JP6863018B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと走行用の電動機とを備える車両の制御装置に関する。

エンジンと走行用の電動機とを備える車両にあっては特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の車両は、エンジン回転数が所定値以下である場合、またはエンジン回転数の減少量が所定値より大きい場合に、電動機の回転を停止するようになっている。特許文献１に記載のものによれば、電動機の回生中の急制動時に、エンジン負荷の増加によってエンジンがストールすることを防止し得る。

特開２００１−１１２１０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものにあっては、クラッチの制御状態や制御特性を考慮しておらず、単に電動機の回生を停止してエンジン負荷を低減しているだけであるため、エンジンのストールを確実に防止することができないという問題があった。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、電動機の回生中の急制動時に、エンジン負荷の増加によってエンジンがストールすることを確実に防止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。

本発明は、エンジンおよび該エンジンに対して相互に動力伝達可能に連結された電動機を有する駆動源と、前記駆動源から動力が伝達される自動変速機と、を備え、前記自動変速機は、前記駆動源からの動力を断接するクラッチと、該クラッチの断接動作および変速段の切替動作を行うアクチュエータとを有する機械式自動変速機である車両の制御装置であって、前記クラッチの即時開放を要求するクラッチ即カット条件が成立した場合に前記クラッチを開放する制御部を備え、前記アクチュエータは、前記クラッチの断接動作および前記変速段の切替動作を作動油の油圧により行う油圧式アクチュエータであり、前記制御部は、前記アクチュエータで用いられる作動油の油温と油圧とに基づいて前記クラッチの応答係数を決定し、前記エンジンが燃料カット中であり、かつ、前記電動機が回生中であり、かつ、前記クラッチ即カット条件が成立した場合、前記クラッチの開放を開始し、前記応答係数に応じた減少量で前記電動機のモータトルクを減少させることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、電動機の回生中の急制動時に、エンジン負荷の増加によってエンジンがストールすることを確実に防止できる。

図１は、本発明の一実施例に係る制御装置を備える車両の構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図３は、図２のストール防止制御の詳細を説明するフローチャートである。 図４は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置において、ＩＳＧの回生中に急制動が行われた時の車両状態の推移を説明するタイミングチャートである。 図５は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置において、ＩＳＧの力行中またはＥＶコースト中に急制動が行われたときの車両状態の推移を説明するタイミングチャートである。

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンおよび該エンジンに対して相互に動力伝達可能に連結された電動機を有する駆動源と、駆動源から動力が伝達される自動変速機と、を備え、自動変速機は、駆動源からの動力を断接するクラッチと、該クラッチの断接動作および変速段の切替動作を行うアクチュエータとを有する機械式自動変速機である車両の制御装置であって、クラッチの即時開放を要求するクラッチ即カット条件が成立した場合にクラッチを開放する制御部を備え、制御部は、エンジンが燃料カット中であり、かつ、電動機が回生中であり、かつ、クラッチ即カット条件が成立した場合、クラッチの開放を開始し、クラッチの応答係数に応じた減少量で電動機のモータトルクを減少させることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、電動機の回生中の急制動時に、エンジン負荷の増加によってエンジンがストールすることを確実に防止できる。

以下、本発明の一実施例に係る車両の制御装置について図面を用いて説明する。図１から図５は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を説明する図である。

図１に示すように、車両１０は、駆動源としてのエンジン２０と、電動機および駆動源としてのＩＳＧ（Integrated Starter Generator）４０と、自動変速機としての変速機３０と、駆動輪としての車輪１２と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、とを含んで構成される。

エンジン２０には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２０は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２０には、図示しない燃焼室に空気を導入する吸気管２２が設けられている。

吸気管２２にはスロットルバルブ２３が設けられており、スロットルバルブ２３は、吸気管２２を通過する空気の量（吸気量）を調整する。スロットルバルブ２３は、図示しないモータにより開閉される電子制御スロットルバルブからなる。スロットルバルブ２３は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、ＥＣＵ５０によりそのスロットルバルブ開度が制御される。

エンジン２０には、図示しない吸気ポートを介して燃焼室に燃料を噴射するインジェクタ２４と、燃焼室の混合気を点火する点火プラグ２５と、が気筒ごとに設けられている。インジェクタ２４および点火プラグ２５は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。インジェクタ２４の燃料噴射量および燃料噴射タイミング、点火プラグ２５の点火時期および放電量は、ＥＣＵ５０により制御される。

エンジン２０にはクランク角センサ２７が設けられており、このクランク角センサ２７は、クランク軸２０Ａの回転位置に基づいてエンジン回転数を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

変速機３０は、エンジン２０から伝達された回転を変速して、ドライブシャフト１１を介して車輪１２を駆動するようになっている。したがって、車輪１２は駆動輪である。

本実施例では、変速機３０は、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されている。ＡＭＴは、手動変速機をベースにしてクラッチ操作と変速操作を自動で行うようにした自動変速機である。変速機３０は本発明における機械式自動変速機を構成する。

