車両の駆動力制御装置
【課題】自動変速機の変速時に放出されるイナーシャトルクを電動モータで効率よく回生すると共に、回生トルクによって変速ショックを緩和するようにする。
【解決手段】運転者が変速機７の変速モードを手動変速モードにセットした後、アップシフト操作を行うと、駆動力制御ユニット１４は、変速機７の入力軸７ａに作用するエンジン１からのイナーシャトルクＴMiを求め、このイナーシャトルクＴMiを所定に配分されたモータトルク指示値ＴMから減算して目標モータトルクＴMtrを設定する。変速機制御ユニット１３はエンジン１の出力軸１ａと変速機７の入力軸７ａとの間に介装されている電動モータ４のトルクが目標モータトルクＴMtrとなるように制御する。目標モータトルクＴMtrからはエンジン１から放出されるイナーシャトルクＴMi分のトルクが減算されているため、イナーシャトルクＴMiが減衰されて変速ショックが緩和される。
【解決手段】運転者が変速機７の変速モードを手動変速モードにセットした後、アップシフト操作を行うと、駆動力制御ユニット１４は、変速機７の入力軸７ａに作用するエンジン１からのイナーシャトルクＴMiを求め、このイナーシャトルクＴMiを所定に配分されたモータトルク指示値ＴMから減算して目標モータトルクＴMtrを設定する。変速機制御ユニット１３はエンジン１の出力軸１ａと変速機７の入力軸７ａとの間に介装されている電動モータ４のトルクが目標モータトルクＴMtrとなるように制御する。目標モータトルクＴMtrからはエンジン１から放出されるイナーシャトルクＴMi分のトルクが減算されているため、イナーシャトルクＴMiが減衰されて変速ショックが緩和される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回生機能を有するモータをエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に配設し、変速機をアップシフトさせる際にモータを回生動作させてエンジンから放出されるイナーシャトルクを吸収する車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動変速装置では、セレクトレバーを例えばＤ(ドライブ)レンジにセットした状態での走行では、車速とスロットル開度等の車両の走行状態を示すデータをパラメータとして予め設定されているシフトスケジュールに従い、現在の走行条件に最適な変速段が自動的に設定される。又、最近の自動変速装置には、上述したような、いわゆる自動変速モードと、運転者が自己の意思により変速操作(アップシフト操作とダウンシフト操作）を行うことができる手動変速モードとを併設するものも知られている。
【０００３】
ところで、手動変速モードにおいて、変速機をアップシフトさせると、変速機の出力軸に印加されている駆動輪からの回転駆動力が変速されて変速機の入力軸に伝達されるため、入力軸回転速度が急激に低下される。一方、この入力軸にはエンジン１から放出されたイナーシャトルクが印加されているため、出力軸の回転数を上昇させようとし、変速ショック（アップシフトショック）や飛び出し感が発生する。
【０００４】
アップシフトの際に発生する変速ショックや飛び出し感を緩和させる手段として、例えば無段変速機では、手動変速によりアップシフトを行う際の変速速度を緩やかにすることで、エンジンから放出されるイナーシャトルクの影響を受け難くすることが考えられる。
【０００５】
しかし、アップシフト時の変速速度を緩やかにすると、運転者の期待する速やかな変速動作が実行されず、シフトフィーリングが悪化する不都合がある。更に、手動変速モードによる頻繁なアップシフト／ダウンシフトの繰り返しは、変速による回転速度の変動を招くため、無段変速機のような回転慣性の大きい部材を有する装置では、走行エネルギのロスが大きく燃費悪化を招く不都合がある。
【０００６】
又、自動変速モードであっても、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、発進走行、或いは加速走行している状態から定速走行へ移行すべく、一旦アクセルペタルを開放すると、予め設定されたシフトスケジュールに従いアップシフト側へ変速動作が行われる。その際、変速機の入力軸にはエンジンから放出されたイナーシャトルクが印加されているため、運転者の期待感に反して、車両が飛び出す方向(加速方向)への変速ショックが発生し易く、運転者に違和感を与えてしまう。
【０００７】
この対策として、特許文献１(特開２００９−３５２５５号公報)には、ツインクラッチ式自動変速機の両クラッチ軸間に電動機を挿入し、電動機のトルクと回転数を制御し、電動機でトルクダウンさせてからクラッチを掛替える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態からアクセルペダルを開放したとき、運転者は速やかなエンジンブレーキの作動（減速作動）を期待している。従って、アクセルペダルを急開放させる等、運転者が速やかな減速意思を表明した場合、できるだけ早いタイミングで、より強いエンジンブレーキ力（減速）を発生させることが望ましい。
【００１０】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、電動モータの回生制御の具体的手段については明確に記載せず、単に電動モータの回生動作のみで変速ショックを吸収することを提案しているが、どのように回生トルクを与えると変速ショックを有効に吸収できるかについて明らかにしていない。更に、電動モータの単なる回生動作のみでは、早いタイミングでの変速操作、及び強いエンジンブレーキ力を、運転者に違和感を与えることなく得るようにすることは困難である。
【００１１】
又、電動モータで回生できるイナーシャトルクの大きさ、及び回生抵抗で減衰させることのできる変速速度（無段変速機の場合）には限界があり、この限界を超えて変速ショックを吸収することはできない。上述した文献に開示されている技術では、単に電動モータによりアップシフト時のイナーシャトルクを吸収しているに過ぎないため、イナーシャトルクの大きさ等によっては、変速速度との関係でモータの回生トルクの限界を超えてしまう場合がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、アップシフト時に放出されるイナーシャトルクをモータで効率よく回生することができると共に、変速ショックが緩和されて運転者に与える違和感を軽減すると共に、良好なシフトフィーリングを得ることのできる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため本発明の第一は、エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、前記駆動力制御手段は、前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、前記モータの回生トルクを該変速指示速度に応じて設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第二は、エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、前記駆動力制御手段は、前記モータの回生トルクをバッテリに充電可能な前記モータの回生電力に基づいて設定し、前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの前記変速指示速度を該回生トルクに対応して設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値が入力された場合、それに従って、変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、モータの回生トルクを変速指示速度に応じて設定するようにしたので、エンジンから放出されるイナーシャトルクをモータで効率よく回生することができ、変速ショックが緩和されて運転者に与える違和感が軽減される。その結果、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、エネルギを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による無段変速機を備える車両駆動系のシステム構成図
【図２】同、駆動力制御ユニットの機能ブロック図
【図３】同、駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図４】第２実施形態による駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図５】第３実施形態による駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図６】同、モータトルク調整値演算ルーチンを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
