JPH11220809A - ハイブリッド車の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機のトルクを伝動機構を介して内燃機関
に伝達して内燃機関を始動する際に車両が後退移動する
ことを確実に防止する。 【解決手段】 電動機の出力トルクを伝動機構を介して
内燃機関および出力部材に伝達可能であり、かつその出
力部材が変速機構に連結されたハイブリッド車の駆動制
御装置において、前記電動機の出力トルクにより前記内
燃機関を始動する始動要求の成立を判断する始動判断手
段（ステップ００２）と、前記始動要求の成立が前記始
動判断手段（ステップ００２）によって判断された場合
に、前記変速機構の出力要素が後進走行する方向に回転
しない変速状態に設定する後進防止手段（ステップ００
５）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガソリンエンジ
ンやディーゼルエンジンなどの内燃機関とモータやモー
タ・ジェネレータなどの電力によって動作してトルクを
出力する電動機とを動力源として備えたハイブリッド車
における駆動力を制御する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のハイブリッド装置の一例が、特
開平９−１９３６７６号公報に記載されている。この公
報に記載された装置は、動力の合成分配機構を構成して
いる遊星歯車機構の一つの要素にモータ・ジェネレータ
を連結し、かつ他の回転要素に入力クラッチを介して内
燃機関を連結し、さらに他の回転要素に出力部材を連結
して構成されている。その遊星歯車機構が差動作用をお
こなうとともに、この遊星歯車機構に対して内燃機関を
選択的に連結することができるので、電動機による走行
や電動機および内燃機関による走行、内燃機関による走
行および発電、内燃機関のトルクを電動機によって増幅
させる走行などの各種の駆動モード（パターン）を設定
することができる。

【０００３】また上記の従来のハイブリッド装置には複
数の変速段を設定することのできる変速機が連結されて
いる。そして、前記電動機の出力トルクを前記合成分配
機構を介して内燃機関に伝達することができるので、変
速機をニュートラルなどの動力を伝達しない状態にして
内燃機関を合成分配機構に連結することにより、内燃機
関の始動をおこなう運転モードを設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したハイブリッド
装置を搭載した車両は、主として排ガスの悪化を防止
し、また燃費を向上させることを目的として開発された
ものであり、したがって低速でかつ大きい駆動力を要す
る発進時には、基本的には電動機によって発進すること
としている。しかしながら、バッテリの充電状態が低下
した場合や急登坂路などのために大きい駆動力が要求さ
れるなどの場合には、電動機の出力トルクのみならず内
燃機関の出力トルクをも利用して発進する必要がある。
すなわち内燃機関の始動と同時に発進することになる。

【０００５】上述した従来の装置では、内燃機関を電動
機によって回転させて始動する場合、変速機をニュート
ラルなどの動力の伝達を遮断した状態に設定することと
している。したがって発進時に内燃機関を始動する場
合、内燃機関の始動のために一旦ニュートラル状態に設
定し、内燃機関の始動が完了した後に発進のための変速
段を設定することになる。そのため、内燃機関の始動を
伴う発進の際に、内燃機関の始動完了後のニュートラル
から前進段への変速をおこなうことになるので、発進操
作をおこなってから実際に車両が走行し始めるまでの時
間的な遅れが生じる可能性がある。

【０００６】また上記従来の装置では、電動機によって
内燃機関を始動する場合に、パーキングブレーキなどの
回転阻止手段によって出力部材の回転を阻止することも
可能であり、このようにした場合には、内燃機関を始動
する際に変速機を前進段に設定することができる。しか
しながら、前記合成分配機構を介して電動機によって内
燃機関を始動する場合、電動機を逆回転させるので、内
燃機関を回転させることに伴う反力（摩擦力など）が大
きい場合には、合成分配機構から変速機に入力される逆
回転方向のトルクが大きくなる。そのため、ブレーキ力
が弱い場合には、車両が後退移動する可能性がある。ま
た変速機で前進段を設定している状態で、逆回転方向の
トルクが変速機に入力されると、変速機の出力軸に逆回
転方向にトルクが生じ、その後に、内燃機関の始動が完
了して前進走行する際には出力軸に正回転方向のトルク
が生じるので、出力軸のトルク変化が大きくなり、発進
時のショックが悪化する可能性がある。

