JP2007232108A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機のより適正な切り換え制御を行なうことが可能な車両用駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、車両の走行環境（Ｓ１０５）及び走行制御状態（Ｓ１０１、Ｓ１０３）の少なくともいずれか一方に基づいて、記変速機の変速制御（Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０７）を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用駆動力制御装置に関し、特に、車モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関する。

特開２００２−２２５５７８号公報（特許文献１）には、以下のハイブリッド車の技術が開示されている。即ち、複数の駆動力源の動力を車輪に伝達する経路の少なくとも一部が共通化されているとともに、前記複数の駆動力源のうちの所定の駆動力源から出力された動力を前記車輪に伝達する経路に、２つの回転部材の間の動力伝達状態を変更する動力伝達状態制御装置が設けられているハイブリッド車において、前記動力伝達状態制御装置が、前記所定の駆動力源以外の駆動力源の動力を前記車輪に伝達する経路以外の経路に配置されている。

上記特許文献１の技術によれば、動力伝達状態制御装置は、ロー状態又はハイ状態に切り換えられ、その切り換えは、車速およびアクセル開度などに基づいて制御される。

特開２００２−２２５５７８号公報 特開２０００−１８８８０２号公報

モータを含む内燃機関以外の駆動源と、その駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両において、上記変速機が車速とアクセル開度に基づいて切り換えられる技術が知られている。この場合、車速とアクセル開度に基づいて変速機が切り換えられるため、切り換えを行わない方が良いと考えられる状況であっても切り替えが行われることになり、適正な切り換え制御ができない場合がある。

本発明の目的は、変速機のより適正な切り換え制御を行なうことが可能な車両用駆動力制御装置を提供することである。

本発明の車両用駆動力制御装置は、モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、車両の走行環境及び走行制御状態の少なくともいずれか一方に基づいて、前記変速機の変速制御を行い、前記車両の走行制御状態が、車両の挙動を安定的にさせるための制御が行われている状態であるときには、前記変速制御として、前記変速機は、低速段から高速段への変速が禁止されることを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置は、モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、車両の走行環境及び走行制御状態の少なくともいずれか一方に基づいて、前記変速機の変速制御を行い、前記車両の走行環境が、車両の減速が予想される走行環境である場合には、前記変速制御として、前記変速機は、低速段から高速段への変速が禁止されることを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置において、前記変速の禁止は、アクセルが戻されたとき、又は、ブレーキがオンされたときに行なわれることを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置において、前記車両用駆動ユニットは、前記モータとして機能するモータ・ジェネレータと、更に内燃機関とを備えてなる、前記駆動源と前記内燃機関のハイブリッド駆動ユニットであり、前記車両の走行環境に基づいて、更に前記内燃機関の作動制御を行なうことを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置において、前記車両の走行環境が、アクセルが踏まれると予想される走行環境である場合には、前記内燃機関の作動制御として、前記内燃機関の停止が禁止されることを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置によれば、変速機のより適正な切り換え制御を行なうことが可能となる。

以下、本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態は、モータ（図３の符号５参照）を含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機（６）とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、車両の走行環境（図１のＳ１０５）及び走行制御状態（Ｓ１０１、Ｓ１０３）の少なくともいずれか一方に基づいて、前記変速機の変速制御（Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０７）を行うものである。これにより、変速機のより適正な切り換え制御を行なうことが可能となる。

本実施形態において、前記車両の走行制御状態が、車両の挙動を安定的にさせるための制御（Ｓ１０１、Ｓ１０３）が行われている状態であるときには、前記変速制御として、前記変速機（６）は、低速段から高速段への変速が禁止される（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。

本実施形態において、前記車両の走行環境が、車両の減速が予想される走行環境である場合（Ｓ１０５）には、前記変速制御として、前記変速機は、低速段から高速段への変速が禁止される（Ｓ１０７）。

