特許 6880991 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6880991

(24)【登録日】2021年5月10日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/10 20160101AFI20210524BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20210524BHJP

   B60K 6/387 20071001ALI20210524BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20210524BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20210524BHJP

   B60W 10/10 20120101ALI20210524BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 20/40 20160101ALI20210524BHJP

   B60W 20/30 20160101ALI20210524BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20210524BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 10/00 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 10/11 20120101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   B60W20/10ZHV

   B60K6/48

   B60K6/387

   B60K6/547

   B60W10/08 900

   B60W20/00 900

   B60W10/10 900

   B60W10/06 900

   B60W10/02 900

   B60W20/40

   B60W20/30

   B60L50/16

   B60L15/20 K

   B60L15/20 Y

   B60W10/00 102

   B60W10/00 148

   B60W10/02

   B60W10/08

   B60W10/11

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-87583(P2017-87583)

(22)【出願日】2017年4月26日

(65)【公開番号】特開2018-184103(P2018-184103A)

(43)【公開日】2018年11月22日

【審査請求日】2020年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】緒方 恵介

【審査官】 笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０６８７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９６８２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ２０／１０

Ｂ６０Ｋ ６／３８７

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｗ １０／００

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｗ １０／０４

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ １０／１０

Ｂ６０Ｗ １０／１１

Ｂ６０Ｗ ２０／００

Ｂ６０Ｗ ２０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、クラッチおよび変速ギヤを有する変速機と、
前記クラッチと前記駆動輪との間の動力伝達経路に連結されたモータジェネレータと、を備え、
前記エンジンのエンジントルクと前記モータジェネレータのモータトルクとの少なくとも一方を用いて走行する車両の制御装置であって、
前記エンジントルクを用いた車両の走行時に、前記クラッチを開放して前記変速ギヤのギヤ段を切換えて前記クラッチを締結する変速動作を実施し、かつ、前記変速動作中に前記モータトルクを前記駆動輪に付与する制御部を有し、
前記制御部は、
前記変速動作中に前記駆動輪の空転を検出している場合、前記変速動作中の所定期間は前記モータトルクを要求トルクに基づくトルクに維持し、前記所定期間の経過後に前記モータトルクを小さくすることを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

前記所定期間は、前記変速動作の開始時から第１の維持時間が経過するまでの期間であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記所定期間は、前記ギヤ段の切換え完了時から第２の維持時間が経過するまでの期間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、車速が小さいほど前記所定期間を短くすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記所定期間の経過後に前記モータトルクを漸減することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記駆動輪の空転が検出されなくなった場合、前記空転が検出されなくなったときの前記モータトルクを上限トルクとして設定し、該上限トルクを超えないように前記モータトルクを制限することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両は、エンジンと、バッテリから供給される電力で駆動するモータジェネレータとを駆動源として備えており、エンジンまたはモータジェネレータの少なくとも一方の動力により走行する。

【0003】

従来のハイブリッド車両としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のハイブリッド車両は、自動変速可能な有段歯車変速機とエンジンとの間に、制御信号により断・接動作するクラッチ装置が介装されており、変速指令信号によりクラッチ装置が切断されると同時に変速が実行される。

【0004】

また、従来のハイブリッド車両は、クラッチ装置が切断されると同時に、エンジンの吹き上がり防止のために、スロットル開度が自動的に減少する。さらに、このハイブリッド車両は、発進時等の補助や電力回生を行うためのモータジェネレータが変速機の中間軸に直結されており、変速時にはクラッチ装置の切断と同時にモータジェネレータの駆動トルクが増大し、この駆動トルクが駆動輪に付加される。

