JP5476721B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源としてエンジンとモータとを有し、駆動輪スリップ時に、駆動輪に出力する駆動トルクを低減させるトルクダウン処理を実行するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、ハイブリッド車両の制御装置において、駆動輪がスリップした場合に、エンジンとモータとのトルクを低減させて、駆動輪のスリップを抑制する制御装置が、例えば、特許文献１などにより知られている。

特開２０００−２７４２６９号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置では、この制御を行う場合に、有段変速機を用いたシステムにおいては、ワンウェイクラッチが介在するギア段では、トルクダウン量が大きいと、変速機の入力回転数が低下してしまい、エンジン停止や、エンジンおよびモータに逆回転が生じる可能性があるという問題があった。特に、モータとして発電可能なモータジェネレータを用い、エンジンとモータジェネレータとを直結したＨＥＶモードで発電を行なっている場合、モータジェネレータが負のトルクとなっていることから、このような問題が生じやすい。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動輪スリップに伴うトルクダウン処理の実行時に、変速機の入力回転数が過分に低下するのを抑制し、これを原因とするエンジン停止、エンジンおよびモータの逆回転の発生を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、駆動輪スリップに伴うトルクダウン処理の実行時に、変速機のギア段がワンウェイクラッチを介在させたギア段である場合に、変速機の入力軸へのエンジンとモータとの合計入力トルクが、あらかじめ設定された下限値よりも小さな値にならないように、エンジンとモータとのトルク配分を行なうトルクダウン制限手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。

本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、発進加速時などに、駆動輪スリップが生じた場合には、トルク制御手段が、トルクダウン処理を実行し、変速機への入力トルクを低減させて、駆動輪のスリップ量を低減させる。

さらに、このようなトルクダウン処理の実行時において、変速機のギア段がワンウェイクラッチを介在させるギア段である場合には、トルクダウン制限手段が、変速機へのエンジンとモータとからの合計入力トルクが、あらかじめ設定されたトルクダウン時トルク閾値よりも小さな値にならないように、エンジンとモータとのトルク配分を行なう。

よって、駆動輪スリップに伴うトルクダウン処理の実行時に、変速機の入力回転数が過分に低下するのを抑制し、これを原因とするエンジン停止、エンジンおよびモータの逆回転の発生を抑制できる。

実施例１のハイブリッド車両の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。 実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。 実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０で目標駆動力ｔＦｏ０を演算する際に用いられる目標駆動力マップを示す図である。 実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でモード選択処理を行なう際に用いられるＥＶ−ＨＥＶ選択マップを示す図である。 実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充放電処理を行なう際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。 実施例１に用いた自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。 実施例１に用いた自動変速機ＡＴにおける１速のトルク伝達状態を示す共線図であり、（ａ）は、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＰＳに正のトルクが入力されている状態を示しており、（ｂ）は、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＰＳに負のトルクが入力されている状態を示している。 実施例１の制御装置による駆動輪スリップ制御の処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の制御装置の動作点指令部４００において目標エンジントルクを演算するのにあたり、バッテリ充電量ＳＯＣに応じて、フューエルカットによるトルクダウンと、点火時期調節によるトルクダウンとが選択されることを説明する、Ｆ／Ｃ不許可ＳＯＣ閾値およびＦ／Ｃ許可ＳＯＣ閾値を示す特性図である。 実施例１の制御装置において、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧのトルク配分を決定する構成を示すブロック図である。 実施例１の制御装置における、停車中に、ＨＥＶモードとして発電している状態から、運転者が急加速操作を行なって駆動輪スリップが生じた場合の動作例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本実施の形態のハイブリッド車両の制御装置は、内部にワンウェイクラッチを介在させるギア段を有した変速機（ＡＴ）の入力軸（ＩＰＳ）側に、エンジン（Ｅｎｇ）およびモータ（ＭＧ）が連結されたハイブリッド車両の制御装置であって、スリップ検出手段が駆動輪スリップを検出した時に、前記変速機（ＡＴ）の入力トルクを低減させて駆動輪スリップを抑制させるトルクダウン処理を実行するトルク制御手段（３０）と、前記トルクダウン処理の実行時に、前記変速機（ＡＴ）のギア段が前記ワンウェイクラッチを介在させたギア段である場合に、前記入力軸（ＩＰＳ）への前記エンジン（Ｅｎｇ）と前記モータ（ＭＧ）との合計入力トルクが、あらかじめ設定された下限値よりも小さな値にならないように、前記エンジン（Ｅｎｇ）と前記モータ（ＭＧ）とのトルク配分を行なうトルクダウン制限手段（１０）を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置である。

