(57)【要約】【課題】出力軸に伝達されるトルクが反転することにより生じるショックを低減する。【解決手段】ＥＣＵは、ＭＧ（２）を用いた回生制動が不可能であると、ＭＧ（２）を用いた回生制動を制限するステップ（Ｓ１２０）と、エンジンにおいて燃料噴射を停止するフューエルカットを実行するステップ（Ｓ１３０）と、アップシフトを行なうと判断され（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、かつエンジンおよびＭＧ（１）により出力軸に伝達されるトルクが車両を減速させるトルクであると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、フューエルカットから復帰するようにエンジンを制御するステップ（Ｓ１６０）と、車両を減速させないトルクが出力軸に伝達されるように、エンジンおよびＭＧ（１）を制御するステップ（Ｓ１７０）と、変速機がアップシフトを行なうように制御するステップ（Ｓ１８０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図７
2008143404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に連結された出力軸にトルクを伝達する駆動源と、変速機を介して前記出力軸にトルクを伝達する回転電機とを有するパワートレーンの制御装置であって、
前記回転電機を用いた発電を制限するための手段と、
前記回転電機を用いた発電が制限されている状態において、車両を減速させるトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている場合、前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されるように前記駆動源を制御するための制御手段と、
前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている状態において変速するように前記変速機を制御するための手段とを含む、パワートレーンの制御装置。
【請求項２】
前記車両には、前記車両に制動力を付与する制動機構が設けられ、
前記制御装置は、前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されるように前記駆動源が制御された場合、前記制動機構による制動力が増大するように制御するための手段をさらに含む、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
【請求項３】
前記駆動源は、内燃機関および回転電機のうちの少なくともいずれか一方を含む、請求項１または２に記載のパワートレーンの制御装置。
【請求項４】
前記駆動源は、内燃機関を含み、
前記制御手段は、前記回転電機を用いた発電が制限されている状態において、前記内燃機関における燃料噴射が停止していることにより車両を減速させるトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている場合、前記内燃機関における燃料噴射を再開して前記車両を減速させないトルクが前記内燃機関から前記出力軸に伝達されるように前記内燃機関を制御するための手段を含む、請求項１または２に記載のパワートレーンの制御装置。
【請求項５】
車輪に連結された出力軸にトルクを伝達する駆動源と、変速機を介して前記出力軸にトルクを伝達する回転電機とを有するパワートレーンの制御方法であって、
前記回転電機を用いた発電を制限するステップと、
前記回転電機を用いた発電が制限されている状態において、車両を減速させるトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている場合、前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されるように前記駆動源を制御するステップと、
前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている状態において変速するように前記変速機を制御するステップとを含む、パワートレーンの制御方法。
【請求項６】
前記車両には、前記車両に制動力を付与する制動機構が設けられ、
前記制御方法は、前記車両を減速させないトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されるように前記駆動源が制御された場合、前記制動機構による制動力が増大するように制御するステップをさらに含む、請求項５に記載のパワートレーンの制御方法。
【請求項７】
前記駆動源は、内燃機関および回転電機のうちの少なくともいずれか一方を含む、請求項５または６に記載のパワートレーンの制御方法。
【請求項８】
前記駆動源は、内燃機関を含み、
前記駆動源を制御するステップは、前記回転電機を用いた発電が制限されている状態において、前記内燃機関における燃料噴射が停止していることにより車両を減速させるトルクが前記駆動源から前記出力軸に伝達されている場合、前記内燃機関における燃料噴射を再開して前記車両を減速させないトルクが前記内燃機関から前記出力軸に伝達されるように前記内燃機関を制御するステップを含む、請求項５または６に記載のパワートレーンの制御方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートレーンの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、車輪に連結された出力軸にトルクを伝達する駆動源と、変速機を介して出力軸にトルクを伝達する回転電機とを有するパワートレーンを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の回転電機から出力されたトルクによりエンジンをアシストしたり、車両を走行させたりするハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、回転電機から出力されたトルクを、複数の変速段（変速比）を有する変速機を介して車輪に伝達するものもある。
【０００３】
ところで、回転電機から出力されたトルクを変速機を介して車輪に伝達するようにした場合、変速機における変速の際、トルクが伝達されない状態が一時的に生じ得る。そこで、トルクが連続的に伝達されるように構成されたハイブリッド車が提案されている。
【０００４】
