WO2013058139A1

WO2013058139A1 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: WO2013058139A1
Application number: PCT/JP2012/076091
Authority: WO
Inventors: 加藤　芳章; 亮高野; 圭一中尾
Original assignee: ジヤトコ株式会社; 日産自動車株式会社
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-04-25
Also published as: JP2013086649A

Abstract

　減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで再加速要求への移行に備えることを目的とする。ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンEngと、ベルト式無段変速機構３と、ベルト式無段変速機構３の下流側の位置に配置され、開放することにより動力伝達を遮断するローブレーキL/B又はハイクラッチH/Cと、ローブレーキL/B又はハイクラッチH/Cの下流側の位置に配置され、駆動・回生に用いられるモータ・ジェネレータM/Gと、統合コントローラ５９と、を備える。統合コントローラ５９は、エンジンEngへの燃料噴射を停止する減速要求時、ローブレーキL/B又はハイクラッチH/Cを開放した後、ベルト式無段変速機構３の変速比をロー側へ変速する減速時制御を行う。

Description

ハイブリッド車両の制御装置

　本発明は、エンジンから駆動入力される変速機より駆動輪側の下流位置にクラッチとモータ・ジェネレータを配置したハイブリッド車両の制御装置に関する。

　従来、ベルト式無段変速機より駆動輪側の下流位置に、駆動・回生用のモータ・ジェネレータを配置し、ベルト式無段変速機の出力軸とモータ・ジェネレータの間の位置にクラッチを配置した駆動系構成を持つハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

　このハイブリッド車両において、減速走行の際に回生するときは、クラッチを開放するとともに、エンジンを停止する。そして、エンジンを再始動するときは、ポンプ油圧が定常状態となった後、徐々にクラッチ締結を行うようにしている。

特開２０００－１９９４４２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にあっては、ドライバーの減速要求で回生を行っているとき、エンジンへの燃料供給が停止され、駆動輪からも駆動力が伝達されない。このため、エンジンは回生を開始すると直ちに回転が停止してしまう。このエンジン停止状態でドライバーがアクセル再踏み込み操作を行っても、エンジンが再始動するまでに長い時間を要し、ドライバーが要求する駆動力で車両が走行できるようになるまでの時間が長くなる、という問題があった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで再加速要求への移行に備えることが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、エンジンと、変速機と、クラッチと、モータ・ジェネレータと、駆動輪と、減速時制御手段（減速時制御部）と、を備える手段とした。
　前記変速機は、前記エンジンに連結され、ロー側とハイ側の変速比を有し変速する。
　前記クラッチは、前記変速機の下流側の位置に配置され、開放することにより動力伝達を遮断する。
　前記モータ・ジェネレータは、前記クラッチの下流側の位置に配置され、駆動・回生に用いられる。
　前記駆動輪は、前記モータ・ジェネレータの下流側に連結される。
　前記減速時制御手段は、前記エンジンへの燃料噴射を停止する減速要求時、前記クラッチを開放した後、前記変速機の変速比をロー側へ変速する。

　よって、エンジンへの燃料噴射を停止する減速要求時、減速時制御手段において、クラッチを開放した後、変速機の変速比がロー側へ変速される。
　すなわち、変速機の変速比をロー側へ変速することで、変速機の入力軸の回転数が変速機の出力軸の回転数に対し相対的に高くなる。これにより、変速機の入力軸の回転による回転イナーシャが、入力軸に連結されたエンジンに伝わり、エンジン回転数の低下を遅らせる。つまり、クラッチを開放した状態でドライバーによるアクセル再踏み込み操作があっても、エンジンが回転している可能性が高くなり、エンジンの再始動に要する時間及びドライバーの要求駆動力で車両が走行するまでに要する時間を短縮する。
　この結果、減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで再加速要求への移行に備えることができる。

実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド駆動系を示す概略図である。実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド駆動系に有する副変速機付き無段変速機の制御構成を示す制御ブロック図である。ＣＶＴコントローラによる副変速機付き無段変速機の変速制御による車速とアクセル開度とプライマリ回転数の関係の一例を示す変速線図である。実施例１の統合コントローラにて実行される減速時制御処理の流れを示すフローチャートである。比較例の減速時制御による車速・アクセル開度・ブレーキ・プーリ比・エンジン回転数・クラッチ・セカンダリ圧・プライマリ圧・ロックアップ圧の各特性を示すタイミングチャートである。実施例１の減速時制御による車速・アクセル開度・ブレーキ・プーリ比・エンジン回転数・クラッチ・セカンダリ圧・プライマリ圧・ロックアップ圧の各特性を示すタイミングチャートである。

　以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
　実施例１におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「ハイブリッド駆動系構成」、「副変速機付き無段変速機の制御構成」、「減速時制御構成」に分けて説明する。

　［全体システム構成］
　図１は、実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両の全体システムを示す。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。

　前記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、副変速機付き無段変速機CVTと、ローブレーキL/B（クラッチ）と、ハイクラッチH/C（クラッチ）と、モータ・ジェネレータM/Gと、駆動タイヤTL,TR（駆動輪）と、を備えている。

　前記エンジン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５４からの制御指令に基づいて、フューエルカット制御やアイドル回転制御等が行われる。なお、エンジン回転軸には、エアコン用コンプレッサ２３と、オルタネータ２４と、常時噛み合いスタータ２５と、が連結されている。

　前記副変速機付き無段変速機CVTは、エンジンEngに連結され、無段階の変速比により変速するもので、ＣＶＴコントローラ５６からの制御指令に基づいて、変速制御やロックアップ制御等が行われる。この副変速機付き無段変速機CVTは、トルクコンバータ１と、カウンターギア機構２と、ベルト式無段変速機構３（変速機）と、副変速機構４と、終減速ギア機構５と、差動機構６と、オイルポンプ９と、コントロールバルブユニット１０と、を有する。

