電動車両の制御装置
【課題】回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】統合コントローラは、モータ／ジェネレータの回生制御中において自動変速機が変速制御中であるか否かを判断する（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１の判断結果がＹＥＳの場合にはブレーキ踏力が増加しているか否か、つまり、ブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、モータ／ジェネレータの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う（ステップＳＡ３）。具体的には、各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動して、各輪の機械制動を行う。
【解決手段】統合コントローラは、モータ／ジェネレータの回生制御中において自動変速機が変速制御中であるか否かを判断する（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１の判断結果がＹＥＳの場合にはブレーキ踏力が増加しているか否か、つまり、ブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、モータ／ジェネレータの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う（ステップＳＡ３）。具体的には、各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動して、各輪の機械制動を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両は、複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機と、該自動変速機の入力側に設けられたモータ／ジェネレータとを備えている。
【０００３】
この電動車両に設けられる制御装置としては、例えば特許文献１に記載されている制御装置が提案されている。この制御装置は、ブレーキ踏み込み操作がある場合、つまりブレーキ踏力が増加したときに回生協調ブレーキ制御を行う。回生協調ブレーキ制御とは、回生ブレーキをメインにしてメカブレーキを補助的に使うブレーキ制御である。一方、制御装置は、モータ／ジェネレータの回生制御中において自動変速機の変速制御中は、モータ／ジェネレータから発生する回生トルクを制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合に回生協調ブレーキ制御を行う、つまり回生トルクを増加させると、変速制御開始時にモータ／ジェネレータから自動変速機の入力軸に入力された駆動トルクが減少してしまう。そのため、自動変速機において締結クラッチトルク容量（伝達トルク容量）が不足し、スリップ締結時に変速ショックが発生してしまう。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる電動車両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】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明では、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにした。
【発明の効果】
【０００８】
つまり、ブレーキ踏力が増加したときには回生トルクを増加させないようにしたので、変速制御開始時にモータ／ジェネレータから自動変速機の入力軸に入力された駆動トルクが減少することはなく、これに伴い締結クラッチトルク容量も不足することはない。よって、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のＡＴコントローラ７に設定されている自動変速機ＡＴのシフトマップの一例を示す図である。
【図３】実施例１の統合コントローラ１０のモード選択部に設定されているＥＶ−ＨＥＶ選択マップの一例を示す図である。
【図４】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。
【図５】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。
【図６】実施例１において、回生制御中で変速制御中のブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６の制御処理を行っているときのＮＥＸＴＧＰ・ＣＵＲＧＰ・ＳＩＰ・モータ回転・モータトルク・解放油圧・締結油圧・メカブレーキ分トルク・回生トルク・制動力の各特性を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１において、回生制御中で変速制御終了時のブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
【００１１】
以下、本発明の電動車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【００１３】
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥｎｇと、フライホイールＦＷと、第１クラッチＣＬ１（モード切り替え手段）と、モータ／ジェネレータＭＧ（モータ）と、第２クラッチＣＬ２と、自動変速機ＡＴと、変速機入力軸ＩＮと、メカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐと、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐと、プロペラシャフトＰＳと、ディファレンシャルＤＦと、左ドライブシャフトＤＳＬと、右ドライブシャフトＤＳＲと、左後輪ＲＬ（駆動輪）と、右後輪ＲＲ（駆動輪）と、を有する。なお、ＦＬは左前輪、ＦＲは右前輪である。
【００１４】
前記エンジンＥｎｇは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールＦＷが設けられている。
【００１５】
前記第１クラッチＣＬ１は、前記エンジンＥｎｇとモータ／ジェネレータＭＧの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づき第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、締結・半締結状態・解放が制御される。この第１クラッチＣＬ１としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、完全締結〜スリップ締結〜完全解放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。
【００１６】
前記モータ／ジェネレータＭＧは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ／ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ／ジェネレータＭＧは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（力行）、ロータがエンジンＥｎｇや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（回生）。なお、このモータ／ジェネレータＭＧのロータは、自動変速機ＡＴの変速機入力軸ＩＮに連結されている。
【００１７】
前記第２クラッチＣＬ２は、前記モータ／ジェネレータＭＧと左右後輪ＲＬ，ＲＲの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づき第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、締結・スリップ締結・解放が制御される。この第２クラッチＣＬ２としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できるノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ＡＴに付設される油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに内蔵している。
【００１８】
前記自動変速機ＡＴは、有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例１では前進７速／後退１速の変速段を持つ有段変速機としている。そして、実施例１では、前記第２クラッチＣＬ２として、自動変速機ＡＴとは独立の専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ＡＴの各変速段にて締結される複数の摩擦要素のうち、所定の条件に適合する摩擦要素（クラッチやブレーキ）を選択している。
