(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
モータジェネレータと、
前記モータジェネレータと電力の授受を行うバッテリと、
前記バッテリの充電状態を検出または推定する手段と、
変速機と、を備え、
エンジントルクとモータジェネレータトルクとの和によって車両の目標駆動トルクを達成するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
車両の運転条件に基づいて、エンジントルクの基本値を定め、
前記車両の目標駆動トルクから前記エンジントルク基本値を減じることにより、モータジェネレータトルクの基本値を定め、
前記バッテリの充電状態が所定の許容範囲内にあるときは、目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクとを、前記エンジントルク基本値と前記モータジェネレータ基本値とし、
前記バッテリの充電状態が前記所定の許容範囲から過放電側に偏倚しているときには、目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクとを、前記エンジントルク基本値と前記モータジェネレータトルク基本値からシフトさせてモータジェネレータを回生運転することにより、前記バッテリ充電状態の偏倚を抑制し、前記バッテリの充電状態が前記所定の許容範囲から過充電側に偏倚しているときには、目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクとを、前記エンジントルク基本値と前記モータジェネレータトルク基本値からシフトさせてモータジェネレータを力行運転することにより、前記バッテリ充電状態の偏倚を抑制する基本値シフト処理を行うものであって、
前記バッテリ充電状態の許容範囲を、前記変速機の変速時の方が、通常時よりも前記基本値シフト処理が実行され易くなるように設定する、ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、変速時と通常時とで前記バッテリ充電状態が許容範囲内にあるか否かを判定する閾値を変更する、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駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記バッテリの充電状態が過充電側に偏倚している場合には前記モータジェネレータ側のトルクがエンジン側トルクより大きくなるようにして前記基本値シフト処理を実行し、
前記バッテリの充電状態が過放電側に偏倚している場合には前記エンジン側のトルクの方が前記モータジェネレータ側のトルクより大きくなるようにして前記基本値シフト処理を実行する、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駆動制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、更に前記変速機のシフト状態を確認し、アップシフトである場合には前記モータジェネレータが前記変速機の入力回転数を引き下げるトルクを確保できるようにして前記基本値シフト処理を実行し、
ダウンシフトである場合には前記モータジェネレータが前記変速機の入力回転数を引き上げるトルクを確保できるようにして前記基本値シフト処理を実行する、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駆動制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記閾値をアップシフト時とダウンシフト時とで変更する、ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、変速するか否かについて変速前判定を実行して通常時と変速時とを判別する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項７】
前記ハイブリッド車両は前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に配置したエンジンクラッチを備えており、
エンジンを停止させ、前記エンジンクラッチを解放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り車両を駆動する電気走行モードを選択し、前記エンジンクラッチを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り車両を駆動するハイブリッド走行モードを選択可能とする、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記エンジンクラッチを締結した前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記基本値シフト処理を実行する、ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジン（内燃機関）と電動・発電機（以下、モータジェネレータと称する）とが搭載されていると共に、有段の自動変速機を備えて変速走行可能に構成してあるハイブリッド車両の駆動を制御する駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護などの観点から複数の駆動源を搭載して、燃費向上や排気ガス量の抑制を図ったハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両としては、エンジン（ＥＮＧと略記する場合がある）とモータジェネレータ（motor generator：ＭＧと略記する場合がある）とを搭載するものが知られている。そして、このようなハイブリッド車両では燃費向上などの観点から有段の自動変速機が採用される場合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１は、有段の変速機を備えたハイブリッド車両の駆動を円滑に制御するための制御装置について開示する。