(57)【要約】【課題】  車両の減速時に、解放されていたクラッチが係合される際のショックを防止もしくは抑制すると共に、電動機に生じる回生エネルギを有効に利用することのできる電動機を搭載した車両の制御装置を提供する。【解決手段】  発電機能を有する電動機が係合機構を介して車輪に連結され、車輪から入力されるトルクによって前記電動機を駆動して回生をおこなう電動機を搭載した車両の制御装置において、前記車両の減速時に前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数を超えていることにより前記係合機構が解放されている状態で前記電動機をその上限回転数に維持するように駆動する駆動指示手段（ステップＳ９）と、前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した場合に前記係合機構を係合させる係合指示手段（ステップＳ１０）とを備えている。【選択図】  図１
2005341751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機能を有する電動機が係合機構を介して車輪に連結され、車輪から入力されるトルクによって前記電動機を駆動して回生をおこなう電動機を搭載した車両の制御装置において、
前記車両の減速時に前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数を超えていることにより前記係合機構が解放されている状態で前記電動機をその上限回転数に維持するように駆動する駆動指示手段と、
前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した場合に前記係合機構を係合させる係合指示手段と
を備えていることを特徴とする電動機を搭載した車両の制御装置。
【請求項２】
前記駆動指示手段は、前記係合機構の回転数が前記上限回転数より所定回転数高い回転数にまで低下した後に前記電動機を駆動する指示を出力する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の電動機を搭載した車両の制御装置。
【請求項３】
発電機能を有する電動機が、車輪側要素と入力側要素とを滑り係合状態と完全係合状態とに設定可能な係合機構を介して車輪に連結され、車輪から入力されるトルクによって前記電動機を駆動して回生をおこなう電動機を搭載した車両の制御装置において、
前記車両の減速時に前記係合機構における車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数を超えている状態で前記係合機構を滑り係合状態に設定して前記電動機の回転数をその上限回転数にまで引き上げて回生をおこなう半係合指示手段と、
前記車両の減速に伴って前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した場合に前記係合機構を完全係合状態に設定する完全係合指示手段と
を備えていることを特徴とする電動機を搭載した車両の制御装置。
【請求項４】
前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期する前に前記係合機構の滑り量を減少させて、前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した時点に前記係合機構を完全係合状態に設定する過渡滑り指示手段を更に備えていることを特徴とする請求項３に記載の電動機を搭載した車両の制御装置。
【請求項５】
前記過渡滑り指示手段によって前記係合機構の滑り量を減少させている際に前記電動機の回転数が前記上限回転数を維持するように前記電動機の回生トルクを制御する回生トルク制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項４に記載の電動機を搭載した車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機を搭載した車両の制御装置に関し、特に電動機と車輪との間に、その間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガスの低減および燃費の向上を主目的として、内燃機関に代えてモータなどの電動機を動力源とした電気自動車や、内燃機関に加えてモータ・ジェネレータを動力源として備えたハイブリッド車が開発され、また実用化されている。例えば後者のハイブリッド車として、前輪もしくは後輪のみを駆動輪とする二輪駆動車に加えて、前後輪の両方にトルクを出力する四輪駆動車も開発されている。
【０００３】
その一例を挙げると、特許文献１には、主駆動力源（エンジン）とモータとを併用する四輪駆動の電気自動車の動力伝達装置が記載されている。その電気自動車の動力伝達装置では、モータと車輪との間に、その間のトルク伝達を接続・遮断するクラッチが設けられていて、車両の走行状態に応じてクラッチの係合・解放を制御することにより、車輪の回転を受けてモータが回転すること、いわゆるモータの連れ回り、あるいは過回転を防止することができる、とされている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンおよびモータ・ジェネレータと駆動輪との間にクラッチが設けられ、そのクラッチの入力回転数と出力回転数との差に応じて、クラッチの係合・解放が制御されるように構成されたハイブリッド車のクラッチ制御装置が記載されている。この特許文献２に記載された装置によると、モータ・ジェネレータを駆動力源とするモータ走行モードから、エンジンを駆動力源とするエンジン走行モードへ切り換えるためにクラッチの係合・解放が制御される場合、回転速度同期制御手段によりクラッチの入出力回転が同期させられた後に、クラッチの係合がおこなわれる。そのため、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り換えをおこなうためにクラッチを係合する際に、クラッチの入力側と出力側との間での急激なトルク変化による係合ショックの発生を回避することができる、とされている。
