特許 7115039 ハイブリッド車両のモータトルク制御装置

(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】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両のモータトルク制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20220802BHJP

   B60W 20/10 20160101ALI20220802BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20220802BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20220802BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20220802BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60W20/10 ZHV

B60K6/48

B60L50/16

B60L15/20 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018101731

(22)【出願日】2018-05-28

(65)【公開番号】P2019206223

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-02-26

(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】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 義将

(72)【発明者】

【氏名】津島 亮

【審査官】井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２９７１１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－３１５４８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／１０

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／４０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動軸に動力を伝達する駆動源としてのエンジン及びモータと、複数の変速段を有する自動変速機とを備え、前記自動変速機が前記エンジンとの間の動力伝達経路を切断又は接続するクラッチを有し、前記モータが減速機を介して前記駆動軸に接続されたハイブリッド車両のモータトルク制御装置であって、
変速時に前記クラッチが切断されている間である前記自動変速機の変速中、前記モータの出力トルクを前記駆動軸に伝達するアシストトルク出力制御を実行可能な制御部を備え、
前記制御部は、
前記アシストトルク出力制御の実行中、前記モータを回生状態から力行状態に移行させる際に前記モータの出力トルクを緩やかに変化させる緩変化処理を実行可能であり、
前記自動変速機の変速中に、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度が所定値以上、変化した場合には前記緩変化処理の実行を許可し、
前記自動変速機の変速中に、前記アクセル開度が前記所定値以上、変化しない場合には前記緩変化処理の実行を禁止することを特徴とするハイブリッド車両のモータトルク制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記自動変速機の変速中に、前記アクセル開度が所定値以上、変化した場合には前記緩変化処理の実行を許可し、
前記自動変速機の変速中に、前記アクセルペダルの操作がない状態又は前記アクセルペダルの操作がある状態で前記アクセル開度が一定の場合には前記緩変化処理の実行を禁止することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のモータトルク制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記アクセル開度が一定の場合、前記クラッチが前記動力伝達経路を切断している前記変速中は前記緩変化処理の実行を禁止し、前記クラッチが前記動力伝達経路を接続しているときは前記緩変化処理の実行を許可することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両のモータトルク制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両のモータトルク制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エンジンからの動力とモータからの動力とを駆動軸に出力して走行する自動車において、モータ走行している状態で駆動軸に出力するトルクが反転するときにはガタ詰めの際の歯打ち音やトルクショックを抑制するためにトルクを緩やかに変化させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２３２９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の自動車にあっては、車両状態によってギヤの歯打ち音のレベルが変化することを考慮していないため、歯打ち音が乗員にとって気にならないレベルであっても歯打ち音を抑制する制御を行ってしまう。このため、特許文献１に記載の自動車では、駆動軸に対するモータトルクの追従性が遅れてしまう可能性があり、ドライバビリティを損なうおそれがあった。

【0005】

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、駆動軸に対するモータトルクの追従性を良好に保つことができ、ドライバビリティを損なうことを防止することができるハイブリッド車両のモータトルク制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記目的を達成するため、駆動軸に動力を伝達する駆動源としてのエンジン及びモータと、複数の変速段を有する自動変速機とを備え、前記自動変速機が前記エンジンとの間の動力伝達経路を切断又は接続するクラッチを有し、前記モータが減速機を介して前記駆動軸に接続されたハイブリッド車両のモータトルク制御装置であって、変速時に前記クラッチが切断されている間である前記自動変速機の変速中、前記モータの出力トルクを前記駆動軸に伝達するアシストトルク出力制御を実行可能な制御部を備え、前記制御部は、前記アシストトルク出力制御の実行中、前記モータを回生状態から力行状態に移行させる際に前記モータの出力トルクを緩やかに変化させる緩変化処理を実行可能であり、前記自動変速機の変速中に、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度が所定値以上、変化した場合には前記緩変化処理の実行を許可し、前記自動変速機の変速中に、前記アクセル開度が前記所定値以上、変化しない場合には前記緩変化処理の実行を禁止する構成を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、駆動軸に対するモータトルクの追従性を良好に保つことができ、ドライバビリティを損なうことを防止することができるハイブリッド車両のモータトルク制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両の構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両のモータトルク制御装置によって実行される緩変化処理の可否判定制御の処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両の変速中にアクセル開度が一定のときのモータトルクの変化の一例を示すタイムチャートである。

