JP6318185B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源として内燃機関及び電動機を具備し、奇数変速段側の変速軸と偶数変速段側の変速軸との２系統に分けられた有段式の変速機とを備えるハイブリッド車両において、駆動源及び変速機の動作を制御するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、駆動源としてエンジンの他にモータを備えたハイブリッド型の車両がある。ハイブリッド型の車両においては、エンジンによる発電に加えモータによる回生ブレーキを併用し、モータにより発生した電力を蓄電器に蓄え、当該蓄電池に蓄えた電力を必要に応じて用いることにより走行する。これにより、エンジン単独で走行するのに比べ燃費を向上させている。

そして、燃費を向上させるため、ハイブリッド型の車両においてフューエルカット制御を行うものがある。フューエルカット制御とは、アクセルペダルをＯＦＦにして走行中、燃料の供給を停止する制御である。これにより、減速時にアクセルペダルをＯＦＦにすると、燃料を消費することがないため、燃費が向上する。

このようなハイブリッド型の車両において、アクセルペダルＯＦＦの走行中、エンジンが停止した場合には、モータからの駆動力でエンジンを再始動させる必要がある。ここで、蓄電器の蓄電量が少ない場合においては、エンジンを再始動するための動力が不足することがあるが、蓄電器の蓄電量が少ない場合であっても、エンジンを停止させないようにする必要がある。

このため、アクセルペダルがＯＦＦであっても燃料を噴射する制御をおこなうものがある（例えば、特許文献１の図２２参照）。特許文献１においては、モータ駆動装置に異常がある場合に、アクセルペダルの開度が０であっても、燃料を供給することで、エンジンを停止させないようにしている。

ところで、ハイブリッド型の車両に用いる変速機として、例えば、特許文献２に示すように、奇数段（１、３、５、７速段など）の変速段で構成される第一変速機構の第一入力軸と内燃機関の機関出力軸とを断接可能な第一断接機構（奇数段クラッチ）と、偶数段（２、４、６速段など）の変速段で構成される第二変速機構の第二入力軸と機関出力軸とを断接可能な第二断接機構（偶数段クラッチ）とを備え、これら２つの断接機構を交互につなぎ替えることで変速を行うデュアルクラッチ式の変速機がある。また、このようなデュアルクラッチ式の変速機の中には、第一変速機構の第一入力軸にモータの回転軸を連結した構成の変速機がある。

このような変速機においても、上記アクセルペダルＯＦＦのフューエルカット制御を行うことで燃費の向上が図られる。また、蓄電器の蓄電量が少ない場合においては、アクセルペダルＯＦＦの状態であっても、燃料をエンジンに供給することでエンジンの停止をさせないことを確実に行うことができる。

しかしながら、特許文献２のような構成の変速機を備えたハイブリッド車両では、モータが連結する第一入力軸の回転によって回生を行う場合、変速段を下げるために、変速段が一時的に中立になる。この中立の時点ではモータによる回生が行われないため、減速時のモータによる制動力が一時的に失われる。このタイミングと蓄電量が少ない状態が重なると、燃料をエンジンに供給する必要が生じ、燃料をエンジンに供給すると、エンジンによる制動力が弱くなる。このように、モータの回生による制動力が一時的に失われると同時にエンジンによる制動力が弱くなることで、車両にかかる制動力が大きく変化することになる。すると、運転者は急激な制動力の変化を感じることとなり、この結果、快適な運転を阻害するおそれが生じる。

特開平６−８００４８号公報 特開２０１４−００４９４２号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、デュアルクラッチ式のハイブリッド車両において、アクセルペダルを踏まず蓄電池の蓄電量が少ない状態であっても、減速時の急激な制動力の変化を防止するハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置（１０）は、電動機（３）と、燃料供給の指令により燃料供給される内燃機関（２）と、電動機（３）に接続されると共に第一断接部（Ｃ１）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第一入力軸（６１）と、第二断接部（Ｃ２）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第二入力軸（６２）と、駆動輪（ＷＲ，ＷＬ）側に動力を出力する出力軸（６３）と、第一入力軸（６１）に配置された一又は複数の第一同期係合部（８０，８１，８３）を介して第一入力軸（６１）に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤ（５０，７３，７５，７７）を含む第一変速機構（Ｇ１）と、第二入力軸（６２）に配置された一又は複数の第二同期係合部（８２，８４）を介して第二入力軸（６２）に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤ（７２，７４，７６）を含む第二変速機構（Ｇ２）と、出力軸（６３）に配置され、奇数変速段用ギヤ（７３，７５，７７）及び偶数変速段用ギヤ（７２，７４，７６）に対して噛合う複数の出力ギヤ（９１，９２，９３）と、を有する変速機（４）と、電動機（３）との間で電力の授受を行う蓄電器（３０）と、内燃機関（２）及び電動機（３）を制御すると共に変速機（４）の変速動作を制御する制御部（１１）と、を備え、制御部（１１）は、アクセルペダル（ＡＰ）が入力されず、蓄電器（３０）が所定の蓄電量以下の場合に、第一断接部（Ｃ１）又は第二断接部（Ｃ２）と内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）とを接続しつつ内燃機関（２）への燃料の供給を停止する燃料供給停止モード（Ｍ１）と、燃料供給停止モード（Ｍ１）から再び燃料の供給を開始する燃料供給モード（Ｍ２）を選択可能であり、制御部（１１）は、車両（１）の減速時に燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択した場合、電動機（３）が回生を行う奇数変速段用ギヤ（７３，７５，７７）のうち所定の奇数変速段用ギヤ（７３）が第一入力軸（６１）に締結された後に、燃料供給モード（Ｍ２）を選択することを特徴とする。

