(57)【要約】【課題】エンジンと、分割機構を経由してエンジンに接続されたモータとを走行源とし、手動変速モードでの変速が可能なハイブリッド車両において、手動変速モードで発生する車両のショックを抑制する。【解決手段】ＥＣＵは、手動変速モードか否かを判断するステップ（Ｓ１１０）と、手動変速モードであると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、車速Ｖおよび運転者が選択したギヤ段に基づいて、エンジンの下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）を算出するステップ（Ｓ１１４）と、エンジン要求トルクＰＥが略零であり（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、フューエルカット状態でない場合（Ｓ１２２にてＮＯ）、目標アイドル回転数を、予め定められた回転数ＮＥ（０）から下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）に変更するステップ（ＳＳ１２８）と、目標アイドル回転数に応じた制御信号をエンジン１２０に送信するステップ（Ｓ１３０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図７
2008195217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、運転者の選択により自動変速モードおよび手動変速モードのいずれかの変速モードで変速される車両の制御装置であって、
前記自動変速モードおよび前記手動変速モードのいずれの変速モードが前記運転者により選択されていることを検出するための手段と、
前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記内燃機関のアイドル回転数を変更するように前記走行源を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記アイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
車速を検出するための手段と、
前記手動変速モードが選択されていると、前記運転者により選択されている手動変速段を検出するための手段と、
前記車速および前記手動変速段に基づいて、前記内燃機関の下限回転数を算出するための手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記下限回転数に基づいて、前記アイドル回転数を変更するように前記走行源を制御するための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記アイドル回転数を前記下限回転数に応じた値に変更するように前記走行源を制御するための手段を含む、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
内燃機関と、前記内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、運転者の選択により自動変速モードおよび手動変速モードのいずれかの変速モードで変速される車両の制御方法であって、
前記自動変速モードおよび前記手動変速モードのいずれの変速モードが前記運転者により選択されていることを検出するステップと、
前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記内燃機関のアイドル回転数を変更するように前記走行源を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項６】
前記制御ステップは、前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記アイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御するステップを含む、請求項５に記載の制御方法。
【請求項７】
前記制御方法は、
車速を検出するステップと、
前記手動変速モードが選択されていると、前記運転者により選択されている手動変速段を検出するステップと、
前記車速および前記手動変速段に基づいて、前記内燃機関の下限回転数を算出するステップとをさらに含み、
前記制御ステップは、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記下限回転数に基づいて、前記アイドル回転数を変更するように前記走行源を制御するステップを含む、請求項５または６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記アイドル回転数を前記下限回転数に応じた値に変更するように前記走行源を制御するステップを含む、請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と回転電機とを備えた車両の制御に関し、特に、運転者の選択により手動変速モードでの変速が可能な車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が注目されている。ハイブリッド車両は、車両走行用の動力源として、従来の内燃機関に加え、電動機をさらに搭載した車両である。このようなハイブリッド車両において、運転者の選択により手動変速モードでの変速を可能とする技術が、たとえば、特開２００６−６２５６９号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたシフト装置は、エンジンと、第１電動機と、駆動輪に接続された第２電動機とが、遊星歯車装置により接続されたハイブリッド車両を制御する。このシフト装置は、複数のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバーを備えている。このシフトレバーは、駐車ポジション、後進ポジション、中立ポジション、前進自動変速ポジション（Ｄポジション）、前進手動変速走行ポジション（Ｍポジション）へ手動操作されるように設けられている。Ｍポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバーがアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジのいずれかへ切り換えられる。これにより、変速レンジの最高速側の変速比を越えないように変速制御される。
