車両の制動制御装置
【課題】要求制動トルクをＭＧトルクおよびＥＣＢトルクの両方で分担するとともに、車両の停止直前にＭＧトルクをＥＣＢトルクに振り替える場合に、ＭＧトルクによる制動をできるだけ低車速まで実施できるようにする。
【解決手段】要求制動トルクがモータジェネレータＭＧのＭＧトルクと油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクとの両方で分担されるが、車両の停止直前にＭＧトルクをＥＣＢトルクに振り替える際には、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを漸減し、且つ、ＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減する。ＭＧトルクの振り替えと並行してＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、ＭＧトルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、ＭＧトルクの回生制御を低車速まで実施できるようになり、エネルギー回収効率が向上する。
【解決手段】要求制動トルクがモータジェネレータＭＧのＭＧトルクと油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクとの両方で分担されるが、車両の停止直前にＭＧトルクをＥＣＢトルクに振り替える際には、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを漸減し、且つ、ＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減する。ＭＧトルクの振り替えと並行してＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、ＭＧトルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、ＭＧトルクの回生制御を低車速まで実施できるようになり、エネルギー回収効率が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制動制御装置に係り、特に、要求制動トルクを回転機による制動トルクおよび機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、回転機としてモータジェネレータが用いられているとともに、上記摩擦クラッチとして第２クラッチＣＬ２を備えており、ブレーキ踏込み制動時に、その要求制動トルクに対してモータジェネレータによる制動トルクだけでは不足する場合、その不足分を機械式ブレーキによる制動トルクで補うようになっている（段落１９参照）。また、特許文献２には、回転機としてモータジェネレータが用いられているとともに、そのモータジェネレータが、摩擦クラッチとしてのロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して動力伝達経路に接続されており、所定の運転状態でロックアップクラッチを締結してモータジェネレータを回生制御（発電制御ともいう）する技術が記載されている（請求項１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０６３２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合、車両の停止直前には、回転機による制動トルクを漸減して機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える必要がある。また、特許文献２では、エンジンまたは回転機によってオイルポンプを回転駆動するようになっているが、車両停止時でもそのオイルポンプで所定の油圧を発生させるためには、摩擦クラッチ（ロックアップクラッチ）を解放する必要がある。しかしながら、摩擦クラッチの解放制御に先立って制動トルクの振替制御を行おうとすると、それだけ早めに（高車速で）制動トルクの振替制御を開始する必要があり、回生制御によるエネルギー取得が低減されてエネルギー回収効率が損なわれる。
【０００５】
図７は、図１に示すハイブリッド車両１０において、ブレーキ踏込み操作による制動時にモータジェネレータＭＧの回生トルク（ＭＧトルク）を最大回生トルクｔｍｇｍｘとし、不足分を油圧ブレーキ６２による制動トルク（ＥＣＢトルク）で補完する場合に、車速（出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応）の低下に伴って時間ｔ１で制動トルクの振り替えを行うための回生復帰制御が開始された場合である。時間ｔ２は、制動トルクの振り替えが完了して要求制動トルクが総てＥＣＢトルクで得られるようになった時間であり、この時間ｔ２でロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０の解放制御が開始され、時間ｔ３でロックアップクラッチ３０の解放制御が完了する。これ等の振替制御や解放制御は、何れも駆動力変動等のショックや歯車のバックラッシによる異音等が生じないように滑らかにトルクを変化させる必要があり、回生復帰制御の開始時間ｔ１を早め（高車速側）に設定する必要がある。なお、トルクの欄のグラフは何れも出力軸２２におけるトルクに換算したものである。また、時間ｔ４は、停車後の発進に備えて自動変速機２０を第１速ギヤ段までダウンシフトするための変速出力が為された時間で、時間ｔ５は、所定のクリープトルクを発生させるためにモータジェネレータＭＧのクリープ制御が開始された時間である。このモータジェネレータＭＧのクリープ制御でオイルポンプ３２が回転駆動されることにより、車両停止時においても自動変速機２０の所定のギヤ段を成立させるのに必要な油圧が確保される。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担するとともに、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える場合に、回転機の回生制御による制動をできるだけ低車速まで実施できるようにしてエネルギー回収効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、(d) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置において、(e) 車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、且つ、(f) その振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、前記回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、その回転機による制動トルクをその摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の車両の制動制御装置において、前記振替制御手段は、前記摩擦クラッチの前後の回転速度差が、前記回転機側の回転速度の方が低い予め定められた目標回転速度差となるように、その回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、その回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する回転制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第２発明の車両の制動制御装置において、前記回転制御手段は、前記摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値に前記フィードバック制御による補正値を加算して前記回転機の回生トルクを制御することを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、(d) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置において、(e) 車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、且つ、(f) その振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記回転機の回生トルクを漸減するとともに、前記摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明の車両の制動制御装置においては、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合に、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える際には、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、回転機の回生トルク（回生制御によって生じる回転機自体の回転抵抗によるトルク）をその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、その回転機による制動トルクを摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるため、駆動力変動等のショックを生じることなく制動トルクを滑らかに振り替えることができる。その場合に、その制動トルクの振り替えと並行して摩擦クラッチの係合トルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅くすることが可能で、回転機による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、回転機の回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、摩擦クラッチの係合トルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【００１２】
第２発明では、摩擦クラッチの前後の回転速度差が予め定められた目標回転速度差となるように回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、その回転機の回生トルクを摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減するため、回転機の回生制御に基づいて得られる制動トルクを適切に確保しつつ回転機の回転速度が極端に低下することが防止される。これにより、例えば回転機にオイルポンプが連結されている場合に、回転速度の低下による油圧不足が回避される。
【００１３】
第３発明では、摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値にフィードバック制御による補正値を加算して回転機の回生トルクが制御されるため、摩擦クラッチの前後の回転速度差が目標回転速度差となるように回転機の回生トルクが速やかに制御される。これにより、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなって制動トルクが不足したり、回転機の回転速度が極端に低下したりすることを適切に防止しつつ、摩擦クラッチの係合トルクの低下に追従して回転機の回生トルクが低下させられる。
【００１４】
第４発明の車両の制動制御装置においては、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合に、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える際には、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して回転機の回生トルクを漸減するとともに、摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減するため、駆動力変動等のショックを生じることなく制動トルクを滑らかに振り替えることができる。その場合に、その制動トルクの振り替えと並行して摩擦クラッチの係合トルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅くすることが可能で、回転機による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、回転機の回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、摩擦クラッチの係合トルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。