【0005】

特許文献１に記載のハイブリッド車両によれば、変速時にクラッチ装置の切断と同時にモータジェネレータの駆動トルクが駆動輪側に付加されることで、クラッチの開放中に途絶するエンジンから駆動輪への駆動力が、モータジェネレータの駆動力により補填されるため、減速感が発生することを抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−６９５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、駆動輪の空転中に変速を行う際に、クラッチ装置の切断と同時にモータジェネレータの駆動トルクを駆動輪側に付加しているため、モータジェネレータの駆動トルクによって駆動輪の空転が継続してしまうおそれがある。一方、駆動輪の空転を解消するためにモータジェネレータの駆動トルクを減少させた場合、減速感が発生してドライブフィーリングが悪化してしまうおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は、駆動輪の空転中に変速を行う際に、駆動輪の空転が継続することを防止でき、かつ、減速感が発生することを抑制できる車両の制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決する本発明の一態様は、エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、クラッチおよび変速ギヤを有する変速機と、前記クラッチと前記駆動輪との間の動力伝達経路に連結されたモータジェネレータと、を備え、前記エンジンのエンジントルクと前記モータジェネレータのモータトルクとの少なくとも一方を用いて走行する車両の制御装置であって、前記エンジントルクを用いた車両の走行時に、前記クラッチを開放して前記変速ギヤのギヤ段を切換えて前記クラッチを締結する変速動作を実施し、かつ、前記変速動作中に前記モータトルクを前記駆動輪に付与する制御部を有し、前記制御部は、前記変速動作中に前記駆動輪の空転を検出している場合、前記変速動作中の所定期間は前記モータトルクを要求トルクに基づくトルクに維持し、前記所定期間の経過後に前記モータトルクを小さくすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、駆動輪の空転中に変速を行う際に、駆動輪の空転が継続することを防止でき、かつ、減速感が発生することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を搭載するハイブリッド車両の構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置による、走行トルク補填動作を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置における、駆動輪のスリップ中にシフトアップする場合のタイミングチャートである。

【図4】図４は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置における、駆動輪のスリップ中にシフトダウンする場合のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンと、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、クラッチおよび変速ギヤを有する変速機と、クラッチと駆動輪との間の動力伝達経路に連結されたモータジェネレータと、を備え、エンジンのエンジントルクとモータジェネレータのモータトルクとの少なくとも一方を用いて走行する車両の制御装置であって、エンジントルクを用いた車両の走行時に、クラッチを開放して変速ギヤのギヤ段を切換えてクラッチを締結する変速動作を実施し、かつ、変速動作中にモータトルクを駆動輪に付与する制御部を有し、制御部は、変速動作中に駆動輪の空転を検出している場合、変速動作中の所定期間はモータトルクを要求トルクに基づくトルクに維持し、所定期間の経過後にモータトルクを小さくすることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、駆動輪の空転中に変速を行う際に、駆動輪の空転が継続することを防止でき、かつ、減速感が発生することを抑制できる。

【実施例】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。以下、本発明の実施例に係る制御装置を搭載した車両について説明する。

【0014】

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン２と、変速機３と、モータジェネレータ４と、駆動輪５と、ハイブリッド車両１を総合的に制御するＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、変速機３を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２と、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３と、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、低電圧ＢＭＳ（Battery Management System）１５と、高電圧ＢＭＳ１６とを含んで構成される。

【0015】

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

【0016】

エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を始動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。

【0017】

本実施例では、ＩＳＧ２０は、ＩＳＧＣＭ１３の制御により、電動機として機能することで、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。

【0018】

スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。

【0019】

変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。変速機３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、乾式単板クラッチによって構成されるクラッチ２６と、ディファレンシャル機構２７と、クラッチアクチュエータ５１と、シフトアクチュエータ５２と、を備えている。

【0020】

クラッチアクチュエータ５１は、ＴＣＭ１２の制御によってクラッチ２６の断続（切断と接続）を行うようになっている。シフトアクチュエータ５２は、ＴＣＭ１２の制御によって変速機構２５の図示しないシフトスリーブを移動して、変速ギヤ２５Ａのギヤ段を行うようになっている。以下、クラッチ２６を切断して変速ギヤ２５Ａのギヤ段を切換えることを単に変速ともいう。

【0021】

このように、変速機３は、ＴＣＭ１２の制御により自動で変速を行うことが可能な、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）と称される自動変速機として構成されている。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５によって出力された動力をドライブシャフト２３に伝達するようになっている。

【0022】

モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン等の動力伝達機構２８を介して連結されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能する。

【0023】

このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。ハイブリッド車両１は、エンジン２及びモータジェネレータ４の少なくとも一方が発生する動力により走行する。

【0024】

ハイブリッド車両１は、エンジン２が発生するエンジントルクのみによる走行（エンジン走行）と、モータジェネレータ４が発生するモータトルクのみによる走行（ＥＶ走行）と、モータトルクをアシストトルクとして用いてエンジン２のエンジントルクをアシストする走行（アシスト走行）が可能である。このように、ハイブリッド車両１は、エンジン走行機能に加えて、ＥＶ走行機能とアシスト走行機能を備えている。

