JP3173450B2 - ハイブリッド車の駆動制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車の駆動制御装置

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JP3173450B2
JP3173450B2 JP3660298A JP3660298A JP3173450B2 JP 3173450 B2 JP3173450 B2 JP 3173450B2 JP 3660298 A JP3660298 A JP 3660298A JP 3660298 A JP3660298 A JP 3660298A JP 3173450 B2 JP3173450 B2 JP 3173450B2
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way clutch
motor
rotation speed
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一美 星屋
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、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とモータやモー
タ・ジェネレータなどの電力によって動作してトルクを
出力する電動機とを動力源として備えたハイブリッド車
における駆動力を制御する装置に関し、特に一方向クラ
ッチを係合させて設定する変速段を備えた変速機が動力
源から駆動輪に到る動力伝達系統に配置されたハイブリ
ッド車の駆動力を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上述した内燃機関および電動機を動力源
としたハイブリッド車の形式として、内燃機関を発電の
ためのみに使用するシリーズハイブリッド形式や内燃機
関を発電と走行とのために使用するパラレルハイブリッ
ド形式などが知られている。後者のパラレルハイブリッ
ド形式では、内燃機関の出力が駆動輪に伝達されて走行
するから、走行のために要求される駆動力と内燃機関の
出力特性とが必ずも一致せず、また内燃機関は逆回転す
ることができないので、従来一般の自動車のように変速
機を設けることが好ましい。
【０００３】複数の変速段を設定することのできる自動
変速機を備えたハイブリッド車の一例が特開平９−１９
３６７６号公報に記載されている。この公報に記載され
たハイブリッド車は、遊星歯車機構からなるトルク合成
分配機構にモータ・ジェネレータを連結するとともに、
そのトルク合成分配機構に入力クラッチを介してエンジ
ンを選択的に連結するように構成され、またそのトルク
合成分配機構の出力側に、有段式の自動変速機を連結し
た動力伝達系統を備えている。その自動変速機は、従来
知られている自動変速機と同様に、低速段や中速段での
変速を容易にするために、これらの変速段を一方向クラ
ッチを係合させることにより設定するように構成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】周知のように一方向ク
ラッチはトルクの作用する方向に応じて係合・解放する
係合手段であり、この一方向クラッチを係合させて設定
している変速段から他の変速段に変速する場合、多板ク
ラッチや多板ブレーキなどの摩擦係合装置の係合解放状
態の変化に伴って前記一方向クラッチに作用するトルク
の方向が反転するので、その一方向クラッチが自動的に
解放し、所期の変速が達成される。このように一方向ク
ラッチの解放は、これに作用するトルクの方向が反転す
ることによって生じるから、車両の減速状態では、一方
向クラッチに作用するトルクの方向が駆動状態とは反対
になるので、一方向クラッチがオーバーラン状態すなわ
ち解放状態になる。
【０００５】したがって例えば、アクセルペダルを戻し
た減速状態（コースト状態）から再度アクセルペダルを
踏み込むことにより、一方向クラッチを係合させて設定
する変速段へのダウンシフトが生じた場合、コースト状
態で解放している一方向クラッチが、いわゆるパワーオ
ン・ダウンシフトによって係合することになり、その場
合、一方向クラッチに対して入力側の回転部材の回転数
が、エンジン回転数（入力回転数）から変速後の変速段
での同期回転数にまで上昇することになる。