【図２】図１の電子制御装置が機能的に備えている振替制御手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ５のＭＧ回転速度制御を説明する制御ブロック線図である。
【図４】図２のフローチャートに従って制動トルクの振替制御が行われた場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【図５】図１の電子制御装置が機能的に備えている振替制御手段の別の態様を説明する図で、図２に対応するフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従って制動トルクの振替制御が行われた場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【図７】制動トルクの振替制御が完了した後にロックアップクラッチの解放制御が行われる場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
少なくとも発電機として機能する回転機としては、電動モータとしても機能して力行トルクを発生させることができるモータジェネレータが好適に用いられるが、電動モータとしての機能が得られない発電機を採用することも可能で、発電機と電動モータとが別々に設けられても良い。本発明は、モータジェネレータを駆動力源として走行する電気自動車に好適に適用されるが、モータジェネレータの他に燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のエンジンを備えているハイブリッド車両であっても良い。エンジンは、例えば油圧式摩擦係合装置等の断接装置を介してモータジェネレータに接続される。油圧式摩擦係合装置は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチや摩擦ブレーキである。エンジンは、モータジェネレータが配設された動力伝達経路に接続されて、共通の駆動輪を回転駆動するように構成され、例えば断接装置によってモータジェネレータに直結されるように配設されるが、モータジェネレータが配設された動力伝達経路（例えば後輪駆動側）とは異なる動力伝達経路（例えば前輪駆動側）に配設されても良い。
【００１７】
回転機を動力伝達経路に対して接続遮断する摩擦クラッチは、上記油圧式摩擦係合装置と同様に油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の油圧式摩擦クラッチが好適に用いられるが、電磁式等の摩擦クラッチを採用することもできる。この摩擦クラッチは、例えばロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップクラッチであっても良いが、トルクコンバータを備えていない電気自動車等にも本発明は適用され得る。車輪に設けられる機械式ブレーキとしては、例えば油圧シリンダによって摩擦力で制動トルクを発生する油圧ブレーキが広く用いられており、電磁式の油圧制御弁等を有するブレーキ制御装置によって制動トルクが制御されるが、電動式等の機械式ブレーキを採用することもできる。
【００１８】
制動トルク分担制御手段は、例えばモータジェネレータの回生トルクによる制動トルクが最大値に達したら、不足分を機械式ブレーキによる制動トルクで補完するように構成されるが、モータジェネレータの回生トルクによる制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとを例えば５０％ずつ等の所定の割合で分担させても良いなど、種々の態様が可能である。要求制動トルクは、例えば運転者のブレーキ操作によって要求される制動トルクであるが、自動的に車両を制動する場合の要求制動トルクであっても良いし、バッテリーを充電するための回生トルクを含んでいても良い。その要求制動トルクを所定の割合で前後輪に分配する場合に、モータジェネレータの回生トルクによる制動トルクが前後輪の何れか一方だけに作用する場合、その一方の車輪側に対する要求制動トルクのみを対象として分担量を制御すれば良い。なお、モータジェネレータの回生トルクとは、回生制御によって生じるモータ自身の回転抵抗によるトルクで、この回生トルクに基づいて自動変速機等の動力伝達経路を介して車輪に所定の制動トルクが加えられる。
【００１９】
摩擦クラッチを介して回転機が接続される動力伝達経路に有段または無段の自動変速機が配設される場合、その自動変速機は、車両停止直前に摩擦クラッチが解放された後に、例えば変速比が最も大きい第１速ギヤ段或いは最大変速比等の発進時変速状態まで変速される。また、回転機としてモータジェネレータが用いられる場合に、そのモータジェネレータによってクリープトルクを発生させる場合、車両停止直前に制動トルクの振り替えにより回生トルクが０とされるとともに摩擦クラッチが解放された後に、そのモータジェネレータを力行制御して所定のクリープトルクを発生させるように制御することが望ましい。このクリープトルクそのものは摩擦クラッチを係合させたままでも発生させることができるが、例えばモータジェネレータに機械的に連結されたオイルポンプを回転駆動して所定の油圧を発生させるために、車両停止時でもモータジェネレータを所定の回転速度で回転させる場合には、摩擦クラッチをスリップ制御してクリープトルクを伝達するか、摩擦クラッチを解放するとともにトルクコンバータ等の流体式伝動装置を介してクリープトルクを伝達する必要があり、車両停止直前に摩擦クラッチを解放する本発明は、このような場合に好適に適用される。摩擦クラッチを解放した後に変速機を発進時変速状態まで変速したり、モータジェネレータでクリープトルクを発生させたりする場合には、それ等の時間を考慮して制動トルクの振替制御の開始時間を早めに設定することになる。
【００２０】
機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する場合、例えば第２発明のように摩擦クラッチの前後の回転速度差が所定の目標回転速度差となるように回転機の回生トルクをフィードバック制御することが望ましいが、第１発明の実施に際しては、回転機の回生トルク指令値を摩擦クラッチの係合トルク指令値よりも所定値だけ大きいトルク値として回転機の回生トルク制御を行うようにしても良い。第２発明の目標回転速度差は、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなって制動トルク不足を生じることがなく、且つ回転機の回転速度が極端に低下することがないように定められ、例えば数十〜数百ｒｐｍ程度の範囲内の一定値が設定される。第３発明のフィードフォワード値は、摩擦クラッチの係合トルク指令値と同じトルク値であっても良いが、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなることを回避する上で、摩擦クラッチの係合トルク指令値に所定値を加算したトルク値としても良い。
【００２１】
第４発明では、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して回転機の回生トルクを漸減するとともに、摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減する場合で、例えば摩擦クラッチの係合トルク指令値を回転機の回生トルク指令値よりも所定値だけ大きいトルク値として摩擦クラッチの係合トルク制御を行えば良い。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。このハイブリッド車両１０は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェネレータＭＧとを駆動力源として備えている。そして、それ等のエンジン１２およびモータジェネレータＭＧの出力は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ１４からタービン軸１６、Ｃ１クラッチ１８を経て自動変速機２０に伝達され、更に出力軸２２、差動歯車装置２４を介して左右の駆動輪２６に伝達される。トルクコンバータ１４は、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０を備えているとともに、ポンプ翼車にはオイルポンプ３２が一体的に接続されており、エンジン１２やモータジェネレータＭＧによって機械的に回転駆動されるようになっている。上記モータジェネレータＭＧは回転機に相当する。また、ロックアップクラッチ３０は、そのモータジェネレータＭＧを動力伝達経路に対して接続遮断する摩擦クラッチに相当し、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって係合解放されるとともに、その係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）が連続的に変化させられる。
【００２３】
上記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間には、ダンパ３８を介してそれ等を直結するＫ０クラッチ３４が設けられている。このＫ０クラッチ３４は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチで、コストや耐久性等の観点からトルクコンバータ１４の油室４０内に油浴状態で配設されている。Ｋ０クラッチ３４は油圧式摩擦係合装置で、エンジン１２を動力伝達経路に接続したり遮断したりする断接装置として機能する。モータジェネレータＭＧは、インバータ４２を介してバッテリー４４に接続されている。また、前記自動変速機２０は、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって変速制御が行われる。Ｃ１クラッチ１８は自動変速機２０の入力クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置２８によって係合解放制御される。
【００２４】
前記駆動輪２６および図示しない従動輪には、それぞれ油圧シリンダによって機械的に制動トルク（以下、ＥＣＢ〔電子制御ブレーキ〕トルクともいう）を発生させる油圧ブレーキ６２が設けられており、油圧ブレーキ制御装置６０によってその制動トルクが制御されるようになっている。油圧ブレーキ制御装置６０は電磁式の油圧制御弁や切換弁等を備えており、電子制御装置７０から出力されるブレーキ制御信号に従って油圧ブレーキ６２の制動トルクを電気的に制御する。油圧ブレーキ６２は機械式ブレーキに相当する。
【００２５】
電子制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。この電子制御装置７０には、アクセル操作量センサ４６からアクセルペダルの操作量（アクセル操作量）Ａccを表す信号が供給されるとともに、ブレーキ踏力センサ４８からブレーキペダルの踏力（ブレーキ踏力）Ｂrkを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ５０、ＭＧ回転速度センサ５２、タービン回転速度センサ５４、車速センサ５６から、それぞれエンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、モータジェネレータＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度）ＮＭＧ、タービン軸１６の回転速度（タービン回転速度）ＮＴ、出力軸２２の回転速度（出力軸回転速度で車速Ｖに対応）ＮＯＵＴが供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。
【００２６】
