(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータと出力部材とが差動機構にそれぞれ連結され、前記モータが正回転方向のトルクを出力した場合に前記エンジンもしくは前記エンジンに連結された部材の前記正回転方向とは反対の負回転方向の回転を止める係合機構が設けられたハイブリッド車の制御装置において、
前記係合機構は、正負いずれか一方の回転方向にはトルクを伝達するとともに他の回転方向にはトルクを伝達しない係合状態と、正負いずれの方向にもトルクを伝達しない係合解除状態とに切り替えられるセレクタブルワンウェイクラッチによって構成され、
前記エンジンの始動が完了した状態でかつ車速が予め定めた基準車速以下の場合に、前記セレクタブルワンウェィクラッチを前記係合解除状態に制御し、
エンジンが停止している場合に前記セレクタブルワンウェイクラッチを係合状態に制御するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車を制御する装置に関し、特にエンジンの負回転をワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）によって制限するハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車の例が特許文献１や特許文献２に記載されている。その構成を簡単に説明すると、動力分割機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構が設けられ、そのキャリヤにエンジンが連結されるとともにサンギヤに第１モータ・ジェネレータが連結され、さらにリングギヤが出力要素とされていて所定のギヤ列を介してデファレンシャルに連結されている。そして、その出力軸に第２モータ・ジェネレータが連結され、第１モータ・ジェネレータで発生させた電力をこの第２モータ・ジェネレータに供給するように構成されている。また、エンジンもしくはこれに連結されるキャリヤ、またはエンジンとキャリヤとを繋ぐエンジン軸の逆回転（負回転）を阻止するように係合するＯＷＣが設けられている。
【０００３】
特許文献１には、遊星歯車機構のサンギヤとキャリヤとの間にワンウェイクラッチが配置された技術が記載されている。特許文献１の記載では、発電機用のモータが正回転方向のトルク（エンジンの回転方向）のトルクを出力し、それに伴ってエンジンと連結されたキャリヤに負回転方向のトルクが作用した場合にその負回転方向の回転を止めるためにＯＷＣをロックするよう制御している。それにより、発電機用モータの駆動力がユニット出力軸へ伝達されるため、車両発進時により高い駆動力を得ることができると記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンに接続された第二回転要素であるキャリヤの負回転（逆回転）をＯＷＣによって防ぐ技術が記載されている。また、ＯＷＣを係合させる回転方向のトルクが過大になる可能性がある場合に、キャリヤを正回転させるように第一回転電気（ＭＧ１）が制御される構成が記載されている。特許文献２では、このような制御によりＯＷＣに対するトルクの過大入力を抑制することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１２９４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４１９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＯＷＣがエンジン軸やキャリヤの負回転を防ぐとき、ＯＷＣに形成されている部材が係合されることでトルクが伝達される。そのときに、路面状態や運転者の操作などに起因して、出力軸側から大きい入力（いわゆる逆入力）があった場合、係合される部材の接触により係合音が発生する可能性がある。係合音が発生する例として、エンジンが停止したときに、エンジンがコンプレッション反力を受け、入力軸におけるクランク角が負回転したときなどが挙げられる。