ハイブリッド車両の駆動力制御装置
【課題】複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、減速の必要性が継続するか否かを判定する手段（Ｓ００４）と、前記減速の必要性が継続すると判定された場合（Ｓ００４−Ｙ）には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段（Ｓ００５、Ｓ００９−Ｙ、Ｓ０１１）とを備えている。
【解決手段】複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、減速の必要性が継続するか否かを判定する手段（Ｓ００４）と、前記減速の必要性が継続すると判定された場合（Ｓ００４−Ｙ）には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段（Ｓ００５、Ｓ００９−Ｙ、Ｓ０１１）とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の駆動力制御装置に関し、特に、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の変速モード（変速段）に切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
例えば、特開２００４−１５０３３４号公報（特許文献１）には、エンジンの運転停止の条件が成立したときには、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸に出力する変速機の状態を調べ、変速機がモータＭＧ２の回転軸の回転を最も減速してリングギヤ軸に伝達するＬｏギヤの状態であるときには、直ちに、Ｌｏギヤの状態でないときにはＬｏギヤの状態とした後でエンジンの運転を停止する。これにより、エンジンの運転を停止した後の運転者の加速要求に対して、変速機の変更を行うことなく、迅速にモータＭＧ２から要求動力を出力することができる、とされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置は、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、減速の必要性が継続するか否かを判定する手段と、前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記減速の必要性が継続する状況には、前車との相対的位置関係に関する状況と、人の飛び出しの状況が含まれることを特徴としている。
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づいて前記車両のダウンシフト制御が行われるときに、前記低速用の変速モードへの切り替えが行われることを特徴としている。
【００１０】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づく前記車両のダウンシフト制御が実行され易くされることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図２は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１４】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００１５】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１６】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図３に示す。この図３に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００１７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００１８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ、駆動輪３９ａ，３９ｂに取り付けられた車輪速センサ８９ａ，８９ｂからの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度と車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２は、車速Ｖなどにより変速機６０のギヤ比がモータＭＧ２からの動力が効率よくリングギヤ軸３２ａに出力されるようオンオフ制御される。
【００２０】
本実施形態では、Ｌｏギヤ（モード）とＨｉギヤ（モード）の切り替え可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置において、例えば、前車との車間距離の短縮、前方への人の飛び出し等により減速が必要な場面では、その場面を除く通常走行時におけるアクセル急閉、急減速よりもアクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御に入り易くし（通常時よりも低変速比に変更され易くし）、更に、予め設定された許容範囲内でＬｏモードに切り替える。
【００２１】
ここで、許容範囲とは、ベアリング、プラネタリギヤ等の変速機６０の内蔵部品、ＭＧ１、ＭＧ２の許容回転数、ＮＶ悪化抑制のためのエンジン回転数に関する許容範囲である。
【００２２】
アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御は、アクセルが急に閉じられたときや、急な減速度が作用した場合に、ダウンシフト制御するものである。アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御が行われるときには、通常の場合は、これらの制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが実行されることは以下の理由により好ましくない。
