JP2002271912A

JP2002271912A - ハイブリッド車の出力制御装置

Info

Publication number: JP2002271912A
Application number: JP2001066131A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanaka; 寛之田中; Katsuhiko Miyamoto; 勝彦宮本; Nobuaki Murakami; 信明村上; Kenji Goshima; 賢司五島
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイブリッド車の出力制御装置において、加
速初期において加速不良による空走感を抑制することで
ドライバビリティの向上を図る。【解決手段】ハイブリッド車のＫ／Ｄ加速時に、加速
初期の区間Ａにおいて目標プライマリ回転速度Ｎp4の二
次遅れフィルタ処理（テーリング処理）を行う共に、こ
の区間Ａに継続する区間Ｂにおいて目標プライマリ回転
速度Ｎp4の二次遅れフィルタ処理（テーリング処理）を
行うことで、仮想プライマリ回転速度Ｎpaを算出し、こ
の仮想プライマリ回転速度Ｎpaの変化量ΔＮpaに基づい
て電気モータ１４のアシストトルクを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
と無段変速機とを有するハイブリッド車の出力制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境の問題から排気ガスの発
生を抑制するような、エンジンとモータとを駆動源とす
るハイブリッド車が実用化されている。このようなハイ
ブリッド車では、運転状態に応じてモータの駆動のみに
より駆動輪を駆動したり、モータとエンジンの両者の駆
動により駆動輪を駆動したりできるようになっており、
最近では、このエンジン及びモータにＣＶＴ(Continuou
sly Variable Transmission ）などの無段変速機を組み
合わせたものが提案されている。

【０００３】このＣＶＴは、入力軸に連結されたプライ
マリプーリと出力軸に連結されたセカンダリプーリとの
間にベルトを掛け回し、各プーリのシリンダに油圧を給
排することで、プライマリプーリ及びセカンダリプーリ
の各溝幅を相対的に変化させて変速させている。そし
て、このようなＣＶＴを有するハイブリッド車にて、コ
ントローラは、ドライバが操作するアクセル開度と車両
の速度（車速）とに基づいて、車両が必要とする要求出
力が設定され、この要求出力が発揮されるようにＣＶＴ
の変速比（レシオ）が設定される。そして、コントロー
ラが設定された変速比となるように油圧制御することで
プライマリプーリ及びセカンダリプーリの各溝幅を相対
的に変化させ、車両をドライバの要求通りに走行させ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のハイブリッド車の出力制御装置にあって、ＣＶＴ
では、前述したように、入力側と出力側の一対の可変Ｖ
形のプライマリプーリ及びセカンダリプーリの間に無端
のスチールベルトを掛け回し、各プーリとスチールベル
トとの間の摩擦力により回転力を伝達し、油圧の給排に
より各プーリの溝幅を変更してプーリ比を変えることで
変速比を無段階に調節している。そのため、例えば、ド
ライバが加速のためにアクセルペダルを踏み込むと、車
両の加速要求トルクの増大によりＣＶＴの変速比が大き
く設定され、プライマリ回転数が上昇するが、アクセル
ペダルの踏み込み直後は各プーリ等の慣性力に吸収され
るエネルギが大きいため、プライマリ回転数（エンジン
回転数）が上昇する割りに車両加速度が小さく、ドライ
バは空走感を感じてドライバビリティが悪化してしま
う。

【０００５】図６に従来のハイブリッド車の出力制御装
置の運転状態の変化を表すタイムチャートを示す。図４
のタイムチャートに示すように、一般に、ドライバ加速
要求に対して、コントローラは、エンジントルク増幅の
ために急激に変速比を大きくする区間Ａと、滑り感を抑
えながらゆっくりと変速比を大きくする区間Ｂとに別け
て制御している。即ち、ハイブリッド車の走行中にドラ
イバがアクセルペダルを強く踏み込むと、アクセル開度
が上昇して区間Ａに入り、要求トルクが上昇してＣＶＴ
レシオが急激に大きく設定され、エンジン回転数が上昇
すると共にエンジントルクが増幅され、車両は所定の加
速度で加速して車速が上昇していく。ところが、実際に
は、前述したように、アクセルペダルの踏み込み直後に
はエンジントルクの一部が各プーリ等の慣性力に吸収さ
れるため、エンジン回転数（エンジントルク）が上昇し
ても車両加速度が小さく、ドライバは加速感を味わうこ
とができずに空走感を感じてしまう。

【０００６】そして、ドライバがアクセルペダルを踏み
込んで所定時間が経過すると、区間Ｂに入り、要求トル
クに対してＣＶＴレシオがゆっくりと大きく設定され、
エンジン回転数がゆるやかに上昇すると共にエンジント
ルクが増幅され、車両は所定の加速度で加速して車速が
上昇していく。この区間Ａから区間Ｂに移行するとき、
各プーリの回転速度がある程度上昇しているためにその
慣性力に吸収されるエンジントルクが減少し、ここで大
きな車両加速度が発生してドライバは大きな加速感を味
わうこととなる。その結果、ドライバは、アクセルペダ
ルを踏み込んで区間Ａに入ったときと、区間Ａから区間
Ｂに移行したときの両方で加速感を感じることとなり、
この２段加速によりドライバビリティが悪化してしまう
という問題がある。

