(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としての内燃機関と電動機を備えると共に、
前記電動機に接続されると共に第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第１入力軸と、
第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第２入力軸と、
駆動輪側に動力を出力する出力軸と、
前記第１入力軸上に配置された一又は複数の第１同期係合装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤを含む第１変速機構と、
前記第２入力軸上に配置された一又は複数の第２同期係合装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤを含む第２変速機構と、
前記出力軸上に配置され、前記第１変速機構の奇数変速段用ギヤと前記第２変速機構の偶数変速段用ギヤとが噛合する複数の出力ギヤと、を有する変速機と、
前記内燃機関及び前記電動機を制御すると共に前記変速機の変速動作を制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
車両の走行モードとして、前記電動機の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する電動機走行モードと、前記電動機の駆動力と前記内燃機関の駆動力との両方を前記出力軸に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モードと、前記内燃機関の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードと、が少なくとも可能であり、
変速段の変更を自動で行う自動変速制御中に変速段の変更を手動で行う旨の指令を出す手動変速指令手段と、
車両の走行状態及び運転者の操作に基づいて車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、
前記目標駆動力算出手段で算出された車両の目標駆動力に基づいて前記電動機走行モードでの走行が可能か否かを判断する走行モード判断手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードでの走行中に前記手動変速指令手段により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、
前記目標駆動力算出手段で算出された当該変速段の変更後の目標駆動力を前記電動機走行モードでの走行によって出力可能か否かを判定し、出力可能と判断した場合には前記電動機走行モードでの走行を継続し、前記ハイブリッド車両が加速状態にあるときは前記電動機の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは前記電動機の回生量を更に増大させる制御を行う
ことを特徴とするハイブリット車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記目標駆動力を前記電動機走行モードでの走行によっては出力不可能と判断した場合には、前記内燃機関を始動させると共に、前記電動機走行モードから前記ハイブリッド走行モード又は前記内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させる
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車両の制御装置。
【請求項３】
前記電動機の駆動力で前記内燃機関を始動する際に、
前記第１断接手段を接続することで、前記電動機の駆動力を前記第１入力軸及び前記第１変速機構を介して前記内燃機関に伝達するか、又は、前記第２断接手段を接続することで、前記電動機の駆動力を前記第１変速機構から前記第２変速機構に伝達し、前記第２変速機構から前記第２断接手段を経由して前記内燃機関に伝達する
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。
【請求項４】
駆動源としての内燃機関と電動機を備えると共に、
前記電動機に接続されると共に第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第１入力軸と、
第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第２入力軸と、
駆動輪側に動力を出力する出力軸と、
前記第１入力軸上に配置された一又は複数の第１同期係合装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤを含む第１変速機構と、
前記第２入力軸上に配置された一又は複数の第２同期係合装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤを含む第２変速機構と、
前記出力軸上に配置され、前記第１変速機構の奇数変速段用ギヤと前記第２変速機構の偶数変速段用ギヤとが噛合する複数の出力ギヤと、を有する変速機と、
前記内燃機関及び前記電動機の駆動を制御すると共に前記変速機の変速動作を制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
車両の走行モードとして、前記電動機の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する電動機走行モードと、前記電動機の駆動力と前記内燃機関の駆動力との両方を前記出力軸に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モードと、前記内燃機関の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードと、が少なくとも可能であり、
変速段の変更を自動で行う自動変速制御中に変速段の変更を手動で行う旨の指令を出す手動変速指令手段と、
車速及び運転者の要求駆動力に基づいて前記変速機で設定すべき変速段を検索するための変速マップと、前記変速マップ上の変速段ごとに設定された目標駆動力のデータを含む目標駆動力マップとを記憶した記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードでの走行中に前記手動変速指令手段により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、
前記変速マップで検索した変速段に対応する前記目標駆動力マップ上の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力が前記電動機走行モードで到達可能な領域内であれば前記電動機走行モードを継続し、当該目標駆動力が前記電動機走行モードで到達可能な領域外であれば前記内燃機関を始動させて前記電動機走行モードから前記ハイブリッド走行モード又は前記内燃機関走行モードに切り替え、
前記電動機走行モードを継続する場合に、前記ハイブリッド車両が加速状態にあるときは前記電動機の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは前記電動機の回生量を更に増大させる制御を行い、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記変速マップは、
前記電動機走行モード用の変速段を検索するための第１変速マップと、前記内燃機関走行モード用の変速段を検索するための第２変速マップと、を含み、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードでの走行中に前記手動変速指令手段により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合には、
前記第２変速マップで検索した変速段に対応する前記目標駆動力マップ上の目標駆動力を算出する
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記手動変速指令手段の指令に基づく変速段の変更後の目標駆動力と変更前の目標駆動力との差を算出し、
当該目標駆動力の差を前記電動機の出力で補正する制御を行う
ことを特徴とする請求項１又は４に記載のハイブリット車両の制御装置。
【請求項７】
運転者による要求駆動力の指令を入力するための要求駆動力入力手段を備え、
前記電動機走行モードでの走行中に、前記要求駆動力入力手段により要求駆動力を所定以上の割合で変化させる旨の指令が入力された場合、
前記電動機走行モード用の前記第１変速マップで検索した変速段に対応する前記目標駆動力マップ上の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力が前記電動機走行モードで到達可能な領域内であれば、前記電動機走行モードを継続し、
当該目標駆動力が前記電動機走行モードで到達可能な領域外であれば、前記内燃機関を始動させると共に、前記電動機走行モードから前記ハイブリッド走行モード又は前記内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させる
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記手動変速指令手段は、運転者の操作により前記変速段の変更を手動で行う旨の指令を出すための操作子を含み、
前記制御手段は、
前記操作子の操作が行われたときには、前記電動機走行モードを継続するか否かに関わらず前記内燃機関を始動させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１又は４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項９】
