JPH10174209A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンおよび電動モータを車両走行時の動
力源として備えており、動力源に連結され動力を機械的
に合成、分配する遊星歯車装置と、遊星歯車装置のサン
ギヤとキャリアを連結して遊星歯車装置を一体回転させ
る第２クラッチとを有するハイブリッド車両において、
車両状態に応じて電動モータを適切に制御する。 【解決手段】 第２クラッチがスリップ状態にある時に
は電動モータは回転数制御される（ＳＡ２〜ＳＡ３、Ｓ
Ａ１２〜ＳＡ１３）ため、車両の個体差や経時的変化等
に起因するエンジントルクのばらつきなどに拘らず、エ
ンジン回転数を燃費効率最大等の所定回転数に制御でき
る。また、第２クラッチが係合されている時には電動モ
ータはトルク制御される（ＳＡ５〜ＳＡ６、ＳＡ９〜Ｓ
Ａ１０）ため、運転者の要求出力を表すアクセル操作に
対して得られる駆動力が外部負荷に拘らず常に一定に保
たれて、車両の運転操作性を損ねることが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車両の
駆動制御装置に係り、特に、電動モータの制御に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】

(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、(b) 電気
エネルギーを蓄積する蓄電装置に接続された電動モータ
と、(c) 前記エンジンに連結される第１回転要素、前記
電動モータに連結される第２回転要素、および出力部材
に連結される第３回転要素を有して、それらの間で機械
的に力を合成、分配する合成分配機構と、(d) 合成分配
機構の２つの回転要素を連結してその合成分配機構を一
体回転させるクラッチとを有するハイブリッド車両が、
燃費向上や排ガス低減などを目的として提案されてい
る。米国特許ＵＳＰ５２５８６５１号に記載されている
装置はその一例で、合成分配機構として遊星歯車装置が
用いられている。電動モータはトルク制御と回転数制御
の何れかが行われているのが普通である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ハイブリッド車両において、電動モータを一律にトルク
制御すると、例えば上記クラッチを開放（ＯＦＦ）し、
エンジンを運転状態にすると共に電動モータの回生制動
トルクを徐々に増大させて車両を発進させる場合など
に、エンジンの回転数は電動モータとエンジンとのトル
クバランスで決まることから、車両の個体差や経時的変
化等に起因するアクセル操作に対するエンジントルクの
ばらつきなどにより、エンジン回転数を燃費効率最大等
の所定回転数に設定できない可能性があった。

【０００４】また、電動モータを一律に回転数制御する
と、例えば上記クラッチを係合（ＯＮ）し、電動モータ
を動力源として走行する場合などに、アクセル操作に対
して得られる車両の駆動力が外部負荷によって変化する
ため、運転操作性を著しく損ねる可能性があったのであ
る。

【０００５】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、エンジン
および電動モータを車両走行時の動力源として備えてお
り、動力源に連結され動力を機械的に合成分配する合成
分配機構と、その合成分配機構の回転要素を拘束する回
転要素拘束手段とを有するハイブリッド車両において、
車両状態に応じて電動モータを適切に制御することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエン
ジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両
走行時の動力源として備えており、(b) 前記エンジンに
連結される第１回転要素、前記電動モータに連結される
第２回転要素、および出力部材に連結される第３回転要
素を有して、それらの間で機械的に力を合成、分配する
合成分配機構と、(c) 合成分配機構の回転要素を拘束す
る回転要素拘束手段とを有するハイブリッド車両の駆動
制御装置において、(d) 前記電動モータのトルクを制御
するトルク制御手段と、(e) 前記電動モータの回転数を
制御する回転数制御手段と、(f) 前記回転要素拘束手段
の作動状態に応じて前記トルク制御手段と前記回転数制
御手段とを使い分けるモータ制御選択手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００７】第２発明は、第１発明の駆動制御装置にお
いて、前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手
段により前記合成分配機構の回転要素が拘束されている
時には、前記トルク制御手段を選択するものであること
を特徴とする。

【０００８】第３発明は、第１発明の駆動制御装置にお
いて、前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手
段により前記合成分配機構の回転要素が拘束されていな
い時には、前記回転数制御手段を選択するものであるこ
とを特徴とする。

【０００９】第４発明は、第１発明の駆動制御装置にお
いて、前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手
段が所定のスリップ状態とされている時には、前記回転
数制御手段を選択するものであることを特徴とする。

【００１０】

【発明の効果】第１発明によれば、回転要素拘束手段の
作動状態に応じて電動モータをトルク制御するか回転数
制御するかが選択されるため、第２発明〜第４発明のよ
うに使い分けることにより、電動モータを適切に制御す
ることが可能となる。

【００１１】第２発明によれば、回転要素拘束手段によ
り合成分配機構の回転要素が拘束されている時、例えば
合成分配機構の２つの回転要素を連結して合成分配機構
を一体回転させるクラッチが係合された時や、エンジン
に連結される前記第１回転要素を固定するブレーキが係
合された時には、電動モータはトルク制御手段によって
トルク制御されるため、運転者の要求出力を表すアクセ
ル操作に対して得られる駆動力が外部負荷に拘らず常に
一定に保たれて、車両の運転操作性を損ねることが無く
なる。

【００１２】第３発明によれば、回転要素拘束手段によ
り合成分配機構の回転要素が拘束されていない時、例え
ば合成分配機構の２つの回転要素を連結して合成分配機
構を一体回転させるクラッチが係合されていない時や、
エンジンに連結される前記第１回転要素を固定するブレ
ーキが係合されていない時には、電動モータは回転数制
御手段によって回転数制御されるため、車両の個体差や
経時的変化等に起因するアクセル操作に対するエンジン
トルクのばらつきなどに拘らず、エンジン回転数を燃費
効率最大等の所定回転数に制御できるようになる。

【００１３】第４発明によれば、回転要素拘束手段が所
定のスリップ状態とされている時、例えば合成分配機構
の２つの回転要素を連結して合成分配機構を一体回転さ
せるクラッチの係合過渡時或いは開放過渡時や、エンジ
ンに連結される前記第１回転要素を固定するブレーキの
係合過渡時或いは開放過渡時には、電動モータは回転数
制御手段によって回転数制御されるため、第３発明と同
様の効果が達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】ここで、前記合成分配機構は、遊
星歯車装置や傘歯車式の差動装置など、作動的に連結さ
れて相対回転させられる３つの回転要素を有して、機械
的に力の合成、分配を行うことができるもので、遊星歯
車装置が好適に用いられる。遊星歯車装置を用いた場
合、リングギヤを前記第１回転要素とし、サンギヤを前
記第２回転要素とし、キャリアを前記第３回転要素とす
ることが望ましい。

【００１５】また、前記回転要素拘束手段として、前記
合成分配機構の２つの回転要素を連結してその合成分配
機構を一体回転させるクラッチを有する場合には、その
クラッチの係合時には前記電動モータはトルク制御手段
によりトルク制御され、そのクラッチの開放時には前記
電動モータは回転数制御手段により回転数制御され、そ
のクラッチが所定のスリップ状態にある時には前記電動
モータは回転数制御手段により回転数制御されるように
することが望ましい。