【特許文献１】特開２００６−６２５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、特許文献１に開示されたハイブリッド車両において、手動変速モードでの走行中は、最高速側の変速比を越えないようにエンジン回転数および第１電動機の回転数が制御される。しかし、手動変速モードでの走行中であっても、たとえば、第１電動機の出力トルクが略零に制御される状態であって、かつエンジンがアイドリング状態に制御される状態（以下、このような状態を自立運転状態とも記載する）の場合には、エンジン回転数は、最高速側の変速比に応じた回転数ではなく、アイドル回転数に制御される場合がある。そのため、最高速側の変速比に応じた回転数とアイドル回転数とが大きく相違する場合には、非自立運転状態と自立運転状態とが切り換えられるたびに、エンジン回転数が急激に変化し、車両にショックが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関と、内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、手動変速モードでの変速が可能な車両において、手動変速モードで発生する車両のショックを抑制することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る制御装置は、内燃機関と、内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、運転者の選択により自動変速モードおよび手動変速モードのいずれかの変速モードで変速される車両を制御する。この制御装置は、自動変速モードおよび手動変速モードのいずれの変速モードが運転者により選択されていることを検出するための手段と、手動変速モードが選択されている場合は、自動変速モードが選択されている場合に比べて、内燃機関のアイドル回転数を変更するように走行源を制御するための制御手段とを含む。第５の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【０００７】
第１または５の発明によると、手動変速モードでの走行中は、運転者により変速比が選択される。そのため、内燃機関の回転数は、内燃機関や回転電機により、運転者により選択された変速比に応じた回転数に制御される。しかし、手動変速モードでの走行中であっても、車両の状態などによっては（たとえば、回転電機の出力トルクが略零に制御され、かつ内燃機関がアイドリング状態に制御される自立運転状態である場合）、運転者により選択された変速比に応じた回転数に制御されるのではなく、内燃機関のみによってアイドル回転数に制御される場合がある。そのため、手動変速モードにおいて、内燃機関の回転数が、運転者により選択された変速比に応じた回転数からアイドル回転数に切り換えられて、内燃機関の回転数が変化し、車両にショックが発生してしまう場合がある。そこで、手動変速モードが選択されている場合は、自動変速モードが選択されている場合に比べて、内燃機関のアイドル回転数が変更される。たとえば、内燃機関のアイドル回転数が運転者により選択された変速比に応じた回転数に変更される。そのため、手動変速モードにおいて、内燃機関の回転数が安定し、ショックの発生を抑制することができる。その結果、内燃機関と、内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、手動変速モードでの変速が可能な車両において、手動変速モードで発生する車両のショックを抑制することができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【０００８】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、手動変速モードが選択されている場合は、自動変速モードが選択されている場合に比べて、アイドル回転数を増大させるように走行源を制御するための手段を含む。第６の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【０００９】
第２または６の発明によると、手動変速モードが選択されている場合は、アイドル回転数を増大させる。これにより、たとえば、手動変速モードにおいて内燃機関の回転数が高い値に制御されていた場合であっても、アイドル回転数が増大されているため、車両の状態に関わらず、内燃機関の回転数を高い値に安定させることができる。
【００１０】
第３の発明に係る制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、車速を検出するための手段と、手動変速モードが選択されていると、運転者により選択されている手動変速段を検出するための手段と、車速および手動変速段に基づいて、内燃機関の下限回転数を算出するための手段とをさらに含み、制御手段は、手動変速モードが選択されている場合に、下限回転数に基づいて、アイドル回転数を変更するように走行源を制御するための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１１】
第３または７の発明によると、手動変速モードが選択されている場合において、車速と手動変速段とに基づいて、内燃機関の下限回転数が算出される。算出された下限回転数に基づいて、アイドル回転数が変更される。そのため、下限回転数とアイドル回転数との差を小さくすることができる。これにより、内燃機関の回転数が下限回転数に制御されている状態からアイドル回転数に制御される状態に切り換えられても、内燃機関の回転数を安定させることができる。
【００１２】
第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御手段は、手動変速モードが選択されている場合に、アイドル回転数を下限回転数に応じた値に変更するように走行源を制御するための手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１３】
第４または８の発明によると、手動変速モードが選択されている場合に、アイドル回転数が下限回転数に応じた値に変更される。そのため、内燃機関の回転数を下限回転数付近に安定させることができる。
【００１４】
第９の発明に係るプログラムにおいては、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。
【００１５】