本実施形態で採用する車両はパラレル方式のハイブリッド車両であり、図１に示すように、車両駆動系は、エンジン１の出力軸（クランク軸）１ａに、トルクコンバータ（トルコン）２、前後進切換装置３を介して電動モータ４が連設され、この電動モータ４に自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ）７の入力軸（ＣＶＴ入力軸）７ａが連設され、更に、ＣＶＴ７の出力軸７ｂがデファレンシャル装置９を介して駆動輪１０に連設されている。
【００１９】
電動モータ４は、ジェネレータモータであり、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。この電動モータ４はインバータ５を介してバッテリ６に接続されており、エンジン１をアシストする力行走行時はバッテリ６の電圧をインバータ５で交流電圧に変換して電動モータ４を駆動させ、回生制動時は電動モータ４にて発生した回生電力をインバータ５で直流電圧に変換した後、バッテリ６に充電させる。
【００２０】
前後進切換装置３は、トルコン出力軸２ａの回転を、前進走行時は正転、後進走行時は逆転させてＣＶＴ７に伝達するものである。前後進切換装置３としては、例えば遊星歯車機構を用い、前進走行時は図示しないフォワードクラッチを締結動作させて遊星歯車機構を一体回転させ、トルコン出力軸２ａの回転をＣＶＴ入力軸７ａにそのまま正転状態で伝達する。又、後進走行時は、図示しないリバースブレーキを締結動作させて遊星歯車機構を逆転させ、トルコン出力軸２ａの回転を逆転させると共に減速させてＣＶＴ入力軸７ａに伝達する。
【００２１】
ＣＶＴ７は、エンジン１から伝達された回転速度を変速機構によって変速して出力するもので、変速機構は、前後進切換装置３からの駆動力で回転するＣＶＴ入力軸７ａに軸装されているプライマリプーリ８ａと、このプライマリプーリ８ａに対して一定間隔を開けて配設されていると共に、出力軸７ｂに軸着されているセカンダリプーリ８ｂと、両プーリ８ａ，８ｂ間を連設するベルト或いはチェーン等の巻き掛け式駆動力伝達部材８ｃとを有している。
【００２２】
又、ＣＶＴ７は、変速モードとして自動変速モードと手動変速モードとが設定されている。自動変速モードは、運転状態に応じて予め設定されるシフトスケジュールに従って変速比が連続的に変化するものである。手動変速モードは、ＣＶＴ７の変速比を予め設定した複数段（例えば第１速〜第６速）の固定変速比とし、この固定変速比間を、運転者のシフト操作により任意にアップシフト或いはダウンシフトさせるものである。
【００２３】
尚、ＣＶＴ７は、ベルト式或いはチェーン式に限らず、トロイダル式であっても良い。又、自動変速機の一例として本実施形態ではＣＶＴ７をかかげているが、自動変速機はＣＶＴ７に限らず多段変速機であっても良く、更にＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を備える多段変速機であっても良い。
【００２４】
エンジン１、電動モータ４、ＣＶＴ７は、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）１１、モータ制御ユニット（モータ＿ＥＣＵ）１２、変速機制御ユニット（ＣＶＴ＿ＥＣＵ）１３によって、それぞれ独立に制御され、駆動力は駆動力制御手段としての駆動力制御ユニット（Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ）１４によって統合的に制御される。
【００２５】
この各ＥＣＵ１１〜１４は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを中心として各種インターフェースや周辺回路等を備えて構成されている。更に、これら各ＥＣＵ１１〜１４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続されている。
【００２６】
Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１１は、エンジントルクが後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定された目標エンジントルクＴE/Gtrとなるように、燃料噴射量、点火時期等を制御する。モータ＿ＥＣＵ１２は、モータトルクが後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定されたモータトルク指示値ＴMとなるようにインバータ５を制御して、電動モータ４を力行、或いは回生動作させる。ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３は、ＣＶＴ７の変速比が、後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定した目標変速比εtrになるように制御すると共に、目標変速比εtrに到達するまでの変速指示速度Ｓcvtを制御する。
【００２７】
又、図２に示すように、Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ１４は、駆動力を統合的に制御する機能として、目標駆動力設定手段としての目標駆動力設定部２６及び駆動力配分設定手段としての駆動力配分設定部２７を備えている。
【００２８】
目標駆動力設定部２６は、アクセル開度センサ２１で検出したアクセルペダルの踏込み量を示すアクセル開度θaccと車速センサ２２で検出した車速Ｓとを読込み、この両パラメータθacc，Ｓに基づき、目標駆動力マップ（図示せず）を参照して、車両の目標駆動力Ｆtrを設定する。尚、アクセル開度θaccは運転者の加減速等の運転意思が表わされるパラメータの一例である。
【００２９】
この目標駆動力マップは固定値であり、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。この目標駆動力マップには、アクセル開度θaccと車速Ｓとの関係から、車速Ｓに対してアクセル開度θaccが大きな値となるほど大きな値の目標駆動力Ｆtrが予め実験などから求めて記憶されている。尚、アクセル開度θaccは、アクセルペダル開放の０［％］からアクセルペダル全踏の１００［％］の間で、運転者のアクセルペダルの踏込み状態に対応する値が出力される。
【００３０】
駆動力配分設定部２７は、目標駆動力設定部２６で設定した目標駆動力Ｆtrを、エンジン１、電動モータ４、ＣＶＴ７に配分するための比率を設定し、この配分比率に基づいて、目標エンジントルクＴE/Gtr、目標モータトルクＴMtr、目標変速比εtrをそれぞれ求める。尚、電動モータ４は、目標モータトルクＴMtrが正値で力行動作、負値で回生制動される。
【００３１】
以下、運転態様毎の駆動力配分について簡単に説明する。
【００３２】
（発進・低速走行）
例えば運転者がノーマル変速モードを選択している状態で、発進加速、或いは低速走行で且つアクセルペダル踏込み量が少なくアクセル開度θaccが小さいときは、目標エンジントルクＴE/Gtrを配分比率２０〜３０[％]で設定し、モータトルク指示値ＴMを配分比率７０〜８０[％]で設定する。
【００３３】
従って、目標エンジントルクＴE/Gtrは、主にアイドル状態を維持するトルクを分担することになり、走行は主に電動モータ４によって行われる（モータ走行）。
【００３４】
（通常走行）
通常走行では、目標エンジントルクＴE/Gtrを配分比率１００[％]で設定し、目標モータトルクＴMtrを配分比率０[％]で設定して、エンジン１による走行とする（エンジン走行）。
【００３５】
（高負荷運転）
登坂路走行時において、目標駆動力Ｆtrがエンジン１の最大出力を越えている場合、目標エンジントルクＴE/Gtrを最大トルクとなる比率に設定し、目標モータトルクＴMtrは、エンジントルク指示値ＴE/Gの不足分を補う配分比率に設定する。
【００３６】
（減速運転）
車速Ｓが設定車速以上で且つアクセル開度θaccが０[％]の減速時においては、車速ＳとＣＶＴ７の変速比とに基づいて制動トルクを求め、この制動トルクをエンジンブレーキによる制動トルクと電動モータ４による回生トルクとに配分し、モータ＿ＥＣＵ１２からインバータ５に対し、所定配分比率の回生トルクを発生させる回生用目標モータトルクＴMtrを設定し、ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３へ出力し電動モータ４を回生動作させる。
【００３７】
（アップシフト時）