【図4】図４は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両の変速中にチップイン操作があるときのモータトルクの変化の一例を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両のモータトルク制御装置は、駆動軸に動力を伝達する駆動源としてのエンジン及びモータと、複数の変速段を有する自動変速機とを備え、自動変速機がエンジンとの間の動力伝達経路を切断又は接続するクラッチを有し、モータが減速機を介して駆動軸に接続されたハイブリッド車両のモータトルク制御装置であって、自動変速機の変速中、モータの出力トルクを駆動軸に伝達するアシストトルク出力制御を実行可能な制御部を備え、制御部は、アシストトルク出力制御の実行中、モータを回生状態から力行状態に移行させる際にモータの出力トルクを緩やかに変化させる緩変化処理を実行可能であり、自動変速機の変速中に、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度が所定値以上、変化した場合には緩変化処理の実行を許可し、自動変速機の変速中に、アクセル開度が所定値以上、変化しない場合には緩変化処理の実行を禁止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ハイブリッド車両のモータトルク制御装置は、駆動軸に対するモータトルクの追従性を良好に保つことができ、ドライバビリティを損なうことを防止することができる。

【実施例】

【0010】

以下、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両のモータトルク制御装置について図面を参照して説明する。

【0011】

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、自動変速機としてのトランスミッション３と、モータとしての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、トランスミッション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。エンジン２及びモータジェネレータ４は、駆動軸としてのドライブシャフト２３に動力を伝達する駆動源を構成する。

【0012】

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。

【0013】

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を回転駆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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

トランスミッション３は、エンジン２から出力された回転を変速してドライブシャフト２３を介して駆動輪５に伝達し、当該駆動輪５を駆動するようになっている。トランスミッション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、ノーマルクローズタイプの乾式クラッチによって構成されるクラッチ２６と、減速機としてのディファレンシャル機構２７と、アクチュエータ５１、５２とを備えている。

【0017】

クラッチ２６は、変速機構２５とエンジン２との間の動力伝達経路に設けられ、その動力伝達経路を切断または接続するものである。

【0018】

トランスミッション３は、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されており、前進用の複数の変速段及び後進用の変速段を含む複数の変速段を成立可能に構成されている。トランスミッション３は、ＴＣＭ１２により制御されたアクチュエータ５２により変速機構２５における変速段の切換えが行われ、アクチュエータ５１によりクラッチ２６の切断及び接続が行われるようになっている。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。

【0019】

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、ディファレンシャル機構２７を介してドライブシャフト２３に接続されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能する。

【0020】

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おり、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出力する動力により走行するようになっている。

【0021】

ハイブリッド車両１の走行モードとしては、少なくとも、エンジン２とモータジェネレータ４の駆動力をドライブシャフト２３に伝達してハイブリッド車両１を走行させるＨＥＶ走行モードと、モータジェネレータ４のみの駆動力をドライブシャフト２３に伝達してハイブリッド車両１を走行させるＥＶ走行モードとがある。

【0022】

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、エンジン２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。

【0023】

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、バッテリとしての第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。

【0024】

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。第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。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。

【0025】

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。

【0026】

第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、約１２Ｖ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、リチウムイオン電池からなる。

【0027】

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り、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させる。第３蓄電装置３３の残容量（以下、「バッテリ残容量」という）などの状態は、高電圧ＢＭＳ１６によって管理される。

【0028】

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。

【0029】

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、ハイブリッド車両１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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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を閉じてスイッチ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。

【0034】

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を閉じてスイッチ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を閉じてスイッチ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。

【0035】

このように、第１蓄電装置３０は、少なくともエンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に電力を供給するようになっている。第２蓄電装置３１は、少なくとも一般負荷３７及び被保護負荷３８に電力を供給するようになっている。