上記電子制御装置７０は、機能的にハイブリッド制御手段７２、変速制御手段７４、クリープ制御手段７６、制動制御手段８０を備えている。ハイブリッド制御手段７２は、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧの作動を制御することにより、例えばエンジン１２のみを駆動力源として走行するエンジン走行モードや、モータジェネレータＭＧのみを駆動力源として走行するモータ走行モード、それ等の両方を用いて走行するエンジン＋モータ走行モード等の予め定められた複数の走行モードを、アクセル操作量（運転者の要求駆動力）Ａccや車速Ｖ等の運転状態に応じて切り換えて走行する。また、変速制御手段７４は、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等を制御して複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態を切り換えることにより、自動変速機２０の複数のギヤ段を、アクセル操作量Ａccや車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップに従って切り換える。
【００２７】
クリープ制御手段７６は、車両停止状態を含む予め定められた低車速時に、前記ロックアップクラッチ３０を解放した状態でモータジェネレータＭＧを所定のクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐ（図４参照）で作動させるクリープ制御を実行することにより、トルクコンバータ１４を介して所定のクリープトルクを発生させる。このクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐは、例えばＭＧ回転速度ＮＭＧがエンジン１２のアイドル回転速度と略同じ回転速度となるように定められ、これによりＫ０クラッチ３４が遮断されてエンジン１２が切り離されたモータ走行モードにおいても、エンジン走行モード時のエンジンアイドル時と同程度のクリープトルクを発生させることができる。また、このクリープ制御でオイルポンプ３２が回転駆動されることにより、エンジン走行モード時のエンジンアイドル時と同様に、自動変速機２０の所定のギヤ段（第１速ギヤ段等）を成立させるのに必要な所定の油圧が確保される。
【００２８】
制動制御手段８０は、ブレーキペダルの踏込み操作等による要求制動トルクに応じて、その要求制動トルクが得られるようにモータジェネレータＭＧおよび油圧ブレーキ制御装置６０を制御する。すなわち、ブレーキ踏力Ｂrk等に応じて求められる全体の要求制動トルクを駆動輪２６側および図示しない従動輪側に分配し、その駆動輪２６側に対する要求制動トルクをモータジェネレータＭＧの回生制御（発電制御ともいう）による制動トルクと油圧ブレーキ６２による制動トルクとの両方で分担するようにそれ等の分担量を制御するのであり、機能的に制動トルク分担制御手段８２および振替制御手段８４を備えている。制動トルク分担制御手段８２は、例えばモータジェネレータＭＧの回生トルクが最大回生トルクｔｍｇｍｘに達するまではモータジェネレータＭＧによる制動トルクのみで制動し、モータジェネレータＭＧによる制動トルクだけでは要求制動トルクに達しない場合に、その不足分を油圧ブレーキ６２による制動トルク（ＥＣＢトルク）で補完する。これにより、車両の減速時にモータジェネレータＭＧの回生制御で所定の制動トルクを発生させつつバッテリ４４を効率良く充電することができる。図４のタイムチャートの初期状態（時間ｔ１よりも前）は、このようにモータジェネレータＭＧが最大回生トルクｔｍｇｍｘとされ、不足分がＥＣＢトルクで補完されている場合である。なお、モータジェネレータＭＧによる制動トルクが得られない従動輪側の制動トルクについては、油圧ブレーキ６２によって所定の制動トルクが得られるように制御される。
【００２９】
振替制御手段８４は、車両の停止直前に、上記制動トルク分担制御手段８２による分担制御に優先して、モータジェネレータＭＧによる制動トルクを漸減して油圧ブレーキ６２による制動トルクに振り替えるとともに、並行してロックアップクラッチ３０の係合トルクを漸減するもので、図２のフローチャートに従って信号処理を実行する。図２のフローチャートの中、ステップＳ３〜Ｓ６が振替制御手段８４に相当し、その中のステップＳ５は回転制御手段に相当する。
【００３０】
図２のステップＳ１では、回生制御実行フラグがＯＮか否か、すなわち制動トルク分担制御手段８２による分担制御でモータジェネレータＭＧの回生制御を実行中か否かを判断する。そして、回生制御を実行中でなければそのまま終了するが、回生制御を実行中の場合はステップＳ２以下を実行する。ステップＳ２では、回生復帰制御実行フラグがＯＮか否かを判断し、回生復帰制御実行フラグがＯＮであればステップＳ３以下を実行するが、回生復帰制御実行フラグがＯＮでなければステップＳ９を実行し、制動トルク分担制御手段８２による分担制御に従ってモータジェネレータＭＧの回生制御を実行する。回生復帰制御実行フラグは、例えば出力軸回転速度ＮＯＵＴが次式(1) を満足する場合にＯＮとされる。
ＮＯＵＴ＜ＴｉｍＡ×ΔＮＯＵＴ＋ＮＯＵＴｓ ・・・(1)
【００３１】
上記(1) 式のＴｉｍＡは予め定められた回生復帰所要時間で、図４のｔ１〜ｔ２である。ΔＮＯＵＴは出力軸回転速度ＮＯＵＴの減速度である。ＮＯＵＴｓは予め定められた回生復帰回転速度で、図４の時間ｔ２における出力軸回転速度ＮＯＵＴである。図４は、図２のフローチャートに従って回生復帰制御すなわち制動トルクの振替制御が実行された場合の各部のトルクや回転速度変化等を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ１で上記(1) 式を満足するようになって回生復帰制御実行フラグがＯＮとなり、回生復帰制御が開始される。このように車両の減速度ΔＮＯＵＴに基づいて回生復帰制御を開始するか否かを判断することが望ましいが、回生復帰制御の開始条件は、少なくとも車両が停止する前に制動トルクを振り替えるとともにロックアップクラッチ３０を解放できるように適宜設定される。なお、図４のトルクの欄のグラフは何れも出力軸２２におけるトルクに換算したもので、回生復帰制御開始時ｔ１におけるモータジェネレータＭＧの回生トルク（ＭＧトルク）と回生復帰制御完了時ｔ２におけるＥＣＢトルクとが略同じであり、回生復帰制御開始時ｔ１ではＥＣＢトルク分だけ制動トルクが大きいが、これはブレーキ操作による要求制動トルクとは別にバッテリー４４を充電するための回生トルクが付加されているためである。この付加回生トルクは、回生復帰制御時（ｔ１〜ｔ２）に漸減されて時間ｔ２では０になる。図６および図７のタイムチャートも同様である。但し、以下の説明ではこの付加回生トルクを０として説明する。
【００３２】
図２のステップＳ３では、液圧ブレーキ制御装置６０に対して要求するＥＣＢトルクを所定の変化率で漸増する。これにより、液圧ブレーキ制御装置６０によって制御されるＥＣＢトルクが漸増させられる。ＥＣＢトルクの変化率は、回生復帰制御開始時ｔ１におけるＭＧトルク（図４では最大回生トルクｔｍｇｍｘ）を前記回生復帰所要時間ＴｉｍＡで割り算することによって求められる。但し、回生復帰制御開始時ｔ１におけるＭＧトルクの大きさに拘らず、最大回生トルクｔｍｇｍｘを回生復帰所要時間ＴｉｍＡで割り算した一定の変化率が予め定められても良い。
【００３３】
ステップＳ４では、ロックアップクラッチ３０の係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）の漸減処理を行う。具体的には、要求制動トルクから上記ステップＳ３で求めたＥＣＢ要求トルクを引き算してＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵを求め、このＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに従ってＬ／Ｕクラッチトルクを制御する。したがって、このＬ／Ｕクラッチトルクは、ＥＣＢトルクの漸増に対して略対称的に減少するように漸減される。また、次のステップＳ５では、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクをそのＬ／Ｕクラッチトルク以上（回生方向に大）に保持しながら漸減させる。すなわち、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクを、そのＭＧトルクより小さいＬ／Ｕクラッチトルクによって制御しながら油圧ブレーキ６２によるＥＣＢブレーキに振り替えるのである。
【００３４】
図３は、上記ステップＳ５の信号処理を説明する制御ブロック線図で、制御対象であるプラント９２はモータジェネレータＭＧであり、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮ、具体的にはＭＧ回転速度ＮＭＧとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差（ＮＭＧ−ＮＴ）を制御量として検出する。また、調節部９０は、ＭＧ回転速度ＮＭＧの方がタービン回転速度ＮＴよりも低回転となる予め定められた目標回転速度差ｔΔＮと実際の回転速度差ΔＮとの偏差（ｔΔＮ−ΔＮ）に所定のゲインｋ１を掛け算してフィードバック値ｆｂを算出するもので、そのフィードバック値ｆｂに所定のフィードフォワード値ｆｆを加算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを求め、そのＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってモータジェネレータＭＧのトルク制御が行われる。これにより、回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが制御され、ＭＧ回転速度ＮＭＧがタービン回転速度ＮＴよりも目標回転速度差ｔΔＮだけ低い回転速度となるようにＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持されるとともに、ロックアップクラッチ３０がスリップ状態に保持され、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクがＬ／Ｕクラッチトルクによって規定される。次式(2) は、上記ＭＧトルク指令値ｉＴＭＧの演算式で、ｋ１×｛ｔΔＮ−（ＮＭＧ−ＮＴ）｝はフィードバック値ｆｂに相当する。このフィードバック値ｆｂは、回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクを制御するフィードバック制御の補正値である。
ｉＴＭＧ＝ｋ１×｛ｔΔＮ−（ＮＭＧ−ＮＴ）｝＋ｆｆ ・・・(2)
【００３５】
ここで、上記目標回転速度差ｔΔＮは、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルク不足を生じることがなく、且つＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下することがないように、例えば数十〜数百ｒｐｍ程度の範囲内の一定値が予め定められる。また、フィードフォワード値ｆｆとしては、回転速度差ΔＮが目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが速やかに制御され、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルク以上とされてロックアップクラッチ３０がスリップ状態に保持されるようにする上で、前記Ｌ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに基づいて設定することが望ましい。具体的には、例えばそのＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵがそのままフィードフォワード値ｆｆとして設定されるが、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルクが不足することを回避する上で、Ｌ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに所定値を加算したトルク値をフィードフォワード値ｆｆとして用いることもできる。
【００３６】
図２に戻って、次のステップＳ６では、Ｌ／Ｕクラッチトルクが０になったか否かを判断し、Ｌ／Ｕクラッチトルク＝０になるまでステップＳ１〜Ｓ５が繰り返し実行されることにより、ＥＣＢトルクが漸増されるとともにＬ／Ｕクラッチトルクが漸減され、そのＬ／Ｕクラッチトルクの低下に応じてＭＧトルクが漸減される。そして、Ｌ／Ｕクラッチトルク＝０になると、モータジェネレータＭＧによる制動トルクが総て油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクに振り替えられて一連の振替制御が終了し、ステップＳ６に続いてステップＳ７、Ｓ８を実行することにより、回生制御実行フラグおよび回生復帰制御実行フラグを何れもＯＦＦにする。