駆動源としての内燃機関と電動機を備えると共に、
前記電動機に接続されると共に第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第１入力軸と、
第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関の機関出力軸に接続される第２入力軸と、
駆動輪側に動力を出力する出力軸と、
前記第１入力軸上に配置された一又は複数の第１同期係合装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤを含む第１変速機構と、
前記第２入力軸上に配置された一又は複数の第２同期係合装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤを含む第２変速機構と、
前記出力軸上に配置され、前記第１変速機構の奇数変速段用ギヤと前記第２変速機構の偶数変速段用ギヤとが噛合する複数の出力ギヤと、を有する変速機と、
前記内燃機関及び前記電動機の駆動を制御すると共に前記変速機の変速動作を制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
前記電動機の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する電動機走行モードでの走行中に、変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、
当該変速段の変更後の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力を前記電動機走行モードでの走行によって出力可能か否かを判定し、出力可能と判断した場合には前記電動機走行モードでの走行を継続し、前記ハイブリッド車両が加速状態にあるときは前記電動機の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは前記電動機の回生量を更に増大させる制御を行い、
前記目標駆動力を前記電動機走行モードでの走行によっては出力不可能と判断した場合には、前記内燃機関を始動させると共に、前記変速段の変更を手動で行う旨の指令に基づいて変速段を変更し、前記電動機の駆動力と前記内燃機関の駆動力との両方を前記出力軸に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モード又は前記内燃機関の駆動力のみを前記出力軸に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させ、
前記内燃機関を始動する際に、前記第１断接手段を接続することで、前記電動機の駆動力を前記第１入力軸及び前記第１変速機構を介して前記内燃機関に伝達するか、又は、前記第２断接手段を接続することで、前記電動機の駆動力を前記第１変速機構から前記第２変速機構に伝達し、前記第２変速機構から前記第２断接手段を経由して前記内燃機関に伝達するように前記変速機を制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としての内燃機関及び電動機と、奇数変速段側の変速軸と偶数変速段側の変速軸との２系統に分けられた有段式の変速機とを備えるハイブリッド車両において、駆動源及び変速機の動作を制御するハイブリッド車両の制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源として内燃機関（エンジン）の他に電動機（モータ）を備えたハイブリッド型の車両が知られている。このようなハイブリッド型の車両に用いる変速機として、例えば、特許文献１に示すように、奇数段（１、３、５速段など）の変速段で構成される第１変速機構の第１入力軸と内燃機関の機関出力軸とを断接可能な第１断接機構（奇数段クラッチ）と、偶数段（２、４、６速段など）の変速段で構成される第２変速機構の第２入力軸と機関出力軸とを断接可能な第２断接機構（偶数段クラッチ）とを備え、これら２つの断接機構を交互につなぎ替えることで変速を行うツインクラッチ式の変速機がある。また、このようなツインクラッチ式の変速機には、第１変速機構の第１入力軸にモータの回転軸を連結した構成の変速機がある。
【０００３】
上記のような変速機を備えたハイブリッド車両では、モータの駆動力のみを出力軸に伝達して車両を駆動するモータ走行モード（電動機走行モード）と、モータの駆動力とエンジンの駆動力との両方を出力軸に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モードと、エンジンの駆動力のみを出力軸に伝達して車両を駆動するエンジン走行モード（内燃機関走行モード）の各モードでの走行が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなハイブリッド車両では、変速段の変更を手動で行う旨の指令を出すための手段として、運転席のステアリングに設置したパドルスイッチや、セレクトレバーに付属するマニュアルシフト用のスイッチやレバーなどの操作子を備えたものがある。そして従来は、モータ走行モードでの走行中に上記のパドルスイッチなどの操作が行われた場合には、運転者が車両の駆動力の増大を要求していると判断し、エンジンを始動させると共に、車両の走行モードをモータ走行モードからハイブリッド走行モード又はエンジン走行モードに切り替える制御を行っていた。しかしながら、この制御では、単にパドルスイッチなどの操作が行われたことに基づいてエンジンを始動する制御を行うため、車両の駆動力に関する運転者の意図を正確に反映していることにはならない場合がある。また、パドルスイッチの操作が行われた場合には必ずエンジンを始動する制御を行うため、要求駆動力に対する制御として本来的に不要なエンジンの始動を行ってしまう場合もある。そのため、車両の燃費向上や環境負荷低減などの点からも改善の余地がある。
【０００６】
また従来は、モータ走行モードでの走行中にパドルスイッチの操作が行われた場合の他の制御として、モータ走行モードの実施中には、パドルスイッチの操作を受け付けず、他の走行モード（ハイブリッド走行モード又はエンジン走行モード）の実施中にのみパドルスイッチの操作を受け付ける制御が行われていた。しかしながらこの制御では、モータ走行モードでの走行中にパドルスイッチの操作を一切受け付けないことで、車両の要求駆動力に対する運転者の意図を実際の駆動力に反映することができない場合が生じていた。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータ走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合にも、車両の要求駆動力に対する運転者の意図を適切に反映した駆動制御を行うことができ、かつ、本来的には不要な内燃機関の始動を抑制することで車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができるハイブリッド車両の制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、駆動源としての内燃機関（２）と電動機（３）を備えると共に、電動機（３）に接続されると共に第１断接手段（Ｃ１）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第１入力軸（ＩＭＳ）と、第２断接手段（Ｃ２）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第２入力軸（ＳＳ）と、駆動輪（ＷＲ，ＷＬ）側に動力を出力する出力軸（ＣＳ）と、第１入力軸（ＩＭＳ）上に配置された一又は複数の第１同期係合装置（８１，８２）を介して第１入力軸（ＩＭＳ）に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）を含む第１変速機構（Ｇ１）と、第２入力軸（ＳＳ）上に配置された一又は複数の第２同期係合装置（８３，８４）を介して第２入力軸（ＳＳ）に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）を含む第２変速機構（Ｇ２）と、出力軸（ＣＳ）上に配置され、第１変速機構（Ｇ１）の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）と第２変速機構（Ｇ２）の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）とが噛合する複数の出力ギヤ（５１，５２，５３）と、を有する変速機（４）と、内燃機関（２）及び電動機（３）を制御すると共に変速機（４）の変速動作を制御する制御手段（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、車両の走行モードとして、電動機（３）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する電動機走行モードと、電動機（３）の駆動力と内燃機関（２）の駆動力との両方を出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モードと、内燃機関（２）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードと、が少なくとも可能であり、変速段の変更を自動で行う自動変速制御中に変速段の変更を手動で行う旨の指令を出す手動変速指令手段（６５，１０）と、車両の走行状態及び運転者の操作に基づいて車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段（１０）と、目標駆動力算出手段（１０）で算出された車両の目標駆動力に基づいて電動機走行モードでの走行が可能か否かを判断する走行モード判断手段（１０）と、を備え、制御手段（１０）は、電動機走行モードでの走行中に手動変速指令手段（６５，１０）により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、目標駆動力算出手段（１０）で算出された当該変速段の変更後の目標駆動力を電動機走行モードでの走行によって出力可能か否かを判定し、出力可能と判断した場合には電動機走行モードでの走行を継続し、ハイブリッド車両が加速状態にあるときは電動機（３）の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは電動機（３）の回生量を更に増大させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
