JP2000295712A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの燃費効率及びモータ効率が最適と
なる運転条件下でシリーズ走行とパラレル走行とを切り
換える。 【解決手段】 アクセル開度、プライマリプーリ回転
数、変速レンジ位置からドライバー要求トルクを算出し
（Ｓ１０３）、ドライバー要求トルクに基づいて、エン
ジンの燃費効率及びモータ効率が最適となる条件下で走
行モードを切り換えるためのクラッチ解放判定用車速、
クラッチ締結判定用車速をそれぞれ算出する（Ｓ１０
４，Ｓ１０５）。そして、現在の車速がクラッチ締結判
定用車速以上になると、ロックアップクラッチの締結指
令を出力してパラレル走行モードに切り換え（Ｓ１０
６，Ｓ１０７，Ｓ１１０，Ｓ１１２）、また、現在の車
速がクラッチ解放判定用車速以下になると、クラッチ解
放指令を出力してシリーズ走行モードに切り換える（Ｓ
１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０，Ｓ１１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてモータの
駆動力によって走行するシリーズ走行モードと、エンジ
ン単独或いはエンジンとモータとの双方の駆動力を用い
て走行するパラレル走行モードとを運転条件に応じて切
り換えるハイブリッド車の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等の車両においては、低公
害、省資源の観点からエンジンとモータとを併用するハ
イブリッド車が開発されており、このハイブリッド車で
は、発電用と動力源用との２つのモータを搭載すること
で動力エネルギーの回収効率向上と走行性能の確保とを
図る技術が多く採用されている。

【０００３】このようなハイブリッド車では、エンジン
の機械出力によって発電用のモータを駆動し、発電出力
及び電池の放電出力によって走行用のモータを駆動して
走行するシリーズ走行モードと、主としてエンジンの機
械的出力によって走行し、要求出力に対するエンジンの
機械的出力の差をモータによって補うパラレル走行モー
ドとを運転条件に応じて切り換えるものが知られてい
る。

【０００４】例えば、特開平８−０９８３２２号公報に
は、エンジンと、エンジンの機械的出力により駆動され
る発電機と、発電機の発電出力により充電される電池
と、電池の放電出力により駆動されるモータと、発電機
とモータとの間の機械的連結を開閉するクラッチ等の連
結開閉手段とを有するシリーズパラレル複合電気自動車
が開示されている。