図１〜図１１に基づき、この発明の最良の実施の形態の実施例１のハイブリッド車両の制御装置について説明する。

図１は、実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。

実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥｎｇと、フライホイールＦＷと、第１クラッチＣＬ１と、モータジェネレータＭＧと、第２クラッチＣＬ２と、自動変速機ＡＴと、プロペラシャフトＰＳと、ディファレンシャルＤＦと、左ドライブシャフトＤＳＬと、右ドライブシャフトＤＳＲと、左後輪ＲＬ（駆動輪）と、右後輪ＲＲ（駆動輪）と、を有する。なお、ＦＬは左前輪、ＦＲは右前輪である。

エンジンＥｎｇは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールＦＷが設けられている。

第１クラッチＣＬ１は、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・解放が制御される。この第１クラッチＣＬ１としては、例えば、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４により締結・解放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。

モータジェネレータＭＧは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータＭＧは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータがエンジンＥｎｇや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータＭＧのロータは、ダンパーを介して自動変速機ＡＴの入力軸ＩＰＳに連結されている。

第２クラッチＣＬ２は、モータジェネレータＭＧと左右後輪ＲＬ,ＲＲの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ解放を含み締結・解放が制御される。この第２クラッチＣＬ２としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ＡＴに付設されるＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに内蔵されている。

自動変速機ＡＴは、例えば、前進５速/後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第２クラッチＣＬ２は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ＡＴの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、自動変速機ＡＴの出力軸は、プロペラシャフトＰＳ、ディファレンシャルＤＦ、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して左右後輪ＲＬ,ＲＲに連結されている。

実施例１のハイブリッド駆動系は、電気自動車走行モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）と、駆動トルクコントロール走行モード（以下、「ＷＳＣモード」という。）等の走行モードを有する。

「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を解放状態とし、モータジェネレータＭＧの動力のみで走行するモードである。

なお、本実施例１では、ＥＶモードにおいて、モータジェネレータＭＧのトルクを力行動作状態として正としてモータジェネレータＭＧの駆動力で走行するＥＶ走行モードと、モータジェネレータＭＧのトルクを回生により負として減速走行するＥＶ減速走行モードと、を形成可能としている。

「ＨＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を締結状態として、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧの駆動力で走行するモードである。なお、本実施例１では、このＨＥＶモードにおいて、エンジン走行モード、モータアシスト走行モード、走行発電モード、ＨＥＶ減速走行モードを形成可能としている。

エンジン走行モードは、モータジェネレータＭＧのトルクを０として、エンジンＥｎｇの正トルクで走行するモードである。

モータアシスト走行モードは、エンジンＥｎｇのトルクならびにモータジェネレータＭＧのトルクを両方正として走行するモードである。

走行発電モードは、エンジンＥｎｇのトルクを正とする一方、モータジェネレータＭＧのトルクを負とした回生動作状態として、モータジェネレータＭＧにより発電を行ないながら走行するモードである。

ＨＥＶ減速走行モードは、走行発電モードとは逆に、モータジェネレータＭＧのトルクを正とした力行動作状態としながら、エンジンＥｎｇのトルクはフリクションによりモータジェネレータＭＧのトルクよりも絶対値の大きな負の値として、減速走行するモードである。