【００２３】
アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御は、例えば、車両がコーナーに進入する前に行われることが多い。仮に、例えば、車両がコーナーに進入する前に実行されるアクセル急閉時制御、又は急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが行われたとすると、車両がコーナーを脱出し、加速していくときにＬｏからＨｉへの変速が行われることになり、変速ショックが発生することになる。そこで、通常の場合、例えば、コーナー手前のように、その後、減速状態が継続することなく、再加速が行われる状況では、アクセル急閉時制御、又は急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが行われることは、その後にＬｏからＨｉへの変速ショックを発生させるため好ましくない（後述する図１のステップＳ００４−Ｎ、ステップＳ００６、ステップＳ００９−Ｎ参照）。
【００２４】
一方、本実施形態では、減速（減速アシスト）の必要性が継続して、再加速を考慮する必要がない場面（例えば、前車との車間距離が短縮した場合や、前方に人が飛び出してきた場合など）では、アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが実行される（後述する図１のステップＳ００４−Ｙ、ステップＳ００９−Ｙ、ステップＳ０１１）。この場面では、ＬｏモードからＨｉモードへの変速（変速ショック）が発生しないため、Ｈｉモードを維持する必要がない一方、Ｌｏモードへ切り替えることで、回生量が増加するためである。
【００２５】
以下、図１を参照して、本実施形態の動作を説明する。
【００２６】
［ステップＳ００１及びステップＳ００２］
ステップＳ００１では、アクセル開度と車速（ペラシャフト回転数）の読み込みが行われる。次に、ステップＳ００２では、アクセル開度変化量と、車両の減速度が求められる。
【００２７】
［ステップＳ００３］
次に、ステップＳ００３では、車両の前方の状況が検出される。ここで、車両の前方の状況には、例えば、前車との車間距離や、歩行者の有無や信号等の状況が含まれる。
【００２８】
［ステップＳ００４］
次に、ステップＳ００４では、車両前方の状況が減速が必要な場面であるか否かが判定される。ここで、減速が必要な場面とは、車両の減速（減速アシスト）の必要性が継続し、再加速を考慮する必要がない状況であり、例えば、前方車両との車間距離が予め設定された所定距離以下である場合や、車両前方に人の飛び出し（人の飛び出しの可能性を含む）がある場合である。また、減速が必要な場面とは、車両が減速した結果、車両が止まる可能性のある場合や、車速が極低車速になる場合であることができる。ステップＳ００４の判定の結果、車両前方の状況が減速が必要な場面であると判定された場合には、ステップＳ００５に進み、そうでない場合にはステップＳ００６に進む。
【００２９】
［ステップＳ００５］
ステップＳ００５では、アクセル急閉制御、急減速時制御の開始条件（開始判定閾値）を各制御が開始され易い方（通常よりも低変速比に変更制御され易い方）に変更する。また、車両前方状況が減速が必要な場面でアクセル急閉制御、急減速時制御を開始するか否かを判断するためのＦlagを１に設定する。ステップＳ００５の次にステップＳ００７に進む。
【００３０】
［ステップＳ００６］
ステップＳ００６では、上記Ｆlagが０に設定される。ステップＳ００６の次に、ステップＳ００７に進む。
【００３１】
［ステップＳ００７］
ステップＳ００７では、アクセル急閉制御、又は急減速時制御の開始条件が成立したか否かが判定される。その判定に際しては、上記ステップＳ００２にて求められた、アクセル開度変化量、減速度が用いられる。その判定の結果、アクセル急閉制御、又は急減速時制御の開始条件が成立したと判定される場合には、ステップＳ００８に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
【００３２】
［ステップＳ００８］
ステップＳ００８では、上記ステップＳ００７にて開始条件が成立したと判定されたアクセル急閉制御、又は急減速時制御が開始される。
【００３３】
［ステップＳ００９］
ステップＳ００９では、上記Ｆlag＝１が成立したか否かが判定される。その判定の結果、上記Ｆlag＝１が成立している場合には、ステップＳ０１０に進み、そうでない場合には、本制御フローはリターンされる。
【００３４】
［ステップＳ０１０］
ステップＳ０１０では、Ｌｏモードへの切り替え領域であるか否かが判定される。ここで、Ｌｏモードへの切り替え領域とは、上記のように、ベアリング、プラネタリギヤ等変速機６０の内蔵部品、ＭＧ１、ＭＧ２の許容回転数、ＮＶ悪化抑制のためのエンジン回転数に関して予め設定された領域である。ステップＳ０１０の判定の結果、Ｌｏモードへの切り替え領域であると判定された場合には、ステップＳ０１１に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
【００３５】
［ステップＳ０１１］
ステップＳ０１１では、Ｌｏモードへの切り替えが実施される。ステップＳ０１１の次には、本制御フローはリターンされる。
【００３６】
図４を参照して、本実施形態の動作について説明する。
【００３７】