　前記ローブレーキL/B及びハイクラッチH/C（図２参照）は、副変速機構４に内部配置され、開放することにより動力伝達を遮断する。副変速機構４は、ベルト式無段変速機構３の下流側に配置されている。ここで、下流とは、トルクの発生源としてのエンジンEngを最上流としたときのトルク伝達経路における下流である。つまり、副変速機構４は、トルクの伝達経路において、ベルト式無段変速機構３を挟んでエンジンEngの反対側に配置されていることを示す。ローブレーキL/B及びハイクラッチH/Cの締結・開放制御は、ＣＶＴコントローラ５６からの制御指令に基づいて行われる。

　前記モータ・ジェネレータM/Gは、ローブレーキL/B及びハイクラッチH/Cより下流側の差動機構６の位置に配置され、駆動・回生に用いられる。つまり、モータ・ジェネレータM/Gは、エンジンEngが生成したトルク伝達経路において、ローブレーキL/B及びハイクラッチH/Cを挟んで、エンジンEngの反対側に配置されている。このモータ・ジェネレータM/Gの制御は、モータコントローラ５７からインバータ２６への制御指令に基づいて行われる。モータ機能を発揮するモータ・ジェネレータM/Gの力行制御では、60Vバッテリ２７からの電力の供給を受け、インバータ２６により作り出された三相交流を印加する。ジェネレータ機能を発揮するモータ・ジェネレータM/Gの回生制御では、エンジンEng又は駆動タイヤTL,TRからの回転エネルギーを、電気エネルギーに変換し、インバータ２６を介して60Vバッテリ２７に充電する。なお、オルタネータ２４には、14Vバッテリ２８が連結されていて、14Vバッテリ２８と60Vバッテリ２７は、DC-DCコンバータ２９により連結されている。DC-DCコンバータ２９は、バッテリコントローラ５６からの制御指令により互いのバッテリ充電容量を補完する。

　前記駆動タイヤTL,TRは、差動機構６から両側に延びる左右のドライブシャフトDSL,DSRの端部位置に設けられる。各ドライブシャフトDSL,DSRには、液圧制動系のブレーキディスク４７が設けられる。なお、液圧制動系として、ブレーキペダル４１と、負圧ブースタ４２と、リザーバー４３と、マスタシリンダ４４と、ブレーキ液圧アクチュエータ４５と、ホイールシリンダを内蔵したブレーキキャリパ４６と、を備える。ブレーキ液圧アクチュエータ４５は、ブレーキコントローラ５８からの制御指令により液圧制動力を制御する。

　前記ハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ５４と、バッテリコントローラ５５と、ＣＶＴコントローラ５６と、モータコントローラ５７と、ブレーキコントローラ５８と、統合コントローラ５９と、を有して構成されている。なお、各コントローラ５４，５５，５６，５７，５８と、統合コントローラ５９とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線６０を介して接続されている。

　前記統合コントローラ５９は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うものである。そして、統合コントローラ５９での演算処理結果に基づいて、エンジンコントローラ５４とバッテリコントローラ５５とＣＶＴコントローラ５６とモータコントローラ５７とブレーキコントローラ５８へ制御指令を出力する。なお、実施例１の制動時制御処理は、この統合コントローラ５９にて行われる。

　［ハイブリッド駆動系構成］
　図２は、実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド駆動系の概略を示す。以下、図２に基づき、ハイブリッド駆動系構成を説明する。

　前記ハイブリッド駆動系は、図２に示すように、副変速機付き無段変速機CVTを搭載したエンジン車の駆動系に対して、ハイブリッド化部品としてのモータ＆減速ギアユニットSEDを追加することで構成している。すなわち、トルクコンバータ１と、カウンターギア機構２と、ベルト式無段変速機構３と、副変速機構４と、終減速ギア機構５と、差動機構６と、オイルポンプ９と、モータ＆減速ギアユニットSEDと、を備えている。
なお、これらの構成要素は、コンバータハウジング７１，トランスミッションケース７２，サイドカバー７３により構成された変速機ケーシング部材７に内蔵されている。

　前記トルクコンバータ１は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大機能やトルク変動吸収機能を必要としないとき、同軸配置のエンジン出力軸８１（＝トルクコンバータ入力軸）とトルクコンバータ出力軸８２を直結するロックアップクラッチ１１を有する。このトルクコンバータ１は、エンジン出力軸８１にコンバータカバー１２を介して連結されたポンプインペラ１３と、トルクコンバータ出力軸８２に連結されたタービンランナ１４と、ワンウェイクラッチ１５を介して設けられたステータ１６と、を構成要素とする。トルクコンバータ１の内部は、ロックアップクラッチ１１によりコンバータ油室１７とロックアップ油室１８に画成される。

　前記カウンターギア機構２は、ベルト式無段変速機構３の上流位置に配置し、エンジンEngからの入力回転数を増速してプライマリプーリ回転数とする増速ギア機構である。このカウンターギア機構２は、エンジンEngからのトルクコンバータ出力軸８２と、ベルト式無段変速機構３へのプライマリプーリ軸８３を平行軸配置とし、トルクコンバータ出力軸８２に設けた入力カウンターギア２１と、プライマリプーリ軸８３に設け、入力カウンターギア２１に噛み合う出力カウンターギア２２と、による構成としている。