【００１６】また、前記回転要素拘束手段として、前記
エンジンに連結される第１回転要素を回転不能に固定す
るブレーキを有する場合には、そのブレーキの係合時に
は前記電動モータはトルク制御手段によりトルク制御さ
れ、そのブレーキの開放時には前記電動モータは回転数
制御手段により回転数制御され、そのブレーキが所定の
スリップ状態にある時には前記電動モータは回転数制御
手段により回転数制御されるようにすることが望まし
い。

【００１７】前記トルク制御手段は、例えばモータトル
クが所定の目標トルクとなるようにモータ電流などをフ
ィードフォワード制御したり、フィードバック制御した
りするように構成され、回転数制御手段は、例えばモー
タ回転数が所定の目標回転数と一致するようにモータト
ルク、更にはモータ電流などをフィードバック制御する
ように構成される。上記目標トルクは、例えばアクセル
操作量（出力要求量）や回生要求量、車速などの車両状
態に応じて、予め設定されたデータマップや演算式など
から求められ、目標回転数はアクセル操作量やエンジン
の運転状態（エンジントルク）などに応じて合成分配機
構のギヤ比などから予め定められた演算式などにより求
められる。

【００１８】また、前記トルク制御手段による電動モー
タのトルク制御から、前記回転数制御手段による電動モ
ータの回転数制御への切換えは、前記回転要素拘束手段
により合成分配機構の回転要素の拘束が解除され始めた
時に行うことが望ましく、前記回転数制御手段による電
動モータの回転数制御から、前記トルク制御手段による
電動モータのトルク制御への切換えは、前記回転要素拘
束手段により合成分配機構の回転要素が完全に拘束され
た後に行うことが望ましい。

【００１９】また、前記トルク制御手段による電動モー
タのトルク制御から、前記回転数制御手段による電動モ
ータの回転数制御へ切り換える場合、回転数制御手段に
よる電動モータの目標回転数の初期値は、トルク制御手
段によるその時点での電動モータの実際の回転数と出来
る限り一致させることが望ましい。

【００２０】また、前記回転数制御手段による電動モー
タの回転数制御から、前記トルク制御手段による電動モ
ータのトルク制御へ切り換える場合、トルク制御手段に
よる電動モータの目標トルクの初期値は、回転数制御手
段において出力していた出力トルクの最終値と出来る限
り一致させることが望ましい。

【００２１】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例である駆動制
御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆
動装置１０の骨子図である。

【００２２】図１において、このハイブリッド駆動装置
１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用
のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエ
ンジン１２と、電動モータ及び発電機としての機能を有
するモータジェネレータ１４と、シングルピニオン型の
遊星歯車装置１６と、自動変速機１８とを車両の前後方
向に沿って備えており、出力軸１９から図示しないプロ
ペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆動輪（後
輪）へ駆動力を伝達する。

【００２３】遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配
する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電
気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６
ｒは第１クラッチＣＥ₁ を介してエンジン１２に連結さ
れ、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ
軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８
の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓ
およびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ₂ によって連
結されるようになっている。

【００２４】なお、エンジン１２の出力は、回転変動や
トルク変動を抑制するためのフライホイール２８および
スプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を
介して第１クラッチＣＥ₁ に伝達される。第１クラッチ
ＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ は、何れも油圧アクチ
ュエータによって係合、開放される摩擦式の多板クラッ
チである。

【００２５】自動変速機１８は、前置式オーバードライ
ブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単
純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後
進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。

【００２６】具体的には、副変速機２０はシングルピニ
オン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによ
って摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ_O 、ブレー
キＢ ₀ と、一方向クラッチＦ₀ とを備えて構成されてい
る。

【００２７】また、主変速機２２は、３組のシングルピ
ニオン型の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アク
チュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッ
チＣ ₁ , Ｃ₂ 、ブレーキＢ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ と、一
方向クラッチＦ₁ ，Ｆ₂ とを備えて構成されている。

【００２８】そして、図２に示されているソレノイドバ
ルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁に伴って図示しない
電磁弁により油圧回路４０が切り換えられたり、シフト
レバー４２に機械的に連結されたマニュアルシフトバル
ブによって油圧回路４０が機械的に切り換えられたりす
ることにより、クラッチＣ₀ ，Ｃ₁ ，Ｃ₂ 、ブレーキＢ
₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ がそれぞれ係合、開放制御
され、図３に示されているようにニュートラル（Ｎ）と
前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後進１段（Ｒｅｖ）の各
変速段が成立させられる。

【００２９】なお、上記自動変速機１８や前記電気式ト
ルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されてお
り、図１では中心線の下半分が省略されている。

【００３０】図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッ
チの欄の「○」は係合、「●」は図示しないシフトレバ
ー４２がエンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、
「２」、及び「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された
場合に係合、そして、空欄は非係合を表している。

【００３１】その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段
Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー
４２に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによ
って油圧回路４０が機械的に切り換えられることによっ
て成立させられ、前進変速段の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間
の変速はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって電気
的に制御される。

【００３２】また、前進変速段の変速比は１ｓｔから５
ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速
比ｉ₄ ＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ₅ は、副変速機２
０の遊星歯車装置３２のギヤ比をρ（＝サンギヤの歯数
Ｚ_S ／リングギヤの歯数Ｚ_R＜１）とすると１／（１＋
ρ）となる。後進変速段Ｒｅｖの変速比ｉ_R は、遊星歯
車装置３６、３８のギヤ比をそれぞれρ₂ 、ρ₃ とする
と１−１／ρ₂ ・ρ₃である。図３は各変速段の変速比
の一例を示したものである。

【００３３】ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示さ
れるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自
動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらの
コントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等
を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、入力
軸回転数センサ６２、モータ回転数センサ６４、アクセ
ル操作量センサ６６、シフトポジションセンサ６８から
それぞれ入力軸回転数Ｎ_I 、モータ回転数Ｎ_M 、アクセ
ル操作量θ_AC、シフトレバー４２の操作レンジなどを表
す信号が供給される他、車速Ｖ（自動変速機１８の出力
軸回転数Ｎ_O に対応）、エンジントルクＴ_E 、モータト
ルクＴ_M 、エンジン回転数Ｎ_E 、蓄電装置５８の蓄電量
ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦなどに関する情報が、
種々の検出手段などから供給されるようになっており、
予め定められたプログラムに従って信号処理を行う。

【００３４】なお、エンジントルクＴ_E はスロットル弁
開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴ_M
はモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータ
ジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時
のモータ電流や充電効率などから求められる。

【００３５】前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用
コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に
応じて出力が制御される。

【００３６】前記モータジェネレータ１４は、図４に示
すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッ
テリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッ
ド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８か
ら電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動
される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ
１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータと
して機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する
充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容
する無負荷状態とに切り換えられる。

【００３７】また、前記第１クラッチＣＥ₁ 及び第２ク
ラッチＣＥ₂ は、ハイブリッド制御用コントローラ５０
により電磁弁等を介して油圧回路４０が切り換えられる
ことにより、係合或いは開放状態が切り換えられる。

【００３８】前記自動変速機１８は、自動変速制御用コ
ントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜
ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬ
Ｎの励磁状態が制御され、油圧回路４０が切り換えられ
たり油圧制御が行われることにより、運転状態に応じて
変速段が切り換えられる。