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、エンジンの負回転を抑制するＯＷＣにおいて、ＯＷＣにトルクが伝達されるときに、動力損失を抑制しつつ係合部材に過大なトルクが作用されることを回避もしくは抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンとモータと出力部材とが差動機構にそれぞれ連結され、前記モータが正回転方向のトルクを出力した場合に前記エンジンもしくは前記エンジンに連結された部材の前記正回転方向とは反対の負回転方向の回転を止める係合機構が設けられたハイブリッド車の制御装置において、前記係合機構は、正負いずれか一方の回転方向にはトルクを伝達するとともに他の回転方向にはトルクを伝達しない係合状態と、正負いずれの方向にもトルクを伝達しない係合解除状態とに切り替えられるセレクタブルワンウェィクラッチによって構成され、前記エンジンの始動が完了した状態でかつ車速が予め定めた基準車速以下の場合に、前記セレクタブルワンウェィクラッチを前記係合解除状態に制御し、エンジンが停止している場合に前記セレクタブルワンウェィクラッチを係合状態に制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、エンジンの負回転を防ぐ係合機構として、セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）が用いられている。そのため、係合音の発生が予測される場合など、必要に応じてエンジンと連結されている回転部材を一方の回転のみ抑制する状態といずれの回転も可能な状態とに切り替えることができる。つまり、回転部材がいずれの方向にも回転できるので、駆動輪側からの逆入力が大きくなったとしても、ＳＯＷＣの係合部材から係合音が発生することを回避もしくは抑制することができる。また、モータとエンジンとで走るハイブリッドモードからモータのみで走るＥＶモードへの遷移も好適に行うことができる。さらに、ＳＯＷＣを必要に応じて係合解除状態に切り替えるのみで上記のような効果を得ることができるため、動力損失が発生するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係るハイブリッド車の制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明で対象とすることのできるハイブリッド制御装置のスケルトン図である。
【図３】この発明に係るハイブリッド車の制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明に係るハイブリッド車の制御装置で実行される制御の更に他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明はハイブリッド車を対象とする制御装置１であり、そのハイブリッド車は内燃機関（エンジン）と発電機能のあるモータとを駆動力源として備えている。特に少なくとも２つのモータを備え、第１のモータ３とエンジン２とが差動機構からなる動力分割機構５にぞれぞれ連結され、その第１のモータ３が発電機として機能することにより生じた電力を第２のモータ４に供給し、その第２のモータ４から出力部材に動力を出力（トルクを付加）するように構成されたいわゆる２モータタイプのハイブリッド車である。その制御装置１の一例を図２に模式的に記載してある。なお、この発明に係る以下の実施例では、２つのモータ・ジェネレータを、それぞれ第１モータ３と第２モータ４と称する。
【００１２】
エンジン２と第１モータ３とが、動力分割機構５に連結されている。この動力分割機構５は例えば３つの回転要素によって差動作用を行うように構成され、その一例として遊星歯車機構によって構成されている。その動力分割機構５における例えばキャリヤ６である第１の回転要素にエンジン２が連結され、またサンギヤ７である第２の回転要素に第１モータ・ジェネレータ３が連結され、さらにリングギヤ８である第３の回転要素が出力要素とされている。この動力分割機構５とエンジン２との間には、モータが正回転方向のトルクを出力した場合にエンジン２もしくはエンジン２に連結されている所定の回転部材、つまりキャリヤ６や出力軸９の正回転方向とは反対の負回転方向の回転を止めることができる係合機構としてセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）１０が設けられている。ここで正回転とは、エンジン２が自立回転している状態のときにキャリヤ６や出力軸９が回転する方向の回転である。
【００１３】
ダンパ１１は、トーショナルダンパ１２とフライホイール１３とから形成されていて、これらは従来知られているものと同様のものである。簡単に説明すると、トーショナルダンパ１２は、エンジン２の出力軸９のねじれ振動を低減させる部材である。また、フライホイール１３は、エンジン２から出力されているトルクに慣性力を作用させてトルクの変動を軽減させるための部材である。
【００１４】
