JP4816291B2 - ハイブリッド車両のモータロック防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することができ、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、特に、
前者のEVモードでモータ/ジェネレータが駆動負荷状態にもかかわらず、急な坂道発進などのために回転され得ないモータロック状態になるのを防止する装置に関するものである。

上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これらエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータおよび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わりに有した構成になるものである。

かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。

かかるハイブリッド車両においては、前者のEVモードで例えば急な坂道発進を行う必要が生じた場合などにおいて、モータ/ジェネレータに駆動負荷をかけた負荷状態であるにもかかわらず、負荷が大きくてモータ/ジェネレータが回転され得ないモータロック状態になることがある。

かかるモータロックは、モータ/ジェネレータ制御回路（インバータ）の特定相のみに継続的に通電が行われることとなり、モータ/ジェネレータ制御回路の発熱がモータ/ジェネレータの温度上昇をもたらし、この温度上昇によりモータ/ジェネレータ出力トルクが低下し、ますます車両が発進不能になる。

モータロックを防止する技術としては従来、例えば特許文献2に記載のごときものが知られている。
この技術は、EV走行用のモータとは別にエンジン始動用のモータをも具えるハイブリッド車両を前提とし、
EV走行用モータのロックに伴う発熱でモータトルクが低下するのを推定し、当該モータトルクの低下前にエンジンを専用のモータで始動させ、エンジントルクによりEV走行用のモータトルク不足分を補うことでEV走行用モータのロック（トルク低下を伴う発熱）を防止することを趣旨とするものである。
特開平１１−０８２２６０号公報 特開平２００３−０４１９６６号公報

しかし、特許文献2に記載のごとき従来のモータロック防止技術は、EV走行用モータとは別に設けたエンジン始動用モータによりエンジンを始動させ、エンジントルクによりEV走行用モータトルクの不足分を補うことでモータロックを防止するものであることから、
EV走行用モータおよびエンジン始動用モータの2個のモータを具えたハイブリッド車両でないと採用することができない。

本発明は、EV走行用モータおよびエンジン始動用モータを共通な1個のモータ/ジェネレータで構成したハイブリッド車両におけるモータ/ジェネレータのモータロックを防止し得る装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のモータロック防止装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第2クラッチを介在させ、
エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能なものである。

本発明は、かかるハイブリッド車両において、
前記モータ/ジェネレータが駆動負荷状態にもかかわらず回転され得ないモータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路の発熱対策用にモータロック防止制御を行うタイミングを判定するモータロック防止制御要求判定手段と、
この手段によりモータロック防止制御要求が判断されるとき、前記第2クラッチの伝達トルク容量よりも前記モータ/ジェネレータのモータトルクが大きくなるよう、前記第2クラッチの伝達トルク容量および前記モータ/ジェネレータのモータトルクを制御してモータ/ジェネレータの回転を生起させるモータ回転生起手段とを具備し、該モータ回転生起手段は、前記モータ／ジェネレータのモータトルクを増大させると同時に、前記第２クラッチの伝達トルク容量を低下させ、前記モータ／ジェネレータの回転が生起された後、前記第２クラッチの伝達トルク容量を保持させ、該モータ／ジェネレータを回転数制御により、非ロック状態相当の回転数へ回転上昇させた構成に特徴づけられる。

上記した本発明によるハイブリッド車両のモータロック防止装置によれば、
モータロック防止制御要求判定手段が、モータ/ジェネレータのモータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路の発熱対策用にモータロック防止制御要求を発するとき、
モータ回転生起手段が、第2クラッチの伝達トルク容量よりもモータ/ジェネレータのモータトルクが大きくなるよう、第2クラッチの伝達トルク容量およびモータ/ジェネレータのモータトルクを制御してモータ/ジェネレータの回転を生起させるため、
電気走行用モータおよびエンジン始動用モータを共通な1個のモータ/ジェネレータで構成したハイブリッド車両であっても、
上記モータ/ジェネレータの回転生起によりモータロックが防止され、上記モータ/ジェネレータ制御回路の発熱対策を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明のモータロック防止装置を適用可能なハイブリッド駆動装置を具えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーンを示し、1はエンジン、2は駆動車輪（後輪）である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。

