JP3624601B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【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２つの回転要素を連結して一体回転させる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) 前記クラッチ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し、 (g) 前記クラッチが所定のスリップ状態とされている時には、前記モータ制御選択手段によって前記回転数制御手段が選択されるとともに、その回転数制御手段は、前記電動モータの回転数が前記出力部材の回転数に基づいて逐次更新される目標回転数に追従して変化するようにその電動モータのトルクを制御することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このようなハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、クラッチ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、電動モータを適切に制御することが可能となる。
【００１３】
また、クラッチが所定のスリップ状態とされている時、すなわち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、車両の個体差や経時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。
【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、前記クラッチにより合成分配機構の回転要素の連結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、前記クラッチにより合成分配機構の回転要素が完全に連結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、第１回転要素としてのリングギヤ１６ｒは第１クラッチＣＥ₁ を介してエンジン１２に連結され、第２回転要素としてのサンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒに連結され、第３回転要素としてのキャリア１６ｃは自動変速機１８の入力軸２６に連結されている。入力軸２６は出力部材に相当し、入力軸回転数Ｎ _I は出力部材の回転数である。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ＣＥ_１ に伝達される。第１クラッチＣＥ_１ および第２クラッチＣＥ_２ 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Ｆ_０ 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 ， Ｃ_２ 、ブレーキＢ_１ ，Ｂ_２ ，Ｂ_３ ，Ｂ_４ と、一方向クラッチＦ_１ ，Ｆ_２ 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Ｃ_０ ，Ｃ_１ ，Ｃ_２ 、ブレーキＢ_０ ，Ｂ_１ ，Ｂ_２ ，Ｂ_３ ，Ｂ_４ 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５ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速比ｉ_４ ＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ_５ は、副変速機２０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ρ_２ 、ρ_３ とすると１−１／ρ_２ ・ρ_３ 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ＣＥ_１ 及び第２クラッチＣＥ_２ 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、ＳＬＮ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７−２９４１４８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ＣＥ_１ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ 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Ｓ４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ＣＥ_１ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ を開放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ 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ＣＥ_１ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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２６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７０％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ＣＥ_１ を開放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ 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ＣＥ_１ および第２クラッチＣＥ_２ 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Ｐｄ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ＣＥ_１ および第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_１ および第２クラッチＣＥ_２ 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＜Ｐｄ＜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Ｐｄ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Ｐｄ≧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ＳＡ１、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 は請求項１に記載のクラッチに相当する。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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ が開放（ＯＦＦ）された運転モード（モード５、７）から、前記第２クラッチＣＥ_２ 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ＳＡ２以下の第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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Ｔ_１ ［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〜ＳＡ４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 −Ｎ_１ ≦Ｎ_Ｍ ≦Ｎ_Ｉ ＋Ｎ_１ ・・・（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ｙｔｍ［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ＣＥ_２ 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ＳＡ４で係合終了判定条件が成立してからｋｔｃｄｏｎｒｔ［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ＣＥ_２ 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ＳＡ１で第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ｐＣｄ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ＰＣＤＯＮ１［ｋｇ／ｃｍ^２］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［ｋｇ／ｃｍ^２］に設定される。尚、所定時間ＫＴＣＤＯＮ２［ｍｓｅｃ］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ｐｃｄｏｎ２［ｋｇ／ｃｍ^２］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） ≦ｐｃｄｏｎ２の場合は、ｐＣｄ（ｉ） ＝ｐｃｄｏｎ２に設定される。尚、ｄｐｃｄｏｎ［ｋｇ／ｃｍ^２／８ｍｓｅｃ］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ｐｆｂｃｄｏｎ［ｋｇ／ｃｍ^２］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／ｃｍ^２）／（ｒｐｍ／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［ｒｐｍ／ｓｅｃ］ はモータ回転数Ｎ_Ｍ の実際の変化量である。

【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ｐＣｄは完全係合するような油圧値ＰＣＤＭＡＸ［ｋｇ／ｃｍ^２］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ＣＥ_２ の係合指令が出力されたと判断されてから、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ｂｔｅ（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ＣＥ_２ 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（ｍｄｈ）［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ｍｅｍｔｅ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ｂｔｅ（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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＳＡ９においてはモータトルク指令値ｙｔｍ［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ＳＡ１０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１４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 −Ｎ_２ ）［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 ＋Ｎ_２ ）［ｒｐｍ］ より大きくなったか、或いはステップＳＡ８で第２クラッチＣＥ_２ 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ＳＡ９〜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ｍｔｃｄｏｆｍ［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［ｍｓｅｃ］以上となってからは、モータ回転数指令値ｙｎｍ［ｒｐｍ］ 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ＣＥ_２ 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１４の目標回転数追従制御が実行される。尚、所定時間ｍｔｃｄｏｆｍ［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。