特開２００２−２２５５７８号公報（特許文献１）は、複数の駆動力源の動力を車輪に伝達する経路の少なくとも一部が共通化されているとともに、複数の駆動力源のうちの所定の駆動力源（回転電機）から出力された動力を車輪に伝達する経路に、２つの回転部材の間の動力伝達状態を変更する動力伝達状態制御装置（変速機）が設けられているハイブリッド車を開示する。動力伝達状態制御装置は、所定の駆動力源以外の駆動力源の動力を車輪に伝達する経路以外の経路に配置されている。動力伝達状態制御装置は、２つの回転部材同士の変速比および２つの回転部材の間の動力の伝達経路の少なくとも一方を変更できるように構成される。
【０００５】
この公報に記載のハイブリッド車によれば、所定の駆動力源の動力を車輪に伝達するにあたり、２つの回転部材の間の動力の伝達状態を変更する場合でも、所定の駆動力源以外の駆動力源の動力が車輪に伝達される。これにより、車輪に伝達されるトルクの低下が抑制される。
【特許文献１】特開２００２−２２５５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に、ハイブリッド車においては、減速時に回転電機を発電機として作動せしめて、電気エネルギを回収する回生制動が行なわれる。しかしながら、バッテリなどのＳＯＣ（State Of Charge）が高い状態であれば、発電された電力を蓄電することができないため、回転電機を用いた発電、すなわち回生制動が制限される。回転電気を用いた発電が制限された状態においては、車両の制動力を確保するために、たとえばエンジンにおいてフューエルカットが行なわれる。このような状態において、特開２００２−２２５５７８号公報に記載のハイブリッド車のように回転電機と出力軸との間に変速機が設けられた車両において、変速機の変速を行ない、回転電機の出力軸回転数が減少されると、回転電機のイナーシャトルクが出力軸に作用し得る。このとき、変速機と車輪との間に設けられるディファレンシャルギヤなどにおけるバックラッシュが詰められる（ギヤ間の隙間が詰められる）。そのため、ギヤ同士が衝突し、ショックが発生し得る。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ショックを低減することができるパワートレーンの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るパワートレーンの制御装置は、車輪に連結された出力軸にトルクを伝達する駆動源と、変速機を介して出力軸にトルクを伝達する回転電機とを有するパワートレーンの制御装置である。この制御装置は、回転電機を用いた発電を制限するための手段と、回転電機を用いた発電が制限されている状態において、車両を減速させるトルクが駆動源から出力軸に伝達されている場合、車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されるように駆動源を制御するための制御手段と、車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されている状態において変速するように変速機を制御するための手段とを含む。第５の発明に係るパワートレーンの制御方法は、第１の発明に係るパワートレーンの制御装置と同様の要件を備える。
【０００９】
第１または第５の発明によると、変速機を介して出力軸にトルクを伝達する回転電機を用いた発電が制限される。回転電機を用いた発電が制限されている状態において、車両を減速させるトルクが駆動源から出力軸に伝達されている場合、車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されるように駆動源が制御される。車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されている状態において変速するように変速機が制御される。
これにより、変速機の変速により回転電機の回転数が減少されて、車両を加速する方向、すなわち減速させない方向への回転電機のイナーシャトルクが出力軸に作用した場合に、出力軸に作用するトルクの向きが反転することがないようにすることができる。そのため、変速機と車輪との間に設けられるディファレンシャルギヤなどのバックラッシュが詰められる際に発生するショックを低減することができる。その結果、ショックを低減することができるパワートレーンの制御装置または制御方法を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、車両には、車両に制動力を付与する制動機構が設けられる。制御装置は、車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されるように駆動源が制御された場合、制動機構による制動力が増大するように制御するための手段をさらに含む。第６の発明に係るパワートレーンの制御方法は、第２の発明に係るパワートレーンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１１】
第２または第６の発明によると、車両には、車両に制動力を付与する制動機構が設けられる。車両を減速させないトルクが駆動源から出力軸に伝達されるように駆動源が制御された場合、制動機構による制動力が増大される。これにより、ショックの低減と車両の減速とを両立することができる。
【００１２】
第３の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１または２の発明の構成に加え、駆動源は、内燃機関および回転電機のうちの少なくともいずれか一方を含む。第７の発明に係るパワートレーンの制御方法は、第３の発明に係るパワートレーンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１３】
第３または第７の発明によると、内燃機関および回転電機のうちの少なくともいずれか一方が駆動源として用いられるパワートレーンにおいてショックを低減することができる。
【００１４】
第４の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１または２の発明の構成に加え、駆動源は、内燃機関を含む。制御手段は、回転電機を用いた発電が制限されている状態において、内燃機関における燃料噴射が停止していることにより車両を減速させるトルクが駆動源から出力軸に伝達されている場合、内燃機関における燃料噴射を再開して車両を減速させないトルクが内燃機関から出力軸に伝達されるように内燃機関を制御するための手段を含む。第８の発明に係るパワートレーンの制御方法は、第４の発明に係るパワートレーンの制御装置と同様の要件を備える。