【００３９】上記ハイブリッド制御用コントローラ５０
は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４
１４８号に記載されているように、図５に示すフローチ
ャートに従って図６に示す９つの運転モードの１つを選
択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式ト
ルコン２４を作動させる。

【００４０】図５において、ステップＳ１ではエンジン
始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力
源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネ
レータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりす
るために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があった
か否かを判断する。

【００４１】ここで、始動要求があればステップＳ２で
モード９を選択する。モード９は、図６から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２クラッ
チＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４に
より遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動
すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行って
エンジン１２を始動する。

【００４２】このモード９は、車両停止時には前記自動
変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のよ
うに第１クラッチＣＥ₁ を開放したモータジェネレータ
１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ
₁ を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力で
モータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上
の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって
行われる。

【００４３】また、車両走行時であっても、一時的に自
動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行する
ことも可能である。このようにモータジェネレータ１４
によってエンジン１２が始動させられることにより、始
動専用のスタータ（電動モータなど）が不要となり、部
品点数が少なくなって装置が安価となる。

【００４４】一方、ステップＳ１の判断が否定された場
合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステッ
プＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否
かを、例えばブレーキがＯＮか否か、シフトレバー４２
の操作レンジがＬや２などのエンジンブレーキレンジ
（低速変速段のみで変速制御を行うと共にエンジンブレ
ーキや回生制動が作用するレンジ）で、且つアクセル操
作量θ_ACが０か否か、或いは単にアクセル操作量θ_ACが
０か否か、等によって判断する。

【００４５】この判断が肯定された場合にはステップＳ
４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電
量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判
断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８を選
択し、ＳＯＣ＜ＢであればステップＳ６でモード６を選
択する。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギ
ーを充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装
置５８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の
値が設定される。

【００４６】上記ステップＳ５で選択されるモード８
は、図６に示されるように第１クラッチＣＥ₁ を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モ
ータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の
引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレーキ
が車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が軽
減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネレ
ータ１４は無負荷状態とされ、自由回転させられるた
め、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことが回避される。

【００４７】ステップＳ６で選択されるモード６は、図
６から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を開放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。

【００４８】また、第１クラッチＣＥ₁ が開放されてエ
ンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の
引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量
ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるた
め、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことがない。

【００４９】一方、ステップＳ３の判断が否定された場
合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７
を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例
えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の
車両停止時か否か、すなわち車速に対応する出力軸回転
数Ｎ_O ＝０か否か等によって判断する。

【００５０】この判断が肯定された場合には、ステップ
Ｓ８を実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否
か、すなわちアクセル操作量θ_ACが略零の所定値より大
きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップ
Ｓ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければス
テップＳ１０でモード７を選択する。

【００５１】上記ステップＳ９で選択されるモード５
は、図６から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を開放（ＯＦＦ）し、
エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４
の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進さ
せるものである。

【００５２】具体的に説明すると、遊星歯車装置１６の
ギヤ比をρ_E とすると、エンジントルクＴ_E ：遊星歯車
装置１６の出力トルク：モータトルクＴ_M ＝１：（１＋
ρ_E）：ρ_E となるため、例えばギヤ比ρ_E を一般的な
値である０．５程度とすると、エンジントルクＴ_E の半
分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することに
より、エンジントルクＴ_E の約１．５倍のトルクがキャ
リア１６ｃから出力される。

【００５３】すなわち、モータジェネレータ１４のトル
クの（１＋ρ_E ）／ρ_E 倍の高トルク発進を行うことが
できるのである。また、モータ電流を遮断してモータジ
ェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸１４ｒ
が逆回転させられるだけでキャリア１６ｃからの出力は
０となり、車両停止状態となる。

【００５４】すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は
発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するので
あり、モータトルク（回生制動トルク）Ｔ_M を０から徐
々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジン
トルクＴ_E の（１＋ρ_E ）倍の出力トルクで車両を滑ら
かに発進させることができるのである。

【００５５】ここで、本実施例では、エンジン１２の最
大トルクの略ρ_E 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。

【００５６】また、本実施例ではモータトルクＴ_M の増
大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大さ
せてエンジン１２の出力を大きくするようになってお
り、反力の増大に伴うエンジン回転数Ｎ_E の低下に起因
するエンジンストール等を防止している。

【００５７】ステップＳ１０で選択されるモード７は、
図６から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合（Ｏ
Ｎ）し、第２クラッチＣＥ₂ を開放（ＯＦＦ）し、エン
ジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２
６に対する出力が零となる。これにより、モード３など
エンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々
エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モ
ード５のエンジン発進が実質的に可能となる。

【００５８】一方、ステップＳ７の判断が否定された場
合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステッ
プＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１
判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走
行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作
量θ_ACやその変化速度、車速Ｖ（出力軸回転数Ｎ_O ）、
自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められ
たデータマップや演算式などにより算出される。

【００５９】また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみ
を動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレー
タ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値
であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー
効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができる
だけ少なくなるように実験等によって定められている。

【００６０】ステップＳ１１の判断が肯定された場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合に
は、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最
低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａであればス
テップＳ１３でモード１を選択する。一方、ＳＯＣ＜Ａ
であればステップＳ１４でモード３を選択する。

【００６１】最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を
動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネ
ルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であ
り、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７
０％程度の値が設定される。

【００６２】上記モード１は、前記図６から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ₁ を開放（ＯＦＦ）し、第２クラ
ッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、
モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として
車両を走行させる。

【００６３】この場合も、第１クラッチＣＥ₁ が開放さ
れてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同
様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変
速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能
である。

【００６４】また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第
１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄
電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるた
め、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエ
ネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できる
とともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ
より低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。

【００６５】ステップＳ１４で選択されるモード３は、
図６から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ および第２
クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を
運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジ
ン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ１４で消費されるように、そのモータジェネレー
タ１４の電流制御が行われる。

【００６６】一方、前記ステップＳ１１の判断が否定さ
れた場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より
大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐ
ｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さ
いか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断す
る。

【００６７】第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動
力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモ
ータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高
負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を
含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消
費量などができるだけ少なくなるように実験等によって
予め定められている。

【００６８】そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステッ
プＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場
合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａ
の場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。

【００６９】また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８
でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはス
テップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合に
はステップＳ１７でモード２を選択する。

【００７０】上記モード２は、前記図６から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ を共
に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転
し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもの
で、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させ
る。

【００７１】また、モード４は、第１クラッチＣＥ₁ お
よび第２クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転
駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレー
タ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。

【００７２】このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定
値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２
およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エ
ンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方
のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー
効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを
低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の
場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが
最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なう
ことがない。

【００７３】上記モード１〜４の運転条件についてまと
めると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負
荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータ
ジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を
選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２
≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選
択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両
方を動力源として走行する。

【００７４】また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐ
ｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップ
Ｓ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を
充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負
荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電
を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われ
る。

【００７５】ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ
＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰ
ｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行さ
れるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４
よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れている
ため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する
場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。

【００７６】また、高負荷領域では、モータジェネレー
タ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４
が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電
量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン
１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄
電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なく
なって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。

