(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源からの駆動力が駆動輪に伝達されると共に手動で変速段が選択可能とされた駆動力伝達系を備えた車両に適用される、上記変速段の変更を運転者に促す変速指示装置であって、
上記駆動力伝達系には、上記駆動力源の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構が備えられていて、上記第１の電動機の回転速度を制御することによって上記駆動力源の回転速度を変更することで駆動力伝達系における変速比が複数段階に切り換え可能となっており、
上記駆動力源は上記変速段毎に下限回転速度が設定されており、
上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すことを特徴とする変速指示装置。
【請求項２】
請求項１記載の変速指示装置において、
上記駆動力伝達系は、自動変速モード及び手動変速モードでの変速が可能となっており、
上記手動変速モードにおいて、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すことを特徴とする変速指示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の変速指示装置において、
上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときとは、上記駆動力源の回転速度が上記下限回転速度まで低下したとき、または、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときであることを特徴とする変速指示装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の変速指示装置において、
上記駆動力源の回転速度を高く設定する高回転速度制御が行われている場合、または、この高回転速度制御が行われている際において変速段をＨｉギヤ段側に変更したと仮定した場合にその高回転速度制御における駆動力源の必要回転速度よりも駆動力源の回転速度が低くなる場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするよう構成されていることを特徴とする変速指示装置。
【請求項５】
請求項４記載の変速指示装置において、
上記駆動力源の回転速度を高く設定する高回転速度制御は、
（ａ）駆動力源を内燃機関とした場合に、排気系に備えられた触媒を暖機するために内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｂ）駆動力源または駆動力伝達系における騒音及び振動を抑制するために駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｃ）駆動力伝達系におけるギヤ同士の間のガタに起因してギヤの歯同士の衝突により発生する騒音を抑制するために駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｄ）車両の再加速性を維持するために駆動力源の回転速度を高く設定しておく制御
（ｅ）車室内暖房要求に応じて駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｆ）駆動力源の許容最大トルクの制約に起因して駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｇ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備えているものにおいて、この電動機の上限回転速度制約に起因して内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｈ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備えているものにおいて、この電動機の故障に起因して内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｉ）駆動力源として内燃機関及び発電電動機を備えているものにおいて、この発電電動機に負トルクが発生している場合に、その負トルクを解消するべく内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｊ）駆動力源を内燃機関とし、この内燃機関の駆動力を利用してエンジンオイルの油圧を確保するものにおいて、このエンジンオイルの油圧を確保するために内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｋ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備え、この電動機の回転力を利用して内燃機関の回転速度を調整する場合に、内燃機関の出力不足に起因にして電動機の回転力を内燃機関に伝達している制御
のうち何れかであることを特徴とする変速指示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の変速指示装置において、
上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときであっても、現在の下限回転速度と、仮に上記運転者に変速段の変更が促され、それに従って変更した変速段における駆動力源の下限回転速度との差が所定値以下である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするよう構成されていることを特徴とする変速指示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうち何れか一つに記載の変速指示装置において、
車両には、上記駆動力源からの駆動力を受けて発電する発電機と、この発電機で発電された電力を蓄電する蓄電装置とが備えられており、
この蓄電装置の温度が所定値以下である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするよう構成されていることを特徴とする変速指示装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうち何れか一つに記載の変速指示装置において、
上記駆動力源は内燃機関であることを特徴とする変速指示装置。
【請求項９】
駆動力源からの駆動力が駆動輪に伝達されると共に手動で変速段が選択可能とされた駆動力伝達系を備えた車両に適用される、上記変速段の変更を運転者に促す変速指示装置であって、
上記駆動力伝達系には、上記駆動力源の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構が備えられていて、上記第１の電動機の回転速度を制御することによって上記駆動力源の回転速度を変更することで駆動力伝達系における変速比が複数段階に切り換え可能となっており、
上記駆動力源は上記変速段毎に下限回転速度が設定されており、
運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、上記駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ないときには、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すことを特徴とする変速指示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の変速指示装置において、
運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、上記駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ない場合において、上記駆動力源の回転速度が上記下限回転速度まで低下したとき、または、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すことを特徴とする変速指示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者（ドライバ）に対して変速指示を行う変速指示装置に係る。特に、本発明は、エネルギ消費率（例えば燃料消費率）の更なる改善を図るための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、手動変速機（マニュアルトランスミッション）を搭載した車両において、走行中のエンジン負荷や車速などから求まる適正な変速段（例えば燃料消費率を改善できる変速段）に対し、それとは異なる変速段が選択されている場合に、適正な変速段に向けての変速操作を行うべきことを運転者に指示する変速指示装置（一般に、ギヤシフトインジケータ（ＧＳＩ）と呼ばれている）が知られている。【０００３】
この種の変速指示装置は、一般的な手動変速機を搭載した車両に限らず、下記の特許文献３に開示されているようなシーケンシャルシフトモード（手動変速モード）を有する自動変速機（オートマチックトランスミッション）を搭載した車両や、下記の特許文献４及び特許文献５に開示されているようなシーケンシャルシフトモードを有する電気式無段変速機構を備えたハイブリッド車両等にも適用が可能である。【０００４】
以下、ハイブリッド車両に変速指示装置を適用した場合の一例について説明する。【０００５】
この種のハイブリッド車両に採用されるパワートレーンとしては、下記の特許文献４及び特許文献５に開示されているように、エンジン、第１及び第２の電動機（モータジェネレータ）、動力分割機構を構成する遊星歯車機構を備えたものが知られている。具体的には、動力分割機構のプラネタリキャリアにエンジンのクランクシャフトが連結され、サンギヤに第１電動機（第１モータジェネレータＭＧ１）が連結され、リングギヤにリダクション機構（例えば遊星歯車機構により構成されている）を介して第２電動機（第２モータジェネレータＭＧ２）が連結されている。そして、このリングギヤには、減速機構やデファレンシャルギヤを介して駆動輪が動力伝達可能に連結されている。【０００６】
これにより、通常走行時には、エンジンからプラネタリキャリアに入力された駆動力（トルク）が、リングギヤ（駆動輪側）及びサンギヤ（第１電動機側）に分割される。リングギヤ側に分割されたトルクは、直達トルク（エンジンから駆動輪に向けて直接的に伝達されるトルク）として駆動輪を駆動する。一方、サンギヤ側に分割されたトルクは第１電動機に伝達され、この第１電動機が発電を行う。これにより得られた電力によって第２電動機が駆動し（トルクが発生し）、駆動輪に対するアシストトルクが得られることになる。【０００７】
このように、上記動力分割機構が差動機構として機能し、その差動作用によって、電気的に変速比が変更される変速機（電気式無段変速機）としての機能が発揮される。その結果、駆動輪に要求される駆動力を得ながら、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態（後述する最適燃費動作ライン上での運転状態）を得ることが可能となっている。【０００８】
そして、この種のハイブリッド車両に上記変速指示装置を適用した場合、運転者によるシフトレバーの操作によってシーケンシャルシフトモードに設定されて変速操作が行われると、例えば上記第１電動機の回転速度を制御し、その操作変速段での変速比（変速機出力軸回転速度に対するエンジン回転速度の比である変速比）を実現するべく目標エンジン回転速度が調整される。【０００９】
また、この種のハイブリッド車両にあっては、シーケンシャルシフトモードで設定される各変速段毎にエンジンの下限回転速度が設定されている。これは、アクセル開度が小さい場合やアクセルＯＦＦ時において、エンジンのフリクションを利用し、その抵抗分をエンジンブレーキ（駆動輪に対する制動力）として機能させる場合に、エンジン回転速度の低下を制限することで、十分な制動力が発生されるようにするためである。これにより、ハイブリッド車両において、手動変速機を備えた車両と同等のエンジンブレーキが模擬できる。また、降坂路走行時等にエンジンブレーキを有効に利用し、車両の走行操作性を、手動変速機を備えた車両での操作性に模擬できる。このように手動変速機を備えた車両と同等のエンジンブレーキを模擬するために、上記エンジンの下限回転速度は、変速比が大きい変速段ほど（Ｌｏｗギヤ段ほど）高く設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−６０５４８号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００６／６８３０１号公報
【特許文献３】特開２００９−１５０５５８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８２５６号公報
【特許文献５】特開２０１０−１３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上述した如く各変速段毎にエンジンの下限回転速度が設定されている場合、特に変速比が大きい変速段が選択されている場合にはエンジン回転速度が比較的高く維持されることになるため燃料消費率の改善に限界がある。つまり、燃料消費率を考慮すれば、上述した如くエンジンの動作点を最適燃費動作ライン上に設定することが好ましいが、エンジン回転速度には下限回転速度が設定されているため、エンジンの動作点を最適燃費動作ラインに近付けるには限界があった。【００１２】