モータ/ジェネレータ5は、モータとして作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に、より詳しくは、軸4と変速機入力軸3aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および自動変速機3間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

自動変速機3は、2003年1月、日産自動車（株）発行「スカイライン新型車（CV35型車）解説書」第C−9頁〜第C−22頁に記載されたと同じものとし、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよいのは言うまでもない。

上記した図1のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。

この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行（EV走行）させることができる。

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
この状態では、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。

かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。

なお図1では、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第1クラッチ7を、モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に介在させたが、
図2に示すように、第2クラッチ7を自動変速機3およびディファレンシャルギヤ装置8間に介在させても、同様に機能させることができる。

また、図1および図2では第2クラッチ7として専用のものを自動変速機3の前、若しくは、後に追加することとしたが、
この代わりに第2クラッチ7として、図3に示すごとく自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するようにしてもよい。
この場合、第2クラッチ7が前記したモード選択機能を果たすのに加えて、この機能を果たすよう締結される時に自動変速機を動力伝達状態にすることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。

図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図4に示すようなシステムにより制御する。

図4の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）と、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
エンジン1の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号とを入力する。

なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転センサ12、入力回転センサ13、および出力回転センサ14はそれぞれ、図1〜3に示すように配置することができる。

統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および変速機出力回転数No（車速VSP）から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算する。
目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ21に供給され、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）はモータ/ジェネレータコントローラ22に供給される。

エンジンコントローラ21は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御し、
モータ/ジェネレータコントローラ22はモータ/ジェネレータ5のトルクTm（または回転数Nm）が目標モータ/ジェネレータトルクtTm（または目標モータ/ジェネレータ回転数tNm）となるよう、バッテリ9およびインバータ10を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。
統合コントローラ20は、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応したソレノイド電流を第1クラッチ6および第2クラッチ7の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、また、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第1クラッチ6および第2クラッチ7を個々に締結力制御する。

そして統合コントローラ20は、モータ/ジェネレータ5からの動力のみにより走行するEV走行モードが選択されている間、図5の制御プログラムを実行して本発明が狙いとするモータ/ジェネレータ5のモータロック防止制御を以下のように遂行する。

ステップＳ1においては、モータ/ジェネレータ5がモータロック状態か否かをチェックする。
この判定に際しては、モータ/ジェネレータ5が駆動負荷状態であるにもかかわらず回転していない状態をもって、モータ/ジェネレータ5がモータロック状態であると判定する。
次のステップＳ2においては、上記ロック状態のモータ/ジェネレータ5が発熱するような通電状態か否かにより、モータ/ジェネレータ5（制御回路）の発熱条件が成立しているか否かをチェックする。

ステップＳ1でモータ/ジェネレータ5がモータロック状態でないと判定した場合や、モータ/ジェネレータ5がモータロック状態であっても、ステップＳ2でモータ/ジェネレータ5（制御回路）の発熱条件が成立していないと判定する場合は、本発明が解決しようとする前記した問題を生ぜずモータ/ジェネレータ5のモータロック防止制御が不要であるから、制御をそのまま終了する。

ステップＳ1でモータ/ジェネレータ5がモータロック状態であると判定し、且つ、ステップＳ2でモータ/ジェネレータ5（制御回路）の発熱条件が成立していると判定する場合は、
モータロック防止制御要求判定手段に相当するステップＳ3において、上記発熱条件の成立後からの（モータ/ジェネレータ5が発熱し始めてからの）経過時間がモータロック防止制御要求判定時間Z以上になったか否かをチェックする。

