(57)【要約】【課題】ビジーシフトによるドライバビリティの低下を抑制することができる車両制御システム及び制御装置を提供する。【解決手段】車両の動力源となるエンジン及びモータジェネレータと、複数の変速段を有し、エンジン又はモータジェネレータからの動力を変速して出力する変速機本体と、モータジェネレータの回生により発生する電力を蓄電可能なバッテリと、これらを制御するＥＣＵと、を備え、ＥＣＵは、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時において、バッテリから要求される要求充電量が予め設定された設定要求充電量よりも多い場合、少なくとも１つの変速段を飛ばしてシフトダウンする変速制御を実行する。【選択図】図４
2013095160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源となる内燃機関及び回転電機と、
複数の変速段を有し、前記内燃機関又は前記回転電機からの動力を変速して出力する有段自動変速機と、
前記回転電機の回生により発生する電力を蓄電可能な蓄電装置と、
前記内燃機関、前記回転電機、前記有段自動変速機及び前記蓄電装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時において、前記蓄電装置から要求される要求充電量が予め設定された設定要求充電量よりも多い場合、少なくとも１つの変速段を飛ばしてシフトダウンする変速制御を実行することを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記有段自動変速機の入力軸の回転数が高ければ高いほど、又は前記有段自動変速機の入力軸に入力される入力トルクが小さければ小さいほど、前記要求充電量を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の出力軸の回転数が高ければ高いほど、又は前記内燃機関の出力軸から出力される出力トルクが小さければ小さいほど、前記要求充電量を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項４】
車両の動力源となる内燃機関及び回転電機と、複数の変速段を有し、前記内燃機関又は前記回転電機からの動力を変速して出力する有段自動変速機と、前記回転電機の回生により発生する電力を蓄電可能な蓄電装置とを制御する制御装置であって、
要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時において、前記蓄電装置から要求される要求充電量が予め設定された設定要求充電量よりも多い場合、少なくとも１つの変速段を飛ばしてシフトダウンする変速制御を実行することを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと、エンジンに接続された動力分配統合機構と、動力分配統合機構に接続されたモータと、変速機を介して動力分配統合機構に接続されたモータと、車両を制御する電子制御ユニットとを備えたハイブリッド自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、バッテリの残容量がしきい値以上のときには、変速機をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変速すべき車速ＶとしてのＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉに通常の車速Ｖ１を設定する。一方、ハイブリッド自動車では、バッテリの残容量がしきい値未満のときには、Ｌｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉに車速Ｖ１より小さな車速Ｖ２を設定する。バッテリの残容量がしきい値未満のときに、車速Ｖが車速Ｖ２を越えて小さくなるときにＬｏ−Ｈｉ変速を行うのは、変速機はＨｉギヤの状態の方がＬｏギヤの状態のときより伝達効率が高いため、バッテリの充電を行うときのエネルギ効率を高くするためである。このため、ハイブリッド自動車は、バッテリの残容量に基づいて、Ｌｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉを用いて変速機の変速段を変更することにより、車両の燃費を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３７２６７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、従来のハイブリッド自動車等の車両では、バッテリの残容量がしきい値未満のときには、Ｌｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉに車速Ｖ１より小さな車速Ｖ２を設定する。このため、ハイブリッド自動車は、車速Ｖ２が設定されたＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉを用いて変速機の変速段を変更することから、変速機の変速段の変更が頻繁に行われ易くなる。特に、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時では、変速段の変更が頻繁に発生するビジーシフト状態となるため、ドライバビリティが低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ビジーシフトによるドライバビリティの低下を抑制することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御システムは、車両の動力源となる内燃機関及び回転電機と、複数の変速段を有し、内燃機関又は回転電機からの動力を変速して出力する有段自動変速機と、回転電機の回生により発生する電力を蓄電可能な蓄電装置と、内燃機関、回転電機、有段自動変速機及び蓄電装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時において、蓄電装置から要求される要求充電量が予め設定された設定要求充電量よりも多い場合、少なくとも１つの変速段を飛ばしてシフトダウンする変速制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