【０００７】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであって、内燃機関を始動する際に車両が後退
移動したり、ショックが悪化したりすることを防止する
ことのできるハイブリッド車の駆動制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するために、請求項１に記載した発明は、電動
機の出力トルクを伝動機構を介して内燃機関および出力
部材に伝達可能であり、かつその出力部材が変速機構に
連結されたハイブリッド車の駆動制御装置において、前
記電動機の出力トルクにより前記内燃機関を始動する始
動要求の成立を判断する始動判断手段と、前記始動要求
の成立が前記始動判断手段によって判断された場合に、
前記変速機構の出力要素が後進走行する方向に回転しな
い変速状態に設定する後進防止手段とを備えていること
を特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
発明の構成における前記始動判断手段が、前進走行のた
めの手動操作が行われたことを判断して前記始動要求の
成立を判断する手段を含むことを特徴とするものであ
る。

【００１０】この発明で対象とするハイブリッド車にお
いては、電動機と内燃機関とが伝動機構に連結される。
電動機の出力トルクを伝動機構を介して内燃機関に伝達
することが可能であるから、電動機の出力トルクによっ
て内燃機関を回転させて内燃機関を始動させることがで
きる。したがって請求項１あるいは請求項２の発明で
は、内燃機関を始動させる要求があった場合、特にハイ
ブリッド車の発進時に内燃機関を始動する要求があった
場合には、伝動機構の出力側に連結されている変速機構
の出力要素が後進走行の方向に回転しない状態に設定さ
れる。そのため、例えば電動機を逆回転させて内燃機関
を始動させる場合、内燃機関の抵抗力が大きいことによ
って伝動機構の出力に逆回転方向のトルクが一時的に発
生しても、その逆回転方向のトルクが変速機構から出力
されることがない。すなわち車両が後退移動することが
ない。またその場合、変速機構を後退走行を防止可能な
前進段に設定しておけば、内燃機関の始動後に変速を実
行する必要がないので、発進の遅れを防止することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
てより具体的に説明する。この発明は、電動機と内燃機
関とを動力源としたハイブリッド車を対象とする駆動制
御装置である。ここで、内燃機関は、要は、燃料を燃焼
させて動力を出力する動力源であり、具体的には、ガソ
リンエンジンやディーゼルエンジンあるいは水素ガスな
どの気体燃料を使用するガスエンジンなどであり、また
その形式は、レシプロエンジンに限らずタービンエンジ
ンなどであってもよい。なお、以下の説明では、内燃機
関を「エンジン」と記す。

【００１２】また、電動機は、要は、電力によって動作
して出力する機能を有する動力源であればよく、固定磁
石式同期モータや直流モータなど各種のモータを使用す
ることができ、さらには外力によって駆動されて発電す
る機能を併せ持ったモータ・ジェネレータを使用するこ
とができる。さらに電動機と発電機とを併用することが
できる。なお、以下に説明する例は、電動機としてモー
タ・ジェネレータを使用した例である。

【００１３】この発明で対象とするハイブリッド車は、
電動機の出力によって内燃機関を回転させ、その内燃機
関の回転数が所定の回転数に達した際に燃料を供給する
ことにより、内燃機関を始動する形式のハイブリッド車
である。すなわち内燃機関と電動機とを伝動機構に連結
し、電動機の出力トルクによって内燃機関を駆動し、ま
たこれら電動機と内燃機関との出力トルクを伝動機構に
よって合成して出力し、さらには内燃機関の出力トルク
を伝動機構によって電動機と変速機とに分配することが
可能である。したがってこの伝動機構は、遊星歯車機構
によって構成することができる。

【００１４】また伝動機構の出力側に連結された変速機
構は、手動操作によって変速比を変更する手動変速機や
車速およびエンジン負荷などの走行状態に応じて変速比
が制御される自動変速機を使用することができる。その
変速比を段階的に変化させる有段変速機のみならず、変
速比が連続的に変化する無段変速機を使用することもで
きる。以下の例では、自動変速機を使用した例を示す。