【０００７】更に、加速時の燃費を向上するために、加
速前のエンジン回転数を、例えば、1350rpmまで低下さ
せると、区間Ｂの加速感をエンジン回転数を低下させな
いものと同等のものにするために区間ＡのＣＶＴレシオ
を大きくする必要があり、この場合、各プーリ等の慣性
力に吸収されるエネルギが大きくなり、ドライバは加速
初期により一層大きな減速感を感じてしまう。

【０００８】なお、特開2000-97063号公報には、「ハイ
ブリッド車両の制御装置」として、車両の加速時におけ
る運転状態に応じたアシスト量をもってモータ駆動によ
りエンジンをアシストする装置が記載されているが、こ
の装置では、車両の運転状態に応じてアシスト量を一定
とし、触媒の温度に応じてこのアシスト量を補正するも
のであり、加速初期に無断変速機に吸収されるエネルギ
に対して対応させるものではなく、前述した装置と同様
に、ドライバは車両の加速初期に空走感を感じてしま
う。

【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、加速初期において加速不良による空走感を抑制
することでドライバビリティの向上を図ったハイブリッ
ド車の出力制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明のハイブリッド車の出力制御装置で
は、エンジン及びモータからなるパワーユニットと、こ
のパワーユニットにより駆動する回転軸をプライマリ軸
として有する無段変速機とを具えたハイブリッド車にお
いて、ドライバによる加速要求時に、無断変速機の変速
比が大きくなるときのプライマリ軸の回転速度を予測
し、この回転速度の変化量に基づいてモータのアシスト
トルクを制御している。

【００１１】従って、プライマリ軸の回転速度を予測し
てそれに応じてアシストトルクを制御することで、ドラ
イバの加速要求に応じた加速感を感じることができ、加
速初期において加速不良による空走感を抑制してドライ
バビリティが向上する。

【００１２】また、請求項２の発明のハイブリッド車の
出力制御装置では、エンジン及びモータからなるパワー
ユニットと、このパワーユニットにより駆動する回転軸
をプライマリ軸として有する無段変速機とを具えたハイ
ブリッド車において、ドライバによる加速要求時にモー
タを駆動することによりエンジンを補助するモータ制御
手段を設け、このモータ制御手段は、ドライバによる加
速要求時に無断変速機の変速比を大きな変化割合で変化
させる第１変化期間と、加速要求時に第１変化期間に継
続すると共に第１変化期間における変化割合よりも小さ
な変化割合で無断変速機の変速比を変化させる第２変化
期間とを設定し、第１変化期間におけるモータのアシス
トトルクが記第２変化期間におけるモータのアシストト
ルクよりも大きくなるように制御している。

【００１３】従って、ドライバの加速要求に応じた加速
初期となる第１変化期間にて、十分なアシストトルクが
作用することとなり、この第１変化期間で加速感を感じ
ることができ、加速初期において加速不良による空走感
を抑制してドライバビリティが向上する。

【００１４】また、請求項３の発明のハイブリッド車の
出力制御装置では、モータ制御手段は、プライマリ軸の
回転速度の変化量に基づいてモータのアシストトルクを
制御している。従って、車両の加速度合に応じたきめ細
かいモータ制御を行うことができ、空走感を一層抑制で
きる。

【００１５】また、請求項４の発明のハイブリッド車の
出力制御装置では、モータ制御手段は、プライマリ軸の
回転速度の変化量からモータの応答遅れ時間を加味した
所定期間経過後の仮想回転速度変化量を算出し、仮想回
転速度変化量に基づいてモータのアシストトルクを制御
している。従って、モータの応答遅れを加味したアシス
トトルクに基づいてモータを制御することとなり、車両
の加速度合に応じたきめ細かいモータ制御を行うことが
でき、空走感をなお一層抑制できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１７】図１に本発明の一実施形態に係るハイブリ
ッド車の出力制御装置を表す概略構成、図２にハイブリ
ッド車の出力制御装置の制御ブロック、図３にハイブリ
ッド車の出力制御装置による制御のフローチャート、図
４に実プライマリ回転速度と仮想プライマリ回転速度と
の関係を表すタイムチャート、図５にハイブリッド車の
出力制御装置の運転状態の変化を表すタイムチャートを
示す。

