ハイブリッド自動車
【課題】停車中に押し当てトルクの出力と出力の解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制する。
【解決手段】エンジンの回転数Ｎｅが値０より大きい場合には（Ｓ１１０）、バッテリの出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して押し当て制御を実行し（Ｓ１４０，１５０）、押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当て制御を解除して実行を制限し（Ｓ１６０〜１８０）、実行制限した以降所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでは出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上となったときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを再設定して押し当て制御を再実行するから（Ｓ１９０〜２１０）、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。
【解決手段】エンジンの回転数Ｎｅが値０より大きい場合には（Ｓ１１０）、バッテリの出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して押し当て制御を実行し（Ｓ１４０，１５０）、押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当て制御を解除して実行を制限し（Ｓ１６０〜１８０）、実行制限した以降所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでは出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上となったときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを再設定して押し当て制御を再実行するから（Ｓ１９０〜２１０）、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータＭＧ１と、車軸に連結された駆動軸にスプライン嵌合により接続されたモータＭＧ２と、入力軸がトルクコンバーターを介してエンジンの出力軸に接続されエンジンから入力された動力を変速を伴って駆動軸に出力する自動変速機と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２と電力をやり取りするバッテリとを備え、発進時や加速時にエンジンからの動力をアシストするためにモータＭＧ２から動力を出力するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、モータＭＧ２から動力を出力するときにスプラインのガタなどから生じるショックを抑制するため、予めスプラインを一方向に押し当てるための押し当てトルクをモータＭＧ２から出力するが、バッテリの蓄電割合が低下しているときにはその押し当てトルクを出力しないものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５９３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車において、モータＭＧ２から押し当てトルクを出力する機会をできるだけ増やして動力出力時のショックを抑制するためには、押し当てトルクの出力可否を判定するための所定の閾値にできるだけ低い蓄電割合を用いることが求められる。ただし、その場合には、押し当てトルクの出力の解除の判定に用いる蓄電割合を、所定の閾値に対して十分なヒステリシスをもった値とすることができなくなり、バッテリの蓄電割合が所定の閾値近傍で変動したときには、押し当てトルクの出力と解除とが繰り返されてしまう。そして、そのような押し当てトルクの出力と解除とが停車中に繰り返された場合には、車両に振動が生じて運転者に違和感を与えてしまうことがある。
【０００５】
本発明の自動車は、停車中に押し当てトルクの出力と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
車軸にギヤ機構を介して動力の伝達が可能な駆動軸に動力を出力する内燃機関と、充放電が可能な二次電池と、該二次電池からの電力により前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池の放電に許容される電力である許容放電電力を設定する許容放電電力設定手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
停車中に前記内燃機関の出力軸が回転している場合に前記設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときに前記ギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する押し当て制御を実行し、該押し当て制御の実行中に前記設定された許容放電電力が前記所定の閾値未満となったときに該押し当て制御を解除する押し当て制御手段と、
前記押し当て制御が解除されてから所定時間に亘って前記押し当て制御手段による前記押し当て制御の再実行を制限する再実行制限手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、停車中に内燃機関の出力軸が回転している場合に設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときにギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する押し当て制御を実行し、押し当て制御の実行中に設定された許容放電電力が所定の閾値未満となったときに押し当て制御を解除し、押し当て制御を解除してから所定時間に亘って押し当て制御の再実行を制限する。これにより、押し当て制御の実行機会を増やすために所定の閾値をできるだけ低いものとしても、押し当て制御の解除後に押し当て制御の再実行をされにくくすることができる。この結果、停車中に押し当てトルクの出力と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。ここで、再実行制限手段は、所定時間に亘って押し当て制御の実行の判定に用いられる閾値だけを所定の閾値よりも大きな閾値とするものとしてもよいし、あるいは、所定時間に亘って押し当て制御の再実行を禁止するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される押し当てトルク設定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、乗員室の空調装置におけるエアコンプレッサなどの補機９０と、インバータ４１，４２やバッテリ５０が接続された電力ライン５４に取り付けられて補機９０を駆動する駆動回路９２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信により各種制御信号やデータをやりとりして車両全体をコントロールするハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランク角センサからの信号に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算する。
