(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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、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、及び、上記プラネタリギヤのキャリアに連結され、複数段あるいは無段階に切り換え可能な変速比に応じて上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増幅を行なう動力変換機構を備えたハイブリッド車の制御装置であって、
上記ロックアップクラッチを解放して上記エンジンによって上記第１のモータを発電機として駆動し、主として上記第２のモータの駆動力を走行駆動源とするシリーズ走行モードで上記ハイブリッド車を走行させる手段と、
上記ロックアップクラッチを締結し、上記エンジンの駆動力に上記第２のモータの駆動力を加算して上記エンジン単独或いは上記エンジンと上記第２のモータとの双方の駆動力を走行駆動源とするパラレル走行モードで上記ハイブリッド車を走行させる手段と、
上記シリーズ走行モードでは上記第１のモータを駆動するコントローラに回転数指令を与えて上記第１のモータを定回転数で制御する一方、上記パラレル走行モードでは上記第１のモータを駆動するコントローラにトルク指令を与えて上記第１のモータを停止させることなく実質的にトルクを０とするよう制御する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。
【請求項２】
上記第１のモータを駆動するコントローラは、上記パラレル走行モードで上記第１のモータを弱め界磁制御することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと２つのモータとを併用するハイブリッド車の制御装置に関し、より詳しくは走行条件に応じ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可能な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】
例えば、特開平９−４６８２１号公報には、ディファレンシャルギヤ等の差動分配機構による動力分配機構を用いてエンジンの動力を発電機とモータ（駆動用モータ）とに分配し、エンジンの動力の一部で発電しながらモータを駆動して走行するハイブリッド車が開示されており、また、特開平９−１００８５３号公報には、プラネタリギヤによってエンジンの動力を発電機とモータ（駆動用モータ）とに分配するハイブリッド車が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述の各先行技術においては、低速時の駆動力の大半を駆動用モータに依存するため、駆動用に大容量の大型のモータが必要となるばかりでなく、駆動輪で必要とするトルクに対する増幅機能を電力に依存するため、バッテリー容量が十分でない場合にも一定の走行性能を維持することのできる発電容量をもった発電機が要求されることになり、コスト増の要因となる。
【０００５】
また、車両においてはモータ（発電機）の回転制御範囲を超えるような出力軸回転数の変化があるため、エンジン出力を発電機と駆動用モータとに分配するだけでは、駆動輪からの要求駆動力に対し、必ずしもエンジン及びモータの制御を十分に最適化できるとは限らない。
【０００６】
このため、本出願人は、先に、特願平１０−４０８０号において、比較的低出力の２つのモータを用い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するとともに、駆動輪からの要求駆動力に対してエンジン及びモータ制御の最適化を実現することができるハイブリッド車を提案しており、このハイブリッド車では、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、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、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、及び、上記プラネタリギヤのキャリアに連結され、複数段あるいは無段階に切り換え可能な変速比に応じて上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増幅を行なう無段変速機等の動力変換機構を備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
先に本出願人が提案したハイブリッド車では、ロックアップクラッチを解放してエンジンによって第１のモータを発電機として駆動し、主として第２のモータの駆動力を走行駆動源とするシリーズ走行モードと、ロックアップクラッチを締結し、エンジンの駆動力に第２のモータの駆動力を加算してエンジン単独或いはエンジンと第２のモータとの双方の駆動力を走行駆動源とするパラレル走行モードとを条件に応じて切り換え可能であるが、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プラネタリギヤのサンギヤとキャリアとを結合し、サンギヤからのエンジンの駆動力にリングギヤからの第２のモータの駆動力を加算してキャリアから出力するため、エンジン及び第２のモータの出力トルクをそのまま駆動輪側に伝達するには第１のモータの回転数を出来なりに合わせなければならず、制御が困難なものとなる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プラネタリギヤのサンギヤとキャリアとをロックアップクラッチによって締結し、サンギヤ側のエンジンの駆動力にリングギヤ側の第２のモータの駆動力を加算してキャリアから出力するパラレル走行時、エンジンの出力軸とプラネタリギヤのサンギヤとの間に連結した第１のモータに対する制御を簡素化し、エンジンの出力と第２のモータの出力とを効率良く駆動輪側に伝達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。
