(57)【要約】【課題】減速要求が生じているときにＥＶモードからＥＨＶモードに切り替わった際の減速力の変化を抑制できるようにしたハイブリッド車の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ７２は、クラッチ５０が解放状態である場合、アクセルペダルが解放されると、モータジェネレータ１０の回生制御によって車両に減速力を付与する。ただしＣＰＵ７２は、内燃機関６０の冷却水の温度が所定温度未満の場合には、クラッチ５０の締結時に内燃機関６０のフューエルカット処理によるエンジンブレーキを利用できないことから、所定温度以上の場合と比較して、回生トルクを小さい値に制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に動力を付与する駆動源としての内燃機関およびモータジェネレータと、前記モータジェネレータと前記駆動輪との間の動力伝達を可能としつつ前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断するクラッチと、を備えるハイブリッド車に適用され、
前記ハイブリッド車の減速要求の有無を判定する減速判定処理と、
前記クラッチを解放状態とするＥＶモードと、前記クラッチを締結状態とするＥＨＶモードと、のいずれのモードであるかを判定するモード判定処理と、
前記モード判定処理によって前記ＥＶモードと判定されて且つ前記減速判定処理によって減速要求があると判定されるとき、前記ＥＨＶモードであると仮定した場合にフューエルカット処理の実行が可能な状態と比較して可能ではない状態において、前記モータジェネレータが前記駆動輪に付与する負のトルクの絶対値を小さい値に制限する制限処理と、を実行するハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪に動力を付与する駆動源としての内燃機関およびモータジェネレータと、前記モータジェネレータと前記駆動輪との間の動力伝達を可能としつつ前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断するクラッチと、を備えるハイブリッド車に適用されるハイブリッド車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、駆動輪側から順に、モータジェネレータおよび内燃機関が機械的に連結可能とされて且つ、モータジェネレータと内燃機関との間にクラッチを備えたハイブリッド車が記載されている。また、同文献には、ハイブリッド車の減速要求時、モータジェネレータの回生トルクによって減速し、バッテリの充電率（ＳＯＣ）が高くなると、クラッチを締結して内燃機関のフューエルカット処理をし、エンジンブレーキを利用する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５１２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関のフューエルカット処理はいつでも可能なわけではない。そしてフューエルカット処理が実行できない場合、充電率が高くなることによりクラッチを締結しても、エンジンの負荷トルクが十分ではないことから、クラッチの締結前と後とで減速力に段差が生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、ハイブリッド車の制御装置は、駆動輪に動力を付与する駆動源としての内燃機関およびモータジェネレータと、前記モータジェネレータと前記駆動輪との間の動力伝達を可能としつつ前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断するクラッチと、を備えるハイブリッド車に適用され、前記ハイブリッド車の減速要求の有無を判定する減速判定処理と、前記クラッチを解放状態とするＥＶモードと、前記クラッチを締結状態とするＥＨＶモードと、のいずれのモードであるかを判定するモード判定処理と、前記モード判定処理によって前記ＥＶモードと判定されて且つ前記減速判定処理によって減速要求があると判定されるとき、前記ＥＨＶモードであると仮定した場合にフューエルカット処理の実行が可能な状態と比較して可能ではない状態において、前記モータジェネレータが前記駆動輪に付与する負のトルクの絶対値を小さい値に制限する制限処理と、を実行する。
【０００６】
上記構成では、制限処理によって、ＥＨＶモードであると仮定した場合にフューエルカット処理の実行が可能な状態と比較して可能ではない状態において、モータジェネレータが駆動輪に付与する負のトルクの絶対値を小さい値に制限する。これにより、制限処理を実行しない場合と比較して、減速要求が生じているときにＥＶモードからＥＨＶモードに切り替わった際の減速力の変化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動系および制御装置を示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。
【図３】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の推移例を示すタイムチャート。
