JP7172928B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、過給機を有するエンジン、第1回転機、及び第2回転機がそれぞれ差動機構に接続されたハイブリッド車両の制御装置に関する。
エンジン、第1回転機、そのエンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素とその第1回転機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と駆動輪に動力伝達可能な伝達部材が連結された第3回転要素とを有する差動機構、その伝達部材に動力伝達可能に連結された第2回転機、及びその第1回転機およびその第2回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置を備えたハイブリッド車両の、制御装置が知られている。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれである。特許文献1には、伝達部材と駆動輪との間に機械式変速機構が設けられ、その機械式変速機構の変速制御中における蓄電装置の充放電電力収支が変速制御中における電力収支目標値となるように機械式変速機構の変速制御を行うことが開示されている。
特開2014-144659号公報
ところで、過給機を有するエンジンを備えたハイブリッド車両にあっては、エンジンの過給圧を変更する場合に、過給圧の応答遅れが生じ、エンジントルクが変動することから、蓄電装置の充放電電力収支のバランス(均衡)が取り難いという問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、蓄電装置の充放電電力収支のバランスを取りやすくして充放電電力収支のバランスの悪化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にある。
第1発明の要旨とするところは、過給機を有するエンジン、第1回転機、前記エンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素と前記第1回転機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と駆動輪に動力伝達可能な伝達部材が連結された第3回転要素とを有する差動機構、前記伝達部材に動力伝達可能に連結された第2回転機、及び前記第1回転機および前記第2回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置を備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、(a)前記蓄電装置の充放電電力収支が電力収支目標値となるように駆動力制御を行う駆動力制御部と、(b)前記駆動力制御中において前記蓄電装置の充放電電力が制限される場合には、前記過給機による過給圧の変更速度を制限し、前記充放電電力の制限が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする制限部と、を備えることにある。
第2発明の要旨とするところは、第1発明において、前記制限部は、前記第1回転機の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくすることにある。
第3発明の要旨とするところは、第1発明又は第2発明において、前記制限部は、前記過給圧の応答遅れが大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくすることにある。
第4発明の要旨とするところは、第1発明乃至第3発明のいずれか1の発明において、前記過給圧の変更速度が制限されることに伴う要求エンジントルクと実エンジントルクとの差に基づく前記伝達部材に出力されるトルクのずれを前記第2回転機のトルクによって補償する補償部をさらに備えることにある。
第5発明の要旨とするところは、第1発明乃至第4発明のいずれか1の発明において、前記駆動力制御は、前記差動機構と前記駆動輪との間に設けられた機械式変速機構の変速制御であることにある。
第6発明の要旨とするところは、第5発明において、前記制限部は、前記機械式変速機構におけるAT入力軸の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくすることにある。
第1発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、(a)前記蓄電装置の充放電電力収支が電力収支目標値となるように駆動力制御を行う駆動力制御部と、(b)前記駆動力制御中において前記蓄電装置の充放電電力が制限される場合には、前記過給機による過給圧の変更速度を制限し、前記充放電電力の制限が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする制限部と、が備えられる。過給圧の応答遅れが生じると、実エンジントルクのばらつきが大きくなりやすく、蓄電装置の充放電電力収支のバランスが取り難くなり、特に蓄電装置の充放電電力が制限される場合には、充放電電力収支のバランスが取り難くなる。充放電電力の制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度の制限が大きくされて実エンジントルクのばらつきが低減される。これにより、充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
第2発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第1発明において、前記制限部は、前記第1回転機の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする。第1回転機の回転速度の変化率が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の応答遅れによる実エンジントルクのばらつきが大きくなりやすく、蓄電装置の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。第1回転機の回転速度の変化率が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度の制限が大きくされることで実エンジントルクのばらつきが低減される。これにより、充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
第3発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第1発明又は第2発明において、前記制限部は、前記過給圧の応答遅れが大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする。過給圧の応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて実エンジントルクのばらつきが大きくなりやすく、蓄電装置の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。過給圧の応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度の制限が大きくされて実エンジントルクのばらつきが低減される。これにより、充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
第4発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第1発明乃至第3発明のいずれか1の発明において、前記過給圧の変更速度が制限されることに伴う要求エンジントルクと実エンジントルクとの差に基づく前記伝達部材に出力されるトルクのずれを前記第2回転機のトルクによって補償する補償部がさらに備えられる。過給圧の変更速度が制限されることに伴い、要求エンジントルクと実エンジントルクとの間に差が生じ、差動機構から伝達部材に出力されるトルクにずれが生じることになるが、このずれが第2回転機のトルクによって補償されることで運転者の加速要求に応えることが可能となる。
第5発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第1発明乃至第4発明のいずれか1の発明において、前記駆動力制御は、前記差動機構と前記駆動輪との間に設けられた機械式変速機構の変速制御である。機械式変速機構の変速制御中において過給圧の応答遅れが生じると、実エンジントルクのばらつきが大きくなりやすく、蓄電装置の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。機械式変速機構の変速制御中において、充放電電力の制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度の制限が大きくされることで実エンジントルクのばらつきが低減される。これにより、機械式変速機構の変速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
第6発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第5発明において、前記制限部は、前記機械式変速機構におけるAT入力軸の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする。速やかな変速のために変速時間を短くすると、機械式変速機構におけるAT入力回転速度の変化率が大きくなる。機械式変速機構におけるAT入力回転速度の変化率が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の応答遅れによる実エンジントルクのばらつきが大きくなりやすく、蓄電装置の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。機械式変速機構におけるAT入力回転速度の変化率が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度の制限が大きくされることで実エンジントルクのばらつきが低減される。これにより、機械式変速機構の変速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
本発明の実施例1に係る電子制御装置が搭載される車両の概略構成図であると共に、車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 図1に示すエンジンの概略構成を説明する図である。 エンジン回転速度及びエンジントルクを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点の一例を示す図である。 EV走行とHV走行との切替制御に用いる動力源切替マップの一例を示す図である。 図1に示す有段変速部の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動状態の組み合わせとの関係を説明する係合作動表である。 図1に示す無段変速部と有段変速部とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 図1に示す車両に搭載されたバッテリにおけるバッテリ温度に対する充放電可能電力の特性の一例である。 過給圧に対する変更速度制限値について、変速制御中における有段変速部のAT入力軸の回転速度変化率及び充放電可能電力との関係を説明する図である。 過給圧に対する変更速度制限値について、変速制御中における第1回転機の回転速度変化率及び充放電可能電力との関係を説明する図である。 過給圧に対する変更速度制限値について、変速制御中における過給応答遅れ及び充放電可能電力との関係を説明する図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。 図11に示す電子制御装置の制御作動が実行された場合のタイムチャートの一例である。 本発明の実施例2に係る電子制御装置が搭載される車両の概略構成図であると共に、車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 各走行モードとそれに用いられるクラッチ及びブレーキの作動状態の組み合わせとの関係を説明する係合作動表である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の実施例1に係る電子制御装置100が搭載されるハイブリッド車両10の概略構成図であると共に、ハイブリッド車両10における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。ハイブリッド車両10(以下、「車両10」と記す。)は、エンジン12、第1回転機MG1、第2回転機MG2、動力伝達装置14、及び駆動輪16を備える。
図2は、図1に示すエンジン12の概略構成を説明する図である。エンジン12は、車両10の走行用駆動力源であり、過給機18を有するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関、すなわち過給機18付きエンジンである。エンジン12の吸気系には吸気管20が設けられており、吸気管20はエンジン本体12aに取り付けられた吸気マニホールド22に接続されている。エンジン12の排気系には排気管24が設けられており、排気管24はエンジン本体12aに取り付けられた排気マニホールド26に接続されている。過給機18は、吸気管20に設けられたコンプレッサー18cと排気管24に設けられたタービン18tとを有する、公知の排気タービン式の過給機すなわちターボチャージャーである。タービン18tは、排出ガスすなわち排気の流れにより回転駆動させられる。コンプレッサー18cは、タービン18tに連結されている。タービン18tによってコンプレッサー18cが回転駆動させられることで、エンジン12への吸入空気すなわち吸気が圧縮される。
排気管24には、タービン18tの上流側から下流側へタービン18tを迂回して排気を流すための排気バイパス28が設けられている。排気バイパス28には、タービン18tを通過する排気と排気バイパス28を通過する排気との割合を連続的に制御するためのウェイストゲートバルブ30(以下、「WGV30」と記す。)が設けられている。WGV30は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。WGV30の弁開度が大きいほど、エンジン12の排気は排気バイパス28を通って排出されやすくなる。したがって、過給機18の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、過給機18による過給圧Pchg[Pa]はWGV30の弁開度が大きいほど低くなる。過給機18による過給圧Pchgは、吸気の圧力であり、吸気管20内でのコンプレッサー18cの下流側気圧である。なお、過給圧Pchgの低い側は、例えば過給機18の過給作用が全く効いていないエンジン12の非過給状態における吸気の圧力となる側、見方を換えれば過給機18を有していないエンジンにおける吸気の圧力となる側である。
