(57)【要約】【課題】  ABS制御やTCS制御が作動したとしても、耐久性の向上を図ることが可能な車両の制御装置を提供すること。【解決手段】  第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、駆動輪とがそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、前記第１及び／又は第２モータジェネレータに連結された回転要素に設けられ、締結により固定変速比モード，解放により自由変速比モードを達成する締結要素と、前記締結要素の締結状態及び前記第１及び第２モータジェネレータの駆動状態を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、前記固定変速比モードで走行中に、前記スリップ状態検出手段によりスリップ状態が検出されたときは、前記自由変速比モードに遷移させるスリップ時モード遷移手段と、を設けた。【選択図】        図７
2006335294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、駆動輪とがそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、
前記第１及び／又は第２モータジェネレータに連結された回転要素に設けられ、締結により固定変速比モード，解放により自由変速比モードを達成する締結要素と、
前記締結要素の締結状態及び前記第１及び第２モータジェネレータの駆動状態を制御する制御手段と、
を備えた車両の制御装置において、
前記駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、
前記固定変速比モードで走行中に、前記スリップ状態検出手段によりスリップ状態が検出されたときは、前記自由変速比モードに遷移させるスリップ時モード遷移手段と、
を設けたことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記スリップ状態検出手段は、制動スリップ状態を検出する手段であり、
前記スリップ時モード遷移手段は、前記固定変速比モードから前記自由変速比モードへ遷移したときは、前記第１及び第２モータジェネレータにより駆動輪に制動トルクを付与することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
前記スリップ状態検出手段は、駆動スリップ状態を検出する手段であり、
前記スリップ時モード遷移手段は、前記固定変速比モードから前記自由変速比モードへ遷移したときは、前記第１及び第２モータジェネレータにより駆動輪への過大なトルクを抑制することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載の車両の制御装置において、
車輪のスリップ状態を所望のスリップ状態に制御するスリップ状態制御手段を設け、
前記スリップ時モード遷移手段は、前記固定変速比モードから前記自由変速比モードへの遷移後、前記スリップ状態制御手段による制御が終了してから所定時間経過するまでの間、前記固定変速比モードへの遷移を禁止することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記遊星歯車列及び前記締結要素を、
サンギヤ，ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車と第２遊星歯車と第３遊星歯車により構成され、第１サンギヤと第２サンギヤとを第１回転メンバにより直結し、第１リングギヤと第３サンギヤとを第２回転メンバにより直結し、第２ピニオンキャリアと第３リングギヤとを第３回転メンバにより直結し、前記第１回転メンバと前記第２回転メンバと第３回転メンバと第１ピニオンキャリアと第２リングギヤと第３ピニオンキャリアとの６つの回転要素を連結したものとし、
前記第１回転メンバに第２モータジェネレータを連結し、前記第３回転メンバに第４クラッチを介してエンジンを連結し、前記第１ピニオンキャリアに第３クラッチを介して第２モータジェネレータを連結すると共に第２ブレーキを介して変速機ケースに連結し、前記第２リングギヤに第２クラッチを介して第１モータジェネレータを連結すると共に第１ブレーキを介して変速機ケースに連結し、前記第３ピニオンキャリアに前記駆動出力部材を連結し、前記エンジンに第１クラッチを介して前記第１モータジェネレータを連結した構成としたことを特徴とする車両の制御装置。
【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し、特に固定変速比モードと自由変速比モードを備えた車両の駆動輪スリップ状態における変速制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共線図上に６つの入出力要素が配列される遊星歯車機構を構成し、前記入出力要素にエンジンからの入力、駆動系統への出力、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータとを連結したハイブリッド駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド駆動装置には、変速比を無段階に制御可能な無段変速比モードと、変速機ケース等に回転要素を固定するブレーキにより固定変速比に制御する固定変速比モードを備え、走行状態に応じて適宜最適な走行モードを達成している。
【特許文献１】特開２００４−１５０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年の車両にあっては、運転者のブレーキペダル操作により制動力を発生する際、急制動に伴う車輪ロックを回避するために、ブレーキユニット内に搭載された増減圧バルブを用いてホイルシリンダ圧を適宜減圧し、車輪のスリップ率を所望の範囲に制御する所謂アンチロックブレーキシステム（以下、ABSと記載する）や、運転者のアクセルペダル操作により発進、もしくは加速する際、急加速に伴う車輪スリップを回避するために、エンジンのトルクダウン制御を行い、車輪のスリップ率を所望の範囲に制御する所謂トラクションコントロールシステム（以下、TCSと記載する）が搭載されている。
【０００４】
