(57)【要約】【課題】　エンジンおよび電動モータを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両において、動力性能を重視した走行が要求されている場合に、アクセル操作に対する駆動力変化の応答性を向上させる。【解決手段】　ステップＳＡ２において変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードが選択されていると判断された場合には、ステップＳＡ３においてエンジンが始動させられ、ステップＳＡ４でモータ走行モードなどエンジンを停止するモードが選択された場合でもエンジンは作動したままとされるため、大きなアクセル操作が行われてモータ走行モード等からエンジン走行モードへ切り換えられた場合に、改めてエンジンを始動させる必要が無いことから、アクセル操作に従ってエンジントルクが実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じないため、駆動力変化に関してスポーツモードに要求される高い応答性が得られるようになる。【選択図】　　　図１１
2004092655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、低負荷領域では該電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モードで走行する一方、高負荷領域では該エンジンを動力源として使用するエンジン使用モードで走行するハイブリッド車両の駆動制御装置において、
　動力性能を重視した走行が要求されているか否かを判断する判断手段と、
　該判断手段により動力性能を重視した走行が要求されていると判断された場合には、負荷の大きさに拘らず前記エンジン使用モードで走行するエンジン優先手段と、
　を有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
　燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、該エンジンを動力源として使用するエンジン使用モードと、一定の条件下で該エンジンの運転を停止するモードと、を有するハイブリッド車両の駆動制御装置において、
　動力性能を重視した走行が要求されているか否かを判断する判断手段と、
　該判断手段により動力性能を重視した走行が要求されていると判断された場合には、前記エンジンの運転を停止するモードでも該エンジンを作動させておくエンジンスタンバイ手段と、
　を有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
　燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両において、一定の条件下で該エンジンの運転を停止する駆動制御方法であって、
　動力性能を重視した走行が要求されている場合には、前記一定の条件下でも前記エンジンを作動させたままにする
　ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はハイブリッド車両の駆動制御装置に係り、特に、動力性能を重視した走行を行うため、例えば変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードで走行している場合に、アクセル操作に対する駆動力変化の応答性を高める技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、動力源の作動状態が異なる複数の運転モードで走行するハイブリッド車両が、例えば特許文献１等に記載されている。複数の運転モードとしては、低負荷領域で実行される電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モードや、高負荷領域で実行されるエンジンを動力源として使用するエンジン使用モードなどが提案されている。
【特許文献１】特開平６−１８７５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、かかるハイブリッド車両において、動力性能を重視した走行を行うため、例えば変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードで走行している場合に、大きなアクセル操作が行われてモータ走行モードからエンジン使用モードへと切り換えられると、エンジントルクが実際に発生するまでにはエンジンの始動時間に起因して一定のタイムラグが存在することから、駆動力変化に関してスポーツモード走行時に要求される高い応答性が得られず、もたつき感が発生する可能性があったのである。
【０００４】
　本発明は以上のような事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンおよび電動モータを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両において、動力性能を重視した走行を行うため、例えば変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードで走行している場合に、駆動力変化に関してスポーツモードに要求される高い応答性を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記目的を達成するために、第１発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、(b) 低負荷領域では電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モードで走行する一方、高負荷領域ではエンジンを動力源として使用するエンジン使用モードで走行するハイブリッド車両の駆動制御装置において、(c) 動力性能を重視した走行が要求されているか否かを判断する判断手段と、(d) その判断手段により動力性能を重視した走行が要求されていると判断された場合には、負荷の大きさに拘らず前記エンジン使用モードで走行するエンジン優先手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
　第２発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えており、(b) そのエンジンを動力源として使用するエンジン使用モードと、一定の条件下でそのエンジンの運転を停止するモードと、を有するハイブリッド車両の駆動制御装置において、(c) 動力性能を重視した走行が要求されているか否かを判断する判断手段と、(d) その判断手段により動力性能を重視した走行が要求されていると判断された場合には、前記エンジンの運転を停止するモードでもそのエンジンを作動させておくエンジンスタンバイ手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
　第３発明は、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両において、一定の条件下で該エンジンの運転を停止する駆動制御方法であって、動力性能を重視した走行が要求されている場合には、前記一定の条件下でも前記エンジンを作動させたままにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