　前記ベルト式無段変速機構３は、ベルト接触径の変化によりプライマリプーリ軸８３の入力回転数とセカンダリプーリ軸８４の出力回転数の比である変速比（＝プーリ比）を無段階に変化させる無段変速機能を有する。このベルト式無段変速機構３は、プライマリプーリ３１と、セカンダリプーリ３２と、ベルト３３と、を有する。プライマリプーリ３１は、固定プーリ３１ａとスライドプーリ３１ｂにより構成され、スライドプーリ３１ｂは、プライマリ圧室３４に導かれるプライマリ圧によりスライド動作する。セカンダリプーリ３２は、固定プーリ３２ａとスライドプーリ３２ｂにより構成され、スライドプーリ３２ｂは、セカンダリ圧室３５に導かれるセカンダリ圧によりスライド動作する。前記ベルト３３は、プライマリプーリ３１のＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ３２のＶ字形状をなすシーブ面に掛け渡されている。このベルト３３は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた２組の積層リングと、打ち抜き板材により形成され、２組の積層リングに対する挟み込みにより互いに連接して環状に設けられた多数のエレメントにより構成される。そして、エレメントには、両側位置にプーリシーブ面と接触するフランク面を有する。

　前記副変速機構４は、前進走行段として低速モードと高速モードを有し、後退走行段として後退モードを有し、これらのモードを運転状態に応じて切り換える変速機構である。この副変速機構４は、ラビニヨー型遊星歯車と変速用の摩擦要素により構成される。ラビニヨー型遊星歯車は、ダブルピニオン遊星歯車（S-Fr、P1、P2、R）とシングルピニオン遊星歯車（S-Rr、P1、R）を組み合わせた構成である。つまり、セカンダリプーリ軸８４（＝副変速機入力軸）に設けられ、第１ピニオンP1に噛み合うフロントサンギアS-Frと、第２ピニオンP2に噛み合うリヤサンギアS-Rrと、副変速機出力軸８５に直結された共通キャリアCと、第２ピニオンP2に噛み合うリングギアRと、による４つの回転要素を有する。変速用の摩擦要素としては、低速モードの選択時に締結され、リヤサンギアS-Rrをケース固定可能なローブレーキL/Bと、高速モードの選択時に締結され、共通キャリアCとリングギアRを連結可能なハイクラッチH/Cと、後退モードの選択時に締結され、リングギアRをケース固定可能なリバースブレーキR/Bと、を有する。
なお、ローブレーキL/B及びハイクラッチH/Cは、副変速機付き無段変速機CVTの下流側の位置に配置され、開放することにより動力伝達を遮断するクラッチに相当する構成である。そして、減速時制御においては、減速要求時に締結されているローブレーキL/B又はハイクラッチH/Cを開放する。

　前記終減速ギア機構５及び差動機構６は、副変速機構４の副変速機出力軸８５からの出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右ドライブシャフトDSL,DSR及び左右駆動輪TL,TRに伝達する機構である。終減速ギア機構５は、副変速機出力軸８５に設けられた第１ギア５１と、差動機構６のデファレンシャルケース６１に設けられ、第１ギア５１と噛み合うデフギア５２により構成されている。差動機構６は、デファレンシャルケース６１に支持されたピニオンメートシャフト６２と、ピニオンメートシャフト６２に回転可能に設けられたピニオン６３と、ピニオン６３に噛み合うと共に左ドライブシャフトDSLが設けられた左サイドギア６４と、ピニオン６３に噛み合うと共に右ドライブシャフトDSRが設けられた右サイドギア６５と、を有する。なお、副変速機出力軸８５には、第１ギア５１の隣接位置にパーキングギア５３が設けられている。

　前記オイルポンプ９は、トランスミッションケース７２の外周位置に設置されている。オイルポンプ９へのポンプ駆動伝達機構は、ポンプインペラ１３の延長部分に設けた第１スプロケット９１と、オイルポンプ９のポンプ軸に設けた第２スプロケット９２と、両スプロケット９１，９２を掛け渡すチェーン９３により構成されている。

　前記モータ＆減速ギアユニットSEDは、図２に示すように、最終ギアである第３減速ギア７８を、差動機構６のデファレンシャルケース６１に設けられたデフギア５２に噛み合わせることで設けられる。モータ＆減速ギアユニットSEDの減速ギア機構は、モータ・ジェネレータM/Gの回転を３段階にて減速させるギア機構であり、第１減速ギア対７４，７５と第２減速ギア対７６，７７と第３減速ギア７８を有して構成される。モータ・ジェネレータM/Gは、コンバータハウジング７１の延長ハウジング部７１ａに固定される。減速ギア機構は、コンバータハウジング７１の延長ハウジング部７１ａと、トランスミッションケース７２の延長ケース部７２ａと、をフランジ結合したときの拡大空間部に配置される。なお、図２は、変速機ケーシング部材７の内部構成がわかるように、デフギア５２に噛み合う第１ギア５１と第３減速ギア７８を180度離れた対向位置関係となるように展開スケルトンにて記載している。しかし、デフギア５２に噛み合う第３減速ギア７８の実際位置は、第１ギア５１との噛み合い位置を除くギア周上位置であって、モータ＆減速ギアユニットSEDをコンパクトにレイアウトできる位置に噛み合い配置される。

　［副変速機付き無段変速機の制御構成］
　図３は、実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド駆動系に有する副変速機付き無段変速機CVTの制御構成を示す。図４は、ＣＶＴコントローラによる副変速機付き無段変速機CVTの変速制御による車速とアクセル開度とプライマリ回転数の関係の一例を示す。以下、図３及び図４に基づき、副変速機付き無段変速機CVTの制御構成を説明する。

　前記副変速機付き無段変速機CVTの電子制御系は、図３に示すように、ＣＶＴコントローラ５６と、ＣＶＴコントローラ５６に入力情報をもたらす入力情報源により構成されている。ＣＶＴコントローラ５６は、入力情報に基づく演算処理を行い、その演算処理結果を制御指令としてコントロールバルブユニット１０の各アクチュエータに出力する。入力情報源としては、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ101と、車速VSPを検出する車速センサ102と、ベルト式無段変速機構３のプライマリプーリ回転数Npriを検出するプライマリ回転数センサ103と、ベルト式無段変速機構３のセカンダリプーリ回転数Nsecを検出するセカンダリ回転数センサ104と、変速機作動油温を検出する油温センサ105と、ドライバーによるセレクト操作位置を検出するインヒビタースイッチ106と、他のセンサ・スイッチ類107と、を備えている。