ＳＯＷＣ１０は、正負いずれか一方の回転方向にはトルクを伝達するとともに他の回転方向にはトルクを伝達しない係合状態と、正負いずれの方向にもトルクを伝達しない係合解除状態とに切り替えられる一方向クラッチとして機能している。
【００１５】
上述したように、ＳＯＷＣ１０は、係合される部材（図示省略）が当接することでキャリヤ６や出力軸９の負回転を防止もしくは抑制するように構成されている。そのため、路面状態や運転者の操作などに起因して負回転が発生した場合、係合部材が当接することで係合音が発生するおそれがある。そこで、この発明の実施例である制御装置１は、ハイブリッド車の走行状態に応じてＳＯＷＣ１０を以下に説明するように制御する。図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートである。また、以下の説明では、第１、第２モータ３，４のみで走行することをＥＶモード、第１、第２のモータ３，４とエンジン２とで走行することをハイブリッド（ＨＶ）モードと称する。
【００１６】
先ず、車両走行中にエンジン２が駆動しているか否かがＥＣＵ（電子制御装置）により判断される（ステップＳ１）。ＥＣＵとは、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力される各種のデータおよび予め記憶しているデータなどに基づいて演算を行い、その演算の結果を制御指令信号としてエンジン２やＳＯＷＣ１０あるいは第１、第２モータ３，４のコントローラなどに出力するように構成されている。ステップＳ１において、エンジン２が駆動していなければ（ステップＳ１のＮＯ）、ＳＯＷＣ１を係合状態に切り替えてこの制御は終了される（ステップＳ２）。
【００１７】
エンジン２が駆動している場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、走行している車両が予め定めた基準車速以下、例えば２０ｋｍ／ｈ以下であるか否かが判断される（ステップＳ３）。車速が２０ｋｍ／ｈを超えている場合（ステップＳ３のＮＯ）、ＳＯＷＣ１を係合状態に切り替えてこの制御は終了される（ステップＳ２）。車速が２０ｋｍ／ｈ以下である場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、ＳＯＷＣ１を係合解除状態に切り替えてこの制御は終了される（ステップＳ４）。つまり、一方向クラッチとして機能させず、キャリヤ６や出力軸９の負回転が可能な状態にする。すなわち本実施例は、エンジン２の始動が完了した状態でかつ車速が予め定めた基準車速以下の場合に、ＳＯＷＣ１を係合解除状態に制御し、エンジン２が停止している場合にＳＯＷＣ１を係合状態に制御するように構成されている。
【００１８】
エンジン２が停止したとき、ピストンのコンプレッション反力により、キャリヤ６や出力軸９が負回転するおそれがある。そのときに、ＳＯＷＣ１０が係合解除状態であることにより、キャリヤ６や出力軸９が負回転してもＳＯＷＣ１０の係合部材が接触されないため、係合音の発生を防止もしくは抑制することができる。また、基準車速を超えている場合にはＳＯＷＣ１を係合状態に制御させている。それにより、ＨＶモードからＥＶモードへの遷移も好適に行うことができる。さらに、ＳＯＷＣ１０を必要に応じて係合状態と係合解除状態とに切り替えるのみで上記のような効果を得ることができるため、動力損失が発生するおそれもない。なお、本実施例では基準車速を２０ｋｍ／ｈとしているが、車速はこれに限らず上述した効果が得られる範囲で自由に設定してよい。
【００１９】
次に、この発明における制御の他の例について説明する。図３はその制御の一例を説明するためのフローチャートである。例えば、車両が波状路を走行している場合、車両が受ける振動により、エンジン２が停止しているとキャリヤ６や出力軸９が正逆のどちらの方向にも回転される。さらに、フライホイール１３などと共振した場合、キャリヤ６や出力軸９の振動が大きくなり、ＳＯＷＣ１０の係合部材の接触が激しくなるおそれがある。そこで、他の実施例に係る制御は、先ず、車両がＥＶモードによって走行しているか否かがＥＣＵによって判断される（ステップＳ１１）。ＥＶモードでなかった場合、この制御は終了される（ステップＳ１１のＮＯ）。ＥＶモードであった場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、従来知られているナビゲーションシステムなどにより車両が走行する路面が波状路であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。走行する路面が波状路でなかった場合、この制御は終了される（ステップＳ１２のＮＯ）。