【００１８】本実施形態のハイブリッド車の出力制御装
置において、図１に示すように、エンジン１１のクラン
ク軸１２は伝達クラッチ１３を介して電気モータ１４の
出力軸１５と断接可能となっており、この伝達クラッチ
１３は図示しない油圧駆動装置で作動するアクチュエー
タ１６により駆動可能となっている。そして、この電気
モータ１４は図示しないバッテリから電力の供給を受け
て駆動可能であると共に、エンジン１１からの駆動力を
受けて発電して電力をバッテリに充電可能となってい
る。このようにエンジン１１と電気モータ１４とでハイ
ブリッド車のパワーユニットが構成されている。

【００１９】この電気モータ１４の出力軸１５は無段変
速機としてのＣＶＴ１７の入力軸（プライマリ軸）１８
に接続されている。このＣＶＴ１７はエンジン１１側に
連結されたプライマリプーリ１９と車両の駆動軸側に連
結されたセカンダリプーリ２０と両プーリ１９，２０間
に掛け渡されたベルト２１等とから構成され、プライマ
リシャフト１８に入力された回転が、同軸一体のプライ
マリプーリ１９からベルト２１を介してセカンダリプー
リ２０へ入力され、セカンダリ軸２２に出力されるよう
になっている。

【００２０】即ち、プライマリプーリ１９は固定シーブ
１９ａと可動シーブ１９ｂとを有し、可動シーブ１９ｂ
の背面側にプライマリシリンダ１９ｃが形成されてい
る。従って、このプライマリシリンダ１９ｃに油圧を給
排することで固定シーブ１９ａに対して可動シーブ１９
ｂを移動し、プーリの溝幅を可変とすることができる。
一方、同様に、セカンダリプーリ２０は固定シーブ２０
ａと可動シーブ２０ｂとを有し、可動シーブ２０ｂの背
面側にセカンダリシリンダ２０ｃが形成されている。従
って、このセカンダリシリンダ２０ｃに油圧を給排する
ことで固定シーブ２０ａに対して可動シーブ２０ｂを移
動し、プーリの溝幅を可変とすることができる。

【００２１】また、このＣＶＴ１７は油圧回路により制
御されるようになっている。即ち、セカンダリシリンダ
２０ｃにはレギュレータバルブ２３により調圧されたセ
カンダリ油圧（ライン圧）が加えられ、プライマリシリ
ンダ１９ｃには、ライン圧が変速比制御バルブ２４によ
り調圧されたプライマリ油圧が加えられる。なお、２５
はオイルパン、２６はオイルパン２５内の油をレギュレ
ータバルブ２３側へ供給するオイルポンプである。

【００２２】そして、ＣＶＴ１７のセカンダリ軸２２は
発進クラッチ２７を介してデファレンシャルギヤ２８に
接続されており、この発進クラッチ２７は図示しない油
圧駆動装置で作動するアクチュエータ２９により駆動可
能となっており、セカンダリ軸２２から左右の駆動輪３
０へのトルク伝達量を調整することができる。

【００２３】また、車両には、入出力装置、記憶装置
（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置
（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を有するＳＭＵ（システ
ムマネージメントユニット）３１が設けられており、こ
のＳＭＵ３１によりエンジン１１及び電気モータ１４な
どを含めた総合的な制御が行われる。即ち、このＳＭＵ
３１にはエンジン回転速度センサ３２、車速センサ３
３、アクセルペダルのポジションセンサ３４、プライマ
リ回転速度センサ３５、セカンダリ回転速度センサ３６
などの各種センサの検出情報（エンジン回転速度Ｎｅ、
車速Ｖ、アクセル開度ＡＰＳ、実プライマリ回転速度Ｎ
ｐ、セカンダリ回転速度Ｎｓ）が入力される。そして、
ＳＭＵ３１は各種センサの検出情報に基づいて燃料噴射
モードや燃料噴射量、点火時期等を決定し、図示しない
点火プラグ、インジェクタ、スロットル弁を制御し、エ
ンジン１１の出力制御を行う。なお、ＳＭＵ３１は、伝
達クラッチ１３と発進クラッチ２７の各アクチュエータ
１６，２９の制御も行う。

【００２４】また、ＳＭＵ３１にはバッテリの充電容量
（バッテリ充電率ＳＯＣ）が入力されており、このバッ
テリ充電容量に応じて電気モータ１４を制御し、モータ
１４の出力制御を行う。

【００２５】更に、車両には、ＳＭＵ３１と同様に、入
出力装置、記憶装置、中央処理装置、タイマカウンタ等
を有するＣＶＴ−ＥＣＵ（ＣＶＴ用電子制御ユニット）
３７が設けられており、このＣＶＴ−ＥＣＵ３７により
ＣＶＴ１７の総合的な制御が行われる。即ち、このＣＶ
Ｔ−ＥＣＵ３７にはアクセルペダルのポジションセンサ
３４、プライマリ回転速度センサ３５、セカンダリ回転
速度センサ３６などの各種センサ類の検出情報（アクセ
ル開度ＡＰＳ、実プライマリ回転速度Ｎｐ、セカンダリ
回転速度Ｎｓ）が入力される。そして、ＣＶＴ−ＥＣＵ
３７は各種センサ類の検出情報に基づいて、ＣＶＴ１７
のレギュレータバルブ２３及び変速比制御バルブ２４の
油圧を制御することでプーリ比を変え、変速比を設定変
更することができる。

