(57)【要約】【課題】エンジンの出力によって走行している状態から２つのモータの出力によって走行する状態への切り替えをスムーズに実行することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両を走行させるためのトルクを出力する駆動力源としてエンジンおよび複数のモータを備え、前記エンジンの出力によって前記車両を走行させる第１走行モードと、複数の前記モータの出力によって前記車両を走行させる第２走行モードと、いずれか１つの前記モータの出力によって前記車両を走行させる第３走行モードとのいずれかを前記車両に対する要求駆動力に応じて選択して設定するハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源の出力の大きさを求める検出手段（ステップＳ３）と前記出力の大きさに応じて、前記第２走行モードの選択可能性を変更する設定手段（ステップＳ５〜Ｓ７）とを設けた。【選択図】図１３
2015020486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させるためのトルクを出力する駆動力源としてエンジンおよび複数のモータを備え、前記エンジンの出力によって前記車両を走行させる第１走行モードと、複数の前記モータの出力によって前記車両を走行させる第２走行モードと、いずれか１つの前記モータの出力によって前記車両を走行させる第３走行モードとのいずれかを前記車両に対する要求駆動力に応じて選択して設定するハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動力源の出力の大きさを求める検出手段と、
前記出力の大きさに応じて、前記第２走行モードの選択可能性を変更する設定手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記出力が大きいほど前記選択可能性を低くする手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記出力が予め定めた所定値よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択して設定することを禁止する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記出力が予め定めた所定値よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択しない手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を含み、
前記設定手段は、前記エンジン回転数が予め定めた所定回転数よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択して設定することを禁止する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を含み、
前記設定手段は、前記エンジン回転数が予め定めた所定回転数よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択しない手段を含む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７】
前記要求駆動力は、アクセル開度と車速とに基づいて求められる駆動力の要求量を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記ハイブリッド車両は、
前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに複数の前記モータのうちの第１モータが連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに複数の前記モータのうちの第２モータおよび駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成され、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、
前記第１回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定するブレーキ機構と
を備えていることを請求項１から７のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行のための駆動力源としてエンジンおよび発電機能のあるモータを備えているハイブリッド車両の走行を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、駆動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（以下、エンジン）、および発電機能のあるモータを搭載した車両である。そして、エンジンとモータとが持つそれぞれの特性を生かすことにより、燃費を向上させることができ、また排気ガスの低減を図ることができる車両である。そのようなハイブリッド車両に関する発明の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジン、第１モータ、第２モータ、および、３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成される動力分割機構を備えている。さらに、エンジンの出力軸を回転不可能に固定するクラッチを備えている。第１モータは動力分割機構を介してエンジンの出力軸に連結されている。第２モータは駆動輪に連結されている。それらエンジン、第１モータ、第２モータ、およびクラッチの各動作は、車両の要求駆動力に応じて、それぞれ制御されるように構成されている。そして、クラッチを係合してエンジンの出力軸を固定することにより、動力分割機構を減速機構もしくは増速機構として機能させた状態で、第１モータおよび第２モータの両方を駆動させたモータ走行が可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、特許文献１に記載されているハイブリッド車両は、エンジンの出力により車両を走行させるいわゆる「エンジン走行モード」、第２モータの出力のみで車両を走行させるいわゆる「シングルモータ走行モード」、および、クラッチを係合することによりエンジンの回転数を０に固定して、第１モータおよび第２モータの両方の出力によって車両を走行させるいわゆる「ツインモータ走行モード」の３つの走行モードを選択することが可能な構成となっている。したがって、要求駆動力や走行状態に応じて３つの走行モードを適宜選択して車両を走行させることにより、エンジンおよびモータを有効に利用することができ、車両の燃費を向上させることができる。
【０００６】
その一方で、車両の走行モードが、エンジンの出力による「エンジン走行モード」から第１モータおよび第２モータの両方の出力による「ツインモータ走行モード」へ切り替えられる場合には、エンジンの回転が停止させられることにより、一旦、第２モータ単独の出力によるモータ走行の状態になった後に、クラッチを係合して「ツインモータ走行モード」に移行することになる。通常、「エンジン走行モード」の際に得られる駆動トルクに対して、第２モータ単独で得られる駆動トルクは小さくなる。そのため、上記のような「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えの際には、一時的に車両の駆動トルクが低下することになる。そのような駆動トルクの低下量が大きいと、走行中に運転者が意図しない駆動トルクの落ち込みが発生し、それが運転者にとってショックや違和感となってしまう可能性があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エンジンおよび複数のモータを駆動力源とするハイブリッド車両において、エンジンの出力によって走行している状態から複数のモータの出力によって走行する状態への切り替えをスムーズに実行することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、車両を走行させるためのトルクを出力する駆動力源としてエンジンおよび複数のモータを備え、前記エンジンの出力によって前記車両を走行させる第１走行モードと、複数の前記モータの出力によって前記車両を走行させる第２走行モードと、いずれか１つの前記モータの出力によって前記車両を走行させる第３走行モードとのいずれかを前記車両に対する要求駆動力に応じて選択して設定するハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動力源の出力の大きさを求める検出手段と、前記出力の大きさに応じて、前記第２走行モードの選択可能性を変更する設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】