例えば、車両前方に人の飛び出しがあったり、車間距離（車間距離に代えて車間時間でもよい）が小さい場合などには、ステップＳ００４が肯定的に判定され、ステップＳ００５にて、アクセル急閉制御、急減速時制御が開始され易くなるように開始条件が変更されると共に、Ｆlagが１に設定される（図４の符号５０１参照）。この状況では、運転者によりブレーキが踏まれるため、ブレーキスイッチ５０５がＯＮになる。このブレーキ操作により、エンジン回転数５０６、ＭＧ２回転数及び車速５０９が下降する。また、ブレーキ操作により、急減速時制御の開始条件を満たし（ステップＳ００７−Ｙ）、急減速時制御実行フラグ５０４がＯＮとなる（ステップＳ００８）。このときに、Ｆlagが１であるため、ステップＳ００９は肯定的に判定され、Ｌｏモードへの切り替え可能領域であると判定された場合（図示せず）には、Ｌｏモードへの切り替えが実施される（符号５０２参照）。これにより、ＭＧ２回転数５０７が上昇し、回生量が増大する。尚、従来技術では、上記本実施形態の動作が実行されず、例えば車速５０９がＬｏモード判定閾値以下に下がるまではＬｏモードへの切り替えが実施されず（符号５０３参照）、それまではＭＧ２の回転数が上昇しないため（符号５０８）、回生量の増大効果も生じなかった。
【００３８】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することが可能となる。
【００３９】
（１）車速が低下することが分かっている場面で（ステップＳ００４−Ｙ）、通常のＬｏモードへの切り替え車速以上の車速でＬｏモードに切り替えられるため（ステップＳ００５、ステップＳ００７−Ｙ、ステップＳ００９−Ｙ、ステップＳ０１１）、ＭＧ２の回転数を上昇させることになり、回生量を増加させることが可能である。
【００４０】
（２）また、急減速時ダウンシフトが実施される場面（ステップＳ００７−Ｙ、ステップＳ００８）では、Ｌｏモードへの切り替えを同期させることができるため（ステップＳ０１１）、Ｌｏモードへの切り替えショックの発生回数を低減させることができる。
【００４１】
（３）アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御の実施領域を限定することにより（ステップＳ００４）、通常走行で制御が開始する煩わしさ（エンジン音、加速ショック等）を回避することが可能となる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、モータＭＧ２の動力を変速してリングギヤ軸３２ａに出力する変速機として遊星歯車機構を有する変速機６０を用いてＬｏとＨｉとの２段変速を可能としたが、複数の遊星歯車機構を組み合わせて３段以上の変速段を有するものとしてもよい。この場合、エンジン２２の運転を停止する際には、モータＭＧ２の回転数が最も減速してリングギヤ軸３２ａに伝達される変速段（最下段）にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、変速機が最下段のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとするのが好ましい。なお、このように３段以上の変速段を有するものとしたときには、エンジン２２の運転を停止する際の変速機の変速段を最下段とする必要はなく、エンジン２２の運転を停止する際には変速機の変速段を最下段の次の変速段など予め設定した所定の変速段にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、変速機の変速段が上述の所定の変速段のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、モータＭＧ２の動力を変速してリングギヤ軸３２ａに出力する変速機として遊星歯車機構を有する変速機６０を用いたが、ＣＶＴなどの無段変速機を用いるものとしてもよい。この場合、エンジン２２の運転を停止する際には、無段変速機が取り得る変速比の範囲のうちモータＭＧ２の回転数が最も減速してリングギヤ軸３２ａに伝達される変速比（最大変速比）にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、無段変速機が最大変速比のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとすればよい。また、この無段変速機を用いる場合には、エンジン２２の運転を停止する際に無段変速機の変速比を最大変速比にする必要はなく、エンジン２２の運転を停止する際には無段変速機の変速比を最大変速比近傍の所定の変速比などのように予め設定した所定の変速比にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、無段変速機の変速比が上述の所定の変速比のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪１９３ａ，１９３ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。また、図７の変形例にハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備えるものとしてもよい。この場合、変速機３３０は有段変速機であっても無段変速機であってもよい。このようにエンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備える場合、図８の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、モータＭＧ２から変速機６０を介して出力される動力を更に変速機３３０で変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに伝達するものとしてもよい。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例に係るハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図３】変速機６０の構成の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図５】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ ハイブリッド自動車
２２ エンジン
２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）