【００１５】図２は、この発明によるハイブリッド車に
おける駆動装置の全体的な構成を示しており、動力源と
してエンジン１およびモータ・ジェネレータ２とを備え
ている。エンジン１は図示しないアクセルペダルの踏み
込み量に応じてスロットル開度が増大する電子スロット
ルバルブ３を備えており、その電子スロットルバルブ３
の開度を主に制御するための電子スロットル用電子制御
装置（電子スロットルＥＣＵ）４が設けられている。こ
の電子制御装置４には、アクセルペダルの踏み込み量を
示すアクセル開度信号が入力されており、そのアクセル
開度信号に基づいたスロットル開度信号を電子スロット
ルバルブ３に出力するように構成されている。なお、そ
のアクセル開度とスロットル開度との関係を決定する特
性値は、車両の状態に応じて、あるいは運転者の手動操
作によって変更されるように構成されている。またエン
ジン１を制御するためのエンジン用電子制御装置（エン
ジンＥＣＵ）５が設けられている。

【００１６】モータ・ジェネレータ２は、コイルに通電
することによってロータが回転してロータと一体の回転
軸６に出力トルクが生じ、また回転軸６を介してロータ
を外力によって回転させることによってコイルに起電力
が生じる公知の構成のものである。このモータ・ジェネ
レータ２には、インバータ７を介してバッテリ８が接続
されている。またモータ・ジェネレータ２の回転を制御
するために、インバータ７にはモータ・ジェネレータ用
電子制御装置（Ｍ／Ｇ−ＥＣＵ）９が接続されている。

【００１７】上記のエンジン１およびモータ・ジェネレ
ータ２が、この発明の伝動機構に相当するトルク合成分
配機構１０に連結されている。そのトルク合成分配機構
１０は、一組のシングルピニオン型遊星歯車機構１１と
二つのクラッチＣi ，Ｃd とを主体として構成されてい
る。その遊星歯車機構１１の第１の回転要素であるサン
ギヤ１２がモータ・ジェネレータ２の回転軸６に連結さ
れている。またこのサンギヤ１２とサンギヤ１２に対し
て同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ（第
２の回転要素に相当する）１３との間に配置したピニオ
ンギヤを保持しているキャリヤ（第３の回転要素に相当
する）１４もしくはそのキャリヤ１４に一体化させてあ
る軸などの部材（図示せず）が出力部材となっている。

【００１８】そのリングギヤ１３とエンジン１の出力軸
１Ａとの間にこれらを選択的に連結する入力クラッチＣ
i が配置されている。また遊星歯車機構１１におけるい
ずれか二つの回転要素（具体的にはサンギヤ１２とキャ
リヤ１４）を連結して遊星歯車機構１１の全体を一体化
する一体化クラッチＣd が設けられている。なお、これ
らのクラッチＣi ，Ｃd は、油圧によって係合させられ
る摩擦クラッチによって構成されている。

【００１９】上記のキャリヤ１４が変速機１５に連結さ
れている。この変速機１５は、前進４段・後進１段の変
速段を設定することのできる自動変速機であって、３組
のシングルピニオン型遊星歯車機構と複数の摩擦係合装
置とを主体にして構成されている。そのギヤトレインを
図３に示してある。

【００２０】第１ないし第３の各遊星歯車機構１６，１
７，１８のそれぞれは、サンギヤＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 、リ
ングギヤＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、およびキャリヤＫ1 ，Ｋ2
，Ｋ3 に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ1 ，
Ｓ2 ，Ｓ3 およびリングギヤＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 に噛み合
わされているピニオンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 を有している。
その第１の遊星歯車機構１６におけるサンギヤＳ1 と第
２の遊星歯車機構１７におけるサンギヤＳ2 とが互いに
一体的に連結され、また上記のリングギヤＲ1 とキャリ
ヤＫ2 とキャリヤＫ3 との３者が一体的に連結され、そ
のキャリヤＫ3 が出力軸１９に連結されている。また、
リングギヤＲ2 がサンギヤＳ3 に一体的に連結されてい
る。そして、リングギヤＲ2 およびサンギヤＳ3 と入力
軸２０との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、サンギヤ
Ｓ1 およびサンギヤＳ2 と入力軸２０との間に第２クラ
ッチＣ2 が設けられている。その入力軸２０が、前述し
たトルク合成分配機構１０を構成している遊星歯車機構
１１におけるキャリヤ１４に連結されている。