【００１９】
前記自動変速機ＡＴの変速機入力軸ＩＮ（＝モータ軸）には、変速機入力軸ＩＮにより駆動されるメカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐが設けられている。そして、車両停止時等でメカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐからの吐出圧が不足するとき、油圧低下を抑えるために電動モータにより駆動されるサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐが、モータハウジング等に設けられている。なお、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐの駆動制御は、後述するＡＴコントローラ７により行われる。
【００２０】
前記自動変速機ＡＴの変速機出力軸Ｏｕｔには、プロペラシャフトＰＳが連結されている。そして、このプロペラシャフトＰＳは、ディファレンシャルＤＦ、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して左右後輪ＲＬ，ＲＲに連結されている。
【００２１】
このＦＲハイブリッド車両は、駆動形態の違いによる走行モードとして、電気自動車モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド車モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）と、駆動トルクコントロールモード（以下、「ＷＳＣモード」という。）と、を有する。
【００２２】
前記「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を解放状態とし、モータ／ジェネレータＭＧの駆動力のみで走行するモードであり、モータ走行モード・回生走行モードを有する。この「ＥＶモード」は、要求駆動力が低く、バッテリＳＯＣが確保されているときに選択される。
【００２３】
前記「ＨＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を締結状態として走行するモードであり、モータアシスト走行モード・発電走行モード・エンジン走行モードを有し、何れかのモードにより走行する。この「ＨＥＶモード」は、要求駆動力が高いとき、あるいは、バッテリＳＯＣが不足するようなときに選択される。
【００２４】
前記「ＷＳＣモード」は、モータ／ジェネレータＭＧの回転数制御により、第２クラッチＣＬ２をスリップ締結状態に維持し、第２クラッチＣＬ２を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態や運転者操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するモードである。この「ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」の選択状態での停車時・発進時・減速時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回るような走行領域において選択される。
【００２５】
次に、ＦＲハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、各コントローラ１，２，５，７，９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００２６】
前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）を制御する指令を、エンジンＥｎｇのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
【００２７】
前記モータコントローラ２は、モータ／ジェネレータＭＧのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ／ジェネレータＭＧのモータ動作点（Ｎｍ，Ｔｍ）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリＳＯＣを監視していて、このバッテリＳＯＣ情報を、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２８】
前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標ＣＬ１トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチＣＬ１の締結・半締結・解放を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
【００２９】
前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８等からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点が、図２に示すシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに出力する。前記シフトマップとは、図２に示すように、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じてアップ変速線とダウン変速線を書き込んだマップをいう。この変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標ＣＬ２トルク指令を入力した場合、第２クラッチＣＬ２のスリップ締結を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。
【００３０】
前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークＢＳから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００３１】
前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標ＣＬ１トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標ＣＬ２トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
【００３２】
この統合コントローラ１０には、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点が、図３に示すＥＶ−ＨＥＶ選択マップ上で存在する位置により最適な走行モードを検索し、検索した走行モードを目標走行モードとして選択するモード選択部を有する。このＥＶ−ＨＥＶ選択マップには、ＥＶ領域に存在する運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）が横切ると「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へと切り替えるＥＶ⇒ＨＥＶ切替線と、ＨＥＶ領域に存在する運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）が横切ると「ＨＥＶモード」から「ＥＶモード」へと切り替えるＨＥＶ⇒ＥＶ切替線と、「ＨＥＶモード」の選択時に運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）がＷＳＣ領域に入ると「ＷＳＣモード」へと切り替えるＨＥＶ⇒ＷＳＣ切替線と、が設定されている。前記ＨＥＶ⇒ＥＶ切替線と前記ＨＥＶ⇒ＥＶ切替線は、ＥＶ領域とＨＥＶ領域を分ける線としてヒステリシス量を持たせて設定されている。前記ＨＥＶ⇒ＷＳＣ切替線は、自動変速機ＡＴが１速段のときに、エンジンＥｎｇがアイドル回転数を維持する第１設定車速ＶＳＰ１に沿って設定されている。但し、「ＥＶモード」の選択中、バッテリＳＯＣが所定値以下になると、強制的に「ＨＥＶモード」を目標走行モードとする。
【００３３】
図４は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。
【００３４】
前記自動変速機ＡＴは、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｎｇとモータ／ジェネレータＭＧのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸ＩＮから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦要素とによって回転速度が変速されて変速機出力軸Ｏｕｔから出力される。
【００３５】