　前記ＣＶＴコントロールユニット５６は、トルクコンバータ１のロックアップクラッチ１１を解放/締結するロックアップ制御を行う。すなわち、車速VSPとスロットル開度APOによる運転点が予め設定した非ロックアップ領域に存在する場合、ロックアップクラッチ１１を解放し、車速VSPとスロットル開度APOによる運転点が予め設定したロックアップ領域に存在する場合、ロックアップクラッチ１１を締結する。

　前記ＣＶＴコントロールユニット５６は、ライン圧制御を行うと共にベルト式無段変速機構３の変速比制御を行う。すなわち、スロットル開度APO等に応じた目標ライン圧を得るライン圧制御を行うと共に、車速VSPとスロットル開度APOによる運転点と図４に示す変速線図により目標プライマリ回転数を決め、目標プライマリ回転数（＝目標変速比）を得る変速比制御指令を出力する。

　前記ＣＶＴコントロールユニット５６は、副変速機構４の変速制御を行う。すなわち、低速モードの選択時、車速VSPとスロットル開度APOによる運転点が図４に示す変速線図のＡ領域とＢ領域に存在する限り低速モードの選択を維持し、運転点が図４に示す変速線図の低速モード最High線（＝L-Hモード切換線）を横切ると、低速モードから高速モードへ移行する制御指令を出す。また、高速モードの選択時、車速VSPとスロットル開度APOによる運転点が図４に示す変速線図のＢ領域とＣ領域に存在する限り高速モードの選択を維持し、運転点が図４に示す変速線図の高速モード最Low線（＝H-Lモード切換線）を横切ると、高速モードから低速モードへ移行する制御指令を出す。

　前記油圧制御系は、オイルポンプ９と、オイルポンプ９から吐出圧に基づき様々な油圧を作り出すコントロールバルブユニット１０により構成されている。コントロールバルブユニット１０は、レギュレータ弁や変速制御弁や変速指令弁や減圧弁やロックアップコントロール弁等のスプール弁と共に、ライン圧ソレノイドやセカンダリ圧ソレノイドやステップモータやモード切り換えソレノイド等のアクチュエータを備えている。

　前記コントロールバルブユニット１０は、トルクコンバータ１のロックアップ油圧制御を行う。すなわち、ＣＶＴコントローラ５６からの非ロックアップ制御指令時、トルクコンバータ１のコンバータ油室１７とロックアップ室１８にコンバータ圧を導く。ＣＶＴコントローラ５６からのロックアップ制御指令時、ロックアップ室１８からのみコンバータ圧をドレーンする。

　前記コントロールバルブユニット１０は、ベルト式無段変速機構３の変速比油圧制御を行う。すなわち、ＣＶＴコントローラ５６からの変速比制御指令に応じ、プライマリ圧室３４へプライマリ圧を導き、セカンダリ圧室３５へセカンダリ圧を導き、ベルト式無段変速機構３により目標変速比を得る。

　前記コントロールバルブユニット１０は、副変速機構４の変速油圧制御を行う。すなわち、ＣＶＴコントローラ５６からの低速モード維持指令時には、副変速機構４のローブレーキL/Bに対しローブレーキ圧を導く。ＣＶＴコントローラ５６からの高速モード維持指令時には、副変速機構４のハイクラッチH/Cに対しハイクラッチ圧を導く。ＣＶＴコントローラ５６からの後退モード維持指令時には、副変速機構４のリバースブレーキR/Bに対しリバースブレーキ圧を導く。また、低速モード選択時にＣＶＴコントローラ５６から高速モードへの変速指令が出されると、ローブレーキL/Bのローブレーキ圧を抜きながら、ハイクラッチH/Cへハイクラッチ圧を供給する架け替え変速を行う。高速モード選択時にＣＶＴコントローラ５６から低速モードへの変速指令が出されると、ベルト式無段変速機構３の変速比をロー側（低速側）に変速するとともに、ハイクラッチH/Cのハイクラッチ圧を抜きながら、ローブレーキL/Bへローブレーキ圧を供給する架け替え変速を行う。

　［減速時制御構成］
　図５は、実施例１の統合コントローラ５９にて実行される減速時制御処理の流れを示す（減速時制御手段）。以下、減速時制御構成をあらわす図５の各ステップについて説明する。

　ステップＳ１では、アクセル開度APOがゼロであるか否かを判断する。YES（APO＝０）の場合はステップＳ２へ進み、NO（APO≠０）の場合はエンドへ進む。
ここで、アクセル開度APOがゼロになると、エンジンコントローラ５４からのフューエルカット指令に基づき、エンジンEngへの燃料噴射が停止される。

　ステップＳ２では、ステップＳ１でのAPO＝０であるとの判断に続き、ブレーキスイッチからの信号に基づき、ブレーキペダルへの踏み込み操作中（ブレーキON）であるか否かを判断する。YES（ブレーキON）の場合はステップＳ３へ進み、NO（ブレーキOFF）の場合はエンドへ進む。
ここで、アクセル開度APOがゼロで、かつ、ブレーキONという条件が成立すると、ブレーキペダルへの踏み込み操作量に応じた目標制動力（＝要求制動力）を得るように、回生協調制御が開始される。回生協調制御では、回生可能量による回生制動力を与えたとき、目標制動力に対して回生制動力のみでは不足する制動力分を、液圧制動力で補うように制御する。そして、決められた制動力分担に応じて、モータコントローラ５７から回生制御指令を出力し、ブレーキコントローラ５８から液圧制御指令を出力する。

　ステップＳ３では、ステップＳ２でのブレーキONであるとの判断に続き、副変速機クラッチであり、そのときに締結されているローブレーキL/B又はハイクラッチH/Cを開放し、ステップＳ４へ進む。

