JP6870371B2 - 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、自動変速機に作動流体を供給するための機械式ポンプと電動式ポンプとを備えている。

この車両の制御装置は、エンジンが高速回転しているときは機械式ポンプのみを作動させ、エンジンが低速回転しているときは機械式ポンプに加えて電動式ポンプを駆動することで、機械式ポンプによる作動流体の流量不足を電動式ポンプによって補っている。

特許文献１に記載の車両によれば、電動式ポンプにより消費されるバッテリの消費電力を抑えることができ、エンジンの動力により駆動される機械式ポンプを小型化することができる。

特開２０００−４６１６６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、エンジンが低速回転しているときに機械式ポンプだけでなく電動式ポンプも駆動しているため、電動式ポンプが電力を消費することで他の補機類や電装品への電力が不足してしまうおそれがあった。

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、消費電力を最小化でき、電動機の動力により車両を発進させたときの車速領域を拡大することが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、エンジンと、前記エンジンに連結された電動機と、前記エンジンと前記電動機から伝達された駆動力を変速する変速機と、を備え、前記電動機の回転時に前記エンジンが前記電動機に連れ回る車両の制御装置であって、前記エンジンおよび前記変速機を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記エンジンの運転を停止したまま前記電動機の動力により車両を発進させた場合、前記電動機の回転数が所定の上限回転数に到達するまで、前記変速機の変速比を所定の発進用変速比に維持し、前記電動機の回転数が所定の上限回転数に到達した後、前記上限回転数を維持するように前記変速比を前記発進用変速比より小さい所定の限界変速比までアップシフトし、前記電動機の回転数が前記上限回転数に到達したときの前記変速機の入力軸の回転数に基づいて前記限界変速比を設定し、前記入力軸の回転数が大きいほど前記限界変速比を小さな値に設定することを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、消費電力を最小化でき、電動機の動力により車両を発進させたときの車速領域を拡大することができる。

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、本発明の一実施例に係る車両の制御装置において、ＥＶクリープによる発進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４は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置において、ＥＶクリープによる発進時に用いられる変速マップである。

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンと、エンジンに連結された電動機と、エンジンと電動機から伝達された駆動力を変速する変速機と、を備え、電動機の回転時にエンジンが電動機に連れ回る車両の制御装置であって、エンジンおよび変速機を制御する制御部を備え、制御部は、エンジンの運転を停止したまま電動機の動力により車両を発進させた場合、電動機の回転数が所定の上限回転数に到達するまで、変速機の変速比を所定の発進用変速比に維持し、電動機の回転数が所定の上限回転数に到達した後、上限回転数を維持するように変速比を発進用変速比より小さい所定の限界変速比までアップシフトす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、消費電力を最小化でき、電動機の動力により車両を発進させたときの車速領域を拡大することができる。

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４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、エンジン２０と、電動機としてのＩＳＧ（Integrated Starter Generator）４０と、変速機３０と、車輪１２と、車両１０を総合的に制御する制御部としての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。変速機３０は、入力軸３０Ａ、トルクコンバータ３０Ｂ、ロックアップクラッチ３０Ｃ、機械式ポンプ３０Ｄ、変速機構３０Ｅ、およびディファレンシャル機構３０Ｆを備えている。

トルクコンバータ３０Ｂは、エンジン２０から伝達された回転を作動流体を介してトルクに変換することでトルクの増幅を行う。ロックアップクラッチ３０Ｃの開放時は、エンジン２０と変速機構３０Ｅとの間で作動流体を介して動力が相互に伝達される。ロックアップクラッチ３０Ｃの係合時（締結時）は、エンジン２０と変速機構３０Ｅとの間でロックアップクラッチ３０Ｃを介して直接的に動力が伝達される。

トルクコンバータ３０Ｂにおいてトルクが増幅された動力は、変速機構３０Ｅの入力軸３０Ａに伝達される。機械式ポンプ３０Ｄは、入力軸３０Ａの回転によって駆動することで、変速機構３０Ｅ等で用いる油圧を発生するようになっている。

変速機構３０Ｅは、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）から構成されており、金属ベルトが巻掛けられた１組のプーリにより無段階に自動で変速を行う。変速機３０における変速比の変更、およびロックアップクラッチ３０Ｃの係合または開放は、ＥＣＵ５０により制御される。

なお、変速機構３０Ｅは、遊星歯車機構を用いて段階的に変速を行う自動変速機（いわゆるステップＡＴ）であってもよい。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。