本実施形態において、前記変速の禁止（Ｓ１０７）は、アクセルが戻されたとき、又は、ブレーキがオンされたとき（ステップＳ１０６）に行なわれる。

本実施形態において、前記車両用駆動ユニットは、前記モータとして機能するモータ・ジェネレータ（５）と、更に内燃機関（１０）とを備えてなる、前記駆動源と前記内燃機関のハイブリッド駆動ユニットであり、前記車両の走行環境（Ｓ１０８）に基づいて、更に前記内燃機関の作動制御（Ｓ１０９）を行なう。

本実施形態の車両用駆動力制御装置において、前記車両の走行環境が、アクセルが踏まれると予想される走行環境である場合（Ｓ１０８）には、前記内燃機関の作動制御として、前記内燃機関の停止が禁止される（Ｓ１０９）。

本実施形態の車両用駆動力制御装置は、ハイブリッド駆動装置により駆動される車両の駆動力を制御する装置である。以下に説明するハイブリッド駆動装置は、一例として車両に搭載されるものであって、図２に示すように、主動力源１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達される。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギーを回収する回生制御の可能なアシスト動力源５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間で伝達するトルクを変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。

上記の変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。

上記のハイブリッド駆動装置を更に具体的に説明すると、主動力源１は図３に示すように、内燃機関（以下、エンジンと記す）１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これらエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。そのエンジン１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によって行なうように構成されている。

また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そして、そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御を行なうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。

さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記エンジン１０の出力軸がダンパー２０を介して第１の回転要素であるキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。

これに対して第２の回転要素であるサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。

一方、変速機６は、図３に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１にショートピニオン２３が噛合するとともに、そのショートピニオン２３がこれより軸長の長いロングピニオン２４に噛合し、そのロングピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２がロングピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、ロングピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧や電磁力などによる係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。

したがって、上記の変速機６は、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、例えば図７に示すように、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御を行なうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。

なお、図３に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギーを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によってそのインバータ２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。

上述したトルク合成分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図４のとおりであり、キャリヤ１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ１８には、エンジン１０から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１は、発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによって行なうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。

また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図５のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。

なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。

Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６、ＭＧ２−ＥＣＵ３０及びＴ−ＥＣＵ２７には、車両の走行環境又は走行状態（走行制御状態・走行支援状態）を検出又は推定する車両状態検出・推定システム１００が接続されている。車両状態検出・推定システム１００は、ナビゲーションシステム装置９５と、前後方カメラ９６と、前後方レーダー９７と、ＶＳＣ（vehicle stability control）装置９８と、ＴＲＣ（traction control system）装置９９とを備えている。ナビゲーションシステム装置９５と、前後方カメラ９６と、前後方レーダー９７は、主に車両の走行環境を検出又は推定する。ＶＳＣ装置９８及びＴＲＣ装置９９は、それぞれ車両の走行を支援するために走行制御を行なう車両走行支援装置である。

ナビゲーションシステム装置９５は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としており、演算処理装置と、車両の走行に必要な情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路など）が記憶された情報記憶媒体と、自立航法により自車両の現在位置や道路状況を検出し、地磁気センサやジャイロコンパス、ステアリングセンサを含む第１情報検出装置と、電波航法により自車両の現在位置、道路状況などを検出するためのもので、ＧＰＳアンテナやＧＰＳ受信機などを含む第２情報検出装置等を備えている。

前後方レーダー９７は、車両前部及び車両後部のそれぞれに搭載されたレーザーレーダーセンサ又はミリ波レーダーセンサなどのセンサである。前後方レーダー９７は、前方の車両との車間距離及び後方の車両との車間距離をそれぞれ計測したり、自車と前方の車両及び後方の車両のそれぞれとの相対車速を計測する際に用いられる。

ＶＳＣ装置９８は、車両が旋回するときの安定制御装置であり、車両が横滑りを起こしそうな状態（強いオーバーステア又はアンダーステア）をセンサが感知すると自動的に各輪のブレーキ油圧をコントロールし、連動してエンジン出力も最適に制御することにより車両の横滑りを抑制する。

