(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両のモータ回転制御定数を、指令値追従応答を優先させるべき状況か、外乱抑制応答を優先させるべき状況かに応じ変更可能となす。【解決手段】Ｓ1で変速中と判定する場合、モータの回転数制御により変速機入力回転数を速やかに変速後回転数まで回転変化させる必要があるため、Ｓ2で、ゲインマージンが変化しないようにしつつ、指令値追従応答時定数τmを小さくしてその応答を速めると同時に、外乱抑制応答時定数τhを大きくしてその応答を遅くする。Ｓ3でエンジン始動要求があると判定し、且つ、Ｓ4で第1クラッチが未締結と判定する場合、モータをエンジン始動可能回転数まで上昇させる必要があるため、Ｓ2を実行する。Ｓ4で第1クラッチが締結したと判定する場合、エンジン始動後の回転変動を抑制すべくモータ回転数を制御する必要があるため、Ｓ5で、ゲインマージンを所定値に保ったまま、外乱抑制応答時定数τhを小さくしてその応答を速めると同時に、指令値追従応答時定数τmを大きくしてその応答を遅くする。【選択図】図６
2008013026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、
モータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、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るハイブリッド走行モードとを有し、
前記モータ/ジェネレータの回転数制御に際しては、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数により決まる所定の制御応答でモータ/ジェネレータの回転数を回転数指令値に一致させるようにしたハイブリッド車両において、
前記モータ/ジェネレータの回転数制御に関するゲインマージンを所定値に保ちながら、前記指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数を目標性能に応じて変更するよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項２】
請求項1に記載のモータ回転制御装置において、
前記指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、モータ/ジェネレータの回転数指令値の変化割合に応じて行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項３】
請求項1または2に記載のモータ回転制御装置において、
前記指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、ハイブリッド車両の伝動状態切り替え動作の種類に応じて行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項４】
ハイブリッド車両が、前記エンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第1クラッチを有し、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第2クラッチを有し、
エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結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る電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に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るハイブリッド走行モードを選択可能なものである、請求項3に記載のモータ回転制御装置において、
前記電気走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えのために前記第1クラッチを締結してエンジンを始動する際、第1クラッチの締結前は指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、外乱抑制応答よりも指令値追従応答が優先される態様で行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項５】
請求項4に記載のモータ回転制御装置において、
前記電気走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えのために前記第1クラッチを締結してエンジンを始動する際、第1クラッチの締結後は指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、指令追従応答よりも外乱抑制応答が優先される態様で行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項６】
ハイブリッド車両が、前記モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に変速機を有するものである、請求項3〜5のいずれか1項に記載のモータ回転制御装置において、
前記変速機の変速中は、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、外乱抑制応答よりも指令値追従応答が優先される態様で行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【請求項７】
請求項3〜6のいずれか1項に記載のモータ回転制御装置において、