また、駆動力源として上記エンジンに代えてモータを適用した場合にも同様の課題がある（例えば電気自動車の場合など）。つまり、変速段に応じてモータの下限回転速度を設定しておき、このモータの回転によるフリクションを利用してエンジンブレーキを作用させるようにした場合にも、モータの回転速度を下限回転速度以下に低下させることができず、エネルギ消費率の改善に限界があった。【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シーケンシャルシフトモードによる変速が可能な車両に対し、エネルギ消費率の更なる改善を図ることができる変速指示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
−発明の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、シーケンシャルシフトモード（手動変速モード）での駆動力源（例えばエンジン）の駆動時に、予め設定されている下限回転速度まで駆動力源の回転速度が低下した場合には、運転者に対してシフトアップ指令を行う。これによって、駆動力源の回転速度の低下を許容できる変速段への変更を促すことでエネルギ消費率の改善が図れるようにしている。【００１５】
−解決手段−
具体的に、本発明は、駆動力源からの駆動力が駆動輪に伝達されると共に手動で変速段が選択可能とされた駆動力伝達系を備えた車両に適用される、上記変速段の変更を運転者に促す変速指示装置であって、上記駆動力伝達系に、上記駆動力源の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構を備えさせ、上記第１の電動機の回転速度を制御することによって上記駆動力源の回転速度を変更することで駆動力伝達系における変速比を複数段階に切り換え可能としている。そして、上記駆動力源は上記変速段毎に下限回転速度が設定されており、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すことを特徴としている。
【００１６】
尚、本発明でいう「変速段」の定義は、「運転者の手動での操作によって切り替えられる運転状態」である。具体的には、それぞれの段（変速段）において固定された変速比や、それぞれの段において一定の幅を持った変速比も、本発明でいう「変速段」に含まれる。また、この一定の幅を持った変速比とは、自動変速のようなリニアな幅や、有段変速かつレンジホールド（このレンジホールドについては後述する）のステップ的な幅をいう。また、このレンジホールドの場合における「段」の概念として、例えばエンジンブレーキによる制動力を高めるレンジ（エンジンブレーキレンジ；Ｂレンジ）を備えた車両にあっては、このＢレンジもこの「段」という文言の意味に含まれる。【００１７】
この特定事項により、手動によって駆動力伝達系の変速段が選択されている状態で、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときには、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促す。これに従って運転者が変速段の変更を行うと、駆動力源は現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容されることになり、駆動力源の回転速度を低下させることが可能になる。つまり、変更前の変速段で制約されていた駆動力源の下限回転速度を低くすることができ、駆動力源を高い効率の回転速度で駆動させることが可能となる。その結果、駆動力源でのエネルギ消費率の改善を図ることができる。例えば、駆動力源が内燃機関であった場合には、その動作点を最適燃費動作点に近付けることが可能になる。【００１８】
より具体的に、上記駆動力伝達系は、自動変速モード及び手動変速モードでの変速が可能となっている。この場合に、上記手動変速モードにおいて、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促す。【００１９】
尚、ここでいう自動変速モードとは、例えばシフトレバーがドライブ（Ｄ）位置に操作されている場合であり、手動変速モードとは、シフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置に操作されている場合である。また、レンジ位置として「２（２ｎｄ）」「３（３ｒｄ）」等を備えている場合には、これら「２（２ｎｄ）」や「３（３ｒｄ）」のレンジ位置にシフトレバーが操作されている場合も手動変速モードとなる。【００２０】
上記自動変速モード及び手動変速モードでの変速が可能となっている駆動力伝達系にあっては、手動変速モードにおいて駆動力源の下限回転速度を設定し、駆動力源の回転に伴うフリクションを利用して、その抵抗分を駆動輪に対する制動力（所謂エンジンブレーキ）として機能させる場合がある。そして、変速段毎に、この制動力の特性を異ならせて手動変速機（マニュアルトランスミッション）を備えた車両と同等の制動力を模擬できるようにしている。このような目的で駆動力源の下限回転速度が設定されている場合において、本解決手段では、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作に従えば、上記下限回転速度の制約を解除できてエネルギ消費率の改善を図ることが可能になる。また、上記駆動力源の回転速度が下限回転速度に近づくまでは変速段の変更を促さないようにしている。このため、運転者が手動により選択している変速段に基づく運転性能、例えばレスポンスや制動量をできるだけ実現しつつ、燃料消費率の観点から異なる変速段に変更されることが望ましい場合にあっては変速段の変更を促すことになる。このため、運転性能の確保と燃料消費率の改善とを両立できる。【００２１】
より具体的に、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときとは、上記駆動力源の回転速度が上記下限回転速度まで低下したとき、または、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときである。【００２２】
特に、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにした場合には、この変速段の変更を促した後に運転者が実際に変速段を変更するタイミングの最適化を図ることが可能になる。【００２３】
また、この駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるか否かの判定としては、駆動力源の回転の低下速度に基づいて判定したり、アクセルペダルの踏み込み量と車両速度との関係から予測する等、種々の態様がありうる。【００２４】
上記変速段の変更を上記運転者に促す動作（以下、変速指示と呼ぶ場合もある）を非実施とする条件としては以下のものが挙げられる。つまり、上記駆動力源の回転速度を高く設定する高回転速度制御が行われている場合、または、この高回転速度制御が行われている際において変速段をＨｉギヤ段側に変更したと仮定した場合にその高回転速度制御における駆動力源の必要回転速度よりも駆動力源の回転速度が低くなる場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とする。【００２５】
これによれば、変速段をＨｉギヤ段側に変更することで、駆動力源の回転速度が、上記高回転速度制御における必要回転速度よりも低くなってしまって高回転速度制御が実施できなくなるといった状況を回避することができる。つまり、変速段の変更によるエネルギ消費率の改善効果よりも、高回転速度制御が目的とする効果（例えば後述する触媒暖機の早期完了など）を優先するようにしている。【００２６】
また、上記高回転速度制御として具体的には以下の各制御のうちの何れかが挙げられる。
（ａ）駆動力源を内燃機関とした場合に、排気系に備えられた触媒を暖機するために内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｂ）駆動力源または駆動力伝達系における騒音及び振動を抑制するために駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｃ）駆動力伝達系におけるギヤ同士の間のガタに起因してギヤの歯同士の衝突により発生する騒音を抑制するために駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｄ）車両の再加速性を維持するために駆動力源の回転速度を高く設定しておく制御
（ｅ）車室内暖房要求に応じて駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｆ）駆動力源の許容最大トルクの制約に起因して駆動力源の回転速度を高く設定する制御
（ｇ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備えているものにおいて、この電動機の上限回転速度制約に起因して内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｈ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備えているものにおいて、この電動機の故障に起因して内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｉ）駆動力源として内燃機関及び発電電動機を備えているものにおいて、この発電電動機に負トルクが発生している場合に、その負トルクを解消するべく内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｊ）駆動力源を内燃機関とし、この内燃機関の駆動力を利用してエンジンオイルの油圧を確保するものにおいて、このエンジンオイルの油圧を確保するために内燃機関の回転速度を高く設定する制御
（ｋ）駆動力源として内燃機関及び電動機を備え、この電動機の回転力を利用して内燃機関の回転速度を調整する場合に、内燃機関の出力不足に起因にして電動機の回転力を内燃機関に伝達している制御。【００２７】
また、以下の場合にも、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とすることが好ましい。つまり、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときであっても、現在の下限回転速度と、仮に上記運転者に変速段の変更が促され、それに従って変更した変速段における駆動力源の下限回転速度との差が所定値以下（エネルギ消費率の改善を十分に図ることができない所定値以下）である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とする。【００２８】
変速前における駆動力源の下限回転速度と、変速後における駆動力源の下限回転速度とが一致している場合や、その差が僅かである場合には、変速を行ったとしても、駆動力源の回転速度の低下を可能にすることによるエネルギ消費率の改善効果は殆ど得られず、運転者に操作の負担を強いるに過ぎないものとなる。このため、このような状況では、変速段の変更を運転者に促す動作を非実施とし、上記エネルギ消費率の改善効果が大きく得られる場合に限り、変速段の変更を運転者に促す動作が実施されるようにしている。【００２９】
また、以下の場合にも、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とすることが好ましい。つまり、上記駆動力源からの駆動力を受けて発電する発電機と、この発電機で発電された電力を蓄電する蓄電装置とを備えた車両おいて、この蓄電装置の温度が所定値以下（蓄電装置の内部抵抗の上昇等により電圧の上下限に制約を大きく受ける所定値以下）である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とする。【００３０】
蓄電装置の温度が所定値以下である場合、蓄電装置の内部抵抗の上昇等により電圧の上下限に制約を受けることになる。このため、駆動力源の回転変動に伴う発電機の発電量の超過を防止するために、変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施としている。【００３２】
また、具体構成として、上記駆動力源は内燃機関である。
【００３３】
上記の目的を達成するための他の構成として以下のものも挙げられる。【００３４】
駆動力源からの駆動力が駆動輪に伝達されると共に手動で変速段が選択可能とされた駆動力伝達系を備えた車両に適用される、上記変速段の変更を運転者に促す変速指示装置であって、上記駆動力伝達系に、上記駆動力源の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構を備えさせ、上記第１の電動機の回転速度を制御することによって上記駆動力源の回転速度を変更することで駆動力伝達系における変速比を複数段階に切り換え可能としている。そして、上記駆動力源は上記変速段毎に下限回転速度が設定されており、運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、上記駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ないときには、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにしたものである。