【００２６】そして、このＣＶＴ−ＥＣＵ３７では、Ｓ
ＭＵ３１にて、アクセル開度ＡＰＳと車速Ｖに基づいて
図示しないマップから要求トルクを求め、この要求トル
クに基づいて図示しないマップからＳＭＵ３１にて実プ
ライマリ回転速度Ｎｐ₁を求め、ＣＶＴ−ＥＣＵ３７で
は実プライマリ回転速度Ｎｐ₁にフィルタをかけ、目標
プライマリ回転速度Ｎp1cvt を設定するようになってい
る。この目標プライマリ回転速度Ｎp1cvt はＣＶＴ１７
を制御するためのものであり、エンジン１１及びモータ
１４等を制御するための目標プライマリ回転速度Ｎp1は
ＳＭＵ３１で設定されるようになっている。このように
ＳＭＵ３１とＣＶＴ−ＥＣＵ３７のそれぞれが別々に目
標プライマリ回転速度を設定するのは、制御対象に応じ
た設定を行うためであり、ＣＶＴ−ＥＣＵ３７で設定さ
れる目標プライマリ回転速度Ｎp1cvt は、ＣＶＴレシオ
の急変を避けるためにＳＭＵ３１で設定される目標プラ
イマリ回転速度Ｎp1を基にフィルタ処理により鈍化され
た値となっている。

【００２７】更に、ＣＶＴ−ＥＣＵ３７では、検出した
実プライマリ回転速度Ｎp と設定した目標プライマリ回
転速度Ｎp1cvt との偏差に基づいてＣＶＴ１７の変速デ
ューティを設定し、設定した変速デューティに応じてレ
ギュレータバルブ２３及び変速比制御バルブ２４の油圧
を制御してプーリ比を変え、変速比を設定変更する。

【００２８】このように構成されたハイブリッド車の出
力制御装置において、ドライバが加速のためにアクセル
ペダルを踏み込むと、加速要求トルクの増大によりＣＶ
Ｔ１７の変速比が大きく設定され、実プライマリ回転速
度Ｎｐが上昇するが、アクセルペダルの踏み込み直後は
プーリ等の慣性力に吸収されるエネルギが大きいため、
車両加速度が小さくてドライバは空走感を感じてしま
う。そこで、本実施形態にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ３７は、
ドライバによる加速要求時に、ＣＶＴ１７の変速比が大
きくなるときの仮想プライマリ回転速度Ｎpaを予測し、
この目標プライマリ回転速度Ｎpaの変化量に基づいてモ
ータ１４によるアシストトルクを制御するようにしてい
る。

【００２９】まず、ＳＭＵ３１による加速制御に関連す
る機能要素を図２の制御ブロックを用いて説明する。こ
のＳＭＵ３１は、加速制御に用いる仮想プライマリ回転
速度Ｎpaを設定する仮想プライマリ回転速度設定部４１
と、回生制御に用いる仮想プライマリ回転速度Ｎpbを設
定する仮想プライマリ回転速度設定部（図示略）と、モ
ータ要求トルクＭＴＱを設定するモータ要求トルク設定
部５１とを有している。そして、この仮想プライマリ回
転速度設定部４１は、第１ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
４２と、第２ＬＰＦ４３と、前回値処理器４４と、第３
ＬＰＦ４５とから構成され、モータ要求トルク設定部５
１は、補償トルク演算器５２，５３と、第１勾配制限器
５４と、加算器５５と、第２勾配制限器５６と、加算器
５７と、最大トルク制限器５８とから構成されている。

【００３０】次に、上述した本実施形態のハイブリッド
車の出力制御装置におけるＳＭＵ３１の制御を図２の制
御ブロック及び図３のフローチャートに基づいて詳細に
説明する。

【００３１】図３に示すように、ステップＳ１１におい
て、ＳＭＵ３１はアクセル開度ＡＰＳと車速Ｖとバッテ
リ充電率ＳＯＣとから基本モータ要求トルクＭＴＱ₁を
演算し、ステップＳ１２では、図示しないマップを用い
てアクセル開度ＡＰＳと車速Ｖとから目標プライマリ回
転速度Ｎp1を演算する。この目標プライマリ回転速度Ｎ
p1はエンジン１１及びモータ１４の制御目標値として用
いられ、実プライマリ回転速度Ｎｐの信号変化に対して
所定時間先行して変化、つまり、目標プライマリ回転速
度Ｎp1に対して実プライマリ回転速度Ｎｐが所定時間遅
れて変化するものであり、ここに追従遅れが存在する。

