WO2016002078A1

WO2016002078A1 - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: WO2016002078A1
Application number: PCT/JP2014/067954
Authority: WO
Inventors: 古閑　雅人
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-04

Abstract

第２駆動源の最大出力を第１駆動源による最大出力よりも抑えても変速前後のトルク変動を抑えることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。このため、自動変速機（３０）の変速に際し、各係合クラッチ（３７～３９）のいずれかを解放してエンジン（１０）から駆動輪（Ｗ）へのトルク伝達を切断した変速中に、電動モータ（２０）の出力トルクを補填トルク（Ｔｍｈ）として駆動輪Ｗに伝達する補填制御を行う駆動トルクコントローラ（５０）を備え、駆動トルクコントローラ（５０）は、補填制御を開始する前に、エンジン（１０）、電動モータ（２０）の少なくとも一方の出力トルクを、運転状態に応じた通常時の出力トルクとしての車両目標駆動トルク（ｔＴ）応じた合算トルク（Ｔａｌl）から低下させる変速前出力低下制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。

Description

ハイブリッド車両の制御装置

　本発明は、エンジン、電動モータなど動力源として２つの駆動源を備えたハイブリッド車両において、変速機の変速に伴って２つの駆動源の出力トルクの制御を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。

　従来、ハイブリッド車両において、クラッチを解放してエンジンから駆動輪へのトルク伝達を切断して変速を行う際に、電動モータから駆動輪に補填トルクを伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、クラッチを解放した状態でも駆動輪にトルク伝達可能に電動モータを設けている。そして、クラッチを解放してエンジンから駆動輪へのトルク伝達を切断した変速中に、駆動輪に対して電動モータによりトルクを補填し、エンジンと駆動輪との間のトルク伝達を切断することによるトルク抜けを抑制している。

特開2013-056618公報

　しかしながら、上述の従来技術では、補填トルクとして、変速前後で出力トルクに変化が生じないように変速中のエンジントルクと同等のトルクを補填しており、電動モータとしてエンジンによる出力トルクと同等の出力トルクを得ることが可能なものが必要である。この場合、装置の高コスト化、大型化を招く。
一方、電動モータを小型化してエンジン出力に対して低出力のものを用いた場合、変速前後のトルク変動が大きくなる。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第２駆動源の最大出力を第１駆動源による最大出力よりも抑えても変速前後のトルク変動を抑えることが可能な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、本発明は、
第１駆動源と駆動輪との動力伝達系に介在したクラッチの解放中に第１駆動源のトルク抜けを第２駆動源の出力トルクで補填する補填制御を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、前記補填制御を開始する前に、両駆動源の少なくとも一方の出力トルクを、運転状態に応じた通常時の出力トルクから低下させる変速前出力低下制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。

  本発明のハイブリッド車両の制御装置では、変速時には、クラッチを解放して第１駆動源から駆動輪へのトルク伝達を切断して変速を行い、このクラッチ解放中に補填制御を行って第２駆動源による補填トルクを駆動輪に伝達する。
  そして、この補填制御を開始する前に、両駆動源の少なくとも一方の出力トルクを、運転状態に応じた通常時の出力トルクから低下させる変速前出力低下制御を行う。
  このため、第２駆動源の最大出力が第１駆動源による最大出力よりも低くても、変速前出力低下制御を行わないものと比較して、変速前後のトルク変動を抑えることが可能となる。

実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置および前記ハイブリッド車両の駆動系の概略構造を示す全体図である。前記ハイブリッド車両の制御装置に適用した自動変速機のスケルトン図であり、そのトルク合算モードとトルク補填モードとを説明する図である。前記自動変速機の変速マップである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置における変速時のトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置において用いる車両目標駆動トルクマップである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置において用いる変速前モータトルクマップである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置においてバッテリＳＯＣが相対的に少ない場合の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置においてバッテリＳＯＣが相対的に少ない場合の変速時の動作例を示すタイムチャートである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置においてバッテリＳＯＣが相対的に多い場合の変速時の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置においてバッテリＳＯＣが相対的に多い場合の変速時の動作例を示すタイムチャートである。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置との比較例のトルク変動図である。実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置との比較例のトルク変動図である。実施の形態２のハイブリッド車両の制御装置の変速時の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態３のハイブリッド車両の制御装置の変速時の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態４のハイブリッド車両の制御装置の変速時の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態５のハイブリッド車両の制御装置の変速時の動作例を示すトルク変動図である。実施の形態５のハイブリッド車両の制御装置の変形例の変速時の動作例を示すトルク変動図である。本発明を適用可能な他の駆動伝達系を示す概略図である。

　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、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
  図１は、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置およびその駆動系の概略構造を示す全体図である。
  前記ハイブリッド車両は、駆動源として第１駆動源に相当するエンジン１０と、第２駆動源に相当する電動モータ２０と、を備えている。
  そして、エンジン１０と駆動輪Ｗとの駆動伝達経路に、自動変速機３０が介在されている。

