JP2010158973A - 車両用駆動装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 減速回生時のショックの発生を抑制する。
【解決手段】 エンジン１２と、エンジン１２に連結された第１モータ１４と、エンジン１２及び第１モータ１４と駆動輪３４とを断続する第１断続手段１８と、エンジン１２に並列に配置された第２モータ２０と、第２モータ２０と駆動輪３４とを断続する第２断続手段２４とを有する車両用駆動装置の制御方法であって、減速時において、第１断続手段１８を締結し、第２断続手段２４を解放して、第１モータ１４による回生状態から、第１断続手段１８を解放し、第２断続手段２４を締結して、第２モータ２０による回生状態に切り換えるときに、第１断続手段１８を解放する前に第２断続手段２４を締結し、その状態で、第１モータ１４による回生量を減少させつつ第２モータ２０による回生量を増大させる。そして、回生を行うモータが第１モータ１４から第２モータ２０に移行した後、第１断続手段１８を解放する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、モータを備えた車両用駆動装置の制御装置に関し、自動車の駆動技術の分野に属する。

従来より、駆動源としてモータとエンジンとを搭載し、選択的にいずれかを用いることにより駆動輪を駆動する、いわゆるシリーズパラレルハイブリッド車両が知られている。具体的には、このようなハイブリッド車両は、例えば特許文献１に記載されているように、エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有する。

そして、低負荷低車速領域では第１断続手段を解放し（動力非伝達状態に）、第２断続手段を締結（動力伝達状態に）して第２モータで駆動輪を駆動し、高負荷領域および高車速領域では第１断続手段を締結し、第２断続手段を解放してエンジンで駆動輪を駆動する。なお、エンジンで駆動輪を駆動しているとき、該エンジンのスタータとして使用される第１モータが補助的に駆動輪を駆動する、すなわち第１モータがエンジンをアシストするために作動するハイブリッド車両も存在する。

また、このようなハイブリッド車両の場合、減速時、高車速領域では第１断続手段を締結し、第２断続手段を解放して、第１モータを発電機として作動させることにより該第１モータでエネルギの回生を行い、低車速領域では第１断続手段を解放し、第２断続手段を締結して、第２モータを発電機として作動させることにより該第２モータでエネルギの回生を行う。そして、回生電力を、モータが駆動源として作動しているときに該モータに電力を供給するバッテリに充電する。

特開２００６−３３５１９０号公報

ところで、上述に記載するように、減速回生を第１モータから第２モータに切り換えて実行する場合、高車速領域から低車速領域への移行の際、第１断続手段を締結状態から解放状態にするタイミング、第１モータの回生制御（発電機として作動させる制御）の停止のタイミング、第２断続手段を解放状態から締結状態にするタイミング、および第２モータの回生制御の開始のタイミングをどのように制御するかが課題となる。

例えば、第１断続手段を解放して第１モータの回生制御を停止させるタイミングに対して、第２断続手段を締結して第２モータの回生制御を開始するタイミングが遅れると、その遅れた間だけ駆動輪を減速させる減速トルクが消滅して、車両の空走状態が発生する。これとは逆に、前者のタイミングに対して後者のタイミングが早すぎると、一時的に両モータとも発電状態となり、両モータの発電抵抗トルクにより減速トルクが増加して、車両にショックが発生する。

そこで、本発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有するハイブリッド車両において、減速回生を第１モータから第２モータに切り換えて実行する際に起こる車両の空走状態やショックの発生を抑制することができる車両用駆動装置の制御方法および制御装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有する車両用駆動装置の制御方法であって、
減速時において、前記第１断続手段を締結し、第２断続手段を解放して、第１モータで回生を行っている状態から、第１断続手段を解放し、第２断続手段を締結して、第２モータで回生を行う状態に切り換えるときに、
前記第１断続手段を解放する前に第２断続手段を締結する第１ステップと、
前記第１ステップにより両断続手段が締結されている状態で、第１モータによる回生量を減少させつつ第２モータによる回生量を増大させる第２ステップと、
前記第２ステップにより回生を行うモータが第１モータから第２モータに移行した後、前記第１断続手段を解放する第３ステップとを実行することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
前記第１ステップの実行前に、第２モータを駆動して第２断続手段の第２モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させるステップを実行し、該ステップにより前記両側の回転速度が同期した状態で前記第１ステップを実行することを特徴とする。