また、制御装置は、有段自動変速機の入力軸の回転数が高ければ高いほど、又は有段自動変速機の入力軸に入力される入力トルクが小さければ小さいほど、要求充電量を高くすることが好ましい。
【０００８】
また、制御装置は、内燃機関の出力軸の回転数が高ければ高いほど、又は内燃機関の出力軸から出力される出力トルクが小さければ小さいほど、要求充電量を高くすることが好ましい。
【０００９】
本発明の制御装置は、車両の動力源となる内燃機関及び回転電機と、複数の変速段を有し、内燃機関又は回転電機からの動力を変速して出力する有段自動変速機と、回転電機の回生により発生する電力を蓄電可能な蓄電装置とを制御する制御装置であって、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン時において、蓄電装置から要求される要求充電量が予め設定された設定要求充電量よりも多い場合、少なくとも１つの変速段を飛ばしてシフトダウンする変速制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両制御システム及び制御装置は、ビジーシフトによるドライバビリティの低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵに記憶された第１変速マップの説明図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵに記憶された第２変速マップの説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵにより変速マップを選択する制御動作のフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態２に係る車両制御システムで使用される要求充電量を設定するための要求充電量設定マップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図である。図２は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵに記憶された第１変速マップの説明図である。図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵに記憶された第２変速マップの説明図である。図４は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵにより変速マップを選択する制御動作のフローチャートである。
【００１４】
実施形態１は、１つのモータジェネレータと自動変速機、典型的には、有段自動変速機を備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型のパラレルハイブリッド形式の車両制御システムである。実施形態１の車両制御システム１は、図１に示すように、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムである。車両２は、車両２を走行させる動力源（走行用駆動源）として、内燃機関としてのエンジン７と、回転電機としてのモータジェネレータ１０とを搭載した、いわゆる「ハイブリッド車両」である。より詳細には、車両２は、１つのモータジェネレータ１０と自動変速機である変速機１２とを備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型の「パラレルハイブリッド車両」である。
【００１５】
車両制御システム１は、車両２の駆動輪３を駆動する駆動装置４と、車両２の状態を検出する状態検出装置５と、駆動装置４を含む車両２の各部を制御する制御装置としてのＥＣＵ６とを備える。
【００１６】
駆動装置４は、車両２においてパラレルハイブリッド形式のパワートレーンを構成し、１つのエンジン７と、１つのモータジェネレータ１０とを有し、これらにより駆動輪３を回転駆動するものである。
【００１７】
駆動装置４は、エンジン７と、ダンパ機構８と、Ｋ０クラッチ９と、モータジェネレータ１０とを備える。さらに、駆動装置４は、トルクコンバータ１１と、変速機１２と、プロペラ軸１３と、デファレンシャルギヤ１４と、ドライブ軸１５とを備える。また、トルクコンバータ１１は、ロックアップ機構１６と、流体伝達機構１７とを含んで構成されたロックアップ機構付トルクコンバータである。変速機１２は、Ｃ１クラッチ１８と、変速機本体１９とを含んで構成される。
【００１８】
この駆動装置４は、各構成要素が駆動輪３への動力の伝達経路に対して、エンジン７、ダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、モータジェネレータ１０、トルクコンバータ１１のロックアップ機構１６、流体伝達機構１７、変速機１２のＣ１クラッチ１８、変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５の順で相互に動力伝達可能に配置される。この場合、駆動装置４は、エンジン７の出力軸であるクランク軸２０とモータジェネレータ１０の出力軸であるのロータ軸２１とがダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９を介して連結される。さらに、駆動装置４は、ロータ軸２１と駆動輪３とがトルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結される。