また、この発明における前記設定手段は、前記出力が大きいほど前記選択可能性を低くする手段を含んでいる。
【００１０】
また、この発明における前記設定手段は、前記出力が予め定めた所定値よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択して設定することを禁止する手段を含んでいる。
【００１１】
また、この発明における前記設定手段は、前記出力が予め定めた所定値よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択しない手段を含んでいる。
【００１２】
また、この発明における前記検出手段は、前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を含むことができ、その場合に、この発明における前記設定手段は、前記エンジン回転数が予め定めた所定回転数よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択して設定することを禁止する手段を含んでいる。
【００１３】
また、この発明における前記検出手段は、前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を含むことができ、その場合に、この発明における前記設定手段は、前記エンジン回転数が予め定めた所定回転数よりも大きい場合に、前記第２走行モードを選択しない手段を含んでいる。
【００１４】
また、この発明における前記要求駆動力は、アクセル開度と車速とに基づいて求められる駆動力の要求量を含んでいる。
【００１５】
そして、この発明は、前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに複数の前記モータのうちの第１モータが連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに複数の前記モータのうちの第２モータおよび駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成され、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、前記第１回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定するブレーキ機構とを備えているハイブリッド車両を制御の対象にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明では、エンジンおよび少なくとも２基以上のモータを駆動力源として搭載したハイブリッド車両を走行させる際に、車両に対する要求駆動量に応じて、エンジンの出力によって走行する第１走行モード、複数のモータの出力によって走行する第２走行モード、および、いずれか１基のモータの出力によって走行する第３走行モードが適宜選択されて設定される。そのため、車両に要求される駆動力を適切に発生させるとともに、燃費やエネルギ効率を向上させることができる。そして、特にこの発明によれば、駆動力源が出力しているトルクの大きさに応じて、第２走行モードの選択可能性、すなわち第２走行モードの選択し易さが変更される。なお、駆動力源の出力とは、エンジンの出力であり、あるいは、エンジンの出力とモータの出力とを合わせた出力のことである。したがって、車両が第１走行モードで走行している際に、第２走行モードへの走行モードの切り替えを適切な状態で行うことができる。そのため、走行中における走行モードの切り替えをスムーズに行うことができ、車両の操作性や快適性を向上させることができる。
【００１７】
また、この発明によれば、駆動力源の出力が大きいほど第２走行モードの選択可能性が低く設定される。すなわち、駆動力源の出力が大きいほど第２走行モードが選択され難くされる。例えば、要求駆動量に応じて各走行モードを選択する領域を定めたマップを用いて走行モードの切り替え制御を行う場合には、駆動力源の出力が大きいほど第２走行モードを選択する領域が狭くなるようにマップが変更される。したがって、例えばエンジンの出力が大きく、その状態で第２走行モードへの切り替えが行われると運転者にショックや違和感を与えてしまう可能性がある場合に、第２走行モードへの切り替えが抑制される。そのため、走行モードの切り替えの際に運転者にショックや違和感を与えてしまうことを防止もしくは抑制することができる。
【００１８】
また、この発明によれば、駆動力源の出力が、閾値として予め設定して所定値よりも大きい場合には、第２走行モードの選択可能性が０に設定される。すなわち、第２走行モードを選択して設定することが禁止される。もしくは、第２走行モードを選択しないように制御される。例えば、要求駆動量に応じて各走行モードを選択する領域を定めたマップを用いて走行モードの切り替え制御を行う場合には、第２走行モードを選択する領域を削除したものにマップが変更される。したがって、例えばエンジンの出力が大きく、その状態で第２走行モードへの切り替えが行われると運転者にショックや違和感を与えてしまう可能性がある場合には、第２走行モードへの切り替えは行われない。そのため、走行モードの切り替えの際に運転者にショックや違和感を与えてしまうことを回避することができる。
【００１９】
また、この発明によれば、エンジン回転数が、閾値として予め設定して所定回転数よりも高い場合には、第２走行モードの選択可能性が０に設定される。すなわち、第２走行モードを選択して設定することが禁止される。もしくは、第２走行モードを選択しないように制御される。例えば、要求駆動量に応じて各走行モードを選択する領域を定めたマップを用いて走行モードの切り替え制御を行う場合には、第２走行モードを選択する領域を削除したものにマップが変更される。したがって、例えばエンジン回転数が高く、すなわちエンジンの出力が大きく、その状態で第２走行モードへの切り替えが行われると運転者にショックや違和感を与えてしまう可能性がある場合には、第２走行モードへの切り替えは行われない。そのため、走行モードの切り替えの際に運転者にショックや違和感を与えてしまうことを容易に回避することができる。
【００２０】
また、この発明によれば、アクセル開度と車速とに基づいて要求駆動力が求められる。そして、その要求駆動力に応じて、車両の走行モードが設定される。例えば、アクセル開度および車速に関して走行モードを選択する領域を定めたマップにおいて、アクセルと車速とによって決まる運転点が要求駆動力として求められる。そのため、走行モードの選択および切り替えのための制御を、運転者の要求や実際の走行状態等を反映させて適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示すブロック図である。
【図２】エンジン走行領域、ツインモータ走行領域、およびシングルモータ走行領域を示すマップ（線図）である。
【図３】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンの他の例を模式的に示すスケルトン図である。
【図４】この発明に係る制御装置における制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図５】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構についての共線図であって、エンジンで走行している状態を示す図である。
【図６】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構についての共線図であって、モータ・ジェネレータの動力で走行している状態を示す図である。
【図７】図１に示すパワートレーンにおけるブレーキを一方向クラッチに置き換えたパワートレーンを模式的に示すスケルトン図である。
【図８】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンであって、エンジンと動力分割機構との間に変速部を設けたパワートレーンの一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図９】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンであって、図８に示す隔壁部の位置を変更した他のパワートレーンを模式的に示すスケルトン図である。
【図１０】図８および図９に示すパワートレーンの各駆動状態におけるクラッチおよびブレーキならびに各モータ・ジェネレータの動作状態をまとめて示す図表である。