【特許文献１】特開２００１−２８７５５０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１２００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載されている装置のように、モータと車輪との間のトルク伝達の接続・遮断をクラッチでおこなう場合、モータの回転が車輪の回転と同期していない状態でクラッチを係合すると、図５のタイムチャートに示すように、モータの慣性力が変化することによるショックが発生する可能性がある。ここで、図５のタイムチャートは、クラッチが係合されてモータと車輪とが直結状態になると、車両がモータを利用することのできる上限の車速ＶＶmlを超える車速Ｖ0で走行している状態（このとき、実際にはモータの過回転を防ぐためクラッチは解放されている）から、車両が減速される場合を示している。車速Ｖ0で走行していた車両が減速されて、車速が車速Ｖml以下になると、クラッチが係合されて車輪の慣性トルクがモータに伝達される。するとモータは回生されて、その回生エネルギを、例えば減速時の制動力などに利用することができる。
【０００６】
一方、クラッチが係合される際には、モータの回転数はゼロもしくはほぼゼロであり、そのモータの慣性トルクもゼロもしくはほぼゼロである。その状態でクラッチが係合されると、モータは短時間（クラッチの係合時間）回転数を引き上げられる。その結果モータ回転数変化分の慣性トルク（マイナストルク）が車輪側に作用することになり、したがって、クラッチ係合の際にショックが発生する（図５の範囲Ａで示す状態）。
【０００７】
このような特許文献１に記載されている装置に対して、上記の特許文献２に記載されている装置のように、クラッチを係合する際にクラッチの入出力回転を同期させてクラッチを係合することによって、ショックの発生を回避することができる。しかしながら、上記の特許文献２に記載されている装置は、車両がモータ走行モードで走行している状態から、エンジンを始動させてエンジン走行モード走行する状態に切り換えるためにクラッチが係合される場合に、エンジンの回転速度を制御すること、あるいはモータ・ジェネレータを用いてエンジンの回転速度を制御することによって、クラッチの入出力回転を同期させるように制御するものであって、上記のような車両の減速時に、解放されていたクラッチが係合される場合に発生するショックについては考慮されておらず、この点に関して、未だ改良の余地があった。
【０００８】
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り、車両の減速時に、解放されていたクラッチが係合される際のショックを防止もしくは抑制すると共に、電動機に生じる回生エネルギを有効に利用することのできる電動機を搭載した車両の制御装置を提供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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、発電機能を有する電動機が係合機構を介して車輪に連結され、車輪から入力されるトルクによって前記電動機を駆動して回生をおこなう電動機を搭載した車両の制御装置において、前記車両の減速時に前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数を超えていることにより前記係合機構が解放されている状態で前記電動機をその上限回転数に維持するように駆動する駆動指示手段と、前記係合機構の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した場合に前記係合機構を係合させる係合指示手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記駆動指示手段は、前記係合機構の回転数が前記上限回転数より所定回転数高い回転数にまで低下した後に前記電動機を駆動する指示を出力する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１１】
さらに、請求項３の発明は、発電機能を有する電動機が、車輪側要素と入力側要素とを滑り係合状態と完全係合状態とに設定可能な係合機構を介して車輪に連結され、車輪から入力されるトルクによって前記電動機を駆動して回生をおこなう電動機を搭載した車両の制御装置において、前記車両の減速時に前記係合機構における車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数を超えている状態で前記係合機構を滑り係合状態に設定して前記電動機の回転数をその上限回転数にまで引き上げて回生をおこなう半係合指示手段と、前記車両の減速に伴って前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した場合に前記係合機構を完全係合状態に設定する完全係合指示手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