ＴＲＣ装置９９は、滑りやすい路面において電子制御によりエンジンの出力や制動力を制御して、駆動輪の空転を抑制する装置である。

上述したハイブリッド駆動装置は、主動力源１とアシスト動力源５との二つの動力源を備えているので、これらを有効に利用して低燃費で排ガス量の少ない運転がおこなわれる。またエンジン１０を駆動する場合であっても、第１モータ・ジェネレータ１１によって最適燃費となるようにエンジン１０の回転数が制御される。さらに、コースト時には車両の有する慣性エネルギーが電力として回生される。そして、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機６を低速段Ｌに設定して出力軸２に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機６を高速段Ｈに設定して第２モータ・ジェネレータ５の回転数を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストが実行される。

上述したハイブリッド駆動装置についてのこのような基本的な制御の例を図６にフローチャートで示してある。図６に示す例では、先ず、シフト位置の検出がおこなわれる（ステップＳ１）。このシフト位置とは、車両を停止状態に維持するパーキングＰ、後進走行させるリバースＲ、ニュートラル状態とするニュートラルＮ、前進走行するためのドライブＤ、出力軸２の回転数に対してエンジン回転数を相対的に大きく維持して駆動トルクを大きくし、あるいはコースト時に制動力を増大させるエンジンブレーキＳなどのシフト装置（図示せず）で選択されている各状態であり、ステップＳ１ではリバース、ドライブ、エンジンブレーキの各シフト位置を検出する。

ついで、要求駆動力が決定される（ステップＳ２）。例えば、シフト位置やアクセル開度さらには車速などの車両の走行状態に関する情報ならびに駆動力マップなどの予め記憶している情報に基づいて要求駆動力が決定される。

さらに、走行モードが決定される（ステップＳ３）。この走行モードとは、第２モータ・ジェネレータ５を動力源とした走行形態（以下、ＥＶ走行と記す。）、エンジン１０を主たる動力源とした走行形態（以下、エンジン走行と記す。）を意味している。この走行モードは、要求駆動力に加えて、前述したバッテリー１５，２９の充電量（すなわち充電残量）ＳＯＣやバッテリー１５，２９や各モータ・ジェネレータ５，１１などの各部の温度、さらにはハイブリッド駆動装置全体としてフェイルなどの動作状態を考慮して決定（すなわち選択）される。

さらに、上記のステップＳ２で決定された要求駆動力に基づいて変速段が決定される（ステップＳ４）。すなわち前述した変速機６で設定すべき変速段が低速段Ｌあるいは高速段Ｈに決定される。

その変速機６で設定すべき変速段への変速中か否かが判断される（ステップＳ５）。この判断は、変速を実行すべきか否かの判断であり、ステップＳ４で決定された変速段が、その時点に設定されている変速段とは異なっている場合に、ステップＳ４で肯定的に判断される。

ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４で決定された変速段を設定するための変速を実行するように油圧が制御される（ステップＳ６）。この油圧は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧であり、例えば係合側のブレーキについては、係合直前の状態にするために油圧を一次的に増大させるファーストフィルの後に所定の低い油圧に維持する低圧待機の制御をおこない、これに対して解放側のブレーキについては、所定油圧までステップダウンさせた後、第２モータ・ジェネレータ５の回転数に応じて次第に解放させるように油圧を低下させる制御を行なう。

各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧をこのように制御することにより第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達されるトルクが制限されるので、パワーオン状態では、出力トルクが低下する。そのトルクの低下量は、変速機６におけるブレーキＢ１，Ｂ２のトルク容量に応じたものとなるので、ブレーキトルクが推定される（ステップＳ７）。これは、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令値に基づいて推定することができる。

推定されたブレーキトルクが出力トルクの低下量に対応しているので、出力トルクの低下を補うための主動力源１によるトルク補償制御量（ＭＧ１目標回転数）が求められる（ステップＳ８）。図３に示すハイブリッド駆動装置では、主動力源１がエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１ならびに遊星歯車機構１２によって構成されているので、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクを制御することにより、変速時のトルク補償を行なうことができ、したがってステップＳ８では第１モータ・ジェネレータ１１の補償制御量が求められる。

