定結果に基づいて、前記噛み合い荷重を低減する制御の要否を判定する荷重低減要否判定部とを備えていることを特徴とするものである。

この発明においては、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトするなどのことにより、パーキングギヤからロックポールを外すことの要求があると、パーキング解除判定部がその要求のあることを判定する。この判定が行われると、モータによってパーキングギヤに予め定めた方向に検査トルクが加えられる。その場合、パーキングギヤとロックポールとが噛み合っているので、前記検査トルクの方向が、パーキングギヤの歯を、これに噛み合っているロックポールの歯に向けて移動させる方向（バックラッシ側とは反対の方向）であれば、パーキングギヤの回転がロックポールによって阻止されてパーキングギヤは回転しない。これとは反対に前記検査トルクの方向が、パーキングギヤの歯をそのバックラッシ側に移動させる方向であれば、パーキングギヤがバックラッシ側に（バックラッシを詰める方向に）回転する。すなわち、検査トルクを加えることにより、パーキングギヤがその時点のロックポールとの噛み合いの状態に応じて回転し、もしくは回転しないので、このような回転の有無すなわち挙動が挙動判定部で判定される。そして、検査トルクを加えることによってパーキングギヤが回転することが判定されれば、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが緩いと推定でき、これとは反対にパーキングギヤが回転しないことが判定されれば、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが強固であると推定できる。したがって、挙動判定部での判定の結果に基づいて、パーキングギヤとロックポールとの噛み合い荷重を低減する制御を実行し、あるいは実行しないことの選択が可能であり、その結果、パーキングギヤからロックポールを外す操作力を確実に低減することが可能になる。また、噛み合いが緩い場合には、パーキングギヤとロックポールとの噛み合い荷重を低減する制御を実行しないこととすることが可能であるから、不必要なトルク制御を解消できる。

この発明で対象とするハイブリッド車の駆動系統の一例を示す模式図である。 このパーキング機構の構成を説明するための部分的な模式図である。 この発明の実施形態が実行される制御を説明するためのフローチャートである。 パーキングギヤの歯とロックポールの係合歯との噛み合い状態を示す模式図であって、（Ａ）は捩りトルクが掛かっている場合を示し、（Ｂ）は捩りトルクが掛かっていない場合を示す。 この発明の実施形態による制御を行った場合の状態や指令値などの変化を示すタイムチャートであって、（Ａ）はアシスト制御を行わない場合の例を示し、（Ｂ）はアシスト制御を行う場合の例を示す。

つぎに、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を実施した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。

図１は、この発明の実施形態におけるハイブリッド車の駆動力の伝達系統を模式的に示しており、また図２は、そのパーキング機構を模式的に示している。ここに示すハイブリッド車は、エンジン１と二台のモータ（モータ・ジェネレータ）２，３とを駆動力源として備えており、エンジン１の動力を出力側と第１モータ２側とに分割して、第１モータ２で発電を行うとともに、第１モータ２によってエンジン回転数を制御し、また第１モータ２で発電した電力を第２モータ３に供給して、第２モータ３から走行のための駆動力を出力するように構成されている。図１に示す例では、エンジン１が出力した動力を分割する機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構４が設けられており、そのキャリヤ５にエンジン１のトルクが入力されていて、キャリヤ５が入力要素となっている。なお、エンジン１と遊星歯車機構４との間には、オイルポンプ６が設けられ、エンジン１によりオイルポンプ６を駆動して油圧を得るようになっている。また、第１モータ２はエンジン１と同一の軸線上に配置されていて、そのロータ軸７がサンギヤ８に連結されていて、サンギヤ８が反力要素となっている。さらにリングギヤ９が出力要素となっていて、そのリングギヤ９と一体に出力ギヤ１０が設けられている。この出力ギヤ１０と一体化させたパーキングギヤ（もしくはパーキングロックギヤ）１１が設けられている。なお、これら出力ギヤ１０およびパーキングギヤ１１は、所定の円筒状部材の外周面に歯が形成されている外歯のギヤである。