　自動変速機３０は、エンジン１０が接続された主入力軸３１と、駆動輪Ｗにトルクを出力する主出力軸３２と、を備えている。また、主入力軸３１には、主入力軸３１に対して空走回転可能な第１副入力軸３１ａおよび第２副入力軸３１ｂが、主入力軸３１に並列に設けられている。同様に、主出力軸３２にも、主出力軸３２に対して空走回転可能な第１副出力軸３２ａ、第２副出力軸３２ｂ、第３副出力軸３２ｃが、主出力軸３２に並列に設けられている。
そして、各入力軸３１，３１ａ，３１ｂと各出力軸３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃとの間に、変速比の異なる複数のドライブギヤ組３３，３４，３５，３６が設けられている。

　さらに、自動変速機３０の主入力軸３１、主出力軸３２には、第１係合クラッチ３７、第２係合クラッチ３８、第３係合クラッチ３９が設けられている。各係合クラッチ３７～３９は、本実施の形態１では、シンクロ機構を持たないドグクラッチを用いており、ハブが軸方向の３位置に移動して係合状態を切り替える。すなわち、ハブを３位置の中央位置では、ハブは、隣り合う各副入力軸３１ａ，３１ｂ、各副出力軸３２ａ～３２ｃ、ケースに、それぞれ設けられたスプラインのいずれとも係合せず、トルク伝達が切断されたニュートラル状態となる。そして、このニュートラル状態から軸方向の正逆のいずれかの方向（図において左右方向）に移動すると、ハブは、各副入力軸３１ａ，３１ｂ、各副出力軸３２ａ～３２ｃ、ケースに、それぞれ設けられたスプラインのいずれかと係合してトルク伝達を行う。
なお、自動変速機３０の変速時には、各係合クラッチ３７～３９のいずれかを解放して、エンジン１０の駆動力が主出力軸３２から駆動輪Ｗへ伝達されない状態として、解放から締結へ切り替えるクラッチの入出力回転同期させて締結し変速を行う。

　各係合クラッチ３７～３９の係合状態の切り替えは、それぞれ、アクチュエータ３７ａ，３８ａ，３９ａによりハブを移動させることにより行われる。これらのアクチュエータ３７ａ，３８ａ，３９ａは、油圧あるいは電動により駆動するもので、その駆動は変速コントローラ４０により制御される。なお、変速コントローラ４０は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。

　また、自動変速機３０は、各クラッチ３７～３９による切り替えに基づいて形成される駆動輪Ｗへのトルク伝達モードとして、トルク合算モードとトルク補填モードとを形成可能となっている。
トルク合算モードは、エンジン１０と電動モータ２０との出力トルクを合算して駆動輪Ｗに伝達可能なモードである。
このトルク合算モードは、例えば、図２に示すように、第１係合クラッチ３７および第３係合クラッチ３９を図において右方向に係合させて形成することができる。この場合、図において実線により示すエンジン１０の出力トルクであるエンジントルクＴｅと、図において点線により示す電動モータ２０の出力トルクであるモータトルクＴｍを合算して、主出力軸３２から駆動輪Ｗへ出力可能である。なお、トルク合算モードでは、電動モータ２０の出力トルクを０とすれば、エンジントルクＴｅのみを駆動輪Ｗへ出力可能である。

　トルク補填モードは、各係合クラッチ３７～３９のいずれかを解放してエンジントルクＴｅが主出力軸３２に伝達されない状態とし、このクラッチ解放中に、モータトルクＴｍを、主出力軸３２を介して駆動輪Ｗに伝達するモードである。例えば、図２に示す両係合クラッチ３７，３９の係合状態から第１係合クラッチ３７をニュートラル状態に切り替えることで形成することができる。
このように、電動モータ２０のモータトルクＴｍは、エンジン１０のトルク伝達を遮断するクラッチの解放時、締結時のいずれの場合でも、駆動輪Ｗへ伝達可能となっている。

　上記のトルク伝達モードの切り替えは、変速コントローラ４０により変速制御に伴って成される。
なお、変速コントローラ４０により実行される変速制御は、周知の制御であり、車速センサ６１が検出する車速ＶＳＰと、スロットル開度センサ６２が検出するスロットル開度ＡＰＯとに基づいて、予め設定された変速マップにより変速段を決定する。なお、図３に変速マップの一例を示す。

　駆動トルクコントローラ５０は、エンジン１０および電動モータ２０の出力トルクを制御する。この出力トルクの制御において、通常の走行時（非変速時）は、運転状態に応じた通常時の出力トルクとしての車両目標駆動トルクｔＴが得られるように、エンジン１０および電動モータ２０の出力トルクを制御する。
ここで、車両目標駆動トルクｔＴは、周知のように、スロットル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに基づいて、予め設定された目標駆動トルクマップに基づいて算出する。図５に、車両目標駆動トルクマップの一例を示しており、車両目標駆動トルクは、相対的に高車速では低車速に比べて低く設定し、かつ、相対的に小スロットル開度では大スロットル開度に比べて低く設定する。
なお、駆動トルクコントローラ５０は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。また、車速センサ６１およびスロットル開度センサ６２を含むセンサ群６０からの信号は、各コントローラ４０，５０に直接、あるいは、図示を省略したＣＡＮ通信線などを介して間接的に入力される。