前述したように変速機６での変速は、各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を変化させることにより実行され、その過程では出力軸トルクが低下することがあるので、その出力軸トルクの低下を第２モータ・ジェネレータ５で補償するために第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを一時的に増大させる。そこで、第１モータ・ジェネレータ１１の補正制御量の算出と併せて、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量が求められる（ステップＳ９）。

ついで、上記のようにして求められた各制御量もしくは補正量が出力される。すなわち上記のステップＳ６で求められたブレーキ油圧を制御するための指令信号が出力され（ステップＳ１０）、ステップＳ８で求められたＭＧ１目標回転数を設定する指令信号が出力され（ステップＳ１１）、ステップＳ９で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定する指令信号が出力される（ステップＳ１２）。

一方、変速中ではないことによりステップＳ５で否定的に判断された場合には、定常走行時（非変速時）のブレーキ油圧が算出される（ステップＳ１３）。そのブレーキ油圧は、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達するトルクに対応したトルク容量を設定するための油圧であり、したがって第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達することが要求されているトルクに基づいて算出することができる。

また、定常走行時の第２モータ・ジェネレータ５のトルクが算出される（ステップＳ１４）。定常走行時には、エンジン１０は燃費が良好になるように制御され、その状態での要求駆動力に対する主動力源１の出力の過不足分を第２モータ・ジェネレータ５で補うから、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは、エンジン１０および第１モータ・ジェネレータ１１によって出力されるトルクと要求されているトルクとに基づいて算出することができる。

前述したようにエンジン１０の回転数は、第１モータ・ジェネレータ１１によって制御することができ、定常走行状態では、最適燃費となるようにエンジン１０を運転するので、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数として、エンジン１０の燃費が最適となる回転数が目標として算出される（ステップＳ１５）。

その後、前述したステップＳ１０ないしステップＳ１２に進み、ステップＳ１３で求められたブレーキ油圧を設定するための指令信号、ステップＳ１４で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定するための指令信号、ステップＳ１５で算出された第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を設定するための指令信号が、それぞれ出力される。

上記のように、変速機６の各変速段の間での変速は、Ｔ−ＥＣＵ２７によって行なわれる。例えば、変速段領域を予め図７に示すようなマップ（変速線図）として定めておき、検出された車速及びアクセル開度に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。上記変速機が車速とアクセル開度に基づいて切り換えられる技術が知られている。この場合、車速とアクセル開度に基づいて変速機６の変速が行われるため、変速を行わない方が良いと考えられる状況であっても変速が行われることになり、適正な変速制御ができない。

そこで、本実施形態では、車両状態検出・推定システム１００による情報に基づいて、変速機６の変速を許可してよいか否かを判断することにより、適正な判断を行なうこととしている。以下、図１を参照して、説明する。

先ず、車両状態検出・推定システム１００において、ＶＳＣ装置９８からの情報に基づいて、ＶＳＣが作動中であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。即ち、車両が横滑りを起こしそうな状態であるか否かが判定される。

ステップＳ１０１の判定の結果、ＶＳＣが作動中であると判定された場合（ステップＳ１０１−Ｙ）には、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の変速（低速段Ｌと高速段Ｈの間の切り換え）を禁止する（ステップＳ１０２）。この場合、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の一切の変速（低速段Ｌから高速段Ｈへの変速及び高速段Ｈから低速段Ｌへの変速の両方を含む）を禁止する旨の信号（第１変速禁止信号）をＴ−ＥＣＵ２７、Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０に出力する。

Ｔ−ＥＣＵ２７は、その第１変速禁止信号を入力すると、車速やアクセル開度に関わらず、変速機６の一切の変速を実行しない。Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０は、上記第１変速禁止信号に応答して、それぞれ必要に応じた処理を実行する。ステップＳ１０２の次に、本制御フローはリターンされる。

