(57)【要約】      （修正有）【課題】ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え時に、クラッチの入出力の回転数差が大きい場合であっても、クラッチの締結ショックの抑制と締結時間の長期化を抑制する。【解決手段】エンジンが停止され、かつクラッチCLが開放されたＥＶモード中に、クラッチCLの無段変速機側の推測回転数と駆動輪側の実回転数と減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなるか否かを判定する。減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなると判定した場合には、運転点がＥＶ領域であってもエンジンを再始動し、クラッチCLを解放状態のままセカンダリ回転数が前記出力軸を超えるようにエンジン回転数と無段変速機の変速比のうちの少なくとも一方を制御する。【選択図】図４
2015150916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
該エンジンの出力軸に連結された無段変速機と、
該無段変速機の出力軸に連結されたクラッチと、
該クラッチの出力軸に連結された駆動輪と、
前記クラッチの出力軸に連結されて前記駆動輪を駆動可能な電動モータと、
運転状態に応じて前記エンジンの始動および稼働と、前記無段変速機の変速と、前記電動モータの始動および稼働と、前記クラッチの締結および解放と、を制御する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記エンジンが停止され、かつ前記クラッチが開放されたＥＶモード中に、前記クラッチの無段変速機側の推測回転数と駆動輪側の実回転数と減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなるか否かを判定し、前記減算値の絶対値が前記所定回転数差より大きくなると判定した場合には、運転点がＥＶ領域であっても前記エンジンを再始動し、前記クラッチを解放状態のまま前記セカンダリ回転数が前記出力軸を超えるように前記エンジン回転数と前記無段変速機の変速比のうちの少なくとも一方を制御するようにしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記推定セカンダリ回転数はあらかじめ設定した前記エンジンの始動時の吹き上がり回転数および前記無段変速機の変速比から推測することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記所定回転数差は、前記同期制御を行うことなく前記切り替えの指令から所定時間後に前記クラッチを締結した場合に前記クラッチの所定以上の締結ショックの発生、および前記クラッチの所定以上の締結時間となる時間であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと電動モータと無段変速機とを搭載し、これらを制御してエンジンと電動モータと両方の駆動で車両を走行可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド車両としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
この特許文献１に記載のハイブリッド車両では、エンジンと、このエンジンの出力軸に結合された無段変速機と、この無段変速機の出力軸に結合されたクラッチと、このクラッチの出力軸側に結合された駆動輪と、この駆動輪側に結合された電動モータと、車両の運転状態に応じてエンジンおよび電動モータの出力制御、クラッチの締結／解放の制御、および無段変速機の変速制御を行う制御手段と、を備え、電気自動車（ＥＶ）モードとハイブリッド（ＨＥＶ）モードとの間で切り替え可能である。上記ＥＶモードでは、エンジンを停止してクラッチを解放して、電動モータで力行および回生を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９９４４２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、上記従来のハイブリッド車両にあっては、ＥＶモードでの走行中における無段変速機の変速制御については全く考慮されていないため、以下の問題点がある。
すなわち、ＥＶモード（エンジン停止かつクラッチ解放）で車両を発進した後、車両の運転点がＥＶ領域からＨＥＶ領域に移ると、停止していたエンジンを再始動してクラッチを締結することによりＨＥＶモードに切り替わる。