【００３５】
この特定事項によれば、運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ないときには、運転者に対して変速段の変更（現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更）が促される。一方、駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が多いときには、変速段の変更を運転者に促す動作は非実施とされる。このため、変速段の変更の指示に従って運転者が変速段の変更を行った場合には、常に燃料消費量が少なくなる側への変速となり、確実に燃料消費率の改善を図ることができる。【００３６】
より具体的には、運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、上記駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ない場合において、上記駆動力源の回転速度が上記下限回転速度まで低下したとき、または、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにしている。【００３７】
この場合にも、特に、上記駆動力源の回転速度が低下して上記下限回転速度との偏差が所定値以下になったときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにした場合には、この変速段の変更を促した後に運転者が実際に変速段を変更するタイミングの最適化を図ることが可能になる。【００３８】
尚、以上の如く、運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、上記駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ないときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにしたものにおいても、
（Ａ）手動変速モードにおいて、上記駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにしたり、
（Ｂ）駆動力源の回転速度を高く設定する高回転速度制御が行われている場合、または、この高回転速度制御が行われている際において変速段をＨｉギヤ段側に変更したと仮定した場合にその高回転速度制御における駆動力源の必要回転速度よりも駆動力源の回転速度が低くなる場合に、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするようにしたり、
（Ｃ）駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときであっても、現在の下限回転速度と、仮に上記運転者に変速段の変更が促され、それに従って変更した変速段における駆動力源の下限回転速度との差が所定値以下である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするようにしたり、
（Ｄ）車両が、駆動力源からの駆動力を受けて発電する発電機と、この発電機で発電された電力を蓄電する蓄電装置とを備えている場合に、この蓄電装置の温度が所定値以下である場合には、上記変速段の変更を上記運転者に促す動作を非実施とするようにしてもよい。【００３９】
尚、この場合にも、上記高回転速度制御としては、上述した（ａ）〜（ｋ）が挙げられる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、駆動力源の駆動時に、駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるときには、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すようにしている。これにより、指示に従って変速が行われた場合に、駆動力源の回転速度の低下を許容できることになりエネルギ消費率の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、ハイブリッド車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、手動変速モードにおける基本制御の手順を示すフローチャート図である。
【図４】図４は、要求トルク設定マップを示す図である。
【図５】図５は、エンジンの最適燃費動作ライン及び要求パワーラインの例を示す図である。
【図６】図６は、エンジン下限回転速度設定マップを示す図である。
【図７】図７は、車速及び変速段に応じて得られるエンジンブレーキの特性を示す図である。
【図８】図８は、コンビネーションメータを示す図である。
【図９】図９は、シフトアップランプ及びシフトダウンランプの点灯状態を示す図であって、図９（ａ）はシフトアップ指示時を、図９（ｂ）はシフトダウン指示時をそれぞれ示す図である。
【図１０】図１０は、変速段指示制御の手順を示すフローチャート図である。
【図１１】図１１は、変形例１における推奨変速段設定マップを示す図である。
【図１２】図１２は、変形例２における変速段指示制御の手順の一部のステップを示すフローチャート図である。
【図１３】図１３は、変形例３における変速段指示制御の手順の一部のステップを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００４３】
図１は本実施形態に係るハイブリッド車両１の概略構成を示す図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両１は、前輪（駆動輪）６ａ，６ｂに駆動力を与えるための駆動系として、エンジン２と、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト２ａにダンパ２ｂを介して接続された３軸式の動力分割機構３と、この動力分割機構３に接続された発電可能な第１モータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構３に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３ｅにリダクション機構７を介して接続された第２モータジェネレータＭＧ２とを備えている。これらクランクシャフト２ａ、動力分割機構３、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、リダクション機構７及びリングギヤ軸３ｅによって本発明でいう駆動力伝達系が構成されている。
【００４４】
また、上記リングギヤ軸３ｅは、ギヤ機構４及び前輪用のデファレンシャルギヤ５を介して前輪６ａ，６ｂに接続されている。
【００４５】
また、このハイブリッド車両１は、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（以下、ハイブリッドＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）という）１０を備えている。
【００４６】
（エンジン２及びエンジンＥＣＵ１１）
上記エンジン２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２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）１１により、燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御が行われる。エンジンＥＣＵ１１は、上記ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に基づいてエンジン２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。尚、エンジンＥＣＵ１１は、クランクポジションセンサ５６や水温センサ５７等が接続されている。クランクポジションセンサ５６は、クランクシャフト２ａが一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。このクランクポジションセンサ５６からの出力信号に基づいてエンジンＥＣＵ１１はエンジン回転速度Ｎｅを演算する。また、水温センサ５７はエンジン２の冷却水温度に応じた検出信号を出力する。
【００４７】
（動力分割機構３）
上記動力分割機構３は、外歯歯車のサンギヤ３ａと、このサンギヤ３ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３ｂと、サンギヤ３ａに噛合すると共にリングギヤ３ｂに噛合する複数のピニオンギヤ３ｃと、複数のピニオンギヤ３ｃを自転かつ公転自在に保持するキャリア３ｄとを備え、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｂとキャリア３ｄとを回転要素とし差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。この動力分割機構３では、キャリア３ｄにエンジン２のクランクシャフト２ａが、サンギヤ３ａに第１モータジェネレータＭＧ１のロータ（回転子）が、リングギヤ３ｂに上記リングギヤ軸３ｅを介して上記リダクション機構７がそれぞれ連結されている。
【００４８】
第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリア３ｄから入力されるエンジン２の駆動力が、サンギヤ３ａ側とリングギヤ３ｂ側とにそのギヤ比に応じて分配される。一方、エンジン２の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤ３ａ及びキャリア３ｄを介してクランクシャフト２ａに与えられてエンジン２がクランキングされる。
【００４９】
（リダクション機構７）
上記リダクション機構７は、外歯歯車のサンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ７ｂと、サンギヤ７ａに噛合すると共にリングギヤ７ｂに噛合する複数のピニオンギヤ７ｃと、複数のピニオンギヤ７ｃを自転自在に保持するキャリア７ｄとを備えている。このリダクション機構７では、キャリア７ｄがトランスミッションケースに固定されている一方、サンギヤ７ａが第２モータジェネレータＭＧ２のロータ（回転子）に、リングギヤ７ｂが上記リングギヤ軸３ｅにそれぞれ連結されている。
【００５０】
（パーキングロック機構８及びパーキングＥＣＵ１２）
上記ギヤ機構４には、ギヤ軸４ａに連結されたパーキングギヤ８ａと、このパーキングギヤ８ａと噛み合ってその回転を停止した状態でロックするパーキングロックポール８ｂとを備えたパーキングロック機構８が取り付けられている。パーキングロックポール８ｂは、パーキングＥＣＵ１２により図示しないパーキングアクチュエータが駆動制御されることによって作動する。パーキングＥＣＵ１２は、上記ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行い、このハイブリッドＥＣＵ１０からの指令信号を受けて上記パーキングアクチュエータを制御する。具体的には、シフト操作装置９（図２を参照）が駐車ポジション（Ｐポジション）以外のポジションから駐車ポジションへ操作された際には、パーキングＥＣＵ１２からのロック指令信号に従ってパーキングアクチュエータが駆動し、パーキングロックポール８ｂがパーキングギヤ８ａに噛み合うことで、間接的に前輪６ａ，６ｂをロックする。一方、シフト操作装置９が駐車ポジションから他のポジションへ操作された際には、パーキングＥＣＵ１２からのロック解除指令信号に従ってパーキングアクチュエータが駆動し、パーキングロックポール８ｂがパーキングギヤ８ａから離脱されることで前輪６ａ，６ｂのロックを解除する。
【００５１】
（シフト操作装置９及び変速モード）
ここでシフト操作装置９について説明する。このシフト操作装置９は、運転席の近傍に配置され、変位操作可能な図示しないシフトレバー（シフトノブまたはセレクトレバーと呼ぶ場合もある）が設けられている。また、シフト操作装置９には、図２に示すように、パーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、及び、シーケンシャル（Ｓ）位置を有するシフトゲート９ａが形成されており、ドライバが所望のレンジ位置へシフトレバーを変位させることが可能となっている。これらパーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、シーケンシャル（Ｓ）位置（下記の「＋」位置及び「−」位置も含む）の各レンジ位置は、シフトポジションセンサ５０によって検出される。
【００５２】
上記シフトレバーが「ドライブ（Ｄ）位置」に操作されている状態では、ハイブリッドシステムは「自動変速モード」とされ、エンジン２の動作点が後述する最適燃費動作ライン上となるように変速比が制御される電気式無段変速制御が行われる。
【００５３】