【０００５】上述のシリーズパラレル複合電気自動車で
は、クラッチ締結でパラレル走行、クラッチ解放でシリ
ーズ走行を行うようになっており、シリーズ走行とパラ
レル走行との切り換えを、車両の実際の車速と一義的に
設定した所定値とを比較して判断し、シリーズ走行中、
車速が設定値を超えた場合にはクラッチを締結させてパ
ラレル走行に移行させ、パラレル走行に移行後、車速が
設定値より低下した場合、クラッチを解放してシリーズ
走行に復帰させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車速の
みによってシリーズ走行とパラレル走行とを切り換える
場合、エンジンの燃費効率及びモータ効率が各走行モー
ドに対して最適となる運転条件下で走行モードの切り換
えが行われるとは限らず、シリーズ走行とパラレル走行
との双方で車両の燃費効率を向上することは困難であ
る。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの燃費効率及びモータ効率が各走行モード
に対して最適となる運転条件下でシリーズ走行とパラレ
ル走行とを切り換え、双方の走行モードで車両の燃費効
率を向上することのできるハイブリッド車の制御装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、主としてモータの駆動力に
よって走行するシリーズ走行モードと、エンジン単独或
いはエンジンとモータとの双方の駆動力を用いて走行す
るパラレル走行モードとを運転条件に応じて切り換える
ハイブリッド車の制御装置であって、上記エンジンと上
記モータとによる動力段の出力トルクを、アクセル開度
と上記動力段の出力回転数とに基づいて算出する出力ト
ルク算出手段と、上記動力段の出力トルクに基づいて、
上記シリーズ走行モードと上記パラレル走行モードとの
切換判定値を設定する判定値設定手段と、上記動力段の
出力回転数或いは車速と上記切換判定値との比較によ
り、上記シリーズ走行モードと上記パラレル走行モード
との切り換えを判定する判定手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、エンジンの出力軸
とシングルピニオン式プラネタリギヤのサンギヤとの間
に連結される第１のモータと、上記プラネタリギヤのリ
ングギヤに連結される第２のモータと、上記プラネタリ
ギヤのサンギヤとキャリアとを締結・解放するロックア
ップクラッチとを備えたハイブリッド車の走行モード
を、上記ロックアップクラッチを解放して走行するシリ
ーズ走行モードと、上記ロックアップクラッチを締結し
て走行するパラレル走行モードとに切り換えるハイブリ
ッド車の制御装置であって、上記エンジンと上記モータ
とによる動力段の出力トルクを、アクセル開度と上記プ
ラネタリギヤのキャリアの出力回転数とに基づいて算出
する出力トルク算出手段と、上記動力段の出力トルクに
基づいて、上記ロックアップクラッチに対する締結・解
放の判定値を設定する判定値設定手段と、上記プラネタ
リギヤのキャリアの出力回転数或いは車速と上記判定値
との比較により、上記ロックアップクラッチの締結・解
放を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、エン
ジンとモータとによる動力段の出力トルクを、アクセル
開度と動力段の出力回転数とに基づいて算出し、算出し
た出力トルクに基づいて、主としてモータの駆動力によ
って走行するシリーズ走行モードと、エンジン単独或い
はエンジンとモータとの双方の駆動力を用いて走行する
パラレル走行モードとの切換判定値を設定する。そし
て、この切換判定値と動力段の出力回転数或いは車速と
の比較により、シリーズ走行モードとパラレル走行モー
ドとの切り換えを判定する。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、エンジン
とモータとによる動力段の出力トルクを、アクセル開度
とプラネタリギヤのキャリアの出力回転数とに基づいて
算出し、算出した出力トルクに基づいて、ロックアップ
クラッチに対する締結・解放の判定値を設定する。そし
て、この判定値とプラネタリギヤのキャリアの出力回転
数或いは車速との比較によりロックアップクラッチの締
結・解放を判定し、シリーズ走行モードでは、ロックア
ップクラッチを解放し、エンジンと第１のモータとをプ
ラネタリギヤのサンギヤに連結すると共に第２のモータ
をリングギヤに連結した状態で、キャリアからの出力を
得て走行し、パラレル走行モードでは、ロックアップク
ラッチを締結してエンジン及び第１のモータをキャリア
に直結し、リングギヤに連結した第２のモータの出力と
の合成出力を得て走行する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図４は本発明の実施の一形
態に係わり、図１はシリーズ走行モードとパラレル走行
モードとの切換制御ルーチンを示すフローチャート、図
２はドライバー要求トルクマップの説明図、図３はクラ
ッチ締結・解放判定用車速とドライバー要求トルクとの
関係を示す説明図、図４は駆動制御系の構成を示す説明
図である。

【００１３】図４に示すように、本形態におけるハイブ
リッド車は、エンジン１と、エンジン１の起動及び発電
・動力アシストを担うモータＡ（第１のモータ）と、エ
ンジン１の出力軸１ａにモータＡを介して連結されるプ
ラネタリギヤ３と、このプラネタリギヤ３の機能を制御
し、発進・後進時の駆動力源になるとともに減速エネル
ギーの回収を担うモータＢ（第２のモータ）と、変速及
びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担う動
力変換機構４とを基本構成とする駆動系を備えている。

【００１４】詳細には、プラネタリギヤ３は、サンギヤ
３ａ、このサンギヤ３ａに噛合するピニオンを回転自在
に支持するキャリア３ｂ、ピニオンと噛合するリングギ
ヤ３ｃを有するシングルピニオン式のプラネタリギヤで
あり、サンギヤ３ａとキャリア３ｂとを締結・解放する
ためのロックアップクラッチ２が併設されている。

【００１５】また、動力変換機構４としては、歯車列を
組み合わせた変速機や流体トルクコンバータを用いた変
速機等を用いることが可能であるが、入力軸４ａに軸支
されるプライマリプーリ４ｂと出力軸４ｃに軸支される
セカンダリプーリ４ｄとの間に駆動ベルト４ｅを巻装し
てなるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を採用することが
望ましく、本形態においては、以下、動力変換機構４を
ＣＶＴ４として説明する。

【００１６】すなわち、本形態におけるハイブリッド車
の駆動系では、サンギヤ３ａとキャリア３ｂとの間にロ
ックアップクラッチ２を介装したプラネタリギヤ３がエ
ンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ４の入力軸４ａとの間に
配置されており、プラネタリギヤ３のサンギヤ３ａがエ
ンジン１の出力軸１ａに一方のモータＡを介して結合さ
れるとともに、キャリア３ｂが動力段の出力としてＣＶ
Ｔ４の入力軸４ａに結合され、リングギヤ３ｃに他方の
モータＢが連結されている。そして、ＣＶＴ４の出力軸
４ｃに減速歯車列５を介してデファレンシャル機構６が
連設され、このデファレンシャル機構６に駆動軸７を介
して前輪或いは後輪の駆動輪８が連設されている。