　ステップＳ４では、ステップＳ３での副変速機クラッチOFF、あるいは、ステップＳ１０でのVSP≠０であるとの判断に続き、プライマリプーリ３１のプライマリ圧室３４に導かれているプライマリ圧をドレーンし、ステップＳ５へ進む。

　ステップＳ５では、ステップＳ４でのプライマリ圧ドレーンに続き、副変速機クラッチOFF時にセカンダリプーリ３２のセカンダリ圧室３５へ油圧を導くために出力した指令と同じ指令を出力し、ステップＳ６へ進む。すなわち、ステップＳ４，Ｓ５により、ベルト式無段変速機構３をロー側へ変速させる。

　ステップＳ６では、ステップＳ５でのセカンダリ圧維持指令（副変速機クラッチOFF時にセカンダリ圧室３５へ油圧を導くために出力した指令と同じ指令）に続き、トルクコンバータ１のコンバータ油室１７にロックアップ圧（＝コンバータ圧）の最大値を導く指令を出力し、ステップＳ７へ進む。

　ステップＳ７では、ステップＳ６でのロックアップ圧MAX指令に続き、エンジン回転数は所定回転数以上であるか否かを判断する。YES（エンジン回転数≧所定回転数）の場合はステップＳ８へ進み、NO（エンジン回転数＜所定回転数）の場合はステップＳ１１へ進む。
ここで、「所定回転数」は、エンジンアイドル回転数相当に設定される。

　ステップＳ８では、ステップＳ７でのエンジン回転数≧所定回転数であるとの判断に続き、アクセル開度APOはアクセル足離し状態（＝OFF）のままであるか否かを判断する。YES（APO＝０）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（APO≠０）の場合はステップＳ９へ進む。
ここで、「APO＝０」は、ドライバーによる減速要求の維持をあらわし、「APO≠０」は、ドライバーによる減速要求から再加速要求への変化をあらわす。

　ステップＳ９では、ステップＳ８でのAPO≠０であるとの判断に続き、再加速要求に合わせたチェンジマインド制御に遷移する。
ここで、「チェンジマインド制御」では、開放した副変速機クラッチを締結し、エンジン制御を、フューエルカット制御からアクセル開度APOに応じた燃料噴射による制御に移行する。そして、モータ制御を、回生制御から力行制御に移行し、変速制御を、アクセル開度APO等に応じた目標変速比を得る通常制御に移行する。

　ステップＳ１０では、ステップＳ８でのAPO＝０であるとの判断に続き、車速VSPはゼロであるか否かを判断する。YES（VSP＝０）の場合はエンドへ進み、NO（VSP≠０）の場合はステップＳ４へ戻る。

　ステップＳ１１では、ステップＳ７でのエンジン回転数＜所定回転数であるとの判断、あるいは、ステップＳ１７でのVSP≠０であるとの判断に続き、エンジンEngに対する燃料噴射を再開し、エンジンEngの自立運転によりエンジン回転数をアイドル回転数に維持し、ステップＳ１２へ進む。

　ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのエンジンアイドル回転に続き、プライマリプーリ３１のプライマリ圧室３４に導かれているプライマリ圧をドレーンし、ステップＳ１３へ進む。

　ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのプライマリ圧ドレーンに続き、セカンダリプーリ３２のセカンダリ圧室３５に所定値（例えば、最小値）を導く指令（セカンダリ圧MIN指令）を出力し、ステップＳ１４へ進む。

　ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのセカンダリ圧MIN指令に続き、トルクコンバータ１のコンバータ油室１７にロックアップ圧（＝コンバータ圧）の所定値（例えば、最小値）を導く指令を出力し、ステップＳ１５へ進む。
すなわち、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４により、自立運転によりエンジン回転数をアイドル回転数に維持しつつ、エンジン負荷を低く抑えながら、ベルト式無段変速機構３を最ロー変速比状態に維持する。

　ステップＳ１５では、ステップＳ１４での所定値によるロックアップ圧指令に続き、アクセル開度APOはアクセル足離し状態（＝OFF）のままであるか否かを判断する。YES（APO＝０）の場合はステップＳ１７へ進み、NO（APO≠０）の場合はステップＳ１６へ進む。
ここで、「APO＝０」は、ドライバーによる減速要求の維持をあらわし、「APO≠０」は、ドライバーによる減速要求から再加速要求への変化をあらわす。

　ステップＳ１６では、ステップＳ１５でのAPO≠０であるとの判断に続き、再加速要求に合わせたチェンジマインド制御に遷移する。
ここで、「チェンジマインド制御」では、開放した副変速機クラッチを締結し、エンジン制御を、アイドル回転数制御からアクセル開度APOに応じた燃料噴射による制御に移行する。そして、モータ制御を、回生制御から力行制御に移行し、変速制御を、アクセル開度APO等に応じた目標変速比を得る通常制御に移行する。

　ステップＳ１７では、ステップＳ１５でのAPO＝０であるとの判断に続き、車速VSPはゼロであるか否かを判断する。YES（VSP＝０）の場合はステップＳ１８へ進み、NO（VSP≠０）の場合はステップＳ１１へ戻る。

　ステップＳ１８では、ステップＳ１７でのVSP＝０であるとの判断に続き、車速VSPの停止に合わせて、エンジン回転を停止し、エンドへ進む。

　次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「減速要求時におけるエンジン回転数低下速度の遅延作用」、「減速要求時におけるアイドル回転数の維持作用」、「減速時制御作用」に分けて説明する。

　［比較例の課題］
　駆動系上流側から順に、エンジン、ベルト式無段変速機、クラッチ、モータ・ジェネレータ、駆動輪を配置した構成を持つハイブリッド車両とする。このハイブリッド車両において、アクセル足離し操作後にブレーキ操作を行って減速走行する際、クラッチを開放するとともに、エンジンを停止するが、ベルト式無段変速機の制御は行わない内容の減速時制御を行うものを比較例とする。