この制御装置は、モータジェネレータ（ＭＧ）のトルクを用いて変速機の入力回転数を制御することにより、変速ショックを低減する。この制御装置によると、変速中にモータジェネレータの回転数が所期の目標回転数をトレースして自動変速機の入力回転数を制御する。これにより変速ショックの発生を抑えながら、所期の変速時間で変速操作を効率良く達成できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１による制御装置はモータジェネレータに基づくトルクを活用して、変速機の入力回転数を制御してハイブリッド車両の変速動作をスムーズにするものである。モータジェネレータは、エンジンと比較してその起動や停止を短時間に行うことができる。また、正負両方のトルク（力行トルク及び回生トルク）を発生させることもできる。よって、エンジン側のトルクとモータジェネレータ側のトルクとを合わせたトルク（合成トルクと称する）を変速機へ入力する構造を採用するハイブリッド車両では、モータジェネレータを駆動制御してトルクを適宜に変更することで変速機の入力回転数を効率良く調整できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案する技術は、ハイブリッド車両が実際に使用されることに伴って刻々と変化するバッテリの充電状態（State Of Charge：ＳＯＣと略記する場合がある）を配慮していない。バッテリはモータジェネレータに接続されており、モータジェネレータの駆動状態に応じて充電、放電をする。すなわち、モータジェネレータが車両の駆動源として機能したきは、バッテリの電力が消費されて充電レベルが低下する。一方、モータジェネレータが発電機として機能したときはバッテリに電力が蓄えられるので充電レベルが上昇する。モータジェネレータはハイブリッド車両側の出力要請に応じて正負のトルクを発生させる。したがって車両の使用状況でバッテリの充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚したり、過放電側に偏倚したりしてしまう場合がある。
【０００７】
上記のようにバッテリの充電状態が過充電あるいは過放電のいずれかに偏倚してしまった場合、モータジェネレータの使用可能な出力範囲が制限されて変速機の回転数制御をすることが困難となる。このときには、エンジン側のトルクだけで変速機の回転数制御を行うことになる。しかし、このように、モータジェネレータが使用可能な場合と、使用できない場合（すなわち、エンジンだけで対処する場合）とが存在すると、変速時間（応答性能）や変速ショックの大きさが異なるのでハイブリッド車両の駆動制御が困難になる。
【０００８】
ここで、上記の課題に関しては、バッテリの充電状態を監視して標準状態に維持して、モータジェネレータの使用を確保することなどが考えられる。しかし、このような対策を恒常的に実施することは、常に電力の入出力が発生するだけでなくエンジンやモータジェネレータの動作タイミングの変更を伴う場合があるので燃費悪化を招来してしまう。
【０００９】
よって、本発明の目的は、前述した従来の課題、更にこの課題に対策を講じた場合に発生することが予想される問題についても配慮し、モータジェネレータを安定的に使用して精度の良い駆動制御を行えるハイブリッド車両の駆動制御装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的のため、本発明に係る駆動制御装置は、エンジントルクとモータジェネレータトルクとの和によって車両の目標トルクを達成するハイブリッド車両に適用され、前記バッテリ充電状態の許容範囲を、前記変速機の変速時の方が、通常時よりも所定の基本値シフト処理が実行され易くなるように設定する、ことによって特徴付けされるものである。
【発明の効果】
【００１１】
かかる本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、モータジェネレータの使用の自由度を確保するための基本値シフト処理が必要に応じて効率良く起動される。基本値シフト処理を実行するか否かの閾値については変速時が通常時よりも実行し易く設定してある。これにより、相対的にトルク変動が少ない通常時については基本値シフト処理による機会を抑えることにより燃費向上を図る。その一方で、トルク変動が多い変速時にあっては、基本値シフト処理の機会を相対的に多くすることで、変速時における変速時間の短縮、応答性向上や変速ショックを抑制できるようにする。よって、このハイブリッド車両の駆動制御装置は、燃費向上を図りつつ、変速時間の短縮や変速ショックの抑制を達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係る駆動制御装置が適用されるハイブリッド車両のパワートレイン系を模式的に示した構成図である。
【図２】図１に示したハイブリッド車両に適用されている実施例の駆動制御装置について示すブロック構成図である。
【図３】統合コントローラによる処理の様子をまとめて示した機能ブロック図である。
【図４】統合コントローラが参照する目標駆動力マップの一例を示した図である。
【図５】統合コントローラが参照するＥＶ−ＨＥＶ選択マップの一例を示した図である。
【図６】統合コントローラが参照する充放電量マップの一例を示した図である。
【図７】変速機の変速時に採用できる変速パターンの一例を示した図である。
【図８】バッテリの充電状態が過充電側に偏倚している状態にあって自動変速機がアップシフトされる状況で、統合コントローラによる駆動制御の様子を例示したタイムチャートである。
【図９】図８の通常時（Ｉ）、変速前判定（II）に伴って実行される処理の一例を示したフローチャートである。
【図１０】図８のシフト処理期間（III）及び変速期間（IV）についての処理の一例フローチャートである。
【図１１】ＳＯＣ閾値の設定を示すマップである。
【図１２】統合コントローラがアップシフト時かダウンシフト時かを区別して基本値シフト処理を起動するフローチャートである。