【図４】第２の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の推移例を示すタイムチャート。
【図６】第３の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の推移例を示すタイムチャート。
【図７】第３の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の推移例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１の実施形態＞
以下、ハイブリッド車の制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１に示すように、モータジェネレータ１０の出力軸１０ａには、変速装置２０を介して駆動輪３０が機械的に連結可能とされている。詳しくは、変速装置２０は、ロックアップクラッチ２２ａを備えたトルクコンバータ２２と、有段変速機２４と、を備えている。一方、モータジェネレータ１０の端子には、直流電圧源であるバッテリ４２の端子電圧がインバータ４０によって交流電圧に変換されて印加される。モータジェネレータ１０の出力軸１０ａや変速装置２０側には、クラッチ５０を介して内燃機関６０のクランク軸６０ａの動力が伝達可能とされている。なお、内燃機関６０の排気通路６２には、三元触媒等の触媒６４が設けられている。
【００１０】
制御装置７０は、上記車両の駆動系を制御対象とし、その制御量であるモータジェネレータ１０のトルクや、内燃機関６０のトルク、変速装置２０による変速比等を制御すべく、操作信号ＭＳ１〜ＭＳ５を出力する。操作信号ＭＳ１〜ＭＳ５は、それぞれ、内燃機関６０、クラッチ５０、インバータ４０、ロックアップクラッチ２２ａおよび有段変速機２４を操作するための信号である。制御装置７０は、制御量の制御のために、水温センサ８０によって検出される内燃機関６０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）や、アクセルセンサ８２によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）、ブレーキセンサ８４によって検出されるブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキ操作量Ｂｒｋ）を参照する。また制御装置７０は、クランク角センサ８６の出力信号Ｓｃｒや、回転速度センサ８８によって検出されるモータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍを参照する。また、制御装置７０は、電圧センサ９０によって検出されるバッテリ４２の端子電圧Ｖや、電流センサ９２によって検出されるバッテリ４２の充放電電流Ｉを参照する。
【００１１】
制御装置７０は、アクセル操作量ＡＣＣＰに応じて車両の推力として要求される力である要求駆動力を算出し、同要求駆動力が小さい場合等には、クラッチ５０を解放状態とするＥＶモードとし、モータジェネレータ１０のみの動力で車両を走行させる。これに対し、制御装置７０は、要求駆動力が大きくなると、クラッチ５０を締結状態とするＥＨＶモードとし、モータジェネレータ１０の動力と内燃機関６０の動力との協働で車両を走行させる。また、制御装置７０は、車両の減速要求があるときにバッテリ４２の充電率ＳＯＣが大きい場合、クラッチ５０を締結状態とし、内燃機関６０のエンジンブレーキを利用する。なお、充電率ＳＯＣは、端子電圧Ｖや充放電電流Ｉに基づき算出されるものである。すなわち、制御装置７０は、たとえば、充放電電流Ｉの絶対値が無視できるほど小さい場合、端子電圧Ｖを開放端電圧とみなして、開放端電圧と充電率ＳＯＣとの関係に基づき充電率ＳＯＣを算出する。また、制御装置７０は、充放電電流Ｉの絶対値が大きい場合、充放電電流Ｉによって、充電率ＳＯＣを更新する。
【００１２】
制御装置７０は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７４および周辺回路７６を備え、それらがローカルネットワーク７８を介して通信可能とされているものである。なお、周辺回路７６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。
【００１３】
図２に、制御装置７０が実行する処理の手順を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ７２が、たとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。
【００１４】