【００１５】
第４または第８の発明によると、内燃機関が駆動源として用いられる。回転電機を用いた発電が制限されている状態において、内燃機関における燃料噴射が停止していることにより車両を減速させるトルクが駆動源から出力軸に伝達されている場合、内燃機関における燃料噴射を再開して車両を減速させないトルクが内燃機関から出力軸に伝達されるように内燃機関が制御される。これにより、内燃機関を用いて、車両を減速させないトルクを出力軸に伝達することができる。そのため、変速機と車輪との間に設けられるディファレンシャルギヤなどのバックラッシュが詰められる際に発生するショックを低減することができる。
【００１６】
第９の発明に係るプログラムは、第５〜８のいずれかの発明に係るパワートレーンの制御方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８のいずれかの発明に係るパワートレーンの制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１７】
第９または第１０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第５〜８のいずれかの発明に係るパワートレーンの制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車のパワートレーンについて説明する。なお、本実施の形態に係る制御装置は、たとえば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００のＲＯＭ（Read Only Memory）１００２に記憶されたプログラムをＥＣＵ１０００実行することにより実現される。
【００２０】
図１に示すように、パワートレーンは、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）（１）２００と、これらエンジン１００とＭＧ（１）２００との間でトルクを合成もしくは分配する動力分割機構３００と、ＭＧ（２）４００と、変速機５００とを主体として構成されている。
【００２１】
エンジン１００は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、たとえば、マイクロコンピュータを主体とするＥＣＵ１０００によって行なわれる。
【００２２】
ＭＧ（１）２００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを生じるように構成される。インバータ２１０を介してバッテリなどの蓄電装置７００に接続されている。インバータ２１０を制御することにより、ＭＧ（１）２００の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御は、ＥＣＵ１０００によって行なわれる。なお、ＭＧ（１）２００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。
【００２３】
動力分割機構３００は、外歯歯車であるサンギヤ（Ｓ）３１０と、そのサンギヤ（Ｓ）３１０に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ（Ｒ）３２０と、これらサンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ）３３０とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。エンジン１００のクランクシャフトがダンパ１１０を介して第１の回転要素であるキャリア（Ｃ）３３０に連結されている。
【００２４】
これに対して第２の回転要素であるサンギヤ（Ｓ）３１０にＭＧ（１）２００のロータ（図示せず）が連結されている。したがってサンギヤ（Ｓ）３１０がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ（Ｒ）３２０が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ（Ｒ）３２０が、変速機５００の出力軸６００に連結されている。変速機５００の出力軸６００は、ディファレンシャルギヤ６０２を介して車輪６０４に連結されている。
【００２５】
図２に、動力分割機構３００の共線図を示す。図２に示すように、キャリア（Ｃ）３３０に入力されるエンジン１００の出力するトルクに対して、ＭＧ（１）２００による反力トルクをサンギヤ（Ｓ）３１０に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素となっているリングギヤ（Ｒ）３２０に現れる。その場合、ＭＧ（１）２００のロータがそのトルクによって回転し、ＭＧ（１）２００は発電機として機能する。また、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転数（出力回転数）を一定とした場合、ＭＧ（１）２００の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１００の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１００の回転数をたとえば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、ＭＧ（１）２００を制御することによって行なうことができる。その制御は、ＥＣＵ１０００によって行なわれる。
【００２６】
走行中にエンジン１００を停止させていれば、ＭＧ（１）２００が逆回転しており、その状態からＭＧ（１）２００を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリア（Ｃ）３３０に連結されているエンジン１００にこれを正回転させる方向のトルクが作用し、ＭＧ（１）２００によってエンジン１００を始動（モータリングもしくはクランキング）することができる。その場合、出力軸６００にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって走行のための駆動トルクは、ＭＧ（２）４００の出力するトルクを制御することにより維持でき、同時にエンジン１００の始動を円滑におこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００２７】