【0025】

モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行うようになっている。なお、モータジェネレータ４は、変速機３から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。

【0026】

ハイブリッド車両１は、第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置３１を含む低電圧パワーパック３２と、第３蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。

【0027】

第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１及び第３蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。これらのうち、第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。また、第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０よりも高出力かつ高エネルギー密度な蓄電装置である。

【0028】

第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０と比較して短い時間で充電が可能である。本実施例では、第２蓄電装置３１はリチウムイオン電池からなる。なお、第２蓄電装置３１はニッケル水素蓄電池であってもよい。

【0029】

第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、所定の出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第３蓄電装置３３は、例えば、ニッケル水素蓄電池またはリチウムイオン電池からなる。

【0030】

第３蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１より所定の高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリである。第３蓄電装置３３の残容量などの状態は、高電圧ＢＭＳ１６によって管理される。

【0031】

ハイブリッド車両１には、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８が設けられている。一般負荷３７及び被保護負荷３８は、スタータ２１及びＩＳＧ２０以外の電気負荷である。

【0032】

被保護負荷３８は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷３８は、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置３８Ａ、操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置３８Ｂ、及びヘッドライト３８Ｃを含んでいる。なお、被保護負荷３８は、図示しないインストルメントパネルのランプ類及びメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。

【0033】

一般負荷３７は、被保護負荷３８と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、及び、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。

【0034】

低電圧パワーパック３２は、第２蓄電装置３１に加えて、スイッチ４０、４１と、低電圧ＢＭＳ１５とを有している。第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８とに電力を供給可能に接続されている。被保護負荷３８に対しては、第１蓄電装置３０と第２蓄電装置３１とが並列に電気的に接続されている。

【0035】

スイッチ４０は、第２蓄電装置３１と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。スイッチ４１は、第１蓄電装置３０と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。

【0036】

低電圧ＢＭＳ１５は、スイッチ４０、４１の開閉を制御することで、第２蓄電装置３１の充放電及び被保護負荷３８への電力供給を制御している。低電圧ＢＭＳ１５は、アイドリングストップによりエンジン２が停止しているときは、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度な第２蓄電装置３１から被保護負荷３８に電力を供給するようになっている。

【0037】

低電圧ＢＭＳ１５は、エンジン２をスタータ２１によって始動するとき、及び、アイドリングストップ制御によって停止しているエンジン２をＩＳＧ２０によって再始動するときに、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、第１蓄電装置３０からスタータ２１又はＩＳＧ２０に電力を供給するようになっている。スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開いた状態では、第１蓄電装置３０から一般負荷３７にも電力が供給される。

【0038】

このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。第２蓄電装置３１は、一般負荷３７及び被保護負荷３８に少なくとも電力を供給するようになっている。

【0039】

第２蓄電装置３１は、一般負荷３７と被保護負荷３８の両方に電力を供給可能に接続されているが、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷３８に優先的に電力を供給するようにスイッチ４０、４１が低電圧ＢＭＳ１５により制御される。

【0040】

低電圧ＢＭＳ１５は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge、蓄電状態、充電残量、充電容量ともいう）、並びに、一般負荷３７及び被保護負荷３８への作動要求を考慮しつつ、被保護負荷３８が安定して作動することを優先して、スイッチ４０、４１を上述した例と異なるように制御することがある。

【0041】

高電圧パワーパック３４は、第３蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、高電圧ＢＭＳ１６とを有している。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。

【0042】

インバータ４５は、ＩＮＶＣＭ１４の制御により、高電圧ケーブル３５にかかる交流電力と、第３蓄電装置３３にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行させるときには、第３蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ４５により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。

【0043】

ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ４５により直流電力に変換させて第３蓄電装置３３に充電する。

【0044】

ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

【0045】

これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。

【0046】

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。

【0047】

本実施例において、ＥＣＭ１１は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ＥＣＭ１１は、所定の停止条件の成立時にエンジン２を停止させ、所定の再始動条件の成立時にＩＳＧＣＭ１３を介してＩＳＧ２０を駆動してエンジン２を再始動させるようになっている。このため、エンジン２の不要なアイドリングが行われなくなり、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。