また、変速機３０は、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）であってもよい。ＡＭＴは、平行軸歯車機構からなる手動変速機にアクチュエータを追加して自動で変速を行うようにした自動変速機である。変速機３０がＡＭＴである場合、変速機３０にはトルクコンバータ３０Ｂに代えて乾式単板クラッチが設けられる。

また、変速機３０は、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）であってもよい。ＤＣＴは、有段自動変速機の一種で、２系統のギアを有し、それぞれにクラッチを有する。

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。

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。

ここで、本実施例の車両１０において、ＥＶクリープが実施される条件には、アクセルペダル１３が操作されていないことが含まれている。このため、渋滞時などで発進と停止を繰り返す走行状況において、ＥＶクリープで実現可能な車速に対してドライバが不十分であると感じた場合、ドライバがアクセルペダル１３を操作することでエンジン２０が再始動され、ドライバの要求する車速をエンジントルクにより実現できる。

一方で、ドライバが要求する車速を得るためにアクセルペダル１３を操作する必要があるため、運転操作の煩雑なものになってしまう。また、アクセルペダル１３の踏み込みによりエンジン２０が再始動されると、燃費の向上効果が低減されてしまう。

したがって、ブレーキペダル１４の踏み込みの有無により車両１０を発進および停止できるように運転操作を簡略化し、かつ、エンジン２０の再始動を回避して燃費の向上効果を維持するためには、ＥＶクリープで実現可能な車速を大きくすることが好ましい。

ＥＶクリープで実現可能な車速を大きくするためには、ＩＳＧ４０の回転数を大きくすることが考えられるが、ＩＳＧ４０の効率や消費電力等の制限により、回転数を大きくすることには限界がある。

そこで、ＥＶクリープ中の変速機３０の変速比をアップシフトすることによって、ＥＶクリープで実現可能な車速を大きくする必要がある。しかし、変速機３０は機械式ポンプ３０Ｄの発生する油圧により変速比を変更するようになっているため、アップシフト可能、かつ、その変速比からダウンシフト可能な限界の変速比は、機械式ポンプ３０Ｄが発生する油圧により制限される。

また、ＥＶクリープ時に機械式ポンプ３０Ｄが発生可能な油圧は、変速機３０の入力軸３０Ａの回転数に依存し、入力軸３０Ａの回転数はＩＳＧ４０の回転数と大きな相関がある。したがって、機械式ポンプ３０Ｄの発生可能な油圧を考慮した上で、ＥＶクリープで実現可能な車速を高めるべく変速比をアップシフトする必要がある。

そこで、本実施例では、ＥＶクリープにより車両１０を発進させた場合、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達した後、上限回転数を維持するように変速比を発進用変速比から所定の限界変速比までアップシフトするようになっている。

以上のように構成された車両１０のＥＣＵ５０によるＥＶ発進制御について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。このＥＶ発進制御は、アイドリングストップによりエンジン２０の運転が停止した状態で車両１０が停止しているときに実施される。

図２において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１でＥＶ発進の条件が成立しているか否かを判別する。ＥＶ発進とは、ＥＶ走行の一態様であるＥＶクリープにより停車状態の車両１０を発進させることである。ＥＶ発進の条件は、ブレーキペダル１４が踏み込まれていないこと、かつ、アクセルペダル１３が踏み込まれていないこと、かつ、エンジン２０の始動要求がないことである。なお、バッテリ７０の充電状態が所定値未満の場合、図示しないエアコンの作動している場合、エンジン２０の始動要求が発生するため、ＥＶ発進の条件は成立しない。

ステップＳ１でＥＶ発進の条件が成立しない場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０に進んでエンジン２０を始動し、エンジン２０の動力による走行（図中、エンジン駆動と記す）に切換え、今回の動作を終了する。

ステップＳ１でＥＶ発進の条件が成立した場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２で、車両１０を発進させるために必要なＩＳＧ４０の回転数（図中、ＩＳＧ回転数と記す）を算出する。ここでは、ＥＣＵ５０は、車両１０を発進させるために必要で、かつ、ＩＳＧ４０が消費する電力消費量が所定の電力消費量以下となるモータトルクを、車両１０の車重と傾斜角（姿勢）に基づいて算出し、このモータトルクを発生するＩＳＧ４０の回転数を算出する。