【００３２】そして、ステップＳ１３にて、目標プライ
マリ回転速度Ｎp1の信号が第１ＬＰＦ４２によりノイズ
処理されるが、この第１ＬＰＦ４２は一次遅れフィルタ
であり、フィルタゲイン（FG）が適宜の値に設定されて
いる。この第１ＬＰＦ４２により目標プライマリ回転速
度Ｎp1はノイズが除去され目標プライマリ回転速度Ｎp2
が演算される。

【００３３】ステップＳ１４では、アクセル開度ＡＰＳ
の変化量ΔＡＰＳの閉じ判定を行う。つまり、アクセル
開度ＡＰＳの所定時間当たりの変化量ΔＡＰＳを所定周
期（１０ms）ごとにサンプリングし、前回値と比較して
所定回数連続して負の値（ΔＡＰＳが減少）であるかど
うかを判定している。ここで変化量ΔＡＰＳが所定回数
連続して負の値でなければ、アクセル開度ＡＰＳが一定
あるいは増加しているとしてステップＳ１５に移行す
る。このステップＳ１５では、キックダウン（Ｋ／Ｄ）
加速判定、つまり、フィルタ処理された目標プライマリ
回転速度Ｎp2の所定時間当たりの変化量ΔＮp2を演算
し、この変化量ΔＮp2が所定値よりも大きいかどうかを
判定し、変化量ΔＮp2が所定値よりも大きければ、ハイ
ブリッド車は加速中であるとしてステップＳ１６に移行
する。

【００３４】ステップＳ１６では、目標プライマリ回転
速度Ｎp2の信号が第２ＬＰＦ４３によりフィルタ処理さ
れるが、この第２ＬＰＦ４３も一次遅れフィルタであ
り、キックダウン（Ｋ／Ｄ）であればフィルタゲイン
（FG）が第１ＬＰＦ４２よりもかなり小さい値ｄに設定
され、キックダウン（Ｋ／Ｄ）でなければフィルタゲイ
ン（FG）は０に設定される。この第２ＬＰＦ４３により
目標プライマリ回転速度Ｎp2はフィルタ処理されて目標
プライマリ回転速度Ｎp3に演算されるが、この目標プラ
イマリ回転速度Ｎp3はＣＶＴ−ＥＣＵ３７で得られる目
標プライマリ回転速度Ｎp1cvt に相当するように設定さ
れる。従って、得られた目標プライマリ回転速度Ｎp3と
実プライマリ回転速度Ｎｐとに基づき、ＣＶＴ−ＥＣＵ
３７と同様にＣＶＴレシオの制御に用いる変速デューテ
ィ補正量を求めることができる。

【００３５】ステップＳ１７では、前回値処理器４４が
目標プライマリ回転速度Ｎp3に前回処理を行い、所定時
間、例えば、１０ms前の値として補正し、これを目標プ
ライマリ回転速度Ｎp4とする。そして、ステップＳ１８
では、Ｋ／Ｄ加速初期間Ａの時間をセカンダリ回転速度
Ｎｓに依存した２次元マップにより演算する。続いて、
ステップＳ１９では、Ｋ／Ｄ加速が開始されてからの経
過時間が、ステップＳ１８で求めたＫ／Ｄ加速初期の区
間Ａの時間内にあるかどうかを判定する。ここで、Ｋ／
Ｄ加速が開始されてからの経過時間がＫ／Ｄ加速初期の
区間Ａの時間内にあれば、ステップＳ２０で区間Ａにお
ける仮想Ｎpaのテーリング処理を行い、そうでなければ
ステップＳ２１で区間Ａに継続する区間Ｂにおける仮想
Ｎpaのテーリング処理を行う。

【００３６】即ち、第３ＬＰＦ４５は、目標プライマリ
回転速度Ｎp4の信号をフィルタ処理するが、この第３Ｌ
ＰＦ４５は二次遅れフィルタであり、区間Ａ（ステップ
Ｓ２０）ではフィルタゲイン（FG）が１に近い大きな値
ａに設定され、また、区間Ｂ（ステップＳ２１）ではフ
ィルタゲイン（FG）が１より小さく値ａより大きい値ｂ
に設定され、目標プライマリ回転速度Ｎp4の信号は大き
く鈍らされるが、区間Ｂを過ぎれば０に設定される。そ
して、仮想プライマリ回転速度Ｎpaとして出力される。