図１に戻って、ＭＧ（２）４００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成される。インバータ４１０を介してバッテリなどの蓄電装置７００接続されている。インバータ４１０を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、ＭＧ（２）４００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。
【００２８】
変速機５００は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。それぞれ外歯歯車である第１サンギヤ（Ｓ１）５１０と第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とが設けられており、その第１サンギヤ（Ｓ１）５１０に第１のピニオン５３１が噛合するとともに、その第１のピニオン５３１が第２のピニオン５３２に噛合し、その第２のピニオン５３２が各サンギヤ５１０，５２０と同心円上に配置されたリングギヤ（Ｒ）５４０に噛合している。
【００２９】
なお、各ピニオン５３１，５３２は、キャリア（Ｃ）５５０によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０が第２のピニオン５３２に噛合している。したがって第１サンギヤ（Ｓ１）５１０とリングギヤ（Ｒ）５４０とは、各ピニオン５３１，５３２と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とリングギヤ（Ｒ）５４０とは、第２のピニオン５３２と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
【００３０】
さらに、変速機５００には、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を選択的に固定するＢ１ブレーキ５６１と、リングギヤ（Ｒ）５４０を選択的に固定するＢ２ブレーキ５６２とが設けられている。これらのブレーキ５６１，５６２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合要素であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキ５６１，５６２は、油圧による係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０に前述したＭＧ（２）４００が連結される。キャリア（Ｃ）５５０が出力軸６００に連結される。
【００３１】
したがって、上記の変速機５００は、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０がいわゆる入力要素であり、またキャリア（Ｃ）５５０が出力要素となっており、Ｂ１ブレーキ５６１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定される。Ｂ１ブレーキ５６１に替えてＢ２ブレーキ５６２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定される。
【００３２】
この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。
【００３３】
図３に、変速機５００の共線図を示す。図３に示すように、Ｂ２ブレーキ５６２によってリングギヤ（Ｒ）５４０を固定すれば、低速段Ｌが設定され、ＭＧ（２）４００の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸６００に付加される。これに対してＢ１ブレーキ５６１によって第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、ＭＧ（２）４００の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸６００に付加される。
【００３４】
なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸６００に付加されるトルクは、ＭＧ（２）４００の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキ５６１，５６２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸６００に付加されるトルクは、ＭＧ（２）４００の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
【００３５】
このハイブリッド車には、図４に示すように、前述した各ブレーキ５６１，５６２に対して油圧を給排してその係合・解放の制御をおこなう油圧制御装置８００が設けられている。
【００３６】
この油圧制御装置８００は、機械式オイルポンプ８１０と電動オイルポンプ８２０と、これらのオイルポンプ８１０，８２０で発生させた油圧をライン圧に調圧（調整）するとともに、そのライン圧を元圧として調圧した油圧を各ブレーキ５６１，５６２に対して給排し、かつ適宜の箇所に潤滑のためのオイルを供給する油圧回路８３０とを備えている。
【００３７】
機械式オイルポンプ８１０は、エンジン１００によって駆動されて油圧を発生するポンプであって、たとえばダンパ１１０の出力側に同軸上に配置され、エンジン１００からトルクを受けて動作するようになっている。これに対して電動オイルポンプ８２０は、モータ（図示せず）によって駆動されるポンプであって、ケーシング（図示せず）の外部などの適宜の箇所に取り付けられ、バッテリなどの蓄電装置から電力を受けて動作し、油圧を発生するようになっている。電動オイルポンプ８２０は、所望の油圧を発生するように、ＥＣＵ１０００により制御される。たとえば、電動オイルポンプ８２０の回転数等がフィードバック制御される。
【００３８】
油圧回路８３０は、複数のソレノイドバルブや切換バルブあるいは調圧バルブ（それぞれ図示せず）を備え、調圧や油圧の給排を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、ＥＣＵ１０００により行なわれる。油圧回路内を流通する作動油の温度（以下、油温とも記載する）は、油温センサ１０１０により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ１０００に送信される。
【００３９】
