JP4876795B2

JP4876795B2 - ハイブリッド車両用駆動制御装置

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Publication number: JP4876795B2
Application number: JP2006233267A
Authority: JP
Inventors: 雄秋丸山; 昌巳大澤
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008055993A

Description

本発明は、エンジンとモータとを併用して走行するハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド車両用駆動制御装置に関する。

エンジンとモータとを併用して走行するハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド車両用駆動制御装置は、エンジンと、モータと、モータとエンジンとの間で駆動力の伝達又は切断を行うクラッチの動作を制御する。このようなハイブリッド車両用駆動制御装置に関する従来技術として、例えば、ドライバーの要求に対する滑らかな車両の応答を維持しながら、パラレル式ハイブリッド電気自動車パワートレインのエンジンを始動させる制御を行うものが開示されている（特許文献１参照）。詳細には、車両システム制御器（ＶＳＣ）、エンジン、モータ、動力伝達ユニット、並びに、上記エンジン、上記モータ／発電機、上記動力伝達ユニット及びエンジン分離クラッチを連結する車両パワートレイン、を有するパラレル式ハイブリッド電気自動車パワートレインのエンジンを始動する方法であって、上記分離クラッチを接続する工程、上記エンジンに燃料を供給する工程、並びに上記エンジンにトルクを命令する工程、を有する、上記エンジンを始動する工程、所望のモータ速度を予測する工程と、所望のエンジン・トルクを計算する工程と、所望の車速を維持しながら、実際のモータのトルクを該モータのトルクがゼロになるまで穏やかに減少させる一方、該減少に相応じて実際のエンジン・トルクを増大させる工程を有する、上記エンジンへのトルクを命令する工程と、を有するものが開示されている。

また、車両が慣性走行しているコースト状態（惰性減速）でエンジン始動要求があった場合におけるエンジン始動の迅速性を確保しつつ、可能な限りモータの回生制動を利用して車両の燃費を向上させることを可能とするものが開示されている（特許文献２参照）。詳細には、モータと、前記モータとエンジンとの間で駆動力の伝達又は切断を行う第一クラッチと、前記モータ及び前記エンジンの一方又は双方の駆動力の車輪側への伝達又は切断を行う第二クラッチと、これらの動作制御を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記エンジンが停止状態であって、車両がコースト状態である場合に、少なくとも前記第一クラッチの前記モータ側の回転数がエンジン始動可能回転数以上に設定された所定の待機回転数以下であるときには、前記第二クラッチを開放して前記第一クラッチを係合した待機状態とする制御を行うものが開示されている。

特開２００３−１２９９２６号公報特開２００６−１１８６８１号公報

特許文献１のパラレル式ハイブリッド電気自動車パワートレインのエンジンを始動する方法では、車両が惰性減速している状態から再加速する際に、所望の車速を維持しながら、実際のモータのトルクを該モータのトルクがゼロになるまで穏やかに減少させる一方、該減少に相応じて実際のエンジン・トルクを増大させるように分離クラッチを締結しているため、加速応答の遅れやクラッチ締結に伴うショックが発生する。また、車両が惰性減速している状態でエンジン始動要求があった場合に、どのようにエンジンを始動させる制御を行うのが適切であるのか不明である。

特許文献２のハイブリッド車用駆動装置では、車両が惰性減速している状態から再加速する際に、エンジンが停止状態のときに第二クラッチを開放して第一クラッチを係合した待機状態にするため、加速応答の遅れや駆動力抜けが発生する。