２６ クランクシャフト
２８ ダンパ
３０ 動力分配統合機構
３１ サンギヤ
３１ａ サンギヤ軸
３２ リングギヤ
３２ａ リングギヤ軸
３３ ピニオンギヤ
３４ キャリア
３７ ギヤ機構
３８ デファレンシャルギヤ
３９ａ，３９ｂ 駆動輪
４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）
４１，４２ インバータ
４３，４４ 回転位置検出センサ
５０ バッテリ
５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）
５４ 電力ライン
６０ 変速機
６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構
６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構
６１ サンギヤ
６２ リングギヤ
６３ａ 第１ピニオンギヤ
６３ｂ 第２ピニオンギヤ
６４ キャリア
６５ サンギヤ
６６ リングギヤ
６７ ピニオンギヤ
６８ キャリア
７０ ハイブリッド用電子制御ユニット
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＯＭ
７６ ＲＡＭ
８０ イグニッションスイッチ
８１ シフトレバー
８２ シフトポジションセンサ
８３ アクセルペダル
８４ アクセルペダルポジションセンサ
８５ ブレーキペダル
８６ ブレーキペダルポジションセンサ
８８ 車速センサ
８９ａ，８９ｂ 車輪速センサ
１９３ａ，１９３ｂ 駆動輪
２３０ 対ロータ電動機
２３２ インナーロータ
２３４ アウターロータ
３３０ 変速機
５０１ Ｆlag
５０２ 本実施形態の変速機のモード（ギヤ）
５０３ 従来の変速機のモード（ギヤ）
５０４ 急減速時制御実行フラグ
５０５ ブレーキランプスイッチ
５０６ エンジン回転数
５０７ ＭＧ２回転数
５０８ 従来のＭＧ２回転数
５０９ 車速
ＭＧ１，ＭＧ２ モータ
Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の駆動力制御装置に関し、特に、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の変速モード（変速段）に切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
例えば、特開２００４−１５０３３４号公報（特許文献１）には、エンジンの運転停止の条件が成立したときには、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸に出力する変速機の状態を調べ、変速機がモータＭＧ２の回転軸の回転を最も減速してリングギヤ軸に伝達するＬｏギヤの状態であるときには、直ちに、Ｌｏギヤの状態でないときにはＬｏギヤの状態とした後でエンジンの運転を停止する。これにより、エンジンの運転を停止した後の運転者の加速要求に対して、変速機の変更を行うことなく、迅速にモータＭＧ２から要求動力を出力することができる、とされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置は、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、減速の必要性が継続するか否かを判定する手段と、前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記減速の必要性が継続する状況には、前車との相対的位置関係に関する状況と、人の飛び出しの状況が含まれることを特徴としている。
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づいて前記車両のダウンシフト制御が行われるときに、前記低速用の変速モードへの切り替えが行われることを特徴としている。
【００１０】
本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づく前記車両のダウンシフト制御が実行され易くされることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両において、変速ショックを抑制しつつ回生量の増大を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図２は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１４】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００１５】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１６】
変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図３に示す。この図３に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００１７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００１８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ、駆動輪３９ａ，３９ｂに取り付けられた車輪速センサ８９ａ，８９ｂからの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度と車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２は、車速Ｖなどにより変速機６０のギヤ比がモータＭＧ２からの動力が効率よくリングギヤ軸３２ａに出力されるようオンオフ制御される。
【００２０】