【0048】

本実施例では、ＥＣＭ１１は、車両停止状態（車速がゼロである）であることを所定の停止条件としてエンジン２を停止させるようになっている。このように、ハイブリッド車両１は、車両停車時にアイドリングストップを行う停車ＩＳ（Idling Stop）機能を備えている。路面状態が傾斜した登坂路においてアイドリングストップによる車両停止を実施した場合には、車両の停止状態を維持するためにモータジェネレータ４の電動機機能が用いられる。このモータジェネレータ４による車両の停止状態維持は、第３蓄電装置３３の電力を用いて実施される。

【0049】

ハイブリッド車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が設けられている。

【0050】

ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。

【0051】

ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。

【0052】

なお、高電圧ＢＭＳ１６は、第３蓄電装置３３の端子間電圧を検出する電圧計と、第３蓄電装置３３への入出力電流を検出する電流計を備えている。高電圧ＢＭＳ１６は、この電圧計と電流計とにより第３蓄電装置３３の充電状態を検出し、検出信号をＨＣＵ１０に送信している。

【0053】

ここで、変速機３の変速動作は、クラッチ２６を開放し、変速機構２５における変速ギヤ２５Ａのギヤ段を切替え、クラッチ２６を締結することである。変速機３の変速動作中は、クラッチ２６が切断されることでエンジン２から駆動輪５へのエンジントルクが断絶する。そこで、ＨＣＵ１０は、変速機３の変速中にモータジェネレータ４のトルク（以下、モータトルクともいう）を補填トルクとして駆動輪５に付与する走行トルク補填動作を実行するようになっている。

【0054】

この走行トルク補填動作により、変速中のクラッチ２６の切断により途絶したエンジントルクをモータトルクによって補填できる。このため、変速機３の変速中の減速感（引き込み感）が抑制でき、車両の走行性能を向上できる。

【0055】

ここで、摩擦係数の小さい路面でハイブリッド車両１が走行する状況においては、駆動輪５がスリップ（空転）している状態で変速機３の変速が行われることがある。この場合、スリップを解消するために走行トルク補填動作時のモータトルクを直ちに小さくすると、ドライバに減速感を与えてしまう。一方、モータトルクを維持したままである場合、スリップが継続し、クラッチ２６の差回転が大きいままとなり、クラッチ２６の係合を開始できず、変速動作を完了できない。

【0056】

そこで、ＨＣＵ１０は、変速動作中に駆動輪５の空転を検出している場合、走行トルク補填動作において、変速動作中の所定期間はドライバ要求トルクを満たすように決定されるモータトルクを出力し、所定期間の経過後にモータトルクを小さくするようになっている。この所定期間は、変速動作の開始時から第１の維持時間が経過するまでの期間、または変速ギヤの切替完了（ギヤインともいう）から第２の維持時間が経過するまでの期間である。ＨＣＵ１０は、第１の維持時間または第２の維持時間の何れかが経過するまでの間は、ドライバ要求トルクを満たすように決定されるモータトルクを出力するようになっている。また、ＨＣＵ１０は、車速が小さいほど所定期間を短くするようになっている。また、ＨＣＵ１０は、スリップ終了時のモータトルクを、モータジェネレータ４の上限トルクとして設定し、この上限トルクを超えないようにモータトルクを制限するようになっている。

【0057】

以上のように構成されたハイブリッド車両において実行される走行トルク補填動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。この走行トルク補填動作は、エンジントルクのみによるエンジン走行と、エンジントルクをモータトルクでアシストするアシスト走行と、の何れかの走行状態における変速動作時に実施される。

【0058】

図２において、ＨＣＵ１０は、変速機３が変速中であるか否かを繰り返し判別する（ステップＳ１）。ＨＣＵ１０は、変速のためのトルク要求をＴＣＭ１２から受信している場合、変速機３が変速動中であると判断する。

【0059】

ステップＳ１で変速機３が変速中である場合、ＨＣＵ１０は、補填トルクの第１の維持時間を決定し、計時を開始する（ステップＳ２）。

【0060】

ここで、補填トルクとは、クラッチ２６の開放に伴って断絶したエンジントルクを補填して減速感を低減するための、モータジェネレータ４のモータトルクのことである。第１の維持時間の計時開始タイミングは、変速動作を開始したタイミング、すなわちクラッチ２６の開放を開始したタイミングである。