このように、デュアルクラッチ式の変速機を有するハイブリッド車両（１）において、所定の奇数変速段用ギヤ（７３）が第一入力軸（６１）に締結された後に、燃料供給モード（Ｍ２）を選択すると、電動機（３）による回生が開始し電動機（３）による制動力が保たれた後に、内燃機関（２）からの制動力を調整することとなる。これにより、急激な制動力の変化を防止することができる。また、所定の奇数変速段用ギヤ（７３）に対する変速が行われる際、電動機（３）と第一入力軸（６１）との締結が一時的に解除され、電動機（３）による制動力が一時的に失われる場合であっても、この状態において燃料供給停止モード（Ｍ１）であり、内燃機関（２）に対する燃料供給は行われていないため、内燃機関（２）による制動力は十分に保たれている。このため、アクセルペダルを踏まず蓄電池の蓄電量が少ない状態であっても、急激な制動力の変化を確実に防止することができる。

また、電動機（３）による回生を用いる場合、同じ回生量であっても車速が高いほど減速時の負の値の加速度である減速度が小さく、車速が低いほど減速度が大きくなる特性がある。このため、従来の方法では、運転者が感じる減速感を一定にするため、車速が低くなった場合には電動機（３）による回生量を下げる制御をする必要があったが、本発明においては、燃料供給に伴って内燃機関（２）の制動力を効果的に用いることで、運転者が自然な減速感を感じられるようになる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、操作されることにより制御部（１１）が内燃機関（２）へ燃料供給の指令を発するアクセルペダル（ＡＰ）をさらに有し、制御部（１１）は、車両（１）の減速時において、アクセルペダル（ＡＰ）の操作がない場合に燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択し、電動機（３）が回生を行う前記複数の奇数変速段用ギヤ（７３，７５，７７）のうち所定の奇数変速段用ギヤ（７３）が第一入力軸（６１）に締結された後に、燃料供給モード（Ｍ２）を選択することで、アクセルペダル（ＡＰ）の操作のない状態での発電制御を行うこととしてもよい。
上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、電動機（３）が前記複数の奇数変速用ギヤ（７３，７５，７７）のうち最終の回生を行う所定の奇数変速段用ギヤ（７３）が第一入力軸（６１）に締結された後に、燃料供給モード（Ｍ２）を選択することとしてもよい。
上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、複数の奇数変速段用ギヤ（７３，７５，７７）のうち、所定の奇数変速段用ギヤ（７３）より高い奇数変速段用ギヤ（７５，７７）である場合、燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択することとしてもよい。これにより、高い変速段用ギヤを用いる場合において、内燃機関（２）及び電動機（３）による減速回生を行うことで、燃料を消費せずに制動力を維持することができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、所定の奇数変速段用ギヤ（７３）を第一入力軸（６１）に締結する車両（１）の速度を第一速度（Ｖ１）に設定し、車両（１）の速度が第一速度（Ｖ１）以下になった場合に、燃料供給モード（Ｍ２）を選択することとしてもよい。これにより、車速をパラメータとした制御を行うことができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、第一速度（Ｖ１）よりも低い所定速度である第二速度（Ｖ２）以下になった場合に、燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択することとしてもよい。第一速度（Ｖ１）より低い車速では、電動機（３）の回生による制動力が強く働き、低車速時に内燃機関（２）が作動していると、制動力を安定させるための断接部の制御が複雑になる。このため、制御部（１１）が燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択することで、制動力の変化を安定させることができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、車両（１）の速度が第一速度（Ｖ１）より高い場合、燃料供給停止モード（Ｍ１）を選択することとしてもよい。これにより、高い車速において、内燃機関（２）及び電動機（３）による減速回生を行うことで、燃料を消費せずに制動力を維持することができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、制御部（１１）は、燃料供給停止モード（Ｍ１）に移行した状態において、内燃機関（２）に対する燃料の供給量を変化させることで、内燃機関（２）による制動力を調整することとしてもよい。これにより、内燃機関（２）の制動力を適切に調整することで、運転者が自然な減速感を感じることができるようになる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置によれば、デュアルクラッチ式のハイブリッド車両において、アクセルペダルを踏まず蓄電池の蓄電量が少ない状態であっても、減速時の急激な制動力の変化を防止することができる。