本発明の主な課題は、車両が惰性減速している状態から再加速する際にドライバーの要求通りの滑らかな加速が得られるようにすることである。

本発明の一視点においては、エンジン、モータ、変速機がこの順に連結され、前記エンジンと前記モータとの間にクラッチが配設されたハイブリッド車両の前記エンジン、前記モータ、前記変速機、及び前記クラッチの動作を制御するハイブリッド車両用駆動制御装置であって、慣性走行しているコースト時に、前記クラッチを分離するとともに、前記モータで回生動作を行い、かつ、前記エンジンを停止するように制御する第１の制御と、前記第１の制御を行っているときに加速要求があった場合、前記モータとは別のスタータを用いて前記エンジンを始動させるように制御する第２の制御と、前記第２の制御を行った後、前記モータの回生動作を停止させるとともに前記モータを力行動作させ、その後、前記クラッチを接続し、前記モータの出力を下降させ、かつ、回転中の前記エンジンの出力を上昇させる第３の制御と、前記第１の制御を行っているときに要求減速があって前記要求減速が減速しきい値より大きい場合、前記別のスタータを用いて前記エンジンを始動させるように制御する第４の制御と、前記第４の制御を行った後、前記モータで回生動作を維持するとともに、前記クラッチを接続させてエンジンブレーキを作動するように制御する第５の制御と、を行うように構成されることを特徴とする。

本発明の前記ハイブリッド車両用駆動制御装置において、前記第３の制御において、前記モータの回生動作を停止させるとともに前記モータを力行動作させているときに、加速要求によるエンジン制御とは独立して、回転状態のエンジン回転数をモータ回転数になるよう調整しながら上昇させるエンジン制御を行うことが好ましい。

本発明によれば、ハイブリッド車両の性能として重要な回生量を確保しつつ、クラッチを分離した状態での回生減速状態から再加速する際に、駆動力の抜け、加速応答遅れ、クラッチ締結に伴うショックといった違和感を生じることなくドライバー要求通りの滑らかな加速を得ることができる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの構成を模式的に示したブロック図である。

図１を参照すると、この車両駆動システムは、エンジン１とモータ３の一方又は両方の駆動力によって走行するハイブリッド車両に搭載されるシステムであり、エンジン１と、クラッチ２と、モータ３と、自動変速機４と、インバータ５と、バッテリ６と、エンジン回転センサ７と、入力軸回転センサ８と、出力軸回転センサ９と、スロットル開度センサ１０と、ブレーキセンサ１１と、エンジン制御装置１２と、クラッチ制御装置１３と、モータ制御装置１４と、変速機制御装置１６と、バッテリ制御装置１５と、駆動制御装置１７と、を有する。

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１は、スタータ１ａ又はモータ３により始動する。スタータ１ａは、イグニッションスイッチ（図示せず）の操作やエンジン制御装置１２からの制御信号によりエンジン１を始動させるための電気モータである。エンジン１は、エンジン制御装置１２からの制御信号に基づいて制御される。エンジン１は、クランクシャフト（図示せず）に同期回転するクランク軸１ｂを有する。クランク軸１ｂは、クラッチ２に機械的に接続されている。

クラッチ２は、エンジン１とモータ３との間に配置され、エンジン１のクランク軸１ｂと自動変速機４の入力軸４ａとの接続又は分離を行うことにより、エンジン１とモータ３との間での駆動力の伝達又は切断を行う。クラッチ２としては、係合開始から完全係合状態となるまでの間の半係合状態で滑らせながら駆動力の伝達を行うことが可能なクラッチが好適に用いられ、例えば、湿式多板クラッチ等が用いることができる。クラッチ２は、クラッチ制御装置１３からの制御信号に基づいて制御される。

モータ３は、駆動時にインバータ５から供給された電力に基づいて入力軸４ａを回転駆動し、回生時に入力軸４ａの回転力に基づいて発電した電力をインバータ５に供給するモータ・ジェネレータである。モータ３の回転軸は、自動変速機４の入力軸４ａと一体になっており、クラッチ２に機械的に接続されている。