この場合、まず、上記ＥＶモードで発進するときは、エンジンが停止しているので無段変速機のセカンダリ回転数、したがってクラッチの無段変速機側の回転数がゼロであるのに対して、クラッチの駆動輪側の回転数は車速の上昇に伴って高くなる。この結果、車速の上昇に伴ってクラッチの無段変速機側回転数と駆動輪側回転数との乖離、すなわちこれら間の回転数差が増大していくことになる。
【０００５】
このようなクラッチの無段変速機側回転数と駆動輪側回転数との乖離は、  高速走行中でのＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替わり時に大きくなる。
このため、上記乖離、したがって上記回転数差が大きい状態のままクラッチを締結させる場合、クラッチの締結速度が速いと大きな締結ショックが発生してしまい、ドライバに不快感を与えてしまう。逆にクラッチの締結速度が遅いと、締結ショックを緩和できるもののＥＶも度からＨＥＶモードへの切り替え時間が不要に長くなってしまいドライバに不安感あるいは違和感を与えてしまう。この結果、従来のハイブリッド車両にあっては、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替わり時にクラッチの締結ショックと締結時間の長大化との両方を同時に満足させることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え時に、クラッチの無段変速機側の回転数と駆動輪側の回転数との回転数差が大きい場合であっても、クラッチの締結ショックとクラッチの締結時間の不要な長引きの両方を同時に抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンが停止され、かつクラッチが開放されたＥＶモード中に、クラッチの無段変速機側の推測回転数と駆動輪側の実回転数と減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなるか否かを判定し、減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなると判定した場合には、運転点がＥＶ領域であってもエンジンを再始動し、クラッチを解放状態のままセカンダリ回転数が前記出力軸を超えるようにエンジン回転数と無段変速機の変速比のうちの少なくとも一方を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え時に、クラッチの無段変速機側の回転数と駆動輪側の回転数との回転数差が大きい場合であっても、クラッチの締結ショックとクラッチの締結時間の不要な長引きの両方を同時に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両の各構成要素の関係を示す図である。
【図２】(a)は図１のハイブリッド車両に搭載された無段変速機の構成を示す図、(b)はその締結要素の作動表を示す図である。
【図３】図１ハイブリッド車両における各走行モードの領域マップを示す図である。
【図４】図１のハイブリッド車両で実行されるＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え制御のフローチャートを示す図である。
【図５】図４で実行される制御の一例でのタイムチャートを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１の制御装置が搭載されたハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。図１のハイブリッド車両は、エンジン(内燃機関)1および電動モータ2を動力源として搭載され、エンジン1は、スタータモータ3により始動する。エンジン1は、Ｖベルト式の無段変速機4等を介して駆動輪5に適宜切り離し可能に駆動結合する。
【００１２】
無段変速機（CVT）4のバリエータVRは、プライマリプーリ6と、セカンダリプーリ7と、これらプーリ6,7間に掛け渡したＶベルト8（無端可撓部材）とからなるＶベルト式無段変速機構である。尚、Ｖベルト8は複数のエレメントを無端ベルトによって束ねる構成を採用したが、チェーン方式等であってもよく特に限定しない。プライマリプーリ6はトルクコンバータT/Cを介してエンジン1のクランクシャフトに結合し、セカンダリプーリ7はクラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次介して駆動輪5に結合する。
【００１３】
なお、本実施例にあっては、動力伝達経路を断接する要素（クラッチやブレーキ等）を総称してクラッチと記載する。図１は、動力伝達経路を概念的に示すものであり、図２に示すように後述する副変速機31内に設けられたハイクラッチH/C，リバースブレーキR/B及びローブレーキL/Bを、総称してクラッチCLと記載している。クラッチCLが締結状態のとき、エンジン1からの動力はトルクコンバータT/Cを経てプライマリプーリ6へ入力され、その後Ｖベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達し、ハイブリッド車両の走行に供される。