上記特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置に上記ABSやTCSを搭載した車両において、固定変速比モードで走行時にABSやTCSが作動すると、駆動輪の車輪スリップ率の制御によって、車輪のロック状態とグリップ状態を非常に短い時間内で繰り返す（車輪速が急変する）。このとき、固定変速比モードでは、この車輪速の急変に伴い、モータジェネレータの回転数も急変するため、モータジェネレータを制御する回路等の耐久性の低下を招く虞があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ABS制御やTCS制御が作動したとしても、耐久性の向上を図ることが可能な車両の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】
上記目的を達成するため、本発明の車両の制御装置では、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、駆動輪とがそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、前記第１及び／又は第２モータジェネレータに連結された回転要素に設けられ、締結により固定変速比モード，解放により自由変速比モードを達成する締結要素と、前記締結要素の締結状態及び前記第１及び第２モータジェネレータの駆動状態を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、前記固定変速比モードで走行中に、前記スリップ状態検出手段によりスリップ状態が検出されたときは、前記自由変速比モードに遷移させるスリップ時モード遷移手段と、を設けた。
【発明の効果】
【０００７】
よって、スリップ状態の発生により駆動輪の回転数が急変したとしても、自由変速比モードに遷移することでモータジェネレータの回転数変動を小さくすることが可能となり、不測の電流発生等を抑制することで、モータジェネレータを制御する回路等の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、本発明をハイブリッド車両に適用した実施例１について、ハイブリッド車両の駆動系の構成を説明する。
【００１０】
図１は実施例１のハイブリッド車両の駆動系を示す全体システム図である。実施例１のハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（ジェネレータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータジェネレータ）と、出力軸OUT（出力部材）と、これらの入出力要素Ｅ，MG1，MG2，OUTが連結される差動装置（第１遊星歯車PG1、第２遊星歯車PG2、第３遊星歯車PG3）と、選択された走行モードに応じて後述する油圧制御装置５からの制御油圧により締結・解放が制御される摩擦締結要素（ローブレーキLB、ハイクラッチHC、ハイローブレーキHLB）と、エンジンクラッチEC（第１クラッチ）と、モータジェネレータクラッチMGC（第２クラッチ）と、シリーズクラッチSC（第３クラッチ）と、を備えている。
【００１１】
前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度などが制御される。
【００１２】
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、永久磁石を埋設したロータと、ステータコイルが巻き付けられたステータと、を有する同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流をそれぞれのステータコイルに印加することにより独立に制御される。
【００１３】
前記差動装置としての第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れも２自由度３要素のシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギヤR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギヤR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギヤS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギヤR3と、によって構成されている。
【００１４】
前記第１サンギヤS1と前記第２サンギヤS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギヤR1と第３サンギヤS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギヤR3とは第３回転メンバM3により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギヤR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。
【００１５】
前記差動装置の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTと各係合要素LB,HC,HLB,EC,SC,MGCの連結関係について説明する。
前記第１回転メンバM1（S1,S2）には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。
前記第２回転メンバM2（R1,R3）には、入出力要素の何れにも連結されていない。
前記第３回転メンバM3（PC2,R3）には、エンジンクラッチECと第１オイルポンプOP1を介してエンジンＥが連結されている。
前記第１ピニオンキャリアPC1には、ハイクラッチHCを介して第２モータジェネレータMG2が連結されている。また、ローブレーキLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第２リングギヤR2には、モータジェネレータクラッチMGCを介して第１モータジェネレータMG1が連結されている。また、ハイローブレーキHLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第３ピニオンキャリアPC3には、出力軸OUTが連結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