【００１７】この場合、前述したようにエンジン１及び
モータＡをプラネタリギヤ３のサンギヤ３ａへ結合する
とともにリングギヤ３ｃにモータＢを結合してキャリア
３ｂから出力を得るようにし、さらに、キャリア３ｂか
らの出力をＣＶＴ４によって変速及びトルク増幅して駆
動輪８に伝達するようにしているため、２つのモータ
Ａ，Ｂは発電と駆動力供給との両方に使用することがで
き、比較的小出力のモータを使用することができる。

【００１８】また、走行条件に応じてロックアップクラ
ッチ２によりプラネタリギヤ３のサンギヤ３ａとキャリ
ア３ｂとを結合することで、間に２つのモータＡ，Ｂが
配置された、エンジン１からＣＶＴ４に至るエンジン直
結の駆動軸を形成することができ、効率よくＣＶＴ４に
駆動力を伝達し、或いは駆動輪８側からの制動力を利用
することができる。

【００１９】尚、ロックアップクラッチ２の結合・解放
時のプラネタリギヤ３を介したエンジン１及びモータ
Ａ，Ｂのトルク伝達や発電による電気の流れについて
は、本出願人が先に提出した特願平１０−４０８０号に
詳述されている。

【００２０】以上の駆動系は、７つの電子制御ユニット
（ＥＣＵ）を多重通信系で結合したハイブリッド車の走
行制御を行う制御系（ハイブリッド制御システム）によ
って制御されるようになっており、各ＥＣＵがマイクロ
コンピュータとマイクロコンピュータによって制御され
る機能回路とから構成されている。

【００２１】具体的には、システム全体を統括するハイ
ブリッドＥＣＵ（ＨＥＶ＿ＥＣＵ）２０を中心とし、モ
ータＡを駆動制御するモータＡコントローラ２１、モー
タＢを駆動制御するモータＢコントローラ２２、エンジ
ン１を制御するエンジンＥＣＵ（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）２
３、ロックアップクラッチ２及びＣＶＴ４の制御を行う
トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）２４、バ
ッテリ１０の電力管理を行うバッテリマネージメントユ
ニット（ＢＡＴ＿ＭＵ）２５が第１の多重通信ライン３
０でＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に結合され、ブレーキ制御を行
うブレーキＥＣＵ（ＢＲＫ＿ＥＣＵ）２６が第２の多重
通信ライン３１でＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に結合されてい
る。

【００２２】ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０は、ハイブリッド制御
システム全体の制御を行うものであり、ドライバの運転
操作状況を検出するセンサ・スイッチ類、例えば、図示
しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル
ペダルセンサ（ＡＰＳ）１１、図示しないブレーキペダ
ルの踏み込みによってＯＮするブレーキスイッチ１２、
変速機のセレクト機構部１３の操作レンジ位置を検出す
るためのシフトレンジスイッチ１４等が接続されてい
る。

【００２３】そして、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０では、各セン
サ・スイッチ類からの信号や各ＥＣＵから送信されたデ
ータに基づいて必要な車両駆動トルクを演算して駆動系
のトルク配分を決定し、多重通信によって各ＥＣＵに制
御指令を送信する。

【００２４】尚、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０には、車速、エン
ジン回転数、バッテリ充電状態等の車両の運転状態を表
示する各種メータ類や、異常発生時に運転者に警告する
ためのウォーニングランプ等からなる表示器２７が接続
されている。この表示器２７は、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４に
も接続されており、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に異常が発生し
たとき、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に代ってＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２
４が異常時制御を行い、表示器２７に異常表示を行う。

【００２５】一方、モータＡコントローラ２１は、モー
タＡを駆動するためのインバータを備えるものであり、
基本的に、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０から多重通信によって送
信されるサーボＯＮ／ＯＦＦ指令や回転数指令によって
モータＡの定回転数制御を行う。また、モータＡコント
ローラ２１からは、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に対し、モータ
Ａのトルク、回転数、及び電流値等をフィードバックし
て送信し、更に、トルク制限要求や電圧値等のデータを
送信する。