【００１４】
エンジン動力伝達中、プライマリプーリ6のプーリＶ溝幅を小さくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリＶ溝幅を大きくすることで、Ｖベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を大きくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を小さくする。これにより、バリエータVRはHigh側プーリ比（High側変速比）へのアップシフトを行う。High側変速比へのアップシフトを限界まで行った場合、変速比は最高変速比に設定される。
【００１５】
逆にプライマリプーリ6のプーリＶ溝幅を大きくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリＶ溝幅を小さくすることで、Ｖベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を小さくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を大きくする。これにより、バリエータVRはLow側プーリ比（Low側変速比）へのダウンシフトを行う。Low側変速比へのダウンシフトを限界まで行った場合、変速は最低変速比に設定される。
【００１６】
バリエータVRは、プライマリプーリ6の回転数を検出するプライマリ回転数センサ6aと、セカンダリプーリ7の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ7aとを有し、これら両回転数センサにより検出された回転数に基づいて実変速比を算出し、この実変速比が目標変速比となるように各プーリの油圧制御等が行われる。
【００１７】
電動モータ2は減速ギヤ組11およびファイナルギヤ組11を介して駆動輪5に常時結合され、この電動モータ2は、バッテリ12の電力によりインバータ13を介して駆動される。
インバータ13は、バッテリ12の直流電力を交流電力に変換して電動モータ2へ供給すると共に、電動モータ2への供給電力を加減することにより、電動モータ2を駆動力制御および回転方向制御する。
【００１８】
なお電動モータ2は、上記のモータ駆動のほかに発電機としても機能し、回生制動の用にも供する。この回生制動時はインバータ13が、電動モータ2に回生制動力分の発電負荷をかけることにより、電動モータ2を発電機として作用させ、電動モータ2の発電電力をバッテリ12に蓄電する。
【００１９】
実施例１のハイブリッド車両は、クラッチCLを解放すると共にエンジン1を停止させた状態で電動モータ2を駆動することで、電動モータ2の動力のみがファイナルギヤ組11を経て駆動輪5に達し、電動モータ2のみによるＥＶモードで走行を行う。この間、クラッチCLを解放することで、停止状態のエンジン1及びバリエータVRのフリクションを低減し、ＥＶモードでの走行中における無駄な電力消費を抑制する。
【００２０】
上記のＥＶモードによる走行状態において、エンジン1をスタータモータ3により始動させると共にクラッチCLを締結させると、エンジン1からの動力がトルクコンバータT/C、プライマリプーリ6、Ｖベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達するようになり、ハイブリッド車両はエンジン1および電動モータ2によるＨＥＶモードで走行する。
【００２１】
ハイブリッド車両を上記の走行状態から停車させる、もしくは、この停車状態に保つに際しては、駆動輪5と共に回転するブレーキディスク14をキャリパ15により挟圧して制動することで目的を達する。キャリパ15は、運転者が踏み込むブレーキペダル16の踏力に応動する負圧式ブレーキブースタ17による倍力下で、ブレーキペダル踏力対応のブレーキ液圧を出力するマスタシリンダ18に接続されている。マスタシリンダ18により発生したブレーキ液圧によりキャリパ15を作動させてブレーキディスク14の制動を行う。ハイブリッド車両はＥＶモードおよびＨＥＶモードのいずれにおいても、運転者がアクセルペダル19を踏み込んで指令する駆動力指令に応じたトルクで車輪5を駆動し、運転者の要求に応じた駆動力をもって走行する。
【００２２】
ハイブリッドコントローラ21は、ハイブリッド車両の走行モード選択と、エンジン1の出力制御と、電動モータ2の回転方向制御および出力制御と、バリエータVRの変速制御と、副変速機31の変速制御及びクラッチCLの締結、解放制御と、バッテリ12の充放電制御とを実行する。このとき、ハイブリッドコントローラ21は、対応するエンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25を介してこれら制御を行う。