その一方で、上記ハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、上記の目標駆動力を電動機走行モードでの走行によっては出力不可能と判断した場合には、内燃機関（２）を始動させると共に、電動機走行モードからハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させるとよい。
【００１０】
上記のように、電動機に接続されると共に第１断接手段を介して選択的に内燃機関の機関出力軸に接続される第１入力軸と、第２断接手段を介して選択的に内燃機関の機関出力軸に接続される第２入力軸とを有する変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置では、従来は、電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合には、内燃機関を始動させると共に、走行モードをハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替えていた。これに対して本発明では、電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合には、当該手動変速による変速段の変更後の目標駆動力を電動機走行モードでの走行によって出力可能か否かを判定し、可能な場合には電動機走行モードでの走行を継続するようにしたこの場合、ハイブリッド車両が加速状態にあるときは電動機の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは電動機の回生量を更に増大させる制御を行えば、内燃機関を始動させることなく、電動機走行モードでの車両の走行を維持しながらも、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保することが可能となる。従って、燃費の向上等を図りながら車両の走行性能を向上させることができる。
【００１１】
このように、電動機走行モードでの走行中に手動変速の指令があった場合には、目標駆動力に基づいた判断により、必要に応じて内燃機関を始動して走行モードを切り替えることで、車両の駆動力に対する運転者の意図をより適切に反映した走行モードの選択が可能となる。また、運転者が電動機走行モードで可能な駆動力以上の駆動力を要求した場合にのみ内燃機関を始動することで、本来的には不要な内燃機関の始動を抑制することができる。したがって、車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【００１２】
その一方で、上記の目標駆動力を電動機走行モードでの走行によっては出力不可能と判断した場合には、内燃機関を始動し、該内燃機関の駆動力を用いて車両を駆動することで、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保できるようにする。これにより、運転者の要求駆動力に対する応答性を良好にすることができ、車両の走行性能の向上を図ることができる。
【００１３】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、電動機（３）の駆動力で内燃機関（２）を始動する際に、第１断接手段（Ｃ１）を接続することで、電動機（３）の駆動力を第１入力軸（ＩＭＳ）及び第１変速機構（Ｇ１）を介して内燃機関（２）に伝達するか、又は、第２断接手段（Ｃ２）を接続することで、電動機（３）の駆動力を第１変速機構（Ｇ１）から第２変速機構（Ｇ２）に伝達し、第２変速機構（Ｇ２）から第２断接手段（Ｃ２）を経由して内燃機関（２）に伝達するとよい。この構成によれば、内燃機関を始動する際に、始動回転数がより低くなる動力伝達経路を選択することで、内燃機関の始動に要する電力を少なく抑えることができる。また、内燃機関の確実な始動が可能となる。
【００１４】
また本発明は、他の態様として、駆動源としての内燃機関（２）と電動機（３）を備えると共に、電動機（３）に接続されると共に第１断接手段（Ｃ１）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第１入力軸（ＩＭＳ）と、第２断接手段（Ｃ２）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第２入力軸（ＳＳ）と、駆動輪（ＷＲ，ＷＬ）側に動力を出力する出力軸（ＣＳ）と、第１入力軸（ＩＭＳ）上に配置された一又は複数の第１同期係合装置（８１，８２）を介して第１入力軸（ＩＭＳ）に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）を含む第１変速機構（Ｇ１）と、第２入力軸（ＳＳ）上に配置された一又は複数の第２同期係合装置（８３，８４）を介して第２入力軸（ＳＳ）に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）を含む第２変速機構（Ｇ２）と、出力軸（ＣＳ）上に配置され、第１変速機構（Ｇ１）の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）と第２変速機構（Ｇ２）の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）とが噛合する複数の出力ギヤ（５１，５２，５３）と、を有する変速機（４）と、内燃機関（２）及び電動機（３）の駆動を制御すると共に変速機（４）の変速動作を制御する制御手段（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、車両の走行モードとして、電動機（３）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する電動機走行モードと、電動機（３）の駆動力と内燃機関（２）の駆動力との両方を出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モードと、内燃機関（２）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードと、が少なくとも可能であり、変速段の変更を自動で行う自動変速制御中に変速段の変更を手動で行う旨の指令を出す手動変速指令手段（６５，１０）と、車速（Ｖ）及び運転者の要求駆動力（ＡＰ）に基づいて変速機（４）で設定すべき変速段を検索するための変速マップ（Ｍ１）と、変速マップ（Ｍ１）上の変速段ごとに設定された目標駆動力のデータを含む目標駆動力マップ（Ｍ２）とを記憶した記憶手段（１５）と、を備え、制御手段（１０）は、電動機走行モードでの走行中に手動変速指令手段（１０）により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、変速マップ（Ｍ１）で検索した変速段に対応する目標駆動力マップ（Ｍ２）上の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力が電動機走行モードで到達可能な領域（Ｙ）内であれば電動機走行モードを継続し、領域（Ｙ）外であれば内燃機関（２）を始動させて電動機走行モードからハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替え、電動機走行モードを継続する場合に、ハイブリッド車両が加速状態にあるときは電動機（３）の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは電動機（３）の回生量を更に増大させる制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明の上記態様では、電動機走行モードでの走行中に手動変速指令手段（１０）により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、変速マップ（Ｍ１）で検索した変速段に対応する目標駆動力マップ（Ｍ２）上の目標駆動力を検索し、当該目標駆動力が電動機走行モードで到達可能な領域（Ｙ）内であれば電動機走行モードを継続し、領域（Ｙ）外であれば内燃機関（２）を始動させて電動機走行モードからハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替えるようにした。
【００１６】
これにより、電動機走行モードでの走行中に手動変速の指令があった場合には、目標駆動力に基づいた判断により、必要に応じて内燃機関を始動して走行モードを切り替えることで、車両の駆動力に対する運転者の意図をより適切に反映した走行モードの選択が可能となる。また、運転者が電動機走行モードで可能な駆動力以上の駆動力を要求した場合にのみ内燃機関を始動することで、本来的には不要な内燃機関の始動を抑制することができる。したがって、車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【００１７】