【００３７】
図４の時間ｔ２は、振替制御手段８４によってモータジェネレータＭＧによる制動トルクが総て油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクに振り替えられた時間である。その後、出力軸回転速度ＮＯＵＴが更に低下すると、停車後の発進に備えて時間ｔ３で自動変速機２０を第１速ギヤ段等の発進時変速状態までダウンシフトするための変速指令（図では３→１変速）が出力され、それに伴って自動変速機２０がダウンシフトされるとともに、時間ｔ４で、前記クリープ制御手段７６によるクリープ制御が開始され、ＭＧトルクがクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐまで滑らかに増大させられる。
【００３８】
このように、本実施例のハイブリッド車両１０においては、制動トルク分担制御手段８２によって要求制動トルクがモータジェネレータＭＧのＭＧトルクによる制動トルクと油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクとの両方で分担するが、車両の停止直前にＭＧトルクによる制動トルクをＥＣＢトルクに振り替える際には、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してロックアップクラッチ３０の係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）を漸減し、且つ、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減する。すなわち、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクをＬ／Ｕクラッチトルクによって制御しながらＥＣＢトルクに振り替えるのであり、駆動力変動等のショックを生じることなくモータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクを滑らかにＥＣＢトルクに振り替えることができる。
【００３９】
その場合に、上記制動トルクの振り替えと並行してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、モータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、そのモータジェネレータＭＧの回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【００４０】
また、本実施例では、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにモータジェネレータＭＧのＭＧトルクをフィードバック制御することにより、そのＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減するため、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクを適切に確保しつつＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下することが防止される。これにより、そのモータジェネレータＭＧによって機械的に回転駆動されるオイルポンプ３２の油圧出力が適切に維持され、回転速度の低下による油圧不足が回避される。
【００４１】
また、本実施例では、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに基づいて定められたフィードフォワード値ｆｆにフィードバック値ｆｂを加算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを算出し、そのＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってＭＧトルクを制御するため、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮが目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが速やかに制御される。これにより、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルクが不足したり、ＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下してオイルポンプ３２の油圧出力が損なわれたりすることを適切に防止しつつ、Ｌ／Ｕクラッチトルクの低下に追従してＭＧトルクが低下させられる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
図５は、前記振替制御手段８４の別の態様を説明する図で、前記図２の代わりに実施されるフローチャートである。この図５のフローチャートのステップＲ１〜Ｒ３、Ｒ６〜Ｒ９は、それぞれ図２のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ９と同じであり、ステップＲ４およびＲ５だけが相違する。また、図６は、この図５のフローチャートに従って回生復帰制御すなわち制動トルクの振替制御が実施された場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例で、前記図４に対応する図である。
【００４４】
図５のステップＲ４は、ステップＲ３におけるＥＣＢ要求トルクの漸増処理に対応してモータジェネレータＭＧのＭＧトルクの漸減処理を行うもので、具体的には要求制動トルクからステップＲ３で求めたＥＣＢ要求トルクを引き算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを求め、このＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってモータジェネレータＭＧのＭＧトルクを制御する。したがって、このＭＧトルクは、ＥＣＢトルクの漸増に対して略対称的に減少するように漸減される。また、次のステップＲ５では、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを、そのＭＧトルク以上に保持しながら漸減する。具体的には、上記ＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに予め定められた所定値αを加算してＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵを求め、そのＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに従ってロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを制御するのである。すなわち、この実施例では、ロックアップクラッチ３０を完全係合させたまま、ＭＧトルクおよびＬ／Ｕクラッチトルクをそれぞれ漸減させて制動トルクの振り替えを行うのであり、所定値αは、ロックアップクラッチ３０を完全係合状態に維持できるように予め一定値が定められる。
【００４５】
本実施例においても、車両の停止直前にＭＧトルクによる制動トルクをＥＣＢトルクに振り替える際に、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してモータジェネレータＭＧのＭＧトルクを漸減し、且つ、ロックアップクラッチ３０のＬ／ＵクラッチトルクをＭＧトルク以上に保持しながら漸減するため、駆動力変動等のショックや歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生を防止しつつモータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクを滑らかにＥＣＢトルクに振り替えることができる。その場合に、上記制動トルクの振り替えと並行してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、モータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、そのモータジェネレータＭＧの回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する、という前記実施例と同様の効果が得られる。
【００４６】
なお、この実施例では、ＭＧトルクが０になってもＬ／Ｕクラッチトルクは所定値αのトルクを有するため、ＭＧトルク＝０になった後も、Ｌ／Ｕクラッチトルクをそれまでの変化率と略同じ変化率で漸減して０にすることにより、ロックアップクラッチ３０を解放する。このため、回生復帰所要時間ＴｉｍＡは、Ｌ／Ｕクラッチトルクを所定値αから０にするのに必要なＬ／Ｕクラッチ解放時間ＴｉｍＢだけ前記実施例よりも長くなる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：ハイブリッド車両（車両） ３０：ロックアップクラッチ（摩擦クラッチ） ６０：油圧ブレーキ制御装置（ブレーキ制御装置） ６２：油圧ブレーキ（機械式ブレーキ） ７０：電子制御装置 ８０：制動制御手段 ８２：制動トルク分担制御手段 ８４：振替制御手段 ＭＧ：モータジェネレータ（回転機） ｆｆ：フィードフォワード値 ｆｂ：フィードバック値（補正値） ΔＮ：回転速度差 ｔΔＮ：目標回転速度差
ステップＳ５：回転制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制動制御装置に係り、特に、要求制動トルクを回転機による制動トルクおよび機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、回転機としてモータジェネレータが用いられているとともに、上記摩擦クラッチとして第２クラッチＣＬ２を備えており、ブレーキ踏込み制動時に、その要求制動トルクに対してモータジェネレータによる制動トルクだけでは不足する場合、その不足分を機械式ブレーキによる制動トルクで補うようになっている（段落１９参照）。また、特許文献２には、回転機としてモータジェネレータが用いられているとともに、そのモータジェネレータが、摩擦クラッチとしてのロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して動力伝達経路に接続されており、所定の運転状態でロックアップクラッチを締結してモータジェネレータを回生制御（発電制御ともいう）する技術が記載されている（請求項１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０６３２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合、車両の停止直前には、回転機による制動トルクを漸減して機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える必要がある。また、特許文献２では、エンジンまたは回転機によってオイルポンプを回転駆動するようになっているが、車両停止時でもそのオイルポンプで所定の油圧を発生させるためには、摩擦クラッチ（ロックアップクラッチ）を解放する必要がある。しかしながら、摩擦クラッチの解放制御に先立って制動トルクの振替制御を行おうとすると、それだけ早めに（高車速で）制動トルクの振替制御を開始する必要があり、回生制御によるエネルギー取得が低減されてエネルギー回収効率が損なわれる。
【０００５】