なお、前記第１モータジェネレータMG1とは、シリーズクラッチSCを介して連結されている。
【００１６】
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2)の順に配列され、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（第１遊星歯車PG1のレバー(1)、第２遊星歯車PG2のレバー(2)、第３遊星歯車PG3のレバー(3)）を導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリア、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比（α、β、δ）になるように配置したものである。
【００１７】
前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりロー側変速比を分担する「ローギヤ固定モード」と「ロー側無段変速モード」を実現する。
【００１８】
前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりハイ側変速比を分担する「２速固定モード」と「ハイ側無段変速モード」と「ハイギヤ固定モード」を実現する。
【００１９】
前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側の「ローギヤ固定モード」とし、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側の「ハイギヤ固定モード」とする。
【００２０】
前記エンジンクラッチECは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを、エンジン入力回転要素である第３回転メンバM3（PC2,R3）に入力する。
【００２１】
前記シリーズクラッチSCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する位置に配置され、締結によりエンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する。
【００２２】
前記モータジェネレータクラッチMGCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2を連結する位置に配置され、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2との締結解除を行う。
【００２３】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、高電圧バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第３リングギヤ回転数センサ１２と、昇圧DC/DCコンバータ１３と、から構成されている。
【００２４】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００２５】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０、１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、高電圧バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。
【００２６】
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した３相交流を作り出す。このインバータ３には、昇圧DC/DCコンバータ１３を介して力行時に放電し回生時に充電する高電圧バッテリ４が接続されている。尚、昇圧DC/DCコンバータ１３の採用により、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2に対し高電圧で電力を供給することが可能となり、少ない電流での電力供給を可能とし、高効率化を図っている。
【００２７】
前記油圧制御装置５は、両オイルポンプOP1,OP2の少なくとも一方からの油圧供給を受け、統合コントローラ６からの油圧指令に基づいて、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
【００２８】
ABS/TCSコントローラ２０は、車輪速センサ１８から４輪各輪の車輪速を入力し、ブレーキユニット１７及び統合コントローラ６に対し制御信号を出力する。ABS/TCSコントローラ２０には、疑似車体速を演算する疑似車体速演算部と、疑似車体速と各車輪速とを比較し、車輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出部と、ABS制御部と、TCS制御部を有する。
【００２９】
ABS制御部では、運転者のブレーキペダル操作により車輪と路面との間にスリップ状態が検出されたとき、ブレーキユニット１７に設けられた増減圧バルブを開閉制御し、ホイルシリンダ内のブレーキ液圧を制御することで所望のスリップ状態を達成するABS制御部を有する。尚、ブレーキ液の油圧により制動力を得る場合について説明したが、モータ駆動によりブレーキパッドの位置制御を行うことで制動力を発生する電動式ブレーキを採用しても良く、特に限定しない。
【００３０】
TCS制御部では、運転者のアクセルペダル操作により車輪と路面との間にスリップ状態が検出されたとき、統合コントローラ６及びエンジンコントローラ１を介してエンジンＥのトルクダウン制御を実行し、所望のスリップ状態を達成するTCS制御部を有する。尚、トルクダウン制御としては、エンジンＥの出力トルクを制御する例を示したが、エンジンクラッチECの締結力制御により入力されるトルクを制限しても良いし、各輪に設けられたブレーキキャリパによって制動力を発生させ、所望のスリップ状態を達成するようにしてもよく、特に限定しない。
【００３１】
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第３リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωinと、ABS/TCSコントローラ１６からのABS制御情報、TCS制御情報等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００３２】