前記第2クラッチをスリップさせながらの走行中は、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数の変更を、指令値追従応答よりも外乱抑制応答が優先される態様で行うよう構成したことを特徴とする、ハイブリッド車両のモータ回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することができ、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、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走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、特に、
モータ/ジェネレータの回転数制御を好適な応答で行わせるためのモータ回転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これらエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータおよび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わりに有した構成になるものである。
【０００３】
かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、エンジンを停止し、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、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走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。
【０００４】
かかるハイブリッド車両において、モータ/ジェネレータの回転数を制御する際は、一般的に外乱オブザーバを用いてモータ回転数を指令値に一致させるようフィードバック制御するのが普通である。
かかるモータ回転数のフィードバック制御にあっては、モータ回転数の指令値に対する追従応答（本明細書では指令値追従応答と言う）およびモータ回転数の外乱に対する抑制応答（本明細書では外乱抑制応答と言う）とも、速い応答であるのが好ましい。
【０００５】
しかし、かように指令値追従応答および外乱抑制応答を共に速い応答にするしようとすると、個々の制御ループのゲインを上げる必要があって、ループの発散に対するマージンを減じてしまうこととなり、制御の発散に関する問題を生ずる。
そこで通常は、ループの発散に対するゲインマージンを確保できるループゲインとなる範囲内で、要求される性能考慮し指令値追従応答の速度（時定数）および外乱抑制応答の速度（時定数）をそれぞれ所定のバランス下に固定するのが一般的である。
【特許文献１】特開平１１−０８２２６０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、ハイブリッド車両においてモータ/ジェネレータの回転数制御に当たり、上記のごとく指令値追従応答の速度（時定数）および外乱抑制応答の速度（時定数）をそれぞれ所定のバランス下に固定するのでは、以下に説明する問題を生ずる。
【０００７】
つまり、ハイブリッド車両のモータ回転数制御においては、このモータ回転数制御が必要になった状況ごとに、指令値追従応答の速度よりも外乱抑制応答の速度を優先させるべきであったり、逆に外乱抑制応答の速度よりも指令値追従応答の速度を優先させるべきであるというように千差万別である。
それにもかかわらず上記のごとく指令値追従応答の速度および外乱抑制応答の速度をそれぞれ所定のバランス下に固定するのでは、指令値追従応答の速度および外乱抑制応答の速度が、状況に応じた適切なものであり得ず、これらで決まる制御応答が要求通りのものでない、という問題を生ずる。
【０００８】
本発明は、指令値追従応答の速度および外乱抑制応答の速度を、状況に応じた適切なものにし得るよう変更可能にして、上記の問題を解消したハイブリッド車両のモータ回転制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のモータ回転制御装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、
モータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、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るハイブリッド走行モードとを有し、
前記モータ/ジェネレータの回転数制御に際しては、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数により決まる所定の制御応答でモータ/ジェネレータの回転数を回転数指令値に一致させるようにしたものである。
【００１０】
本発明は、かかるハイブリッド車両において、
モータ/ジェネレータの回転数制御に関するゲインマージンを所定値に保ちながら、上記指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数を目標性能に応じて変更するよう構成した点に特徴づけられる。
【発明の効果】
【００１１】
上記した本発明によるハイブリッド車両のモータ回転制御装置によれば、
モータ/ジェネレータの回転数制御に関するゲインマージンを所定値に保ちながら、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数を目標性能に応じて変更するため、以下の作用効果が奏し得られる。
【００１２】
先ず、ゲインマージンを所定値に保つことから、ループの発散に対するマージンを減じてしまうことがなく、制御の発散に関する問題を生じない。
