JP2017001641A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】アップシフトにより生じる減速力の変化を緩やかにする。
【解決手段】ＥＣＵは、シフトポジションがＬポジションであって、かつ、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きく（Ｓ１００にてＹＥＳ）、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きい場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、回生増大制御を実行するステップ（Ｓ１０４）と、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）以下である場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、トルクアップ制御を実行するステップ（Ｓ１０６）とを含む、制御処理を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、変速装置を備えた電動車両に関し、特に、アップシフト変速時における車両に作用する制動力の制御に関する。

モータジェネレータを駆動源とする電動車両において、駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に変速装置が設けられる場合がある。このような電動車両として、たとえば、特開２００９−１６５２８９号公報（特許文献１）は、アップシフト変速時に回生要求が発生した場合に、変速終了時点にモータジェネレータが出力している負トルクから目標負トルクへ徐々に変化させながら出力するとともに、回生要求から変速終了時までの時間に応じてトルクの出力勾配を設定する車両の制御装置を開示する。

特開２００９−１６５２８９号公報

たとえば、変速装置において低速側の変速比が形成されている場合に、モータジェネレータの回転速度が、耐久性を考慮した上限値に到達すると、アップシフトさせて変速装置の入力軸の回転速度を低下させる場合がある。この場合、変速装置の変速比をアップシフトさせることにより、車両の減速力が変化する場合がある。このような問題に対して、特許文献１に開示された車両の制御装置のようにモータジェネレータが出力する負トルクを変化させて、車両の減速力の変化を抑制することが考えられる。しかしながら、バッテリの入力電力が制限されている場合には、減速力の変化を抑制するために必要な負トルクを発生させることができない場合がある。そのため、アップシフトにより減速力が変化する場合には、車両のドライバビリティが悪化する場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、アップシフトにより生じる減速力の変化を緩やかにする電動車両を提供することである。

この発明のある局面に係る電動車両は、蓄電装置と、車両の駆動源であって、かつ、電力の発生源であって、蓄電装置との間で電力を授受する回転電機と、入力軸に回転電機の回転軸が接続され、出力軸に駆動輪が接続され、入力軸の回転速度を変速して出力軸に伝達可能な変速装置と、車両の駆動源であって、かつ、変速装置の入力軸に接続されるエンジンと、回転電機の動作と変速装置の動作とを制御する制御装置とを備える。制御装置は、エンジンのエンジンブレーキ力により車両へ減速力が作用し、かつ、変速装置においてアップシフト側への変速制御を実行する場合であって、さらに、蓄電装置の充電時に許容される入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合には、車両に作用する減速力がアップシフト側への変速制御により減少した減速力となる、変速制御の完了までに回転電機のトルクが漸増するように回転電機を制御する。

このようにすると、アップシフト側への変速制御を実行する場合であって、かつ、蓄電装置の充電時に許容される入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合には、車両に作用する減速力がアップシフト側への変速制御により減少した減速力となる、変速制御の完了までに回転電機のトルクが漸増するように回転電機が制御されるため、アップシフトにより生じる車両の減速力の変化を緩やかにすることができる。その結果、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、回転電機の回転速度が回転限界値よりも低い速度しきい値に到達する場合に、アップシフト側への変速制御を実行する。

このようにすると、運転者が意図しないアップシフトが行なわれる際に、事前に回転電機のトルクを漸増してアップシフトにより生じる車両の減速力の変化を緩やかにすることができる。

さらに好ましくは、制御装置は、アップシフト側への変速制御を実行する場合、上限値がしきい値よりも大きいときには、回転電機が出力する負トルクの発生を許容する。

このようにすると、アップシフト側への変速制御を実行する場合、入力電力の上限値がしきい値よりも大きいときには、回転電機が出力する負トルクの発生が許容されるため、アップシフトにより生じる減速力の変化を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、アップシフト側への変速制御が完了すると同時に回転電機のトルク出力が停止するように回転電機を制御する。

このようにすると、アップシフト側への変速制御の完了後において、車両に作用する減速力の変化を抑制することができる。具体的には、回転電機のトルクを増加させた状態で回転電機のトルク出力を停止すると、減速力が増加する方向に変化することとなる。一方アップシフトをすると減速力が低下する方向に変化することとなる。従って、アップシフトの変速が完了すると同時に回転電機のトルク出力を停止すると、アップシフトにより減少する減速力を回転電機のトルクを停止することで緩和することができる。その結果、車両に作用する減速力の変化を抑制できる。