【０００９】
【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、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、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、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、及び、上記プラネタリギヤのキャリアに連結され、複数段あるいは無段階に切り換え可能な変速比に応じて上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増幅を行なう動力変換機構を備えたハイブリッド車の制御装置であって、上記ロックアップクラッチを解放して上記エンジンによって上記第１のモータを発電機として駆動し、主として上記第２のモータの駆動力を走行駆動源とするシリーズ走行モードで上記ハイブリッド車を走行させる手段と、上記ロックアップクラッチを締結し、上記エンジンの駆動力に上記第２のモータの駆動力を加算して上記エンジン単独或いは上記エンジンと上記第２のモータとの双方の駆動力を走行駆動源とするパラレル走行モードで上記ハイブリッド車を走行させる手段と、上記シリーズ走行モードでは上記第１のモータを駆動するコントローラに回転数指令を与えて上記第１のモータを定回転数で制御する一方、上記パラレル走行モードでは上記第１のモータを駆動するコントローラにトルク指令を与えて上記第１のモータを停止させることなく実質的にトルクを０とするよう制御する手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記第１のモータを駆動するコントローラは、上記パラレル走行モードで上記第１のモータを弱め界磁制御することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の発明によるハイブリッド車では、ロックアップクラッチを解放し、エンジンの出力軸とプラネタリギヤのサンギヤとの間に連結される第１のモータをエンジンによって発電機として駆動し、プラネタリギヤのリングギヤに連結される第２のモータの駆動力を主として走行駆動源とするシリーズ走行モードと、ロックアップクラッチを締結してプラネタリギヤのサンギヤとキャリアとを結合し、サンギヤからのエンジンの駆動力にリングギヤからの第２のモータの駆動力を加算してキャリアから出力することで、エンジンの駆動力に第２のモータの駆動力を加算してエンジン単独或いはエンジンと第２のモータとの双方の駆動力を走行駆動源とするパラレル走行モードとを切り換えることができる。
【００１１】
そして、シリーズ走行モードにおいては、第１のモータを駆動するコントローラに回転数指令を与えて第１のモータを定回転数で制御する一方、パラレル走行モードにおいては、第１のモータを駆動するコントローラにトルク指令を与えて第１のモータを停止させることなく実質的にトルクを０とするよう制御することで、エンジン及び第２のモータの駆動力を第１のモータによって妨げることなく駆動輪側に有効に出力可能とする。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、パラレル走行モードで第１のモータを弱め界磁制御することにより、第１のモータを停止させることなく実質的にトルクを０とするよう制御する。
【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７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の制御ルーチンを示すフローチャート、図２はシリーズ走行モードからパラレル走行モードへの切換制御ルーチンを示すフローチャート、図３はパラレル走行モードの制御ルーチンを示すフローチャート、図４はパラレル走行モードからシリーズ走行モードへの切換制御ルーチンを示すフローチャート、図５は駆動制御系の構成を示す説明図、図６はＨＥＶ＿ＥＣＵを中心とする制御信号の流れを示す説明図、図７はエンジンとモータとのトルク分配を示す説明図である。
【００１３】
本発明におけるハイブリッド車は、エンジンとモータとを併用する車両であり、図５に示すように、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ユニット３と、このプラネタリギヤユニット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、プラネタリギヤユニット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、本発明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ユニット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、プラネタリギヤユニット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ＣＶＴ４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をプラネタリギヤユニット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ユニット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ユニット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。各ＥＣＵを結合する多重通信系としては、高速通信に対応可能な通信ネットワークを採用することが望ましく、例えば、車両の通信ネットワークとしてＩＳＯの標準プロトコルの一つであるＣＡＮ（Controller Area Network）等を採用することができる。