【００１９】
より詳細には、エンジン７は、燃焼室で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力する熱機関である。エンジン７は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸２０に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸２０から出力可能である。また、このエンジン７は、車両２の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。
【００２０】
ここで、エンジン７の作動状態（エンジン７を作動させた状態）とは、駆動輪３に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン７は、作動状態では燃焼室で燃料を燃焼させて車両２の駆動輪３に作用させる動力を発生する。一方、エンジン７の非作動状態、すなわち、エンジン７の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室への燃料の供給をカットし（フューエルカット）、燃焼室で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。
【００２１】
Ｋ０クラッチ９は、エンジン７のクランク軸２０とモータジェネレータ１０のロータ軸２１とをダンパ機構８を介して連結可能である。Ｋ０クラッチ９は、クランク軸２０とロータ軸２１とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。Ｋ０クラッチ９は、係合状態となることで、クランク軸２０とロータ軸２１とをダンパ機構８を介して一体回転可能に連結し、エンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が可能な状態となる。一方、Ｋ０クラッチ９は、解放状態となることでクランク軸２０とロータ軸２１とを切り離しエンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が遮断された状態となる。
【００２２】
Ｋ０クラッチ９は、種々のクラッチを用いることができ、例えば、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置を用いることができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９は、例えば、Ｋ０クラッチ９に供給される作動油の油圧であるクラッチ油圧に応じて作動する油圧式の装置である。Ｋ０クラッチ９は、クラッチ油圧に応じた係合力（クラッチ板を係合する押圧力）が０である場合に係合が完全に解除された解放状態となり、係合力が大きくなるにしたがってスリップ状態（半係合状態）を経て完全に係合した係合状態となる。Ｋ０クラッチ９における伝達トルクは、解放状態では０であり、スリップ状態では係合力に応じた大きさとなり、係合状態では最大となる。なお、以下で説明するＣ１クラッチ１８、ロックアップクラッチ２５についてもこのＫ０クラッチ９とほぼ同様である。
【００２３】
モータジェネレータ１０は、例えば、交流同期電動機等である。モータジェネレータ１０は、固定子としてのステータ２２がケース等に固定され、回転子としてのロータ２３がステータ２２の径方向内側に配置されてロータ軸２１に一体回転可能に結合される。モータジェネレータ１０は、インバータなどを介してバッテリ（蓄電装置）２４から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能（力行機能）と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介してバッテリ２４に充電する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えた回転電機である。モータジェネレータ１０は、例えば、バッテリ２４からインバータを介して交流電力の供給を受けて駆動し、ロータ軸２１に機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータ軸２１から出力可能である。
【００２４】
トルクコンバータ１１は、流体継手の一種であり、モータジェネレータ１０のロータ軸２１に連結される。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５を介して伝達するロックアップ機構１６と、作動油を介して伝達する流体伝達機構１７とを有する。ロックアップ機構１６は、ロックアップクラッチ２５を介してロータ軸２１とトルクコンバータ１１の出力軸２６とを連結可能である。流体伝達機構１７は、ポンプ（ポンプインペラ）１７ｐ、タービン（タービンランナ）１７ｔ、ステータ１７ｓ、ワンウェイクラッチ１７ｃ等を含んで構成され、内部に作動流体としての作動油が充填される。ポンプ１７ｐは、ロータ軸２１と一体回転可能に連結され、タービン１７ｔは、出力軸２６と一体回転可能に連結される。ロックアップクラッチ２５は、ロータ軸２１とタービン１７ｔとを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５の状態に応じて、ロックアップ機構１６、又は、流体伝達機構１７を介して出力軸２６に伝達し、この出力軸２６から出力することができる。