またさらに、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期する前に前記係合機構の滑り量を減少させて、前記係合機構の車輪側要素の回転数が前記電動機の上限回転数に同期した時点に前記係合機構を完全係合状態に設定する過渡滑り指示手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１３】
そして、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記過渡滑り指示手段によって前記係合機構の滑り量を減少させている際に前記電動機の回転数が前記上限回転数を維持するように前記電動機の回生トルクを制御する回生トルク制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
したがって請求項１の発明によれば、車両の減速時に、解放されている係合機構の回転数が電動機の上限回転数を超えている場合は、電動機の回転数が上限回転数に維持されるように駆動され、係合機構の回転数が次第に低下し電動機の上限回転数に同期した時点で、係合機構が係合されて電動機が回生をおこなうように駆動される。そのため、車両の減速時に係合機構が係合される際のショックを防止もしくは抑制することができると共に、その係合が可及的に速やかに、かつ高回転数でおこなわれることによって、電動機の回生エネルギを増大させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、電動機の回転数が上限回転数に維持されるように駆動される場合、その駆動に対する指示が、係合機構の回転数が電動機の上限回転数より所定回転数高い回転数にまで低下した後に出力される。そのため、係合機構の回転数が電動機の上限回転数に同期するまでの間に、電動機の回転数が上限回転数に維持されて駆動される期間を可及的に短くすることができ、その駆動のために消費されるエネルギを低減することができる。
【００１６】
さらに、請求項３の発明によれば、車両の減速時に、解放されている係合機構における車輪側要素の回転数が電動機の上限回転数を超えている場合は、係合機構が滑り係合状態（いわゆる半係合状態）に設定されることにより、電動機が回生をおこなうように制御されながら、その回転数が上限回転数にまで引き上げられる。そして、係合機構の車輪側要素の回転数が次第に低下して電動機の上限回転数に同期した時点で、係合機構が完全係合状態に設定される。そのため、車両の減速時に、係合機構が係合される際のショックを防止もしくは抑制することができる。また、その係合が可及的に速やかに、かつ高回転数でおこなわれると共に、電動機の回転数が上限回転数に引き上げられる間も、電動機が回生をおこなうように制御されることによって、電動機の回生エネルギを増大させることができる。
【００１７】
またさらに、請求項４の発明によれば、係合機構が滑り係合状態に設定され、電動機が回生をおこなうように制御されながらその回転数が上限回転数にまで引き上げられる場合、係合機構の車輪側要素の回転数が電動機の上限回転数に同期する前に、係合機構の滑り量が減少される。そして、係合機構の車輪側要素の回転数が次第に低下して電動機の上限回転数に同期した時点で、係合機構が完全係合状態に設定される。そのため、係合機構における滑り係合状態から完全係合状態への移行を滑らかにおこなうことでき、係合機構が完全係合される際のショックを効果的に防止もしくは抑制することができる。
【００１８】
そして、請求項５の発明によれば、係合機構の車輪側要素の回転数を電動機の上限回転数に同期させる際に、係合機構の滑り量が減少される場合、電動機の回転数が上限回転数に維持されるように電動機の回生トルクが制御される。そのため、電動機の回転数が上限回転数に維持される間も電動機の回生トルクが増大されることになり、その結果、電動機の回生エネルギを増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図６は、この発明の電動機を搭載した車両の制御装置を、例えば、内燃機関とモータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車に適用した例を模式的に示す図である。そして、ここでのハイブリッド車は、前輪を内燃機関により駆動し、後輪をモータ・ジェネレータにより駆動する四輪駆動のハイブリッド車である。すなわち、図６はそのハイブリッド車の後輪駆動部を示す図であって、その後輪駆動部は、モータ・ジェネレータ１から出力されるトルクが、係合機構（クラッチ）２と歯車機構３とデファレンシャル４とを介して車輪５に伝達されるように構成されている。
【００２０】