【0036】

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。

【0037】

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（充電残量）、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、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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、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。

【0042】

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、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。

【0043】

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、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

ＨＣＵ１０には、駆動輪５を含む各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ１０ａ、アクセルペダル８の操作量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ１０ｂ、クラッチ２６の係合度を検出するクラッチストロークセンサ１０ｃ、クランク角センサ１０ｄが接続されている。ＨＣＵ１０は、クランク角センサ１０ｄからの検出情報に基づきエンジン２の回転速度であるエンジン回転速度を算出する。

【0049】

車輪速センサ１０ａは、車輪が所定角分回転するごとにパルスを発生させるパルス信号を車速パルスとして出力する。ＨＣＵ１０は、この車速パルスに基づいてハイブリッド車両１の車速を算出する。

【0050】

ＨＣＵ１０は、トランスミッション３の変速中、モータジェネレータ４の出力トルクであるモータトルクをアシストトルクとしてドライブシャフト２３に伝達するアシストトルク出力制御を実行可能に構成されている。「トランスミッション３の変速中」とは、変速時にクラッチ２６が切断されている間をいう。したがって、変速時に切断されたクラッチ２６が接続されると、変速が完了する。本実施例に係るＨＣＵ１０は、制御部を構成する。

【0051】

「クラッチ２６が切断されている間」とは、クラッチ２６の完全係合が解除されている期間（以下、この期間を「非完全係合期間」という）であり、当該非完全係合期間には、いわゆる半クラッチ状態が含まれる。半クラッチ状態とは、クラッチ２６の摩擦材同士がスリップした状態で係合して動力を伝達する状態をいう。

【0052】

変速機構とエンジンとの間の動力伝達経路にクラッチが設けられた車両においては、変速時のクラッチの非完全係合期間中、エンジンからのトルクが駆動輪に伝達されないため、加減速感が喪失する、いわゆるトルク抜けが生じ、このトルク抜けによって空走感が生じてしまう。

【0053】

アシストトルク出力制御は、変速時のクラッチの非完全係合期間中にモータジェネレータ４から駆動輪５に対してアシストトルクを出力することで、トルク抜けによる空走感の発生を回避するものである。

【0054】

また、ＨＣＵ１０は、上述のアシストトルク出力制御の実行中、モータジェネレータ４を回生状態から力行状態に移行させる際にモータトルクを緩やかに変化させる緩変化処理を実行可能に構成されている。

【0055】

緩変化処理は、モータジェネレータ４が回生状態から力行状態に切り替わる際、モータトルクが０付近となる領域においてモータトルクの変化が緩やかとなるように、すなわちモータトルクの単位時間あたりの変化量が所定変化量以下となるようにモータトルクを制御する処理である。緩変化処理を行うことにより、モータトルクが０付近となる領域におけるギヤの歯打ち音が抑制される。本実施例において、歯打ち音が抑制されるギヤには、ディファレンシャル機構２７のギヤの他、動力伝達機構２８を構成するチェーンやスプロケット等が含まれる。

【0056】

ここで、上述したギヤの歯打ち音は、トランスミッション３の変速中にアクセル開度が所定値以上、変化したか否かにより、その大きさ（レベルともいう）が異なる。「アクセル開度が所定値以上、変化する場合」としては、例えば運転者によりチップイン操作がなされた場合が挙げられる。

【0057】

変速中に運転者によりチップイン操作がなされた場合は、チップイン操作がなされていない場合と比較してギヤの歯打ち音が大きい。変速中にチップイン操作がなされた場合にギヤの歯打ち音が大きいのは、加速要求による急激なモータトルクの変化が生じて、噛合うギヤの歯面同士が衝突する際の衝撃が大きくなるためである。

【0058】

上述のチップイン操作とは、運転者がアクセルペダル８を踏み込んでいない状態からアクセルペダル８を踏み込む操作をいう。すなわち、運転者がアクセルＯＦＦからアクセルＯＮとなるようアクセルペダル８を操作することをいう。