前記「ＷＳＣモード」は、例えば、「ＥＶモード」からの発進時、または、「ＨＥＶモード」からの発進時、第２クラッチＣＬ２をスリップ締結状態とし、第２クラッチＣＬ２を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「ＷＳＣ」とは「Wet Start clutch」の略である。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。

実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の制御系は、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、トラクションコントローラ３０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、トラクションコントローラ３０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）を制御する指令を、エンジンＥｎｇのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。

モータコントローラ２は、モータジェネレータＭＧのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータＭＧのモータ動作点（Ｎｍ，Ｔｍ）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリ充電量ＳＯＣを監視していて、このバッテリ充電量ＳＯＣ情報は、モータジェネレータＭＧの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標ＣＬ１トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチＣＬ１の締結・解放を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。

ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度Ａｐｏと車速Ｖｓｐにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに出力して、図示を省略した各摩擦締結要素の締結および解放を制御する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。ＡＴコントローラ７は、上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標ＣＬ２トルク指令を入力した場合、第２クラッチＣＬ２の締結・解放を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行なう。

ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークＢＳから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行なう。

トラクションコントローラ３０は、車輪速Ｗｓｐおよび車速（車体速）Ｖｓｐに基づいて、駆動輪である左右後輪ＲＬ，ＲＲのスリップを監視し、左右後輪ＲＬ，ＲＲがスリップした場合は、統合コントローラ１０へトルクダウンを要求する。

統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、統合コントローラ１０は、アクセル開度Ａｐｏと、バッテリ充電量ＳＯＣと、車速Ｖｓｐ(変速機出力軸回転数に比例)と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択し、モータコントローラ２に、目標ＭＧトルクもしくは目標ＭＧ回転数指令を出力し、エンジンコントローラ１に、目標エンジントルク指令を出力し、第１クラッチコントローラ５へ目標ＣＬ１トルク指令を出力し、ＡＴコントローラ７へ目標ＣＬ２トルク指令を出力し、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。

図２は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図３は実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０での目標駆動力ｔＦｏ０を演算する際に用いられる目標駆動力マップを示す図である。図４は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行なう際に用いられるＥＶ-ＨＥＶ選択マップを示す図である。図５は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行なう際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。以下、図２〜図５に基づき、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を説明する。

統合コントローラ１０は、図２に示すように、目標駆動力演算部１００と、モード選択部２００と、目標充放電演算部３００と、動作点指令部４００とを有する。

目標駆動力演算部１００では、図３に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度Ａｐｏと車速Ｖｓｐとから、目標駆動力ｔＦｏ０を演算する。

モード選択部２００では、図４に示すＥＶ-ＨＥＶ選択マップを用いて、アクセル開度Ａｐｏと車速Ｖｓｐとから、「ＥＶモード」または「ＨＥＶモード」を目標走行モードとして選択する。但し、バッテリ充電量ＳＯＣが所定値以下であれば、強制的に「ＨＥＶモード」を目標走行モードとする。また、「ＥＶモード」または「ＨＥＶモード」からの発進時、車速Ｖｓｐが第１設定車速Ｖｓｐ1になるまで「ＷＳＣモード」を目標走行モードとして選択する。

目標充放電演算部３００では、図５に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリＳＯＣから目標充放電電力ｔＰを演算する。

動作点指令部４００では、アクセル開度Ａｐｏと、目標駆動力ｔＦｏ０と、目標走行モードと、車速Ｖｓｐと、目標充放電電力ｔＰと、バッテリ充電量ＳＯＣ等の入力情報に基づき、動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標ＭＧトルクと目標ＣＬ２トルク容量と目標ＡＴシフトとＣＬ１ソレノイド電流指令を演算する。そして、目標エンジントルク指令と目標ＭＧトルク指令とＣＬ１ソレノイド電流指令と目標ＣＬ２トルク容量と目標ＡＴシフトを、ＣＡＮ通信線１１を介して各コントローラ１，２，５，７に出力する。