【００２３】
ハイブリッドコントローラ21には、ブレーキペダル16を踏み込む制動時にOFFからONに切り替わる常開スイッチであるブレーキスイッチ26からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセルペダル開度）APOを検出するアクセルペダル開度センサ27からの信号とが入力される。ハイブリッドコントローラ21は更に、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25との間で、内部情報のやり取りを行う。なお、ハイブリッドコントローラ21、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24は、本発明の制御手段に相当する。
【００２４】
エンジンコントローラ22は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答して、エンジン1を出力制御し、モータコントローラ23は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答してインバータ13を介し電動モータ2の回転方向制御および出力制御を行う。変速機コントローラ24は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、エンジン駆動される機械式オイルポンプO/P（もしくはポンプ用モータに駆動される電動式オイルポンプEO/P）からのオイルを媒体として、バリエータVR（Vベルト式無段変速機構VR）の変速制御および副変速機31の変速制御及びクラッチCLの締結、解放制御を行う。バッテリコントローラ25は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、バッテリ12の充放電制御を行う。
【００２５】
図２(a)は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図であり、図２(b)は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系における無段変速機4に内蔵された副変速機31内におけるクラッチCL（具体的には、H/C, R/B, L/B）の締結論理図である。図２(a)に示すように、副変速機31は、複合サンギヤ31s-1および31s-2と、インナピニオン31pinと、アウタピニオン31poutと、リングギヤ31rと、ピニオン31pin, 31poutを回転自在に支持したキャリア31cとからなるラビニョオ型プラネタリギヤ組で構成する。
【００２６】
複合サンギヤ31s-1および31s-2のうち、サンギヤ31s-1は入力回転メンバとして作用するようセカンダリプーリ7に結合し、サンギヤ31s-2はセカンダリプーリ7に対し同軸に配置するが自由に回転し得るようにする。
【００２７】
サンギヤ31s-1にインナピニオン31pinを噛合させ、このインナピニオン31pinおよびサンギヤ31s-2をそれぞれアウタピニオン31poutに噛合させる。
アウタピニオン31poutはリングギヤ31rの内周に噛合させ、キャリア31cを出力回転メンバとして作用するようファイナルギヤ組9に結合する。
キャリア31cとリングギヤ31rとをクラッチCLであるハイクラッチH/Cにより適宜結合可能となし、リングギヤ31rをクラッチCLであるリバースブレーキR/Bにより適宜固定可能となし、サンギヤ31s-2をクラッチCLであるローブレーキL/Bにより適宜固定可能となす。
【００２８】
副変速機31は、ハイクラッチH/C、リバースブレーキR/BおよびローブレーキL/Bを、図２(b)に○印により示す組み合わせで締結させ、それ以外を図２(b)に×印で示すように解放させることにより前進第１速、第２速、後退の変速段を選択することができる。ハイクラッチH/C、リバースブレーキR/BおよびローブレーキL/Bを全て解放すると、副変速機31は動力伝達を行わない中立状態であり、この状態でローブレーキL/Bを締結すると、副変速機31は前進第１速選択（減速）状態となり、ハイクラッチH/Cを締結すると、副変速機31は前進第２速選択（直結）状態となり、リバースブレーキR/Bを締結すると、副変速機31は後退選択（逆転）状態となる。
【００２９】
図２(a)の無段変速機4は、全てのクラッチCL（H/C, R/B, L/B）を解放して副変速機31を中立状態にすることで、バリエータVR（セカンダリプーリ7）と駆動輪5との間を切り離すことができる。
【００３０】