　第１発明によれば、動力性能を重視した走行を行うため、例えば変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードで走行している場合には、負荷の大きさに拘らず常に高出力が可能なエンジン使用モードで走行するため、大きなアクセル操作が行われた場合に、改めて運転モードを切り換えることが必ずしも必要でないとともに、アクセル操作に従ってエンジントルクが実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じないため、駆動力変化に関して高い応答性が得られるようになる。
【０００９】
　第２発明によれば、動力性能を重視した走行が要求されている場合には、エンジンの運転を停止するモードでもエンジンが作動したままとされるため、改めてエンジンを始動する必要が無いことからアクセル操作に従ってエンジントルクが実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じることがなく、駆動力変化に関して高い応答性が得られるようになる。
【００１０】
　第３発明の駆動制御方法では、動力性能を重視した走行が要求されている場合には、エンジンの運転を停止する一定の条件下でもエンジンが作動したままとされるため、改めてエンジンを始動する必要が無いことからアクセル操作に従ってエンジントルクが実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じることがなく、駆動力変化に関して高い応答性が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　ここで、本発明は、例えばクラッチにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源を切り換える切換えタイプや、遊星歯車装置などの合成分配機構によってエンジンおよび電動モータの出力を合成したり分配したりするミックスタイプなど、種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。
【００１２】
　また、前記エンジン使用モードには、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モードや、エンジンおよび電動モータを動力源として走行するエンジン・モータ走行モード、エンジンを駆動しながら電動モータの反力トルクを徐々に増大させて車両を発進させるエンジン発進モードなどエンジンを動力源として使用する種々の運転モードが含まれる。
【００１３】
　また、前記判断手段は、例えば運転者によって操作される専用の選択操作手段が操作されたか否かによって判断するようにしても良いが、所定の変速マップに従って変速段が切り換えられる自動変速機を有する場合に、手動操作で変速段を切り換えることができるスポーツモード（マニュアルシフトモード）を選択するスポーツモード選択手段の操作状態や、車速およびアクセル操作量をパラメータとして定められている変速段の変速マップを高車速、高アクセル操作量側へ変更し、アップシフトし難くするとともにダウンシフトし易くするパワーパターンを選択するパターン選択手段の操作状態などから判断することも可能である。また、所定時間内における運転者のアクセル操作やブレーキ操作、車速変化、動力源変化などに基づいて判断することもできる。
【実施例】
【００１４】
　以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施例である駆動制御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置１０の骨子図である。このハイブリッド駆動装置１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン１２と、電動モータおよび発電機としての機能を有するモータジェネレータ１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１６と、自動変速機１８とを車両の前後方向に沿って備えており、出力軸１９から図示しないプロペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆動輪（後輪）へ駆動力を伝達する。
【００１５】
　遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６ｒは第１クラッチＣＥ1 を介してエンジン１２に連結され、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓおよびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ2 によって連結されるようになっている。なお、エンジン１２の出力は、回転変動やトルク変動を抑制するためのフライホイール２８およびスプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を介して第１クラッチＣＥ1 に伝達される。第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 は、何れも油圧アクチュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッチである。
【００１６】
　自動変速機１８は、前置式オーバードライブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。具体的には、副変速機２０はシングルピニオン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ0 、ブレーキＢ0 と、一方向クラッチＦ0 とを備えて構成されている。また、主変速機２２は、３組のシングルピニオン型の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ1 , Ｃ2 、ブレーキＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 と、一方向クラッチＦ1 ，Ｆ2 とを備えて構成されている。
【００１７】
　そして、図２に示されているソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧回路４４が切り換えられたり、シフトレバー４０に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路４４が機械的に切り換えられたりすることにより、クラッチＣ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 、ブレーキＢ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 がそれぞれ係合、解放制御され、図３に示されているようにニュートラル（Ｎ）と前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後進１段（Ｒｅｖ）の各変速段が成立させられる。
【００１８】
　なお、上記自動変速機１８や前記電気式トルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。
【００１９】