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、統合コントローラ６とモータコントローラ２、及び統合コントローラ６とABS/TCSコントローラ２０とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４，１５，１６により接続されている。
【００３３】
次に、ハイブリッド車両の走行モードについて説明する。
走行モードとしては、ローギヤ固定モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイギヤ固定モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。
【００３４】
前記５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッドモード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。
【００３５】
よって、図２（EVモード関連の５つの走行モード）及び図３（HEVモード関連の５つの走行モード）に示すように、「EVモード」と「HEVモード」とを合わせると「１０の走行モード」が実現されることになる。
【００３６】
尚、Low-iVTモード，High-iVTモードを自由変速比モードと定義し、Lowモード，2ndモード，Highモードを固定変速比モードと定義する。
【００３７】
ここで、図２(a)は「EV-Lowモード」の共線図、図２(b)は「EV-Low-iVTモード」の共線図、図２(c)は「EV-2ndモード」の共線図、図２(d)は「EV-High-iVTモード」の共線図、図２(e)は「EV-Highモード」の共線図である。また、図３(a)は「HEV-Lowモード」の共線図、図３(b)は「HEV-Low-iVTモード」の共線図、図３(c)は「HEV-2ndモード」の共線図、図３(d)は「HEV-High-iVTモード」の共線図、図３(e)は「HEV-Highモード」の共線図である。
【００３８】
前記「Lowモード」は、図２(a)及び図３(a)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるローギヤ固定モードである。
【００３９】
前記「Low-iVTモード」は、図２(b)及び図３(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるロー側無段変速モードである。
【００４０】
前記「2ndモード」は、図２(c)及び図３(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られる２速固定モードである。
【００４１】
前記「High-iVTモード」は、図２(d)及び図３(d)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイ側無段変速モードである。
【００４２】
前記「Highモード」は、図２(e)及び図３(e)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイギヤ固定モードである。
【００４３】
そして、前記「１０の走行モード」のモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、例えば、図５に示すような前記「１０の走行モード」を割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両走行時等においては、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードが選択される。なお、図５は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
【００４４】
さらに、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを採用したことに伴い、上記「１０の走行モード」に加え、図６に示すように、発進時等で選択されるシリーズローギヤ固定モード（以下、「S-Lowモード」という。）が追加される。この「S-Lowモード」は、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを締結し、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、シリーズクラッチSCを締結することで得られる。
【００４５】
つまり、上記「１０の走行モード」はパラレル型ハイブリッド車両としての走行モードであるが、シリーズローギヤ固定モードである「S-Lowモード」については、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを共線図から切り離し、エンジンＥにより第１モータジェネレータMG1を駆動して発電し、該第１モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電するバッテリ４と、該バッテリ４の充電電力を用いて第２モータジェネレータMG2を駆動するというシリーズ型ハイブリッド車両としての走行モードを達成する。つまり、実施例１は、パラレルにシリーズを組み合わせたハイブリッド車両として構成される。
【００４６】
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、図６に示すように、エンジンＥの始動・停止と、エンジンクラッチECを締結・解放する制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、図６に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。
【００４７】
これらのモード遷移制御のうち、例えば、エンジンＥの始動・停止とクラッチやブレーキの締結・解放が同時に必要な場合や、複数のクラッチやブレーキの締結・解放が必要な場合や、エンジンＥの始動・停止またはクラッチやブレーキの締結・解放に先行してモータジェネレータ回転数制御が必要な場合等においては、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。
