ハイブリッド車両
【課題】運転者からの発進のためのトルク要求に対する応答性を高める。
【解決手段】内燃機関１０と、電動機３０と、内燃機関１０が発生するトルクを摩擦により車輪８０の側に伝達するクラッチ機構２０とを備え、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に電動機３０が配置されたハイブリッド車両ＨＥＶは、運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する指令値決定部１１０と、停車状態からの発進時に、電動機３０が発生するトルクを増加させるように第２指令値ＣＶ１を補正し、補正された第２指令値ＣＣＶ１を生成する補正部１２０とを備える。
【解決手段】内燃機関１０と、電動機３０と、内燃機関１０が発生するトルクを摩擦により車輪８０の側に伝達するクラッチ機構２０とを備え、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に電動機３０が配置されたハイブリッド車両ＨＥＶは、運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する指令値決定部１１０と、停車状態からの発進時に、電動機３０が発生するトルクを増加させるように第２指令値ＣＶ１を補正し、補正された第２指令値ＣＣＶ１を生成する補正部１２０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、該内燃機関が発生するトルクを車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、該クラッチ機構と該車輪との間におけるトルクの伝達経路に該電動機が配置されたハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９８４０号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車を内燃機関（エンジン）によって発進させる場合、図２に例示されるように、運転者からの要求トルクが立ち上がると、それに応じて内燃機関の回転数がアイドル回転数から上昇する。そして、内燃機関の回転数がクラッチの接続を開始することが可能な回転数に達すると、クラッチが徐々に接続状態にされ、クラッチの出力側の回転数が徐々に上昇し、これに応じて車輪に伝達されるトルクが徐々に上昇する。ここで、運転者からの要求トルクの立ち上がりに対して内燃機関の回転数がクラッチの接続を開始することが可能な回転数に達するまでに相応の時間が必要であり、その時間内は車輪に対してトルクが伝達されない。特許文献１には、上記のような応答性の改善に対する言及はない。
【０００５】
特許文献２には、自動変速機を介してエンジンの出力を前輪へ伝達するとともに、該エンジンによって高電圧発電機を駆動して電力を発生し、該電力によって後輪駆動用のモータを動作させる自動車が開示されている。特許文献２に記載された自動車では、モータによって自動車を発進させ、モータによって走行しているときの車速の上昇に比例するようにエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数が摩擦クラッチの出力軸の回転数と一致する時点で該摩擦クラッチが接続される（段落００５７）。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された自動車は、エンジンおよびモータによって同一の車輪を駆動するものではないし、特許文献２は、運転者からの発進のための要求トルクに対するエンジン回転数の上昇の遅れを考慮するものでもない。
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、運転者からの発進のためのトルク要求に対する応答性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両として構成され、運転者からの要求トルクに応じて、前記内燃機関に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値および前記電動機に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値を決定する指令値決定部と、前記ハイブリッド車両を停車状態から発進させるときに、前記電動機が発生するトルクを増加させるように前記第２指令値を補正し、補正された第２指令値を生成する補正部と、前記内燃機関は前記第１指令値に従って制御され、前記電動機は前記補正された第２指令値に従って制御される。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記指令値決定部は、前記要求トルクが前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとに分配されるように前記第１指令値および前記第２指令値を決定しうる。ここで、前記指令値決定部は、前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとの合計が前記要求トルクに一致するように前記第１指令値および前記第２指令値を決定しうる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記内燃機関の回転数が所定回転数まで上昇した後に前記電動機が停止されうる。この場合、二次電池に蓄積された電力の消費を抑えて、後に必要になったときに、その電力を利用することができる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する変速機構を更に備え、前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記変速機構がニュートラルの状態で前記クラッチ機構が接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記クラッチ機構が切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機構を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記内燃機関が発生するトルクが安定した後に前記クラッチ機構が接続状態にされうる。このように発進前に内燃機関を始動すると、発進時の応答性が低下するものの、電動機のみでハイブリッド車両を走行させるモードを経由して加速するような緩やかな発進をする場合には、発進後に内燃機関を始動することによって不連続性が生じるよりは、発進前に内燃機関を始動する方が高い快適性を提供することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する第１変速機と、前記内燃機関が発生するトルクを前記車輪に伝達する第２変速機とを更に備え、前記クラッチ機構は、前記内燃機関が発生するトルクを前記第１変速機に伝達する第１クラッチと、前記内燃機関が発生するトルクを前記第２変速機に伝達する第２クラッチとを含み、前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記第１変速機および第２変速機がニュートラルの状態で前記第１クラッチが接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記第１クラッチが切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記電動機の回転数が所定値より小さい場合には前記第１クラッチが接続状態にされ、前記電動機の回転数が前記所定値より大きい場合には前記第２クラッチが接続状態にされる。このような制御によれば、電動機の回転数が所定値より大き場合には、加速時における次のギアへの切り替えを速やかに行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両をして構成され、前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリと、前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリに格納された前記データに基づいて補正することにより、補正された指令値を生成する補正部と、前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記遅れ量は、前記要求トルクに対する前記発生トルクの時間的な遅れ量、または、前記要求トルクと前記発生トルクとの差分でありうる。