【０００６】そのため変速前と変速後との回転数差が大
きくなり、それに伴う慣性力も大きくなって一方向クラ
ッチが係合する際のショックが悪化する可能性がある。
また、前記入力側の回転部材の回転数が大きく変化する
ために、変速後の変速段での同期回転数に達するまでの
時間が長くなり、これが原因で駆動力の増大あるいは加
速が遅れるいわゆるもたつき感が生じる。
【０００７】この発明は上記の事情を背景にしてなされ
たものであり、パワーオンに伴う出力増大の遅れや一方
向クラッチの係合によるショックの悪化を防止すること
のできるハイブリッド車の駆動制御装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の課題を解決するために、一方向クラッチを係
合させて設定される少なくとも一つの変速段を備えた変
速機の入力側に、電動機と内燃機関とが連結されたハイ
ブリッド車の駆動制御装置において、前記変速段が設定
された減速状態で前記一方向クラッチが解放するコース
ト状態を検出するコースト状態検出手段と、前記コース
ト状態が検出された場合に前記変速機の入力回転数が、
前記一方向クラッチを係合させて設定する変速段の変速
比と変速機の出力回転数とを掛けた同期回転数から予め
定めた所定値を減算した回転数を上限値とした目標回転
数に向けて上昇するように前記電動機を駆動する入力回
転数上昇手段とを備えていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】したがって減速操作をおこなうなどのこと
によってハイブリッド車がコースト状態になり、その際
に前記一方向クラッチが解放状態となると、前記変速段
でのコースト状態が検出されることに伴って変速機の入
力回転数が上昇するように電動機が制御される。その入
力回転数は、前記一方向クラッチが係合して設定される
変速段での同期回転数より予め定められた回転数だけ低
い回転数を上限とした目標回転数に向けて増大させら
れ、したがってコースト状態から出力の増大操作によっ
て入力回転数が増大し、その結果、一方向クラッチが係
合するとしても、その一方向クラッチが係合するまでの
回転数の変化が少なく、そのため出力回転数の増大の遅
れやそれに起因するいわゆるもたつき感が防止されると
ともに、一方向クラッチが係合するまでの回転数変化が
少ないことにより、ショックの悪化が防止される。ま
た、変速機の入力回転数が同期回転数を一時的であって
も超えることがないので、コースト状態で一方向クラッ
チが係合・解放を繰り返したり、それに伴って異音が生
じたりすることを未然に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
てより具体的に説明する。この発明は、電動機と内燃機
関とを動力源としたハイブリッド車を対象とする駆動制
御装置である。ここで、内燃機関は、要は、燃料を燃焼
させて動力を出力する動力源であり、具体的には、ガソ
リンエンジンやディーゼルエンジンあるいは水素ガスな
どの気体燃料を使用するガスエンジンなどであり、また
その形式は、レシプロエンジンに限らずタービンエンジ
ンなどであってもよい。なお、以下の説明では、内燃機
関を「エンジン」と記す。
【００１１】また、電動機は、要は、電力によって動作
して出力する機能を有する動力源であればよく、固定磁
石式同期モータや直流モータなど各種のモータを使用す
ることができ、さらには外力によって駆動されて発電す
る機能を併せ持ったモータ・ジェネレータを使用するこ
とができる。さらに電動機と発電機とを併用することが
できる。なお、以下に説明する例は、電動機としてモー
タ・ジェネレータを使用した例である。
【００１２】この発明で対象とするハイブリッド車は、
電動機の出力によって内燃機関を回転させ、その内燃機
関の回転数が所定の回転数に達した際に燃料を供給する
ことにより、内燃機関を始動する形式のハイブリッド車
である。すなわち内燃機関と電動機とを伝動機構に連結
し、電動機の出力トルクによって内燃機関を駆動し、ま
たこれら電動機と内燃機関との出力トルクを伝動機構に
よって合成して出力し、さらには内燃機関の出力トルク
を伝動機構によって電動機と変速機とに分配することが
可能である。したがってこの伝動機構は、遊星歯車機構
によって構成することができる。また伝動機構の出力側
に連結された変速機構は、車速およびエンジン負荷など