変速機３０は、乾式単板クラッチからなるクラッチ３０Ｂと、このクラッチ３０Ｂを介してエンジン２０から入力軸３０Ａに入力された回転を変速する変速機構３０Ｅと、クラッチ３０Ｂの断接（開放と係合）動作と変速機構３０Ｅにおける変速段の切替動作とを行うアクチュエータ３０Ｄとを備えている。変速機構３０Ｅは、手動変速機において一般的な平行軸歯車式変速機構から構成されている。変速機３０における変速段の切換え、およびクラッチ３０Ｂの断接は、ＥＣＵ５０により制御される。

また、変速機３０はディファレンシャル機構３０Ｆを備えている。ディファレンシャル機構３０Ｆは、左右のドライブシャフト１１に連結されており、変速機構３０Ｅで変速された動力を左右のドライブシャフト１１に差動回転可能に伝達する。

車両１０はアクセル開度センサ１３Ａを備えており、このアクセル開度センサ１３Ａは、アクセルペダル１３の操作量（以下、単に「アクセル開度」という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

車両１０はブレーキストロークセンサ１４Ａを備えており、このブレーキストロークセンサ１４Ａは、ブレーキペダル１４の操作量（以下、単に「ブレーキストローク」という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

車両１０は車速センサ１２Ａを備えており、この車速センサ１２Ａは、車輪１２の回転速度に基づく車速を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。なお、車速センサ１２Ａの検出信号は、ＥＣＵ５０または他のコントローラにおいて、車速に対する各車輪１２のスリップ率を演算するために用いられる。

車両１０は、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装置１５を備えており、ＡＢＳ装置１５は、ブレーキペダル１４が操作されることで油圧を発生するマスタシリンダ１６と、この油圧を車輪１２に作用させるホイールシリンダ１７と、の間に設けられている。

ＡＢＳ装置１５は、車輪１２のスリップ率が閾値を超えた場合、車輪１２のロックを防止するためにマスタシリンダ１６からの油圧を遮断するとともにホイールシリンダ１７の油圧を減圧するようになっている。

車両１０はスタータ２６を備えている。スタータ２６は、図示しないモータと、このモータの回転軸に固定されたピニオンギヤとを備えている。一方、エンジン２０のクランク軸２０Ａの一端部には円盤状のドライブプレートが固定されており、このドライブプレートの外周部にはリングギヤが設けられている。

スタータ２６は、ＥＣＵ５０の指令によりモータを駆動し、ピニオンギヤをリングギヤと噛合わせてリングギヤを回転させることで、エンジン２０を始動する。このように、スタータ２６は、ピニオンギヤとリングギヤとからなる歯車機構を介してエンジン２０を始動する。

ＩＳＧ４０は、エンジン２０を始動する始動装置と、電力を発電する発電機とを統合した回転電機である。ＩＳＧ４０は、外部からの動力により発電する発電機の機能と、電力が供給されることで動力を発生する電動機の機能とを有する。

ＩＳＧ４０は、プーリ４１、クランクプーリ２１およびベルト４２とからなる巻掛け伝動機構を介してエンジン２０に常時連結されており、エンジン２０との間で相互に動力伝達を行う。より詳しくは、ＩＳＧ４０は回転軸４０Ａを備えており、この回転軸４０Ａにはプーリ４１が固定されている。エンジン２０のクランク軸２０Ａの他端部にはクランクプーリ２１が固定されている。クランクプーリ２１とプーリ４１にはベルト４２が掛け渡されている。なお、巻掛け伝動機構としては、スプロケットとチェーンを用いることもできる。

ＩＳＧ４０は、電動機として駆動することで、クランク軸２０Ａを回転させてエンジン２０を始動する。ここで、本実施例の車両１０は、エンジン２０の始動装置としてＩＳＧ４０とスタータ２６とを備えている。スタータ２６はドライバの始動操作に基づくエンジン２０の冷機始動に主に用いられ、ＩＳＧ４０はアイドリングストップからのエンジン２０の再始動に主に用いられる。

ここで、ＩＳＧ４０はエンジン２０の冷機始動も可能であるが、車両１０は、エンジン２０の確実な冷機始動のためにスタータ２６を備えている。例えば、寒冷地の冬期等において潤滑油の粘度増加によりＩＳＧ４０の動力ではエンジン２０の冷機始動が困難である場合、またはＩＳＧ４０が故障する場合があり得る。このような場合を考慮し、車両１０はＩＳＧ４０とスタータ２６の両方を始動装置として備えている。

ＩＳＧ４０が発生する動力は、エンジン２０のクランク軸２０Ａ、変速機３０、ドライブシャフト１１を介して、車輪１２に伝達される。

また、車輪１２の回転は、ドライブシャフト１１、変速機３０、エンジン２０のクランク軸２０Ａを介して、ＩＳＧ４０に伝達され、ＩＳＧ４０における回生（発電）に用いられる。