これらの構成について具体的に説明すると、先ず、モータ・ジェネレータ１は、トルクや回転数を電気的に制御可能であって、かつ発電機としての機能と電動機としての機能とを兼ね備えた電動機であり、例えば永久磁石式の同期電動機などが使用される。このモータ・ジェネレータ１は、そのモータ・ジェネレータ１を収容し、車両に固定されているケーシング（図示せず）を備え、ケーシングの内部には、コイル（図示せず）を備えたステータ１ａと、その内周側にマグネット（図示せず）を備えたロータ１ｂが回転自在に配置されている。また、このモータ・ジェネレータ１は、インバータ（図示せず）を介してバッテリなどの蓄電装置（図示せず）に接続されていて、そのインバータを制御することにより、モータ・ジェネレータ１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。
【００２１】
モータ・ジェネレータ１と歯車機構３との間に、その間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ２が設けられている。このクラッチ２は、例えば乾式の摩擦クラッチであって、クラッチ２に対してモータ・ジェネレータ１側にある入力側駆動軸６に連結されている入力側部材２ａと、車輪５側にある車輪側駆動軸７に連結されている車輪側部材２ｂとを備えている。なお、この入力側駆動軸６は、モータ・ジェネレータ１のロータ軸（図示せず）に連結されている。したがってモータ・ジェネレータ１と入力側部材２ａとが一体となって回転する。
【００２２】
このクラッチ２は、入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとが連結されて、入力側駆動軸６と車輪側駆動軸７との間の動力伝達経路が完全に接続される「完全係合状態」と、入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとが互いに滑りながら、入力側駆動軸６と車輪側駆動軸７との間の動力伝達経路が接続される「滑り係合状態」（いわゆる半クラッチ状態）と、入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとの連結が解除されて、入力側駆動軸６と車輪側駆動軸７との間の動力伝達経路が完全に遮断される「完全解放状態」とに選択的に設定されることができるように構成されている。
【００２３】
なお、クラッチ２の入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとの回転状態を検出するために、入力側部材２ａあるいはロータ１ｂの回転速度を検出する回転数センサ８と、車輪側部材２ｂの回転速度あるいは後述する駆動軸１０の回転速度（すなわち車速）を検出する回転数センサ９がそれぞれ設けられている。これらのセンサ８，９により検出した入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとの回転状態、あるいは車速などに関する情報信号が後述する電子制御装置（ＥＣＵ）１５に入力されることにより、クラッチ２の各係合状態がそれぞれ選択的に設定されるように制御される。
【００２４】
また、クラッチ２の車輪側部材２ｂと車輪５とが、歯車機構３およびデファレンシャル４の出力軸１０を介して連結されている。この歯車機構３は、互いに一体となって回転する大径歯車１１と小径歯車１２とを備え、これらの歯車１１，１２が、車輪側部材２ｂおよび出力軸１０の中心軸線と平行な軸線を中心にして回転するように保持されている。そして、車輪側部材２ｂおよび車輪側駆動軸７と一体回転する歯車１３が大径歯車１１に噛合し、デファレンシャル４の入力側歯車１４が小径歯車１２に噛合している。すなわちこの歯車機構３は、モータ・ジェネレータ１の出力トルクを増大して出力軸１０に伝達する減速歯車機構として構成されている。
【００２５】
そして、このようなモータ・ジェネレータ１の回転やクラッチ２の係合・解放などを制御するために電子制御装置（ＥＣＵ）１５が設けられている。このＥＣＵ１５は、例えばマイクロコンピュータなどを主体として構成されていて、例えば、回転数センサ８，９やトルクセンサ（図示せず）などによって検出されたモータ・ジェネレータ１あるいは出力軸１０の回転数やトルク、また車速やアクセル開度などの各種のデータが入力され、それらの入力データに基づいて演算をおこない各種の指示信号を出力するように構成されている。
【００２６】
前述したように、車両の減速時に、解放されていたクラッチ２が係合される場合、その係合時のショックを防止もしくは抑制するために、クラッチ２の入力側部材２ａの回転すなわちモータ・ジェネレータ１の回転と、クラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを同期させておく必要がある。そこで、この発明に係る制御装置は、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを、モータ・ジェネレータ１の上限回転数で同期させることによって、ショックを防止もしくは抑制すると共に、電動機に生じる回生エネルギを有効に利用することのできる制御をおこなうように構成されている。その制御の具体例を以下に説明する。
【００２７】
図１、図２はその制御例を示すフローチャートであり、これらのフローチャートで示すルーチンは、所定の短い時間毎に繰り返し実行される。初めに、図１は、この発明の制御装置による第１の制御例を示すものであって、この図１において、先ず、車両が減速状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１）。車両が減速状態でないことによって、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御はおこなわずに、このルーチンを一旦終了する。