　また、駆動トルクコントローラ５０は、変速に伴い、後述する補填制御および変速前出力低下制御を含む変速時トルク制御を実行する。
図４は、駆動トルクコントローラ５０による変速時トルク制御の処理の流れを示すフローチャートである。
このフローチャートに示す変速時トルク制御は、変速コントローラ４０がアップシフト変速を行うことを決定することにより開始されるもので、アップシフト変速を行う前の変速前合算トルクとクラッチ解放中の補填トルクとを演算して出力する処理である。

　なお、アップシフト変速は、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＡＰＯにより決定される動作点が、図３において点線により示す変速線を左から右に横切ることにより決定される。ここで、本実施の形態１では、変速時に補填制御を開始する前に、後述する運転状態に応じて通常時の出力トルクに相当する変速前合算トルクを低下させる変速前出力低下制御を行う。このため、本実施の形態１における、変速時トルク制御を開始するための上記の変速決定タイミングは、変速前出力低下制御を実行しない従来からの変速決定タイミングよりも早いタイミングとなるように変速線を設定している。あるいは、通常用いる変速線による変速決定タイミングよりも、変速前合算トルクの出力を行う時間だけ、早いタイミングで、変速実行を予測したことにより変速時トルク制御を開始するようにしてもよい。

　以下、変速時トルク処理について説明する。
変速決定後に最初に進むステップＳ１では、変速中か否か判定し、自動変速機３０において変速を行っている変速中はステップＳ２に進み、変速中でない場合、すなわち、変速前はステップＳ３に進む。なお、変速中とは、自動変速機３０において、各係合クラッチ３７～３９のいずれか１つまたは２つを解放（ニュートラル状態）してエンジン１０の出力トルクが駆動輪Ｗに伝達されない状態として、変速前の変速段から変速後の変速段に切り替えるまでの間をいう。この変速中であって各係合クラッチ３７～３９においてトルク伝達切断のためのクラッチ解放中に、自動変速機３０では、解放中のクラッチとは異なるクラッチの架け替えを行う。

　変速中に進むステップＳ２では、エンジントルクＴｅを０とするとともに、モータトルクＴｍを、予め設定された補填トルクＴｍｈとする補填制御を実行する。なお、本実施の形態１では、補填トルクＴｍｈは、電動モータ２０の最大トルクとしている。
すなわち、本実施の形態１では、エンジントルクＴｅが駆動輪Ｗに伝達されない変速中（クラッチ解放中）に、電動モータ２０から駆動輪Ｗに補填トルクＴｍｈを伝達して、変速中のトルク抜けを抑制している。

　ステップＳ１において、変速中でない場合、すなわち、変速前であって補填制御の開始前に進むステップＳ３では、車両目標駆動トルクｔＴを算出するかあるいは読み込み、次のステップＳ４に進む。なお、この車両目標駆動トルクｔＴは、前述のように、スロットル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに基づいて、予め設定された目標駆動トルクマップに基づいて算出する。

　ステップＳ３に続くステップＳ４では、変速前の合算トルク低下量Ｔｔｅｉを算出した後、ステップＳ５に進む。
すなわち、本実施の形態１では、走行中は、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとを合算した合算トルクＴａｌｌが、車両目標駆動トルクｔＴとなるように、エンジン１０と電動モータ２０との出力トルクを制御している。

　それに対して、本実施の形態１では、補填制御を開始する前に、運転状態に応じた合算トルクＴａｌｌを低下させる変速前出力低下制御を実行することにより、変速前後のトルク変化を抑制している。そして、本実施の形態１では、この変速前の合算トルク低下量Ｔｔｅｉは、図７、図９に示すように、変速前合算トルクＴａｂｅを、車両目標駆動トルクｔＴよりも低い変速後合算トルクＴａａｆに一致させるように設定している。

　合算トルク低下量Ｔｔｅｉを算出したステップＳ４に続くステップＳ５では、変速前モータトルクＴｍｂｅを、図６に示す変速前モータトルクマップに基づいて算出し、次のステップＳ６に進む。また、ステップＳ６では、変速前モータトルクに基づいて、合算トルク低下量Ｔｔｅｉを達成するための変速前エンジントルクＴｅｂｅを算出する。

　すなわち、合算トルク低下量Ｔｔｅｉを達成するには、モータトルクＴｍとエンジントルクＴｅとの、いずれか一方、あるいは両方を低下させて達成することができる。そこで、本実施の形態１では、まず、バッテリＳＯＣに基づいてモータトルクＴｍの低下量を決定し、このモータトルクＴｍの低下量による合算トルク低下量Ｔｔｅｉの不足分だけ、エンジントルクＴｅを低下させるようにしている。なお、バッテリＳＯＣは、図外のバッテリの充電量に相当する値である。

　ここで、図６の変速前モータトルクマップに示す変速前モータトルクＴｍｂｅは、バッテリＳＯＣが高設定値ＳＯＣｈｉよりも高い場合には、最大モータトルクＴｍｍａｘとする。一方、バッテリＳＯＣが、補填トルクＴｍｈの出力を補償する低設定値ＳＯＣｌｏよりも低い場合には、変速前モータトルクＴｍｂｅを０とする。そして、バッテリＳＯＣが、低設定値ＳＯＣｌｏと高設定値ＳＯＣｈｉとの間では、バッテリＳＯＣに応じて、変速前モータトルクＴｍｂｅを、０と最大モータトルクＴｍｍａｘとの間で、バッテリＳＯＣが高くなるほど大きく設定する。
なお、ステップＳ５，Ｓ６において算出された変速前モータトルクＴｍｂｅ、変速前エンジントルクＴｅｂｅに基づいてモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅが制御される。