したがって、車両１０は、エンジン２０の動力（エンジントルク）による走行（以下、エンジン走行ともいう）だけでなく、ＩＳＧ４０の動力（モータトルク）によってエンジン２０をアシストする走行を実現できる。

さらに、車両１０は、エンジン２０の運転を停止した状態で、ＩＳＧ４０の動力で走行（以下、ＥＶ走行ともいう）することができる。なお、ＥＶ走行中は、エンジン２０への燃料噴射を非噴射としてエンジンの運転は停止されているが、ＩＳＧ４０によりエンジン２０が連れ回される。

このように、車両１０は、エンジン２０の動力とＩＳＧ４０の動力との少なくとも一方の動力を用いて走行可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。

車両１０はバッテリ７０を備えており、バッテリ７０は充電可能な二次電池からなる。バッテリ７０は約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定されている。なお、バッテリ７０には、１２Ｖ以外の出力電圧のものを採用することができる。バッテリ７０は、例えば４８Ｖの出力電圧のものを用いてもよい。バッテリ７０を１２Ｖから４８Ｖに高電圧化することで、ＩＳＧ４０への供給電流を大幅に増加させることなくモータトルクを増加させることができる。バッテリ７０の出力電圧が４８Ｖである場合、１２Ｖの電装部品へはＤＣＤＣコンバータにより降圧した電力が供給される。また、電圧が異なる複数のバッテリを車両１０に設けてもよい。例えば、少なくとも１つの１２Ｖのバッテリと、少なくとも１つの４８Ｖのバッテリとを車両１０に設けてもよい。この場合、ＩＳＧ４０への電力供給を４８Ｖのバッテリに受け持たせ、他の電装部品へ電力供給を１２Ｖのバッテリに受け持たせることができ、ＤＣＤＣコンバータを省略または小容量化できる。

バッテリ７０にはバッテリ状態検出部７０Ａが設けられており、このバッテリ状態検出部７０Ａは、バッテリ７０の端子間電圧、周辺温度や入出力電流を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、バッテリ７０の端子間電圧、周辺温度や入出力電流により充電状態（ＳＯＣ）を検出する。バッテリ７０の充電状態はＥＣＵ５０によって管理される。

バッテリ７０には、電力ケーブル６１、６４が接続されている。電力ケーブル６１は、バッテリ７０とスタータ２６とを接続しており、バッテリ７０の電力をスタータ２６に供給するようになっている。電力ケーブル６４は、バッテリ７０とＩＳＧ４０とを接続しており、ＩＳＧ４０の力行時はバッテリ７０の電力をＩＳＧ４０に供給し、ＩＳＧ４０の回生時はＩＳＧ４０で発電された電力をバッテリ７０に供給するようになっている。

なお、バッテリ７０は図示しない他の電気負荷にも電力を供給する。電気負荷には、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置、操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置、ヘッドライトおよびブロアファン等を含んでいる。電気負荷には、ワイパー、図示しないラジエータに冷却風を送風する電動クーリングファン、図示しないインストルメントパネルのランプ類およびメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ５０として機能する。

ＥＣＵ５０の入力ポートには、前述のクランク角センサ２７、アクセル開度センサ１３Ａ、ブレーキストロークセンサ１４Ａ、車速センサ１２Ａ、バッテリ状態検出部７０Ａを含む各種センサ類が接続されている。

ＥＣＵ５０の出力ポートには、エンジン２０のスロットルバルブ２３、インジェクタ２４、点火プラグ２５と、ＩＳＧ４０と、変速機３０と、スタータ２６と、を含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御する。

ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行を許可するための所定のＥＶ条件が成立すると、ＩＳＧ４０の駆動トルクにより車両１０を駆動させるＥＶ走行を行なわせる。ＥＶ条件には、例えば、バッテリ７０のＳＯＣが所定値より大きいこと、アクセル開度が「０」であること、エアコン等からエンジン２０への始動要求がないこと、等が含まれる。

ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行中に、ＥＶ走行を禁止する所定のＥＶ禁止条件が成立した場合、エンジン２０への燃料噴射を開始してエンジン２０を始動し、エンジン走行を行なわせる。ＥＶ禁止条件には、例えば、アクセルペダル１３の踏み込み（アクセルオン）が検出されたこと、ＥＶ走行時間が所定の時間を超えたこと、バッテリ７０のＳＯＣが所定値を下回ったこと、バッテリ７０の温度が所定温度を超えたこと、エアコン等からエンジン２０への始動要求があったこと等が含まれる。

ＥＣＵ５０は、所定の自動停止条件が成立するとエンジン２０を自動停止させ、所定の再始動条件が成立するとエンジン２０を再始動させるアイドリングストップ制御を実行可能である。