一方、上記シフトレバーが「シーケンシャル（Ｓ）位置」に操作されている状態では、ハイブリッドシステムは「手動変速モード（シーケンシャルシフトモード）」とされる。このシーケンシャル（Ｓ）位置の前後には「＋」位置及び「−」位置が設けられている。「＋」位置は、マニュアルシフトアップを行う際にシフトレバーが操作される位置であり、「−」位置は、マニュアルシフトダウンを行う際にシフトレバーが操作される位置である。そして、シフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置にあるときに、シフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置を中立位置として「＋」位置または「−」位置に操作（手動による変速操作）されると、ハイブリッドシステムによって成立される擬似的な変速段（例えば第１モータジェネレータＭＧ１の制御によってエンジン回転速度を調整することで成立される変速段）がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」位置への１回操作毎に変速段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→３ｒｄ→４ｔｈ）される。一方、「−」位置への１回操作毎に変速段が１段ずつダウン（例えば４ｔｈ→３ｒｄ→２ｎｄ→１ｓｔ）される。尚、この手動変速モードにおいて選択可能な段数は「４段」に限定されることなく、他の段数（例えば「６段」や「８段」）であってもよい。
【００５４】
尚、本発明における手動変速モードの概念は、上述した如くシフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置にあるときに限らず、レンジ位置として「２（２ｎｄ）」や「３（３ｒｄ）」等を備えている場合に、これら「２（２ｎｄ）」や「３（３ｒｄ）」のレンジ位置にシフトレバーが操作されている場合も含まれる。例えば、シフトレバーがドライブ（Ｄ）位置から「３（３ｒｄ）」のレンジ位置に操作された場合には自動変速モードから手動変速モードへ移行される。
【００５５】
また、運転席の前方に配設されているステアリングホイール９ｂには、パドルスイッチ９ｃ，９ｄが設けられている。これらパドルスイッチ９ｃ，９ｄはレバー形状とされ、手動変速モードにおいてシフトアップを要求する指令信号を出力するためのシフトアップ用パドルスイッチ９ｃと、シフトダウンを要求する指令信号を出力するためのシフトダウン用パドルスイッチ９ｄとを備えている。上記シフトアップ用パドルスイッチ９ｃには「＋」の記号が、上記シフトダウン用パドルスイッチ９ｄには「−」の記号がそれぞれ付されている。
【００５６】
そして、上記シフトレバーが「シーケンシャル（Ｓ）位置」に操作されて「手動変速モード」となっている場合には、シフトアップ用パドルスイッチ９ｃが操作（手前に引く操作）されると、１回操作毎に変速段が１段ずつアップされる。一方、シフトダウン用パドルスイッチ９ｄが操作（手前に引く操作）されると、１回操作毎に変速段が１段ずつダウンされる。
【００５７】
このように、本実施形態におけるハイブリッドシステムでは、シフトレバーが「ドライブ（Ｄ）位置」に操作されて「自動変速モード」になると、エンジン２が効率よく運転されるように駆動制御される。具体的には、エンジン２の運転動作点が、最適燃費ライン上となるようにハイブリッドシステムが制御される。一方、シフトレバーが「シーケンシャル（Ｓ）位置」に操作されて「手動変速モード」になると、リングギヤ軸３ｅの回転速度に対するエンジン２の回転速度の比である変速比を、運転者の変速操作に応じて例えば４段階（１ｓｔ〜４ｔｈ）に変更することが可能となる。
【００５８】
（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２及びモータＥＣＵ１３）
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、何れも発電機として駆動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により構成されており、インバータ２１，２２及び昇圧コンバータ２３を介してバッテリ（蓄電装置）２４との間で電力のやりとりを行う。各インバータ２１，２２、昇圧コンバータ２３及びバッテリ２４を互いに接続する電力ライン２５は、各インバータ２１，２２が共用する正極母線及び負極母線として構成されており、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の何れか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。従って、バッテリ２４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の何れか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。尚、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支がバランスしている場合には、バッテリ２４は充放電されない。
【００５９】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１３により駆動制御される。このモータＥＣＵ１３には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ２６，２７からの信号や電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ１３からは、インバータ２１，２２へのスイッチング制御信号が出力されている。例えば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の何れかを発電機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を回生制御）したり、電動機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御）したりする。また、モータＥＣＵ１３は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に従って上述した如くモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。
【００６０】
（バッテリ２４及びバッテリＥＣＵ１４）
バッテリ２４は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４によって管理されている。このバッテリＥＣＵ１４には、バッテリ２４を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ２４の端子間に設置された電圧センサ２４ａからの端子間電圧、バッテリ２４の出力端子に接続された電力ライン２５に取り付けられた電流センサ２４ｂからの充放電電流、バッテリ２４に取り付けられたバッテリ温度センサ２４ｃからのバッテリ温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ２４の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。
【００６１】
また、バッテリＥＣＵ１４では、バッテリ２４を管理するために、電流センサ２４ｂにより検出された充放電電流の積算値に基づいて電力の残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度センサ２４ｃにより検出されたバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ２４を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。尚、バッテリ２４の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ２４の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、上記設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に上記補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００６２】
（ブレーキ装置及びブレーキＥＣＵ１５）
前輪６ａ，６ｂには、ブレーキアクチュエータ３１からの油圧により作動する油圧ブレーキ３２ａ，３２ｂが取り付けられている。ブレーキアクチュエータ３１からの油圧の調節は、ブレーキＥＣＵ１５による駆動制御により行われている。これらブレーキＥＣＵ１５、ブレーキアクチュエータ３１、油圧ブレーキ３２ａ，３２ｂによってブレーキ装置が構成されている。
【００６３】
上記ブレーキＥＣＵ１５には、前後加速度センサ（Ｇセンサ）５８及び車輪速度センサ５９等が接続されている。前後加速度センサ５８は、車体前後方向の加速度を検出するものであり、車両の加減速度や路面勾配などの検出が可能である。また、車輪速度センサ５９は、各車輪６ａ，６ｂに設けられ、それぞれの車輪６ａ，６ｂの回転速度が検出可能である。また、ブレーキＥＣＵ１５からはブレーキアクチュエータ３１へ駆動信号が出力される。尚、ブレーキＥＣＵ１５は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、ハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ３１を駆動制御すると共に必要に応じてブレーキアクチュエータ３１の状態や前輪６ａ，６ｂの状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。
【００６４】
（ハイブリッドＥＣＵ１０及び制御系）
上記ハイブリッドＥＣＵ１０は、図２に示すように、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２及びバックアップＲＡＭ４３などを備えている。ＲＯＭ４１は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ４３は、例えばイグニッションＯＦＦ時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００６５】
以上のＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２及びバックアップＲＡＭ４３は、バス４６を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース４４及び出力インターフェース４５と接続されている。
【００６６】
入力インターフェース４４には、上記シフトポジションセンサ５０、運転者のＯＮ操作によりイグニッション信号を発信するイグニッションスイッチ５１、アクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５２、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するブレーキペダルセンサ５３、車体速度に応じた信号を出力する車速センサ５４等が接続されている。
【００６７】
これにより、ハイブリッドＥＣＵ１０には、シフトポジションセンサ５０からのシフトポジション信号、イグニッションスイッチ５１からのイグニッション信号、アクセル開度センサ５２からのアクセル開度信号、ブレーキペダルセンサ５３からのブレーキペダルポジション信号、車速センサ５４からの車速信号等が入力されるようになっている。
【００６８】
また、入力インターフェース４４及び出力インターフェース４５には、上記エンジンＥＣＵ１１、パーキングＥＣＵ１２、モータＥＣＵ１３、バッテリＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ１５、後述するＧＳＩ（Ｇｅａｒ  Ｓｈｉｆｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）−ＥＣＵ１６が接続されており、ハイブリッドＥＣＵ１０は、これらＥＣＵ１１〜１６との間で各種制御信号やデータの送受信を行っている。
【００６９】
（ハイブリッドシステムにおける駆動力の流れ）
このように構成されたハイブリッド車両１は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて前輪（駆動輪）６ａ，６ｂに出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求駆動力により走行するように、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが運転制御される。具体的には、燃料消費量の削減を図るために、要求駆動力が比較的低い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用して上記要求駆動力が得られるようにする。一方、要求駆動力が比較的高い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用すると共に、エンジン２を駆動し、これら駆動力源（走行駆動力源）からの駆動力により、上記要求駆動力が得られるようにする。
【００７０】
より具体的には、車両の発進時や低速走行時等であってエンジン２の運転効率が低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによって運転者がＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。
【００７１】