【図１１】図８および図９に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジンで走行している状態を示す図である。
【図１２】図８および図９に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、モータ・ジェネレータで走行している状態を示す図である。
【図１３】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】「ツインモータ走行モード」への切り替えの可能性を０にする（切り替えを禁止する）ために適用されるマップ（線図）であって、図２に示すマップからツインモータ走行領域を除いたマップである。
【図１５】「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」に切り替える制御を行った場合のエンジン回転数や各モータ・ジェネレータの回転数およびトルクなどの変化を示すタイムチャートである。
【図１６】「ツインモータ走行モード」の選択可能性を変更するために適用されるマップ（線図）であって、図２に示すマップにおけるツインモータ走行領域の範囲を変更した（狭めた）マップである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。この発明はエンジンおよびモータを駆動力源として備えたハイブリッド車両を制御対象とする制御装置に関する発明である。特に、そのハイブリッド車両は、エンジンの回転数やトルクを制御するモータと、駆動力を発生するモータとの少なくとも２つのモータを有するいわゆるハイブリッド車両であってよい。
【００２３】
上記のエンジンとしては、ガソリンエンジンが最も一般的であるが、この発明におけるエンジンは、ディーゼルエンジンやガスエンジンなど、ガソリン以外の燃料を使用する内燃機関であってよい。また、モータは、発電機能あるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ）であることが好ましいが、エンジンの制御に作用するモータをモータ・ジェネレータによって構成し、他のモータは発電機能を備えていないモータであってもよい。
【００２４】
さらに、この発明で対象とするハイブリッド車両もしくはその制御装置は、エンジンが出力する動力で走行する走行モードと、バッテリの電力でモータを駆動して走行する走行モードとを選択できるように構成されている。エンジンが出力する動力で走行する走行モードは、その動力の一部を駆動輪に伝達し、かつその動力の他の一部でモータ・ジェネレータを駆動して発電し、その電力で他のモータを駆動して走行するモードや、エンジンで発電機を駆動して発電し、その電力でモータを駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。また、バッテリからモータに電力を供給して走行するモードは、いずれか１つのモータで走行するモードや、２つのモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）を共に駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。
【００２５】
図１に、エンジン（ＥＮＧ）１と、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２および第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３の２つのモータ・ジェネレータとを直列に配列したハイブリッド車両Ｖｅのパワートレーンの一例を模式的に示してある。図１において、エンジン１の出力軸と第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２のロータとが、第１クラッチＣ01を介して連結されている。その第１モータ・ジェネレータ２のロータと第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３のロータとが、第２クラッチＣ02を介して連結されている。そして、第２モータ・ジェネレータ３のロータが駆動軸４に連結されている。
【００２６】
なお、特には図示していないが、エンジン１は、その燃料供給量や点火時期あるいはスロットル開度、さらにはバルブの開閉タイミングなどが電気的に制御されるように構成されている。また、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、いずれも、インバータを介してバッテリに接続されており、回転数やトルク、あるいはモータとしての機能および発電機としての機能の切り替えなどが電気的に制御されるように構成されている。さらに、第１クラッチＣ01および第２クラッチＣ01は、その係合や開放あるいは伝達トルク容量の増減が電気的に制御されるように構成されている。
【００２７】
そして、上記のようなエンジン１の運転制御、第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の運転制御、および、第１クラッチＣ01ならびに第２クラッチＣ02の係合・開放制御などを行う電子制御装置（ＥＣＵ）５が設けられている。
【００２８】
ハイブリッド車両Ｖｅの駆動力源を構成している上記のエンジン１および第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の動力性能や駆動特性は互いに異なっている。例えば、エンジン１は、低トルクかつ低回転数の領域から高トルクかつ高回転数の領域までの広い運転領域で運転できる。また、エネルギ効率はトルクおよび回転数がある程度高い領域で良好になる。これに対して、エンジン１の回転数やエンジン１を停止させる際のクランク角度などを調整する制御および駆動力の出力を行う第１モータ・ジェネレータ２は、低回転数で大きいトルクを出力する特性を有している。そして、駆動軸４にトルクを出力する第２モータ・ジェネレータ３は、第１モータ・ジェネレータ２よりも高回転数で運転でき、かつ最大トルクが第１モータ・ジェネレータ２よりも小さい特性を有している。そこで、この発明で対象とする車両Ｖｅは、駆動力源を構成している上記のエンジン１や第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３を有効に利用して、エネルギ効率あるいは燃費が良好になるように制御される。
【００２９】
その制御は、エンジン１の出力によって走行する「エンジン走行モード」と、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の２つのモータ・ジェネレータをモータとして機能させて走行する「ツインモータ走行モード」と、いずれか１つのモータ・ジェネレータ（具体的には第２モータ・ジェネレータ３）の出力によって走行する「シングルモータ走行モード」とを、車両Ｖｅの走行状態に応じて選択して設定する制御である。
【００３０】
上記のような各走行モードが設定される運転領域を図２に模式的に示してある。図２は、車速を横軸、アクセル開度を縦軸として車両Ｖｅの運転領域を示す図である。符号Ｉで示す領域が「エンジン走行モード」を実行する領域（エンジン走行領域）、符号IIで示す領域が「ツインモータ走行モード」を実行する走行領域（ツインモータ走行領域）、そして、符号III で示す領域が「シングルモータ走行モード」を実行する領域（シングルモータ走行領域）である。そして、それら各走行モードが、車両Ｖｅに対する要求駆動力に応じて選択されて設定されるようになっている。ここで、要求駆動力は、通常のハイブリッド車でエンジンやモータ・ジェネレータを制御する際に求められているものと同様であり、例えば、アクセル開度と車速とに応じて予め定められている。この要求駆動力は、主として、車両Ｖｅの動力性能もしくは動力特性を決める要因になるものであり、車種ごと、もしくは車格ごとに設計上、定めることができる。そして、この要求駆動力は、図２に示すマップ上で、各走行領域を選択するための運転点として表される。
【００３１】
したがって、ここで説明している車両Ｖｅでは、アクセル開度すなわち要求駆動力がある程度以上に大きい場合、あるいは車速がある程度以上の高車速の場合に、「エンジン走行モード」が実行される。この「エンジン走行モード」では、エンジン１が要求駆動力に応じて運転されるとともに、第１クラッチＣ01および第２クラッチＣ02がいずれも係合させられ、エンジン１が出力したトルクが第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３を介して駆動軸４に伝達される。その場合、エンジン１のトルクや回転数が、例えば第１モータ・ジェネレータ２によって制御される。また、第１モータ・ジェネレータ２で電力が発生すれば、その電力で第２モータ・ジェネレータ３が駆動される。したがってこの場合の制御は、ハイブリッド駆動制御と言い得る。