変速ギア機構は、変速機入力軸ＩＮ側から変速機出力軸Ｏｕｔ側までの軸上に、順に第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２による第１遊星ギアセットＧＳ１及び第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４による第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦要素として第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、第４ブレーキＢ４が配置されている。また、第１ワンウェイクラッチＦ１と第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。
【００３６】
前記第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、第１ピニオンＰ１と、第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、第２ピニオンＰ２と、第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、第３ピニオンＰ３と、第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、第４ピニオンＰ４と、第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３７】
前記変速機入力軸ＩＮは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｎｇとモータージェネレータＭＧの少なくとも一方からの回転駆動力を入力する。前記変速機出力軸Ｏｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪（左右後輪ＲＬ，ＲＲ）に伝達する。
【００３８】
前記第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とは、第１連結メンバＭ１により一体的に連結される。前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とは、第２連結メンバＭ２により一体的に連結される。前記第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とは、第３連結メンバＭ３により一体的に連結される。
【００３９】
前記第１クラッチＣ１（＝インプットクラッチＩ／Ｃ）は、変速機入力軸ＩＮと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。前記第２クラッチＣ２（＝ダイレクトクラッチＤ／Ｃ）は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。前記第３クラッチＣ３（＝Ｈ＆ＬＲクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃ）は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。前記第２ワンウェイクラッチＦ２（＝１＆２速ワンウェイクラッチ１＆２ＯＷＣ）は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４の間に配置されている。前記第１ブレーキＢ１（＝フロントブレーキＦｒ／Ｂ）は、第１キャリアＰＣ１の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第１ワンウェイクラッチＦ１（＝１速ワンウェイクラッチ１ｓｔＯＷＣ）は、第１ブレーキＢ１と並列に配置されている。前記第２ブレーキＢ２（＝ローブレーキＬＯＷ／Ｂ）は、第３サンギアＳ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第３ブレーキＢ３（＝２３４６ブレーキ２３４６／Ｂ）は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第４ブレーキＢ４（＝リバースブレーキＲ／Ｂ）は、第４キャリアＰＣ４の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。
【００４０】
図５は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。尚、図５において、○印はドライブ状態で当該摩擦要素が油圧締結であることを示し、（○）印はコースト状態で当該摩擦要素が油圧締結（ドライブ状態ではワンウェイクラッチ作動）であることを示し、無印は当該摩擦要素が解放状態であることを示す。
【００４１】
上記のように構成された変速ギア機構に設けられた各摩擦要素のうち、締結していた１つの摩擦要素を解放し、解放していた１つの摩擦要素を締結するという架け替え変速を行うことで、下記のように、前進７速で後退１速の変速段を実現することができる。
【００４２】
すなわち、「１速段」では、第２ブレーキＢ２のみが締結状態となり、これにより第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「２速段」では、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「３速段」では、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２はいずれも係合しない。「４速段」では、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「５速段」では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「６速段」では、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「７速段」では、第１ブレーキＢ１、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。「後退速段」では、第４ブレーキＢ４、第１ブレーキＢ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。
【００４３】
図６は、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御中において自動変速機ＡＴの変速制御中におけるブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、変速制御中のモータ／ジェネレータＭＧの回生制御について図１を用いて簡単に説明しておく。統合コントローラ１０は、発電下限トルク、変速中のトルク比等を考慮して回生トルク（Ｐ／Ｓトルク）を算出し、この回生トルクをモータコントローラ２とインバータ３とを介してモータ／ジェネレータＭＧに送り、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御を行っている。以下に、図６と図１を用いてブレーキ制動の制御処理の内容を説明する。
【００４４】
（ステップＳＡ１）
統合コントローラ１０（制御装置）は、ＡＴコントローラ７から自動変速機ＡＴが変速制御中であるか否かを判断する。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、自動変速機ＡＴが変速制御中であり、さらにモータコントローラ２からモータ／ジェネレータＭＧの実回転が変化中であるか否か（回転制御を行っているか否か）を判断する。
【００４５】
（ステップＳＡ２）
統合コントローラ１０は、ステップＳＡ１の判断結果がＹＥＳの場合には、ブレーキコントローラ９からブレーキ踏力が増加しているか否かを判断する。つまり、統合コントローラ１０は、回生制御中において変速制御中にブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する。
【００４６】
（ステップＳＡ３）
統合コントローラ１０は、ステップＳＡ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、モータ／ジェネレータＭＧの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、ブレーキコントローラ９を介して各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動し、各輪の機械制動を行う。
【００４７】
なお、統合コントローラ１０は、ステップＳＡ１の判断結果やステップＳＡ２の判断結果がＮＯの場合には、ステップＳＡ３の処理（ブレーキ制動）を行わずに制御処理を終了する。
【００４８】
図７は、図６の制御処理を行っているときのＮＥＸＴＧＰ・ＣＵＲＧＰ・ＳＩＰ・モータ回転（モータ／ジェネレータＭＧの回転）・モータトルク（モータ／ジェネレータＭＧのトルク）・第２クラッチＣＬ２の解放油圧・第２クラッチＣＬ２の締結油圧・メカブレーキ分トルク・回生トルク（Ｐ／Ｓトルク）・制動力の各特性を示すタイムチャートである。
【００４９】