【００３７】このようにして求められた仮想プライマリ
回転速度Ｎpaは、図４に示すように、実プライマリ回転
速度Ｎｐに対して先行して変化する。この実プライマリ
回転速度Ｎｐに対する仮想プライマリ回転速度Ｎpaの先
行時間は、実プライマリ回転速度Ｎｐの変化量ΔＮｐを
検出してから電気モータ１４にアシストトルクを発生さ
せるまでの制御系の応答遅れ時間よりも大きいか略同等
である。従って、後述するが、実プライマリ回転速度Ｎ
ｐの代わりに仮想プライマリ回転速度Ｎpaに基づいて、
電気モータ１４のアシストトルクを求めることで、ハイ
ブリッド車の加速初期に無断変速機に吸収されるエネル
ギに対応したアシスト力を得てドライバは適正な加速感
を得ることができる。また、実プライマリ回転速度Ｎｐ
には変動があるため、フィルタ処理をしても適正値とす
ることはできず、ハンチングにより適正なアシスト力を
求めることはできない。

【００３８】なお、仮想プライマリ回転速度設定部４１
では、上述したように、Ｋ／Ｄ加速時における仮想プラ
イマリ回転速度Ｎpaを出力するが、別の仮想プライマリ
回転速度設定部では、減速時において回生制御に用いる
仮想プライマリ回転速度Ｎpbを出力している。

【００３９】ステップＳ２２では、Ｋ／Ｄ加速時の仮想
プライマリ回転速度Ｎpa及び回生制御時の仮想プライマ
リ回転速度Ｎpbに応じたモータアシスト量、つまり、補
償モータ要求トルクＭＴＱ₂を求める。まず、補償トル
ク演算器５２は仮想プライマリ回転速度Ｎpaに基づいて
Ｋ／Ｄ加速時における慣性補償トルクＴ₁を演算する。
具体的には仮想プライマリ回転速度Ｎpaのサンプリング
時間（２０ms）当たりの変化量ΔＮpaを演算し、この変
化量ΔＮpaにプライマリ軸１５の慣性係数を乗算して求
める。続いて、第１勾配制限器５４にて所定時間内では
この慣性補償トルクＴ₁を出力し、所定時間経過後は所
定勾配で０まで減算して出力する。

【００４０】次に、加算器５５はこのＫ／Ｄ加速時にお
ける慣性補償トルクＴ₁を第２勾配制限器５６にかけて
勾配制限を実行し、補償モータ要求トルクＭＴＱ₂を求
める。つまり、慣性補償トルクＴ₁の上昇率は電気モー
タ１４の性能を越えて発揮することができないため、こ
こに上限値を設定する。

【００４１】そして、ステップＳ２３では、加算器５７
がステップＳ１１で求めた基本モータ要求トルクＭＴＱ
₁に補償モータ要求トルクＭＴＱ₂を加算し、ステップ
Ｓ２４にて、最大トルク制限器５８が電気モータ１４の
性能を越えないように制限を加えてモータ要求トルクＭ
ＴＱが演算され、ステップＳ２５にて、ＳＭＵ３１はこ
のモータ要求トルクＭＴＱに基づいて電気モータ１４を
制御する。

【００４２】なお、実際には、ステップＳ１５のＫ／Ｄ
加速判定と同様に車両の減速を判定するステップがあ
り、このステップで減速判定が成された場合、前述した
ように、フィルタ処理により回生制御に用いる仮想プラ
イマリ回転速度Ｎpbを算出しており、補償トルク演算器
５３はこの仮想プライマリ回転速度Ｎpbに基づいて回生
制御時における慣性補償トルクＴ₂を演算して出力す
る。そして、加算器５５はこの回生制御時における慣性
補償トルクＴ₂をを第２勾配制限器５６にかけて勾配制
限を実行して補償モータ要求トルクＭＴＱ₂を求めてい
る。

【００４３】ところで、ステップＳ１４にて、アクセル
開度ＡＰＳの変化量ΔＡＰＳの閉じ判定を行って、アク
セル開度ＡＰＳが一定あるいは増加していればステップ
Ｓ１５に移行したが、アクセル開度ＡＰＳが減少してい
ればハイブリッド車の減速運転と判定してステップＳ２
６に移行する。そして、このステップＳ２７では、ハイ
ブリッド車が加速後に減速した場合に対して、電気モー
タ１４のアシスト量として求めた補償モータ要求トルク
ＭＴＱ₂を所定勾配で減算していき、ステップＳ２８に
て、加算器５７が基本モータ要求トルクＭＴＱ₁に減算
した補償モータ要求トルクＭＴＱ₂'を加算してモータ要
求トルクＭＴＱを求める。また、ステップＳ１５にて、
Ｋ／Ｄ加速判定によりアクセル開度ＡＰＳが一定であれ
ばステップＳ２８に移行し、ハイブリッド車は減速も加
速もしておらずに一定車速で走行しているものとし、基
本モータ要求トルクＭＴＱ₁をモータ要求トルクＭＴＱ
とする。