【００１２】
バッテリＥＣＵ５２は、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１により検出された電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりする。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す。
【００１３】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、駆動回路９２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、走行中には、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００１５】
また、ハイブリッド自動車２０は、停車中には、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが所定割合未満となるなどの負荷運転要求が成立するときにエンジン２２を負荷運転する停車時負荷運転モードやエンジン２２の冷却水の温度が所定温度未満となるなどの自立運転要求が成立するときにエンジン２２を自立運転する停車時自立運転モードなどがある。また、これらの停車時負荷運転モードや停車時自立運転モードでは、エンジン２２の始動や停止に伴うポンピングロスやエンジン２２のトルク脈動などによりプラネタリギヤ３０やデファレンシャルギヤ６２などの各ギヤ（以下、駆動系のギヤという）に歯打ち音が生じるのを抑制するため、駆動系のギヤを一方向側に押し当ててガタ詰めするためのトルクとしての押し当てトルクＴｐをモータＭＧ２から出力する押し当て制御が行なわれる。なお、押し当てトルクＴｐは初期値は値０で後述する押し当てトルク設定処理において所定値Ｔｓｅｔが設定されるものであり、所定値Ｔｓｅｔが設定されているときを押し当て制御の実行と称し、値０が設定されているときを押し当て制御の解除と称する。
【００１６】
停車時負荷運転モードにおけるエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、エンジン２２の目標回転数にバッテリ５０を充電するために予め設定された充電用回転数を設定すると共に目標トルクに充電用トルクを設定してエンジン２２を運転制御し、エンジン２２の回転数を目標回転数にするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に設定したトルク指令でモータＭＧ１を駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを打ち消すためのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００１７】
停車時自立運転モードにおけるエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、エンジン２２の目標回転数に所定のアイドル回転数を設定すると共に目標トルクに値０を設定してエンジン２２を運転制御し、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共に押し当てトルクＴｐに基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００１８】
また、エンジン２２が停止している状態で負荷運転要求や自立運転要求が成立してエンジン２２を始動するときには、モータＭＧ１のトルク指令に予め定められた始動用トルクを設定すると共に設定した始動用トルクでモータＭＧ１を駆動したときに駆動軸３２に作用するトルクを打ち消すためのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する始動制御が行なわれる。一方、停車時負荷運転モードや停車時自立運転モードでのエンジン２２の運転中に負荷運転要求や自立運転要求が不成立となってエンジン２２を停止するときには、モータＭＧ１のトルク指令に予め定められた停止用トルクを設定すると共に設定した停止用トルクでモータＭＧ１を駆動したときのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する停止制御が行なわれる。
【００１９】
次に、停車中の駆動制御で用いられる押し当てトルクＴｐの設定について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される押し当てトルク設定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、停車中に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２０】
押し当てトルク設定処理が実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなど処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランク角センサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。こうしてデータを入力すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２の始動制御中や停止制御中，運転中（負荷運転中や自立運転中）には回転数Ｎｅが値０よりも大きいと判定し、エンジン２２が停止しているときには回転数Ｎｅが値０よりも大きくないと判定する。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０よりも大きいときには、エンジン２２の始動や停止に伴うポンピングロスやエンジン２２のトルク脈動などにより駆動系の各ギヤに歯打ち音が生じる可能性があるため、ステップＳ１１０の判定は、歯打ち音を抑制するために押し当て制御を実行する必要があるか否かを判断するものとなる。
【００２１】
ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０より大きいと判定したときには、押し当て制御が解除中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。押し当て制御が解除中のときには、押し当て制御の実行に対する制限としての実行制限がなされていないか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、実行制限の詳細については後述するが、押し当て制御が解除された後の押し当て制御の再実行に対する制限であるため、まずは実行制限がなされていない場合を説明する。実行制限がなされていないときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときには、押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ１５０）、本処理を終了する。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上でないときには、そのまま本処理を終了する。なお、押し当てトルクＴｐの初期値は値０であるため、本処理をそのまま終了した場合には押し当てトルクＴｐは値０のままとなる。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、モータＭＧ２から押し当てトルクＴｐを出力してもエンジン２２の始動制御や停止制御，運転（負荷運転や自立運転）を適切に行なうことができる出力制限Ｗｏｕｔの範囲のうちできるだけ低い値として、例えば、モータＭＧ１からの始動用トルクの出力に必要な電力とモータＭＧ２からの押し当てトルクＴｐの出力に必要な電力との和よりも若干高い値などに設定されるものとした。このような値を閾値Ｗｒｅｆに設定したのは、モータＭＧ２から押し当てトルクＴｐを出力する機会をできるだけ増やして歯打ち音の発生の抑制を図ることを目的としている。一方で、押し当てトルクＴｐの解除の判定に閾値Ｗｒｅｆに対して十分なヒステリシスをもった閾値を用いると、エンジン２２の始動制御や停止制御などを適切に行なうことができないおそれが生じるため、後述するように押し当てトルクＴｐの解除の判定にも閾値Ｗｒｅｆが用いられる。なお、本処理において押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定する際には、所定トルクＴｓｅｔに向けてレート処理を用いて設定するものなどとしてもよい。
【００２２】
こうして押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定すると、押し当て制御が実行されることになるから、次回に本処理が実行されたときにステップＳ１２０で押し当て制御は解除中ではないと判定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満でないときには、そのまま本処理を終了し、押し当てトルクＴｐには所定トルクＴｓｅｔが保持される。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるときには、押し当て制御を解除するために押し当てトルクＴｐに値０を設定し（ステップＳ１７０）、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないタイマＴを値０にリセットしてからスタートさせて押し当て制御の実行を制限して（ステップＳ１８０）、本処理を終了する。なお、本処理において押し当てトルクＴｐに値０を設定する際にもレート処理を用いて設定するものとしてもよい。
【００２３】
こうして押し当て制御の解除後に押し当て制御の実行を制限すると、次回に本処理が実行されたときにはステップＳ１３０で実行制限がなされていると判定し、タイマＴの経過時間が所定時間Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。ここで、所定時間Ｔｒｅｆは、例えば、数秒程度の値として定められているものとした。タイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆにマージンαを加えた閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上であるか否かを判定し（ステップＳ２００）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ２１０）、本処理を終了する。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上ではないときには、そのまま本処理を終了し、押し当てトルクＴｐは値０のままとされる。
【００２４】
ここで、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、エンジン２２の運転状態やモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態の変化に基づくバッテリ５０の充放電状態の変化やエアコンプレッサなどの補機９０の負荷の変化，バッテリ５０の電池温度Ｔｂの変化などによりわずかに変動する場合がある。そのような場合に、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍に設定されていれば、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動して閾値Ｗｒｅｆを上回ったり下回ったりすることがある。マージンαとしては、そのような出力制限Ｗｏｕｔの変動分を超える程度の値として、予め実験などにより定められているものとした。そして、実施例では、押し当て制御の実行制限がなされてから所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでの間は出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上にならない限り押し当て制御は再実行されないから、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動することにより押し当て制御が解除された直後に押し当て制御が再実行されるのを抑制することができる。なお、実行制限しているときに出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上になって押し当て制御を再実行した場合であっても、解除判定には閾値Ｗｒｅｆがそのまま用いられステップＳ１６０で出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当て制御が解除される。このため、マージンαは、押し当て制御を解除した以降の押し当て制御の再実行と再実行後の解除に対するヒステリシスとしても機能することがわかる。これらのことから、押し当て制御の再実行の判定に閾値Ｗｒｅｆに代えて閾値（Ｗｒｅｆ＋α）を用いることで、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。したがって、押し当てトルクＴｐを出力する機会をできるだけ増やすために閾値Ｗｒｅｆにできるだけ低い値を設定するものとしても、押し当てトルクＴｐの出力のハンチングを抑制することができ、ハイブリッド自動車２０に振動などが生じるのを防止することができる。