【００１５】
本発明の第３の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両に係り、前記ハイブリッド車両は、前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れによる前記要求トルクに対する前記発生トルクの不足分を低減するように前記電動機が発生するトルクを増加させるための補正データを格納したメモリと、前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリから取得した前記補正データに基づいて補正し、補正された指令値を生成する補正部と、前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、運転者からの発進のためのトルク要求に対する応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
【図２】自動車を内燃機関によって発進させる場合における遅れを説明する図である。
【図３】発進時における制御部による内燃機関、クラッチ機構および電動機の制御を例示的に示す図である。
【図４】指令値決定部による第１指令値および第２指令値の決定方法を説明する図である。
【図５】指令値決定部による第１指令値および第２指令値の決定方法を説明する図である。
【図６】本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
【図７】メモリに格納されるデータの一例を模式的に示す図である。
【図８】ハイブリッド車両の発進の例を説明するフローチャートである。
【図９】本発明を適用可能なダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）の構成例を示す図である。
【図１０】ハイブリッド車両の発進の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両ＨＥＶは、車輪８０を駆動するトルクを発生する内燃機関（エンジン）１０および電動機（モータジェネレータ）３０と、内燃機関１０が発生するトルクを摩擦により車輪８０の側に伝達するクラッチ機構２０とを備えている。電動機３０は、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に配置されている。ハイブリッド車両ＨＥＶは、更に、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に変速機構４０を備えうる。変速機構４０の出力５０は、ディファレンシャルギアボックス６０および駆動軸７０を介して車輪８０に伝達されうる。
【００２０】
ハイブリッド車両ＨＥＶはまた、ハイブリッド車両ＨＥＶを制御する制御部（ＥＣＵ）１００を備えている。制御部１００は、例えば、指令値決定部１１０、補正部（あるいは、電動機制御部）１２０および内燃機関制御部１３０を含みうる。指令値決定部１１０は、アクセルペダル（不図示）を介して与えられる運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する。補正部１２０は、ハイブリッド車両ＨＥＶを停車状態から発進させるときに、電動機３０が発生するトルクを増加させるように第２指令値ＣＶ２を補正し、補正された第２指令値ＣＣＶ２を生成する。内燃機関制御部１３０は、第１指令値ＣＶ１に従って内燃機関１０を制御する。内燃機関１０の制御は、例えば、内燃機関１０に対する燃料供給や内燃機関１０のプラグの点火タイミングを含みうる。
【００２１】
ハイブリッド車両ＨＥＶは、インバータ１４０を備えていて、インバータ１４０は、補正された第２指令値ＣＣＶ２に従って電動機３０を制御する。より具体的には、インバータ１４０は、補正された第２指令値ＣＣＶ２に対応するトルクが電動機３０から出力されるように電動機３０を駆動する。電動機３０は、二次電池１５０からインバータ１４０を介して供給される電力によって車輪８０を駆動するモータとして動作するほか、電動機３０のロータの回転を電力に変換するジェネレータとして動作する。電動機３０が発生した電力は、インバータ１４０によって取り出されて二次電池１５０に蓄えられる。
【００２２】
図３は、発進時における制御部１００による内燃機関１０、クラッチ機構２０および電動機３０の制御を例示的に示す図である。指令値決定部１１０は、アクセルペダル（不図示）を介して与えられる運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する。内燃機関制御部１３０は、第１指令値ＣＶ１に従って内燃機関１０を制御する。運転者からの要求トルクが０から上昇すると、それに応じて第１指令値ＣＶ１も上昇し、それに従って内燃機関１０の回転数がアイドル回転数から接続回転数（クラッチ機構２０の接続を開始する回転数）まで上昇する。
【００２３】
一方、第２指令値ＣＶ２は、電動機３０が発生するトルクを増加させるように補正部１２０によって補正され、インバータ１４０は、補正部１２０から送られてくる補正された第２指令値ＣＣＶ２に従って電動機３０を制御する。これにより、電動機３０は、指令値決定部１１０が生成する第２指令値ＣＶ２に対応するトルクよりも大きなトルクを発生することになる。よって、運転者からの要求トルクに対して速やかに追随して電動機３０がトルクを発生し、そのトルクが車輪８０に伝達されるので、要求トルクに対する応答性の良い発進が可能になる。ここで、電動機３０はクラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に配置されているので、クラッチ機構２０が切断状態である場合においても、電動機３０が発生するトルクを車輪８０に伝達することができる。
【００２４】
また、上記のような制御によれば、クラッチ機構２０の出力側の回転数を電動機３０によって上昇させた状態でクラッチ機構２０の接続が開始されるので、クラッチ機構２０の接続の開始から接続の完了までの時間を短縮することができるとともに、クラッチ機構２０の寿命を延ばすことができる。
【００２５】
内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後は、電動機３０は停止されうる。この場合、二次電池１５０に蓄えられた電力の消費を抑えて、後に必要になったときに、その電力を利用することができる。内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後に電動機３０を停止させる制御は、例えば、内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後に補正部１２０による補正量をゼロにすることによって実現されうる。
【００２６】
次に、図４および図５を参照しながら指令値決定部１１０による第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２の決定方法を説明する。図４は、内燃機関１０および電動機３０の動作を決定するためのマップを例示する図であり、図５は、図４における特定回転数ＳＰにおいて指令値決定部１１０により内燃機関１０および電動機３０に分配されるトルクを例示する図である。図５における横軸ＡＰは、アクセルペダルの操作量であり、運転者からの要求トルクは、例えば、アクセルペダルの操作量を変数とする単調増加関数として与えられうる。図５に示す例では、運転者からの要求トルクは、アクセルペダルの操作量の一次関数で与えられている。負のトルクは、減速時および／または下り坂走行時に要求されるトルクである。内燃機関１０に対する負のトルクの分配は、内燃機関１０を負荷（エンジンブレーキ）として機能させることを意味する。電動機３０に対する負のトルクの分配は、電動機３０をジェネレータとして機能させることを意味する。指令値決定部１１０は、運転者からの要求トルクが内燃機関１０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）と電動機３０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）とに分配されるように第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２を決定する。典型的には、指令値決定部１１０は、内燃機関１０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）と電動機３０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）との合計が要求トルクに一致するように第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２を決定する、