【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）２３、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３０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の操作位置がＰレンジ又はＮレンジのときにＯＮし、Ｄレンジ，Ｒレンジ等の走行レンジにセットされているときにＯＦＦするインヒビタスイッチ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、図６に示すように、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＿ＥＣＵ２４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、ＨＥＶ＿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、インヒビタスイッチ１４による変速セレクト位置（Ｐ，Ｎレンジ等）、ＡＰＳ１１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、ＡＢＳ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＿ＥＣＵ２０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＿ＥＣＵ２０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、インヒビタスイッチ１４による変速セレクト位置、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、インヒビタスイッチ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＿ＥＣＵ２０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。
（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ユニット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。
（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ユニット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。
（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。
【００３４】
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各制御、及び、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〜図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
図１はシリーズ走行モードにおける制御ルーチンであり、ステップS101で多重通信によりモータＡコントローラ２１にモータＡを所定回数数で定速運転させるための回転数指令を与えると、ステップS102でＡＰＳ１１の出力に基づくアクセルペダル踏み込み量から車両駆動トルクＴａｌｌを算出する。
【００３６】
次いで、ステップS103へ進み、プラネタリギヤユニット３のプラネタリギヤ比（プラネタリ比：定数Ｋ）を用い、以下の(1),(2)式に従ってリングギヤ側のトルクＴｒとサンギヤ側のトルクＴｓとを算出すると、ステップS104でリングギヤ３ｃに連結されるモータＢの必要電力Ｗｂを、モータＢの回転数とリングギヤ側のトルクＴｒとから算出する。
Ｔｒ＝Ｔａｌｌ×（１−Ｋ）／Ｋ  …(1)
Ｔｓ＝Ｔａｌｌ×Ｋ              …(2)
【００３７】
続くステップS105では、バッテリ１０の残存容量から所定の充電電力Ｗａを算出し、ステップS106でモータＢの必要電力Ｗｂとバッテリ１０の充電電力ＷａとモータＡの回転数とから発電のためのトルクＴｂａｔを算出する。そして、ステップS107で、以下の(3)式に示すように、サンギヤ側のトルクＴｓと発電トルクＴｂａｔとを加算してエンジン１の駆動トルクＴｅｇを算出する。
Ｔｅｇ＝Ｔｓ＋Ｔｂａｔ      …(3)
【００３８】
その後、ステップS108へ進み、モータＡの発電力とエンジン１の出力特性とから、上述のステップS107で算出した駆動トルクＴｅｇをエンジン１から出力可能か否かを調べ、駆動トルクＴｅｇを出力困難な場合、モータＡの回転数を変更してモータＡコントローラ２１へ新たな回転数指令を与え、再度、モータＢの必要電力Ｗｂとバッテリ１０の充電電力ＷａとモータＡの回転数とから発電トルクＴｂａｔを算出し、この発電トルクＴｂａｔとサンギヤ側のトルクＴｓとを加算してエンジン１の駆動トルクＴｅｇを算出する。
【００３９】
そして、エンジン１から駆動トルクＴｅｇの出力が可能なとき、ステップS109でリングギヤ側のトルクＴｒをモータＢのトルクとして多重通信によりモータＢコントローラ２２にトルク指令を与え、ステップS110で多重通信によりＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３に駆動トルクＴｅｇのトルク指令を与えてステップS111へ進む。
【００４０】
ステップS111では、モータＡコントローラ２１、モータＢコントローラ２２、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３からの各フィードバック値に基づいて算出される車両駆動トルクのフィードバック値により、モータＢによる走行を制御してルーチンを抜ける。
【００４１】