上記の第１モータ２や遊星歯車機構４の中心軸線と平行にカウンタ軸１２が設けられており、前記出力ギヤ９に噛み合っているカウンタドリブンギヤ１３がカウンタ軸１２に取り付けられている。第２モータ３は、このカウンタ軸１２と平行に配置されており、そのロータ軸１４に取り付けられたモータドライブギヤ１５がカウンタドリブンギヤ１３に噛み合っている。すなわち、第２モータ３は、動力分割機構である上記の遊星歯車機構４から出力されたトルク（エンジン直達トルクと称されることがある。）にトルクを加減するように構成されている。

カウンタ軸１２には、カウンタドリブンギヤ１３より径の小さいカウンタドライブギヤ１６が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ１６が終減速機であるデファレンシャルギヤ１７におけるリングギヤ１８に噛み合っている。そして、このデファレンシャルギヤ１７からドライブシャフト１９を介して駆動輪２０の駆動トルクを出力するように構成されている。したがって、駆動輪２０とパーキングギヤ１１とは、カウンタドリブンギヤ１３やカウンタ軸１２、デファレンシャルギヤ１７やドライブシャフト１９などの動力伝達部材を介して連結されていて、共に回転するようになっている。言い換えれば、パーキングギヤ１１の回転を止めることにより駆動輪２０の回転を止めて、ハイブリッド車を停止状態に維持できるようになっている。

パーキングギヤ１１の回転を選択的に止めてハイブリッド車をパーキング状態に維持する機構がパーキング機構２１であり、その一例を図２を参照して説明すると、パーキングギヤ１１の外周側（より具体的には下側）にロックポール２２が設けられている。ロックポール２２は、パーキングギヤ１１のほぼ接線方向に向けて配置されたアーム（腕）状の部材であって、一方の端部が、パーキングギヤ１１の中心軸線と平行な軸線を中心にして回転できるように所定の固定部（図示せず）に取り付けられている。このロックポール２２の長手方向での中間部でかつパーキングギヤ１１側を向いた面にパーキングギヤ１１に向けて凸となっている係合歯２２ａが設けられている。この係合歯２２ａは、パーキングギヤ１１における歯１１ａと対応した形状をなしており、パーキングギヤ１１における歯１１ａ同士の間に入り込んでパーキングギヤ１１の歯１１ａに噛み合うように構成されている。

上記の係合歯２２ａをパーキングギヤ１１における歯１１ａに噛み合わせるようにロックポール２２を動作させる操作部材２３が、ロックポール２２の自由端側（回転可能に支持されている端部とは反対の端部側）に設けられている。この操作部材２３は、従来知られている一般的な構造のものであってよく、ロックポール２２の下側に配置されたカム２４をロックポール２２の下側の位置と当該位置から外れた位置との間を前後動させるように構成されている。カム２４は、例えばテーパ形状をなすように構成されており、ロックポール２２の下側に入り込むことによりロックポール２２の自由端を、パーキングギヤ１１側に押し上げ、その結果、係合歯２２ａをパーキングギヤ１１の歯１１ａに噛み合わせるようになっている。操作部材２３をこのように動作させる機構は、シフト装置に設けられているシフトレバーをケーブルで操作部材２３に連結した機構や、シフトレバーが操作されることにより、電気的に制御されて動作する図示しない適宜のシフトアクチュエータであってよい。

なお、ロックポール２２には、その係合歯２２ａがパーキングギヤ１１の歯１１ａから外れる方向の弾性力を作用させる捩りコイルばね２５などの弾性部材が設けられている。上記のカム２４をロックポール２２の下側の位置から後退させた場合に、この弾性力によってロックポール２２がその一方の端部を中心にして回転し、係合歯２２ａをパーキングギヤ１１の歯１１ａから外すように構成されている。