ここで、第２断続手段における断続相手側とは、該断続手段がクラッチで構成される場合は、第２モータ側の回転部材に対向する駆動輪側の回転部材であり、また、後述の実施形態で示すように、ブレーキを用いて構成される場合は、第２モータに連動して回転する回転部材を固定するための部材であり、この場合、該回転部材を停止させることにより両側の回転速度が同期する。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
前記第２ステップで、第１モータによる回生量を減少させるときに、該第１モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、
前記第３ステップは、第１モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点で実行することを特徴とする。

一方、請求項４に記載の発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有する車両用駆動装置の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速時に前記車速検出手段によって車速が所定の回生制御切換速度まで低下したことが検出されたときに、前記第１断続手段を締結状態から解放状態に切り換え、第２断続手段を解放状態から締結状態に切り換えるとともに、第１モータで回生を行っている状態から第２モータで回生を行う状態に切り換える制御手段とが備えられ、
前記制御手段は、
第１モータで回生を行っている状態から第２モータで回生を行う状態に切り換えるときに、前記第１断続手段を解放する前に第２断続手段を締結し、両断続手段が締結している状態で、第１モータによる回生量を減少させつつ第２モータによる回生量を増大させることにより、回生を行うモータを第１モータから第２モータに移行させ、その後、前記第１断続手段を解放することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記第２モータと第２断続手段との間に減速手段が配置されており、
前記第２断続手段と減速手段は、プラネタリギヤセットと、該プラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキとで構成され、該ブレーキが締結された状態で第２モータの回転を減速して駆動輪側に伝達し、該ブレーキが解放された状態で第２モータと駆動輪とを切り離すように構成されていることを特徴とする。

さらに、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段は該エンジン及び第１モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、
前記制御手段は、前記自動変速機をニュートラル状態とすることにより、エンジン及び第１モータと駆動輪とを切り離すことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、減速時において、第１モータで回生している状態から第２モータで回生する状態に切り換わるときに、第１断続手段が解放される前に第２断続手段が締結され、両断続手段が締結されている状態で、第１モータによる回生量が次第に減少する一方、第２モータによる回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第１モータから第２モータに移行される。そして、その後、第１断続手段が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。

また、請求項２に記載の発明によれば、第２断続手段を締結する前に、すなわち第２モータと駆動輪とを接続する前に、第２モータを駆動して第２断続手段の第２モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させる。これにより、ショックの発生を抑制しつつ、第２モータと駆動輪とを接続することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、第１モータによる回生量を減少させるときに、該第１モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、該第１モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点、すなわちエンジンと第1モータとが抵抗となることによる減速トルクが実質的にゼロになった時点で、第１断続手段がエンジン及び第１モータと駆動輪とを切り離す。これにより、第１断続手段が締結状態から解放状態に切り換わるときの減速トルクの変化量が実質的にゼロになり、該第１断続手段の解放に伴うショックの発生が防止される。

一方、請求項４に記載の発明によれば、減速時において、第１モータで回生している状態から第２モータで回生する状態に切り換わるときに、第１断続手段が解放される前に第２断続手段が締結され、両断続手段が締結されている状態で、第１モータによる回生量が次第に減少する一方、第２モータによる回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第１モータから第２モータに移行される。そして、その後、第１断続手段が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。

また、請求項５に記載の発明によれば、第２モータと第２断続手段との間にプラネタリギヤセットで構成された減速手段が設けられ、該第２断続手段がプラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキで構成される。これにより、簡単な構成で第２モータと駆動輪とを確実に切り離すことができる。

