(57)【要約】【課題】車両全体のエネルギ効率をより良好なものとする。【解決手段】クラッチがオンの状態で定常走行する際には、変速機の各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクを演算し、変速機の各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクに基づいて各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算し、各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量に基づいて各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、各変速段に対応するエンジン熱効率に基づいてエンジン熱効率が最も高くなるように変速機の最適変速段を設定して変速機を制御する。そして、変速段を最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、変速機の損失パワーの低減量およびバッテリの充電電力の増加量を演算し、低減量の絶対値が増加量の絶対値よりも大きいときには、変速段が最適変速段からダウンシフトされるように変速機を制御する。【選択図】図１
2018047783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
モータと、
前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸との間に設けられたクラッチと、
前記回転軸と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された変速機と、
前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンと前記モータと前記クラッチと前記変速機とを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記クラッチがオンの状態で定常走行する際には、
前記変速機の各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクを演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン回転数および前記エンジントルクに基づいて前記各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジンパワーおよび前記エンジン燃料消費量に基づいて前記各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン熱効率に基づいて該エンジン熱効率が最も高くなるように前記変速機の最適変速段を設定し、
前記変速機の変速段が前記最適変速段となるように前記変速機を制御し、
前記変速段を前記最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、前記変速機の損失パワーの低減量および前記バッテリの充電電力の増加量を演算し、
前記低減量の絶対値が前記増加量の絶対値よりも大きいときには、前記変速段が前記最適変速段からダウンシフトされるように前記変速機を制御する、
ハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンにクラッチを介して接続された電動機と、電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された変速機と、電動機と電力をやりとりする蓄電装置とを備え、車両の駆動力を維持しつつ蓄電装置を充放電する場合において、エンジンの動作点が、変速機の現在の変速段で、最高熱効率線に基づく目標エンジン動作範囲から外れる場合には、変速機の変速段を変更することによりエンジンの動作点を目標エンジン動作範囲内に入れるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、エンジン熱効率の悪化をある程度抑制しつつ蓄電装置を充放電することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたハイブリッド自動車では、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることが課題の一つとされている。上述のハイブリッド自動車では、エンジンの動作点が最高熱効率線に基づく目標エンジン動作範囲に入るか否かだけに基づいて変速機の変速段を変更するか否かを判定するから、車両全体のエネルギ効率としてみたときには更に改善の余地がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
モータと、
前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸との間に設けられたクラッチと、
前記回転軸と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された変速機と、
前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンと前記モータと前記クラッチと前記変速機とを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記クラッチがオンの状態で定常走行する際には、
前記変速機の各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクを演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン回転数および前記エンジントルクに基づいて前記各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジンパワーおよび前記エンジン燃料消費量に基づいて前記各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン熱効率に基づいて該エンジン熱効率が最も高くなるように前記変速機の最適変速段を設定し、
前記変速機の変速段が前記最適変速段となるように前記変速機を制御し、
前記変速段を前記最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、前記変速機の損失パワーの低減量および前記バッテリの充電電力の増加量を演算し、
前記低減量の絶対値が前記増加量の絶対値よりも大きいときには、前記変速段が前記最適変速段からダウンシフトされるように前記変速機を制御する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、クラッチがオンの状態で定常走行する際には、変速機の各変速段に対応する（変速機の変速段を各変速段にすると仮定したときの）エンジン回転数およびエンジントルクを演算し、各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクに基づいて各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算する。続いて、各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量に基づいて各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、各変速段に対応するエンジン熱効率に基づいてエンジン熱効率が最も高くなるように変速機の最適変速段を設定し、変速機の変速段が最適変速段となるように変速機を制御する。これにより、エンジンの熱効率をより良好なものとすることができる。そして、変速機の変速段を最適変速段とした後において、変速段を最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、変速機の損失パワーの低減量およびバッテリの充電電力の増加量を演算し、低減量の絶対値が増加量の絶対値よりも大きいときには、変速段が最適変速段からダウンシフトされるように変速機を制御する。したがって、変速機の損失パワーの低減量の絶対値とバッテリの充電電力の増加量の絶対値との比較により変速段を最適変速段からダウンシフトするか否かを判定するから、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。
【０００９】
こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、駆動軸回転数に基づいて前記各変速段に対応する前記エンジン回転数を演算し、駆動軸トルクに基づいて前記各変速段に対応する前記エンジントルクを演算する、ものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例としての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。