またこの場合、変速マップ（Ｍ１）は、電動機走行モード用の変速段を検索するための第１変速マップ（Ｍ１１）と、内燃機関走行モード用の変速段を検索するための第２変速マップ（Ｍ１２）と、を含み、制御手段（１０）は、電動機走行モードでの走行中に手動変速指令手段（１０）により変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合には、第２変速マップ（Ｍ２）で検索した変速段に対応する目標駆動力マップ（Ｍ２）上の目標駆動力を算出するようにしてよい。
【００１８】
電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、内燃機関走行モード用の第２変速マップで検索した変速段に対応する目標駆動力マップ（Ｍ２）上の目標駆動力を算出することで、変速段の変更を手動で行う旨の指令に対して、より運転者の要求駆動力に見合う制御を行うことが可能となる。
【００１９】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、手動変速指令手段（１０）の指令に基づく変速段の変更後の目標駆動力と変更前の目標駆動力との差を算出し、当該目標駆動力の差を電動機（３）の出力で補正する制御を行うとよい。
【００２０】
この構成によれば、変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合に、目標駆動力の差を応答性の良好な電動機の駆動力で補正する制御を行うことで、内燃機関を始動させることなく電動機走行モードを継続しながらも、運転者の要求駆動力に見合う駆動制御を行うことが可能となる。なおこの場合、制御手段（１０）は、車両が加速状態にあるとき（車両の加速要求があるとき）には、電動機（３）の駆動力を増加させる制御を行い、車両が減速状態にあるとき（車両の減速要求があるとき）には、電動機（３）の回生量を増加させる制御を行うようにするとよい。
【００２１】
上記のように、車両の走行状態（減速・加速要求）に応じてモータの回生量又は駆動量（アシスト量）を変化させることにより、電動機走行モードの領域を拡大することができる。したがって、内燃機関の始動を抑制することができる。
【００２２】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、運転者による要求駆動力の指令を入力するための要求駆動力入力手段（３１，１０）を備え、電動機走行モードでの走行中に、要求駆動力入力手段（３１，１０）により要求駆動力を所定以上の割合で変化させる旨の指令が入力された場合、電動機走行モード用の第１変速マップ（Ｍ１１）で検索した変速段に対応する目標駆動力マップ（Ｍ２）上の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力が電動機走行モードで到達可能な領域（Ｙ）内であれば、電動機走行モードを継続し、当該目標駆動力が前記電動機走行モードで到達可能な領域（Ｙ）外であれば、内燃機関（２）を始動させると共に、電動機走行モードからハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させるとよい。
【００２３】
電動機走行モードで走行中に車両の要求駆動力を所定以上の割合で変化させる旨の指令が入力された場合には、電動機走行モード用の第１変速マップを用いて電動機走行モードの継続が可能か否かを判断することで、運転者が電動機走行モードの可能領域以上の駆動力を要求した場合にのみ内燃機関を始動することが可能となる。したがって、要求駆動力の点から本来的に不要な内燃機関の始動を抑制することが可能となる。これにより、車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【００２４】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、手動変速指令手段（６５，１０）は、運転者の操作により変速段の変更を手動で行う旨の指令を出すための操作子（６５）を含み、制御手段（１０）は、操作子（６５）の操作が行われたときには、電動機走行モードを継続するか否かに関わらず内燃機関（２）を始動させる制御を行うとよい。
【００２５】
この構成によれば、手動変速指令用の操作子の操作が行われたときは、電動機走行モードを継続するか否かに関わらず内燃機関を始動しておくことで、以降の走行で電動機走行モードからハイブリッド走行モード又は内燃機関走行モードに切り替える必要が生じた場合にも、走行モードの切り替えを迅速かつスムーズに行うことができる。また、運転者の要求駆動力に対する応答性を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明にかかるハイブリッド車両の制御方法は、駆動源としての内燃機関（２）と電動機（３）を備えると共に、電動機（３）に接続されると共に第１断接手段（Ｃ１）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第１入力軸（ＩＭＳ）と、第２断接手段（Ｃ２）を介して選択的に内燃機関（２）の機関出力軸（２ａ）に接続される第２入力軸（ＳＳ）と、駆動輪（ＷＲ，ＷＬ）側に動力を出力する出力軸（ＣＳ）と、第１入力軸（ＩＭＳ）上に配置された一又は複数の第１同期係合装置（８１，８２）を介して第１入力軸（ＩＭＳ）に選択的に連結される複数の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）を含む第１変速機構（Ｇ１）と、第２入力軸（ＳＳ）上に配置された一又は複数の第２同期係合装置（８３，８４）を介して第２入力軸（ＳＳ）に選択的に連結される複数の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）を含む第２変速機構（Ｇ２）と、出力軸（ＣＳ）上に配置され、第１変速機構（Ｇ１）の奇数変速段用ギヤ（４３，４５，４７）と第２変速機構（Ｇ２）の偶数変速段用ギヤ（４２，４４，４６）とが噛合する複数の出力ギヤ（５１，５２，５３）と、を有する変速機（４）と、内燃機関（２）及び電動機（３）の駆動を制御すると共に変速機（４）の変速動作を制御する制御手段（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、電動機（３）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、当該変速段の変更後の目標駆動力を算出し、当該目標駆動力に基づいて電動機走行モードでの走行が可能か否かを判定し、可能な場合には電動機走行モードでの走行を継続し、電動機走行モードでの走行が可能で無い場合には、内燃機関（２）を始動させると共に、変速段の変更を手動で行う旨の指令に基づいて変速段を変更し、電動機（３）の駆動力と内燃機関（２）の駆動力との両方を出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モード又は内燃機関（２）の駆動力のみを出力軸（ＣＳ）に伝達して車両を駆動する内燃機関走行モードに切り替えて車両を走行させ、内燃機関（２）を始動する際に、第１断接手段（Ｃ１）を接続することで、電動機（３）の駆動力を第１入力軸（ＩＭＳ）及び第１変速機構（Ｇ１）を介して内燃機関（２）に伝達するか、又は、第２断接手段（Ｃ２）を接続することで、電動機（３）の駆動力を第１変速機構（Ｇ１）から第２変速機構（Ｇ２）に伝達し、第２変速機構（Ｇ２）から第２断接手段（Ｃ２）を経由して内燃機関（２）に伝達するように変速機（４）を制御することを特徴とする。
【００２７】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御方法によれば、電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合、変速段の変更後の要求駆動力を電動機走行モードでの走行によって出力可能か否かを判定し、出力可能な場合には、現在の変速段を維持して電動機走行モードでの走行を継続するようにした。これにより、車両の駆動力に対する運転者の意図をより適切に反映した走行モードの選択が可能となる。また、運転者が電動機走行モードで可能な駆動力以上の駆動力を要求した場合にのみ内燃機関を始動することで、本来的には不要な内燃機関の始動を抑制することができる。したがって、車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
このとき、ハイブリッド車両が加速状態にあるときは電動機の駆動力を更に増加させる制御を行い、減速状態にあるときは電動機の回生量を更に増大させる制御を行えば、内燃機関を始動させることなく、電動機走行モードでの車両の走行を維持しながらも、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保することが可能となる。従って、燃費の向上等を図りながら車両の走行性能を向上させることができる。
また、変速段の変更後の要求駆動力を電動機走行モードでの走行では出力不可能であると判断した場合には、内燃機関を始動し、該内燃機関の駆動力を用いて車両を駆動することで、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保することができる。