【００２６】モータＢコントローラ２２は、モータＢを
駆動するためのインバータを備えるものであり、基本的
に、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０から多重通信によって送信され
るサーボＯＮ／ＯＦＦ（正転、逆転を含む）指令やトル
ク指令（力行、回生）によってモータＢの定トルク制御
を行う。また、モータＢコントローラ２２からは、ＨＥ
Ｖ＿ＥＣＵ２０に対し、モータＢのトルク、回転数、及
び電流値等をフィードバックして送信し、更に、電圧値
等のデータを送信する。

【００２７】Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３は、基本的にエンジン
１のトルク制御を行うものであり、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０
から多重通信によって送信される正負のトルク指令、燃
料カット指令、エアコンＯＮ／ＯＦＦ許可指令等の制御
指令、及び、実トルクフィードバックデータ、車速、シ
フトレンジスイッチ１４による変速レンジ位置、ＡＰＳ
１１の信号によるアクセル全開データやアクセル全閉デ
ータ、ブレーキスイッチ１２のＯＮ，ＯＦＦ状態、ＡＢ
Ｓを含むブレーキ作動状態等に基づいて、図示しないイ
ンジェクタからの燃料噴射量、ＥＴＣ（電動スロットル
弁）によるスロットル開度、Ａ／Ｃ（エアコン）等の補
機類のパワー補正学習、燃料カット等を制御する。

【００２８】また、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３では、ＨＥＶ＿
ＥＣＵ２０に対し、エンジン１の制御トルク値、燃料カ
ットの実施、燃料噴射量に対する全開増量補正の実施、
エアコンのＯＮ，ＯＦＦ状態、図示しないアイドルスイ
ッチによるスロットル弁全閉データ等をＨＥＶ＿ＥＣＵ
２０にフィードバックして送信すると共に、エンジン１
の暖機要求等を送信する。

【００２９】Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４は、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２
０から多重通信によって送信されるＣＶＴ４の目標プラ
イマリプーリ回転数、ＣＶＴ入力トルク指示、ロックア
ップ要求等の制御指令、及び、Ｅ／Ｇ回転数、アクセル
開度、シフトレンジスイッチ１４による変速レンジ位
置、ブレーキスイッチ１２のＯＮ，ＯＦＦ状態、エアコ
ン切替許可、ＡＢＳを含むブレーキ作動状態、アイドル
スイッチによるエンジン１のスロットル弁全閉データ等
の情報に基づいて、ロックアップクラッチ２の締結・解
放を制御すると共にＣＶＴ４の変速比を制御する。

【００３０】また、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４からは、ＨＥＶ
＿ＥＣＵ２０に対し、車速、入力制限トルク、ＣＶＴ４
のプライマリプーリ回転数及びセカンダリプーリ回転
数、ロックアップ完了、シフトレンジスイッチ１４に対
応する変速状態等のデータをフィードバックして送信す
ると共に、ＣＶＴ４の油量をアップさせるためのＥ／Ｇ
回転数アップ要求、低温始動要求等を送信する。

【００３１】ＢＡＴ＿ＭＵ２５は、いわゆる電力管理ユ
ニットであり、バッテリ１０を管理する上での各種制
御、すなわち、バッテリ１０の充放電制御、ファン制
御、外部充電制御等を行い、バッテリ１０の残存容量、
電圧、電流制限値等のデータや外部充電中を示すデータ
を多重通信によってＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に送信する。ま
た、外部充電を行う場合には、コンタクタ９を切り換え
てバッテリ１０とモータＡコントローラ２１及びモータ
Ｂコントローラ２２とを切り離す。

【００３２】ＢＲＫ＿ＥＣＵ２６は、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２
０から多重通信によって送信される回生可能量、回生ト
ルクフィードバック等の情報に基づいて、必要な制動力
を演算し、ブレーキ系統の油圧を制御するものであり、
ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０に対し、回生量指令（トルク指
令）、車速、油圧、ＡＢＳを含むブレーキ作動状態等を
フィードバックして送信する。

【００３３】以上のハイブリッド制御システムによって
制御されるハイブリッド車の走行モードは、トランスミ
ッション入力軸から見た場合、以下に示す３つの基本モ
ードに大別することができ、走行状況に応じて各走行モ
ードの状態遷移が繰り返される。

【００３４】（１）シリーズ（シリーズ＆パラレル）走
行モード 要求駆動力が小さいとき、ロックアップクラッチ２を解
放し、エンジン１によってモータＡを発電機として駆動
し、主としてモータＢで走行する。このとき、エンジン
１の駆動力の一部がプラネタリギヤ３のサンギヤ３ａに
入力され、リングギヤ３ｃのモータＢの駆動力と合成さ
れてキャリア３ｂから出力される。