【００２５】
一方、ステップＳ１９０でタイマＴの経過時間が所定時間Ｔｒｅｆ以上と判定すると、押し当て制御の実行制限を解除する（ステップＳ２２０）。実行制限が解除されると、押し当て制御の実行の判定には再び閾値Ｗｒｅｆが用いられ、ステップＳ１４０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上と判定したときに続くステップＳ１５０で押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔが設定されて押し当て制御が再実行されることになる。この場合には、既に所定時間Ｔｒｅｆが経過しており、短時間の間に押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるものとはならないから、ハイブリッド自動車２０に振動が生じるおそれは少ない。
【００２６】
また、ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０を超えないと判定したときには、エンジン２２は停止しており押し当て制御を実行する必要はないと判断することができる。このため、押し当て制御を実行中であるか否かを判定して（ステップＳ２３０）、押し当て制御を実行中であれば、押し当てトルクＴｐに値０を設定して（ステップＳ２４０）、押し当て制御の実行制限をすることなく本処理を終了する。ここで、エンジン２２の停止により押し当て制御が解除された場合には、エンジン２２が再始動されない限り押し当て制御が再実行されないから、押し当て制御の解除と再実行とが短時間の間に繰り返されるおそれは少ないと考えることができる。このため、実行制限をすることなく本処理を終了するのである。
【００２７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、停車中にエンジン２２を始動するときや停止するとき，運転しているときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定してモータＭＧ２から出力する押し当て制御を実行し、押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当てトルクＴｐを値０に設定し押し当て制御を解除して押し当て制御の実行を制限し、実行制限してから所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでは出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆにマージンαを加えた閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上となったときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して押し当て制御を再実行するから、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動したとしても、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。
【００２８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時間Ｔｒｅｆが経過するまで押し当て制御の実行を判定するための閾値を閾値Ｗｒｅｆよりも大きな閾値（Ｗｒｅｆ＋α）とすることで押し当て制御の再実行を制限するものとしたが、所定時間Ｔｒｅｆが経過するまで押し当て制御の再実行を禁止することにより押し当て制御の再実行を制限するものとしてもよい。その場合、図３の押し当てトルク設定処理において、ステップＳ２００，Ｓ２１０の処理を省略するものとすればよい。
【００２９】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の放電に許容される許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔを演算するバッテリＥＣＵ５２が「許容放電電力設定手段」に相当し、プラネタリギヤ３０やデファレンシャルギヤ６２などの駆動系のギヤが「ギヤ機構」に相当し、エンジン２２を始動するときや停止するとき，運転しているときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定し押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときに押し当てトルクＴｐに値０を設定し押し当て制御の実行制限がなされているときに出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定する図３の押し当てトルク設定処理のステップＳ１００〜Ｓ１７０，Ｓ２００，Ｓ２１０の処理を実行したり押し当てトルクＴｐとキャンセルトルクとに基づくトルク指令や押し当てトルクＴｐに基づくトルク指令を設定したりするＨＶＥＣＵ７０と設定されたトルク指令に基づいてインバータ４２をスイッチング制御することによりモータＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０とが「押し当て制御手段」に相当し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となって押し当てトルクＴｐに値０が設定された後にタイマＴをスタートさせてタイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには押し当てトルクＴｐの設定の判定に用いる閾値を閾値Ｗｒｅｆよりも大きな閾値（Ｗｒｅｆ＋α）とすることにより押し当て制御の実行を制限しタイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ以上になると押し当て制御の実行制限を解除する図３の押し当てトルク設定処理のステップＳ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２２０の処理を実行するＨＶＥＣＵ７０が「再実行制限手段」に相当する。