【図１３】バッテリの充電状態が過放電側に偏倚している状態にあり変速機がアップシフトされる状況で、統合コントローラが実行する駆動制御の様子を例示したタイムチャートである。
【図１４】バッテリの充電状態が過充電に偏倚している状態にあって変速機がダウンシフトされる状況で、統合コントローラ２０が実行する駆動制御の様子を示したタイムチャートである。
【図１５】バッテリの充電状態が過放電側に偏倚している状態にあって変速機がダウンシフトされる状況で、統合コントローラ２０が実行する駆動制御の様子を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態として好適な実施例を、図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係る駆動制御装置が適用されるハイブリッド車両ＣＲのパワートレイン系を模式的に示した構成図である。まず、ハイブリッド車両ＣＲの概略を説明する。エンジン１の出力軸１ｂとモータジェネレータ２の入力軸２ａとが、トルク容量可変の第１クラッチ４を介して連結されている。そして、モータジェネレータ（ＭＧ）２の出力軸２ｂと多段に形成した自動変速機３の入力軸３ａとが連結されている。更に、自動変速機３の出力軸３ｂにはディファレンシャルギア６を介して両側に一対の駆動輪７が配備されている。
【００１４】
自動変速機３内には、変速シフトポジションの状態に応じて異なる動力伝達を担っているトルク容量可変なクラッチ機構が少なくとも１つ含まれている。このハイブリッド車両ＣＲでは、そのうちの１つを第２クラッチ５としてある構成が採用されている。これにより自動変速機３の入力側には第１クラッチ４を介して入力されるエンジン1のトルク（動力）と、モータジェネレータ２から入力されるトルク（動力）とを合わせたトルク（合成トルク）が変速機３の有段変速部へ入力されて、その出力が最終的にタイヤ７へ伝達される。なお、第１クラッチ４および第２クラッチ５としては、例えば比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチなどを採用することができる。
【００１５】
図１で示すハイブリッド車両ＣＲのパワートレイン系では、第１クラッチ４の接続状態に応じて、例えば２つの運転モードを設定することができる。第１クラッチ４が切断状態となっているときには、モータジェネレータ２の動力のみで走行する電気（ＥＶ）走行モードである。そして、第１クラッチ４が接続状態となっているときは、エンジン1とモータジェネレータ２の動力で走行するハイブリッド（ＨＥＶ）走行モードとなる。ただし、図１ではバッテリ（図２における符号９参照）の図示を省略してある。モータジェネレータ９はバッテリに接続されており、モータジェネレータの駆動状況により充電・放電（充放電）される。
【００１６】
さらに、ハイブリッド車両ＣＲにはエンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０、モータジェネレータ２の回転数を検出するモータジェネレータ回転センサ１１、自動変速機３の入力軸回転数を検出する自動変速機入力回転センサ１２、及び自動変速機３の出力軸回転数を検出する自動変速機出力回転センサ１３が設けられている。ここでは、変速機３内を簡略化して図示しており、入力回転センサ１２と出力回転センサ１３との間の部分に有段変速構造を実現するギア段が配備されている。上記複数のセンサ１０〜１３の出力は後述する駆動制御装置へ供給されており、円滑な変速動作を実行するために必要に応じて使用される。なお、図１に示したハイブリッド車両ＣＲの構成は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、前述した構成では変速機３内のクラッチ機構を流用して第２クラッチ５とする場合を説明したが、これに限らず第２クラッチ５として変速機３の入力軸と出力軸のいずれかに新たなクラッチを設けてもよい。
【００１７】
図２は、図１に示したハイブリッド車両ＣＲに適用されている実施例の駆動制御装置ＤＲＣについて示しているブロック構成図である。この図２では、ハイブリッド車両ＣＲに搭載されている前述したパワートレイン系を１つのブロック（長方形）ＰＷで簡略化して図示してある。このブロックＰＷは、エンジン１、モータジェネレータ２、有段の自動変速機３、第１クラッチ４及び第２クラッチ５を包括している。ブロックＰＷ内には、パワートレイン系の状態を検出するために配置されているエンジン回転センサ１０（図１に図示）、モータジェネレータ回転センサ１１、自動変速機入力回転センサ１２及び自動変速機出力回転センサ１３も示してある。
【００１８】
駆動制御装置ＤＲＣは、エンジン1の駆動を制御するエンジンコントローラ２１、及びモータジェネレータ２の駆動を制御するモータコントローラ２２を有している。モータジェネレータ２はインバータ８及び電気エネルギを蓄えるバッテリ９に接続されており、これらはモータコントローラ２２により制御されている。モータジェネレータ２はハイブリッド車両ＣＲを駆動するための駆動源として機能するときは力行トルク（正のトルク）を発生させるのでバッテリ９の電力が消費（放電）されて充電状態が低下する。これとは逆に、ハイブリッド車両ＣＲの制動のため回生トルク（負のトルク）を発生させるときは、モータジェネレータ２が発電機として機能するのでバッテリ９に電力が蓄え（充電）されるので充電状態が上昇することになる。
駆動制御装置ＤＲＣは、上記した構成全体的に制御する制御手段として統合コントローラ２０を備えており、上記エンジンコントローラ２１及びモータコントローラ２２はこの統合コントローラ２０によって制御されている。
【００１９】
また、パワートレイン系は第１クラッチ４を油圧で駆動するソレノイドバルブ１４及び第２クラッチ５を油圧で駆動するソレノイドバルブ１５を含んでおり、これらのバルブも統合コントローラ２０によって駆動制御されている。また、駆動制御装置ＤＲＣには、ハイブリッド車両ＣＲのアクセルの開度を検出するＡＰＯセンサ１７、及びバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣセンサ１６からの出力が供給されている。ＳＯＣセンサ１６は、例えばバッテリ９の充電状態を示すデータとして電圧、電流などを検出する。