この発明によると、アップシフト側への変速制御を実行する場合であって、かつ、蓄電装置の充電時に許容される入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合には、車両に作用する減速力がアップシフト側への変速制御により減少した減速力となる、変速制御の完了までに回転電機のトルクが漸増するように回転電機が制御されるため、アップシフトにより生じる車両の減速力の変化を緩やかにすることができる。その結果、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、アップシフトにより生じる減速力の変化を緩やかにする電動車両を提供することができる。

本実施の形態に係る電動車両の全体構成を示すブロック図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 アップシフト時に回生増大制御を実行する場合のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。 アップシフト時にトルクアップ制御を実行する場合のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、エンジン１０と、モータジェネレータ（以下「ＭＧ」ともいう）２０と、電力制御回路（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」という）２１と、高電圧バッテリ２２と、自動変速機３０と、駆動輪３５と、クラッチＫ２と、クラッチＫ０と、油圧回路５０と、電子制御装置（Electronic Control Unit、以下「ＥＣＵ」という）１００とを含む。

車両１は、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力が自動変速機３０を経由して駆動輪３５に伝達されることによって走行するハイブリッド車両である。エンジン１０は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン等の内燃機関である。自動変速機３０の入力軸３１は、クラッチＫ０を介してエンジン１０の出力軸１２に連結される。自動変速機３０の出力軸３２は、駆動輪３５に連結される。なお、自動変速機３０は、有段式自動変速機であってもよいし、無段式自動変速機であってもよい。本実施の形態においては、自動変速機３０は、たとえば、１速から６速等の複数の変速段を有するものとして説明する。

ＭＧ２０は、代表的には三相永久磁石型の同期電動機で構成される。すなわち、ＭＧ２０のロータには、永久磁石が装着される。ＭＧ２０のステータには、三相コイル（Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイル）が巻回されており、各相コイルの他端同士は中性点にて互いに接続される。ＭＧ２０のロータは中空になっており、入力軸３１が貫通している。

本実施の形態において、入力軸３１の一方端は、クラッチＫ０に接続される。入力軸３１の他方端は、自動変速機３０に接続される。ＭＧ２０のロータの内側と、入力軸３１との間にはクラッチＫ２が設けられている。すなわち、ＭＧ２０のロータは、クラッチＫ２を介して入力軸３１に連結される。

ＭＧ２０は、高電圧バッテリ２２からＰＣＵ２１を経由して供給される高電圧の電力によって駆動される。また、ＭＧ２０は、自動変速機３０の入力軸３１から伝達される動力（エンジン１０あるいは駆動輪から伝達される動力）によって回転されることによって発電する。高電圧バッテリ２２は、高電圧で作動するＭＧ２０に供給するための電力を蓄える。

ＰＣＵ２１は、コンバータおよびインバータを含む。コンバータは、高電圧バッテリ２２から入力される電圧を昇圧してインバータに出力したり、インバータから入力される電圧を降圧して高電圧バッテリ２２に出力したりする。インバータは、コンバータから入力される直流を三相交流に変換してＭＧ２０に出力したり、ＭＧ２０から入力される三相交流を直流に変換してコンバータに出力したりする。

油圧回路５０は、図示しない電動オイルポンプまたは機械式オイルポンプから供給される油圧を調圧して自動変速機３０、クラッチＫ２およびクラッチＫ０に供給する。

本実施の形態によるクラッチＫ２は、油圧が供給されていない通常状態（ノーマル状態）で係合され、所定の解放油圧Ｐ１以上の油圧が供給されている状態で解放される、いわゆるノーマリクローズ（Normally Close、以下「Ｎ／Ｃ」ともいう）タイプのクラッチである。同様に、本実施の形態によるクラッチＫ０は、ノーマル状態で係合され、所定の解放油圧Ｐ２以上の油圧が供給されている状態で解放される、Ｎ／Ｃタイプのクラッチである。