【００７７】次に、本発明が適用された本実施例の特徴
部分、即ち、遊星歯車装置１６のサンギヤ１６ｓとキャ
リア１６ｃを連結して遊星歯車装置１６を一体回転させ
る第２クラッチＣＥ₂ を有するハイブリッド車両におい
て、車両状態に応じてモータジェネレータ１４を適切に
制御するための制御作動を図７のフローチャートに基づ
いて説明する。本制御作動は、第２クラッチＣＥ₂ の係
合または開放過渡時の制御に関するものでステップＳＡ
１、ＳＡ４、ＳＡ８、ＳＡ１１は前記モータ制御選択手
段に対応しており、ステップＳＡ２〜ＳＡ３、ＳＡ１２
〜ＳＡ１３は回転数制御手段に対応しており、ステップ
ＳＡ５〜ＳＡ６、ＳＡ９〜ＳＡ１０はトルク制御手段に
対応しており、それぞれハイブリッド制御用コントロー
ラ５０により実行される。また、第２クラッチＣＥ₂ は
回転要素拘束手段に相当する。なお、詳しい説明は省略
するが、第２クラッチＣＥ₂ が完全に係合している状態
（モード１、３、４、６、９）ではモータジェネレータ
１４はトルク制御手段によりトルクに基づいて制御さ
れ、第２クラッチＣＥ₂ が完全に開放している状態（モ
ード５）ではモータジェネレータ１４は回転数制御手段
により回転数に基づいて制御される。

【００７８】図７において、ステップＳＡ１では第２ク
ラッチＣＥ₂ の係合指令が出力されたか否かが判断され
る。この判断は、例えば図５の運転モード判断サブルー
チンに基づいて前記第２クラッチＣＥ₂ が開放（ＯＦ
Ｆ）された運転モード（モード５、７）から、前記第２
クラッチＣＥ₂ が係合（ＯＮ）された運転モード（モー
ド１、２、３、４、６、８、９）へ切り換えられたか否
かを判断することにより行われる。

【００７９】この判断が肯定された場合は、ステップＳ
Ａ２以下の第２クラッチＣＥ₂ 係合過渡制御が実行され
て、例えば図８、図９のタイムチャートに示されるよう
にモータ回転数指令値ｙｎｍ、第２クラッチＣＥ₂ の油
圧指令値ｐＣｄ、モータトルク指令値ｙｔｍ、エンジン
トルク指令値ｙｔｅが制御される。すなわち、ステップ
ＳＡ２においては、この時点におけるモータ回転数Ｎ_M
[rpm] が記憶用変数ｍｅｍｎｍ[rpm] に記憶されると共
に、本制御開始直前のモータジェネレータ１４の目標回
転数がモータ回転数指令値ｙｎｍ(i-1)[rpm]に設定され
る。

【００８０】次にステップＳＡ３では、次式(1) に従っ
てモータジェネレータ１４の目標回転数追従制御が実行
される。これは、例えば実際のモータ回転数Ｎ_M がモー
タ回転数指令値ｙｎｍとなるようにモータトルク、更に
はモータ電流をフィードバック制御することによって行
われる。但し、モータ回転数指令値ｙｎｍ(i) が入力軸
回転数Ｎ_I [rpm] 以上となってからは、モータ回転数指
令値ｙｎｍ(i) は常に入力軸回転数Ｎ_I に設定される。
尚、次式(1) において、ｄｎｍｃｄｏｎ[rpm/8msec]
は、予め定められた定数マップを入力軸回転数Ｎ_I と上
記記憶用変数ｍｅｍｎｍとの差をパラメータとして直線
補間することにより求められる値である。また、(i) は
今回の制御周期における値を示し、(i-1) は前回の制御
周期における値を示している。 ｙｎｍ(i) ＝ｙｎｍ(i-1) ＋ｄｎｍｃｄｏｎ ・・・(1)

【００８１】次にステップＳＡ４では、第２クラッチＣ
Ｅ₂ の係合終了判定条件が成立したか否かが判断され
る。この判断は、次式(2) を満たした状態がＴ₁ [msec]
間連続して成立したか否かを判断することにより行われ
る。この判断が否定された場合は、ステップＳＡ２〜Ｓ
Ａ４が繰り返し実行されるが、この判断が肯定された場
合はステップＳＡ５が実行される。 Ｎ_I −Ｎ₁ ≦Ｎ_M ≦Ｎ_I ＋Ｎ₁ ・・・(2)

【００８２】ステップＳＡ５では、この時点におけるモ
ータトルクＴ_M [N・m]が記憶用変数ｍｅｍｔｍ[N・m]に
記憶される。尚、モータトルクＴ_M の初期値は、ステッ
プＳＡ３の目標回転数追従制御時の最終トルク値とされ
る。次にステップＳＡ６では、モータトルク指令値ｙｔ
ｍ[N・m]として上記記憶用変数ｍｅｍｔｍ[N・m]が設定
されると共に、制御周期毎に一定量ずつ変化させられる
ことにより車両状態から決まる基本モータトルク要求値
ｂｔｍ（ｍｄｅ）[N・m]まで滑らかに変化させられる。
そして、このモータトルク指令値ｙｔｍに従ってモータ
電流が例えばフィードフォワード制御される。上記基本
モータトルク要求値ｂｔｍ（ｍｄｅ）は、第２クラッチ
ＣＥ₂ がＯＮの場合（モード４など）にトルクに基づい
てモータ制御を行う際の算出方法に従ってアクセル操作
量θ_ACなどに基づいて算出される。

【００８３】次にステップＳＡ７では、制御終了条件が
成立したか否かが判断される。この判断は、ステップＳ
Ａ４で係合終了判定条件が成立してからｋｔｃｄｏｎｒ
ｔ[msec]が経過したか、或いはシフトレバー４２がＮレ
ンジまたはＰレンジに操作されたか否かを判断すること
により行われる。尚、ｋｔｃｄｏｎｒｔ[msec]は、予め
定められた定数マップをアクセル操作量θ_AC[%] をパラ
メータとして直線補間することにより求められる値であ
る。この判断が否定された場合は、ステップＳＡ５〜ス
テップＳＡ７が繰り返し実行されるが、この判断が肯定
された場合は本ルーチンは終了させられる。なお、前記
ステップＳＡ６では、上記ｋｔｃｄｏｎｒｔでモータト
ルク指令値ｙｔｍがｂｔｍ（ｍｄｅ）まで滑らかに変化
するようにモータトルク指令値ｙｔｍが制御される。

【００８４】なお、図８、図９のタイムチャートに基づ
いて第２クラッチＣＥ₂ の油圧指令値ｐＣｄ[kg/cm²]の
変化について説明しておくと、まず、ステップＳＡ１で
第２クラッチＣＥ₂ の係合指令が出力されたと判断され
た時点から所定時間ＫＴＣＤＯＮ１[msec]が経過するま
では、油圧指令値ｐＣｄは所定値ＰＣＤＯＮ１[kg/cm ²]
に設定される。第２クラッチＣＥ₂ の油圧は、例えばリ
ニアソレノイドバルブなどにより、上記油圧指令値ｐＣ
ｄに従って連続的に制御されるようになっている。尚、
所定時間ＫＴＣＤＯＮ１[msec]および所定値ＰＣＤＯＮ
１[kg/cm²]は、予め定められた定数マップからＡＴＦ油
温をパラメータとして求められる定数値である。