モータロック防止制御要求判定時間Zを、図6に例示するモータ/ジェネレータ5（インバータ）の発熱特性に基づき以下に説明する。
図6は、モータ/ジェネレータ5（インバータ）がモータロックによる発熱を開始してからの経過時間に対する発熱量ΔTjの時系列変化を示す。
この発熱特性から、モータ/ジェネレータ5（インバータ）の発熱量ΔTjが許容上限値になる発熱量許容上限値到達時間Xを予測することができ、
モータロック防止用にモータ/ジェネレータ5をロック状態から回転させ終えるまでに要するモータロック防止制御応答遅れ時間をYとすると、
モータ/ジェネレータ5（インバータ）がモータロックによる発熱を開始してからZ＝X−Yの時間が経過した瞬時に、モータ/ジェネレータ5をロック状態からモータロック防止用に回転させる制御を開始すれば、モータ/ジェネレータ5（インバータ）の発熱量ΔTjが許容上限値に達する以前にモータロック防止用のモータ回転を生起させ得ることが判る。
この目的のためにモータロック防止制御要求判定時間ZはZ＝X−Yにより定める。
但し余裕をみて、モータロック防止制御要求判定時間Zはこれよりも若干短い時間に設定してもよいことは言うまでもない。

ステップＳ3でモータ/ジェネレータ5が前記モータロック発熱条件の成立により発熱し始めてからモータロック防止制御要求判定時間Zが経過する前は、未だモータ/ジェネレータ5のモータロック防止制御を行わずに制御をそのまま終了し、
モータ/ジェネレータ5が前記モータロック発熱条件の成立により発熱し始めてからモータロック防止制御要求判定時間Zが経過した時より、制御をステップＳ4以後に進めて以下のごとくにモータ/ジェネレータ5のモータロック防止制御を行う。

モータ回転生起手段に相当するステップＳ4においては、ロック状態のモータ/ジェネレータ5をロック防止用に取りあえず回転させるべく、図7のモータロック防止制御要求判定時t1以後に見られるごとく、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をEV走行用トルク容量（図7では、最大モータトルク270Nmをエンジン始動用トルク150Nmと、EV走行用トルク120Nmとに振り分けて用いるから、EV走行用トルク容量が120Nm）から図示のごとき時系列制御により徐々に低下させると同時に、目標モータ/ジェネレータトルクtTmを図示のごとき時系列制御により徐々に増大させる。

次のステップＳ5においては、目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm以上か否かを、つまり、モータ/ジェネレータ5がEV走行中にエンジン始動を行わせ得るような大きなトルクを発生しているか否かをチェックする。

ステップＳ5で目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm未満と判定する場合は、つまり、モータ/ジェネレータ5がエンジンを始動させ得るような大きなトルクを発生していない場合は、制御をステップＳ6に進める。
このステップＳ6においては、ステップＳ4の実行により、つまり、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の低下と、目標モータ/ジェネレータトルクtTmの増大とにより、モータ/ジェネレータ5のトルクが第2クラッチ7の伝達トルク容量を上回るようになって、モータ/ジェネレータ5が第2クラッチ7をスリップさせながら回転し始める（モータ/ジェネレータ回転数Nm>0になる）図7の瞬時t2に至ったか否かをチェックする。

ステップＳ6でモータ/ジェネレータ5の回転開始を検知する迄は、制御をステップＳ4に戻し、ここにおいて目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の低下と、目標モータ/ジェネレータトルクtTmの増大とを引き続き行わせ、これらによりモータ/ジェネレータ5が回転し始めるまで待機する。

ステップＳ6でモータ/ジェネレータ5の回転開始を検知した図7の瞬時t2に至ると、ステップＳ6は制御をステップＳ7に進める。
このステップＳ7においては、図7の瞬時t2以後に見られるごとく、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を当該瞬時t2におけるトルク容量A(Nm)に保持し、目標モータ/ジェネレータトルクtTmは当該瞬時t2におけるトルク値A(Nm)から、モータ/ジェネレータ回転数Nmが図7に示すごとく非ロック状態相当目標回転数に上昇するような回転数制御下に図示のごとくトルクアップさせる。