【００３２】
これに対して、アクセル開度が小さいことにより要求駆動力が小さい場合には、運転領域はシングルモータ走行領域III になり、その結果、エンジン１の運転が停止されるとともに、少なくとも第２クラッチＣ02が開放させられる。その状態で第２モータ・ジェネレータ３にバッテリから電力を供給して第２モータ・ジェネレータ３をモータとして機能させることにより、車両Ｖｅは第２モータ・ジェネレータ３の出力によって走行する。なお、エンジン１の再始動に備えて、クランク角度が始動に適した角度になるように、エンジン１のクランク軸の回転角度が第１モータ・ジェネレータ２によって制御される。
【００３３】
また、要求駆動力が、上記のエンジン走行領域Ｉとシングルモータ走行領域III との間にある場合には、車両Ｖｅの運転領域はツインモータ走行領域IIになる。その結果、エンジン１の運転が停止させられるとともに、第１クラッチＣ01が開放させられ、かつ第２クラッチＣ02が係合させられる。その状態で、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３にバッテリから電力を供給し、これら第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３が、いずれも、モータとして機能するように制御される。したがって、「シングルモータ走行モード」もしくは「ツインモータ走行モード」は、例えば、バッテリに充電量（ＳＯＣ：State Of Charge）が十分にあること、第２モータ・ジェネレータ３がトルクを出力できる状態になっていること、および、エンジン１を停止してもよい状態になっていることなどの条件が成立している場合に実行される。
【００３４】
そして、車両Ｖｅが走行している場合、例えば、道路勾配あるいは路面状態などの道路状況や、交通量あるいは規制速度の変化などの走行環境に応じてアクセル操作が行われ、また車速が変化する。そのため、車両Ｖｅに対する要求駆動力が変化し、その要求駆動力を示す運転点が図２のマップ上で変化することによって走行モードが切り替えられる。例えば、アクセル開度が減少させられた場合には、図２に矢印ａで示すように、車両Ｖｅの運転領域はエンジン走行領域Ｉからツインモータ走行領域IIを経てシングルモータ走行領域III に変化する。また、図２に矢印ｂで示すように、車速が低下した場合にも、車両Ｖｅの運転領域はエンジン走行領域Ｉからツインモータ走行領域IIを経てシングルモータ走行領域III に変化する。これらの運転領域の変化に伴う走行モードの切り替えのための制御は、前述した電子制御装置５によって実行される。
【００３５】
この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両Ｖｅにおけるパワートレーンの他の例を図３にスケルトン図で示してある。ここに示す例は、エンジン１が出力した動力を第１モータ・ジェネレータ２側と駆動軸４側とに分割し、かつ第１モータ・ジェネレータ２で発生した電力を第２モータ・ジェネレータ３に供給して第２モータ・ジェネレータ３の駆動力を駆動軸４に加えるように構成された、いわゆる２モータ式のハイブリッド車両Ｖｅである。ここに示すハイブリッド車両Ｖｅで用いられている動力分割機構６は、３つの回転要素を有する差動機構によって構成されている。より具体的には、３つの回転要素のうちの第１回転要素としてサンギヤ、第２回転要素としてキャリヤ、そして、第３回転要素としてリングギヤを有する遊星歯車機構によって構成されている。図３に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。
【００３６】
上記の動力分割機構６を構成する遊星歯車機構は、エンジン１と同一の軸線上に配置され、サンギヤ７に第１モータ・ジェネレータ２が連結されている。なお、第１モータ・ジェネレータ２は、動力分割機構６に隣接してエンジン１とは反対側に配置されていて、そのロータ２ａがサンギヤ７に連結されている。このサンギヤ７に対して同心円上にリングギヤ８が配置されている。そして、これらサンギヤ７とリングギヤ８とに噛み合っているピニオンギヤがキャリヤ９によって自転および公転できるように保持され、そのキャリヤ９がエンジン１の出力軸１ａに連結されている。さらに、リングギヤ８にドライブギヤ１０が連結されている。このドライブギヤ１０は、エンジン１と動力分割機構６との間に配置されている。
【００３７】
上記のように、遊星歯車機構のキャリヤ９が動力分割機構６における入力要素となっていて、そのキャリヤ９を選択的に回転不可能な状態に固定するためのブレーキＢcrが、上記のドライブギヤ１０とエンジン１との間に配置されている。キャリヤ９にはエンジン１の出力軸１ａが連結されているから、ブレーキＢcrは、エンジン１の回転を止めるブレーキ機構として機能するようになっている。そして、このブレーキＢcrは、例えば油圧によって係合する摩擦ブレーキによって構成されている。
【００３８】
なお、出力軸１ａの延長軸線上にオイルポンプ（ＯＰ）１１が配置されている。このオイルポンプ１１は、潤滑や制御のための油圧を発生するためのものである。具体的には、オイルポンプ１１の回転軸１１ａと出力軸１ａと連結されていて、エンジン１によってオイルポンプ１１を駆動し、油圧を発生させるように構成されている。
【００３９】
上記の動力分割機構６や第１モータ・ジェネレータ２などの回転中心軸線と平行に、カウンタシャフト１２が配置されている。そして、上記のドライブギヤ１０に噛み合っているカウンタドリブンギヤ１３が、このカウンタシャフト１２に一体となって回転するように取り付けられている。このカウンタドリブンギヤ１３は、ドライブギヤ１０よりも小径のギヤによって構成されている。したがって、動力分割機構６からカウンタシャフト１２に向けてトルクを伝達する場合に減速作用（トルクの増幅作用）が生じるようになっている。
【００４０】
さらに、上記の動力分割機構６から駆動軸４に伝達されるトルクに、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを付加できるように構成されている。すなわち、上記のカウンタシャフト１２と平行に第２モータ・ジェネレータ３が配置されていて、そのロータ３ａに連結されたリダクションギヤ１４が、上記のカウンタドリブンギヤ１３に噛み合っている。そのリダクションギヤ１４は、カウンタドリブンギヤ１３より小径のギヤによって構成されている。したがって、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを増幅してカウンタドリブンギヤ１３もしくはカウンタシャフト１２に伝達するように構成されている。
【００４１】
そして、カウンタシャフト１２には、カウンタドライブギヤ１５が一体となって回転するように設けられていて、そのカウンタドライブギヤ１５が、終減速機であるデファレンシャルギヤ１６のリングギヤ１７に噛み合っている。図３では作図の都合上、デファレンシャルギヤ１６の位置を図３での右側にずらして記載してある。
【００４２】
なお、図３に示すパワートレーンを備えた車両Ｖｅであっても、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、それぞれ、図示しないインバータなどのコントローラを介してバッテリに接続されている。そして、これら第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、いずれも、モータもしくは発電機として機能するように電流が制御される。また、エンジン１は、そのスロットル開度や点火時期が制御されるように構成されていて、さらには自動停止、および、始動ならびに再始動の制御が行われるように構成されている。
【００４３】
上記のようなエンジン１の運転制御、第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の運転制御、第１クラッチＣ01ならびに第２クラッチＣ02の係合・開放、および、第１クラッチＣ１ならびに第２クラッチＣ２の係合・開放などの制御は、電子制御装置５によって実行される。そのための制御系統を図４にブロック図で示してある。
【００４４】