図２(a)の無段変速機4は、エンジン駆動される機械式オイルポンプO/Pもしくはポンプ用モータに駆動される電動式オイルポンプEO/Pからのオイルを作動媒体として制御されるもので、変速機コントローラ24がライン圧ソレノイド35、ロックアップソレノイド36、プライマリプーリ圧ソレノイド37-1、セカンダリプーリ圧ソレノイド37-2、ローブレーキ圧ソレノイド38、ハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧ソレノイド39およびスイッチバルブ41を介し、バリエータVRの当該制御を以下のように制御する。
なお、変速機コントローラ24には、図１につき前述した信号に加えて、車速VSPを検出する車速センサ32からの信号、および車両加減速度Gを検出する加速度センサ33からの信号を入力する。
【００３１】
ライン圧ソレノイド35は、変速機コントローラ24からの指令に応動し、機械式オイルポンプO/Pからのオイルを車両要求駆動力対応のライン圧PLに調圧する。また、機械式オイルポンプO/Pとライン圧ソレノイド35との間には電動式オイルポンプEO/Pが接続されており、変速機コントローラ24からの指令に応動してポンプ吐出圧を供給する。
【００３２】
ロックアップソレノイド36は、変速機コントローラ24からのロックアップ指令に応動し、ライン圧PLを適宜トルクコンバータT/Cに向かわせることで、トルクコンバータT/Cを所要に応じて入出力要素間が直結されたロックアップ状態にする。
【００３３】
プライマリプーリ圧ソレノイド37-1は、変速機コントローラ24からのVR変速比指令に応動してライン圧PLをプライマリプーリ圧に調圧し、これをプライマリプーリ6へ供給することにより、プライマリプーリ6のＶ溝幅と、セカンダリプーリ7のＶ溝幅とを、VR変速比が変速機コントローラ24からの指令に一致するよう制御して変速機コントローラ24からのVR変速比指令を実現する。
【００３４】
セカンダリプーリ圧ソレノイド37-2は、変速機コントローラ24からのクランプ力指令に応じてライン圧PLをセカンダリプーリ圧に調圧し、これをセカンダリプーリ7に供給することにより、セカンダリプーリ7がＶベルト8をスリップしないよう挟圧する。
ローブレーキ圧ソレノイド38は、変速機コントローラ24が副変速機31の第1速選択指令を発しているとき、ライン圧PLをローブレーキ圧としてローブレーキL/Bに供給することによりこれを締結させ、第1速選択指令を実現する。
【００３５】
ハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧ソレノイド39は、変速機コントローラ24が副変速機31の第2速選択指令または後退選択指令を発しているとき、ライン圧PLをハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧としてスイッチバルブ41に供給する。
【００３６】
実施例１の電動式オイルポンプEO/Pの最大吐出能力は、機械式オイルポンプO/Pに比べて小さく設定されており、バリエータVRを変速させる程度の吐出能力は有しておらず、変速比を維持する程度の吐出能力、もしくは潤滑油を供給する程度の吐出能力を確保することで、電動式オイルポンプEO/Pのモータ及びポンプの小型化を図っている。
【００３７】
第２速選択指令時はスイッチバルブ41が、ソレノイド39からのライン圧PLをハイクラッチ圧としてハイクラッチH/Cに向かわせ、これを締結することで副変速機31の第２速選択指令を実現する。
後退選択指令時はスイッチバルブ41が、ソレノイド39からのライン圧PLをリバースブレーキ圧としてリバースブレーキR/Bに向かわせ、これを締結することで副変速機31の後退選択指令を実現する。
【００３８】
上記のように構成されたハイブリッド車両において、ＥＶモード、ＨＥＶモード、ＥＶモード回生、ＨＥＶモード回生の各領域を示す領域マップについて図３に基づいて説明する。
図３にあって、横軸に車速(VSP)を、縦軸上方にアクセル開度(APO)を、縦軸下方にブレーキ力（BRK）を表す。なお、縦軸ゼロは、アクセルペダルもブレーキペダルも踏み込まれていない状態である。このゼロ位置から上方に行くにつれてアクセル開度APOが大きくなり、ゼロ位置から下方に行くにしたがってブレーキ力BRKが大きくなる。
【００３９】
図３において、ブレーキペダルがほとんど踏み込まれていない状態で、アクセル開度APOが小さく（たとえばAPOが1/8以下）、かつ車速が低い場合には、ＥＶモード領域であり、車速VSPが低くかつアクセル開度APOが所定開度以上の場合、またアクセル開度APOに関わらず車速VSPが第１所定速度以上である場合にはＨＥＶモード領域である。なお、このＨＥＶ領域にあって、車速VSPが第１所定速度より高い車速ではこの車速とアクセル開度APOの大きさによって副変速機31の１速−２速間の変速が行われ、その変速線を図３に1-2変速として示す。