【００２８】
一方、車両が減速状態にあることによって、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進み、クラッチ２が係合されてモータ・ジェネレータ１とクラッチ２の車輪側部材２ｂとが直結された場合のモータ・ジェネレータ１の回転数である直結時回転数Ｎmc、すなわちその時点のクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転数が、モータ・ジェネレータ１の上限回転数Ｎmlより大きいことにより、クラッチ２が解放されているか否かが判断される。モータ・ジェネレータ１の上限回転数Ｎmlとは、モータ・ジェネレータ１の仕様によって定められる値であって、常用域において許容されるモータ・ジェネレータ１の最大回転数のことである。
【００２９】
クラッチ２が解放されていない、すなわちクラッチ２が係合（半係合状態も含む）されていることによって、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、以降の制御はおこなわずに、このルーチンを一旦終了する。一方、クラッチ２が解放されている、すなわち直結時回転数Ｎmcが、上限回転数Ｎmlよりも大きいことによって、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進み、直結時回転数Ｎmcが、上限回転数Ｎmlに所定値αを加えた回転数（「Ｎml＋α」）に等しくなったか否かが判断される。
【００３０】
この所定値αは、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを同期させるのに必要な時間を考慮して設定される値であって、後述するように、減速時に低下している直結時回転数Ｎmcが、上限回転数Ｎmlにこの所定値αを加えた回転数「Ｎml＋α」に達すると、クラッチ２の係合が開始される。したがって回転数「Ｎml＋α」は、クラッチ２の係合が開始される係合開始回転数である。
【００３１】
直結時回転数Ｎmcが、係合開始回転数「Ｎml＋α」に等しくない（すなわち係合開始回転数「Ｎml＋α」まで低下していない）ことによって、このステップＳ３で否定的に判断された場合は、以降の制御はおこなわずに、このルーチンを一旦終了する。一方、直結時回転数Ｎmcが、係合開始回転数「Ｎml＋α」に等しくなったことによって、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進み、モータ・ジェネレータ１の回転をクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転に同期させるため、その時点のモータ・ジェネレータ１の回転数であるモータ回転数Ｎmを増大させる方向にモータ・ジェネレータ１が駆動（力行）される。
【００３２】
なおこのとき、クラッチ２の係合を開始させる係合開始指令が出力され、クラッチ２は、その係合開始指令に対して不可避的な制御遅れを伴って係合が開始され、後述するように、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが同期された時点で、その係合が完了する、すなわち完全に係合するように制御される。
【００３３】
モータ回転数Ｎmを増大させる方向にモータ・ジェネレータ１が駆動（力行）されると、モータ回転数Ｎmが、上限回転数Ｎmlに等しくなったか否かが判断される（ステップＳ５）。モータ回転数Ｎmが、上限回転数Ｎmlに等しくないことによって、このステップＳ５で否定的に判断されると、ステップＳ６へ進み、モータ回転数Ｎmが、上限回転数Ｎmlより小さいか否かが判断される。
【００３４】
モータ回転数Ｎmが、上限回転数Ｎmlより小さいことによって、このステップＳ６で肯定的に判断された場合は、モータ・ジェネレータ１の回転をクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転に同期させるには、未だモータ回転数Ｎmが不足しているため、前述のステップＳ４へ戻り、同様の制御が続けられる。これに対して、モータ回転数Ｎmが、上限回転数Ｎmlより大きいことによって、ステップＳ６で否定的に判断された場合は、ステップＳ７へ進み、モータ・ジェネレータ１の回転をクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転に同期させるには回転数Ｎmが過大なため、モータ回転数Ｎmを減少させる方向にモータ・ジェネレータ１が制御（回生）される。そしてその後、前述のステップＳ５へ戻り、同様の制御が続けられる。
【００３５】
上記のステップＳ４ないしＳ７で、モータ回転数Ｎmが増減され、最終的にモータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに等しくなると、ステップＳ５で肯定的に判断されてステップＳ８へ進み、モータ回転数Ｎmが直結時回転数Ｎmcに等しくなったか否か、すなわち、モータ・ジェネレータ１の回転がクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転に同期したか否かが判断される。
【００３６】