第９または１０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、モータによりエンジンの回転数を制御することができるハイブリッド車両であれば、図１に示すハイブリッド車両に限定されず、他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。
【００１８】
ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、ＭＧ（２）１４０ＡとＭＧ（１）１４０Ｂとを区別することなく説明する場合には、モータジェネレータ１４０とも記載する。
【００１９】
モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したりモータとして機能したりする。モータジェネレータ１４０の回転軸は、ドライブシャフト１７０を経由して、駆動輪１８０に駆動力を伝達する。車両は、モータジェネレータ１４０からの駆動力により走行する。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
【００２０】
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１８０に伝達したり、駆動輪１８０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１６０と、入力軸２１０がエンジン１２０のクランクシャフトに接続され、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１８０とＭＧ（１）１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を蓄電するバッテリ１５０と、バッテリ１５０の直流とＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ１５４と、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＥＣＵ５００等を含む。
【００２１】
インバータ１５４は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ１４０をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ１５４は、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる場合、バッテリ１５０から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。インバータ１５４は、モータジェネレータ１４０に供給する電力を制御することにより、モータジェネレータ１４０がＥＣＵ５００からの制御信号で要求される回転数および回転方向になるように制御する。
【００２２】
さらに、バッテリ１５０とインバータ１５４との間には、昇圧コンバータ１５２が設けられている。これは、バッテリ１５０の定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、バッテリ１５０からＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂに電力を供給するときには、昇圧コンバータ１５２で電力を昇圧する。なお、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂで発電した電力をバッテリ１５０に充電する場合には、昇圧コンバータで電力を降圧する。
【００２３】
ＥＣＵ５００には、レゾルバ回路１４２Ａ，１４２Ｂと、シフトポジションセンサ５０４と、アクセルペダル５０６のアクセル開度センサ５０８と、エンジン回転数センサ５１０と、車速センサ５１２とがハーネスなどを経由して接続されている。
【００２４】
レゾルバ回路１４２Ａは、ＭＧ（２）１４０Ａの回転数および回転方向を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００２５】
レゾルバ回路１４２Ｂは、ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数および回転方向を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００２６】
シフトポジションセンサ５０４は、シフトゲート１００に形成されたシフト通路に沿って移動可能に設けられるシフトレバー５０２の位置を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００２７】
アクセル開度センサ５０８は、アクセルペダル５０６の開度（アクセル開度ＡＣＣ）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００２８】
エンジン回転数センサ５１０は、エンジン１２０の出力軸であるクランクシャフトの回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００２９】
車速センサ５１２は、ドライブシャフト１７０の回転数を車速Ｖとして検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。
【００３０】
ＥＣＵ５００は、レゾルバ回路１４２Ａ，１４２Ｂ、シフトポジションセンサ５０４、アクセル開度センサ５０８、エンジン回転数センサ５１０、および車速センサ５１２などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００３１】
図２を参照して、動力分割機構２００についてさらに説明する。動力分割機構２００は、サンギヤ（Ｓ）２０２と（以下、単にサンギヤ２０２と記載する）、ピニオンギヤ２０４と、キャリア（Ｃ）２０６（以下、単にキャリア２０６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２０８（以下、単にリングギヤ２０８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。
【００３２】
ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はＭＧ（１）１４０Ｂの回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１２０のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８は出力軸２２０に連結される。
【００３３】
エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａの回転数は、たとえば、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる（図３は定常運転時の一例である）。この関係を利用することにより、ＭＧ（２）１４０Ａの回転数（すなわち車速Ｖ）に対するエンジン回転数ＮＥを、ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数を調整することにより調整することができる。
【００３４】
図４を参照して、シフトゲート１００について説明する。図４に示すように、シフトゲート１００には、シフト通路１０２が形成されている。シフトレバー５０２は、シフト通路１０２に沿って移動可能に設けられる。シフト通路１０２には、複数のシフトポジションが設定される。複数のシフトポジションは、たとえば、前進ポジション（以下、（Ｄ）ポジションと記載する）と、ニュートラルポジション（以下、（Ｎ）ポジションと記載する）と、パーキングポジション（以下、（Ｐ）ポジションと記載する）と、リバースポジション（以下、（Ｒ）ポジションと記載する）とを含む。シフトゲート１００は、シフトレバー５０２が（Ｐ）ポジションに対応する位置から図４の紙面下方側の、（Ｒ）ポジション、（Ｎ）ポジションおよび（Ｄ）ポジションに移動可能に形成される。
【００３５】
また、シフト通路１０２には、サブゲート１０４が接続される。シフト通路１０２は、サブゲート１０４の図４の紙面上下方向の中央部に接続される。サブゲート１０４の中央部は、運転者により選択されたギヤ段の応じた変速比に限定する手動変速モードに対応するシフトポジション（以下、（Ｓ）ポジションという）が設定される。シフトレバー５０２を（Ｄ）ポジションから図４の紙面右方向に移動させると（Ｓ）ポジションに到達する。
【００３６】
サブゲート１０４において、シフトレバー５０２を（Ｓ）ポジションから図４の紙面上方向に移動すると（＋）ポジションに到達し、図４の紙面下方向に移動すると（−）ポジションに到達する。なお、シフトゲート１００の形状は、特にこれに限定されるものではない。また、シフトゲート１００は、図４の紙面上方向が車両の前方向になるようにして、運転席に設けられるようにしてもよいし、図４の紙面上方向が車両の上方向になるようにして、運転席に設けられるようにしてもよい。
【００３７】
運転者は、シフトゲート１００に形成されるシフト通路１０２に沿ってシフトレバー５０２を操作して、シフトレバー５０２を所望の位置（シフトポジション）に移動させる。運転者は、シフトレバー５０２の位置を変更することにより、動力分割機構２００の動力伝達状態を選択することができる。
【００３８】
運転者がシフトレバー５０２を（Ｄ）ポジションに移動させると、シフトポジションセンサ５０４から（Ｄ）ポジションが選択されたことを示す信号が送信される。ＥＣＵ５００は、シフトポジションセンサ５０４から（Ｄ）ポジションが選択されたことを示す信号を受信すると、自動変速モードで車両を制御する。具体的には、ＥＣＵ５００は、動力分割機構２００の変速比（入力軸２１０の回転数／出力軸２２０の回転数）を車両の状態に応じて連続的に変化させて、動力分割機構２００を無段変速機として機能するように、エンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ｂを制御する。
【００３９】
運転者がシフトレバー５０２を（Ｓ）ポジションに移動させると、シフトポジションセンサ５０４から（Ｓ）ポジションが選択されたことを示す信号が送信される。運転者がシフトレバー５０２を（Ｓ）ポジションから（＋）ポジションに移動（以下、（＋）操作とも記載する）したことを表わす信号をシフトポジションセンサ５０４から受信すると、ＥＣＵ５００は、運転者により選択されたギヤ段を現在のギヤ段よりも１段高速側のギヤ段に変更する。一方、運転者がシフトレバー５０２を（Ｓ）ポジションから（−）ポジションに移動（以下、（−）操作とも記載する）したことを表わす信号をシフトポジションセンサ５０４から受信すると、ＥＣＵ５００は、運転者により選択されたギヤ段を現在のギヤ段よりも１段低速側のギヤ段に変更する。
【００４０】
ＥＣＵ５００は、シフトポジションセンサ５０４から（Ｓ）ポジションが選択されたことを示す信号を受信すると、手動変速モードで車両を制御する。具体的には、（Ｓ）ポジションが選択されて手動変速モードになると、ＥＣＵ５００は、図５に示すように、車速Ｖと運転者により選択されたギヤ段とをパラメータとするマップに基づいて、エンジン回転数ＮＥの下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）を設定する。ＥＣＵ５００は、エンジン回転数ＮＥが下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）より低下しないように、エンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ｂを制御する。以下の説明において、エンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ｂの双方からトルクが出力される状態を「負荷運転状態」とも記載する。なお、手動変速モード時の車両の制御方法はこれに限定されない。たとえば、ＥＣＵ５００は、運転者により選択されたギヤ段に応じて動力分割機構２００の変速比を限定して、動力分割機構２００を有段変速機として機能するように、エンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ｂを制御するようにしてもよい。
【００４１】
さらに、ＥＣＵ５００は、アクセル開度ＡＣＣが略零である場合には、エンジン１２０への燃料供給を遮断して、エンジン１２０の状態をフューエルカット状態に制御する。フューエルカット状態においては、ＥＣＵ５００は、ＭＧ（１）１４０Ｂを出力状態に制御する。なお、本実施の形態において、出力状態とは、ＥＣＵ５００からインバータ１５４へモータ制御信号が送信され、ＭＧ（１）１４０Ｂからの出力トルクを制御することが可能な状態を意味するものとする。
【００４２】
また、ＥＣＵ５００は、アクセル開度ＡＣＣが略零でなく、かつエンジン１２０の出力が要求されていない場合（後述するエンジン要求トルクＰＥが略零の場合）には、ＭＧ（１）１４０Ｂを非出力状態に制御するとともに、エンジン１２０をアイドリング状態に制御する。なお、本実施の形態において、非出力状態とは、ＥＣＵ５００からインバータ１５４へのモータ制御信号の送信が遮断され、ＭＧ（１）１４０Ｂの出力トルクを制御することが不可能な状態を意味するものとする。また、以下の説明において、ＭＧ（１）１４０Ｂが非出力状態に制御され、エンジン１２０がアイドリング状態に制御された状態を「自立運転状態」とも記載する。