この発明における電子制御装置５は、走行のための全体的な制御を行うハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１８、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３を制御するためのモータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１９、および、エンジン１を制御するためのエンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２０が設けられている。これらの各制御装置１８，１９，２０は、それぞれ、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。
【００４５】
電子制御装置５に入力される入力データの例を挙げると、例えば、車速、アクセル開度、第１モータ・ジェネレータ２の回転数、第２モータ・ジェネレータ３の回転数、リングギヤ８の回転数（出力軸回転数）、エンジン１の回転数、バッテリのＳＯＣなどが、ハイブリッド駆動装置１８に入力されるようになっている。また、電子制御装置５から出力される指令信号の例を挙げると、例えば、第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値、第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値、エンジン１のトルク指令値、および、ブレーキＢcrの油圧指令値などが、ハイブリッド駆動装置１８から出力されるようになっている。なお、前述の図１に示すパワートレーンを制御の対象とする場合には、第１クラッチＣ01の油圧指令信号ＰＣ01 、第２クラッチＣ02の油圧指令信号ＰＣ02 、後述する変速部２２におけるクラッチＣ１の油圧指令信号ＰＣ１ やブレーキＢ１の油圧指令信号ＰＢ１が出力されるようになっている。
【００４６】
また、上記の第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値および第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値は、モータ・ジェネレータ制御装置１９に制御データとして入力されるようになっている。そして、モータ・ジェネレータ制御装置１９は、これらのトルク指令値に基づいて演算を行い、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の電流指令信号を出力するように構成されている。また、エンジントルク指令信号は、エンジン制御装置２０に制御データとして入力されるようになっている。そして、エンジン制御装置２０は、そのエンジントルク指令信号に基づいて演算を行い、電子スロットルバルブ（図示せず）に対するスロットル開度信号、および点火時期を制御する点火信号などを出力するように構成されている。
【００４７】
図３に示す構成のパワートレーンを備えた車両Ｖｅであっても、前述した「エンジン走行モード」、「ツインモータ走行モード」、および「シングルモータ走行モード」を設定することができる。これらの各走行モードにおけるトルクや回転数の状態を、図５および図６を参照して説明する。
【００４８】
図５は、前述した動力分割機構６を構成している遊星歯車機構についての共線図であり、「エンジン走行モード」におけるトルクの状態を示している。「エンジン走行モード」では、要求駆動力を満たすパワーをエンジン１が出力するように制御される。その場合、燃費が良好になるようにエンジン１の回転数が制御される。図５において、キャリヤ９にエンジン１のトルクが作用し、リングギヤ８に走行抵抗に相当するトルクが作用している。この状態でサンギヤ７に第１モータ・ジェネレータ２のトルクを負方向（エンジントルクの作用方向とは反対の方向）に作用させると、出力要素であるリングギヤ８に正方向のトルクが生じる。第１モータ・ジェネレータ２による負方向のトルクは、第１モータ・ジェネレータ２が正回転（エンジン１と同じ方向の回転）している状態では、第１モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させることにより生じる。したがって、第１モータ・ジェネレータ２で電力が生じ、その電力が第２モータ・ジェネレータ３に供給されて第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作する。そして、その第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクが、エンジン１からのトルクに合算されて駆動軸４に伝達される。
【００４９】
このように「エンジン走行モード」では、エンジン１が出力した動力が、動力分割機構６において第１モータ・ジェネレータ２側とドライブギヤ１０側とに分割される。ドライブギヤ１０側に分割された動力は、カウンタシャフト１２を介してデファレンシャルギヤ１６に伝達される。一方、第１モータ・ジェネレータ２側に伝達された動力は、一旦電力に変換された後に第２モータ・ジェネレータ３で機械的な動力に逆変換され、カウンタドリブンギヤ１３やカウンタシャフト１２等を介してデファレンシャルギヤ１６に伝達される。
【００５０】
図６は、第１モータ・ジェネレータ２もしくは第２モータ・ジェネレータ３の少なくともいずれか一方によって走行するモードでのトルクの状態を示している。「シングルモータ走行モード」では、第２モータ・ジェネレータ３が正回転方向に駆動される。そして、その第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクが、カウンタシャフト１２を介して駆動軸４に伝達されて、車両Ｖｅが前進走行する。その場合、エンジン１を連れ回すことによる動力損失を回避するために、ブレーキＢcrを係合させてエンジン１の回転を止める。それに伴い、サンギヤ７に連結されている第１モータ・ジェネレータ２が逆回転する。そのため、減速時に、この第１モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させれば、エネルギを回生しつつ制動力を発生させることができる。
【００５１】
また、上記の「シングルモータ走行モード」の状態で、第１モータ・ジェネレータ２にバッテリから電力を供給して逆回転させることにより、リングギヤ８に正回転方向のトルクが生じる。その結果、この第１モータ・ジェネレータ２のトルクが第２モータ・ジェネレータ３のトルクに合算されて駆動軸４に伝達される。したがって、車両Ｖｅは、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の両方が出力する動力で前進走行させられる。すなわち、「ツインモータ走行モード」になる。
【００５２】
なお、ここで、前述の図３に示すパワートレーンの一部を変更した他のパワートレーンの例を図７示す。この図７に示す構成は、前述したブレーキＢcrを一方向クラッチＦ１に置き換えた例である。この一方向クラッチＦ１は、出力軸１ａもしくはキャリヤ９と、ハウジングなどの固定部２１との間に設けられている。そして、出力軸１ａもしくはキャリヤ９に逆回転方向のトルクが作用した場合に係合してその回転を止めるように構成されている。このような一方向クラッチＦ１を使用することにより、トルク作用方向に応じて出力軸１ａもしくはキャリヤ９の回転を止めることができる。そのため、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の動力で走行するいわゆるＥＶ走行を行う場合に、ブレーキなどの係合機構についての特別な制御を行う必要がなくなる。
【００５３】
図８に示す構成は、エンジン１と動力分割機構６との間に変速部２２を追加した例である。この図８に示す変速部２２は、直結段と増速段すなわちオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）段とに切り替えられるように構成されている。この変速部２２は、シングルピニオン形の遊星歯車機構を備えており、そのキャリヤ２３にエンジン１の出力軸１ａが連結され、リングギヤ２４が前述した動力分割機構６のキャリヤ９に一体となって回転するように連結されている。そして、サンギヤ２５とキャリヤ２３との間に、これらサンギヤ２５とキャリヤ２３とを連結し、またその連結を解除するクラッチＣ１が設けられている。また、サンギヤ２５を回転不可能な状態に固定し、またその固定を解除するブレーキＢ１が設けられている。これらのクラッチＣ１およびブレーキＢ１は、例えば油圧によって係合する摩擦係合機構によって構成することができる。その場合、これらのクラッチＣ１およびブレーキＢ１をハウジングの一部を構成している隔壁部２６に隣接させて配置することにより、クラッチＣ１およびブレーキＢ１に対して圧油を供給および排出するための油路を隔壁部２６の内部に設けることができる。そのため、動力伝達装置の全体としての構成を簡素化することができる。なお、その隔壁部２６は、例えば図９に示すように、シングルピニオン形遊星歯車機構とクラッチＣ１およびブレーキＢ１との間に設けられていてもよい。このような構成であれば、既存のハイブリッド式動力伝達装置からの改造の程度が小さく、また組立性の良好な装置とすることができる。