モータ回転数Ｎmが直結時回転数Ｎmcに等しくないことによって、このステップＳ８で否定的に判断された場合は、直結時回転数Ｎmcが未だ上限回転数Ｎmlよりも大きい状態であるので、さらに車両が減速されて車速、すなわち直結時回転数Ｎmcが低下するのを待つため、ステップＳ９へ進み、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持される。そしてその後、ステップＳ８へ戻り、同様の制御が続けられる。
【００３７】
上記のステップＳ８，Ｓ９で、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持され、最終的にモータ回転数Ｎmが直結時回転数Ｎmcに等しくなる、すなわちモータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期すると、ステップＳ８で肯定的に判断されてステップＳ１０へ進み、クラッチ２の係合が完了（すなわちクラッチ２が完全係合）される。
【００３８】
このように、クラッチ２を係合させるために、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを同期させる場合、直結時回転数Ｎmcが係合開始回転数「Ｎml＋α」に達した時点で、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlにまで増大するようにモータ・ジェネレータ１の駆動（力行）が開始され、予めモータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持されていることによって、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを、可及的に短い時間で同期させることができる。
【００３９】
図３は、上記の図１のフローチャートで示すルーチンを実行した場合のタイムチャートを示している。車速Ｖ1で走行していた車両が減速されると、モータ回転数Ｎmを上限回転数Ｎmlまで上昇させて、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを同期させるために、モータ・ジェネレータ１を力行側に駆動する所定のトルク指令値が出力される。その後、モータ回転数Ｎmは上限回転数Ｎmlで維持される。また、車速がさらに低下して、車速がモータを利用することのできる上限の車速Ｖmlになった時点（すなわち、直結時回転数Ｎmcが係合開始回転数「Ｎml＋α」に達した時点）で、クラッチ２の係合が開始され、同時にモータ・ジェネレータ１を回生側に制御する所定のトルク指令値が出力される。
【００４０】
そして、クラッチ２の係合度合いが徐々に高められて、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期する時点に合わせられて、クラッチ２は完全に係合される。このとき、モータ・ジェネレータ１には、前記の回生側のトルク指令値に応じて回生トルクが作用するが、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが同期していることによって、そのトルク指令値による回生トルク以外に急激なトルクの変動は発生せず、そのためクラッチ２の係合によるショックは発生しない。
【００４１】
以上のように、上記の図１および図３に示すこの発明の第１の制御例によれば、車両の減速時に、モータ・ジェネレータ１と車輪５との間に設けられたクラッチ２を係合して、回生がおこなわれるようにモータ・ジェネレータ１を駆動する場合、予めモータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlにまで増大されて維持され、その後、直結時回転数Ｎmcが係合開始回転数「Ｎml＋α」に達した時点で、クラッチ２の係合が開始され、さらに、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期させられた時点で、クラッチ２が完全係合される。そのため、クラッチ２が係合される際のショックを防止もしくは抑制することができる。また、可及的に短い時間で、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが同期させられ、クラッチ２が係合されてモータ・ジェネレータ１と車輪５とが直結状態になることによって、モータ・ジェネレータ１の回生エネルギを効率よく増大させることができる。
【００４２】
つぎに、図２は、この発明の制御装置による第２の制御例を示すものであって、この図２において、先ず、車両が減速状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１１）。車両が減速状態でないことによって、このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、ステップＳ１２に進み、クラッチ２が完全解放状態に設定されて、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４３】
一方、車両が減速状態にあることによって、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進み、その時点の直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎmlよりも大きいか否かが判断される。その時点の直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎml以下であることによって、このステップＳ１３で否定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、クラッチ２が完全係合状態に設定されて、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４４】
