(57)【要約】【課題】瞬時にしか変わらない走行モードを含む走行モード遷移になることが予測される場合、エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄を無くすこことができるハイブリッド車のモード遷移制御装置を提供すること。【解決手段】複数設定された走行モードのうち、いずれかの走行モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により現在選択されている走行モードとは異なる走行モードが選択されるとシーケンス制御により新たな走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、を備えたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、前記モード選択手段は、近い将来に選択されるであろう将来目標走行モードを予測し、現時点で選択されている走行モードから瞬時に通過してしまう走行モードを介して将来目標走行モードに移行すると判定された場合、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップする手段とした。【選択図】        図４
2005016490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと少なくとも１つのモータによる動力源と、
前記各動力源がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、締結することで固定変速比を得る係合要素と、を有する差動歯車変速機と、
複数設定された走行モードのうち、いずれかの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により現在選択されている走行モードとは異なる走行モードが選択されるとシーケンス制御により新たな走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、
を備えたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード選択手段は、近い将来に選択されるであろう将来目標走行モードを予測し、現時点で選択されている走行モードから瞬時に通過してしまう走行モードを介して将来目標走行モードに移行すると判定された場合、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
車速を検出する車速手段と、
スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、を設け、
前記モード選択手段は、
車速とスロットル開度の検出値に基づき、駆動力を検索する駆動力検索部と、
車速とスロットル開度の検出値に基づき、所定時間後の車速を予測する先読み車速演算部と、
駆動力と車速と走行モードマップにより、通常目標走行モードを検索する目標走行モード検索部と、
駆動力と先読み車速と走行モードマップにより、将来目標走行モードを検索する将来走行モード検索部と、
通常目標走行モードと将来目標走行モードを比較判定する走行モード比較判定部と、
前記走行モード比較判定部の結果に基づき、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップして目標とする走行モードを決定する走行モード決定部と、
を有することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード選択手段は、エンジントルクの断続及び始動を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード選択手段は、変速比段差を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記差動歯車変速機は、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結される２自由度の遊星歯車列と、係合要素として、共線図上で第１モータジェネレータの位置に配置され、締結により変速比をハイ変速比に固定するハイブレーキと、共線図上で出力部材と第２モータジェネレータの間の位置に配置され、締結により変速比をロー変速比に固定するローブレーキと、を有し、
前記モード選択手段は、エンジン始動及び、エンジンクラッチの締結解放及び、ローブレーキの締結解放及び、ハイブレーキの締結解放を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載されたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード選択手段は、走行モードの遷移中において、将来目標走行モードを選択した場合でも、駆動力の変更に伴い、将来目標走行モードをキャンセルし、目標走行モードを通常走行モードに戻すことを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モード選択手段により現在選択されている走行モードとは異なる走行モードが選択されるとシーケンス制御により新たな走行モードへのモード遷移を行うハイブリッド車のモード遷移制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術では、走行モードを予測して、変速ショックを無くすべく、エンジンとモータのトルクを加減して、スムーズに変速させるようにしてる。