　（実施の形態１の作用）
実施の形態１の作用を説明する前に、変速前合算トルクを低下させる変速前出力低下制御を実行しない比較例の動作例を図１１、図１２に基づいて説明する。
図１１は、変速前後では、エンジントルクＴｅのみを運転状態に応じた通常時の出力トルク（車両目標駆動トルクｔＴ）として駆動輪に伝達し、変速中は、モータトルクＴｍのみを補填トルクＴｍｈとして駆動輪に伝達するようにした動作例を示している。

　この図１１では、縦軸に車両トルクを、横軸に車速をとって、加速によるシフトアップ変速時の車速上昇に伴うトルク変化を示している。
この場合、変速前後で、エンジントルクＴｅのみで加速を行うため、エンジントルクＴｅにモータトルクＴｍを合算した車両トルクにより加速を行うものと比較して、加速性に劣る。
また、変速前後のトルク変動を抑えるには、補填トルク（モータトルク）Ｔｍｈを大きくするのが好ましいが、その場合、電動モータとして相対的に大型のものが必要となり、コスト増、重量増を招く。しかも、補填トルクの出力のためだけに大型の電動モータを設けるのは、不経済である。

　一方、図１２は、変速前後で、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの合算トルクにより要求トルクに応じた出力トルクを得るようにした例であり、この場合、図１１に示したものよりも、加速性に優れる。しかしながら、補填制御の開始前からモータトルクＴｍを上乗せしているため、仮にモータとして大トルクのものを用いたとしても、変速前と変速中とでは、エンジントルクＴｅ分だけ差が生じ、変速時のトルク変動が大きくなる。
以上のように、図１１、図１２に示す比較例では、モータトルクＴｍを無駄にすることなく加速にも使用して高い加速性能を確保しつつ、変速前後のトルク変動を抑えることは難しい。

　次に、図７～図１０に基づいて、車両の加速に伴って、シフトアップ変速する際の本実施の形態１におけるトルク伝達状態および駆動輪Ｗに伝達されるトルク（車両トルク）の変化について説明する。なお、図７、図８は、バッテリＳＯＣが相対的に少ない場合の動作例であり、図９、図１０は、バッテリＳＯＣが相対的に多い場合の動作例である。

　まず、図７に基づいて説明する。
図７に示す動作例では、車速ＶＳＰが上昇するのに伴って、第１の変速段から第２の変速段にシフトアップ変速を行っており、図において変速開始時車速ＶＳＰ７２と変速終了時車速ＶＳＰ７３との間で、自動変速機３０の変速を行っている。この変速開始時車速ＶＳＰ７２から変速終了時車速ＶＳＰ７３までが、各係合クラッチ３７～３９のいずれかの解放中（変速中）であり、エンジン１０と駆動輪Ｗとの駆動伝達を切断する。

　この場合、変速開始時車速ＶＳＰ７２よりも低車速側（変速前の第１の変速段）と変速終了時車速ＶＳＰ７３よりも高車速側（変速後の第２の変速段）とで、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの両トルクを合算した合算トルクＴａｌｌを出力している。したがって、エンジントルクＴｅのみの出力と比較して、高い加速性能を得ることができる。なお、この第１の変速段は、例えば、図２に一例を示したように、第１係合クラッチ３７および第３係合クラッチ３９を右方向に係合させ、第２係合クラッチ３８をニュートラル状態とすることで形成することができる。また、第２の変速段は、第１の変速段から、第１係合クラッチ３７をニュートラル状態とし、第２係合クラッチ３８を図において右方向に係合させることで形成することができる。
両変速段における合算トルクＴａｌｌは、車両目標駆動トルクｔＴに一致するように出力しており、図７の例では、モータトルクＴｍとして、最大モータトルクＴｍｍａｘを出力し、モータトルクＴｍを効率的に加速に用いている。

　一方、変速開始時車速ＶＳＰ７２～変速終了時車速ＶＳＰ７３の間の変速中は、ステップＳ１→Ｓ２の処理の流れに基づいて、モータトルクＴｍによる補填トルクＴｍｈを出力する補填制御を実行する。この場合、図２により示したように、第１係合クラッチ３７はニュートラル状態とし、第３係合クラッチ３９を右側に係合させた状態とし、自動変速機３０をトルク補填モードとする。これにより、駆動輪Ｗに対してエンジントルクＴｅの伝達を断って変速を行いながら、駆動輪ＷへモータトルクＴｍを伝達する。

　上述のような変速時の駆動トルク制御において、本実施の形態１では、変速を決定してから補填制御を開始する前に、駆動輪Ｗに伝達する合算トルクＴａｌｌを、通常時の出力トルクである車両目標駆動トルクｔＴに応じた合算トルクＴａｌｌから低下させる変速前出力低下制御を行う。