【００２５】
変速機１２は、上述したように、Ｃ１クラッチ１８と変速機本体１９とを含んで構成され、トルクコンバータ１１からの動力を変速して駆動輪３側に出力するものである。Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と駆動輪３とを変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結可能である。ここでは、Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と変速機本体１９の入力軸２７とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。
【００２６】
変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機（ＡＴ）であり、それぞれに所定の変速比が割り当てられた複数の変速段（ギヤ段）を含んで構成される。変速機本体１９は、トルクコンバータ１１の出力軸２６からＣ１クラッチ１８を介して入力軸２７に入力された動力を所定の変速段（変速比）で変速して出力軸に伝達し、この出力軸に一体回転可能に結合されるプロペラ軸１３に出力する。
【００２７】
デファレンシャルギヤ１４は、プロペラ軸１３からの動力を、各ドライブ軸１５を介して各駆動輪３に伝達する。デファレンシャルギヤ１４は、車両２が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の駆動輪３と、外側の駆動輪３との回転速度の差を吸収する。
【００２８】
上記のように構成される駆動装置４は、エンジン７が発生させた動力をクランク軸２０からダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、ロータ軸２１、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。また、駆動装置４は、モータジェネレータ１０が発生させた動力をロータ軸２１から、Ｋ０クラッチ９を介さずに、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。この結果、車両２は、駆動輪３と路面との接地面に駆動力を生じさせ、これにより走行することができる。
【００２９】
状態検出装置５は、車両２の状態を検出するものであり、車両２の状態を表す種々の状態量や物理量、スイッチ類の作動状態等を検出するものである。状態検出装置５は、ＥＣＵ６と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置５は、例えば、アクセル開度センサ５０、ブレーキセンサ５１、車速センサ５２、クランク角センサ５３、モータ回転数センサ５４、タービン回転数センサ５５、プロペラ回転数センサ５６、充電状態検出器５７等を含む。アクセル開度センサ５０は、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ５１は、運転者による車両２のブレーキペダルの操作量（ブレーキ操作量、制動要求操作量）に相当するマスタシリンダ圧、あるいは、ブレーキ踏力等を検出する。車速センサ５２は、車両２の走行速度である車速を検出する。クランク角センサ５３は、クランク軸２０の回転角度であるクランク角度を検出する。ＥＣＵ６は、このクランク角度に基づいて、エンジン７の各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、クランク軸２０の回転数（回転速度）であるエンジン回転数を算出することができる。モータ回転数センサ５４は、モータジェネレータ１０のロータ軸２１の回転数であるモータ回転数を検出する。タービン回転数センサ５５は、トルクコンバータ１１のタービン１７ｔの回転数であり、トルクコンバータ１１の出力軸２６の回転数であるタービン回転数、及びＣ１クラッチ１８の係合時における変速機本体１９の入力軸２７の回転数である入力回転数を検出する。プロペラ回転数センサ５６は、変速機本体１９の出力軸となるプロペラ軸１３の回転数であるプロペラ回転数を検出する。充電状態検出器５７は、バッテリ２４の蓄電量（充電量）やバッテリ電圧等に応じた蓄電状態ＳＯＣを検出する。
【００３０】
ＥＣＵ６は、車両制御システム１の全体の制御を統括的に行い、エンジン７やモータジェネレータ１０等を協調して制御するための制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が電気的に接続され、また、エンジン７の燃料噴射装置、点火装置、スロットル装置、モータジェネレータ１０のインバータ、バッテリ２４等が電気的に接続される。さらに、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８及び変速機本体１９等に油圧制御装置２８を介して接続され、油圧制御装置２８を介してこれらの動作を制御する。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン７、モータジェネレータ１０のインバータ、油圧制御装置２８等の駆動装置４の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３１】