【００５４】
上記の変速部２２は、クラッチＣ１を係合させることにより、遊星歯車機構のサンギヤ２５とキャリヤ２３とが連結される。その結果、遊星歯車機構の全体が一体となって回転し、増速作用および減速作用の生じないいわゆる直結状態となる。したがって、クラッチＣ１に加えてブレーキＢ１を係合させることにより、変速部２２の全体が一体となって固定され、動力分割機構６におけるキャリヤ９およびエンジン１の回転が止められる。これに対して、ブレーキＢ１のみを係合させることにより、変速部２２におけるサンギヤ２５が固定要素となり、またキャリヤ２３が入力要素となる。そのため、出力要素であるリングギヤ２４が、キャリヤ２３よりも高回転数で、かつキャリヤ２３と同方向に回転する。すなわち、変速部２２が増速機構として機能する。言い換えれば、Ｏ／Ｄ段が設定される。また、図８もしくは図９に示す構成では、動力分割機構６の前段側に変速部２２が設けられているものの、動力分割機構６より下流側（駆動軸４側）の構成は、前述の図３に示す構成と同様であるから、「ツインモータ走行モード」もしくは「シングルモータ走行モード」などのモータ走行モードを設定することができる。
【００５５】
これらの各走行モードや後進状態でのクラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および開放の状態、および、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の動作の状態を図１０にまとめて示してある。各動作状態について簡単に説明すると、図１０で「ＥＶ」はモータ走行モードを示している。いわゆる「シングルモータ走行モード」ではクラッチＣ１およびブレーキＢ１が開放させられるとともに、第２モータ・ジェネレータ３がモータ（Ｍ）として動作させられ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が発電機（Ｇ）として機能させられる。なお、第１モータ・ジェネレータ２は空転させてもよい。この「シングルモータ走行モード」で動力源ブレーキ作用（エンブレ作用）を生じさせる場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が係合させられて、動力分割機構６におけるキャリヤ９が回転不可能な状態に固定される。
【００５６】
また、モータ走行モードのうち「ツインモータ走行モード」では、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３が、いずれも、モータとして機能させられる。そして、第１モータ・ジェネレータ２のトルクがドライブギヤ１０からカウンタドリブンギヤ１３に出力されるようにするために、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に係合させられて、動力分割機構６のキャリヤ９が回転不可能な状態に固定される。そのため、動力分割機構６が減速機として機能し、第１モータ・ジェネレータ２のトルクが増幅されてドライブギヤ１０からカウンタドリブンギヤ１３に出力される。その状態を図１１に共線図で示してある。
【００５７】
一方、図１０で「ＨＶ」はエンジン１を駆動しているハイブリッド駆動状態を示している。車両Ｖｅが軽負荷かつ中高車速で走行している状態では、変速部２２がＯ／Ｄ段（High）に設定される。すなわち、クラッチＣ１が開放させられ、ブレーキＢ１が係合させられる。この状態を図１２に共線図で示してある。この状態では、前述したように、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン回転数が燃費の良好な回転数に制御される。その場合、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として機能させられることにより生じた電力が第２モータ・ジェネレータ３に供給される。その結果、第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作し、駆動トルクを出力する。また、低車速でアクセル開度が大きくなるなど、大きい駆動力が要求されている場合には、変速部２２は直結（Low）状態に制御される。すなわち、クラッチＣ１が係合させられ、かつブレーキＢ１が開放させられて、変速部２２の全体が一体となって回転する状態になる。なお、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられることに変わりはない。
【００５８】
さらに、エンジン１を駆動して後進走行する場合は、変速部２２は直結（Low）状態に制御される。そして、また第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられる。この場合の駆動軸４の回転方向は、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の回転方向や回転数を制御することにより、後進走行方向に制御される。  
【００５９】
この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、上記のように構成されたハイブリッド車両Ｖｅを制御対象にして、以下の図１３のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。この図１３のフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、このルーチンは、車両Ｖｅが、エンジン１の出力を利用して車両Ｖｅが走行している状態、すなわち「エンジン走行モード」で車両Ｖｅが走行している状態を制御の前提としている。
【００６０】
図１３において、先ず、エンジン１の暖機が完了しているか否かが判断される（ステップＳ１）。これは、エンジン１の運転を停止して、第２モータ・ジェネレータ３による「シングルモータ走行モード」、もしくは第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３による「ツインモータ走行モード」への切り替えが可能か否かを判断するための制御である。例えば、エンジン１の冷却水の水温あるいは潤滑油の油温に基づいて、エンジン１の暖機が十分であるか否かを判断することができる。
【００６１】
なお、このステップＳ１の制御と同時に、もしくはステップＳ１の制御と前後して、バッテリのＳＯＣが所定値以上であるか否かを判断することにより、「シングルモータ走行モード」もしくは「ツインモータ走行モード」への切り替えが可能か否かを判断する制御を追加してもよい。
【００６２】
未だエンジン１の暖機が完了していないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、ステップＳ２へ進む。そして、エンジン１の出力による車両Ｖｅの走行状態、すなわち、「エンジン走行モード」が継続される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００６３】
これに対して、エンジン１の暖機が完了していることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進む。そして、現在のエンジン１の回転数Ｎｅが検出される。続いて、アクセル開度の戻りがあったか否か、すなわち、アクセル開度が減少するアクセル操作があったか否かが判断される（ステップＳ４）。これは、運転者による加速要求の有無により、走行のためにエンジン１の出力が必要とされるか否かを判断するための制御である。アクセル開度の戻りがあった場合には、運転者の加速要求がなく、走行のためにエンジン１の出力の増大は必要ではないと判断できる。
【００６４】
アクセル開度の戻りがあったことにより、このステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５へ進む。そして、現在の車速および要求駆動力から車両Ｖｅの走行モードを決めるマップにおいて、「ツインモータ走行モード」を実行するツインモータ走行領域IIが設定される。したがって、そのツインモータ走行領域IIが設定されたマップ、すなわち前述の図２に示すように、「エンジン走行モード」を実行するエンジン走行領域Ｉ、「ツインモータ走行モード」を実行するツインモータ走行領域II、および「シングルモータ走行モード」を実行するシングルモータ走行領域III の３つの走行モードの領域が設定されたマップに基づいて、走行モードの決定および切り替えの制御が実行されることになる。すなわち、前述したような、エンジン１の回転が停止させられることによる第２モータ・ジェネレータ３単独の出力によるモータ走行の状態を経由した「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えを許容する状態に設定される。そして、上記のようにマップが設定された後、このルーチンを一旦終了する。