内燃機関１０および電動機３０は、図４のマップに基づいて制御されうる。"ＲＧ"は、負のトルクが要求される領域であり、この領域では、内燃機関１０による制動および／または電動機３０による制動がなされうる。電動機３０による制動時は、電動機３０がジェネレータとして動作し、電動機３０が発生した電力は、インバータ１４０によって取り出されて二次電池１５０に蓄えられうる。"ＥＶ"は、電動機３０のみによる走行を行うＥＶモード領域である。ただし、二次電池１５０の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が十分でない場合には、ＥＶモード領域がなくなる。
【００２７】
"ＥＮＧ"は、内燃機関１０が発生するトルクによって走行するＥＮＧモード領域である。ＥＮＧモード領域では、走行状況および二次電池１５０の充電状態に応じて電動機３０をジェネレータとして動作させて二次電池１５０が充電されうる。"ＥＣＯＡ"は、内燃機関１０が発生するトルクを走行状況および二次電池１５０の充電状態に応じて電動機３０が発生するトルクによって補って走行するＥＣＯＡモード領域である。ＥＣＯＡモード領域の下限は、ＢＳＦＣ（Ｂｒａｋｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｆｕｅｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）でありうるが、二次電池１５０の充電状態によって変更されてもよい。ＥＣＯＡモード領域の上限は、内燃機関１０が発生可能な最大トルク（ＥＮＧ−ＭＡＸ）である。"ＷＯＴＡ"は、要求トルクに対する内燃機関１０が発生可能な最大トルクの不足分を電動機３０が発生するトルクによって補うＷＴＯＡモード領域である。ＷＯＴＡモード領域の上限は、二次電池１５０の充電状態によって変動し、その下限は、内燃機関１０が発生可能な最大トルク（ＥＮＧ−ＭＡＸ）である。
【００２８】
補正部１２０が第２指令値ＣＶ２を補正する量（即ち、補正された第２指令値ＣＣＶ２と第２指令値ＣＶ２との差分）は、任意に決定されうるが、例えば、要求トルクの立ち上がり時（アクセルペダルの踏み込みによる発進の指示）からクラッチ機構２０の接続を開始するまでの期間は、第２指令値ＣＶ２の補正量は、要求トルクに相当する量とされうる。この場合、要求トルクに対する内燃機関１０が車輪に伝達可能なトルクの不足分の全てが電動機３０によって補われることになる。
【００２９】
図６は、図１に示すハイブリッド車両ＨＥＶをより具体化した構成例を示す図である。図６に示す構成例では、制御部１００は、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリ１２２を追加的に備えている。補正部１２０は、電動機３０に発生させるトルクの指令値ＣＶ２をメモリ１２２から取得したデータに基づいて補正することにより、補正された指令値ＣＣＶ２を生成する。図７は、メモリ１２２に格納されるデータの一例を模式的に示す図である。図７において、横軸は、運転者からの要求トルクであり、縦軸は、要求トルクが入力されてから当該要求トルクと同じトルクを内燃機関１０が発生するために要する時間（即ち、要求トルクに対する遅れ時間）である。
【００３０】
補正部１２０は、要求トルクＲＴが入力されたときに、メモリ１２２に格納されたデータに基づいて要求トルクＲＴに対応する遅れ時間ＬＴを決定し、その遅れ時間ＬＴに基づいて第２指令値ＣＶ２を補正する。第２指令値ＣＶ２の補正ルールとしては、種々のルールを採用しうる。例えば、遅れ時間ＬＴの間は、第２指令値ＣＶ２に対して、要求トルクＲＴと同じトルクを電動機３０に発生させるための値を加算する、という補正ルールを採用しうる。あるいは、遅れ時間ＬＴの間は、第２指令値ＣＶ２に対して、要求トルクＲＴのＫ倍（Ｋは係数）と同じトルクを電動機３０に発生させるための値を加算する、という補正ルールを採用しうる。
【００３１】
図７に示す例では、遅れ量は、運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生するトルクの時間的な遅れ量である。しかしながら、遅れ量は、要求トルクに対する内燃機関１０が発生するトルクの追随の遅れ、即ち、運転者からの要求トルクと内燃機関１０が発生するトルクとの差分であってもよい。
【００３２】
メモリ１２２には、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生する発生トルクの追随の遅れ（例えば、上記の遅れ時間に相当する）による当該要求トルクに対する当該発生トルクの不足分を低減するように電動機３０が発生するトルクを増加させるための補正データが格納されてもよい。補正部１２０は、指令値決定部１１０から送られてくる第２指令値ＣＶ２をメモリ１２２から取得した補正データに基づいて補正し、補正された指令値ＣＣＶ２を生成しうる。補正データは、例えば、要求トルクに対応する指令値に乗じる係数でありうるが、その他、任意のものでありうる。
【００３３】
図８を参照しながらハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態であり内燃機関が停止状態である状態からハイブリッド車両ＨＥＶを発進させる際にＥＶモード領域を経由してＥＮＧモード領域、ＥＣＯＡモード領域またはＷＴＯＡ領域に入る例を説明する。この手順は、制御部１００によって制御される。変速機構４０は、ニュートラルの状態であるものとする。ステップＳ１２では、クラッチ機構２０が接続状態にされて電動機３０により内燃機関１０が始動される。次いで、ステップＳ１４では、クラッチ機構２０が切断状態にされる。次いで、ステップＳ１６では、電動機３０により変速機構４０を介して車輪８０にトルクが伝達されてハイブリッド車両ＨＥＶが走行を開始する。次いで、ステップＳ１８では、内燃機関１０が発生するトルクが安定するまで待たれ、その後、ステップＳ２０で、クラッチ機構２０が接続状態にされる。このように発進前に内燃機関を始動することは、発進時の応答性が低下するものの、電動機３０のみでハイブリッド車両を走行させるＥＶモードを経由して加速するような緩やかな発進をする場合には、発進後に内燃機関１０を始動することによって不連続性が生じるよりは、発進前に内燃機関１０を始動する方が高い快適性を提供することができる。
ＥＮＧモード領域
図９は、クラッチ機構２０、電動機３０および変速機構４０の具体的な構成を例示する図である。ただし、本発明において、クラッチ機構２０、電動機３０および変速機構４０は、図９に例示される構成に限定されるものではなく、種々の構成を有しうる。図９において、"１"、"２"、"３"、"４"、"５"、"６"、"７"、"Ｒ"は、第１速〜第７速、後退のための伝達経路を示している。
【００３４】
電動機３０は、例えば、３相ブラシレスＤＣモータでありうる。該３相ブラシレスＤＣモータは、外側に電気子を含むステータ３１を有し、内側に永久磁石を含むロータ３２を有する。変速機構４０は、内燃機関１０が発生するトルクおよび電動機３０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第１変速機４１と、内燃機関１０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第２変速機４２とを含みうる。クラッチ機構２０は、内燃機関１０が発生するトルクを第１変速機４１に伝達する第１クラッチ２１、内燃機関１０が発生するトルクを第２変速機４２に伝達する第２クラッチ２２とを含む。このように２つのクラッチおよび２つの変速機を備える機構は、ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）と呼ばれる。