また、指令値追従応答に関する時定数および外乱抑制応答に関する時定数を目標性能に応じて変更するため、
指令値追従応答速度および外乱抑制応答速度を、状況ごとの目標性能に応じた適切なものに変更し得ることとなり、これらで決まる制御応答を常に要求通りのものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
図1は、本発明のモータ回転制御装置を適用可能なハイブリッド駆動装置を具えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーンを示し、1はエンジン、2は駆動車輪（後輪）である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。
【００１４】
モータ/ジェネレータ5は、モータとして作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
【００１５】
モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に、より詳しくは、軸4と変速機入力軸3aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および自動変速機3間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。
【００１６】
自動変速機3は、2003年1月、日産自動車（株）発行「スカイライン新型車（CV35型車）解説書」第C−9頁〜第C−22頁に記載されたと同じものとし、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよいのは言うまでもない。
【００１７】
上記した図1のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
【００１８】
この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行（EV走行）させることができる。
【００１９】
高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。
この状態では、第1クラッチ6の締結により始動されたエンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。
【００２０】
かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。
【００２１】
なお図1では、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第1クラッチ7を、モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に介在させたが、
図2に示すように、第2クラッチ7を自動変速機3およびディファレンシャルギヤ装置8間に介在させても、同様に機能させることができる。
【００２２】
また、図1および図2では第2クラッチ7として専用のものを自動変速機3の前、若しくは、後に追加することとしたが、
この代わりに第2クラッチ7として、図3に示すごとく自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するようにしてもよい。
この場合、第2クラッチ7が前記したモード選択機能を果たすのに加えて、この機能を果たすよう締結される時に自動変速機を動力伝達状態にすることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。
【００２３】
図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図4に示すようなシステムにより制御する。
【００２４】
図4の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（回転数制御時は目標モータ/ジェネレータ回転数tNm）と、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。
【００２５】
統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
エンジン1の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号とを入力する。
【００２６】
なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転センサ12、入力回転センサ13、および出力回転センサ14はそれぞれ、図1〜3に示すように配置することができる。
【００２７】
統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および変速機出力回転数No（車速VSP）から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（回転数制御時は目標モータ/ジェネレータ回転数tNm）、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算する。
目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ21に供給され、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNm）はモータ/ジェネレータコントローラ22に供給される。
【００２８】
エンジンコントローラ21は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御し、