の走行状態に応じて変速比が制御される自動変速機を使
用することができる。
【００１３】図２は、この発明によるハイブリッド車に
おける駆動装置の全体的な構成を示しており、動力源と
してエンジン１およびモータ・ジェネレータ２とを備え
ている。エンジン１は図示しないアクセルペダルの踏み
込み量に応じてスロットル開度が増大する電子スロット
ルバルブ３を備えており、その電子スロットルバルブ３
の開度を主に制御するための電子スロットル用電子制御
装置（電子スロットルＥＣＵ）４が設けられている。こ
の電子制御装置４には、アクセルペダルの踏み込み量を
示すアクセル開度信号が入力されており、そのアクセル
開度信号に基づいたスロットル開度信号を電子スロット
ルバルブ３に出力するように構成されている。なお、そ
のアクセル開度とスロットル開度との関係を決定する特
性値は、車両の状態に応じて、あるいは運転者の手動操
作によって変更されるように構成されている。またエン
ジン１を制御するためのエンジン用電子制御装置（エン
ジンＥＣＵ）５が設けられている。
【００１４】モータ・ジェネレータ２は、コイルに通電
することによってロータが回転してロータと一体の回転
軸６に出力トルクが生じ、また回転軸６を介してロータ
を外力によって回転させることによってコイルに起電力
が生じる公知の構成のものである。このモータ・ジェネ
レータ２には、インバータ７を介してバッテリ８が接続
されている。またモータ・ジェネレータ２の回転を制御
するために、インバータ７にはモータ・ジェネレータ用
電子制御装置（Ｍ／Ｇ−ＥＣＵ）９が接続されている。
【００１５】上記のエンジン１およびモータ・ジェネレ
ータ２が、伝動機構に相当するトルク合成分配機構１０
に連結されている。そのトルク合成分配機構１０は、一
組のシングルピニオン型遊星歯車機構１１と二つのクラ
ッチＣi ，Ｃd とを主体として構成されている。その遊
星歯車機構１１の第１の回転要素であるサンギヤ１２が
モータ・ジェネレータ２の回転軸６に連結されている。
またこのサンギヤ１２とサンギヤ１２に対して同心円上
に配置された内歯歯車であるリングギヤ（第２の回転要
素に相当する）１３との間に配置したピニオンギヤを保
持しているキャリヤ（第３の回転要素に相当する）１４
もしくはそのキャリヤ１４に一体化させてある軸などの
部材（図示せず）が出力部材となっている。
【００１６】そのリングギヤ１３とエンジン１の出力軸
１Ａとの間にこれらを選択的に連結する入力クラッチＣ
i が配置されている。また遊星歯車機構１１におけるい
ずれか二つの回転要素（具体的にはサンギヤ１２とキャ
リヤ１４）を連結して遊星歯車機構１１の全体を一体化
する一体化クラッチＣd が設けられている。なお、これ
らのクラッチＣi ，Ｃd は、油圧によって係合させられ
る摩擦クラッチによって構成されている。
【００１７】上記のキャリヤ１４が変速機１５に連結さ
れている。この変速機１５は、前進４段・後進１段の変
速段を設定することのできる自動変速機であって、３組
のシングルピニオン型遊星歯車機構と複数の摩擦係合装
置とを主体にして構成されている。そのギヤトレインを
図３に示してある。
【００１８】第１ないし第３の各遊星歯車機構１６，１
７，１８のそれぞれは、サンギヤＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 、リ
ングギヤＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、およびキャリヤＫ1 ，Ｋ2
，Ｋ3 に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ1 ，
Ｓ2 ，Ｓ3 およびリングギヤＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 に噛み合
わされているピニオンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 を有している。
その第１の遊星歯車機構１６におけるサンギヤＳ1 と第
２の遊星歯車機構１７におけるサンギヤＳ2 とが互いに
一体的に連結され、また上記のリングギヤＲ1 とキャリ
ヤＫ2 とキャリヤＫ3 との３者が一体的に連結され、そ
のキャリヤＫ3 が出力軸１９に連結されている。また、
リングギヤＲ2 がサンギヤＳ3 に一体的に連結されてい
る。そして、リングギヤＲ2 およびサンギヤＳ3 と入力