　この比較例の場合、図６のタイミングチャートに示すように、時刻t1'にてアクセルオン状態からアクセルオフ状態にし、時刻t2'にてブレーキオフ状態からブレーキオン状態にする。このとき、時刻t1'にてアクセルオフ操作に伴いエンジンへの燃料噴射が停止され、時刻t2'にてクラッチの開放が開始される。この場合、エンジン回転数が時刻t1'から低下を開始し、時刻t2'からはエンジン回転数が急に低下し、時刻t2'の直後の時点でエンジン回転数がゼロであるエンジン停止状態となる。そして、時刻t3'にて車両が停止（車速＝０）する。

　なお、時刻t2'以降のベルト式無段変速機は、制御としてノーコントロール状態であるため、プーリ比は、図６の点線特性に示すように不定となる。つまり、ベルト式無段変速機がエンジンからも駆動輪からも切り離された状態であり、かつ、エンジン停止に伴いポンプ油圧の発生が無く、プライマリ圧やセカンダリ圧が供給されない状態である。

　このエンジン停止状態でドライバーがアクセル再踏み込み操作を行うと、まず、停止しているエンジンを、スタータモータを使って再始動する必要があり、エンジンが再始動するまでに長い時間を要する。そして、エンジン再始動後、ポンプ油圧が定常状態となるのを待って、徐々にクラッチ締結を行う。このため、ドライバーが要求する駆動力で車両が走行できるようになるまでに長い時間を要する。
すなわち、比較例の減速時制御では、減速要求から再加速要求へ移行した場合、エンジン再始動や駆動輪へエンジン駆動力を伝達するまでに時間を要し、再踏み込み時の加速応答性が低い、という課題がある。

　上記課題に対し、モータ・ジェネレータの出力パワーを高いものとしておき、再踏み込み時の加速応答性を、モータ・ジェネレータの出力パワーにより達成することが考えられる。しかし、この場合、大出力パワーを持つ大型のモータ・ジェネレータを、ハイブリッド駆動系に配置する必要があるため、例えば、既存のエンジン車のエンジンルームの設計仕様のままでは、大型のモータ・ジェネレータを配置できないというように、モータレイアウトに課題がある。

　さらに、液圧制動系にエンジン負圧を利用する負圧ブースタを用いたシステムの場合には、エンジンが停止した後、ペダル踏力が急に増大するといように、ブレーキ操作違和感をドライバーに与えるという課題がある。

　［減速要求時におけるエンジン回転数低下速度の遅延作用］
　上記比較例の課題を解決するには、減速時制御において、エンジン回転数の低下をできる限り抑制することが必要である。以下、これを反映する減速要求時におけるエンジン回転数低下速度の遅延作用を説明する。

　アクセル開度APOがゼロで、かつ、ブレーキONであると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６へと進む。ステップＳ３にて、そのとき締結されている副変速機クラッチが開放される。これによって、副変速機クラッチを挟んで上流側（エンジンEng及びベルト式無段変速機構３側）と下流側（モータ・ジェネレータM/G及び駆動タイヤTL,TR側）が切り離される。次のステップＳ４にて、プライマリ圧がドレーンされ、次のステップＳ５にてセカンダリ圧の維持指令が出力される。これによって、ベルト式無段変速機構３の変速比が最ローとなるように変速される。次のステップＳ５にて、ロックアップ圧の最大値指令が出力される。これによって、エンジンEngとベルト式無段変速機構３との間で動力を伝達する連結が確保される。

　このように、副変速機クラッチを挟んで駆動タイヤTL,TR側から切り離されたベルト式無段変速機構３の変速比を最ロー側へ変速することで、ベルト式無段変速機構３のプライマリプーリ３１の回転数がセカンダリプーリ３２の回転数に対し相対的に高くなる。これにより、ベルト式無段変速機構３のプーリ回転による回転イナーシャが、プライマリプーリ３１にロックアップクラッチ１１を介して連結されたエンジンEngに伝わり、エンジン回転数の低下を遅らせる。そして、再加速要求や車両停止がない限り、緩やかな勾配にて低下しているエンジン回転数がアイドル回転数相当より低くなるまでは、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返される。

　この車両減速の途中でドライバーが再加速要求にしたがってアクセル再踏み込み操作を行うと、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８からステップＳ９へと進む。しかし、アクセル再踏み込み操作時にエンジンEngの回転数は、アイドル回転数相当以上であるため、エンジンEngを再始動させる必要がなく、チェンジマインド制御に遷移すると、直ちにドライバーの要求駆動力で車両走行に移行する。ちなみに、チェンジマインド制御に遷移すると、開放した副変速機クラッチが締結され、エンジン制御が、フューエルカット制御からアクセル開度APOに応じた燃料噴射による制御に移行し、モータ制御が、回生制御から力行制御に移行する。そして、変速制御が、最ロー変速比（最ロー変速比へ変速中であれば、その時点の変速比）からアクセル開度APO等に応じた目標変速比に変化する通常制御に移行する。

　上記のように、エンジンEngへの燃料噴射を停止する減速要求時、副変速機クラッチを開放した後、ベルト式無段変速機構３の変速比を最ロー側へ変速する減速時制御を行う構成を採用した。
したがって、減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで、再加速要求への移行に備えることができ、エンジンEngを用いた駆動力により再加速要求に応答良く応えられる。同時に、比較例のモータレイアウトの課題も解決され、エンジンEngの出力をアシストする小型のモータ・ジェネレータM/Gを採用できる。さらに、負圧ブースタ４２を用いたシステムにおいて、ブレーキ操作違和感の課題も解決される。