本実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。 図１に示す変速機のスケルトン図である。 減速時の車速と車両に作用する減速度を示すグラフ及びこれに関するエンジン、モータ及び変速機の状態の関係を示す図である。 本実施形態における減速時の制御を示すフローチャートである。 本実施形態の変形例１における減速時の制御を示すフローチャートである。 本実施形態の変形例２における減速時の制御を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる制御装置１０を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。本実施形態の車両１は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン２（内燃機関）及びモータ３（電動機）を備えたハイブリッド自動車の車両である。車両１は、さらに、モータ３を制御するためのインバータ２０と、バッテリ３０（蓄電器）と、変速機４と、ディファレンシャル機構５と、左右のドライブシャフト６Ｒ，６Ｌと、左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬとを備える。ここで、モータ３は、モータジェネレータを含み、バッテリ３０は、キャパシタを含む。また、エンジン２は、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。エンジン２とモータ３の回転駆動力は、変速機４、ディファレンシャル機構５およびドライブシャフト６Ｒ，６Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。

また、車両１は、エンジン２、モータ３、変速機４、ディファレンシャル機構５、インバータ２０およびバッテリ３０をそれぞれ制御するための電子制御ユニット１１（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を備える制御装置１０を有する。電子制御ユニット１１は、１つのユニットとして構成されるだけでなく、例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵ、モータ３やインバータ２０を制御するためのモータジェネレータＥＣＵ、バッテリ３０を制御するためのバッテリＥＣＵ、変速機４を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなど複数のＥＣＵから構成されてもよい。本実施形態の電子制御ユニット１１は、エンジン２及びモータ３を制御するとともに、バッテリ３０に対する充放電、変速機４の変速動作を制御する。本実施形態のＥＣＵ１１は、アクセルペダルＡＰの操作に応じてエンジン２への燃料供給の指令のみならず、モータ３への出力等の指令をも発する。また、アクセルペダルＡＰの操作がなされていない場合であっても、必要に応じて、エンジン２への燃料供給の指令を発する。詳細は後述する。

エンジン２は、アクセルペダルＡＰの操作に応じて燃料噴射の指令がなされ、燃料を空気と混合して燃焼することにより車両１を走行させるための駆動力を発生する内燃機関である。モータ３は、エンジン２とモータ３との協働走行やモータ３のみの単独走行の際には、バッテリ３０の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能するとともに、車両１の減速時には、モータ３の回生により電力を発電する発電機（ジェネレータ）として機能する。モータ３の回生時には、バッテリ３０は、モータ３により発電された電力（回生エネルギー）により充電され、モータ３との間で電力の授受を行う。

また、電子制御ユニット１１には、複数の制御パラメータの各種の制御信号が入力されるようになっている。制御信号としては、例えば、アクセルペダルＡＰの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ３１からのアクセルペダル開度、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３２からのブレーキペダル開度、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ３３からのシフト位置、車速を検出する車速センサ３４からの車速、バッテリ３０の蓄電量（ＳＯＣ：State of Charge）を測定する蓄電量センサ３５からの蓄電量、シンクロ位置センサ３６からの各シンクロメッシュ機構の位置、などである。電子制御ユニット１１は、これらのセンサからの情報をもとに、制御を行う。

次に、本実施形態の車両１が備える変速機４の構成を説明する。図２は、図１に示す変速機４のスケルトン図である。変速機４は、前進７速、後進１速の平行軸式トランスミッションであり、乾式のツインクラッチ式変速機（ＤＣＴ：Dual Clutch Transmission）である。

変速機４は、第一クラッチＣ１（第一断接部）を介して選択的にエンジン２のクランク軸２ａ（機関出力軸）に接続される第一入力軸６１と、第二クラッチＣ２を介して選択的にエンジン２のクランク軸２ａに接続される第二入力軸６２と、第一入力軸６１及び第二入力軸６２に対して変速ギヤ機構を介して接続される出力軸６３とを有する。第一入力軸６１には奇数段（１、３、５、７速）用のギヤが配設され、第二入力軸６２には偶数段（２、４、６速）用のギヤが配設される。出力軸６３は、ディファレンシャル機構５に接続され、駆動輪ＷＲ，ＷＬに対して選択された変速段に対応する回転出力たる駆動力を生じさせる。

また、第一入力軸６１には、その一端側にプラネタリギヤ機構５０が配設される。また、第一入力軸６１にはモータ３の回転子３ａが接続されており、モータ３の回転子３ａがプラネタリギヤ機構５０の周囲を回るように構成されている。このような構成により、変速機４は、エンジン２及びモータ３を車両１の駆動源として、ハイブリッド車両の変速機として機能する。

第二クラッチＣ２の出力側には、外側メイン軸ＯＭＳが接続されており、この外側メイン軸ＯＭＳは、第一入力軸６１の外筒をなすように、第一入力軸６１と同心状に配置されている。外側メイン軸ＯＭＳは、アイドル軸ＩＤＳを介してリバース軸ＲＶＳおよび第二入力軸６２に常時係合し、第二クラッチＣ２の回転出力がリバース軸ＲＶＳおよび第二入力軸６２に伝達される。各軸は互いに平行である。

奇数段の変速段を実現するための第一変速機構Ｇ１について説明する。第一入力軸６１上には、３速駆動ギヤ７３、７速駆動ギヤ７７、５速駆動ギヤ７５がそれぞれ相対回転可能に同心状に配置されている。３速駆動ギヤ７３と７速駆動ギヤ７７との間に３−７速シンクロメッシュ機構８１が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、５速駆動ギヤ７５に対応して５速シンクロメッシュ機構８３が軸方向にスライド可能に設けられる。