【0061】

次いで、ＨＣＵ１０は、補填トルクの大きさを決定する（ステップＳ３）。ここでは、ＨＣＵ１０は、ドライバの要求トルクからクラッチトルクを減じたトルクを補填トルクとして決定する。

【0062】

次いで、ＨＣＵ１０は、駆動輪５のスリップを検出中であるか否かを判別する（ステップＳ４）。ＨＣＵ１０は、図示しない車輪速センサにより駆動輪５のスリップを検出している場合、または、スタビリティ制御装置３８Ａ、図示しないＴＣＳ装置やＡＢＳ装置、ＥＳＰ装置等がスリップ防止制御を実施している場合、スリップを検出中であると判断する。ここで、スリップ防止制御とは、駆動輪５のスリップを解消するために、図示しないブレーキ装置の制動力、またはエンジン２のエンジントルクを調整する制御である。

【0063】

ステップＳ４でスリップを検出中ではない場合、ＨＣＵ１０は、変速機３の変速が終了したか否かを判別する（ステップＳ１１）。ＨＣＵ１０は、変速が終了している場合は今回の動作を終了し、変速が終了していない場合は、ステップＳ３に戻る。

【0064】

ステップＳ４でスリップを検出中である場合、ＨＣＵ１０は、補填トルクを許可し（ステップＳ５）、第１の維持時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ６）。ステップＳ５では、モータジェネレータ４による補填トルクの発生が許可されたことで、ＨＣＵ１０は、ドライバ要求トルクを満たすように決定したモータトルクを、モータジェネレータ４に出力させる。

【0065】

ステップＳ６で第１の維持時間が経過している場合、ＨＣＵ１０は、補填トルクの上限値を漸減し（ステップＳ１０）、今回の動作を終了する。ここで、補填トルクの上限値とは、補填トルクとしてモータジェネレータ４に発生させるモータトルクの制御上の上限値を意味しており、上限トルクともいう。ステップＳ１０で補填トルクの上限値を漸減した結果、モータトルクはこの上限値に沿って漸減する。言い換えれば、ステップＳ１０において、ＨＣＵ１０は、補填トルクの上限値を漸減する手法を用いて、モータトルクを漸減している。

【0066】

ステップＳ６で第１の維持時間が経過していない場合、ＨＣＵ１０は、変速機３の変速機構２５において現在のギヤ段（図中、実ギヤと記す）が目標のギヤ段（図中、目標ギヤと記す）と等しいか否かを判別する。すなわち、ＨＣＵ１０は、ギヤ段の切替が完了しているか否かを判別する。

【0067】

ステップＳ７で現在のギヤ段が目標のギヤ段と等しくない場合、ＨＣＵ１０は、駆動輪５のスリップを検出中であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。

【0068】

ＨＣＵ１０は、ステップＳ１２でスリップを検出中である場合、ステップＳ５に戻り、ステップＳ１２でスリップを検出中ではない場合、補填トルクの上限値を、スリップ終了時のモータトルクに設定する（ステップＳ１３）。すなわち、駆動輪５のスリップが解消して駆動輪５のスリップ（空転）が検出されなくなった場合、ＨＣＵ１０は、スリップが検出されなくなったときのモータトルクを上限トルクとして設定し、この上限トルクを超えないようにモータトルクを制限するようになっている。次いで、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６の締結度に基づいて補填トルクを漸減し（ステップＳ１４）、クラッチ２６が締結したか否かを繰り返し判別し（ステップＳ１５）、クラッチ２６が締結していれば補填トルクの上限値をリセットし（ステップＳ１６）、今回の動作を終了する。

【0069】

ステップＳ７で現在のギヤ段が目標のギヤ段と等しい場合、ＨＣＵ１０は、補填トルクの第２の維持時間を決定し、計時を開始する（ステップＳ８）。第２の維持時間の計時開始タイミングは、変速ギヤの切替完了（ギヤインともいう）のタイミングとなっている。なお、図２のフローチャートでは、駆動輪５のスリップが検出中である場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）は、ステップＳ５からステップＳ９が繰り返されることがあるが、繰り返し時（２回目以降の実行時）はステップＳ８がスキップされ、初回のみステップＳ８が実行されるようになっている。言い換えれば、ステップＳ８において、第２の維持時間は、一度決定および計時が開始されたら、図２のフローチャートが終了するまでの間は、再度決定および計時開始が実行されないようになっている。