【００２１】またブレーキ手段として、サンギヤＳ1 お
よびサンギヤＳ2 の回転を止めるためのバンド形式の第
１ブレーキＢ1 がハウジング２１に設けられている。ま
た、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 とハウジング２１
との間には、第１一方向クラッチＦ1 および第２ブレー
キＢ2 が直列に設けられている。この第１一方向クラッ
チＦ1 は、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 が入力トル
クの回転方向とは反対の方向へ逆回転しようとする際に
係合させられるように構成されている。

【００２２】キャリヤＫ1 とハウジング２１との間には
第３ブレーキＢ3 が設けられており、リングギヤＲ3 と
ハウジング２１との間には、第４ブレーキＢ4 と第２一
方向クラッチＦ2 とが並列に設けられている。この第２
一方向クラッチＦ2 は、リングギヤＲ3 が逆回転しよう
とする際に係合させられるように構成されている。上記
クラッチＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，
Ｂ4 は、油圧が作用することにより摩擦材が係合させら
れる油圧式摩擦係合装置である。

【００２３】これらの摩擦係合装置を制御して走行状態
に応じた各変速段を設定するための変速機用電子制御装
置（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）２２が設けられている。この電子
制御装置２２には、ブレーキ信号やシフトレンジ信号な
どの車両の状態を示す信号が入力されている。

【００２４】そして前述した各電子制御装置４，５，
９，２２がハイブリッド用電子制御装置２３にデータ通
信可能に接続されている。このハイブリッド用電子制御
装置２３には、ブレーキ信号などの車両の状態を示す信
号が入力され、さらに他の電子制御装置４，５，９，２
２との間で相互にデータを通信するように構成されてい
る。

【００２５】図４は図２に示す駆動装置によって設定す
ることのできる走行モードを示し、この図４において○
印は係合状態、×印は解放状態をそれぞれ示す。また図
５は図３に示す変速機１５の各変速段を設定するための
摩擦係合装置の係合・解放状態を示す図であり、図５に
おいて○印は係合状態、◎印は係合してもトルク伝達に
関係しないことを、●印はエンジンブレーキを効かせる
ために係合することを、空欄は解放状態をそれぞれ示
す。

【００２６】ここで各走行モードについて簡単に説明す
ると、モータ走行モードは、モータ・ジェネレータ２の
出力のみによって走行するモードであって、入力クラッ
チＣi が解放もしくは半係合状態とされ、あるいは一時
的に係合させられ、かつ一体化クラッチＣd が係合させ
られる。したがって遊星歯車機構１１の全体が一体化さ
れるので、モータ・ジェネレータ２が変速機１５に直結
された状態になり、モータトルクが変速機１５に入力さ
れる。

【００２７】エンジン走行モードは、エンジン１の出力
によって走行し、また必要に応じて発電をおこなうモー
ドである。この場合は、入力クラッチＣi と一体化クラ
ッチＣd とを共に係合状態とすることにより、エンジン
１をリングギヤ１３に連結するとともに遊星歯車機構１
１の全体を一体化する。したがって、エンジン１の出力
トルクが一体化されている遊星歯車機構１１に伝達され
るとともに、ここから変速機１５に伝達される。一方、
モータ・ジェネレータ２が一体化されている遊星歯車機
構１１に連結されているから、エンジン１によってモー
タ・ジェネレータ２を回転させて、発電をおこなうこと
ができる。また、あるいはモータ・ジェネレータ２の出
力するトルクを、遊星歯車機構１１から変速機１５に伝
達することができるので、エンジン１の出力トルクとモ
ータ・ジェネレータ２の出力トルクとを合成して出力す
ることができる。

【００２８】つぎに、アシストモードについて説明す
る。前述したトルク合成分配機構１０が遊星歯車機構１
１によって構成されているから、遊星歯車機構１１が差
動作用をおこなうことにより、出力トルクを多様に変更
することができる。したがって、このアシストモードに
おいては、遊星歯車機構１１に差動作用をおこなわせる
ために、一体化クラッチＣd が解放され、これに対して
入力クラッチＣi が係合させられて、エンジン１がリン
グギヤ１３に連結される。この場合、変速機１５に連結
されているキャリヤ１４が出力要素となり、またリング
ギヤ１３が入力要素となり、さらにサンギヤ１２が反力
要素となる。