具体的に言うと、第２断続手段をブレーキでなくクラッチで構成する場合、第２モータと駆動輪とを確実に切り離すために、第２断続手段は、締結油圧室内の残留作動油に遠心力が作用することにより起こる不作為の締結を防止するために遠心バランス室を設けた複雑な構成のクラッチでなければいけないが、ブレーキを用いて構成すれば、その必要がなくなり、構成が簡素化される。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、第１断続手段は、エンジン及び第１モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、該自動変速機がニュートラル状態とされることにより、エンジン及び第１モータと駆動輪とが切り離される。したがって、エンジン及び第１モータと駆動輪との間に、これらを接続しまたは切り離す断続手段を設ける必要がなくなる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の概略的な構成図である。 減速機と第２断続手段の部分的断面図である。 制御系統を概略的に示す図である。 運転者に要求された減速度を決定するためのマップである。 要求された減速度に対するブレーキの種類を示す図である。 減速回生時における第１および第２モータのトルクを決定するためのフローを示す図である。 回生切り換えの制御のフローを示す図である。 図７に示すフローに対応するタイムチャートを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る、ハイブリッド車両の構成を簡略的に示している。図中において破線は、電力の流れを示している。

図１に示すハイブリッド車両１０は、一方の駆動源であるエンジン１２と、エンジン１２の出力軸に連結された第１モータ１４と、入力軸がエンジン１２の出力軸に連結されるとともに出力軸が駆動軸１６に連結され、エンジン１２と駆動軸１６との間を断続する第１断続手段でもある自動変速機１８と、他方の駆動源である第２モータ２０と、モータ２０の回転を減速する減速機２２と、減速機２２と駆動軸１６との間を断続する第２断続手段２４と、車両を停止させるためのホイールブレーキ２６とを有する。また、第１モータ１４と第２モータ２０とに電力を供給するバッテリ２８を有する。

エンジン１２は、駆動源として選択されたとき（例えば、走行状態に応じて車両制御装置が選択したとき、または運転者が駆動源として選択したとき）、自動変速機１８、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。

第１モータ１４は、バッテリ２８から電力の供給を受けてエンジン１２をクランキングするスタータとして機能する。また、減速回生時（特にエンジンブレーキが使用される時）、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。

自動変速機１８は、運転者が要求する変速段に応じてエンジン１２の回転を、増速して、または減速して、若しくはそのまま駆動軸１６に伝達する。また、第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、ニュートラル状態になり、エンジン１２と駆動軸１６とを切り離す、第１断続手段として機能する。

第２モータ２０は、駆動源として選択されたとき、バッテリ２８から電力の供給を受けて、減速機２２、締結状態（動力伝達状態）の第２断続手段２４、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。また、減速回生時、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。

また、この第２モータ２０は、減速機２２、第２断続手段２４と一体にされて、モータユニットとして構成されている。

図２にモータユニットの部分断面図を示す。

このモータユニットＭＵにおいて、減速機２２は、サンギヤ２２ａ、ピニオン２２ｂ、キャリア２２ｃ、およびリングギヤ２２ｄからなるプラネタリギヤセットで構成されており、そのプラネタリギヤセットのサンギヤ２２ａが第２モータ２０の回転子２０ａに連結されている。また、プラネタリギヤセットのキャリア２２ｃは、減速機２２の出力軸２２ｅに連結されている。この出力軸２２ｅは駆動軸１６に連結されている。

また、モータユニットＭＵにおいて、第２断続手段２４は、油圧式のブレーキで構成されており、減速機２２を構成するプラネタリギヤセットのリングギヤ２２ｄとモータユニットハウジングＭＵａとを断続可能に連結する。

第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、第２断続手段２４を構成する油圧式ブレーキが油圧の供給を受けてリングギヤ２２ｄをモータユニットハウジングＭＵａに締結する状態になり、第２モータ２０の回転子２０ａに連結されたサンギヤ２２ａの回転がピニオン２２ｂを介して減速されてキャリア２２ｃに伝達され、このキャリア２２ｃと連結された減速機２２の出力軸２２ｅが回転する。そして駆動輪３４に回転が伝達される。