ここで、トルクの加減の詳細は、エンジントルクの誤差をモータトルクで補正するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１５５５２号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハイブリッド車のモード遷移制御装置においては、変速ショックの低減方法しか述べられていない。よって、瞬時にしか変わらない走行モードを含む走行モード遷移（走行モードＡ→走行モードＢ→走行モードＣ）が必ず発生するため、エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄が発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、瞬時にしか変わらない走行モードを含む走行モード遷移になることが予測される場合、エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄を無くすこことができるハイブリッド車のモード遷移制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
複数設定された走行モードのうち、いずれかの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により現在選択されている走行モードとは異なる走行モードが選択されるとシーケンス制御により新たな走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、
を備えたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード選択手段は、近い将来に選択されるであろう将来目標走行モードを予測し、現時点で選択されている走行モードから瞬時に通過してしまう走行モードを介して将来目標走行モードに移行すると判定された場合、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップする手段とした。
【０００７】
【発明の効果】
よって、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、モード選択手段において、近い将来に選択されるであろう将来目標走行モードを予測し、現時点で選択されている走行モードから瞬時に通過してしまう走行モードを介して将来目標走行モードに移行すると判定された場合、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップするため、瞬時にしか変わらない走行モードを含む走行モード遷移になることが予測される場合、エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄を無くすこことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００１０】
［ハイブリッドシステム構成］
図１は第１実施例のハイブリッド車のモード遷移制御装置が適用されたハイブリッドシステムを示す全体図である。第１実施例装置の駆動系は、図１に示すように、動力源として、エンジン１と同軸多層モータ２（モータ）を有し、変速機として、差動歯車変速機３を有し、出力機構として、出力ギヤ４（出力部材）と、カウンターギヤ５と、ドライブギヤ６と、ディファレンシャル７と、ドライブシャフト８，８と、を有して構成されている。
【００１１】
前記エンジン１は、エンジン出力軸１０とエンジンクラッチＥＣを介して、前記差動歯車変速機３の第２リングギヤＲ２に連結されている。このエンジンクラッチＥＣは、油圧多板クラッチにより構成されている。
【００１２】
前記同軸多層モータ２は、図１に示すように、モータ室１３内に配置され、モータ＆ギヤケース９に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、前記ステータＳの外側に配置し、図外の永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、前記ステータＳの内側に配置し、図外の永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、を同軸上に配置することで構成されている。
前記同軸多層モータ２を構成するインナーロータＩＲに、第１モータジェネレータ出力軸１１が連結され、前記同軸多層モータ２を構成するアウターロータＯＲに、第２モータジェネレータ出力軸１２が連結されている。以下、「ステータＳ＋インナーロータＩＲ」を第１モータジェネレータＭＧ１といい、「ステータＳ＋アウターロータＯＲ」を第２モータジェネレータＭＧ２という。
【００１３】