【００３５】（２）パラレル走行モード 要求駆動力が大きいとき、ロックアップクラッチ２を締
結してプラネタリギヤ３のサンギヤ３ａとキャリア３ｂ
とを結合し、エンジン１の駆動力にリングギヤ３ｃから
モータＢの駆動力を加算してキャリア３ｂから出力し、
エンジン１単独或いはエンジン１とモータＢとの双方の
トルクを用いて走行する。

【００３６】（３）制動力回生モード 減速時、ブレーキ制御と協調しながらモータＢで制動力
を回生する。すなわち、プレーキペダルの踏み込み量に
応じたブレーキトルクをモータＢによる回生トルクとブ
レーキ機構による制動トルクとで協調して分担し、回生
制動を行う。

【００３７】この場合、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０では、シリ
ーズ走行モードとパラレル走行モードとの切り換えを、
従来のように車速が予め一義的に設定された判定用車速
に達したか否かで行うのではなく、ドライバーの運転状
況を考慮しつつエンジン１の燃費効率及びモータＡ，Ｂ
の効率が各走行モードに対して最適となる走行条件下で
シリーズ走行モードとパラレル走行モードとを切り換え
るようにしている。

【００３８】このため、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０では、ドラ
イバーの操作量を反映するアクセル開度と、エンジン１
及びモータＡ，Ｂの出力状態を反映するプラネタリギヤ
３のキャリア３ｂの回転数とから、プラネタリギヤ３に
よる動力配分やバッテリ残存容量等を考慮して動力段の
出力トルクすなわちキャリア３ｂからの出力トルクを算
出し、この出力トルクを、車両全体の要求駆動力に対し
て、ドライバーが要求する駆動力（ドライバー要求トル
ク）とする。

【００３９】そして、ドライバー要求トルクに対してエ
ンジン１の燃費効率及びモータＡ，Ｂの効率が各走行モ
ードで最適となる領域を求め、動力段の出力回転数すな
わちキャリア３ｂの回転数或いは車速との比較において
シリーズ走行モードとパラレル走行モードとを切り換え
るための切換判定値を設定し、この切換判定値を用いて
シリーズ走行モードとパラレル走行モードとの切り換え
を判定する。

【００４０】本形態では、切換判定値として、現在の車
速Ｖとの比較においてロックアップクラッチ２の締結を
判定してシリーズ走行モードからパラレル走行モードへ
切り換えるためのクラッチ締結判定用車速Ｖ１ｏｎと、
現在の車速Ｖとの比較においてロックアップクラッチ２
の解放を判定してパラレル走行モードからシリーズ走行
モードへ切り換えるためのクラッチ解放判定用車速Ｖ１
ｏｆとを設定する。そして、現在の車速Ｖを、それぞれ
の判定用車速Ｖ１ｏｎ，Ｖ１ｏｆと比較してロックアッ
プクラッチ２の締結・解放を判定し、その判定結果に応
じてロックアップクラッチ２の締結・解放を行うこと
で、シリーズ走行モードとパラレル走行モードとを切り
換える。

【００４１】すなわち、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０は、本発明
に係わる出力トルク算出手段、判定値設定手段、判定手
段の機能を備え、具体的には、図１に示すシリーズ走行
モード及びパラレル走行モードの切換制御ルーチンによ
って各手段の機能を実現する。

【００４２】以下、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０によるシリーズ
走行モードとパラレル走行モードとの間の切換制御につ
いて、図１のフローチャートを用いて説明する。

【００４３】このルーチンでは、先ず、ステップＳ１０
１で、現在の車速Ｖ、ＣＶＴ４のプライマリプーリ回転
数Ｎｐ、ロックアップクラッチ２の締結／解放状態を、
多重通信によってＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２４から入力すると、
ステップＳ１０２で、ＡＰＳ１１からの信号に基づいて
アクセル開度Ａｃｃを算出すると共に、シフトレンジス
イッチ１４からの信号に基づいて変速レンジ位置を算出
する。

【００４４】続くステップＳ１０３では、アクセル開度
Ａｃｃ、プライマリプーリ回転数Ｎｐに基づき、変速レ
ンジ位置が走行（前進走行）レンジ、ニュートラル或い
はパーキングレンジ、後退レンジのいずれのレンジに属
するかに応じ、以下に示すように、各レンジ毎にドライ
バー要求トルクＴａを算出する。