　図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー４０がエンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、「２」、及び「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された場合に係合、そして、空欄は非係合を表している。その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー４０に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路４４が機械的に切り換えられることによって成立させられ、前進変速段の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間の変速はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって電気的に制御される。また、前進変速段の変速比は１ｓｔから５ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速比ｉ4 ＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ5 は、副変速機２０の遊星歯車装置３２のギヤ比をρ（＝サンギヤの歯数ＺS ／リングギヤの歯数ＺR ＜１）とすると１／（１＋ρ）となる。後進変速段Ｒｅｖの変速比ｉR は、遊星歯車装置３６、３８のギヤ比をそれぞれρ2 、ρ3 とすると１−１／ρ2 ・ρ3 である。図３は各変速段の変速比の一例を示したものである。
【００２０】
　図３の作動表に示されているように、第２変速段（２ｎｄ）と第３変速段（３ｒｄ）との間の変速は、第２ブレーキＢ2 と第３ブレーキＢ3 との係合・解放状態を共に変えるクラッチツウクラッチ変速になる。この変速を円滑に行うために、上述した油圧回路４４には図４に示す回路が組み込まれている。
【００２１】
　図４において符号７０は１−２シフトバルブを示し、また符号７１は２−３シフトバルブを示し、さらに符号７２は３−４シフトバルブを示している。これらのシフトバルブ７０、７１、７２の各ポートの各変速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０、７１、７２の下側に示している通りである。なお、その数字は各変速段を示す。
【００２２】
　その２−３シフトバルブ７１のポートのうち第１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ3 が油路７５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ3 との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ3 にライン圧が急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝作用を行うものである。
【００２３】
　また符号７８はＢ−３コントロールバルブであって、第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3をこのＢ−３コントロールバルブ７８によって直接制御するようになっている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプリング８１とを備えており、スプール７９によって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８３が第３ブレーキＢ3 に接続されている。さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成したフィードバックポート８４に接続されている。一方、前記スプリング８１を配置した箇所に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でＤレンジ圧を出力するポート８６が油路８７を介して連通させられている。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポート８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続されている。したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給される油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポート８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１による弾性力が大きくなるように構成されている。
【００２４】
　さらに、図４における符号８９は、２−３タイミングバルブであって、この２−３タイミングバルブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを有している。この２−３タイミングバルブ８９の中間部のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路９５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９６に接続されている。さらに、この油路９５は途中で分岐して、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９７にオリフィスを介して接続されている。この中間部のポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。そして、第１のプランジャ９１の端部に開口しているポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポートに第２ブレーキＢ2 がオリフィスを介して接続されている。
【００２５】
　前記油路８７は第２ブレーキＢ2 に対して油圧を供給・排出するためのものであって、その途中には小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィス１０２とが介装されている。また、この油路８７から分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ2 から排圧する場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリフィスコントロールバルブ１０５に接続されている。
【００２６】
　オリフィスコントロールバルブ１０５は第２ブレーキＢ2 からの排圧速度を制御するためのバルブであって、そのスプール１０６によって開閉されるように中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ2 が接続されており、このポート１０７より図での下側に形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されている。第２ブレーキＢ2 を接続してあるポート１０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポートに選択的に連通させられるポートであって、このポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１が接続されている。尚、このポート１１１は、第３ブレーキＢ3 を接続してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポートである。
【００２７】