【００２０】
上記統合コントローラ２０は、アクセル開度（ＡＰＯ）、バッテリ充電状態（ＳＯＣ）、車速（ＶＳＰ）(変速機の出力軸回転数に比例)などに基づいて、運転者が望む駆動力を実現する運転モードを選択する。その際に、統合コントローラ２０はモータコントローラ２２には目標モータジェネレータトルク若しくは目標モータジェネレータ回転数を、エンジンコントローラ２１には目標エンジントルクを、そしてソレノイドバルブ１４、１５には駆動信号を指令する。
【００２１】
更に、図３を参照して、統合コントローラ２０による基本的な制御について説明する。図３は、統合コントローラ２０による処理の様子をまとめて示した機能ブロック図である。統合コントローラ２０による制御は、例えば周期１０ｍｓ毎に演算処理される。
【００２２】
目標駆動力演算部３１は、図４に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度（ＡＰＯ）と車速（ＶＳＰ）とに基づいて、目標駆動力（ｔＦｏ０）を演算する。モード選択部３２は、図５に示すＥＶ−ＨＥＶ選択マップを用いて、アクセル開度（ＡＰＯ）と車速（ＶＳＰ）とに基づいて目標モードを演算する。目標充放電演算部３３は、図６に示す充放電量マップを用いて、モータジェネレータ２の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて目標充放電電力（ｔＰ）を演算する。動作点指令部３４は、アクセル開度（ＡＰＯ）と目標駆動力（ｔＦｏ０）と目標モードと車速（ＶＳＰ）と目標充放電電力（ｔＰ）とに基づいて、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチトルク容量と目標自動変速機シフトと第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。変速制御部３５は、目標第２クラッチトルク容量と目標自動変速機シフトとに基づいて、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブ１５を駆動制御する。なお、図７は有段の自動変速機３の変速時に採用できる変速パターンの一例を示している図である。
【００２３】
以上で駆動制御装置ＤＲＣが備えている構成、及び統合コントローラ２０によって実行される基本的な制御について説明した。統合コントローラ２０は更にハイブリッド車両ＣＲの変速時（変速走行時）と通常時（非変速走行時）とを区別したトルク調整を行って、燃費向上を図りつつ変速時の問題にも対処可能とした駆動制御を実現する。
統合コントローラ２０は、エンジン１側のトルクとモータジェネレータ２側のトルクとを合わせた合成トルクを変速機３の入力側に供給して車両の駆動を制御する。ここで、合成トルクは、燃費を重視して基本式（Ｔtotal＝Ｔｅ＋Ｔｍ）に基づいて基本設定されている。すなわち、エンジントルクを、燃費を重視してトルク基本値（所謂、最適燃費点トルク）に定める。そして、このように燃費を重視して算定されたエンジン１側のトルク基本値（Ｔｅ）とモータジェネレータ２側のトルクとの和である合成トルクＴtotalによって、前述した目標駆動力（ｔＦｏ０）を得ることができるよう、モータジェネレータ２個のトルク基本値（Ｔｍ）を定める。このような方法で定めた合成トルクによる駆動制御は燃費向上の観点からは好ましいのものである。
【００２４】
その一方で、ハイブリッド車両に搭載したバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）は、車両の使用環境により過充電側或いは過放電側に偏倚してしまう場合がある。このようにバッテリ９の充電状態に偏倚があると、モータジェネレータ２の駆動の自由度が規制されてしまうので、これに基づくトルクの使用可能な範囲（使用可能トルク範囲）が制限を受ける場合がある。よって、車両の駆動制御で、例えばモータジェネレータ２の回生トルクを増加させることへの要請のある状況でも、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚していた場合、これに対応できず変速ショックなどの問題が招来することになる。このように、必要に応じてモータジェネレータ２を駆動させて必要な力行トルク、或いは回生トルクを発生させることができないと変速時に変速ショックなどの問題が生じる。一般的に、ハイブリッド車両においては、バッテリのＳＯＣが適正値から過充電側或いは過放電側に偏倚した場合には、前述のような燃費を重視した基本値を用いないことにより、バッテリのＳＯＣを適正値に戻すことを行っている。すなわち、例えばバッテリのＳＯＣが過充電側に偏倚した場合には、上述の燃費を重視して算定されるエンジン側のトルク基本値よりもエンジントルクを大きいくすることにより、モータジェネレータの力行トルクを小さくし、更には、モータジェネレータの力行トルクをマイナスにする（すなわち、回生すること）によって、バッテリのＳＯＣを上昇させて戻す。本実施例のハイブリッド車両においても、バッテリ９の充電状態を恒常的に監視し、充電状態を適正に維持することも考えられるが、このような対策を恒常的に実施することは必ずしも燃費効率の良くないエンジントルクを用いることになるので、燃費悪化が懸念される。
【００２５】
ここにおいて、本願発明者は以下の点に着目して、本発明に至ったものである。通常時は相対的にトルク変動が少ないので、前述した燃費重視のトルク基本値に基づく合成トルクで車両の駆動制御を行うことが可能であり、これにより燃費向上を図ることを期待できる。その一方で、変速時にあってはトルク変動が相対的に多いので適切なトルク調整を行うことが必要である。そのために、モータジェネレータ２を十分に使用可能なバッテリ９のＳＯＣを確保しておくのが望まれる。すなわち、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）に偏倚があって、モータジェネレータ２の使用が制限される状況となったときには、変速前にバッテリ９の充電状態を標準的な状態に戻してモータジェネレータ２を十分に使用可能なバッテリ９のＳＯＣを確保する。これにより、燃費向上と変速時に発生する変速ショック等の予防とを両立できるハイブリッド車両の駆動制御を実現できる。