これに対して、その時点の直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎmlよりも大きいことによって、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlになるように、クラッチ２が滑り係合状態に設定される。具体的には、クラッチ２が所定の係合度合いで滑り係合状態に設定されると、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlになるように、その係合度合いが徐々に高められて、言い換えると、クラッチ２の滑り量が徐々に減少させられて、クラッチ２の係合状態が制御される。
【００４５】
なお、滑り係合状態とは、クラッチ２の係合度合いが、１００％（すなわち完全係合状態）および０％（すなわち完全解放状態）以外の所定の係合度合いとなるように、クラッチ２の入力側部材２ａと車輪側部材２ｂとが互いに滑らされて係合されている状態のことであって、いわゆる半クラッチ状態のことである。
【００４６】
また、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlになるように、モータ・ジェネレータ１の回生トルクが制御される（ステップＳ１６）。具体的には、上記のステップＳ１５でのクラッチ２の滑り係合制御に協調させられて、モータ回転数Ｎmを上限回転数Ｎmlに維持させるため、回生トルクが増大する方向にモータ・ジェネレータ１が制御される。
【００４７】
続いて、直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎmlに等しくなったか否かが判断される（ステップＳ１７）。すなわち、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期したか否かが判断される。直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎmlに等しくないことによって、このステップＳ１７で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ１５に戻り、同様の制御が続けられる。
【００４８】
そして、上記のステップＳ１５，Ｓ１６で、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持されるように、クラッチ２の滑り係合状態およびモータ・ジェネレータ１の回生トルクが制御されている間に、車速がさらに低下して、直結時回転数Ｎmcが上限回転数Ｎmlに等しくなったこと、すなわちモータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期したことによって、ステップＳ１７で肯定的に判断されると、ステップＳ１８へ進み、クラッチ２が完全係合状態に設定されて、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４９】
上記のステップＳ１８で、クラッチ２が完全係合状態に設定される場合には、前述のステップＳ１５の制御で説明したように、クラッチ２は、滑り係合状態から徐々にその滑り量が減少させられて、最終的に、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期した時点で滑り量がゼロとなって、完全係合されるように制御される。そのため、クラッチ２における滑り係合状態から完全係合状態への移行が滑らかにおこなわれて、係合の際のショックの発生が回避される。
【００５０】
図４は、上記の図２のフローチャートで示すルーチンを実行した場合のタイムチャートを示している。車両が車速Ｖ２で走行し、クラッチ２が所定の係合度合いで滑り係合状態にされていて、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持されている状態では、モータ・ジェネレータ１を回生側に制御する所定のトルク指令値が出力されている。その状態から車両が減速されていくと、モータ回転数Ｎmを上限回転数Ｎmlに維持し、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とを上限回転数Ｎmlで同期させるため、滑り係合状態にあるクラッチ２の滑り量が徐々に減少させられる。言い換えると、クラッチ２の係合度合いが徐々に高められる。
【００５１】
また、それと共に、前記の所定のトルク指令値よりもさらに回生側のトルクがモータ・ジェネレータ１に作用するように、トルク指定値が回生側に増大される。すなわち、クラッチ２の滑り量を漸減させる制御とモータ・ジェネレータ１の回生トルクを増大させる制御とが協調的に制御されて、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持されている。
【００５２】
そして、車速がさらに低下すると、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期する。すなわち、このときの車速がモータを利用することのできる上限の車速Ｖmlであって、その時点でクラッチ２が完全係合となるように、クラッチ２の滑り量を漸減させる制御とモータ・ジェネレータ１の回生トルクを増大させる制御とが協調的に制御される。