一方、ステップＳ１０１の判定の結果、ＶＳＣが作動中であると判定されない場合（ステップＳ１０１−Ｎ）には、車両状態検出・推定システム１００は、ＴＲＣ装置９９からの情報に基づいて、タイヤが駆動スリップしたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３の判定の結果、タイヤが駆動スリップしたと判定されれば（ステップＳ１０３−Ｙ）、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の低速段Ｌから高速段Ｈへの変速を禁止する（ステップＳ１０４）。この場合、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の高速段側への変速を禁止する旨の信号（第２変速禁止信号）をＴ−ＥＣＵ２７、Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０に出力する。

Ｔ−ＥＣＵ２７は、その第２変速禁止信号を入力すると、車速やアクセル開度に関わらず、変速機６の高速段側への変速を実行しない。Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０は、上記第２変速禁止信号に応答して、それぞれ必要に応じた処理を実行する。ステップＳ１０４の次に、本制御フローはリターンされる。

一方、ステップＳ１０３の判定の結果、タイヤが駆動スリップしたと判定されない場合（ステップＳ１０３−Ｎ）には、車両状態検出・推定システム１００は、車両が予め設定された減速する場面にいると予測したか否かが判定する（ステップＳ１０５）。

車両状態検出・推定システム１００は、ナビゲーションシステム装置９５からの情報に基づいて、車両の予め設定された所定距離だけ前方にコーナー、交差点等があるなど車両が減速すると思われる領域にいると判断した場合には、車両が予め設定された減速する場面にいると予測する。また、車両状態検出・推定システム１００は、前後方カメラ９６からの情報に基づいて、車両の予め設定された所定距離だけ前方に一時停止線がある、又は、車両が自動車専用道路の退出路の手前にいるなど車両が減速すると思われる領域にいると判断した場合には、車両が予め設定された減速する場面にいると予測する。また、車両状態検出・推定システム１００は、前後方レーダー９７からの情報に基づいて、車両の予め設定された所定距離だけ前方に障害物がある、又は、前方の車両との間の車間距離が予め設定された所定距離以下に減少したなど車両が減速すると思われる領域にいると判断した場合には、車両が予め設定された減速する場面にいると予測する。

上記ステップＳ１０５の判定の結果、車両状態検出・推定システム１００は、車両が予め設定された減速する場面にいると予測した場合（ステップＳ１０５−Ｙ）には、ステップＳ１０６において、Ｔ−ＥＣＵ２７によって図７の変速線図に基づいて、アクセルの戻し操作中又はブレーキオン操作中に変速機６の低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換え判断があったか否かを判定する。

そのステップＳ１０６の判定の結果、アクセルの戻し操作中又はブレーキオン操作中に変速機６の低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換え判断があったと判定される場合（ステップＳ１０６−Ｙ）には、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の低速段Ｌから高速段Ｈへの変速を禁止する（ステップＳ１０７）。この場合、車両状態検出・推定システム１００は、変速機６の高速段側への変速を禁止する旨の信号（第２変速禁止信号）をＴ−ＥＣＵ２７、Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０に出力する。

Ｔ−ＥＣＵ２７は、その第２変速禁止信号を入力すると、車速やアクセル開度に関わらず、変速機６の高速段側への変速を実行しない。Ｅ−ＥＣＵ１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１６及びＭＧ２−ＥＣＵ３０は、上記第２変速禁止信号に応答して、それぞれ必要に応じた処理を実行する。ステップＳ１０７の次に、ステップＳ１０８に進む。

上記ステップＳ１０６では、図７において例えばＢ点からＡ点にアクセルオフされた場合には低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換え判断が有りと判定される。また、ブレーキオン中であっても実際に制動力が作用するまでに車速が矢印Ｅに示すように一旦上昇してＬｏ→Ｈｉ変速線を跨ぐことがあり、この場合には低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換え判断が有りと判定される。