以上で説明した点を基本概念とし、駆動制御装置ＤＲＣの統合コントローラ２０による駆動制御が実行される。以下、統合コントローラ２０による制御を詳細に説明する。
【００２６】
駆動制御装置ＤＲＣの統合コントローラ２０は、バッテリ９の充電状態に偏倚が発生している場合、燃費重視で設定したトルク基本値からシフトさせるトルク調整を実行する。これを基本値シフト処理と称する。この基本値シフト処理は、バッテリ９の充電状態の偏倚によって、モータジェネレータ２の駆動の自由度が制限されてしまうときに使用の自由度を確保するための処理となる。この基本値シフト処理は変速時の変速ショックに確実に対処するため、合成トルクを維持しつつも燃費重視のトルク基本値から一時的にシフトさせるものである。これは、変速ショックの対処のため、合成トルクのモータジェネレータ側トルクとエンジン側トルクとの構成比を基本値から一時的にシフトさせる処理と理解してもよい。この基本値シフト処理が実行されたときには、バッテリ９の充電状態の偏倚を抑制、或いは標準的な状に戻すためモータジェネレータ２が適宜に駆動されて充放電される、これによりバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が、過充電、過放電ではない標準的な状態に戻される。
【００２７】
以下、ハイブリッド車両ＣＲが走行するときに発生する可能性のあるバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）を場合分けして、統合コントローラ２０による駆動制御をより具体的に説明する。
【００２８】
図８は、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚している状態（相対的に高い状態）にあって自動変速機３がアップシフトされる状況で、統合コントローラ２０による駆動制御の様子を例示したタイムチャート１である。このタイムチャート１では、ハイブリッド車両が通常時から変速を開始して完了するまでの一連の様子を（Ｉ）〜（Ｖ）で区分して図示している。（Ｉ）は通常時の期間、（II）は変速開始前判定時、（III）は前述した基本値シフト処理を実行するシフト処理期間、（IV）変速中の期間、及び（Ｖ）変速終了処理の期間を示している。なお、図８では上段にモータジェネレータ（ＭＧ）の回転数を、中段にモータジェネレータ（ＭＧ）トルクを、そして、下段にエンジン（ＥＮＧ）トルクを時間軸（横軸）を一致させて示してある。
【００２９】
通常時の期間（Ｉ）では、統合コントローラ２０がエンジントルク（以下、ＥＮＧトルクと称す）とモータジェネレータトルク（以下、ＭＧトルクと称す）とが燃費重視で算出したトルク基本値に基づく合成トルクを変速機３へ供給する。通常時は、車両の走行状態が安定しておりトルク変動が相対的に少ない。そこで、この駆動制御装置ＤＲＣは、変速機３へ供給する合成トルクを上記トルク基本値に基づく構成にして制御の簡素化、および燃費向上を図る。なお、図８では通常時（Ｉ）については特にトルク調整を行わず、所定の合成トルクが変速機３の入力側へ供給される場合を例示してある。
【００３０】
統合コントローラ２０は、前述した種々のセンサの出力を参照して、変速の有無を監視する。図８のタイムチャート１は、統合コントローラ２０が変速開始前判定（II）を実行し変速ありとの判断をなし、変速機３を駆動して変速する場合を例示している。図示で例示しているように、この変速中の期間（IV）はモータジェネレータ２に基づくトルク（ＭＧトルク）を用いて適宜に必要なトルクを発生させて精度よく回転数制御を実行しているので変速ショック等が抑制されている。
【００３１】
そして、図８で示すタイムチャートには、上記のように変速中の期間（IV）にモータジェネレータ２の自由度を確保したトルク制御を行えるように、変速開始前判定時(II)との間に、シフト処理期間（III）が設定してある。このシフト処理期間において基本値シフト処理が実行される。統合コントローラ２０は、変速中の期間（IV）中においてモータジェネレータ２のトルクの使用を確保して必要なトルク制御を実行できるように前処理として基本値シフト処理を実行する。
【００３２】
ところで、モータジェネレータ２に基づくトルク（ＭＧトルク）を使用できる範囲（ＭＧ使用可能トルク）は、図８の中段で示すように、現在のバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて上側の境界線ＵＬと下側の境界線ＤＬとの間の領域として設定される。現在のバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が高い（すなわち、過充電側に偏倚している）場合には、上側の境界線ＵＬと下側の境界線ＤＬとは、ともに図８の縦軸において高い側にシフトされる。一方、現在のバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が低い、（すなわち、過放電側に偏倚している）場合には、上側の境界線ＵＬと下側の境界線ＤＬとは、ともに図８の縦軸において低い側にシフトされる。合成トルクはＥＮＧトルクとＭＧトルクとの構成によるので、回転数制御に用いるＭＧトルクが上側境界線ＵＬと下側境界線ＤＬとの間の確保できる値であることを前提に決定される。
【００３３】
ここで、図８で具体的に例示しているのは、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚している場合である。図８の中段で示すように、モータジェネレータ２の下側境界線ＤＬが通常時（Ｉ）で採用していたトルク基本値ＢＬに接近する状態になっており、下側への余裕（差）が少なくなっている。
バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚してくると、図８で示すように、トルク基本値ＢＬと下側境界線（ＤＬ）との間に余裕（差）が小さくなってくる。これとは逆に、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過放電側に偏倚してくるとトルク基本値ＢＬと上側境界線（ＵＬ）との間に余裕が小さくなる（後述する図１３、図１５参照）。
【００３４】
図８を参照して、具体的に説明する。図８で示す場合、トルク基本値ＢＬに基づいて設定した（通常時（Ｉ））の合成トルクを維持すると、モータジェネレータ２で回生トルク（負のトルク）を発生させる要求があっても下側に余裕がないので対処できない。
そこで、シフト処理期間（III）で、モータジェネレータ（ＭＧ）のトルク値をトルク基本値ＢＬからシフトさせるような基本値シフト処理が実行される。具体的には、統合コントローラ２０が力行トルクを発生させるようにモータジェネレータ２を駆動し、バッテリ９の電力消費を促進する。これにより、ＭＧトルクの値が従前の燃費重視の値ＳＡから上側ＳＢへと上側へシフトされる。このようにモータジェネレータ２に力行トルクを発生させるためには、図８下段にて示すように、エンジン側のトルクについても基本値から下側へとシフトさせる必要がある。これにより、新たなトルク比で合成トルクが設定される。
【００３５】
なお、統合コントローラ２０は、変速開始前判定（II）で変速ありとの判断をなしたときに、ＳＯＣセンサ１６の出力（充電状態を示すデータ）からバッテリ９の充電状態を確認する。上記基本値シフト処理が実行されるか否かはバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を示すデータが所定のＳＯＣ許容範囲から偏倚（逸脱）したか否かによる。このＳＯＣ許容範囲は、所定の上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）と所定の下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）とによって定められ、変速時の方が通常時よりも基本値シフト処理が実行し易いように設定されている。具体的には、後述する図１１に示すように、変速時は、通常時に比べて、上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）を低く、また、下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）を高く設定することにより、ＳＯＣ許容範囲が小さく設定され、この結果として、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を示すデータがＳＯＣ許容範囲から偏倚（逸脱）したと判定され易くなっている。
図８に示される場合では、変速時には基本値シフト処理に入り易く設定され、ＭＧトルク基本値ＢＬが直前の値ＳＡよりも大きい側である値ＳＢにシフトされるので、トルク基本値ＢＬと下側境界ＤＬとの差が大きく確保される。
【００３６】
また、上記変速開始前判定（II）の際に、ＥＮＧトルクとＭＧトルクとを調整し始めるようにしてもよく、このタイミングは車両ＣＲの速度、加速度や予め設定された変速線から変速タイミングを予測してもよい。変速機３の変速制御が開始するタイミングとしてもよい。その場合は変速機３内の第２クラッチ５が実際にスリップをし始めるまでのタイムラグを利用してトルク調整を行うようにしてもよい。また、上記シフト処理期間（III）でのトルク調整はステップ的に行うのではなく、事前に決められた変化率制限内の調整速度で滑らかに行うのが望ましく、ドライバ（運転者）に違和感のないように設定するのがより好ましい。
【００３７】
また、最後の変速終了処理の期間（Ｖ）では、変速のために調整されていたＥＮＧトルクとＭＧトルクを調整前の燃費重視の前記トルク基本値ＢＬに戻される。この調整されたトルクの戻しもステップ的に行うのではなく、事前に決められた変化率の制限内の調整速度で滑らかに行うようにするのが望ましい。
【００３８】
また、図８で示したアップシフトの場合は、モータジェネレータ２が変速機３の入力回転数を引き下げるトルクを確保できるように、図の中段で示すように変速中（IV）に必要な回生トルクを発生させることができるように統合コントローラ２０が前処理として基本値シフト処理を実行していることになる。なお、変速中（IV）は、エンジン側のＥＮＧトルクはフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）調整で一定化されているが、モータジェネレータ２側はＭＧトルクのフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御により精度良い回転数制御を実現できる。
【００３９】
図８で説明した例は、バッテリ９が過充電側に偏倚した充電状態（高い充電状態）であった場合に、エンジン側のトルクを小さくし、モータジェネレータ側のトルクを大きくするようなトルク調整を実行している。これによりバッテリ９の充電状態が過充電側に偏倚していた場合であっても、モータジェネレータ２の使用の自由度を確保して変速機の回転数制御を行える。よって、モータジェネレータを活用した回転数制御を安定的に実行し、変速ショックを抑制した変速を確実に実行できる。
なお、バッテリの充電状態が低い場合は上記とちょうど逆に対処すればよい。エンジン側のトルクを大きくするようにし、モータジェネレータ２側はトルクが小さくなるように（すなわち、回生トルクを発生させる発電側となるように）、トルク配分を調整する。
【００４０】
上記で説明した統合コントローラ２０により実行される制御は、変速開始前判定（II）よって変速の有無が確認され、変速すると判断したときには基本値シフト処理が実行され易い閾値が設定される。すなわち、バッテリの充電状態を示すデータについて、変速時と通常時とで変更されて、変速時の方が基本値シフト処理が実行され易い値に設定される。これにより、変速時は前述した基本値シフト処理が実行される機会が多くなり、通常時は少なくなる。よって、変速時には変速ショックを抑制でき通常時には燃費の向上を図ることができる。