吸気管20の入口にはエアクリーナ32が設けられ、エアクリーナ32よりも下流であってコンプレッサー18cよりも上流の吸気管20には、エンジン12の吸入空気量を測定するエアフローメータ34が設けられている。コンプレッサー18cよりも下流の吸気管20には、吸気と外気又は冷却水との間で熱交換を行って過給機18により圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるインタークーラ36が設けられている。インタークーラ36よりも下流であって吸気マニホールド22よりも上流の吸気管20には、後述する電子制御装置100によって不図示のスロットルアクチュエータが作動させられることにより開閉制御される電子スロットル弁38が設けられている。インタークーラ36と電子スロットル弁38との間の吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側での過給圧Pchgを検出する過給圧センサ40、及び吸気の温度である吸気温度Tinh[℃]を検出する吸気温センサ42が設けられている。電子スロットル弁38の近傍例えばスロットルアクチュエータには、電子スロットル弁38の開度であるスロットル弁開度θth[%]を検出するスロットル弁開度センサ44が設けられている。
吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側から上流側へコンプレッサー18cを迂回して空気を再循環させるための空気再循環バイパス46が設けられている。空気再循環バイパス46には、例えば電子スロットル弁38の急閉時に開弁させられることによりサージの発生を抑制してコンプレッサー18cを保護するためのエアバイパスバルブ48が設けられている。
エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、電子スロットル弁38や燃料噴射装置や点火装置やWGV30等を含むエンジン制御装置50(図1参照)が制御されることによりエンジン12から出力されるエンジントルクTe[Nm]が制御される。
図1に戻り、第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車両10の走行用駆動力源となり得る。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、第1回転機MG1から出力されるMG1トルクTg[Nm]及び第2回転機MG2から出力されるMG2トルクTm[Nm]が制御される。回転機から出力されるトルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2からそれぞれ出力されるMG1トルクTg及びMG2トルクTmが力行トルクである場合には、第1回転機MG1及び第2回転機MG2から出力される動力が走行用駆動力である。バッテリ54は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々に対して電力を授受する。バッテリ54は、例えばリチウムイオン組電池やニッケル水素組電池などの充放電可能な2次電池である。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース56内に設けられている。なお、バッテリ54は、本発明における「蓄電装置」に相当し、MG2トルクTmは、本発明における「第2回転機のトルク」に相当する。
動力伝達装置14は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース56内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式の無段変速部58及び機械式の有段変速部60等を備える。無段変速部58は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン12に連結されている。有段変速部60は、無段変速部58の出力側に連結されている。動力伝達装置14は、有段変速部60の出力回転部材である出力軸74に連結されたディファレンシャルギヤ68、ディファレンシャルギヤ68に連結された一対の車軸78等を備える。動力伝達装置14において、エンジン12や第2回転機MG2から出力される動力は、有段変速部60へ伝達される。有段変速部60へ伝達された動力は、ディファレンシャルギヤ68等を介して駆動輪16へ伝達される。このように構成された動力伝達装置14は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。無段変速部58や有段変速部60等は上記共通の軸心に対して略対称的に構成されており、図1ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン12のクランク軸やクランク軸に連結された入力軸72などの軸心である。動力伝達装置14における無段変速部58、有段変速部60、ディファレンシャルギヤ68、及び車軸78が、エンジン12と駆動輪16との間に設けられた動力伝達経路PTを構成している。有段変速部60は、中間伝達部材76と駆動輪16との間の動力伝達経路PTの一部を構成する。
無段変速部58は、エンジン12の動力を第1回転機MG1及び無段変速部58の出力回転部材である中間伝達部材76に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構80を備える。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。中間伝達部材76には第2回転機MG2が動力伝達可能に接続されている。中間伝達部材76は、有段変速部60を介して駆動輪16に連結されているので、第2回転機MG2は動力伝達経路PTに動力伝達可能に接続され、第2回転機MG2は駆動輪16に動力伝達可能に接続された回転機である。差動機構80は、エンジン12の動力を駆動輪16と第1回転機MG1とに分割して伝達する差動機構である。無段変速部58は、差動機構80に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構80の差動状態(すなわち無段変速部58の差動状態)が制御される電気式の無段変速機である。第1回転機MG1は、エンジン回転速度Ne[rpm]を制御可能な回転機である。なお、エンジン回転速度Neは、エンジン12の回転速度である。
差動機構80は、サンギヤS1、キャリアCA1、及びリングギヤR1を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。
有段変速部60は、中間伝達部材76と駆動輪16との間の動力伝達経路PTの一部を構成する有段変速機としての機械式変速機構、つまり差動機構80と駆動輪16との間の動力伝達経路PTの一部を構成する自動変速機である。中間伝達部材76は、有段変速部60の入力回転部材としても機能する。有段変速部60は、例えば第1遊星歯車装置82A及び第2遊星歯車装置82Bの複数の遊星歯車装置と、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2、及びワンウェイクラッチF1の複数の係合装置と、を備える、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、特に区別しない場合は単に係合装置CBと記す。なお、中間伝達部材76は、本発明における「AT入力軸」に相当する。以下、中間伝達部材76をAT入力軸76と記す場合がある。
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。この係合装置CBは、車両10に備えられた油圧制御回路84が後述する電子制御装置100によって制御されることにより、油圧制御回路84から出力される調圧された各油圧に応じて、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
第1遊星歯車装置82Aは、サンギヤS2、キャリアCA2、及びリングギヤR2を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。第2遊星歯車装置82Bは、サンギヤS3、キャリアCA3、及びリングギヤR3を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。
差動機構80、第1遊星歯車装置82A、第2遊星歯車装置82B、係合装置CB、ワンウェイクラッチF1、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2は、図1に示すように連結されている。
差動機構80では、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA1にエンジン12が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2に対応するサンギヤS1に第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR1に駆動輪16に動力伝達可能な中間伝達部材76が連結されている。差動機構80において、キャリアCA1は入力要素として機能し、サンギヤS1は反力要素として機能し、リングギヤR1は出力要素として機能する。なお、中間伝達部材76は、本発明における「伝達部材」に相当する。
係合装置CBは、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、車両10に備えられた油圧制御回路84内のソレノイドバルブSL1-SL4等から各々出力される調圧された各係合油圧により、係合装置CBのそれぞれのトルク容量である係合トルクが変化させられる。これにより、係合装置CBは、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
有段変速部60は、複数の係合装置CBの作動状態の組み合わせが切り替えられることによって、変速比γat(=AT入力回転速度Nati[rpm]/AT出力回転速度Nato[rpm])が異なる複数のギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成される。本実施例では、有段変速部60にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。AT入力回転速度Natiは、有段変速部60の入力回転速度であって、中間伝達部材76(AT入力軸76)の回転速度と同値であり且つ第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nm[rpm]と同値である。AT出力回転速度Natoは、有段変速部60の出力回転部材である出力軸74の回転速度であって、無段変速部58と有段変速部60とを合わせた全体の変速機である複合変速機62の出力回転速度No[rpm]でもある。
図3は、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点OPengfの一例を示す図である。図3において、最大効率線Lengは、エンジン12が運転されている場合における最適エンジン動作点OPengfの集まりを示している。最適エンジン動作点OPengfは、例えば要求エンジンパワーPedem[W]を実現するときに、エンジン12単体の燃費にバッテリ54における充放電効率等を考慮した車両10におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点OPengとして予め定められている。つまり、最適エンジン動作点OPengfにおけるエンジン回転速度Neは、エンジン12が要求エンジンパワーPedemを最も効率よく出力可能な最適燃費回転速度Neeffである。なお、運転者による不図示のアクセルペダルの踏み込み操作に基づくアクセル開度θacc[%]や車速V[km/h]などに応じて要求駆動力Pwdem[N]が求められ、その要求駆動力Pwdemに基づいてエンジン12の要求エンジンパワーPedemが求められる。その要求エンジンパワーPedemと現在のエンジン回転速度Neとから運転者が要求する要求エンジントルクTedem[Nm]が求められる。
等エンジンパワー線Lpw1,Lpw2,Lpw3は、各々、要求エンジンパワーPedemがエンジンパワーPe1,Pe2,Pe3であるときの一例を示している。点Aは、エンジンパワーPe1を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengAであり、点Bは、エンジンパワーPe2を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengBであり、点Cは、エンジンパワーPe3を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengCである。点A,B,Cは、各々、目標エンジン回転速度Netgt[rpm]と目標エンジントルクTetgt[Nm]とで表されるエンジン動作点OPengの目標値すなわち目標エンジン動作点OPengtgtでもある。つまり、目標エンジン回転速度Netgtは、エンジン回転速度Neの目標値であり、目標エンジントルクTetgtは、エンジントルクTeの目標値である。エンジンパワーPe[W]はエンジン12から出力されるパワーであって、エンジン12から出力される走行用駆動力である。
アクセル開度θacc[%]の増加(例えば、運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作に基づくアクセル開度θaccの増加)により、例えば目標エンジン動作点OPengtgtが点Aから点Cへ変化させられる場合、最大効率線Leng上を通る経路aでエンジン動作点OPengが変化させられる。
図3では不図示であったが、厳密には、過給機18付きエンジン12においては、燃費が最大となる最適エンジン動作点OPengfは、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeの他に、過給圧Pchgも変数として予め記憶されている。最適エンジン動作点OPengf上で要求エンジンパワーPedemを実現するときの過給圧Pchgが、目標過給圧Pchgtgt[Pa]である。