自動変速機４は、モータ３と車輪（図示せず）との間に配置され、モータ３及びエンジン１の一方又は双方の駆動力により回転駆動される入力軸４ａからの入力回転をトルクコンバータ（図示せず）を介して所望の変速比で変速して出力軸４ｂに出力する。自動変速機４として、有段又は無段の自動変速機が好適に用いられ、例えば、６段等の有段の自動変速機を用いることができる。自動変速機４は、有段の自動変速機の場合、入力軸４ａを介して伝達された入力回転を所望の変速比で変速して出力軸４ｂに出力するための遊星歯車列（図示せず）や、この遊星歯車列の動作制御を行うためのクラッチ及びブレーキ等（図示せず）を有する。自動変速機４は、変速機制御装置１６の油圧制御に基づいてクラッチ及びブレーキの係合又は開放を行うことにより、所望の変速段への切り替えを行い、或いは入力軸４ａから入力された駆動力を出力軸４ｂに伝達しないニュートラル状態とすることができる。入力軸４ａは、モータ３の回転軸と一体に回転し、クラッチ２に機械的に接続されている。出力軸４ｂは、ディファレンシャルギヤ（図示せず）、駆動軸（図示せず）を介して車輪（図示せず）に駆動力を伝達する。

インバータ５は、駆動時にバッテリ６から供給された電力を直流から交流に変換してモータ３に供給し、回生時にモータ３で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ６に供給する。インバータ５は、モータ制御装置１４からの制御信号に基づいて制御される。

バッテリ６は、駆動時に蓄電された電力をインバータ５に供給し、回生時にインバータ５から供給された電力を蓄電する。バッテリ６は、バッテリ制御装置１５からの制御信号に基づいて制御される。

エンジン回転センサ７は、エンジン１の出力軸の回転数Ｎｅを検出する。入力軸回転センサ８は、自動変速機４の入力軸４ａの回転数Ｎｔを検出する。出力軸回転センサ９は、自動変速機４の出力軸４ｂの回転数（当該車両の車速に相当する）Ｎｏを検出する。スロットル開度センサ１０は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じたエンジン１のスロットル開度（エンジン負荷に相当する）θを検出する。ブレーキセンサ１１は、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量に応じた制動量を検出する。センサ７〜１１で検出された検出信号は、駆動制御装置１７に入力される。

エンジン制御装置１２は、エンジン１の動作制御を行い、駆動制御装置１７からの制御信号に基づいて制御される。クラッチ制御装置１３は、クラッチ２の動作制御を行い、駆動制御装置１７からの制御信号に基づいて制御される。モータ制御装置１４は、インバータ５を介してモータ３の動作制御を行い、駆動制御装置１７からの制御信号に基づいて制御される。変速機制御装置１６は、自動変速機４の動作制御を行い、駆動制御装置１７からの制御信号に基づいて制御される。バッテリ制御装置１５は、バッテリ６の動作制御を行い、駆動制御装置１７からの制御信号に基づいて制御される。

駆動制御装置１７は、ハイブリッド車両用駆動制御装置であり、マイクロコンピュータを備えており、エンジン回転センサ７、入力軸回転センサ８、スロットル開度センサ１０、ブレーキセンサ１１、エンジン制御装置１２、クラッチ制御装置１３、モータ制御装置１４、バッテリ制御装置１５、及び変速機制御装置１６のそれぞれと接続されている。駆動制御装置１７は、エンジン回転センサ７、入力軸回転センサ８、スロットル開度センサ１０、及びブレーキセンサ１１からの検出信号と、記憶されているデータ、マップ及びプログラムとに基づいて、情報処理を行い、エンジン制御装置１２、クラッチ制御装置１３、モータ制御装置１４、バッテリ制御装置１５、及び変速機制御装置１６の動作制御を行う。駆動制御装置１７の詳しい動作については、後述する。

次に、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。図３は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置における減速しきい値Ｇｔｈを説明するための模式図である。図４は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置におけるエンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈを説明するための模式図である。図５は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置におけるしきい値Ｎｃｔｈを説明するための模式図である。図６は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。

なお、前提として、アクセルペダル（図示せず）が踏み込まれ、エンジン１とモータ３の一方又は両方の駆動力によって車両が走行することで、駆動制御装置１７に記憶されているプログラムが作動する。

まず、駆動制御装置１７が作動すると、駆動制御装置１７は、アクセルペダル（図示せず）がＯＦＦであるか否かを確認する（ステップＡ１）。ここで、アクセルペダルがＯＦＦであるか否かは、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。アクセルペダルがＯＦＦでない場合（ステップＡ１のＮＯ）、ステップＡ１に戻る。アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、ステップＡ２に進む。

アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、加速要求がない場合（ステップＡ４のＮＯ、ステップＡ９のＮＯ）、駆動制御装置１７は、ブレーキペダルの踏み込みによる要求減速｜Ｇ｜が、エンジンブレーキのみの減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より大きいか否かを確認する（ステップＡ２）。ここで、要求減速Ｇは、ブレーキセンサ１１からの検出信号を用いることで検出することができる。また、減速しきい値｜Ｇｔｈ｜は、エンジンブレーキのみの減速に相当する値であり（図３参照）、予め記憶された値である。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ６に進む。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、ステップＡ３に進む。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２の接続を維持したまま、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジンブレーキ、フットブレーキ、及びモータ回生ブレーキによるブレーキ制動を行わせる（ステップＡ３）。ここで、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。

ステップＡ３又はステップＡ８の後、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＡ４）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ２に戻る。加速要求がある場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、ステップＡ５に進む。

加速要求がある場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、エンジン１の出力をアップするように制御する（ステップＡ５）。その後、スタートに戻る。ここで、エンジン１の出力制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＡ６における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図６のＣ地点のようなイメージとなる。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＡ２のＮＯ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を分離するように制御するとともに、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジン１をアイドリング状態になるように制御する（ステップＡ６）。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＡ６における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図６のＡ地点のようなイメージとなる。

ステップＡ６の後、駆動制御装置１７は、入力軸回転数Ｎｔに対応するモータ回転数Ｎｍｇが、エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低いか否かを確認する（ステップＡ７）。ここで、エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈは、コースト時に通常車両が発生するトルクが制動トルクから駆動トルクへ反転する際のエンジン回転数、つまり、車速が低くなり、エンジン回転がエンジンブレーキから自動変速機４のトルクコンバータに対するクリープ力へと反転するときの回転数、若しくは、アイドリングしているエンジン１のクランク軸１ｂと入力軸４ａをクラッチ２にて接続してもショックにならない回転数であり（図４参照）、予め記憶されたものである。また、モータ回転数Ｎｍｇは、入力軸回転センサ８からの検出信号を用いることで検出することができる。エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈ以上の場合（ステップＡ７のＮＯ）、ステップＡ９に進む。エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低い場合（ステップＡ７のＹＥＳ）、ステップＡ８に進む。

エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低い場合（ステップＡ７のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御する（ステップＡ８）。その後、ステップＡ４に進む。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。なお、ステップＡ８における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図６のＢ地点のようなイメージとなる。

エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈ以上の場合（ステップＡ７のＮＯ）、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＡ９）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＡ９のＮＯ）、ステップＡ２に戻る。加速要求がある場合（ステップＡ９のＹＥＳ）、ステップＡ１０に進む。

加速要求がある場合（ステップＡ９のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、モータ３の回生動作を停止させるように制御するとともに、スロットル開度とは独立にエンジン回転数Ｎｅをモータ回転数Ｎｍｇになるように調整しながら上昇させるように制御し、要求トルクと等しいモータトルクを出力してモータ３のみで力行走行するように制御する（ステップＡ１０）。ここで、エンジン回転数Ｎｅの制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。また、モータ３の力行走行制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。

ステップＡ１０の後、駆動制御装置１７は、入力軸回転数Ｎｔに対応するモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差が、車両の振動が問題とならないしきい値Ｎｃｔｈよりも低いか否かを確認する（ステップＡ１１）。ここで、モータ回転数Ｎｍｇは、入力軸回転センサ８からの検出信号を用いることで検出することができる。また、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転センサ７からの検出信号を用いることで検出することができる。また、しきい値Ｎｃｔｈは、入力軸４ａとクランク軸１ｂをクラッチ２にて接続したときに、車両の振動が問題とならないレベルのモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差であり（図５参照）、予め記憶されたものである。しきい値Ｎｃｔｈ以上の場合（ステップＡ１１のＮＯ）、ステップＡ１１に戻る。しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＡ１１のＹＥＳ）、ステップＡ１２に進む。

しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＡ１１のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御するとともに、モータ３の出力をダウンさせるように制御し、かつ、エンジン１の出力をアップさせるように制御する（ステップＡ１２）。その後、スタートに戻る。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

実施形態１によれば、ハイブリッド車両性能として重要な回生量を確保しつつ、クラッチ２を開放した状態での回生減速状態から再加速する際に、駆動力の抜け、加速応答遅れ、クラッチ接続に伴うショックといった違和感を生じることなく、ドライバー要求通りの滑らかな加速を得ることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。図８は、本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。なお、実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置は、実施形態１と動作が異なる。実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの基本的構成は、実施形態１と同様である。

まず、駆動制御装置１７が作動すると、駆動制御装置１７は、アクセルペダル（図示せず）がＯＦＦであるか否かを確認する（ステップＢ１）。ここで、アクセルペダルがＯＦＦであるか否かは、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。アクセルペダルがＯＦＦでない場合（ステップＢ１のＮＯ）、ステップＢ１に戻る。アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＢ１のＹＥＳ）、ステップＢ２に進む。

アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＢ１のＹＥＳ）、加速要求がない場合（ステップＢ４のＮＯ）、駆動制御装置１７は、ブレーキペダルの踏み込みによる要求減速｜Ｇ｜が、エンジンブレーキのみの減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より大きいか否かを確認する（ステップＢ２）。ここで、要求減速Ｇは、ブレーキセンサ１１からの検出信号を用いることで検出することができる。また、減速しきい値Ｇｔｈは、エンジンブレーキのみの減速に相当する値であり（図３参照）、予め記憶された値である。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＢ２のＮＯ）、ステップＢ６に進む。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＢ２のＹＥＳ）、ステップＢ３に進む。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＢ２のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２の接続を維持したまま、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジンブレーキ、フットブレーキ、及びモータ回生ブレーキによるブレーキ制動を行わせる（ステップＢ３）。ここで、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。

ステップＢ３の後、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＢ４）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ステップＢ２に戻る。加速要求がある場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、ステップＢ５に進む。

加速要求がある場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、エンジン１の出力をアップするように制御する（ステップＢ５）。その後、スタートに戻る。ここで、エンジン１の出力制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＢ２のＮＯ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を分離するように制御するとともに、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジン１を停止するように制御する（ステップＢ６）。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＢ６における車速、アクセル、スロットル開度、スタータ、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図８のＡ地点のようなイメージとなる。

ステップＢ６の後、及び、減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＢ１２のＮＯ）、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＢ７）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＢ７のＮＯ）、ステップＢ１２に進む。加速要求がある場合（ステップＢ７のＹＥＳ）、ステップＢ８に進む。

加速要求がある場合（ステップＢ７のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、スタータ１ａでエンジン１を始動させるように制御する（ステップＢ８）。ここで、スタータ１ａ及びエンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＢ６における車速、アクセル、スロットル開度、スタータ、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図８のＢ地点のようなイメージとなる。

ステップＢ８の後、駆動制御装置１７は、モータ３の回生動作を停止させるように制御するとともに、スロットル開度とは独立にエンジン回転数Ｎｅをモータ回転数Ｎｍｇになるように調整しながら上昇させるように制御し、要求トルクと等しいモータトルクを出力してモータ３のみで力行走行するように制御する（ステップＢ９）。ここで、エンジン回転数Ｎｅの制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。また、モータ３の力行走行制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。なお、ステップＢ６における車速、アクセル、スロットル開度、スタータ、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図８のＣ地点のようなイメージとなる。

ステップＢ９の後、駆動制御装置１７は、入力軸回転数Ｎｔに対応するモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差が、車両の振動が問題とならないしきい値Ｎｃｔｈよりも低いか否かを確認する（ステップＢ１０）。ここで、モータ回転数Ｎｍｇは、入力軸回転センサ８からの検出信号を用いることで検出することができる。また、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転センサ７からの検出信号を用いることで検出することができる。また、しきい値Ｎｃｔｈは、入力軸４ａとクランク軸１ｂをクラッチ２にて接続したときに、車両の振動が問題とならないレベルのモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差であり（図５参照）、予め記憶されたものである。しきい値Ｎｃｔｈ以上の場合（ステップＢ１０のＮＯ）、ステップＢ１０に戻る。しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＢ１０のＹＥＳ）、ステップＢ１１に進む。

しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＢ１０のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御するとともに、モータ３の出力をダウンさせるように制御し、かつ、エンジン１の出力をアップさせるように制御する（ステップＢ１１）。その後、スタートに戻る。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＢ６における車速、アクセル、スロットル開度、スタータ、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図８のＤ地点のようなイメージとなる。

加速要求がない場合（ステップＢ７のＮＯ）、駆動制御装置１７は、ブレーキペダルの踏み込みによる要求減速｜Ｇ｜が、エンジンブレーキのみの減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より大きいか否かを確認する（ステップＢ１２）。ここで、要求減速Ｇは、ブレーキセンサ１１からの検出信号を用いることで検出することができる。また、減速しきい値｜Ｇｔｈ｜は、エンジンブレーキのみの減速に相当する値であり（図３参照）、予め記憶された値である。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＢ１２のＮＯ）、ステップＢ７に戻る。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＢ１２のＹＥＳ）、ステップＢ１３に進む。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＢ１２のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、スタータ１ａでエンジン１を始動させるように制御する（ステップＢ１３）。ここで、スタータ１ａ及びエンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

ステップＢ１３の後、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御するとともに、エンジンブレーキがかかるように制御する（ステップＢ１４）。その後、スタートに戻る。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

実施形態２によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、惰性減速中にエンジン１を停止しているため、燃費を向上させることができる。なお、惰性減速中にエンジン１を停止しているときに再加速の要求があったときは、スタータ１ａでエンジン１を始動させるため、回生しているモータ３を用いてエンジン１を始動させる場合よりも迅速にエンジン１を始動させることができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置について図面を用いて説明する。図９は、本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムにおけるモータ最大トルクと要求トルクを説明するための模式図である。図１１は、本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。なお、実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置は、実施形態１と動作が異なる。実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの基本的構成は、実施形態１と同様である。

まず、駆動制御装置１７が作動すると、駆動制御装置１７は、アクセルペダル（図示せず）がＯＦＦであるか否かを確認する（ステップＣ１）。ここで、アクセルペダルがＯＦＦであるか否かは、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。アクセルペダルがＯＦＦでない場合（ステップＣ１のＮＯ）、ステップＣ１に戻る。アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＣ１のＹＥＳ）、ステップＣ２に進む。

アクセルペダルがＯＦＦである場合（ステップＣ１のＹＥＳ）、加速要求がない場合（ステップＣ４のＮＯ、ステップＣ９のＮＯ）、駆動制御装置１７は、ブレーキペダルの踏み込みによる要求減速｜Ｇ｜が、エンジンブレーキのみの減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より大きいか否かを確認する（ステップＣ２）。ここで、要求減速Ｇは、ブレーキセンサ１１からの検出信号を用いることで検出することができる。また、減速しきい値Ｇｔｈは、エンジンブレーキのみの減速に相当する値であり（図３参照）、予め記憶された値である。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＣ２のＮＯ）、ステップＣ６に進む。減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、ステップＣ３に進む。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が大きい場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２の接続を維持したまま、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジンブレーキ、フットブレーキ、及びモータ回生ブレーキによるブレーキ制動を行わせる（ステップＣ３）。ここで、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。

ステップＣ３の後、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＣ４）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＣ４のＮＯ）、ステップＣ２に戻る。加速要求がある場合（ステップＣ４のＹＥＳ）、ステップＣ５に進む。

加速要求がある場合（ステップＣ４のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、エンジン１の出力をアップするように制御する（ステップＣ５）。その後、スタートに戻る。ここで、エンジン１の出力制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