【００４０】
一方、ブレーキペダルが踏み込まれたときは、車両にブレーキ力BRKを作用させるが、このブレーキ力BRKが所定ブレーキ力より小さく、かつ車速が低い場合にはブレーキディスク14のみによる機械式ブレーキのみを作動させてブレーキ力を得るメカブレーキ領域とし、ブレーキ力BRKが小さく、かつ車速VSPが第２所定車速より大きくなると、電動モータ2を発電機として機能させるＥＶ回生領域とし、その他の領域、すなわち所定ブレーキ力が所定ブレーキ力以上の場合、また所定ブレーキ力の大きさにかかわらず車速VSPが第３車速以上の場合には、ＨＥＶ回生領域とする。ここで、所定ブレーキ力以上となると、ブレーキスイッチ26がオンになることで、上記領域の判定を行う。
【００４１】
なお、図３中には矢印が複数記載されているが、これらは本実施例で実行されるＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替わりの例をそれぞれ示すものである。
すなわち、アクセルペダル19を踏み込んだりアクセルペダル19を実質解放(アクセル開度1/8より十分に低い開度)してコースティング（惰性）したりしているＥＶモードによる走行中にＨＥＶモードによる力行状態へ移行する場合を示している。
【００４２】
ここで、クラッチCLは、ＥＶモードでの走行中は解放状態にあり、上記のようなＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え時には無段変速機側と駆動輪側との間を滑らせながらたがいに押圧されて締結し、ＨＥＶモードでの走行にあっては締結状態を維持する。
【００４３】
ＨＥＶモードによる走行中にアクセルペダル19を解放してコースティング（惰性）走行へ移行した場合や、ＨＥＶモードによる力行状態からブレーキペダル16を踏み込んで車両を制動する場合、電動モータ2による回生制動によって車両の運動エネルギーを電力に変換し、これをバッテリ12に蓄電しておくことでエネルギー効率の向上を図る（ＨＥＶ回生状態）。ところでＨＥＶモードのまま回生制動（ＨＥＶ回生状態）を行うときは、クラッチCLが締結状態であるため、エンジン1の逆駆動力（エンジンブレーキ）分および無段変速機4のフリクション分だけ回生制動エネルギーの低下を招くこととなり、エネルギー回生効率が悪い。
【００４４】
そのため、ＨＥＶモードによる走行中に回生制動が開始され、所定車速VSP1を下回ると、クラッチCLの解放によりエンジン1およびバリエータVRを駆動輪5から切り離してＥＶモードによる走行へと移行する。これによりＥＶ回生状態とし、エンジン1および無段変速機4によるフリクションを低減し、その分だけエネルギー回生量を稼げるようにする。
なお、図３の領域マップは、基本的なものであって、電動モータ2をベースとしており、このベースの上に無段変速機4の状態に応じて後述するように可変となる。
【００４５】
次に、ハイブリッドコントローラ21、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、および変速機コントローラ24、バッテリコントローラ25にて実行されるＥＶモードからＨＥＶモードへの移行時における制御について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４６】
ステップS1では、ハイブリッド車両がＥＶモードでの力走あるいは回生を行っている状態であるか否かを判定する。この判定結果がYESであれば、ステップS2に進み、NOであればSTARTに戻る。
【００４７】
ステップS2では、プライマリ回転数センサ6aおよびセカンダリ回転数センサ7aからプライマリ回転数およびセカンダリ回転数、また車速センサ32から車速VSPをそれぞれ読み込む。続いて、ステップS3に進む。
【００４８】
ステップS3では、まず、クラッチCLのセカンダリ回転数を予測する。このセカンダリ回転数の予測は、エンジン1が始動されて吹きあがったときの予測回転数と無段変速機4の変速比とからの演算により算出される。エンジン1が始動されて吹きあがったときの予測回転数は、過去の実績から予め設定しておき、また無段変速機4の変速比は、プライマリ回転数センサ6aで検出したプライマリ回転数と、セカンダリ回転数センサ7aで検出したセカンダリプーリ7の回転数とに基づいて実変速比を算出したり、エンジン停止時の変速固定のホールド値を用いたり、あるいはプーリの回転の連れ回りから求める。また、クラッチCLの出力軸回転数OutREVを、車速VSPとファイナルギヤ組9や減速ギヤ組11のギヤ比とから算出する。
【００４９】