なお、各オイルポンプ８１０，８２０の吐出側には、それぞれのオイルポンプ８１０，８２０の吐出圧で開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁８１２，８２２が設けられ、かつ油圧回路８３０に対してこれらのオイルポンプ８１０，８２０は互いに並列に接続されている。
【００４０】
ライン圧を調圧するソレノイドバルブ８３２は、吐出量を増大させてライン圧を第１油圧Ｐ（１）まで高くする高圧状態と、これとは反対に吐出量を第２油圧Ｐ（２）まで減じてライン圧を低くする低圧状態の二つの状態にライン圧を制御する。
【００４１】
上述したパワートレーンは、エンジン１００とＭＧ（２）４００との二つの動力源を備えているので、これらを有効に利用して低燃費で排ガス量の少ない運転がおこなわれる。またエンジン１００を駆動する場合であっても、ＭＧ（１）２００によって最適燃費となるようにエンジン１００の回転数が制御される。さらに、コースト時には車両の有する慣性エネルギーが電力として回生される。そして、ＭＧ（２）４００を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機５００を低速段Ｌに設定して出力軸６００に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機５００を高速段Ｈに設定してＭＧ（２）４００の回転数を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストが実行される。
【００４２】
上述したハイブリッド車は、エンジン１００の動力による走行、エンジン１００とＭＧ（２）４００とを使用した走行、ＭＧ（２）４００のみを使用した走行のいずれもが可能である。これらの走行形態は、アクセル開度などの駆動要求量、車速、エンジン回転数、シフトレバー（図示せず）の位置（シフトポジション）などに基づいて判断され、選択される。
【００４３】
図１に示すように、アクセル開度センサ１０２０によりアクセル開度が検出される。車速センサ１０３０により車速が検出される。エンジン回転数センサ１０４０によりエンジン回転数が検出される。シフトポジションセンサ１０５０によりシフトポジションが検出される。
【００４４】
さらに、ＭＧ（１）回転数センサ１０６０によりＭＧ（１）２００の回転数が検出される。ＭＧ（２）回転数センサ１０７０によりＭＧ（２）４００の回転数が検出される。電流センサ１０８０により蓄電装置７００の充放電電流値が検出される。温度センサ１０９０により蓄電装置７００の温度が検出される。
【００４５】
図５を参照して、ハイブリッド車に制動力を付与するブレーキシステム９００について説明する。ブレーキペダル９０２は、マスターシリンダ９０４に連結されている。ブレーキペダル９０２を操作すると、ブレーキ操作量に応じた油圧がマスターシリンダ９０４で発生する。
【００４６】
マスターシリンダ９０４で発生した油圧は、ＥＣＵ１０００により制御されるブレーキアクチュエータ９０６を介して各車輪に設けられたキャリパ９１１〜９１４に供給される。すなわち、ブレーキペダル９０２が操作された場合は、マスターシリンダ９０４で発生した油圧をキャリパ９１１〜９１４に供給するようにブレーキアクチュエータ９０６が制御される。各キャリパ９１１〜９１４に油圧が供給されることにより、車両に制動力が付与される。
【００４７】
各キャリパ９１１〜９１４には、ブレーキペダル９０２の操作量に応じた油圧の他、ブレーキアクチュエータ９０６において発生した油圧が供給される。ブレーキアクチュエータ９０６は、ソレノイドバルブと、ポンプ９０８とを含む。
【００４８】
ソレノイドバルブの開閉が制御されることにより、ポンプ９０８で発生した油圧を各キャリパ９１１〜９１４に供給したり、各キャリパ９１１〜９１４から油圧を排出したりして、ブレーキ油圧、すなわち各車輪の制動力が制御される。各キャリパ９１１〜９１４の作動量は油圧に応じた作動量になる。なお、油圧で作動するキャリパの代わりに、電力で作動するキャリパを設けるようにしてもよい。
【００４９】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能は、ハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
【００５０】
ＥＣＵ１０００は、発電制限部１１００と、フューエルカット実行部１１１０と、変速判断部１１２０と、トルク判断部１１３０と、フューエルカット復帰部１１４０と、トルク制御部１１５０と、制動力増大部１１６０と、変速部１１７０とを含む。
【００５１】
発電制限部１１００は、たとえば蓄電装置７００の充放電電流値から算出されるＳＯＣがしきい値Ａより高い場合、温度がしきい値Ｂより高い場合、温度がしきい値Ｃより低い場合などにおいて、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動を制限する。すなわち、ＭＧ（２）４００を用いた発電が制限される（行なわれない）。
【００５２】
フューエルカット実行部１１１０は、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が制限された場合、エンジン１００において燃料噴射を停止するフューエルカットを実行する。変速判断部１１２０は、変速機５００において変速を行なうか否かを判断する。
【００５３】
トルク判断部１１３０は、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が制限され、かつフューエルカットが実行された状態において、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが車両を減速させるトルクであるか、減速させないトルクであるかを判断する。すなわち、車両を加速させる方向のトルクを正値、車両を減速させる方向のトルクを負値として表わすと、トルク判断部１１３０は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが負値であるか「０」以上であるかを判断する。
【００５４】
エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクは、たとえばエンジン回転数およびＭＧ（１）２００の回転数などをパラメータとしたマップにしたがって算出される。なお、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクを算出する方法には、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