【００８５】次に、所定時間ＫＴＣＤＯＮ１[msec]が経
過した時点から、所定時間ＫＴＣＤＯＮ２[msec]が経過
するまでは、油圧指令値ｐＣｄは所定値ｐｃｄｏｎ２[k
g/cm ²]に設定される。尚、所定時間ＫＴＣＤＯＮ２[mse
c]は、予め定められた定数マップからＡＴＦ油温をパラ
メータとして求められる定数値であり、所定値ｐｃｄｏ
ｎ２[kg/cm²]は予め定められた定数マップをモータ回転
数Ｎ_M [rpm] をパラメータとして直線補間することによ
り求められる値である。

【００８６】次に、所定時間ＫＴＣＤＯＮ２[msec]が経
過した時点から、ステップＳＡ４で係合終了判定条件が
成立したと判断されるまでは、油圧指令値ｐＣｄは次式
(3)に従って設定される。但し、ｐＣｄ(i) ≦ｐｃｄｏ
ｎ２の場合は、ｐＣｄ(i) ＝ｐｃｄｏｎ２に設定され
る。尚、ｄｐｃｄｏｎ[kg/cm²/8msec]は予め定められた
定数マップを入力軸回転数Ｎ_I をパラメータとして直線
補間することにより求められる値（スイープアップ成
分）である。また、フィードバック補正項としてのｐｆ
ｂｃｄｏｎ[kg/cm²]は、次式(4) に従って求められる値
であり、次式(4) においてｇｆｂｃｄｏｎ[(kg/cm²)/(r
pm/8msec)]は、予め定められた定数値（フィードバック
ゲイン）であり、ｍｄｎｍｏｎ[rpm/8msec] は予め定め
られた定数マップを入力軸回転数Ｎ_I と上記記憶用変数
ｍｅｍｎｍとの差をパラメータとして直線補間すること
により求められる値（目標変化量）であり、ｄｎｍ８[r
pm/sec] はモータ回転数Ｎ_M の実際の変化量である。 ｐＣｄ(i) ＝ｐＣｄ(i-1) ＋ｄｐｃｄｏｎ ＋ｐｆｂｃｄｏｎ[kg/cm²]・・・(3) ｐｆｂｃｄｏｎ＝ｇｆｂｃｄｏｎ ×（ｍｄｎｍｏｎ−ｄｎｍ８）[kg/cm²]・・・(4)

【００８７】次に、ステップＳＡ４で係合終了判定条件
が成立したと判断されてから、ステップＳＡ７で制御終
了条件が成立したと判断されるまでは、油圧指令値ｐＣ
ｄは完全係合するような油圧値ＰＣＤＭＡＸ[kg/cm²]に
設定される。

【００８８】図８、図９のタイムチャートに基づいてエ
ンジントルク指令値ｙｔｅ[N・m]の変化について説明し
ておくと、まず、ステップＳＡ１で第２クラッチＣＥ₂
の係合指令が出力されたと判断されてから、ステップＳ
Ａ４で第２クラッチＣＥ₂ の係合終了判定条件が成立し
たと判断されるまでは、エンジントルク指令値ｙｔｅ[N
・m]は車両状態から決まる基本エンジントルク要求値ｂ
ｔｅ（ｍｄｈ）[N・m]に設定される。そして、このエン
ジントルク指令値ｙｔｅに従ってスロットル弁などが例
えばフィードフォワード制御される。上記基本エンジン
トルク要求値ｂｔｅ（ｍｄｈ）は、第２クラッチＣＥ₂
がＯＦＦの場合（モード５、７）の算出方法に従って、
アクセル操作量θ_ACなどに基づいて算出される。

【００８９】次に、ステップＳＡ４で第２クラッチＣＥ
₂ の係合終了判定条件が成立したと判断されると、その
時点における基本エンジントルク要求値ｂｔｅ（ｍｄ
ｈ）[N・m]が記憶用変数ｍｅｍｔｅに記憶されると共
に、エンジントルク指令値ｙｔｅがその記憶用変数ｍｅ
ｍｔｅに設定される。そして、その時点から前記所定時
間ｋｔｃｄｏｎｒｔ[msec]が経過するまでの間に、エン
ジントルク指令値ｙｔｅは基本エンジントルク要求値ｂ
ｔｅ（ｍｄｅ）まで滑らかに変化させられる。この基本
エンジントルク要求値ｂｔｅ（ｍｄｅ）は、第２クラッ
チＣＥ₂ がＯＮの場合（モード４など）の算出方法に従
ってアクセル操作量θ_ACなどに基づいて算出される。

【００９０】図７に戻って、前記ステップＳＡ１の判断
が否定された場合は、ステップＳＡ８が実行される。ス
テップＳＡ８では、第２クラッチＣＥ₂ の開放指令が出
力されたか否かが判断される。この判断は、例えば図５
の運転モード判断サブルーチンに基づいて第２クラッチ
ＣＥ₂ が係合（ＯＮ）された運転モード（モード１、
２、３、４、６、８、９）から、開放（ＯＦＦ）された
運転モード（モード５、７）へ切り換えられたか否かを
判断することにより行われる。

【００９１】この判断が否定された場合は本ルーチンは
終了させられるが、この判断が肯定された場合は、ステ
ップＳＡ９以下の第２クラッチＣＥ₂ 開放過渡制御が実
行されて、例えば図１０、図１１のタイムチャートに示
されるようにモータ回転数指令値ｙｎｍ、第２クラッチ
ＣＥ₂ の油圧指令値ｐＣｄ、モータトルク指令値ｙｔ
ｍ、エンジントルク指令値ｙｔｅが制御される。すなわ
ち、ステップＳＡ９においてはモータトルク指令値ｙｔ
ｍ[N・m]として車両状態から決まる基本モータトルク要
求値ｂｔｍ（ｍｄｅ）[N・m]が設定され、ステップＳＡ
１０においてそのモータトルク指令値ｙｔｍに従ってモ
ータ電流が制御されることによりモータジェネレータ１
４がトルク制御される。

【００９２】次にステップＳＡ１１では、モータジェネ
レータ１４の目標回転数算出開始条件が成立したか否か
が判断される。この判断は、モータ回転数Ｎ_M [rpm] が
（入力軸回転数Ｎ_I −Ｎ₂ ）[rpm] より小さくなった
か、或いはモータ回転数[rpm]が（入力軸回転数Ｎ_I ＋
Ｎ₂ ）[rpm] より大きくなったか、或いはステップＳＡ
８で第２クラッチＣＥ₂ の開放指令が出力されたと判断
されてからＫＴＣＤＯＦ２[msec]が経過したか否かを判
断することにより行われる。尚、ＫＴＣＤＯＦ２[msec]
は予め定められた定数値である。