図4は、EV走行とHV走行との切替制御に用いる動力源切替マップの一例を示す図である。図4において、実線Lswpは、EV走行とHV走行とを切り替えるためのEV走行領域とHV走行領域との境界線である。車速Vが比較的低く且つ要求駆動トルクTwdem[Nm]が比較的低い(すなわち要求駆動力Pwdemが比較的小さい)領域が、EV走行領域に予め定められている。車速Vが比較的高く又は要求駆動トルクTwdemが比較的高い(すなわち要求駆動力Pwdemが比較的大きい)領域が、HV走行領域に予め定められている。なお、後述のバッテリ54の充電状態値SOC[%]が所定の状態値未満の低い場合又はエンジン12の暖機が必要な場合には、図4におけるEV走行領域がHV走行領域に変更されても良い。この所定の状態値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断するための予め定められた閾値である。
第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、MG1トルクTg及びMG2トルクTmが制御される。
図5は、図1に示す有段変速部60の変速作動とそれに用いられる係合装置CBの作動状態の組み合わせとの関係を説明する係合作動表である。有段変速部60は、複数のATギヤ段として、AT1速ギヤ段(図5に示す「1st」)-AT4速ギヤ段(図5に示す「4th」)の4段の前進用のATギヤ段が形成される。AT1速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のATギヤ段ほど、変速比γatが小さくなる。後進用のATギヤ段(図5に示す「Rev」)は、例えばクラッチC1が係合され且つブレーキB2が係合されることによって形成される。つまり、後述するように、後進走行を行う際には、例えばAT1速ギヤ段が形成される。図5において、「○」は係合状態、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速部60のコーストダウンシフト時における係合状態、「空欄」は解放状態、をそれぞれ表している。コーストダウンシフトとは、例えばアクセルオフ(アクセル開度θaccが零又は略零)の減速走行中における車速Vの低下によって実行されるダウンシフトのうちで、アクセルオフの減速走行状態のまま実行されるダウンシフトである。
有段変速部60は、後述する電子制御装置100によって、例えば運転者によるアクセル操作量であるアクセル開度θaccや車速V等に応じて形成されるATギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のATギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速部60の変速制御においては、係合装置CBのいずれかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置CBの係合と解放との切り替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。
車両10は、更に、ワンウェイクラッチF0(図1参照)を備える。ワンウェイクラッチF0は、キャリアCA1を回転不能に固定することができるロック機構である。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12のクランク軸と連結された、キャリアCA1と一体的に回転する入力軸72を、ケース56に対して固定することができるロック機構である。ワンウェイクラッチF0は、相対回転可能な2つの部材のうちの一方の部材が入力軸72に一体的に連結され、他方の部材がケース56に一体的に連結されている。ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向である正回転方向に対して空転する一方で、エンジン12の運転時とは逆の回転方向に対して自動係合する。したがって、ワンウェイクラッチF0の空転時には、エンジン12はケース56に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ワンウェイクラッチF0の係合時には、エンジン12はケース56に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ワンウェイクラッチF0の係合により、エンジン12はケース56に固定される。このように、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向となるキャリアCA1の正回転方向の回転を許容し且つキャリアCA1の負回転方向の回転を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止することができるロック機構である。
図6は、図1に示す無段変速部58と有段変速部60とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図6において、無段変速部58を構成する差動機構80の3つの回転要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素RE2に対応するサンギヤS1の回転速度を表すg軸であり、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA1の回転速度を表すe軸であり、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR1の回転速度(すなわち有段変速部60の入力回転速度)を表すm軸である。有段変速部60の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素RE4に対応するサンギヤS3の回転速度、第5回転要素RE5に対応する相互に連結されたリングギヤR2及びキャリアCA3の回転速度(すなわち出力軸74の回転速度)、第6回転要素RE6に対応する相互に連結されたキャリアCA2及びリングギヤR3の回転速度、第7回転要素RE7に対応するサンギヤS2の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、差動機構80の歯車比ρ1(=サンギヤS1の歯数/リングギヤR1の歯数)に応じて定められている。縦線Y4、Y5、Y6、Y7の相互の間隔は、第1遊星歯車装置82A及び第2遊星歯車装置82Bのそれぞれの歯車比ρ2(=サンギヤS2の歯数/リングギヤR2の歯数),歯車比ρ3(=サンギヤS3の歯数/リングギヤR3の歯数)に応じて定められている。
図6の共線図を用いて表現すれば、無段変速部58の差動機構80において、第1回転要素RE1にエンジン12(図6に示す「ENG」参照)が連結され、第2回転要素RE2に第1回転機MG1(図6に示す「MG1」参照)が連結され、中間伝達部材76と一体回転する第3回転要素RE3に第2回転機MG2(図6に示す「MG2」参照)が連結されて、エンジン12の回転が中間伝達部材76を介して有段変速部60へ伝達するように構成されている。無段変速部58では、縦線Y2を横切る各直線L0e,L0mにより、サンギヤS1の回転速度とリングギヤR1の回転速度との関係が示される。
有段変速部60において、第4回転要素RE4はクラッチC1を介して中間伝達部材76に選択的に連結され、第5回転要素RE5は出力軸74に連結され、第6回転要素RE6はクラッチC2を介して中間伝達部材76に選択的に連結されると共にブレーキB2を介してケース56に選択的に連結され、第7回転要素RE7はブレーキB1を介してケース56に選択的に連結されている。有段変速部60では、係合装置CBの係合解放制御によって縦線Y5を横切る各直線L1,L2,L3,L4により、出力軸74における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」の各回転速度が示される。
図6中に実線で示す、直線L0e及び直線L1,L2,L3,L4は、少なくともエンジン12を走行用駆動力源としたHV走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。HV走行モードでは、エンジン12が主たる走行用駆動力源とされ、第1回転機MG1及び第2回転機MG2が必要に応じて補助的な走行用駆動力源とされる。このHV走行モードでは、差動機構80において、キャリアCA1に入力されるエンジントルクTeに対して、第1回転機MG1による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤS1に入力されると、リングギヤR1には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクTd[Nm]{=Te/(1+ρ1)=-(1/ρ1)×Tg}が現れる。そして、要求駆動力Pwdemに応じて、エンジン直達トルクTdとMG2トルクTmとの合算トルクが車両10の前進方向の駆動トルクTwとして、AT1速ギヤ段-AT4速ギヤ段のうちのいずれかのATギヤ段が形成された有段変速部60を介して駆動輪16へ伝達される。このとき、第1回転機MG1は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第1回転機MG1による発電電力Wg[W]は、バッテリ54に充電されたり、第2回転機MG2にて消費されたりする。第2回転機MG2は、発電電力Wgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgに加えてバッテリ54からの電力を用いて、MG2トルクTmを出力する。
図6中に一点鎖線で示す直線L0m及び図6中に実線で示す直線L1,L2,L3,L4は、エンジン12が運転停止した状態で第1回転機MG1及び第2回転機MG2のうちの少なくとも一方の回転機を走行用駆動力源としたEV走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。EV走行モードでの前進走行としては、例えばエンジン12を走行用駆動力源とせず且つ第2回転機MG2のみを走行用駆動力源とした単独駆動EV走行モードと、エンジン12を走行用駆動力源とせず且つ第1回転機MG1及び第2回転機MG2を共に走行用駆動力源とした両駆動EV走行モードと、がある。
単独駆動EV走行モードでは、キャリアCA1はゼロ回転とされ、リングギヤR1には正回転にて正トルクとなるMG2トルクTmが入力される。このとき、サンギヤS1に連結された第1回転機MG1は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。単独駆動EV走行モードでは、ワンウェイクラッチF0が解放されており、入力軸72はケース56に対して固定されていない。
両駆動EV走行モードでは、キャリアCA1がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS1に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力されると、キャリアCA1の負回転方向への回転が阻止されるようにワンウェイクラッチF0が自動係合される。ワンウェイクラッチF0の係合によってキャリアCA1が回転不能に固定された状態においては、MG1トルクTgによる反力トルクがリングギヤR1へ入力される。加えて、両駆動EV走行モードでは、単独駆動EV走行モードと同様に、リングギヤR1にはMG2トルクTmが入力される。
単独駆動EV走行モード及び両駆動EV走行モードでの前進走行では、エンジン12は駆動されず、エンジン回転速度Neはゼロとされ、MG1トルクTg及びMG2トルクTmのうちの少なくとも一方のトルクが車両10の前進方向の駆動トルクTwとして、AT1速ギヤ段-AT4速ギヤ段のうちのいずれかのATギヤ段が形成された有段変速部60を介して駆動輪16へ伝達される。単独駆動EV走行モード及び両駆動EV走行モードでの前進走行では、MG1トルクTgは負回転且つ負トルクの力行トルクであり、MG2トルクTmは正回転且つ正トルクの力行トルクである。
HV走行モードにおいて、車両10に要求される要求駆動力Pwdemが変化した場合、その要求駆動力Pwdemを実現する要求エンジンパワーPedemを得るための目標エンジン動作点OPengtgtが設定される。
HV走行モードにおいては、有段変速部60にてATギヤ段が形成されたことで駆動輪16の回転に拘束されるリングギヤR1の回転速度に対して、第1回転機MG1の回転速度を制御することによってサンギヤS1の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアCA1の回転速度つまりエンジン回転速度Neが上昇或いは下降させられる。したがって、HV走行では、エンジン12を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。つまり、ATギヤ段が形成された有段変速部60と無段変速機として作動させられる無段変速部58とで、複合変速機62全体として無段変速機を構成することができる。
図1に戻り、車両10は、更に、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備える。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。なお、電子制御装置100は、本発明における「制御装置」に相当する。
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えば、過給圧センサ40、吸気温センサ42、スロットル弁開度センサ44、エンジン回転速度センサ88、出力回転速度センサ90、MG1回転速度センサ92A、MG2回転速度センサ92B、ブレーキ操作量センサ94、アクセル開度センサ96、バッテリセンサ98など)による検出値に基づく各種信号等(例えば、過給圧Pchg、吸気温度Tinh、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ne、車速Vに対応する出力軸74の回転速度である出力回転速度No、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ng[rpm]、第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nm、運転者による制動操作の大きさを表すブレーキ操作量Brk[%]、運転者の加速操作の大きさを表すアクセル操作量であるアクセル開度θacc、バッテリ54のバッテリ温度Thb[℃]やバッテリ充放電電流Ibat[mA]やバッテリ電圧Vbat[V]など)が、それぞれ入力される。
電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えば、エンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路84など)に各種指令信号(例えば、エンジン12を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Se、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を各々制御する指令信号である回転機制御指令信号Smg、係合装置CBの各々の作動状態を制御する指令信号である油圧制御指令信号Spなど)が、それぞれ出力される。