一方、通常走行時には、例えば上記動力分割機構３によりエンジン２の駆動力を２経路に分け（トルクスプリット）、一方で駆動輪６ａ，６ｂの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。この時、発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６ａ，６ｂの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。このように、上記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン２からの動力の主部を駆動輪６ａ，６ｂに機械的に伝達し、そのエンジン２からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６ａ，６ｂ（リングギヤ軸３ｅ）の回転速度及びトルクに依存することなく、エンジン回転速度及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６ａ，６ｂに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン２の運転状態を得ることが可能となる。
【００７２】
また、高速走行時には、更にバッテリ２４からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６ａ，６ｂに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。
【００７３】
更に、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ２４に蓄える。尚、バッテリ２４の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン２の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ２４に対する充電量を増加する。勿論、低速走行時においても必要に応じてエンジン２の駆動量を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ２４の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両が急加速する場合等である。
【００７４】
更に、上記ハイブリッド車両においては、車両の運転状態やバッテリ２４の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン２を停止させる。そして、その後も、車両の運転状態やバッテリ２４の状態を検知して、エンジン２を再始動させる。このように、ハイブリッド車両においては、イグニッションスイッチがＯＮ位置であってもエンジン２は間欠運転される。このため、シフト操作装置９の操作状態が駐車ポジション（Ｐポジション）にあり、パーキングロック機構８がロック状態（パーキングロックポール８ｂがパーキングギヤ８ａに噛み合っている状態）において、車室内の暖房要求やバッテリ２４の充電要求等が生じた場合にもエンジン２が始動されることになる。
【００７５】
（手動変速モードの基本制御）
次に、上述した「手動変速モード」におけるハイブリッドシステムの基本制御について説明する。
【００７６】
図３は、運転者によりシフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置に操作されており、且つアクセルオン状態にあるときにハイブリッドＥＣＵ１０により実行される手動変速モードの基本制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００７７】
先ず、ステップＳＴ１において、シフトポジションセンサ５０からの出力信号により認識される変速段（手動変速モードで選択されている変速段；以下、「シフトポジションＳＰ」と呼ぶ場合もある）、アクセル開度センサ５２からの出力信号により求められるアクセル開度Ａｃｃ、車速センサ５４からの出力信号により求められる車速Ｖ、各回転位置検出センサ２６，２７からの出力信号により求められるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度Ｎｍ１，Ｎｍ２、充放電要求パワーＰｂ、バッテリ２４の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理が実行される。
【００７８】
上記モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度Ｎｍ１，Ｎｍ２の情報は、モータＥＣＵ１３からハイブリッドＥＣＵ１０に入力される。また、充放電要求パワーＰｂとしては、バッテリ２４の残容量ＳＯＣ等に基づいて、バッテリＥＣＵ１４によってバッテリ２４を充放電すべき電力として設定されるものが、このバッテリＥＣＵ１４からハイブリッドＥＣＵ１０に入力される。更に、バッテリ２４の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎ、及び、その放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ温度センサ２４ｃにより検出されたバッテリ温度Ｔｂとバッテリ２４の残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものが、このバッテリＥＣＵ１４からハイブリッドＥＣＵ１０に入力される。
【００７９】
ステップＳＴ１のデータ入力処理の後、ステップＳＴ２に移り、入力されたシフトポジションＳＰ、アクセル開度Ａｃｃ及び車速Ｖに基づいてリングギヤ軸３ｅに出力すべき要求トルクＴｒを設定した上で、エンジン２に要求される要求パワーＰｅを設定する。
【００８０】
本実施形態では、シフトポジションＳＰとアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒとの関係が予め定められた要求トルク設定マップがＲＯＭ４１に記憶されており、この要求トルク設定マップが参照されて、シフトポジションＳＰ、アクセル開度Ａｃｃ及び車速Ｖに対応した要求トルクＴｒが抽出される。図４に要求トルク設定マップの一例を示す。この図４に示す要求トルク設定マップにおけるアクセル開度Ａｃｃとしては、図中Ａが１００％、Ｂが７５％、Ｃが５０％、Ｄが２５％である。また、Ｅはアクセル開度Ａｃｃが比較的小さい場合（例えば定常走行中においてエンジン２が被駆動状態となる程度の場合）または０％の場合である。
【００８１】
この図４に例示する要求トルク設定マップは、アクセル開度Ａｃｃが比較的大きい場合にはシフトポジションＳＰがＤポジション及び変速段１ｓｔ〜４ｔｈの何れであっても同一の制約（要求トルクＴｒを決定するための制約）のもとでアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴｒを設定するように作成されている。一方、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい場合やアクセル開度Ａｃｃが０％（アクセルオフ）のときには変速段１ｓｔ〜４ｔｈ毎に異なる制約（ただし、図４に示すマップではドライブ（Ｄ）位置が選択されている場合と第４速段（４ｔｈ）が選択されている場合とでは同一の制約）のもとでアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴｒを設定するように作成されている。すなわち、本実施形態のハイブリッド車両１において、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい場合やアクセル開度Ａｃｃが０％である場合については、変速段１ｓｔ〜４ｔｈには、それぞれ異なる要求トルク設定制約（要求駆動力設定制約）が対応づけられている。具体的には、車速Ｖが所定値以上の場合には、変速段が低いほど（変速比が大きいＬｏｗギヤほど）負の要求トルク（エンジンブレーキとなるトルク）が大きくなるようになっている。
【００８２】
また、上記要求パワーＰｅは、この要求トルク設定マップから求められた要求トルクＴｒにリングギヤ軸３ｅの回転速度Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ（ただし放電要求側を正とする）とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。
【００８３】
次に、ステップＳＴ３に移り、ステップＳＴ２で設定した要求パワーＰｅに基づいてエンジン２の仮の目標運転動作点（運転ポイント）である仮目標回転速度Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する。本実施形態では、通常走行用運転動作点の設定制約として予め定められたエンジン２を効率よく動作させるための動作ライン（以下、「最適燃費動作ライン」と呼ぶ場合もある）と要求パワーＰｅとに基づいてエンジン２の仮目標回転速度Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定するものとしている。図５に、エンジン２の最適燃費動作ラインと、回転速度ＮｅとトルクＴｅとの相関曲線（要求パワーライン）とを例示する。この図５に示すように、仮目標回転速度Ｎｅｔｍｐ及び仮目標トルクＴｅｔｍｐは、上記最適燃費動作ラインと、要求パワーＰｅ（Ｎｅ×Ｔｅ）が一定となることを示す相関曲線（要求パワーライン）との交点（図中における点Ａ）として求めることができる。
【００８４】
こうしてエンジン２の仮目標回転速度Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定した後、ステップＳＴ４に移り、上記入力したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてエンジン２の回転速度Ｎｅの下限値であるエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを設定する。
【００８５】
本実施形態に係るハイブリッド車両１では、シフトポジションＳＰとしてシーケンシャル（Ｓ）位置が選択されているときに、車速ＶとシフトポジションＳＰ（１ｓｔ〜４ｔｈ）に応じてエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎが予め設定されている。図６は、シフトポジションＳＰと車速Ｖ（またはリングギヤ軸３ｅの回転速度）とエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎとの関係が予め定められたエンジン下限回転速度設定マップである。このエンジン下限回転速度設定マップは上記ＲＯＭ４１に記憶されており、エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎとしては、与えられた車速ＶとシフトポジションＳＰとに対応したものが当該マップから抽出、設定される。すなわち、シフトポジション１ｓｔ〜４ｔｈには、それぞれ異なるエンジン２の運転ポイント設定制約（目標回転速度設定制約）が対応づけられている。具体的に、エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎは、同一の車速Ｖに対してシフトポジションＳＰの段数が大きくなるほど（１ｓｔから４ｔｈに至るほど）小さな値に設定される。これは、アクセル開度Ａｃｃが小さい場合やアクセルＯＦＦ時において、エンジン２のフリクションを利用し、その抵抗分をエンジンブレーキ（駆動輪６ａ，６ｂに対する制動力）として機能させる場合にＬｏｗギヤほどエンジン回転速度の低下を制限することで、十分な制動力が発生されるようにし、手動変速機（マニュアルトランスミッション）を備えた車両と同等のエンジンブレーキを模擬するためである。このエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎが設定されていることにより、図７に示すように変速段及び車速に応じてエンジンブレーキトルク（駆動輪６ａ，６ｂに対して制動力として作用するトルク）の大きさが異なり、同一車速（所定車速以上における同一車速）であっても変速段がＬｏｗギヤ側（変速比が大きい側）であるほどエンジンブレーキトルクとしては大きく得られるようになっている。
【００８６】
このようにしてエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを設定した後、ステップＳＴ５に移り、仮目標回転速度Ｎｅｔｍｐ及びエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎのうち高い側をエンジン２の目標回転速度Ｎｅとして設定すると共に、ステップＳＴ２で設定した要求パワーＰｅを目標回転速度Ｎｅで除することによりエンジン２の目標トルクＴｅを設定する。
【００８７】
その後、ステップＳＴ６に移り、上記設定した目標回転速度Ｎｅとリングギヤ軸３ｅの回転速度Ｎｒと動力分割機構３のギヤ比ρ（サンギヤ３ａの歯数／リングギヤ３ｂの歯数）とを用いて第１モータジェネレータＭＧ１の目標回転速度Ｎｍ１を計算した上で、この計算した目標回転速度Ｎｍ１と現在の回転速度Ｎｍ１とに基づいて第１モータジェネレータＭＧ１の指令トルクＴｍ１を設定する。
【００８８】