図２に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、アクセル操作量ＡＣＣＰに基づきアクセルペダルが解放されることによって車両の減速要求が生じているか否かを判定する（Ｓ１０）。ＣＰＵ７２は、減速要求が生じていると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、車両の減速要求があるとして、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。この処理は、ＥＶモードにおいて仮にＥＨＶモードである場合に内燃機関６０のフューエルカット処理の実行条件が成立するか否か、またはＥＨＶモードにおいて同実行条件が成立するか否かを判定するための処理である。フューエルカット処理の実行条件は、フューエルカット処理を実行したとしても内燃機関６０の燃焼制御を開始した際に触媒６４による排気の浄化率を所定以上に維持できる状況にある旨の条件である。すなわち、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ未満である場合には、触媒６４の温度が十分に高くないと考えられることから、フューエルカット処理を実行すると外気の温度にほぼ等しい空気が触媒６４を流動することによって、触媒６４の温度がさらに低下し、触媒６４による排気浄化率が低下するおそれがある。
【００１５】
ＣＰＵ７２は、所定温度Ｔｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、車両の減速力を、通常通りのドライバビリティの観点から設定された値となるように制御するとともに、ロックアップクラッチ２２ａをフレックス状態とする（Ｓ１４）。ここでＣＰＵ７２は、ＥＶモードの場合、モータジェネレータ１０の負荷トルクによって上記減速力となるような減速トルクを実現する。一方、ＣＰＵ７２は、ＥＨＶモードの場合、内燃機関６０のフューエルカット処理を実行してエンジンブレーキを利用する。
【００１６】
一方、ＣＰＵ７２は、所定温度Ｔｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＥＨＶモードであるか否かを判定する（Ｓ１６）。そしてＣＰＵ７２は、ＥＨＶモードであると判定する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ロックアップクラッチ２２ａを解放状態とし、内燃機関６０をアイドル運転させる（Ｓ１８）。すなわち、ＣＰＵ７２は、Ｓ１２の処理によってフューエルカット処理の実行条件が成立していないと判定していることから、内燃機関６０のトルクを極力小さくすべくアイドル運転とする（Ｓ１８）。
【００１７】
これに対しＣＰＵ７２は、ＥＶモードであると判定する場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ロックアップクラッチ２２ａを解放状態とし、モータジェネレータ１０をアイドル運転させる（Ｓ２０）。すなわち、ＣＰＵ７２は、Ｓ１２の処理において否定判定される場合、ＥＶモードからＥＨＶモードに切り替わることによって内燃機関６０のトルクに切り替わった際に駆動輪に加わる負荷トルクが急激に変化することを抑制すべく、モータジェネレータ１０のトルクを内燃機関６０のアイドル運転時のトルクに合わせる。
【００１８】
なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ１４，Ｓ１８，Ｓ２０の処理が完了する場合や、Ｓ１０の処理において否定判定する場合には、図２に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００１９】
図３に示すように、時刻ｔ１においてユーザがアクセルペダルの解放操作をすることによって、時刻ｔ２以降、ＣＰＵ７２は、車両の駆動力を減速時の駆動力である負の駆動力（制動力）とする。ただし、図３には、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ未満であることからフューエルカット処理を実行できない場合を例示している。そのため、一点鎖線にて示す通常時の駆動力よりも絶対値が小さい負の駆動力（制動力）が設定され、モータジェネレータ１０がアイドル運転される。そのため、時刻ｔ３に何らかの理由でＥＨＶモードに切り替わった場合であっても、車両の駆動力（減速力）の変化を抑制できる。
【００２０】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図４に、制御装置７０が実行する処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ７２が、たとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図４において、図２に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００２２】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、Ｓ１６の処理において否定判定する場合、モータジェネレータ１０を回生運転するものの回生トルクの絶対値を小さい側に制限し、また、ロックアップクラッチ２２ａをフレックス状態とする（Ｓ２０ａ）。なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ２０ａの処理を完了する場合、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