【００３５】
第１クラッチ２１および第２クラッチを含むクラッチ機構２０の入力側は、内燃機関１０の出力軸（クランク軸）に連結されている。内燃機関１０の回転数は、該出力軸（クランク軸）の回転数を意味する。第１クラッチ２１の出力側は、第１主軸４５の一端に接続され、第２クラッチ２２の出力側は、第２主軸４６の一端に接続されている。第１主軸４５の他端には、サンギア、プラネタリギア、リングギアおよびキャリアを有する遊星歯車機構３５の該サンギアが連結されている。該サンギアには、電動機３０のロータ３２が連結されている。第１主軸４５と同心で、第１主軸４５に連結可能な第１速兼用第３速駆動ギア、第５速駆動ギア、第７速駆動ギア（即ち、奇数段駆動ギア）が配置され、第１速兼用第３速駆動ギアは、中空軸を介して遊星歯車機構３５のキャリアに連結されている。
【００３６】
第２主軸４６の回転は、アイドルギアを介して中間軸４７に伝達される。中間軸４７と同心で、中間軸４７に連結可能な第２速駆動ギア、第４速駆動ギア、第６速駆動ギア（即ち、偶数段駆動ギア）が配置されている。第１主軸４５の回転および第２主軸４６の回転は、選択的に、該当する駆動ギアを介してカウンタ軸（出力軸）４８に伝達される。
【００３７】
以下、図１０を参照しながら上記のようなダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）を備えるハイブリッド車両ＨＥＶを発進させる際にＥＶモード領域を経由してＥＮＧモード領域、ＥＮＧモード領域、ＥＣＯＡモード領域またはＷＴＯＡ領域に入る例を説明する。この例においても、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態であり内燃機関が停止状態である状態からハイブリッド車両ＨＥＶを発進させるものとする。この手順は、制御部１００によって制御される。
【００３８】
ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）として構成された変速機構４０は、ニュートラルの状態であるものとする。ステップＳ５２では、クラッチ機構２０の第１クラッチ２１が接続状態にされて電動機３０により内燃機関１０が始動される。次いで、ステップＳ５４では、第１クラッチ２１が切断状態にされる。次いで、ステップＳ５６では、電動機３０により変速機構４０を介して車輪８０にトルクが伝達されてハイブリッド車両ＨＥＶが走行を開始する。次いで、ステップＳ５８では、電動機３０の回転数が所定値より小さいか否かが判断され、電動機３０の回転数が所定値より小さい場合は、ステップＳ６０において、第１クラッチ２１が接続状態にされて第１速のギアによって車輪８０が駆動される。一方、電動機３０の回転数が所定値より大き場合には、ステップＳ６２において、第２クラッチ２２が接続状態にされて第２速のギアによって車輪８０が駆動される。このような制御によれば、電動機３０の回転数が所定値より大き場合には、加速時における次のギアである第３速への切り替えを速やかに行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 内燃機関（エンジン）
２０ クラッチ機構
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
３０ クラッチ機構
３１ ステータ
３２ ロータ
４０ 変速機構
４１ 第１変速機
４２ 第２変速機
４５ 第１主軸
４６ 第２主軸
４７ 中間軸
４８ 中間軸
５０ 変速機構の出力
６０ ディファレンシャルギアボックス
７０ 駆動軸
８０ 車輪
１００ 制御部
１１０ 指令値決定部
１２０ 補正部
１２２ メモリ
１３０ 内燃機関制御部
１４０ インバータ
ＣＶ１ 第１指令値
ＣＶ２ 第２指令値
ＣＣＶ２ 補正された第２指令値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、該内燃機関が発生するトルクを車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、該クラッチ機構と該車輪との間におけるトルクの伝達経路に該電動機が配置されたハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９８４０号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車を内燃機関（エンジン）によって発進させる場合、図２に例示されるように、運転者からの要求トルクが立ち上がると、それに応じて内燃機関の回転数がアイドル回転数から上昇する。そして、内燃機関の回転数がクラッチの接続を開始することが可能な回転数に達すると、クラッチが徐々に接続状態にされ、クラッチの出力側の回転数が徐々に上昇し、これに応じて車輪に伝達されるトルクが徐々に上昇する。ここで、運転者からの要求トルクの立ち上がりに対して内燃機関の回転数がクラッチの接続を開始することが可能な回転数に達するまでに相応の時間が必要であり、その時間内は車輪に対してトルクが伝達されない。特許文献１には、上記のような応答性の改善に対する言及はない。
【０００５】
特許文献２には、自動変速機を介してエンジンの出力を前輪へ伝達するとともに、該エンジンによって高電圧発電機を駆動して電力を発生し、該電力によって後輪駆動用のモータを動作させる自動車が開示されている。特許文献２に記載された自動車では、モータによって自動車を発進させ、モータによって走行しているときの車速の上昇に比例するようにエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数が摩擦クラッチの出力軸の回転数と一致する時点で該摩擦クラッチが接続される（段落００５７）。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された自動車は、エンジンおよびモータによって同一の車輪を駆動するものではないし、特許文献２は、運転者からの発進のための要求トルクに対するエンジン回転数の上昇の遅れを考慮するものでもない。
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、運転者からの発進のためのトルク要求に対する応答性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両として構成され、運転者からの要求トルクに応じて、前記内燃機関に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値および前記電動機に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値を決定する指令値決定部と、前記ハイブリッド車両を停車状態から発進させるときに、前記電動機が発生するトルクを増加させるように前記第２指令値を補正し、補正された第２指令値を生成する補正部と、前記内燃機関は前記第１指令値に従って制御され、前記電動機は前記補正された第２指令値に従って制御される。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記指令値決定部は、前記要求トルクが前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとに分配されるように前記第１指令値および前記第２指令値を決定しうる。ここで、前記指令値決定部は、前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとの合計が前記要求トルクに一致するように前記第１指令値および前記第２指令値を決定しうる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記内燃機関の回転数が所定回転数まで上昇した後に前記電動機が停止されうる。