図２は、上述したドライブシャフト１９などの動力伝達部材に捩れが生じている状態でパーキングロックしている状態を示している。エンジン１などの駆動力源がトルクを出力している状態で、ブレーキ操作が行われたり、あるいは車止めに突き当たったりして駆動輪２０の回転が止められると、ドライブシャフト１９などの動力伝達部材に捩れが生じる。ロックポール２２の係合歯２２ａが噛み合って回転が止められているパーキングギヤ１１には、動力伝達部材の捩れトルクが駆動輪２０に掛かるトルクの反力として作用する。その捩りトルクを図２では符号「Ｔ1」で示してある。

パーキングロック状態でパーキングギヤ１１に掛かるトルクは、上記の捩りトルクＴ1以外に、上り坂や下り坂の途中でハイブリッド車が停止し、ハイブリッド車を前進もしくは後進させる方向に重力加速度が作用することに伴うトルクなどがあるが、いずれにしてもパーキングギヤ１１にトルクが掛かっていると、その歯１１ａと係合歯２２ａとが接触している箇所の面圧が高くなって摩擦力が大きくなるから、その係合が外れにくくなる。このような事態を解消するために、パーキングロックを解除する場合に、捩りトルクＴ1などのパーキングギヤ１１に掛かっているトルク（すなわち噛み合い荷重）を解消もしくは低減するためのアシストトルクをパーキングギヤ１１に作用させるいわゆるアシスト制御を行う。

このアシスト制御は、前掲の特許文献１に記載されている制御と同様の制御であってよく、図示しないシフト装置によって選択されているシフトポジションを、パーキングポジションから他のシフトポジションに変更する意図が検出された場合に、前述した第２モータ３によってパーキングギヤ１１に、アシストトルクを加える。具体的には、その歯１１ａと係合歯２２ａとの接触を外す方向、言い換えればそのバックラッシを詰める方向に、アシストトルクを加える。図２にはこのアシストトルクを符号「Ｔa」で示してある。

このようなアシスト制御は、図２に符号Ｔ1で示す方向にトルクが掛かっている場合には有効であるが、捩りトルクＴ1などが掛かっていないことにより、パーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとの噛み合いが図２に示す状態とは反対になっている場合には、アシストトルクＴaが、パーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとの噛み合いを強固にする方向に作用し、却ってパーキングロックを解除しにくくなる。このような事態を未然に回避するために、この発明の実施形態である制御装置は、上記のアシスト制御を含めて、第２モータ３からパーキングギヤ１１に作用させるトルクを制御するコントローラ２６を備えている。

コントローラ２６は、演算素子や記憶素子ならびにインターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主体として構成され、図示しない適宜のセンサから入力されるデータや予め記憶しているデータを使用して、予め用意されているプログラムに従って演算を行い、その演算の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。その入力データの例を挙げると、シフトポジションを示す信号、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトする操作が行われたこともしくは行われることを検出した信号、ハイブリッド車が停止している箇所の路面の傾斜を検出する勾配センサからの信号、パーキングギヤ１１の位相の変化の検出信号、ロックポール２２によるパーキングギヤ１１のロックの解除を検出する信号などである。また、予め記憶しているデータの例を挙げると、勾配センサの検出信号に応じたアシストトルクの方向、アシストトルクの大きさ、パーキングギヤ１１の位相の変化（回転）を判定するための所定値、アシスト制御によってパーキングギヤ１１を回転させる目標位置などである。そして、制御指令信号として、第２モータ３で出力させるトルクおよび回転方向の信号を出力する。