【００２９】その状態で、エンジン１の出力トルクをリ
ングギヤ１３に伝達し、かつモータ・ジェネレータ２と
共にサンギヤ１２を逆回転させれば、キャリヤ１４が停
止状態となり、あるいはリングギヤ１３よりも低速で回
転する。すなわち、キャリヤ１４が停止している状態と
なるように、モータ・ジェネレータ２を逆回転させれ
ば、停止状態を維持することができるとともに、モータ
・ジェネレータ２およびこれに連結したサンギヤ１２の
逆回転方向への回転数を次第に減じれば、キャリヤ１４
がエンジン１と同方向に回転し、その回転数が次第に増
大する。したがって、キャリヤ１４に生じるトルクは、
エンジン１の出力トルクにモータ・ジェネレータ２の反
力トルクを加えたトルク、あるいは遊星歯車機構１１に
おけるギヤ比に応じて増大させたトルクとなり、結果的
には、エンジントルクをモータトルクによって増大させ
た状態となる。

【００３０】さらに、ニュートラルモードは、変速機１
５にトルクが入力されない状態であって、入力クラッチ
Ｃi および一体化クラッチＣd が共に解放状態とされ
る。したがって、遊星歯車機構１１においては、リング
ギヤ１３が空転してここからトルクが抜けてしまうため
に、エンジン１あるいはモータ・ジェネレータ２が回転
したとしても、その出力トルクは変速機１５に入力され
ない。すなわち、駆動トルクが発生しないニュートラル
状態となる。

【００３１】上述したようにトルク合成分配機構１０を
構成する遊星歯車機構１１に対してエンジン１を選択的
に連結でき、かつその遊星歯車機構１１が差動作用をお
こなうから、停止状態のエンジン１にモータ・ジェネレ
ータ２の出力トルクを伝達してエンジン１を始動させる
ことができる。図６はその状況を遊星歯車機構１１の共
線図によって示してあり、符号ａを付した線は、モータ
・ジェネレータ２およびエンジン１が共に停止している
停車状態を示している。これに対して符号ｂを付した線
は停車状態でモータ・ジェネレータ２を逆回転させるこ
とにより、エンジン１をモータ・ジェネレータ２によっ
て回転させている状態を示している。すなわち、遊星歯
車機構１１におけるキャリヤ１４を固定した状態でサン
ギヤ１２を逆回転させると、リングギヤ１３が正回転す
る。したがって入力クラッチＣiを係合させることによ
り、エンジン１にこれを始動させるトルクが伝達され
る。その場合、エンジン１からリングギヤ１３に掛かる
負荷が、キャリヤ１４の逆回転を阻止する荷重に対して
相対的に大きければ、キャリヤ１４およびこれに連結さ
れている変速機１５の入力軸２０が逆回転する可能性が
ある。そこで、この発明に係る駆動制御装置は、以下に
述べるようにエンジン１の始動制御をおこなう。

【００３２】図１は、そのエンジン１の始動制御ルーチ
ンの一例を示すフローチャートであり、先ず、エンジン
１の始動中であることを示すフラグがＯＮか否かが判断
される（ステップ００１）。このフラグは、エンジン１
の始動制御を開始することによりＯＮとされるフラグで
ある。エンジン１が停止していることにより、ステップ
００１で否定判断された場合には、エンジン１を始動す
る要求があるか否かが判断される（ステップ００２）。
エンジン１の始動要求は、具体的には、図１に符号００
２ａを付して併記してあるように、シフトレンジがニュ
ートラル（Ｎ）レンジからドライブ（Ｄ）レンジに切り
換えられたこと、シフトレンジがドライブ（Ｄ）レンジ
でかつブレーキを解除するＯＦＦ信号が出力されたこ
と、ドライブ（Ｄ）レンジが選択されている状態でアク
セルペダルが踏み込まれたこと（アクセルＯＮ）などの
いずれかが検出されることによって判断することができ
る。したがってこのステップ００２がこの発明の始動判
断手段に相当する。

【００３３】エンジン１の始動要求がないことによりス
テップ００２で否定判断された場合には、特に制御をお
こなうことなくリターンし、また反対に肯定判断された
場合にはステップ００３に進んでエンジン始動中フラグ
をＯＮにする。なお、このステップ００３は、ステップ
００１で肯定判断された場合にも実行される。