なお、図２に示す変速制御部５００は、ＡＴコントローラ７の一部を成し、この変速制御部５００では、目標ＣＬ２トルク容量と目標ＡＴシフトとから、これを達成するように、自動変速機ＡＴ内のソレノイドバルブを駆動制御する。

図６は、自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。

この自動変速機ＡＴは、３つの遊星ギア６０１，６０２，６０３、クラッチあるいはブレーキから成る７つの締結要素Ｆ／Ｂ，Ｉ／Ｃ，Ｄ／Ｃ，Ｈ＆ＬＲ／Ｃ，Ｒｅｖ／Ｂ，Ｆｗｄ／Ｂ，ＬＣ／Ｂ、３つのワンウェイクラッチ３ｒｄＯＷＣ，１ｓｔＯＷＣ，ＦｗｄＯＷＣを備えている。

この自動変速機ＡＴでは、ワンウェイクラッチＯＷＣが介在するギア段は、１速と２速のギア段となっている。そして、自動変速機ＡＴでは、締結要素Ｆｗｄ／Ｂを締結することにより１速を形成し、締結要素Ｆｗｄ／Ｂ，Ｄ／Ｃを締結することにより２速を形成する。

そこで、例えば１速のギア段の時、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧが正側のトルクを出力して加速する場合、各締結要素Ｆ／Ｂ，Ｆｗｄ／ＢおよびワンウェイクラッチＦｗｄＯＷＣがトルクを受け止めることによって、出力軸（プロペラシャフトＰＳ）にトルクが伝達される。エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧのトルクの合計が負となり、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＰＳに負のトルクが入力された場合は、ワンウェイクラッチＦｗｄＯＷＣが外れるので、出力軸（プロペラシャフトＰＳ）にはトルクが伝わらなくなり、入力回転は低下する。

この状態を図７の共線図により示している。すなわち、図７（ａ）は、自動変速機ＡＴのギア段が１速で、その入力軸ＩＰＳに正のトルクが入力されている状態を示しており、同図（ｂ）は、同様に１速で、その入力軸ＩＰＳに負のトルクが入力されている状態を示している。

すなわち、入力軸ＩＰＳに負のトルクが入力されて、ワンウェイクラッチＦｗｄＯＷＣが外れた状態になった場合、遊星ギア６０２のサンギアＳ２，Ｓ３がフリー状態となり、これに伴い遊星ギア６０１では、キャリアＣ１の回転数が低下し、リングギアＲ１の回転数が低下する可能性がある。そして、リングギアＲ１は、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＰＳに連結されていることから、入力軸回転数ＩＰＳｍも低下し、この入力軸回転数ＩＰＳｍが過分に低下した場合、エンジンＥｎｇがストールしたり、さらにはエンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧが逆回転したりする可能性がある。

そこで、統合コントローラ１０では、駆動輪スリップ制御の実行時に、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧのトルク配分処理を実行し、入力軸回転数ＩＰＳｍが過分に低下するのを防止する。以下、駆動輪スリップ制御の処理の流れを、図８のフローチャートに基づいて説明する。

この駆動輪スリップ制御は、あらかじめ設定された制御周期で実行される。最初のステップＳ１では、駆動輪である左右後輪ＲＬ，ＲＲの車輪スリップ量があらかじめ設定されたスリップ閾値を超えたか否か判定し、スリップ閾値を超えた場合には、ステップＳ２に進み、スリップ閾値を超えない場合は、駆動輪スリップ制御を実行することなく１回の流れを終える。

ステップＳ２では、トルクダウン目標値を決定し、次のステップＳ３に進む。ここで、トルクダウン目標値は、自動変速機ＡＴの入力トルクの上限値として設定する。このとき、トルクダウン目標値は、自動変速機ＡＴの入力トルクとして決定してもよいし、自動変速機ＡＴの出力トルクあるいはプロペラシャフトトルクとして決定してもよいし、ドライブシャフトトルクとして決定してもよい。