【0070】

次いで、ＨＣＵ１０は、第２の維持時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ９）。ＨＣＵ１０は、第２の維持時間が経過していない場合、ステップＳ１２に移行し、第２の維持時間が経過した場合、ステップＳ１０で補填トルクの上限値を漸減し、今回の動作を終了する。

【0071】

次に、図２の走行トルク補填動作が実施される際の車両状態の推移について、図３、図４のタイミングチャートを参照して説明する。図３は、駆動輪５がスリップしている状態で変速機３をシフトアップする場合の走行トルク補填動作による車両状態の推移を示している。図４は、駆動輪５がスリップしている状態で変速機３をシフトダウンする場合の走行トルク補填動作による車両状態の推移を示している。

【0072】

図３、図４は、車両状態として、変速機入力軸回転数、エンジン出力軸回転数、クラッチ締結度、変速ギヤ２５Ａのギヤ段、モータジェネレータ４のモータトルク、駆動輪５のスリップ検出状態を示している。

【0073】

変速機入力軸回転数とは、変速機３の入力軸３Ａの回転数であり、エンジン出力軸回転数とは、エンジン２のクランクシャフト１８の回転数である。したがって、変速機入力軸回転数はクラッチ２６の出力側回転要素（クラッチディスク）の回転数と等しく、エンジン出力軸回転数はクラッチ２６の入力側回転要素（フライホイール）の回転数と等しいため、変速機入力軸回転数とエンジン出力軸回転数との差は、クラッチ２６の２つの回転要素間の差回転を表している。

【0074】

図３の時刻ｔ０において、クラッチ２６は締結されており、ギヤ段は２速（図中、２ｎｄと記す）になっており、変速機入力軸回転数とエンジン出力軸回転数とが、同じ回転数を保ったまま増加している。そして、時刻ｔ１においてスリップ検出状態がＯＮ（スリップ検出）となる。

【0075】

その後、時刻ｔ２においてギヤ段のシフトアップのためにクラッチ２６が開放され始め、走行トルクの補填のためにモータトルクが力行側（上方）に増加し始める。この時刻ｔ２では、エンジン２への制御によりエンジン回転数がアイドル回転数の近傍に低下していること、およびクラッチ２６の締結度が低下していることにより、エンジン出力軸回転数が低下し、変速機入力軸回転数より小さい回転数となる。

【0076】

その後、時刻ｔ３において、クラッチ２６が完全に開放され、ドライバ要求トルクを満たすように決定されるトルクでモータトルクが推移する。図３はドライバ要求トルクが一定の場合を例示しており、モータトルクも一定で推移している。この状態では、クラッチ２６が完全に開放しているが、モータトルクにより走行トルクが補填されているため、減速感（引き込み感）の発生を抑制できている。

【0077】

その後、時刻ｔ４において、ギヤ段の目標値が２速から３速（図中、３ｒｄと記す）に変更されたことで、実際のギヤ段が３速に向かって変化し始める。また、変速機入力軸回転数は、上昇が止まり、概ね一定で推移する。

【0078】

その後、時刻ｔ５において、３速へのギヤ段の切換えが完了する。そして、ギヤ段の切換え完了から第２の維持時間が経過した時刻ｔ６において、モータトルク（力行トルク）が０に向けて漸減され、このモータトルクの漸減に伴って変速機入力軸回転数が漸減する。なお、時刻ｔ６以降に第１の維持時間が経過しているが、第１の維持時間と第２の維持時間の何れの経過タイミングが先になるかは、これらの維持時間の設定値や、ギヤ段の切換え完了のタイミングによって異なる。

【0079】

この時刻ｔ６では、モータトルクは、緩やかな減少率となるように漸減される。なお、モータトルクが減少されずに一定値を保った場合の変速機入力軸回転数を一点鎖線で示している。

【0080】

その後、時刻ｔ７において、駆動輪５が路面との間のグリップを回復し、スリップ検出状態がＯＦＦ（空転解消）となったため、スリップ検出状態がＯＦＦとなったときのモータトルクが上限トルクに設定される。このため、モータトルクは、この上限トルクで一定で推移する。なお、駆動輪５のスリップが継続してモータトルクが漸減を継続した場合を一点鎖線で示しており、この場合、時刻ｔ９においてモータトルクが０まで減少する。