このようにして第１モータジェネレータＭＧ１の指令トルクＴｍ１を設定した後、ステップＳＴ７に移り、バッテリ２４の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、指令トルクＴｍ１及び現在の第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎｍ１の積として得られる第１モータジェネレータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差を第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍ２で除することにより第２モータジェネレータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算する。
【００８９】
次いで、ステップＳＴ８において、上記要求トルクＴｒと指令トルクＴｍ１と動力分割機構３のギヤ比ρとリダクション機構７のギヤ比Ｇｒとに基づいて第２モータジェネレータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し、ステップＳＴ９において、第２モータジェネレータＭＧ２の指令トルクＴｍ２を、ステップＳＴ７にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する。このようにして第２モータジェネレータＭＧ２の指令トルクＴｍ２を設定することにより、リングギヤ軸３ｅに出力するトルクをバッテリ２４の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。
【００９０】
こうしてエンジン２の目標回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴｅ、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の指令トルクＴｍ１，Ｔｍ２を設定した後、ステップＳＴ１０に移り、エンジン２の目標回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴｅをエンジンＥＣＵ１１に、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の指令トルクＴｍ１，Ｔｍ２をモータＥＣＵ１３にそれぞれ送信して、これらエンジン２及び各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を実行する。つまり、目標回転速度Ｎｅと目標トルクＴｅとを受信したエンジンＥＣＵ１１は、目標回転速度Ｎｅと目標トルクＴｅとを得るためのエンジン制御（燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御等）を実行する。また、指令トルクＴｍ１，Ｔｍ２を受信したモータＥＣＵ１３は、指令トルクＴｍ１を用いて第１モータジェネレータＭＧ１が駆動されると共に指令トルクＴｍ２を用いて第２モータジェネレータＭＧ２が駆動されるようにインバータ２１，２２のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。
【００９１】
以上の動作が繰り返されることにより、ハイブリッド車両１では、シフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているときに（手動変速モードが選択されているときに）、シフトポジションＳＰ（１ｓｔ〜４ｔｈ）に基づいて要求トルクＴｒやエンジン２の目標運転動作点（目標回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴｅ）が設定された上で、要求トルクＴｒに基づくトルクがリングギヤ軸３ｅに出力されるようにエンジン２と各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが制御され、それにより、運転者の加減速要求に応答性よく対応することが可能となる。
【００９２】
（変速指示装置）
本実施形態に係るハイブリッド車両１には、上記手動変速モードにおいて運転者に対して変速指示を行う変速指示装置が搭載されている。以下、この変速指示装置について説明する。
【００９３】
図８に示すように、車室内の運転席前方に配置されたコンビネーションメータ６には、スピードメータ６１、タコメータ６２、ウォータテンパラチャゲージ６３、フューエルゲージ６４、オドメータ６５、トリップメータ６６、及び、各種のウォーニングインジケータランプなどが配置されている。
【００９４】
そして、このコンビネーションメータ６には、車両の走行状態に応じて燃費向上等を図る上で適した変速段（ギヤポジション）の選択を指示する変速指示装置が設けられている。以下、この変速指示装置について説明する。
【００９５】
コンビネーションメータ６には、変速指示用の表示部として、変速段をアップ指示する際に点灯するシフトアップランプ６７、変速段をダウン指示する際に点灯するシフトダウンランプ６８が配置されている。これらシフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８は、例えばＬＥＤ等で構成されており、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６によって点灯及び消灯が制御される。これらシフトアップランプ６７、シフトダウンランプ６８、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６、ハイブリッドＥＣＵ１０によって、本発明でいう変速指示装置が構成されている。尚、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６を備えさせず、上記エンジンＥＣＵ１１または図示しないパワーマネージメントＥＣＵがシフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８の点灯及び消灯を制御する構成としてもよい。
【００９６】
この変速指示装置における変速指示制御の基本動作について説明する。上記ＲＯＭ４１には、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃをパラメータとし、それら車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに応じて、燃費の向上を図る上で最適な変速段（目標変速段）を求めるための複数の領域が設定されたマップが記憶されている。
【００９７】
そして、この変速指示装置における基本的な変速指示制御は、手動変速モードにおいて、運転者によるシフトレバー操作によって選択されている変速段をシフトポジションセンサ５０によって検出し、この検出された変速段（現変速段）と、上記マップに従って求められた変速段とを比較する。これら変速段が同じで、変速段が適切に設定されている場合には、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６が、ハイブリッドＥＣＵ１０からのＧＳＩ制御信号を受けてシフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯する。
【００９８】
一方、上記検出された変速段（現変速段）が、上記マップに従って求められた変速段よりもＬｏｗギヤ段側である場合（変速指示条件（シフトアップ側の変速指示条件）の成立時）には、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６が、ハイブリッドＥＣＵ１０からのＧＳＩ制御信号（シフトアップ指示信号）を受けて、図９（ａ）に示すようにシフトアップランプ６７のみを点灯する。一方、上記検出された変速段（現変速段）が、上記マップに従って求められた変速段よりもＨｉギヤ段側である場合（変速指示条件（シフトダウン側の変速指示条件）の成立時）には、ＧＳＩ−ＥＣＵ１６が、ハイブリッドＥＣＵ１０からのＧＳＩ制御信号（シフトダウン指示信号）を受けて、図９（ｂ）に示すようにシフトダウンランプ６８のみを点灯する。
【００９９】
（変速段指示制御）
次に、本実施形態において特徴とする動作である変速段指示制御について説明する。この変速段指示制御は、所定のシフトアップ指示条件が成立した場合には、上述した変速指示の基本制御に従うことなくシフトアップの指示（上記シフトアップランプ６７の点灯）を行うものである。そして、このシフトアップ指示条件として、具体的には、実際のエンジン回転速度Ｎｅが上記エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した場合、または、この実際のエンジン回転速度Ｎｅが低下していった場合に、このエンジン回転速度Ｎｅと上記エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎとの偏差が所定量以下になった場合（例えば偏差が１００ｒｐｍ以下になった場合）に成立し（本発明でいう「駆動力源の回転速度が低下して現在の下限回転速度を下回る可能性があるとき」に相当）、それに伴って、変速指示装置において、シフトアップの指示（シフトアップランプ６７の点灯）を行うようにしている。上記偏差の値はこれに限定されることなく適宜設定が可能である。以下、具体的に説明する。
【０１００】
図１０は、変速段指示制御の手順を示すフローチャート図である。このフローチャートは所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。尚、このフローチャートでは、実際のエンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した際（実際のエンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎに一致した際）に上記シフトアップ指示条件が成立する場合について説明する。
【０１０１】
先ず、ステップＳＴ２１において、変速段指示制御の実行要求判定を行う。この判定を行う条件の一つは、上記シフト操作装置９のシフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置にあることである。つまり、上記シフトポジションセンサ５０によって検出されるシフトレバーの位置がシーケンシャル（Ｓ）位置にある場合に、変速段指示制御の実行要求があると判定されて、変速段指示制御実行要求フラグがＯＮされる。
【０１０２】
この変速段指示制御の実行要求判定を行った後、ステップＳＴ２２に移り、上記変速段指示制御実行要求フラグがＯＮとなっているか否か、つまり、変速段指示制御の実行要求があると判断されたか否かを判定する。
【０１０３】
例えばシフト操作装置９のシフトレバーがドライブ（Ｄ）位置にあるなどして、変速段指示制御実行要求フラグがＯＦＦ、つまり、変速段指示制御の実行要求がないと判断された場合には、ステップＳＴ２２でＮＯ判定され、変速段指示制御の必要はないとして、そのままリターンされる。
【０１０４】
一方、変速段指示制御実行要求フラグがＯＮ、つまり、変速段指示制御の実行要求があると判断された場合には、ステップＳＴ２３に移り、シフトアップ指示禁止判定を実行する。このシフトアップ指示禁止判定は、以下に列挙するように、エンジン回転速度を高く維持する必要がある状況（エンジン回転速度を高く維持する必要がある制御（本発明でいう高回転速度制御）が実行されている状況（以下、この制御で要求されている回転速度を「必要エンジン回転速度」と呼ぶ））であって、シフトアップを実行することでエンジン回転速度が低下してしまって必要エンジン回転速度が確保できなくなるといったことを防止するための判定動作である。具体的には、現在のエンジン回転速度（シフトアップ前のエンジン回転速度）において、シフトアップを実行したと仮定した場合のエンジン回転速度が、上記必要エンジン回転速度を下回ってしまう場合には、シフトアップの指示を禁止するように、シフトアップ指示禁止フラグがＯＮされる。
【０１０５】
このシフトアップ指示禁止判定を行った後、ステップＳＴ２４に移り、上記シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっているか否かを判定する。つまり、上記必要エンジン回転速度が設定される制御が実行されていないか、または、その制御が実行されていても、シフトアップを実行した場合のエンジン回転速度が上記必要エンジン回転速度を下回ってしまう状況にないか否かを判定する。
【０１０６】
シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦ、つまり、シフトアップを許容できるとしてステップＳＴ２４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２５に移り、現在、上記シフト操作装置９において手動で選択されている変速段（以下、「現変速段」と呼ぶ）と、現在の車速及びアクセル開度から求められる推奨変速段とを対比し、現変速段が推奨変速段よりも低い変速段（現変速段＜推奨変速段）、つまり、変速比が大きいＬｏｗ側の変速段となっているか否かを判定する。尚、上記推奨変速段は、例えば上記自動変速モードで設定される変速比（車速及びアクセル開度等から求められる変速比）に対応する変速比が得られる変速段として設定されている。
【０１０７】
そして、現変速段が推奨変速段よりも低い変速段であって、ステップＳＴ２５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２６に移り、ハイブリッドＥＣＵ１０からＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトアップ指令を実施するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトアップランプ６７を点灯させる。このシフトアップランプ６７の点灯に従って、運転車がシフトレバーを「＋」位置へ操作、または、シフトアップ用パドルスイッチ９ｃを操作すると、ハイブリッドシステムではシフトアップ動作が行われる。