このようにして予測した予測セカンダリ回転数SecREV-Estから上記出力軸回転数OutRefを減算し、この減算値の絶対値が所定回転数差より大きいか否かを判定する。ここで、所定回転数差は、エンジン1の回転数および無段変速機4の変速比をクラッチCLの同期制御することなくクラッチCLの締結を行った場合に、締結ショックが過大になる、あるいは締結時間が過度に長大化するといった問題が生じない限界の回転数差であって、実験により予め求めておく。この判定結果がYESであればステップS4へ進み、NOであればステップS1に戻る。
【００５０】
ステップS4では、ＥＶモードでの走行中であるにも関わらず、スタータモータ3を回転させ燃料噴射を行うことでエンジン1を再始動させる。その後、電動式オイルポンプEO/Pを始動させて圧油を無段変速機4に供給する。続いて、ステップS5に進む。
【００５１】
ステップS5では、プライマリ回転数センサ6aで検出したプライマリ回転数と、セカンダリ回転数センサ7aで検出したセカンダリプーリ7の回転数とに基づいて実変速比を算出し、この実変速比とエンジン1の実回転数とからクラッチCLの実セカンダリ回転数を算出し、この実セカンダリ回転数から実出力軸回転数を減算する。この減算値が０より大きくなったとき、言い換えると実セカンダリ回転数が実出力軸回転数を上回ったか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳであればステップS6に進み、NOであればステップS8に進む。
【００５２】
ステップS6では、実セカンダリ回転数が実出力軸回転数を上回ったと判定されたのでクラッチCLの締結を指示し、クラッチＣＬを締結する。
続いて、ステップＳ７へ進む。
【００５３】
ステップS7では、ステップS8でスリップ状態にあるクラッチCLを完全締結させる。この結果、車両は、ＨＥＶモードでの力行あるいは回生での走行となる。続いてステップS1に戻る。
【００５４】
ステップS8では、セカンダリ回転数が出力軸回転数を超えるように、クラッチCLの無段変速機4の変速制御を開始し、この無段変速機4の変速制御をエンジン1の回転数制御と共に実行する。また、クラッチCLを滑らせながら締結に向かわせる。このスリップ領域では、エンジン1の回転がリニアに上昇するように制御するのが望ましい。続いて、ステップS1に戻る。
【００５５】
上記ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え制御の一例につき、図５に示すタイムチャートに基づいて説明する。
同図において、横軸には時間を、縦軸には上から順に走行モード、無段変速機の状態モード、イグニッションスイッチのオン・オフ、インヒビタスイッチのポジション、ブレーキスイッチのオン・オフ、アクセルｐｒダル開度APO、車速VSP、エンジン1の停止・稼動、電動モータ2のトルク、エンジン回転数EngREV、無段変速機のプライマリ回転数PriREV、セカンダリ回転数SecREV、出力軸回転数OutREV、無段変速機4のプライマリ油圧P_priおよびセカンダリ油圧P_sec、無段変速機4の変速比DRatioを、それぞれ取っている。
【００５６】
最初、エンジン1および電動モータ2の両方が停止し車速が0の停車状態にあって、時刻t0でイグニッションスイッチをオンにする。このイグニッションスイッチをオンにするときは、無段変速機4のセレクトレバーはP位置、ブレーキペダルは踏み込んでいる。したがって、インヒビタスイッチはPの信号を、ブレーキスイッチはオンの信号を出力している。ドライバがセレクトレバーをP、R、N、Dの順に前進走行位置であるD位置に移動させ、時刻t1にブレーキペダルを開放すると、アクセルペダルを踏み込んでいなくとも、電動モータ2が駆動回転を始める。
【００５７】
続いて、時刻t2でアクセルペダルを踏み込むとアクセル開度APOが大きくなり、電動モータ2が発生するトルクおよび回転数が増大する。なお、これまでの期間にあっては、無段変速機4はアイドルストップ状態あるいはコーストストップ状態にある。そして、時刻t2でのアクセルペダルの踏み込みにより、車両が発進し、時刻t3の直前でその車速VSP、したがってクラッチCLの出力軸側回転数OutREVも増大する結果、推定セカンダリ回転数SecREVとの回転数差の絶対値が所定回転数差より大きくなるので、時刻t3でエンジン1が再始動される。また、電動オイルポンプEO/Pも稼動開始し、無段変速機4に圧油を供給しはじめる。
【００５８】
時刻t4では、プライマリプーリへプライマリ圧P_priを、セカンダリプーリへセカンダリ圧P_secを供給する。このとき、無段変速機4の変速比は最Lowに維持しておく。その後、時刻t5までに、エンジン１および無段変速機4を稼動状態にしておく。このとき、電動モータ2の出力トルクが一定となり、エンジン1も稼動しているので、車速VSPは次第に増加していく。