ここで、油圧制御装置２８は、作動流体としての作動油（オイル）の油圧によって、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合要素の係合・解放・スリップ動作を制御するものである。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６により制御される種々の公知の油圧制御回路を含んで構成され、例えば、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成される。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６からの信号に応じて、駆動装置４の各部に供給される作動油の流量あるいは油圧を制御する。
【００３２】
ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン７のスロットル装置を制御し、吸気通路のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室に充填される混合気の量を調節してエンジン７の出力を制御する。また、ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置２８を制御し、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合・解放・スリップ動作等を制御する。
【００３３】
また、ＥＣＵ６には、変速機本体１９の変速制御を実行するために用いられる変速マップＭが記憶されている。ＥＣＵ６は、変速マップＭに基づいて、変速機本体１９の変速段を変更することで、変速機本体１９の変速比を所定の変速比となるように変速制御する。
【００３４】
上記のように構成される車両制御システム１は、ＥＣＵ６が駆動装置４を制御し、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用又は選択使用することで、車両２を様々な走行モードで走行させることができる。
【００３５】
ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させ、走行用駆動源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちエンジン７から出力する動力（エンジントルク）のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「エンジン走行」を実現することができる（図示省略）。したがって、車両２は、走行用駆動源のうちエンジン７のみを用いて走行することができる。
【００３６】
また、ＥＣＵ６は、例えば、上記のようにＫ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させた状態で、要求駆動力やバッテリ２４の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１０を力行させ、エンジン７から出力する動力と、モータジェネレータ１０から出力する動力（モータトルク）とを統合して駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「ＨＶ走行」を実現することができる。したがって、車両２は、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用して走行することができる。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を解放状態（Ｋ０クラッチＯＦＦ）としかつエンジン７を停止し非作動状態とした上で、モータジェネレータ１０を力行させ、走行用駆動源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちモータジェネレータ１０から出力する動力のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。また、エンジン７は、非作動状態でありかつＫ０クラッチ９が解放状態であるから、クランク軸２０の回転も停止している。これにより、車両制御システム１は、「ＥＶ走行」を実現することができる。したがって、車両２は、走行用駆動源のうちモータジェネレータ１０のみを用いて走行することができる。このとき、車両２は、基本的にはクランク軸２０とロータ軸２１とがＫ０クラッチ９にて機械的に切り離された状態となり、エンジン７の回転抵抗が作用しない状態となる。
【００３８】
また、ＥＣＵ６は、例えば、車両２の減速走行時に、モータジェネレータ１０を制御し、駆動輪３からロータ軸２１に伝達される動力によってモータジェネレータ１０にて回生により発電し、これに伴ってロータ軸２１に生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪３に伝達する。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「回生走行」を実現することができる（図示省略）。したがって、車両２は、モータジェネレータ１０により回生制動されて減速走行することができる。
【００３９】
また、上記のように構成される車両制御システム１において、ＥＣＵ６は、変速マップＭに基づいて、変速機本体１９の変速段を変更することで、変速機本体１９の変速比を所定の変速比となるように変速制御する。ここで、図２及び図３を参照し、変速マップＭについて説明する。変速マップＭは、その横軸が変速機本体１９の出力軸（プロペラ軸１３）の回転数となっており、その縦軸がアクセル開度となっている。変速マップＭは、変速機本体１９の複数の変速段を切り替えるための複数の変速線を有している。ＥＣＵ６は、変速マップＭに基づく変速制御を実行すると、アクセル開度センサ５０で検出されたアクセル開度と、プロペラ回転数センサ５６で検出された変速機本体１９の出力軸回転数とに基づいて、変速マップＭ上における車両２の動作点の位置から、所定の変速段を設定する。そして、ＥＣＵ６は、設定された変速段となるように、変速機本体１９の変速制御を実行する。