車両１には、ユーザによるアクセルペダルの操作量、エンジン１０の回転速度（以下、エンジン回転速度と記載する）Ｎｅ、ＭＧ２０の回転速度（以下、ＭＧ回転速度と記載する）Ｎｍなど、車両１を制御するために必要な物理量を検出するための複数のセンサが設けられる。たとえば、エンジン回転速度センサ１６は、エンジン回転速度Ｎｅを検出する。また、レゾルバ２４は、ＭＧ回転速度Ｎｍを検出する。車速センサ３６は、車速ＶＳＳを検出する。これらのセンサは、検出結果をＥＣＵ１００に送信する。

さらに、車両１には、シフトレバー６０が設けられる。シフトレバー６０は、運転者が複数のシフトポジションのうちのいずれか一つを選択するため操作部材である。複数のシフトポジションは、たとえば、パーキングポジションと、ニュートラルポジションと、前進走行ポジションと、後進走行ポジションと、Ｌポジションとを含む。なお、Ｌポジションは、変速段を１速に固定するシフトポジションである。

シフトレバー６０には、シフトレバー６０の位置を検出するためのシフトポジションセンサ６２が設けられる。シフトポジションセンサ６２は、シフトレバー６０の位置を示す信号ＳＨＴをＥＣＵ１００に送信する。ＥＣＵ１００は、シフトポジションセンサ６２から受信した信号ＳＨＴに基づいて複数のシフトポジションのうちのいずれのシフトポジションが選択されているかを判定する。

高電圧バッテリ２２には、電池温度センサ７０と、電流センサ７２と、電圧センサ７４とが設けられる。電池温度センサ７０は、高電圧バッテリ２２の電池温度ＴＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。電流センサ７２は、高電圧バッテリ２２の電流ＩＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。電圧センサ７４は、高電圧バッテリ２２の電圧ＶＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）および内部メモリを含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

具体的には、ＥＣＵ１００には、ＭＧ回転速度Ｎｍを検出するレゾルバ２４と、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１６とから各検出結果を示す信号が入力される。

ＥＣＵ１００は、モータ走行モード、ハイブリッド走行モード、エンジン走行モードのうちのいずれかの走行モードに従って車両１を走行させる。高電圧バッテリ２２のＳＯＣ（State Of Charge）が十分高い場合には、前進時には、低車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以下）ではモータ走行モードが選択され、高車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以上）ではハイブリッド走行モードまたはエンジン走行モードが選択される。一方、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが低い場合には、車速によらず、ハイブリッド走行モードまたはエンジン走行モードが選択される。

モータ走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸３１に連結し）かつクラッチＫ０を解放して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸３１から切離して）、ＭＧ２０の動力で自動変速機３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。

ハイブリッド走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸３１に連結し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸３１に連結して）、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力で自動変速機３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。

エンジン走行モードが選択される場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を解放し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸３１から切離し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸３１に連結して）、エンジン１０の動力で自動変速機３０の入力軸３１を回転させるように車両１を制御する。なお、この状態では、ＭＧ２０がパワートレーンから切離されるので、エンジン１０と駆動輪３５との間に自動変速機３０を備えたエンジンのみを駆動源とする車両と同様の構成となる。

また、ＥＣＵ１００は、高電圧バッテリ２２の電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいて高電圧バッテリ２２の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣ（State Of Charge）と記載する）を推定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいて高電圧バッテリ２２のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、たとえば、高電圧バッテリ２２の充電電流と放電電流とを積算することによって高電圧バッテリ２２のＳＯＣを推定してもよい。

さらに、ＥＣＵ１００は、高電圧バッテリ２２の充電量および放電量を制御する際に、電池温度ＴＢおよび現在のＳＯＣに基づいて、高電圧バッテリ２２の充電時に許容される入力電力の上限値（以下の説明においては、「充電電力制限値Ｗｉｎ」と記載する）および高電圧バッテリ２２の放電時に許容される出力電力の上限値（以下の説明においては、「放電電力制限値Ｗｏｕｔ」と記載する）を設定する。たとえば、現在のＳＯＣが低下すると、放電電力制限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。一方、現在のＳＯＣが高くなると、充電電力制限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。本実施の形態においては、放電電力制限値Ｗｏｕｔおよび充電電力制限値Ｗｉｎは、説明の便宜上、いずれも正値として説明するが、放電電力制限値Ｗｏｕｔを正値とし、充電電力制限値Ｗｉｎを負値として取り扱ってもよい。