これによりモータ/ジェネレータ回転数Nmが非ロック状態相当目標回転数に上昇した図7の瞬時t3以後は、ステップＳ7で保持していた目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の保持状態をステップＳ8において解除し、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の変更を許可する。
次のステップＳ9においては、ステップＳ5におけると同様に、目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm以上であるか否かを、つまり、モータ/ジェネレータ5がエンジンを始動させ得るような大きなトルクを発生しているか否かを判定する。
ステップＳ9で目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm未満と判定する場合は、つまり、モータ/ジェネレータ5がエンジンを始動させ得るような大きなトルクを発生していない場合は、制御をステップＳ10に進める。

ステップＳ10においては、変速機入力回転数Ni（第2クラッチ7の変速機側回転数）がモータ/ジェネレータ回転数Nm（第2クラッチ7のモータ/ジェネレータ側回転数）以上になったか否かにより、第2クラッチ7が前記のスリップを行わなくなったか否かをチェックし、第2クラッチ7がスリップを終了するまでは制御をステップＳ9へ戻して第2クラッチ7がスリップを終了するまで待機する。

ステップＳ10で第2クラッチ7がスリップを終了したと判定する時、ステップＳ11において、上記したモータ/ジェネレータ5のモータロック防止（モータ回転生起）制御を終了すると共に、ステップＳ5でのモータ/ジェネレータ5の回転数制御を終了して、通常のEV走行制御を行わせる。
このEV走行制御に当たっては、図7の瞬時t3以後に見られるごとく、車両の要求駆動力が達成されるよう目標モータ/ジェネレータトルクtTmおよび目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を上昇させて、駆動軸出力トルクを瞬時t2〜t3間における保持値A(Nm)から要求駆動力相当値に向けて上昇させる。

上記した本実施例によるモータロック防止制御によれば、
モータ/ジェネレータ5のモータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路（インバータ）の発熱対策用にモータロック防止制御要求が出されるとき（ステップＳ3および図7の瞬時t1）、
第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2よりもモータ/ジェネレータ5のモータトルクtTmが大きくなるよう、第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2およびモータ/ジェネレータ5のモータトルクtTmを制御してモータ/ジェネレータ5の回転（Nm>0）を生起させるため（ステップＳ4および図7の瞬時t2）、
電気走行用モータおよびエンジン始動用モータを共通な1個のモータ/ジェネレータ5で構成したハイブリッド車両であっても、
モータ/ジェネレータ5の上記回転生起によりモータロックが防止され、上記モータ/ジェネレータ制御回路（インバータ）の発熱対策を行うことができる。

そして、上記によりモータ/ジェネレータ5の回転が生起された後（図7の瞬時t2以後）、モータ/ジェネレータ5を回転数制御により非ロック状態相当の回転数へ回転上昇させるため（ステップＳ7）、
モータ/ジェネレータ5の上記回転生起によるモータロック防止効果を確実なものにすることができ、モータ/ジェネレータ制御回路（インバータ）の発熱対策を一層確実なものにし得る。

更に本実施例によれば、ステップＳ3でのモータロック防止制御要求判定に際し、モータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路の発熱特性（図6参照）を基に、モータ/ジェネレータ制御回路の発熱量が許容上限値になるタイミング（発熱条件成立からX時間の経過時）よりも、モータ/ジェネレータ5のロック防止用回転生起を完了させるに要する応答遅れ時間Yだけ前のタイミング（発熱条件成立からZ＝X-Y時間の経過時）を、モータロック防止制御の実行タイミングであるとしたから、
モータ/ジェネレータ制御回路の発熱量が許容上限値になるタイミング以前にモータ/ジェネレータ5のロック防止用回転生起を完了させて、モータロックに伴う発熱の問題を解消することができる。

また、第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2の低下によりモータ/ジェネレータ5をロック防止用に回転生起させるに際し、第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2を図7の瞬時t1〜t2におけるごとく時系列制御により徐々に低下させることとしたから、
モータ/ジェネレータ5のロック防止用回転生起が滑らかなものとなり、ショックの発生を防止し得ると共に、制御を容易なものにすることができる。