【００３０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッドＥＣＵ（ＨＶＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 駆動回路、９２ 補機、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータＭＧ１と、車軸に連結された駆動軸にスプライン嵌合により接続されたモータＭＧ２と、入力軸がトルクコンバーターを介してエンジンの出力軸に接続されエンジンから入力された動力を変速を伴って駆動軸に出力する自動変速機と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２と電力をやり取りするバッテリとを備え、発進時や加速時にエンジンからの動力をアシストするためにモータＭＧ２から動力を出力するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、モータＭＧ２から動力を出力するときにスプラインのガタなどから生じるショックを抑制するため、予めスプラインを一方向に押し当てるための押し当てトルクをモータＭＧ２から出力するが、バッテリの蓄電割合が低下しているときにはその押し当てトルクを出力しないものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５９３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車において、モータＭＧ２から押し当てトルクを出力する機会をできるだけ増やして動力出力時のショックを抑制するためには、押し当てトルクの出力可否を判定するための所定の閾値にできるだけ低い蓄電割合を用いることが求められる。ただし、その場合には、押し当てトルクの出力の解除の判定に用いる蓄電割合を、所定の閾値に対して十分なヒステリシスをもった値とすることができなくなり、バッテリの蓄電割合が所定の閾値近傍で変動したときには、押し当てトルクの出力と解除とが繰り返されてしまう。そして、そのような押し当てトルクの出力と解除とが停車中に繰り返された場合には、車両に振動が生じて運転者に違和感を与えてしまうことがある。
【０００５】
本発明の自動車は、停車中に押し当てトルクの出力と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
車軸にギヤ機構を介して動力の伝達が可能な駆動軸に動力を出力する内燃機関と、充放電が可能な二次電池と、該二次電池からの電力により前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池の放電に許容される電力である許容放電電力を設定する許容放電電力設定手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
停車中に前記内燃機関の出力軸が回転している場合に前記設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときに前記ギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する押し当て制御を実行し、該押し当て制御の実行中に前記設定された許容放電電力が前記所定の閾値未満となったときに該押し当て制御を解除する押し当て制御手段と、
前記押し当て制御が解除されてから所定時間に亘って前記押し当て制御手段による前記押し当て制御の再実行を制限する再実行制限手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、停車中に内燃機関の出力軸が回転している場合に設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときにギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する押し当て制御を実行し、押し当て制御の実行中に設定された許容放電電力が所定の閾値未満となったときに押し当て制御を解除し、押し当て制御を解除してから所定時間に亘って押し当て制御の再実行を制限する。これにより、押し当て制御の実行機会を増やすために所定の閾値をできるだけ低いものとしても、押し当て制御の解除後に押し当て制御の再実行をされにくくすることができる。この結果、停車中に押し当てトルクの出力と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。ここで、再実行制限手段は、所定時間に亘って押し当て制御の実行の判定に用いられる閾値だけを所定の閾値よりも大きな閾値とするものとしてもよいし、あるいは、所定時間に亘って押し当て制御の再実行を禁止するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される押し当てトルク設定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、乗員室の空調装置におけるエアコンプレッサなどの補機９０と、インバータ４１，４２やバッテリ５０が接続された電力ライン５４に取り付けられて補機９０を駆動する駆動回路９２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信により各種制御信号やデータをやりとりして車両全体をコントロールするハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランク角センサからの信号に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算する。
【００１２】
バッテリＥＣＵ５２は、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１により検出された電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりする。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す。
【００１３】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、駆動回路９２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、走行中には、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００１５】
また、ハイブリッド自動車２０は、停車中には、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが所定割合未満となるなどの負荷運転要求が成立するときにエンジン２２を負荷運転する停車時負荷運転モードやエンジン２２の冷却水の温度が所定温度未満となるなどの自立運転要求が成立するときにエンジン２２を自立運転する停車時自立運転モードなどがある。また、これらの停車時負荷運転モードや停車時自立運転モードでは、エンジン２２の始動や停止に伴うポンピングロスやエンジン２２のトルク脈動などによりプラネタリギヤ３０やデファレンシャルギヤ６２などの各ギヤ（以下、駆動系のギヤという）に歯打ち音が生じるのを抑制するため、駆動系のギヤを一方向側に押し当ててガタ詰めするためのトルクとしての押し当てトルクＴｐをモータＭＧ２から出力する押し当て制御が行なわれる。なお、押し当てトルクＴｐは初期値は値０で後述する押し当てトルク設定処理において所定値Ｔｓｅｔが設定されるものであり、所定値Ｔｓｅｔが設定されているときを押し当て制御の実行と称し、値０が設定されているときを押し当て制御の解除と称する。