　オリフィスコントロールバルブ１０５のポートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブＳＬ４の信号圧を出力するポートである。さらに、このオリフィスコントロールバルブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポートに連通させるようになっている。
【００２８】
　なお、前記２−３シフトバルブ７１において第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポート１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちスプリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフトバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。
【００２９】
　そして、図４において、符号１２１は第２ブレーキＢ2 用のアキュムレータを示し、その背圧室にはリニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する油圧に応じて調圧されたアキュムレータコントロール圧が供給されている。このアキュムレータコントロール圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮの出力圧が低いほど高い圧力になるように構成されている。したがって、第２ブレーキＢ2 の係合・解放の過渡的な油圧ＰB2は、リニアソレノイドバルブＳＬＮの信号圧が低いほど高い圧力で推移するようになっている。変速用の他のクラッチＣ1 、Ｃ2 やブレーキＢ0 などにもアキュムレータが設けられ、上記アキュムレータコントロール圧が作用させられることにより、変速時の過渡油圧が入力軸２６のトルクなどに応じて制御されるようになっている。
【００３０】
　また、符号１２２はＣ−０エキゾーストバルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ0 用のアキュムレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ１２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジンブレーキを効かせるためにクラッチＣ0 を係合させるように動作するものである。
【００３１】
　したがって、上述した油圧回路４４によれば、Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１がドレインに連通していれば、第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3をＢ−３コントロ−ルバルブ７８によって直接調圧することができ、また、その調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳＬＵによって変えることができる。
【００３２】
　また、オリフィスコントロールバルブ１０５のスプール１０６が、図の左半分に示す位置にあれば、第２ブレーキＢ2 はこのオリフィスコントロールバルブ１０５を介して排圧が可能になり、したがって第２ブレーキＢ2 からのドレイン速度を制御することができる。
【００３３】
　さらに、第２変速段から第３変速段への変速は、第３ブレーキＢ3 を緩やかに解放すると共に第２ブレーキＢ2 を緩やかに係合する所謂クラッチツウクラッチ変速が行われるわけであるが、入力軸２６への入力軸トルクに基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＵにより駆動される第３ブレーキＢ3 の解放過渡油圧ＰB3を制御することにより変速ショックを好適に軽減することができる。入力軸トルクに基づく油圧ＰB3の制御は、フィードバック制御などでリアルタイムに行うこともできるが、変速開始時の入力軸トルクのみを基準にして行うものであっても良い。
【００３４】
　図５は、シフトレバー４０の操作位置を示している。図において、車両の前後方向の６つの操作位置と車両の左右方向の３つの操作位置との組み合わせにより、シフトレバー４０を９つの操作位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によってシフトレバー４０は支持されている。シフトレバー４０がＤＭ（ダイレクトモード）レンジへ操作された場合には、変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードが実行される。スポーツモード実行中は、図６に示されるようなステアリング上に設けられた＋スイッチおよび−スイッチを操作することにより、アップシフト（＋）又はダウンシフト（−）が実行される。＋スイッチおよび−スイッチは、図７に示されるようにシフトレバー４０上に設けられていても良い。
【００３５】
　ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示されるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらのコントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、車速センサ６２、シフトポジションセンサ６４、ブレーキスイッチ６６からそれぞれ車速Ｖ（自動変速機１８の出力軸回転数ＮO に対応）、シフトレバー４０の操作レンジ、ブレーキのＯＮ・ＯＦＦを表す信号が供給される他、アクセル操作量θAC、入力軸回転数ＮI 、エンジントルクＴE 、モータトルクＴM 、エンジン回転数ＮE 、モータ回転数ＮM 、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣ等の各種の情報を読み込むと共に、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う。
【００３６】
　なお、エンジントルクＴE はスロットル弁開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴM はモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時のモータ電流や充電効率などから求められる。
【００３７】
　前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に応じて出力が制御される。
【００３８】
　前記モータジェネレータ１４は、図８に示すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッテリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータとして機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容する無負荷状態とに切り換えられる。
【００３９】
　また、前記第１クラッチＣＥ1 及び第２クラッチＣＥ2 は、ハイブリッド制御用コントローラ５０により電磁弁等を介して油圧回路４４が切り換えられることにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。
【００４０】
　前記自動変速機１８は、自動変速制御用コントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬＮの励磁状態が制御され、油圧回路４４が切り換えられたり油圧制御が行われることにより、前記スポーツモード時の±スイッチ操作や予め定められた変速条件に従って変速段が切り換えられる。変速条件は、例えばアクセル操作量θACおよび車速Ｖなどの走行状態をパラメータとする変速マップ等により設定される。