【００４０】
また、車両２の走行状態に応じて車両２の動作点が変更される際に、車両２の動作点が変速線を超えて（跨いで）変更されると異なる変速段となるため、ＥＣＵ６は、異なる変速段となるように、変速機本体１９の変速制御を実行する。車両２の走行状態に応じて車両２の動作点が変更される場合としては、例えば、要求駆動力が増加するパワーオン状態におけるシフトダウン（以下、パワーオンシフトダウンという）がある。パワーオンシフトダウンは、変速機本体１９の出力軸回転数が所定の回転数で維持されている状態、すなわち所定の車速が維持された状態において、アクセル開度が大きくなる場合、変速段を高速段から低速段に移行させて、変速機本体１９の入力軸２７の回転数を高回転とする変速制御である。
【００４１】
ここで、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、使用する変速マップＭを切り替えている。つまり、ＥＣＵ６には、複数の変速マップＭが記憶されており、複数の変速マップＭとして、第１変速マップＭ１と第２変速マップＭ２とを有している。図２及び図３を参照して、第１変速マップＭ１と第２変速マップＭ２について説明する。
【００４２】
第１変速マップＭ１及び第２変速マップＭ２は、パワーオンシフトダウン時に用いられる変速マップＭである。各変速マップＭ１、Ｍ２は、複数の変速線を有している。なお、図２及び図３では、複数の変速線のうち、２つの変速線に着目して説明を行う。
【００４３】
図２に示すように、第１変速マップＭ１は、複数の第１変速線Ｌ１を有しており、複数の第１変速線Ｌ１のうちの２つの変速線として、低速段と中間段との間にある低速側変速線Ｌ１ａと、中間段と高速段との間にある高速側変速線Ｌ１ｂとを有している。第１変速マップＭ１において、低速側変速線Ｌ１ａと高速側変速線Ｌ１ｂとは、重複する部分がなく、単独の変速線となっている。このため、第１変速マップＭ１は、低速側変速線Ｌ１ａにより低速段の領域と中間段の領域とに区分けされ、高速側変速線Ｌ１ｂにより中間段の領域と高速段の領域とに区分けされている。つまり、第１変速マップＭ１では、中間段の領域を挟んで低速段の領域と高速段の領域とが区画され、区画された低速段、中間段及び高速段の領域が、アクセル開度及び出力軸回転数に亘ってそれぞれ設けられている。このため、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、第１変速マップＭ１に基づく変速制御を実行すると、変速機本体１９の変速段を段階的にシフトダウンすることができる。
【００４４】
具体的に、ＥＣＵ６は、車両２の出力軸回転数及びアクセル開度が動作点Ｐ１にある場合、第１変速マップＭ１上において動作点Ｐ１が高速段の領域に位置していることから、高速段となるように変速機本体１９を変速制御する。ＥＣＵ６は、動作点Ｐ１にある状態から、要求駆動力を増加させるパワーオン状態とすると、アクセル開度が大きくなる一方で、出力時回転数が所定の回転数で維持されるため、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２へ向けて移動する。ＥＣＵ６は、動作点が高速段の領域から高速側変速線Ｌ１ｂを超えて中間段の領域へ移動すると、中間段となるように変速機本体１９を変速制御する。この後、ＥＣＵ６は、動作点が中間段の領域から低速側変速線Ｌ１ａを超えて低速段の領域へ移動すると、低速段となるように変速機本体１９を変速制御する。これにより、ＥＣＵ６は、高速段から中間段を経て低速段へ順に変速機本体１９をシフトダウンすることができる。
【００４５】
一方、図３に示すように、第２変速マップＭ２は、複数の第２変速線Ｌ２を有しており、複数の第２変速線Ｌ２のうちの２つの変速線として、低速段と中間段との間にある低速側変速線Ｌ２ａと、中間段と高速段との間にある高速側変速線Ｌ２ｂとを有している。このとき、第１変速マップＭ１における複数の第１変速線Ｌ１と、第２変速マップＭ２における複数の第２変速線Ｌ２とは、少なくとも一部が異なった変速線となっている。第２変速マップＭ２において、低速側変速線Ｌ２ａと高速側変速線Ｌ２ｂとは、一部が重複している。具体的に、低速側変速線Ｌ２ａと高速側変速線Ｌ２ｂとは、アクセル開度の大きい側及び出力軸回転数の高回転側における部分において重複している。このため、第２変速マップＭ２は、重複しない部分の低速側変速線Ｌ２ａにより低速段の領域と中間段の領域とに区分けされ、重複する部分の低速側変速線Ｌ２ａにより低速段の領域と高速段の領域とに区分けされている。また、第２変速マップＭ２は、重複しない部分の高速側変速線Ｌ２ｂにより中間段の領域と高速段の領域とに区分けされ、重複する部分の高速側変速線Ｌ２ｂにより低速段の領域と高速段の領域とに区分けされている。つまり、第２変速マップＭ２では、低速段、中間段及び高速段の領域が区画されているものの、低速段の領域と高速段の領域とが隣接する部分がある。このため、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、第２変速マップＭ２に基づく変速制御を実行すると、変速機本体１９の変速段を１つ飛ばしてシフトダウンすることができる。
【００４６】