【００４８】
（スリップ状態における固定変速比モードから自由変速比モードへの遷移処理）
次に、固定変速比モードにおいて駆動輪にスリップ状態が検出された際の、固定変速比モードから自由変速比モードへの遷移処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１０１では、ABS/TCSコントローラ２０からの情報に基づいて、ABS制御が作動中かどうかを判断し、作動中のときはステップ１０２へ進み、それ以外のときはステップ１０６へ進む。
ステップ１０２では、現在の走行モードが自由変速比モードかどうかを判断し、自由変速比モードのときはステップ１０３へ進み、それ以外のときはステップ１０４へ進む。
ステップ１０３では、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2により制動トルクを与えつつ、ABS制御（ブレーキユニットによる増減圧制御）を行う。
ステップ１０４では、自由変速比モードに遷移させる。
ステップ１０５では、車輪ロックをしないようにABS制御を実行する。
【００４９】
ステップ１０６では、ABS/TCSコントローラ２０からの情報に基づいて、TCS制御が作動中かどうかを判断し、作動中のときはステップ１０７へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。
ステップ１０７では、自由変速比モードかどうかを判断し、自由変速比モードのときはステップ１０８へ進み、それ以外のときはステップ１０９へ進む。
ステップ１０８では、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2により駆動輪への出力トルクを抑制しつつ、TCS制御（エンジントルクダウン制御）を実行する。
ステップ１０９では、自由変速比モードに遷移させる。
【００５０】
次に、上記フローチャートの作用について、図８〜図２３に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００５１】
（Lowモード固定のままABS制御が行われた場合）
図８はLowモード走行中にLowモードのままABS制御が行われた場合の共線図の変化を表す図、図９はLowモード走行中にLowモードのままABS制御が行われた場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。以下、図９に示す(1)〜(9)のフェーズに合わせて説明する。
【００５２】
フェーズ(1)において、ある車速でLowモード走行中は、図８の左端に示す共線図の関係により走行している。この状態でフェーズ(2)において、運転者のブレーキペダル操作により駆動輪がロック傾向となると、フェーズ(3)に示すように、車輪速が一気に低下し始め、すなわち出力軸回転数が低下し始める。同時にフェーズ(4)及びフェーズ(5)に示すように、エンジンＥ及び第２モータジェネレータMG2は、剛体として連結しているため、同様に回転数が一気に低下する。駆動輪がロックすると、図８のロック時の共線図に示すように全ての回転数が零に押し下げられることとなり、この状態で車両が停止すると、エンジン回転数が零に押し下げられた状態であるため、エンジンストールしてしまう。
【００５３】
また、ロックを回避するためにブレーキユニット１７によりホイルシリンダ圧の減圧が行われるとグリップ傾向となり、図８のロック時の共線図から図８右端のグリップ時の共線図に示すように、第２モータジェネレータMG2の回転数が大幅に増大（変化量大）する。
【００５４】
このとき、フェーズ(6)に示すように、第２モータジェネレータMG2の回転数の急変により高電圧バッテリ４の入出力電力も急変し、昇圧DC/DCコンバータ１３に過大な負荷が作用する。また、ABS制御が行われると、駆動輪は数十ミリsecでロック、アンロックを繰り返すため、入出力電力もそれに応じて急変を繰り返し、フェーズ(7)において、フェールしてしまう虞がある。
【００５５】
昇圧DC/DCコンバータ１３がフェールに落ちると、第２モータジェネレータMG2による制動力は使用できなくなるため、フェーズ(8)に示すように車速の低下が緩慢となり、ひいては制動距離の増大を招く。
【００５６】
（Lowモード走行中にABS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合）
図１０はLowモード走行中にABS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合の共線図の変化を表す図、図１１はLowモード走行中にABS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。以下、図１１に示す(1)〜(10)のフェーズに合わせて説明する。
【００５７】
フェーズ(1)において、ある車速でLowモード走行中は、図１０の左端に示す共線図の関係により走行している。この状態でフェーズ(2)において、運転者のブレーキペダル操作により駆動輪がロック傾向となると、フェーズ(3)に示すように、車輪速が低下し始め、すなわち出力軸回転数が低下し始める。そこで、フェーズ(4)において、ハイローブレーキHLBを解放し、Low-iVTモードに遷移させる。すると、図１０のロック時におけるLow-iVTモードの共線図に示すように、第１モータジェネレータMG1の回転数が減少可能となるため、出力軸回転数が減少したとしても、図８のロック時における共線図に示すように、第２モータジェネレータMG2の回転数は押し下げられることがない。また、第１モータジェネレータMG1のトルク制御を同時に行うことが可能となり、ABS制御中に駆動輪に対し、第１モータジェネレータトルクを用いて制動力を付与することができる。また、車輪がロックしたまま停止したとしても、エンジン回転数が零に押し下げられることがなく、エンジンストールを回避することができる。
【００５８】
このとき、フェーズ(5)及びフェーズ(6)に示すように、出力軸回転数がABS制御によって変動したとしても、第２モータジェネレータMG2の回転数変動は小さくなり、フェーズ(8)に示すように、入出力電圧の変動も抑制される。
【００５９】
また、昇圧DC/DCコンバータ１３は正常に使用できるため、第２モータジェネレータMG2による制動力を使用することが可能となり、フェーズ(9)及びフェーズ(10)に示すように素早く車速を低下させることが可能となり、ひいては制動距離の短縮を図ることができる。