【００４１】
　上記ハイブリッド制御用コントローラ５０は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４１４８号に記載されているように、図９に示すフローチャートに従って図１０に示す９つの運転モードの１つを選択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式トルコン２４を作動させる。なお、図１０のモード１はモータ走行モードに相当し、モード２、３、４、５、７はエンジン使用モードに相当する。
【００４２】
　図９において、ステップＳ１ではエンジン始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネレータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりするために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があったか否かを判断する。
【００４３】
　ここで、始動要求があればステップＳ２でモード９を選択する。モード９は、図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４により遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行ってエンジン１２を始動する。
【００４４】
　このモード９は、車両停止時には前記自動変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のように第１クラッチＣＥ1 を解放したモータジェネレータ１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ1 を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力でモータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって行われる。また、車両走行時であっても、一時的に自動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行することも可能である。
【００４５】
　一方、ステップＳ１の判断が否定された場合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステップＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否かを、例えばブレーキがＯＮか否か、シフトレバー４０の操作レンジがＬや２などのエンジンブレーキレンジ（低速変速段のみで変速制御を行うと共にエンジンブレーキや回生制動が作用するレンジ）で、且つアクセル操作量θACが０か否か、或いは単にアクセル操作量θACが０か否か、等によって判断する。
【００４６】
　この判断が肯定された場合にはステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８を選択し、ＳＯＣ＜ＢであればステップＳ６でモード６を選択する。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が設定される。
【００４７】
　上記ステップＳ５で選択されるモード８は、図１０に示されるように第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転させられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
【００４８】
　ステップＳ６で選択されるモード６は、図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態とするもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレータ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。
【００４９】
　また、第１クラッチＣＥ1 が開放されてエンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００５０】
　一方、ステップＳ３の判断が否定された場合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時か否か、すなわち車速Ｖ＝０か否か等によって判断する。
【００５１】
　この判断が肯定された場合には、ステップＳ８を実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否か、すなわちアクセル操作量θACが略零の所定値より大きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップＳ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければステップＳ１０でモード７を選択する。
【００５２】
　上記ステップＳ９で選択されるモード５は、図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４の回生制動トルクを制御することにより車両を発進させるものである。
【００５３】
　具体的に説明すると、遊星歯車装置１６のギヤ比をρE とすると、エンジントルクＴE ：遊星歯車装置１６の出力トルク：モータトルクＴM ＝１：（１＋ρE ）：ρE となるため、例えばギヤ比ρE を一般的な値である０．５程度とすると、エンジントルクＴE の半分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することにより、エンジントルクＴE の約１．５倍のトルクがキャリア１６ｃから出力される。
【００５４】
　すなわち、モータジェネレータ１４のトルクの（１＋ρE ）／ρE 倍の高トルク発進を行うことができるのである。また、モータ電流を遮断してモータジェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸１４ｒが逆回転させられるだけでキャリア１６ｃからの出力は０となり、車両停止状態となる。
【００５５】
　すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するのであり、モータトルク（回生制動トルク）ＴM を０から徐々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジントルクＴE の（１＋ρE ）倍の出力トルクで車両を滑らかに発進させることができるのである。
【００５６】
　ここで、本実施例では、エンジン１２の最大トルクの略ρE 倍のトルク容量のモータジェネレータ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、装置が小型で且つ安価に構成される。
【００５７】
　また、本実施例ではモータトルクＴM の増大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大させてエンジン１２の出力を大きくするようになっており、反力の増大に伴うエンジン回転数ＮE の低下に起因するエンジンストール等を防止している。
【００５８】