この結果、プライマリプーリのプライマリ回転数PriREV、セカンダリプーリのセカンダリ回転数SecREVと、エンジン回転数EngREVが立ち上がる。したがって、無段変速機4のアイドルストップ状態は時刻t6で終える。
【００５９】
時刻t6を過ぎたところでクラッチCLのガタ詰めを行うためクラッチCL（ここでは、ローブレーキ）にその分の油圧P_Low/Bを短時間供給し、その後、この圧を序所に高めていき、クラッチCLをスリップ状態へ持っていく。このスリップ状態を保ちながら、時刻t7から無段変速機4の変速制御を行う。この変速制御はプライマリプーリやセカンダリプーリに供給する油圧を制御することで行う。この制御はまた、エンジン1の回転がリニアに立ち上がるようにすることが望ましい。
このようにして、セカンダリ回転数が出力軸回転数を超えるまでスリップ制御、エンジン１の回転数制御、無段変速機4の変速制御を行う。なお、この期間はＨＥＶモードでの走行となる。また、このスリップ制御中は、電動モータ2の出力トルクを減少させて行く。
【００６０】
セカンダリ回転数が出力軸回転数を超える時刻t8で、電動モータ2の出力トルクを０とし、かつクラッチCLを完全締結し、エンジン1のみの駆動モードに移行する。
図５の各要素の回転数を表す線のうち、点線は本実施例の制御を用いない従来技術の場合を示し、これと比較すると、本実施例ではエンジン1の始動とクラッチCLの締結の早期化を図れることがわかる。
【００６１】
上記の説明から分かるように、本実施例のハイブリッド車両の制御装置においては、ＥＶモード中に、クラッチCLの無段変速機4側の推測回転数と駆動輪5側の実回転数と減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなるか否かを判定する。減算値の絶対値が所定回転数差より大きくなると判定した場合には、運転点がＥＶ領域であってもエンジン1を再始動し、クラッチCLを解放状態のままセカンダリ回転数が前記出力軸を超えるようにエンジン回転数と無段変速機4の変速比のうちの少なくとも一方を制御するようにした。
したがって、本実施例のハイブリッド車両の制御装置では、上記モード切り替えにあって上記回転数差が大きくなる場合であっても、クラッチCLの締結ショックを緩和でき、また締結時間が過大となることを抑制できるという効果を得ることができる。この結果、ドライバに不快感、違和感、不安感を与えることがない。
【００６２】
すなわち、回転数差をなくしてからクラッチCLを完全締結させるとき、セカンダリ回転数が出力軸回転数と同期（略一致）するように無段変速機4をアップシフトし、回転同期したらクラッチCLを締結するようにした場合、回転数差が大きいため回転同期するまでに時間がかかりＥＶモードからＨＥＶモードへの切り替え時間が不要に長くなるといった問題を解決できる。
また、ＥＶモード中の無段変速機4の変速比が最Lowに近いほど回転同期のためのアップシフト時間が不要に長くなるといった問題も解決できる。
また、急激な締結や過度の滑りがなくなるので、クラッチCLの耐久性も向上する。また、加速時のラグを得ることができる。さらに、所定の駆動力を確保できるといったメリットもある。
【００６３】
以上のように、本発明の給電装置を上記のように構成した各実施例に基づき、説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られることなく、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、設計変更や変形例は本発明に含まれる。
【００６４】
たとえば、上記クラッチCLの滑り制御中に、エンジン1の回転数制御と無段変速機4の変速制御を同時に行ったが、これに限られず、それらのどちらか一方だけをフィードバック制御するようにしてもよい。
また、セカンダリ回転数センサに代えて、エンジン1の回転数と無段変速機4の変速比からセカンダリ回転数を求めたり、車速センサは車輪センサから求めたりするなど、変形するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
CL        クラッチ
E/OP     電動オイルポンプ
VR        バリエータ
1        エンジン
2        電動モータ
3        スタータモータ
4        無段変速機
5        駆動輪
22        エンジンコントローラ（制御手段）
23        モータコントローラ（制御手段）
24        変速機コントローラ（制御手段）
26        ハイブリッドコントローラ（制御手段）
32        車速センサ
【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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