前記差動歯車変速機３は、ギヤ室１４内に配置されたラビニョウ型遊星歯車列と、ローブレーキＬＢ（係合要素）と、ハイブレーキＨＢ（係合要素）と、を有して構成されている。
前記ラビニョウ型遊星歯車列は、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２リングギヤＲ２と、の５つの回転要素を有する。
前記ローブレーキＬＢは、油圧多板クラッチにより構成され、締結により前記第１リングギヤＲ１をモータ＆ギヤケース９に固定する。
前記ハイブレーキＨＢは、油圧多板クラッチにより構成され、締結により第１サンギヤＳ１をモータ＆ギヤケース９に固定する。
【００１４】
前記差動歯車変速機３の４つの回転要素と動力源および出力部材との連結関係は、前記第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸１０とをエンジンクラッチＥＣを介して連結し、前記第１サンギヤＳ１と第１モータジェネレータ出力軸１１とを連結し、前記第２サンギヤＳ２と第２モータジェネレータ出力軸１２とを連結し、前記共通キャリヤＣに出力ギヤ４を連結している。
これにより、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータＭＧ１（Ｓ１）、エンジンＥＮＧ（Ｒ２）、出力ギヤ４Ｏｕｔ（Ｃ）、第２モータジェネレータＭＧ２（Ｓ２）の回転速度順にてあらわされ、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
【００１５】
よって、出力軸回転数Ｎｏが既知であるとすると、エンジン１と２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のあわせて３つの回転数Ｎｏ，Ｎ１，Ｎ２のうち１つを決定することによりすべての回転数関係（速度関係）が決まり、すなわち変速比も決まることになる。この意味で、エンジン１と２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち１つを速度制御をすることは変速比を制御することと等価である。一方、速度線図上での４つのトルクＴ１，Ｔｅ，Ｔｏ，Ｔ２の関係については、２つのトルクを決めることにより、速度関係によらず残る２つのトルクの値が決まることが知られている。例えば、図１に示す差動歯車変速機３では、
Ｔ１＋Ｔｅ＋Ｔ２＝Ｔｏ
（α＋１）Ｔ１＋Ｔｅ＝βＴ２
２つのトルクバランス式が常に成立する。
【００１６】
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリヤ、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比になるように配置したものである。
【００１７】
前記ハイブレーキＨＢは、図２および図３の共線図上において、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度軸と一致する位置に配置され、締結により変速比をオーバードライブ側のハイ変速比に固定し、図３のハイブレーキ締結時の剛体レバーに示すように、オーバードライブ走行が確保される。
【００１８】
前記ローブレーキＬＢは、図２および図３の共線図上において、出力ギヤ４の回転速度軸と第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度軸との間の位置に配置され、締結により変速比をアンダードライブ側のロー変速比に固定し、図３のローブレーキ締結時の剛体レバーに示すように、アンダードライブ発進が確保される。
【００１９】
前記出力ギヤ４からの出力回転及び出力トルクは、カウンターギヤ５→ドライブギヤ６→ディファレンシャル７を経過し、ドライブシャフト８，８から図外の駆動輪へ伝達される。
【００２０】
第１実施例装置の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ２１と、スロットルバルブアクチュエータ２２と、モーターコントローラ２３と、インバータ２４と、バッテリ２５と、ハイブリッドコントローラ２６と、スロットル開度センサ２７と、車速センサ２８（車速検出手段）と、モード選択スイッチ２９と、エンジン回転数センサ３０と、第１モータジェネレータ回転数センサ３１と、第２モータジェネレータ回転数センサ３２と、油圧コントロールユニット３３と、を有して構成されている。
【００２１】
前記エンジンコントローラ２１は、スロットル開度センサ２７からのスロットル開度情報とエンジン回転数センサ３０からのエンジン回転数情報を入力し、ハイブリッドコントローラ２６からの指令に応じてエンジン回転数とエンジントルクを制御する指令をスロットルバルブアクチュエータ２２へ出力する。
【００２２】
前記モータコントローラ２３は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ３１，３２からの回転数情報を入力し、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数及びトルクと、第２モータジェネレータＭＧ２の回転数及びトルクと、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ２４へ出力する。