本実施形態では、Ｌｏギヤ（モード）とＨｉギヤ（モード）の切り替え可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置において、例えば、前車との車間距離の短縮、前方への人の飛び出し等により減速が必要な場面では、その場面を除く通常走行時におけるアクセル急閉、急減速よりもアクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御に入り易くし（通常時よりも低変速比に変更され易くし）、更に、予め設定された許容範囲内でＬｏモードに切り替える。
【００２１】
ここで、許容範囲とは、ベアリング、プラネタリギヤ等の変速機６０の内蔵部品、ＭＧ１、ＭＧ２の許容回転数、ＮＶ悪化抑制のためのエンジン回転数に関する許容範囲である。
【００２２】
アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御は、アクセルが急に閉じられたときや、急な減速度が作用した場合に、ダウンシフト制御するものである。アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御が行われるときには、通常の場合は、これらの制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが実行されることは以下の理由により好ましくない。
【００２３】
アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御は、例えば、車両がコーナーに進入する前に行われることが多い。仮に、例えば、車両がコーナーに進入する前に実行されるアクセル急閉時制御、又は急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが行われたとすると、車両がコーナーを脱出し、加速していくときにＬｏからＨｉへの変速が行われることになり、変速ショックが発生することになる。そこで、通常の場合、例えば、コーナー手前のように、その後、減速状態が継続することなく、再加速が行われる状況では、アクセル急閉時制御、又は急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが行われることは、その後にＬｏからＨｉへの変速ショックを発生させるため好ましくない（後述する図１のステップＳ００４−Ｎ、ステップＳ００６、ステップＳ００９−Ｎ参照）。
【００２４】
一方、本実施形態では、減速（減速アシスト）の必要性が継続して、再加速を考慮する必要がない場面（例えば、前車との車間距離が短縮した場合や、前方に人が飛び出してきた場合など）では、アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御と同期して、Ｌｏモードへの切り替えが実行される（後述する図１のステップＳ００４−Ｙ、ステップＳ００９−Ｙ、ステップＳ０１１）。この場面では、ＬｏモードからＨｉモードへの変速（変速ショック）が発生しないため、Ｈｉモードを維持する必要がない一方、Ｌｏモードへ切り替えることで、回生量が増加するためである。
【００２５】
以下、図１を参照して、本実施形態の動作を説明する。
【００２６】
［ステップＳ００１及びステップＳ００２］
ステップＳ００１では、アクセル開度と車速（ペラシャフト回転数）の読み込みが行われる。次に、ステップＳ００２では、アクセル開度変化量と、車両の減速度が求められる。
【００２７】
［ステップＳ００３］
次に、ステップＳ００３では、車両の前方の状況が検出される。ここで、車両の前方の状況には、例えば、前車との車間距離や、歩行者の有無や信号等の状況が含まれる。
【００２８】
［ステップＳ００４］
次に、ステップＳ００４では、車両前方の状況が減速が必要な場面であるか否かが判定される。ここで、減速が必要な場面とは、車両の減速（減速アシスト）の必要性が継続し、再加速を考慮する必要がない状況であり、例えば、前方車両との車間距離が予め設定された所定距離以下である場合や、車両前方に人の飛び出し（人の飛び出しの可能性を含む）がある場合である。また、減速が必要な場面とは、車両が減速した結果、車両が止まる可能性のある場合や、車速が極低車速になる場合であることができる。ステップＳ００４の判定の結果、車両前方の状況が減速が必要な場面であると判定された場合には、ステップＳ００５に進み、そうでない場合にはステップＳ００６に進む。
【００２９】
［ステップＳ００５］
ステップＳ００５では、アクセル急閉制御、急減速時制御の開始条件（開始判定閾値）を各制御が開始され易い方（通常よりも低変速比に変更制御され易い方）に変更する。また、車両前方状況が減速が必要な場面でアクセル急閉制御、急減速時制御を開始するか否かを判断するためのＦlagを１に設定する。ステップＳ００５の次にステップＳ００７に進む。
【００３０】
［ステップＳ００６］
ステップＳ００６では、上記Ｆlagが０に設定される。ステップＳ００６の次に、ステップＳ００７に進む。
【００３１】
［ステップＳ００７］
ステップＳ００７では、アクセル急閉制御、又は急減速時制御の開始条件が成立したか否かが判定される。その判定に際しては、上記ステップＳ００２にて求められた、アクセル開度変化量、減速度が用いられる。その判定の結果、アクセル急閉制御、又は急減速時制御の開始条件が成立したと判定される場合には、ステップＳ００８に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
【００３２】
［ステップＳ００８］
ステップＳ００８では、上記ステップＳ００７にて開始条件が成立したと判定されたアクセル急閉制御、又は急減速時制御が開始される。
【００３３】
［ステップＳ００９］
ステップＳ００９では、上記Ｆlag＝１が成立したか否かが判定される。その判定の結果、上記Ｆlag＝１が成立している場合には、ステップＳ０１０に進み、そうでない場合には、本制御フローはリターンされる。
【００３４】
［ステップＳ０１０］