例えば変速モードとして手動変速モードが設定されている場合、ＣＶＴ７の変速比が多段変速に固定され、運転者がアップシフト操作を行うと、ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３はＣＶＴ７の変速段を現在の変速段から１段アップシフトさせる変速指示値としての変速比指示値（ＣＶＴ７の入力軸７ａの回転速度が低下する方向への変速比指示値、すなわちアップシフト変速比指示値）が入力され、ＣＶＴ７がアップシフトされる。ＣＶＴ７がアップシフトされるとＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を低下させようとするため、エンジン１、モータ４、プライマリプーリ８ａ等のＣＶＴ入力軸７ａに連なる回転体によるイナーシャトルクを受けて逆にＣＶＴ出力軸７ｂの回転速度が上昇してしまう。
【００３８】
従って、アップシフト時は、Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ１４が電動モータ４を回生動作させ、エンジン１、その他ＣＶＴ入力軸７ａに連なる回転体のイナーシャトルクを吸収する回生トルクを発生させて、ＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を低下させる。
【００３９】
図３に示すように、上述した駆動力配分設定部２７には、アップシフト時の駆動力配分制御を行う機能として、駆動力目標配分設定部３１、変速速度調整部３２、変速機入力軸上イナーシャトルク算出部３３、モータトルク調整部３４を備えている。
【００４０】
駆動力目標配分設定部３１は、目標駆動力設定部２６で設定した目標駆動力Ｆtrを、エンジントルク指示値ＴE/Gと、モータトルク指示値ＴMと、必要な変速比指示値εcvtとに、予め運転状態に応じて設定されている配分比率に基づいて配分する。この目標駆動力Ｆtrの配分比率は、運転者が選択した変速モード（燃費優先の変速モード、ノーマルな変速モード、スポーツ走行優先の変速モード等）によって変化する。
【００４１】
変速速度調整部３２は、駆動力目標配分設定部３１から配分された変速比指示値εcvtを読込み、現在の変速比εから変速比指示値εcvtに到達させるまでの変速指示速度Ｓcvtを設定し、この変速指示速度Ｓcvtに基づき目標変速比εtrを演算周期毎に設定する。この変速指示速度Ｓcvtは、例えばＣＶＴ７の機械的な限界速度、更にはモータにより回生可能な最大トルクから求められた限界速度と比較され、限界速度を超えている場合は限界速度を変速指示速度Ｓcvtとして設定される。更に、変速指示速度Ｓcvtが限界速度以内の場合には、変速指示速度Ｓcvtを運転状態に応じて速めることで、変速フィーリングを向上させる。
【００４２】
変速機入力軸上イナーシャトルク算出部３３は、変速速度調整部３２で設定した変速指示速度Ｓcvtに基づきＣＶＴ入力軸７ａ上に作用するイナーシャトルクを算出する。すなわち、アップシフト時のＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を一定とした場合、実際のＣＶＴ入力軸７ａに対して駆動輪１０側から伝達される回転速度は、演算周期毎に変化する目標変速比εtrに応じて低下し、この間に差が生じる。前回の演算周期において求めた変速比と今回の演算周期において求めた変速比との差分からＣＶＴ入力軸７ａ上に作用するイナーシャトルク（変速機入力軸上イナーシャトルク）ＴMiを算出する。
【００４３】
モータトルク調整部３４は、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMから変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを減算して、目標モータトルクＴMtrを設定する（ＴMtr←ＴM−ＴMi）。この変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiは回生トルクとして作用するため、例えば通常走行において、モータトルク指示値ＴMの配分比率が０[％]の場合、目標モータトルクＴMtrは負の値となり、電動モータ４は回生動作される。
【００４４】
このように、本実施形態では、アップシフト時においては、ＣＶＴ入力軸７ａ上に設けた電動モータ４のモータトルク指示値ＴMから、ＣＶＴ入力軸７ａに作用するエンジン１からの変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを減算して、目標モータトルクＴMtrを設定したので、アップシフト時において、エンジン１からのイナーシャトルクが電動モータ４の回生制動により吸収されて減衰される。その結果、変速ショックアップシフトショックが緩和されて運転者に違和感を与えることなく、良好なシフトフィーリングを得ることができるばかりでなく、アップシフト時におけるエンジン１から放出されるイナーシャトルクが、電動モータによって効率よく回生され、アップシフト毎に電動モータ４が回生動作するため、エネルギが有効利用され、その分燃費を向上させることができる。又、電動モータ４により回生可能な最大トルクをバッテリに充電可能なモータの回生電力に基づき決定することで、より効率的に回生動作を行うことができる。
【００４５】
［第２実施形態］
図４に本発明の第２実施形態による駆動力配分設定部２７の機能構成を示す。上述した第１実施形態では、エンジン１から放出されるイナーシャトルクを吸収して減衰させる変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを設定し、この変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiでモータトルク指示値ＴMを補正（減算）するようにしたが、本実施形態では、アップシフト時におけるエンジン１から放出されるイナーシャトルクを電動モータ４の回生制動で吸収できるように、ＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvtを制御するものである。
【００４６】
本実施形態による駆動力配分設定部２７は、第１実施形態と同様の機能を有する駆動力目標配分設定部３１、回生トルク／変速速度変換部４２、及び変速速度調整部４３を備えている。尚、本実施形態では、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMを、そのまま目標モータトルクＴMtrとして設定している（ＴMtr←ＴM）。
【００４７】
回生トルク／変速速度変換部４２は、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMと、モータ＿ＥＣＵ１２から読込んだバッテリ６に対して充電可能な回生電力とに基づき、バッテリ６に充電可能な所定の回生トルクを設定し、この回生トルクに対応するＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvt、すなわち、電動モータ４により充電可能な回生トルクを越えない変速指示速度Ｓcvtを設定する。従って、この変速指示速度Ｓcvtは、電動モータ４により充電可能な回生トルクを越えて設定されることがなく、エンジン１から放出されるイナーシャトルクを有効に吸収して回生させることができる。
【００４８】
変速速度調整部４３は、駆動力配分設定部で設定した現在の変速比εと変速指示速度Ｓcvtとに基づき、演算周期毎の目標変速比εtrを設定する。この目標変速比εtrはＣＶＴ＿ＥＣＵ１３で読込みまれ、現在の変速比εが目標変速比εtrに収束するようにフィードバック制御する。
【００４９】
本実施形態では電動モータ４の回生トルクを最初に設定し、この回生トルクにあわせてＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvtを設定するようにしたので、アップシフト時のイナーシャトルクを回生トルクで吸収し減衰させることができ、変速ショックの改善、及び回生動作によるエネルギの有効利用による燃費向上を実現することができる。
【００５０】
［第３実施形態］
図５、図６に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態は、上述した第１実施形態に示す駆動力配分設定部２７の変形例であり、モータトルク調整部３４で設定した目標モータトルクＴMtrにモータトルク調整値演算部５１で設定したモータトルク調整値Ｔ（但し、Ｔ≦０）を加算部５２で加算して最終目標モータトルクＴMtr'を算出し、モータ＿ＥＣＵ１２は、この最終目標モータトルクＴMtr'にて電動モータ４の回生トルクを制御するようにしたものである。
【００５１】
このモータトルク調整値演算部５１におけるモータトルク調整値Ｔの演算は、具体的には、図６に示すモータトルク調整値演算ルーチンに従って処理される。
【００５２】
このルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮされてＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４が起動された後、所定演算周期（本実施形態では、１００[msec}）毎に実行され、先ず、ステップＳ１で、前回の演算実行時に設定したアクセル急開放フラグＦaccの値を調べる。このアクセル急開放フラグＦaccは、後述するステップＳ５でセットされ、ステップＳ１０でクリアされる。そして、Ｆacc＝０の場合はステップＳ２へ進み、又、Ｆacc＝１の場合は、ステップＳ３へジャンプする。
【００５３】
ステップＳ２へ進むと、今回のアクセル開度θaccと前回演算時に求めたアクセル開度θacc(n-1)との差分を求め、この差分と設定値Ａ（負値）とを比較する。そして、θacc−θacc(n-1)≦Ａの場合は、アクセル開度が開放方向へ急変動したと判定し、ステップＳ３へ進み、又、θacc−θacc(n-1)＞Ａの場合は通常のアクセル操作であると判定してステップＳ４へ進む。
【００５４】
ステップＳ３へ進むと、アクセルペダルが開放されているか否かを調べる。アクセルペダルが開放状態にあるか否かは、アクセル開度センサ２１で検出したアクセル開度θaccが０[％]、或いは０[％]に近い値か否かで判定され、アクセル開放状態と判定された場合は、ステップＳ５へ進み、又、アクセルペダルが未だ開放状態となっていないときは、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６へ進むと、モータトルク調整値Ｔをクリアし（Ｔ←０）、その後、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。
【００５５】
又、ステップＳ３からステップＳ５へ進むと、アクセル急開放フラグＦaccをセットして（Ｆacc←１）、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、アクセル急開放フラグＦaccをセットしたときの車速Ｓに基づき、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルを補間計算付きで参照して、モータトルク調整値Ｔを設定する。同ステップ中に示すように、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルには、車速Ｓをパラメータとしてモータトルク調整値Ｔが、車速Ｓが高速側から低速側へ減速されるに従い、次第に負トルク（エンジンブレーキ側に作用するトルク）が高くなる（エンジンブレーキが強くなる）値に設定されている。尚、このアクセル急開放時モータトルク調整値テーブルに格納されているモータトルク調整値Ｔは、後述する通常時モータトルク調整値テーブル（ステップＳ９参照）に格納されているモータトルク調整値Ｔよりも全体的に負トルクが大きい（エンジンブレーキが強い）値に設定されている。
【００５６】
アクセルペダルを急開放してアクセルペダルが開放状態となったときのモータトルク調整値Ｔ（負値）を、通常時のモータトルク調整値Ｔよりも高い負値に設定したので、運転者がアクセルペダルに対する踏込みを急に開放して、速やかに減速したいと判断した場合に、強めのエンジンブレーキを作動させることができ、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【００５７】
その後、ステップＳ８へ進むと、アクセル急開放フラグＦaccをセットしたときからの経過時間が予め設定されている所定時間Ｂを越えたか否かが調べられ、所定時間Ｂが未だ経過していないときはルーチンを抜け、次の演算が開始されるまで待機する。又、当該経過時間が所定時間Ｂを経過している場合は、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。この所定時間Ｂは、比較的長い時間強いエンジンブレーキがかかることにより、運転者に逆に与えることとなってしまう違和感を考慮して設定されるもので、予め実験などから求めて設定されている。
【００５８】
一方、ステップＳ２で、θacc−θacc(n-1)＞Ａ（負値）と判定されて、ステップＳ４へ進むと、上述したステップＳ３と同様、アクセルペダルが開放されているか否かを調べ、アクセル開放状態のときはステップＳ９へ進む。又、アクセルペダルが踏み込まれている場合は、ステップＳ６へ進み、モータトルク調整値Ｔをクリアし（Ｔ←０）、その後、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。従って、例えばアクセルペダルを踏み込んだ加速運転においては、モータトルク調整値Ｔによる補正は行われず、電動モータ４が回生動作することはない。
【００５９】
ステップＳ９へ進むと、車速Ｓに基づき通常時モータトルク調整値テーブルを補間計算付きで参照して、モータトルク調整値Ｔを設定し、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。上述したように、通常時モータトルク調整値テーブルには、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルに格納されているモータトルク調整値Ｔよりも、全体的に負トルクの小さい（エンジンブレーキが弱い）値に設定されている。これにより、通常のアクセル操作におけるアクセル開放状態では、アクセル急開放時よりも弱いエンジンブレーキとなる。その結果、通常運転時におけるアクセル開放状態のときは、緩やかなエンジンブレーキとなり、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【００６０】
このモータトルク調整値演算部５１で求めたモータトルク調整値Ｔは、加算部５２においてモータトルク調整部３４で求めた目標モータトルクＴMtrと加算されて、最終目標モータトルクＴMtr'が設定される。尚、モータトルク調整値Ｔが０のときは、目標モータトルクＴMtrは補正されないため、ＴMtr＝ＴMtr'となる。
【００６１】
モータ＿ＥＣＵ１２（図１参照）は、電動モータ４の回生トルクが、最終目標モータトルクＴMtr'に収束するようにフィードバック制御する。
【００６２】
このように、本実施形態では、目標モータトルクＴMtrを、車速Ｓとアクセル開度θaccとに基づいて求めたモータトルク調整値Ｔにて補正して、最終目標モータトルクＴMtr'を設定し、モータ＿ＥＣＵ１２を介して電動モータ４を回生動作させるようにしたので、運転者がアクセルペダルを急に開放したときは、高い回生トルクによりエンジン１のイナーシャトルクを直ちに吸収して、強いエンジンブレーキが作動され、速やかな変速が可能となり、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…エンジン、
１ａ…出力軸、
４…電動モータ、
６…バッテリ、
７…無段変速機、
７ａ…入力軸、
１０…駆動輪、
１１…エンジン制御ユニット、
１２…モータ制御ユニット、
１３…変速機制御ユニット、
１４…駆動力制御ユニット、
２１…アクセル開度センサ、
２２…車速センサ、
２６…目標駆動力設定部、
２７…駆動力配分設定部、
３１…駆動力目標配分設定部、
３２，４３…変速速度調整部、
３３…変速機入力軸上イナーシャトルク算出部、
３４…モータトルク調整部、
４２…変速速度変換部
ε…変速比、
εcvt…変速比指示値、
εtr…目標変速比、
θacc…アクセル開度、
Ｆtr…目標駆動力、
Ｓ…車速、
Ｓcvt…変速指示速度、
ＴE/G…エンジントルク指示値、
ＴE/Gtr…目標エンジントルク、
ＴM…モータトルク指示値、
ＴMtr…目標モータトルク、
ＴMi…変速機入力軸上イナーシャトルク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回生機能を有するモータをエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に配設し、変速機をアップシフトさせる際にモータを回生動作させてエンジンから放出されるイナーシャトルクを吸収する車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動変速装置では、セレクトレバーを例えばＤ(ドライブ)レンジにセットした状態での走行では、車速とスロットル開度等の車両の走行状態を示すデータをパラメータとして予め設定されているシフトスケジュールに従い、現在の走行条件に最適な変速段が自動的に設定される。又、最近の自動変速装置には、上述したような、いわゆる自動変速モードと、運転者が自己の意思により変速操作(アップシフト操作とダウンシフト操作）を行うことができる手動変速モードとを併設するものも知られている。
【０００３】