【００２３】
前記インバータ２４は、前記同軸多層モータ３のステータＳのコイルに接続され、モータコントローラ２３からの指令により、インナーロータＩＲへの駆動電流とアウターロータＯＲへの駆動電流とを複合させた複合電流を作り出す。このインバータ２４にはバッテリ２５が接続されている。
【００２４】
前記油圧コントロールユニット３３は、ハイブリッドコントローラ２６からの指令を受け、エンジンクラッチＥＣとハイブレーキＨＢとローブレーキＬＢの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。
【００２５】
前記ハイブリッドコントローラ２６は、車速センサ２８からの車速情報やエンジンコントローラ２１からのスロットル開度情報及びエンジン回転数情報等を入力して所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ２１、モータコントローラ２３、油圧コントロールユニット３３に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００２６】
なお、ハイブリッドコントローラ２６とエンジンコントローラ２１、および、ハイブリッドコントローラ２６とモータコントローラ２３とは、それぞれ双方向通信線により接続されている。
【００２７】
［ハイブリッドコントローラ２６について］
図４は第１実施例装置のハイブリッドコントローラ２６を示す制御ブロック図であり、駆動力検索部２６ａ、先読み車速演算部２６ｂ、目標走行モード検索部２６ｃ、将来走行モード検索部２６ｄ、走行モード比較判定部２６ｅ、走行モード決定部２６ｆ、走行モードシーケンス演算部２６ｇ、を備えている。なお、駆動力検索部２６ａ、先読み車速演算部２６ｂ、目標走行モード検索部２６ｃ、将来走行モード検索部２６ｄ、走行モード比較判定部２６ｅ、走行モード決定部２６ｆは、モード選択手段に相当する。走行モードシーケンス演算部２６ｇは、モード遷移制御手段に相当する。
【００２８】
前記駆動力検索部２６ａは、スロットル開度センサ２７からのスロットル開度と、車速センサ２８からの車速と、図６に示す駆動力マップとに基づいて、駆動力を検索する。
【００２９】
前記先読み車速演算部２６ｂは、所定時間後の先読み車速を、
加速度＝車速２−車速１
先読み車速＝∫加速度ｄｔ＋車速１（積分は所定時間）
の式、つまり、現時点から所定時間前の車速１と現時点での車速２により加速度を算出し、所定時間での加速度の積分値と現時点での車速２とを加算することで算出する。
【００３０】
前記目標走行モード検索部２６ｃは、前記駆動力検索部２６ａからの駆動力と、前記車速センサ２８からの車速と、図７に示す走行モードマップとに基づいて、通常目標走行モードを検索する。
【００３１】
前記将来走行モード検索部２６ｄは、前記駆動力検索部２６ａからの駆動力と、前記先読み車速演算部２６ｂからの先読み車速と、図７に示す走行モードマップとに基づいて、将来目標走行モードを検索する。
【００３２】
前記走行モード比較判定部２６ｅは、前記目標走行モード検索部２６ｃからの通常目標走行モードと、前記将来走行モード検索部２６ｄからの将来目標走行モードと、が等しいか否かを比較判定する。
【００３３】
前記走行モード決定部２６ｆは、走行モード比較判定部の情報により、通常目標走行モードと将来目標走行モードとが同じでモード遷移しないと判定された場合には、目標走行モードとして通常目標走行モードを決定する。また、通常目標走行モードと将来目標走行モードとが異なると判定された場合には、目標走行モードとして将来目標走行モードを決定する。
【００３４】
前記走行モードシーケンス演算部２６ｇは、前記走行モード決定部２６ｆにより決定された走行モードにより、エンジン動力の必要の有無と、モータ動力及び発電の有無と、エンジンクラッチＥＣ・ハイブレーキＨＢ・ローブレーキＬＢの解放締結の有無を、エンジンコントローラ２１とモータコントローラ２３と油圧コントロールユニット３３に対し、決められたシーケンス処理にしたがって順次指令する。
【００３５】
［走行モードについて］
第１実施例装置の場合、このハイブリッドシステムによる走行モードとして、両ブレーキＬＢ，ＨＢを解放して無段変速比を得る『無段変速比モード』と、両ブレーキＬＢ，ＨＢのうち、一方のブレーキを締結して固定変速比を得る『固定変速比モード』と、を有する。
前記『無段変速比モード』としては、エンジン１と両モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動力源として使用する「Ｅ−ｉＶＴモード」と、両モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のみを動力源として使用する「ＥＶモード」と、を有する。
前記『固定変速比モード』としては、ハイブレーキＨＢを締結したままでエンジン１と第２モータジェネレータＭＧ２で走行する「ＨＥＶ−ＨＢモード」と、ハイブレーキＨＢを締結したままで第２モータジェネレータＭＧ２のみで走行する「ＥＶ−ＨＢモード」と、ローブレーキＬＢを締結したままでエンジン１と一方のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で走行する「ＨＥＶ−ＬＢモード」と、ローブレーキＬＢを締結したままで２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のみで走行する「ＥＶ−ＬＢモード」と、を有する。