【００４５】（ａ）走行（前進走行）レンジ ドライバー要求トルクＴａは、アクセル開度Ａｃｃとプ
ラネタリギヤ３のキャリア３ｂの出力回転数すなわちＣ
ＶＴ４への入力回転数であるプライマリプーリ回転数Ｎ
ｐとをパラメータとする関数ｆａ(Ａｃｃ,Ｎｐ)によっ
て示すことができ、具体的には、アクセル開度Ａｃｃと
プライマリプーリ回転数Ｎｐとをパラメータとして予め
シミュレーション或いは実験等によって求めた値をマッ
プに格納しておき、このマップを参照してドライバー要
求トルクＴａを算出する。

【００４６】（ｂ）ニュートラル或いはパーキングレン
ジ ニュートラル或いはパーキングレンジでは、積極的な駆
動トルクの要求はないものとみなし、ドライバー要求ト
ルクをＴａ＝０とする。

【００４７】（ｃ）後退レンジ 後退レンジでは、基本的に、ドライバー要求トルクＴａ
は、走行（前進走行）レンジの場合と同様であるが、進
行方向が逆であることから、ドライバー要求トルクＴａ
は、マイナスの符号を付けて−ｆａ(Ａｃｃ,Ｎｐ)とす
る。

【００４８】図２は、アクセル開度Ａｃｃとプライマリ
プーリ回転数Ｎｐとをパラメータとするドライバー要求
トルクＴａのマップｆａを示し、アクセル開度Ａｃｃが
大きくなる程、ドライバー要求トルクＴａの値が大きく
なり、同じアクセル開度では、プライマリプーリ回転数
Ｎｐが低い程、ドライバー要求トルクＴａも大きくな
る。

【００４９】以上によりドライバー要求トルクＴａを算
出した後、ステップＳ１０４へ進み、現在の車速Ｖとの
比較によりロックアップクラッチ２の解放を判定するた
めのクラッチ解放判定用車速Ｖ１ｏｆを算出する。この
クラッチ解放判定用車速Ｖ１ｏｆは、ＣＶＴ４及びその
変速比の影響を考慮し、パラレル走行モードからシリー
ズ走行モードへ移行する際に、ドライバー要求トルクＴ
ａに対応してエンジン１の燃費効率及びモータＡ，Ｂの
効率が最適となる領域を定めるものであり、ドライバー
要求トルクＴａをパラメータとする関数ｆ１ｏｆ(Ｔａ)
による判定用車速として求められる。具体的には、予め
シミュレーション或いは実験等により求めた値をテーブ
ルに格納しておき、このテーブルを参照して算出する。

【００５０】次に、ステップＳ１０５で、現在の車速Ｖ
との比較によりロックアップクラッチ２の締結を判定す
るためのクラッチ締結判定用車速Ｖ１ｏｎを算出する。
このクラッチ締結判定用車速Ｖ１ｏｎは、同様に、ＣＶ
Ｔ４及びその変速比の影響を考慮し、シリーズ走行モー
ドからパラレル走行モードへ移行する際に、ドライバー
要求トルクＴａに対応してエンジン１の燃費効率及びモ
ータＡ，Ｂの効率が最適となる領域を定めるものであ
り、ドライバー要求トルクＴａをパラメータとする関数
ｆ１ｏｎ(Ｔａ)による判定用車速として求められる。具
体的には、予めシミュレーション或いは実験等により求
めた値をテーブルに格納しておき、このテーブルを参照
して算出する。

【００５１】図３に示すように、クラッチ解放判定用車
速Ｖ１ｏｆ、クラッチ締結判定用車速Ｖ１ｏｎは、それ
ぞれ、ドライバー要求トルクＴａが大きくなる程、判定
用車速が低くなるように設定され、シリーズ走行モード
での走行中は、ドライバーの加速の意志を反映しつつ車
両の燃費効率が最適となる車速でパラレル走行モードへ
移行させることを可能とし、パラレル走行モードでの走
行中においては、ドライバーの減速の意志を反映しつつ
車両の燃費効率が最適となる車速でシリーズ走行モード
へ移行させることを可能としている。また、同じドライ
バー要求トルクＴａでは、Ｖ１ｏｆ＜Ｖ１ｏｎのヒステ
リシスを有するように設定され、クラッチ解放・締結の
際のハンチングを防止する。

【００５２】次いで、ステップＳ１０６へ進み、現在の
車速Ｖをクラッチ締結判定用車速Ｖ１ｏｎと比較し、Ｖ
≧Ｖ１ｏｎの場合、ロックアップクラッチ２を締結させ
るべくステップＳ１０７でＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２４へクラッ
チ締結指令を多重通信を介して出力する。このクラッチ
締結指令を受けたＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２４では、図示しない
ソレノイドバルブを制御してクラッチ油圧を上昇させ、
ロックアップクラッチ２の締結動作を開始させる。