そして、この発明の実施形態における制御装置は、上述したアシスト制御に先立って、アシスト制御の要否を判定するように構成されている。その判定のための前記コントローラ２６における機能的構成を説明すると、パーキングロックの解除の要求があること、もしくはその要求があったことを判定するパーキング解除判定部２６Ａを備えている。従来のアシスト制御でアシストトルクを付与する制御の実行条件として、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトすることの意思を判定しており、パーキング解除判定部２６Ａはこれと同様の判定を行うように構成されていればよい。より具体的には、フットブレーキ（図示せず）が踏み込まれた状態で運転者がシフトレバーに触れたこと、あるいはシフトレバーをパーキングポジションから移動させたことを検出することにより、パーキングロックの解除を判定するように構成することができる。

また、パーキングギヤ１１とロックポール２２との噛み合いの状態を判定するための検査トルクを第２モータ３から出力させる検査トルク付与部２６Ｂを備えている。その検査トルクの大きさや方向は、予め定めておくことができる。例えば、勾配センサで得られるハイブリッド車の傾斜方向や、停車する直前の走行方向などに基づいて、検査トルクの方向を決めてよい。また、検査トルクの大きさは、要は、捩りトルクＴ1などが掛かっていない状態のパーキングギヤ１１を回転させることができる程度の小さいトルクとすればよい。

アシストトルクをパーキングギヤ１１に付与し、そのアシストトルクがパーキングギヤに掛かっていたトルクを上回ると、パーキングギヤ１１が回転し、あるいは位相がずれる。あるいはアシストトルクが、パーキングギヤ１１とロックポール２２との係合を強める方向のトルクの場合には、パーキングギヤ１１の回転がロックポール２２によって阻止されているので、パーキングギヤ１１の位相に変化が生じない。アシストトルクを付与することに伴うこのようなパーキングギヤ１１の位相の変化の有無、すなわち挙動を判定する挙動判定部２６Ｃが設けられている。

そして、挙動判定部２６Ｃの判定結果に基づいてアシスト制御の実行の要否を判定する荷重低減要否判定部２６Ｄが設けられている。具体的には、検査トルクによってパーキングギヤ１１の挙動に変化があった場合には、上述したアシスト制御は不要の判定を行い、これとは反対の場合には、上述したアシスト制御が必要であることの判定を行う。

このようなアシスト制御の要否の判定を行う制御をより具体的に説明すると、図３はその制御の一例を説明するためのフローチャートであり、上記のコントローラ２６によって実行される。図３に示す制御では、先ず、パーキングポジション（Ｐ）から他のポジション（非Ｐ）へのシフト（Ｐ⇒非Ｐシフト）が読み込まれる（ステップＳ１）。このステップＳ１を実行する機能的手段がこの発明の実施形態におけるパーキング解除判定部に相当する。ついで、前述した操作部材２３を動作させるアクチュエータ（シフトアクチュエータ）を作動させる（ステップＳ２）。なお、シフトアクチュエータの作動のタイミングは、検査トルクを付与した後やアシスト制御の後など、適宜のタイミングであってよい。

ついで、パーキングギヤ１１に印加するアシストトルクの方向を取得する（ステップＳ３）。その方向は、パーキングロック状態でパーキングギヤ１１に掛かっていることが想定されるトルクの方向とは反対の方向である。すなわち、パーキングギヤ１１に掛かっていることが想定されるトルクの方向は、登り坂でハイブリッド車が停止している場合と下り坂で停止している場合とでは反対の方向になり、また前進して停止してトルクが残った場合と後進して停止してトルクが残った場合とでは反対になる。いずれの場合であっても、パーキング時にパーキングギヤ１１に掛かるトルクの方向は駆動系統の構造から推定できる。