図７は、図１に示すハイブリッド車両１０において、ブレーキ踏込み操作による制動時にモータジェネレータＭＧの回生トルク（ＭＧトルク）を最大回生トルクｔｍｇｍｘとし、不足分を油圧ブレーキ６２による制動トルク（ＥＣＢトルク）で補完する場合に、車速（出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応）の低下に伴って時間ｔ１で制動トルクの振り替えを行うための回生復帰制御が開始された場合である。時間ｔ２は、制動トルクの振り替えが完了して要求制動トルクが総てＥＣＢトルクで得られるようになった時間であり、この時間ｔ２でロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０の解放制御が開始され、時間ｔ３でロックアップクラッチ３０の解放制御が完了する。これ等の振替制御や解放制御は、何れも駆動力変動等のショックや歯車のバックラッシによる異音等が生じないように滑らかにトルクを変化させる必要があり、回生復帰制御の開始時間ｔ１を早め（高車速側）に設定する必要がある。なお、トルクの欄のグラフは何れも出力軸２２におけるトルクに換算したものである。また、時間ｔ４は、停車後の発進に備えて自動変速機２０を第１速ギヤ段までダウンシフトするための変速出力が為された時間で、時間ｔ５は、所定のクリープトルクを発生させるためにモータジェネレータＭＧのクリープ制御が開始された時間である。このモータジェネレータＭＧのクリープ制御でオイルポンプ３２が回転駆動されることにより、車両停止時においても自動変速機２０の所定のギヤ段を成立させるのに必要な油圧が確保される。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担するとともに、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える場合に、回転機の回生制御による制動をできるだけ低車速まで実施できるようにしてエネルギー回収効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、(d) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置において、(e) 車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、且つ、(f) その振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、前記回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、その回転機による制動トルクをその摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の車両の制動制御装置において、前記振替制御手段は、前記摩擦クラッチの前後の回転速度差が、前記回転機側の回転速度の方が低い予め定められた目標回転速度差となるように、その回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、その回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する回転制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第２発明の車両の制動制御装置において、前記回転制御手段は、前記摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値に前記フィードバック制御による補正値を加算して前記回転機の回生トルクを制御することを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、(a) 少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、(b) その回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、(c) 車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、(d) 要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、を有する車両の制動制御装置において、(e) 車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、且つ、(f) その振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記回転機の回生トルクを漸減するとともに、前記摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明の車両の制動制御装置においては、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合に、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える際には、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、回転機の回生トルク（回生制御によって生じる回転機自体の回転抵抗によるトルク）をその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、その回転機による制動トルクを摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるため、駆動力変動等のショックを生じることなく制動トルクを滑らかに振り替えることができる。その場合に、その制動トルクの振り替えと並行して摩擦クラッチの係合トルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅くすることが可能で、回転機による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、回転機の回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、摩擦クラッチの係合トルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【００１２】
第２発明では、摩擦クラッチの前後の回転速度差が予め定められた目標回転速度差となるように回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、その回転機の回生トルクを摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減するため、回転機の回生制御に基づいて得られる制動トルクを適切に確保しつつ回転機の回転速度が極端に低下することが防止される。これにより、例えば回転機にオイルポンプが連結されている場合に、回転速度の低下による油圧不足が回避される。
【００１３】
第３発明では、摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値にフィードバック制御による補正値を加算して回転機の回生トルクが制御されるため、摩擦クラッチの前後の回転速度差が目標回転速度差となるように回転機の回生トルクが速やかに制御される。これにより、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなって制動トルクが不足したり、回転機の回転速度が極端に低下したりすることを適切に防止しつつ、摩擦クラッチの係合トルクの低下に追従して回転機の回生トルクが低下させられる。
【００１４】
第４発明の車両の制動制御装置においては、要求制動トルクを回転機による制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとの両方で分担する場合に、車両の停止直前に回転機による制動トルクを機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える際には、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して回転機の回生トルクを漸減するとともに、摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減するため、駆動力変動等のショックを生じることなく制動トルクを滑らかに振り替えることができる。その場合に、その制動トルクの振り替えと並行して摩擦クラッチの係合トルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅くすることが可能で、回転機による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、回転機の回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、摩擦クラッチの係合トルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。
【図２】図１の電子制御装置が機能的に備えている振替制御手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ５のＭＧ回転速度制御を説明する制御ブロック線図である。
【図４】図２のフローチャートに従って制動トルクの振替制御が行われた場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【図５】図１の電子制御装置が機能的に備えている振替制御手段の別の態様を説明する図で、図２に対応するフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従って制動トルクの振替制御が行われた場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【図７】制動トルクの振替制御が完了した後にロックアップクラッチの解放制御が行われる場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
少なくとも発電機として機能する回転機としては、電動モータとしても機能して力行トルクを発生させることができるモータジェネレータが好適に用いられるが、電動モータとしての機能が得られない発電機を採用することも可能で、発電機と電動モータとが別々に設けられても良い。本発明は、モータジェネレータを駆動力源として走行する電気自動車に好適に適用されるが、モータジェネレータの他に燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のエンジンを備えているハイブリッド車両であっても良い。エンジンは、例えば油圧式摩擦係合装置等の断接装置を介してモータジェネレータに接続される。油圧式摩擦係合装置は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチや摩擦ブレーキである。エンジンは、モータジェネレータが配設された動力伝達経路に接続されて、共通の駆動輪を回転駆動するように構成され、例えば断接装置によってモータジェネレータに直結されるように配設されるが、モータジェネレータが配設された動力伝達経路（例えば後輪駆動側）とは異なる動力伝達経路（例えば前輪駆動側）に配設されても良い。
【００１７】
回転機を動力伝達経路に対して接続遮断する摩擦クラッチは、上記油圧式摩擦係合装置と同様に油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の油圧式摩擦クラッチが好適に用いられるが、電磁式等の摩擦クラッチを採用することもできる。この摩擦クラッチは、例えばロックアップクラッチ付きトルクコンバータのロックアップクラッチであっても良いが、トルクコンバータを備えていない電気自動車等にも本発明は適用され得る。車輪に設けられる機械式ブレーキとしては、例えば油圧シリンダによって摩擦力で制動トルクを発生する油圧ブレーキが広く用いられており、電磁式の油圧制御弁等を有するブレーキ制御装置によって制動トルクが制御されるが、電動式等の機械式ブレーキを採用することもできる。
【００１８】
制動トルク分担制御手段は、例えばモータジェネレータの回生トルクによる制動トルクが最大値に達したら、不足分を機械式ブレーキによる制動トルクで補完するように構成されるが、モータジェネレータの回生トルクによる制動トルクと機械式ブレーキによる制動トルクとを例えば５０％ずつ等の所定の割合で分担させても良いなど、種々の態様が可能である。要求制動トルクは、例えば運転者のブレーキ操作によって要求される制動トルクであるが、自動的に車両を制動する場合の要求制動トルクであっても良いし、バッテリーを充電するための回生トルクを含んでいても良い。その要求制動トルクを所定の割合で前後輪に分配する場合に、モータジェネレータの回生トルクによる制動トルクが前後輪の何れか一方だけに作用する場合、その一方の車輪側に対する要求制動トルクのみを対象として分担量を制御すれば良い。なお、モータジェネレータの回生トルクとは、回生制御によって生じるモータ自身の回転抵抗によるトルクで、この回生トルクに基づいて自動変速機等の動力伝達経路を介して車輪に所定の制動トルクが加えられる。