【００６０】
尚、ABS制御が終了したときは、終了後所定時間経過後までは自由変速比モードから固定変速比モードへのモード遷移を禁止しておく。これにより、確実に駆動輪の回転数が安定した状態で固定変速比モードへ遷移することができる。
【００６１】
（Lowモード固定のままTCS制御が行われた場合）
図１２はLowモード走行中にLowモードのままTCS制御が行われた場合の共線図の変化を表す図、図１３はLowモード走行中にLowモードのままTCS制御が行われた場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。以下、図１３に示す(1)〜(12)のフェーズに合わせて説明する。
【００６２】
フェーズ(1)において、ある車速でLowモード走行中は、図８の左端に示す共線図の関係により走行している。この状態でフェーズ(2)において、運転者のアクセルペダル操作により駆動輪がスリップ状態となると、フェーズ(3)に示すように、車輪速が一気に上昇し始め、すなわち出力軸回転数が上昇し始める。このとき、TCS制御によってエンジンＥのトルクダウン制御が開始される。
【００６３】
フェーズ(4)，フェーズ(5)及びフェーズ(6)に示すように、出力軸回転数が増大すると、第１モータジェネレータMG1の回転数は零に固定されているため、第２モータジェネレータMG2の回転数は、図１２のスリップ時における共線図に示すように一気に上昇する。更に、過大なトルクにより駆動輪がスリップすると、各回転要素の回転数を吹け上がらせる虞があり、モータジェネレータ等の過回転による耐久性の低下を招く虞もある。
【００６４】
次に、TCS制御によって、駆動輪への出力トルクが抑制されると、フェーズ(7)，フェーズ(8)及びフェーズ(9)に示すように、駆動輪がグリップを回復し、一気に回転数が減少する。すると、第２モータジェネレータMG2は、レバー比によって減少した回転数異常の回転数変動が発生することとなる。これにより、高電圧バッテリ４の入出力電力も急変し、昇圧DC/DCコンバータ１３に過大な負荷が作用し、昇圧DC/DCコンバータ１３の耐久性の低下を招く虞がある。
【００６５】
（Lowモード走行中にTCS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合）
図１４はLowモード走行中にTCS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合の共線図の変化を表す図、図１５はLowモード走行中にTCS制御が行われ、Low-iVTモードに遷移した場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。以下、図１５に示す(1)〜(11)のフェーズに合わせて説明する。
【００６６】
フェーズ(1)において、ある車速でLowモード走行中は、図１０の左端に示す共線図の関係により走行している。この状態でフェーズ(2)において、運転者のアクセルペダル操作が行われ、フェーズ(3)において、車輪速が増加し始め、すなわち出力軸回転数が増加し始めることにより駆動輪が駆動スリップ状態となるため、TCS制御が開始される。
【００６７】
このとき、同時にフェーズ(4)において、ハイローブレーキHLBを解放し、Low-iVTモードに遷移させる。そして、第１モータジェネレータMG1を用いて出力軸トルクを減少させるトルクダウン制御を平行して実行する。すると、図１４のスリップ時におけるLow-iVTモードの共線図に示すように、第１モータジェネレータMG1の回転数が増大可能となるため、出力軸回転数が増大したとしても、図１２のスリップ時における共線図に示すように、第２モータジェネレータMG2の回転数は押し上げられることがない。
【００６８】
このとき、フェーズ(5)、フェーズ(6)及びフェーズ(7)に示すように、出力軸回転数がTCS制御によって増大したとしても、第２モータジェネレータMG2の回転数変動は小さくなり、入出力電圧の変動も抑制される。
【００６９】
フェーズ(7)，フェーズ(8)，フェーズ(9)及びフェーズ(10)に示すように、駆動輪の出力軸トルクが抑制され、駆動輪がグリップを回復すると、出力軸回転数は一気に減少するものの、その減少に伴う第２モータジェネレータMG2の回転数変動は小さいため、フェーズ(11)に示すように、昇圧DC/DCコンバータ１３に過大な負荷が掛かることがない。また、駆動輪スリップが発生したとしても、第２モータジェネレータMG2等が過回転となることを回避することが可能となり、耐久性の向上を図ることができる。
【００７０】
尚、LowモードのままTCS制御を行った場合、第１モータジェネレータMG1は固定されているため、回転数の変動は第２モータジェネレータMG2のみに作用していたが、この回転数変動幅が大きいことが、昇圧DC/DCコンバータ１３の耐久性を招く原因となっていた。これに対し、Low-iVTモードに遷移させることで、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の両方が若干回転数変動するものの、その変動幅が小さいため、昇圧DC・DCコンバータ１３等に負荷が掛かることがない。すなわち、変動幅を抑制することが可能となる。
【００７１】
また、エンジントルクダウン制御のみでなく、第１モータジェネレータMG1を用いたトルクダウン制御を平行して実行することが可能となり、素早く駆動輪スリップ状態を回避することができる。
【００７２】
尚、TCS制御が終了したときは、終了後所定時間経過後までは自由変速比モードから固定変速比モードへのモード遷移を禁止しておく。これにより、確実に駆動輪の回転数が安定した状態で固定変速比モードへ遷移することができる。
【００７３】
（2ndモード固定のままABS制御が行われた場合）
図１６は2ndモード走行中に2ndモードのままABS制御が行われた場合の共線図の変化を表す図、図１７は2ndモード走行中に２ndモードのままABS制御が行われた場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。基本的には、上述したLowモード走行中のABS制御と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００７４】