【００５３】そして、ステップＳ１１０へ進み、Ｔ／Ｍ
＿ＥＣＵ２４からロックアップクラッチ２の締結／解放
状態の情報を多重通信により取得して実際のロックアッ
プクラッチ２の締結・解放状態を確認し、ロックアップ
クラッチ２が実際には未だ解放状態にあるときには、ス
テップＳ１１１で、シリーズ走行を継続すべく、Ｅ／Ｇ
＿ＥＣＵ２３、モータＡコントローラ２１、モータＢコ
ントローラ２２に多重通信を介して制御指令を与えてル
ーチンを抜け、ロックアップクラッチ２が実際に締結さ
れると、ステップＳ１１２で、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、モ
ータＡコントローラ２１、モータＢコントローラ２２に
多重通信を介した制御指令を与えてパラレル走行モード
に切り換え、ルーチンを抜ける。

【００５４】また、ステップＳ１０６で、Ｖ＜Ｖ１ｏｎ
の場合には、ステップＳ１０８へ分岐して現在の車速Ｖ
をクラッチ解放判定用車速Ｖ１ｏｆと比較し、Ｖ＞Ｖ１
ｏｆすなわち現在の車速Ｖがクラッチ締結判定用車速Ｖ
１ｏｎとクラッチ解放判定用車速Ｖ１ｏｆとの間（Ｖ１
ｏｎ＞Ｖ＞Ｖ１ｏｆ）にある場合には、ステップＳ１１
０へジャンプして前回のクラッチ状態を保持して現在の
走行モードを維持し、Ｖ≦Ｖ１ｏｆの場合、ステップＳ
１０９で、ロックアップクラッチ２を解放させるべくＴ
／Ｍ＿ＥＣＵ２４へクラッチ解放指令を多重通信を介し
て出力する。

【００５５】そして、前述のステップＳ１１０で実際の
クラッチ状態を確認し、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２４が図示しな
いソレノイドバルブを制御してクラッチ油圧を下げてク
ラッチ解放動作を開始させた後、未だロックアップクラ
ッチ２が解放していない場合には、前述のステップＳ１
１２でのパラレル走行モードにおける処理を経てルーチ
ンを抜け、ロックアップクラッチ２が実際に解放される
と、前述のステップＳ１１１でのシリーズ走行モードに
おける処理を経てルーチンを抜ける。

【００５６】これにより、シリーズ走行モードとパラレ
ル走行モードとの双方で車両の燃費効率を最適化するこ
とができ、しかも、エンジンの燃費効率及びモータ効率
を優先してクラッチの締結・解放を行うのではなく、ド
ライバーの運転操作を反映しつつエンジン１の燃費効率
及びモータＡ，Ｂの効率が最適な条件でクラッチの締結
・解放を行って走行モードを切り換えるため、走行モー
ドの切り換えに際して違和感を生じることもなく、運転
フィーリングが悪化することがない。

【００５７】尚、ロックアップ２の締結・解放の判定
を、車速Ｖと各判定用車速Ｖ１ｏｎ，Ｖ１ｏｆとの比較
によって行う代わりに、プラネタリギヤ３のキャリア３
ｂの回転数とドライバー要求トルクＴａに基づく各判定
値との比較によって行うようにしても良く、その場合に
は、ＣＶＴ４等の動力変換機構の有無や種類、及び変速
比の影響を考慮する必要がなくなる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、エンジンとモータとによる動力段の出力ト
ルクを、アクセル開度と動力段の出力回転数とに基づい
て算出し、算出した出力トルクに基づいて、主としてモ
ータの駆動力によって走行するシリーズ走行モードと、
エンジン単独或いはエンジンとモータとの双方の駆動力
を用いて走行するパラレル走行モードとの切換判定値を
設定する。そして、この切換判定値と動力段の出力回転
数或いは車速との比較により、シリーズ走行モードとパ
ラレル走行モードとの切り換えを判定するので、エンジ
ンの燃費効率及びモータ効率が各走行モードに対して最
適となる運転条件下でシリーズ走行とパラレル走行とを
切り換えることができ、双方の走行モードで車両の燃費
効率を向上することができる。