【００２０】
走行する路面が波状路の場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ＳＯＷＣ１０は係合解除状態にされる（ステップＳ１３）。ＳＯＷＣ１０が係合解除状態になると、ＥＶモードであるか否かがＥＣＵによって判断される（ステップＳ１４）。ＥＶモードでなかった場合、この制御は終了される（ステップＳ１４のＮＯ）。ＥＶモードの場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、走行している路面が波状路であるか否かがナビゲーションシステムにより判断される（ステップＳ１５）。走行している路面が波状路であれば、ＳＯＷＣ１０は係合解除状態のまま再度ＥＶモードであるか否かが判断される（ステップＳ１５のＮＯ）。
【００２１】
走行している路面が波状路でなかった場合（ステップＳ１５のＮＯ）、ＳＯＷＣ１０が係合状態にされてこの制御が終了される（ステップＳ１６）。つまり、ＥＶモードで走行している路面が波状路でなくなると、ＳＯＷＣ１０が係合状態となり、キャリヤ６や出力軸９の負回転が抑制される状態となる。この構成によれば、波状路走行時にＳＯＷＣ１０を係合解除状態にしておくことで、キャリヤ６や出力軸９が正負どちらの回転にも可能に保持され、ＳＯＷＣ１０の係合される部材同士が衝突しないため、上述した振動による係合音の発生を防止もしくは抑制することができる。また、ＳＯＷＣ１０を必要に応じて係合解除状態に切り替えるのみで上記のような効果を得ることができるため、動力損失が発生するおそれもない。
【００２２】
また、この発明における制御の更に他の例について説明する。図４はその制御の一例を説明するためのフローチャートである。坂路において車両のシフトがパーキングレンジのときに、フットブレーキを開放すると、タイヤとパーキングロック機構との間に捩りトルクが発生する。そこからパーキングレンジからの他のレンジにギヤがシフトされると、捩りトルクが開放され、それに伴って出力軸が負回転されるため、ＳＯＷＣ１０の係合部材が衝突し、係合音の発生や係合部材の耐久力が低下するおそれがある。そこでこの実施例における制御装置１は、車両におけるシフトの位置に応じてＳＯＷＣ１０を係合状態もしくは係合解除状態に制御する。
【００２３】
まず、ＥＣＵにより、車両のシフトがパーキングレンジに位置しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。車両のシフトがパーキングレンジでない場合、この制御は終了される（ステップＳ２１のＮＯ）。車両のシフトがパーキングレンジの場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ＳＯＷＣ１０を係合解除状態にする（ステップＳ２２）。
【００２４】
その後、シフトがパーキングレンジであるか否かがＥＣＵにより再度判断され（ステップＳ２３）、パーキングレンジであればリターンされ（ステップＳ２３のＹＥＳ）、パーキングレンジ以外のシフトであれば（ステップＳ２３のＮＯ）、ＳＯＷＣ１０を係合状態にして、この制御が終了される（ステップＳ２４）。
【００２５】
この構成により、車両のシフトがパーキングレンジに入力された時点でＳＯＷＣ１０を係合解除状態にするため、ＳＯＷＣ１０の係合部材同士の当接が回避もしくは抑制され、係合音の発生や耐久力の低下を回避もしくは抑制することができる。さらに、車両のシフトがパーキングレンジ以外にシフトされた時点でＳＯＷＣ１０が係合状態にされるため、その後の車両の発進や加速時において、応答遅れが発生することなく好適に走行モードを遷移させることができる。また、ＳＯＷＣ１０を必要に応じて係合解除状態に切り替えるのみで上記のような効果を得ることができるため、動力損失が発生するおそれもない。
【００２６】
なお、上述した各実施例は、矛盾しない範囲でそれぞれを自由に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…制御装置、２…エンジン  ３…第１モータ、  ５…動力分割機構、  １０…セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）。
【図１】
0006304083.tif 000002
【図２】
0006304083.tif 000003
【図３】
0006304083.tif 000004
【図４】
0006304083.tif 000005