一方、上記ステップＳ１０５において、車両状態検出・推定システム１００により車両が予め設定された減速する場面にいると予測された場合（ステップＳ１０５−Ｙ）であっても、アクセル戻し操作又はブレーキオン操作以外、すなわち図７のＣ点からＤ点への変化に示すようなアクセルオン操作中にＬｏ→Ｈｉ変速線を跨いだ場合（ステップＳ１０６−Ｎ）には、運転者の意思を優先させて、変速機６の低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えの禁止制御（ステップＳ１０７）は行なわれない。

上記ステップＳ１０５において否定的に判定された場合、上記ステップＳ１０６において否定的に判定された場合、又は、ステップＳ１０７が行なわれた場合には、ステップＳ１０８において、車両状態検出・推定システム１００は、予め設定された所定時間（又は所定距離、以下同じ）以内に車両においてアクセルオンがなされる場面であると予測したか否かを判定する。車両状態検出・推定システム１００は、ナビゲーションシステム装置９５、前後方カメラ９６、又は前後方レーダー９７からの情報に基づいて、所定時間以内に車両が加速する場面であるか否かを予測する。

上記ステップＳ１０８の判定の結果、所定時間以内にアクセルオンがなされる場面であると予測された場合（ステップＳ１０８−Ｙ）には、エンジン１０の停止が禁止される（ステップＳ１０９）。一般にハイブリッド車両では、バッテリ１５の充電状態ＳＯＣが十分である場合には、アクセルがオフ（全閉）であるときにエンジン１０が停止される。エンジン１０が停止しているときに、アクセルがオンにされると、再加速性能が良くない。そのため、車両状態検出・推定システム１００により、所定時間以内にアクセルオンがなされる場面であると予測された場合（ステップＳ１０８−Ｙ）には、エンジン１０の停止が禁止され（ステップＳ１０９）、アクセルがオンにされたときの再加速性能の低下を未然に抑制している。

本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）低速段Ｌと高速段Ｈの切り換え機構（変速機６）付きのハイブリッド駆動ユニットの制御装置において、車両に搭載されているナビゲーションシステム装置９５、前後方カメラ９６、前後方レーダー９７、ＶＳＣ装置９８及びＴＲＣ装置９９を含む車両状態検出・推定システム１００からの情報を利用して、低速段Ｌと高速段Ｈの切り換え判断（ステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステップＳ１０７）及びエンジン１０の停止判断（ステップＳ１０９）を行なう。これにより、車両周辺の状況（車両の走行環境及び走行制御状態・走行支援状態を含む）に合わせた制駆動力を提供することが可能となる。

（２）アクセルオフ又はブレーキオン中に低速段Ｌから高速段Ｈへの変速判断がある場合（ステップＳ６−Ｙ）に、車両状態検出・推定システム１００により車両の減速の必要性が判断された場合（ステップＳ５−Ｙ、コーナー、交差点、一時停止、自動車専用道路の退出路手前、障害物の検出、車間距離の減少など）には、低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが禁止される（ステップＳ７）。これにより、不要な低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが防止され、エンジンブレーキ力を確保することができる。

（３）更に、アクセルオフ後、直ぐに加速（アクセルオン）が予測される場合（ステップＳ８−Ｙ）には、エンジン停止が禁止される（ステップＳ９）。これにより、再加速性能が向上する。

（４）ＶＳＣ作動時（ステップＳ１−Ｙ）には、低速段Ｌと高速段Ｈの間の切り換えが禁止される（ステップＳ２）。車両挙動を安定化させる制御（ＶＳＣ）が行われているときの無用な駆動力変化の回避が可能となる。

（５）タイヤスリップ時（ＴＲＣ作動時、ステップＳ１０３−Ｙ）には、低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが禁止される（ステップＳ１０４）。タイヤスリップ時（ＴＲＣ時）には、図７の変速線を参照する際に用いられる車速が高速となり、低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが判断される場合があるが、これを禁止するものである。