【００１９】
摩擦クラッチを介して回転機が接続される動力伝達経路に有段または無段の自動変速機が配設される場合、その自動変速機は、車両停止直前に摩擦クラッチが解放された後に、例えば変速比が最も大きい第１速ギヤ段或いは最大変速比等の発進時変速状態まで変速される。また、回転機としてモータジェネレータが用いられる場合に、そのモータジェネレータによってクリープトルクを発生させる場合、車両停止直前に制動トルクの振り替えにより回生トルクが０とされるとともに摩擦クラッチが解放された後に、そのモータジェネレータを力行制御して所定のクリープトルクを発生させるように制御することが望ましい。このクリープトルクそのものは摩擦クラッチを係合させたままでも発生させることができるが、例えばモータジェネレータに機械的に連結されたオイルポンプを回転駆動して所定の油圧を発生させるために、車両停止時でもモータジェネレータを所定の回転速度で回転させる場合には、摩擦クラッチをスリップ制御してクリープトルクを伝達するか、摩擦クラッチを解放するとともにトルクコンバータ等の流体式伝動装置を介してクリープトルクを伝達する必要があり、車両停止直前に摩擦クラッチを解放する本発明は、このような場合に好適に適用される。摩擦クラッチを解放した後に変速機を発進時変速状態まで変速したり、モータジェネレータでクリープトルクを発生させたりする場合には、それ等の時間を考慮して制動トルクの振替制御の開始時間を早めに設定することになる。
【００２０】
機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、回転機の回生トルクをその摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する場合、例えば第２発明のように摩擦クラッチの前後の回転速度差が所定の目標回転速度差となるように回転機の回生トルクをフィードバック制御することが望ましいが、第１発明の実施に際しては、回転機の回生トルク指令値を摩擦クラッチの係合トルク指令値よりも所定値だけ大きいトルク値として回転機の回生トルク制御を行うようにしても良い。第２発明の目標回転速度差は、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなって制動トルク不足を生じることがなく、且つ回転機の回転速度が極端に低下することがないように定められ、例えば数十〜数百ｒｐｍ程度の範囲内の一定値が設定される。第３発明のフィードフォワード値は、摩擦クラッチの係合トルク指令値と同じトルク値であっても良いが、回転機の回生トルクが摩擦クラッチの係合トルクよりも小さくなることを回避する上で、摩擦クラッチの係合トルク指令値に所定値を加算したトルク値としても良い。
【００２１】
第４発明では、機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して回転機の回生トルクを漸減するとともに、摩擦クラッチの係合トルクをその回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減する場合で、例えば摩擦クラッチの係合トルク指令値を回転機の回生トルク指令値よりも所定値だけ大きいトルク値として摩擦クラッチの係合トルク制御を行えば良い。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。このハイブリッド車両１０は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェネレータＭＧとを駆動力源として備えている。そして、それ等のエンジン１２およびモータジェネレータＭＧの出力は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ１４からタービン軸１６、Ｃ１クラッチ１８を経て自動変速機２０に伝達され、更に出力軸２２、差動歯車装置２４を介して左右の駆動輪２６に伝達される。トルクコンバータ１４は、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０を備えているとともに、ポンプ翼車にはオイルポンプ３２が一体的に接続されており、エンジン１２やモータジェネレータＭＧによって機械的に回転駆動されるようになっている。上記モータジェネレータＭＧは回転機に相当する。また、ロックアップクラッチ３０は、そのモータジェネレータＭＧを動力伝達経路に対して接続遮断する摩擦クラッチに相当し、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって係合解放されるとともに、その係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）が連続的に変化させられる。
【００２３】
上記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間には、ダンパ３８を介してそれ等を直結するＫ０クラッチ３４が設けられている。このＫ０クラッチ３４は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチで、コストや耐久性等の観点からトルクコンバータ１４の油室４０内に油浴状態で配設されている。Ｋ０クラッチ３４は油圧式摩擦係合装置で、エンジン１２を動力伝達経路に接続したり遮断したりする断接装置として機能する。モータジェネレータＭＧは、インバータ４２を介してバッテリー４４に接続されている。また、前記自動変速機２０は、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって変速制御が行われる。Ｃ１クラッチ１８は自動変速機２０の入力クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置２８によって係合解放制御される。
【００２４】
前記駆動輪２６および図示しない従動輪には、それぞれ油圧シリンダによって機械的に制動トルク（以下、ＥＣＢ〔電子制御ブレーキ〕トルクともいう）を発生させる油圧ブレーキ６２が設けられており、油圧ブレーキ制御装置６０によってその制動トルクが制御されるようになっている。油圧ブレーキ制御装置６０は電磁式の油圧制御弁や切換弁等を備えており、電子制御装置７０から出力されるブレーキ制御信号に従って油圧ブレーキ６２の制動トルクを電気的に制御する。油圧ブレーキ６２は機械式ブレーキに相当する。
【００２５】
電子制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。この電子制御装置７０には、アクセル操作量センサ４６からアクセルペダルの操作量（アクセル操作量）Ａccを表す信号が供給されるとともに、ブレーキ踏力センサ４８からブレーキペダルの踏力（ブレーキ踏力）Ｂrkを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ５０、ＭＧ回転速度センサ５２、タービン回転速度センサ５４、車速センサ５６から、それぞれエンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、モータジェネレータＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度）ＮＭＧ、タービン軸１６の回転速度（タービン回転速度）ＮＴ、出力軸２２の回転速度（出力軸回転速度で車速Ｖに対応）ＮＯＵＴが供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。
【００２６】
上記電子制御装置７０は、機能的にハイブリッド制御手段７２、変速制御手段７４、クリープ制御手段７６、制動制御手段８０を備えている。ハイブリッド制御手段７２は、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧの作動を制御することにより、例えばエンジン１２のみを駆動力源として走行するエンジン走行モードや、モータジェネレータＭＧのみを駆動力源として走行するモータ走行モード、それ等の両方を用いて走行するエンジン＋モータ走行モード等の予め定められた複数の走行モードを、アクセル操作量（運転者の要求駆動力）Ａccや車速Ｖ等の運転状態に応じて切り換えて走行する。また、変速制御手段７４は、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等を制御して複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態を切り換えることにより、自動変速機２０の複数のギヤ段を、アクセル操作量Ａccや車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップに従って切り換える。
【００２７】
クリープ制御手段７６は、車両停止状態を含む予め定められた低車速時に、前記ロックアップクラッチ３０を解放した状態でモータジェネレータＭＧを所定のクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐ（図４参照）で作動させるクリープ制御を実行することにより、トルクコンバータ１４を介して所定のクリープトルクを発生させる。このクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐは、例えばＭＧ回転速度ＮＭＧがエンジン１２のアイドル回転速度と略同じ回転速度となるように定められ、これによりＫ０クラッチ３４が遮断されてエンジン１２が切り離されたモータ走行モードにおいても、エンジン走行モード時のエンジンアイドル時と同程度のクリープトルクを発生させることができる。また、このクリープ制御でオイルポンプ３２が回転駆動されることにより、エンジン走行モード時のエンジンアイドル時と同様に、自動変速機２０の所定のギヤ段（第１速ギヤ段等）を成立させるのに必要な所定の油圧が確保される。
【００２８】
制動制御手段８０は、ブレーキペダルの踏込み操作等による要求制動トルクに応じて、その要求制動トルクが得られるようにモータジェネレータＭＧおよび油圧ブレーキ制御装置６０を制御する。すなわち、ブレーキ踏力Ｂrk等に応じて求められる全体の要求制動トルクを駆動輪２６側および図示しない従動輪側に分配し、その駆動輪２６側に対する要求制動トルクをモータジェネレータＭＧの回生制御（発電制御ともいう）による制動トルクと油圧ブレーキ６２による制動トルクとの両方で分担するようにそれ等の分担量を制御するのであり、機能的に制動トルク分担制御手段８２および振替制御手段８４を備えている。制動トルク分担制御手段８２は、例えばモータジェネレータＭＧの回生トルクが最大回生トルクｔｍｇｍｘに達するまではモータジェネレータＭＧによる制動トルクのみで制動し、モータジェネレータＭＧによる制動トルクだけでは要求制動トルクに達しない場合に、その不足分を油圧ブレーキ６２による制動トルク（ＥＣＢトルク）で補完する。これにより、車両の減速時にモータジェネレータＭＧの回生制御で所定の制動トルクを発生させつつバッテリ４４を効率良く充電することができる。図４のタイムチャートの初期状態（時間ｔ１よりも前）は、このようにモータジェネレータＭＧが最大回生トルクｔｍｇｍｘとされ、不足分がＥＣＢトルクで補完されている場合である。なお、モータジェネレータＭＧによる制動トルクが得られない従動輪側の制動トルクについては、油圧ブレーキ６２によって所定の制動トルクが得られるように制御される。
【００２９】
振替制御手段８４は、車両の停止直前に、上記制動トルク分担制御手段８２による分担制御に優先して、モータジェネレータＭＧによる制動トルクを漸減して油圧ブレーキ６２による制動トルクに振り替えるとともに、並行してロックアップクラッチ３０の係合トルクを漸減するもので、図２のフローチャートに従って信号処理を実行する。図２のフローチャートの中、ステップＳ３〜Ｓ６が振替制御手段８４に相当し、その中のステップＳ５は回転制御手段に相当する。
【００３０】