この場合、二次電池に蓄積された電力の消費を抑えて、後に必要になったときに、その電力を利用することができる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する変速機構を更に備え、前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記変速機構がニュートラルの状態で前記クラッチ機構が接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記クラッチ機構が切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機構を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記内燃機関が発生するトルクが安定した後に前記クラッチ機構が接続状態にされうる。このように発進前に内燃機関を始動すると、発進時の応答性が低下するものの、電動機のみでハイブリッド車両を走行させるモードを経由して加速するような緩やかな発進をする場合には、発進後に内燃機関を始動することによって不連続性が生じるよりは、発進前に内燃機関を始動する方が高い快適性を提供することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する第１変速機と、前記内燃機関が発生するトルクを前記車輪に伝達する第２変速機とを更に備え、前記クラッチ機構は、前記内燃機関が発生するトルクを前記第１変速機に伝達する第１クラッチと、前記内燃機関が発生するトルクを前記第２変速機に伝達する第２クラッチとを含み、前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記第１変速機および第２変速機がニュートラルの状態で前記第１クラッチが接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記第１クラッチが切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記電動機の回転数が所定値より小さい場合には前記第１クラッチが接続状態にされ、前記電動機の回転数が前記所定値より大きい場合には前記第２クラッチが接続状態にされる。このような制御によれば、電動機の回転数が所定値より大き場合には、加速時における次のギアへの切り替えを速やかに行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両をして構成され、前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリと、前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリに格納された前記データに基づいて補正することにより、補正された指令値を生成する補正部と、前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記遅れ量は、前記要求トルクに対する前記発生トルクの時間的な遅れ量、または、前記要求トルクと前記発生トルクとの差分でありうる。
【００１５】
本発明の第３の側面に係るハイブリッド車両は、車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両に係り、前記ハイブリッド車両は、前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れによる前記要求トルクに対する前記発生トルクの不足分を低減するように前記電動機が発生するトルクを増加させるための補正データを格納したメモリと、前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリから取得した前記補正データに基づいて補正し、補正された指令値を生成する補正部と、前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、運転者からの発進のためのトルク要求に対する応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
【図２】自動車を内燃機関によって発進させる場合における遅れを説明する図である。
【図３】発進時における制御部による内燃機関、クラッチ機構および電動機の制御を例示的に示す図である。
【図４】指令値決定部による第１指令値および第２指令値の決定方法を説明する図である。
【図５】指令値決定部による第１指令値および第２指令値の決定方法を説明する図である。
【図６】本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
【図７】メモリに格納されるデータの一例を模式的に示す図である。
【図８】ハイブリッド車両の発進の例を説明するフローチャートである。
【図９】本発明を適用可能なダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）の構成例を示す図である。
【図１０】ハイブリッド車両の発進の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。本発明の好適な実施形態のハイブリッド車両ＨＥＶは、車輪８０を駆動するトルクを発生する内燃機関（エンジン）１０および電動機（モータジェネレータ）３０と、内燃機関１０が発生するトルクを摩擦により車輪８０の側に伝達するクラッチ機構２０とを備えている。電動機３０は、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に配置されている。ハイブリッド車両ＨＥＶは、更に、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に変速機構４０を備えうる。変速機構４０の出力５０は、ディファレンシャルギアボックス６０および駆動軸７０を介して車輪８０に伝達されうる。
【００２０】
ハイブリッド車両ＨＥＶはまた、ハイブリッド車両ＨＥＶを制御する制御部（ＥＣＵ）１００を備えている。制御部１００は、例えば、指令値決定部１１０、補正部（あるいは、電動機制御部）１２０および内燃機関制御部１３０を含みうる。指令値決定部１１０は、アクセルペダル（不図示）を介して与えられる運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する。補正部１２０は、ハイブリッド車両ＨＥＶを停車状態から発進させるときに、電動機３０が発生するトルクを増加させるように第２指令値ＣＶ２を補正し、補正された第２指令値ＣＣＶ２を生成する。内燃機関制御部１３０は、第１指令値ＣＶ１に従って内燃機関１０を制御する。内燃機関１０の制御は、例えば、内燃機関１０に対する燃料供給や内燃機関１０のプラグの点火タイミングを含みうる。
【００２１】
ハイブリッド車両ＨＥＶは、インバータ１４０を備えていて、インバータ１４０は、補正された第２指令値ＣＣＶ２に従って電動機３０を制御する。より具体的には、インバータ１４０は、補正された第２指令値ＣＣＶ２に対応するトルクが電動機３０から出力されるように電動機３０を駆動する。電動機３０は、二次電池１５０からインバータ１４０を介して供給される電力によって車輪８０を駆動するモータとして動作するほか、電動機３０のロータの回転を電力に変換するジェネレータとして動作する。電動機３０が発生した電力は、インバータ１４０によって取り出されて二次電池１５０に蓄えられる。
【００２２】
図３は、発進時における制御部１００による内燃機関１０、クラッチ機構２０および電動機３０の制御を例示的に示す図である。指令値決定部１１０は、アクセルペダル（不図示）を介して与えられる運転者からの要求トルクに応じて、内燃機関１０に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値ＣＶ１および電動機３０に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値ＣＶ２を決定する。内燃機関制御部１３０は、第１指令値ＣＶ１に従って内燃機関１０を制御する。運転者からの要求トルクが０から上昇すると、それに応じて第１指令値ＣＶ１も上昇し、それに従って内燃機関１０の回転数がアイドル回転数から接続回転数（クラッチ機構２０の接続を開始する回転数）まで上昇する。
【００２３】
一方、第２指令値ＣＶ２は、電動機３０が発生するトルクを増加させるように補正部１２０によって補正され、インバータ１４０は、補正部１２０から送られてくる補正された第２指令値ＣＣＶ２に従って電動機３０を制御する。これにより、電動機３０は、指令値決定部１１０が生成する第２指令値ＣＶ２に対応するトルクよりも大きなトルクを発生することになる。よって、運転者からの要求トルクに対して速やかに追随して電動機３０がトルクを発生し、そのトルクが車輪８０に伝達されるので、要求トルクに対する応答性の良い発進が可能になる。ここで、電動機３０はクラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に配置されているので、クラッチ機構２０が切断状態である場合においても、電動機３０が発生するトルクを車輪８０に伝達することができる。