なお、上記実施形態では、エンジン（内燃機関）とモータ・ジェネレータのハイブリッド駆動ユニットが対象であったが、モータのみによる駆動ユニットにも上記実施形態の内容は適用可能である。即ち、モータと、そのモータの出力を変速させる変速機とを備えた駆動ユニットにおいて、車両に搭載されているナビゲーションシステム装置９５、前後方カメラ９６、前後方レーダー９７、ＶＳＣ装置９８及びＴＲＣ装置９９を含む車両状態検出・推定システム１００からの情報を利用して、低速段Ｌと高速段Ｈの切り換え判断（ステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステップＳ１０７）及びエンジン１０の停止判断（ステップＳ１０９）を行なうことができる。例えば、アクセルオフ又はブレーキオン中に低速段Ｌから高速段Ｈへの変速判断がある場合（ステップＳ６−Ｙ）に、車両状態検出・推定システム１００により車両の減速の必要性が判断された場合（ステップＳ５−Ｙ）には、低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが禁止されることができる（ステップＳ７）。また、ＶＳＣ作動時（ステップＳ１−Ｙ）には、低速段Ｌと高速段Ｈの間の切り換えが禁止されることができる（ステップＳ２）。また、タイヤスリップ時（ＴＲＣ作動時、ステップＳ１０３−Ｙ）には、低速段Ｌから高速段Ｈへの切り換えが禁止されることができる（ステップＳ１０４）。

また、上記実施形態において、変速機６の変速段は、低速段Ｌと高速段Ｈの２段階とされたが、３以上の多段階であってもよい。

本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態に適用されたハイブリッド駆動ユニットの一例を示すブロック図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 図３に示す遊星歯車機構についての共線図である。 図３に示す他の遊星歯車機構についての共線図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態による全体的な制御例を説明するための概略的なフローチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態で用いる変速線図を説明するための図である。

符号の説明

１ 主動力源
２ 出力軸
５ 第２モータ・ジェネレータ
６ 変速機
１０ 内燃機関（エンジン）
１１ 第１モータ・ジェネレータ
１２ 遊星歯車機構
１３ Ｅ-ＥＣＵ
１４ インバータ
１５ バッテリー
１６ ＭＧ１-ＥＣＵ
２７ Ｔ-ＥＣＵ
２８ インバータ
２９ バッテリー
３０ ＭＧ２-ＥＣＵ
９５ ナビゲーションシステム装置
９６ 前後方カメラ
９７ 前後方レーダー
９８ ＶＳＣ装置
９９ ＴＲＣ装置
１００ 車両状態検出・推定システム

Claims (5)

1. モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、
   車両の走行環境及び走行制御状態の少なくともいずれか一方に基づいて、前記変速機の変速制御を行い、
   前記車両の走行制御状態が、車両の挙動を安定的にさせるための制御が行われている状態であるときには、前記変速制御として、前記変速機は、低速段から高速段への変速が禁止される
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
2. モータを含む内燃機関以外の駆動源と、前記駆動源からの出力を変速させる変速機とを備えた車両用駆動ユニットによる駆動力を制御する車両用駆動力制御装置であって、
   車両の走行環境及び走行制御状態の少なくともいずれか一方に基づいて、前記変速機の変速制御を行い、
   前記車両の走行環境が、車両の減速が予想される走行環境である場合には、前記変速制御として、前記変速機は、低速段から高速段への変速が禁止される
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
3. 請求項２記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記変速の禁止は、アクセルが戻されたとき、又は、ブレーキがオンされたときに行なわれる
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記車両用駆動ユニットは、前記モータとして機能するモータ・ジェネレータと、更に内燃機関とを備えてなる、前記駆動源と前記内燃機関のハイブリッド駆動ユニットであり、
   前記車両の走行環境に基づいて、更に前記内燃機関の作動制御を行なう
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
5. 請求項４記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記車両の走行環境が、アクセルが踏まれると予想される走行環境である場合には、前記内燃機関の作動制御として、前記内燃機関の停止が禁止される
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。

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