電子制御装置100は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいてバッテリ54の充電状態を示す値としての充電状態値SOCを算出する。電子制御装置100は、例えばバッテリ温度Thb及びバッテリ54の充電状態値SOCに基づいて、バッテリ54のパワーであるバッテリパワーPbat[W]の使用可能な範囲を規定する充電可能電力Win[W]及び放電可能電力Wout[W]を算出する。充電可能電力Win及び放電可能電力Woutは、バッテリ54の劣化を抑制する目的で設定されるものである。充電可能電力Winは、バッテリ54への充電電力の制限を規定する入力可能電力であり、放電可能電力Woutは、バッテリ54からの放電電力の制限を規定する出力可能電力である。したがって、バッテリ54への充電電力が充電可能電力Winを長い期間超えたり、バッテリ54からの放電電力が放電可能電力Woutを長い期間を超えたりすることは、バッテリ54の劣化の観点から好ましくない。
図7は、図1に示す車両10に搭載されたバッテリ54におけるバッテリ温度Thbに対する充放電可能電力Win,Woutの特性の一例である。充電可能電力Win及び放電可能電力Woutは、例えばバッテリ温度Thbが常用域より低い低温域(常用温度範囲下限値Thbβ[℃]以下)ではバッテリ温度Thbが低いほど小さくされ、バッテリ温度Thbが常用域より高い高温域(常用温度範囲上限値Thbα[℃]以上)ではバッテリ温度Thbが高いほど小さくされる。充電可能電力Winは、例えば充電状態値SOCが高い領域では充電状態値SOCが高いほど小さくされる。放電可能電力Woutは、例えば充電状態値SOCが低い領域では充電状態値SOCが低いほど小さくされる。なお、充放電可能電力Win,Woutは、バッテリ54の充放電電力を制限するものの一例である。充放電可能電力Win,Woutが小さい場合は、大きい場合に比べて充放電電力の制限が大きいことを意味する。
電子制御装置100は、判定部102、駆動力制御部104、制限部106、エンジン制御部108、MG1制御部110、MG2制御部112、及び油圧制御部114を機能的に備える。
ここで、変更速度Vchg[Pa/sec]は、過給圧Pchgの時間あたりの変更量すなわち過給圧Pchgの変更速度である。また、変更速度制限値Vchglm[Pa/sec]は、過給圧の変更速度Vchgに対する制限値である。すなわち、変更速度制限値Vchglmは、過給圧の変更速度Vchgの上限値である。変更速度制限値Vchglmが小さい場合は、大きい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きいことを意味し、過給圧Pchgが比較的緩やかに変化させられる。変更速度制限値Vchglmが大きい場合は、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が小さいことを意味し、過給圧Pchgが比較的速やかに変化させられる。
有段変速部60において変速制御、例えばAT2速ギヤ段からAT3速ギヤ段への変速制御が実行されることが決定されると、判定部102はバッテリ54における充放電電力が制限されているか否かを判定する。例えば、充電可能電力Winが所定の第1電力値未満である場合や放電可能電力Woutが所定の第2電力値未満である場合に、充放電電力が制限されていると判定される。所定の第1電力値及び所定の第2電力値は、過給圧Pchgの応答遅れによる実エンジントルクTer[Nm]のばらつきによって充放電電力収支のバランスが取り難くなる判定値として予め実験的に或いは設計的に設定される。なお、実エンジントルクTerとは、実際にエンジン12から出力されるエンジントルクTeである。
判定部102によりバッテリ54における充放電電力が制限されていると判定された場合、駆動力制御部104は、例えば変速制御中における電力収支目標値ΔPaim[W]を式(1)および図7に示す関係を用いて算出する。
駆動力制御部104は、例えば図7に示す予め記憶された関係からバッテリ温度Thbに基づいて充電可能電力Winおよび放電可能電力Woutを決定し、式(1)から充電可能電力Winおよび放電可能電力Woutに基づいて電力収支目標値ΔPaimを算出する。式(1)において、Amd[W]は、基本値[(Wout+Win)/2]を補正する補正値であり、車両10の走行状態やバッテリ54の充電状態値SOC等に基づいて設定される。例えば、充電可能電力Win(下限値)が-30,000[W]、放電可能電力Wout(上限値)が30,000[W]であるとすると、補正値Amdが零であれば、電力収支目標値ΔPaimは、それらの中央値(平均値)である零値(±0[W])となる。しかし、バッテリ54に対する充電要求があった場合には補正値Amdは予め設定された値、例えば5,000[W]に設定され、電力収支目標値ΔPaimが5,000[W]と算出される。また、バッテリ54に対する放電要求があった場合には補正値Amdは予め設定された値、例えば-5,000[W]に設定され、電力収支目標値ΔPaimが-5,000[W]と算出される。
一般に、実際の変速制御中における充放電電力収支の変動は、充電側(+側)或いは放電側(-側)の変動幅があり、この変動幅はいずれかへ偏る特性がある。このため、補正値Amdは、変速制御中、特にイナーシャ相中に予測される充放電電力収支の変動の偏りに応じて適宜決定される。充放電電力収支の変動幅の偏り特性は、実際に変速されるATギヤ段、車速V、アクセル開度θacc、路面勾配に関連する性質があるので、予め実験的に求められて記憶された関係から実際に変速されるATギヤ段、車速V、アクセル開度θacc、路面勾配に基づいて補正値Amdが決定される。この関係は、充放電電力収支の変動幅の偏りが大きいほど補正値Amdが大きくされ、且つ、その補正値Amdが偏り側とは反対側の値となるようにされる。例えば、偏りが充電側(+側)であれば、補正値Amdは放電側(-側)の値となるように決定される。なお、補正値Amdは、基本値[(Wout+Win)/2]に乗算される1以下の係数であってもよい。
一方、判定部102により充放電可能電力Win,Woutが制限されていないと判定された場合、駆動力制御部104は、例えば第1回転機MG1及び第2回転機MG2に係る電力収支目標値ΔPaimを式(1)および図7に示す関係を用いないで算出する。
ΔPaim=[(Wout+Win)/2]+Amd ・・・(1)
電力収支目標値ΔPaimが算出されると、駆動力制御部104は、変速制御を開始する。変速制御中における電子制御装置100の制御機能を、以下に説明する。
駆動力制御部104は、算出された電力収支目標値ΔPaimに応じて変速制御中における差動機構80の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dt[rad/sec2](後述する回転速度変化率dωg/dt[rad/sec2],dωe/dt[rad/sec2],dωm/dt[rad/sec2]であり、特に区別しない場合は単に「回転速度変化率dω/dt」と記す。)の目標値を逐次算出する。すなわち、駆動力制御部104は、サンギヤS1(第1回転機MG1)の回転速度変化率dωg/dt、キャリアCA1(エンジン12)の回転速度変化率dωe/dt、及びリングギヤR1(第2回転機MG2)の回転速度変化率dωm/dtそれぞれの制御の狙い値となる各目標値を算出する。回転速度変化率dωg/dt,dωe/dt,dωm/dtは、サンギヤS1の回転速度ωg[rad/sec],キャリアCA1の回転速度ωe[rad/sec],リングギヤR1の回転速度ωm[rad/sec]のそれぞれの時間あたりの変化量すなわち変化速度である。なお、回転速度変化率dωe/dt[rad/sec2]は、エンジン回転速度Neの回転速度変化率dNe/dt[rpm/sec]に2π/60を乗算したものと同値であり、回転速度変化率dωm/dt[rad/sec2]は、AT入力回転速度Natiの回転速度変化率dNati/dt[rpm/sec]に2π/60を乗算したものと同値である。
具体的には、エンジン動作点の移動及び有段変速部60の変速制御が同時に行われる場合、変速制御中の少なくとも一定期間、第1回転要素RE1、第2回転要素RE2、及び第3回転要素RE3の各回転速度変化率dω/dtの相互間の比が、現時点における実回転速度から目標回転速度までの各差分値(回転速度変化量)の相互間の比、若しくはそれに準じて算出される値の比と、等しくなるように制御される。すなわち、駆動力制御部104は、各回転要素RE1,RE2,RE3における差分値比Δωg:Δωe:Δωmと、回転速度変化率比dωg/dt:dωe/dt:dωm/dtと、が等しくなるように、各回転要素RE1,RE2,RE3における回転速度変化率dω/dtの目標値を算出する。すなわち、第1回転要素RE1、第2回転要素RE2、及び第3回転要素RE3における各変速進行度(変化具合)を同一とするように、各回転要素RE1,RE2,RE3における各回転速度変化率dω/dtの目標値が算出される。
より具体的には、各回転要素RE1,RE2,RE3における差分値比が次式(2)で表される場合、各回転要素RE1,RE2,RE3における回転速度変化率比が次式(3)を満たすように制御される。すなわち、駆動力制御部104は、次式(4)を満たすように各回転要素RE1,RE2,RE3における回転速度変化率dω/dtの目標値を逐次算出する。
Figure 0007172928000001
駆動力制御部104は、現時点における実エンジントルクTerを取得する。例えば、予め記憶された関係(エンジントルクマップ)から、実際のエンジン回転速度Ne及び図示しない電子スロットル弁38のスロットル弁開度θth等の値に基づいて実エンジントルクTerが算出される。なお、例えばトルクセンサ等により実エンジントルクTerが検出される構成であっても良い。
駆動力制御部104は、有段変速部60が備える係合装置CB、例えばブレーキB1及びクラッチC2の現時点における各クラッチトルク値Tb1,Tc2を取得する。例えば、予め記憶された関係(係合トルク特性)から、現時点におけるブレーキB1及びクラッチC2の各油圧指令値(油圧制御回路84におけるソレノイドバルブSL1-SL4の出力圧指令値)に基づいて各クラッチトルク値Tb1,Tc2を算出する。駆動力制御部104は、各クラッチトルク値Tb1,Tc2の合算値としてm軸上に換算したクラッチトルク値Tcbを取得する。なお、例えば油圧制御回路84に備えられた油圧センサによりブレーキB1及びクラッチC2にそれぞれ供給される作動油の実際の油圧が検出される構成であっても良い。
加えて、駆動力制御部104は、式(2)~(4)に基づく各回転要素RE1,RE2,RE3における回転速度変化率dω/dtの目標値の算出を、変速制御中のエンジンパワーPe、有段変速部60が備える係合装置CBのクラッチパワー(例えばブレーキB1及びクラッチC2による駆動伝達パワー)、第1回転機MG1及び第2回転機MG2に係る電力収支目標値ΔPaim、及び慣性仕事率に基づく釣合計算により行う。
駆動力制御部104は、例えば式(4)を満たすとともに次式(5)を満たす各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtの目標値を逐次算出する。式(5)の下段左辺において、第1項に係るTe・ωeはエンジンパワーに、第2項に係るTcb・ωmは係合装置CBによる駆動伝達パワー(換言すれば駆動系が消費するパワー)に、第3項に係るIg・dωg/dt・ωg+Ie・dωe/dt・ωe+Im・dωm/dt・ωmは各回転要素RE1,RE2,RE3のイナーシャの引き上げに使用されるパワーにそれぞれ対応する。なお、上記クラッチトルク値Tcbは、例えば有段変速部60の変速制御に係る係合装置CBのクラッチトルクに対応するものであり、m軸上に換算した変速制御中(変速過渡中)のブレーキB1のクラッチトルク値Tb1とクラッチC2のクラッチトルク値Tc2との合算トルクである。したがって、ブレーキB1及びクラッチC2による駆動伝達パワーは、ブレーキB1及びクラッチC2のクラッチトルク値Tcbにより有段変速部60において駆動輪16側へ伝達されるクラッチパワーであって、有段変速部60が駆動輪16側へ伝達する出力パワーすなわち有段変速部60を介して駆動輪16側へ伝達されるパワーに相当する有段変速部60における駆動伝達パワーである。式(5)の下段右辺は電力収支目標値ΔPaimであるから、駆動力制御部104は、その電力収支目標値ΔPaimを得るための第1回転要素RE1、第2回転要素RE2、及び第3回転要素RE3それぞれの回転速度変化率dω/dtの目標値を逐次算出する。
Figure 0007172928000002
駆動力制御部104は、算出された各回転要素RE1,RE2,RE3それぞれの回転速度変化率dω/dtの目標値を実現する第1回転機MG1及び第2回転機MG2のトルクを逐次算出する。例えば、算出された第2回転要素RE2(第1回転機MG1)の回転速度変化率dωg/dtの目標値、第1回転要素RE1(エンジン12)の回転速度変化率dωe/dtの目標値、第3回転要素RE3(第2回転機MG2)の回転速度変化率dωm/dtの目標値、現時点における実エンジントルクTer、及び現時点におけるクラッチトルク値Tcb(m軸上での換算値)に対して、次式(6)に示す運動方程式を満たすMG1トルクTg及びMG2トルクTmが算出される。
Figure 0007172928000003
MG1トルクTg及びMG2トルクTmが算出されると、駆動力制御部104は、エンジン制御部108、MG1制御部110、MG2制御部112、及び油圧制御部114を制御することで、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように変速制御を行う。具体的には、エンジン制御部108はエンジン12を制御し、MG1制御部110は逐次算出されたMG1トルクTgが実現されるように第1回転機MG1を制御し、MG2制御部112は逐次算出されたMG2トルクTmが実現されるように第2回転機MG2を制御し、及び油圧制御部114は有段変速部60が備える係合装置CBの作動状態を制御する。この結果、変速制御中における実際の充放電電力収支が、電力収支目標値ΔPaimに収束される。このように、駆動力制御部104は、エンジン制御部108、MG1制御部110、MG2制御部112、及び油圧制御部114を介して、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように変速制御を実行する。
駆動力制御部104は、変速制御が終了したか否かを判定する。変速制御が終了していないと判定した場合には、駆動力制御部104は、前述したようにバッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように差動機構80における回転速度変化率dω/dtの目標値、第1回転機MG1及び第2回転機MG2のトルクを逐次算出して、変速制御を引き続き実行する。