このような構成により、所望の奇数変速段用ギヤ（プラネタリギヤ機構５０、３速駆動ギヤ７３、５速駆動ギヤ７５、７速駆動ギヤ７７）のいずれかを選択する際に、第一入力軸６１に配置された一又は複数の第一同期係合部（１速シンクロメッシュ機構８０，３−７速シンクロメッシュ機構８１，５速シンクロメッシュ機構８３）を移動させる。これにより、選択された所望の変速段が第一入力軸６１に連結される。

第一変速機構Ｇ１の各駆動ギヤは、出力軸６３上に設けられる出力ギヤのうち、対応するギヤと噛み合う。具体的には、３速駆動ギヤ７３は第一出力ギヤ９１に、７速駆動ギヤ７７は第二出力ギヤ９２に、５速駆動ギヤ７５は第三出力ギヤ９３に噛み合う。このように噛み合うことにより、出力軸６３を回転駆動する。

偶数段の変速段を実現するための第二変速機構Ｇ２について説明する。第二入力軸６２上には、２速駆動ギヤ７２、６速駆動ギヤ７６、４速駆動ギヤ７４がそれぞれ相対回転可能に同心状に配置されている。２速駆動ギヤ７２と６速駆動ギヤ７６との間に２−６速シンクロメッシュ機構８２が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、４速駆動ギヤ７４に対応して４速シンクロメッシュ機構８４が軸方向にスライド可能に設けられる。

このような構成により、所望の偶数変速段用ギヤ（２速駆動ギヤ７２、４速駆動ギヤ７４、６速駆動ギヤ７６）のいずれかを選択する際に、第二入力軸６２に配置された一又は複数の第二同期係合部（２−６速シンクロメッシュ機構８２、４速シンクロメッシュ機構８４）を移動させる。これにより、選択された変速段が第二入力軸６２に連結される。

第二変速機構Ｇ２の各駆動ギヤは、出力軸６３上に設けられる出力ギヤのうち、対応するギヤと噛み合う。具体的には、２速駆動ギヤ７２は第一出力ギヤ９１に、６速駆動ギヤ７６は第二出力ギヤ９２に、４速駆動ギヤ７４は第三出力ギヤ９３に噛み合う。このように噛み合うことにより、出力軸６３を回転駆動する。

第一入力軸６１のモータ３寄りの一端にはプラネタリギヤ機構５０が配置されている。プラネタリギヤ機構５０は、サンギヤ５１、ピニオンギヤ５２、リングギヤ５５を備え、サンギヤ５１は第一入力軸６１に固定され、第一入力軸６１及びモータ３と一体回転する。リングギヤ５５は、変速機４のケースに固定され、ピニオンギヤ５２のキャリア５３から変速出力を生じるように構成されている。

プラネタリギヤ機構５０のキャリア５３と第一入力軸６１上の３速駆動ギヤ７３との間には、１速シンクロメッシュ機構８０が設けられる。１速ギヤ段の選択に応じて、この１速シンクロメッシュ機構８０がＯＮすることで、キャリア５３と第一入力軸６１上の３速駆動ギヤ７３とが接続される。すると、キャリア５３の回転駆動力が、３速駆動ギヤ７３及び第一出力ギヤ９１を介して、出力軸６３を回転駆動する。

リバース段を実現するためのリバース変速機構ＧＲについて説明する。リバース軸ＲＶＳは、アイドル軸ＩＤＳに係合するギヤ９７が固定されている。更に、リバース軸ＲＶＳの外周には、リバース軸ＲＶＳを第一入力軸６１に選択的に結合するためのリバースギヤ段が設けられている。リバースギヤ段は、リバース軸ＲＶＳに相対的に回転可能に同心的に設けられたリバース駆動ギヤ９８と、リバース駆動ギヤ９８をリバース軸ＲＶＳに選択的に結合するためのリバースシンクロメッシュ機構８５と、リバース駆動ギヤ９８に噛み合うように第一入力軸６１に固定されたギヤ７８とで構成される。

リバースシンクロメッシュ機構８５は、リバース軸ＲＶＳの軸方向にスライド可能である。前進走行時には、リバース軸ＲＶＳをリバース駆動ギヤ９８に係合しない。一方、後進走行時には、リバース軸ＲＶＳをリバース駆動ギヤ９８に係合する。

次に、車両１の減速時に車両１に作用する制動力及び減速度とエンジン２、モータ３及び変速機４の各部の状態の関係を説明する。図３は、減速時の車速と車両に作用する減速度を示すグラフ及びこれに関するエンジン２、モータ３及び変速機４の状態の関係を示す図である。同図のグラフにおいて、縦軸には減速における減速度を示し、横軸には車速を示す。減速時の負の値の加速度である減速度または減速加速度は、運転者にとっては、減速感として感知される。