さらに、内燃機関を始動する際に、始動回転数がより低くなる動力伝達経路を選択することで、内燃機関の始動に要する電力を少なく抑えることができる。また、内燃機関の確実な始動が可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置及び制御方法によれば、電動機の駆動力のみで車両を走行させる電動機走行モードでの走行中に変速段の変更を手動で行う旨の指令が出された場合にも、車両の要求駆動力に対する運転者の意図を適切に反映した駆動制御を行うことができ、かつ、本来的には不要な内燃機関の始動を抑制することで車両の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。
【図２】図１に示す変速機のスケルトン図である。
【図３】図２に示す変速機の各シャフトの係合関係を示す概念図である。
【図４】変速機での自動変速制御に用いるシフトマップ（変速マップ）の一例を示す図である。
【図５】目標駆動力マップの一例を示す図である。
【図６】ＥＶ走行モード（モータ走行モード）での走行中にパドルスイッチの操作が行われた場合の制御を説明するための図である。
【図７】ＥＶ走行モードでの走行中にパドルスイッチの操作が行われた場合の制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】モータの駆動力でエンジンを始動する第１始動モードの動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図９】モータの駆動力でエンジンを始動する第２始動モードの動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。本実施形態の車両１は、図１に示すように、駆動源としての内燃機関２及び電動機３を備えたハイブリッド自動車の車両であって、さらに、電動機３を制御するためのインバータ（電動機制御手段）２０と、バッテリ（蓄電装置）３０と、トランスミッション（変速機）４と、ディファレンシャル機構５と、左右のドライブシャフト６Ｒ，６Ｌと、左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬとを備える。ここで、電動機３は、モータでありモータジェネレータを含み、バッテリ３０は、蓄電器でありキャパシタを含む。また、内燃機関２は、エンジンであり、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。内燃機関（以下、「エンジン」と記す。）２と電動機（以下、「モータ」と記す。）３の回転駆動力は、変速機４、ディファレンシャル機構５およびドライブシャフト６Ｒ，６Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。
【００３１】
また、車両１は、エンジン２、モータ３、変速機４、ディファレンシャル機構５、インバータ（電動機制御手段）２０およびバッテリ３０をそれぞれ制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０を備える。電子制御ユニット１０は、１つのユニットとして構成されるだけでなく、例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵ、モータ３やインバータ２０を制御するためのモータジェネレータＥＣＵ、バッテリ３０を制御するためのバッテリＥＣＵ、変速機４を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなど複数のＥＣＵから構成されてもよい。本実施形態の電子制御ユニット１０は、エンジン２を制御するとともに、モータ３やバッテリ３０、変速機４を制御する。
【００３２】
また、ＥＣＵ１０は、後述するシフトマップ（変速マップ）Ｍ１（Ｍ１１，Ｍ１２）や目標駆動力マップＭ２などの各種マップが格納されたＲＯＭ（記憶手段）１５との間でデータの授受が可能である。
【００３３】
また、電子制御ユニット１０には、制御パラメータとして、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダル開度センサ３１からのアクセルペダル開度、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ３２からのブレーキペダル開度、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ３３からのシフト位置、車速を検出する車速センサ３９からの車速などの各種信号が入力されるようになっている。また、図示は省略するが電子制御ユニット１０には、さらに、車両１に搭載されたカーナビゲーションシステムなどから、車両１が現在走行している道路の状況（例えば、平坦路、上り坂、下り坂の別など）に関するデータが入力されるようになっていてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の車両は、運転者によりシフトレバーを介して操作されるシフト装置６０と、図示しないステアリング（ハンドル）の近傍に設けられたパドルスイッチ６５とを備える。シフト装置６０におけるシフトレバー（図示せず）のポジションには、図１に示すように、例えば、Ｐ（パーキング）、Ｒ（後進走行）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（自動変速モード（ノーマルモード）での前進走行）、Ｓ（スポーツモードでの前進走行）などがある。シフト装置６０の近傍には、シフトレバーポジションセンサ２０５が設けられる。シフトレバーポジションセンサ２０５は、運転者によって操作されるシフトレバーのポジションを検出する。
【００３５】
パドルスイッチ６５は、手動変速モードでシフトダウンを指示するための−（マイナス）パドルスイッチ６６と、手動変速モードでシフトアップを指示するための＋（プラス）パドルスイッチ６７とから構成される。これらパドルスイッチ６６，６７の操作信号は、ＥＣＵ１０に出力され、車両の走行状態等に応じて変速機４のアップシフトまたはダウンシフトが行われる。なお、本実施形態では、例えば、シフトレバーのポジションがＤレンジまたはＳレンジにおいて自動変速モードが設定されているときに、運転者によりいずれかのパドルスイッチ６６，６７が操作されると、自動変速モードから手動変速モード（マニュアルモード）に切り替えられる。なお、パドルスイッチ６５に代えて、シフト装置６０に設けた＋（プラス）側と−（マイナス）側の切り替えを行う手動変速スイッチを備えてもよい。この手動変速スイッチは、図示は省略するが、シフトレバーをＤポジションで「Ｍ」側に倒した状態で、「＋」側へ押すとシフトアップ信号が発せられ、「−」側へ押すとシフトダウン信号が発せられるものであってよい。さらに、上記のパドルスイッチ６５とシフト装置６０に設けた手動変速スイッチとの両方を備えてもよい。上記のパドルスイッチ６５又は手動変速スイッチとＥＣＵ１０とで、本発明に係る手動変速指令手段が構成される。
【００３６】
エンジン２は、燃料を空気と混合して燃焼することにより車両１を走行させるための駆動力を発生する内燃機関である。モータ３は、エンジン２とモータ３との協働走行やモータ３のみの単独走行の際には、バッテリ３０の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能するとともに、車両１の減速時には、モータ３の回生により電力を発電する発電機（ジェネレータ）として機能する。モータ３の回生時には、バッテリ３０は、モータ３により発電された電力（回生エネルギー）により充電される。
【００３７】
次に、本実施形態の車両１が備える変速機４の構成を説明する。図２は、図１に示す変速機４のスケルトン図である。図３は、図２に示す変速機４の各シャフトの係合関係を示す概念図である。変速機４は、前進７速、後進１速の平行軸式トランスミッションであり、乾式のツインクラッチ式変速機（デュアルクラッチトランスミッション）である。
【００３８】
変速機４には、エンジン２のクランク軸（機関出力軸）２ａ及びモータ３に接続される内側メインシャフト（第１入力軸）ＩＭＳと、この内側メインシャフトＩＭＳの外筒をなす外側メインシャフト（第２入力軸）ＯＭＳと、内側メインシャフトＩＭＳにそれぞれ平行なセカンダリシャフト（第２入力軸）ＳＳ、アイドルシャフトＩＤＳ、リバースシャフト（リバース軸）ＲＶＳと、これらのシャフトに平行で出力軸をなすカウンタシャフトＣＳとが設けられる。
【００３９】
これらのシャフトのうち、外側メインシャフトＯＭＳがアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳおよびセカンダリシャフトＳＳに常時係合し、カウンタシャフトＣＳがさらにディファレンシャル機構５（図１参照）に常時係合するように配置される。
【００４０】
また、変速機４は、奇数段クラッチ（第１断接機構）Ｃ１と、偶数段クラッチ（第２断接機構）Ｃ２とを備える。奇数段クラッチＣ１及び偶数段クラッチＣ２は乾式のクラッチである。奇数段クラッチＣ１は、内側メインシャフトＩＭＳに結合される。偶数段クラッチＣ２は、外側メインシャフトＯＭＳ（第２入力軸の一部）に結合され、外側メインシャフトＯＭＳ上に固定されたギヤ４８からアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳおよびセカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸の一部）に連結される。
【００４１】