ところで、過給機18を備えたエンジン12において過給圧Pchgの応答遅れ(過給圧Pchgの時間変化)が生じると実エンジントルクTerが時間の経過に対してばらつくおそれがある。実エンジントルクTerがばらつくとバッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなり、特にバッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合には、過給圧Pchgの応答遅れによる実エンジントルクTerのばらつきによって充放電電力収支のバランスが取り難くなる。過給圧の変更速度Vchgが制限されることで過給圧Pchgの応答遅れによる実エンジントルクTerのばらつきが生じにくくなり、バッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合でも充放電電力収支のバランスが取りやすくなる。
判定部102により充放電可能電力Win,Woutが制限されていると判定された場合、制限部106は、変速制御中における充放電可能電力Win,Wout、第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dt、有段変速部60のAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dt、及び過給応答遅れに応じて、過給圧Pchgに対する変更速度制限値Vchglmを算出する。
図8は、過給圧Pchgに対する変更速度制限値Vchglmについて、変速制御中における有段変速部60のAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dt(=回転速度変化率dωm/dt×60/2π)及び充放電可能電力Win,Woutとの関係を説明する図である。変速制御中における有段変速部60のAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dtとは、AT入力回転速度Natiの時間あたりの変化量すなわち変化速度である。
充放電可能電力Win,Woutが小さい場合には、大きい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。すなわち、充放電電力の制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされる。これは、充放電可能電力Win,Wout以外の条件が同じであれば(例えば図8に示す変速制御中における回転速度変化率dNati/dtが同じ条件であれば)、充放電可能電力Win,Woutが小さい場合には、大きい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることを意味し、充放電可能電力Win,Wout以外の条件が異なれば、充放電可能電力Win,Woutが小さい場合には、大きい場合に比べて必ず変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることまでは意味しない。
変速制御中における回転速度変化率dNati/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。すなわち、回転速度変化率dNati/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされる。これは、変速制御中における回転速度変化率dNati/dt以外の条件が同じであれば(例えば図8に示す充放電可能電力Win,Woutが同じ条件であれば)、変速制御中における回転速度変化率dNati/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることを意味し、変速制御中における回転速度変化率dNati/dt以外の条件が異なれば、変速制御中における回転速度変化率dNati/dtが大きい場合に、小さい場合に比べて必ず変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることまでは意味しない。
図9は、過給圧Pchgに対する変更速度制限値Vchglmについて、変速制御中における第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dt[rpm/sec](=回転速度変化率dωg/dt×60/2π)及び充放電可能電力Win,Woutとの関係を説明する図である。変速制御中における第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dtとは、MG1回転速度Ngの時間あたりの変化量すなわち変化速度である。前述の図8と同様に、充放電可能電力Win,Woutが小さい場合には、大きい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。
変速制御中における回転速度変化率dNg/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。すなわち、回転速度変化率dNg/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされる。これは、変速制御中における回転速度変化率dNg/dt以外の条件が同じであれば(例えば図9に示す充放電可能電力Win,Woutが同じ条件であれば)、変速制御中における回転速度変化率dNg/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることを意味し、変速制御中における回転速度変化率dNg/dt以外の条件が異なれば、変速制御中における回転速度変化率dNg/dtが大きい場合に、小さい場合に比べて必ず変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることまでは意味しない。
図10は、過給圧Pchgに対する変更速度制限値Vchglmについて、変速制御中における過給応答遅れ及び充放電可能電力Win,Woutとの関係を説明する図である。変速制御中における過給応答遅れとは、変速制御中における過給圧Pchgの応答(所謂ターボラグを含む過給作用が働くまでの時間的な反応)が遅れることである。例えば、エンジン回転速度Neが低い場合には、高い場合に比べて変速制御中における過給応答遅れが大きい。また、吸気温度Tinhが高い場合には、低い場合に比べて変速制御中における過給応答遅れが大きい。前述の図8と同様に、充放電可能電力Win,Woutが小さい場合には、大きい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。
変速制御中における過給応答遅れが大きい場合(例えば、エンジン回転速度Neが低かったり、吸気温度Tinhが高かったりする場合)には、小さい場合(例えば、エンジン回転速度Neが高かったり、吸気温度Tinhが低かったりする場合)に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出される。すなわち、変速制御中における過給応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされる。これは、変速制御中における過給応答遅れ以外の条件が同じであれば(例えば図10に示す充放電可能電力Win,Woutが同じ条件であれば)、変速制御中における過給応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることを意味し、変速制御中における過給応答遅れ以外の条件が異なれば、変速制御中における過給応答遅れが大きい場合に、小さい場合に比べて必ず変更速度制限値Vchglmとして小さな値が算出されることまでは意味しない。
制限部106は、図8乃至図10で説明したように、変速制御中における充放電可能電力Win,Wout、第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dt、回転速度変化率dNati/dt、及び過給応答遅れに応じて(すなわち、これらを変数として)、過給圧Pchgに対する変更速度制限値Vchglmを算出する。制限部106は、算出された変更速度制限値Vchglmを変速制御中において適用有りとする。
変速制御中において、制限部106により変更速度制限値Vchglmが適用有りとされた場合には、その変更速度制限値Vchglmを超過しないように過給圧の変更速度Vchgが制限された状態でエンジン12が制御される。過給圧の変更速度Vchgの制限は、例えばWGV30の弁開度の調整によって行われる。また、過給圧の変更速度Vchgがその変更速度制限値Vchglmを超過しないように制限された場合には、MG2制御部112は、過給圧の変更速度Vchgが制限されることに伴う要求エンジントルクTedem[Nm]と実エンジントルクTerとの差ΔTeに基づく中間伝達部材76に出力されるトルクのずれを第2回転機MG2のMG2トルクTmによって補償するように制御する。このように、MG2制御部112は、過給圧の変更速度Vchgが制限されることに伴う要求エンジントルクTedemと実エンジントルクTerとの差ΔTeに基づく中間伝達部材76に出力されるトルクのずれを補償する補償部として機能する。なお、MG2制御部112は、本発明における「補償部」に相当する。
図11は、電子制御装置100の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。図11は、有段変速部60における変速制御が実行されることが決定された場合に実行される。
まず、判定部102の機能に対応するステップS10において、充放電可能電力Win,Woutが制限されているか否かが判定される。ステップS10の判定が肯定された場合、ステップS20が実行される。ステップS10の判定が否定された場合、ステップS40が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS20において、変速制御中における電力収支目標値ΔPaimが算出される。そしてステップS30が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS30において、変速制御が開始される。そしてステップS32が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS32において、電力収支目標値ΔPaimに応じて、変速制御中における差動機構80の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtの目標値が算出される。そしてステップS34が実行される。
制限部106の機能に対応するステップS34において、変速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、回転速度変化率dNati/dt、及び過給応答遅れに応じて、変更速度制限値Vchglmが算出される。そしてステップS36が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS36において、エンジン12、第1回転機MG1、第2回転機MG2、有段変速部60がそれぞれ制御されて、有段変速部60での変速制御が実行される。この変速制御中において、ステップS34で算出された変更速度制限値Vchglmが適用有りとされる。すなわち、変更速度制限値Vchglmを超過しないように過給圧の変更速度Vchgが制限された状態でエンジン12が制御される。そしてステップS38が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS38において、変速制御が終了したか否かが判定される。ステップS38の判定が肯定された場合、リターンとなる。ステップS38の判定が否定された場合、ステップS32が再度実行される。
ステップS32からステップS38までが繰り返し実行されることで、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるような差動機構80の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtの目標値に、実際の差動機構80の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtが制御される。これにより、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように変速制御が行われる。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS40において、変速制御が実行される。ステップS40における変速制御中では、変更速度制限値Vchglmが適用無しとされる。すなわち、過給圧の変更速度Vchgは変更速度制限値Vchglmの制約を受けることなくエンジン12が制御される。そしてリターンとなる。
図12は、図11に示す電子制御装置100の制御作動が実行された場合のタイムチャートの一例である。
図12において、横軸は時間t[sec]であり、縦軸は上から順に点火時期遅角量DTig[rad]、過給圧Pchg、実エンジントルクTer、エンジン回転速度Ne、MG1トルクTg、MG1回転速度Ng、MG2トルクTm、クラッチC2及びブレーキB1の変速制御油圧Pc2[Pa],Pb1[Pa]、及びアクセル開度θaccである。過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmにより制限された場合のタイムチャートが実線で示され、比較のため過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmにより制限されていない場合のタイムチャートが破線で示されている。
まず、過給圧の変更速度Vchgが制限された場合のタイムチャート(実線)について説明する。
時刻t1以前の期間においては、アクセル開度θaccが開度値θacc1(>0)、点火時期遅角量Digが零、過給圧Pchgが圧力値Pchg1(>0)、実エンジントルクTerがトルク値Te1(>0)、エンジン回転速度Neが回転速度値Ne1(>0)、MG1トルクTgがトルク値Tg1(<0)、MG1回転速度Ngが回転速度値Ng1(>0)、MG2トルクTmがトルク値Tm1(>0)で、開度値θacc1及び車速Vに応じて有段変速部60においてAT2速ギヤ段(「2nd」)が形成された状態で車両10は走行している。