アシストトルクを印加する方向を取得するのにあたって、パーキングギヤ１１とロックポール２２との間で作用している荷重の方向が知られているので、その荷重が増加する方向に前述した検査トルクを印加する（ステップＳ４）。このステップＳ４の制御を実行する機能的手段がこの発明の実施形態における検査トルク付加部に相当する。ついで、パーキングギヤ１１の位相の変化量が予め定めた所定値を超えているか否かを判断する（ステップＳ５）。ハイブリッド車が上り坂の途中あるいは下り坂の途中で停止してパーキング機構２１によってハイブリッド車の移動を止めている場合、バーキングロックを行う時の制動の仕方あるいはタイミングなどによって、パーキングギヤ１１とロックポール２２との係合の状態（もしくは噛み合いの状態）が異なるので、上記の検査トルクを印加することによってパーキングギヤ１１の挙動（位相）が変化したり、変化が生じなかったりする。

図４はその状況を模式的に示しており、（Ａ）はドライブシャフト１９などの動力伝達部材に捩れが生じていてパーキングギヤ１１に捩りトルクＴ1が作用している状態を示している。検査トルクＴdは、噛み合い荷重の方向に作用させるから、動力伝達部材に捩りが生じている場合には、検査トルクＴdは、パーキングギヤ１１とロックポール２２との噛み合いを強固にするだけで、パーキングギヤ１１の挙動（もしくは位相）に変化は生じない。これに対して（Ｂ）に示す状態は、動力伝達部材に捩りが生じていない状態であり、パーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとの噛み合い方向が、（Ａ）に示す状態とは反対になっている。したがって、検査トルクＴdは、それらの歯１１ａ，２２ａの係合を外す方向（バックラッシを詰める方向）に作用するので、検査トルクＴdによってパーキングギヤ１１がバックラッシを詰める方向に回転し、位相の変化が生じる。

ステップＳ５ではこのようなパーキングギヤ１１の挙動（位相）の変化を検出するとともに、その変化量が所定値より大きいか否かを判断する。なお、パーキングギヤ１１の位相の変化は、検査トルクＴdを出力する第２モータ３に設けられているレゾルバ（図示せず）によって検出することができ、またパーキングギヤ１１にセンサ（図示せず）を設けてそのセンサによって検出してもよい。

ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、荷重低減制御実施判定をＯＦＦに設定する（ステップＳ６）。この荷重低減制御は、前述したアシスト制御であり、ステップＳ６ではそのアシスト制御を実行しないことの判定を成立させる。すなわち、ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、パーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２における係合歯２２ａとの噛み合いは特には強固になっていないと推定できるので、アシスト制御を行わないこととしてある。したがってこの場合は、パーキングロックの解除の完了を確認もしくは検出（ステップＳ７）した後にリターンする。

これに対してステップＳ５で否定的に判断された場合には、荷重低減制御実施判定をＯＮに設定する（ステップＳ８）。そして、アシスト制御を実行する。具体的には、パーキングギヤ１１の現在のギヤ位置θに応じて目標変位位置θ1を指令する（ステップＳ９）。これらの位置θ，θ1は、レゾルバによって検出できるパーキングギヤ１１についての位相であり、また目標変位位置θ1は、パーキングギヤ１１の歯１１ａがロックポール２２の係合歯２２ａから離れる程度までパーキングギヤ１１が回転する位相であり、ギヤ現在位置θに所定の角度を加算もしくは減算した値として、設計上、予め定めておくことができる。なお、上記のステップＳ６の制御ならびにステップＳ８の制御を実行する機能的手段がこの発明の実施形態における荷重低減要否判定部に相当する。

ついで、ギヤ現在位置θが目標変位位置θ1に一致するように、第２モータ３によってアシストトルクＴaをパーキングギヤ１１に印加する（ステップＳ１０）。これに続けてパーキングロックの解除が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。この判断は、例えばロックポール２２の位置を図示しない適宜のセンサによって検出することにより行うことができる。このステップＳ１１で否定的に判断された場合には、ステップＳ１０の制御（アシストトルクＴaの印加）を継続する。これとは反対にステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、リターンする。

したがって、図３に示すこの発明の実施形態での制御を行うことにより、アシスト制御を不必要に行うことを回避でき、それに伴って第２モータ３による不必要な電力消費を未然に防止してハイブリッド車におけるいわゆる電費を向上させることができる。