【００４３】
ＥＣＵ５００は、エンジン１２０がアイドリング状態に制御する場合、エンジン回転数ＮＥが予め定められた目標アイドル回転数ＮＥ（０）になるように制御する。したがって、自立運転状態において、エンジン回転数ＮＥは目標アイドル回転数に制御される。
【００４４】
以上のような構成を備えたハイブリッド車両において、運転者が手動変速モードを選択すると、負荷運転状態およびフーエルカット状態の場合には、上述のように、エンジン回転数ＮＥの下限値が下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）に制御される。一方、自立運転状態の場合は、エンジン回転数ＮＥは目標アイドル回転数ＮＥ（０）に制御される。そのため、下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）と目標アイドル回転数ＮＥ（０）との差が大きい場合には、負荷運転状態およびフーエルカット状態と、自立運転状態とが切り換えられるたびに、エンジン回転数ＮＥが急激に変化し、運転者が意図しないショックが車両に発生する。
【００４５】
そこで、本実施の形態においては、変速モードおよびＭＧ（１）１４０Ｂの状態に応じて、自立運転時のエンジン回転数ＮＥの目標値を、目標アイドル回転数ＮＥ（０）から下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）に変更する。
【００４６】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図６に示すように、この制御装置は、ＭＧ（１）状態判断部５２０と、手動変速情報検出部５２２と、下限回転数算出部５２４と、エンジン目標回転数設定部５２６と、エンジン回転数制御部５２８とを含む。
【００４７】
ＭＧ（１）状態判断部５２０は、アクセル開度センサ５０８および車速センサ５１２からの信号に基づいて、ＭＧ（１）１４０Ｂの状態が、出力状態であるのか非出力状態であるのかを判断する。
【００４８】
手動変速情報検出部５２２は、シフトポジションセンサ５０４からの信号に基づいて、運転者により手動変速モードが選択されていることおよび運転者により選択されているギヤ段を検出する。
【００４９】
下限回転数算出部５２４は、車速センサ５１２およびシフトポジションセンサ５０４からの信号に基づいて、エンジン１２０の下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）を算出する。
【００５０】
エンジン目標回転数設定部５２６は、ＭＧ（１）状態判断部５２０、手動変速情報検出部５２２および下限回転数算出部５２４からの信号に基づいて、エンジン１２０の目標回転数を設定する。
【００５１】
エンジン回転数制御部５２８は、エンジン目標回転数設定部５２６で設定された目標回転数でエンジン１２０が回転するように、エンジン１２０およびインバータ１５４の少なくともいずれかを制御する。
【００５２】
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
【００５３】
図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ５００は、車速センサ５１２からの信号に基づいて、車速Ｖを検出する。
【００５５】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、エンジン回転数センサ５１０からの信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥを検出する。
【００５６】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、アクセル開度センサ５０８からの信号に基づいて、アクセル開度ＡＣＣを検出する。
【００５７】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、シフトポジションセンサ５０４からの信号に基づいて、運転者により選択されている変速モードを検出する。
【００５８】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ５００は、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣに基づいて、エンジン要求トルクＰＥを算出する。ＥＣＵ５００は、たとえば、図８に示すような、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣをパラメータとするマップに基づいて、エンジン要求トルクＰＥを算出する。図８に示すマップにおいては、横軸に車速Ｖを、縦軸にアクセル開度ＡＣＣをとり、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣの交点が含まれる領域によって、エンジン要求トルクＰＥが算出されるように設定される。車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣの交点がエンジントルクカット領域に含まれる場合には、ＥＣＵ５００は、たとえアクセル開度ＡＣＣが略零でなくても、エンジン要求トルクＰＥを略零に算出する。なお、エンジン要求トルクＰＥの算出方法はこれに限定されない。
【００５９】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、検出された変速モードが手動変速モードか否かを判断する。手動変速モードであると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００６０】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、シフトポジションセンサ５０４からの信号に基づいて、運転者により選択されているギヤ段を検出する。