【００２４】
また、上記のような制御によれば、クラッチ機構２０の出力側の回転数を電動機３０によって上昇させた状態でクラッチ機構２０の接続が開始されるので、クラッチ機構２０の接続の開始から接続の完了までの時間を短縮することができるとともに、クラッチ機構２０の寿命を延ばすことができる。
【００２５】
内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後は、電動機３０は停止されうる。この場合、二次電池１５０に蓄えられた電力の消費を抑えて、後に必要になったときに、その電力を利用することができる。内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後に電動機３０を停止させる制御は、例えば、内燃機関１０の回転数が所定回転数まで上昇した後に補正部１２０による補正量をゼロにすることによって実現されうる。
【００２６】
次に、図４および図５を参照しながら指令値決定部１１０による第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２の決定方法を説明する。図４は、内燃機関１０および電動機３０の動作を決定するためのマップを例示する図であり、図５は、図４における特定回転数ＳＰにおいて指令値決定部１１０により内燃機関１０および電動機３０に分配されるトルクを例示する図である。図５における横軸ＡＰは、アクセルペダルの操作量であり、運転者からの要求トルクは、例えば、アクセルペダルの操作量を変数とする単調増加関数として与えられうる。図５に示す例では、運転者からの要求トルクは、アクセルペダルの操作量の一次関数で与えられている。負のトルクは、減速時および／または下り坂走行時に要求されるトルクである。内燃機関１０に対する負のトルクの分配は、内燃機関１０を負荷（エンジンブレーキ）として機能させることを意味する。電動機３０に対する負のトルクの分配は、電動機３０をジェネレータとして機能させることを意味する。指令値決定部１１０は、運転者からの要求トルクが内燃機関１０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）と電動機３０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）とに分配されるように第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２を決定する。典型的には、指令値決定部１１０は、内燃機関１０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）と電動機３０に発生させるべきトルク（負の値を含みうる）との合計が要求トルクに一致するように第１指令値ＣＶ１および第２指令値ＣＶ２を決定する、
内燃機関１０および電動機３０は、図４のマップに基づいて制御されうる。"ＲＧ"は、負のトルクが要求される領域であり、この領域では、内燃機関１０による制動および／または電動機３０による制動がなされうる。電動機３０による制動時は、電動機３０がジェネレータとして動作し、電動機３０が発生した電力は、インバータ１４０によって取り出されて二次電池１５０に蓄えられうる。"ＥＶ"は、電動機３０のみによる走行を行うＥＶモード領域である。ただし、二次電池１５０の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が十分でない場合には、ＥＶモード領域がなくなる。
【００２７】
"ＥＮＧ"は、内燃機関１０が発生するトルクによって走行するＥＮＧモード領域である。ＥＮＧモード領域では、走行状況および二次電池１５０の充電状態に応じて電動機３０をジェネレータとして動作させて二次電池１５０が充電されうる。"ＥＣＯＡ"は、内燃機関１０が発生するトルクを走行状況および二次電池１５０の充電状態に応じて電動機３０が発生するトルクによって補って走行するＥＣＯＡモード領域である。ＥＣＯＡモード領域の下限は、ＢＳＦＣ（Ｂｒａｋｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｆｕｅｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）でありうるが、二次電池１５０の充電状態によって変更されてもよい。ＥＣＯＡモード領域の上限は、内燃機関１０が発生可能な最大トルク（ＥＮＧ−ＭＡＸ）である。"ＷＯＴＡ"は、要求トルクに対する内燃機関１０が発生可能な最大トルクの不足分を電動機３０が発生するトルクによって補うＷＴＯＡモード領域である。ＷＯＴＡモード領域の上限は、二次電池１５０の充電状態によって変動し、その下限は、内燃機関１０が発生可能な最大トルク（ＥＮＧ−ＭＡＸ）である。
【００２８】
補正部１２０が第２指令値ＣＶ２を補正する量（即ち、補正された第２指令値ＣＣＶ２と第２指令値ＣＶ２との差分）は、任意に決定されうるが、例えば、要求トルクの立ち上がり時（アクセルペダルの踏み込みによる発進の指示）からクラッチ機構２０の接続を開始するまでの期間は、第２指令値ＣＶ２の補正量は、要求トルクに相当する量とされうる。この場合、要求トルクに対する内燃機関１０が車輪に伝達可能なトルクの不足分の全てが電動機３０によって補われることになる。
【００２９】
図６は、図１に示すハイブリッド車両ＨＥＶをより具体化した構成例を示す図である。図６に示す構成例では、制御部１００は、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリ１２２を追加的に備えている。補正部１２０は、電動機３０に発生させるトルクの指令値ＣＶ２をメモリ１２２から取得したデータに基づいて補正することにより、補正された指令値ＣＣＶ２を生成する。図７は、メモリ１２２に格納されるデータの一例を模式的に示す図である。図７において、横軸は、運転者からの要求トルクであり、縦軸は、要求トルクが入力されてから当該要求トルクと同じトルクを内燃機関１０が発生するために要する時間（即ち、要求トルクに対する遅れ時間）である。
【００３０】
補正部１２０は、要求トルクＲＴが入力されたときに、メモリ１２２に格納されたデータに基づいて要求トルクＲＴに対応する遅れ時間ＬＴを決定し、その遅れ時間ＬＴに基づいて第２指令値ＣＶ２を補正する。第２指令値ＣＶ２の補正ルールとしては、種々のルールを採用しうる。例えば、遅れ時間ＬＴの間は、第２指令値ＣＶ２に対して、要求トルクＲＴと同じトルクを電動機３０に発生させるための値を加算する、という補正ルールを採用しうる。あるいは、遅れ時間ＬＴの間は、第２指令値ＣＶ２に対して、要求トルクＲＴのＫ倍（Ｋは係数）と同じトルクを電動機３０に発生させるための値を加算する、という補正ルールを採用しうる。
【００３１】
図７に示す例では、遅れ量は、運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生するトルクの時間的な遅れ量である。しかしながら、遅れ量は、要求トルクに対する内燃機関１０が発生するトルクの追随の遅れ、即ち、運転者からの要求トルクと内燃機関１０が発生するトルクとの差分であってもよい。
【００３２】
メモリ１２２には、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する内燃機関１０が発生する発生トルクの追随の遅れ（例えば、上記の遅れ時間に相当する）による当該要求トルクに対する当該発生トルクの不足分を低減するように電動機３０が発生するトルクを増加させるための補正データが格納されてもよい。補正部１２０は、指令値決定部１１０から送られてくる第２指令値ＣＶ２をメモリ１２２から取得した補正データに基づいて補正し、補正された指令値ＣＣＶ２を生成しうる。補正データは、例えば、要求トルクに対応する指令値に乗じる係数でありうるが、その他、任意のものでありうる。
【００３３】