一方、第２モータ２０が駆動源として選択されていないときは（エンジン１２が駆動源として選択されているときは）、第２断続手段２４を構成する油圧式ブレーキがリングギヤ２２ｄとモータユニットハウジングＭＵａとを切り離した状態になり、第２モータ２０の回転子２０ａに連結されたサンギヤ２２ａの回転が、キャリア２２ｃに伝達されずピニオン２２ｂを介してリングギヤ２２ｄに伝達される。そしてリングギヤ２２ｄは空回転する。

ここからは、本発明に係る、減速制御について説明する。

図３は、本発明に係る制御系統を概略的に示している。

図に示すコントローラ１００は、運転者が要求する減速を検出するためのアクセルペダルセンサ１０２およびブレーキペダルセンサ１０４と、ハイブリッド車両１０の車速を検出する車速センサ１０６とからの検出信号に基づいて、減速に関連する制御を、エンジン１２、第１モータ１４、自動変速機１８、第２モータ２０、第２断続手段２４、およびホイールブレーキ２６に対して実行するように構成されている。

まず、コントローラ１００は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ１０２とブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ１０４とからの検出信号に基づいて、運転者が要求する、減速の開始やその減速度、また減速の終了を検出するように構成されている。

具体的には、コントローラ１００は、アクセルペダルセンサ１０２が検出したアクセルペダルの踏込量がゼロの場合に、運転者が減速の開始を要求していると判定し、その後のブレーキペダルセンサ１０４が検出するブレーキペダルの踏込量がゼロである場合は、運転者がエンジンブレーキによる減速を要求していると判定する。

また、コントローラ１００は、運転者が要求する減速度を、ブレーキペダルセンサ１０４が検出するブレーキペダルの踏込量と、車速センサ１０６が検出する車速と、予め作成された図４に示す減速度決定マップとに基づいて検出する。減速度は、図４に示すように、ブレーキペダルの踏込量が大きくなるほど、また、車速が高速になるほど大きくなる。

要求された減速度で減速するために、コントローラ１００が行う減速に関する制御は、減速が要求されたときの走行状態によって異なる。エンジンを駆動源として走行している場合、コントローラ１００は、要求された減速度に応じて、エンジン１２、第1モータ１４、およびホイールブレーキ２６を制御する。

まず、図５（Ａ）に示すように、要求された減速度がＳＤ_０より小さい場合、コントローラ１００は、エンジン１２を停止して（燃料の燃焼を停止して）、エンジンブレーキによる減速を実行する。なお、ＳＤ_０は、図４に示すように、ブレーキペダルの踏込量がゼロのときの減速度である。

要求減速度がＳＤ_０を超えている場合、コントローラ１００は、エンジンブレーキに加え、第１モータ１４を発電機として制御し、回生ブレーキによる減速を実行する。回生ブレーキ量は、第１モータ１４の回生量（発電量）を変更することにより調整される。

これより要求減速度が大きい場合、具体的に言えばエンジンブレーキと回生ブレーキとでは要求する減速度を達成できない場合、コントローラ１００は、エンジンブレーキと回生ブレーキとに加え、ホイールブレーキ２６を用いた減速を実行する。

一方、第２モータ２０を駆動源として走行している場合、コントローラ１００は、要求された減速度に応じて、第２モータ２０とホイールブレーキ２６を制御する。

図５（Ｂ）に示すように、コントローラ１００は、第２モータ２０を発電機として制御して回生ブレーキによる減速を実行し、この回生ブレーキのみで要求された減速度を達成できない場合は、これに加えてホイールブレーキ２６を用いた減速を実行する。

これらのことを踏まえた、第１モータ１４と第２モータ２０の回生量を決定するための制御の流れのフローの一例を図６に示す。このフローでは、回生量と対応する各モータのトルクを決定する。