時刻t1から時刻t2(>t1)までの期間では、例えば運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作によって、アクセル開度θaccが開度値θacc1から開度値θacc2(>θacc1)まで増加させられる。アクセル開度θaccの増加により、実エンジントルクTerがトルク値Te1からトルク値Te2(>Te1)まで増加させられ、エンジン回転速度Neが回転速度値Ne1から回転速度値Ne2(>Ne1)まで増加させられて過給圧Pchgも圧力値Pchg1から圧力値Pchg2(>Pchg1)まで増加させられる。また、MG1トルクTgがトルク値Tg1からトルク値Tg2(<Tg1)まで減少させられ(反力トルクである負トルクが増加させられ)、MG1回転速度Ngが回転速度値Ng1から回転速度値Ng2(>Ng1)まで増加させられて第1回転機MG1での発電電力Wgが増加する。この増加した発電電力Wgを用いて第2回転機MG2が回転駆動されてMG2トルクTmがトルク値Tm1から増加させられる。実エンジントルクTer及びMG2トルクTmの増加により、車速Vが増加して有段変速部60において形成されるギヤ段をAT2速ギヤ段からAT3速ギヤ段へ切り替える変速制御を実行することが決定される。
AT2速ギヤ段からAT3速ギヤ段へ切り替える変速制御を実行する前に、変速制御中における電力収支目標値ΔPaimが算出され、変速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、回転速度変化率dNati/dt、及び過給応答遅れに応じて、変更速度制限値Vchglmが算出される。
時刻t3(>t2)において変速制御が開始され、時刻t5(>t3)において変速制御が終了する。時刻t3から時刻t5までの期間が、変速制御中の期間である。
時刻t3から時刻t4(t5>t4>t3)までの期間では、ブレーキB1の断接を制御する変速制御油圧Pb1がハイ状態からロー状態へ次第に変化させられる。一方、時刻t4から時刻t5までの期間では、クラッチC2の断接を制御する変速制御油圧Pc2がロー状態からハイ状態へ次第に変化させられる。このように、時刻t3から時刻t5までの変速制御中の期間において、AT2速ギヤ段からAT3速ギヤ段への切り替えは、ブレーキB1の解放作動とクラッチC2の係合作動とがアンダーラップ状態で実行される所謂クラッチツゥクラッチ変速により実行される。
時刻t4から時刻t5までの期間では、MG1トルクTgがトルク値Tg2からトルク値Tg3(0>Tg3>Tg2)へ増加させられ(反力トルクである負トルクが減少させられ)、MG1回転速度Ngが回転速度値Ng2から回転速度値Ng3まで増加させられる。
時刻t3から時刻t5までの変速制御中の期間では、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように、過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmによって制限される。本タイムチャートでは、発明の理解を容易とするため、変更速度制限値Vchglmが零とされて過給圧Pchgが変化せず、実エンジントルクTerも変化しないように図示している。
変速制御の終了時刻である時刻t5以降に、変更速度制限値Vchglmによる制限が徐々に解除される。これにより、時刻t5から時刻t6(>t5)までの期間では、過給圧Pchgが圧力値Pchg2から圧力値Pchg3(>Pchg2)まで緩やかに増加する。すなわち、制限部106(図1参照)は、変速制御の終了後に変更速度制限値Vchglmによる制限を徐々に解除する。過給圧Pchgの増加に応じて、時刻t5から時刻t7(>t6)までの期間では、実エンジントルクTerがトルク値Te2からトルク値Te3(>Te2)まで増加させられる。なお、トルク値Te3は、運転者が要求する要求エンジントルクTedemである。
時刻t5から時刻t7までの期間では、エンジン12の点火時期を遅らせる点火遅角制御が実行されることで、実エンジントルクTerが緩やかに増加する。実エンジントルクTerの増加に応じて、MG1トルクTgがトルク値Tg3から次第に減少させられる(反力トルクである負トルクが増加させられる)。すなわち、エンジン制御部108(図1参照)は、変速制御の終了後に遅角制御を実行してトルク調整を行う。
また、時刻t5から時刻t7までの期間では、過給圧の変更速度Vchgが制限されることに伴う要求エンジントルクTedem(トルク値Te3)と実エンジントルクTerとの差ΔTeに基づく中間伝達部材76に出力されるトルクのずれを補償するように、第2回転機MG2から一点鎖線に示すようにアシストトルクが出力される。
つぎに、過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmにより制限されていない場合のタイムチャート(破線)について説明する。なお、過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmにより制限されていない場合のタイムチャートにおいて、前述した過給圧の変更速度Vchgが変更速度制限値Vchglmにより制限された場合と同じである箇所についてはその説明を適宜省略する。
時刻t2においてエンジン回転速度Neが回転速度値Ne2まで上昇させられているため、時刻t2以降も変更速度制限値Vchglmにより制限されることなく過給圧Pchgが圧力値Pchg3まで上昇させられる。このように、過給圧の変更速度Vchgが制限された場合には、時刻t6で過給圧Pchgが圧力値Pchg3まで上昇させられたが、過給圧の変更速度Vchgが制限されていない場合には、時刻t6よりも早期に過給圧Pchgが圧力値Pchg3まで上昇させられる。これにより、実エンジントルクTerが早期に要求エンジントルクTedem(トルク値Te3)まで増加させられる。
本実施例の電子制御装置100が搭載された車両10は、過給機18を有するエンジン12、第1回転機MG1、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1と第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2と駆動輪16に動力伝達可能な中間伝達部材76が連結された第3回転要素RE3とを有する差動機構80、中間伝達部材76に動力伝達可能に連結された第2回転機MG2、及び第1回転機MG1および第2回転機MG2の各々に対して電力を授受するバッテリ54を備え、差動機構80と駆動輪16との間に有段変速部60が設けられている。
本実施例によれば、(a)バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように変速制御を行う駆動力制御部104と、(b)変速制御中においてバッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合には、過給機18による過給圧の変更速度Vchgを制限し、充放電可能電力Win,Woutの制限が大きい場合には小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限を大きくする制限部106と、が備えられる。有段変速部60の変速制御中において過給圧Pchgの応答遅れが生じると、実エンジントルクTerのばらつきが大きくなりやすく、バッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなり、特にバッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合には、充放電電力収支のバランスが取り難くなる。有段変速部60の変速制御中において、充放電可能電力Win,Woutの制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされて実エンジントルクTerのばらつきが低減される。これにより、有段変速部60の変速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
本実施例によれば、制限部106は、有段変速部60におけるAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dtが大きい場合には小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限を大きくする。速やかな変速のために変速時間を短くすると、有段変速部60におけるAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dtすなわち同値である差動機構80の回転速度変化率dωm/dtが大きくなる。変速制御中において有段変速部60におけるAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dtが大きい場合(差動機構80の回転速度変化率dωm/dtが大きい場合)には、小さい場合に比べて過給圧Pchgの応答遅れによる実エンジントルクTerのばらつきが大きくなりやすく、バッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。有段変速部60におけるAT入力軸76の回転速度変化率dNati/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされることで実エンジントルクTerのばらつきが低減される。これにより、有段変速部60の変速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
図13は、本発明の実施例2に係る電子制御装置200が搭載されるハイブリッド車両210の概略構成図であると共に、ハイブリッド車両210における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。ハイブリッド車両210(以下。「車両210」と記す。)は、エンジン12、第1回転機MG1、第2回転機MG2、動力伝達装置214、及び駆動輪16を備える。実施例2について、前述の実施例1と機能において実質的に共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
エンジン12は、後述する電子制御装置200によって車両210に備えられたエンジン制御装置50が制御されることにより、エンジントルクTeが制御される。
第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両210に備えられたインバータ52を介して、車両210に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置200によってインバータ52が制御されることにより、MG1トルクTg及びMG2トルクTmが制御される。
動力伝達装置214は、ケース256内に、有段変速部258、無段変速部260、ドリブンギヤ262、ドリブン軸264、ファイナルギヤ266、ディファレンシャルギヤ268、リダクションギヤ270等を備える。有段変速部258と無段変速部260とは、有段変速部258の入力回転部材である入力軸272と同軸心に配置されている。有段変速部258は、入力軸272などを介してエンジン12に連結されている。無段変速部260は、有段変速部258と直列に連結されている。ドリブンギヤ262は、無段変速部260の出力回転部材であるドライブギヤ274と噛み合っている。ドリブン軸264は、ドリブンギヤ262とファイナルギヤ266とを各々相対回転不能に固設する。ファイナルギヤ266は、ドリブンギヤ262よりも小径である。ディファレンシャルギヤ268は、デフリングギヤ268aを介してファイナルギヤ266と噛み合っている。リダクションギヤ270は、ドリブンギヤ262よりも小径であって、ドリブンギヤ262と噛み合っている。リダクションギヤ270には、入力軸272とは別にその入力軸272と平行に配置された、第2回転機MG2のロータ軸276が連結されており、第2回転機MG2がドリブンギヤ262に動力伝達可能に接続されている。動力伝達装置214は、ディファレンシャルギヤ268に連結された車軸78等を備える。
このように構成された動力伝達装置214は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式或いはRR(リヤエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。動力伝達装置214では、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2から各々出力される動力は、ドリブンギヤ262へ伝達される。ドリブンギヤ262へ伝達された動力は、ファイナルギヤ266、ディファレンシャルギヤ268、車軸78等を順次介して駆動輪16へ伝達される。動力伝達装置214における有段変速部258、無段変速部260、ドリブンギヤ262、ドリブン軸264、ファイナルギヤ266、ディファレンシャルギヤ268、及び車軸78が、エンジン12と駆動輪16との間に設けられた動力伝達経路PTを構成している。このように、第2回転機MG2はリダクションギヤ270を介して動力伝達経路PTに動力伝達可能に接続され、第2回転機MG2は駆動輪16に動力伝達可能に接続されている。
有段変速部258は、第1遊星歯車機構280、クラッチC1、及びブレーキB1を備える。第1遊星歯車機構280は、サンギヤS0、キャリアCA0、及びリングギヤR0を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。無段変速部260は、第2遊星歯車機構282を備える。第2遊星歯車機構282は、サンギヤS1、キャリアCA1、及びリングギヤR1を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。
クラッチC1及びブレーキB1は、車両210に備えられた油圧制御回路284が後述する電子制御装置200によって制御されることにより、油圧制御回路284から出力される調圧された各油圧に応じて、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
第1遊星歯車機構280、第2遊星歯車機構282、クラッチC1、及びブレーキB1は、図13に示すように連結されている。
クラッチC1及びブレーキB1が共に解放された状態においては、第1遊星歯車機構280の差動が許容される。この状態では、サンギヤS0にてエンジントルクTeの反力トルクが取れないため、有段変速部258は機械的な動力伝達が不能な中立状態すなわちニュートラル状態とされる。クラッチC1が係合され且つブレーキB1が解放された状態においては、第1遊星歯車機構280は各回転要素が一体となって回転させられる。この状態では、エンジン12の回転は等速でリングギヤR0からキャリアCA1へ伝達される。クラッチC1が解放され且つブレーキB1が係合された状態においては、第1遊星歯車機構280はサンギヤS0の回転が止められ、リングギヤR0の回転がキャリアCA0の回転よりも増速される。この状態では、エンジン12の回転は増速されてリングギヤR0から出力される。