なお図8に示すように、モータロック防止制御要求判定時t1における第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2＝B(Nm)およびモータ/ジェネレータ5の目標モータトルクtTm=C(Nm)間における乖離が設定値以上である間、ステップＳ4での第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2の低下を図8の瞬時t1の直後におけるごとく、例えばtTm＋10Nmまで一気に行わせ、
以後はステップＳ4で目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を図8に示す時系列変化をもって徐々に行わせるのが良い。
この場合、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2＝B(Nm)およびモータ/ジェネレータ5の目標モータトルクtTm=C(Nm)間における乖離がモータロック防止制御要求判定時t1に大きくても、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を速やかに目標モータ/ジェネレータトルクtTm近傍（tTm＋10Nm）まで低下させて、モータ/ジェネレータ5のモータロック防止用モータ回転生起を図8の瞬時t2へと早めることができる。

ところで、図5のステップＳ5またはステップＳ9で目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm以上、つまり、モータ/ジェネレータ5がEV走行中にエンジン始動を行わせ得るような大きなトルクを発生していると判定する場合は、制御をステップＳ12〜ステップＳ14に進めて以下のごとくにエンジン始動を行わせる。
ステップＳ12においては、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmをエンジン始動可能回転数（例えば1000rpm）へ上昇させ、エンジン始動要求（第1クラッチ6の締結指令および着火指令）を出力する。エンジン始動要求により第１クラッチ６が締結され、モータ/ジェネレータの発生トルクにより、エンジンが回転駆動される。エンジン回転数が始動可能回転数まで高くなった時点で着火が行なわれ、エンジンの始動が行われる。この一連の動作が、第２クラッチ７がスリップしている状態で行われることにより、駆動車輪２にトルク変動が伝わることが回避される。

次のステップＳ13においては、ステップＳ12でのエンジン始動要求に伴うエンジン始動が完了し、これにより、第２クラッチ７のスリップ状態を解除（再締結）するか否かをチェックする。
エンジン始動が完了するまでは、トルク変動が駆動車輪２に伝わることを防止するため、制御を元に戻して第2クラッチ7のスリップ状態を維持したまま待機する。

ステップＳ13でエンジン始動が完了し、第2クラッチ7のスリップ状態を解除した後、ステップＳ14において、モータ/ジェネレータ5のモータロック防止（モータ回転生起）制御を終了すると共に、ステップＳ5でのモータ/ジェネレータ5の回転数制御を終了して、通常のHEV走行制御を行わせる。

上記のエンジン始動制御を図9により付言するに、この図9は、図7の末尾にエンジン始動制御を付加したものである。
目標モータ/ジェネレータトルクtTmがEV走行用トルク120Nm以上、つまり、モータ/ジェネレータ5がEV走行中にエンジン始動を行わせ得るような大きなトルクを発生することになった瞬時t4以後（ステップＳ9）、
目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を当該瞬時t4の値に保って、目標モータ/ジェネレータ回転数tNm（図9ではモータ/ジェネレータ回転数Nmとして示した）をエンジン始動可能回転数（例えば1000rpm）へ上昇させ（ステップＳ12）、第1クラッチ6の締結および着火指令によりエンジンの始動を行う（エンジン回転数Ne参照）。

エンジン始動後は瞬時t5以後に見られるように、モータ/ジェネレータ5のモータロック防止（モータ回転生起）制御を終了して、車両の要求駆動力が達成されるよう目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2、およびエンジントルクを制御し、これらモータ/ジェネレータトルクおよびエンジントルクにより駆動軸出力トルクを瞬時t5以後、要求駆動力相当値に向けて上昇させる。
かようにすることで、モータ/ジェネレータ5のロック防止制御中から、必要に応じてエンジン始動を行わせることができ、モータ/ジェネレータ5のロック防止を一層確実なものにすることができる。

