JP3928600B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行のための動力源として複数種類の動力装置を備えているハイブリッド車に関し、特に主動力源からトルクが伝達される出力部材に、変速機を介してアシスト動力源を連結したハイブリッド車の制御装置に関するものである。

車両用のハイブリッド駆動装置は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関とモータもしくはモータ・ジェネレータなどの電動装置とを動力源とするものが一般的であるが、これらの内燃機関と電動装置との組合せの形態は多様であり、また電動装置の使用数も一台に限らず、複数台使用する例もある。その一例を挙げると、特許文献１には、エンジンと第１モータ・ジェネレータとを、シングルピニオン型遊星歯車機構からなる分配機構を介して相互に連結するとともに、その分配機構から出力部材にトルクを伝達し、さらにその出力部材に変速機構を介して第２モータ・ジェネレータを連結し、その第２モータ・ジェネレータの出力トルクを、いわゆるアシストトルクとして出力部材に付加するように構成されたハイブリッド駆動装置が記載されている。また、その変速機構が、直結状態と減速状態とに切り換えることのできる遊星歯車機構によって構成されており、例えば特許文献１の図３に記載されているように、クラッチを係合させてその遊星歯車機構を一体化させた直結状態では第２モータ・ジェネレータのトルクをそのまま出力部材に付加し、またクラッチを解放するとともにブレーキを係合させた減速状態では第２モータ・ジェネレータのトルクを増大させて出力部材に付加するように構成されている。

上記のハイブリッド駆動装置では、第２モータ・ジェネレータを力行状態あるいは回生状態に制御することにより、正トルクを出力部材に付加し、あるいは負トルクを出力部材に付加することができる。また、変速機構によって減速状態を設定できるので、第２モータ・ジェネレータを低トルク型化あるいは小型化することができる。
特開２００２−２２５５７８号公報（図１、図３〜図６）

上記の特許文献１に記載されたハイブリッド駆動装置では、変速機構を直結段（もしくは高速段）とすることにより第２モータ・ジェネレータの回転数を抑制し、また減速状態（もしくは低速段）とすることによりアシストトルクを必要十分に増大させるように構成されている。その各変速状態は、クラッチを係合させ、あるいはブレーキを係合させることにより設定される。したがって高速段と低速段との間での変速をおこなう場合、摩擦係合装置であるこれらのクラッチおよびブレーキの一方を解放し、他方を係合させることになる。これは、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速であり、その過渡状態で各摩擦係合装置のトルク容量（もしくは係合圧）が共に高くなった場合には、タイアップもしくは内部ロック状態が生じてトルクが一時的に低下し、また反対に各摩擦係合装置のトルク容量が共に低下した場合には、いわゆるパワーオン状態であれば、第２モータ・ジェネレータの回転数が増大する吹き上がりが生じてしまう。さらに、トルク相では、変速機構からの出力トルクが低下し、駆動トルクに対するアシストが不十分になる可能性がある。

そこで、変速機構での変速の際に、アシスト動力源の出力トルクを大小に補正することが考えられる。このような変速中におけるアシスト動力源の出力トルクの補正をおこなえば、変速機構に入力されるトルクが増大もしくは低下するから、それに応じて摩擦係合装置の係合・解放の状態（すなわち係合圧もしくは解放圧）を制御することになる。その場合、アシスト動力源の出力トルクの補正量を、一律に係合圧もしくは解放圧に反映させると、ショックや変速の遅れなどが生じることがあり、従来ではこの種の技術的課題に着目されておらず、また好適な解決手段が開発されていないのが実情である。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、アシスト動力源と出力部材との間に配置されている変速機の制御を、アシスト動力源のトルク補正の有無に関わらず好適に実行することのできるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、アシスト動力源のトルク補正を、変速機での変速に強く反映させる制御と、反映させないことを含む弱く反映させる制御とを、トルク補正の種類に応じて選択するように構成したことを特徴とするものである。具体的には、請求項１の発明は、主動力源の出力したトルクが伝達される出力部材とアシスト動力源との間に、係合装置の係合・解放の状態に応じて変速がおこなわれる変速機が設けられたハイブリッド車の制御装置において、前記変速機での変速中か否かを判断する変速判断手段と、前記変速機での変速中に前記アシスト動力源の出力トルクを補正するトルク補正手段と、前記変速中における前記係合装置の係合・解放の状態を前記アシスト動力源の出力トルクに関係させて制御するとともに、前記アシスト動力源の出力トルクに対する前記係合装置の係合・解放の状態の関係のさせ方を、前記アシスト動力源の出力トルクの補正の種類に応じて設定する係合制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