ステップＳ３では、現在のギア段が、ワンウェイクラッチＯＷＣによりトルクを受け止めるギア段であるか否か、具体的には、本実施例１では、１速あるいは２速であるか否かを判定し、１速あるいは２速の場合はステップＳ４に進み、それ以外のギア段の場合はステップＳ５に進む。

ステップＳ４では、ワンウェイクラッチＯＷＣでトルクを受け止めるギア段における自動変速機ＡＴの入力トルク下限値を設定する。この場合、入力トルク下限値は、自動変速機ＡＴの入力トルクが負とならない値に設定し、本実施例１では、「±０」に設定する。

ステップＳ５では、トルクダウン目標値が、あらかじめ設定された目標値閾値よりも小さいか否か判定し、目標値閾値よりも小さい場合には、ステップＳ６に進み、目標値閾値以上の場合は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ６では、発電量制限処理を行い、ステップＳ７に進む。この発電量制限処理では、トルクダウン目標値が小さくなるにつれて、発電トルクを小さくし、発電によるモータジェネレータＭＧの負のトルクの絶対値が小さくなるようにする。

ステップＳ７では、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧのトルク配分を決定する。このトルク配分を決定するのにあたり、図１０に示すように、比較器７０１によりトルクダウン目標値と自動変速機ＡＴの入力トルク下限値との大きい方の値を選択し、減算器７０２により、比較器７０１の出力から目標エンジントルク（この目標エンジントルクは、モータジェネレータＭＧにおける発電量を加算したトルクである）を差し引いた値をモータトルク指令値とする。また、目標エンジントルクは、そのままエンジントルク指令値とする。

ここで、目標エンジントルクは、動作点指令部４００で演算されるが、本実施例１では、目標エンジントルクは、バッテリ充電量ＳＯＣに応じて、フューエルカットによるトルクダウンと、点火時期調節によるトルクダウンかが選択される。すなわち図９に示すように、ヒステリシスを有したＦ／Ｃ不許可ＳＯＣ閾値およびＦ／Ｃ許可ＳＯＣ閾値に基づき、バッテリ充電量ＳＯＣが、Ｆ／Ｃ不許可ＳＯＣ閾値以下の場合は、フューエルカットによるトルクダウンが禁止され、点火時期調節によるトルクダウンが行なわれるとともに、これに応じた目標エンジントルクが設定される。一方、バッテリ充電量ＳＯＣが、Ｆ／Ｃ許可ＳＯＣ以上の場合は、フューエルカットが許可され、フューエルカットによるトルクダウンが行なわれるとともに、これに応じた目標エンジントルクが設定される。

すなわち、点火時期調節によるトルクダウンは、フューエルカットによるトルクダウンと比較して、トルクダウン量が小さくなる。このトルクダウン量が減った分、図１０に示す構成に基づいて、モータトルク指令値によるトルクダウン量（発電量）が大きく設定される。

次に、作動例を図１１に示すタイムチャートに基づいて説明する。なお、このタイムチャートは、停車中に、ＨＥＶモードとして発電している状態から、運転者が急加速操作を行なって駆動輪スリップが生じた場合の動作例を示している。

この例では、ｔ０の時点からｔ１の時点までの停車中は、エンジントルク（正）とモータトルク（負）とが釣り合い、モータジェネレータＭＧは、発電を行っている。

そして、ｔ１の時点で、運転者が図外のアクセルペダルを踏み込む加速操作を行なった結果、エンジントルクが急激に高まり、駆動輪である左右後輪ＲＬ，ＲＲにスリップが生じ、車輪速が車体速（Ｖｓｐ）を大きく上回った状態に移行する。

このとき、車輪速Ｗｓｐが車体速（車速Ｖｓｐ）を所定値だけ上回り、駆動輪スリップがスリップ閾値を越えた時点ｔ２で、図８に示す駆動輪スリップ制御のフローにおいてステップＳ１からＳ２に進み、駆動輪スリップの発生を抑えるトルクダウン目標値が決定される。このトルクダウン目標値は、例えばトラクションコントローラ３０で決定され、このトルクダウン目標値が、変速機入力トルクの上限値として設定される。したがって、これ以降、運転者の加速（トルク）要求に対し設定される目標駆動力は、トルクダウン目標値を超えることはない。