すなわち、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０では、モータＡコントローラ２１から受信したモータＡの発電用トルクフィードバック値Ｔａ’と、モータＢコントローラ２２から受信したモータＢのトルクフィードバック値Ｔｂ’に基づくモータＢのトルクの反力（Ｔｂ’×Ｋ（１−Ｋ））とを加算してＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３へフィードバックし、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３では、ＨＥＶ＿ＥＣＵ２０からのトルク指令値Ｔｅｇとフィードバック値（Ｔａ’＋Ｔｂ’×Ｋ／（１−Ｋ））との差分を学習してエンジン１の制御を行う。
【００４２】
そして、モータＢのトルクフィードバック値Ｔｂ’に、エンジン１のトルクフィードバック値Ｔｅｇ’とモータＡのトルクフィードバック値Ｔａ’との差を加算して車両駆動トルクのフィードバック値とし、この車両駆動トルクのフィードバック値（Ｔｂ’＋Ｔｅｇ’−Ｔａ’）に基づいてモータＢによる走行制御を行う。
【００４３】
これにより、要求駆動力が小さい低負荷のシリーズ走行モードでは、エンジン１とモータＡとでモータＢの反力を支えながらモータＢの駆動によるバッテリ１０の消費電力を補充することができ、安定した定トルク走行を確保することができる。
【００４４】
以上のシリーズ走行モードでの走行中、アクセルペダルが踏み込まれて要求駆動トルクが大きくなると、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。
【００４５】
シリーズ走行モードからパラレル走行モードへの移行は、図２の切換制御ルーチンによって行われ、モータＢの回転数とモータＡの回転数とを合わせた上でエンジン１のトルクを０とし、ロックアップクラッチ２を締結する。具体的には、先ず、ステップS201でモータＢコントローラ２２からフィードバック送信された回転数データによってモータＢの回転数Ｎｂを検出し、ステップS202でモータＡの回転数ＮａをモータＢの回転数Ｎｂに合わせるべく多重通信によりモータＡコントローラ２１に回転数指令を与える。
【００４６】
続くステップS203では、モータＡコントローラ２１からフィードバック送信された回転数データによってモータＡの実回転数Ｎａを検出し、ステップS204でモータＡの実回転数ＮａがモータＢの回転数Ｎｂに等しくなったか否かを調べる。その結果、Ｎａ≠Ｎｂのときには、ステップS204から前述のステップS201へ戻ってモータＡの回転数をモータＢの回転数に合わせる処理を繰り返す。
【００４７】
そして、ステップS204でモータＡの回転数ＮａとモータＢの回転数Ｎｂが等しくなると、ステップS204からステップS205へ進んで多重通信によりＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３へエンジン１のトルクＴｅｇを０とするトルク指令を与え、また、ステップS206で多重通信によりＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２４へロックアップクラッチ２を締結する指令を与え、パラレル走行モードに移行する。
【００４８】
すなわち、シリーズ走行モードからパラレル走行モードへ移行させる場合には、モータＡの回転数をモータＢの回転数に実質的に一致させた後、エンジン１の駆動トルクを実質的に０としてロックアップクラッチ２を締結させるため、回転変動やトルク変動を防止して円滑な切り換えとすることができ、運転者に違和感を与えることがない。
【００４９】
次に、パラレル走行モードでは、図３の制御ルーチンによってエンジン１とモータＢとのトルク配分が決定され、エンジン１のみによる走行或いはエンジン１をモータＢによってアシストするアシスト走行が行われる。
【００５０】
このパラレル走行の制御ルーチンでは、ロックアップクラッチ２を締結してシリーズ走行モードから移行したとき、先ずステップS301でモータＡのトルクを０とするトルク０指令を多重通信によってモータＡコントローラ２１に与える。
【００５１】
すなわち、パラレル走行モードでは、ロックアップクラッチ２を締結してプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａとキャリア３ｂとを結合し、サンギヤ３ａからのエンジン１の駆動力にリングギヤ３ｃからのモータＢの駆動力を加算してキャリア３ｂから出力するため、エンジン１及びモータＢの出力トルクをそのまま駆動輪側に伝達するには、モータＡの回転数を出来なりに合わせなければならず、制御が困難である。この場合、モータＡをシリーズ走行モードでの回転数制御のままとすると、モータＡによって駆動トルクが吸収されてしまい、一方、モータＡの回転数制御を止めると、鉄損によりエンジン１及びモータＢの出力トルクが減じられる。
【００５２】
いずれにしてもモータＡがシリーズ走行モードの回転数制御のままでは、パラレル走行モードにおいて車両駆動トルクの制御が困難であるため、パラレル走行モードでは、モータＡを回転数制御しているモータＡコントローラ２１にトルク０指令を与えることで、モータＡを弱め界磁等によってトルク０とし、エンジン１の出力トルクとモータＢの出力トルクとを損失無くＣＶＴ４に入力する。
【００５３】
そして、モータＡをトルク０で運転した後、ステップS302へ進んでＡＰＳ１１の出力に基づくアクセルペダル踏み込み量から車両駆動トルクＴａｌｌを算出し、ステップS303でバッテリ１０の残存容量が所定値以上か否かを調べる。その結果、バッテリ１０の残存容量が所定値より小さい場合には、ステップS304へ進んでスロットル開度に応じてエンジン１のみの走行を行うべく、多重通信によりＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３へ所定のトルク指令を与え、ステップS310へ進む。
【００５４】
一方、ステップS303においてバッテリ１０の残存容量が所定値以上の場合には、ステップS303からステップS305へ進んでエンジン１のスロットル開度とＣＶＴ４のプライマリプーリ回転数とからエンジン最大出力トルクＴｅｇｍａｘを算出する。そして、ステップS306で車両駆動トルクＴａｌｌとエンジン最大出力トルクＴｅｇｍａｘとの差分ΔＴを算出し（ΔＴ＝Ｔａｌｌ−Ｔｅｇｍａｘ）、ステップS307で差分ΔＴをモータＢの駆動トルクＴｂとする（Ｔｂ＝ΔＴ）。