【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／ｃｍ^２］は予め定められた定数値である。
ｂｎｍ−Ｎ_４ ≦Ｎ_Ｍ ≦ｂｎｍ＋Ｎ_４ ・・・（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ＣＥ_２ 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ＳＡ８で第２クラッチＣＥ_２ 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／ｃｍ^２］は所定値ｐｃｄｏｆ１［ｋｇ／ｃｍ^２］に設定される。尚、所定時間ＫＴＣＤＯＦ１［ｍｓｅｃ］は予め定められた定数値であり、所定値ｐｃｄｏｆ１［ｋｇ／ｃｍ^２］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 ＋５０）［ｒｐｍ］ 以下である場合には、次式（９） に従って油圧指令値ｐＣｄ［ｋｇ／ｃｍ^２］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／ｃｍ^２］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ＣＥ_２ 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ＫＮＭＣＤＯＦ［ｒｐｍ］ 以下となり、且つ次式（１０）を満たした状態がＴ_２ ［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ＣＥ_２ のスイープダウンの勾配が所定値ｄｐｃｄｏｆ１［（ｋｇ／ｃｍ^２）／８ｍｓｅｃ］から所定値ｄｐｃｄｏｆ２［（ｋｇ／ｃｍ^２）／８ｍｓｅｃ］へ切り替えられる。尚、所定値ｄｐｃｄｏｆ１［（ｋｇ／ｃｍ^２）／８ｍｓｅｃ］および所定値ｄｐｃｄｏｆ２［（ｋｇ／ｃｍ^２）／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−Ｎ_３ ≦Ｎ_Ｍ ≦ｙｎｍ＋Ｎ_３ ・・・（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／ｃｍ^２）が前記所定値ＰＣＤＯＦＥ（ｋｇ／ｃｍ^２）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／ｃｍ^２）・・・（１１）
【００９８】
次に、油圧指令値ｐＣｄが所定値ＰＣＤＯＦＥ（ｋｇ／ｃｍ^２）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／ｃｍ^２）は所定値ＰＣＤＯＦＥ（ｋｇ／ｃｍ^２）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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ 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ＣＥ_２ が係合（ＯＮ）されている時には、ステップＳＡ５〜ＳＡ６、ＳＡ９〜ＳＡ１０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。第２クラッチＣＥ_２ の係合過渡時、開放過渡時以外の第２クラッチＣＥ_２ 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ＣＥ_２ が開放（ＯＦＦ）されている時には、ステップＳＡ１２〜ＳＡ１３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ＣＥ_２ が所定のスリップ状態にある時には、ステップＳＡ２〜ＳＡ３、ＳＡ１２〜ＳＡ１３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。第２クラッチＣＥ_２ 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１３０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１３６ｒ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。この第２クラッチ１４２は請求項１に記載のクラッチに相当する。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１４８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１４８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１５６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１３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１４３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、自動変速機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Ｓ２１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（ＯＦＦ）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１３６ｃ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。
【０１１７】
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できる。
【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１５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１６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ＳＡ１〜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ＳＡ１〜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ＳＡ８〜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ＳＡ８〜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】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１６】図１５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）
２６：入力軸（出力部材）
５０、１８０：ハイブリッド制御用コントローラ
１４０：スプロケット（出力部材）
１４２：第２クラッチ（クラッチ）
ＣＥ₂ ：第２クラッチ（クラッチ）
Ｎ _I ：入力軸回転数（出力部材の回転数）
ステップＳＡ１、ＳＡ４、ＳＡ８、ＳＡ１１：モータ制御選択手段
ステップＳＡ２〜ＳＡ３、ＳＡ１２〜ＳＡ１３：回転数制御手段
ステップＳＡ５〜ＳＡ６、ＳＡ９〜ＳＡ１０：トルク制御手段

Claims (1)

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２つの回転要素を連結して該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、
   前記クラッチ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し、
   前記クラッチが所定のスリップ状態とされている時には、前記モータ制御選択手段によって前記回転数制御手段が選択されるとともに、該回転数制御手段は、前記電動モータの回転数が前記出力部材の回転数に基づいて逐次更新される目標回転数に追従して変化するように該電動モータのトルクを制御する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。

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