所定の自動停止条件としては、例えば車速が所定値より小さいこと、ブレーキペダル１４が踏まれていること、バッテリ７０のＳＯＣが所定値より大きいこと等が含まれる。ＥＣＵ５０は、車両１０の減速中においても、前述の自動停止条件が成立するとエンジン２０を自動停止させる。また、所定の再始動条件としては、例えばアクセルペダル１３が踏まれたこと、ブレーキペダル１４が踏まれなくなったこと等が含まれる。

ＥＣＵ５０は、アイドリングストップ制御によりエンジン２０の運転が停止している状態で、アクセルペダル１３が操作されておらず、かつ、ブレーキペダル１４の踏み込みが解除された場合、バッテリ７０のＳＯＣに基づいて、ＥＶ走行が可能であるかを判定する。

ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行が可能であると判定した場合、エンジン２０への燃料噴射を停止したまま、ＩＳＧ４０の動力で車両１０を走行させる。

すなわち、本実施例では、ＥＣＵ５０は、アクセル操作およびブレーキ操作がない場合に、ＥＶ走行の一態様としてのＥＶクリープを実施する。ＥＶクリープは、ＩＳＧ４０の動力により車両１０をクリープ走行させることである。

すなわち、ＥＶクリープは、非ハイブリッド車におけるクリープ走行を、ＥＶ走行により実現するものである。本実施例では、エンジン２０の運転を停止したままＥＶクリープにより車両１０を発進させることで、燃費を向上させることができる。

また、本実施例では、ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行の一態様として、ＩＳＧ４０の発生する動力により惰性走行（コースト）するＥＶコースト走行を実施する。

ここで、ＩＳＧ４０等のモータジェネレータを備えない非ハイブリッド車両は、アイドル状態のエンジンから発生するエンジントルクにより惰性走行するクリープ惰行が実施される。

本実施例のＥＶコースト走行は、非ハイブリッド車両におけるクリープ惰行をＥＶ走行により実現したものである。ＥＶコースト走行時に、ＩＳＧ４０は、アイドル状態のエンジントルクに相当する大きさのモータトルクを発生する。ＥＶコースト走行時は、エンジン２０への燃料カットが実施される。ＥＶコースト走行からエンジントルクによる走行に切換える際は、エンジン２０への燃料噴射が再開される。

以上のように構成された車両１０のＥＣＵ５０の動作について、図２、図３に示すフローチャートを参照して説明する。図２の動作はシステムの起動中に常時実行される。

図２において、ＥＣＵ５０は、クラッチ即カット条件が成立しているか否かの判別を繰り返す（ステップＳ１）。ここで、クラッチ即カットとは、通常より速いクラッチ３０Ｂの開放を表す。また、クラッチ即カット条件とは、クラッチ即カットが要求される条件を表す。

クラッチ即カット条件には、エンジン２０のストール（以下、エンジンストールともいう。）を引き起こし得る急制動が行われたこと、またはＡＢＳ装置１５が作動したこと等が含まれる。具体的には、クラッチ即カット条件は、車両１０の減速度が所定減速度以上であること、車両１０の車輪１２がロックしたこと、車輪１２がスリップしたことの何れか１つを満たした場合に成立する。クラッチ即カット条件が成立すると、クラッチの即時開放を要求するクラッチ即カット信号がＥＣＵ５０からアクチュエータ３０Ｄに送信される。アクチュエータ３０Ｄは、クラッチ即カット信号に応じてクラッチ３０Ｃの開放を開始する。

ステップＳ１でクラッチ即カット条件が成立している場合、ＥＣＵ５０は、クラッチ３０Ｂの開放を開始する（ステップＳ２）。次いで、ＥＣＵ５０は、エンジン２０が燃料カット中であるか否かを判別し（ステップＳ３）、燃料カット中ではない場合はステップＳ８に移行する。

ステップＳ３で燃料カット中である場合、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０のモータトルク（図中、ＩＳＧトルクと記す）が０未満（負の値）であるか否かを判別し（ステップＳ４）、モータトルクが０以上（正の値または０）である場合（ＩＳＧ４０が発生するモータトルクが力行トルクである場合、またはモータトルクを発生していない場合）はステップＳ８に移行し、モータトルクが０未満である場合（ＩＳＧ４０が発生するモータトルクが回生トルクである場合）はＩＳＧ４０のモータトルクの減少量ｄＴ１を決定する（ステップＳ５）。

ここで、本実施例では、アクチュエータ３０Ｄが作動油の油圧によってクラッチ３０Ｂを開放しているため、クラッチ３０Ｂが開放するように制御されてから実際にクラッチ３０Ｂの開放が完了するまでには遅延時間がある。

また、クラッチ３０Ｂの開放が指示された直後はクラッチ３０Ｂにおける動力伝達が遮断されておらず、実際に動力伝達が遮断されるのは、クラッチ３０Ｂが完全に開放されたときまたはその直前付近のタイミングである。

また、アクチュエータ３０Ｄが作動油の油圧によってクラッチ３０Ｂの開放を完了するまでの応答速度と、ＩＳＧ４０の応答速度とを比較した場合、ＩＳＧ４０の応答速度の方が速い。