内側メインシャフトＩＭＳのモータ３寄りの所定箇所には、プラネタリギヤ機構７０のサンギヤ７１が固定配置される。また、内側メインシャフトＩＭＳの外周には、図２において左側から順に、プラネタリギヤ機構７０のキャリア７３と、３速駆動ギヤ４３と、７速駆動ギヤ４７と、５速駆動ギヤ４５が配置される。なお、３速駆動ギヤ４３は、１速駆動ギヤとしても兼用されるものである。３速駆動ギヤ４３、７速駆動ギヤ４７、５速駆動ギヤ４５は、それぞれ内側メインシャフトＩＭＳに対して相対的に回転可能であり、３速駆動ギヤ４３はプラネタリギヤ機構７０のキャリア７３に連結している。更に、内側メインシャフトＩＭＳ上には、３速駆動ギヤ４３と７速駆動ギヤ４７との間に３−７速シンクロメッシュ機構８１が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、５速駆動ギヤ４５に対応して５速シンクロメッシュ機構８２が軸方向にスライド可能に設けられる。所望のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構をスライドさせて該ギヤ段のシンクロを入れることにより、該ギヤ段が内側メインシャフトＩＭＳに連結される。内側メインシャフトＩＭＳに関連して設けられたこれらのギヤ及びシンクロメッシュ機構によって、奇数段の変速段を実現するための第１変速機構Ｇ１が構成される。なお、上記の駆動ギヤ４３，４５，４７は、本発明にかかる奇数段ギヤであり、上記のシンクロメッシュ機構８１，８２は、本発明にかかる第１同期結合装置である。第１変速機構Ｇ１の各駆動ギヤ４３，４５，４７は、カウンタシャフトＣＳ上に設けられた対応する従動ギヤ（出力ギヤ）５１，５２，５３に噛み合い、カウンタシャフトＣＳを回転駆動する。
【００４２】
セカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）の外周には、図２において左側から順に、２速駆動ギヤ４２と、６速駆動ギヤ４６と、４速駆動ギヤ４４とが相対的に回転可能に配置される。更に、セカンダリシャフトＳＳ上には、２速駆動ギヤ４２と６速駆動ギヤ４６との間に２−６速シンクロメッシュ機構８３が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、４速駆動ギヤ４４に対応して４速シンクロメッシュ機構８４が軸方向にスライド可能に設けられる。この場合も、所望のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構をスライドさせて該ギヤ段のシンクロを入れることにより、該ギヤ段がセカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）に連結される。セカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）に関連して設けられたこれらのギヤ及びシンクロメッシュ機構によって、偶数段の変速段を実現するための第２変速機構Ｇ２が構成される。なお、なお、上記の駆動ギヤ４２，４４，４６は、本発明にかかる偶数段ギヤであり、上記のシンクロメッシュ機構８３，８４は、本発明にかかる第２同期結合装置である。第２変速機構Ｇ２の各駆動ギヤも、カウンタシャフトＣＳ上に設けられた対応する従動ギヤ５１，５２，５３に噛み合い、カウンタシャフトＣＳを回転駆動する。なお、セカンダリシャフトＳＳに固定されたギヤ４９はアイドルシャフトＩＤＳ上のギヤ５５に結合しており、該アイドルシャフトＩＤＳから外側メインシャフトＯＭＳを介して偶数段クラッチＣ２に結合される。
【００４３】
リバースシャフトＲＶＳの外周には、リバースギヤ５８が相対的に回転可能に配置される。また、リバースシャフトＲＶＳ上には、リバースギヤ５８に対応してリバースシンクロメッシュ機構（リバース用同期係合装置）８５が軸方向にスライド可能に設けられ、また、アイドルシャフトＩＤＳに係合するギヤ５０が固定されている。リバースシャフトＲＶＳに関連して設けられたこれらのギヤ及びシンクロメッシュ機構によって、リバース段を実現するためのリバース変速機構ＧＲが構成される。車両１を後進（リバース走行）させる場合は、シンクロメッシュ機構８５のシンクロを入れて、偶数段クラッチＣ２を係合することにより、偶数段クラッチＣ２の回転が外側メインシャフトＯＭＳ及びアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳに伝達され、リバースギヤ５８が回転される。リバースギヤ５８は内側メインシャフトＩＭＳ上のギヤ５６に噛み合っており、リバースギヤ５８が回転するとき内側メインシャフトＩＭＳは前進時とは逆方向に回転する。内側メインシャフトＩＭＳの逆方向の回転はプラネタリギヤ機構７０に連結した３速駆動ギヤ４３を介してカウンタシャフトＣＳに伝達される。
【００４４】
カウンタシャフトＣＳ上には、図２において左側から順に、２−３速従動ギヤ５１と、６−７速従動ギヤ５２と、４−５速従動ギヤ５３と、パーキング用ギヤ５４と、ファイナル駆動ギヤ５５とが固定的に配置される。ファイナル駆動ギヤ５５は、ディファレンシャル機構５のディファレンシャルリングギヤ（図示せず）と噛み合うようになっており、これにより、カウンタシャフトＣＳの回転がディファレンシャル機構５の入力軸（つまり車両推進軸）に伝達される。また、プラネタリギヤ機構７０のリングギヤ７５には、該リングギヤ７５の回転を停止するためのブレーキ４１が設けられる。
【００４５】
上記構成の変速機４では、２−６速シンクロメッシュ機構８３のシンクロスリーブを左方向にスライドすると、２速駆動ギヤ４２がセカンダリシャフトＳＳに結合され、右方向にスライドすると、６速駆動ギヤ４６がセカンダリシャフトＳＳに結合される。また、４速シンクロメッシュ機構８４のシンクロスリーブを右方向にスライドすると、４速駆動ギヤ４４がセカンダリシャフトＳＳに結合される。このように偶数の駆動ギヤ段を選択した状態で、偶数段クラッチＣ２を係合することにより、変速機４は偶数の変速段（２速、４速、又は６速）に設定される。
【００４６】
３−７速シンクロメッシュ機構８１のシンクロスリーブを左方向にスライドすると、３速駆動ギヤ４３が内側メインシャフトＩＭＳに結合されて３速の変速段が選択され、右方向にスライドすると、７速駆動ギヤ４７が内側メインシャフトＩＭＳに結合されて７速の変速段が選択される。また、５速シンクロメッシュ機構８２のシンクロスリーブを右方向にスライドすると、５速駆動ギヤ４５が内側メインシャフトＩＭＳに結合されて５速の変速段が選択される。シンクロメッシュ機構８１、８２がいずれのギヤ４３、４７、４５も選択していない状態（ニュートラル状態）では、プラネタリギヤ機構７０の回転がキャリア７３に連結したギヤ４３を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、１速の変速段が選択されることになる。このように奇数の駆動ギヤ段を選択した状態で、奇数段クラッチＣ１を係合することにより、変速機４は奇数の変速段（１速、３速、５速、又は７速）に設定される。
【００４７】
変速機４で実現すべき変速段の決定及び該変速段を実現するための制御（第１変速機構Ｇ１及び第２変速機構Ｇ２における変速段の選択、すなわちシンクロの切り替え制御と、奇数段クラッチＣ１及び偶数段クラッチＣ２の係合及び係合解除の制御等）は、公知のように、運転状況に従って、電子制御ユニット１０によって実行される。
【００４８】
本実施形態のハイブリッド車両では、車両の走行モードとして、各種の運転条件に応じて、モータ３の駆動力のみをカウンタシャフトＣＳに伝達して車両を駆動するモータ走行モード（以下、「ＥＶ走行モード」と記す。）と、モータ３の駆動力とエンジン２の駆動力との両方をカウンタシャフトＣＳに伝達して車両を駆動するハイブリッド走行モード（以下、「ＨＥＶ走行モード」と記す。）と、エンジン２の駆動力のみをカウンタシャフトＣＳに伝達して車両を駆動するエンジン走行モード（以下、「ＥＮＧ走行モード」と記す。）の各モードの実施が可能である。
【００４９】
ＥＶ走行モードでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を非係合とし、奇数段ギヤ４３，４５，４７のいずれかをインギヤさせた状態で、モータ３の駆動力を内側メインシャフトＩＭＳからインギヤしているいずれかの奇数段ギヤ４３，４５，４７を介してカウンタシャフトＣＳに伝達して車両を走行させる。この場合、駆動力を伝達している奇数段ギヤ４３，４５，４７の一段上又は一段下の偶数段ギヤ４２，４４，４６を変速準備段としてプレシフトしておく。また、ＨＥＶ走行モードでは、第１クラッチＣ１を係合させ、奇数段ギヤ４３，４５，４７のいずれかをインギヤさせた状態で、内側メインシャフトＩＭＳに伝達されるエンジン２及びモータ３の駆動力をインギヤしているいずれかの奇数段ギヤ４３，４５，４７でカウンタシャフトＣＳに伝達することで車両を走行させる。また、ＥＮＧ走行モードでは、第２クラッチＣ２を係合させ、奇数段ギヤ４３，４５，４７をオフギヤし偶数段ギヤ４２，４４，４６のいずれかをインギヤさせた状態で、エンジン２の駆動力を第２クラッチＣ２で外側メインシャフトＯＭＳに伝達し、外側メインシャフトＯＭＳからインギヤしているいずれかの偶数段ギヤ４２，４４，４６を介してカウンタシャフトＣＳに伝達して車両を走行させる。
【００５０】
図４は、変速機４による変速段の切り替えを自動で行う自動変速制御に用いるシフトマップ（変速マップ）Ｍ１の一例を示す図である。このシフトマップＭ１は、図１に示すようにＥＣＵ１０との間でデータの授受が可能なＲＯＭ（記憶手段）１５に格納されている。ＥＣＵ１０は、ＲＯＭ１５から読み出したシフトマップＭ１に基づいて変速機４の変速段の制御を行う。
【００５１】
図４に示すシフトマップＭ１は、車速センサ３９で検出した車速Ｖを横軸に取り、アクセルペダル開度センサ３１で検出したアクセルペダル開度ＡＰを縦軸に取るグラフである。そして、当該グラフ上において、変速段ごとに設定された複数のアップシフト線（実線）及びダウンシフト線（一点鎖線）を有する。アップシフト線とダウンシフト線との間には、ヒステリシスを持たせており、変速状態が頻繁に遷移してしまうシフトハンチングを抑制している。ＥＣＵ１０は、車速Ｖとアクセルペダル開度ＡＰとに基づいて、シフトマップＭ１から変速機４で設定すべき変速段（ギヤ段）を検索する。