ところで、手動変速モードにおいて、変速機をアップシフトさせると、変速機の出力軸に印加されている駆動輪からの回転駆動力が変速されて変速機の入力軸に伝達されるため、入力軸回転速度が急激に低下される。一方、この入力軸にはエンジン１から放出されたイナーシャトルクが印加されているため、出力軸の回転数を上昇させようとし、変速ショック（アップシフトショック）や飛び出し感が発生する。
【０００４】
アップシフトの際に発生する変速ショックや飛び出し感を緩和させる手段として、例えば無段変速機では、手動変速によりアップシフトを行う際の変速速度を緩やかにすることで、エンジンから放出されるイナーシャトルクの影響を受け難くすることが考えられる。
【０００５】
しかし、アップシフト時の変速速度を緩やかにすると、運転者の期待する速やかな変速動作が実行されず、シフトフィーリングが悪化する不都合がある。更に、手動変速モードによる頻繁なアップシフト／ダウンシフトの繰り返しは、変速による回転速度の変動を招くため、無段変速機のような回転慣性の大きい部材を有する装置では、走行エネルギのロスが大きく燃費悪化を招く不都合がある。
【０００６】
又、自動変速モードであっても、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、発進走行、或いは加速走行している状態から定速走行へ移行すべく、一旦アクセルペタルを開放すると、予め設定されたシフトスケジュールに従いアップシフト側へ変速動作が行われる。その際、変速機の入力軸にはエンジンから放出されたイナーシャトルクが印加されているため、運転者の期待感に反して、車両が飛び出す方向(加速方向)への変速ショックが発生し易く、運転者に違和感を与えてしまう。
【０００７】
この対策として、特許文献１(特開２００９−３５２５５号公報)には、ツインクラッチ式自動変速機の両クラッチ軸間に電動機を挿入し、電動機のトルクと回転数を制御し、電動機でトルクダウンさせてからクラッチを掛替える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態からアクセルペダルを開放したとき、運転者は速やかなエンジンブレーキの作動（減速作動）を期待している。従って、アクセルペダルを急開放させる等、運転者が速やかな減速意思を表明した場合、できるだけ早いタイミングで、より強いエンジンブレーキ力（減速）を発生させることが望ましい。
【００１０】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、電動モータの回生制御の具体的手段については明確に記載せず、単に電動モータの回生動作のみで変速ショックを吸収することを提案しているが、どのように回生トルクを与えると変速ショックを有効に吸収できるかについて明らかにしていない。更に、電動モータの単なる回生動作のみでは、早いタイミングでの変速操作、及び強いエンジンブレーキ力を、運転者に違和感を与えることなく得るようにすることは困難である。
【００１１】
又、電動モータで回生できるイナーシャトルクの大きさ、及び回生抵抗で減衰させることのできる変速速度（無段変速機の場合）には限界があり、この限界を超えて変速ショックを吸収することはできない。上述した文献に開示されている技術では、単に電動モータによりアップシフト時のイナーシャトルクを吸収しているに過ぎないため、イナーシャトルクの大きさ等によっては、変速速度との関係でモータの回生トルクの限界を超えてしまう場合がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、アップシフト時に放出されるイナーシャトルクをモータで効率よく回生することができると共に、変速ショックが緩和されて運転者に与える違和感を軽減すると共に、良好なシフトフィーリングを得ることのできる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため本発明の第一は、エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、前記駆動力制御手段は、前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、前記モータの回生トルクを該変速指示速度に応じて設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第二は、エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、前記駆動力制御手段は、前記モータの回生トルクをバッテリに充電可能な前記モータの回生電力に基づいて設定し、前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの前記変速指示速度を該回生トルクに対応して設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値が入力された場合、それに従って、変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、モータの回生トルクを変速指示速度に応じて設定するようにしたので、エンジンから放出されるイナーシャトルクをモータで効率よく回生することができ、変速ショックが緩和されて運転者に与える違和感が軽減される。その結果、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、エネルギを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による無段変速機を備える車両駆動系のシステム構成図
【図２】同、駆動力制御ユニットの機能ブロック図
【図３】同、駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図４】第２実施形態による駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図５】第３実施形態による駆動力配分設定部の機能ブロック図
【図６】同、モータトルク調整値演算ルーチンを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
本実施形態で採用する車両はパラレル方式のハイブリッド車両であり、図１に示すように、車両駆動系は、エンジン１の出力軸（クランク軸）１ａに、トルクコンバータ（トルコン）２、前後進切換装置３を介して電動モータ４が連設され、この電動モータ４に自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ）７の入力軸（ＣＶＴ入力軸）７ａが連設され、更に、ＣＶＴ７の出力軸７ｂがデファレンシャル装置９を介して駆動輪１０に連設されている。
【００１９】
電動モータ４は、ジェネレータモータであり、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。この電動モータ４はインバータ５を介してバッテリ６に接続されており、エンジン１をアシストする力行走行時はバッテリ６の電圧をインバータ５で交流電圧に変換して電動モータ４を駆動させ、回生制動時は電動モータ４にて発生した回生電力をインバータ５で直流電圧に変換した後、バッテリ６に充電させる。
【００２０】
前後進切換装置３は、トルコン出力軸２ａの回転を、前進走行時は正転、後進走行時は逆転させてＣＶＴ７に伝達するものである。前後進切換装置３としては、例えば遊星歯車機構を用い、前進走行時は図示しないフォワードクラッチを締結動作させて遊星歯車機構を一体回転させ、トルコン出力軸２ａの回転をＣＶＴ入力軸７ａにそのまま正転状態で伝達する。又、後進走行時は、図示しないリバースブレーキを締結動作させて遊星歯車機構を逆転させ、トルコン出力軸２ａの回転を逆転させると共に減速させてＣＶＴ入力軸７ａに伝達する。
【００２１】
ＣＶＴ７は、エンジン１から伝達された回転速度を変速機構によって変速して出力するもので、変速機構は、前後進切換装置３からの駆動力で回転するＣＶＴ入力軸７ａに軸装されているプライマリプーリ８ａと、このプライマリプーリ８ａに対して一定間隔を開けて配設されていると共に、出力軸７ｂに軸着されているセカンダリプーリ８ｂと、両プーリ８ａ，８ｂ間を連設するベルト或いはチェーン等の巻き掛け式駆動力伝達部材８ｃとを有している。
【００２２】
又、ＣＶＴ７は、変速モードとして自動変速モードと手動変速モードとが設定されている。自動変速モードは、運転状態に応じて予め設定されるシフトスケジュールに従って変速比が連続的に変化するものである。手動変速モードは、ＣＶＴ７の変速比を予め設定した複数段（例えば第１速〜第６速）の固定変速比とし、この固定変速比間を、運転者のシフト操作により任意にアップシフト或いはダウンシフトさせるものである。
【００２３】
尚、ＣＶＴ７は、ベルト式或いはチェーン式に限らず、トロイダル式であっても良い。又、自動変速機の一例として本実施形態ではＣＶＴ７をかかげているが、自動変速機はＣＶＴ７に限らず多段変速機であっても良く、更にＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を備える多段変速機であっても良い。