具体的に、ＥＣＵ６は、車両２の出力時回転数及びアクセル開度が動作点Ｐ３にある場合、第２変速マップＭ２上において動作点Ｐ３が高速段の領域に位置していることから、高速段となるように変速機本体１９を変速制御する。ＥＣＵ６は、動作点Ｐ３にある状態から、アクセル開度が大きくなる一方で、出力時回転数が所定の回転数で維持されるため、動作点Ｐ３から動作点Ｐ４へ向けて移動する。ＥＣＵ６は、動作点が高速段の領域から、高速側変速線Ｌ２ｂと低速側変速線Ｌ２ａとが重複する部分を超えて低速段の領域へ移動すると、低速段となるように変速機本体１９を変速制御する。これにより、ＥＣＵ６は、高速段から中間段を飛ばして低速段へ変速機本体１９をシフトダウンすることができる。
【００４７】
これにより、第２変速マップＭ２を用いた変速制御は、中間段を飛ばして高速段から低速段へシフトダウンするため、第１変速マップＭ１を用いた変速制御に比して、変速回数を抑制できる。また、第２変速マップＭ２を用いた変速制御は、中間段を飛ばして高速段から低速段へシフトダウンするため、変速機本体１９の入力軸２７の回転数が大きくなる。
【００４８】
次に、ＥＣＵ６が、パワーオンシフトダウン時において、第１変速マップＭ１と第２変速マップＭ２とを切り替える制御について説明する。ＥＣＵ６は、バッテリ２４から要求される要求充電量に基づいて、第１変速マップＭ１と第２変速マップＭ２とを切り替えている。要求充電量は、充電状態検出器５７により検出されるバッテリ２４の充電量に応じて設定される。つまり、ＥＣＵ６は、バッテリ２４の充電量が少ない場合、要求充電量を大きく設定する一方で、バッテリ２４の充電量が多い場合、要求充電量を小さく設定する。そして、ＥＣＵ６は、設定した要求充電量が、予め設定された設定要求充電量よりも大きい場合、第２変速マップＭ２を選択する。一方で、ＥＣＵ６は、設定した要求充電量が、予め設定された設定要求充電量よりも小さい場合、第１変速マップＭ１を選択する。
【００４９】
続いて、図４を参照して、ＥＣＵ６により第１変速マップＭ１（第１変速線Ｌ１）と第２変速マップＭ２（第２変速線Ｌ２）とを切り替える制御動作について説明する。なお、変速マップＭを切り替える制御動作は、パワーオンシフトダウンの実行中において繰り返し実行される。先ず、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウンが実行されると、充電状態検出器５７により検出されるバッテリ２４の充電量に基づいて、要求充電量を設定する（ステップＳ１）。この後、ＥＣＵ６は、設定した要求充電量が、予め設定された設定要求充電量よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。ＥＣＵ６は、要求充電量が設定要求充電量よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、第２変速マップＭ２（第２変速線Ｌ２）を選択する（ステップＳ３）。一方で、ＥＣＵ６は、要求充電量が設定要求充電量以下であると判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、第１変速マップＭ１（第１変速線Ｌ１）を選択する（ステップＳ４）。
【００５０】
ＥＣＵ６は、ステップＳ３において、第２変速マップＭ２を選択すると、パワーオンシフトダウン時において、第２変速マップＭ２に基づく変速制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６は、中間段を飛ばして高速段から低速段となるように、変速機本体１９を変速制御する。一方、ＥＣＵ６は、ステップＳ４において、第１変速マップＭ１を選択すると、パワーオンシフトダウン時において、第１変速マップＭ１に基づく変速制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６は、高速段から中間段を経て低速段となるように、変速機本体１９を変速制御する。
【００５１】
以上のように、実施形態１の構成によれば、車両制御システム１のＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、要求充電量が大きい場合に、中間段を飛ばして高速段から低速段となるように、変速機本体１９を変速制御することができる。このため、ＥＣＵ６は、高速段から低速段へ移行する際の変速段の変更回数を少なくすることができ、パワーオンシフトダウン時におけるビジーシフト、すなわち変速段の頻繁な変更を抑制しつつ、モータジェネレータ１０の回生による発電を増大させることができる。これにより、車両制御システム１のＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、発電量を増大させつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【００５２】
なお、実施形態１において、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、要求充電量が大きい場合に、１つの変速段（中間段）を飛ばして変速制御したが、複数の変速段であってもよい。つまり、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、要求充電量が大きい場合に、複数の変速段を飛ばして変速制御してもよい。
【００５３】
［実施形態２］
続いて、図５を参照して、実施形態２に係る車両制御システム１及びＥＣＵ６について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分についてのみ説明し、同一の符号を用いて説明する。実施形態１では、充電状態検出器５７により検出されるバッテリ２４の充電量に基づいて、要求充電量を設定したが、実施形態２では、要求充電量設定マップＭ３に基づいて、要求充電量を設定する。図５を参照して、要求充電量設定マップＭ３について説明する。