【００６１】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ５００は、車速Ｖおよびギヤ段に基づいて、下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）を算出する。ＥＣＵ５００は、車速Ｖおよびギヤ段をパラメータとするマップ（図５参照）に基づいて、下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）を算出する。なお、下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）の算出方法はこれに限定されない。
【００６２】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ５００は、エンジン要求トルクＰＥが略零であるか否かを判断する。エンジン要求トルクＰＥが略零であると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。そうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。
【００６３】
Ｓ１１８にて、ＥＣＵ５００は、エンジン目標回転数を下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）以上に設定に設定する。
【００６４】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ５００は、エンジン目標回転数に応じた制御信号をエンジン１２０およびインバータ１５４に送信する。
【００６５】
Ｓ１２２にて、ＥＣＵ５００は、フューエルカット状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ５００は、たとえば、アクセル開度ＡＣＣが略零である場合に、フューエルカット中であると判断する。フューエルカット状態であると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１２４に移される。そうでないと（Ｓ１２２にてＮＯ）、処理はＳ１２８に移される。
【００６６】
Ｓ１２４にて、ＥＣＵ５００は、エンジン目標回転数を下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）以上に設定に設定する。
【００６７】
Ｓ１２６にて、ＥＣＵ５００は、エンジン目標回転数に応じた制御信号をインバータ１５４に送信する。
【００６８】
Ｓ１２８にて、ＥＣＵ５００は、目標アイドル回転数を、予め定められた回転数ＮＥ（０）から下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）に変更する。
【００６９】
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ５００は、目標アイドル回転数に応じた制御信号をエンジン１２０に送信する。
【００７０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００により制御される車両の動作について説明する。
【００７１】
手動変速モードであって２速段が運転者により選択されている際に、図９に示すように、車速Ｖ（１）においてアクセル開度ＡＣＣが低下し、時刻Ｔ（１）でエンジン要求トルクＰＥが略零となり、その後の時刻Ｔ（２）でアクセル開度ＡＣＣが略零となった場合を想定する。
【００７２】
車速Ｖ（１）、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣが検出され（Ｓ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４）、エンジン要求トルクＰＥが算出される（Ｓ１０８）。手動変速モードであるため（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、運転者により選択されているギヤ段である２速段が検出され（Ｓ１１２）、図１０に示すように、車速Ｖ（１）および２速段に対応する下限回転数ＮＥ（ＭＩＮ）（１）が算出される（Ｓ１１４）。
【００７３】
時刻Ｔ（１）までは、エンジン要求トルクＰＥが略零でなく（Ｓ１１６にてＮＯ）、図１１（Ｃ）に示すように負荷運転状態であるため、図１１（Ｄ）に示すようにエンジン目標回転数がＮＥ（ＭＩＮ）（１）に設定され（Ｓ１１８）、図１１（Ｅ）に示すようにエンジン回転数ＮＥの下限値がＮＥ（ＭＩＮ）（１）になるようにエンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ｂが制御される（Ｓ１２０）。
【００７４】
時刻Ｔ（１）で、エンジン要求トルクＰＥが略零であり（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、アクセル開度ＡＣＣが略零でなくフューエルカット状態でもないため（Ｓ１２２にてＮＯ）、図１１（Ｃ）に示すように自立運転状態となる。
【００７５】
このとき、エンジン目標回転数を予め定められた目標アイドル回転数ＮＥ（０）に設定すると（図１１（Ｄ）の一点鎖線参照）、ＮＥ（ＭＩＮ）（１）とＮＥ（０）との差が大きいため、図１１（Ｅ）の一点鎖線で示すように、エンジン回転数ＮＥが急激に引き下げされてショックが発生する。
【００７６】
そこで、自立運転時（Ｓ１１６にてＹＥＳ、Ｓ１２２にてＮＯ）は、図１１（Ｄ）に示すように、目標アイドル回転数がＮＥ（０）からＮＥ（ＭＩＮ）（１）に変更されて（Ｓ１２８）、図１１（Ｅ）に示すように、エンジン回転数ＮＥがＮＥ（ＭＩＮ）（１）になるようにエンジン１２０が制御される（Ｓ１３０）。これにより、負荷運転状態から自立運転状態に切り換えられてもエンジン回転数ＮＥをＮＥ（ＭＩＮ）（１）付近に継続して制御することができる。そのため、エンジン回転数ＮＥが安定し、ショックの発生を抑制することができる。
【００７７】
時刻Ｔ（２）で、エンジン要求トルクＰＥが略零であり（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、かつアクセル開度ＡＣＣが略零となるため、図１１（Ｃ）に示すように、フューエルカット状態となる（Ｓ１２２にてＹＥＳ）。そのため、図１１（Ｄ）に示すようにエンジン目標回転数がＮＥ（ＭＩＮ）（１）に設定され（Ｓ１２４）、図１１（Ｅ）に示すようにエンジン回転数ＮＥがＮＥ（ＭＩＮ）（１）になるように、ＭＧ（１）１４０Ｂが制御される（Ｓ１２６）。これにより、自立運転状態からフューエルカット状態に切り換えられてもエンジン回転数ＮＥをＮＥ（ＭＩＮ）（１）付近に継続して制御することができる。そのため、エンジン回転数ＮＥが安定し、ショックの発生を抑制することができる。