【００３４】ステップ００３に続いてヒルホールド制御
中か否かが判断される（ステップ００４）。ヒルホール
ド制御が実施されていないことによりステップ００４で
否定判断された場合には、ステップ００５に進んでヒル
ホールド制御を実行する。また既にヒルホールド制御が
実施されていることによりステップ００４で肯定判断さ
れた場合には、ステップ００５を飛ばしてステップ００
６に進む。

【００３５】ここで、このヒルホールド制御は、要は、
車両の後退移動を防止する制御であり、前記変速機１５
の出力軸１９やこれに連結してある駆動軸（図示せず）
などが後進走行方向に回転しないように設定する。上述
したギヤトレインを備えた変速機１５を有するハイブリ
ッド車では、具体的には、発進時であるにも関わらず、
第２速を設定する。すなわち第１クラッチＣ1 および第
３ブレーキＢ3 を係合させる。この第２速の状態で入力
軸２０（すなわち第２遊星歯車機構１７におけるリング
ギヤＲ2 および第３遊星歯車機構１８におけるサンギヤ
Ｓ3 ）に逆回転方向のトルクを掛けた場合、ギヤトレイ
ンの全体が固定される。

【００３６】その状況を図７に変速機１５についての共
線図として示してある。すなわち第３ブレーキＢ3 を係
合させて第１遊星歯車機構１６のキャリヤＫ1 を固定し
た状態で、入力軸２０に逆回転方向のトルクを掛ける
と、図７に示す太い実線がキャリヤＫ1 との交点を中心
に時計方向に回転しようとする。それに伴って第２一方
向クラッチＦ2 が係合して第３遊星歯車機構１８におけ
るリングギヤＲ3 の逆回転が阻止される。結局、入力軸
２０に逆回転方向のトルクを掛けた場合には、キャリヤ
Ｋ1 とリングギヤＲ3 との二つの回転要素が固定される
ことにより、ギヤトレインの全体が固定され、出力軸１
９が逆回転することがない。また当然に、入力軸２０お
よびこれを連結してあるトルク合成分配機構１０のキャ
リヤ１４が逆回転することがなく、これらが実質的に固
定される。したがってこのステップ００５がこの発明の
後進防止手段に相当する。

【００３７】上記のヒルホールド制御に続くステップ０
０６では、入力クラッチＣi が係合中か否かが判断され
る。入力クラッチＣi が解放状態にあってステップ００
６で否定判断された場合には、入力クラッチＣi を係合
させる（ステップ００７）。具体的には入力クラッチＣ
i に油圧を供給する。

【００３８】このようにしてヒルホールド制御および入
力クラッチＣi の係合制御をおこなった状態で、モータ
・ジェネレータ２を逆回転方向にスィープダウンする
（ステップ００８）。すなわちモータ・ジェネレータ２
を停止状態から次第に逆回転させる。また同時に、モー
タ・ジェネレータ２の回転数が予め定めた下限値を下回
らないようにガード処理をおこなう（ステップ００
９）。

【００３９】図６を参照して説明したように、トルク合
成分配機構１０におけるキャリヤ１４を固定してモータ
・ジェネレータ２を逆回転させると、リングギヤ１３お
よびこれに入力クラッチＣi を介して連結してあるエン
ジン１が、正回転方向に回転させられる。このようにし
てエンジン１をモータ・ジェネレータ２によって回転さ
せる場合、エンジン１による抵抗力（負荷）が大きいと
しても、前述したヒルホールド制御が実行されているこ
とにより、キャリヤ１４やこれに連結してある変速機１
５の入力軸２０が逆回転することはない。

【００４０】そしてエンジン１の回転数がアイドル回転
数あるいはそれより幾分低い回転数に達した時点で燃料
の供給と点火とをおこなうことにより、実質的にエンジ
ン１を始動させる。そのエンジン１の始動をエンジン回
転数やインバータ７における電流値などによって検出
し、エンジン１の始動の完了を判断する（ステップ０１
０）。エンジン１の始動が完了していないことによりス
テップ０１０で否定判断された場合にリターンする。ま
た反対にエンジン１の始動が完了してステップ０１０で
肯定判断された場合には、エンジン始動中フラグをＯＦ
Ｆに設定し（ステップ０１１）、かつヒルホールド制御
を解除する（ステップ０１２）。なお、ヒルホールド制
御を解除した場合、変速機１５は車両の走行状態（具体
的には車速やスロットル開度もしくはアクセル開度）に
基づいて制御され、エンジン１を始動して発進する場合
には第１速が設定される。