【００６５】
これに対して、アクセル開度の戻りがなかったことにより、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、ステップＳ６へ進む。そして、ステップＳ３で検出したエンジン回転数Ｎｅが、所定回転数Ｎe1よりも低いか否かが判断される。この所定回転数Ｎe1は、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」へ切り替わる際に、許容し得る駆動トルクの低下量の限度を決めるために予め設定された値である。具体的には、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えが、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも低い状態で行われる限り、その切り替えの際に生じる駆動トルクの低下が運転者に対してショックや違和感にならないように、所定回転数Ｎe1の値が設定されている。この所定回転数Ｎe1は、例えば、事前の走行実験やシミュレーションなどによって求められる。
【００６６】
エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも低いことにより、このステップＳ６で肯定的に判断された場合は、前述のステップＳ５へ進み、同様の制御が実行される。すなわち、この場合は、上記のように「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えの際に駆動トルクが低下しても、そのトルクの低下量が少ないため、運転者に対してショックや違和感にはならないと判断される。そのため、通常通り、第２モータ・ジェネレータ３単独の出力によるモータ走行の状態を経由した「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えを許容する状態に設定される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００６７】
一方、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1以上であることにより、ステップＳ６で否定的に判断された場合には、ステップＳ７へ進む。そして、現在の車速および要求駆動力から車両Ｖｅの走行モードを決めるマップにおいて、「ツインモータ走行モード」を実行するツインモータ走行領域IIの設定が禁止される。言い換えると、「ツインモータ走行モード」への切り替えの可能性が０に設定されて、「ツインモータ走行モード」を選択しないように制御される。具体的には、図１４に示すような、ツインモータ走行領域IIの設定が禁止されたマップ、すなわち、前述の図２に示すマップからツインモータ走行領域IIを除いたマップに基づいて、走行モードの決定および切り替えの制御が実行されることになる。したがって、この場合は、「ツインモータ走行モード」を選択しないように、すなわち、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への走行モードの切り替えを行わないように制御される。そのため、前述したような「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えの際に、不可避的に一旦第２モータ・ジェネレータ３単独の出力によるモータ走行の状態になることによる駆動トルクの落ち込みを回避することができる。その結果、そのような駆動トルクの一時的な低下に起因するショックや違和感を運転者に与えてしまう事態を防止することができる。そして、上記のようにマップが設定された後、このルーチンを一旦終了する。
【００６８】
前述の図３に示した構成の車両Ｖｅを制御対象にして、上記のような図１３のフローチャートに示す制御を実行した場合の、エンジン回転数および第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の回転数やトルクなどの変化の一例を、図１５のタイムチャートに示してある。車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行している場合に、時刻Ｔ１でエンジン１の冷却水の温度（エンジン水温）が所定温度temp1以上になるまでは、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」もしくは「シングルモータ走行モード」へ走行モードが切り替えられることはない。前述したように、エンジン水温が低い間はエンジン１の暖機が優先されるためである。
【００６９】
エンジン水温が所定温度temp1を上回った時刻Ｔ１以降は、エンジン１の暖機運転が完了したと判断される。そして、ここでは現在のエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも低いことにより、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」もしくは「シングルモータ走行モード」への走行モードの切り替えが可能な状態になる。その状態で、例えばアクセル開度が戻されて、要求駆動力Ｆが低下したことにより、車両Ｖｅの走行モードを「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」へ切り替える判断が行われると、エンジン１の燃焼運転が停止させられる（時刻Ｔ２）。エンジン１の運転停止に伴い、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン回転数Ｎｅを０にする回転数制御が実行される。エンジン回転数Ｎｅが０になった時刻Ｔ３以降、第２モータ・ジェネレータ３で駆動トルクを出力する。この場合、第１モータ・ジェネレータ２はエンジン１の回転と逆方向に回転させられるが、トルクは出力していない。
【００７０】
その後、時刻Ｔ４でアクセル開度を増大させるアクセル操作が開始され、そのアクセル開度が時刻Ｔ５で所定開度θ１以上になると、車両Ｖｅの走行モードが「ツインモータ走行モード」へ切り替えられる。具体的には、ブレーキＢcrが係合させられて、エンジン１の出力軸１ａが回転不可能な状態に固定される。アクセル開度の増大が終了した時刻Ｔ６以降は、車両Ｖｅに対する要求駆動力Ｆもしくはアクセル開度や車速Ｖに応じて、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の回転数が、それぞれ、所定の回転数に制御される。
【００７１】
上記のように、車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行している際に、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも低い場合は、前述したように「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替え時に生じる駆動トルクの低下を無視できる。そのため、上記のように第２モータ・ジェネレータ３単独の出力によるモータ走行の状態を経由した「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えが実行される。
【００７２】
一方、車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行している際に、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも高い場合には、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替え時に生じる駆動トルクの低下が無視できなくなる。すなわち、その場合に第２モータ・ジェネレータ３単独の出力によるモータ走行の状態を経由した「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えが実行されると、その切り替えの際の駆動トルクの落ち込みによって運転者にショックや違和感を与えてしまう可能性がある。したがって、この発明では、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも高い場合には、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えが禁止される。もしくは、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも高い場合には、「ツインモータ走行モード」を選択しないように制御される。