まず、図６に示すように、ステップＳ２００において、コントローラ１００は、アクセルペダルセンサ１０２からの検出信号に基づいて、アクセルペダルの踏込量がゼロか否かを判定する。アクセルペダルの踏込量がゼロであること、すなわち減速の開始が要求されたことを判定して、次のステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０において、コントローラ１００は、ブレーキペダルセンサ１０４と車速センサ１０６とからの検出信号に基づいて、ブレーキペダルの踏込量と車速とを取込む。

次に、ステップＳ２２０において、コントローラ１００は、ステップ２１０で取込んだブレーキペダルの踏込量と車速、図４に示すマップに基づいて、運転者が要求する減速度を算出する。

続いて、ステップＳ２３０において、コントローラ１００は、ステップＳ２２０で算出した要求減速度を達成できる、駆動輪３４を減速させる減速トルクＴ_ＳＤを算出する。

ステップＳ２４０において、コントローラ１００は、第２断続手段２４が解放状態であるか否か、すなわち第２モータ２０が選択されていないか否かを判定する。解放状態である場合、すなわち、第２モータ２０でなくエンジン１２が駆動源として選択されている場合、ステップＳ２５０に進む。そうでない場合、すなわち第２モータ２０が駆動源として選択されている場合、ステップＳ３００に進む。

ステップＳ２５０において、コントローラ１００は、エンジン１２の機械抵抗トルクＴ_ＥＲがステップＳ２３０で算出した減速トルクＴ_ＳＤより小さいか否かを判定する。小さい場合ステップＳ２６０に進む。そうでない場合ステップＳ２９０に進む。

ステップＳ２６０において、コントローラ１００は、第１モータ１４が発生させることができる回生側（駆動輪３４を減速させる側）の最大限界のトルクＴ_{ｍ１ＭＡＸ}が、Ｔ_ＳＤ−Ｔ_ＥＲより小さいか否かを判定する。小さい場合、ステップＳ２７０に進む。そうでない場合ステップＳ２８０に進む。なお、Ｔ_{ｍ１ＭＡＸ}は、第１モータ１４の仕様（能力）及びそのときのモータ回転速度によって決まっている。

ステップＳ２７０において、コントローラ１００は、第1モータ１４に発生させるトルクＴ_ｍ１をＴ_{ｍ１ＭＡＸ}に決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この場合、コントローラ１００は、ステップＳ２７０を終了すると、エンジン１２を停止してＴ_ＥＲの機械抵抗トルクを発生させるとともに、Ｔ_{ｍ１ＭＡＸ}のトルクを発生するように第１モータ１４を発電機として制御する。これに加えてホイルーブレーキ２６を制御し、トータルとしてＴ_ＳＤの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪３２を減速する。

一方、ステップＳ２６０でＴ_{ｍ１ＭＡＸ}がＴ_ＳＤ−Ｔ_ＥＲより小さくないと判定した場合、ステップＳ２８０において、コントローラ１００は、第1モータ１４に発生させるトルクＴ_ｍ１をＴ_ＳＤ−Ｔ_ＥＲに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この場合、コントローラ１００は、ステップＳ２８０を終了すると、エンジン１２を停止してＴ_ＥＲの機械抵抗トルクを発生させるとともに、Ｔ_{ｍ１ＭＡＸ}のトルクを発生するように第１モータ１４を発電機として制御する。これにより、トータルとしてＴ_ＳＤの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪３２を減速する。

一方、ステップＳ２５０でＴ_ＥＲがＴ_ＳＤより小さくないと判定した場合、ステップＳ２９０において、コントローラ１００は、第1モータ１４に発生させるトルクＴ_ｍ１をゼロに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この場合、コントローラ１００は、ステップＳ２９０を終了すると、エンジン１２を停止してＴ_ＥＲの機械抵抗トルクを発生させる。これにより、Ｔ_ＳＤ（＝Ｔ_ＥＲ）の減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪３２を減速する。