【００５２】
図１に示すように、変速機４での変速段の設定に用いるシフトマップＭ１には、上記ＥＶ走行モードでの変速段（以下、「ＥＶ走行ギヤ段」と記す。）の設定に用いる第１シフトマップ（第１変速マップ）Ｍ１１と、ＥＮＧ走行モードでの変速段（以下、「ＥＮＧ走行ギヤ段」と記す。）の設定に用いる第２シフトマップ（第２変速マップ）Ｍ１２とが含まれている。図４に示すシフトマップのグラフには、これら第１シフトマップＭ１１（ＥＶ走行ギヤ段として示すライン）と第２シフトマップＭ１２（ＥＮＧ走行ギヤ段として示すライン）の両方が併記されている。したがって、ＥＶ走行モードでは、図４に示すグラフ上のＥＶ走行ギヤ段の各ラインに従って変速段が設定される。一方、ＥＮＧ走行モードでは、図４に示すグラフ上のＥＮＧ走行ギヤ段の各ラインに従って変速段が設定される。このように、本実施形態では、車両の走行モードに応じてシフトマップを持ち替える制御が行われる。
【００５３】
また、本実施形態の制御装置は、図１に示すように、ＲＯＭ１５に格納された目標変速段ごとの目標駆動力マップＭ２を備えている。図５は、この目標駆動力マップＭ２の一例を示す図である。同図のグラフは、車速Ｖを横軸に取り、目標トルク（目標駆動力）Ｔｑを縦軸に取っている。そして、アクセルペダル開度ＡＰのラインとして、０％〜１００％の間で１０％間隔に複数本のラインが設定されている。したがって、現在のアクセルペダル開度ＡＰと車速Ｖから車両の目標駆動力（要求駆動力）が決まる。
【００５４】
図５に示す目標駆動力マップＭ２は、変速機４で設定される変速段（ＥＶ走行ギヤ段又はＥＮＧ走行ギヤ段）ごとに異なる複数のマップがそれぞれ用意されている。そして、ＥＣＵ１０は、車速センサ３９が検出した車速Ｖ、アクセルペダル開度センサ３１が検出したアクセルペダル開度、及びブレーキペダルセンサ３２が検出したブレーキペダル開度に応じて、図５の目標駆動力マップＭ２を用いて変速機４のカウンタシャフトＣＳから出力することが必要な目標駆動力を算出する。
【００５５】
また、上記の目標駆動力マップＭ２には、ＥＶ走行モードでの走行が可能な領域（以下「ＥＶ走行可能領域」という。）が設定されている。図５のグラフ上で網掛けを施した部分ＹがこのＥＶ走行可能領域である。したがって、現在又は変速後の変速段（ＥＶ走行ギヤ段又はＥＮＧ走行ギヤ段）に対応する目標駆動力マップＭ２上のアクセルペダル開度ＡＰと車速Ｖとから求まる点がこのＥＶ走行可能領域Ｙ内にあれば、ＥＶ走行モードでの走行が可能である。すなわちこの場合は、ＥＶ走行モードでの走行によって目標変速段での目標駆動力を確保することができる。その一方で、当該点がＥＶ走行可能領域Ｙ内になければ、ＥＶ走行モードの実施が不可能である。すなわちこの場合は、ＥＶ走行モードでの走行によっては目標変速段での目標駆動力を確保できない。そのため、目標駆動力を確保するには、走行モードをＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モード又はＥＮＧ走行モードに切り替える必要がある。
【００５６】
図６は、ＥＶ走行モードでの走行中に運転者によるパドルスイッチ６５の操作が行われた場合の制御の流れを説明するための図である。同図に示すように、ＥＶ走行モードでの走行中には、アクセルペダル開度センサ３１で検出したアクセルペダル開度ＡＰのデータ１０１と、車速センサ３９で検出した車速Ｖのデータ１０２とに基づいて、基本目標駆動力算出ステップ１０３で基本目標駆動力を算出する。ＲＯＭ１５内には、車速Ｖとアクセルペダル開度ＡＰとに基づいた基本目標駆動力マップ（図示せず）が格納されており、基本目標駆動力算出ステップ１０３では、車速Ｖのデータ１０１とアクセルペダル開度ＡＰのデータ１０２からこの基本目標駆動力マップ上の値を検索することで、基本目標駆動力が算出される。
【００５７】
さらに、基本目標駆動力算出ステップ１０３で算出された基本目標駆動力と、エンジン２やモータ３の駆動状態に基づく車両の走行状態のデータ１０４と、パドルスイッチ６５の操作（の有無）に基づく手動変速制御の指令のデータ１０５とに基づいて、目標ギヤ段選定ステップ１０６で目標ギヤ段（ＥＮＧ走行ギヤ段又はＥＶ走行ギヤ段）の選定が行われる。この目標ギヤ段選定ステップ１０６での目標ギヤ段の選定は、シフトマップＭ１（Ｍ１１又はＭ１２）上の値（図４に示すグラフ上の値）を検索することで行われる。なお、後述するように、ＥＶ走行モードでの走行中にパドルスイッチ６５の操作が行われた場合には、ＥＶ走行ギヤ段ではなくＥＮＧ走行ギヤ段に従って目標ギヤ段の選定が行われる。
【００５８】
そして、目標ギヤ段選定ステップ１０６で選定された目標ギヤ段（ＥＮＧ走行ギヤ段又はＥＶ走行ギヤ段）に基づいて、目標駆動力算出ステップ１０７で当該目標ギヤ段での目標駆動力を算出する。この目標ギヤ段での目標駆動力の算出は、目標ギヤ段（ＥＶ走行ギヤ段又はＥＮＧ走行ギヤ段）ごとの目標駆動力マップＭ２上の値を検索することで行われる。その後、目標駆動力算出ステップ１０７で算出された目標駆動力に基づいて、目標トルク算出ステップ１０８で目標トルクを算出し、当該目標トルクがＥＶ走行可能領域Ｙ内にあるか否かを判断する。そして、この判断に基づいてエンジン２及びモータ３の駆動制御及び走行モードの選択制御を実施する。
【００５９】
このように、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置では、目標変速段ごとに目標駆動力を設定している。そして、その目標駆動力に対してＥＶ走行モードでの走行が可能な領域を設定している。また、ＥＶ走行モードでの走行中は、ＥＶ走行モード相当の変速段（ＥＶ走行ギヤ段）の演算（算出）を行っているが、その場合でも、パドルスイッチ６５の操作が行われたときは、当該パドルスイッチ６５の操作に基づいて、ＥＮＧ走行モード相当の変速段（ＥＮＧ走行ギヤ段）の演算（算出）を併せて行うようにしている。
【００６０】
そして、ＥＶ走行モードでの走行中に運転者がパドルスイッチ６５の操作を行った場合には、その目標変速段（パドルスイッチ６５の操作で指令された変速段）での目標駆動力がＥＶ走行可能領域Ｙ内であれば、ＥＶ走行モードでの走行を継続する。その一方で、当該目標駆動力がＥＶ走行可能領域Ｙ外であれば、エンジン２を始動させ、車両１の走行モードをＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モード又はＥＮＧ走行モードに切り替える制御を行う。
【００６１】
図７は、ＥＶ走行モードでの走行中にパドルスイッチ６５の操作が行われた場合の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では、まず、運転者によるパドルスイッチ６５の操作が有るか否か（すなわち、運転者がパドルスイッチ６５に触れたか否か）を判断する（ステップＳＴ１）。その結果、運転者によるパドルスイッチ６５の操作が無い場合には（ＮＯ）、そのまま処理を終了する。一方、運転者によるパドルスイッチ６５の操作が有る場合には（ＹＥＳ）、続けて、パドルスイッチ６５の操作に基づく変速後のギヤ段での要求駆動力を算出する（ステップＳＴ２）。ここでの変速後のギヤ段は、第２シフトマップＭ１２で検索されるＥＮＧ走行ギヤ段である。そして、変速後のギヤ段での目標駆動力（要求駆動力）をＥＶ走行モードによる走行で出力することが可能か否かを判断する（ステップＳＴ３）。その結果、変速後の目標駆動力をＥＶ走行モードで出力することが可能であれば（ＹＥＳ）、ＥＶ走行モードを維持すると共に、パドルスイッチ６５の操作に基づく変速段への変速分の要求駆動力をモータ３の出力で補正する制御を行う（ステップＳＴ４）。
【００６２】
一方、先のステップＳＴ３で変速後の要求駆動力をＥＶ走行モードによる走行で出力（確保）することが可能で無ければ（ＮＯ）、エンジン２を始動させる（ステップＳＴ５）。その後、プレシフトしている偶数段での走行で変速後の要求駆動力を確保することが可能か否かを判断する（ステップＳＴ６）。すなわち、ツインクラッチ式の変速機４におけるＥＶ走行モードでは、奇数段クラッチＣ１を係合させて、インギヤしている第１変速機構Ｇ１の奇数段ギヤ４３，４５，４７のいずれかを介してモータ３の駆動力をカウンタシャフトＣＳ側に伝達して車両を走行させているが、その場合、現在走行している奇数段ギヤ４３，４５，４７の一段上又は一段下の偶数段ギヤ４２，４４，４６のいずれかを変速準備段としてプレシフトしておくようにしている。したがってここでは、プレシフトしている偶数段ギヤ４２，４４，４６のいずれかでの走行によって変速後の要求駆動力を出力することが可能か否かを判断する。その結果、偶数段ギヤ４２，４４，４６での走行で変速後の要求駆動力を出力することが可能であれば（ＹＥＳ）、車両の走行モードをモータ走行モードからエンジン走行モードの切り替える（ステップＳＴ７）。
【００６３】
一方、プレシフトしている偶数段ギヤ４２，４４，４６での走行で変速後の要求駆動力を出力することが可能で無ければ（ステップ６でＮＯ）、続けて、他の奇数段への変速後のＥＶ走行モードによる走行で上記の要求駆動力を出力することが可能か否かを判断する（ステップＳＴ８）。すなわち、現在のＥＶ走行ギヤ段から他のＥＶ走行ギヤ段への変速（奇数変速段間での飛び変速）を行うことで、ＥＶ走行モードを継続しながら要求駆動力を出力することが可能か否かを判断する。
【００６４】
その結果、他の奇数段への変速後のＥＶ走行モードによる走行で上記の要求駆動力を出力することが可能であれば（ＹＥＳ）、ＥＶ走行モードを維持すると共に、パドルスイッチ６５の操作に基づく変速段への変速分の要求駆動力をモータ３の出力で補正する制御を行う（ステップＳＴ４）。一方、他の奇数段への変速後のＥＶ走行モードで上記の要求駆動力を出力することが可能で無ければ（ＮＯ）、車両の走行モードをモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替える（ステップＳＴ７）。