図７において「ＮＥＸＴＧＰ」は制御ギヤ比であり、各変速制御の開始時に出力される。「ＣＵＲＧＰ」は現在ギヤ比であり、各変速制御の終了時に出力される。「ＳＩＰ」はイナーシャフェーズフラグであり、変速動作の進行により変速比（入力回転数）が変化するイナーシャフェーズ中にＳＩＰ≠０が出力される。以下に、この図７を用いて、図６で説明したブレーキ制動の制御処理を詳しく説明する。なお、図７の点線で示した部分（モータトルク、解放油圧、メカブレーキ分トルク、回生トルク、制動力）は、図６で説明したブレーキ制動の制御処理に関係する部分である。
【００５０】
統合コントローラ１０は、時刻ｔ２〜ｔ５で変速制御を行っているときに、時刻ｔ２〜ｔ３の間は、回生トルクと第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク（伝達トルク）との架け替えを行って制動力を一定にしている。続いて、時刻ｔ３〜ｔ５の間はモータ／ジェネレータＭＧの回転数の制御を行っている。図示しないが、この制御中にブレーキ踏み込み操作がない場合は、締結クラッチトルクで制動力を一定にしている。
【００５１】
統合コントローラ１０は、モータ／ジェネレータＭＧの回転数の制御中に（回転数が変化しているときに）ブレーキの踏み込み操作がある場合には、メカブレーキ分トルクを増加させて回生トルクを増加させない処理を行う。つまり、メカブレーキのみでブレーキ制動を行う。また、回生トルクが変化しないことからモータトルクは減少しない。そのため、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少しない。また、締結油圧量も変化しないため、第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量が変速制御開始時から減少せずにそのまま維持される。
【００５２】
したがって、実線で示すように、従来は回生トルクの増加により締結油圧量が増加して第２クラッチＣＬ２の締結応答が遅れ、ドライバの意図した制動力が得られない問題があったが、実施例１では、回生トルクを増加させずにメカブレーキのみで対応するようにしたので、第２クラッチＣＬ２の締結応答が遅れるという現象は生じず、ドライバの意図した制動力を得ることが可能となる。
【００５３】
そして、統合コントローラ１０は、変速制御終了時（ｔ５）から所定時間経過後（ｔ６）に回生トルクを増加させてメカブレーキ分トルクを減少させる。つまり、ブレーキ制動を回生ブレーキとメカブレーキとに架け替えて行う。
【００５４】
図８は、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御中において自動変速機ＡＴの変速制御終了時におけるブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。以下に、図８と図１を用いてブレーキ制動の制御処理の内容を説明する。
【００５５】
（ステップＳＢ１）
統合コントローラ１０は、ＡＴコントローラ７から自動変速機ＡＴの変速制御が終了したか否かを判断する。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、自動変速機ＡＴの変速制御が終了し、さらにモータコントローラ２からモータ／ジェネレータＭＧの実回転が変化していないか否か（回転制御を行っていないか否か）を判断する。
【００５６】
（ステップＳＢ２）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ１の判断結果がＹＥＳの場合には、ブレーキコントローラ９からブレーキ踏力が増加しているか否かを判断する。つまり、統合コントローラ１０は、回生制御中において変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する。
【００５７】
（ステップＳＢ３）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、内臓されているタイマを用いて変速制御終了時から所定時間経過しているか否かを判断する。
【００５８】
（ステップＳＢ４）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ３でＹＥＳ、つまり、変速制御終了時から所定時間経過したと判断した場合には、モータ／ジェネレータＭＧの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、ブレーキコントローラ９を介して各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動し、各輪の機械制動を行う。
【００５９】
なお、統合コントローラ１０は、ステップＳＢ１〜ＳＢ３の各判断結果がＮＯの場合には、ステップＳＢ４の処理（ブレーキ制動）を行わずに制御処理を終了する。
【００６０】
以上説明してきたように実施例１の制御装置（統合コントローラ１０）では、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにした。つまり、ブレーキ踏力が増加しても従来のように回生トルクを増加させないようにした。このため、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少することはない。これに伴い、第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量も不足することはない。よって、実施例１の制御装置は、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる。
【００６１】
また、実施例１の制御装置では、変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、変速制御終了時から所定時間経過後にメカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにし、回生トルクを増加させないようにした。したがって、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが変速制御終了時に減少するのを確実に防ぐことが可能になり、これによって第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量不足も確実に防ぐことが可能になる。よって、実施例１の制御装置は、回生制御中において変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００６２】
また、実施例１の制御装置では、エンジン始動時や一時停止時等で自動変速機ＡＴのシフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わってからの所定時間内にブレーキ踏み込み操作がある場合にも、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにしても良い。これにより、シフトレンジの切り替えに伴って自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少するのを確実に防ぐことが可能になり、これによって第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量不足も確実に防ぐことが可能になる。よって、実施例１の制御装置は、シフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わった後にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００６３】
以上、本発明にかかる実施例を例示したが、この実施例は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
【００６４】
例えば、実施例１では、図１に示したように、第２クラッチＣＬ２を自動変速機ＡＴの内部に設けたが、自動変速機ＡＴの外部（自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮや出力軸Ｏｕｔ）に設けても良い。
【符号の説明】
【００６５】
Ｅｎｇ エンジン
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＭＧ モータ／ジェネレータ（モータ）
ＣＬ２ 第２クラッチ
ＡＴ 自動変速機
ＩＮ 変速機入力軸
Ｍ−Ｏ／Ｐ メカオイルポンプ
Ｓ−Ｏ／Ｐ サブオイルポンプ
ＲＬ 左後輪（駆動輪）
ＲＲ 右後輪（駆動輪）
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 第２クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両は、複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機と、該自動変速機の入力側に設けられたモータ／ジェネレータとを備えている。
【０００３】