図８を参照しながらハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態であり内燃機関が停止状態である状態からハイブリッド車両ＨＥＶを発進させる際にＥＶモード領域を経由してＥＮＧモード領域、ＥＣＯＡモード領域またはＷＴＯＡ領域に入る例を説明する。この手順は、制御部１００によって制御される。変速機構４０は、ニュートラルの状態であるものとする。ステップＳ１２では、クラッチ機構２０が接続状態にされて電動機３０により内燃機関１０が始動される。次いで、ステップＳ１４では、クラッチ機構２０が切断状態にされる。次いで、ステップＳ１６では、電動機３０により変速機構４０を介して車輪８０にトルクが伝達されてハイブリッド車両ＨＥＶが走行を開始する。次いで、ステップＳ１８では、内燃機関１０が発生するトルクが安定するまで待たれ、その後、ステップＳ２０で、クラッチ機構２０が接続状態にされる。このように発進前に内燃機関を始動することは、発進時の応答性が低下するものの、電動機３０のみでハイブリッド車両を走行させるＥＶモードを経由して加速するような緩やかな発進をする場合には、発進後に内燃機関１０を始動することによって不連続性が生じるよりは、発進前に内燃機関１０を始動する方が高い快適性を提供することができる。
ＥＮＧモード領域
図９は、クラッチ機構２０、電動機３０および変速機構４０の具体的な構成を例示する図である。ただし、本発明において、クラッチ機構２０、電動機３０および変速機構４０は、図９に例示される構成に限定されるものではなく、種々の構成を有しうる。図９において、"１"、"２"、"３"、"４"、"５"、"６"、"７"、"Ｒ"は、第１速〜第７速、後退のための伝達経路を示している。
【００３４】
電動機３０は、例えば、３相ブラシレスＤＣモータでありうる。該３相ブラシレスＤＣモータは、外側に電気子を含むステータ３１を有し、内側に永久磁石を含むロータ３２を有する。変速機構４０は、内燃機関１０が発生するトルクおよび電動機３０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第１変速機４１と、内燃機関１０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第２変速機４２とを含みうる。クラッチ機構２０は、内燃機関１０が発生するトルクを第１変速機４１に伝達する第１クラッチ２１、内燃機関１０が発生するトルクを第２変速機４２に伝達する第２クラッチ２２とを含む。このように２つのクラッチおよび２つの変速機を備える機構は、ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）と呼ばれる。
【００３５】
第１クラッチ２１および第２クラッチを含むクラッチ機構２０の入力側は、内燃機関１０の出力軸（クランク軸）に連結されている。内燃機関１０の回転数は、該出力軸（クランク軸）の回転数を意味する。第１クラッチ２１の出力側は、第１主軸４５の一端に接続され、第２クラッチ２２の出力側は、第２主軸４６の一端に接続されている。第１主軸４５の他端には、サンギア、プラネタリギア、リングギアおよびキャリアを有する遊星歯車機構３５の該サンギアが連結されている。該サンギアには、電動機３０のロータ３２が連結されている。第１主軸４５と同心で、第１主軸４５に連結可能な第１速兼用第３速駆動ギア、第５速駆動ギア、第７速駆動ギア（即ち、奇数段駆動ギア）が配置され、第１速兼用第３速駆動ギアは、中空軸を介して遊星歯車機構３５のキャリアに連結されている。
【００３６】
第２主軸４６の回転は、アイドルギアを介して中間軸４７に伝達される。中間軸４７と同心で、中間軸４７に連結可能な第２速駆動ギア、第４速駆動ギア、第６速駆動ギア（即ち、偶数段駆動ギア）が配置されている。第１主軸４５の回転および第２主軸４６の回転は、選択的に、該当する駆動ギアを介してカウンタ軸（出力軸）４８に伝達される。
【００３７】
以下、図１０を参照しながら上記のようなダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）を備えるハイブリッド車両ＨＥＶを発進させる際にＥＶモード領域を経由してＥＮＧモード領域、ＥＮＧモード領域、ＥＣＯＡモード領域またはＷＴＯＡ領域に入る例を説明する。この例においても、ハイブリッド車両ＨＥＶが停車状態であり内燃機関が停止状態である状態からハイブリッド車両ＨＥＶを発進させるものとする。この手順は、制御部１００によって制御される。
【００３８】
ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）として構成された変速機構４０は、ニュートラルの状態であるものとする。ステップＳ５２では、クラッチ機構２０の第１クラッチ２１が接続状態にされて電動機３０により内燃機関１０が始動される。次いで、ステップＳ５４では、第１クラッチ２１が切断状態にされる。次いで、ステップＳ５６では、電動機３０により変速機構４０を介して車輪８０にトルクが伝達されてハイブリッド車両ＨＥＶが走行を開始する。次いで、ステップＳ５８では、電動機３０の回転数が所定値より小さいか否かが判断され、電動機３０の回転数が所定値より小さい場合は、ステップＳ６０において、第１クラッチ２１が接続状態にされて第１速のギアによって車輪８０が駆動される。一方、電動機３０の回転数が所定値より大き場合には、ステップＳ６２において、第２クラッチ２２が接続状態にされて第２速のギアによって車輪８０が駆動される。このような制御によれば、電動機３０の回転数が所定値より大き場合には、加速時における次のギアである第３速への切り替えを速やかに行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 内燃機関（エンジン）
２０ クラッチ機構
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
３０ クラッチ機構
３１ ステータ
３２ ロータ
４０ 変速機構
４１ 第１変速機
４２ 第２変速機
４５ 第１主軸
４６ 第２主軸
４７ 中間軸
４８ 中間軸
５０ 変速機構の出力
６０ ディファレンシャルギアボックス
７０ 駆動軸
８０ 車輪
１００ 制御部
１１０ 指令値決定部
１２０ 補正部
１２２ メモリ
１３０ 内燃機関制御部
１４０ インバータ
ＣＶ１ 第１指令値
ＣＶ２ 第２指令値
ＣＣＶ２ 補正された第２指令値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
運転者からの要求トルクに応じて、前記内燃機関に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値および前記電動機に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値を決定する指令値決定部と、
前記ハイブリッド車両を停車状態から発進させるときに、前記電動機が発生するトルクを増加させるように前記第２指令値を補正し、補正された第２指令値を生成する補正部と、
前記内燃機関は前記第１指令値に従って制御され、前記電動機は前記補正された第２指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記指令値決定部は、前記要求トルクが前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとに分配されるように前記第１指令値および前記第２指令値を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記指令値決定部は、前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとの合計が前記要求トルクに一致するように前記第１指令値および前記第２指令値を決定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記内燃機関の回転数が所定回転数まで上昇した後に前記電動機が停止されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する変速機構を更に備え、