また、クラッチ即カット条件の成立に基づいてクラッチ３０Ｂが完全に開放されたときにＩＳＧ４０のモータトルクが０でない場合、クラッチ３０Ｂに大きな伝達トルクが作用している状態で動力伝達が遮断されるため、ドライバに不快な減速感または加速感を与えてしまう。

そこで、ＥＣＵ５０は、クラッチ３０Ｂが完全に開放されるタイミングでモータトルクが０になるように減少量ｄＴ１を決定し、この減少量ｄＴ１でモータトルクを漸次減少させるようになっている。ここで、"モータトルクを減少"とは、モータトルクの絶対値を０に向かって変化させることを表す。したがって、"モータトルクを減少"とは、ＩＳＧ４０が回生している場合は、負のモータトルクを０に向かって変化させることであり、ＩＳＧ４０が力行している場合は、正のモータトルクを０に向かって変化させることである。

減少量ｄＴ１は、クラッチ３０Ｂの応答係数に応じて決定されるようになっている。また、応答係数は、作動油の油圧と油温とに基づいて決定されるようになっている。ＥＣＵ５０には、作動油の油圧および油温と応答係数との相関を定めたマップが記憶されている。応答係数のマップにおいて、油温が高いほど、かつ、油圧が大きいほど、応答係数が大きくなる（遅延時間が短くなる）ことが定められている。応答係数が大きいほど、クラッチ３０Ｂの開放がより短時間で完了するため、ＥＣＵ５０は、減少量ｄＴ１を大きくし、モータトルクをより短時間で目標値の０まで減少させる。

ステップＳ５に次いで、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の目標モータトルク（図中、目標ＩＳＧトルクと記す）を決定する（ステップＳ６）。ここでは、ＥＣＵ５０は、減少量ｄＴ１で目標モータトルクが漸次減少するように目標モータトルクを決定する。目標モータトルクをＴｉ（ｎ）とし、ｎを自然数としたとき、ＥＣＵ５０は、Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｉ（ｎ−１）−ｄＴ１の数式から目標トルクを決定する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０のモータトルクが０まで減少したか否かを判別する（ステップＳ７）。ここで、ＩＳＧ４０のモータトルクが０まで減少した状態とは、エンジン２０に負荷トルクとして作用するＩＳＧ４０の回生トルクが０の状態である。

このように、本実施例では、ＥＣＵ５０は、エンジン２０が燃料カット中であり、かつ、ＩＳＧ４０が回生中であり、クラッチ即カット条件が成立した場合、クラッチ３０Ｂの開放を開始した後、変速機３０のクラッチ３０Ｂの応答係数に応じた減少量でＩＳＧ４０のモータトルクを減少させるようになっている。一方、ＥＣＵ５０は、エンジン２０が燃料カット中、かつ、ＩＳＧ４０が回生を行っておらず、かつ、クラッチ即カット条件が成立した場合、ＩＳＧ４０のモータトルクを維持するようになっている。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ７でモータトルクが０まで減少していない場合は、ステップＳ５に戻り、モータトルクが０まで減少した場合は、クラッチ３０Ｂの開放が完了（完全に開放）したか否かの判別を繰り返し（ステップＳ８）、クラッチ３０Ｂの開放が完了した場合は、ストールフラグがオンであるか否かを判別する（ステップＳ９）。

ここで、ストールフラグとは、エンジン２０がストールするおそれがある場合にオンに設定されるフラグである。ストールフラグがオンに設定される条件には、エンジン回転数の減少率が所定値以上であること、燃料噴射の再開（復帰）により自律回転可能な回転数以下にエンジン回転数が低下したこと、等が含まれる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ９でストールフラグがオンではない場合は今回の動作を終了し、ストールフラグがオンである場合はストール防止制御を実施する（ステップＳ１０）。すなわち、ＥＣＵ５０は、クラッチ３０Ｃが完全に開放された後もエンジンストールのおそれがある場合、ストール防止制御を実施する。

ステップＳ１０のストール防止制御の詳細について図３を参照して説明する。

図３において、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の要求エンジントルク（図中、機関要求トルクと記す）と等しい値にＩＳＧ４０の目標モータトルクを設定する（ステップＳ２１）。これにより、エンジン２０に求められるエンジントルクと等しい大きさのモータトルクを、エンジン２０に代えてＩＳＧ４０が発生する。

次いで、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の燃料噴射を再開し（ステップＳ２２）、エンジン２０のエンジントルク（図中、エンジン出力トルクと記す）を検出する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３では、ＥＣＵ５０は、燃料噴射の再開初期に発生するエンジントルクをＴｅ０として検出する。なお、ＥＣＵ５０は、各種のパラメータに基づく演算によってこのエンジントルクを推測してもよい。