Lowモードでは、第１モータジェネレータMG1が固定されていたのに対し、2ndモードでは、第２モータジェネレータMG2が固定されている点が異なる。このとき、第１モータジェネレータMG1の回転数は、出力軸回転数よりも増速されているため、出力軸回転数の変動は、それ以上に第１モータジェネレータMG1の回転数変動を招き、やはり、昇圧DC/DCコンバータ１３に対する負荷が大きい。
【００７５】
（2ndモード走行中にABS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合）
図１８は2ndモード走行中にABS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合の共線図の変化を表す図、図１９は2ndモード走行中にABS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。基本的には、上述したLowモードからLow-iVTモードに遷移させ、ABS制御を行う場合と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００７６】
Lowモードでは、第１モータジェネレータMG1が固定されていたのに対し、2ndモードでは、第２モータジェネレータMG2が固定されている点が異なる。このとき、High-iVTモードへの遷移は、ローブレーキLBの解放により達成される。すなわち、High-iVTモードに遷移させることで、回転数変動を抑制している。尚、具体的な作用効果については、Lowモード時にLow-iVTモードに遷移した場合と同じであるため、説明を省略する。
【００７７】
（2ndモード固定のままTCS制御が行われた場合）
図２０は2ndモード走行中に2ndモードのままTCS制御が行われた場合の共線図の変化を表す図、図２１は2ndモード走行中に２ndモードのままTCS制御が行われた場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。基本的には、上述したLowモード走行中のTCS制御と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００７８】
Lowモードでは、第１モータジェネレータMG1が固定されていたのに対し、2ndモードでは、第２モータジェネレータMG2が固定されている点が異なる。このとき、第１モータジェネレータMG1の回転数は、出力軸回転数よりも増速されているため、出力軸回転数の変動は、それ以上に第１モータジェネレータMG1の回転数変動を招き、やはり、昇圧DC/DCコンバータ１３に対する負荷が大きい。それ以外の作用については、Lowモード時の作用と同じであるため、説明を省略する。
【００７９】
（2ndモード走行中にTCS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合）
図２２は2ndモード走行中にTCS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合の共線図の変化を表す図、図２３は2ndモード走行中にABS制御が行われ、High-iVTモードに遷移した場合の各回転数及びモータジェネレータと高電圧バッテリ４との入出力電力を表すタイムチャートである。基本的には、上述したLowモードからLow-iVTモードに遷移させ、TCS制御を行う場合と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００８０】
Lowモードでは、第１モータジェネレータMG1が固定されていたのに対し、2ndモードでは、第２モータジェネレータMG2が固定されている点が異なる。このとき、High-iVTモードへの遷移は、ローブレーキLBの解放により達成される。すなわち、High-iVTモードに遷移させることで、回転数変動を抑制している。尚、具体的な作用効果については、Lowモード時にLow-iVTモードに遷移した場合と同じであるため、説明を省略する。
【００８１】
以上説明したように、実施例１の車両の制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
【００８２】
(1)固定変速比モードで走行中に、スリップ状態が検出されたときは、自由変速比モードに遷移させることとした。よって、スリップ状態を解消すべくABS制御やTCS制御が作動し、駆動輪の回転数が変動したとしても、第１及び/又は第２モータジェネレータの回転数変動を抑制することができる。
【００８３】
(2)ABS制御時には、固定変速比モードから自由変速比モードへ遷移したときは、第１及び第２モータジェネレータにより駆動輪に制動トルクを付与することとした。よって、制動中にもモータジェネレータによる制動力を得ることが可能となり、制動距離を短くすることができる。
【００８４】
(3)TCS制御時には、固定変速比モードから自由変速比モードへ遷移したときは、第１及び第２モータジェネレータにより駆動輪への過大なトルクを抑制することとした。よって、素早くトルクダウン制御を行うことが可能となり、TCS制御の性能を向上することができる。
【００８５】
(5)ABS制御もしくはTCS制御が行われているときは、固定変速比モードから自由変速比モードへの遷移後、ABS制御もしくはTCS制御が終了してから所定時間が経過するまでの間、固定変速比モードへの遷移を禁止することとした。よって、車体速と車輪速が一致していない状況では、自由変速比モードにより走行することで、予期しない回転数変動によるモータジェネレータの大きな回転数変動を抑制することが可能となり、安定したABS制御もしくはTCS制御を達成することができる。
【００８６】
実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、３つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置の例を示したが、例えば、特開２００３−３２８０８号公報等に記載されているようにラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置に適用することもできる。さらに、シリーズ走行モードのみを持つシリーズ型ハイブリッド車両にも適用することができる。また、エンジンを搭載しない電気自動車にあっても、同様に適用することができる。