【００９３】この判断が否定された場合は、ステップＳ
Ａ９〜ＳＡ１１が繰り返し実行されるが、この判断が肯
定された場合はステップＳＡ１２が実行される。ステッ
プＳＡ１２では、ステップＳＡ１１の判断が肯定された
時にクリアされて８msec毎にカウントアップされるタイ
マカウンターの値ｔｃｃｄｏｆｍ[msec]が所定時間ｍｔ
ｃｄｏｆｍ[msec]以上となるまでは、次式(5) に従って
モータ回転数指令値ｙｎｍ[rpm] が算出される。そし
て、ｔｃｃｄｏｆｍ[msec]が所定時間ｍｔｃｄｏｆｍ[m
sec]以上となってからは、モータ回転数指令値ｙｎｍ[r
pm] として基本モータ回転数要求値ｂｎｍ[rpm] が設定
される。基本モータ回転数要求値ｂｎｍは、第２クラッ
チＣＥ₂ がＯＦＦの場合（モード５、７）の算出方法に
従ってアクセル操作量θ_ACやエンジン回転数Ｎ_E 、エン
ジントルクＴ_E 、遊星歯車装置１６のギヤ比ρなどに基
づいて算出される。次にステップＳＡ１３では、そのモ
ータ回転数指令値ｙｎｍに従ってモータジェネレータ１
４の目標回転数追従制御が実行される。尚、所定時間ｍ
ｔｃｄｏｆｍ[msec]は、予め定められた定数マップをア
クセル操作量θ_ACをパラメータとして直線補間すること
により求められる値である。 ｙｎｍ＝ｂｎｍ＋（Ｎ_I −ｂｎｍ） ×｛（ｍｔｃｄｏｆｍ−ｔｃｃｄｏｆｍ） ÷ｍｔｃｄｏｆｍ｝[rpm] ・・・(5)

【００９４】次にステップＳＡ１４では、制御終了条件
が成立したか否かが判断される。この判断は、例えば次
式(6) 、(7) 、(8) が同時に成立したか、或いはシフト
レバー４２がＮレンジまたはＰレンジに操作されたか否
かを判断することにより行われる。この判断が否定され
た場合は、ステップＳＡ１２〜ＳＡ１４が繰り返し実行
されるが、この判断が肯定された場合は本ルーチンは終
了させられる。尚、次式(7) のＰＣＤＯＦＥ[kg/cm²]は
予め定められた定数値である。 ｂｎｍ−Ｎ₄ ≦Ｎ_M ≦ｂｎｍ＋Ｎ₄ ・・・(6) ｐＣｄ≦ＰＣＤＯＦＥ ・・・(7) ｔｃｃｄｏｆｍ≧ｍｔｃｄｏｆｍ ・・・(8)

【００９５】なお、図１０、図１１のタイムチャートに
基づいて第２クラッチＣＥ₂ の油圧指令値ｐＣｄ[kg/cm
²]の変化について説明しておくと、まず、ステップＳＡ
８で第２クラッチＣＥ₂ の開放指令が出力されたと判断
されてから所定時間ＫＴＣＤＯＦ１[msec]が経過するま
では、油圧指令値ｐＣｄ[kg/cm²]は所定値ｐｃｄｏｆ１
[kg/cm²]に設定される。尚、所定時間ＫＴＣＤＯＦ１[m
sec]は予め定められた定数値であり、所定値ｐｃｄｏｆ
１[kg/cm²]は予め定められた定数マップをエンジントル
ク推定値ｓｔｅ[N・m]をパラメータとして直線補間する
ことにより求められる値である。この場合のエンジント
ルク推定値ｓｔｅは、スロットル弁開度や燃料噴射量な
どから求められる前記エンジントルクＴ_E を用いれば良
い。

【００９６】次に、所定時間ＫＴＣＤＯＦ１[msec]が経
過してから、第２スイープ開始条件が成立するまでは制
御周期毎にモータ回転数Ｎ_M と入力軸回転数Ｎ_I との比
較を行い、モータ回転数Ｎ_M が（入力軸回転数Ｎ_I ＋５
０）[rpm] 以下である場合には、次式(9) に従って油圧
指令値ｐＣｄ[kg/cm²]が決定される。一方、モータ回転
数Ｎ_M が（入力軸回転数Ｎ_I ＋５０）[rpm] よりも大き
い場合には油圧指令値ｐＣｄ[kg/cm²]は前回の制御周期
における値のまま維持される。ところで、第２スイープ
開始条件が成立する場合とは、ステップＳＡ８で第２ク
ラッチＣＥ₂ の開放指令が出力されたと判断された時点
から上述の所定時間ＫＴＣＤＯＦ１[msec]が経過し、且
つモータ回転数Ｎ_M が予め定められた定数値ＫＮＭＣＤ
ＯＦ[rpm] 以下となり、且つ次式(10)を満たした状態が
Ｔ₂ [msec]連続して成立した場合をいい、この前後で第
２クラッチＣＥ₂ のスイープダウンの勾配が所定値ｄｐ
ｃｄｏｆ１[(kg/cm²)/8msec]から所定値ｄｐｃｄｏｆ２
[(kg/cm²)/8msec]へ切り替えられる。尚、所定値ｄｐｃ
ｄｏｆ１[(kg/cm²)/8msec]および所定値ｄｐｃｄｏｆ２
[(kg/cm²)/8msec]は、予め定められた定数マップをアク
セル操作量θ_AC(%)をパラメータとして直線補間するこ
とにより求められる値である。 ｐＣｄ(i) ＝ｐＣｄ(i-1) −ｄｐｃｄｏｆ１ ・・・(9) ｙｎｍ−Ｎ₃ ≦Ｎ_M ≦ｙｎｍ＋Ｎ₃ ・・・(10)

【００９７】次に、第２スイープ開始条件が成立してか
ら油圧指令値ｐＣｄ(kg/cm²)が前記所定値ＰＣＤＯＦＥ
(kg/cm²)以下となるまでは、次式(11)に従って油圧指令
値ｐＣｄが決定される。 ｐＣｄ(i) ＝ｐＣｄ(i-1) −ｄｐｃｄｏｆ２(kg/cm²)・・・(11)

【００９８】次に、油圧指令値ｐＣｄが所定値ＰＣＤＯ
ＦＥ(kg/cm²)以下となってから、ステップＳＡ１４で制
御終了条件が成立したと判断されるまでは、油圧指令値
ｐＣｄ(kg/cm²)は所定値ＰＣＤＯＦＥ(kg/cm²)に設定さ
れたまま維持される。

【００９９】図１０、図１１のタイムチャートに基づい
てエンジントルク指令値ｙｔｅ[N・m]の変化について説
明しておくと、ステップＳＡ８で第２クラッチＣＥ₂ の
開放指令が出力されたと判断されてからは、エンジント
ルク指令値ｙｔｅ[N・m]は、図５に示される運転モード
判断サブルーチンにおいてモード５または７が選択され
た場合、すなわち第２クラッチＣＥ₂ がＯＦＦの場合の
エンジントルク指令値の算出方法に従って設定されてい
る。

【０１００】上述のように本実施例によれば、遊星歯車
装置１６のサンギヤ１６ｓとキャリア１６ｃを連結して
遊星歯車装置１６を一体回転させる第２クラッチＣＥ₂
が係合（ＯＮ）されている時には、ステップＳＡ５〜Ｓ
Ａ６、ＳＡ９〜ＳＡ１０においてモータジェネレータ１
４はトルク制御されるため、運転者の要求出力を表すア
クセル操作に対して得られる駆動力が外部負荷に拘らず
常に一定に保たれて、車両の運転操作性を損ねることが
無くなる。第２クラッチＣＥ₂ の係合過渡時、開放過渡
時以外の第２クラッチＣＥ₂ の係合時、すなわちモード
１、３、４、６、９の場合も同様に良好な運転状態が得
られる。

