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【発明の名称】 ハイブリッド車の出力制御装置
【発明者】 【氏名】田中 寛之

【氏名】宮本 勝彦

【氏名】村上 信明

【氏名】五島 賢司
【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。
【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。
【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(Continuously 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１９ｂ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２０ａ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３０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ＳＭＵ３１にはエンジン回転速度センサ３２、車速センサ３３、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Ｎｐ、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ＣＶＴ−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−ＥＣＵ３７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、ＳＭＵ３１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ＣＶＴ１７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３ＬＰＦ４５とから構成され、モータ要求トルク設定部５１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Ｎp1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−ＥＣＵ３７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３ＬＰＦ４５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Ｎｐ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ＭＴＱ1 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ＭＴＱ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Ｓ２６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。
【出願人】 【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
【出願日】 平成１３年３月９日（２００１．３．９）
【代理人】 【識別番号】１０００７８４９９
【弁理士】
【氏名又は名称】光石 俊郎 （外２名）
【公開番号】 特開２００２−２７１９１２（Ｐ２００２−２７１９１２Ａ）
【公開日】 平成１４年９月２０日（２００２．９．２０）
【出願番号】 特願２００１−６６１３１（Ｐ２００１−６６１３１）