図３の状態は、車両１の減速時、アクセルペダルＡＰの踏み込みがない状態で、且つバッテリ３０の蓄電量が低いためにＥＶ走行が不可能な状態である。通常はエンジン２の始動のために電力が必要となるが、バッテリ３０の蓄電量が低くエンジン始動のための電力消費を極力少なくすべき同図のような状態の場合には、エンジン２を締結したままにしておき、始動のための電力消費を抑制する。このため、同図では、エンジン２での制動を取りつつ、モータ３によって回生を取ることで、バッテリ３０に充電している状態を示す。

図３のグラフ部分においては、エンジン２に起因する減速度を一点鎖線で示し、当該一点鎖線にモータ３に起因する減速度を加算したものを破線で示し、実際の減速度を矢印付きの実線で示す。グラフの下方には、各部の状態を示す。具体的には、ＣＬは第一クラッチＣ１と第二クラッチＣ２のいずれが締結されているかを示し、ＥＮＧは、エンジン２と駆動輪ＷＲ，ＷＬとの間の変速段を示し、ＭＯＴは、モータ３と駆動輪ＷＲ，ＷＬとの間の変速段を示す。

電子制御ユニット１１は、燃料供給の停止を行うフューエルカットと呼ばれる制御である燃料供給停止モードＭ１と、燃料供給を開始するフューエルカットオフと呼ばれる制御である燃料供給モードＭ２とを選択可能である。上述のいかなるタイミングで、燃料供給停止モードＭ１と燃料供給モードＭ２とが切り替えられるかを最下部の線図で示す。

次に、同図の各部を詳細に説明する。上述のように、減速時にエンジン２を締結したままにしておくと、車両１は、エンジン２からの制動力を得ることになる。車両１は、車速に対してエンジン２からの適切な制動力を得るため、エンジン２が締結する変速段を順次下げていくが、この場合、図に示すように、クラッチＣ１，Ｃ２を交互に締結する。具体的には、車両１の減速時、第一クラッチＣ１と第二クラッチＣ２を交互に締結することで、エンジン２と駆動輪ＷＲ，ＷＬとの間には７速、６速、５速、４速、３速のギヤが順次噛合うこととなる。これにより、エンジン２と駆動輪ＷＲ，ＷＬとを適切な変速段で繋ぎ、減速時の車速に対して適切な制動力を、エンジン２から得ることができる（図３の一点鎖線参照）。なお、燃料供給モードＭ２以降はエンジンブレーキが作用しないため、燃料供給モードＭ２内の一点鎖線は参考値である。

一方、車両１は、車速に対してモータ３からの適切な制動力を得るため、モータ３が締結する変速段を順次下げていく。ここで、モータ３は第一入力軸６１に連結しているため、モータ３と駆動輪ＷＲ，ＷＬとの間には、第一入力軸６１上にある７速、５速、３速のギヤが順次噛合うこととなる。モータ３による制動力は、回生によって発生するが、同じ回生量であっても、車速が高いほど減速度が小さく車速が低くなるほど減速度が大きくなる。

なお、本実施形態では、モータ３の回生に用いるギヤ７３，７５，７７のうち、減速時の最終の回生に用いるギヤは３速駆動ギヤ７３とし、これを所定の奇数変速段用ギヤとするが、これに限るものではなく、モータ３と同軸に配設されるギヤであれば、他の段のギヤでもよい。これにより、モータ３と駆動輪ＷＲ，ＷＬとを適切な変速段で繋ぎ、減速時の車速に対して適切な制動力を、モータ３から得ることができる。そして、モータ３の制動力は、上述のエンジン２の制動力に加算される（図３の破線参照）。

そして、実際の車両１の減速時においては、図３のグラフにおいて実線で示すように、車速が下がるに従って、減速度の絶対値は段階的に大きくなっていく。ここで、モータ３が締結する変速段を変速する場合、３−７速シンクロメッシュ機構８１や５速シンクロメッシュ機構８３（図２参照）を繋ぎ替える必要があるが、いずれも第一入力軸６１に同軸上にあるため、繋ぎ替える時点で中立状態になる。この中立状態の時点において、モータ３に起因する抜けと呼ばれる減速度が失われる現象が生じることになる。しかし、エンジン２に起因する減速度は車両１に作用しているので、車両１に作用する減速度が必要以上に抜けてしまうことはなく、運転者に対して不自然な減速感を感じさせることはない。なお、図３において、モータ３の中立状態が終わった時点と第一速度Ｖ１になるまでの時点の間に時間差Δｓがあるが、これは、モータ３の中立状態から３速に完全に締結した状態との時間差を表している。

そして、車両１の車速がさらに下がり、本実施形態における最終の回生に用いる変速段の３段になると、燃料供給停止モードＭ１から燃料供給モードＭ２に移行する。すると、減速度は図中破線部分から離脱する。このように燃料供給モードＭ２に移行した場合、電子制御ユニット１１は、エンジン２に対する燃料の供給量を変化させることで、エンジン２による制動力を調整するため、減速度は適切に調整される。