軸２０との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、サンギヤ
Ｓ1 およびサンギヤＳ2 と入力軸２０との間に第２クラ
ッチＣ2 が設けられている。その入力軸２０が、前述し
たトルク合成分配機構１０を構成している遊星歯車機構
１１におけるキャリヤ１４に連結されている。
【００１９】またブレーキ手段として、サンギヤＳ1 お
よびサンギヤＳ2 の回転を止めるためのバンド形式の第
１ブレーキＢ1 がハウジング２１に設けられている。ま
た、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 とハウジング２１
との間には、第１一方向クラッチＦ1 および第２ブレー
キＢ2 が直列に設けられている。この第１一方向クラッ
チＦ1 は、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 が入力トル
クの回転方向とは反対の方向へ逆回転しようとする際に
係合させられるように構成されている。
【００２０】キャリヤＫ1 とハウジング２１との間には
第３ブレーキＢ3 が設けられており、リングギヤＲ3 と
ハウジング２１との間には、第４ブレーキＢ4 と第２一
方向クラッチＦ2 とが並列に設けられている。この第２
一方向クラッチＦ2 は、リングギヤＲ3 が逆回転しよう
とする際に係合させられるように構成されている。上記
クラッチＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，
Ｂ4 は、油圧が作用することにより摩擦材が係合させら
れる油圧式摩擦係合装置である。
【００２１】これらの摩擦係合装置を制御して走行状態
に応じた各変速段を設定するための変速機用電子制御装
置（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）２２が設けられている。この電子
制御装置２２には、ブレーキ信号やシフトレンジ信号な
どの車両の状態を示す信号が入力されている。
【００２２】そして前述した各電子制御装置４，５，
９，２２がハイブリッド用電子制御装置２３にデータ通
信可能に接続されている。このハイブリッド用電子制御
装置２３には、ブレーキ信号などの車両の状態を示す信
号が入力され、さらに他の電子制御装置４，５，９，２
２との間で相互にデータを通信するように構成されてい
る。
【００２３】図４は図２に示す駆動装置によって設定す
ることのできる走行モードを示し、この図４において○
印は係合状態、×印は解放状態をそれぞれ示す。また図
５は図３に示す変速機１５の各変速段を設定するための
摩擦係合装置の係合・解放状態を示す図であり、図５に
おいて○印は係合状態、◎印は係合してもトルク伝達に
関係しないことを、●印はエンジンブレーキを効かせる
ために係合することを、空欄は解放状態をそれぞれ示
す。
【００２４】ここで各走行モードについて簡単に説明す
ると、モータ走行モードは、モータ・ジェネレータ２の
出力のみによって走行するモードであって、入力クラッ
チＣi が解放もしくは半係合状態とされ、あるいは一時
的に係合させられ、かつ一体化クラッチＣd が係合させ
られる。したがって遊星歯車機構１１の全体が一体化さ
れるので、モータ・ジェネレータ２が変速機１５に直結
された状態になり、モータトルクが変速機１５に入力さ
れる。
【００２５】エンジン走行モードは、エンジン１の出力
によって走行し、また必要に応じて発電をおこなうモー
ドである。この場合は、入力クラッチＣi と一体化クラ
ッチＣd とを共に係合状態とすることにより、エンジン
１をリングギヤ１３に連結するとともに遊星歯車機構１
１の全体を一体化する。したがって、エンジン１の出力
トルクが、一体化されている遊星歯車機構１１に伝達さ
れ、かつここから変速機１５に伝達される。一方、モー
タ・ジェネレータ２が一体化されている遊星歯車機構１
１に連結されているから、エンジン１によってモータ・
ジェネレータ２を回転させて、発電をおこなうことがで
きる。また、モータ・ジェネレータ２の出力するトルク
を、遊星歯車機構１１から変速機１５に伝達することが
できるので、エンジン１の出力トルクとモータ・ジェネ
レータ２の出力トルクとを合成して出力することができ
る。
【００２６】つぎに、アシストモードについて説明す
る。前述したトルク合成分配機構１０が遊星歯車機構１