　ステップＳ１０で選択されるモード７は、図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２６に対する出力が零となる。これにより、モード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モード５のエンジン発進が実質的に可能となる。
【００５９】
　一方、ステップＳ７の判断が否定された場合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステップＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θACやその変化速度、車速Ｖ、自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められたデータマップや演算式などにより算出される。
【００６０】
　また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレータ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって定められている。
【００６１】
　ステップＳ１１の判断が肯定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合には、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＡであればステップＳ１３でモード１を選択する。一方、ＳＯＣ＜ＡであればステップＳ１４でモード３を選択する。
【００６２】
　最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であり、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７０％程度の値が設定される。
【００６３】
　上記モード１は、前記図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させるもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として車両を走行させる。
【００６４】
　この場合も、第１クラッチＣＥ1 が解放されてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能である。
【００６５】
　また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できるとともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００６６】
　ステップＳ１４で選択されるモード３は、図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動により充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、その要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネレータ１４で消費されるように、そのモータジェネレータ１４の電流制御が行われる。
【００６７】
　一方、前記ステップＳ１１の判断が否定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さいか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断する。
【００６８】
　第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって予め定められている。
【００６９】
　そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステップＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択する。
【００７０】
　上記モード２は、前記図１０から明らかなように第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもので、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させる。
【００７１】
　また、モード４は、第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。
【００７２】
　このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
【００７３】
　上記モード１〜４の運転条件についてまとめると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する。
【００７４】
　また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップＳ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われる。
【００７５】
　ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行されるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れているため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。
【００７６】
　また、高負荷領域では、モータジェネレータ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なくなって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
【００７７】
　次に、第２発明、第３発明が適用された本実施例の特徴部分、すなわちスポーツモード走行時にアクセル操作に対する駆動力変化の応答性を高めるための制御作動を、図１１のフローチャートに基づいて説明する。なお、本制御作動において、ステップＳＡ２は前記判断手段に対応し、ステップＳＡ３は前記エンジンスタンバイ手段に対応しており、それぞれハイブリッド制御用コントローラ５０によって実行される。
【００７８】
　図１１において、ステップＳＡ１では、ハイブリッド制御用コントローラ５０により各種の入力信号が順次処理される。次にステップＳＡ２において、スポーツモードが選択されているか否かが判断される。この判断は、シフトポジションセンサ６４からＤＭレンジへの操作信号が入力されたか否かを判断することにより行われる。なお、専用の検出手段を設けてもよい。
【００７９】
　このステップＳＡ２の判断が肯定された場合は、ステップＳＡ３において、前記モード９が選択されることによりモータジェネレータ１４によってエンジン１２が始動される。尚、エンジン１２はスタータ等を用いて始動することもできる。次にステップＳＡ４において、図９の運転モード判断サブルーチンに従って、前記モード８を除いた何れかの運転モードが選択される。尚、何れの運転モードが選択された場合でもエンジン１２は作動したままとされるが、モード１および６は第１クラッチＣＥ1 が遮断（ＯＦＦ）されているため、特にエンスト等の問題は生じない。
【００８０】