【００４４】このように本実施形態のハイブリッド車の
出力制御装置では、ハイブリッド車のＫ／Ｄ加速時に、
加速初期の区間Ａにおいて目標プライマリ回転速度Ｎp4
の二次遅れフィルタ処理（テーリング処理）を行うと共
に、この区間Ａに継続する区間Ｂにおいて目標プライマ
リ回転速度Ｎp4の二次遅れフィルタ処理（テーリング処
理）を行うことで、仮想プライマリ回転速度Ｎpaを算出
し、この仮想プライマリ回転速度Ｎpaの変化量ΔＮpaに
基づいて電気モータ１４のアシストトルクを求めること
で、ハイブリッド車の加速初期に無断変速機に吸収され
るエネルギに対応したアシスト力を得てドライバは適正
な加速感を得ることができる。

【００４５】具体的には、図５に示すように、ハイブリ
ッド車の走行中にドライバがアクセルペダルを強く踏み
込むと、アクセル開度が上昇して区間Ａに入り、要求ト
ルクが上昇してＣＶＴレシオが急激に大きく設定され、
エンジン回転数が上昇すると共にエンジントルクが増幅
され、車両は所定の加速度で加速して車速が上昇してい
く。この場合、アクセルペダルの踏み込み直後にエンジ
ントルクの一部がＣＶＴ１７の各プーリ等の慣性力に吸
収されるが、このＫ／Ｄ加速時には仮想プライマリ回転
速度Ｎpaの変化量ΔＮpaに基づいて電気モータ１４のア
シストトルクが発生するため、ハイブリッド車はドライ
バのアクセルペダルを強く踏み量に応じて車両加速度が
発生し、ドライバは適正な加速感を感じることができ
る。

【００４６】そして、ドライバがアクセルペダルを踏み
込んで所定時間が経過すると、区間Ｂに入り、要求トル
クに対してＣＶＴレシオがゆっくりと大きく設定され、
エンジン回転数がゆるやかに上昇すると共にエンジント
ルクが増幅され、車両は所定の加速度で加速して車速が
上昇していく。この区間Ａから区間Ｂに移行するとき、
ＣＶＴ１７の慣性力に吸収されるエンジントルクが減少
して大きな車両加速度が発生するが、ここで電気モータ
１４のアシストトルクが減少するため、区間Ａから区間
Ｂにかけて車両加速度は滑らかに連続することとなり、
ドライバは２段加速感を感じることはなく、ドライバビ
リティが悪化することはない。

【００４７】また、ハイブリッド車の加速時の燃費を向
上するために、加速前のエンジン回転数を低下させて区
間ＡのＣＶＴレシオを更に大きく設定して、ＣＶＴ１７
の慣性力に吸収されるエンジントルクが大きくなって
も、それに応じて電気モータ１４のアシストトルクが設
定されることとなり、ドライバは加速初期に減速感を感
じることはない。

【００４８】なお、この図５のグラフでは、モータトル
クを一定として、Ｋ／Ｄ加速初期にアシストトルク（補
償モータ要求トルクＭＴＱ₂）を設定するようにした
が、これはモータアシストトルクの発生を分かりやすく
するためにしたものであり、実際には、前述したよう
に、基本モータ要求トルクＭＴＱ₁と補償モータ要求ト
ルクＭＴＱ₂を加算したものがモータ要求トルクＭＴＱ
となっている。即ち、ハイブリッド車に駆動力が要求さ
れる場合やエンジン１１による走行では効率がよくない
場合には、基本モータ要求トルクを設定してモータにト
ルクを出力させる一方、減速時や下り坂などのブレーキ
が必要になる場合や充電率ＳＯＣの低下により発電が要
求される場合には、回生モータ要求トルクを設定して電
気モータ１４を発電機として作動させ、この電気モータ
１４にトルクを吸収させている。

【００４９】上述の実施形態では、Ｋ／Ｄ加速時の期間
を初期期間Ａとこの区間Ａに継続する区間Ｂに分けた
が、１つの区間としてもよく、また、３つ以上のの区間
に分けてもよい。また、上述した実施形態では、ベルト
式無段変速機としてベルト式ＣＶＴ１７を用いたが、ト
ロイダル式ＣＶＴなど他の方式の無段変速機を用いても
よい。

【００５０】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明のハイブリッド車の出力制御装置
によれば、ドライバによる加速要求時に無断変速機の変
速比が大きくなるときのプライマリ軸の回転速度を予測
し、この回転速度の変化量に基づいてモータのアシスト
トルクを制御するので、プライマリ軸の回転速度を予測
してそれに応じてアシストトルクを制御することで、ド
ライバの加速要求に応じた加速感を感じることができ、
加速初期において加速不良による空走感を抑制してドラ
イバビリティを向上することができる。