減速しきい値｜Ｇｔｈ｜より要求減速｜Ｇ｜が小さい場合（ステップＣ２のＮＯ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を分離するように制御するとともに、モータ３の回生動作を行うように制御し、エンジン１をアイドリング状態になるように制御する（ステップＣ６）。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の回生動作制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＣ６における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図１１のＡ地点のようなイメージとなる。

ステップＣ６の後、駆動制御装置１７は、入力軸回転数Ｎｔに対応するモータ回転数Ｎｍｇが、エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低いか否かを確認する（ステップＣ７）。ここで、エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈは、コースト時に通常車両が発生するトルクが制動トルクから駆動トルクへ反転する際のエンジン回転数、つまり、車速が低くなり、エンジン回転がエンジンブレーキから自動変速機４のトルクコンバータに対するクリープ力へと反転するときの回転数、若しくは、アイドリングしているエンジン１のクランク軸１ｂと入力軸４ａをクラッチ２にて接続してもショックにならない回転数であり（図４参照）、予め記憶されたものである。また、モータ回転数Ｎｍｇは、入力軸回転センサ８からの検出信号を用いることで検出することができる。エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈ以上の場合（ステップＣ７のＮＯ）、ステップＣ９に進む。エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低い場合（ステップＣ７のＹＥＳ）、ステップＣ８に進む。

エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈより低い場合（ステップＣ７のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御する（ステップＣ８）。その後、ステップＣ４に進む。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。

エンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈ以上の場合（ステップＣ７のＮＯ）、駆動制御装置１７は、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求があるか否かを確認する（ステップＣ９）。ここで、加速要求は、スロットル開度センサ１０からの検出信号を用いることで確認することができる。加速要求がない場合（ステップＣ９のＮＯ）、ステップＣ２に戻る。加速要求がある場合（ステップＣ９のＹＥＳ）、ステップＣ１０に進む。

加速要求がある場合（ステップＣ９のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、検出されたスロットル開度、エンジン回転数、及びモータ回転数と、記憶されたマップとに基づいて、アクセルペダル（図示せず）の踏み込みによる要求トルクがモータ最大トルクよりも小さいか否かを確認する（ステップＣ１０）。ここで、要求トルクがモータ最大トルクよりも小さいか否かを確認するのは、モータ３の余剰トルクをエンジン回転数（図１０ではスロットル開度θ１、θ２のときのもの）の引上げに用いることができ、クラッチ２の接続時に振動を防止することができるからである（図１０参照）。モータ最大トルクよりも小さい場合（ステップＣ１０のＹＥＳ）、ステップＣ１４に進む。モータ最大トルク以上の場合（ステップＣ１０のＮＯ）、ステップＣ１１に進む。

モータ最大トルク以上の場合（ステップＣ１０のＮＯ）、駆動制御装置１７は、モータ３の回生動作を停止させるように制御するとともに、スロットル開度とは独立にエンジン回転数Ｎｅをモータ回転数Ｎｍｇになるように調整しながら上昇させるように制御し、要求トルクと等しいモータトルクを出力してモータ３のみで力行走行するように制御する（ステップＣ１１）。ここで、エンジン回転数Ｎｅの制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。また、モータ３の力行走行制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。

ステップＣ１１の後、駆動制御装置１７は、入力軸回転数Ｎｔに対応するモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差が、車両の振動が問題とならないしきい値Ｎｃｔｈよりも低いか否かを確認する（ステップＣ１２）。ここで、モータ回転数Ｎｍｇは、入力軸回転センサ８からの検出信号を用いることで検出することができる。また、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転センサ７からの検出信号を用いることで検出することができる。また、しきい値Ｎｃｔｈは、入力軸４ａとクランク軸１ｂをクラッチ２にて接続したときに、車両の振動が問題とならないレベルのモータ回転数とエンジン回転数Ｎｅの絶対差であり（図５参照）、予め記憶されたものである。しきい値Ｎｃｔｈ以上の場合（ステップＣ１２のＮＯ）、ステップＣ１２に戻る。しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＣ１２のＹＥＳ）、ステップＣ１３に進む。