【００５３】
以上のように、上記の図２および図４に示すこの発明の第２の制御例によれば、車両の減速時に、モータ・ジェネレータ１と車輪５との間に設けられたクラッチ２が滑り係合状態に設定され、回生がおこなわれるようにモータ・ジェネレータ１が制御される。そして、そのモータ・ジェネレータ１のモータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持されるように、クラッチ２の滑り量を漸減させる制御とモータ・ジェネレータ１の回生トルクを増大させる制御とが協調的に制御され、さらに、モータ・ジェネレータ１の回転とクラッチ２の車輪側部材２ｂの回転とが上限回転数Ｎmlで同期する時点でクラッチ２が完全係合状態となるように、それらのクラッチ２の滑り量を漸減させる制御とモータ・ジェネレータ１の回生トルクを増大させる制御とが協調的に制御される。
【００５４】
そのため、クラッチ２における滑り係合状態から完全係合状態への移行を滑らかにおこなうことができ、クラッチ２が完全係合される際のショックを効果的に防止もしくは抑制することができる。また、モータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlまで上昇させられる間、あるいはモータ回転数Ｎmが上限回転数Ｎmlに維持される間も、モータ・ジェネレータ１は回生がおこなわれる方向に制御されて、モータ・ジェネレータ１の回生エネルギを効率よく増大させることができる。
【００５５】
ここで上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ９の機能的手段が、この発明における駆動指示手段に相当し、ステップＳ１０の機能的手段が、この発明における係合指示手段に相当する。また、ステップＳ１５の機能的手段が、この発明における半係合指示手段に相当し、ステップＳ１８の機能的手段が、この発明における完全係合指示手段に相当する。さらに、ステップＳ１５の機能的手段が、この発明における過渡滑り指示手段に相当し、ステップＳ１６の機能的手段が、この発明における回生トルク制御手段に相当する。
【００５６】
なお、上記の具体例ではこの発明に係る電動機を搭載した車両の制御装置を、前輪を内燃機関により駆動して後輪をモータ・ジェネレータにより駆動する、四輪駆動のハイブリッド車における後輪駆動部に適用した例を示したが、この発明は、上述した具体例に限定されないのであって、モータにより駆動される電気自動車の駆動部に適用してもよい。要は、この発明に係る電動機を搭載した車両の制御装置は、ハイブリッド車あるいは電気自動車などにおける、モータ・ジェネレータもしくはモータなどの電動機による駆動部に適用することができる。
【００５７】
また、この発明おける「係合機構」は、上記の具体例で説明したクラッチに限定されないのであって、その係合状態を「完全係合状態」と「滑り係合状態」と「完全解放状態」とに選択的に設定できるものであれば、それらの形式は問わない。例えば電磁クラッチなどを適用することもできる。
【００５８】
そして、この発明における「係合機構の回転数」および「電動機の上限回転数」および「車輪側要素の回転数」ならびに「入力側要素の回転数」などは、それらの回転数そのもの、もしくはそれらの回転数に相当する回転数を意味している。したがって、上記のような各回転数は、「係合機構の回転数に相当する回転数」および「電動機の上限回転数に相当する回転数」および「車輪側要素の回転数に相当する回転数」ならびに「入力側要素の回転数に相当する回転数」などと読み替えることができる。そのため、例えば、電動機が上限回転数で駆動されている場合に変速機を介して検出される回転数などであっても、「電動機の上限回転数に相当する回転数」、すなわちこの発明における「電動機の上限回転数」とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の制御装置による第１の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置による第２の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す第１の制御例に対応するタイムチャートである。
【図４】図２に示す第２の制御例に対応するタイムチャートである。
【図５】従来技術による制御例を説明するためのタイムチャートである。
【図６】この発明で対象とする電動機を搭載した車両の制御装置を、内燃機関とモータ・ジェネレータとを備えた四輪駆動のハイブリッド車の後輪駆動部に適用した一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…モータ・ジェネレータ、  ２…係合機構（クラッチ）、  ２ａ…入力側部材、  ２ｂ…車輪側部材、  ３…歯車機構、  ４…デファレンシャル、  ５…車輪、  １５…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【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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