【0081】

そして、時刻ｔ８において、変速機入力軸回転数とエンジン出力軸回転数との差、すなわちクラッチ２６の差回転が所定差回転未満に減少し、クラッチ２６の係合が可能な状態となる。このため、クラッチ２６が締結側に変化するよう制御され、クラッチ締結度が大きくなる。

【0082】

その後、時刻ｔ９において、クラッチ締結度が係合開始点まで大きくなり、クラッチ２６における動力伝達が開始される。この時刻ｔ９では、クラッチ締結度の増加率が緩められ、クラッチ２６がスムーズに締結される。また、この時刻ｔ９では、クラッチ２６における動力伝達が開始されたことで、エンジン出力軸回転数が変速機入力軸回転数に向かって増加する。また、この時刻ｔ９では、クラッチ２６の締結度に応じた減少率で、モータトルクが減少される。

【0083】

その後、時刻ｔ１０において、クラッチ２６が完全に締結して変速動作が終了する。この時刻ｔ１０では、クラッチ２６が完全に締結したことで、エンジン出力軸回転数が変速機入力軸回転数に一致する。

【0084】

図４の時刻ｔ２０において、クラッチ２６は締結されており、ギヤ段は３速（図中、３ｒｄと記す）になっており、変速機入力軸回転数とエンジン出力軸回転数とが、同じ回転数を保ったまま減少している。そして、時刻ｔ２１においてスリップ検出状態がＯＮ（スリップ検出）となる。

【0085】

その後、時刻ｔ２２においてギヤ段のシフトアップのためにクラッチ２６が開放され始め、走行トルクの補填のためにモータトルクが回生側（下方）に増加し始める。この時刻ｔ２２では、エンジン２への制御によりエンジン回転数がアイドル回転数の近傍に増加していること、およびクラッチ２６の締結度が低下していることにより、エンジン出力軸回転数が増加し、変速機入力軸回転数より大きい回転数となる。

【0086】

その後、時刻ｔ２３において、クラッチ２６が完全に開放され、ドライバ要求トルクを満たすように決定されるトルクでモータトルクが推移する。図４はドライバ要求トルクが一定の場合を例示しており、モータトルクも一定で推移している。この状態では、クラッチ２６が完全に開放しているが、モータトルクにより走行トルクが補填されているため、加速感（押し出し感）の発生を抑制できている。

【0087】

その後、時刻ｔ２４において、ギヤ段の目標値が３速から２速（図中、２ｎｄと記す）に変更されたことで、実際のギヤ段が２速に向かって変化し始める。

【0088】

その後、時刻ｔ２５において、２速へのギヤ段の切換えが完了する。そして、ギヤ段の切換え完了から第２の維持時間が経過した時刻ｔ２６において、モータトルク（回生トルク）が０に向けて漸減され、このモータトルクの漸減に伴って変速機入力軸回転数が漸増する。

【0089】

なお、時刻ｔ２６以降に第１の維持時間が経過しているが、第１の維持時間と第２の維持時間の何れの経過タイミングが先になるかは、これらの維持時間の設定値や、ギヤ段の切換え完了のタイミングによって異なる。

【0090】

この時刻ｔ２６では、モータトルクは、緩やかな減少率となるように漸減される。なお、モータトルクが減少されずに一定値を保った場合の変速機入力軸回転数を一点鎖線で示している。

【0091】

その後、時刻ｔ２７において、駆動輪５が路面との間でグリップを回復し、スリップ検出状態がＯＦＦ（空転解消）となったため、スリップ検出状態がＯＦＦとなったときのモータトルクが上限トルクに設定される。このため、モータトルクは、この上限トルクで一定で推移する。なお、駆動輪５のスリップが継続してモータトルクが漸減を継続した場合を一点鎖線で示しており、この場合、時刻ｔ２８においてモータトルクが０まで減少する。

【0092】

そして、時刻ｔ２７以降に、変速機入力軸回転数とエンジン出力軸回転数との差、すなわちクラッチ２６の差回転が所定差回転未満に減少し、クラッチ２６の係合が可能な状態となる。このため、クラッチ２６が締結側に変化するよう制御される。