　この変速前出力低下制御により、図７の変速を決定したときの車速である変速決定時車速ＶＳＰ７１から変速を開始する変速開始時車速ＶＳＰ７２の間で、合算トルクＴａｌｌを車両目標駆動トルク（通常時の出力トルク）ｔＴよりも低下させる。
この際の合算トルク低下量Ｔｔｅｉは、図４のステップＳ４の演算に基づくものである。そして、本実施の形態１では、図７に示すように変速開始時車速ＶＳＰ７２の合算トルクＴａｌｌである変速前合算トルクＴａｂｅが、変速後の合算トルクＴａｌｌである変速後合算トルクＴａａｆに一致するよう、合算トルク低下量Ｔｔｅｉを算出する。

　この合算トルク低下量Ｔｔｅｉは、モータトルクＴｍとエンジントルクＴｅのいずれか一方あるいは両方を低減することで達成できるが、図７に示す例では、モータトルクＴｍを０まで低下させ、さらに、エンジントルクＴｅを低下させている。
すなわち、図４のステップＳ５の処理に基づいて、バッテリＳＯＣが、低設定値ＳＯＣｌｏよりも低い場合、電力を温存するため、図６に示すように、変速前モータトルクＴｍｂｅは、０に設定する。したがって、続くステップＳ６では、変速前モータトルクＴｍｂｅを０とした上で変速前合算トルクＴａｂｅを得ることができる変速前エンジントルクＴｅｂｅを決定する。

　図８は、図７の動作時の各トルク出力状態を示すタイムチャートである。この図に示すように、車両目標駆動トルク（通常時の出力トルク）ｔＴに応じた合算トルクＴａｌｌから変速前合算トルクＴａｂｅに低下させるのにあたり、ｔ８１の時点からモータトルクＴｍを低下させ、さらに、ｔ８２の時点からエンジントルクＴｅを低下させる。

　そして、変速中であって補填制御実行中であるｔ８３～ｔ８４の時点では、エンジントルクＴｅ＝０にする一方で、モータトルクＴｍを用いた補填トルクＴｍｈを駆動輪Ｗに伝達し、変速中のエンジントルク伝達の切断によるトルク抜けを抑えている。この補填トルクＴｍｈは、電動モータ２０の最大トルクである最大モータトルクＴｍｍａｘとする。

　その後、変速終了時点（ｔ８４）からエンジントルクＴｅを車両目標駆動トルクｔＴに応じて立ち上げて、合算トルクＴａｌｌ＝ｔＴとしており、この合算トルクＴａｌｌを得るためにモータトルクＴｍは、最大モータトルクＴｍｍａｘに維持している。

　以上の処理に基づいて、本実施の形態１では、変速前、変速中、変速後の車両トルク変化を抑えることができる。
また、変速前後の合算トルクＴａｌｌには、最大モータトルクＴｍｍａｘを加算して、高い加速性能を得ることができる。

　次に、図９、図１０の動作について説明する。
  前述のように、図９、図１０は、バッテリＳＯＣが十分に確保されている場合の動作である。この場合、図１０に示すように、モータトルクＴｍは、変速前、変速中、変速後に亘って最大モータトルクＴｍｍａｘに保持したままとする。
  したがって、電動モータ２０の駆動力を有効に利用することができる。
  この場合、変速前合算トルクＴａｂｅは、エンジントルクＴｅを合算トルク低下量Ｔｔｅｉだけ低下させることにより達成する。なお、図９において、図７の動作例と同様に、変速決定時車速ＶＳＰ７１から変速前合算トルクＴａｂｅを低下させ、変速開始時車速ＶＳＰ７２において変速前合算トルクＴａｂｅを、変速後合算トルクＴａａｆに一致させる変速前出力低下制御を実行する。
  この場合、制御対象がエンジントルクＴｅのみであり、制御が容易となる。

　（実施の形態１の効果）
  以下に、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の効果を列挙する。
  １）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は
第１駆動源としてのエンジン１０と駆動輪Ｗとの駆動伝達系に介在された自動変速機３０と、
前記エンジン１０と駆動輪Ｗとの動力伝達系に介在され、前記自動変速機３０の変速中に解放するクラッチとしての第１係合クラッチ３７～第３係合クラッチ３９と、
前記第１係合クラッチ３７～第３係合クラッチ３９のいずれかの解放中に前記駆動輪Ｗへトルク伝達可能に設けられた第２駆動源としての電動モータ２０と、
前記クラッチの解放中に前記エンジン１０のトルク抜けを前記電動モータ２０の出力トルクで補填する補填制御を行う制御手段としての駆動トルクコントローラ５０と、
を備え、
前記駆動トルクコントローラ５０は、前記補填制御を開始する前に、エンジン１０と電動モータ２０との少なくとも一方の出力トルクを、運転状態に応じた通常時の出力トルク（車両目標駆動トルクｔＴ）から低下させる変速前出力低下制御を行うことを特徴とする。
  したがって、電動モータ２０の最大モータトルクＴｍｍａｘがエンジン１０の最大出力よりも低い場合であっても、変速前出力低下制御を行わないものと比較して、補填制御前と補填制御時とのトルク変動を抑えることが可能となる。