【００２４】
エンジン１、電動モータ４、ＣＶＴ７は、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）１１、モータ制御ユニット（モータ＿ＥＣＵ）１２、変速機制御ユニット（ＣＶＴ＿ＥＣＵ）１３によって、それぞれ独立に制御され、駆動力は駆動力制御手段としての駆動力制御ユニット（Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ）１４によって統合的に制御される。
【００２５】
この各ＥＣＵ１１〜１４は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを中心として各種インターフェースや周辺回路等を備えて構成されている。更に、これら各ＥＣＵ１１〜１４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続されている。
【００２６】
Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１１は、エンジントルクが後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定された目標エンジントルクＴE/Gtrとなるように、燃料噴射量、点火時期等を制御する。モータ＿ＥＣＵ１２は、モータトルクが後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定されたモータトルク指示値ＴMとなるようにインバータ５を制御して、電動モータ４を力行、或いは回生動作させる。ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３は、ＣＶＴ７の変速比が、後述するＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４で設定した目標変速比εtrになるように制御すると共に、目標変速比εtrに到達するまでの変速指示速度Ｓcvtを制御する。
【００２７】
又、図２に示すように、Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ１４は、駆動力を統合的に制御する機能として、目標駆動力設定手段としての目標駆動力設定部２６及び駆動力配分設定手段としての駆動力配分設定部２７を備えている。
【００２８】
目標駆動力設定部２６は、アクセル開度センサ２１で検出したアクセルペダルの踏込み量を示すアクセル開度θaccと車速センサ２２で検出した車速Ｓとを読込み、この両パラメータθacc，Ｓに基づき、目標駆動力マップ（図示せず）を参照して、車両の目標駆動力Ｆtrを設定する。尚、アクセル開度θaccは運転者の加減速等の運転意思が表わされるパラメータの一例である。
【００２９】
この目標駆動力マップは固定値であり、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。この目標駆動力マップには、アクセル開度θaccと車速Ｓとの関係から、車速Ｓに対してアクセル開度θaccが大きな値となるほど大きな値の目標駆動力Ｆtrが予め実験などから求めて記憶されている。尚、アクセル開度θaccは、アクセルペダル開放の０［％］からアクセルペダル全踏の１００［％］の間で、運転者のアクセルペダルの踏込み状態に対応する値が出力される。
【００３０】
駆動力配分設定部２７は、目標駆動力設定部２６で設定した目標駆動力Ｆtrを、エンジン１、電動モータ４、ＣＶＴ７に配分するための比率を設定し、この配分比率に基づいて、目標エンジントルクＴE/Gtr、目標モータトルクＴMtr、目標変速比εtrをそれぞれ求める。尚、電動モータ４は、目標モータトルクＴMtrが正値で力行動作、負値で回生制動される。
【００３１】
以下、運転態様毎の駆動力配分について簡単に説明する。
【００３２】
（発進・低速走行）
例えば運転者がノーマル変速モードを選択している状態で、発進加速、或いは低速走行で且つアクセルペダル踏込み量が少なくアクセル開度θaccが小さいときは、目標エンジントルクＴE/Gtrを配分比率２０〜３０[％]で設定し、モータトルク指示値ＴMを配分比率７０〜８０[％]で設定する。
【００３３】
従って、目標エンジントルクＴE/Gtrは、主にアイドル状態を維持するトルクを分担することになり、走行は主に電動モータ４によって行われる（モータ走行）。
【００３４】
（通常走行）
通常走行では、目標エンジントルクＴE/Gtrを配分比率１００[％]で設定し、目標モータトルクＴMtrを配分比率０[％]で設定して、エンジン１による走行とする（エンジン走行）。
【００３５】
（高負荷運転）
登坂路走行時において、目標駆動力Ｆtrがエンジン１の最大出力を越えている場合、目標エンジントルクＴE/Gtrを最大トルクとなる比率に設定し、目標モータトルクＴMtrは、エンジントルク指示値ＴE/Gの不足分を補う配分比率に設定する。
【００３６】
（減速運転）
車速Ｓが設定車速以上で且つアクセル開度θaccが０[％]の減速時においては、車速ＳとＣＶＴ７の変速比とに基づいて制動トルクを求め、この制動トルクをエンジンブレーキによる制動トルクと電動モータ４による回生トルクとに配分し、モータ＿ＥＣＵ１２からインバータ５に対し、所定配分比率の回生トルクを発生させる回生用目標モータトルクＴMtrを設定し、ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３へ出力し電動モータ４を回生動作させる。
【００３７】
（アップシフト時）
例えば変速モードとして手動変速モードが設定されている場合、ＣＶＴ７の変速比が多段変速に固定され、運転者がアップシフト操作を行うと、ＣＶＴ＿ＥＣＵ１３はＣＶＴ７の変速段を現在の変速段から１段アップシフトさせる変速指示値としての変速比指示値（ＣＶＴ７の入力軸７ａの回転速度が低下する方向への変速比指示値、すなわちアップシフト変速比指示値）が入力され、ＣＶＴ７がアップシフトされる。ＣＶＴ７がアップシフトされるとＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を低下させようとするため、エンジン１、モータ４、プライマリプーリ８ａ等のＣＶＴ入力軸７ａに連なる回転体によるイナーシャトルクを受けて逆にＣＶＴ出力軸７ｂの回転速度が上昇してしまう。
【００３８】
従って、アップシフト時は、Ｄ／Ｆ＿ＥＣＵ１４が電動モータ４を回生動作させ、エンジン１、その他ＣＶＴ入力軸７ａに連なる回転体のイナーシャトルクを吸収する回生トルクを発生させて、ＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を低下させる。
【００３９】
図３に示すように、上述した駆動力配分設定部２７には、アップシフト時の駆動力配分制御を行う機能として、駆動力目標配分設定部３１、変速速度調整部３２、変速機入力軸上イナーシャトルク算出部３３、モータトルク調整部３４を備えている。
【００４０】
駆動力目標配分設定部３１は、目標駆動力設定部２６で設定した目標駆動力Ｆtrを、エンジントルク指示値ＴE/Gと、モータトルク指示値ＴMと、必要な変速比指示値εcvtとに、予め運転状態に応じて設定されている配分比率に基づいて配分する。この目標駆動力Ｆtrの配分比率は、運転者が選択した変速モード（燃費優先の変速モード、ノーマルな変速モード、スポーツ走行優先の変速モード等）によって変化する。
【００４１】
変速速度調整部３２は、駆動力目標配分設定部３１から配分された変速比指示値εcvtを読込み、現在の変速比εから変速比指示値εcvtに到達させるまでの変速指示速度Ｓcvtを設定し、この変速指示速度Ｓcvtに基づき目標変速比εtrを演算周期毎に設定する。この変速指示速度Ｓcvtは、例えばＣＶＴ７の機械的な限界速度、更にはモータにより回生可能な最大トルクから求められた限界速度と比較され、限界速度を超えている場合は限界速度を変速指示速度Ｓcvtとして設定される。更に、変速指示速度Ｓcvtが限界速度以内の場合には、変速指示速度Ｓcvtを運転状態に応じて速めることで、変速フィーリングを向上させる。
【００４２】
変速機入力軸上イナーシャトルク算出部３３は、変速速度調整部３２で設定した変速指示速度Ｓcvtに基づきＣＶＴ入力軸７ａ上に作用するイナーシャトルクを算出する。すなわち、アップシフト時のＣＶＴ入力軸７ａの回転速度を一定とした場合、実際のＣＶＴ入力軸７ａに対して駆動輪１０側から伝達される回転速度は、演算周期毎に変化する目標変速比εtrに応じて低下し、この間に差が生じる。前回の演算周期において求めた変速比と今回の演算周期において求めた変速比との差分からＣＶＴ入力軸７ａ上に作用するイナーシャトルク（変速機入力軸上イナーシャトルク）ＴMiを算出する。