１によって構成されているから、遊星歯車機構１１が差
動作用をおこなうことにより、出力トルクを多様に変更
することができる。したがって、このアシストモードに
おいては、遊星歯車機構１１に差動作用をおこなわせる
ために、一体化クラッチＣd が解放され、これに対して
入力クラッチＣi が係合させられて、エンジン１がリン
グギヤ１３に連結される。この場合、変速機１５に連結
されているキャリヤ１４が出力要素となり、またリング
ギヤ１３が入力要素となり、さらにサンギヤ１２が反力
要素となる。
【００２７】その状態で、エンジン１の出力トルクをリ
ングギヤ１３に伝達し、かつモータ・ジェネレータ２と
共にサンギヤ１２を逆回転させれば、キャリヤ１４が停
止状態となり、あるいはリングギヤ１３よりも低速で回
転する。すなわち、キャリヤ１４が停止している状態と
なるように、モータ・ジェネレータ２を逆回転させれ
ば、停止状態を維持することができるとともに、モータ
・ジェネレータ２およびこれに連結したサンギヤ１２の
逆回転方向への回転数を次第に減じれば、キャリヤ１４
がエンジン１と同方向に回転し、その回転数が次第に増
大する。したがって、キャリヤ１４に生じるトルクは、
エンジン１の出力トルクにモータ・ジェネレータ２の反
力トルクを加えたトルク、あるいは遊星歯車機構１１に
おけるギヤ比に応じて増大させたトルクとなり、結果的
には、エンジントルクをモータトルクによって増大させ
た状態となる。
【００２８】さらに、ニュートラルモードは、変速機１
５にトルクが入力されない状態であって、入力クラッチ
Ｃi および一体化クラッチＣd が共に解放状態とされ
る。したがって、遊星歯車機構１１においては、リング
ギヤ１３が空転してここからトルクが抜けてしまうため
に、エンジン１あるいはモータ・ジェネレータ２が回転
したとしても、その出力トルクは変速機１５に入力され
ない。すなわち、駆動トルクが発生しないニュートラル
状態となる。
【００２９】上記のようにトルク合成分配機構１０の出
力側に連結されている変速機１５が、一方向クラッチを
係合させて設定する変速段を有しているので、その一方
向クラッチの係合の遅れや係合時のショックを回避する
ために、この発明の駆動制御装置は、以下に述べる制御
を実行する。図１はその制御ルーチンの一例を示してお
り、この制御ルーチンによれば、一方向クラッチがを係
合させる変速段がコーストダウンシフトによって設定さ
れる場合に、変速機１５の入力回転数が増速制御され
る。
【００３０】具体的には、先ず、モータ走行モードが設
定されているか否かが判断される（ステップ００１）。
これは、前記ハイブリッド用電子制御装置２３がモータ
・ジェネレータ２のみを駆動する制御信号を出力してい
るか否かによって判断することができる。モータ走行モ
ードが設定されていないことによりステップ００１で否
定判断された場合には、エンジン走行モードが設定され
ているか否かが判断される（ステップ００２）。この判
断も前記ハイブリッド用電子制御装置によって実行して
いる制御内容に基づいて判断することができる。
【００３１】エンジン走行モードが設定されていないこ
とによりステップ００２で否定判断された場合には、特
に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜ける。ま
た、モータ走行モードが設定されていることによりステ
ップ００１で肯定判断された場合、あるいはエンジン走
行モードが設定されていることによりステップ００２で
肯定判断された場合には、コーストダウンシフト制御中
か否かが判断される（ステップ００３）。各走行モード
について説明したように、これらモータ走行モードとエ
ンジン走行モードとは、一体化クラッチＣd が係合して
いる走行モードであり、したがってモータ・ジェネレー
タ２が変速機１５に対していわゆる直結されているとき
にステップ００３に進む。
【００３２】コーストダウンシフトとは、車両の減速時
に変速機１５に対してその出力側からトルクが入力され
た状態で、車速の低下などに起因して低速側の変速段に
切り替わる変速であり、これは、例えば変速機用電子制
御装置２２による制御内容に基づいて判断することがで
きる。このステップ００３で否定判断された場合すなわ
ちコーストダウンシフトの制御がおこなわれない場合に
は、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜け