　上述のように本実施例によれば、ステップＳＡ２で変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードが選択されていると判断された場合には、ステップＳＡ３においてエンジン１２が始動させられた上で、ステップＳＡ４で何れの運転モードが選択されたかに拘らずエンジン１２は作動したままとされるため、大きなアクセル操作が行われてモータ走行モードからエンジン走行モードやエンジン・モータ走行モードなどのエンジン使用モードへと切り換えられた場合に、改めてエンジン１２を始動する必要が無いことからアクセル操作に従ってエンジントルクＴE が実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じないため、駆動力変化に関してスポーツモードに要求される高い応答性が得られるようになる。
【００８１】
　次に、第１発明が適用された本実施例の特徴部分、すなわちスポーツモード走行時にアクセル操作に対する駆動力変化の応答性を高めるための制御作動を、図１２のフローチャートに基づいて説明する。なお、本制御作動において、ステップＳＢ４は前記判断手段に対応し、ステップＳＢ５は前記エンジン優先手段に対応しており、それぞれハイブリッド制御用コントローラ５０によって実行される。
【００８２】
　図１２において、ステップＳＢ１では、ハイブリッド制御用コントローラ５０により各種の入力信号が順次処理される。次にステップＳＢ２では、渋滞走行中であるか否かが判断される。この判断は、車速センサ６２やブレーキスイッチ６６などからの入力信号に基づいて、例えば極低速であってブレーキが頻繁に踏み込まれている（ＯＮ）か否かなどを総合的に判断することによって行われる。こういった方法以外に、車両前方部に設けられるレーザレーダやミリ波発振器などを用いて、前車との近接状況から判断することもできる。
【００８３】
　このステップＳＢ２の判断が肯定された場合は、渋滞中なので急な発進および加速が必要でないため、ステップＳＢ３においてモータジェネレータ１４のみを動力源として走行するモータ発進モード（モード１）が選択される。一方、ステップＳＢ２の判断が否定された場合は、ステップＳＢ４において、スポーツモードが選択されているか否かが判断される。この判断は、シフトポジションセンサ６４からＤＭレンジへの操作信号が入力されたか否かを判断することにより行われる。
【００８４】
　このステップＳＢ４の判断が肯定された場合は、ステップＳＢ５において、エンジン１２を駆動しながらモータジェネレータ１４の反力トルクを徐々に増大させて車両を発進させるエンジン発進モード（モード５または７）が選択される。一方、この判断が否定された場合は、ステップＳＢ６において、図９の運転モード判断サブルーチンに従ってモード１またはモード５（７）の何れかを選択する通常の発進モードが実行される。
【００８５】
　上述のように本実施例によれば、ステップＳＢ４で変速段の切換えを手動操作で行うスポーツモードが選択されていると判断された場合には、ステップＳＢ５において、エンジン１２を駆動しながらモータジェネレータ１４の反力トルクを徐々に増大させて車両を発進させる高出力のエンジン発進モード（モード５）が選択されるため、大きなアクセル操作が行われてからエンジン１２を始動したり改めて運転モードを切り換えたりする必要が無いことから、アクセル操作に従ってエンジントルクＴE が実際に発生するまでに殆どタイムラグが生じないため、駆動力変化に関してスポーツモードに要求される高い応答性が得られるようになる。
【００８６】
　以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００８７】
　例えば、前述の実施例においては、後進１段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用いられていたが、図１３に示されるように、前記副変速機２０を省略して前記主変速機２２のみから成る自動変速機６０を採用し、図１４に示されるように前進４段および後進１段で変速制御を行うようにすることも可能である。
【００８８】
　また、前述の実施例においては、図５に示されるようなシフトレバー４０を用いてスポーツモードを選択し、図６または図７に示されるような＋、−スイッチを用いて変速段の切換えを手動操作で行うように構成されていたが、例えば図１５に示されるようなＨ型のシフトパターンを有するシフトレバーを用いてスポーツモードの選択と手動変速とをまとめて行うようにすることも可能である。
【００８９】
　本発明は、その主旨を逸脱しない範囲において、その他種々の態様で適用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例である駆動制御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のハイブリッド駆動装置に備えられている制御系統を説明する図である。
【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。
【図４】図１の自動変速機の油圧回路の一部を示す図である。
【図５】図２のシフトレバーの操作位置を説明する図である。
【図６】変速段の切換えを行うために操作されるステアリング上に設けられた＋、−スイッチを説明する図である。
【図７】変速段の切換えを行うために操作されるシフトレバー上に設けられた＋、−スイッチを説明する図である。
【図８】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気式トルコンとの接続関係を説明する図である。
【図９】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートにおける各モード１〜９の作動状態を説明する図である。
【図１１】第２発明、第３発明が適用された制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】第１発明が適用された制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】図１の実施例とは異なる自動変速機を備えているハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図１４】図１３の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。
【図１５】図５のシフトレバーの代わりに用いられ得るＨ型のシフトパターンを有するシフトレバーを説明する図である。
【符号の説明】
【００９１】
　１２：エンジン　　１４：モータジェネレータ（電動モータ）　　１８、６０：自動変速機　　５０：ハイブリッド制御用コントローラ
　ステップＳＡ２、ＳＢ４：判断手段
　ステップＳＡ３：エンジンスタンバイ手段
　ステップＳＢ５：エンジン優先手段
【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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【図８】
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【図９】
2004092655.tif 000011
【図１０】
2004092655.tif 000012
【図１１】
2004092655.tif 000013
【図１２】
2004092655.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2004092655.tif 000016
【図１５】
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