【００４３】
モータトルク調整部３４は、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMから変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを減算して、目標モータトルクＴMtrを設定する（ＴMtr←ＴM−ＴMi）。この変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiは回生トルクとして作用するため、例えば通常走行において、モータトルク指示値ＴMの配分比率が０[％]の場合、目標モータトルクＴMtrは負の値となり、電動モータ４は回生動作される。
【００４４】
このように、本実施形態では、アップシフト時においては、ＣＶＴ入力軸７ａ上に設けた電動モータ４のモータトルク指示値ＴMから、ＣＶＴ入力軸７ａに作用するエンジン１からの変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを減算して、目標モータトルクＴMtrを設定したので、アップシフト時において、エンジン１からのイナーシャトルクが電動モータ４の回生制動により吸収されて減衰される。その結果、変速ショックアップシフトショックが緩和されて運転者に違和感を与えることなく、良好なシフトフィーリングを得ることができるばかりでなく、アップシフト時におけるエンジン１から放出されるイナーシャトルクが、電動モータによって効率よく回生され、アップシフト毎に電動モータ４が回生動作するため、エネルギが有効利用され、その分燃費を向上させることができる。又、電動モータ４により回生可能な最大トルクをバッテリに充電可能なモータの回生電力に基づき決定することで、より効率的に回生動作を行うことができる。
【００４５】
［第２実施形態］
図４に本発明の第２実施形態による駆動力配分設定部２７の機能構成を示す。上述した第１実施形態では、エンジン１から放出されるイナーシャトルクを吸収して減衰させる変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiを設定し、この変速機入力軸上イナーシャトルクＴMiでモータトルク指示値ＴMを補正（減算）するようにしたが、本実施形態では、アップシフト時におけるエンジン１から放出されるイナーシャトルクを電動モータ４の回生制動で吸収できるように、ＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvtを制御するものである。
【００４６】
本実施形態による駆動力配分設定部２７は、第１実施形態と同様の機能を有する駆動力目標配分設定部３１、回生トルク／変速速度変換部４２、及び変速速度調整部４３を備えている。尚、本実施形態では、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMを、そのまま目標モータトルクＴMtrとして設定している（ＴMtr←ＴM）。
【００４７】
回生トルク／変速速度変換部４２は、駆動力目標配分設定部３１で設定したモータトルク指示値ＴMと、モータ＿ＥＣＵ１２から読込んだバッテリ６に対して充電可能な回生電力とに基づき、バッテリ６に充電可能な所定の回生トルクを設定し、この回生トルクに対応するＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvt、すなわち、電動モータ４により充電可能な回生トルクを越えない変速指示速度Ｓcvtを設定する。従って、この変速指示速度Ｓcvtは、電動モータ４により充電可能な回生トルクを越えて設定されることがなく、エンジン１から放出されるイナーシャトルクを有効に吸収して回生させることができる。
【００４８】
変速速度調整部４３は、駆動力配分設定部で設定した現在の変速比εと変速指示速度Ｓcvtとに基づき、演算周期毎の目標変速比εtrを設定する。この目標変速比εtrはＣＶＴ＿ＥＣＵ１３で読込みまれ、現在の変速比εが目標変速比εtrに収束するようにフィードバック制御する。
【００４９】
本実施形態では電動モータ４の回生トルクを最初に設定し、この回生トルクにあわせてＣＶＴ７の変速指示速度Ｓcvtを設定するようにしたので、アップシフト時のイナーシャトルクを回生トルクで吸収し減衰させることができ、変速ショックの改善、及び回生動作によるエネルギの有効利用による燃費向上を実現することができる。
【００５０】
［第３実施形態］
図５、図６に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態は、上述した第１実施形態に示す駆動力配分設定部２７の変形例であり、モータトルク調整部３４で設定した目標モータトルクＴMtrにモータトルク調整値演算部５１で設定したモータトルク調整値Ｔ（但し、Ｔ≦０）を加算部５２で加算して最終目標モータトルクＴMtr'を算出し、モータ＿ＥＣＵ１２は、この最終目標モータトルクＴMtr'にて電動モータ４の回生トルクを制御するようにしたものである。
【００５１】
このモータトルク調整値演算部５１におけるモータトルク調整値Ｔの演算は、具体的には、図６に示すモータトルク調整値演算ルーチンに従って処理される。
【００５２】
このルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮされてＤ／Ｆ＿ＥＣＵ１４が起動された後、所定演算周期（本実施形態では、１００[msec}）毎に実行され、先ず、ステップＳ１で、前回の演算実行時に設定したアクセル急開放フラグＦaccの値を調べる。このアクセル急開放フラグＦaccは、後述するステップＳ５でセットされ、ステップＳ１０でクリアされる。そして、Ｆacc＝０の場合はステップＳ２へ進み、又、Ｆacc＝１の場合は、ステップＳ３へジャンプする。
【００５３】
ステップＳ２へ進むと、今回のアクセル開度θaccと前回演算時に求めたアクセル開度θacc(n-1)との差分を求め、この差分と設定値Ａ（負値）とを比較する。そして、θacc−θacc(n-1)≦Ａの場合は、アクセル開度が開放方向へ急変動したと判定し、ステップＳ３へ進み、又、θacc−θacc(n-1)＞Ａの場合は通常のアクセル操作であると判定してステップＳ４へ進む。
【００５４】
ステップＳ３へ進むと、アクセルペダルが開放されているか否かを調べる。アクセルペダルが開放状態にあるか否かは、アクセル開度センサ２１で検出したアクセル開度θaccが０[％]、或いは０[％]に近い値か否かで判定され、アクセル開放状態と判定された場合は、ステップＳ５へ進み、又、アクセルペダルが未だ開放状態となっていないときは、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６へ進むと、モータトルク調整値Ｔをクリアし（Ｔ←０）、その後、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。
【００５５】
又、ステップＳ３からステップＳ５へ進むと、アクセル急開放フラグＦaccをセットして（Ｆacc←１）、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、アクセル急開放フラグＦaccをセットしたときの車速Ｓに基づき、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルを補間計算付きで参照して、モータトルク調整値Ｔを設定する。同ステップ中に示すように、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルには、車速Ｓをパラメータとしてモータトルク調整値Ｔが、車速Ｓが高速側から低速側へ減速されるに従い、次第に負トルク（エンジンブレーキ側に作用するトルク）が高くなる（エンジンブレーキが強くなる）値に設定されている。尚、このアクセル急開放時モータトルク調整値テーブルに格納されているモータトルク調整値Ｔは、後述する通常時モータトルク調整値テーブル（ステップＳ９参照）に格納されているモータトルク調整値Ｔよりも全体的に負トルクが大きい（エンジンブレーキが強い）値に設定されている。
【００５６】
アクセルペダルを急開放してアクセルペダルが開放状態となったときのモータトルク調整値Ｔ（負値）を、通常時のモータトルク調整値Ｔよりも高い負値に設定したので、運転者がアクセルペダルに対する踏込みを急に開放して、速やかに減速したいと判断した場合に、強めのエンジンブレーキを作動させることができ、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【００５７】