【００３６】
なお、エンジン１を用いない『エンジン停止モード』と、エンジン１を使用する『エンジン使用モード』という観点で分類することもできる。
前記『エンジン停止モード』としては、「ＥＶモード」と、「ＥＶ−ＨＢモード」と、「ＥＶ−ＬＢモード」と、を有し、『エンジン使用モード』としては、「Ｅ−ｉＶＴモード」と、「ＨＥＶ−ＨＢモード」と、「ＨＥＶ−ＬＢモード」と、を有する。
【００３７】
そして、現在選択されている走行モードから新たに選択された走行モードへモード遷移を行うとき、または、モード選択スイッチ２９への操作により走行モードを選択し、現時点の走行モードから選択された走行モードへモード遷移を行うとき、モード受け渡しのためにモード遷移シーケンス制御を行う。
【００３８】
このモード遷移シーケンス制御では、『エンジン停止モード』と『エンジン使用モード』との間においてモード遷移を行う場合には、エンジン１及び両モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作点を受け渡すエンジン始動やエンジン停止やエンジンクラッチＥＣの締結・解放制御を必要とする。また、『無段変速比モード』と『固定変速比モード』との間においてモード遷移を行う場合には、ローブレーキＬＢやハイブレーキＨＢの締結制御や解放制御を行わなければならない。
【００３９】
走行モードの代表例として、「Ｅ−ｉＶＴモード」について説明する。「Ｅ−ｉＶＴモード」は、エンジン１とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を用いて走行する変速比が可変のモードであり、この「Ｅ−ｉＶＴモード」においては、バッテリ状態判定部２６ｂからのＳＯＣと充放電可能電力範囲とからバッテリ出力電力を決定する。バッテリ出力電力を決めると、車力と駆動力とからエンジン出力が決定されるので、エンジン動作平面（横軸エンジン回転速度・縦軸エンジントルク）上で、等エンジン出力線をトレースし、｛（車速）×（駆動力）＋（バッテリ充電電力）−（モータ損失合計）｝／（エンジン使用燃料流量）が最大となる点を選べば、システム効率最大のエンジン運転点（Ｎｅ，Ｔｅ）を選ぶことができる。
【００４０】
モータ動作点（Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２）は、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ（＝車速）、エンジントルクＴｅを入力し、
2005016490.tif 000003
但し、Ｎ１，Ｔ１：第１モータジェネレータＭＧ１の回転数とトルク
Ｎ２，Ｔ２：第２モータジェネレータＭＧ２の回転数とトルク
α，β：遊星歯車の歯数比
であらわされる（１）〜（５）の式（Ｅ−ｉＶＴバランス式）において、（４）式のバッテリパワーＰｂを、Ｐｂ＝０として、連立運動方程式を解くことにより算出する（図２参照）。
【００４１】
次に、作用を説明する。
【００４２】
［モード選択処理］
図５は第１実施例装置のハイブリッドコントローラ２６の先読み車速演算部２６ｂ〜走行モード決定部２６ｆにて一定周期にて繰り返し実行されるモード選択処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４３】
ステップＳ１では、現時点から所定時間前において車速センサ２８にて検出された車速を車速１にセットし、ステップＳ２へ移行する。
【００４４】
ステップＳ２では、加速度検出用所定時間が経過したか否かを判定し、ＹＥＳの場合はステップＳ３へ移行し、ＮＯの場合は終了へ移行する。
【００４５】
ステップＳ３では、ステップＳ２での加速度検出用所定時間が経過したとの判断に基づいて、再度、車速センサ２８により検出した車速を車速２にセットし、ステップＳ４へ移行する。
【００４６】
ステップＳ４では、今回車速である車速２から前回車速である車速１を差し引くこと（車速２−車速１）により加速度を算出し、ステップＳ５へ移行する。
【００４７】
ステップＳ５では、所定時間の定積分を行うことで先読み車速を、
先読み車速＝∫加速度ｄｔ＋車速１（積分は所定時間）
の式により算出し、ステップＳ６へ移行する。
尚、この先読み車速の方法は、特開平３−１０３６６１号公報、もしくは、特開平９−２１０１５９号公報に記載された方法を使用しても良い。
【００４８】
ステップＳ６では、車速センサ２８により検出された車速と、図６の駆動力マップで検索された駆動力を用い、図７の走行モードマップを検索し、通常目標走行モードをセットし、ステップＳ７へ移行する。
【００４９】
ステップＳ７では、算出された先読み車速と、図６の駆動力マップで検索された駆動力を用い、図７の走行モードマップを検索し、将来目標走行モードをセットし、ステップＳ８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ８では、ステップＳ６とステップＳ７でセットされた走行モードが等しいか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１１へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ９へ移行する。