図２のステップＳ１では、回生制御実行フラグがＯＮか否か、すなわち制動トルク分担制御手段８２による分担制御でモータジェネレータＭＧの回生制御を実行中か否かを判断する。そして、回生制御を実行中でなければそのまま終了するが、回生制御を実行中の場合はステップＳ２以下を実行する。ステップＳ２では、回生復帰制御実行フラグがＯＮか否かを判断し、回生復帰制御実行フラグがＯＮであればステップＳ３以下を実行するが、回生復帰制御実行フラグがＯＮでなければステップＳ９を実行し、制動トルク分担制御手段８２による分担制御に従ってモータジェネレータＭＧの回生制御を実行する。回生復帰制御実行フラグは、例えば出力軸回転速度ＮＯＵＴが次式(1) を満足する場合にＯＮとされる。
ＮＯＵＴ＜ＴｉｍＡ×ΔＮＯＵＴ＋ＮＯＵＴｓ ・・・(1)
【００３１】
上記(1) 式のＴｉｍＡは予め定められた回生復帰所要時間で、図４のｔ１〜ｔ２である。ΔＮＯＵＴは出力軸回転速度ＮＯＵＴの減速度である。ＮＯＵＴｓは予め定められた回生復帰回転速度で、図４の時間ｔ２における出力軸回転速度ＮＯＵＴである。図４は、図２のフローチャートに従って回生復帰制御すなわち制動トルクの振替制御が実行された場合の各部のトルクや回転速度変化等を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ１で上記(1) 式を満足するようになって回生復帰制御実行フラグがＯＮとなり、回生復帰制御が開始される。このように車両の減速度ΔＮＯＵＴに基づいて回生復帰制御を開始するか否かを判断することが望ましいが、回生復帰制御の開始条件は、少なくとも車両が停止する前に制動トルクを振り替えるとともにロックアップクラッチ３０を解放できるように適宜設定される。なお、図４のトルクの欄のグラフは何れも出力軸２２におけるトルクに換算したもので、回生復帰制御開始時ｔ１におけるモータジェネレータＭＧの回生トルク（ＭＧトルク）と回生復帰制御完了時ｔ２におけるＥＣＢトルクとが略同じであり、回生復帰制御開始時ｔ１ではＥＣＢトルク分だけ制動トルクが大きいが、これはブレーキ操作による要求制動トルクとは別にバッテリー４４を充電するための回生トルクが付加されているためである。この付加回生トルクは、回生復帰制御時（ｔ１〜ｔ２）に漸減されて時間ｔ２では０になる。図６および図７のタイムチャートも同様である。但し、以下の説明ではこの付加回生トルクを０として説明する。
【００３２】
図２のステップＳ３では、液圧ブレーキ制御装置６０に対して要求するＥＣＢトルクを所定の変化率で漸増する。これにより、液圧ブレーキ制御装置６０によって制御されるＥＣＢトルクが漸増させられる。ＥＣＢトルクの変化率は、回生復帰制御開始時ｔ１におけるＭＧトルク（図４では最大回生トルクｔｍｇｍｘ）を前記回生復帰所要時間ＴｉｍＡで割り算することによって求められる。但し、回生復帰制御開始時ｔ１におけるＭＧトルクの大きさに拘らず、最大回生トルクｔｍｇｍｘを回生復帰所要時間ＴｉｍＡで割り算した一定の変化率が予め定められても良い。
【００３３】
ステップＳ４では、ロックアップクラッチ３０の係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）の漸減処理を行う。具体的には、要求制動トルクから上記ステップＳ３で求めたＥＣＢ要求トルクを引き算してＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵを求め、このＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに従ってＬ／Ｕクラッチトルクを制御する。したがって、このＬ／Ｕクラッチトルクは、ＥＣＢトルクの漸増に対して略対称的に減少するように漸減される。また、次のステップＳ５では、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクをそのＬ／Ｕクラッチトルク以上（回生方向に大）に保持しながら漸減させる。すなわち、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクを、そのＭＧトルクより小さいＬ／Ｕクラッチトルクによって制御しながら油圧ブレーキ６２によるＥＣＢブレーキに振り替えるのである。
【００３４】
図３は、上記ステップＳ５の信号処理を説明する制御ブロック線図で、制御対象であるプラント９２はモータジェネレータＭＧであり、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮ、具体的にはＭＧ回転速度ＮＭＧとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差（ＮＭＧ−ＮＴ）を制御量として検出する。また、調節部９０は、ＭＧ回転速度ＮＭＧの方がタービン回転速度ＮＴよりも低回転となる予め定められた目標回転速度差ｔΔＮと実際の回転速度差ΔＮとの偏差（ｔΔＮ−ΔＮ）に所定のゲインｋ１を掛け算してフィードバック値ｆｂを算出するもので、そのフィードバック値ｆｂに所定のフィードフォワード値ｆｆを加算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを求め、そのＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってモータジェネレータＭＧのトルク制御が行われる。これにより、回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが制御され、ＭＧ回転速度ＮＭＧがタービン回転速度ＮＴよりも目標回転速度差ｔΔＮだけ低い回転速度となるようにＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持されるとともに、ロックアップクラッチ３０がスリップ状態に保持され、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクがＬ／Ｕクラッチトルクによって規定される。次式(2) は、上記ＭＧトルク指令値ｉＴＭＧの演算式で、ｋ１×｛ｔΔＮ−（ＮＭＧ−ＮＴ）｝はフィードバック値ｆｂに相当する。このフィードバック値ｆｂは、回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクを制御するフィードバック制御の補正値である。
ｉＴＭＧ＝ｋ１×｛ｔΔＮ−（ＮＭＧ−ＮＴ）｝＋ｆｆ ・・・(2)
【００３５】
ここで、上記目標回転速度差ｔΔＮは、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルク不足を生じることがなく、且つＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下することがないように、例えば数十〜数百ｒｐｍ程度の範囲内の一定値が予め定められる。また、フィードフォワード値ｆｆとしては、回転速度差ΔＮが目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが速やかに制御され、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルク以上とされてロックアップクラッチ３０がスリップ状態に保持されるようにする上で、前記Ｌ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに基づいて設定することが望ましい。具体的には、例えばそのＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵがそのままフィードフォワード値ｆｆとして設定されるが、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルクが不足することを回避する上で、Ｌ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに所定値を加算したトルク値をフィードフォワード値ｆｆとして用いることもできる。
【００３６】
図２に戻って、次のステップＳ６では、Ｌ／Ｕクラッチトルクが０になったか否かを判断し、Ｌ／Ｕクラッチトルク＝０になるまでステップＳ１〜Ｓ５が繰り返し実行されることにより、ＥＣＢトルクが漸増されるとともにＬ／Ｕクラッチトルクが漸減され、そのＬ／Ｕクラッチトルクの低下に応じてＭＧトルクが漸減される。そして、Ｌ／Ｕクラッチトルク＝０になると、モータジェネレータＭＧによる制動トルクが総て油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクに振り替えられて一連の振替制御が終了し、ステップＳ６に続いてステップＳ７、Ｓ８を実行することにより、回生制御実行フラグおよび回生復帰制御実行フラグを何れもＯＦＦにする。
【００３７】
図４の時間ｔ２は、振替制御手段８４によってモータジェネレータＭＧによる制動トルクが総て油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクに振り替えられた時間である。その後、出力軸回転速度ＮＯＵＴが更に低下すると、停車後の発進に備えて時間ｔ３で自動変速機２０を第１速ギヤ段等の発進時変速状態までダウンシフトするための変速指令（図では３→１変速）が出力され、それに伴って自動変速機２０がダウンシフトされるとともに、時間ｔ４で、前記クリープ制御手段７６によるクリープ制御が開始され、ＭＧトルクがクリープ力行トルクｔｃｒｅｅｐまで滑らかに増大させられる。
【００３８】
このように、本実施例のハイブリッド車両１０においては、制動トルク分担制御手段８２によって要求制動トルクがモータジェネレータＭＧのＭＧトルクによる制動トルクと油圧ブレーキ６２によるＥＣＢトルクとの両方で分担するが、車両の停止直前にＭＧトルクによる制動トルクをＥＣＢトルクに振り替える際には、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してロックアップクラッチ３０の係合トルク（Ｌ／Ｕクラッチトルク）を漸減し、且つ、モータジェネレータＭＧのＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減する。すなわち、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクをＬ／Ｕクラッチトルクによって制御しながらＥＣＢトルクに振り替えるのであり、駆動力変動等のショックを生じることなくモータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクを滑らかにＥＣＢトルクに振り替えることができる。
【００３９】
その場合に、上記制動トルクの振り替えと並行してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、モータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、そのモータジェネレータＭＧの回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する。また、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクについても、制動トルクの振り替えと同様に滑らかに漸減されるため、歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生が抑制される。
【００４０】
また、本実施例では、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮが予め定められた目標回転速度差ｔΔＮとなるようにモータジェネレータＭＧのＭＧトルクをフィードバック制御することにより、そのＭＧトルクをＬ／Ｕクラッチトルク以上に保持しながら漸減するため、ＭＧトルクに基づいて得られる制動トルクを適切に確保しつつＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下することが防止される。これにより、そのモータジェネレータＭＧによって機械的に回転駆動されるオイルポンプ３２の油圧出力が適切に維持され、回転速度の低下による油圧不足が回避される。
【００４１】