【００４１】上述したエンジン始動制御中のタイムチャ
ートを図８に示してある。エンジン始動要求がｔ1 時点
に成立すると、第２速を設定するなどのことによるヒル
ホールド制御が実行され、同時に入力クラッチＣi を係
合させる指令信号が出力される。また、モータ・ジェネ
レータ２が逆回転方向に制御され、その回転数の増大に
伴ってエンジン回転数が次第に増大する。そしてエンジ
ン１に対する燃料の供給や点火によってエンジン１の始
動が完了したｔ2 時点でヒルホールド制御が解除され、
かつモータ・ジェネレータ２のが逆回転方向の回転数が
一定に維持される。

【００４２】この発明は、上述したいわゆる有段式の自
動変速機に替えて無段変速機を備えたハイブリッド車に
も適用することができる。図９はその一例を示してお
り、変速機構としてベルト式の無段変速機が採用されて
いる。以下、具体的に説明する。

【００４３】図９に示すハイブリッド車のトルク合成分
配機構１０においては、一体化クラッチＣd がキャリヤ
１４とリングギヤ１３とを連結するように配置されてい
る。またそのキャリヤ１４とハウジングＨu などの固定
部材との間には、キャリヤ１４に逆回転方向のトルクが
掛かった場合に係合する一方向クラッチＦ0 が設けられ
ている。

【００４４】エンジン１およびモータ・ジェネレータ２
が同一軸線上に配置されるとともに、これらと同一軸線
上に変速機構を構成する無段変速機３０のドライブプー
リ３１が配置され、このドライブプーリ３０と平行にド
リブンプーリ３１が配置され、これらのプーリ３０，３
１にベルト３２が巻き掛けられている。またこれらのプ
ーリ３０，３１は、それぞれ固定シーブと可動シーブと
によって構成され、可動シーブを軸線方向に移動させる
ことによって溝幅すなわちベルト３３の巻き掛け半径を
変更し、これにより駆動側と従動側との回転比すなわち
変速比を連続的に変化させるように構成されている。

【００４５】上記のドリブンプーリ３１が前後進切換機
構３４に連結されている。この前後進切換機構３４はダ
ブルピニオン型遊星歯車機構３５によって構成されてお
り、そのサンギヤ３６がドリブンプーリ３１に一体的に
連結されている。このサンギヤ３６と同心円上にリング
ギヤ３７が配置され、これらサンギヤ３６とリングギヤ
３７との間に、互い噛合したピニオン３８が配置され、
これらのピニオン３８がキャリヤ３９によって自転およ
び公転可能に保持されている。

【００４６】そのリングギヤ３７とハウジングＨu など
の固定部材との間にリングギヤ３７を選択的に固定する
後進用ブレーキＢr が配置されている。また、キャリヤ
３８とサンギヤ３６とを選択的に連結して遊星歯車機構
３５の全体を一体化する前進用クラッチＣf が設けられ
ている。そして、出力軸４０がキャリヤ３８に連結され
ている。他の構成は、図２に示す装置と同様なので、図
９に図２と同一の符号を付してその説明を省略する。

【００４７】したがって後進用ブレーキＢr を係合させ
てリングギヤ３７を固定した状態でドリブンプーリ３２
を回転させることにより、出力軸４０がドリブンプーリ
３２とは反対方向に回転し、後進状態となる。また反対
に、前進用クラッチＣf を係合させてキャリヤ３８とサ
ンギヤ３６とを連結することにより遊星歯車機構３５の
全体を一体化した状態でドリブンプーリ３２を回転させ
ることにより、出力軸４０がドリブンプーリ３２と一体
となって回転し、前進状態となる。さらに前進用クラッ
チＣf と後進用ブレーキＢr とを係合させれば、一体化
された遊星歯車機構３５がハウジングＨu に連結される
ので、出力軸４０を含む駆動装置の全体が固定される。