【００５１】
ステップＳ９では、ステップＳ９での通常目標走行モードと将来目標走行モードとが等しくないとの判断に基づいて、目標走行モードに将来目標走行モードをセットし、ステップＳ１０へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での目標走行モードに将来目標走行モードをセットしたことに伴い、目標走行モード更新フラグをセットし、終了へ移行する。
【００５３】
ステップＳ１１では、目標走行モード更新フラグがセットされているか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１３へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ１２へ移行する。
【００５４】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１での目標走行モード更新フラグがセットされていないとの判断に基づいて、目標走行モードに通常目標走行モードをセットし、終了へ移行する。
【００５５】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１での目標走行モード更新フラグがセットされているとの判断に基づいて、目標走行モードに通常目標走行モードをセットし、ステップＳ１４へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１４では、セットされている目標走行モード更新フラグをクリアし、終了へ移行する。
【００５７】
［モード選択作用］
まず、先読み車速の算出では、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→終了へと進む流れが繰り返され、加速度検出用所定時間が経過すると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、現時点から加速度検出用所定時間前の車速１と現時点での車速２により加速度を算出し、所定時間での加速度の積分値と現時点での車速２とを加算することで先読み車速が算出される。
【００５８】
そして、ステップＳ６では、車速センサ２８により検出された車速と、図６の駆動力マップで検索された駆動力を用い、図７の走行モードマップを検索し、通常目標走行モードがセットされ、ステップＳ７では、算出された先読み車速と、図６の駆動力マップで検索された駆動力を用い、図７の走行モードマップを検索し、将来目標走行モードをセットされる。
【００５９】
次に、ステップＳ６での通常目標走行モードと、ステップＳ７での将来目標走行モードとが等しい場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む流れとなり、ステップＳ１２では、目標走行モードとして通常目標走行モードがセットされる。
【００６０】
よって、例えば、現時点で選択されている走行モードと、走行モードマップ上で現在の運転点が属する走行モード域と、将来の運転点が属するであろうと予測される走行モード域と、が同じである場合には、現時点で選択されている走行モードが維持される。
【００６１】
また、例えば、走行モードマップ上で現在の運転点が属する走行モード域と、将来の運転点が属するであろうと予測される走行モード域と、が同じであるが、現時点で選択されている走行モードとは隣接する走行モードである場合、現時点で選択されている走行モードから通常目標走行モードへのモード遷移される。
【００６２】
一方、ステップＳ６での通常目標走行モードと、ステップＳ７での将来目標走行モードとが異なる場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れとなり、ステップＳ９では、目標走行モードとして将来目標走行モードがセットされる。
【００６３】
よって、例えば、図７に示す走行モードマップ上で現時点ａで選択されている走行モードＡと、図７に示す走行モードマップ上で現在の運転点ｂが属する走行モードＢと、図７に示す走行モードマップ上で将来の運転点ｃが属するであろうと予測される走行モードＣと、が異なる場合には、瞬時で通過してしまう走行モードＢがスキップされ、目標走行モードとして将来目標走行モードである走行モードＣへモード遷移される。
【００６４】
但し、走行モードＡから走行モードＣへモード遷移の途中において、駆動力の変更により、ステップＳ６での通常目標走行モードと、ステップＳ７での将来目標走行モードとが共に等しくなった場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８→ステップＳ１１→ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む流れとなり、ステップＳ１３では、将来目標走行モードである走行モードＣがキャンセルされ、目標走行モードが通常目標走行モードに戻される。