また、このステップＳ２では、ＥＣＵ５０は、算出した回転数を、ＥＶ発進中のＩＳＧ４０の上限回転数として設定する。なお、ＥＣＵ５０は、基準となるベーストルクに基づくフィードバック制御によって、上限回転数を算出および設定してもよい。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３でＩＳＧ４０の駆動を開始する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の運転を停止したままＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させる。ここでは、ＥＣＵ５０は、変速機３０の変速比が所定の発進用変速比の状態で車両１０を発進させ、発進用変速比を維持する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４でＩＳＧ４０の回転数が所定の下限回転数以上であるかを判別する。下限回転数は、燃料噴射のみでエンジン２０を始動可能な回転数とすることが好ましい。ここでは、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３でＩＳＧ４０の駆動を開始してから所定時間以内に、ＩＳＧ４０の回転数が下限回転数以上になったか否かを判別する。

ステップＳ４でＩＳＧ４０の回転数が下限回転数未満である場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０に進んでエンジン２０を始動し、エンジン２０の動力による走行に切換え、今回の動作を終了する。

ステップＳ４でＩＳＧ４０の回転数が下限回転数以上である場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５に進み、ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達したかを判別する。ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達していない場合、ＥＣＵ５０はこのステップＳ５を再度実施する。

ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達した場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ６に進み、変速機３０においてアップシフト可能な変速比を、限界変速比として設定する。ここでは、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達したときの変速機３０の入力軸３０Ａの回転数に基づいて限界変速比を設定する。より詳しくは、ＥＣＵ５０は、入力軸３０Ａの回転数が大きいほど限界変速比を小さな値に設定している。

すなわち、入力軸３０Ａの回転数が小さいときは機械式ポンプ３０Ｄの発生可能な油圧も小さいため、本実施例では、機械式ポンプ３０Ｄにおいてより大きな油圧が得られるほど限界変速比が小さくなるように、限界変速比を設定している。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７で変速機３０の変速比をアップシフトするよう制御する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ８で変速機３０の変速比が限界変速比に到達したか否かを判別する。限界変速比に到達していない場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７に戻って変速比をさらにアップシフトする。限界変速比に到達した場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ９でアップシフトを禁止し、今回の動作を終了する。

このように、図２のＥＶ発進制御では、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の運転を停止したままＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させた場合、ＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達するまで、変速機３０の変速比を所定の発進用変速比に維持し、ＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達した後、上限回転数を維持するように変速比を発進用変速比より小さい所定の限界変速比までアップシフトしている。

図３のタイミングチャートを参照し、ＥＶ発進の際の車両状態の推移を説明する。また、図４の変速マップを参照し、ＥＶ発進の際の変速比の推移を説明する。図４において、縦軸は変速機３０の入力軸３０Ａの回転数（図中、ＣＶＴ入力回転数と記す）を示し、横軸は車速を示している。

図３に示すように、車両１０は、時刻ｔ１０において、アイドリングストップによりエンジン２０の運転が停止した状態で停車しており、車速が０となっている。この時刻ｔ１０では、アクセルペダル１３が踏み込まれておらずアクセル開度が０である。また、ブレーキペダル１４が踏み込まれており、この踏み込み量に応じたブレーキストロークとなっている。また、時刻ｔ１０では、変速機３０の変速比は、発進用変速比として最もロー側の最大変速比に設定されている。

その後、時刻ｔ１１においてブレーキペダル１４の踏み込みが解除されてブレーキストロークが０になったことで、ＥＶ発進の条件が成立する。ＥＶ発進の条件が成立したことでＩＳＧ４０が駆動される。車両１０は、ＩＳＧ４０の動力により発進し、車速が増加する。この状態では、ＩＳＧ４０は、運転を停止しているエンジン２０を連れ回している。

また、時刻ｔ１１では、ＩＳＧ４０の回転数の増加に伴って変速機３０の入力軸３０Ａの回転数が増加する。このとき、変速機３０の変速比は発進用変速比としての最大変速比に維持されているため、図４に示すように、車速が最ロー線に沿って増加する。図４の変速マップは、ＥＶ発進、すなわちＥＶクリープによる発進時に参照される専用のマップであり、実験等により予め定められ、ＥＣＵ５０のＲＯＭに格納されている。

その後、ＩＳＧ４０の回転数は、下限回転数を超えてさらに増加し、時刻ｔ１２で上限回転数に到達する。

時刻ｔ１２において、ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達し、車速がＶ１となる。ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達したことで、変速機３０の変速比が漸次アップシフトされる。変速比がアップシフトされたことで車速がＶ１から更に増加する。これにより、図４に示すように、変速機３０の入力軸３０Ａの回転数（ＣＶＴ入力回転数）が一定のまま車速が増加する。