【００７３】
なお、上記の具体例では、「エンジン走行モード」における車両Ｖｅの駆動力源の出力として、エンジン１のエンジン回転数Ｎｅを検出し、そのエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎe1よりも高い場合に、「エンジン走行モード」から「ツインモータ走行モード」への切り替えを禁止する、もしくは、「ツインモータ走行モード」を選択しないようにした制御例を示している。これに対して、この発明における制御装置では、駆動力源の出力の大きさに応じて、例えばエンジン回転数Ｎｅの大きさに応じて、「ツインモータ走行モード」の選択可能性（選択のし易さ）を変更するように制御することもできる。具体的には、「エンジン走行モード」で走行中の車両Ｖｅのエンジン回転数Ｎｅが高いほど、「ツインモータ走行モード」の選択可能性が低くなるようにして、走行モードの切り替え制御を実行することができる。
【００７４】
上記のような「ツインモータ走行モード」の選択可能性を変更する制御としては、例えば、図１６に示すように、各走行モードを決めるマップにおいて、「ツインモータ走行モード」を実行するツインモータ走行領域IIの範囲（面積）が、エンジン回転数Ｎｅの大きさに応じて変更される。ここで、「ツインモータ走行モード」の選択可能性は、ツインモータ走行領域IIの面積として表すことができる。したがって、ツインモータ走行領域IIの面積を変更することにより、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を変更することができる。例えば、ツインモータ走行領域IIの面積を狭く設定することにより、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を低くすることができる。反対に、ツインモータ走行領域IIの面積を広く設定することにより、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を高くすることができる。この図１６では、エンジン回転数Ｎｅが相対的に高いことにより、「ツインモータ走行モード」を実行するツインモータ走行領域IIの面積を相対的に狭めた例、すなわち、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を相対的に低くした例を示している。
【００７５】
また、上記の具体例では、「エンジン走行モード」における車両Ｖｅの駆動力源の出力として、エンジン１のエンジン回転数Ｎｅを検出し、そのエンジン回転数Ｎｅの大きさにより駆動力源の出力の大きさを推定している例を示しているが、「エンジン走行モード」における駆動力源の出力は、エンジン１の出力と共に、第１モータ・ジェネレータ２もしくは第２モータ・ジェネレータ３の出力も含まれる場合がある。したがって、エンジン回転数Ｎｅと共に、例えば第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３に電力を供給するバッテリの出力を検出し、それらを総合した値から駆動力源の出力を求め、その駆動力源の出力に応じて、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を変更するように制御することもできる。例えば、エンジン回転数Ｎｅとバッテリの出力とから求めた駆動力源の出力が、閾値として予め定めた所定値よりも大きい場合に、「ツインモータ走行モード」の選択可能性を０に設定して制御することもできる。すなわち、「ツインモータ走行モード」への切り替えを禁止する、もしくは、「ツインモータ走行モード」を選択しないように制御することもできる。あるいは、エンジン回転数Ｎｅとバッテリの出力とから求めた駆動力源の出力が大きいほど、「ツインモータ走行モード」の選択可能性が低くなるようにして、走行モードの切り替え制御を実行することもできる。
【００７６】
以上のように、この発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、車両Ｖｅの駆動力源が出力しているトルクの大きさに応じて、「ツインモータ走行モード」の選択可能性、すなわち「ツインモータ走行モード」の選択し易さが変更される。例えば、駆動力源の出力が大きいほど「ツインモータ走行モード」の選択可能性が低く設定される。すなわち、駆動力源の出力が大きいほど「ツインモータ走行モード」が選択され難くされる。具体的には、各走行モードを決めるマップにおいて、「ツインモータ走行モード」を実行する運転領域が狭くなるようにマップが変更される。あるいは、駆動力源の出力が所定値よりも大きい場合に、「ツインモータ走行モード」を選択して設定することが禁止される、もしくは、「ツインモータ走行モード」を選択しないように制御される。具体的には、各走行モードを決めるマップにおいて、「ツインモータ走行モード」を実行する運転領域が削除される。したがって、例えば、車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行している際に、エンジン１の出力が大きく、その状態で「ツインモータ走行モード」への切り替えが行われると運転者にショックや違和感を与えてしまう可能性がある場合に、「ツインモータ走行モード」への切り替えが抑制される、もしくは、「ツインモータ走行モード」への切り替えを行わないように制御される。そのため、走行モードの切り替えの際に運転者にショックや違和感を与えてしまうことを回避もしくは抑制することができる。その結果、走行中における走行モードの切り替えをスムーズに行うことができ、車両Ｖｅの操作性や快適性を向上させることができる。
【００７７】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ３を実行する機能的手段が、この発明における「検出手段」に相当する。そして、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７を実行する機能的手段が、この発明における「設定手段」に相当する。
【００７８】
なお、上述した具体例では、この発明で制御の対象とするハイブリッド車両として、エンジン１と、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３と駆動力源としてを備えた、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を例に挙げて説明したが、例えば、エンジンおよび３基以上の複数のモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両であってもよい。また、外部電源から直接バッテリを充電することが可能ないわゆるプラグイン・ハイブリッド車両であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…エンジン（ＥＮＧ）、  １ａ…出力軸、  ２…第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）、  ３…第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）、  ４…駆動軸、  ５…電子制御装置（ＥＣＵ）、  ６…動力分割機構、  ７…サンギヤ、  ８…リングギヤ、  ９…キャリヤ、  １０…ドライブギヤ、  １１…オイルポンプ（ＯＰ）、  １２…カウンタシャフト、  １３…カウンタドリブンギヤ、  １４…リダクションギヤ、  １５…カウンタドライブギヤ、  １８…ハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、  １９…モータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、  ２０…エンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、  ２１…固定部、  ２２…変速部、  ２３…キャリヤ、  ２４…リングギヤ、  ２５…サンギヤ、  ２６…隔壁部、  Ｂcr，Ｂ１…ブレーキ、  Ｃ01，Ｃ02，Ｃ１…クラッチ、  Ｖｅ…ハイブリッド車両。
【図１】
2015020486.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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