ステップＳ０１０では、Ｌｏモードへの切り替え領域であるか否かが判定される。ここで、Ｌｏモードへの切り替え領域とは、上記のように、ベアリング、プラネタリギヤ等変速機６０の内蔵部品、ＭＧ１、ＭＧ２の許容回転数、ＮＶ悪化抑制のためのエンジン回転数に関して予め設定された領域である。ステップＳ０１０の判定の結果、Ｌｏモードへの切り替え領域であると判定された場合には、ステップＳ０１１に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
【００３５】
［ステップＳ０１１］
ステップＳ０１１では、Ｌｏモードへの切り替えが実施される。ステップＳ０１１の次には、本制御フローはリターンされる。
【００３６】
図４を参照して、本実施形態の動作について説明する。
【００３７】
例えば、車両前方に人の飛び出しがあったり、車間距離（車間距離に代えて車間時間でもよい）が小さい場合などには、ステップＳ００４が肯定的に判定され、ステップＳ００５にて、アクセル急閉制御、急減速時制御が開始され易くなるように開始条件が変更されると共に、Ｆlagが１に設定される（図４の符号５０１参照）。この状況では、運転者によりブレーキが踏まれるため、ブレーキスイッチ５０５がＯＮになる。このブレーキ操作により、エンジン回転数５０６、ＭＧ２回転数及び車速５０９が下降する。また、ブレーキ操作により、急減速時制御の開始条件を満たし（ステップＳ００７−Ｙ）、急減速時制御実行フラグ５０４がＯＮとなる（ステップＳ００８）。このときに、Ｆlagが１であるため、ステップＳ００９は肯定的に判定され、Ｌｏモードへの切り替え可能領域であると判定された場合（図示せず）には、Ｌｏモードへの切り替えが実施される（符号５０２参照）。これにより、ＭＧ２回転数５０７が上昇し、回生量が増大する。尚、従来技術では、上記本実施形態の動作が実行されず、例えば車速５０９がＬｏモード判定閾値以下に下がるまではＬｏモードへの切り替えが実施されず（符号５０３参照）、それまではＭＧ２の回転数が上昇しないため（符号５０８）、回生量の増大効果も生じなかった。
【００３８】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することが可能となる。
【００３９】
（１）車速が低下することが分かっている場面で（ステップＳ００４−Ｙ）、通常のＬｏモードへの切り替え車速以上の車速でＬｏモードに切り替えられるため（ステップＳ００５、ステップＳ００７−Ｙ、ステップＳ００９−Ｙ、ステップＳ０１１）、ＭＧ２の回転数を上昇させることになり、回生量を増加させることが可能である。
【００４０】
（２）また、急減速時ダウンシフトが実施される場面（ステップＳ００７−Ｙ、ステップＳ００８）では、Ｌｏモードへの切り替えを同期させることができるため（ステップＳ０１１）、Ｌｏモードへの切り替えショックの発生回数を低減させることができる。
【００４１】
（３）アクセル急閉時制御、急減速時ダウンシフト制御の実施領域を限定することにより（ステップＳ００４）、通常走行で制御が開始する煩わしさ（エンジン音、加速ショック等）を回避することが可能となる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、モータＭＧ２の動力を変速してリングギヤ軸３２ａに出力する変速機として遊星歯車機構を有する変速機６０を用いてＬｏとＨｉとの２段変速を可能としたが、複数の遊星歯車機構を組み合わせて３段以上の変速段を有するものとしてもよい。この場合、エンジン２２の運転を停止する際には、モータＭＧ２の回転数が最も減速してリングギヤ軸３２ａに伝達される変速段（最下段）にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、変速機が最下段のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとするのが好ましい。なお、このように３段以上の変速段を有するものとしたときには、エンジン２２の運転を停止する際の変速機の変速段を最下段とする必要はなく、エンジン２２の運転を停止する際には変速機の変速段を最下段の次の変速段など予め設定した所定の変速段にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、変速機の変速段が上述の所定の変速段のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、モータＭＧ２の動力を変速してリングギヤ軸３２ａに出力する変速機として遊星歯車機構を有する変速機６０を用いたが、ＣＶＴなどの無段変速機を用いるものとしてもよい。この場合、エンジン２２の運転を停止する際には、無段変速機が取り得る変速比の範囲のうちモータＭＧ２の回転数が最も減速してリングギヤ軸３２ａに伝達される変速比（最大変速比）にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、無段変速機が最大変速比のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとすればよい。また、この無段変速機を用いる場合には、エンジン２２の運転を停止する際に無段変速機の変速比を最大変速比にする必要はなく、エンジン２２の運転を停止する際には無段変速機の変速比を最大変速比近傍の所定の変速比などのように予め設定した所定の変速比にした後にエンジン２２の運転を停止するものとしたり、無段変速機の変速比が上述の所定の変速比のときにエンジン２２の運転停止の条件を判定してエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪１９３ａ，１９３ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。また、図７の変形例にハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備えるものとしてもよい。