【０１０１】また、本実施例によれば、遊星歯車装置１
６のサンギヤ１６ｓとキャリア１６ｃを連結して遊星歯
車装置１６を一体回転させる第２クラッチＣＥ₂ が開放
（ＯＦＦ）されている時には、ステップＳＡ１２〜ＳＡ
１３においてモータジェネレータ１４は回転数制御され
るため、車両の個体差や経時的変化等に起因するアクセ
ル操作に対するエンジントルクのばらつきなどに拘ら
ず、エンジン回転数を燃費効率最大等の所定回転数に制
御できるようになる。

【０１０２】また、本実施例によれば、遊星歯車装置１
６のサンギヤ１６ｓとキャリア１６ｃを連結して遊星歯
車装置１６を一体回転させる第２クラッチＣＥ₂ が所定
のスリップ状態にある時には、ステップＳＡ２〜ＳＡ
３、ＳＡ１２〜ＳＡ１３においてモータジェネレータ１
４は回転数制御されるため、車両の個体差や経時的変化
等に起因するアクセル操作に対するエンジントルクのば
らつきなどに拘らず、エンジン回転数を燃費効率最大等
の所定回転数に制御できるようになる。第２クラッチＣ
Ｅ₂ の開放時、すなわちモード５、７の場合も、モータ
ジェネレータ１４が回転数制御されるため、運転操作性
などを損なうことなく同様な効果が得られる。

【０１０３】次に、本発明の他の実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。図１２は、本発明の一実施例である
ハイブリッド駆動装置１３０の骨子図である。なお、上
述の実施例と同一の構成を有する部分には同一の符号を
付して説明を省略する。

【０１０４】図１２において、ハイブリッド駆動装置１
３０はＦＦ車両用、すなわち車両の幅方向と略平行に配
置される横置きのもので、燃料の燃焼によって作動する
内燃機関などのエンジン１３２と、モータジェネレータ
１３４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１３６と
を備えている。モータジェネレータ１３４はＭ／Ｇ制御
器１８２を介して蓄電装置１８４に接続されている。遊
星歯車装置１３６は、機械的に力を合成、分配する合成
分配機構であり、第１クラッチ１３８を介してエンジン
１３２に連結される第１回転要素としてのリングギヤ１
３６ｒと、モータジェネレータ１３４のロータ軸１７８
に連結された第２回転要素としてのサンギヤ１３６ｓ
と、出力部材としてのスプロケット１４０が一体的に設
けられた第３回転要素としてのキャリア１３６ｃとを備
えており、サンギヤ１３６ｓおよびキャリア１３６ｃは
第２クラッチ１４２によって連結されるようになってい
る。また、遊星歯車装置１３６のリングギヤ１３６ｒを
カバー部材１４１に回転不能に固定する油圧式のブレー
キ１４３が設けられている。なお、エンジン１３２の出
力は、回転変動やトルク変動を抑制するためのフライホ
イール１４４およびスプリング、ゴム等の弾性部材によ
るダンパ装置１４６を介して第１クラッチ１３８に伝達
される。また、第１クラッチ１３８および第２クラッチ
１４２は、何れも油圧アクチュエータによって係合、開
放される摩擦式の多板クラッチである。

【０１０５】上記スプロケット１４０は、自動変速機１
４８の入力部材であるドリブンスプロケット１５０にチ
ェーン１５２を介して連結されている。自動変速機１４
８は平行２軸式変速機で、ドリブンスプロケット１５０
が設けられた第１軸（入力軸）１５４と平行に第２軸１
５６を備えており、互いに噛み合わされた前進用の４組
の歯車対を有するもので、油圧アクチュエータによって
摩擦係合させられる油圧式クラッチ１５８、１６０およ
び油圧アクチュエータによって切り換えられる噛合い式
クラッチ１６２、１６４がそれぞれ係合、開放制御され
ることにより、動力伝達を遮断するニュートラルと前進
４速の変速段が成立させられる。上記第２軸１５６には
出力歯車１６８が設けられ、傘歯車式の差動装置１７０
の入力部材であるリングギヤ１７２と噛み合わされてお
り、一対の出力軸１７４、１７６を経て左右の駆動輪
（前輪）に動力が分配される。なお、図１２における第
２軸１５６の下側半分は、上側と略対称的に構成されて
いるため、出力歯車１６８を除いて省略してある。

【０１０６】ハイブリッド駆動装置１３０はハイブリッ
ド制御用コントローラ１８０を備えており、例えば図１
３に示すフローチャートに従って図１４に示す１０通り
の運転モードの１つを選択し、その選択したモードでエ
ンジン１３２およびモータジェネレータ１３４を作動さ
せる。なお、前記クラッチ１３８、１４２やブレーキ１
４３はハイブリッド制御用コントローラ１８０によって
油圧回路１８６が切り換えられたり、油圧制御が行われ
たりすることにより、係合・開放されるとともに必要に
応じて過渡油圧が制御される。また、自動変速器１４８
については、図示しない自動変速制御用コントローラな
どにより変速段が切換制御される。

【０１０７】図１３において、ステップＳ１〜Ｓ１９は
前記図５のフローチャートと同様に実行される。ステッ
プＳ２０では後退走行が要求されているか否かが判断さ
れる。この判断は、例えばシフトレバー４２がＲ（リバ
ース）レンジへ操作されたか否かによって判断される。

【０１０８】この判断が肯定された場合にはステップＳ
２１でモード１０が選択される。このモード１０は、図
１４に示されるように第１クラッチ１３８を開放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチ１４２を開放（ＯＦＦ）し、ブレ
ーキ１４３を係合（ＯＮ）し、エンジン１３２を停止
し、モータジェネレータ１３４を逆方向へ回転させて後
退走行させるものである。なお、エンジン１３２は停止
されているため、モード１０では第１クラッチ１３８を
係合（ＯＮ）することも可能である。

【０１０９】本実施例では、自動変速機１４８に後退変
速段が無いため、後退走行する場合は専らモータジェネ
レータ１３４のみに依存することになるが、キャリア１
３６ｃの出力トルクはモータジェネレータ１３４のトル
クの（１＋ρ）／ρ倍となり、ρ≒０．５とすれば約３
倍程度のトルク増幅作用が得られるため、モータジェネ
レータ１３４のみによって登坂路などでも良好に後退発
進・後退走行を行うことができる。なお、前進時におい
てもモード１０を選択することにより、モータジェネレ
ータ１３４のみを動力源とする高トルク発進や高トルク
走行を行うことが可能である。

【０１１０】次に、本発明が適用された本実施例の特徴
部分、即ち、回転要素拘束手段として第２クラッチ１４
２およびブレーキ１４３を有するハイブリッド車両にお
いて、車両状態に応じてモータジェネレータ１３４を適
切に制御するための制御作動を図１５のフローチャート
に基づいて説明する。図１５のステップＳＢ１およびＳ
Ｂ２は前記モータ制御選択手段に対応しており、ステッ
プＳＢ３〜ＳＢ４は回転数制御手段に対応しており、ス
テップＳＢ５〜ＳＢ６はトルク制御手段に対応してお
り、それぞれハイブリッド制御用コントローラ１８０に
より実行される。