次いで、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０のモータトルクの減少量ｄＴ２を決定する（ステップＳ２４）。ここでは、エンジン２０のスロットルバルブ２３の開弁量の変更に対する吸気量の変化の遅延（以下、吸気遅れともいう）を考慮して減少量ｄＴ２が決定される。エンジン回転数が大きいほど負圧発生量が大きく吸気遅れが小さくなるため、モータトルクの減少量ｄＴ２が大きく設定される。エンジン回転数が小さいほど負圧発生量が小さく吸気遅れが大きくなるため、モータトルクの減少量ｄＴ２が小さく設定される。このステップＳ２４で決定された減少量ｄＴ２は、目標モータトルクを決定する際に反映される。

次いで、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の目標モータトルクを決定する（ステップＳ２５）。ここでは、ＥＣＵ５０は、減少量ｄＴ２で目標モータトルクが漸次減少するように目標モータトルクを決定する。目標モータトルクをＴｉ（ｎ）とし、ｎを自然数としたとき、ＥＣＵ５０は、Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｉ（ｎ−１）−ｄＴ２−Ｔｅ０の数式から目標モータトルクを決定する。

次いで、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の目標エンジントルクを決定する（ステップＳ２６）。ここでは、目標エンジントルクをＴｅ（ｎ）とし、ｎを自然数としたとき、ＥＣＵ５０は、Ｔｅ（ｎ）＝Ｔ−Ｔｉ（ｎ）＋Ｔｅ０の数式から目標エンジントルクを決定する。

次いで、ＥＣＵ５０は、目標モータトルク（Ｔｉ（ｎ））が０まで減少したか否かを判別し、０まで減少していない場合はステップＳ２５に戻り、０まで減少した場合は今回の動作を終了する。ステップＳ２５からステップＳ２７が繰り返されることで、エンジントルクとモータトルクとの和を一定に保ちつつ、エンジントルクとモータトルクとのトルク配分が変更される。すなわち、エンジントルクとモータトルクの和が要求エンジントルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクとのトルク配分が変更される。このトルク配分の変更量は、エンジン回転数が大きいほど大きくなるように設定されている。したがって、エンジン回転数が大きいほど、モータトルクの低下速度が大きくなり、かつ、エンジントルクの増加速度が大きくなる。

次に、ストール防止制御が行われたときの車両状態の推移について、図４、図５を参照して説明する。図４は、ＩＳＧ４０の回生中に急制動が行われた場合の車両状態の推移を示し、図５は、ＩＳＧ４０の力行中であるＥＶコースト中に急制動が行われた場合の車両状態の推移を示している。

まず、図４に基づいて、ＩＳＧ４０の回生中に急制動が行われた場合の車両状態の推移を説明する。

図４に示すように、時刻ｔ１０で示す初期状態において、エンジン２０が燃料カット中でありＩＳＧ４０が回生している状態で車両１０が走行している。

図４の初期状態（時刻ｔ１０）において、車両１０は、アクセル操作のオフに基づいて燃料カットフラグがオンになっている。また、クラッチ即カットフラグがオフ、ストールフラグがオフとなっている。また、クラッチ３０Ｂの締結度合が完全係合（図中、接続を意味する"接"と記す）であり、エンジン回転数と変速機３０の入力軸３０Ａの回転数（以下、変速機入力軸回転数という）とが、相対的に高い回転数で一致している。エンジン回転数および変速機入力軸回転数は、クラッチ３０Ｂの入力側（フライホイール）と出力側（クラッチディスク）の回転数をそれぞれ表す数値である。また、要求エンジントルク（図中、機関要求トルクと記す）が０であり、エンジントルクが０になっている。ＩＳＧ４０のモータトルク（図中、ＩＳＧトルクと記す）は、ＩＳＧ４０が回生しているため負の値である。

その後、時刻ｔ１１において、クラッチ即カットフラグがオンになり、クラッチ即カットフラグがオンになったことに応じてＩＳＧ４０のモータトルク（回生トルク）が０に向かって減少され始める。このときの回生トルクの減少率は、前述の減少量ｄＴ１に対応する値となる。

また、時刻ｔ１１において、エンジンストールの防止のため要求エンジントルクが増加する。ただし、エンジン２０は燃料カット中でありエンジントルクを発生することができないため、要求エンジントルクと等しい値にＩＳＧ４０のモータトルクが設定される。したがって、ＩＳＧ４０は、要求エンジントルクと等しい正の値に最終的に到達するように制御される。また、時刻ｔ１１において、クラッチ３０Ｂの開放が指示される。

その後、時刻ｔ１２において、クラッチ３０Ｂが開放し始める。クラッチ３０Ｂが瞬時に開放状態に切り替わらないのは、前述の応答係数に応じた遅延時間があるためである。

また、時刻ｔ１２において、エンジン回転数および変速機入力軸回転数が減少し始める。そして、クラッチ３０Ｂの係合度が低下するに連れて、変速機入力軸回転数がエンジン回転数より小さくなっていく。