　実施例１では、減速時制御において、エンジンEngへの燃料噴射を停止する減速要求時、回生要求に応じてモータ・ジェネレータM/Gによる回生を行う構成を採用した。
この構成により、ベルト式無段変速機構３とモータ・ジェネレータM/Gが、副変速機クラッチの開放により切り離されることで、副変速機クラッチより上流側のエンジンEngやベルト式無段変速機構３が駆動タイヤTL,TRに連れ回されることはない。そして、図２に示すように、駆動タイヤTL,TRとモータ・ジェネレータM/Gが直結されることで、駆動タイヤTL,TRからの回転エネルギーが、モータ・ジェネレータM/Gにて効率良く電気エネルギーに変換される。
したがって、減速要求時、回生要求に応じてモータ・ジェネレータM/Gによる回生を行うことで、高い回生効率で60Vバッテリ２７への充電容量が確保される。

　実施例１では、減速時制御において、ベルト式無段変速機構３のプライマリプーリ３１に供給されている作動油をドレーンし、セカンダリプーリ３２のセカンダリ圧の維持指令を出力することで、ベルト式無段変速機構３の変速比を最ロー側へ変速する構成を採用した。
したがって、変速のための差推力を確保して変速を維持できる。

　［減速要求時におけるアイドル回転数の維持作用］
　上記燃料噴射を停止しての減速時制御では、エンジン回転速度を遅くすることはできても長時間の経過によりいずれはエンジン停止に至る。そこで、エンジン回転数が所定値未満に低下してきたら自立運転によりエンジン回転数を維持することが必要である。以下、これを反映する減速要求時におけるアイドル回転数の維持作用を説明する。

　減速時制御中にエンジン回転数が所定値未満まで低下すると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ７からステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む。ステップＳ１１では、エンジンEngに対する燃料噴射が再開され、エンジンEngの自立運転によりエンジン回転数がアイドル回転数に維持される。次のステップＳ１２では、プライマリプーリ３１のプライマリ圧室３４に導かれているプライマリ圧がドレーンされ、次のステップＳ１３では、セカンダリプーリ３２のセカンダリ圧室３５に最小値を導く指令が出力される。これにより、油圧負担を少なくして最ローの変速比が維持される。次のステップＳ１４では、トルクコンバータ１のコンバータ油室１７にロックアップ圧最小値を導く指令が出力される。これにより、エンジン負荷を低下させつつ、エンジンEngとの連結が維持される。

　このように、減速時制御中にエンジン回転数が所定値未満まで低下すると、油圧負担やエンジン負荷を抑えながら、自立運転によりエンジン回転数がアイドル回転数に維持される。そして、再加速要求や車両停止がない限り、エンジン回転数をアイドル回転数相当に維持しながら、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１７へと進む流れが繰り返される。

　この車両減速の途中でドライバーが再加速要求にしたがってアクセル再踏み込み操作を行うと、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１５からステップＳ１６へと進む。しかし、アクセル再踏み込み操作時にエンジンEngの回転数は、アイドル回転数相当に維持されているため、エンジンEngを再始動させる必要がなく、チェンジマインド制御に遷移すると、直ちにドライバーの要求駆動力で車両走行に移行する。ちなみに、チェンジマインド制御に遷移すると、開放した副変速機クラッチが締結され、エンジン制御が、アイドル回転数制御からアクセル開度APOに応じた燃料噴射による制御に移行し、モータ制御が、回生制御から力行制御に移行する。そして、変速制御が、最ロー変速比（最ロー変速比へ変速中であれば、その時点の変速比）からアクセル開度APO等に応じた目標変速比に変化する通常制御に移行する。

　上記のように、実施例１では、減速時制御において、減速時制御開始後、エンジンEngの回転数がアイドル回転数相当まで低下すると、エンジンEngへの燃料噴射を再開し、自立運転によりエンジンEngの回転数をアイドル回転数相当に維持する構成を採用した。
したがって、減速時制御開始から長い時間が経過しても、エンジン回転数がアイドル回転数相当に維持されることで、減速要求から再加速要求への移行に備えることができ、エンジンEngを用いた駆動力により再加速要求に応答良く応えられる。

　［減速時制御作用］
　図７のタイミングチャートに基づき、アクセルオフ操作から車両停止までの減速時制御作用を説明する。

　実施例１の場合、図７のタイミングチャートに示すように、時刻t1にてアクセルオン状態からアクセルオフ状態にし、時刻t2にてブレーキオフ状態からブレーキオン状態にする。このとき、時刻t1にてアクセルオフ操作に伴いエンジンへの燃料噴射が停止され、時刻t2にてクラッチの開放が開始されると共に、プーリ比を最ローとする変速制御が行われる。この変速制御では、プライマリ圧のドレーンにより時刻t2から圧力が急に低下し、セカンダリ圧やロックアップ圧は、エンジン回転数の低下にしたがったものとなる。

　したがって、時刻t1からエンジン回転数の低下を開始するが、時刻t2以降においてもエンジン回転数の低下勾配（低下速度）が、エンジンEng単独で回転している場合に比べ、緩やかとなり、時刻t2から時間間隔Δtaを経過した時刻t3の時点でエンジン回転数がアイドル回転数相当に到達する。そして、時刻t3から車両が停止する時刻t4までの時間間隔Δtbは、エンジン回転数がアイドル回転相当のままで維持される。

　すなわち、時刻t2から時刻t3までの時間間隔Δtaが、ベルト式無段変速機構３を最ロー側へ変速することによるエンジン回転低下速度の遅延効果をあらわす。また、時刻t3から時刻t4までの時間間隔Δtbが、エンジンEngの自立運転によるアイドル回転相当維持効果をあらわす。言い換えると、時刻t2から時刻t4までの間であれば、どのタイミングで再加速要求が介入してきても、応答良く再加速要求に応えることができる。