したがって請求項１の発明では、変速機での変速中にアシスト動力源の出力トルクが補正された場合、その補正の種類に応じて、トルク補正と係合装置の係合・解放の状態との関係が変更される。例えば、アシスト動力源の出力トルクの補正に応じた係合装置の係合・解放制御が実行され、あるいはトルク補正をおこなわなかった場合に相当する係合装置の係合・解放の制御もしくはトルク補正には正確には基づかない係合装置の係合・解放の制御が実行される。

また、請求項２の発明は、請求項１における前記係合制御手段が、前記アシスト動力源の出力トルクに基づく前記係合装置の係合圧の演算式、もしくは前記係合装置の係合圧を算出するために使用する前記アシスト動力源の出力トルクの値を、前記アシスト動力源の出力トルクの補正の種類に応じて異ならせるように構成されていることを特徴とする制御装置である。

したがって請求項２の発明では、変速機での変速中にアシスト動力源の出力トルクが補正された場合、その補正の種類に応じて、係合圧の演算式もしくは係合圧の算出に使用されるアシスト動力源の出力トルクの値が選択される。その結果、例えば、アシスト動力源の出力トルクの補正に応じた係合圧とされ、あるいはトルク補正をおこなわなかった場合に相当する係合圧もしくはトルク補正には正確には基づかない係合圧とされる。

この発明によれば、アシスト動力源と出力部材との間に配置された変速機での変速中にアシスト動力源の出力トルクが補正された場合、その変速を実行する係合装置の係合・解放の制御に、アシスト動力源のトルク補正が一律に反映されることがなく、そのトルク補正の種類に応じて、係合装置の係合・解放の制御が、トルク補正に基づいて、あるいは基づかずに実行される。その結果、変速の応答性を向上させ、あるいは変速に伴うショックを防止もしくは抑制することができる。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするハイブリッド車の駆動装置について説明すると、図２に示すように、主動力源１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達される。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御の可能なアシスト動力源５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間で伝達トルクを変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。

上記の変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。

そのような変速の場合、変速機６での伝達トルク容量が低下したり、あるいは回転数の変化に伴う慣性トルクが生じたりし、これが出力部材２のトルクすなわち駆動トルクに影響する。そこで上記の駆動装置を対象とする制御装置は、変速機６による変速の際に主動力源１のトルクを補正し、あるいはアシスト動力源５の出力トルクや回転数を補正もしくは制御して、出力部材２のトルク変動を防止もしくは抑制し、さらにアシスト動力源５のいわゆる吹き上がりを防止する。

より具体的に説明すると、主動力源１は図３に示すように、内燃機関１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これら内燃機関１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。その内燃機関（以下、エンジンと記す）１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によっておこなうように構成されている。

また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、ステータがケーシングなどの所定の固定部に固定され、ロータ（それぞれ図示せず）が前記サンギヤ１７に連結されている。そして、第１モータ・ジェネレータ１１は、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御をおこなうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。

さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記エンジン１０の出力軸がダンパー２０を介してそのキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。

これに対してサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、またリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。

一方、変速機６は、図３に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１にショートピニオン２３が噛合するとともに、そのショートピニオン２３がこれより軸長の長いロングピニオン２４に噛合し、そのロングピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２がロングピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、ロングピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧や電磁力などによる係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。

したがって、上記の変速機６では、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。

なお、図３に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、ステータとロータ（それぞれ図示せず）を備え、ステータがケーシングなどの所定の固定部に取り付けられて固定され、これに対してロータが前記第２サンギヤ２２に連結されている。そして、この第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そのインバータ２８をマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によって制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。

上述したトルク分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図４の（Ａ）のとおりであり、キャリヤ１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ１８には、エンジン１０から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１は、発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによっておこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。

また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図４の（Ｂ）のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。

なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。

上述したハイブリッド駆動装置は、エンジン１０を可及的に効率の良い状態で運転して排ガス量を低減すると同時に燃費を向上させ、またエネルギ回生をおこない、この点でも燃費を改善することを主な目的としている。したがって大きい駆動力が要求されている場合には、主動力源１のトルクを出力軸２に伝達している状態で、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してそのトルクを出力軸２に付加する。その場合、低車速の状態では、変速機６を低速段Ｌに設定して付加するトルクを大きくし、その後、車速が増大した場合には、変速機６を高速段Ｈに設定して、第２モータ・ジェネレータ５の回転数を低下させる。これは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動効率を良好な状態に維持して燃費の悪化を防止するためである。

したがって上記のハイブリッド駆動装置では、第２モータ・ジェネレータ５を動作させている走行中に変速機６による変速を実行する場合がある。その変速は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を切り換えることにより実行される。例えば低速段Ｌから高速段Ｈに切り換える場合には、第２ブレーキＢ２を係合させていた状態からこれを解放させ、同時に第１ブレーキＢ１を係合させることにより、低速段Ｌから高速段Ｈへの変速が実行される。

この変速の過程では、各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量が低下するので、第２モータ・ジェネレータ５から出力軸２に付加させるトルクが、各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量に制限されて低下する。そのため、出力軸２のトルクが変化し、これがショックの要因となる。出力トルクの変動の抑制は、いわゆるトルクアシストをおこなう駆動装置の出力トルクを制御することによりおこなうのが一般的であったが、上記のハイブリッド駆動装置では、いわゆるトルクアシスト手段である第２モータ・ジェネレータ５から出力軸２に伝達されるトルクが制限されることにより生じるので、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを制御しても上記のショックを解消もしくは低減できない。そこで上記のハイブリッド駆動装置を対象とする制御装置は、主動力源１から出力軸２に伝達されるトルクを制御することによりショックを解消もしくは低減する。具体的には、上述した低速段Ｌから高速段Ｈへの変速の場合には、主動力源１から出力軸２に伝達されるトルクを増大してトルクの落ち込みを緩和する。

その制御の具体例を以下に説明する。先ず、全体的な制御について図５を参照して説明すると、図５に示す例では、シフト位置の検出がおこなわれる（ステップＳ１）。このシフト位置とは、車両を停止状態に維持するパーキングＰ、後進走行させるリバースＲ、ニュートラル状態とするニュートラルＮ、前進走行するためのドライブＤ、出力軸２の回転数に対してエンジン回転数を相対的に大きく維持して駆動トルクを大きくし、あるいはコースト時に制動力を増大させるエンジンブレーキＳなどのシフト装置（図示せず）で選択されている各状態であり、ステップＳ１ではリバース、ドライブ、エンジンブレーキの各シフト位置を検出する。

ついで、要求駆動力が決定される（ステップＳ２）。例えば、シフト位置やアクセル開度、さらには車速などの車両の走行状態に関する情報ならびに駆動力マップなどの予め記憶している情報に基づいて要求駆動力が決定される。

その決定された要求駆動力に基づいて変速段が決定される（ステップＳ３）。すなわち前述した変速機６で設定すべき変速段が低速段Ｌあるいは高速段Ｈに決定される。

その変速機６で設定すべき変速段への変速中か否かが判断される（ステップＳ４）。この判断は、変速を実行すべきか否かの判断であり、ステップＳ３で決定された変速段が、その時点に設定されている変速段とは異なっている場合に、ステップＳ４で肯定的に判断される。

ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３で決定された変速段を設定するための変速を実行するように油圧が制御される（ステップＳ５）。この油圧は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧であり、例えば係合側のブレーキについては、係合直前の状態にするために油圧を一次的に増大させるファーストフィルの後に所定の低い油圧に維持する低圧待機の制御をおこない、これに対して解放側のブレーキについては、所定油圧までステップダウンさせた後、第２モータ・ジェネレータ５の回転数に応じて次第に解放させるように油圧を低下させる制御をおこなう。

各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧をこのように制御することにより第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達されるトルクが制限されるので、パワーオン状態では、出力トルクが低下する。そのトルクの低下量は、変速機６におけるブレーキＢ１，Ｂ２のトルク容量に応じたものとなるので、ブレーキトルクが推定される（ステップＳ６）。これは、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令値に基づいて推定することができる。