【００５１】また、請求項２の発明のハイブリッド車の
出力制御装置によれば、ドライバによる加速要求時にモ
ータを駆動することによりエンジンを補助するモータ制
御手段を設け、このモータ制御手段は、ドライバによる
加速要求時に無断変速機の変速比を大きな変化割合で変
化させる第１変化期間と、加速要求時に第１変化期間に
継続すると共に第１変化期間における変化割合よりも小
さな変化割合で無断変速機の変速比を変化させる第２変
化期間とを設定し、第１変化期間におけるモータのアシ
ストトルクが記第２変化期間におけるモータのアシスト
トルクよりも大きくなるように制御するので、ドライバ
の加速要求に応じた加速初期となる第１変化期間にて、
十分なアシストトルクが作用することとなり、この第１
変化期間で加速感を感じることができ、加速初期におい
て加速不良による空走感を抑制してドライバビリティを
向上することができる。

【００５２】また、請求項３の発明のハイブリッド車の
出力制御装置によれば、モータ制御手段はプライマリ軸
の回転速度の変化量に基づいてモータのアシストトルク
を制御するので、車両の加速度合に応じたきめ細かいモ
ータ制御を行うことができ、空走感を一層抑制すること
ができる。

【００５３】また、請求項４の発明のハイブリッド車の
出力制御装置によれば、モータ制御手段は、プライマリ
軸の回転速度の変化量からモータの応答遅れ時間を加味
した所定期間経過後の仮想回転速度変化量を算出し、仮
想回転速度変化量に基づいてモータのアシストトルクを
制御するので、モータの応答遅れを加味したアシストト
ルクに基づいてモータを制御することとなり、車両の加
速度合に応じたきめ細かいモータ制御を行うことがで
き、空走感をなお一層抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車の出
力制御装置を表す概略構成図である。

【図２】ハイブリッド車の出力制御装置の制御ブロック
図である。

【図３】ハイブリッド車の出力制御装置による制御のフ
ローチャートである。

【図４】実プライマリ回転速度と仮想プライマリ回転速
度との関係を表すタイムチャートである。

【図５】ハイブリッド車の出力制御装置の運転状態の変
化を表すタイムチャートである。

【図６】従来のハイブリッド車の出力制御装置の運転状
態の変化を表すタイムチャートである。

【符号の説明】

１１エンジン１４電気モータ１７ＣＶＴ（式無段変速機）１８プライマリ軸２２セカンダリ軸３１ＳＭＵ（モータ制御手段）３３車速センサ３４アクセルポジションセンサ３５プライマリ回転数センサ３７ＣＶＴ−ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｌ 15/20 Ｆ１６Ｈ 61/02 ＺＨＶＦ１６Ｈ 61/02 ＺＨＶ 59:42 // Ｆ１６Ｈ 59:42 59:48 59:48 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者村上信明東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者五島賢司東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3D041 AA32 AB01 AC01 AC15 AC20 AD02 AD10 AD23 AD37 AD51 AE02 AE07 AE09 AE14 AE36 AF01 AF03 3J552 MA07 NA01 NB01 NB09 PA32 RB16 SB02 TA01 VA32Y VA33Y VA37Z VD01Z 5H115 PA01 PG04 PI16 PI29 PU25 QE01 QE08 QN08 QN11 QN24 QN28 RB08 RE02 RE03 SE03 SE05 SE08 TB01 TO02 TO04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン及びモータからなるパワーユニ
ットと、該パワーユニットにより駆動する回転軸をプラ
イマリ軸として有する無段変速機とを具えたハイブリッ
ド車において、ドライバによる加速要求時に、前記無断
変速機の変速比が大きくなるときの前記プライマリ軸の
回転速度を予測し、該回転速度の変化量に基づいて前記
モータのアシストトルクを制御することを特徴とするハ
イブリッド車の出力制御装置。
【請求項２】エンジン及びモータからなるパワーユニ
ットと、該パワーユニットにより駆動する回転軸をプラ
イマリ軸として有する無段変速機とを具えたハイブリッ
ド車において、ドライバによる加速要求時に前記モータ
を駆動することにより前記エンジンを補助するモータ制
御手段を設け、該モータ制御手段は、ドライバによる加
速要求時に前記無断変速機の変速比を大きな変化割合で
変化させる第１変化期間と、前記加速要求時に該第１変
化期間に継続すると共に該第１変化期間における変化割
合よりも小さな変化割合で前記無断変速機の変速比を変
化させる第２変化期間とを設定し、前記第１変化期間に
おける前記モータのアシストトルクが前記第２変化期間
における該モータのアシストトルクよりも大きくなるよ
うに制御することを特徴とするハイブリッド車の出力制
御装置。
【請求項３】請求項２のハイブリッド車において、前
記モータ制御手段は、前記プライマリ軸の回転速度の変
化量に基づいて前記モータのアシストトルクを制御する
ことを特徴とするハイブリッド車の出力制御装置。
【請求項４】請求項２のハイブリッド車において、前
記モータ制御手段は、前記プライマリ軸の回転速度の変
化量から前記モータの応答遅れ時間を加味した所定期間
経過後の仮想回転速度変化量を算出し、該仮想回転速度
変化量に基づいて前記モータのアシストトルクを制御す
ることを特徴とするハイブリッド車の出力制御装置。