　次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

　(1) エンジンEngと、
　エンジンEngに連結され、ロー側とハイ側の変速比を有する変速機（ベルト式無段変速機構３）と、
　前記変速機（ベルト式無段変速機構３）の下流側の位置に配置され、開放することにより動力伝達を遮断するクラッチ（ローブレーキL/B又はハイクラッチH/C）と、
　前記クラッチ（ローブレーキL/B又はハイクラッチH/C）の下流側の位置に配置され、駆動・回生に用いられるモータ・ジェネレータM/Gと、
　前記モータ・ジェネレータM/Gの下流側に連結される駆動輪（駆動タイヤLT,RT）と、
　前記エンジンEngへの燃料噴射を停止する減速要求時、前記クラッチ（ローブレーキL/B又はハイクラッチH/C）を開放した後、前記変速機（ベルト式無段変速機構３）の変速比をロー側へ変速する減速時制御手段（図５）と、
　を備える。
このため、減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで再加速要求への移行に備えることができる。

　(2) 前記減速時制御手段（図５）は、前記エンジンEngへの燃料噴射を停止する減速要求時、回生要求に応じて前記モータ・ジェネレータM/Gによる回生を行う。
このため、(1)の効果に加え、減速要求時、回生要求に応じてモータ・ジェネレータM/Gによる回生を行うことで、高い回生効率でバッテリ（60Vバッテリ２７）への充電容量を確保することができる。

　(3) 前記変速機は、無段変速機（ベルト式無段変速機構３）であって、
　前記減速時制御手段（図５）は、前記無段変速機（ベルト式無段変速機構３）のプライマリプーリ３１に供給されている作動油をドレーンし、セカンダリプーリのセカンダリ圧の維持指令を出力することで、前記無段変速機（ベルト式無段変速機構３）の変速比をロー側へ変速する（ステップＳ４，Ｓ５）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、無段変速機（ベルト式無段変速機構３）の変速比をロー側へ変速する際、変速の差推力を確保して変速を維持することができる。

　(4) 前記減速時制御手段（図５）は、減速時制御開始後、前記エンジンEngの回転数がアイドル回転数相当まで低下すると、前記エンジンEngへの燃料噴射を再開し、自立運転により前記エンジンEngの回転数をアイドル回転数相当に維持する（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）。
このため、(1)～(3)の効果に加え、減速時制御開始からエンジン回転数がアイドル回転数相当まで低下するまでの時間経過があっても、減速要求から再加速要求への移行に備えることができる。

　(5) 前記無段変速機は、無段階の変速比により変速するベルト式無段変速機構３と、該ベルト式無段変速機構３の下流位置に配置され、複数の変速モードを切り換える副変速機構４と、を有する副変速機付き無段変速機CVTであり、
　前記クラッチとして、前記副変速機構４の変速モードを切り換える摩擦締結要素（ローブレーキL/B、ハイクラッチH/C）のうち、減速要求時に締結されている摩擦締結要素を用いる（図２）。
このため、(1)～(4)の効果に加え、副変速機付き無段変速機CVTに既存の摩擦締結要素（ローブレーキL/B、ハイクラッチH/C）を利用し、無段変速機（ベルト式無段変速機構３）とモータ・ジェネレータM/Gの間を切り離すことができる。

　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、変速機として、副変速機付き無段変速機CVTに有するベルト式無段変速機構３を用いる例を示した。しかし、変速機としては、ベルト式無段変速機構のみによるものを用い、クラッチを新たに付加するような例としても良い。また、無段変速機に代えて、有段式の変速機を用いるような例であっても良い。

　実施例１では、ハイブリッド駆動系として、副変速機付き無段変速機CVTを搭載したエンジン車の駆動系に対して、モータ＆減速ギアユニットSEDを追加することで構成した例を示した。しかし、ハイブリッド駆動系として、駆動系上流側から順に、エンジン、変速機、クラッチ、モータ・ジェネレータ、駆動輪を配置した構成を持つものであれば、本発明のハイブリッド車両の制御装置を適用することができる。さらに、ハイブリッド駆動系として、駆動系上流側から順に、エンジン、変速機、クラッチ、駆動輪を配置し、且つ、クラッチの下流側にモータ・ジェネレータを配置し、且つ、モータ・ジェネレータを、変速機を介さずに駆動輪に連結したものであれば、本発明のハイブリッド車両の制御装置を適用することができる。

Claims

　エンジンと、
　前記エンジンに連結され、ロー側とハイ側の変速比を有し変速する変速機と、
　前記変速機の下流側の位置に配置され、開放することにより動力伝達を遮断するクラッチと、
　前記クラッチの下流側の位置に配置され、駆動・回生に用いられるモータ・ジェネレータと、
　前記モータ・ジェネレータの下流側に連結される駆動輪と、
　前記エンジンへの燃料噴射を停止する減速要求時、前記クラッチを開放した後、前記変速機の変速比をロー側へ変速する減速時制御手段と、
　を備えるハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
　前記減速時制御手段は、前記エンジンへの燃料噴射を停止する減速要求時、回生要求に応じて前記モータ・ジェネレータによる回生を行う
　ハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１又は２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
　前記変速機は、無段変速機であって、
　前記減速時制御手段は、前記無段変速機のプライマリプーリに供給されている作動油をドレーンすることで、前記無段変速機の変速比をロー側へ変速する
　ハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
　前記減速時制御手段は、減速時制御開始後、前記エンジンの回転数がアイドル回転数相当まで低下すると、前記エンジンへの燃料噴射を再開し、自立運転により前記エンジンの回転数をアイドル回転数相当に維持する
　ハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
　前記変速機は、無段階の変速比により変速するベルト式無段変速機構と、該ベルト式無段変速機構の下流位置に配置され、複数の変速モードを切り換える副変速機構と、を有する副変速機付き無段変速機であり、
　前記クラッチとして、前記副変速機構の変速モードを切り換える摩擦締結要素のうち、減速要求時に締結されている摩擦締結要素を用いる
　ハイブリッド車両の制御装置。