本発明の着想を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 本発明の着想を適用可能な他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 本発明の着想を適用可能な更に他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 図1〜3に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。 同制御システムにおける統合コントローラが実行するモータロック防止制御プログラムを示すフローチャートである。 好適なモータロック防止制御要求タイミングを説明するのに用いたモータ/ジェネレータのインバータ発熱特性を示す特性線図である。 図5の制御プログラムによるモータロック防止制御の動作タイムチャートである。 本発明の他の実施例を示す、図7と同様なモータロック防止制御動作タイムチャートである。 図5の制御プログラムによるモータロック防止制御および当該モータロック防止中におけるエンジン始動制御の動作タイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ 駆動車輪（後輪）
３ 自動変速機
４ 伝動軸
５ モータ/ジェネレータ
６ 第1クラッチ
７ 第2クラッチ
８ ディファレンシャルギヤ装置
９ バッテリ
10 インバータ
11 エンジン回転センサ
12 モータ/ジェネレータ回転センサ
13 変速機入力回転センサ
14 変速機出力回転センサ
15 アクセル開度センサ
16 バッテリ蓄電状態センサ
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータ/ジェネレータコントローラ

Claims (5)

1. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第2クラッチを介在させ、
   エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能なハイブリッド車両において、
   前記モータ/ジェネレータが駆動負荷状態にもかかわらず回転され得ないモータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路の発熱対策用にモータロック防止制御を行うタイミングを判定するモータロック防止制御要求判定手段と、
   この手段によりモータロック防止制御要求が判断されるとき、前記第2クラッチの伝達トルク容量よりも前記モータ/ジェネレータのモータトルクが大きくなるよう、前記第2クラッチの伝達トルク容量および前記モータ/ジェネレータのモータトルクを制御してモータ/ジェネレータの回転を生起させるモータ回転生起手段とを具備し、
   該モータ回転生起手段は、前記モータ／ジェネレータのモータトルクを増大させると同時に、前記第２クラッチの伝達トルク容量を低下させ、前記モータ／ジェネレータの回転が生起された後、前記第２クラッチの伝達トルク容量を保持させ、該モータ／ジェネレータを回転数制御により、非ロック状態相当の回転数へ回転上昇させるものであることを特徴とする、ハイブリッド車両のモータロック防止装置。
2. 請求項1に記載のモータロック防止装置において、
   前記モータロック防止制御要求判定手段は、モータロックによるモータ/ジェネレータ制御回路の発熱特性を基に、モータ/ジェネレータ制御回路の発熱量が許容上限値になるタイミングよりも、前記モータ回転生起手段が前記モータ/ジェネレータの回転生起を完了させるに要するに十分な時間だけ前のタイミングを、前記モータロック防止制御の実行タイミングであると判定するものであることを特徴とする、ハイブリッド車両のモータロック防止装置。
3. 請求項1または2に記載のモータロック防止装置において、
   前記モータ回転生起手段は、前記第2クラッチの伝達トルク容量を低下させてモータ/ジェネレータの回転を生起させるに際し、第2クラッチの伝達トルク容量を時系列制御により徐々に低下させるものであることを特徴とする、ハイブリッド車両のモータロック防止装置。
4. 請求項1または2に記載のモータロック防止装置において、
   前記モータ回転生起手段は、前記第2クラッチの伝達トルク容量および前記モータ/ジェネレータのモータトルク間における乖離が設定値以上である間、前記第2クラッチの伝達トルク容量の低下を一気に行わせ、以後は前記第2クラッチの伝達トルク容量の低下を時系列制御により徐々に行わせるものであることを特徴とする、ハイブリッド車両のモータロック防止装置。
5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータロック防止装置において、
   前記モータ/ジェネレータのモータトルクが、可能最大トルクからエンジン始動トルクを差し引いて求めた差値を超えるとき、前記第1クラッチの締結によりエンジンを始動させるエンジン始動手段を設けたことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータロック防止装置。

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