【図２】実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン２２の燃費動作ラインおよび自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトする際にエンジン２２の動作点を移動させる様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例としての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、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチ３６と、自動変速機４０と、センターデファレンシャルギヤ５０と、高電圧バッテリ６０と、低電圧バッテリ６７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８と、電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや経由などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３には、エンジン２２をクランキングするためのスタータモータ２４や、エンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ２６が接続されている。
【００１４】
モータ３０は、例えば同期発電電動機として構成されている。インバータ３２は、モータ３０に接続されると共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、電子制御ユニット７０によってインバータ３２の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。クラッチ３６は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸との接続および接続の解除を行なう。
【００１５】
自動変速機４０は、１０段変速の自動変速機として構成されており、モータ３０の回転軸３１に接続された入力軸４１と、駆動軸４６に接続された出力軸４２と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）と、を有する。この自動変速機４０は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第１０速までの前進段や後進段を形成して入力軸４１と出力軸４２との間で動力を伝達する。
【００１６】
センターデファレンシャルギヤ５０は、駆動軸４６と、前輪５１ａ，５１ｂに車軸５２およびフロントデファレンシャルギヤ５３を介して連結されたフロント伝達軸５４と、後輪５５ａ，５５ｂに車軸５６およびリヤデファレンシャルギヤ５７を介して連結されたリヤ伝達軸５８と、に接続されている。このセンターデファレンシャルギヤ５０は、駆動軸４６の動力をフロント伝達軸５４，リヤ伝達軸５８に分配して伝達したり、フロント伝達軸５４，リヤ伝達軸５８の動力の総和を駆動軸４６に伝達したりする。
【００１７】
高電圧バッテリ６０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、インバータ３２と共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。低電圧バッテリ６７は、定格電圧が高電圧バッテリ６０よりも低い例えば鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ２４やオルタネータ２６と共に低電圧側電力ライン６６に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、高電圧側電力ライン６１と低電圧側電力ライン６６とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、電子制御ユニット７０によって制御されることにより、高電圧側電力ライン６１の電力を低電圧側電力ライン６６に電圧の降圧を伴って供給する。
【００１８】
電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍ，駆動軸４６に取り付けられた回転数センサ４６ａからの駆動軸４６の回転数Ｎｐを挙げることができる。また、高電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂや高電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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Ａｃｃ，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も挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、エンジン２２への制御信号や、スタータモータ２４への制御信号，オルタネータ２６への制御信号を挙げることができる。また、インバータ３２への制御信号，クラッチ３６への制御信号，自動変速機４０への制御信号，ＤＣ／ＤＣコンバータ６８への制御信号も挙げることができる。電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ２３ａからのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、回転位置検出センサ３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を演算したりしている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３６がオフの状態でモータ３０からの動力を用いて走行する電動走行（ＥＶ走行）モードや、クラッチ３６がオンの状態でエンジン２２およびモータ３０からの動力を用いて走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードで走行する。
【００２０】
ＨＶ走行モードでは、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて自動変速機４０の目標変速段Ｓ＊を設定し、自動変速機４０の変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸４６（自動変速機４０の出力軸４２）の要求トルクＴｐ＊を設定し、駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊と自動変速機４０のギヤ比Ｇｒとに基づいて自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。自動変速機４０のギヤ比Ｇｒは、モータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を駆動軸４６の回転数Ｎｐで除して計算したり、自動変速機４０の現在の変速段に対応する値を用いたりすることができる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅ（＝モータ３０の回転数Ｎｍ）および燃費動作ラインに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。ここで、エンジン２２の燃費動作ラインは、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２のパワーＰｅと回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係を定めたラインである。そして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御すると共にモータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、ＥＶ走行モードについては、本発明の中核をなさないことから、詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ＨＶ走行モードでの定常走行時の自動変速機４０の制御について説明する。なお、実施例では、アクセル開度Ａｃｃの単位時間当たりの変化量であるアクセル変化率ΔＡｃｃの絶対値が閾値ΔＡｃｃｒｅｆ以下で且つ車速Ｖの単位時間当たりの変化量である車速変化率ΔＶの絶対値が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときに、定常走行時と判定するものとした。図２および図３は、実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、定常走行時に実行される。
【００２２】