以上の構成において、電子制御ユニット１１による実際の制御は以下のように行う。図４は、本実施形態における減速時の制御を示すフローチャートである。まず、減速時において、電子制御ユニット１１は、アクセルペダルＡＰの踏み込みがない（ＯＦＦ）か否かを判断する（ステップＳ０１）。ステップＳ０１において、アクセルペダルＡＰの踏み込みがある場合（ＯＮの場合）には、電子制御ユニット１１は、通常の走行発電制御（ステップＳ０２）を行う。この場合、車両１は、燃料をエンジン２に供給してエンジン２による駆動力を用いて走行するとともに、バッテリ３０に蓄電するための発電をも行う。一方、ステップＳ０１の判断時に、アクセルペダルＡＰの踏み込みがない場合、電子制御ユニット１１は、燃料供給停止モードＭ１いわゆるフューエルカット制御を実施する（ステップＳ０３）。これにより、エンジン２への燃料の供給が停止する。

次に、蓄電量センサ３５により検知される蓄電量がＥＶ走行（エンジン２を用いず、モータ３を用いる走行）可能な蓄電量であるか否かを判断する（ステップＳ０４）。ＥＶ走行が可能な蓄電量である場合には、ＥＶ減速回生制御（ステップＳ０５）をする。この場合の車両１は、クラッチＣ１，Ｃ２を締結しないため、モータ３による回生により制動力を得る。

一方、ステップＳ０４の判断時に、ＥＶ走行が可能な蓄電量でない場合には、蓄電量の確保のためにモータ３による回生を行う。このとき、電子制御ユニット１１は、クラッチＣ１，Ｃ２を締結したままとし、車両１は、モータ３のみならずエンジン２からも制動力を得ることになる。

次に、電子制御ユニット１１は、モータ３による回生がいかなる変速段で行われているかを判断する。具体的には、モータ３による回生が最終の回生に用いる所定の奇数変速段（本実施形態では３速）以下であるかを判断する（ステップＳ０６）。

ステップＳ０６において所定の奇数変速段以下でない場合、所定の奇数変速段用ギヤ（７３）より高い奇数変速段用ギヤ（本実施形態では５速又は７速）であるため、電子制御ユニット１１は、燃料供給停止モードＭ１を継続しつつ、減速回生制御（ステップＳ０７）を行う。この場合、モータ３は、駆動輪ＷＲ，ＷＬに対して連れ回ることで回生を行い、バッテリ３０の充電を行う。また、ＥＶ走行を行わないため、バッテリ３０の電力消費を抑制する。

ステップＳ０６において所定の奇数変速段以下である場合、電子制御ユニット１１は、エンジン２への燃料の供給を再び開始する燃料供給モードＭ２を実施し（ステップＳ０８）、アクセルペダルＡＰを踏まない状態でエンジン２による発電を行うＡＰＯＦＦ発電制御が実施される（ステップＳ０９）。

ここで、本実施形態におけるステップＳ０８の際、電子制御ユニット１１は、３速駆動ギヤ７３が第一入力軸６１に締結された後に、燃料供給モードＭ２を実施する。これについて詳述する。

すなわち、燃料供給モードＭ２によりエンジン２に燃料が供給されると、エンジン２に起因する車両１に対する制動力が小さくなる。ここで、本実施形態では、３速駆動ギヤ７３が第一入力軸６１に締結された状態では、モータ３に起因する車両１に対する制動力が働いているため、車両１に対する制動力が急に大きく失われることはない。

これに対して、３速駆動ギヤ７３が第一入力軸６１に締結される前に燃料供給モードＭ２を開始してしまうと、次のような不都合が起こる。すなわち、燃料供給モードＭ２が開始するとエンジン２による制動力が変化した状態となっている。この状態で、モータ３の回生のためのギヤを、５速駆動ギヤ７５から３速駆動ギヤ７３に変速する際に変速段が中立状態（図３におけるニュートラルの状態Ｎ）とすると、モータ３による制動力が一時的に失われる。すると、車両１の制動力が小さくなり、運転者に対して不自然な減速感を与えることとなる。

本実施形態では、電子制御ユニット１１が３速駆動ギヤ７３が第一入力軸６１に締結された後に、燃料供給モードＭ２を実施することで、以上の不都合を回避し、安定した車両１の制動力を得ることができる。

以上のように、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置１０によれば、デュアルクラッチ式の変速機４を有するハイブリッド車両１において、所定の奇数変速段用ギヤ（３速駆動ギヤ７３）が第一入力軸６１に締結された後に、燃料供給モードＭ２を選択すると、モータ３による回生が開始しモータ３による制動力が保たれた後に、燃料供給モードＭ２によりエンジン２からの制動力を調整することとなる。これにより、エンジン２による制動力とモータ３による制動力がいずれも低下する状態を回避することができ、急激な制動力の変化を防止することができる。

また、所定の奇数変速段用ギヤ（３速駆動ギヤ７３）に対する変速が行われる際、モータ３と第一入力軸６１との締結が一時的に解除され、モータ３による制動力が一時的に失われる場合であっても、この状態において燃料供給停止モードＭ１であり、エンジン２に対する燃料供給は行われていないため、エンジン２による制動力は十分に保たれている。このため、急激な制動力の変化を確実に防止することができる。