このトルクダウン目標値の設定により、ｔ２の時点の直後にエンジントルクが低減される。さらに、停車状態からの発進時のギア段は、１速に制御されている。この１速では、トルク伝達にワンウェイクラッチＯＷＣが介在されるギア段であることから、ステップＳ３→Ｓ４の処理に基づいて、変速機入力トルク下限値（＝０）が設定される。

その後、このタイムチャートに示す例では、車輪スリップ量が大きいことから、トルクダウン目標値は、ｔ３の時点で、負の値となる。そして、このように、トルクダウン目標値が負の値になった場合、ステップＳ５においてトルクダウン目標値が目標値閾値よりも小さくなることから、ステップＳ６の発電量制限処理が実行される。この発電量制限処理により、発電トルク、すなわち、モータジェネレータＭＧの負のトルクの絶対値は、トルクダウン目標値が小さくなるにつれて小さくなるよう制限される。なお、この時の発電トルクの制限のし方は、車輪のスリップ量に応じ、スリップ量が大きくなるほど、発電トルクが小さくなるように設定してもよいし、あるいは、エンジン回転数が低いほど発電トルクが小さくなるように設定してもよい。

以上の処理の結果、ｔ２の時点から、エンジントルクダウンが実行され、ｔ３の時点以降に、トルクダウン目標値が負の値になっている間、ステップＳ４で設定された変速機入力トルクの下限値に基づいて、ｔ４の時点以降、エンジントルクが０に制限され、同時に、ステップＳ６の発電量制限に基づいて、モータジェネレータＭＧの発電トルクが０に制限される。

その後、トルクダウン制御に基づいて、車輪速Ｗｓｐが低下するのに伴い、トルクダウン目標値が「負」から「正」に向けて上昇するのに伴い、ｔ５の時点でエンジントルクが立ち上がるとともに、モータジェネレータＭＧによる発電を開始して負のトルクを発生させ、エンジントルクとモータトルクとの配分を適量に制御することで、車輪速Ｗｓｐが車体速（Ｖｓｐ）に、さらに近づく。

そして、駆動輪スリップが小さくなると、トルクダウン目標値が「負」から「正」に変わり（ｔ６の時点）、 その後、車輪速Ｗｓｐが車体速（Ｖｓｐ）を下回る寸前のｔ７の時点で、トルクダウン目標値が下がり、これと共に、エンジントルクとモータジェネレータトルクとを合計した合計入力トルクは、車輪速Ｗｓｐが車体速（Ｖｓｐ）をわずかに上回る加速状態を形成する値に制御される。

以上のように、トルクダウン目標値が負となるｔ３からｔ６の間の時点で、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧとの合計入力トルクが、「０」以下の負の値になることのないように制御される。

よって、ワンウェイクラッチＯＷＣを介したトルク伝達が行なわれていても、ワンウェイクラッチＯＷＣが開放状態にならないようにできる。これにより、自動変速機ＡＴの入力軸回転数ＩＰＳｍが極端に低下するのを防止でき、入力軸回転数ＩＰＳｍの低下による、エンジン停止や、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧの逆回転などの発生を防止できる。

以上説明してきたように、実施例１の装置では、以下に列挙する効果が得られる。
ａ）駆動輪スリップの発生時に、トラクションコントローラ３０によりトルクダウン制御を行なう装置において、自動変速機ＡＴでトルク伝達にワンウェイクラッチＯＷＣが介在されるギア段（１速、２速）のときには、トルクダウン目標値に関わらず、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧとの合計入力トルクが、下限値（０）以下の負の値にならないようにトルクダウン制限処理を行なうようにした。

したがって、ＨＥＶモードでトルクダウンを行なってワンウェイクラッチＯＷＣが開放状態となって、自動変速機ＡＴの入力軸回転数ＩＰＳｍが極端に低下することがないようになった。よって、自動変速機ＡＴの入力軸回転数ＩＰＳｍが極端に低下することによるエンジン停止や、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧの逆回転の発生を防止することができる。