また、高電圧バッテリ２２として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、電池温度ＴＢの低温時および高温時には、放電電力制限値Ｗｏｕｔおよび充電電力制限値Ｗｉｎの各々を低下させることが好ましい。ＥＣＵ１００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、たとえば、マップ等を用いることによって、充電電力制限値Ｗｉｎおよび放電電力制限値Ｗｏｕｔを設定する。

以上のような構成を有する車両１において、たとえば、ハイブリッド走行モードが選択されて、車両１が走行している場合を想定する。このとき、自動変速機３０において低速側の変速比（変速段）が形成されていると（たとえば、Ｌポジションが選択されていると）、車速の増加とともにＭＧ回転速度Ｎｍが上昇する場合がある。このような場合には、ＭＧ２０の回転速度が耐久性を考慮した上限値（回転限界値）に到達する場合に、自動的にアップシフトさせて自動変速機３０の入力軸３１の回転速度を低下させる場合がある。

しかしながら、アップシフトにより自動変速機３０の入力軸３１の回転速度が低下することにより、エンジン１０の出力軸の回転抵抗を利用するいわゆるエンジンブレーキ力が減少して、車両１に作用する減速力が減少する場合がある。このような場合に、ＭＧ２０を用いて負トルクを発生させて車両１の減速力をアップシフトの前後で維持することも考えられるが、たとえば、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが満充電状態であるなどして高電圧バッテリ２２の入力電力が制限されている場合には、減速力の変化を抑制するために必要な負トルクを発生させることができない場合がある。そのため、アップシフトの前後で車両１に作用する減速力が変化すると車両１のドライバビリティが悪化する場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１００が、自動変速機３０においてアップシフト側への変速制御を実行する場合であって、かつ、高電圧バッテリ２２の充電時に許容される入力電力の上限値である充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも小さい場合には、車両１に作用する減速力がアップシフト側への変速制御により減少した減速力となる、変速制御の完了までにＭＧ２０のトルクが漸増するようにＭＧ２０を制御する点を特徴とする。

このようにすると、アップシフトにより生じる車両１の減速力の変化を緩やかにすることができる。

また、ＥＣＵ１００は、たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍが回転限界値よりも低い速度しきい値Ｎｍ（０）に到達する場合に、アップシフト側への変速制御を実行する。本実施の形態においては、ＥＣＵ１００は、たとえば、シフトポジションがＬポジションである場合において、ＭＧ回転速度Ｎｍが速度しきい値Ｎｍ（０）に到達する場合に、アップシフト側への変速制御を実行する。

また、ＥＣＵ１００は、アップシフト側への変速制御を実行する場合、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいときには、ＭＧ２０が出力する負トルクの発生を許容する。

さらに、ＥＣＵ１００は、アップシフト側への変速制御が完了するとともにＭＧ２０のトルク出力が停止するようにＭＧ２０を制御する。

図２に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１００は、シフトポジション判定部１０２と、回転速度判定部１０４と、Ｗｉｎ判定部１０６と、トルクアップ制御部１０８と、回生増大制御部１１０とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

シフトポジション判定部１０２は、現在のシフトポジションがＬポジションであるか否かを判定する。シフトポジション判定部１０２は、たとえば、シフトポジションセンサ６２から受信する検出結果を示す信号ＳＨＴに基づいて現在のシフトポジションがＬポジションであるか否かを判定する。

回転速度判定部１０４は、シフトポジション判定部１０２によって現在のシフトポジションがＬポジションであると判定される場合に、レゾルバ２４から受信するＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいか否かを判定する。なお、しきい値Ｎｍ（０）は、ＭＧ回転速度Ｎｍの上限値Ｎｍ（１）よりも低い値であって、予め定められた回転速度であってもよいし、気温や油温等に基づいて設定される値であってもよい。また、上限値Ｎｍ（１）は、上述のＭＧ回転速度Ｎｍの回転限界値である。

Ｗｉｎ判定部１０６は、回転速度判定部１０４によってＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいと判定される場合、高電圧バッテリ２２の充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいか否かを判定する。しきい値Ｗｉｎ（０）は、上述したとおり、ＭＧ２０が出力する負トルクの発生が許容できるか否かを判定するための値である。充電電力制限値Ｗｉｎは、たとえば、上述したとおりＳＯＣ等に基づいて決定される。