【００６５】
上記の制御について、図４に示すシフトマップＭ１のグラフ上での具体例を示すと、現在の車速Ｖとアクセルペダル開度ＡＰとの関係から求まる点が当該グラフ上のＸ点（車速Ｖａ、アクセルペダル開度ＡＰａ）である場合、ＥＶ走行ギヤ段=３速段、ＥＮＧ走行ギヤ段=５速段となっている。この状態から、パドルスイッチ６５の操作によるダウンシフトが行われると、ＥＮＧ走行ギヤ段=４速段になる。このＥＮＧ走行ギヤ段を基に目標駆動力を決定する。そして、決定した目標駆動力からＥＶ走行モードを実施可能なＥＶ走行可能領域Ｙ（図５参照）内にあるか否かの判定を行い、エンジン始動の要否を決定する。
【００６６】
従来の制御では、ＥＶ走行モードでの走行中にパドルスイッチ６５の操作が行われた場合には、例外なくエンジン２を始動させて、車両の走行モードをＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モード又はＥＮＧ走行モードに切り替える制御を行っていた。これに対して、本実施形態の制御では、パドルスイッチ６５の操作に基づく変速段の変更後の要求駆動力に基づいて、現在の走行ギヤ段（ＥＶ走行ギヤ段）を維持してのＥＶ走行モードでの走行が可能か否かを判定し、可能であれば、現在の走行ギヤ段を維持してＥＶ走行モードでの走行を継続するようにした。
【００６７】
これにより、ＥＶ走行モードでの走行中に手動変速の指令があった場合に、運転者の意図を反映した走行モードの選択が可能となる。また、運転者がＥＶ走行モードの可能領域以上の駆動力を要求した場合にのみエンジン２を始動することで、要求駆動力の点から本来的には不要なエンジン２の始動を抑制することが可能となる。したがって、車両１の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【００６８】
その一方で、要求駆動力の点からＥＶ走行モードでの走行が不可能であると判断した場合には、エンジン２を始動すると共に、エンジン２の駆動力を用いて車両１を駆動するＨＥＶ走行モード又はＥＮＧ走行モードに切り替えることで、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保することができるようにする。したがって、運転者の要求駆動力に対する応答性を良好にすることができ、車両１の走行性能の向上を図ることができる。
【００６９】
また、本実施形態の制御では、ＥＶ走行モードでの走行中に運転者がパドルスイッチ６５の操作を行った際に、上記の要求駆動力に対する判断によって、ＥＶ走行モードでの走行を継続する場合には、変速後（パドルスイッチ６５の指令に基づく変速後）の要求駆動力と変速前の要求駆動力との差を算出し、当該要求駆動力の差をモータ３の出力で補正する制御を行うことができる。
【００７０】
この場合、例えば、車両１が加速状態にあるとき（車両１の加速要求があるとき）には、モータ３の出力（駆動力）を増加させる制御を行い、車両１が減速状態にあるとき（車両１の減速要求があるとき）には、モータ３の回生量を増加させる制御を行うとよい。これらによって、エンジン２を始動させることなく、ＥＶ走行モードでの車両の走行を維持しながらも、運転者の要求駆動力に見合う出力を確保することが可能となる。従って、燃費の向上等を図りながら車両の走行性能を向上させることができる。
【００７１】
また、本実施形態の制御装置では、ＥＶ走行モードでの走行中に、運転者が追い越しや急制動などを行うためにアクセルペダルやブレーキペダルを急激に踏み込んだ場合など、車両の要求駆動力を所定以上の割合で変化させる旨の指令が出された場合には、現在のＥＶ走行ギヤ段から他のＥＶ走行ギヤ段への変速（奇数変速段間での飛び変速）を行うために、図４に示すシフトマップＭ１１上のＥＶ走行ギヤ段の検索を行う。そして、変速後のＥＶ走行ギヤ段による走行で要求駆動力を出力することが可能か否かを判断し、可能であれば、ＥＶ走行モードによる走行を継続するようにしている。その一方で、変速後のＥＶ走行ギヤ段による走行で要求駆動力を出力することが不可能である場合には、エンジン２を始動し、車両の走行モードをＨＥＶ走行モード又はＥＶ走行モードに切り替える制御を行うようにしている。
【００７２】
ＥＶ走行モードで走行中にアクセルペダルやブレーキペダルを急激に踏み込んだ場合などには、ＥＶ走行モード用の第１シフトマップＭ１１を用いてＥＶ走行モードの継続が可能か否かを判断することで、運転者がＥＶ走行モードの可能領域以上の駆動力を要求した場合にのみエンジン２を始動することができる。したがって、要求駆動力の点から本来的に不要なエンジン２の始動を抑制することが可能となる。これにより、車両１の燃費向上及び環境負荷の低減を図ることができる。
【００７３】
また、本実施形態の制御装置では、運転者によるパドルスイッチ６５の操作が行われたときには、ＥＶ走行モードでの走行を継続するか否かに関わらず、エンジン２を始動させる制御を行うようにしてもよい。このように、運転者によるパドルスイッチ６５の操作が行われたときは、走行モードに関わらずエンジン２を始動しておくことで、その後、車両の走行モードをＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モードやＥＮＧ走行モードに切り替える必要が生じた場合にも、運転者の要求駆動力に対する応答性を向上させることができる。
【００７４】
また、上記の制御においてエンジン２を始動する場合は、変速機４を介してモータ３の駆動力をエンジン２のクランク軸２ａに伝達して該エンジン２の始動を行う。この場合、変速機４を介してモータ３の駆動力でエンジン２を始動するには、下記の第１始動モードと第２始動モードのいずれかを用いることができる。第１始動モードは、奇数段クラッチＣ１を締結することで、モータ３の正回転による駆動力を内側メインシャフトＩＭＳ及び奇数段クラッチＣ１を介してエンジン２のクランク軸２ａに伝達してエンジン２を始動するモードである。この際、偶数段ギヤ４２，４４，４６をオフギヤ（偶数段ギヤ４２，４４，４６用の同期係合装置８３，８４をいずれも非係合状態とすることをいう、以下同じ。）させた状態でも良いし、奇数段ギヤ４３，４５，４７をオフギヤ（奇数段ギヤ４３，４５，４７用の同期係合装置８１，８２をいずれも非係合状態とすることをいう。）させた状態でもよい。図８は、第１始動モードの動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【００７５】
第２始動モードは、モータ３の駆動力を第１変速機構Ｇ１から第２変速機構Ｇ２に伝達し、その後、第２変速機構Ｇ２から偶数段クラッチＣ２を経由してエンジン２のクランク軸２ａに伝達することでエンジン２を始動するモードである。図９は、第２始動モードの動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【００７６】
なお、上記第２始動モードでは、第１変速機構Ｇ１から第２変速機構Ｇ２に伝達されるモータ３の駆動力の一部がカウンタシャフト（出力軸）ＣＳを介して駆動輪ＷＲ，ＷＬ側へ伝達される。そのため、車両１が完全に停止している状態、又は車速が所定以下の場合には、偶数段クラッチＣ２の回転数がエンジン２を始動可能な回転数に達していないため、第２始動モードでのエンジン２の始動は行うことができない。
【００７７】
そして、モータ３の駆動力でエンジン２を始動する際に、上記の第１始動モードと第２始動モードのうち始動回転数がより低くなる動力伝達経路を選択することで、エンジン２の始動に要する電力を少なく抑えることができる。また、エンジン２の確実な始動が可能となる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１    車両
２    エンジン（内燃機関）
２ａ    クランク軸（機関出力軸）
３    モータ（電動機）
４    変速機
１０    電子制御ユニット（制御手段）
１５    ＲＯＭ（記憶手段）
３０    バッテリ（蓄電装置）
３１    アクセルペダル開度センサ
３２    ブレーキペダルセンサ
３３    シフトポジションセンサ
３９    車速センサ
４３，４５，４７    駆動ギヤ（奇数段ギヤ）
４２，４４，４６    駆動ギヤ（偶数段ギヤ）
５８    リバースギヤ
６０    シフト装置
６５    パドルスイッチ（手動変速指令手段）
７０    プラネタリギヤ機構
８１，８２    シンクロメッシュ機構（第１同期結合装置）
８３，８４    シンクロメッシュ機構（第２同期結合装置）
８５    リバースシンクロメッシュ機構
Ｃ１    奇数段クラッチ（第１断接手段）
Ｃ２    偶数段クラッチ（第２断接手段）
ＣＳ    カウンタシャフト（出力軸）
Ｇ１    第１変速機構
Ｇ２    第２変速機構
ＩＤＳ    アイドルシャフト
ＩＭＳ    内側メインシャフト（第１入力軸）
ＯＭＳ    外側メインシャフト（第２入力軸）
ＲＶＳ    リバースシャフト（リバース軸）
ＳＳ    セカンダリシャフト（第２入力軸）
ＷＲ，ＷＬ    駆動輪
【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】
0005899047.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005899047.tif 000009
【図９】
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