モータ/ジェネレータコントローラ22は、モータ/ジェネレータ5をトルク制御する時、そのトルクTmが目標モータ/ジェネレータトルクtTmとなるよう、また、モータ/ジェネレータ5を回転数制御する時、その回転数Nmが目標モータ/ジェネレータ回転数tNmとなるよう、バッテリ9およびインバータ10を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。
【００２９】
統合コントローラ20は、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応したソレノイド電流を第1クラッチ6および第2クラッチ7の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、また、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第1クラッチ6および第2クラッチ7を個々に締結力制御する。
【００３０】
図5は、モータ/ジェネレータコントローラ22がモータ/ジェネレータ5の回転数Nmを上記のごとく目標モータ/ジェネレータ回転数tNm（指令値）に一致させるよう回転数制御する時の機能ブロック線図を示す。
【００３１】
制御対象であるモータ/ジェネレータ5のモデルGp(s)は、制御対象イナーシャ項をJとし、制御対象粘性項をCとすると、
Gp(s)＝1/（J・s＋C）
で表され、これに対し、図5のモータ/ジェネレータ回転数制御ブロックは、
外乱抑制応答時定数τhを用いた伝達関数H(s)＝1/（1＋τh・s）のローパスフィルタLPFと、
このローパスフィルタおよび上記制御対象モデルの逆系｛1/Gp(s)｝の組み合わせになる位相補償器INVと、
指令値追従応答時定数τmを用いた伝達関数K1＝(J・τm・C)/τmのモデルマッチング項MM1と、
モデルマッチング項MM1の伝達関数K1および制御対象粘性項Cを用いた伝達関数K2＝(C＋K1)/K1のモデルマッチング項MM2とを具える。
【００３２】
図5においては先ず、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmをモデルマッチング項MM2に通過させてモデルマッチングした後の目標モータ/ジェネレータ回転数tNmから、モータ/ジェネレータ回転数Nmを差し引いて両者間のモータ/ジェネレータ回転数偏差を求める。
そして、このモータ/ジェネレータ回転数偏差をモデルマッチング項MM1に通過させてモデルマッチングした後のモータ/ジェネレータ回転数偏差を得る。
このモータ/ジェネレータ回転数偏差は、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmとモータ/ジェネレータ回転数Nmとの間におけるジェネレータ回転数偏差である。
【００３３】
位相補償器INVはモータ/ジェネレータ回転数Nmに対して位相補償を施し、ローパスフィルタLPFは、制御対象への最終目標モータ/ジェネレータ回転数に対してフィルタ処理を施し、
位相補償器INVからの位相補償済モータ/ジェネレータ回転数Nmと、ローパスフィルタLPFからのフィルタ処理後の最終目標モータ/ジェネレータ回転数との間におけるモータ/ジェネレータ回転数偏差を求める。
このモータ/ジェネレータ回転数偏差は、最終目標モータ/ジェネレータ回転数とモータ/ジェネレータ回転数Nmとの間におけるジェネレータ回転数偏差である。
【００３４】
図5のモータ/ジェネレータ回転数制御ブロックにおいては、モデルマッチング項MM1の伝達関数K1を定めるための指令値追従応答時定数τmが、指令値である目標モータ/ジェネレータ回転数tNmに対する実モータ/ジェネレータ回転数Nmの指令値追従応答速度を決める制御定数であり、指令値追従応答時定数τmを小さくするほど指令値追従応答速度が速くなる。
図5のモータ/ジェネレータ回転数制御ブロックにおいては更に、ローパスフィルタLPFおよび位相補償器INVにおける伝達関数H(s)を定めるための外乱抑制応答時定数τhが、モータ/ジェネレータ5の回転数制御中において入力された外乱による回転制御量の変化を抑制する外乱抑制応答速度を決める制御定数であり、外乱抑制応答時定数τhを小さくするほど外乱抑制応答速度が速くなる。
【００３５】
図4における統合コントローラ20は、モータ/ジェネレータ5の回転数制御に際し、図6の制御プログラムを実行して、上記指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhの変更を介し、本発明が狙いとするモータ/ジェネレータ5の回転制御を以下のように遂行する。
【００３６】
ちなみに、図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいて、上記したモータ/ジェネレータ5の回転数制御が必要なケースとしては、以下の4ケースがある。
(1)第1クラッチ6を締結してエンジン1をモータ/ジェネレータ5により始動する時にモータ/ジェネレータ5の回転数をエンジン始動可能回転数まで上昇させる場合。
(2)自動変速機3の変速中において変速ショック対策用または変速応答制御用に変速機入力回転数Niを、モータ/ジェネレータ5の回転数制御により変速後回転数まで回転変化させる場合。
(3)第2クラッチ7をスリップさせながらの駆動力制御下にハイブリッド車両を走行させる場合。
(4)モータ/ジェネレータ5によるエンジン始動を終えて第1クラッチ6を完全締結した直後のエンジン回転変動を抑制するようモータ/ジェネレータ5の回転数を制御する場合。
【００３７】
本実施例においては、これら4ケースにつき、個々の要求に符合するよう指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhを変更するものとする。