る。また反対に、コーストダウンシフトの制御中であっ
てステップ００３で肯定判断された場合には、そのダウ
ンシフトによって設定される変速段が一方向クラッチ
（Ｏ．Ｗ．Ｃ．）を係合させて設定される変速段か否か
が判断される（ステップ００４）。具体的には、上記の
例では、第１速もしくは第３速か否かが判断される。
【００３３】このステップ００４で否定判断された場合
には、このルーチンから抜け、また反対に肯定判断され
た場合には、モータ・ジェネレータ２の回転数Ｎm をス
ィープアップする（ステップ００５）。具体的には、現
在の回転数Ｎm に予め定めた上昇率となる付加回転数Δ
Ｎm を加えた回転数を目標回転数Ｎmtとし、モータ・ジ
ェネレータ２をその目標回転数Ｎmtに制御する。図１に
示すルーチンは予め定めた所定時間毎（数ミリ秒毎）に
実行され、したがってステップ００５の制御を繰り返し
実行することにより、モータ・ジェネレータ２の回転数
Ｎm が前記の付加回転数ΔＮm に応じた勾配で増大す
る。
【００３４】また一方、モータ・ジェネレータ２の回転
数Ｎm の上限値（上限ガード）を前記コーストダウンシ
フト後の変速段での同期回転数に設定する（ステップ０
０６，００７）。すなわちコストダウンシフト後の変速
段での変速比γに変速機１５の出力回転数Ｎo を掛けた
回転数が変速後の同期回転数であり、前記ステップ００
５で設定された目標回転数Ｎmtがこの同期回転数より大
きいか否かがステップ００６で判断される。そしてその
ステップ００６で肯定判断された場合には目標回転数Ｎ
mtとして変速後の変速段での同期回転数を設定する（ス
テップ００７）。
【００３５】そしてステップ００６で否定判断された場
合にステップ００５で設定された目標回転数Ｎmtがモー
タ・ジェネレータ用電子制御装置９に指令され、またス
テップ００６で肯定判断された場合には、ステップ００
７で設定された目標回転数Ｎmtがモータ・ジェネレータ
用電子制御装置９に指令される（ステップ００８）。
【００３６】したがってモータ・ジェネレータ２の回転
数Ｎm が上記の目標回転数Ｎmtに制御される。またこの
制御は前記一体化クラッチＣd を係合させているモータ
走行モードあるいはエンジン走行モードで実行されるの
で、結局、変速機１５の入力回転数が変速後の変速段で
の同期回転数に設定され、かつ維持される。すなわちコ
ースト状態であっても一方向クラッチが係合状態もしく
はトルクの伝達をおこなわない係合状態に設定される。
【００３７】そのため、アクセルペダルを再度踏み込む
などのことによってコースト状態からパワーオン状態に
切り替わった場合、一方向クラッチの入力側の部材から
出力側の部材に対してトルクが作用するが、一方向クラ
ッチが既に実質的に係合しているから、一方向クラッチ
におけるこれら入出力部材の間での相対回転が生じな
い。換言すれば、パワーオン状態になると直ちに出力側
の部材あるいは変速機１５の出力軸１９にトルクが発生
し、時間的な遅れが生じることが防止される。また一方
向クラッチに対する入出力部材の間での相対回転がない
ことにより、いわゆる係合ショックが発生することがな
い。
【００３８】図６は、図１に示すルーチンに従う制御を
おこなった場合の変速機１５の入力回転数の変化と、そ
の制御をおこなわない場合の変速機１５の入力回転数の
変化とを、第４速から第３速へのコーストダウンシフト
について示したタイムチャートである。太い実線がこの
発明による装置で制御をおこなった場合を示しており、
第４速の状態で減速し、その過程のｔ1 時点に第４速か
ら第３速へのダウンシフトの判断が成立すると、モータ
・ジェネレータ２の回転数Ｎm を増大させる制御が実行
され、変速機１５の入力回転数が第３速の同期回転数
（出力回転数Ｎoに第３速の変速比γを掛けた回転数）
になる。その状態のｔ2 時点にアクセルペダル（図示せ
ず）が踏み込まれてアクセル開度が増大すると、モータ
・ジェネレータ２の回転数が第３速の同期回転数のまま
アクセル開度に応じて増大する。すなわちアクセル開度
の増大と同時に第３速でのトルクが変速機１５から出力
され、いわゆるもたつき感が生じることがない。またア
クセル開度を増大する以前に一方向クラッチが係合して
いるから、いわゆるアクセルオンに伴う一方向クラッチ
の係合やそれに起因する一時的なトルクの急変がなく、
その結果、ショックが生じることがない。
【００３９】これに対して図１に示す制御を実行しない