また、モータ３による回生を用いる場合、同じ回生量であっても車速が高いほど減速時の負の値の加速度である減速度が小さく、車速が低いほど減速度が大きい特性がある。このため、従来の方法では、運転者が感じる減速感を一定にするため、車速が低くなった場合にはモータ３による回生量を下げる制御をする必要があったが、本実施形態においては、燃料供給に伴ってエンジン２の制動力を効果的に用いることで、運転者が自然な減速感を感じられるようになる。

また、本実施形態において、電子制御ユニット１１は、複数の奇数変速段用ギヤのうち、所定の奇数変速段用ギヤである３速駆動ギヤ７３よりも高い奇数変速段用ギヤである５速駆動ギヤ７５や７速駆動ギヤ７７である場合、燃料供給停止モードＭ１を選択する。これにより、高い変速段用ギヤを用いる場合において、エンジン２及びモータ３による減速回生を行うことで、燃料を消費せずに制動力を維持することができる。

また、本実施形態において、電子制御ユニット１１は、燃料供給停止モードＭ１に移行した状態において、エンジン２に対する燃料の供給量を変化させることで、エンジン２による制動力を調整する。これにより、エンジン２の制動力を適切に調整することで、運転者が自然な減速感を感じることができるようになる。

次に、本実施形態の変形例を示す。上述の実施形態では、ステップＳ０６において、所定の奇数変速段以下であることを基準として燃料供給モードＭ２を実施することとしているが、これに限るものではない。図５は、本実施形態の変形例１における減速時の制御を示すフローチャートである。同図において、上述の実施形態と同様の内容については、同符号を付す。

図５の例のように、ステップＳ１６において、所定の車両１の速度（第一速度Ｖ１）以下であることを基準として燃料供給モードＭ２を実施することとしてもよい。ここで、第一速度Ｖ１は、３速駆動ギヤ７３を第一入力軸６１に締結する場合の車両１の速度である（図３参照）。このため、上述の実施形態とは、燃料供給停止モードＭ１と燃料供給モードＭ２の切替えを行うタイミングを、変速段をパラメータにするか、又は速度をパラメータにするかのみが異なる。なお、車両１の速度が第一速度Ｖ１より高い場合、所定の３速駆動ギヤ７３の第一入力軸６１に対する締結が完了していないため、電子制御ユニット１１は、燃料供給停止モードＭ１を継続することとなる。

このように、変形例１においては、電子制御ユニット１１が、３速駆動ギヤ７３を第一入力軸６１に締結する車両１の速度を第一速度Ｖ１に設定し、車両１の速度が第一速度Ｖ１以下になった場合に、燃料供給モードＭ２を選択する。これにより、車速をパラメータとした制御を行うことができる。

また、変形例１において、電子制御ユニット１１が、車両１の速度が第一速度Ｖ１より高い場合、燃料供給停止モードＭ１を選択する。これにより、高い車速において、エンジン２及びモータ３による減速回生を行うことで、燃料を消費せずに制動力を維持することができる。

さらに、車両１の速度をパラメータとしたものとして、次のような構成もある。図６は、本実施形態の変形例２における減速時の制御を示すフローチャートである。同図においても、上述の実施形態及び変形例１と同様の内容については、同符号を付す。

図６の例でも、ステップＳ１６において、車両１の速度が第一速度Ｖ１以下であることを基準として燃料供給モードＭ２を実施し（ステップＳ０８）、ＡＰＯＦＦ発電制御を行う（ステップＳ０９）。その後、第一速度Ｖ１よりも低い所定の第二速度Ｖ２（図３参照）以下になった場合（ステップＳ２１）、電子制御ユニット１１は、再び燃料供給停止モードＭ１を選択する（ステップＳ２２）。これにより、エンジン２に対して燃料の供給が停止するため、エンジン２による制動力が安定する。

このように、変形例２においては、電子制御ユニット１１が、第一速度Ｖ１よりも低い所定速度である第二速度Ｖ２以下になった場合に、燃料供給停止モードＭ１を選択することとしてもよい。第一速度Ｖ１より低い車速では、モータ３の回生による制動力が強く働き、低車速時にエンジン２が作動していると、制動力を安定させるための断接部の制御が複雑になる。このため、電子制御ユニット１１が燃料供給停止モードＭ１を選択することで、制動力の変化を安定させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１…車両
２…エンジン
２ａ…クランク軸
３…モータ
４…変速機
１０…制御装置
１１…電子制御ユニット
３０…バッテリ
３１…アクセルペダルセンサ
３２…ブレーキペダルセンサ
３３…シフトポジションセンサ
３４…車速センサ
３５…蓄電量センサ
３６…シンクロ位置センサ
５０…プラネタリギヤ機構
６１…第一入力軸
６２…第二入力軸
６３…出力軸
７２…２速駆動ギヤ
７３…３速駆動ギヤ
７４…４速駆動ギヤ
７５…５速駆動ギヤ
７６…６速駆動ギヤ
７７…７速駆動ギヤ
８０…１速シンクロメッシュ機構
８１…３−７速シンクロメッシュ機構
８２…２−６速シンクロメッシュ機構
８３…５速シンクロメッシュ機構
８４…４速シンクロメッシュ機構
８５…リバースシンクロメッシュ機構
９１…第一出力ギヤ
９２…第二出力ギヤ
９３…第三出力ギヤ
ＡＰ…アクセルペダル
Ｃ１…第一クラッチ
Ｃ２…第二クラッチ
Ｍ１…燃料供給停止モード
Ｍ２…燃料供給モード
ＷＲ，ＷＬ…駆動輪