トルクアップ制御部１０８は、Ｗｉｎ判定部１０６によって充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）以下であると判定される場合に、トルクアップ制御を実行する。トルクアップ制御は、ＭＧ２０の出力トルクを漸増する制御である。

本実施の形態において、トルクアップ制御部１０８は、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいと判定された時点から当該時点のトルク（たとえば、ゼロ）を初期値として、ＭＧ２０の出力トルクを予め定められた上昇率で増加させる。

予め定められた上昇率は、たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）を超えてから上限値Ｎｍ（１）に到達するまでに、車両１の減速力がアップシフト後に対応する減速力になるように設定される。そのため、予め定められた上昇率は、たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）を超える時点における直前までの上昇率（たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）を終期とする予め定められた期間における上昇量）に基づいて設定されてもよい。たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍの上昇率が高いほどＭＧ２０の出力トルクの上昇率が高くなるように設定されてもよい。

トルクアップ制御部１０８は、ＭＧ回転速度Ｎｍが上限値Ｎｍ（１）に到達することにより自動変速機３０における変速段のアップシフト（たとえば、１速から２速への変速）を実行する。トルクアップ制御部１０８は、自動変速機３０における変速段のアップシフトが完了するまでトルクアップ制御を実行する。トルクアップ制御部１０８は、自動変速機３０における変速段のアップシフトが完了した時点でＭＧ２０のトルクの出力を停止して、トルクアップ制御を終了する。トルクアップ制御部１０８は、ＭＧ２０を制御するためのＭＧ制御信号を生成して、生成したＭＧ制御信号をＰＣＵ２１に出力する。

回生増大制御部１１０は、Ｗｉｎ判定部１０６によって充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいと判定される場合、回生増大制御を実行する。回生増大制御部１１０は、たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍが上限値Ｎｍ（１）に到達する時点で自動変速機３０における変速段をアップシフトさせる（たとえば、１速から２速に変速する）。そして、回生増大制御部１１０は、アップシフトが完了した後に、ＭＧ２０において負トルクを発生させる。回生増大制御部１１０は、たとえば、アップシフトの前後で車両１に作用する減速力が維持されるように負トルクを増加させる。

図３を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、シフトポジションがＬポジションであって、かつ、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいか否かを判定する。シフトポジションがＬポジションであって、かつ、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいと判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいか否かを判定する。充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいと判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、回生増大制御を実行する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、トルクアップ制御を実行する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００の動作について図４および図５を参照しつつ説明する。

図４は、アップシフト時に回生増大制御を実行する場合のＥＣＵ１００の動作を示す。図５は、アップシフト時にトルクアップ制御を実行する場合のＥＣＵ１００の動作を示す。

より具体的には、図４の上段のグラフの縦軸は、車速ＶＳＳを示し、図４の上から２段目のグラフの縦軸は、ＭＧ回転速度Ｎｍを示し、図４の上から３段目のグラフは、ＭＧ２０のトルクを示し、図４の最下段のグラフの縦軸は、車両１に作用する減速力を示す。また、図４の各グラフの横軸は、時間を示す。なお、図５も同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

図４を参照して、たとえば、シフトポジションとしてＬポジションが選択された状態で、車両１が下り坂を走行している場合を想定する。このとき、充電電力制限値Ｗｉｎは、しきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きい場合を想定する。なお、アクセルペダルの踏み込みは解除されているものとする。

この場合において、車両１には、エンジンブレーキ力に基づく一定の減速力Ｄ（０）が作用しているものとする。車両１が下り坂を走行しているため、一定の減速力Ｄ（０）が車両１に作用していても車両１の速度は増加していく。車両１の速度の増加によりＭＧ回転速度Ｎｍも増加していく。その結果、時間Ｔ（０）にて、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きくなる。シフトポジションがＬポジションであり（Ｓ１００にてＹＥＳ）、さらに、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きい場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、回生増大制御が実行される（Ｓ１０４）。