【００１６】
停車時負荷運転モードにおけるエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、エンジン２２の目標回転数にバッテリ５０を充電するために予め設定された充電用回転数を設定すると共に目標トルクに充電用トルクを設定してエンジン２２を運転制御し、エンジン２２の回転数を目標回転数にするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１のトルク指令を設定すると共に設定したトルク指令でモータＭＧ１を駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを打ち消すためのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００１７】
停車時自立運転モードにおけるエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、エンジン２２の目標回転数に所定のアイドル回転数を設定すると共に目標トルクに値０を設定してエンジン２２を運転制御し、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共に押し当てトルクＴｐに基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００１８】
また、エンジン２２が停止している状態で負荷運転要求や自立運転要求が成立してエンジン２２を始動するときには、モータＭＧ１のトルク指令に予め定められた始動用トルクを設定すると共に設定した始動用トルクでモータＭＧ１を駆動したときに駆動軸３２に作用するトルクを打ち消すためのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する始動制御が行なわれる。一方、停車時負荷運転モードや停車時自立運転モードでのエンジン２２の運転中に負荷運転要求や自立運転要求が不成立となってエンジン２２を停止するときには、モータＭＧ１のトルク指令に予め定められた停止用トルクを設定すると共に設定した停止用トルクでモータＭＧ１を駆動したときのキャンセルトルクと押し当てトルクＴｐとの和に基づいてモータＭＧ２のトルク指令を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する停止制御が行なわれる。
【００１９】
次に、停車中の駆動制御で用いられる押し当てトルクＴｐの設定について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される押し当てトルク設定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、停車中に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２０】
押し当てトルク設定処理が実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなど処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランク角センサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。こうしてデータを入力すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２の始動制御中や停止制御中，運転中（負荷運転中や自立運転中）には回転数Ｎｅが値０よりも大きいと判定し、エンジン２２が停止しているときには回転数Ｎｅが値０よりも大きくないと判定する。エンジン２２の回転数Ｎｅが値０よりも大きいときには、エンジン２２の始動や停止に伴うポンピングロスやエンジン２２のトルク脈動などにより駆動系の各ギヤに歯打ち音が生じる可能性があるため、ステップＳ１１０の判定は、歯打ち音を抑制するために押し当て制御を実行する必要があるか否かを判断するものとなる。
【００２１】
ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０より大きいと判定したときには、押し当て制御が解除中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。押し当て制御が解除中のときには、押し当て制御の実行に対する制限としての実行制限がなされていないか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、実行制限の詳細については後述するが、押し当て制御が解除された後の押し当て制御の再実行に対する制限であるため、まずは実行制限がなされていない場合を説明する。実行制限がなされていないときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときには、押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ１５０）、本処理を終了する。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上でないときには、そのまま本処理を終了する。なお、押し当てトルクＴｐの初期値は値０であるため、本処理をそのまま終了した場合には押し当てトルクＴｐは値０のままとなる。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、モータＭＧ２から押し当てトルクＴｐを出力してもエンジン２２の始動制御や停止制御，運転（負荷運転や自立運転）を適切に行なうことができる出力制限Ｗｏｕｔの範囲のうちできるだけ低い値として、例えば、モータＭＧ１からの始動用トルクの出力に必要な電力とモータＭＧ２からの押し当てトルクＴｐの出力に必要な電力との和よりも若干高い値などに設定されるものとした。このような値を閾値Ｗｒｅｆに設定したのは、モータＭＧ２から押し当てトルクＴｐを出力する機会をできるだけ増やして歯打ち音の発生の抑制を図ることを目的としている。一方で、押し当てトルクＴｐの解除の判定に閾値Ｗｒｅｆに対して十分なヒステリシスをもった閾値を用いると、エンジン２２の始動制御や停止制御などを適切に行なうことができないおそれが生じるため、後述するように押し当てトルクＴｐの解除の判定にも閾値Ｗｒｅｆが用いられる。なお、本処理において押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定する際には、所定トルクＴｓｅｔに向けてレート処理を用いて設定するものなどとしてもよい。
【００２２】