定常走行時変速制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、駆動軸４６の回転数Ｎｐや走行抵抗Ｔｖ，デフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、駆動軸４６の回転数Ｎｐは、回転数センサ４６ａにより検出されたものを入力したり、車速センサ８８からの車速Ｖに換算係数ｋｖを乗じて得られたものを入力したりするものとした。走行抵抗Ｔｖは、車速Ｖに基づいて推定されたものを入力するものとした。デフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓは、センターデファレンシャルギヤ５０の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ１と、フロントデファレンシャルギヤ５３の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ２と、リヤデファレンシャルギヤ５７の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ３と、の和として計算されたものを入力するものとした。センターデファレンシャルギヤ５０の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ１は、車速Ｖや走行抵抗Ｔｖ，センターデファレンシャルギヤ５０の摩擦係合係数および噛合損失係数および攪拌損失係数などに基づいて計算することができる。同様に、フロントデファレンシャルギヤ５３やリヤデファレンシャルギヤ５７の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ２，Ｔｄｆｌｏｓｓ３も計算することができる。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、走行抵抗Ｔｖとデフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓとに基づいて、駆動軸４６（自動変速機４０の出力軸４２）のトルクＴｐを計算する（ステップＳ１１０）。続いて、駆動軸４６の回転数Ｎｐと自動変速機４０の各変速段Ｓ（実施例では、１０段変速の自動変速機を用いるから、Ｓ：１〜１０）のギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］との積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する（自動変速機４０の変速段を各変速段Ｓにすると仮定したときの）入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１２０）。そして、駆動軸４６のトルクＴｐを自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］で除して、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１３０）。
【００２４】
次に、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する自動変速機４０の入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］および回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］や摩擦係合係数Ａａｔ［Ｓ］，噛合損失係数Ｂａｔ［Ｓ］，攪拌損失係数Ｃａｔ［Ｓ］を用いて、式（１）により、自動変速機４０の各変速段［Ｓ］に対応する自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１４０）。なお、摩擦係合係数Ａａｔ［Ｓ］，噛合損失係数Ｂａｔ［Ｓ］，攪拌損失係数Ｃａｔ［Ｓ］は、予め実験や解析により定められる。
【００２５】
Tatloss［Ｓ］＝Aat[S]＋Bat[S]・Tatin[S]＋Cat[S]・Natin[S]        (1)
【００２６】
続いて、駆動軸４６の回転数Ｎｐと自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］との積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１５０）。なお、ステップＳ１２０で計算した自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］をエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］として設定するものとしてもよい。
【００２７】
そして、駆動軸４６のトルクＴｐを自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］で除したものに自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を加えて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のトルクＴｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１６０）。なお、ステップＳ１３０で計算した自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］に損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を加えてエンジン２２のトルクＴｅ［Ｓ］を計算するものとしてもよい。
【００２８】
こうして自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を計算すると、これらの積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１７０）。続いて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を用いて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を推定する（ステップＳ１８０）。ここで、エンジン２２の燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］は、エンジン２２の回転数ＮｅおよびトルクＴｅと燃料消費量Ｆｃとの関係として予め定められたマップに、エンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を適用することにより、推定するものとした。
【００２９】
そして、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を用いて、式（２）により、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（２）中、「Ｈｕ」は、エンジン２２の低位発熱量である。こうして自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を計算すると、計算したエンジン２２の熱効率ηｅ［１］〜ηｅ［１０］のうちの最大値を最適熱効率ηｅｍａｘとして設定し（ステップＳ２００）、自動変速機４０の各変速段Ｓのうち最適熱効率ηｅｍａｘに対応する変速段を最適変速段Ｓηｅとして設定する（ステップＳ２１０）。そして、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅとなるように自動変速機４０を制御する（ステップＳ２２０）。こうした制御により、エンジン２２の熱効率をより良好なものとすることができる。
【００３０】
ηe[S]=Pe[S]/(fc[S]・Hu)      (2)
【００３１】
次に、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅ（現在の変速段）が第２速以上であるか第１速であるかを判定する（ステップＳ３００）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能であるか否かを判定する処理である。最適変速段Ｓηｅが第１速であるときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能ではないと判断し、本ルーチンを終了する。
【００３２】
ステップＳ３００で自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅが第２速以上であるときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能であると判断し、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよびそれよりも１段だけ低速段側の変速段（Ｓηｅ−１）の自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］，Ｔａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］および入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓηｅ］，Ｎａｔｉｎ［Ｓηｅ−１］の積として、それぞれ自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよび変速段（Ｓηｅ−１）に対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］，Ｐａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］を計算する（ステップＳ３１０）。
【００３３】
続いて、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅに対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］と、変速段（Ｓηｅ−１）に対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］と、を比較する（ステップ３２０）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓを低減できるか否かを判定する処理である。自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］が自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］以下のときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトしても自動変速機４０の損失パワーを低減できないと判断し、本ルーチンを終了する。