【００５５】
フューエルカット復帰部１１４０は、変速機５００のアップシフトを行なうと判断され、かつエンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが負値であると、フューエルカットから復帰するようにエンジン１００を制御する。
【００５６】
トルク制御部１１５０は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるように、すなわち、車両を減速させないトルクがエンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００を協調させて制御する。エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクは、「０」以上になるまで漸増される（車両を減速させる方向のトルクは漸減される）。
【００５７】
なお、エンジン１００のみを用いて出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるようにしてもよく、ＭＧ（１）２００のみを用いて出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるようにしてもよい。
【００５８】
変速部１１６０は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００が制御された状態において、変速機５００が変速（アップシフト）を行なうように制御する。
【００５９】
制動力増大部１１７０は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００が制御された状態において、ブレーキシステム９００による制動力が増大するように、ブレーキアクチュエータ９０６を制御する。
【００６０】
図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰返される。
【００６１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１１０にて、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が不可能であるか否かを判断する。たとえば蓄電装置７００のＳＯＣがしきい値Ａより高い場合、温度がしきい値Ｂより高い場合、温度がしきい値Ｃより低い場合などにおいて、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が不可能であると判断される。
【００６２】
ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が不可能であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動を制限する。Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００において燃料噴射を停止するフューエルカットを実行する。
【００６３】
Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１０００は、変速機５００においてアップシフトを行なうか否かを判断する。アップシフトを行なうと判断されると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０に移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６４】
Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが車両を減速させるトルクであるか否か、すなわち、出力軸６００に伝達されるトルクが負値であるか否かを判断する。エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが負値であると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０に移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６５】
Ｓ１６０にて、ＥＣＵ１０００は、フューエルカットから復帰するようにエンジン１００を制御する。Ｓ１７０にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるまで漸増するように、すなわち、車両を減速させないトルクがエンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００を制御する。
【００６６】
Ｓ１８０にて、ＥＣＵ１０００は、変速機５００がアップシフトを行なうように制御する。Ｓ１９０にて、ブレーキシステム９００による制動力が増大するように、ブレーキアクチュエータ９０６を制御する。
【００６７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００の動作について説明する。なお、以下の説明においては、降坂路を走行中にアクセル開度が低開度である、すなわち駆動力が負であるものの車両が加速していき、低速段Ｌから高速段Ｈに変速する場合を想定する。
【００６８】
ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が不可能であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、ＭＧ（２）４００を用いた回生制動が制限される（Ｓ１２０）。
【００６９】
この場合において、車両の制動力を確保するため、エンジン１００において燃料噴射を停止するフューエルカットが実行される（Ｓ１３０）。これにより、エンジン１００を負荷として用いて、ハイブリッド車を減速させる方向のトルクを出力軸６００に伝達することができる。そのため、エンジン１００を利用して車両に制動力を付与することができる。
【００７０】
このとき、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが負値になり得る。この状態で、図８の時間Ｔ（１）において変速機５００においてアップシフトがなされ、ＭＧ（２）４００の回転数が低下されると、ハイブリッド車を加速させる方向へのＭＧ（２）４００のイナーシャトルクが出力軸６００に伝達され得る。
【００７１】