一方、ステップＳ２４０で第２断続手段２４が解放状態でない、言い換えると第２モータ２０が駆動源として選択されていると判定した場合、ステップＳ３００において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生させることができる回生側（駆動輪３４を減速させる側）の最大限界のトルクＴ_{ｍ２ＭＡＸ}が、Ｔ_ＳＤより小さいか否かを判定する。小さい場合ステップＳ３１０に進む。そうでない場合ステップＳ３２０に進む。なお、Ｔ_{ｍ２ＭＡＸ}は、第２モータ２０の仕様（能力）及びそのときのモータ回転速度によって決まっている。

ステップＳ３１０において、コントローラ１００は、第２モータ２０に発生させるトルクＴ_ｍ２をＴ_{ｍ２ＭＡＸ}に決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この場合、コントローラ１００は、ステップＳ３１０を終了すると、Ｔ_{ｍ２ＭＡＸ}のトルクを発生するように第２モータ２０を発電機として制御する。これに加えてホイルーブレーキ２６を制御し、トータルとしてＴ_ＳＤの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪３２を減速する。

一方、ステップＳ３００でＴ_{ｍ２ＭＡＸ}が、Ｔ_ＳＤより小さくないと判定した場合、ステップＳ３２０において、コントローラ１００は、第２モータ２０に発生させるトルクＴ_ｍ２をＴ_ＳＤに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この場合、コントローラ１００は、ステップＳ３２０を終了すると、Ｔ_ＳＤのトルクを発生するように第２モータ２０を発電機として制御する。これにより、要求された減速度で駆動輪３２を減速する。

ここからは、本発明に係る、減速回生の切り換えについて説明する。

コントローラ１００は、第１モータ１４の減速回生中に車速が所定車速に低下すると、減速回生のモータを第１モータ１４から第２モータ２０に切り換えるように構成されている。

このことを、具体的に図７に示すフローと図８に示すタイムチャートとを用いて説明する。図７は回生切換制御の流れのフローを示し、図８は図７のフローに従うタイムチャートを示している。

まず、コントローラ１００は、第１モータ１４による減速回生中に、車速センサ１０６が検出する車速が予め設定された所定車速Ｖ_Ｃに低下すると、回生切換制御を開始し、制御停止中の第２モータ２０を駆動側で最大出力に制御する（図７のステップＳ４００〜Ｓ４２０に対応。）。

これにより、図８に示すように第２モータ２０の回転数がゼロから急激に増加する。また、これに対応するように、図２に示す、減速機２４を構成するプラネタリギヤセットのリングギヤ２２の回転数Ｎ_Ｒが急激に減少する。

具体的に説明すると、減速時において第２断続手段２４である油圧式ブレーキが解放状態であるとき、すなわちリングギヤ２２ｄがモータユニットハウジングＭＵａに締結されていないとき、該リングギヤ２２ｄは、ピニオン２２ｂを介して、駆動軸１６に出力軸２２ｅを介して連結されたキャリア２２ｃにより回転されている。これに対してサンギヤ２２ａは回転しない。

この状態で第２モータ２０を駆動側に最大出力に制御してその回転子２０ａが回転し始めると、連結されているサンギヤ２２ａも回転し始める。そして、サンギヤ２２ａの回転数は急激に増加していき、これとは反対にリングギヤ２２ｄの回転数Ｎ_Ｒは急激に減少していく。

リングギヤ２２ｄの回転数Ｎ_Ｒが所定回転数より小さくなると、コントローラ１００は、回転同期制御を開始し、第２モータ２０を駆動側で所定出力（最大出力より小さい出力）に制御する（図７のステップＳ４３０〜Ｓ４４０に対応。）。これにより、図８に示すように第２モータ２０の回転数の増加が緩やかにされる。なお、リングギヤ２２ｄの回転数Ｎ_Ｒは、車速センサ１０６が検出する車速（すなわち、キャリア２２ｃの回転数）と、ピニオン２２ｂとリングギヤ２２ｄの歯数から算出することができる。

なお、ここでいう回転同期制御は、第２モータ２０の回転数を、その回転数と駆動軸１６の回転数との比が減速機２２の減速比になるように制御することであり、具体的には、リングギヤ２２ｄの回転数Ｎ_Ｒがゼロになるように制御することである。