図５は上述した制御を行った場合の状態や指令値などの変化を示しており、（Ａ）は荷重低減制御実施判定がＯＦＦの場合すなわちアシスト制御を行わない場合の例を示し、（Ｂ）はこれとは反対に荷重低減制御実施判定がＯＮの場合すなわちアシスト制御を行う場合の例を示している。

図５の（Ａ）において、パーキングポジション（Ｐ）からそれ以外のシフトポジション（非Ｐ）へのシフト変更要求があると（ｔ1時点）、パーキング機構２１における操作部材２３を動作させるシフトアクチュエータが動作を開始し、そのトルクが次第に増大する。これと併せて前述した検査トルクＴdを第２モータ（ＭＧ２）３から出力させる。それに伴ってパーキングギヤ１１がそのバックラッシを詰める方向に回転するので、パーキングギヤ１１の位置（位相）が変化する。そのパーキングギヤ１１の挙動の変化が検出されると（ｔ2時点）、これとほぼ同時に検査トルクＴdの出力が停止される。その場合、パーキングギヤ１１の検査トルクＴdによる挙動の変化が検出されたことにより、前述したアシスト制御の実行判定（もしくはフラグ）がＯＦＦに維持される。

一方、シフトアクチュエータが動作してトルクを出力していることにより、パーキング機構２１における前述したカム２４がロックポール２２の下側から引き抜かれ、ロックポール２２をパーキングギヤ１１側に押し上げる操作力が解除される。検査トルクＴdによってパーキングギヤ１１の位相が変化したように、パーキングギヤ１１における歯１１ａとロックポール２２における係合歯２２ａとは既に噛み合っていないか、噛み合っていてもそれらの接触力（係合力もしくは面圧）が小さくなっているから、カム２４が引き抜かれることによりロックポール２２は捩りコイルばね２５などによる弾性力で図２や図４における時計方向に回転する。すなわち、ロックポール２２によるパーキングロックが解除され、シフト状態はパーキング状態以外のいわゆる非パーキング（非Ｐ）状態になる（ｔ3時点）。これと併せて、シフトアクチュエータの動作が停止し、そのトルクはゼロに戻る。すなわち、検査トルクＴdによってパーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとの噛み合いの状態を判定もしくは検出することにより、第２モータ３を駆動することによるアシスト制御を行うことなく、パーキングロックを解除して他のシフトポジションによるシフト状態を達成することができる。なお、パーキングギヤ１１は、ハイブリッド車が停止し続ければ、バーキングロックを解除した時点の位相にとどまり、ハイブリッド車が走行すれば、出力ギヤ１０と共に回転する。

これに対して図５の（Ｂ）に示す場合においては、パーキングポジション（Ｐ）からそれ以外のシフトポジション（非Ｐ）へのシフト変更要求があると（ｔ11時点）、パーキング機構２１における操作部材２３を動作させるシフトアクチュエータが動作を開始し、そのトルクが次第に増大する。これと併せて前述した検査トルクＴdを第２モータ（ＭＧ２）３から出力させる。ここまでは上述した図５の（Ａ）に示す場合と同様である。

図５の（Ｂ）に示す例では、パーキングギヤ１１に捩りトルクが掛かっていてパーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとが噛み合いかつ捩りトルクによって強く接触している。これに加えて検査トルクＴdが捩りトルクと同方向に作用するので、各歯１１ａ，２２ａ同士の係合力もしくは接触圧力が高くなるのみで、パーキングギヤ１１が回転することはない。すなわちパーキングギヤ１１の位置あるいは挙動の変化は生じない。その結果、前述したアシスト制御の実行判定（もしくはフラグ）がＯＮになる（ｔ12時点）。