このように、有段変速部258は、その変速比が「1.0」の直結状態となるローギヤと、その変速比が例えば「0.7」のオーバードライブ状態となるハイギヤと、に切り替え可能な2段の有段変速機として機能する。クラッチC1及びブレーキB1が共に係合された状態においては、第1遊星歯車機構280は各回転要素の回転が止められる。この状態では、有段変速部258の出力回転部材であるリングギヤR0の回転が停止させられることで、無段変速部260の入力回転部材であるキャリアCA1の回転が停止させられる。
第2遊星歯車機構282では、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA1にエンジン12が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2に対応するサンギヤS1に第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR1に駆動輪16に動力伝達可能なドライブギヤ274が連結されている。サンギヤS1は、第1回転機MG1のロータ軸286に一体的に連結されており、第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された回転要素である。リングギヤR1は、ドライブギヤ274に一体的に連結されており、駆動輪16に動力伝達可能に連結された回転要素であり、且つ、無段変速部260の出力回転部材として機能する。なお、ドライブギヤ274は、本発明における「伝達部材」に相当し、第2遊星歯車機構282は、本発明における「差動機構」に相当する。
第2遊星歯車機構282は、有段変速部258を介してキャリアCA1に入力されるエンジン12の動力を第1回転機MG1及びドライブギヤ274に機械的に分割する動力分割機構である。つまり、第2遊星歯車機構282は、エンジン12の動力を駆動輪16と第1回転機MG1とに分割して伝達する差動機構である。第2遊星歯車機構282において、キャリアCA1は入力要素として機能し、サンギヤS1は反力要素として機能し、リングギヤR1は出力要素として機能する。無段変速部260は、第2遊星歯車機構282に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより第2遊星歯車機構282の差動状態(すなわち無段変速部260の差動状態)が制御される電気式変速機構例えば電気式無段変速機を構成する。無段変速機である無段変速部260は、動力伝達経路PTに設けられている。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。有段変速部258はオーバードライブであるので、第1回転機MG1の高トルク化が抑制される。
図14は、各走行モードとそれに用いられるクラッチC1及びブレーキB1の作動状態の組み合わせとの関係を説明する係合作動表である。図14において、「○」は係合状態を示し、「空欄」は解放状態を示し、「△」は回転停止状態のエンジン12を連れ回し状態とするエンジンブレーキの併用時にクラッチC1及びブレーキB1のいずれか一方を係合状態とすることを示している。また、「G」は第1回転機MG1を主にジェネレータとして機能させることを示し、「M」は第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々を駆動時には主にモータとして機能させ、回生制御時には主にジェネレータとして機能させることを示している。車両10は、走行モードとして、EV走行モード及びHV走行モードを選択的に実現することができる。EV走行モードは、単独駆動EVモードと両駆動EVモードとの2つのモードを有している。
単独駆動EV走行モードは、エンジン12を走行用駆動力源とせず且つ第2回転機MG2のみを走行用駆動力源とした走行モードである。単独駆動EV走行モードは、クラッチC1及びブレーキB1が共に解放された状態で実現される。単独駆動EV走行モードでは、クラッチC1及びブレーキB1が解放されることで、有段変速部258がニュートラル状態とされる。有段変速部258がニュートラル状態とされると、無段変速部260はリングギヤR0に連結されたキャリアCA1にてMG1トルクTgの反力トルクが取れないニュートラル状態とされる。この状態で、電子制御装置200は、第2回転機MG2から走行用のMG2トルクTmを出力させる。単独駆動EV走行モードでは、前進走行時に対して第2回転機MG2を逆回転させて後進走行することも可能である。
単独駆動EV走行モードでは、リングギヤR0はキャリアCA1に連れ回されるが、有段変速部258はニュートラル状態にあるので、エンジン12は連れ回されずゼロ回転で停止状態とされる。よって、単独駆動EV走行モードでの走行中に第2回転機MG2にて回生制御を行う場合、回生電力量を大きく取ることができる。単独駆動EV走行モードでの走行時に、バッテリ54が満充電状態となり回生エネルギーが取れない場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。エンジンブレーキを併用する場合は、ブレーキB1又はクラッチC1が係合される。ブレーキB1又はクラッチC1が係合されると、エンジン12は連れ回し状態とされて、エンジンブレーキが作用させられる。
両駆動EV走行モードは、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の両方を走行用駆動力源とした走行モードである。両駆動EV走行モードは、クラッチC1及びブレーキB1が共に係合された状態で実現される。両駆動EV走行モードでは、クラッチC1及びブレーキB1が係合されることで、第1遊星歯車機構280の各回転要素の回転が停止させられ、エンジン12がゼロ回転で停止状態とされ且つリングギヤR0に連結されたキャリアCA1の回転が停止させられる。キャリアCA1の回転が停止させられると、キャリアCA1にてMG1トルクTgの反力トルクが取れるため、MG1トルクTgがリングギヤR1から機械的に出力されて駆動輪16へ伝達され得る。この状態で、電子制御装置200は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2から各々走行用のMG1トルクTg及びMG2トルクTmを出力させる。両駆動EV走行モードでは、前進走行時に対して第1回転機MG1及び第2回転機MG2が共に逆回転とされて後進走行とすることも可能である。
HV走行モードは、少なくともエンジン12を走行用駆動力源とした走行モードである。HV走行モードのロー状態は、クラッチC1が係合された状態且つブレーキB1が解放された状態で実現される。HV走行モードのロー状態では、クラッチC1が係合されることで、第1遊星歯車機構280の回転要素が一体回転させられ、有段変速部258は直結状態とされる。そのため、エンジン12の回転は等速でリングギヤR0からキャリアCA1へ伝達される。HV走行モードのハイ状態は、ブレーキB1が係合された状態且つクラッチC1が解放された状態で実現される。HV走行モードのハイ状態では、ブレーキB1が係合されることで、サンギヤS0の回転が停止させられ、有段変速部258はオーバードライブ状態とされる。そのため、エンジン12の回転が増速されてリングギヤR0からキャリアCA1へ伝達される。HV走行モードにおいて、電子制御装置200は、エンジントルクTeに対する反力トルクとなるMG1トルクTgを第1回転機MG1での発電により出力させると共に、第1回転機MG1による発電電力Wgにより第2回転機MG2からMG2トルクTmを出力させる。HV走行モードでは例えばHV走行モードのロー状態では、前進走行時に対して第2回転機MG2が逆回転とされて後進走行とすることも可能である。HV走行モードでは、バッテリ54からの電力を用いたMG2トルクTmを更に付加して走行することも可能である。HV走行モードでは、例えば車速Vが比較的高く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的低い場合には、HV走行モードのうちのハイ状態が成立させられる。
図13に戻り、車両210は、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2などの制御に関連する車両210の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置200を備える。電子制御装置200は、前述の実施例1で示した電子制御装置100と略同じ構成である。電子制御装置200には、電子制御装置100に入力されるのと同様の各種信号等が入力される(本実施例では、出力回転速度センサ90により駆動輪16の回転に拘束されるドライブギヤ274の回転速度が出力回転速度No[rpm]として検出されて入力される)。電子制御装置200からは、電子制御装置100が出力するのと同様の各種指令信号が出力される。電子制御装置200は、電子制御装置100と同様に、判定部102、駆動力制御部104、制限部106、エンジン制御部108、MG1制御部110、MG2制御部112、及び油圧制御部114の各機能と同等の機能を有している。なお、電子制御装置200は、本発明における「制御装置」に相当する。
電子制御装置200の制御作動は、前述の実施例1における電子制御装置100と略同じであるが、実施例1では「有段変速部60での変速制御中」において実行されたが、本実施例では「車両210での加速制御中」において実行される点が異なる。すなわち、前述した実施例1では「有段変速部60での変速制御中」における電子制御装置100の制御作動であったものが、本実施例では「車両210での加速制御中」における電子制御装置200の制御作動に替わっている点が異なる。また、本実施例では、実施例1のように差動機構である第2遊星歯車機構282と駆動輪16との間には機械式変速機構が設けられていない点が異なっている。これにより、変更速度制限値Vchglmの算出は、加速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、及び過給応答遅れに応じて行われる。そのため、本実施例では実施例1と異なる部分を中心に説明することとし、実施例1と共通する部分はその説明を適宜省略する。
図15は、電子制御装置200の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。図15は、車両210において加速制御が実行されることが決定された場合に実行される。
まず、判定部102の機能に対応するステップS110において、充放電可能電力Win,Woutが制限されているか否かが判定される。ステップS110の判定が肯定された場合、ステップS120が実行される。ステップS110の判定が否定された場合、ステップS140が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS120において、加速制御中における電力収支目標値ΔPaimが算出される。そしてステップS130が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS130において、加速制御が開始される。そしてステップS132が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS132において、電力収支目標値ΔPaimに応じて、加速制御中における第2遊星歯車機構282の各回転要素(第1回転要素RE1に対応するキャリアCA1の回転速度を表すe軸、第2回転要素RE2に対応するサンギヤS1の回転速度を表すg軸、及び第3回転要素RE3に対応するリングギヤR1の回転速度を表すm軸)の回転速度変化率dω/dtの目標値が算出される。そしてステップS134が実行される。
制限部106の機能に対応するステップS134において、加速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、及び過給応答遅れに応じて、変更速度制限値Vchglmが算出される。そしてステップS136が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS136において、エンジン12、第1回転機MG1、第2回転機MG2がそれぞれ制御されて、車両210での加速制御が実行される。この加速制御中において、ステップS134で算出された変更速度制限値Vchglmが適用有りとされる。すなわち、変更速度制限値Vchglmを超過しないように過給圧の変更速度Vchgが制限された状態でエンジン12が制御される。そしてステップS138が実行される。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS138において、加速制御が終了したか否かが判定される。ステップS138の判定が肯定された場合、リターンとなる。ステップS138の判定が否定された場合、ステップS132が再度実行される。
ステップS132からステップS138までが繰り返し実行されることで、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるような第2遊星歯車機構282(差動機構)の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtの目標値に、実際の第2遊星歯車機構282の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtが制御される。これにより、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように加速制御が行われる。
駆動力制御部104の機能に対応するステップS140において、加速制御が実行される。ステップS140における加速制御中では、変更速度制限値Vchglmが適用無しとされる。すなわち、過給圧の変更速度Vchgは変更速度制限値Vchglmの制約を受けることなくエンジン12が制御される。そしてリターンとなる。
本実施例の電子制御装置200が搭載された車両210は、過給機18を有するエンジン12、第1回転機MG1、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1と第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2と駆動輪16に動力伝達可能なドライブギヤ274が連結された第3回転要素RE3とを有する第2遊星歯車機構(差動機構)282、ドライブギヤ274に動力伝達可能に連結された第2回転機MG2、及び第1回転機MG1および第2回転機MG2の各々に対して電力を授受するバッテリ54を備える。