【００５９】請求項２記載の発明では、エンジンとモー
タとによる動力段の出力トルクを、アクセル開度とプラ
ネタリギヤのキャリアの出力回転数とに基づいて算出
し、算出した出力トルクに基づいて、ロックアップクラ
ッチに対する締結・解放の判定値を設定する。そして、
この判定値とプラネタリギヤのキャリアの出力回転数或
いは車速との比較によりロックアップクラッチの締結・
解放を判定し、シリーズ走行モードでは、ロックアップ
クラッチを解放し、エンジンと第１のモータとをプラネ
タリギヤのサンギヤに連結すると共に第２のモータをリ
ングギヤに連結した状態で、キャリアからの出力を得て
走行し、パラレル走行モードでは、ロックアップクラッ
チを締結してエンジン及び第１のモータをキャリアに直
結し、リングギヤに連結した第２のモータの出力との合
成出力を得て走行するので、２つのモータを比較的低出
力のモータとして駆動力の確保と動力エネルギーの回収
効率向上を達成しつつ、エンジンの燃費効率及びモータ
効率が各走行モードに対して最適となる運転条件下でシ
リーズ走行とパラレル走行とを切り換えることができ、
車両の燃費効率をより一層向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリーズ走行モードとパラレル走行モードとの
切換制御ルーチンを示すフローチャート

【図２】ドライバー要求トルクマップの説明図

【図３】クラッチ締結・解放判定用車速とドライバー要
求トルクとの関係を示す説明図

【図４】駆動制御系の構成を示す説明図

【符号の説明】

１ …エンジン ２ …ロックアップクラッチ ３ …プラネタリギヤ ３ａ…サンギヤ ３ｂ…キャリア ３ｃ…リングギヤ ２０…ＨＥＶ＿ＥＣＵ（出力トルク算出手段、判定値設
定手段、判定手段） Ａ …第１のモータ Ｂ …第２のモータ Ａｃｃ…アクセル開度 Ｎｐ…プライマリプーリ回転数（動力段の出力回転数） Ｔａ…ドライバー要求トルク（動力段の出力トルク） Ｖ …車速 Ｖ１ｏｎ，Ｖ１ｏｆ…判定用車速（締結・解放の判定
値）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA03 AA04 AB01 AB27 AC01 AC21 AC34 AD06 AD11 AD53 3G093 AA06 AA07 AA16 BA19 DA06 DB01 DB05 DB11 EB01 EC04 FA11 5H115 PA12 PC06 PG04 PI16 PI24 PU08 PU22 PU24 PU25 PU26 PU27 PV09 QE18 QN03 RE13 SE04 SE05 SE08 SE09 TB10 TO04 TO21 TO23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主としてモータの駆動力によって走行す
   るシリーズ走行モードと、エンジン単独或いはエンジン
   とモータとの双方の駆動力を用いて走行するパラレル走
   行モードとを運転条件に応じて切り換えるハイブリッド
   車の制御装置であって、 上記エンジンと上記モータとによる動力段の出力トルク
   を、アクセル開度と上記動力段の出力回転数とに基づい
   て算出する出力トルク算出手段と、 上記動力段の出力トルクに基づいて、上記シリーズ走行
   モードと上記パラレル走行モードとの切換判定値を設定
   する判定値設定手段と、 上記動力段の出力回転数或いは車速と上記切換判定値と
   の比較により、上記シリーズ走行モードと上記パラレル
   走行モードとの切り換えを判定する判定手段とを備えた
   ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 【請求項２】 エンジンの出力軸とシングルピニオン式
   プラネタリギヤのサンギヤとの間に連結される第１のモ
   ータと、上記プラネタリギヤのリングギヤに連結される
   第２のモータと、上記プラネタリギヤのサンギヤとキャ
   リアとを締結・解放するロックアップクラッチとを備え
   たハイブリッド車の走行モードを、上記ロックアップク
   ラッチを解放して走行するシリーズ走行モードと、上記
   ロックアップクラッチを締結して走行するパラレル走行
   モードとに切り換えるハイブリッド車の制御装置であっ
   て、 上記エンジンと上記モータとによる動力段の出力トルク
   を、アクセル開度と上記プラネタリギヤのキャリアの出
   力回転数とに基づいて算出する出力トルク算出手段と、 上記動力段の出力トルクに基づいて、上記ロックアップ
   クラッチに対する締結・解放の判定値を設定する判定値
   設定手段と、 上記プラネタリギヤのキャリアの出力回転数或いは車速
   と上記判定値との比較により、上記ロックアップクラッ
   チの締結・解放を判定する判定手段とを備えたことを特
   徴とするハイブリッド車の制御装置。