【0059】

本実施例では、変速中にアクセル開度が所定値以上、変化した場合に、ＨＣＵ１０によって上述の緩変化処理を行うようにしている。これにより、噛合うギヤの歯面同士が衝突する際の衝撃が緩和され、乗員にとって気になるような大きな歯打ち音の発生が抑制される。

【0060】

これに対し、変速中にアクセル開度が所定値以上、変化しない場合、例えば運転者によりチップイン操作がなされていない場合は、ギヤの歯打ち音が発生するものの、そのレベルは小さく、乗員にとって気になるほどの大きさではない。この場合、緩変化処理を行ってしまうと、ドライブシャフト２３に対するモータトルクの追従性が遅れてしまう可能性がある。

【0061】

そこで、本実施例において、ＨＣＵ１０は、変速中にアクセル開度が所定値以上、変化しない場合には上述の緩変化処理を禁止するようにしている。これにより、ドライブシャフト２３に対するモータトルクの追従性が良好に保たれる。

【0062】

「変速中にアクセル開度が所定値以上、変化しない場合」には、変速中に、アクセルペダル８の操作がない状態又はアクセルペダル８の操作がある状態、すなわちアクセルＯＦＦ又はアクセルＯＮの状態でアクセル開度が一定の場合が含まれる。

【0063】

次に、図２を参照して、ＨＣＵ１０によって実行される緩変化処理の可否判定制御の処理の流れについて説明する。図２に示す緩変化処理の可否判定制御は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

【0064】

図２に示すように、ＨＣＵ１０は、アクセル開度センサ１０ｂからアクセル開度を取得する（ステップＳ１）。次いで、ＨＣＵ１０は、車輪速センサ１０ａの検出結果に基づき車速を算出する（ステップＳ２）。

【0065】

次いで、ＨＣＵ１０は、ステップＳ１で取得したアクセル開度とステップＳ２で算出した車速とに基づき変速マップを参照することにより、トランスミッション３において変速を実施するか否かを判定する（ステップＳ３）。変速マップは、アクセル開度と車速と変速のタイミングとの関係を予め実験的に求めたもので、ＨＣＵ１０のＲＯＭに記憶されている。

【0066】

ＨＣＵ１０は、ステップＳ３において、変速を実施しないと判定した場合には緩変化処理の可否判定制御を終了する。ＨＣＵ１０は、ステップＳ３において、変速を実施すると判定した場合には、クラッチ２６を接続状態から切断状態に切り替える（ステップＳ４）。これにより、変速が開始される。以降、クラッチ２６が接続状態に切り替えられるまでが変速中となる。

【0067】

次いで、ＨＣＵ１０は、アクセル開度が所定値以上、変化したか否かを判定する（ステップＳ５）。ＨＣＵ１０は、ステップＳ５において、アクセル開度が所定値以上、変化したと判定した場合には、モータトルクの緩変化処理を許可して（ステップＳ６）、処理をステップＳ８に移行させる。

【0068】

ＨＣＵ１０は、ステップＳ５において、アクセル開度が所定値以上、変化しないと判定した場合には、モータトルクの緩変化処理を禁止して（ステップＳ７）、処理をステップＳ８に移行させる。

【0069】

ステップＳ８において、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が接続されたか否かを判定する。ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が接続されていないと判定した場合には、変速が完了していない、すなわち変速中であると判断して、処理をステップＳ５に戻し、ステップＳ５以降の処理を再度行う。

【0070】

ステップＳ８において、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が接続されたと判定した場合には、変速が完了したと判断して、緩変化処理の可否判定制御を終了する。

【0071】

次に、図３及び図４を参照して、変速中のモータトルクの変化について説明する。

【0072】

図３は、変速中にアクセルＯＮの状態でアクセル開度が一定の場合のモータトルクの変化の一例である。図４は、変速中にチップイン操作がなされた場合のモータトルクの変化の一例である。図３及び図４のいずれの例でも、走行モードはＨＥＶ走行モードである。

【0073】

（アクセル開度が一定の場合）
図３に示すように、ハイブリッド車両１は、アクセルＯＮで、かつアクセル開度が一定の状態でモータトルクとクラッチ伝達トルクとの和がドライバ要求トルクとなるようにモータトルクとエンジントルクとが制御されている。クラッチ伝達トルクは、エンジントルクと比例関係にある。