その後、時刻ｔ１３において、ストールフラグがオンになる。その後、時刻ｔ１４において、モータトルクが０に到達し、クラッチ３０Ｂが完全に開放し、クラッチ即カットフラグがオフになる。

また、時刻ｔ１４において、ＩＳＧ４０のモータトルクが０から要求エンジントルクと等しい値に向かって増加する。また、エンジン回転数は、ＩＳＧ４０との連れ回りによって上昇に転じる。

その後、時刻ｔ１５において、燃料カットフラグがオフになり、エンジン２０への燃料噴射が再開されたことで、エンジントルクおよびエンジン回転数が増加する。そして、エンジントルクとモータトルクの和が要求エンジントルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクとのトルク配分が行われ、モータトルク（回生トルク）が減少量ｄＴ２で漸次減少される。

その後、時刻ｔ１６において、エンジントルクが要求エンジントルクに到達し、エンジンストールのおそれがなくなったため、ストールフラグがオフになる。この時刻ｔ１６では、エンジントルクにより要求エンジントルクが満たされるため、モータトルクは０になる。

次に、図５に基づいて、ＩＳＧ４０の力行中に急制動が行われた場合の車両状態の推移を説明する。

図５に示すように、時刻ｔ２０で示す初期状態において、エンジン２０が燃料カット中でありＩＳＧ４０が力行している状態で車両１０が走行している。

図５の初期状態（時刻ｔ２０）において、車両１０は、アクセル操作のオフに基づいて燃料カットフラグがオンになっている。また、クラッチ即カットフラグがオフ、ストールフラグがオフとなっている。また、クラッチ３０Ｂの締結度合が完全係合（図中、接と記す）であり、エンジン回転数と変速機３０の入力軸３０Ａの回転数（以下、変速機入力軸回転数という）とが、相対的に高い回転数で一致している。エンジン回転数および変速機入力軸回転数は、クラッチ３０Ｂの入力側（フライホイール）と出力側（クラッチディスク）の回転数をそれぞれ表す数値である。また、要求エンジントルク（図中、機関要求トルクと記す）が車両１０の惰性走行に適した値となっている。ただし、エンジン２０は燃料カット中でありエンジントルクを発生することができないため、要求エンジントルクと等しい値にＩＳＧ４０のモータトルクが設定され、この要求エンジントルクを満たすようにＩＳＧ４０が力行している。ＩＳＧ４０のモータトルク（図中、ＩＳＧトルクと記す）は、図５では力行しているため正の値となっている。

その後、時刻ｔ２１において、クラッチ即カットフラグがオンになり、クラッチ３０Ｂの開放が指示される。ＩＳＧ４０のモータトルク（力行トルク）は、初期状態に維持される。

その後、時刻ｔ２２において、クラッチ３０Ｂが開放し始める。クラッチ３０Ｂが瞬時に開放状態に切り替わらないのは、前述の応答係数に応じた遅延時間があるためである。

また、時刻ｔ２２において、エンジン回転数および変速機入力軸回転数が減少し始める。そして、クラッチ３０Ｂの係合度が低下するに連れて、変速機入力軸回転数がエンジン回転数より小さくなっていく。

その後、時刻ｔ２３において、ストールフラグがオンになる。その後、時刻ｔ２４において、クラッチ３０Ｂが完全に開放し、クラッチ即カットフラグがオフになる。また、時刻ｔ２４では、クラッチ３０Ｂが完全に開放したことに応じて要求エンジントルクが減少され、これに応じてモータトルクが減少する。

その後、時刻ｔ２５において、燃料カットフラグがオフになり、エンジン２０への燃料噴射が再開されたことで、エンジントルクが増加する。そして、エンジントルクとモータトルクの和が要求エンジントルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクとのトルク配分が変更され、モータトルク（力行トルク）が０に向かって減少量ｄＴ２で漸次減少される。

その後、時刻ｔ２６において、エンジントルクが要求エンジントルクに到達し、エンジンストールのおそれがなくなったため、ストールフラグがオフになる。この時刻ｔ２６では、エンジントルクにより要求エンジントルクが満たされるため、モータトルクは０になる。

以上のように、本実施例において、ＥＣＵ５０は、エンジン２０が燃料カット中であり、かつ、ＩＳＧ４０が回生中であり、クラッチ即カット条件が成立した場合、クラッチ３０Ｂの開放を開始し、変速機３０のクラッチ３０Ｂの応答係数に応じた減少量でＩＳＧ４０のモータトルクを減少させる。

これにより、ＩＳＧ４０の回生中の急制動時に、エンジン負荷の増加によってエンジン２０がストールすることを確実に防止できる

これに加え、クラッチ３０Ｂの開放時にＩＳＧ４０の回生トルクがエンジン２０に作用してエンジンストールが引き起こされることを防止でき、クラッチ３０Ｂの開放後に安定してエンジン２０の燃焼を開始することができる。