推定されたブレーキトルクが出力トルクの低下量に対応しているので、出力トルクの低下を補うための主動力源１によるトルク補償制御量（ＭＧ１目標回転数）が求められる（ステップＳ７）。図３に示すハイブリッド駆動装置では、主動力源１がエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１ならびに遊星歯車機構１２によって構成されているので、第１モータ・ジェネレータ１１のトルク（反力トルク）を制御することにより、変速時のトルク補償をおこなうことができ、したがってステップＳ７では第１モータ・ジェネレータ１１の補償制御量が求められる。

前述したように変速機６での変速は、各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を変化させることにより実行され、その過程ではトルク容量が低下する。その結果、例えば第２モータ・ジェネレータ５がトルクを出力しているパワーオン状態では、第２モータ・ジェネレータ５に作用する反力が低下するので、第２モータ・ジェネレータ５の制御量を変更しないとすれば、その回転数が増大してしまう。そこで、第１モータ・ジェネレータ１１の補正制御量の算出と併せて、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量が求められる（ステップＳ８）。

ついで、上記のようにして求められた各制御量もしくは補正量が出力される。すなわち上記のステップＳ５で求められたブレーキ油圧を制御するための指令信号が出力され（ステップＳ９）、ステップＳ７で求められたＭＧ１目標回転数を設定する指令信号が出力され（ステップＳ１０）、ステップＳ８で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定する指令信号が出力される（ステップＳ１１）。

一方、変速中ではないことによりステップＳ４で否定的に判断された場合には、定常走行時（非変速時）のブレーキ油圧が算出される（ステップＳ１２）。そのブレーキ油圧は、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達するトルクに対応したトルク容量を設定するための油圧であり、したがって第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達することが要求されているトルクに基づいて算出することができる。

また、定常走行時の第２モータ・ジェネレータ５のトルクが算出される（ステップＳ１３）。定常走行時には、エンジン１０は燃費が良好になるように制御され、その状態での要求駆動力に対する主動力源１の出力の過不足分を第２モータ・ジェネレータ５で補うから、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは、エンジン１０および第１モータ・ジェネレータ１１によって出力されるトルクと要求されているトルクとに基づいて算出することができる。

前述したようにエンジン１０の回転数は、第１モータ・ジェネレータ１１によって制御することができ、定常走行状態では、最適燃費となるようにエンジン１０を運転するので、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数として、エンジン１０の燃費が最適となる回転数が目標として算出される（ステップＳ１４）。

その後、前述したステップＳ９ないしステップＳ１１に進み、ステップＳ１２で求められたブレーキ油圧を設定するための指令信号、ステップＳ１３で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定するための指令信号、ステップＳ１４で算出された第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を設定するための指令信号が、それぞれ出力される。

そのＭＧ１回転数制御は、設定された目標回転数と実際の回転数との偏差に基づくフィードバック制御によって実行され、特に積分動作を含むフィードバック制御によっておこなわれる。その制御応答性は、定常時よりも変速中に高くなるように設定され、これは例えばフィードバック制御ゲイン（フィードバック定数）を変更することにより実行される。

図３に示す変速機６での変速中に第２モータ・ジェネレータ５のトルクが補正される。そのトルク補正は、図５に示す制御例では、ステップＳ８およびステップＳ１１で実行され、第２モータ・ジェネレータ５の吹き上がりを防止するためのトルク補正である。第２モータ・ジェネレータ５の変速中のトルク補正には、これ以外に、トルク相での駆動トルクの落ち込みを防止するためのトルクの増大補正、イナーシャ相における摩擦係合装置の熱負荷を低減するためのトルクの減少補正、パワーオフ変速中に第２モータ・ジェネレータ５のトルクを制限するための補正、オーバーランを防止するためにトルクを制限する補正、ガレージシフト中に第２モータ・ジェネレータ５のトルクを制限するための補正、最高速の制限のためのトルク制限補正、油圧制御系統のフェールに対応するためのトルクの減少補正などがある。

これらの各トルク補正の種類毎に要求内容が異なっているので、この発明の制御装置では、その要求を的確に満たすために、第２モータ・ジェネレータ５によるいわゆるアシストトルクの補正と摩擦係合装置の係合・解放状態との関係を、トルク補正の種類に応じて異ならせるように制御をおこなう。図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。