本実施例によれば、(a)バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように加速制御を行う駆動力制御部104と、(b)加速制御中においてバッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合には、過給機18による過給圧の変更速度Vchgを制限し、充放電可能電力Win,Woutの制限が大きい場合には小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限を大きくする制限部106と、が備えられる。加速制御中において過給圧Pchgの応答遅れが生じると、実エンジントルクTerのばらつきが大きくなりやすく、バッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなり、特にバッテリ54の充放電可能電力Win,Woutが制限される場合には、充放電電力収支のバランスが取り難くなる。加速制御中において、充放電可能電力Win,Woutの制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされて実エンジントルクTerのばらつきが低減される。これにより、加速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
本実施例によれば、制限部106は、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ngの回転速度変化率dNg/dtが大きい場合には小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限を大きくする。速やかな加速のために加速時間を短くすると、第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dtすなわち同値である第2遊星歯車機構282の回転速度変化率dωg/dtが大きくなる。加速制御中において第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dtが大きい場合(第2遊星歯車機構282の回転速度変化率dωg/dtが大きい場合)には、小さい場合に比べて過給圧Pchgの応答遅れによる実エンジントルクTerのばらつきが大きくなりやすく、バッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。第1回転機MG1の回転速度変化率dNg/dtが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされることで実エンジントルクTerのばらつきが低減される。これにより、加速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
本実施例によれば、制限部106は、過給圧Pchgの応答遅れが大きい場合には小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限を大きくする。過給圧Pchgの応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて実エンジントルクTerのばらつきが大きくなりやすく、バッテリ54の充放電電力収支のバランスが取り難くなる。過給圧Pchgの応答遅れが大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされて実エンジントルクTerのばらつきが低減される。これにより、加速制御中における充放電電力収支のバランスが取りやすくなって充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
本実施例によれば、過給圧の変更速度Vchgが制限されることに伴う要求エンジントルクTedemと実エンジントルクTerとの差ΔTe(=Tedem-Te)に基づく差動機構である第2遊星歯車機構282から伝達部材であるドライブギヤ274に出力されるトルクにずれをMG2トルクTmによって補償する補償部(MG2制御部112)がさらに備えられる。過給圧の変更速度Vchgが制限されることに伴い、要求エンジントルクTedemと実エンジントルクTerとの間に差ΔTeが生じ、差動機構である第2遊星歯車機構282から伝達部材であるドライブギヤ274に出力されるトルクにずれが生じることになるが、このずれがMG2トルクTmによって補償されることで運転者の加速要求に応えることが可能となる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
前述の実施例1では、ギヤ段をAT2速ギヤ段からAT3速ギヤ段へ切り替えるアップシフトの変速制御中において過給圧の変更速度Vchgを制限する制御が実行されたが、これに限らず、例えばダウンシフトの変速制御中において実行されても良い。
前述の実施例2では、加速制御中において過給圧の変更速度Vchgを制限する制御が実行されたが、これに限らず、例えば車両210での減速制御中において実行されても良い。バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるような第2遊星歯車機構282(差動機構)の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtの目標値に、実際の第2遊星歯車機構282の各回転要素RE1,RE2,RE3の回転速度変化率dω/dtが制御されることにより、バッテリ54の充放電電力収支が電力収支目標値ΔPaimとなるように減速制御が行われる。また、前述の実施例1では、変速制御中において過給圧の変更速度Vchgを制限する制御が実行されたが、これに限らず、例えば実施例2と同様に加速制御中において実行されても良く、また、減速制御中において実行されても良い。加速制御、減速制御、及び変速制御は、本発明における駆動力制御部104が行う「駆動力制御」の一種であり、「駆動力制御」は、過給圧Pchgが変更されてエンジントルクTeが変更される制御である。例えば、「駆動力制御」は、アクセル開度θaccの増減に基づいて過給圧Pchgが変更されてエンジントルクTeが変更される制御である。このような駆動力制御中において充放電可能電力Win,Woutの制限が大きい場合には、小さい場合に比べて過給圧の変更速度Vchgの制限が大きくされることで、駆動力制御中における実エンジントルクTerのばらつきが低減されて充放電電力収支のバランスが取りやすくなり、充放電電力収支のバランスの悪化が抑制される。
前述の実施例1では、変速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、回転速度変化率dNati/dt、及び過給応答遅れの4つを変数として変更速度制限値Vchglmが算出され、前述の実施例2では、加速制御中における充放電可能電力Win,Wout、回転速度変化率dNg/dt、及び過給応答遅れの3つを変数として変更速度制限値Vchglmが算出されたが、この態様に限らない。例えば、これら4つ又は3つのうち少なくとも充放電可能電力Win,Woutを変数として変更速度制限値Vchglmが算出されれば良い。
前述の実施例1,2では、電力収支目標値ΔPaimの基本値は[(Wout+Win)/2]とされていたが、これに限らない。例えば、電力収支目標値ΔPaimの基本値が零とされても良い。これにより変速制御の前後又は加速制御の前後において、バッテリ54への電力の入出力が抑制されるため、バッテリ54の電池寿命を延ばすことが可能となる。
前述の実施例1,2では、充放電電力が制限されていると判定されるのは、充電可能電力Winが所定の第1電力値未満である場合や放電可能電力Woutが所定の第2電力値未満である場合であったが、この判定は充電可能電力Winが所定の第1電力値未満である場合及び放電可能電力Woutが所定の第2電力値未満である場合の少なくとも一方が成立した場合で良い。また、充放電電力が制限されているか否かの判定は、例えば図7の関係に基づいてバッテリ温度Thbや充電状態値SOCで行われても良く、バッテリ54の劣化の進み具合に応じて行われても良い。例えば、予め実験的に定められたバッテリ54の劣化度(劣化の進み具合)とバッテリ充放電電流Ibatの電流値及び充放電回数の累積データとの関係からバッテリ54の劣化度が推定され、その推定された劣化度が所定の劣化度以上である場合に、バッテリ54の劣化の進行を抑制するために充放電電力が制限される。このような場合には、充放電電力が制限されていると判定される。なお、所定の劣化度は、バッテリ54の劣化の進行を抑制する必要があると判定するための予め定められた閾値である。
前述の実施例1,2では、変速制御又は加速制御の終了後に遅角制御が実行されてトルク調整が行われたが、これに限らない。例えば、変速制御又は加速制御の終了後に進角制御が実行されてトルク調整が行われても良い。
前述の実施例1,2では、前進走行において過給圧の変更速度Vchgを制限する制御が実行されたが、本発明は後進走行においても適用可能である。
前述の実施例1では、キャリアCA1を回転不能に固定することができるロック機構としてワンウェイクラッチF0を例示したが、この態様に限らない。このロック機構は、例えば入力軸72とケース56とを選択的に連結する、噛合式クラッチ、クラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合装置、乾式の係合装置、電磁式摩擦係合装置、磁粉式クラッチなどの係合装置であっても良い。或いは、車両10は、必ずしもワンウェイクラッチF0を備える必要はない。
前述の実施例2において、車両210は、有段変速部258を備えずエンジン12が無段変速部260に連結される車両であっても良い。また、無段変速部260は、第2遊星歯車機構282の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により差動作用が制限され得る機構であっても良い。また、第2遊星歯車機構282は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であっても良い。また、第2遊星歯車機構282は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで4つ以上の回転要素を有する差動機構であっても良い。また、第2遊星歯車機構282は、エンジン12によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第1回転機MG1及びドライブギヤ274が各々連結された差動歯車装置であっても良い。また、第2遊星歯車機構282は、2以上の遊星歯車装置がそれらを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、それらの遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン12、第1回転機MG1、駆動輪16が動力伝達可能に連結される機構であっても良い。
前述の実施例1,2では、過給機18は、公知の排気タービン式の過給機であったが、この態様に限らない。例えば、過給機18は、エンジン或いは電動機によって回転駆動される機械ポンプ式の過給機であっても良い。また、過給機として、排気タービン式の過給機と機械ポンプ式の過給機とが併用で設けられても良い。
なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10、210:ハイブリッド車両
12:エンジン
16:駆動輪
18:過給機
54:バッテリ(蓄電装置)
76:中間伝達部材(伝達部材、AT入力軸)
80:差動機構
100、200:電子制御装置(制御装置)
104:駆動力制御部
106:制限部
112:MG2制御部(補償部)
274:ドライブギヤ(伝達部材)
282:第2遊星歯車機構(差動機構)
CA1:キャリア(第1回転要素)
MG1:第1回転機
MG2:第2回転機
Ng:MG1回転速度(第1回転機の回転速度)
Pchg:過給圧
R1:リングギヤ(第3回転要素)
S1:サンギヤ(第2回転要素)
Ter:実エンジントルク
Tedem:要求エンジントルク
Tm:MG2トルク(第2回転機のトルク)
Vchg:過給圧の変更速度
Win:充電可能電力
Wout:放電可能電力
dNati/dt:回転速度変化率(AT入力軸の回転速度変化率)
dNg/dt:回転速度変化率(第1回転機の回転速度変化率)
ΔPaim:電力収支目標値
ΔTe:差

Claims (6)

  1. 過給機を有するエンジン、第1回転機、前記エンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素と前記第1回転機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と駆動輪に動力伝達可能な伝達部材が連結された第3回転要素とを有する差動機構、前記伝達部材に動力伝達可能に連結された第2回転機、及び前記第1回転機および前記第2回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置を備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、
    前記蓄電装置の充放電電力収支が電力収支目標値となるように駆動力制御を行う駆動力制御部と、
    前記駆動力制御中において前記蓄電装置の充放電電力が制限される場合には、前記過給機による過給圧の変更速度を制限し、前記充放電電力の制限が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする制限部と、を備える
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  2. 前記制限部は、前記第1回転機の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする
    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. 前記制限部は、前記過給圧の応答遅れが大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4. 前記過給圧の変更速度が制限されることに伴う要求エンジントルクと実エンジントルクとの差に基づく前記伝達部材に出力されるトルクのずれを前記第2回転機のトルクによって補償する補償部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  5. 前記駆動力制御は、前記差動機構と前記駆動輪との間に設けられた機械式変速機構の変速制御である
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  6. 前記制限部は、前記機械式変速機構におけるAT入力軸の回転速度の変化率が大きい場合には小さい場合に比べて前記過給圧の変更速度の制限を大きくする
    ことを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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