すなわち、時間Ｔ（１）にて、ＭＧ回転速度Ｎｍが上限値Ｎｍ（１）に到達すると、自動変速機３０においてアップシフトが実行され（Ｌポジションの選択が解除され２速に変速され）、ＭＧ回転速度Ｎｍがアップシフト後の変速段（たとえば、２速）に対応する値（図４の上から２段目のグラフの破線に示されるような車速に応じて設定される値）に向けて減少を開始する。

時間Ｔ（２）にて、図４の最下段のグラフに示すように、アップシフト後のエンジンブレーキ力が車両１に作用する時点でＭＧ２０の負トルクが発生する。これにより、アップシフトによるエンジンブレーキ力の減少が、ＭＧ２０が出力する負トルクによって補われるため、図４の最下段のグラフの実線に示すように、アップシフト前後で車両１に作用する減速力が維持される。

次に図５を参照して、たとえば、図４と同様に、シフトポジションとしてＬポジションが選択された状態で、車両１が下り坂を走行している場合を想定する。このとき、充電電力制限値Ｗｉｎは、ＳＯＣが満充電状態に近い状態であることによって、しきい値Ｗｉｎ（０）よりも小さい場合を想定する。なお、アクセルペダルの踏み込みは解除されているものとする。

この場合において、車両１には、エンジンブレーキ力に基づく一定の減速力Ｄ（０）が作用しているものとする。車両１が下り坂を走行しているため、車両１に減速力が作用していても車両１の速度は増加していく。車両１の速度の増加によりＭＧ回転速度Ｎｍも増加していく。その結果、時間Ｔ（３）にて、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きくなる。シフトポジションがＬポジションであって、かつ、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きく（Ｓ１００にてＹＥＳ）、さらに、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも小さい場合には（Ｓ１０２にてＮＯ）、トルクアップ制御が実行される（Ｓ１０６）。

すなわち、時間Ｔ（３）にて、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きいと判定される時点からＭＧ２０のトルク（正トルク）が予め定められた上昇率で増加が開始される。ＭＧ２０のトルクが増加していくほど、車両１に作用する減速力が減少していくこととなる。

時間Ｔ（４）にて、ＭＧ回転速度Ｎｍが上限値Ｎｍが上限値Ｎｍ（１）に到達すると、自動変速機３０においてアップシフトが実行され（Ｌポジションの選択が解除され２速に変速され）、ＭＧ回転速度Ｎｍがアップシフト後の変速段（たとえば、２速）に対応する値に向けて減少を開始する。

時間Ｔ（５）にて、アップシフトが完了した時点でＭＧ２０のトルクがゼロとなることによってエンジンブレーキ力に応じた減速力Ｄ（１）が車両１に作用することとなる。

以上のようにして、本実施の形態に係る電動車両によると、アップシフト側への変速制御を実行する場合であって、かつ、高電圧バッテリ２２の充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも小さい場合には、車両１の減速力がアップシフト側への変速制御により減少した減速力になる、変速制御の完了までにＭＧ２０のトルクが漸増される。これにより、アップシフトにより生じる車両１の減速力の変化を緩やかにすることができる。その結果、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、アップシフトによる減速力の変化を緩やかにする電動車両を提供することができる。

さらに、ＭＧ回転速度Ｎｍが上限値Ｎｍ（１）よりも低いしきい値Ｎｍ（０）に到達する時点でアップシフト側への変速制御が実行される。そのため、自動変速機３０における変速段が変更される際に事前にＭＧ２０のトルクを漸増して車両１の減速力をアップシフト側への変速制御後に対応する減速力に変化させることができる。これにより、アップシフトにより生じる車両１の減速力の変化を緩やかにすることができる。

さらに、アップシフト側への変速制御を実行する場合、高電圧バッテリ２２の充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）よりも大きいときには、ＭＧ２０が出力する負トルクの発生が許容される。そのため、アップシフトにより生じる減速力の変化を、ＭＧ２０が出力する負トルクを用いて抑制することができる。一方、充電電力制限値Ｗｉｎがしきい値Ｗｉｎ（０）以下のときには、ＭＧ２０のトルクを漸増してアップシフトにより生じる車両の減速力の変化を緩やかにすることができる。