前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記変速機構がニュートラルの状態で前記クラッチ機構が接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記クラッチ機構が切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機構を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記内燃機関が発生するトルクが安定した後に前記クラッチ機構が接続状態にされる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する第１変速機と、
前記内燃機関が発生するトルクを前記車輪に伝達する第２変速機とを更に備え、
前記クラッチ機構は、前記内燃機関が発生するトルクを前記第１変速機に伝達する第１クラッチと、前記内燃機関が発生するトルクを前記第２変速機に伝達する第２クラッチとを含み、
前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記第１変速機および第２変速機がニュートラルの状態で前記第１クラッチが接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記第１クラッチが切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記電動機の回転数が所定値より小さい場合には前記第１クラッチが接続状態にされ、前記電動機の回転数が前記所定値より大きい場合には前記第２クラッチが接続状態にされる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリと、
前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリに格納された前記データに基づいて補正することにより、補正された指令値を生成する補正部と、
前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項８】
前記遅れ量は、前記要求トルクに対する前記発生トルクの時間的な遅れ量である、
ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記遅れ量は、前記要求トルクと前記発生トルクとの差分である、
ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れによる前記要求トルクに対する前記発生トルクの不足分を低減するように前記電動機が発生するトルクを増加させるための補正データを格納したメモリと、
前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリから取得した前記補正データに基づいて補正し、補正された指令値を生成する補正部と、
前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
運転者からの要求トルクに応じて、前記内燃機関に発生させるべきトルクの指令値である第１指令値および前記電動機に発生させるべきトルクの指令値である第２指令値を決定する指令値決定部と、
前記ハイブリッド車両を停車状態から発進させるときに、前記電動機が発生するトルクを増加させるように前記第２指令値を補正し、補正された第２指令値を生成する補正部と、
前記内燃機関は前記第１指令値に従って制御され、前記電動機は前記補正された第２指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記指令値決定部は、前記要求トルクが前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとに分配されるように前記第１指令値および前記第２指令値を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記指令値決定部は、前記内燃機関に発生させるべきトルクと前記電動機に発生させるべきトルクとの合計が前記要求トルクに一致するように前記第１指令値および前記第２指令値を決定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記内燃機関の回転数が所定回転数まで上昇した後に前記電動機が停止されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する変速機構を更に備え、
前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記変速機構がニュートラルの状態で前記クラッチ機構が接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記クラッチ機構が切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機構を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記内燃機関が発生するトルクが安定した後に前記クラッチ機構が接続状態にされる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記内燃機関が発生するトルクおよび前記電動機が発生するトルクを前記車輪に伝達する第１変速機と、
前記内燃機関が発生するトルクを前記車輪に伝達する第２変速機とを更に備え、
前記クラッチ機構は、前記内燃機関が発生するトルクを前記第１変速機に伝達する第１クラッチと、前記内燃機関が発生するトルクを前記第２変速機に伝達する第２クラッチとを含み、
前記ハイブリッド車両が停車状態であり前記内燃機関が停止状態であるときに、前記第１変速機および第２変速機がニュートラルの状態で前記第１クラッチが接続状態にされて前記電動機により前記内燃機関が始動され、次いで、前記第１クラッチが切断状態にされ、次いで、前記電動機により前記変速機を介して前記車輪にトルクが伝達されて前記ハイブリッド車両が走行を開始し、次いで、前記電動機の回転数が所定値より小さい場合には前記第１クラッチが接続状態にされ、前記電動機の回転数が前記所定値より大きい場合には前記第２クラッチが接続状態にされる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れ量を示すデータを格納したメモリと、
前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリに格納された前記データに基づいて補正することにより、補正された指令値を生成する補正部と、
前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項８】
前記遅れ量は、前記要求トルクに対する前記発生トルクの時間的な遅れ量である、
ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記遅れ量は、前記要求トルクと前記発生トルクとの差分である、
ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関および電動機と、前記内燃機関が発生するトルクを摩擦により前記車輪の側に伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構と前記車輪との間におけるトルクの伝達経路に前記電動機が配置されたハイブリッド車両であって、
前記ハイブリッド車両が停車状態から発進するときの運転者からの要求トルクに対する前記内燃機関が発生する発生トルクの追随の遅れによる前記要求トルクに対する前記発生トルクの不足分を低減するように前記電動機が発生するトルクを増加させるための補正データを格納したメモリと、
前記電動機に発生させるトルクの指令値を前記メモリから取得した前記補正データに基づいて補正し、補正された指令値を生成する補正部と、
前記電動機は前記補正された指令値に従って制御される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０１７５９（Ｐ２０１２−１０１７５９Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４１１７（Ｐ２０１０−２５４１１７）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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