この場合、変速機３３０は有段変速機であっても無段変速機であってもよい。このようにエンジン２２からの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機３３０を備える場合、図８の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、モータＭＧ２から変速機６０を介して出力される動力を更に変速機３３０で変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに伝達するものとしてもよい。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例に係るハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図３】変速機６０の構成の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図５】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ ハイブリッド自動車
２２ エンジン
２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）
２６ クランクシャフト
２８ ダンパ
３０ 動力分配統合機構
３１ サンギヤ
３１ａ サンギヤ軸
３２ リングギヤ
３２ａ リングギヤ軸
３３ ピニオンギヤ
３４ キャリア
３７ ギヤ機構
３８ デファレンシャルギヤ
３９ａ，３９ｂ 駆動輪
４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）
４１，４２ インバータ
４３，４４ 回転位置検出センサ
５０ バッテリ
５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）
５４ 電力ライン
６０ 変速機
６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構
６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構
６１ サンギヤ
６２ リングギヤ
６３ａ 第１ピニオンギヤ
６３ｂ 第２ピニオンギヤ
６４ キャリア
６５ サンギヤ
６６ リングギヤ
６７ ピニオンギヤ
６８ キャリア
７０ ハイブリッド用電子制御ユニット
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＯＭ
７６ ＲＡＭ
８０ イグニッションスイッチ
８１ シフトレバー
８２ シフトポジションセンサ
８３ アクセルペダル
８４ アクセルペダルポジションセンサ
８５ ブレーキペダル
８６ ブレーキペダルポジションセンサ
８８ 車速センサ
８９ａ，８９ｂ 車輪速センサ
１９３ａ，１９３ｂ 駆動輪
２３０ 対ロータ電動機
２３２ インナーロータ
２３４ アウターロータ
３３０ 変速機
５０１ Ｆlag
５０２ 本実施形態の変速機のモード（ギヤ）
５０３ 従来の変速機のモード（ギヤ）
５０４ 急減速時制御実行フラグ
５０５ ブレーキランプスイッチ
５０６ エンジン回転数
５０７ ＭＧ２回転数
５０８ 従来のＭＧ２回転数
５０９ 車速
ＭＧ１，ＭＧ２ モータ
Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、
減速の必要性が継続するか否かを判定する手段と、
前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
前記減速の必要性が継続する状況には、前車との相対的位置関係に関する状況と、人の飛び出しの状況が含まれる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づいて前記車両のダウンシフト制御が行われるときに、前記低速用の変速モードへの切り替えが行われる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づく前記車両のダウンシフト制御が実行され易くされる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項１】
複数の変速モードに切り替え可能な変速機を有するハイブリッド車両の駆動力制御装置であって、
減速の必要性が継続するか否かを判定する手段と、
前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記複数の変速モードのうち低速用の変速モードに切り替えられ易くする手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
前記減速の必要性が継続する状況には、前車との相対的位置関係に関する状況と、人の飛び出しの状況が含まれる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づいて前記車両のダウンシフト制御が行われるときに、前記低速用の変速モードへの切り替えが行われる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
前記減速の必要性が継続すると判定された場合には、前記アクセル開度変化量及び前記車両の減速度のいずれか一方に基づく前記車両のダウンシフト制御が実行され易くされる
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１２５８２（Ｐ２００９−１２５８２Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７５５９８（Ｐ２００７−１７５５９８）
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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