この電動車両に設けられる制御装置としては、例えば特許文献１に記載されている制御装置が提案されている。この制御装置は、ブレーキ踏み込み操作がある場合、つまりブレーキ踏力が増加したときに回生協調ブレーキ制御を行う。回生協調ブレーキ制御とは、回生ブレーキをメインにしてメカブレーキを補助的に使うブレーキ制御である。一方、制御装置は、モータ／ジェネレータの回生制御中において自動変速機の変速制御中は、モータ／ジェネレータから発生する回生トルクを制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合に回生協調ブレーキ制御を行う、つまり回生トルクを増加させると、変速制御開始時にモータ／ジェネレータから自動変速機の入力軸に入力された駆動トルクが減少してしまう。そのため、自動変速機において締結クラッチトルク容量（伝達トルク容量）が不足し、スリップ締結時に変速ショックが発生してしまう。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる電動車両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】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明では、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにした。
【発明の効果】
【０００８】
つまり、ブレーキ踏力が増加したときには回生トルクを増加させないようにしたので、変速制御開始時にモータ／ジェネレータから自動変速機の入力軸に入力された駆動トルクが減少することはなく、これに伴い締結クラッチトルク容量も不足することはない。よって、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のＡＴコントローラ７に設定されている自動変速機ＡＴのシフトマップの一例を示す図である。
【図３】実施例１の統合コントローラ１０のモード選択部に設定されているＥＶ−ＨＥＶ選択マップの一例を示す図である。
【図４】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。
【図５】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。
【図６】実施例１において、回生制御中で変速制御中のブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６の制御処理を行っているときのＮＥＸＴＧＰ・ＣＵＲＧＰ・ＳＩＰ・モータ回転・モータトルク・解放油圧・締結油圧・メカブレーキ分トルク・回生トルク・制動力の各特性を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１において、回生制御中で変速制御終了時のブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
【００１１】
以下、本発明の電動車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【００１３】
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥｎｇと、フライホイールＦＷと、第１クラッチＣＬ１（モード切り替え手段）と、モータ／ジェネレータＭＧ（モータ）と、第２クラッチＣＬ２と、自動変速機ＡＴと、変速機入力軸ＩＮと、メカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐと、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐと、プロペラシャフトＰＳと、ディファレンシャルＤＦと、左ドライブシャフトＤＳＬと、右ドライブシャフトＤＳＲと、左後輪ＲＬ（駆動輪）と、右後輪ＲＲ（駆動輪）と、を有する。なお、ＦＬは左前輪、ＦＲは右前輪である。
【００１４】
前記エンジンＥｎｇは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールＦＷが設けられている。
【００１５】
前記第１クラッチＣＬ１は、前記エンジンＥｎｇとモータ／ジェネレータＭＧの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づき第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、締結・半締結状態・解放が制御される。この第１クラッチＣＬ１としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、完全締結〜スリップ締結〜完全解放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。
【００１６】
前記モータ／ジェネレータＭＧは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ／ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ／ジェネレータＭＧは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（力行）、ロータがエンジンＥｎｇや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（回生）。なお、このモータ／ジェネレータＭＧのロータは、自動変速機ＡＴの変速機入力軸ＩＮに連結されている。
【００１７】
前記第２クラッチＣＬ２は、前記モータ／ジェネレータＭＧと左右後輪ＲＬ，ＲＲの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づき第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、締結・スリップ締結・解放が制御される。この第２クラッチＣＬ２としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できるノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ＡＴに付設される油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに内蔵している。
【００１８】
前記自動変速機ＡＴは、有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例１では前進７速／後退１速の変速段を持つ有段変速機としている。そして、実施例１では、前記第２クラッチＣＬ２として、自動変速機ＡＴとは独立の専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ＡＴの各変速段にて締結される複数の摩擦要素のうち、所定の条件に適合する摩擦要素（クラッチやブレーキ）を選択している。
【００１９】
前記自動変速機ＡＴの変速機入力軸ＩＮ（＝モータ軸）には、変速機入力軸ＩＮにより駆動されるメカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐが設けられている。そして、車両停止時等でメカオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐからの吐出圧が不足するとき、油圧低下を抑えるために電動モータにより駆動されるサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐが、モータハウジング等に設けられている。なお、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐの駆動制御は、後述するＡＴコントローラ７により行われる。
【００２０】
前記自動変速機ＡＴの変速機出力軸Ｏｕｔには、プロペラシャフトＰＳが連結されている。そして、このプロペラシャフトＰＳは、ディファレンシャルＤＦ、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して左右後輪ＲＬ，ＲＲに連結されている。
【００２１】
このＦＲハイブリッド車両は、駆動形態の違いによる走行モードとして、電気自動車モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド車モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）と、駆動トルクコントロールモード（以下、「ＷＳＣモード」という。）と、を有する。
【００２２】
前記「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を解放状態とし、モータ／ジェネレータＭＧの駆動力のみで走行するモードであり、モータ走行モード・回生走行モードを有する。この「ＥＶモード」は、要求駆動力が低く、バッテリＳＯＣが確保されているときに選択される。
【００２３】