アップシフト側への変速制御が完了すると同時にＭＧ２０のトルク出力が停止するようにＭＧ２０が制御されるため、アップシフト側への変速制御の完了後において、車両１の減速力の変化を抑制することができる。具体的には、ＭＧ２０のトルクを増加させた状態でＭＧ２０のトルク出力を停止すると、減速力が増加する方向に変化することとなる。一方アップシフトをすると減速力が低下する方向に変化することとなる。従って、アップシフトの変速が完了すると同時にＭＧ２０のトルク出力を停止すると、アップシフトにより減少する減速力をＭＧ２０のトルクを停止することで緩和することができる。その結果、車両１に作用する減速力の変化を抑制できる。

以下、変形例について説明する。
本実施の形態においては、ＥＣＵ１００は、ＭＧ２０の出力トルクを線形で変化させるものとして説明するが、特に線形で変化させることに限定されるものではない。たとえば、ＭＧ２０の出力トルクが非線形で変化させてもよい。

さらに、本実施の形態においては、シフトポジションがＬポジションである場合に、ＭＧ回転速度ＮｍがＮｍ（０）よりも大きくなると、充電電力制限値Ｗｉｎの値に応じて回生増大制御またはトルクアップ制御を実行するものとして説明したが、シフトポジションがＬポジションである場合に特に限定されるものではない。たとえば、手動変速モード時に変速段が１速や２速である場合、自動変速モード時に変速段が１速や２速である場合、あるいは、無段変速機において変速比（たとえば、発進時の変速比）が固定されている場合に、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい値Ｎｍ（０）よりも大きくなると、充電電力制限値Ｗｉｎの値に応じて自動変速機３０における変速比をアップシフトするとともに、回生増大制御またはトルクアップ制御を実行してもよい。

さらに、本実施の形態においては、変速前後の変速段が１速と２速度とである場合を一例として説明したが、変速前後の変速段は、１速と２速とに特に限定されるものではない。変速前後の変速段は、たとえば、３速と４速とであってもよいし、４速と５速とであってもよいし、あるいは、３速と５速とであってもよい。

さらに、本実施の形態においては、ＭＧ２０とエンジン１０とを駆動源とするハイブリッド車両を一例として説明したが、たとえば、ＭＧ２０を駆動源とする電動車両であればよく、たとえば、電気自動車であってもよいし、複数（たとえば２個）のモータジェネレータとエンジンとを有するハイブリッド車両であってもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、１２，３２ 出力軸、１６ エンジン回転速度センサ、２１ ＰＣＵ、２２ 高電圧バッテリ、２４ レゾルバ、３０ 自動変速機、３１ 入力軸、３５ 駆動輪、５０ 油圧回路、６０ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、７０ 電池温度センサ、７２ 電流センサ、７４ 電圧センサ、１００ ＥＣＵ、１０２ シフトポジション判定部、１０４ 回転速度判定部、１０６ Ｗｉｎ判定部、１０８ トルクアップ制御部、１１０ 回生増大制御部。

Claims (4)

1. 蓄電装置と、
   車両の駆動源であって、かつ、電力の発生源であって、前記蓄電装置との間で電力を授受する回転電機と、
   入力軸に前記回転電機の回転軸が接続され、出力軸に駆動輪が接続され、前記入力軸の回転速度を変速して前記出力軸に伝達可能な変速装置と、
   前記車両の駆動源であって、かつ、前記変速装置の入力軸に接続されるエンジンと、
   前記回転電機の動作と前記変速装置の動作とを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンのエンジンブレーキ力により前記車両へ減速力が作用し、かつ、前記変速装置においてアップシフト側への変速制御を実行する場合であって、さらに、前記蓄電装置の充電時に許容される入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合には、前記車両に作用する減速力が前記アップシフト側への変速制御により減少した減速力となる、前記変速制御の完了までに前記回転電機のトルクが漸増するように前記回転電機を制御する、電動車両。
2. 前記制御装置は、前記回転電機の回転速度が回転限界値よりも低い速度しきい値に到達する場合に、前記アップシフト側への変速制御を実行する、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記制御装置は、前記アップシフト側への変速制御を実行する場合、前記上限値が前記しきい値よりも大きいときには、前記回転電機が出力する負トルクの発生を許容する、請求項１または２に記載の電動車両。
4. 前記制御装置は、前記アップシフト側への変速制御が完了すると同時に前記回転電機のトルク出力が停止するように前記回転電機を制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の電動車両。

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