　２）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
前記第２駆動源は、電力により駆動する電動モータ２０であり、
前記駆動トルクコントローラ５０は、前記補填制御を開始する前に、前記エンジン１０の出力トルクであるエンジントルクＴｅと前記電動モータ２０の出力トルクであるモータトルクＴｍとを合わせた合算トルクＴａｌｌを出力している場合に、前記変速前出力低下制御時の前記第１駆動源としてのエンジントルク低下量とモータトルク低下量との割合をバッテリＳＯＣに基づいて決定することを特徴とする。
  したがって、バッテリＳＯＣが低下した場合は、モータトルクＴｍを低下させることにより、バッテリ充電量を温存可能である。
  一方、バッテリＳＯＣが確保されている場合は、モータトルクＴｍの低下を抑制してバッテリ電力の有効利用を図りつつ、エンジントルクＴｅの低下により変速前に合算トルクＴａｌｌを低下させて、変速前、変速中、変速後のトルク変動を抑えることができる。
  加えて、車両目標駆動トルクｔＴを得るのにあたり合算トルクＴａｌｌを出力するようにしたため、モータトルクＴｍを無駄にすることなく有効利用でき、エンジントルクＴｅのみで加速を行うよりも、加速性能を向上させることが可能である。そして、このように合算トルクＴａｌｌを出力して加速性能を確保したものにおいて、変速前出力低下処理を行うことで、上記１）の変速前後のトルク変動を抑えることができる効果が得られる。
  すなわち、補填制御開始前に合算トルクＴａｌｌを出力する場合、変速前にエンジントルクＴｅのみの出力するものと比較して、補填制御開始前の出力トルクと補填トルクＴｍｈとの差がより大きくなるが、この差によるトルク変動を抑えることができる。

　３）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
駆動トルクコントローラ５０は、前記変速前出力低下制御による出力トルクの低下時に、変速後の出力トルクである変速後合算トルクＴａａｆまで低下させることを特徴とする。
したがって、変速前と変速後とでトルク段差が生じるのを抑えることができる。

　４）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
前記合算トルクＴａｌｌは、前記運転状態に応じた通常時の出力トルクを車両目標駆動トルクｔＴに基づいて決定し、
駆動トルクコントローラ５０は、前記変速前出力低下制御時による合算トルクＴａｌｌの低下時の変速前合算トルクＴａｂｅは、車両目標駆動トルクｔＴよりも低下させることを特徴とする。
したがって、合算トルクＴａｌｌを車両目標駆動トルクｔＴに基づいて決定することで、確実な加速性能を得ることができる。また、変速前合算トルクＴａｂｅを車両目標駆動トルクｔＴに基づく通常時の出力トルクよりも低下させることにより、確実に合算トルクＴａｌｌを低下させることができる。

　５）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジン１０から駆動輪Ｗへのトルク伝達を切断可能なクラッチは、自動変速機３０に設けられて、変速段の切り替え時にトルク伝達を行うギヤの架け替えを行う噛合クラッチとしての各係合クラッチ３７～３９であることを特徴とする。
すなわち、自動変速機３０では、シンクロ機構を有しない各係合クラッチ３７～３９の架け替えを行う場合、エンジン１０から駆動輪Ｗへのトルク伝達を完全に遮断する必要が生じるとともに、トルク伝達を切断する時間も、シンクロ機構を有したものと比較して長くなる。
したがって、上記１）～４）のように、変速中（クラッチ解放中）に、補填トルクＴｍｈを駆動輪Ｗに伝達して、トルク抜けを抑制することが、より有効であり重要となる。

　（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態のハイブリッド車両の制御装置について説明する。
なお、他の実施の形態を説明するのにあたり、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。

　（実施の形態２）
  実施の形態２のハイブリッド車両の制御装置は、実施の形態１の変形例であり、ステップＳ４における合算トルクＴａｌｌの低下量、すなわち、変速前合算トルクＴａｂｅの求め方が実施の形態１と異なる。
  実施の形態２では、変速前出力低下制御時の変速前合算トルクＴａｂｅを、図１３に示すように、補填トルクＴｍｈ、すなわち、最大モータトルクＴｍｍａｘと等しくなるまで低下させるようにした例である。この実施の形態２にあっても、実施の形態１と同様に、変速前合算トルクＴａｂｅを得るための低下量は、まず、変速前モータトルクＴｍｂｅを演算し（ステップＳ５）、その後、変速前エンジントルクＴｅｂｅを算出する。また、この場合、バッテリＳＯＣに応じて、各低下量を演算する。
  したがって、実施の形態２では、変速前の補填制御開始前とクラッチ解放中の補填制御中とでトルク変化がなくなり、変速時のトルク変動を、より抑えることが可能となる。

　以上説明した実施の形態２のハイブリッド車両の制御装置は、上述した１）２）４）５）の効果に加え、下記2-1）の効果を奏する。
2-1）実施の形態２のハイブリッド車両の制御装置は、
駆動トルクコントローラ５０は、変速前出力低下制御時に、変速前合算トルクＴａｂｅを、電動モータ２０により補填可能な駆動トルクである補填トルクＴｍｈであって、最大モータトルクＴｍｍａｘまで低下させることを特徴とする。
したがって、上記のように変速前と変速中とでトルク変化がなくなり、変速時のトルク変動を抑えることが可能となる。なお、補填トルクＴｍｈが、最大モータトルクＴｍｍａｘよりも低い場合には、変速前出力低下制御時に、この補填トルクＴｍｈに一致するまで低下させる。