リングギヤ２２ｄの回転数Ｎ_Ｒが略ゼロになると（第２モータ２０の回転数Ｎ_ｍ２が対応するＮ_ｍ２ｘになると）、コントローラ１００は、第２断続手段２４を構成する油圧式ブレーキを締結状態に制御して、減速機２４と駆動軸１６とを接続する（図７のステップＳ４５０〜Ｓ４６０に対応。）。図２を用いて言えば、リングギヤ２２ｄ側に支持されている摩擦板２４ａの回転数が、モータユニットハウジングＭＵａに支持されている摩擦板２４ｂの回転数と略同一のゼロになったときに、複数の摩擦板２４ａ、２４ｂをピストン２２ｃにより締結方向に押圧する。

この回転同期制御により、第２断続手段２４を構成する油圧式ブレーキが締結するときのショックの発生を抑制しつつ、第２モータ２０と駆動軸１６とを接続することが可能になる。

第２断続手段２４を締結状態に制御すると、このとき第１断続手段１８（自動変速機）も締結状態にあるので、図８に示すように、両方の断続手段が締結状態にあることになる。したがって、コントローラ１００は、第２断続手段２４の締結と同時に、第２モータ２０をそのトルクＴ_ｍ２が回生側に急激に減少するように制御するのではなく（言い換えると急激に回生量を増加させるように制御するのではなく）、トルクＴ_ｍ２が漸減するように（回生量が漸増するように）制御する。これは、第２断続手段２４の締結と同時に第２モータ２０のトルクＴ_ｍ２を回生側に急激に減少させると（回生量を急激に増加すると）、第１断続手段１８が締結状態にあってエンジン１２および第１モータ１４が駆動軸１６に接続されている状態においては、減速トルクが急激に増加し、それによりハイブリッド車両１０にショックが発生することがあるからである。

この第２モータ２０のトルクＴ_ｍ２を回生側に漸減させる制御と並行して、コントローラ１００は、第１モータ１４のトルクＴ_ｍ１を回生側から駆動側に漸増させる制御（回生量を漸減させる制御）も実行する（図７のステップＳ４７０。）。具体的には、トータルとしての回生量が略一定になるように制御する。それにより、回生に伴う減速トルクが急激に変化しないようにしている。

第１モータ１４のトルクＴ_ｍ１が駆動側に漸増して、そのトルクの大きさがエンジン１２の機械抵抗トルクＴ_ＥＲの大きさΔＴ_Ｅと実質的に等しくなると、コントローラ１００は、第１断続手段１８を解放状態に制御する、すなわち自動変速機１８をニュートラル状態に制御する（図７のステップＳ４８０〜Ｓ４９０。）。

すなわち、図１に示すエンジン１２と駆動輪３４との間の伝達トルクＴ_Ａが、図８に示すように実質的にゼロになると略同時に、言い換えるとエンジン１２と第１モータ１４とが抵抗となることによる減速トルクが実質的にゼロになると略同時に、第１断続手段１８がエンジン１２および第１モータ１４と駆動軸１６とを切り離す。

これにより、第１断続手段１８が締結状態から解放状態に切り換わるときの減速トルクの変化量が実質的にゼロになり、該第１断続手段の１８解放（自動変速機１８のニュートラル状態への移行）に伴うショックの発生が防止される。

第１断続手段１８を解放状態に制御すると、コントローラ１００は、第１モータ１４の制御を停止する（図７のステップＳ５００。）。これにより、回生切換制御が終了する。

本実施形態によれば、減速時において、第１モータ１４で回生している状態から第２モータ２０で回生する状態に切り換わるときに、第１断続手段１８が解放される前に第２断続手段２４が締結され、両断続手段１８、２４が締結されている状態で、第１モータ１４による回生量が次第に減少する一方、第２モータ２０による回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第１モータ１４から第２モータ２０に移行される。そして、その後、第１断続手段１８が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