【００３４】
ステップＳ３２０で自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］が自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］よりも大きいときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると自動変速機４０の損失パワーを低減できると判断し、自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］から自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］を減じて、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓを計算する（ステップＳ３３０）。
【００３５】
続いて、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈを推定する（ステップＳ３４０）。図４は、エンジン２２の燃費動作ラインおよび自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトする際にエンジン２２の動作点を移動させる様子を示す説明図である。いま、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅで且つエンジン２２を燃費動作ラインの点Ａで運転しているときを考える。このときに、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると、自動変速機４０のギヤ比Ｇａｔが大きくなってエンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるから、エンジン２２のパワーＰｅが一定であれば、エンジン２２の動作点は、点Ａから点Ｂに移行し、燃費動作ラインから離間する。エンジン２２の動作点が燃費動作ラインから離間すると、エンジン２２の効率が低下するため、エンジン２２の動作点を燃費動作ラインの点Ａから（点Ｂを経由して）点Ｃに移動させることが考えられる。定常走行時には、自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊や要求トルクＴｉｎ＊に入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎを乗じて得られる要求パワーＰｉｎ＊が略一定であるから、エンジン２２の動作点を点Ａや点Ｂから点Ｃに移動させる（エンジン２２のパワーＰｅを増加させる）場合、高電圧バッテリ６０の充電電力が増加する。これを踏まえて、実施例では、ステップＳ３４０の処理で、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよび変速段（Ｓηｅ−１）に対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓηｅ］，Ｎｅ［Ｓηｅ−１］とエンジン２２の燃費動作ラインとに基づいて、高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈ（エンジン２２の動作点が点Ｃのときの高電圧バッテリ６０の充電電力とエンジン２２の動作点が点Ａのときの高電圧バッテリ６０の充電電力との差分）を推定するものとした。
【００３６】
次に、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値と高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値とを比較する（ステップＳ３５０）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると車両全体のエネルギ効率をより良好にできるか否かを判定する処理である。
【００３７】
自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値以下のときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトしても車両全体のエネルギ効率をより良好にできないと判断し、本ルーチンを終了する。一方、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈ絶対値よりも大きいときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると車両全体のエネルギ効率をより良好にできると判断し、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトされるように自動変速機４０を制御して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードでの定常走行時には、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］に基づいて各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を演算する。続いて、各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］に基づいて各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を演算し、各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］に基づいてエンジン２２の熱効率が最も高くなるように自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅを設定し、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅとなるように自動変速機４０を制御する。これにより、エンジン２２の熱効率をより良好なものとすることができる。そして、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると仮定したときの、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓおよび高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈを演算し、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値よりも大きいときには、自動変速機４０が最適変速段Ｓηｅからダウンシフトされるように自動変速機４０を制御する。これにより、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、自動変速機４０として、１０段変速の変速機を用いるものとしたが、４段変速や６段変速，８段変速などの変速機を用いるものとしてもよい。
【００４０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、クラッチ３６が「クラッチ」に相当し、自動変速機４０が「変速機」に相当し、高電圧バッテリ６０が「バッテリ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。
【００４１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４２】
以上、本発明を実施するため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。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
２０ ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクシャフト、２３ａ  クランクポジションセンサ、２４  スタータモータ、２６  オルタネータ、３０  モータ、３０ａ  回転位置検出センサ、３２  インバータ、３６  クラッチ、４０  自動変速機、４１  入力軸、４２  出力軸、４６ａ  回転数センサ、５０  センターデファレンシャルギヤ、５１ａ，５１ｂ  前輪、５２  車軸、５３  フロントデファレンシャルギヤ、５４  フロント伝達軸、５５ａ，５５ｂ  後輪、５６  車軸、５７  リヤデファレンシャルギヤ、５８  リヤ伝達軸、６０  高電圧バッテリ、６１  高電圧側電力ライン、６６  低電圧側電力ライン、６７  低電圧バッテリ、６８  ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０  電子制御ユニット、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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