【０１０８】
一方、上記ステップＳＴ２４において、シフトアップ指示禁止フラグがＯＮ、つまり、シフトアップが禁止されている場合や、ステップＳＴ２５において、現変速段が推奨変速段よりも低い変速段とはなっていない場合には、ステップＳＴ２７に移り、現在、上記シフト操作装置９において手動で選択されている現変速段と、現在の車速及びアクセル開度から求められる推奨変速段とを対比し、現変速段が推奨変速段よりも高い変速段（現変速段＞推奨変速段）、つまり、変速比が小さいＨｉ側の変速段となっているか否かを判定する。
【０１０９】
そして、現変速段が推奨変速段よりも高い変速段であって、ステップＳＴ２７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２８に移り、ハイブリッドＥＣＵ１０からＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトダウン指令を実施するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトダウンランプ６８を点灯させる。このシフトダウンランプ６８の点灯に従って、運転車がシフトレバーを「−」位置へ操作、または、シフトダウン用パドルスイッチ９ｄを操作すると、ハイブリッドシステムではシフトダウン動作が行われる。
【０１１０】
そして、上記ステップＳＴ２７において、現変速段が推奨変速段よりも高い変速段とはなっていない場合には、このステップＳＴ２７でＮＯ判定されてステップＳＴ２９に移り、上記シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっているか否かを判定する。
【０１１１】
ここで、シフトアップ指示禁止フラグがＯＮとなっている、つまり、シフトアップを実行した場合にエンジン回転速度が、上記必要エンジン回転速度を下回ってしまう状況にある場合には、ステップＳＴ３０に移り、ハイブリッドＥＣＵ１０からＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトアップ指令及びシフトダウン指令を共に禁止するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯する。つまり、変速段が適切に設定されているとして、変速指示動作を非実行とする。
【０１１２】
一方、シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっている、つまり、上記必要エンジン回転速度が設定される制御が実行されていないか、または、その制御が実行されていても、シフトアップを実行した場合のエンジン回転速度が上記必要エンジン回転速度を下回ってしまう状況にない場合には、ステップＳＴ３１に移り、現在のエンジン回転速度が上記エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下したか否かを判定する。
【０１１３】
そして、未だ、現在のエンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下しておらず、ステップＳＴ３１でＮＯ判定された場合にはステップＳＴ３０に移り、シフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯する。
【０１１４】
尚、このステップＳＴ３１の判定において、現在のエンジン回転速度が、上記最適燃費動作ラインと要求パワーパワーラインとの交点におけるエンジン回転速度よりも低い場合にも、このステップＳＴ３１ではＮＯ判定され、ステップＳＴ３０に移って、シフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯することになる。
【０１１５】
一方、シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっている状況で、現在のエンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下し、ステップＳＴ３１でＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ２６に移り、ハイブリッドＥＣＵ１０からＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトアップ指令を実施するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトアップランプ６７を点灯させる。この動作は、本発明における、「運転者からの要求駆動力を達成するにあたり、駆動力源の現在の下限回転速度よりも低い回転速度の方が燃料消費量が少ないときに、現在の下限回転速度よりも低い下限回転速度が許容される変速段への変更を上記運転者に促すこと」に相当する。
【０１１６】
このシフトアップランプ６７の点灯に従って、運転車がシフトレバーを「＋」位置へ操作、または、シフトアップ用パドルスイッチ９ｃを操作すると、ハイブリッドシステムではシフトアップ動作が行われる。
【０１１７】
具体的に図５を用いて説明する。ここでは、第１速段（１ｓｔ）でのエンジン下限回転速度が図中のＮｅ１として、第２速段（２ｎｄ）でのエンジン下限回転速度が図中のＮｅ２として、第３速段（３ｒｄ）でのエンジン下限回転速度が図中のＮｅ３として、第４速段（４ｔｈ）でのエンジン下限回転速度が図中のＮｅ４としてそれぞれ設定されている（車速が一定の場合）。
【０１１８】
そして、現在、第２速段（２ｎｄ）が選択され、エンジン２の運転動作点が図中のＸとなっている状況から、エンジン回転速度が低下し（要求パワーラインに沿って低下し）、エンジン回転速度が図中のＮｅ２となった時点（図中の運転動作点Ｙとなった時点）でシフトアップランプ６７を点灯させ、運転者にシフトアップの指示を行う。そして、運転者がシフトレバーを「＋」位置へ操作するなどして第３速段（３ｒｄ）が選択されると、ハイブリッドシステムがシフトアップ動作を行うと共に、エンジン下限回転速度としては第３速の下限回転速度Ｎｅ３まで低下され、エンジン回転速度を低下させることが可能となって、エンジン２の運転動作点を最適燃費動作ラインに近付けることが可能となる（図中に破線で示す矢印を参照）。
【０１１９】
（シフトアップ指示禁止条件）
次に、上記ステップＳＴ２３でのシフトアップ指示禁止判定に使用されるシフトアップ指示禁止条件について説明する。このステップＳＴ２３では、以下の各シフトアップ指示禁止条件のうち少なくとも一つの条件が成立しており、シフトアップを実行した場合のエンジン回転速度が上記必要エンジン回転速度を下回ってしまう状況にある場合に、上記シフトアップ指示禁止フラグがＯＮされる。以下、シフトアップ指示禁止条件を列挙する。
【０１２０】
（ａ）触媒暖機中
（ｂ）ＮＶ防止のためのエンジン回転速度上昇運転中
（ｃ）ガラ音防止のためのエンジン回転速度上昇運転中
（ｄ）ストール運転中
（ｅ）車室内暖房要求のためのエンジン回転速度上昇運転中
（ｆ）エンジン許容最大トルク制約に起因するエンジン回転速度上昇運転中
（ｇ）第１モータジェネレータＭＧ１の上限回転速度制約による回転速度制限時
（ｈ）退避走行に伴う回転速度制限時
（ｉ）変速協調制御による回転速度制限時
（ｊ）エンジンオイルレベルによるエンジン回転速度上昇運転中
（ｋ）エンジンの出力不足によるエンジン回転速度上昇運転中
以下、それぞれについて具体的に説明する。
【０１２１】
（ａ）エンジン２の冷間始動時等においては、排気系に配設された触媒の温度を高めて活性化を促進するようにエンジン２の目標回転速度が高く設定される。具体的には、点火プラグの点火タイミングを遅角側に変位させると共に、それに起因する燃焼の不安定化を防止（騒音、振動、失火を防止）するためにエンジン回転速度を高く設定する。このような状況でシフトアップを行ってエンジン回転速度を低下させてしまうと燃焼の不安定化を招いてしまう可能性があるため、シフトアップ指示を禁止する。
【０１２２】
（ｂ）エンジン２や駆動力伝達系における騒音や振動は、それらの共振点において著しく高くなる。特に冷間時においては顕著である。このため、この共振による騒音や振動の増大を回避するべくエンジン回転速度を高く維持させている場合（例えばエンジン出力と車速に応じてエンジン回転速度を設定している場合）にはシフトアップ指示を禁止する。
【０１２３】
（ｃ）例えば上記第２モータジェネレータＭＧ２のトルクが小さく設定されている運転状態にあっては、上記リダクション機構７等においてはギヤ同士のガタ（バックラッシ等）がフローティングの状態となっており、エンジン２の回転変動の影響で歯同士の衝突が繰り返されるガラ音が発生する可能性がある。このような場合、エンジン回転速度を高く設定することでガラ音を防止している。従って、このような運転状態にある場合にも、ガラ音防止効果を維持するようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２４】
（ｄ）運転者によってアクセルペダル及びブレーキペダルの両方が踏み込まれている状況では、その後の再加速性を維持するためにエンジン回転速度を高く設定している。従って、このような運転状態にある場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２５】
（ｅ）車室内暖房要求がある場合、暖房性能を確保するために、暖房用の熱源となるエンジン２の回転速度を高く設定している。従って、このような運転状態にある場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２６】
（ｆ）エンジン２の許容最大トルクに制約がある場合（例えば部品保護の観点から許容最大トルクに制約がある場合）、エンジン回転速度を上昇させて要求パワーを満たすようにする必要がある。このため、この場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２７】
（ｇ）所謂逆転力行時（例えば車両の高速走行時であって、第１モータジェネレータＭＧ１が比較的高速度で逆回転する場合）にあっては、部品保護の観点から第１モータジェネレータＭＧ１の上限回転速度に制約がある。この場合、エンジン回転速度を上昇させて要求駆動力が得られるようにする必要がある。このため、この場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２８】
（ｈ）モータ故障等における退避走行時にもエンジン回転速度を上昇させて要求駆動力が得られるようにする必要がある。このため、この場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１２９】
（ｉ）所謂逆転力行時にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２は発電状態にあり、このような状況で変速要求が生じた場合、変速時の制御が難しく、変速ショックを招く可能性がある。この変速ショックを抑制するために、エンジン２からのトルクを減少させて第２モータジェネレータＭＧ２の負トルクを解消させようとする際、バッテリ２４の出力制限Ｗｏｕｔによっては第２モータジェネレータＭＧ２の負トルクを解消できなくなる場合がある。この場合、エンジン回転速度を高く設定して上記負トルクの解消を図っている。このため、この場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１３０】
（ｊ）整備などにおいてエンジンオイルのレベルを確認する際、オイルポンプの油圧はエンジン回転速度に依存するため、一定油圧を確保するためにはエンジン回転速度を一定値以上に確保しておく必要がある。このため、この場合にも、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１３１】
（ｋ）エンジン２の間欠始動後のアイドリング運転中に何らかの異常が生じてエンジン回転速度が維持できなくなった場合、第１モータジェネレータＭＧ１によってエンジン回転速度を高く維持してエンジン２の正常復帰を待つ制御が行われる。このような状況において、エンジン回転速度を高く維持できるようにシフトアップ指示を禁止する。
【０１３２】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、上記シフトアップ指示禁止条件が成立していない状態で、エンジン回転速度Ｎｅが上記エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した場合には、シフトアップランプ６７の点灯を行って運転者にシフトアップを促すようにしている。これにより、運転者が、この指示に従ってシフトアップ操作を行うと、エンジン２の下限回転速度Ｎｅｍｉｎとしては低回転側に変更されることになり、エンジン２の回転速度を低下させることが可能になる。つまり、シフトアップ操作前の変速段で制約されていたエンジン２の回転速度を低くすることができ、エンジン２を効率の高い回転速度（上記最適燃費動作ラインに近い回転）で駆動させることが可能となる。その結果、エンジン２の燃料消費率の改善を図ることができる。
【０１３３】
−変形例１−