　（実施の形態３）
実施の形態３のハイブリッド車両の制御装置は、変速前出力低下制御時の合算トルクＴａｌｌの低減を、モータトルクＴｍの出力低下のみにより行うようにした例である。
図１４に示すように、実施の形態３では、変速前出力低下制御時には、常に、合算トルクＴａｌｌの低減を、モータトルクＴｍの出力低下のみにより行うようにし、加えて、この際にモータトルクＴｍを０まで低下させるようにしている。すなわち、実施の形態１のステップＳ４～Ｓ６の処理に代わり、変速前モータトルクＴｍｂｅ＝０とする処理を行う。
なお、変速前出力低下制御の実行前の時点の合算トルクＴａｌｌは、実施の形態１と同様に、車両目標駆動トルクｔＴとする。

　したがって、実施の形態３のハイブリッド車両の制御装置は、上記１）４）５）の効果に加え、以下に列挙する効果を奏する。
3-1）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
前記駆動トルクコントローラ５０は、前記補填制御の開始前に、エンジン１０の出力トルクと電動モータ２０の出力トルクとを合わせた合算トルクＴａｌｌを出力している場合に、前記変速前出力低下制御による出力トルク低下を、前記第２駆動源としての電動モータ２０の出力トルク（モータトルクＴｍ）低下により行うことを特徴とする。
したがって、エンジントルクＴｅの制御を行う場合と比較して、制御が容易であるとともに、高い制御応答性を得ることができる。

　3-2）実施の形態２のハイブリッド車両の制御装置は、
前記駆動トルクコントローラ５０は、前記変速前出力低下制御時に、モータトルクＴｍを０まで低下させることを特徴とする。
したがって、いっそう制御が容易となり、かつ、変速前合算トルクＴａｂｅと補填トルクＴｍｈとの差を抑えて、変速ショックを低減できる。

　（実施の形態４）
実施の形態４のハイブリッド車両の制御装置は、実施の形態３の変形例であり、変速前出力低下制御時のモータトルクＴｍの低下量が実施の形態３と異なる。すなわち、実施の形態４では、図１５に示すように、変速前出力低下制御時のモータトルクＴｍの低減量を実施の形態３よりも抑えて、モータトルクＴｍ＝０に満たない低下量とした例である。この場合、この低下量は、それまでのモータトルクＴｍに対して何％低下させるなど予め設定しておいてもよい。あるいは、その低下量をバッテリＳＯＣに応じて可変としてもよい。
以上説明した実施の形態４のハイブリッド車両の制御装置は、上記１）４）５）3-1）の効果を奏する。

　（実施の形態５）
実施の形態５のハイブリッド車両の制御装置は、図１６に示すように、変速前出力低下制御時の合算トルクＴａｌｌの低減を、エンジントルクＴｅの出力低下のみにより行うようにした例である。すなわち、実施の形態１で説明したステップＳ５，Ｓ６に代わり、合算トルク低下量Ｔteiに応じて変速前エンジントルクＴｅｂｅを求める。この場合、変速前合算トルクＴａｂｅは、実施の形態１のように、変速後の車両目標駆動トルクとしてもよいし、実施の形態２のように補填トルクＴｍｈとしてもよいし、それ以外の低下量となるように設定してもよい。
また、この実施の形態５では、モータトルクＴｍは、補填トルクＴｍｈを含め、常時、最大モータトルクＴｍｍａｘを出力するようにしている。なお、このエンジントルクＴｅに加算するモータトルクＴｍは、変速前、変速中、変速後に係わらず、バッテリＳＯＣに応じて、出力可能な値としてもよい。

　したがって、実施の形態５のハイブリッド車両の制御装置は、上記１）４）５）の効果に加え、下記の効果を奏する。
5-1）実施の形態５のハイブリッド車両の制御装置は、
前記駆動トルクコントローラ５０は、前記変速前出力低下制御による前記出力トルク（合算トルクＴａｌｌ）の低下を、第１駆動源としてのエンジン１０の出力低下により行うようにしたことを特徴とする。
したがって、変速に伴うトルク制御を、エンジン１０に対する制御のみで行うことができるため、制御が容易である。

　また、実施の形態５のように、変速前出力低下制御による出力の低下を、第１駆動源としてのエンジン１０の出力低下により行う場合、図１７に示すように、車両目標駆動トルクｔＴをエンジントルクのみで出力するものにも適用できる。
すなわち、図１７に示す実施の形態５の変形例では、車両目標駆動トルクｔＴをエンジントルクＴｅのみで出力するようにしている。また、補填トルクＴｍｈは、最大モータトルクＴｍｍａｘとし、電動モータ２０は、最大モータトルクＴｍｍａｘが、エンジントルクＴｅに対して低い値のものを用いている。

　そして、変速時には、補填トルク制御の開始前に、実施の形態５と同様に、変速前出力低下制御により、合算トルクＴａｌｌが車両目標駆動トルクｔＴに応じた値から低下させるように、変速前エンジントルクＴｅｂｅに低下させた後、補填制御を実行する。
よって、この実施の形態５の変形例にあっても、上述の１）４）５）5-1）の効果を奏する。

　以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、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。