先ずステップＳ1において、自動変速機3が変速中か否かを、つまり、上記した(2)のケースに該当するか否かをチェックする。
【００３８】
自動変速機3の変速中は、変速ショック対策用または変速応答制御用に変速機入力回転数Niを速やかに、モータ/ジェネレータ5の回転数制御により変速後回転数まで回転変化させる必要があることから、制御をステップＳ2に進め、外乱抑制応答よりも指令値追従応答が優先されるよう、指令値追従応答時定数τmを小さくして指令値追従応答を速めると同時に、外乱抑制応答時定数τhを大きくして外乱抑制応答を遅くする。
但し、これら指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhの変更は、モータ/ジェネレータ5の回転数制御に関するゲインマージンの変化を生じない態様で行わせ、このゲインマージンを制御の発散を生じない範囲でできるだけ大きな所定値に保つ。
【００３９】
ステップＳ1で自動変速機3が変速中でないと判定する場合は、ステップＳ3において、EVモードからHEVモードへのモード切り替えに伴うエンジン始動要求があるか否かを判定し、エンジン始動要求がある場合はステップＳ4において、エンジン始動時に締結進行させるべき第1クラッチ6が締結したか否かをチェックする。
ステップＳ3でエンジン始動要求があると判定し、且つ、ステップＳ4で第1クラッチ6が未だ締結していないと判定する場合は、つまり、上記した(1)のケースに該当する場合は、
第1クラッチ6の締結前であって、モータ/ジェネレータ5をエンジン始動可能回転数まで速やかに上昇させる必要があることから、制御をステップＳ2に進め、ゲインマージンを所定値に保ったまま外乱抑制応答よりも指令値追従応答が優先されるよう、指令値追従応答時定数τmを小さくして指令値追従応答を速めると同時に、外乱抑制応答時定数τhを大きくして外乱抑制応答を遅くする。
【００４０】
しかし、ステップＳ4で第1クラッチ6が締結していると判定する場合は、つまり、上記した(4)のケースに該当する場合は、モータ/ジェネレータ5によるエンジン始動を終えて第1クラッチ6を完全締結した直後のエンジン回転変動を抑制するようモータ/ジェネレータ5の回転数を制御する必要があることから、制御をステップＳ5に進め、
指令値追従応答よりも外乱抑制応答が優先されるよう、外乱抑制応答時定数τhを小さくして外乱抑制応答を速めると同時に、指令値追従応答時定数τmを大きくして指令値追従応答を遅くする。
但し、これら指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhの変更は、モータ/ジェネレータ5の回転数制御に関するゲインマージンの変化を生じない態様で行わせ、このゲインマージンを制御の発散を生じない範囲でできるだけ大きな所定値に保つ。
【００４１】
ステップＳ3でエンジン始動要求（EVモードからHEVモードへのモード切り替え要求）がないと判定する場合、ステップＳ6において、第2クラッチ7をスリップさせながらの駆動力制御下にハイブリッド車両を走行させているか否かをチェックする。
ステップＳ6で第2クラッチ7をスリップさせながらハイブリッド車両を走行させていると判定する場合は、つまり、(3)のケースに該当する場合は、第2クラッチ7をスリップによる駆動力制御が外乱に影響されることなく安定下に行われるようにするために制御をステップＳ5に進め、
ゲインマージンを所定値に保ったまま指令値追従応答よりも外乱抑制応答が優先されるよう、外乱抑制応答時定数τhを小さくして外乱抑制応答を速めると同時に、指令値追従応答時定数τmを大きくして指令値追従応答を遅くする。
【００４２】
ステップＳ6で第2クラッチ7をスリップさせながらハイブリッド車両を走行させていないと判定する場合は、ステップＳ1で非変速中と判定し、ステップＳ3でエンジン始動要求もないと判定したのに呼応して、定常状態用に制御をステップＳ7に進め、指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhの前記した変更を行わせずにこれら指令値追従応答時定数τmおよび外乱抑制応答時定数τhを通常通りの値に戻す。
【００４３】
上記の実施例においては、モータ/ジェネレータ5の回転数制御に関するゲインマージンを、回転数制御の発散を生じない範囲内でできるだけ大きな所定値に保ちながら、指令値追従応答に関する時定数τmおよび外乱抑制応答に関する時定数τhを、変速中や、エンジン始動時や、第2クラッチのスリップによる駆動力制御中における目標性能（指令値追従応答を優先させるべきか、外乱抑制応答を優先させるべきか）に応じて変更するため、以下の作用効果が奏し得られる。
【００４４】
先ずゲインマージンを、回転数制御の発散を生じない範囲内でできるだけ大きな所定値に保って指令値追従応答に関する時定数τmおよび外乱抑制応答に関する時定数τhの上記変更を行うことから、
ループの発散に対するマージンを減じてしまうことがなく、制御の発散に関する問題を生じない。
また、指令値追従応答に関する時定数τmおよび外乱抑制応答に関する時定数τhを目標性能に応じて変更するため、
指令値追従応答速度および外乱抑制応答速度を、状況ごとの目標性能に応じた適切なものに変更し得ることとなり、これらで決まる制御応答を常に要求通りのものにすることができる。
【００４５】
図6のステップＳ3およびステップＳ4が、エンジン始動に際し、第1クラッチ6の締結前故に制御をステップＳ2に進め、第1クラッチ6の締結後故に制御をステップＳ5に進める場合の動作タイムチャートを示す図7および図8により上記の作用効果を付言する。
瞬時t1でのエンジン始動要求に呼応して、瞬時t2に目標モータ/ジェネレータ回転数tNmをエンジン始動可能回転数まで上昇させ、実モータ/ジェネレータ回転数NmがこのtNmに追従するようモータ/ジェネレータ5を回転数制御する。