次に、変形例１について説明する。この変形例は、上記ＲＯＭ４１に記憶された推奨変速段設定マップに従って推奨変速段を抽出するものである。
【０１３４】
図１１に推奨変速段設定マップの一例を示している。この推奨変速段設定マップは、車速及び要求駆動力に応じて最適な変速段を抽出するものであって、上記下限回転速度による制約（下限回転速度が設定されていることによって必要以上にエンジン回転速度が高く設定されてしまうこと）を回避できる変速段を抽出できるように、実験またはシミュレーションによって作成されている。
【０１３５】
従って、この推奨変速段設定マップに従って抽出された変速段と手動変速モードで選択されている変速段（実変速段）とを対比し、実変速段の方がＬｏｗギヤ段側である場合には上記変速指示装置によってシフトアップ指示（シフトアップランプ６７の点灯）を行う。これにより、低下するエンジン回転速度が下限回転速度に達する前にシフトアップ指示を実行することが可能になる。
【０１３６】
従って、本変形例によっても、上記実施形態の場合と同様に、運転者が、指示に従ってシフトアップ操作を行うと、エンジン２の下限回転速度Ｎｅｍｉｎとしては低回転側に変更されることになり、エンジン２の回転速度を低下させることが可能になって、エンジン２の燃料消費率の改善を図ることができる。
【０１３７】
−変形例２−
次に、変形例２について説明する。この変形例は、シフトアップ指示禁止条件が上記実施形態のものと異なっている。その他の構成及び制御動作は上記実施形態のものと同様であるので、ここではシフトアップ指示禁止条件についてのみ説明する。
【０１３８】
本変形例におけるシフトアップ指示禁止条件は、シフトアップ前の変速段に設定されているエンジン２の下限回転速度と、シフトアップ後の変速段（仮に変速指示装置によってシフトアップ指示が行われ、それに従ってシフトアップした場合の変速段）に設定されているエンジン２の下限回転速度との差が所定値以下である場合に成立する。言い換えると、現在の変速段（所定変速比の変速段）におけるエンジン２の下限回転速度と、仮に上記変速指示装置による指示が行われその指示に従って変更した変速段（Ｈｉギヤ側の変速段）におけるエンジン２の下限回転速度と差が所定値以下（例えば５０ｒｐｍ以下）である場合には、上記変速指示装置によるシフトアップ指示を非実施とする。
【０１３９】
つまり、これら下限回転速度の差が所定値以下である場合には、現在のエンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した場合であってもアップ指示（シフトアップランプ６７の点灯）を行わず、シフトアップランプ６７の消灯を維持するようにしている。
【０１４０】
これは、仮にシフトアップ指示を行い、それに従ってシフトアップが行われたとしても、エンジン回転速度の低下を可能にすることによる燃料消費率の改善効果が殆ど得られず、運転者に変速操作の負担を強いるに過ぎないものであるため、アップ指示を非実行にするものである。例えば変速比が比較的低い変速段（Ｈｉギヤ段）側においては上述したエンジンブレーキの要求は低いため、変速段が異なってもエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎの差は小さく設定されているか、または、エンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎが同一となっている場合がある。このような変速段同士の間ではシフトアップ指示を禁止するようにしている。
【０１４１】
より具体的には、上記実施形態の図１０で示したフローチャートにおいて、ステップＳＴ３１でＹＥＳ判定された後、図１２に示すステップＳＴ４１の動作が実行される。つまり、現変速段におけるエンジン２の下限回転速度（現下限回転速度）と、変速段が１段だけＨｉギヤ側の変速段におけるエンジン２の下限回転速度（シフトアップ後の下限回転速度）との差が所定値α以下（例えば５０ｒｐｍ以下）であるか否かを判定する。この値はこれに限定されることなく、適宜設定が可能である。
【０１４２】
そして、これら下限回転速度の差が所定値αを越えている場合には、ステップＳＴ４１でＮＯ判定されてステップＳＴ２６に移り、変速段をシフトアップさせることによる燃料消費率の改善効果が十分に発揮されるとして、ハイブリッドＥＣＵからＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトアップ指令を実施するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトアップランプ６７を点灯させる。
【０１４３】
一方、これら下限回転速度の差が所定値α以下である場合には、ステップＳＴ４１でＹＥＳ判定されてステップＳＴ３０に移り、変速段をシフトアップさせても燃料消費率の改善効果は十分に発揮されないとして、シフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯する。つまり、シフトアップ指示を禁止する。
【０１４４】
尚、本変形例では、上記図１０のフローチャートにおけるステップＳＴ２９の判定動作において、シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっている場合に、ステップＳＴ４１の判定動作（現下限回転速度とシフトアップ後の下限回転速度との差が所定値α以下であるか否かの判定動作）を行うようにしていたが、本変形例においては、このステップＳＴ２９の判定動作は必ずしも必須ではない。
【０１４５】
−変形例３−
次に、変形例３について説明する。この変形例は、シフトアップ指示禁止条件が上記実施形態及び変形例２のものと異なっている。その他の構成及び制御動作は上記実施形態のものと同様であるので、ここでもシフトアップ指示禁止条件についてのみ説明する。
【０１４６】
本変形例におけるシフトアップ指示禁止条件は、バッテリ温度センサ２４ｃによって検出されるバッテリ温度Ｔｂが所定温度以下である場合に成立する。つまり、バッテリ温度Ｔｂが所定温度以下である場合には、現在のエンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した場合であってもアップ指示（シフトアップランプ６７の点灯）を行わず、シフトアップランプ６７の消灯を維持するようにしている。これは、バッテリ温度Ｔｂが低い場合、バッテリ２４の内部抵抗の上昇等により電圧の上下限に制約を受けることになるため、エンジン２の回転変動に伴うモータジェネレータの回転変動による電力超過を防止するためにアップ指示を非実行にするものである。
【０１４７】
より具体的には、上記実施形態の図１０で示したフローチャートにおいて、ステップＳＴ３１でＹＥＳ判定された後、図１３に示すステップＳＴ５１の動作が実行される。つまり、ステップＳＴ５１において、バッテリ温度Ｔｂが所定温度β以下（例えば０℃以下）であるか否かを判定する。この値はこれに限定されることなく、適宜設定が可能である。
【０１４８】
そして、バッテリ温度Ｔｂが所定温度βを越えている場合には、ステップＳＴ５１でＮＯ判定され、ステップＳＴ２６に移って、ハイブリッドＥＣＵからＧＳＩ−ＥＣＵ１６に対してシフトアップ指令を実施するための制御信号が送信され、このＧＳＩ−ＥＣＵ１６はシフトアップランプ６７を点灯させる。
【０１４９】
一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度β以下である場合には、ステップＳＴ５１でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ３０に移って、シフトアップランプ６７及びシフトダウンランプ６８を共に消灯する。つまり、シフトアップ指示を禁止する。
【０１５０】
尚、本変形例では、上記図１０のフローチャートにおけるステップＳＴ２９の判定動作において、シフトアップ指示禁止フラグがＯＦＦとなっている場合に、ステップＳＴ５１の判定動作（バッテリ温度Ｔｂが所定温度β以下であるか否かの判定動作）を行うようにしていたが、本変形例においては、このステップＳＴ２９の判定動作は必ずしも必須ではない。
【０１５１】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態及び各変形例では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両の制御にも適用できる。
【０１５２】
また、上記実施形態及び各変形例では、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２の２つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、１つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両や３つ以上の発電電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも本発明は適用可能である。また、モータを駆動力源とする電気自動車に対しても本発明は適用可能である。つまり、変速段に応じてモータの下限回転速度を設定しておき、このモータの回転によるフリクションを利用してエンジンブレーキを作用させるようにした電気自動車における手動変速モードでの制御に本発明を適用するものである。
【０１５３】
また、上記実施形態及び各変形例では、エンジン回転速度を高く維持する必要がある制御（高回転速度制御）が実行されている状況において、シフトアップを実行することでエンジン回転速度が必要エンジン回転速度を下回ってしまう場合には、シフトアップの指示を禁止するようにシフトアップ指示禁止フラグをＯＮするようにしていた。本発明はこれに限らず、エンジン回転速度を高く維持する必要がある制御（高回転速度制御）の実行に伴ってシフトアップ指示禁止フラグをＯＮするようにしてもよい。
【０１５４】
また、本発明は、シリーズハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両に対しても適用可能である。更には、変速システムとしては、レンジホールドタイプのもの（選択された変速段に対し、Ｌｏｗギヤ段側への自動変速が可能なもの）やギヤホールドタイプ（選択された変速段が維持されるもの）に対しても本発明は適用可能である。ここでいうレンジホールドタイプとは、シフトレバーがシーケンシャル（Ｓ）位置にある場合に、ハイブリッドＥＣＵ１０が、現在の変速段を上限変速段とし、その上限変速段を最も高い側の変速段（最も低い側の変速比）とする制限変速段範囲内で自動変速を行う制御である。例えば、手動変速モードにおける変速段が、第３速段（３ｒｄ）である場合、その第３速段を上限変速段とし、第３速段（３ｒｄ）〜第１速段（１ｓｔ）の間において自動変速が可能な状態である。
【０１５５】
また、上記実施形態では、現在のエンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎまで低下した時点でシフトアップランプ６７を点灯させてシフトアップ指示を行うようにしていた。本発明は、これに限らず、現在のエンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを下回る可能性があるときにシフトアップ指示を行うものも技術的思想の範疇である。例えば、エンジン２の回転の低下速度に基づいて、エンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを下回る可能性があるか否かを判定する。つまり、エンジン２の回転の低下速度が所定値以上である場合には、エンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを下回る可能性があると判定するものである。また、アクセルペダルの踏み込み量と車両速度との関係から、エンジン回転速度がエンジン下限回転速度Ｎｅｍｉｎを下回る可能性があるか否かを判定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明は、シーケンシャルシフトモードを有する電気式無段変速機構を備えたハイブリッド車両において、運転者に対して変速指示を行う変速指示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１５７】
１              ハイブリッド車両
２              エンジン（駆動力源、内燃機関）
２ａ            クランクシャフト
３              動力分割機構
３ａ            サンギヤ
３ｂ            リングギヤ
３ｄ            キャリア
３ｅ            リングギヤ軸（エンジンの出力軸）
６ａ，６ｂ      前輪（駆動輪）
７              リダクション機構
９              シフト操作装置
１０            ハイブリッドＥＣＵ
１６            ＧＳＩ−ＥＣＵ
６７            シフトアップランプ
６８            シフトダウンランプ
ＭＧ１          第１モータジェネレータ（第１の電動機）
ＭＧ２          第２モータジェネレータ（第２の電動機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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