【００５４】
ＥＣＵ６には、要求充電量を設定するための要求充電量設定マップＭ３が記憶されている（図１の点線）。要求充電量設定マップＭ３は、その横軸がタービン回転数となっており、その縦軸がアクセル開度となっている。タービン回転数は、パワーオンシフトダウン時において、タービン回転数センサ５５により検出されるトルクコンバータ１１のタービン１７ｔの回転数である。アクセル開度は、パワーオンシフトダウン時において、アクセル開度センサ５０により検出されるアクセル開度であり、変速機１２へ入力される入力トルクの要求値として用いられている。
【００５５】
この要求充電量設定マップＭ３は、タービン回転数が高回転であれば、要求充電量が大きくなるように構成され、タービン回転数が低回転であれば、要求充電量が小さくなるように構成される。また、要求充電量設定マップＭ３は、アクセル開度が大きければ、要求充電量が小さくなるように構成され、アクセル開度が小さければ、要求充電量が大きくなるように構成される。
【００５６】
また、要求充電量設定マップＭ３は、要求充電量の大きさの分布が、変速機１２からエンジン７側における効率が最適となるように設定されている。つまり、要求充電量設定マップＭ３は、エンジン７の熱効率、要求充電量に対するモータジェネレータ１０の発電効率、バッテリ２４の充電効率、モータジェネレータ１０とバッテリ２４との間に設けられた図示しないインバータの損失、バッテリ２４の放電時におけるモータジェネレータ１０の回転効率、バッテリ２４の放電効率等が最適となるように、要求充電量の大きさの分布が設定されている。
【００５７】
従って、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウンの変速制御を実行すると、タービン回転数センサ５５により検出されるタービン回転数と、アクセル開度センサ５０により検出されるアクセル開度とに基づいて、要求充電量設定マップＭ３から要求充電量を設定する。つまり、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウンの変速制御を実行すると、変速機本体１９の入力軸２７の回転数が高回転となり、また、変速機本体１９の入力軸２７の入力トルクが小さくなることから、設定される要求充電量は増大する。
【００５８】
以上のように、実施形態２の構成によれば、変速機本体１９の入力軸２７の回転数、変速機本体１９の入力軸２７の入力トルクに基づいて、変速機１２からエンジン７側の効率が最適となるように、要求充電量を設定することができる。このため、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウン時において、変速機本体１９の入力軸２７の回転数が増大し、変速機本体１９の入力軸２７の入力トルクが小さくなった分、要求充電量を大きくすることができる。これにより、ＥＣＵ６は、要求充電量設定マップＭ３を用いて大きな要求充電量を設定することができるため、変速機本体１９から入力側（エンジン側）の効率を最適なものとしつつ、モータジェネレータ１０の回生による発電を行うことができる。
【００５９】
なお、実施形態２において、ＥＣＵ６は、タービン回転数及びアクセル開度に基づいて要求充電量を設定したが、この構成に限定されない。ＥＣＵ６は、例えば、エンジン回転数及びエンジントルクに基づいて要求充電量を設定してもよい。つまり、要求充電量設定マップＭ３は、その横軸をエンジン回転数とし、その縦軸をエンジントルクとしている。そして、要求充電量設定マップＭ３は、エンジン回転数が高回転になるほど、又はエンジントルクが小さくなるほど、要求充電量が大きくなっており、エンジン回転数が低回転になるほど、又はエンジントルクが大きくなるほど、要求充電量が小さくなっている。また、要求充電量設定マップＭ３は、エンジン７の熱効率が最適となるように、要求充電量の大きさの分布が設定されている。
【００６０】
従って、ＥＣＵ６は、パワーオンシフトダウンの変速制御を実行すると、変速機本体１９の入力軸２７の回転数が高回転となることで、入力軸２７に係合するエンジン７のエンジン回転数が高回転となり、また、変速機本体１９の入力軸２７の入力トルクが小さくなることで、エンジントルクが小さくなる。このとき、ＥＣＵ６は、エンジン回転数とエンジントルクとに基づいて、要求充電量設定マップＭ３から要求充電量を設定することで、設定される要求充電量は増大する。要求充電量を増大させると、エンジン７に加わる負荷が大きくなり、エンジン回転数が低回転側に移行し、エンジントルクが高トルク側に移行することから、エンジン７の作動効率を良いものとすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    車両制御システム
２    車両
３    駆動輪
４    駆動装置
５    状態検出装置
６    ＥＣＵ（制御装置）
７    エンジン（内燃機関）
９    Ｋ０クラッチ
１０    モータジェネレータ（回転電機）
１１    トルクコンバータ
１２    変速機
１８    Ｃ１クラッチ
２４    バッテリ（蓄電装置）
２５    ロックアップクラッチ
【図１】
2013095160.tif 000003
【図２】
2013095160.tif 000004
【図３】
2013095160.tif 000005
【図４】
2013095160.tif 000006
【図５】
2013095160.tif 000007