　実施の形態では、ハイブリッド車両の第１駆動源としてエンジン、第２駆動源として電動モータを用いた例を示したが、具体的な駆動源およびその組み合わせとしてはこれに限定されない。例えば、両駆動源として、エンジン、エンジンの組み合わせや、電動モータ、電動モータの組み合わせとしてもよい。

　また、実施の形態では、ハイブリッド車両の制御装置に適用する変速機の一例として図１のスケルトン図を示したが、本発明に適用する変速機は、これに限定されるものではない。すなわち、変速時に、第１駆動源から駆動輪へのトルク伝達を切断し、この切断箇所よりも駆動輪側に、第１駆動源とは別の第２駆動源からのトルク伝達により補填トルクを与えることが可能なものであれば、実施の形態にて示したものに限定されない。
例えば、特許文献１に記載のものと同様のシングルクラッチタイプの変速機に適用することができる。すなわち、図１８に示すハイブリッド車両は、エンジンＥ／ＧとトランスミッションＴ／Ｍとの間に、両者の間のトルク伝達を切断可能なクラッチＣを有し、トランスミッションＴ／Ｍと駆動輪Ｗとの間に、モータＭを有している。そして、トランスミッションＴ／Ｍは、手動式の変速機を自動化したものを用いている。
このような構成のハイブリッド車両にも適用することが可能であり、トランスミッションＴ／Ｍの変速中は、クラッチＣを解放してエンジンＥ／Ｇから駆動輪Ｗへのトルク伝達を切断するようにする。この場合も、エンジンＥ／ＧおよびモータＭのトルク制御に関しては、上述した実施の形態に示した変速時トルク制御を用いることができる。
また、奇数段と偶数段とで２系統のクラッチをいわゆるデュアルクラッチタイプの自動変速機を有するハイブリッド車両にも適用することができる。

　また、実施の形態では、変速前は、常に、合算モードとして合算トルクを出力するものを示したが、変速段によっては合算トルクを出力しない変速段を有していてもよい。この場合、もちろん、変速前の合算トルクの低下は行わないが、変速前のトルクと変速中の補填トルクとの差に応じて、実施の形態と同様の変速前トルク低下を実行してもよい。
実施の形態では、アップシフト変速時には、常時、図４の変速時トルク処理を行うようにしたが、これに限定されない。要は、変速時のトルク抜けを抑制したいため、このトルク抜けが生じ得るか否かを判断に加えてもよい。例えば、スロットル開度変化に基づいて所定の加速状態に限りこの制御を実行するようにしてもよい。言い換えれば、惰性走行時などの所定以下の加速（減速状態を含む）状態でのアップシフト変速時には、本制御を実行しないようにしてもよい。

　また、実施の形態では、補填トルクは、最大モータトルクとした例に基づいて説明したが、これに限定されない。すなわち、バッテリＳＯＣに応じ、バッテリＳＯＣが所定量を越えている場合は、最大モータトルクとする一方、バッテリＳＯＣが所定量以下の場合は、バッテリＳＯＣに応じ、最大モータトルクよりも低い値としてもよい。その場合、実施の形態２における変速前合算トルクは、補填トルクに応じた値とする。

Claims

　第１駆動源と駆動輪との駆動伝達系に介在された変速機と、
　前記第１駆動源と前記駆動輪との動力伝達系に介在され、前記変速機の変速中に解放するクラッチと、
　前記クラッチの解放中に前記駆動輪へトルク伝達可能に設けられた第２駆動源と、
　前記クラッチの解放中に前記第１駆動源のトルク抜けを前記第２駆動源の出力トルクで補填する補填制御を行う制御手段と、
を備え、
　前記制御手段は、前記補填制御を開始する前に、両駆動源の少なくとも一方の出力トルクを、運転状態に応じた通常時の出力トルクから低下させる変速前出力低下制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記第２駆動源は、電力により駆動する電動モータであり、
　前記制御手段は、前記補填制御を開始する前に、前記第１駆動源の出力トルクと前記第２駆動源の出力トルクとを合わせた合算トルクを出力している場合に、前記変速前出力低下制御時の前記第１駆動源のトルク低下量と前記第２駆動源のトルク低下量との割合をバッテリ充電量に基づいて決定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記制御手段は、前記補填制御を開始する前に、前記第１駆動源の出力トルクと前記第２駆動源の出力トルクとを合わせた合算トルクを出力している場合に、前記変速前出力低下制御による出力トルク低下を、前記第２駆動源の出力トルク低下により行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記制御手段は、前記変速前出力低下制御時に、前記第２駆動源の出力トルクを０以下まで低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記制御手段は、前記変速前出力低下制御による前記出力トルクの低下を、前記第１駆動源の出力低下により行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項２～５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記合算トルクは、前記運転状態に応じた通常時の出力トルクを目標駆動トルクに基づいて決定し、
　前記制御手段は、前記変速前出力低下制御時に、前記出力トルクを前記通常時の出力トルクよりも低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１～６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記制御手段は、前記変速前出力低下制御による前記出力トルクの低下時に、変速後の出力トルクまで低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項２～６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記制御手段は、前記変速前出力低下制御時に、前記合算トルクを前記第２駆動源により補填可能な駆動トルクまで低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
　請求項１～８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
　前記クラッチは、前記変速機に設けられて、変速段の切り替え時にトルク伝達を行うギヤの架け替えを行う噛合いクラッチであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。