上述の実施形態の場合、第２断続手段２４はブレーキで構成されているが、クラッチで構成してもよい。ただし、第２断続手段をブレーキでなくクラッチで構成する場合、第２モータと駆動軸とを確実に切り離すために、第２断続手段は、締結油圧室内の残留作動油に遠心力が作用することにより起こる不作為の締結を防止するために遠心バランス室を設けた複雑な構成のクラッチでなければいけない（上述の実施形態のようにブレーキを用いて第２手段を構成する方が、その構成が簡素で済む。）。

また、上述の実施形態の場合、第１断続手段１８は自動変速機で構成されているがこれに限らない。自動変速機の代わりに、エンジン及び第１モータと駆動輪との間に、これらを接続しまたは切り離す断続手段を設けてもよい。ただし、この間に自動変速機が配置されている場合は、自動変速機をニュートラル状態にして断続手段として機能させる方が、駆動系統の構成が簡素化されて好ましい。

以上のように、本発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有するハイブリッド車両において、減速回生を第１モータから第２モータに切り換えて実行する際に起こる車両の空走状態やショックの発生を抑制することができる。したがって、モータを駆動源とする車両の分野において好適に利用される可能性がある。

１２ エンジン
１４ 第１モータ
１８ 第１断続手段（自動変速機）
２０ 第２モータ
２４ 第２断続手段（ブレーキ）
３４ 駆動輪

Claims (6)

1. エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有する車両用駆動装置の制御方法であって、
   減速時において、前記第１断続手段を締結し、第２断続手段を解放して、第１モータで回生を行っている状態から、第１断続手段を解放し、第２断続手段を締結して、第２モータで回生を行う状態に切り換えるときに、
   前記第１断続手段を解放する前に第２断続手段を締結する第１ステップと、
   前記第１ステップにより両断続手段が締結されている状態で、第１モータによる回生量を減少させつつ第２モータによる回生量を増大させる第２ステップと、
   前記第２ステップにより回生を行うモータが第１モータから第２モータに移行した後、前記第１断続手段を解放する第３ステップとを実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
   前記第１ステップの実行前に、第２モータを駆動して第２断続手段の第２モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させるステップを実行し、該ステップにより前記両側の回転速度が同期した状態で前記第１ステップを実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
   前記第２ステップで、第１モータによる回生量を減少させるときに、該第１モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、
   前記第３ステップは、第１モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点で実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。
4. エンジンと、該エンジンに連結された第１モータと、該エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段と、エンジンに並列に配置された第２モータと、該第２モータと駆動輪との間を断続する第２断続手段とを有する車両用駆動装置の制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   車両の減速時に前記車速検出手段によって車速が所定の回生制御切換速度まで低下したことが検出されたときに、前記第１断続手段を締結状態から解放状態に切り換え、第２断続手段を解放状態から締結状態に切り換えるとともに、第１モータで回生を行っている状態から第２モータで回生を行う状態に切り換える制御手段とが備えられ、
   前記制御手段は、
   第１モータで回生を行っている状態から第２モータで回生を行う状態に切り換えるときに、前記第１断続手段を解放する前に第２断続手段を締結し、両断続手段が締結している状態で、第１モータによる回生量を減少させつつ第２モータによる回生量を増大させることにより、回生を行うモータを第１モータから第２モータに移行させ、その後、前記第１断続手段を解放することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
5. 請求項４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記第２モータと第２断続手段との間に減速手段が配置されており、
   前記第２断続手段と減速手段は、プラネタリギヤセットと、該プラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキとで構成され、該ブレーキが締結された状態で第２モータの回転を減速して駆動輪側に伝達し、該ブレーキが解放された状態で第２モータと駆動輪とを切り離すように構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
6. 請求項４または５に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記エンジン及び第１モータと駆動輪との間を断続する第１断続手段は該エンジン及び第１モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、
   前記制御手段は、前記自動変速機をニュートラル状態とすることにより、エンジン及び第１モータと駆動輪とを切り離すことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。

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