その後、ステップＳ８へ進むと、アクセル急開放フラグＦaccをセットしたときからの経過時間が予め設定されている所定時間Ｂを越えたか否かが調べられ、所定時間Ｂが未だ経過していないときはルーチンを抜け、次の演算が開始されるまで待機する。又、当該経過時間が所定時間Ｂを経過している場合は、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。この所定時間Ｂは、比較的長い時間強いエンジンブレーキがかかることにより、運転者に逆に与えることとなってしまう違和感を考慮して設定されるもので、予め実験などから求めて設定されている。
【００５８】
一方、ステップＳ２で、θacc−θacc(n-1)＞Ａ（負値）と判定されて、ステップＳ４へ進むと、上述したステップＳ３と同様、アクセルペダルが開放されているか否かを調べ、アクセル開放状態のときはステップＳ９へ進む。又、アクセルペダルが踏み込まれている場合は、ステップＳ６へ進み、モータトルク調整値Ｔをクリアし（Ｔ←０）、その後、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。従って、例えばアクセルペダルを踏み込んだ加速運転においては、モータトルク調整値Ｔによる補正は行われず、電動モータ４が回生動作することはない。
【００５９】
ステップＳ９へ進むと、車速Ｓに基づき通常時モータトルク調整値テーブルを補間計算付きで参照して、モータトルク調整値Ｔを設定し、ステップＳ１０へ進み、アクセル急開放フラグＦaccをクリアして（Ｆacc←０）、ルーチンを抜ける。上述したように、通常時モータトルク調整値テーブルには、アクセル急開放時モータトルク調整値テーブルに格納されているモータトルク調整値Ｔよりも、全体的に負トルクの小さい（エンジンブレーキが弱い）値に設定されている。これにより、通常のアクセル操作におけるアクセル開放状態では、アクセル急開放時よりも弱いエンジンブレーキとなる。その結果、通常運転時におけるアクセル開放状態のときは、緩やかなエンジンブレーキとなり、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【００６０】
このモータトルク調整値演算部５１で求めたモータトルク調整値Ｔは、加算部５２においてモータトルク調整部３４で求めた目標モータトルクＴMtrと加算されて、最終目標モータトルクＴMtr'が設定される。尚、モータトルク調整値Ｔが０のときは、目標モータトルクＴMtrは補正されないため、ＴMtr＝ＴMtr'となる。
【００６１】
モータ＿ＥＣＵ１２（図１参照）は、電動モータ４の回生トルクが、最終目標モータトルクＴMtr'に収束するようにフィードバック制御する。
【００６２】
このように、本実施形態では、目標モータトルクＴMtrを、車速Ｓとアクセル開度θaccとに基づいて求めたモータトルク調整値Ｔにて補正して、最終目標モータトルクＴMtr'を設定し、モータ＿ＥＣＵ１２を介して電動モータ４を回生動作させるようにしたので、運転者がアクセルペダルを急に開放したときは、高い回生トルクによりエンジン１のイナーシャトルクを直ちに吸収して、強いエンジンブレーキが作動され、速やかな変速が可能となり、運転者の意思に沿った走行状態を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…エンジン、
１ａ…出力軸、
４…電動モータ、
６…バッテリ、
７…無段変速機、
７ａ…入力軸、
１０…駆動輪、
１１…エンジン制御ユニット、
１２…モータ制御ユニット、
１３…変速機制御ユニット、
１４…駆動力制御ユニット、
２１…アクセル開度センサ、
２２…車速センサ、
２６…目標駆動力設定部、
２７…駆動力配分設定部、
３１…駆動力目標配分設定部、
３２，４３…変速速度調整部、
３３…変速機入力軸上イナーシャトルク算出部、
３４…モータトルク調整部、
４２…変速速度変換部
ε…変速比、
εcvt…変速比指示値、
εtr…目標変速比、
θacc…アクセル開度、
Ｆtr…目標駆動力、
Ｓ…車速、
Ｓcvt…変速指示速度、
ＴE/G…エンジントルク指示値、
ＴE/Gtr…目標エンジントルク、
ＴM…モータトルク指示値、
ＴMtr…目標モータトルク、
ＴMi…変速機入力軸上イナーシャトルク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、
前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、前記モータの回生トルクを該変速指示速度に応じて設定することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力制御手段は、
前記回生トルクが、所定の回生トルクより大きい時、前記回生トルクを前記所定の回生トルクに設定すると共に前記変速指示速度を前記所定の回生トルクに応じて設定することを特徴とする請求項1記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記所定の回生トルクは、バッテリに充電可能な前記モータの回生電力により設定されることを特徴とする請求項２記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、
前記モータの回生トルクをバッテリに充電可能な前記モータの回生電力に基づいて設定し、
前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの前記変速指示速度を該回生トルクに対応して設定することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記駆動力制御手段は、前記回生トルクを運転者の運転意思が表れるパラメータに基づいて可変設定することを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記パラメータはアクセル開度であり、
前記駆動力制御装置は、前記アクセル開度が開放方向へ急変動されたときは前記回生トルクを通常時よりも大きな値に設定することを特徴とする請求項５記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項１】
エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、
前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの変速指示速度を設定し、前記モータの回生トルクを該変速指示速度に応じて設定することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力制御手段は、
前記回生トルクが、所定の回生トルクより大きい時、前記回生トルクを前記所定の回生トルクに設定すると共に前記変速指示速度を前記所定の回生トルクに応じて設定することを特徴とする請求項1記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記所定の回生トルクは、バッテリに充電可能な前記モータの回生電力により設定されることを特徴とする請求項２記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
エンジンと、該エンジンの回転速度を変速して出力する変速機と、該エンジンの出力軸と該変速機の入力軸との間に介装されると共に回生機能を有するモータと、運転状態に基づいて車両の駆動力を設定すると共に該エンジンと該モータとに対する駆動力配分と前記変速機の変速を制御する駆動力制御手段とを備える車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、
前記モータの回生トルクをバッテリに充電可能な前記モータの回生電力に基づいて設定し、
前記変速機の入力軸回転速度を低下させる方向への変速指示値に従い、該変速指示値に到達するまでの前記変速指示速度を該回生トルクに対応して設定することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記駆動力制御手段は、前記回生トルクを運転者の運転意思が表れるパラメータに基づいて可変設定することを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記パラメータはアクセル開度であり、
前記駆動力制御装置は、前記アクセル開度が開放方向へ急変動されたときは前記回生トルクを通常時よりも大きな値に設定することを特徴とする請求項５記載の車両の駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１３２２１（Ｐ２０１１−２１３２２１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２６４０（Ｐ２０１０−８２６４０）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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