先ず、第２モータ・ジェネレータ５のトルク（ＭＧ２トルク）についての前回の出力値（指令値）Ｔm が読み込まれる（ステップＳ２１）。ついで、第２モータ・ジェネレータ５のトルクの補正中か否かが判断される（ステップＳ２２）。これらステップＳ２１およびステップＳ２２の制御は、前述した電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０での制御であり、したがってこの電子制御装置３０からの信号に基づいて読み込み、また判断することができる。

このステップＳ２２で判断しているトルク補正は、上述したトルク相でのトルク落ち込み防止のために第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを増大させる補正や変速に関与する摩擦係合装置の熱負荷を軽減しかつ変速を迅速に進行させるためのトルク減少補正などである。このステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、そのトルクの補正量を油圧の演算に反映させて良いか否かが判断される（ステップＳ２３）。この油圧とは、前述したブレーキＢ１，Ｂ２の係合あるいは解放のための油圧である。したがってこのステップＳ２３では、変速中における第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクと摩擦係合装置の係合・解放の状態との関係を所定の関係と他の関係とに異ならせるか否かを判断している。言い換えれば、トルク補正の種類を判断し、そのトルク補正の種類に応じた係合圧の演算式もしくは演算に使用する値を選択している。

このステップＳ２３で否定的に判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正を、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放の制御に反映させないことになる。このようなトルク補正の例は、イナーシャ相中における第２モータ・ジェネレータ５のトルク低減補正、第２モータ・ジェネレータ５の回転数のオーバーランを防止するためにそのトルクを減少させる補正、ガレージシフト中のトルク低減補正、最高速制限のためのトルクの低減補正、油圧系のフェールに伴うトルク低減補正などである。

このようなトルク補正の際に第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクの低減補正に併せて摩擦係合装置の油圧を低下させると、イナーシャ相の終了が遅延したり、ガレージシフトに遅れが生じるなど、達成するべき変速に遅れが生じ、また変速終了時にショックが生じるなど、トルク補正をおこなうことにより達成するべき状態とは反対の状態が生じやすくなる。そこで、これらのトルク補正の際には、そのトルク補正を油圧制御に反映させないこととした。具体的には、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量Ｔmadjを、上記のステップＳ２１で読み込んだ出力値Ｔm から減算して、油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvを求める（ステップＳ２４）。すなわち、トルク補正量Ｔmadjが油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvから除外される。したがってトルクの低減補正の場合には、油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvが相対的に大きい値になり、演算して求められる油圧値およびその油圧値で制御される係合圧が高くなる。

これに対してステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正を、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放の制御に反映させることになる。このようなトルク補正の例は、トルク相中の第２モータ・ジェネレータ５の出力トルク増大補正である。この場合、変速機６に入力されるトルクが増大するので、それに応じて油圧を増大させないと、第２モータ・ジェネレータ５のトルクが出力軸２に確実に伝達されなくなってしまい、本来の機能を果たせなくなるので、トルク補正を油圧の演算に反映させる。また、他の例は、第２モータ・ジェネレータ５の吹き上がりを抑制するためのトルクの低減補正や、パワーオフ変速中でのトルクの低減制御である。これらのトルクの補正の場合には、変速機６に対する入力トルクの低減に合わせて係合圧を低下させないと、変速ショックが悪化する可能性があり、そのためトルク補正を油圧の演算に反映させることとした。

したがってステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、上記のステップＳ２１で読み込んだ前回出力値Ｔm が油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvとして採用される（ステップＳ２５）。その結果、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを増大補正した場合には、それに応じて油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvが大きくなり、それに伴って演算される油圧が高くなる。またトルクの低減補正をおこなった場合には、それに応じて油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvが小さくなり、それに伴って演算される油圧が低くなる。

なお、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクの補正がおこなわれていないことによりステップＳ２２で否定的に判断された場合には、直ちにステップＳ２５に進み、ステップＳ２１で読み込まれた前回出力値Ｔm が油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvとして採用される。

こうしてステップＳ２４もしくはステップＳ２５で油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvが決まると、それに応じてブレーキ油圧が演算される（ステップＳ２６）。そして、演算されたブレーキ油圧が出力される（ステップＳ２７）。したがって、油圧演算用入力トルク値Ｔmdrvがトルク補正の種類に応じて設定されているので、ブレーキ油圧がトルク補正の種類もしくは変速中のトルク補正の内容に適したものとなる。そのため、変速の遅れや変速ショックが防止もしくは抑制される。