これによるモータ/ジェネレータ5の回転上昇に合わせて瞬時t3に第1クラッチ6を締結させることで、エンジン回転数Neの立ち上がりから明らかなようにエンジンの始動操作が開始され、かかるエンジン始動操作の開始に伴ってモータ/ジェネレータ回転数Nmはエンジン始動トルクにより図示のごとくに低下される。
【００４６】
ところで本実施例においては、エンジン始動要求瞬時t1から第1クラッチ6の締結時t3までの間、ゲインマージンを所定値に保ったまま外乱抑制応答よりも指令値追従応答が優先されるよう、指令値追従応答時定数τmを小さくして指令値追従応答を速めると同時に、外乱抑制応答時定数τhを大きくして外乱抑制応答を遅くする（ステップＳ2）ため、
図8の瞬時t2以後に実線で示すモータ/ジェネレータ回転数Nmの急上昇から明らかなように、モータ/ジェネレータ5をエンジン始動可能回転数まで速やかに上昇させることができ、エンジン始動応答を改善することができる。
【００４７】
一方で第1クラッチ6の締結時t3以後は、ゲインマージンを所定値に保ったまま指令値追従応答よりも外乱抑制応答が優先されるよう、外乱抑制応答時定数τhを小さくして外乱抑制応答を速めると同時に、指令値追従応答時定数τmを大きくして指令値追従応答を遅くする（ステップＳ5）ため、
モータ/ジェネレータ5によるエンジン始動を終えて第1クラッチ6が締結した直後のエンジン回転変動を抑制するモータ/ジェネレータ5の回転数制御を適切に行い得ることとなり、図8の瞬時t3以後に実線で示すモータ/ジェネレータ回転数Nmの滑らかな変化から明らかなように、外乱によるモータ/ジェネレータ回転数Nmの急変を確実に抑制することができる。
ちなみに、外乱抑制応答時定数τhおよび指令値追従応答時定数τmの上記変更を行わない従来にあっては、図8の瞬時t3以後に破線で示すモータ/ジェネレータ回転数Nmの大きな変化から明らかなように、外乱によるモータ/ジェネレータ回転数Nmの急変を生じる。
【００４８】
なお上記実施例では説明しなかったが、指令値追従応答に関する時定数τmおよび外乱抑制応答に関する時定数τhの変更量を、モータ/ジェネレータ5の回転数指令値tNmの変化割合に応じて変えることもできる。
その理由は、図7および図8の瞬時t2におけるモータ/ジェネレータ回転数指令値tNmの変化量が大きいほど、瞬時t3までにおけるモータ/ジェネレータ回転数Nmの指令値追従遅れが大きくなり、また、瞬時t3以後においてエンジン始動時の外乱により発生するモータ/ジェネレータ回転数Nmの変化が大きくなるためである。
この意味において、指令値追従応答に関する時定数τmおよび外乱抑制応答に関する時定数τhの上記変更に際し、その変更量は、図7および図8の瞬時t2におけるモータ/ジェネレータ回転数指令値tNmの変化量が大きいほど多くするのがよい。
【００４９】
なお上記実施例では、図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを前提として説明したが、これらに限られるものではなく、1個のモータ/ジェネレータでハイブリッド走行とエンジン始動との双方を行わせる型式のハイブリッド車両であれば、本発明の着想はあらゆる型式のハイブリッド車両に適用可能である。
またモータ/ジェネレータ5の回転数制御が必要なケースとして実施例では、前記(1)〜(4)のケースのみを列記したが、その他にモータ/ジェネレータ5の回転数制御が必要なケースが発生した場合にも本発明の着想は同様に適用して同様な作用効果を奏し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の着想を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図２】本発明の着想を適用可能な他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図３】本発明の着想を適用可能な更に他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。
【図４】図1〜3に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。
【図５】同制御システムにおけるモータ/ジェネレータコントローラが実行するモータ回転数制御の機能ブロック線図である。
【図６】同制御システムにおける統合コントローラが実行するモータ回転数制御定数変更プログラムを示すフローチャートである。
【図７】図6の制御プログラムによりモータ回転数制御定数を変更した場合におけるモータ/ジェネレータの回転制御を、エンジン始動時について示す動作タイムチャートである。
【図８】図6の制御プログラムによりモータ回転数制御定数を変更した場合におけるエンジン始動時のモータ/ジェネレータ回転制御を、モータ回転数制御定数が変更されない従来の場合と比較して示す動作タイムチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  エンジン
２  駆動車輪（後輪）
３  自動変速機
４  伝動軸
５  モータ/ジェネレータ
６  第1クラッチ
７  第2クラッチ
８  ディファレンシャルギヤ装置
９  バッテリ
10  インバータ
11  エンジン回転センサ
12  モータ/ジェネレータ回転センサ
13  変速機入力回転センサ
14  変速機出力回転センサ
15  アクセル開度センサ
16  バッテリ蓄電状態センサ
20  統合コントローラ
21  エンジンコントローラ
22  モータ/ジェネレータコントローラ
【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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