前記「ＨＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を締結状態として走行するモードであり、モータアシスト走行モード・発電走行モード・エンジン走行モードを有し、何れかのモードにより走行する。この「ＨＥＶモード」は、要求駆動力が高いとき、あるいは、バッテリＳＯＣが不足するようなときに選択される。
【００２４】
前記「ＷＳＣモード」は、モータ／ジェネレータＭＧの回転数制御により、第２クラッチＣＬ２をスリップ締結状態に維持し、第２クラッチＣＬ２を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態や運転者操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するモードである。この「ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」の選択状態での停車時・発進時・減速時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回るような走行領域において選択される。
【００２５】
次に、ＦＲハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、各コントローラ１，２，５，７，９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００２６】
前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）を制御する指令を、エンジンＥｎｇのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
【００２７】
前記モータコントローラ２は、モータ／ジェネレータＭＧのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ／ジェネレータＭＧのモータ動作点（Ｎｍ，Ｔｍ）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリＳＯＣを監視していて、このバッテリＳＯＣ情報を、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２８】
前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標ＣＬ１トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチＣＬ１の締結・半締結・解放を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
【００２９】
前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８等からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点が、図２に示すシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに出力する。前記シフトマップとは、図２に示すように、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じてアップ変速線とダウン変速線を書き込んだマップをいう。この変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標ＣＬ２トルク指令を入力した場合、第２クラッチＣＬ２のスリップ締結を制御する指令を油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。
【００３０】
前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークＢＳから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００３１】
前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標ＣＬ１トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標ＣＬ２トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
【００３２】
この統合コントローラ１０には、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点が、図３に示すＥＶ−ＨＥＶ選択マップ上で存在する位置により最適な走行モードを検索し、検索した走行モードを目標走行モードとして選択するモード選択部を有する。このＥＶ−ＨＥＶ選択マップには、ＥＶ領域に存在する運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）が横切ると「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へと切り替えるＥＶ⇒ＨＥＶ切替線と、ＨＥＶ領域に存在する運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）が横切ると「ＨＥＶモード」から「ＥＶモード」へと切り替えるＨＥＶ⇒ＥＶ切替線と、「ＨＥＶモード」の選択時に運転点（ＡＰＯ，ＶＳＰ）がＷＳＣ領域に入ると「ＷＳＣモード」へと切り替えるＨＥＶ⇒ＷＳＣ切替線と、が設定されている。前記ＨＥＶ⇒ＥＶ切替線と前記ＨＥＶ⇒ＥＶ切替線は、ＥＶ領域とＨＥＶ領域を分ける線としてヒステリシス量を持たせて設定されている。前記ＨＥＶ⇒ＷＳＣ切替線は、自動変速機ＡＴが１速段のときに、エンジンＥｎｇがアイドル回転数を維持する第１設定車速ＶＳＰ１に沿って設定されている。但し、「ＥＶモード」の選択中、バッテリＳＯＣが所定値以下になると、強制的に「ＨＥＶモード」を目標走行モードとする。
【００３３】
図４は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴの一例を示すスケルトン図である。
【００３４】
前記自動変速機ＡＴは、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｎｇとモータ／ジェネレータＭＧのうち、少なくとも一方からの駆動力が変速機入力軸ＩＮから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦要素とによって回転速度が変速されて変速機出力軸Ｏｕｔから出力される。
【００３５】
変速ギア機構は、変速機入力軸ＩＮ側から変速機出力軸Ｏｕｔ側までの軸上に、順に第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２による第１遊星ギアセットＧＳ１及び第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４による第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦要素として第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、第４ブレーキＢ４が配置されている。また、第１ワンウェイクラッチＦ１と第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。
【００３６】
前記第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、第１ピニオンＰ１と、第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、第２ピニオンＰ２と、第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、第３ピニオンＰ３と、第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。前記第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、第４ピニオンＰ４と、第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００３７】
前記変速機入力軸ＩＮは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｎｇとモータージェネレータＭＧの少なくとも一方からの回転駆動力を入力する。前記変速機出力軸Ｏｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪（左右後輪ＲＬ，ＲＲ）に伝達する。
【００３８】
前記第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とは、第１連結メンバＭ１により一体的に連結される。前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とは、第２連結メンバＭ２により一体的に連結される。前記第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とは、第３連結メンバＭ３により一体的に連結される。