【００４１】
また、図９から図１２は、図８に基づいて説明した制御を実行する統合コントローラ２０の各処理ステップを示したフローチャート図、および参照するマップである。図９は、主に図８での通常時（Ｉ）、変速前判定（II）に伴って実行される処理を示している。統合コントローラ２０は、周期的に変速前判定を実行して、変速ありとの判断をしたときに（Ｓ１）、モータジェネレータ２を用いて実施する回転数制御において必要なトルクの演算（Ｓ２）をし、ＭＧトルクで不足する分を判定しておき（Ｓ３）、これをＥＮＧトルクのフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）制御により補正演算する様子を示したチャートである。これにより、通常時と変速時とを区別して基本値シフト処理を実行できる。
【００４２】
図１０は、シフト処理期間（III）及び変速期間（IV）について示したフローチャートであり、図１１はＳＯＣ閾値の設定を示すマップである。図１０では、統合コントローラ２０が変速ありとの判断をした後、変速制御に入っていることを確認し（Ｓ１１）、変速時用のＳＯＣ閾値を演算する（Ｓ１２）。そして、
更に、変速時用のＳＯＣ閾値をセットする（Ｓ１３）。一方、変速制御中でないと判断した場合には、通常時用のＳＯＣ閾値をセットすることになる（Ｓ１４）。
【００４３】
前述したように、ＳＯＣ閾値は、通常時より変速時の方が、前述した基本値シフト処理が実行し易い値に設定してある。より具体的には、図１１に示すように、上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）が、変速時には通常時よりも低く設定されているため、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）よりも高いと判定され易く、その結果として、変速時の方が通常時に比べて基本値シフト処理が実行され易い。同様に、下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）が、変速時に通常時よりも高く設定されているため、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）よりも低いと判定され易く、その結果として、変速時の方が通常時に比べて基本値シフト処理が実行され易い。バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）を示すデータの値が上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）より大きい場合（Ｓ１５）、基本値シフト処理を実行する判断がなされ、エンジントルクを抑え、モータジェネレータ側の力行トルクを増加させてバッテリの放電を促す（Ｓ１６）。一方、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）を示すデータ値が下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）より小さい場合（Ｓ１７）、基本値シフト処理を実行する判断がなされ、エンジントルクを増加し、モータジェネレータ側の力行トルクを抑えてバッテリの充電を促す（Ｓ１８）。これにより、モータジェネレータ２の使用の自由度が十分に確保される。
【００４４】
図１２は、統合コントローラ２０がアップシフト時かダウンシフト時かを区別して基本値シフト処理を起動するフローチャートについて示している。ステップＳ２２、ステップＳ２３で示すように、統合コントローラ２０はアップシフト時とダウンシフト時とで異なる閾値の設定をすることが可能である。アップシフト時は上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）を高く設定するのみとし、逆にダウンシフト時は下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）を高く設定するのみとすることが可能である。アップシフト時は変速機３への入力回転数を下げたく、また、ダウンシフト時は入力回転数を上げたいという要請がある。バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚した場合には入力回転数を下げたいアップシフト側が厳しくなるので、上側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｕ）を低く設定する。これにより、充電状態が過充電側に偏倚した場合でもモータジェネレータ２のトルク使用を確保できる。逆に、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が過放電側に偏倚した場合には、入力回転数を上げたいダウンシフト側が厳しくなるので下側ＳＯＣ閾値ＳＯＣ（Ｌ）を高くする。これにより、充電状態が過放電側に偏倚した場合でもモータジェネレータ２の使用を確保できる。
【００４５】
更に、図１３は、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過放電側に偏倚している状態（相対的に低い状態）にあり自動変速機３がアップシフトされる状況で、統合コントローラ２０が実行する駆動制御の様子を例示したタイムチャート２である。この図１３は、先に示した図８とは逆でバッテリ９の充電状態が過放電側に偏倚しているときであるが、図８と同様に変速機３をアップシフトする場合を示している。図１３の場合、統合コントローラ２０が変速前判定（II）をしたときの充電状態は低い状態にあり上境界線ＵＬまでの余裕（差）が少なくなっている。ここで放電により力行トルクを発生させる様な動作に対しては余裕の少ない不利な状況にある。このような状況では、統合コントローラ２０はシフト処理期間（III）においてエンジン１側の出力を上ゲルト共にモータジェネレータ２の出力を下げるトルク調整を実行する。これによりモータジェネレータ２の電力消費を抑制して発電側にすることでバッテリの充電状態の改善を図る。このような基本値シフト処理により、モータジェネレータ２に基づくトルクの使用の自由度が確保される。この後の統合コントローラ２０による処理は、前述と同様である。図１３で示すバッテリ９の充電状態が過放電側に偏倚してアップシフトされる状況でも、駆動制御装置ＤＲＣは燃費向上を図りつつ変速時の時間短縮及び変速ショックを抑制できる。