【００２３】
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図５に、図３と同一のシチュエーションを示す。すなわち、図５においては、時刻ｔ１においてユーザがアクセルペダルの解放操作をすることによって、時刻ｔ２以降、ＣＰＵ７２は、車両の駆動力を減速時の駆動力である負の駆動力（制動力）とする。ここで、本実施形態においては、モータジェネレータ１０を回生制御するものの、ＥＨＶモードに切り替わる際に要求駆動力を変化させないように、回生トルクを制限する。なお、本実施形態では、ロックアップクラッチ２２ａをフレックス状態としていることから、締結状態とする場合と比較して、駆動輪からモータジェネレータ１０への動力の伝達効率を低下させている。
【００２４】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
本実施形態では、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ未満である場合のモータジェネレータ１０による回生トルクの制限を上記第２の実施形態よりも緩和する。
図６に、図５と同様のシチュエーションを示す。すなわち、時刻ｔ１においてユーザがアクセルペダルの解放操作をすることによって、時刻ｔ２以降、ＣＰＵ７２は、車両の駆動力を減速時の駆動力である負の駆動力（制動力）とする。本実施形態においても、時刻ｔ２以降、モータジェネレータ１０の回生トルクが小さい値に制限されるものの、時刻ｔ２以降の制動力は、Ｓ１８の処理によって内燃機関６０をアイドル運転する場合に生成される制動力よりも大きい。しかし、水温ＴＨＷが所定温度Ｔｔｈ以上の場合と比較して回生トルクを小さい値に制限していることから、図中一点鎖線にて示す制限しない場合と比較して、時刻ｔ３にＥＨＶモードに切り替わった場合であっても、車両の駆動力（減速力）の変化を抑制できる。
【００２６】
なお、本実施形態や第２の実施形態のようにＥＶモード時にロックアップクラッチ２２ａをフレックス状態とする場合、その後、ブレーキペダルが踏まれることによって、ブレーキアクチュエータの制動力とモータジェネレータ１０の回生トルクとの協調制御を実行する場合に、協調制御を迅速に進めることができるメリットがある。以下、これについて、図７に基づき説明する。なお、図７の時刻ｔ１，ｔ２は、図６と同様である。
【００２７】
図７に示すように、時刻ｔ４にブレーキペダルが踏み込まれると、ＣＰＵ７２は、ロックアップクラッチ２２ａを締結状態とし、ブレーキアクチュエータによる制動力とモータジェネレータ１０の回生トルクとの協働で車両の制動力を制御する。これに対し、第１の実施形態の場合、時刻ｔ４以前においてロックアップクラッチ２２ａが解放状態となっていることから、時刻ｔ４においてブレーキペダルが踏み込まれると、ＣＰＵ７２は、まずロックアップクラッチ２２ａを締結させる操作を実行することとなる。そのため、図７に一点鎖線にて示すようにＳ２０の処理を実行する場合には、Ｓ２０ａの処理を実行する場合と比較して協調制御を開始するタイミングが時刻ｔ５まで遅れることとなる。なお、回生協調がなされる場合にロックアップクラッチ２２ａを締結状態とする理由は、必要な制動力が大きいことから、フレックスロックアップ状態では回生トルクを十分に駆動輪に伝達させることが困難となるためである。
【００２８】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。減速判定処理は、Ｓ１０の処理に対応し、モード判定処理は、Ｓ１６の処理に対応し、制限処理は、Ｓ２０，Ｓ２０ａの処理に対応する。
【００２９】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００３０】
・たとえばＳ１４の処理において、ＥＶモードの場合、ロックアップクラッチ２２ａを締結状態としてもよい。もっとも、これは、ＥＨＶモードの場合にフレックスロックアップ状態とすることが必須であることを意味しない。
【００３１】
・モータジェネレータ１０を、変速装置２０と駆動輪３０との間に備えてもよい。
・変速装置としては、有段変速機２４を備えるものに限らず、無段変速機を備えるものであってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０…モータジェネレータ、１０ａ…出力軸、２０…変速装置、２２…トルクコンバータ、２２ａ…ロックアップクラッチ、２４…有段変速機、３０…駆動輪、４０…インバータ、４２…バッテリ、５０…クラッチ、６０…内燃機関、６０ａ…クランク軸、６２…排気通路、６４…触媒、７０…制御装置、７２…ＣＰＵ、７４…ＲＯＭ、７６…周辺回路、７８…ローカルネットワーク、８０…水温センサ、８２…アクセルセンサ、８４…ブレーキセンサ、８６…クランク角センサ、８８…回転速度センサ、９０…電圧センサ、９２…電流センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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