【００３９】
前記第１クラッチＣ１（＝インプットクラッチＩ／Ｃ）は、変速機入力軸ＩＮと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。前記第２クラッチＣ２（＝ダイレクトクラッチＤ／Ｃ）は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。前記第３クラッチＣ３（＝Ｈ＆ＬＲクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃ）は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。前記第２ワンウェイクラッチＦ２（＝１＆２速ワンウェイクラッチ１＆２ＯＷＣ）は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４の間に配置されている。前記第１ブレーキＢ１（＝フロントブレーキＦｒ／Ｂ）は、第１キャリアＰＣ１の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第１ワンウェイクラッチＦ１（＝１速ワンウェイクラッチ１ｓｔＯＷＣ）は、第１ブレーキＢ１と並列に配置されている。前記第２ブレーキＢ２（＝ローブレーキＬＯＷ／Ｂ）は、第３サンギアＳ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第３ブレーキＢ３（＝２３４６ブレーキ２３４６／Ｂ）は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第４ブレーキＢ４（＝リバースブレーキＲ／Ｂ）は、第４キャリアＰＣ４の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。
【００４０】
図５は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両に搭載された自動変速機ＡＴでの変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結作動表である。尚、図５において、○印はドライブ状態で当該摩擦要素が油圧締結であることを示し、（○）印はコースト状態で当該摩擦要素が油圧締結（ドライブ状態ではワンウェイクラッチ作動）であることを示し、無印は当該摩擦要素が解放状態であることを示す。
【００４１】
上記のように構成された変速ギア機構に設けられた各摩擦要素のうち、締結していた１つの摩擦要素を解放し、解放していた１つの摩擦要素を締結するという架け替え変速を行うことで、下記のように、前進７速で後退１速の変速段を実現することができる。
【００４２】
すなわち、「１速段」では、第２ブレーキＢ２のみが締結状態となり、これにより第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「２速段」では、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「３速段」では、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２はいずれも係合しない。「４速段」では、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「５速段」では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「６速段」では、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「７速段」では、第１ブレーキＢ１、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。「後退速段」では、第４ブレーキＢ４、第１ブレーキＢ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。
【００４３】
図６は、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御中において自動変速機ＡＴの変速制御中におけるブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、変速制御中のモータ／ジェネレータＭＧの回生制御について図１を用いて簡単に説明しておく。統合コントローラ１０は、発電下限トルク、変速中のトルク比等を考慮して回生トルク（Ｐ／Ｓトルク）を算出し、この回生トルクをモータコントローラ２とインバータ３とを介してモータ／ジェネレータＭＧに送り、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御を行っている。以下に、図６と図１を用いてブレーキ制動の制御処理の内容を説明する。
【００４４】
（ステップＳＡ１）
統合コントローラ１０（制御装置）は、ＡＴコントローラ７から自動変速機ＡＴが変速制御中であるか否かを判断する。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、自動変速機ＡＴが変速制御中であり、さらにモータコントローラ２からモータ／ジェネレータＭＧの実回転が変化中であるか否か（回転制御を行っているか否か）を判断する。
【００４５】
（ステップＳＡ２）
統合コントローラ１０は、ステップＳＡ１の判断結果がＹＥＳの場合には、ブレーキコントローラ９からブレーキ踏力が増加しているか否かを判断する。つまり、統合コントローラ１０は、回生制御中において変速制御中にブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する。
【００４６】
（ステップＳＡ３）
統合コントローラ１０は、ステップＳＡ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、モータ／ジェネレータＭＧの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、ブレーキコントローラ９を介して各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動し、各輪の機械制動を行う。
【００４７】
なお、統合コントローラ１０は、ステップＳＡ１の判断結果やステップＳＡ２の判断結果がＮＯの場合には、ステップＳＡ３の処理（ブレーキ制動）を行わずに制御処理を終了する。
【００４８】
図７は、図６の制御処理を行っているときのＮＥＸＴＧＰ・ＣＵＲＧＰ・ＳＩＰ・モータ回転（モータ／ジェネレータＭＧの回転）・モータトルク（モータ／ジェネレータＭＧのトルク）・第２クラッチＣＬ２の解放油圧・第２クラッチＣＬ２の締結油圧・メカブレーキ分トルク・回生トルク（Ｐ／Ｓトルク）・制動力の各特性を示すタイムチャートである。
【００４９】
図７において「ＮＥＸＴＧＰ」は制御ギヤ比であり、各変速制御の開始時に出力される。「ＣＵＲＧＰ」は現在ギヤ比であり、各変速制御の終了時に出力される。「ＳＩＰ」はイナーシャフェーズフラグであり、変速動作の進行により変速比（入力回転数）が変化するイナーシャフェーズ中にＳＩＰ≠０が出力される。以下に、この図７を用いて、図６で説明したブレーキ制動の制御処理を詳しく説明する。なお、図７の点線で示した部分（モータトルク、解放油圧、メカブレーキ分トルク、回生トルク、制動力）は、図６で説明したブレーキ制動の制御処理に関係する部分である。
【００５０】
統合コントローラ１０は、時刻ｔ２〜ｔ５で変速制御を行っているときに、時刻ｔ２〜ｔ３の間は、回生トルクと第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク（伝達トルク）との架け替えを行って制動力を一定にしている。続いて、時刻ｔ３〜ｔ５の間はモータ／ジェネレータＭＧの回転数の制御を行っている。図示しないが、この制御中にブレーキ踏み込み操作がない場合は、締結クラッチトルクで制動力を一定にしている。
【００５１】
統合コントローラ１０は、モータ／ジェネレータＭＧの回転数の制御中に（回転数が変化しているときに）ブレーキの踏み込み操作がある場合には、メカブレーキ分トルクを増加させて回生トルクを増加させない処理を行う。つまり、メカブレーキのみでブレーキ制動を行う。また、回生トルクが変化しないことからモータトルクは減少しない。そのため、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少しない。また、締結油圧量も変化しないため、第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量が変速制御開始時から減少せずにそのまま維持される。
【００５２】
したがって、実線で示すように、従来は回生トルクの増加により締結油圧量が増加して第２クラッチＣＬ２の締結応答が遅れ、ドライバの意図した制動力が得られない問題があったが、実施例１では、回生トルクを増加させずにメカブレーキのみで対応するようにしたので、第２クラッチＣＬ２の締結応答が遅れるという現象は生じず、ドライバの意図した制動力を得ることが可能となる。