また、本実施例において、クラッチ即カット条件は、車両１０の減速度が所定減速度以上であること、車両１０の車輪１２がロックしたこと、車輪１２がスリップしたことの何れか１つを満たした場合に成立することである。

これにより、車両１０の減速度が所定減速度以上であること、車両１０の車輪１２がロックしたこと、車輪１２がスリップしたことの何れかに起因してエンジン２０がストールすることを防止できる。

また、本実施例において、ＥＣＵ５０は、エンジン２０が燃料カット中、かつ、ＩＳＧ４０が回生を行っておらず、かつ、クラッチ即カット条件が成立した場合、ＩＳＧ４０のモータトルクを維持する。

これにより、ＩＳＧ４０が回生を行っておらず、エンジンストールのおそれのない状態ではＩＳＧ４０のモータトルクを維持することで、クラッチを早期に開放することができる。

また、本実施例において、アクチュエータ３０Ｄは、クラッチ３０Ｂの断接動作および変速段の切替動作を作動油の油圧により行う油圧式アクチュエータであり、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ３０Ｄで用いられる作動油の油温と油圧とに基づいて応答係数を決定し、応答係数が大きいほどＩＳＧ４０のモータトルクの減少量を大きくする。

これにより、回生時のモータトルクが０に減少するタイミングとクラッチ３０Ｂが完全に開放されるタイミングとを一致させることができ、モータトルク（回生トルク）が負荷トルクとしてエンジンに作用することを防止できるため、クラッチ３０Ｂの開放後のエンジン２０の燃焼復帰を好適に実施することができる。

また、本実施例において、ＥＣＵ５０は、クラッチ３０Ｂの開放完了後、エンジン２０がストールするおそれがある場合、エンジン２０に要求される要求エンジントルクと等しい値にＩＳＧ４０の目標モータトルクを設定する。

これにより、エンジン２０よりも応答性に優れるＩＳＧ４０によってエンジン２０の回転を保持することで、エンジン２０の燃焼の再開を好適に実施することができる。

また、本実施例において、ＥＣＵ５０は、要求エンジントルクと等しい値に目標モータトルクを設定した後、エンジン２０への燃料噴射を再開する。そして、ＥＣＵ５０は、エンジントルクとモータトルクの和が要求エンジントルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクとのトルク配分を変更し、エンジン２０のエンジン回転数が大きいほどトルク配分の変更量を大きく設定する。

これにより、吸気遅れと相関のあるエンジン回転数に基づいて好適にトルク配分を変更でき、モータトルクによる走行からエンジントルクによる走行にスムーズに移行することができる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０ 車両
１２ 車輪（駆動輪）
２０ エンジン（駆動源）
３０ 変速機（自動変速機）
３０Ｂ クラッチ
３０Ｄ アクチュエータ
４０ ＩＳＧ（電動機、駆動源）
５０ ＥＣＵ（制御部）

Claims (6)

1. エンジンおよび該エンジンに対して相互に動力伝達可能に連結された電動機を有する駆動源と、
   前記駆動源から動力が伝達される自動変速機と、を備え、
   前記自動変速機は、前記駆動源からの動力を断接するクラッチと、該クラッチの断接動作および変速段の切替動作を行うアクチュエータとを有する機械式自動変速機である車両の制御装置であって、
   前記クラッチの即時開放を要求するクラッチ即カット条件が成立した場合に前記クラッチを開放する制御部を備え、
   前記アクチュエータは、前記クラッチの断接動作および前記変速段の切替動作を作動油の油圧により行う油圧式アクチュエータであり、
   前記制御部は、
   前記アクチュエータで用いられる作動油の油温と油圧とに基づいて前記クラッチの応答係数を決定し、
   前記エンジンが燃料カット中であり、かつ、前記電動機が回生中であり、かつ、前記クラッチ即カット条件が成立した場合、
   前記クラッチの開放を開始し、前記応答係数に応じた減少量で前記電動機のモータトルクを減少させることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記クラッチ即カット条件は、前記車両の減速度が所定減速度以上であること、前記車両の駆動輪がロックしたこと、前記駆動輪がスリップしたことの何れか１つを満たした場合に成立することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記エンジンが燃料カット中であり、かつ、前記電動機が回生を行っておらず、かつ、前記クラッチ即カット条件が成立した場合、前記電動機のモータトルクを維持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記応答係数が大きいほど前記電動機のモータトルクの減少量を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記クラッチの開放完了後、前記エンジンがストールするおそれがある場合、前記エンジンに要求される要求エンジントルクと等しい値に前記電動機の目標モータトルクを設定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御部は、
   前記要求エンジントルクと等しい値に前記目標モータトルクを設定した後、前記エンジンへの燃料噴射を再開し、前記エンジンのエンジントルクと前記モータトルクの和が前記要求エンジントルクを満たすように、前記エンジンの目標エンジントルクと前記目標モータトルクとのトルク配分を変更し、
   前記エンジンのエンジン回転数が大きいほど前記トルク配分の変更量を大きく設定することを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。

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