しきい値Ｎｃｔｈよりも低い場合（ステップＣ１２のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御するとともに、モータ３の出力をダウンさせるように制御し、かつ、エンジン１の出力をアップさせるように制御する（ステップＣ１３）。その後、スタートに戻る。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。

モータ最大トルクよりも小さい場合（ステップＣ１０のＹＥＳ）、駆動制御装置１７は、クラッチ２を接続するように制御するとともに、モータ３のみの駆動力による力行走行を行うように制御する（ステップＣ１４）。ここで、クラッチ２の制御は、クラッチ制御装置１３を介して行うことになる。また、モータ３の制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。なお、ステップＣ６における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図１１のＢ地点のようなイメージとなる。

ステップＣ１４の後、駆動制御装置１７は、モータ３の出力をダウンさせるように制御するとともに、エンジン１の出力をアップさせるように制御する（ステップＣ１５）。その後、スタートに戻る。ここで、モータ３の制御は、モータ制御装置１４やバッテリ制御装置１５を介して行う。また、エンジン１の制御は、エンジン制御装置１２を介して行うことになる。なお、ステップＣ６における車速、アクセル、スロットル開度、エンジン回転数、エンジントルク、ブレーキ、クラッチ、モータ回転数、モータトルク、及び、変速段のタイミングチャートは、図１１のＣ地点のようなイメージとなる。

実施形態３によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、モータ３の余剰トルクをエンジン回転数の引上げに用いることができ、クラッチ２の接続時に振動を防止することができる。

本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの構成を模式的に示したブロック図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置における減速しきい値Ｇｔｈを説明するための模式図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置におけるエンジン回転数しきい値Ｎｅｔｈを説明するための模式図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置におけるしきい値Ｎｃｔｈを説明するための模式図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムにおけるモータ最大トルクと要求トルクを説明するための模式図である。本発明の実施形態３に係るハイブリッド車両用駆動制御装置を含む車両駆動システムの各部の動作状態を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１エンジン
１ａスタータ
１ｂクランク軸
２クラッチ
３モータ
４自動変速機
４ａ入力軸
４ｂ出力軸
５インバータ
６バッテリ
７エンジン回転センサ（Ｎｅセンサ）
８入力軸回転センサ（Ｎｔセンサ）
９出力軸回転センサ（Ｎｏセンサ）
１０スロットル開度センサ（θセンサ）
１１ブレーキセンサ
１２エンジン制御装置
１３クラッチ制御装置
１４モータ制御装置
１５バッテリ制御装置
１６変速機制御装置
１７駆動制御装置

Claims

エンジン、モータ、変速機がこの順に連結され、前記エンジンと前記モータとの間にクラッチが配設されたハイブリッド車両の前記エンジン、前記モータ、前記変速機、及び前記クラッチの動作を制御するハイブリッド車両用駆動制御装置であって、
慣性走行しているコースト時に、前記クラッチを分離するとともに、前記モータで回生動作を行い、かつ、前記エンジンを停止するように制御する第１の制御と、
前記第１の制御を行っているときに加速要求があった場合、前記モータとは別のスタータを用いて前記エンジンを始動させるように制御する第２の制御と、
前記第２の制御を行った後、前記モータの回生動作を停止させるとともに前記モータを力行動作させ、その後、前記クラッチを接続し、前記モータの出力を下降させ、かつ、回転中の前記エンジンの出力を上昇させる第３の制御と、
前記第１の制御を行っているときに要求減速があって前記要求減速が減速しきい値より大きい場合、前記別のスタータを用いて前記エンジンを始動させるように制御する第４の制御と、
前記第４の制御を行った後、前記モータで回生動作を維持するとともに、前記クラッチを接続させてエンジンブレーキを作動するように制御する第５の制御と、
を行うように構成されることを特徴とするハイブリッド車両用駆動制御装置。
前記第３の制御において、前記モータの回生動作を停止させるとともに前記モータを力行動作させているときに、加速要求によるエンジン制御とは独立して、回転状態のエンジン回転数をモータ回転数になるよう調整しながら上昇させるエンジン制御を行うことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両用駆動制御装置。