【００５３】
そして、統合コントローラ１０は、変速制御終了時（ｔ５）から所定時間経過後（ｔ６）に回生トルクを増加させてメカブレーキ分トルクを減少させる。つまり、ブレーキ制動を回生ブレーキとメカブレーキとに架け替えて行う。
【００５４】
図８は、モータ／ジェネレータＭＧの回生制御中において自動変速機ＡＴの変速制御終了時におけるブレーキ制動の制御処理の流れを示すフローチャートである。以下に、図８と図１を用いてブレーキ制動の制御処理の内容を説明する。
【００５５】
（ステップＳＢ１）
統合コントローラ１０は、ＡＴコントローラ７から自動変速機ＡＴの変速制御が終了したか否かを判断する。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、自動変速機ＡＴの変速制御が終了し、さらにモータコントローラ２からモータ／ジェネレータＭＧの実回転が変化していないか否か（回転制御を行っていないか否か）を判断する。
【００５６】
（ステップＳＢ２）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ１の判断結果がＹＥＳの場合には、ブレーキコントローラ９からブレーキ踏力が増加しているか否かを判断する。つまり、統合コントローラ１０は、回生制御中において変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があるか否かを判断する。
【００５７】
（ステップＳＢ３）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ２の判断結果がＹＥＳ、つまり、ブレーキ踏み込み操作があると判断した場合には、内臓されているタイマを用いて変速制御終了時から所定時間経過しているか否かを判断する。
【００５８】
（ステップＳＢ４）
統合コントローラ１０は、ステップＳＢ３でＹＥＳ、つまり、変速制御終了時から所定時間経過したと判断した場合には、モータ／ジェネレータＭＧの回生トルクの増加を制限してブレーキ制動を行う。具体的に説明すると、統合コントローラ１０は、ブレーキコントローラ９を介して各輪のブレーキユニット（メカブレーキ）を駆動し、各輪の機械制動を行う。
【００５９】
なお、統合コントローラ１０は、ステップＳＢ１〜ＳＢ３の各判断結果がＮＯの場合には、ステップＳＢ４の処理（ブレーキ制動）を行わずに制御処理を終了する。
【００６０】
以上説明してきたように実施例１の制御装置（統合コントローラ１０）では、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにした。つまり、ブレーキ踏力が増加しても従来のように回生トルクを増加させないようにした。このため、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少することはない。これに伴い、第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量も不足することはない。よって、実施例１の制御装置は、回生制御中において変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を防止することができる。
【００６１】
また、実施例１の制御装置では、変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、変速制御終了時から所定時間経過後にメカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにし、回生トルクを増加させないようにした。したがって、変速制御開始時にモータ／ジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが変速制御終了時に減少するのを確実に防ぐことが可能になり、これによって第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量不足も確実に防ぐことが可能になる。よって、実施例１の制御装置は、回生制御中において変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００６２】
また、実施例１の制御装置では、エンジン始動時や一時停止時等で自動変速機ＡＴのシフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わってからの所定時間内にブレーキ踏み込み操作がある場合にも、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うようにしても良い。これにより、シフトレンジの切り替えに伴って自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに入力された駆動トルクが減少するのを確実に防ぐことが可能になり、これによって第２クラッチＣＬ２の締結クラッチトルク容量不足も確実に防ぐことが可能になる。よって、実施例１の制御装置は、シフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わった後にブレーキ踏み込み操作があっても、スリップ締結に伴う変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００６３】
以上、本発明にかかる実施例を例示したが、この実施例は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
【００６４】
例えば、実施例１では、図１に示したように、第２クラッチＣＬ２を自動変速機ＡＴの内部に設けたが、自動変速機ＡＴの外部（自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮや出力軸Ｏｕｔ）に設けても良い。
【符号の説明】
【００６５】
Ｅｎｇ エンジン
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＭＧ モータ／ジェネレータ（モータ）
ＣＬ２ 第２クラッチ
ＡＴ 自動変速機
ＩＮ 変速機入力軸
Ｍ−Ｏ／Ｐ メカオイルポンプ
Ｓ−Ｏ／Ｐ サブオイルポンプ
ＲＬ 左後輪（駆動輪）
ＲＲ 右後輪（駆動輪）
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 第２クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機と、
該自動変速機の入力側に設けられたモータ／ジェネレータと、
を備える電動車両の制御装置において、
前記モータ／ジェネレータの回生制御中で、且つ、前記自動変速機の変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記自動変速機の変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、変速制御終了時から所定時間経過後に前記ブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
前記自動変速機のシフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わってからの所定時間内にブレーキ踏み込み操作がある場合にも、前記ブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項１】
複数の締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機と、
該自動変速機の入力側に設けられたモータ／ジェネレータと、
を備える電動車両の制御装置において、
前記モータ／ジェネレータの回生制御中で、且つ、前記自動変速機の変速制御中または変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、メカブレーキのみを用いてブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記自動変速機の変速制御終了時にブレーキ踏み込み操作がある場合には、変速制御終了時から所定時間経過後に前記ブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
前記自動変速機のシフトレンジがＮレンジから走行レンジに切り替わってからの所定時間内にブレーキ踏み込み操作がある場合にも、前記ブレーキ制動を行うことを特徴とする電動車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８６７５１（Ｐ２０１２−８６７５１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６６８８（Ｐ２０１０−２３６６８８）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]