【００４８】この図９に示すハイブリッド駆動装置で
は、一方向クラッチＦ0 が係合してヒルホールドをおこ
なうことができる。すなわちエンジン１が停止している
状態で入力クラッチＣi を係合させるとともに、モータ
・ジェネレータ２を逆回転させれば、キャリヤ１４の逆
回転が一方向クラッチＦ0 によって阻止され、かつエン
ジン１がリングギヤ１３と共に正回転させられる。すな
わちエンジン１が始動させられる。そのため、図９に示
す構成では、エンジン１をモータ・ジェネレータ２によ
って始動する場合に、無段変速機３０に逆回転方向のト
ルクが入力されることがなく、エンジン始動時の車両の
後退移動が確実に防止される。

【００４９】なお、一方向クラッチＦ0 を設けない場合
には、前進用クラッチＣf と後進用ブレーキＢr とを係
合させる。このような制御をおこなう手段がこの発明の
後進防止手段に相当し、これらのクラッチＣf とブレー
キＢr とが係合することにより遊星歯車機構３５の全体
が固定されて出力軸４０の後進走行方向の回転が防止さ
れる。すなわちエンジン１を始動する際に車両が後退移
動することがない。

【００５０】なお、上記の具体例では、エンジン１の始
動要求の判断を、具体的には、図１に符号００２ａで示
すようにおこなうこととしたが、この発明は、上記の例
に限定されないのであり、エンジンの始動要求の成立
を、Ｄレンジが選択されかつ車速が０km/hr であること
が検出されたことによって判断することとしてもよい。

【００５１】また上記の具体例では、車両が停止状態で
あることを前提に説明したが、この発明による制御は、
車両が実質的に停止している状態で実施されるのであ
り、したがって図１に示す制御ルーチンに車両の停止状
態を判断するステップを含ませてもよい。さらにこの発
明で対象とする駆動装置に含まれる変速機構は、上述し
た具体例で示した有段式の自動変速機およびベルト式の
無段変速機以外に、トロイダル式の無段変速機など必要
に応じて種々の形式のものを採用することができる。

【００５２】またこの発明で使用できる伝動機構は、上
述したシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成
されたトルク合成分配機構に限定されないのであり、電
動機と内燃機関とを走行のための動力伝達系統に連結す
る機能のある構成の各種のものを使用することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電動機によって内燃機関を始動する場合、所定の回
転部材の後進走行方向の回転を阻止するから、内燃機関
の抵抗力によって伝動機構の出力部材に逆回転方向のト
ルクが作用しても車両の後退移動を防止することがで
き、運転者の意図しない挙動やそれに起因する違和感を
未然に回避することができる。また変速機の出力要素に
後進方向のトルクが現れないように制御するので、動力
の伝達系統の捩りなどに起因する振動もしくはショック
を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の駆動制御装置によって実施される
エンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャート
である。

【図２】 この発明で対象とするハイブリッド車の駆動
装置の一例を模式的に示す図である。

【図３】 その変速機のギヤトレインの一例を示すスケ
ルトン図である。

【図４】 図２に示す駆動装置で設定可能な走行モード
をまとめて示す図表である。

【図５】 図３に示す変速機で設定される変速段の係合
作動表を示す図表である。

【図６】 図２に示すトルク合成分配機構について共線
図である。

【図７】 図３に示す変速機についての共線図である。

【図８】 エンジン始動制御についてのタイムチャート
である。

【図９】 この発明で対象とするハイブリッド駆動装置
の他の例を模式的に示すスケルトン図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 １０…
トルク合成分配機構、１５…変速機、 ３０…無段変速
機、 Ｂr …後進用ブレーキ、 Ｃi …入力クラッチ、
Ｃd …一体化クラッチ、 Ｃf …前進用クラッチ、
Ｆ0 …一方向クラッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の出力トルクを伝動機構を介して
   内燃機関および出力部材に伝達可能であり、かつその出
   力部材が変速機構に連結されたハイブリッド車の駆動制
   御装置において、 前記電動機の出力トルクにより前記内燃機関を始動する
   始動要求の成立を判断する始動判断手段と、 前記始動要求の成立が前記始動判断手段によって判断さ
   れた場合に、前記変速機構の出力要素が後進走行する方
   向に回転しない変速状態に設定する後進防止手段とを備
   えていることを特徴とするハイブリッド車の駆動制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記始動判断手段が、前進走行のための
   操作が行われたことを判断して前記始動要求の成立を判
   断する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハ
   イブリッド車の駆動制御装置。