時刻ｔ１３において、変速機３０の変速比が限界変速比に到達し、車速がＶ２となる。変速比が限界変速比に到達したことで、変速比のアップシフトが禁止される。

以上のように、本実施例において、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の運転を停止したままＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させた場合、ＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達するまで、変速機３０の変速比を所定の発進用変速比に維持する。また、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達した後、上限回転数を維持するように変速比を発進用変速比より小さい所定の限界変速比までアップシフトする。

これにより、ＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させてからＩＳＧ４０の回転数が所定の上限回転数に到達した後、変速比を限界変速比までアップシフトされるので、ＩＳＧ４０の回転数を上限回転数に維持したまま車速を高めることができ、ＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させたときの車速領域を拡大できる。

また、アップシフト後の変速比を限界変速比に制限しているため、変速機３０に電動式ポンプが設けられておらず機械式ポンプのみが設け設けられている場合であっても、変速比を発進用変速比に戻すための油圧が不足してしまうことを防止できる。したがって、変速機３０に電動式ポンプを設けることを不要にでき、電動式ポンプを駆動するための電力消費を不要にできるため、消費電力を最小化できる。

この結果、消費電力を最小化でき、ＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させたときの車速領域を拡大することができる。

本実施例において、上限回転数は、ＩＳＧ４０が消費する電力消費量が所定の電力消費量以下となるように設定されている。

これにより、ＩＳＧ４０が消費する電力消費量が所定の電力消費量を超えた大きな電力消費量となってしまうことを防止できる。

本実施例において、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の動力により車両１０を発進させた後、ＩＳＧ４０の回転数が所定の下限回転数に到達しない場合、エンジン２０の動力による走行に切換える。

これにより、燃料噴射のみでエンジン２０を始動可能な回転数を下限回転数として予め設定しておくことで、走行負荷が大きい等によりＩＳＧ４０の回転数が下限回転数に到達しない場合に、エンジン２０を始動してエンジン２０の動力による走行に切換えることで良好な発進性能を確保できる。したがって、ＥＶ走行を継続したことで発進性能が悪化してしまうことを防止できる。

また、ＩＳＧ４０の回転数が下限回転数に到達した場合にＥＶ走行が継続されるので、ＥＶ走行の継続中にアクセルペダル１３の踏み込みに応じてエンジン２０の動力による走行に切換える際に、燃料噴射のみによりエンジン２０を始動することができる。

本実施例において、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の回転数が上限回転数に到達したときの変速機３０の入力軸３０Ａの回転数に基づいて限界変速比を設定する。また、ＥＣＵ５０は、入力軸３０Ａの回転数が大きいほど限界変速比を小さな値に設定する。

これにより、大きな走行負荷によりトルクコンバータ３０Ｂで発生する滑りが大きいため、変速機３０の入力軸３０Ａの回転数が小さく機械式ポンプが発生する油圧が小さい場合であっても、小さい油圧に応じた値に限界変速比が設定される。このため、アップシフトされた変速比を確実に発進用変速比に戻すことができ、変速応答性を確保することができる。

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
２０ エンジン
３０ 変速機
３０Ａ 入力軸
４０ ＩＳＧ（電動機）
５０ ＥＣＵ（制御部）

Claims (2)

1. エンジンと、
   前記エンジンに連結された電動機と、
   前記エンジンと前記電動機から伝達された駆動力を変速する変速機と、を備え、
   前記電動機の回転時に前記エンジンが前記電動機に連れ回る車両の制御装置であって、
   前記エンジンおよび前記変速機を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記エンジンの運転を停止したまま前記電動機の動力により車両を発進させた場合、
   前記電動機の回転数が所定の上限回転数に到達するまで、前記変速機の変速比を所定の発進用変速比に維持し、
   前記電動機の回転数が所定の上限回転数に到達した後、前記上限回転数を維持するように前記変速比を前記発進用変速比より小さい所定の限界変速比までアップシフトし、
   前記電動機の回転数が前記上限回転数に到達したときの前記変速機の入力軸の回転数に基づいて前記限界変速比を設定し、
   前記入力軸の回転数が大きいほど前記限界変速比を小さな値に設定することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記上限回転数は、前記電動機が消費する電力消費量が所定の電力消費量以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

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