その具体例を簡単に説明すると、イナーシャ相でのトルク低減補正をおこなった場合、ブレーキ油圧にそのトルク低減補正が反映されず、もしくは反映の程度が抑制されるので、変速に関与するブレーキＢ１，Ｂ２の係合に遅れがなく、変速時間を短縮でき、もしくは変速の遅れを回避できる。また、トルク相中のトルクの増大補正をおこなった場合、その増大補正に応じて油圧が増大させられるので、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを出力軸２に確実に伝達し、駆動トルクの落ち込みを防止もしくは抑制できる。さらに、第２モータ・ジェネレータ５の吹き上がり時のフィードバック制御によるトルク補正の場合、吹き上がりを抑制するようにトルクを低減させることに伴って油圧が低下させられるので、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合が速くなったり、それに伴ってショックが悪化したりすることがない。

またさらに、パワーオフ変速中に第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを制限するように補正した場合、トルクの制限に応じて油圧が相対的に低下させられる（制限される）ので、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放のタイミングが所期どおりとなってショックが防止される。そして、第２モータ・ジェネレータ５のオーバーランの防止のためにトルクの低減補正をおこなった場合、トルクの低減補正を油圧の演算に反映しないので、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧が相対的に高い状態に維持され、その結果、変速が迅速に進行して変速の遅れが防止される。さらにまた、ガレージシフト中にトルクの低減補正をおこなった場合、最高速に制限するためにトルクの低減補正をおこなった場合、油圧系のフェールに伴ってトルクの低減補正をおこなった場合のいずれであっても、油圧の演算にそのトルク補正を反映させないので、変速の遅れが回避される。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ４の機能的手段が、この発明の変速判断手段に相当し、またステップＳ８およびステップＳ２２の機能的手段が、この発明のトルク補正手段に相当し、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の機能的手段が、この発明の係合制御手段に相当する。

なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、この発明で判断の対象とされるトルク補正の種類は、上述した例以外に更に他の例を含むことができる。また、この発明では、要は、アシスト動力源の補正された出力トルクと係合装置の係合・解放の状態の関係のさせ方を選択もしくは変更できればよいのであり、したがって上述した具体例で示したように、油圧演算用入力トルク値を変更することに替えて、油圧指令値を変更もしくは補正するように構成してもよい。さらに、この発明では、トルク補正の種類に応じた係数を予め用意しておき、その係数によって油圧の演算値や指令値を変更もしくは補正するようにしても、上述した具体例と同様の作用・効果を得ることができる。

この発明は、動力源として、内燃機関およびモータ・ジェネレータを組み合わせて搭載した自動車などの車両であって、トルクアシストをおこなう機構に設けられた変速機の制御に利用することができる。

この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とするハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示すブロック図である。 そのハイブリッド駆動装置を更に具体的に示すスケルトン図である。 図３に示す各遊星歯車機構についての共線図である。 この発明の制御装置による制御例を説明するための全体的なフローチャートである。

符号の説明

１…主動力源、 ２…出力部材（出力軸）、 ５…アシスト動力源（第２モータ・ジェネレータ）、 ６…変速機、 １０…内燃機関（エンジン）、 １１…第１モータ・ジェネレータ、 １２…遊星歯車機構、 Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ。

Claims (2)

1. 主動力源の出力したトルクが伝達される出力部材とアシスト動力源との間に、係合装置の係合・解放の状態に応じて変速がおこなわれる変速機が設けられたハイブリッド車の制御装置において、
   前記変速機での変速中か否かを判断する変速判断手段と、
   前記変速機での変速中に前記アシスト動力源の出力トルクを補正するトルク補正手段と、
   前記変速中における前記係合装置の係合・解放の状態を前記アシスト動力源の出力トルクに関係させて制御するとともに、前記アシスト動力源の出力トルクに対する前記係合装置の係合・解放の状態の関係のさせ方を、前記アシスト動力源の出力トルクの補正の種類に応じて設定する係合制御手段と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記係合制御手段は、前記アシスト動力源の出力トルクに基づく前記係合装置の係合圧の演算式、もしくは前記係合装置の係合圧を算出するために使用する前記アシスト動力源の出力トルクの値を、前記アシスト動力源の出力トルクの補正の種類に応じて異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。

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