また、本実施例では、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに基づいて定められたフィードフォワード値ｆｆにフィードバック値ｆｂを加算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを算出し、そのＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってＭＧトルクを制御するため、ロックアップクラッチ３０の前後の回転速度差ΔＮが目標回転速度差ｔΔＮとなるようにＭＧトルクが速やかに制御される。これにより、ＭＧトルクがＬ／Ｕクラッチトルクよりも小さくなって制動トルクが不足したり、ＭＧ回転速度ＮＭＧが極端に低下してオイルポンプ３２の油圧出力が損なわれたりすることを適切に防止しつつ、Ｌ／Ｕクラッチトルクの低下に追従してＭＧトルクが低下させられる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
図５は、前記振替制御手段８４の別の態様を説明する図で、前記図２の代わりに実施されるフローチャートである。この図５のフローチャートのステップＲ１〜Ｒ３、Ｒ６〜Ｒ９は、それぞれ図２のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ９と同じであり、ステップＲ４およびＲ５だけが相違する。また、図６は、この図５のフローチャートに従って回生復帰制御すなわち制動トルクの振替制御が実施された場合の各部のトルク変化や回転速度変化等を示すタイムチャートの一例で、前記図４に対応する図である。
【００４４】
図５のステップＲ４は、ステップＲ３におけるＥＣＢ要求トルクの漸増処理に対応してモータジェネレータＭＧのＭＧトルクの漸減処理を行うもので、具体的には要求制動トルクからステップＲ３で求めたＥＣＢ要求トルクを引き算してＭＧトルク指令値ｉＴＭＧを求め、このＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに従ってモータジェネレータＭＧのＭＧトルクを制御する。したがって、このＭＧトルクは、ＥＣＢトルクの漸増に対して略対称的に減少するように漸減される。また、次のステップＲ５では、ロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを、そのＭＧトルク以上に保持しながら漸減する。具体的には、上記ＭＧトルク指令値ｉＴＭＧに予め定められた所定値αを加算してＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵを求め、そのＬ／Ｕクラッチトルク指令値ｉＴＬＵに従ってロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクを制御するのである。すなわち、この実施例では、ロックアップクラッチ３０を完全係合させたまま、ＭＧトルクおよびＬ／Ｕクラッチトルクをそれぞれ漸減させて制動トルクの振り替えを行うのであり、所定値αは、ロックアップクラッチ３０を完全係合状態に維持できるように予め一定値が定められる。
【００４５】
本実施例においても、車両の停止直前にＭＧトルクによる制動トルクをＥＣＢトルクに振り替える際に、ＥＣＢトルクを漸増させるとともに、そのＥＣＢトルクの増加に対応してモータジェネレータＭＧのＭＧトルクを漸減し、且つ、ロックアップクラッチ３０のＬ／ＵクラッチトルクをＭＧトルク以上に保持しながら漸減するため、駆動力変動等のショックや歯車のバックラッシ等に起因する異音の発生を防止しつつモータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクを滑らかにＥＣＢトルクに振り替えることができる。その場合に、上記制動トルクの振り替えと並行してロックアップクラッチ３０のＬ／Ｕクラッチトルクが漸減されるため、制動トルクの振替制御の開始時間をそれだけ遅く（低車速）することが可能で、モータジェネレータＭＧの回生制御による制動トルクの付与を低車速まで実施できるようになり、そのモータジェネレータＭＧの回生制御によるエネルギー取得が増大してエネルギー回収効率が向上する、という前記実施例と同様の効果が得られる。
【００４６】
なお、この実施例では、ＭＧトルクが０になってもＬ／Ｕクラッチトルクは所定値αのトルクを有するため、ＭＧトルク＝０になった後も、Ｌ／Ｕクラッチトルクをそれまでの変化率と略同じ変化率で漸減して０にすることにより、ロックアップクラッチ３０を解放する。このため、回生復帰所要時間ＴｉｍＡは、Ｌ／Ｕクラッチトルクを所定値αから０にするのに必要なＬ／Ｕクラッチ解放時間ＴｉｍＢだけ前記実施例よりも長くなる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：ハイブリッド車両（車両） ３０：ロックアップクラッチ（摩擦クラッチ） ６０：油圧ブレーキ制御装置（ブレーキ制御装置） ６２：油圧ブレーキ（機械式ブレーキ） ７０：電子制御装置 ８０：制動制御手段 ８２：制動トルク分担制御手段 ８４：振替制御手段 ＭＧ：モータジェネレータ（回転機） ｆｆ：フィードフォワード値 ｆｂ：フィードバック値（補正値） ΔＮ：回転速度差 ｔΔＮ：目標回転速度差
ステップＳ５：回転制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、
該回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、
車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、
要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、
を有する車両の制動制御装置において、
車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、
且つ、該振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、前記回転機の回生トルクを該摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、該回転機による制動トルクを該摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える
ことを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項２】
前記振替制御手段は、前記摩擦クラッチの前後の回転速度差が、前記回転機側の回転速度の方が低い予め定められた目標回転速度差となるように、該回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、該回転機の回生トルクを該摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する回転制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制動制御装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値に前記フィードバック制御による補正値を加算して前記回転機の回生トルクを制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の制動制御装置。
【請求項４】
少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、
該回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、
車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、
要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、
を有する車両の制動制御装置において、
車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、
且つ、該振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記回転機の回生トルクを漸減するとともに、前記摩擦クラッチの係合トルクを該回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減する
ことを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項１】
少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、
該回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、
車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、
要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、
を有する車両の制動制御装置において、
車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、
且つ、該振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減するとともに、前記回転機の回生トルクを該摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減し、該回転機による制動トルクを該摩擦クラッチの係合トルクによって制御しながら前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替える
ことを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項２】
前記振替制御手段は、前記摩擦クラッチの前後の回転速度差が、前記回転機側の回転速度の方が低い予め定められた目標回転速度差となるように、該回転機の回生トルクをフィードバック制御することにより、該回転機の回生トルクを該摩擦クラッチの係合トルク以上に保持しながら漸減する回転制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制動制御装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記摩擦クラッチの係合トルク指令値に基づいて定められたフィードフォワード値に前記フィードバック制御による補正値を加算して前記回転機の回生トルクを制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の制動制御装置。
【請求項４】
少なくとも発電機として機能して回生トルクにより制動トルクを発生させることができる回転機と、
該回転機を動力伝達経路に対して接続遮断するとともに、係合トルクを連続的に変化させることができる摩擦クラッチと、
車輪に設けられた機械式ブレーキの制動トルクを電気的に制御するブレーキ制御装置と、
要求制動トルクを前記回転機による制動トルクおよび前記機械式ブレーキによる制動トルクの両方で分担する制動トルク分担制御手段と、
を有する車両の制動制御装置において、
車両の停止直前に、前記制動トルク分担制御手段による制御に優先して、前記回転機による制動トルクを漸減して前記機械式ブレーキによる制動トルクに振り替えるとともに、並行して前記摩擦クラッチの係合トルクを漸減する振替制御手段を備えており、
且つ、該振替制御手段は、前記機械式ブレーキによる制動トルクの増加に対応して前記回転機の回生トルクを漸減するとともに、前記摩擦クラッチの係合トルクを該回転機の回生トルク以上に保持しながら漸減する
ことを特徴とする車両の制動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８８０２３（Ｐ２０１２−１８８０２３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３６３７（Ｐ２０１１−５３６３７）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【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１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【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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