【００５５】
すなわち、パラレル走行モードでは、図７に示すように、エンジン１の等スロットル開度曲線から定まる最大出力トルクＴｅｇｍａｘとモータＢの最大駆動トルクとによって車両全体の仮想最大出力特性が定まり、要求車両駆動トルクＴａｌｌがエンジン１の最大出力トルクＴｅｇｍａｘよりも大きい場合、その分のトルクをモータＢによってアシストすべく、（Ｔａｌｌ−Ｔｅｇｍａｘ）をモータＢの駆動トルクとする。
【００５６】
その後、ステップS308で多重通信によりＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３にエンジン最大出力トルクＴｅｇｍａｘのトルク指令を与えると共に、ステップS309で多重通信によりモータＢコントローラ２２に駆動トルクＴｂのトルク指令を与え、ステップS310でモータＢコントローラ２２から受信したモータＢのトルクフィードバック値Ｔｂ’とＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３から受信したエンジン１のトルクフィードバック値Ｔｅｇ’とを加算した値（Ｔｂ’＋Ｔｅｇ’）を車両駆動トルクのフィードバック値として走行制御を行い、ルーチンを抜ける。
【００５７】
このパラレル走行モードでは、モータＡを回転数制御からトルク制御へと本格的に切り換えることなく、簡単な指令と限定された定トルク制御でエンジン１及びモータＢの出力トルクを損失無く駆動輪側に伝達することができ、車両駆動トルクを容易に制御することができる。
【００５８】
次に、パラレル走行モードからシリーズ走行モードへの移行は、図４の切換制御ルーチンによって行われる。このルーチンでは、エンジン１のトルクを徐々に小さくして、その分のトルクをモータＢから出力するようにし、エンジン１のトルクが０になったとき、モータＡのトルク０指令を解除してモータＡの回転数をモータＢの回転数に合わせ、ロックアップクラッチ２を解放する。
【００５９】
すなわち、先ず、ステップS401で、エンジン駆動トルクＴｅｇを所定比率ｎ分だけ減少させたトルク値Ｔｅｇ（Ｔｅｇ＝Ｔｅｇ−Ｔｅｇ／ｎ）のトルク指令を多重通信によってＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２３に与え、次に、ステップS402で、エンジン駆動トルクの減少分Ｔｅｇ／ｎを現在のモータＢの駆動トルクＴｂに加算してモータＢの新たな駆動トルクＴｂとし（Ｔｂ＋Ｔｂ／ｎ）を、この新たな駆動トルクＴｂのトルク指令を多重通信によりモータＢコントローラ２２に与える。
【００６０】
そして、ステップS403でエンジン駆動トルクＴｅｇが０になったか否かを調べ、その結果、Ｔｅｇ≠０のときには、ステップS403から前述のステップS401へ戻ってエンジン１のトルクを所定量減少させてモータＢのトルクを所定量増加させる処理を繰り返す。
【００６１】
その後、ステップS403でエンジン駆動トルクＴｅｇが０になると、ステップS404へ進んでモータＢの回転数Ｎｂを検出し、ステップS405でモータＡコントローラ２１へのモータＡに対するトルク０指令を解除してモータＡの回転数ＮａをモータＢの回転数Ｎｂと同じ回転数とするべく、モータＡコントローラ２１に回転数指令を与える。そして、ステップS406で多重通信によりＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２４へロックアップクラッチ２を解放させる指令を与えてルーチンを抜ける。
【００６２】
すなわち、パラレル走行モードからシリーズ走行モードへの移行では、モータＡの回転数とモータＢの回転数とを合わせてロックアップクラッチ２を解放する前に、エンジン１のトルクを徐々に０に近づけ、その分のトルクをモータＢから出力するようにしているため、回転変動やトルク変動を生じることなくパラレル走行モードからシリーズ走行モードへ移行させることができ、運転フィーリングの悪化を防止することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プラネタリギヤのサンギヤとキャリアとを解放するシリーズ走行モードでエンジンの出力軸とサンギヤとの間に連結される第１のモータを定回転数で制御する一方、プラネタリギヤのサンギヤとキャリアとを締結してサンギヤ側のエンジンの駆動力にリングギヤ側の第２のモータの駆動力を加算してキャリアから出力するパラレル走行モードでは第１のモータのトルクを実質的に０とするよう制御するため、第１のモータに対する簡素な制御でパラレル走行モード時にエンジン及び第２のモータの駆動力を第１のモータによって妨げることなく効率良く駆動輪側に伝達することができる等優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリーズ走行モードの制御ルーチンを示すフローチャート
【図２】シリーズ走行モードからパラレル走行モードへの切換制御ルーチンを示すフローチャート
【図３】パラレル走行モードの制御ルーチンを示すフローチャート
【図４】パラレル走行モードからシリーズ走行モードへの切換制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】駆動制御系の構成を示す説明図
【図６】ＨＥＶ＿ＥＣＵを中心とする制御信号の流れを示す説明図
【図７】エンジンとモータとのトルク分配を示す説明図
【符号の説明】
１  …エンジン
２  …ロックアップクラッチ
３  …プラネタリギヤユニット（シングルピニオン式プラネタリギヤ）
３ａ…サンギヤ
３ｂ…キャリア
３ｃ…リングギヤ
４  …ベルト式無段変速機（動力変換機構）
Ａ  …第１のモータ
Ｂ  …第２のモータ
２０…ＨＥＶ＿ＥＣＵ
【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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