ｂ）ＨＥＶモードでのトルクダウン制限処理時に、モータジェネレータＭＧの発電量を低下させる発電量制限処理を行なうようにした。

したがって、モータジェネレータＭＧの発電量を低下させない場合と比較して、自動変速機ＡＴの入力トルクが負にならないように制御するのが容易となり、上記ａ）のように、入力軸回転数が極端に低下することによるエンジン停止などの不具合の発生防止をより確実に達成することができる。

ｃ）上記ｂ）のモータジェネレータＭＧの発電量低下を、トルクダウン目標値に応じて設定するようにしたため、トルクダウン量に的確に対応させて発電量、すなわち、モータジェネレータＭＧの負のトルクを低減させることができる。

また、発電量低下を、トルクダウン目標値のみならず、駆動輪のスリップ量、エンジン回転数のいずれか、あるいは全て応じて設定するようにして設定することができる。

これにより、エンジンＥｎｇやモータジェネレータＭＧや締結要素のトルクのばらつきを原因として、自動変速機ＡＴの入力軸トルクが、負になるのを防止できる。

ｄ）ステップＳ６で行なう発電量制限処理は、トルクダウン処理実行時の合計入力トルクの目標値であるトルクダウン目標値が、あらかじめ設定された目標値閾値よりも小さい場合に、実行するようにした。このため、トルクダウン処理の実行時において、通常は、発電量を制限せずに、モータジェネレータＭＧの発電量を利用して大きなトルクダウンを達成可能である一方、入力軸回転数ＩＰＳｍがエンジン停止の可能性のある回転数まで低下しそうな状況では、トルクダウン量を的確に制限して、エンジン停止や、エンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧの逆回転を的確に防止できる。

ｅ）エンジントルクを低下させるのにあたり、バッテリ充電量ＳＯＣに応じ、Ｆ／Ｃ許可ＳＯＣ閾値およびＦ／Ｃ不許可ＳＯＣ閾値に基づいて、エンジントルクダウンをフューエルカットにより行なうか、点火時期調節により行なうかを、切り換えるようにした。

このため、バッテリ充電量ＳＯＣが高い場合には、フューエルカットによるトルクダウンを行なって、トルクダウン効果が得やすい。加えて、モータジェネレータＭＧは、回生（発電）のみならず、力行を行なって、トルクダウン量が過分になるのを防止する自由とが高くなる。

また、バッテリ充電量ＳＯＣが低下した場合には、エンジンＥｎｇのフューエルカットを禁止し、モータジェネレータＭＧが発電を行ないやすくして、バッテリ充電量を高めることができる。

ｆ）統合コントローラ１０は、トルクダウン制限処理におけるエンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧとのトルク配分に、エンジンＥｎｇに、目標エンジントルク指令値を与える処理を行なう一方、モータジェネレータＭＧに、トルクダウン目標値と変速機入力トルク下限値との大きい方の値から、目標エンジントルク指令値を差し引いた指令値を与える処理を行うようにした。

このため、合計入力トルクが、変速機入力トルク下限値を下回ることが無いようにできる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ハイブリッド車両の構成として、エンジンＥｎｇ、第１クラッチＣＬ１、モータジェネレータＭＧ、第２クラッチＣＬ２（自動変速機ＡＴに内蔵）を備えた構成を示した。しかし、図１に示す構成に限定されるものではなく、例えば、第２クラッチＣＬ２を用いない構成としてもよい。さらに、第１クラッチＣＬ１も省略して、ＨＥＶモードのみで走行する構成としてもよい。

また、実施例１では、目標値閾値および変速機入力トルク下限値を、いずれも「０」に設定した例を示したが、これらは、変速機の入力回転数がエンジン停止の可能性がある回転数まで低下するのを防止できる値であれば、「０」に限定されるものではなく、正の値あるいは負の値に設定してもよい。