場合には、破線で示すように、アクセルオンによってモ
ータ・ジェネレータ２の回転数すなわち変速機１５の入
力回転数が増大し始め、アクセルオンの後のｔ3 時点で
第３速の同期回転数に達して一方向クラッチが係合し、
その後に変速機１５にモータ・ジェネレータ２からのト
ルクが実質的に入力される。すなわちｔ3 時点に実質的
に第３速が達成され、その時点から第３速での駆動力が
得られるのであるから、変速の遅れが生じ、これがもた
つき感となって体感される。また、一方向クラッチが係
合する場合、変速機１５の入力回転数がエンジン回転数
から第３速の同期回転数にまで急激に増大することにな
るので、一方向クラッチが係合する前後での回転変化や
慣性力が大きくなり、その結果、図６に破線で示すよう
に回転変動（入力回転数の振動）が生じる。すなわちこ
れがいわゆる係合ショックとして現れ、車両の乗り心地
が悪化する。
【００４０】なお、この発明に係る制御装置は、一方向
クラッチを係合させる変速段をコースト状態で設定する
場合に、変速機の入力回転数をその変速段での同期回転
数に近づくように上昇制御すればよいのであり、したが
って前述した上限値（上限ガード）を同期回転数より幾
分低くしてもよい。図７はその例を示しており、図１に
おけるステップ００６およびステップ００７における上
限値（上限ガード）を、変速後の変速段での同期回転数
によりも予め定めた所定値ΔＮだけ低い値に設定し（ス
テップ００６−１）、かつ目標値Ｎmtをその上限値に置
き換えている（ステップ００７−１）。
【００４１】モータ・ジェネレータ２の回転数Ｎm すな
わち変速機１５の入力回転数の制御は、通常、フィード
バック制御によっておこなうが、その場合、回転数が目
標値に対して大小に振れることがあり、したがって前記
所定値ΔＮはその回転数の振れ幅程度に設定することが
好ましい。このように制御すれば、変速機１５の入力回
転数が同期回転数を一時的であっても超えることがない
ので、コースト状態で一方向クラッチが係合・解放を繰
り返したり、それに伴って異音が生じたりすることを未
然に防止することができる。
【００４２】図８は、図７に示すルーチンに従う制御を
おこなった場合の変速機１５の入力回転数の変化を、第
４速から第３速へのコーストダウンシフトについて示し
たタイムチャートである。太い実線がこの発明による装
置で制御をおこなった場合を示しており、第４速の状態
で減速し、その過程のｔ1 時点に第４速から第３速への
ダウンシフトの判断が成立すると、モータ・ジェネレー
タ２の回転数Ｎm をスィープアップする制御が実行さ
れ、それに伴って変速機１５の入力回転数が第３速の同
期回転数に対して所定値ΔＮだけ低い回転数に維持され
る。
【００４３】そしてその後のｔ2 時点にアクセルオンと
なると、これと同時にモータ・ジェネレータ２の回転数
が第３速の同期回転数にまで増大させられ、一体化クラ
ッチＣd が係合していることにより変速機１５の入力回
転数が第３速での同期回転数になる。その間の回転数の
変化は、前述した所定値ΔＮであって僅かな回転変化で
あるから、入力回転数が第３速の同期回転数に達して実
質的に第３速が達成されるまでの時間は極めて短く、い
わゆるもたつき感が生じることはない。また、回転変化
量がΔＮであって極めて小さいから、一方向クラッチが
係合するまでの回転変化や係合した時点のトルク変動が
少なく、ショックが生じることはない。このように図７
に示す制御によっても図１に示す制御と同様な作用が生
じる。
【００４４】ここで上述した具体例とこの発明との関係
を説明すると、上記のエンジン１がこの発明の内燃機関
に相当し、またモータ・ジェネレータ２がこの発明の電
動機に相当し、さらに図７に示すステップ００３がこの
発明のコースト状態検出手段に相当する。そして図７に
示すステップ００５，００６−１，００７−１，００８
がこの発明の入力回転数上昇手段に相当する。
【００４５】なお、上記の具体例では、図３に示す自動
変速機を備えたハイブリッド車を例に取ったが、この発
明で対象とするハイブリッド車の駆動装置の構成は、上
述した具体例における構成に限定されない。また上述し
た例では、トルク合成分配機構を備えたハイブリッド駆
動装置を例に取ったが、この種の伝動機構を備えていな
いハイブリッド駆動装置あるいは他の形式の伝動機構も
しくはトルク合成分配機構を備えたハイブリッド車を対
象とすることができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一方向クラッチを係合させる変速段でかつコースト
状態であることによりその一方向クラッチが解放してい
る状態では、電動機の回転数を制御することによって変
速機の入力回転数が、その変速段での同期回転数に対し
て所定回転数低い回転数に近づけられるので、いわゆる
パワーオン状態となって一方向クラッチに入力側からト
ルクが作用することになった場合、直ちに一方向クラッ
チが係合状態になる。すなわちわずかな回転変化を生じ
た後に、一方向クラッチがトルクを伝達する状態になる
ので、パワーオン状態になることに伴う駆動力の増大が
直ちに生じ、加速感の遅れなどのいわゆるもたつき感を
未然に回避することができる。また、パワーオン状態に
切り替わることに伴って一方向クラッチが係合する際の
一方向クラッチに対する入力側の部材と出力側の部材と
の相対回転が皆無もしくは極めてわずかになるので、一
方向クラッチが実質的に係合する際のショックを未然に
回避することができる。さらに、電動機によって上昇さ
せられる入力回転数に目標値は、同期回転数より低い回
転数であるから、コースト状態で一方向クラッチが係合
・解放を繰り返したり、それに伴って異音が生じたりす
ることを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の駆動制御装置によって実施される
コーストダウンシフト時における変速機入力回転数の制
御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明で対象とするハイブリッド車の駆動
装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】 その変速機のギヤトレインの一例を示すスケ
ルトン図である。
【図４】 図２に示す駆動装置で設定可能な走行モード
をまとめて示す図表である。
【図５】 図３に示す変速機で設定される変速段の係合
作動表を示す図表である。
【図６】 図１に示す制御をおこなった場合とおこなわ
なかった場合との回転数変化を示すタイムチャートであ
る。
【図７】 この発明の駆動制御装置によって実施される
コーストダウンシフト時における変速機入力回転数の他
の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】 図７に示す制御をおこなった場合の回転数の
変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 １０…
トルク合成分配機構、１５…変速機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−252518（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−181388（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−308008（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−68062（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/14 B60K 6/02 F02D 29/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方向クラッチを係合させて設定される
    少なくとも一つの変速段を備えた変速機の入力側に、電
    動機と内燃機関とが連結されたハイブリッド車の駆動制
    御装置において、 前記変速段が設定された減速状態で前記一方向クラッチ
    が解放するコースト状態を検出するコースト状態検出手
    段と、 前記コースト状態が検出された場合に前記変速機の入力
    回転数が、前記一方向クラッチを係合させて設定する変
    速段の変速比と変速機の出力回転数とを掛けた同期回転
    数から予め定めた所定値を減算した回転数を上限値とし
    た目標回転数に向けて上昇するように前記電動機を駆動
    する入力回転数上昇手段とを備えていることを特徴とす
    るハイブリッド車の駆動制御装置。
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