【０１１１】図１５において、ステップＳＢ１では第２
クラッチ１４２が係合（ＯＮ）されているか否かが判断
される。この判断は、例えば図１３の運転モード判断サ
ブルーチンにおいてモード１、２、３、４、６、８、９
が選択されているか否かを判断することにより行われ
る。

【０１１２】この判断が否定された場合は、ステップＳ
Ｂ２においてブレーキ１４３が係合（ＯＮ）されてリン
グギヤ１３６ｒが固定されているか否かが判断される。
この判断は、例えば図１３の運転モード判断サブルーチ
ンにおいてモード１０が選択されているか否かを判断す
ることにより行われる。

【０１１３】この判断が否定された場合は、ステップＳ
Ｂ３〜ＳＢ４で前記基本モータ回転数要求値ｂｎｍに従
ってモータ回転数Ｎ_M の指令値ｙｎｍが算出され、モー
タジェネレータ１４の目標回転数追従制御が行われる。

【０１１４】一方、上記ステップＳＢ１またはＳＢ２の
判断が肯定された場合は、ステップＳＢ５〜ＳＢ６が実
行されることにより、現在の運転モードやアクセル操作
量θ _ACなどの車両状態に応じてモータトルクＴ_M の指令
値ｙｔｍが算出され、モータジェネレータ１４のトルク
制御が行われる。

【０１１５】上述のように本実施例によれば、ブレーキ
１４３または第２クラッチ１４２が係合（ＯＮ）されて
いる時には、ステップＳＢ５〜ＳＢ６においてモータジ
ェネレータ１４はトルク制御されるため、運転者の要求
出力を表すアクセル操作に対して得られる駆動力が外部
負荷に拘らず常に一定に保たれて、車両の運転操作性を
損ねることが無くなる。

【０１１６】また、本実施例によれば、ブレーキ１４３
および第２クラッチ１４２が共に開放（ＯＦＦ）されて
いる時には、ステップＳＢ３〜ＳＢ４においてモータジ
ェネレータ１４は回転数制御されるため、車両の個体差
や経時的変化等に起因するアクセル操作に対するエンジ
ントルクのばらつきなどに拘らず、エンジン回転数を燃
費効率最大等の所定回転数に制御できるようになる。

【０１１７】なお、本実施例においても、前記実施例と
同様に図７のフローチャートに従ってモータ制御を行う
ことが望ましい。

【０１１８】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用
される。

【０１１９】例えば、前述の図１の実施例では、後進１
段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用
いられていたが、図１６に示されるように、前記副変速
機２０を省略して前記主変速機２２のみから成る自動変
速機６０を採用し、図１７に示すように前進４段および
後進１段で変速制御を行うようにすることも可能であ
る。

【０１２０】本発明はその主旨を逸脱しない範囲におい
てその他様々な態様に適用され得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である駆動制御装置を備えて
いるハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図であ
る。

【図２】図１のハイブリッド駆動装置に備えられている
制御系統を説明する図である。

【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合
要素の作動を説明する図である。

【図４】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気
式トルコンとの接続関係を説明する図である。

【図５】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を
説明するフローチャートである。

【図６】図５のフローチャートにおける各モード１〜９
の作動状態を説明する図である。

【図７】本発明が適用された実施例の特徴部分を説明す
るフローチャートである。

【図８】図７のフローチャートにおいて、ステップＳＡ
１〜ＳＡ７で実行される第２クラッチＣＥ₂ 係合過渡制
御のタイムチャートの一例を示す図である。

【図９】図７のフローチャートにおいて、ステップＳＡ
１〜ＳＡ７で実行される第２クラッチＣＥ₂ 係合過渡制
御のタイムチャートの別の例を示す図である。

【図１０】図７のフローチャートにおいて、ステップＳ
Ａ８〜ＳＡ１４で実行される第２クラッチＣＥ₂ 開放過
渡制御のタイムチャートの一例を示す図である。

【図１１】図７のフローチャートにおいて、ステップＳ
Ａ８〜ＳＡ１４で実行される第２クラッチＣＥ₂ 開放過
渡制御のタイムチャートの別の例を示す図である。

【図１２】本発明の他の一実施例である駆動制御装置を
備えているハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子
図である。

【図１３】図１２のハイブリッド駆動装置の基本的な作
動を説明するフローチャートである。

【図１４】図１３のフローチャートにおける各モード１
〜１０の作動状態を説明する図である。

【図１５】本発明が適用された他の実施例の特徴部分を
説明するフローチャートである。

【図１６】図１のハイブリッド駆動装置とは異なる自動
変速機を備えているハイブリッド駆動装置の構成を説明
する骨子図である。

【図１７】図１６の自動変速機の各変速段を成立させる
係合要素の作動を説明する図である。

【符号の説明】

１２、１３２：エンジン １４、１３４：モータジェネレータ（電動モータ） １６、１３６：遊星歯車装置（合成分配機構） １６ｒ、１３６ｒ：リングギヤ（第１回転要素） １６ｓ、１３６ｓ：サンギヤ（第２回転要素） １６ｃ、１３６ｃ：キャリア（第３回転要素） ５０、１８０：ハイブリッド制御用コントローラ １４２：第２クラッチ（回転要素拘束手段） １４３：ブレーキ（回転要素拘束手段） ＣＥ₂ ：第２クラッチ（回転要素拘束手段） ステップＳＡ１、ＳＡ４、ＳＡ８、ＳＡ１１、ＳＢ１、
ＳＢ２：モータ制御選択手段 ステップＳＡ２〜ＳＡ３、ＳＡ１２〜ＳＡ１３、ＳＢ３
〜ＳＢ４：回転数制御手段 ステップＳＡ５〜ＳＡ６、ＳＡ９〜ＳＡ１０、ＳＢ５〜
ＳＢ６：トルク制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
   と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
   時の動力源として備えており、 前記エンジンに連結される第１回転要素、前記電動モー
   タに連結される第２回転要素、および出力部材に連結さ
   れる第３回転要素を有して、それらの間で機械的に力を
   合成、分配する合成分配機構と、 該合成分配機構の回転要素を拘束する回転要素拘束手段
   とを有するハイブリッド車両の駆動制御装置において、 前記電動モータのトルクを制御するトルク制御手段と、 前記電動モータの回転数を制御する回転数制御手段と、 前記回転要素拘束手段の作動状態に応じて前記トルク制
   御手段と前記回転数制御手段とを使い分けるモータ制御
   選択手段とを有することを特徴とするハイブリッド車両
   の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手段によ
   り前記合成分配機構の回転要素が拘束されている時に
   は、前記トルク制御手段を選択するものであることを特
   徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手段によ
   り前記合成分配機構の回転要素が拘束されていない時に
   は、前記回転数制御手段を選択するものであることを特
   徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記モータ制御選択手段は、前記回転要素拘束手段が所
   定のスリップ状態とされている時には、前記回転数制御
   手段を選択するものであることを特徴とするハイブリッ
   ド車両の駆動制御装置。