【0093】

その後、時刻ｔ２８において、クラッチ締結度が係合開始点まで大きくなり、クラッチ２６における動力伝達が開始される。この時刻ｔ２８では、クラッチ締結度の増加率が緩められ、クラッチ２６がスムーズに締結される。また、この時刻ｔ２８では、クラッチ２６における動力伝達が開始されたことで、変速機入力軸回転数がエンジン出力軸回転数に向かって増加する。また、この時刻ｔ２８では、クラッチ２６の締結度に応じた減少率で、モータトルクが減少される。

【0094】

その後、時刻ｔ２９においてクラッチ２６が完全に締結し、変速動作が終了する。

【0095】

以上説明したように、ＨＣＵ１０は、エンジントルクを用いた車両の走行時に、クラッチ２６を開放して変速ギヤ２５Ａを切換えてクラッチ２６を締結する変速動作を実施し、かつ、変速動作中にモータトルクを駆動輪５に付与する。

【0096】

そして、ＨＣＵ１０は、変速動作中に駆動輪５の空転を検出している場合、変速動作中の所定期間はモータトルクを要求トルクに基づくトルクに維持し、所定期間の経過後にモータトルクを小さくする。

【0097】

これにより、所定期間中はモータトルクを要求トルクに基づくトルクに維持することで、クラッチ２６の開放に伴う減速感を発生させることなくギヤ段を切換えることができる。また、所定期間後にモータトルクを小さくすることで、駆動輪５のグリップを回復でき、駆動輪５の空転が継続することを防止できる。

【0098】

この結果、駆動輪５の空転中に変速を行う際に、駆動輪５の空転が継続することを防止でき、かつ、減速感が発生することを抑制できる。

【0099】

上記の所定期間は、変速動作の開始時から第１の維持時間が経過するまでの期間であることが好ましい。

【0100】

これにより、第１の維持時間を適切に設定しておくことで、ギヤ段の切換えが確実に完了した後のタイミングでモータトルクを小さくし、駆動輪５の空転が継続することを防止できる。また、ギヤ段の切換えが完了していない場合でも、第１の維持時間の経過後にモータトルクが小さくされるため、駆動輪５の空転が長い時間継続することを防止できる。

【0101】

上記の所定期間は、ギヤ段の切換え完了時から第２の維持時間が経過するまでの期間であることが好ましい。

【0102】

これにより、ギヤ段の切換えが完了した後にモータトルクを小さくするので、変速動作の開始からギヤ段の切換え完了までの期間はモータトルクにより走行トルクが補填され、減速感を抑制できる。また、ギヤ段の切換え完了後は、モータトルクが小さくされることで、駆動輪５の空転が継続することを防止できる。

【0103】

また、ＨＣＵ１０は、車速が小さいほど所定期間を短くする。

【0104】

これにより、運転者が駆動輪５の空転を感じやすい低車速ほど所定期間が短くなり、空転を早期に解消できるため、駆動輪５の空転によりドライブフィーリングが悪化することを抑制できる。

【0105】

また、ＨＣＵ１０は、所定期間の経過後にモータトルクを漸減する。

【0106】

これにより、モータトルクを漸減することで、減速感によるドライブフィーリングの悪化を一層抑制できる。また、クラッチ２６の回転要素間の差回転が所定差回転未満になったことに基づいてクラッチ２６を再係合させる制御を実施する際に、クラッチ２６をスムーズに係合させることができる。

【0107】

また、ＨＣＵ１０は、所定期間の経過後に駆動輪５の空転が検出されなくなった場合、空転が検出されなくなったときのモータトルクを上限トルクとして設定し、この上限トルクを超えないようにモータトルクを制限する。

【0108】

これにより、駆動輪５の空転が解消された場合は、駆動輪５が路面とのグリップにより回転されてクラッチ２６の差回転が小さくなり、クラッチ２６の締結を開始することができる。また、駆動輪５の空転が解消された場合は、モータトルクの減少率を大きくすることで、クラッチ２６の差回転を速やかに所定差回転未満まで小さくでき、早期にクラッチ２６を係合させて変速動作を完了することができる。

【0109】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0110】

１ ハイブリッド車両（車両）
２ エンジン
３ 変速機
４ モータジェネレータ
５ 駆動輪
１０ ＨＣＵ（制御部）
２５Ａ 変速ギヤ
２６ クラッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】