Claims (9)

1. 電動機と、
   燃料供給の指令により燃料が供給される内燃機関と、
   前記電動機に接続されると共に第一断接部を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第一入力軸と、第二断接部を介して選択的に前記内燃機関の前記機関出力軸に接続される第二入力軸と、駆動輪側に動力を出力する出力軸と、前記第一入力軸に配置された一又は複数の第一同期係合部を介して前記第一入力軸に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤを含む第一変速機構と、前記第二入力軸に配置された一又は複数の第二同期係合部を介して前記第二入力軸に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤを含む第二変速機構と、前記出力軸に配置され、前記第一変速機構の前記奇数変速段用ギヤ及び前記第二変速機構の前記偶数変速段用ギヤに対して噛合う複数の出力ギヤと、を有する変速機と、
   前記電動機との間で電力の授受を行う蓄電器と、
   前記内燃機関及び前記電動機を制御すると共に前記変速機の変速動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記燃料供給の指令が入力されず、前記蓄電器が所定の蓄電量以下の場合に、前記第一断接部又は前記第二断接部と前記内燃機関の前記機関出力軸とを接続しつつ前記内燃機関への燃料の供給を停止する燃料供給停止モードと、前記燃料供給停止モードから再び燃料の供給を開始する燃料供給モードを選択可能であり、
   前記制御部は、車両の減速時に前記燃料供給停止モードを選択した場合、前記電動機が回生を行う前記複数の奇数変速段用ギヤのうち所定の奇数変速段用ギヤが前記第一入力軸に締結された後に、前記燃料供給モードを選択する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 電動機と、
   燃料供給の指令により燃料が供給される内燃機関と、
   前記電動機に接続されると共に第一断接部を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第一入力軸と、第二断接部を介して選択的に前記内燃機関の前記機関出力軸に接続される第二入力軸と、駆動輪側に動力を出力する出力軸と、前記第一入力軸に配置された一又は複数の第一同期係合部を介して前記第一入力軸に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤを含む第一変速機構と、前記第二入力軸に配置された一又は複数の第二同期係合部を介して前記第二入力軸に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤを含む第二変速機構と、前記出力軸に配置され、前記第一変速機構の前記奇数変速段用ギヤ及び前記第二変速機構の前記偶数変速段用ギヤに対して噛合う複数の出力ギヤと、を有する変速機と、
   前記電動機との間で電力の授受を行う蓄電器と、
   前記内燃機関及び前記電動機を制御すると共に前記変速機の変速動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記燃料供給の指令が入力されず、前記蓄電器が所定の蓄電量以下の場合に、前記内燃機関への燃料の供給を停止する燃料供給停止モードと、前記燃料供給停止モードから再び燃料の供給を開始する燃料供給モードを選択可能であり、
   前記制御部は、車両の減速時に前記燃料供給停止モードを選択した場合、前記電動機が回生を行う前記複数の奇数変速段用ギヤのうち所定の奇数変速段用ギヤが前記第一入力軸に締結された後に、前記燃料供給モードを選択し、
   前記制御部は、前記所定の奇数変速段用ギヤを前記第一入力軸に締結する前記車両の速度を第一速度に設定し、前記車両の速度が前記第一速度以下になった場合に、前記燃料供給モードを選択し、前記第一速度よりも低い所定速度である第二速度以下になった場合に、前記燃料供給停止モードを選択する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 操作されることにより前記制御部が前記内燃機関へ燃料供給の指令を発するアクセルペダルをさらに有し、
   前記制御部は、前記車両の減速時において、前記アクセルペダルの操作がない場合に前記燃料供給停止モードを選択し、前記電動機が回生を行う前記複数の奇数変速段用ギヤのうち所定の奇数変速段用ギヤが前記第一入力軸に締結された後に、前記燃料供給モードを選択することで、前記アクセルペダルの操作のない状態での発電制御を行う
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記制御部は、前記電動機が前記複数の奇数変速用ギヤのうち最終の回生を行う所定の奇数変速段用ギヤが前記第一入力軸に締結された後に、前記燃料供給モードを選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記制御部は、前記複数の奇数変速段用ギヤのうち、所定の奇数変速段用ギヤより高い奇数変速段用ギヤである場合、前記燃料供給停止モードを選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記制御部は、前記所定の奇数変速段用ギヤを前記第一入力軸に締結する前記車両の速度を第一速度に設定し、前記車両の速度が前記第一速度以下になった場合に、前記燃料供給モードを選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記制御部は、前記第一速度よりも低い所定速度である第二速度以下になった場合に、前記燃料供給停止モードを選択する
   ことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記制御部は、前記車両の速度が前記第一速度より高い場合、前記燃料供給停止モードを選択する
   ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記制御部は、前記燃料供給モードに移行した状態において、前記内燃機関に対する燃料の供給量を変化させることで、前記内燃機関による制動力を調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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