【００８７】
また、実施例１では、Lowモード及び2ndモードのように、駆動輪の状態によりモータジェネレータの回転数変動が大きい場合について説明したが、Highモードの場合にABS制御もしくはTCS制御が作動したときはHigh-iVTモードに遷移させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両において電気自動車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図３】実施例１のハイブリッド車両においてハイブリッドモードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図４】実施例１のハイブリッド車両において各係合要素との関係を示す共線図である。
【図５】実施例１のハイブリッド車両において走行モードの選択に用いられる走行モードマップの一例を示す図である。
【図６】実施例１のハイブリッド車両において「１０の走行モード」でのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキ・シリーズクラッチ・モータジェネレータクラッチの作動表である。
【図７】実施例１の固定変速比モード時にABS制御もしくはTCS制御が作動し、自由変速比モードへ遷移する処理を表すフローチャートである。
【図８】実施例１のLowモードのままABS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図９】実施例１のLowモードのままABS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図１０】実施例１のLowモードからLow-iVTモードに遷移し、ABS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図１１】実施例１のLowモードからLow-iVTモードに遷移し、ABS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図１２】実施例１のLowモードのままTCS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図１３】実施例１のLowモードのままTCS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図１４】実施例１のLowモードからLow-iVTモードに遷移し、TCS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図１５】実施例１のLowモードからLow-iVTモードに遷移し、TCS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図１６】実施例１の2ndモードのままABS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図１７】実施例１の2ndモードのままABS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図１８】実施例１の2ndモードからHigh-iVTモードに遷移し、ABS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図１９】実施例１の2ndモードからHigh-iVTモードに遷移し、ABS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図２０】実施例１の2ndモードのままTCS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図２１】実施例１の2ndモードのままTCS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【図２２】実施例１の2ndモードからHigh-iVTモードに遷移し、TCS制御を行った場合の共線図のタイムチャートである。
【図２３】実施例１の2ndモードからHigh-iVTモードに遷移し、TCS制御を行った場合の各回転要素の回転数変化を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ
OUT  出力軸（出力部材）
PG1  第１遊星歯車
PG2  第２遊星歯車
PG3  第３遊星歯車
LB  ローブレーキ
HC  ハイクラッチ
HLB  ハイローブレーキ
EC  エンジンクラッチ
MGC  モータジェネレータクラッチ
SC  シリーズクラッチ
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  油圧制御装置
６  統合コントローラ
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  第３リングギヤ回転数センサ
【図１】
2006335294.tif 000003
【図２】
2006335294.tif 000004
【図３】
2006335294.tif 000005
【図４】
2006335294.tif 000006
【図５】
2006335294.tif 000007
【図６】
2006335294.tif 000008
【図７】
2006335294.tif 000009
【図８】
2006335294.tif 000010
【図９】
2006335294.tif 000011
【図１０】
2006335294.tif 000012
【図１１】
2006335294.tif 000013
【図１２】
2006335294.tif 000014
【図１３】
2006335294.tif 000015
【図１４】
2006335294.tif 000016
【図１５】
2006335294.tif 000017
【図１６】
2006335294.tif 000018
【図１７】
2006335294.tif 000019
【図１８】
2006335294.tif 000020
【図１９】
2006335294.tif 000021
【図２０】
2006335294.tif 000022
【図２１】
2006335294.tif 000023
【図２２】
2006335294.tif 000024
【図２３】
2006335294.tif 000025