【００７８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、運転者により手動変速モードが選択された場合、エンジンのアイドリング時の目標回転数が、予め定められた回転数から、手動変速モード時の下限回転数に変更される。そのため、手動変速モードでの走行中に、負荷運転状態およびフューエルカット状態から自立運転状態に切り換えられた場合や、自立運転状態から負荷運転状態およびフューエルカット状態に切り換えられた場合においても、エンジン回転数を手動変速モード時の下限回転数に安定させることができるので、ショックの発生を抑制することができる。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】図１の動力分割機構を示す図である。
【図３】エンジン、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の回転数の関係を示す共線図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるシフトゲートの形状を示す図である。
【図５】車速とギヤ段とエンジンの下限回転数との関係を示す図（その１）である。
【図６】本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】車速とアクセル開度とエンジン要求トルクとの関係を示す図（その１）である。
【図９】車速とアクセル開度とエンジン要求トルクとの関係を示す図（その２）である。
【図１０】車速とギヤ段とエンジンの下限回転数との関係を示す図（その２）である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された車両の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１００  シフトゲート、１０２  シフト通路、１０４  サブゲート、１２０  エンジン、１４０  モータジェネレータ、１４０Ａ  ＭＧ（２）、１４０Ｂ  ＭＧ（１）、１４２Ａ，１４２Ｂ  レゾルバ回路、１５０  バッテリ、１５２  昇圧コンバータ、１５４  インバータ、１６０  減速機、１７０  ドライブシャフト、１８０  駆動輪、２００  動力分割機構、２０２  サンギヤ、２０４  ピニオンギヤ、２０６  キャリア、２０８  リングギヤ、２１０  入力軸、２２０  出力軸、５００  ＥＣＵ、５０２  シフトレバー、５０４  シフトポジションセンサ、５０６  アクセルペダル、５０８  アクセル開度センサ、５１０  エンジン回転数センサ、５１２  車速センサ。
【図１】
2008195217.tif 000003
【図２】
2008195217.tif 000004
【図３】
2008195217.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008195217.tif 000007
【図６】
2008195217.tif 000008
【図７】
2008195217.tif 000009
【図８】
2008195217.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008195217.tif 000012
【図１１】
2008195217.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月1日(2008.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、運転者の選択により自動変速モードおよび手動変速モードのいずれかの変速モードで変速される車両の制御装置であって、
前記自動変速モードおよび前記手動変速モードのいずれの変速モードが前記運転者により選択されていることを検出するための手段と、
前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記内燃機関のアイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
車速を検出するための手段と、
前記手動変速モードが選択されていると、前記運転者により選択されている手動変速段を検出するための手段と、
前記車速および前記手動変速段に基づいて、前記内燃機関の下限回転数を算出するための手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記下限回転数に基づいて、前記アイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記アイドル回転数を前記下限回転数に応じた値に増大させるように前記走行源を制御するための手段を含む、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
内燃機関と、前記内燃機関に接続された回転電機とを走行源とし、運転者の選択により自動変速モードおよび手動変速モードのいずれかの変速モードで変速される車両の制御方法であって、
前記自動変速モードおよび前記手動変速モードのいずれの変速モードが前記運転者により選択されていることを検出するステップと、
前記手動変速モードが選択されている場合は、前記自動変速モードが選択されている場合に比べて、前記内燃機関のアイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項５】
前記制御方法は、
車速を検出するステップと、
前記手動変速モードが選択されていると、前記運転者により選択されている手動変速段を検出するステップと、
前記車速および前記手動変速段に基づいて、前記内燃機関の下限回転数を算出するステップとをさらに含み、
前記制御ステップは、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記下限回転数に基づいて、前記アイドル回転数を増大させるように前記走行源を制御するステップを含む、請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記制御ステップは、前記手動変速モードが選択されている場合に、前記アイドル回転数を前記下限回転数に応じた値に増大させるように前記走行源を制御するステップを含む、請求項５に記載の制御方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項４〜６のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。