こうして押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定すると、押し当て制御が実行されることになるから、次回に本処理が実行されたときにステップＳ１２０で押し当て制御は解除中ではないと判定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満でないときには、そのまま本処理を終了し、押し当てトルクＴｐには所定トルクＴｓｅｔが保持される。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるときには、押し当て制御を解除するために押し当てトルクＴｐに値０を設定し（ステップＳ１７０）、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないタイマＴを値０にリセットしてからスタートさせて押し当て制御の実行を制限して（ステップＳ１８０）、本処理を終了する。なお、本処理において押し当てトルクＴｐに値０を設定する際にもレート処理を用いて設定するものとしてもよい。
【００２３】
こうして押し当て制御の解除後に押し当て制御の実行を制限すると、次回に本処理が実行されたときにはステップＳ１３０で実行制限がなされていると判定し、タイマＴの経過時間が所定時間Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。ここで、所定時間Ｔｒｅｆは、例えば、数秒程度の値として定められているものとした。タイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆにマージンαを加えた閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上であるか否かを判定し（ステップＳ２００）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して（ステップＳ２１０）、本処理を終了する。一方、出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上ではないときには、そのまま本処理を終了し、押し当てトルクＴｐは値０のままとされる。
【００２４】
ここで、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、エンジン２２の運転状態やモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態の変化に基づくバッテリ５０の充放電状態の変化やエアコンプレッサなどの補機９０の負荷の変化，バッテリ５０の電池温度Ｔｂの変化などによりわずかに変動する場合がある。そのような場合に、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍に設定されていれば、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動して閾値Ｗｒｅｆを上回ったり下回ったりすることがある。マージンαとしては、そのような出力制限Ｗｏｕｔの変動分を超える程度の値として、予め実験などにより定められているものとした。そして、実施例では、押し当て制御の実行制限がなされてから所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでの間は出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上にならない限り押し当て制御は再実行されないから、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動することにより押し当て制御が解除された直後に押し当て制御が再実行されるのを抑制することができる。なお、実行制限しているときに出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上になって押し当て制御を再実行した場合であっても、解除判定には閾値Ｗｒｅｆがそのまま用いられステップＳ１６０で出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当て制御が解除される。このため、マージンαは、押し当て制御を解除した以降の押し当て制御の再実行と再実行後の解除に対するヒステリシスとしても機能することがわかる。これらのことから、押し当て制御の再実行の判定に閾値Ｗｒｅｆに代えて閾値（Ｗｒｅｆ＋α）を用いることで、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。したがって、押し当てトルクＴｐを出力する機会をできるだけ増やすために閾値Ｗｒｅｆにできるだけ低い値を設定するものとしても、押し当てトルクＴｐの出力のハンチングを抑制することができ、ハイブリッド自動車２０に振動などが生じるのを防止することができる。
【００２５】
一方、ステップＳ１９０でタイマＴの経過時間が所定時間Ｔｒｅｆ以上と判定すると、押し当て制御の実行制限を解除する（ステップＳ２２０）。実行制限が解除されると、押し当て制御の実行の判定には再び閾値Ｗｒｅｆが用いられ、ステップＳ１４０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上と判定したときに続くステップＳ１５０で押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔが設定されて押し当て制御が再実行されることになる。この場合には、既に所定時間Ｔｒｅｆが経過しており、短時間の間に押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるものとはならないから、ハイブリッド自動車２０に振動が生じるおそれは少ない。
【００２６】
また、ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０を超えないと判定したときには、エンジン２２は停止しており押し当て制御を実行する必要はないと判断することができる。このため、押し当て制御を実行中であるか否かを判定して（ステップＳ２３０）、押し当て制御を実行中であれば、押し当てトルクＴｐに値０を設定して（ステップＳ２４０）、押し当て制御の実行制限をすることなく本処理を終了する。ここで、エンジン２２の停止により押し当て制御が解除された場合には、エンジン２２が再始動されない限り押し当て制御が再実行されないから、押し当て制御の解除と再実行とが短時間の間に繰り返されるおそれは少ないと考えることができる。このため、実行制限をすることなく本処理を終了するのである。