【0074】

時間ｔ１において、クラッチ２６が切断されて変速が開始されると、アシストトルク出力制御によってモータトルクが増加する。これにより、モータトルクが負から正に切り替わり、モータジェネレータ４が回生状態から力行状態に移行する。これに伴い、クラッチ伝達トルクが低下する。

【0075】

このとき、図３に示す例では、アクセル開度が一定のためモータトルクの緩変化処理が禁止されているので、緩変化処理を行った場合と比較してモータトルクが急に増加する。具体的には、所定変化量を超える単位時間あたりの変化量でモータトルクが増加する。これにより、ドライブシャフト２３に伝達するモータトルクの追従性が良好となる。

【0076】

その後、時間ｔ２において、クラッチ２６が接続されて変速が完了すると、モータトルクが０となり、クラッチ伝達トルクがドライバ要求トルクとなる。時間ｔ２においてクラッチ２６が接続されると、モータトルクの緩変化処理が許可される。これにより、変速中でない場合は、モータトルクの緩変化処理が実行され、ギヤの歯打ち音が抑制される。

【0077】

（チップイン操作がなされた場合）
図４に示すように、ハイブリッド車両１は、モータトルクとクラッチ伝達トルクとの和がドライバ要求トルクとなるようにモータトルクとエンジントルクとが制御されている。図４に示す例では、時間ｔ１までは、アクセル開度が一定に維持されており、クラッチ伝達トルクによってドライバ要求トルクが満たされ、モータトルクが０となっている。

【0078】

時間ｔ１において、運転者のアクセル操作によりアクセルＯＮからアクセルＯＦＦに切り替えられ、クラッチ２６が切断されて変速が開始されると、アクセルの変化に追従するようにドライバ要求トルク及びクラッチ伝達トルクが低下する。

【0079】

その後、変速中の時間ｔ２において、運転者のチップイン操作によってアクセルＯＦＦからアクセルＯＮに切り替えられると、アクセルの変化に追従するようにドライバ要求トルクが増加する。

【0080】

このとき、アシストトルク出力制御によってモータトルクが増加する。これにより、モータトルクが負から正に切り替わり、モータジェネレータ４が回生状態から力行状態に移行する。

【0081】

図４に示す例では、上述のように、変速中にチップイン操作によってアクセル開度が所定値以上、変化したためモータトルクの緩変化処理が許可されている。このため、アシストトルク出力制御によって増加するモータトルクが０付近となる領域において緩変化処理が行われる。これにより、モータジェネレータ４が回生状態から力行状態に切り替わる際にモータトルクの変化が緩やかとなる。したがって、モータトルクが０付近となる領域におけるギヤの歯打ち音が抑制される。

【0082】

その後、時間ｔ３において、クラッチ２６が接続されて変速が完了すると、モータトルクが０となり、クラッチ伝達トルクがドライバ要求トルクとなる。

【0083】

以上のように、本実施例に係るハイブリッド車両のモータトルク制御装置は、トランスミッション３の変速中にアクセル開度が所定値以上、変化した場合にはモータトルクの緩変化処理の実行を許可するので、乗員にとって気になるような大きな歯打ち音が発生することを抑制できる。

【0084】

また、本実施例に係るハイブリッド車両のモータトルク制御装置は、トランスミッション３の変速中にアクセル開度が所定値以上、変化しない場合にはモータトルクの緩変化処理の実行を禁止するので、ドライブシャフト２３に対するモータトルクの追従性を良好に保つことができ、ドライバビリティを損なうことを防止することができる。

【0085】

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】

【0086】

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ トランスミッション（自動変速機）
４ モータジェネレータ（モータ）
５ 駆動輪
８ アクセルペダル
１０ ＨＣＵ（制御部）
１０ａ 車輪速センサ
１０ｂ アクセル開度センサ
２３ ドライブシャフト（駆動軸）
２５ 変速機構
２６ クラッチ
２７ ディファレンシャル機構（減速機）
２８ 動力伝達機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】