実施例１では、ハイブリッド車両として、左右後輪ＲＬ，ＲＲを駆動輪とするＦＲハイブリッド車両を示したが、左右前輪を駆動輪とするＦＦハイブリッド車両や４輪を駆動輪とする、４ＷＤハイブリッド車両へ適用することもできる。

３ｒｄＯＷＣ ワンウェイクラッチ
１ｓｔＯＷＣ ワンウェイクラッチ
ＦｗｄＯＷＣ ワンウェイクラッチ
１０ 統合コントローラ（トルクダウン制限手段）
３０ トラクションコントローラ（トルク制御手段）
ＡＴ 自動変速機
Ｅｎｇ エンジン
ＩＰＳ 入力軸
ＩＰＳｍ 入力軸回転数
ＭＧ モータジェネレータ（モータ）
ＲＬ 左後輪（駆動輪）
ＲＲ 右後輪

Claims (7)

1. 変速機の入力軸側に、エンジンおよびモータが連結され、
   前記変速機が、入力軸から正トルク入力状態ではトルクを受け止めるトルク伝達状態となり、入力側から負トルク入力状態では非トルク伝達状態となるワンウェイクラッチを介在させるギア段を有したハイブリッド車両の制御装置であって、
   スリップ検出手段が駆動輪スリップを検出した時に、前記変速機の入力トルクを低減させて駆動輪スリップを抑制させるトルクダウン処理を実行するトルク制御手段と、
   前記トルクダウン処理の実行時に、前記変速機のギア段が前記ワンウェイクラッチを介在させたギア段であるか否か判定し、前記ワンウェイクラッチを介在させたギア段である場合に、前記入力軸への前記エンジンと前記モータとの合計入力トルクが、負にならないようにあらかじめ設定された下限値よりも小さな値にならないように、前記エンジンと前記モータとのトルク配分を行なうトルクダウン制限手段と、
   を備え、
   前記モータとして、電力供給を受けて駆動する力行状態と回転エネルギを受けて発電する回生状態とを形成可能なモータジェネレータが用いられ、
   前記トルクダウン制限手段の前記トルクダウン制限処理に、前記モータジェネレータの発電量を制限する発電量制限処理を含み、かつ、この発電量制限処理における前記発電量の制限を、前記変速機の入力トルク、駆動輪スリップ量、エンジン回転数の少なくともいずれか１つに基づいて行なうことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記トルク制御手段は、前記トルクダウン制限処理における前記エンジンとモータとのトルク配分に、前記エンジンに、目標エンジントルク指令値を与える処理を行なう一方、前記モータに、前記トルクダウン処理実行時の前記合計入力トルクの目標値であるトルクダウン目標値と前記下限値との大きい方の値から、前記目標エンジントルク指令値を差し引いた指令値を与える処理を含む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制御装置。
3. 前記発電量制限処理の前記発電量の制限では、前記トルクダウン処理の実行時の前記変速機の入力トルクに対応するトルクダウン目標値に基づいて、このトルクダウン目標値が小さくなるにつれて、前記発電量を小さく設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記発電量制限処理の前記発電量の制限では、駆動輪スリップ量に基づいて、この駆動輪スリップ量が大きくなるほど、前記発電量を小さく設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記発電量制限処理の前記発電量の制限では、エンジン回転数に基づいて、前記エンジン回転数が低いほど、前記発電量を小さく設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記発電量制限処理は、前記トルクダウン処理実行時の前記合計入力トルクの目標値であるトルクダウン目標値が、あらかじめ設定された目標値閾値よりも小さい場合に、実行することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記トルク制御手段は、前記トルクダウン制限処理に、バッテリ充電量に応じ、前記バッテリ充電量があらかじめ設定された充電量閾値よりも大きい場合には、前記エンジンへの燃料供給カットによるトルクダウンを許可し、前記充電量閾値よりも小さい場合には、前記エンジンへの燃料供給カットによるトルクダウンを禁止して点火時期調節によるトルクダウンを行なわせる処理を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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