【００２７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、停車中にエンジン２２を始動するときや停止するとき，運転しているときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定してモータＭＧ２から出力する押し当て制御を実行し、押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となったときに押し当てトルクＴｐを値０に設定し押し当て制御を解除して押し当て制御の実行を制限し、実行制限してから所定時間Ｔｒｅｆが経過するまでは出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆにマージンαを加えた閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上となったときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定して押し当て制御を再実行するから、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ近傍で変動したとしても、押し当て制御の実行と解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。
【００２８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時間Ｔｒｅｆが経過するまで押し当て制御の実行を判定するための閾値を閾値Ｗｒｅｆよりも大きな閾値（Ｗｒｅｆ＋α）とすることで押し当て制御の再実行を制限するものとしたが、所定時間Ｔｒｅｆが経過するまで押し当て制御の再実行を禁止することにより押し当て制御の再実行を制限するものとしてもよい。その場合、図３の押し当てトルク設定処理において、ステップＳ２００，Ｓ２１０の処理を省略するものとすればよい。
【００２９】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の放電に許容される許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔを演算するバッテリＥＣＵ５２が「許容放電電力設定手段」に相当し、プラネタリギヤ３０やデファレンシャルギヤ６２などの駆動系のギヤが「ギヤ機構」に相当し、エンジン２２を始動するときや停止するとき，運転しているときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定し押し当て制御の実行中に出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満のときに押し当てトルクＴｐに値０を設定し押し当て制御の実行制限がなされているときに出力制限Ｗｏｕｔが閾値（Ｗｒｅｆ＋α）以上のときに押し当てトルクＴｐに所定トルクＴｓｅｔを設定する図３の押し当てトルク設定処理のステップＳ１００〜Ｓ１７０，Ｓ２００，Ｓ２１０の処理を実行したり押し当てトルクＴｐとキャンセルトルクとに基づくトルク指令や押し当てトルクＴｐに基づくトルク指令を設定したりするＨＶＥＣＵ７０と設定されたトルク指令に基づいてインバータ４２をスイッチング制御することによりモータＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０とが「押し当て制御手段」に相当し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満となって押し当てトルクＴｐに値０が設定された後にタイマＴをスタートさせてタイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには押し当てトルクＴｐの設定の判定に用いる閾値を閾値Ｗｒｅｆよりも大きな閾値（Ｗｒｅｆ＋α）とすることにより押し当て制御の実行を制限しタイマＴが所定時間Ｔｒｅｆ以上になると押し当て制御の実行制限を解除する図３の押し当てトルク設定処理のステップＳ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２２０の処理を実行するＨＶＥＣＵ７０が「再実行制限手段」に相当する。
【００３０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッドＥＣＵ（ＨＶＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 駆動回路、９２ 補機、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸にギヤ機構を介して動力の伝達が可能な駆動軸に動力を出力する内燃機関と、充放電が可能な二次電池と、該二次電池からの電力により前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池の放電に許容される電力である許容放電電力を設定する許容放電電力設定手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
停車中に前記内燃機関の出力軸が回転している場合に前記設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときに前記ギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する押し当て制御を実行し、該押し当て制御の実行中に前記設定された許容放電電力が前記所定の閾値未満となったときに該押し当て制御を解除する押し当て制御手段と、
前記押し当て制御が解除されてから所定時間に亘って前記押し当て制御手段による前記押し当て制御の再実行を制限する再実行制限手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項１】
車軸にギヤ機構を介して動力の伝達が可能な駆動軸に動力を出力する内燃機関と、充放電が可能な二次電池と、該二次電池からの電力により前記駆動軸に動力を出力する電動機と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池の放電に許容される電力である許容放電電力を設定する許容放電電力設定手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
停車中に前記内燃機関の出力軸が回転している場合に前記設定された許容放電電力が所定の閾値以上のときに前記ギヤ機構を含む駆動系のギヤを一方向側に押し当てるための押し当てトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する押し当て制御を実行し、該押し当て制御の実行中に前記設定された許容放電電力が前記所定の閾値未満となったときに該押し当て制御を解除する押し当て制御手段と、
前記押し当て制御が解除されてから所定時間に亘って前記押し当て制御手段による前記押し当て制御の再実行を制限する再実行制限手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３６０４７（Ｐ２０１２−１３６０４７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７７２１（Ｐ２０１０−２８７７２１）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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