このとき、出力軸６００に伝達されるトルクが負値から正値に反転する。出力軸６００に伝達されるトルクが負値から正値に反転すると、変速機５００と車輪６０４との間に設けられたディファレンシャルギヤ６０２などのバックラッシュが急激に詰められて、ショックが発生し得る。
【００７２】
そこで、変速機５００においてアップシフトを行なうと判断され（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、かつエンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが負値であると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、図９の時間Ｔ（２）において、フューエルカットから復帰するようにエンジン１００が制御される（Ｓ１６０）。さらに、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるまで漸増するように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００が制御される（Ｓ１７０）。
【００７３】
この状態で、図９の時間Ｔ（３）において変速機５００がアップシフトを行なうように制御される（Ｓ１８０）。これにより、アップシフト時において出力軸６００に伝達されるトルクが負値から正値に反転しないようにすることができる。そのため、アップシフト時に発生し得るショックを低減することができる。
【００７４】
ところで、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸６００に伝達されるトルクが「０」以上になるまで漸増するように、エンジン１００およびＭＧ（１）２００が制御されると、エンジン１００による車両の制動力が不足し得る。そこで、ブレーキシステム９００による制動力が増大するように、ブレーキアクチュエータ９０６が制御される（Ｓ１９０）。これにより、車両の制動力を確保することができる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、ＭＧ（２）を用いた回生制動が制限された状態で、ＭＧ（２）と出力軸との間に設けられた変速機においてアップシフトを行なうと判断され、かつエンジンおよびＭＧ（１）により出力軸に伝達されるトルクが負値であると、エンジンがフューエルカットから復帰する。さらに、エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸に伝達されるトルクが「０」以上になるまで漸増するように、エンジンおよびＭＧ（１）が制御される。エンジン１００およびＭＧ（１）２００により出力軸に伝達されるトルクが「０」以上である状態で、変速機がアップシフトを行なうように制御される。これにより、アップシフト時において出力軸に伝達されるトルクが負値から正値に反転しないようにすることができる。すなわち、出力軸に伝達されるトルクの方向が反転しないようにすることができる。そのため、変速機と車輪との間に設けられたディファレンシャルギヤなどのバックラッシュが詰められる際に発生し得るショックを低減することができる。
【００７６】
なお、本発明が適用される車両は、動力分割機構３００を介してトルクを出力軸６００に伝達するエンジン１００およびＭＧ（１）と、変速機５００を介してトルクを出力軸６００に伝達するＭＧ（２）とを備えたハイブリッド車に限らない。その他、変速比を変化し得る変速機を介してトルクを出力軸に伝達するモータと、このモータとは異なる駆動源を備えた車両であって、同様の課題を有しうる車両に本発明を適用することができる。
【００７７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】ハイブリッド車のパワートレーンを示す概略構成図である。
【図２】動力分割機構の共線図である。
【図３】変速機の共線図（その１）である。
【図４】ハイブリッド車の油圧制御装置を示す図である。
【図５】ハイブリッド車のブレーキシステムを示す図である。
【図６】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図７】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】ＭＧ（２）の回転数、トルクおよび加速度の推移を示すタイミングチャート（その１）である。
【図９】ＭＧ（２）の回転数、トルクおよび加速度の推移を示すタイミングチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００７９】
１００  エンジン、１１０  ダンパ、２１０，４１０  インバータ、２００  ＭＧ（１）、３００  動力分割機構、３１０  サンギヤ（Ｓ）、３２０  リングギヤ（Ｒ）、３３０  キャリア（Ｃ）、４００  ＭＧ（２）、５００  変速機、５１０  第１サンギヤ（Ｓ１）、５２０  第２サンギヤ（Ｓ２）、５３１  第１のピニオン、５３２  第２のピニオン、５４０  リングギヤ（Ｒ）、５５０  キャリア（Ｃ）、５６１  Ｂ１ブレーキ、５６２  Ｂ２ブレーキ、６００  出力軸、６０２  ディファレンシャルギヤ、６０４  車輪、７００  蓄電装置、８００  油圧制御装置、８１０  機械式オイルポンプ、８１２，８２２  逆止弁、８２０  電動オイルポンプ、８３０  油圧回路、８３２  ソレノイドバルブ、９００  ブレーキシステム、９０２  ブレーキペダル、９０４  マスターシリンダ、９０６  ブレーキアクチュエータ、９０８  ポンプ、９１１，９１２，９１３，９１４  キャリパ、１０００  ＥＣＵ、１０１０  油温センサ、１０２０  アクセル開度センサ、１０３０  車速センサ、１０４０  エンジン回転数センサ、１０５０  シフトポジションセンサ、１１００  発電制限部、１１１０  フューエルカット実行部、１１２０  変速判断部、１１３０  トルク判断部、１１４０  フューエルカット復帰部、１１５０  トルク制御部、１１６０  変速部、１１７０  制動力増大部。
【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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【図８】
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【図９】
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