アシスト制御の実行判定がＯＮになったことに伴って第２モータ３からアシストトルクＴaを出力させる。アシストトルクＴaは所定の勾配で次第に増大する。このアシストトルクはパーキングギヤ１１に掛かっていた捩りトルクＴ1を減じるように作用するから、アシストトルクＴaの増大に伴って、パーキングギヤ１１の歯１１ａとロックポール２２の係合歯２２ａとが接触する圧力ならびにそれに起因する摩擦力が低下する。こうして低下した摩擦力が、ロックポール２２を回転させる捩りコイルばね２５などの弾性部材による弾性力より小さくなると、ロックポール２２がパーキングギヤ１１から外れるので、パーキングギヤ１１が回転する（位相が変化する）。そして、パーキングギヤ１１が目標位置θ1にまで回転すると（ｔ13時点）、アシストトルクＴaの出力が止められるとともに、シフトアクチュエータがトルクの出力を止め、さらにアシスト制御実行判定がＯＦＦに戻される。さらに、ロックポール２２がパーキングギヤ１１から完全に外れることによりシフト状態はパーキング状態以外のいわゆる非パーキング（非Ｐ）状態になる。このようにパーキングギヤ１１に捩りトルクＴ1が掛かっていてロックポール２２を外しにくいことの判定が成立した場合に限って、第２モータ３からトルクを出力させるアシスト制御が実行され、スムースもしくは容易にパーキングロックを解除できる。言い換えれば、このような場合以外では、第２モータ３を駆動するアシスト制御を実行しないので、第２モータ３を無駄に駆動して電力を消費するなどの事態を回避することができる。

なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、この発明を適用するハイブリッド車は、前述したいわゆるツーモータタイプのハイブリッド車でなくてもよく、要は、パーキング状態でパーキングギヤを走行用のモータで回転させることができるように構成されたハイブリッド車であればよい。

１ エンジン
２ 第１モータ
３ 第２モータ
４ 遊星歯車機構
１０ 出力ギヤ
１１ パーキングギヤ
１１ａ 歯
１２ カウンタ軸
１３ カウンタドリブンギヤ
１４ ロータ軸
１５ モータドライブギヤ
１６ カウンタドライブギヤ
１７ デファレンシャルギヤ
１８ リングギヤ
１９ ドライブシャフト
２０ 駆動輪
２１ パーキング機構
２２ ロックポール
２２ａ 係合歯
２３ 操作部材
２４ カム
２５ 捩りコイルばね
２６ コントローラ
２６Ａ パーキング解除判定部
２６Ｂ 検査トルク付与部
２６Ｃ 挙動判定部
２６Ｄ 荷重低減要否判定部
Ｔ1 捩りトルク
Ｔa アシストトルク
Ｔd 検査トルク

Claims (1)

1. モータによって駆動される駆動輪と、前記駆動輪に動力伝達部材を介して連結されて前記駆動輪と共に回転するパーキングギヤと、前記パーキングギヤに選択的に噛み合ってパーキングギヤと共に前記駆動輪の回転を止めるロックポールと、前記ロックポールを前記パーキングギヤに噛み合う方向と前記パーキングギヤから外れる方向とに動作させる操作部材とを備えたハイブリッド車において、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で、前記パーキングギヤと前記ロックポールとの噛み合い荷重が低減する方向に前記モータによって前記パーキングギヤにトルクを付与するように構成された、ハイブリッド車の制御装置であって、
   前記パーキングギヤに噛み合っている前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることを判定するパーキング解除判定部と、
   前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることが前記パーキング解除判定部で判定された場合に、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で前記パーキングギヤに予め定めた所定の方向の検査トルクを前記モータによって加える検査トルク付加部と、
   前記検査トルクを前記パーキングギヤに加えた場合の前記パーキングギヤの挙動を判定する挙動判定部と、
   前記挙動判定部の判定結果に基づいて、前記噛み合い荷重を低減する制御の要否を判定する荷重低減要否判定部と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。

Images