【００４６】
更に、図１４はバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過充電側に偏倚している状態にあって自動変速機３がダウンシフトされる状況で、統合コントローラ２０が実行する駆動制御の様子を示したタイムチャート３である。また、図１５はバッテリ９の充電状態（ＳＯＣ）が過放電側に偏倚している状態にあって自動変速機３がダウンシフトされる状況で、統合コントローラ２０が実行する駆動制御の様子を示したタイムチャート４である。
ダウンシフトの場合は、モータジェネレータ２が変速機の入力回転数を引き上げるトルクを確保できるように、アップシフトの場合と逆になる点が異なる。すなわち、この場合には、モータジェネレータ２のトルクが最大力行トルクからある所定以上の余裕を持たせたトルクとなるように、ＥＮＧトルクとＭＧトルクとが調整されることになる。その他の統合コントローラ２０による処理は、前述と同様である。ダウンシフトされる状況でも、駆動制御装置ＤＲＣは燃費向上を図りつつ、変速時の時間短縮及び変速ショックを抑制できる。
【００４７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
前述したように本発明によれば、燃費向上を図りつつ変速時に発生する問題も抑制できるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供できる。
【００４９】
そして、前記閾値は前記バッテリの充電状態を示すデータについて設定され、前記制御手段は変速時と通常時とで前記閾値を変更することで、変速時に前記基本値シフト処理が実行される機会を増やすことができる。
【００５０】
また、前記制御手段は、前記バッテリの充電状態が過充電側に偏倚している場合には前記モータジェネレータ側のトルクがエンジン側トルクより大きくなるようにして前記基本値シフト処理を実行し、前記バッテリの充電状態が過放電側に偏倚している場合には前記エンジン側のトルクの方が前記モータジェネレータ側のトルクより大きくなるようにして前記基本値シフト処理を実行するようにしてもよい。
【００５１】
また、前記制御手段は、更に前記変速機のシフト状態を確認し、アップシフトである場合には前記モータジェネレータが前記変速機の入力回転数を引き下げるトルクを確保できるようにして前記基本値シフト処理を実行し、ダウンシフトである場合には前記モータジェネレータが前記変速機の入力回転数を引き上げるトルクを確保できるようにして前記基本値シフト処理を実行するようにしてもよい。
これにより、基本値シフト処理を行うことによりモータジェネレータの使用を確保してトルク調整でき、さらに変速機のシフト状態にも配慮することで変速時のトルク調整を小さくして燃費向上も図ることができるようになる。そして、前記制御手段は、前記閾値をアップシフト時とダウンシフト時とで変更してもよい。
【００５２】
また、前記制御手段は、変速するか否かについて変速前判定を実行して通常時と変速時とを区別してもよい。従来にあっては、通常時、変速時を特に区別することなくトルク調整を行っていたが、本発明では変速前判定の概念を導入して通常時であるのか、変速時であるのかを区別して、基本値シフト処理を実行するための閾値をそれぞれ設定する。具体的には、変速時について基本値シフト処理に入り易い条件を設定して、バッテリの充電状態を修正できるようにしている。これにより、モータジェネレータに基づくトルクの使用を確保して、車両の駆動制御を精度よく実施できる。
【００５３】
また、前記ハイブリッド車両は前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に配置した第１のクラッチ機構、及び前記モータジェネレータと駆動輪との間に配置した第２のクラッチ機構を備えており、前記制御手段は、前記第１のクラッチ機構及び前記第２のクラッチ機構の駆動を制御して、前記トルク調整を実行するハイブリッド車両の駆動制御装置としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１            エンジン
２            モータジェネレータ
３            有段の自動変速機
４            第１クラッチ
５            第２クラッチ
９            バッテリ
２０          統合コントローラ（制御手段）
ＤＲＣ        駆動制御装置
ＣＲ          ハイブリッド車両
【図１】
0005434083.tif 000002
【図２】
0005434083.tif 000003
【図３】
0005434083.tif 000004
【図４】
0005434083.tif 000005
【図５】
0005434083.tif 000006
【図６】
0005434083.tif 000007
【図７】
0005434083.tif 000008
【図８】
0005434083.tif 000009
【図９】
0005434083.tif 000010
【図１０】
0005434083.tif 000011
【図１１】
0005434083.tif 000012
【図１２】
0005434083.tif 000013
【図１３】
0005434083.tif 000014
【図１４】
0005434083.tif 000015
【図１５】
0005434083.tif 000016