【００６５】
［モード選択作用の対比］
ハイブリッド車のモード遷移制御装置において、走行モードマップにて選択される走行モードにしたがってモード遷移を行うようにした場合、走行モードが瞬時にしか変わらないような走行モード遷移（例えば、走行モードＡ→走行モードＢ→走行モードＣや走行モードＡ→走行モードＢ→走行モードＡ）が必ず発生する。よって、下記に列挙するような問題がある。
（１）エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄が発生する。
（２）エンジン始動を伴う走行モードの場合、瞬時に所定のトルクを得られず、もしくは、初爆を伴うトルクハンチングが発生し、この状態でエンジンクラッチを締結しても変速ショックが発生する。また、エンジントルクを誤検出誤演算した場合、スムーズにエンジントルクを伝達できず、やはり、変速ショックが発生する。さらに、モータでの補正範囲を超えた場合、同様にスムーズにエンジントルクを伝達できず、やはり、変速ショックが発生する。
（３）ブレーキ要素で実現されるような固定変速比に、走行モードが過渡的に遷移する場合、瞬時にモータトルクが追従できず、変速ショックが発生する。
（４）エンジン始動及びエンジンクラッチの締結解放及びブレーキ要素の締結解放を行なう場合、動作の時間遅れが発生し瞬時に走行モードが実現できず、変速ショックが発生する。
【００６６】
これに対し、第１実施例装置にあっては、走行モードが瞬時にしか変わらないような走行モードを含むモード遷移時には、瞬時に通過する走行モードをスキップするようにした。例えば、「走行モードＡ→走行モードＢ→走行モードＣ」の場合には「走行モードＡ→走行モードＣ」、「走行モードＡ→走行モードＢ→走行モードＡ」の場合には「走行モードＡ」を維持する。このため、上記（１）〜（４）の問題を解消することができる。
【００６７】
具体例として、走行モードＡを「ＥＶモード」とし、走行モードＢを「ＨＥＶ−ＬＢモード」とし、走行モードＣを「ＥＶ−ＨＢモード」とした場合について説明する。
【００６８】
走行モードマップにて選択される走行モードにしたがってモード遷移を行うようにした場合、両モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動力源とする走行モードＡである「ＥＶモード」から、［変速］→［エンジンクラッチＥＣの締結］→［変速］→［エンジン１の始動］→［変速］→［ローブレーキＬＢの締結］を経過するモード遷移制御により走行モードＢである「ＨＥＶ−ＬＢモード」へ移行する。
【００６９】
さらに、走行モードＢである「ＨＥＶ−ＬＢモード」から［変速］→［エンジンクラッチＥＣの解放］→［エンジン１の停止］→［変速］→［ローブレーキＬＢの解放］→［変速］→［ハイブレーキＨＢの締結］を経過するモード遷移制御により走行モードＣである「ＥＶ−ＨＢモード」へ移行することになる。
【００７０】
これに対し、走行モードＢをスキップし、走行モードＡである「ＥＶモード」から走行モードＣである「ＥＶ−ＨＢモード」へモード遷移する場合には、［変速］→［ハイブレーキＨＢの締結］→［第１モータジェネレータＭＧ１の停止］を経過するモード遷移制御により「ＥＶ−ＨＢモード」へ移行することになる。
【００７１】
次に、効果を説明する。
第１実施例のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７２】
（１）  エンジン１と少なくとも１つのモータによる動力源と、前記各動力源がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、締結することで固定変速比を得る係合要素と、を有する差動歯車変速機３と、複数設定された走行モードのうち、いずれかの走行モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により現在選択されている走行モードとは異なる走行モードが選択されるとシーケンス制御により新たな走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、を備えたハイブリッド車のモード遷移制御装置において、前記モード選択手段は、近い将来に選択されるであろう将来目標走行モードを予測し、現時点で選択されている走行モードから瞬時に通過してしまう走行モードを介して将来目標走行モードに移行すると判定された場合、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップするため、瞬時にしか変わらない走行モードを含む走行モード遷移になることが予測される場合、エンジン始動及び運転点遷移による燃費の無駄とモータの運転点遷移による電力の無駄を無くすこことができる。
【００７３】
（２）  車速を検出する車速センサ２８と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ２７と、を設け、前記モード選択手段は、車速とスロットル開度の検出値に基づき、駆動力を検索する駆動力検索部２６ａと、車速とスロットル開度の検出値に基づき、所定時間後の車速を予測する先読み車速演算部２６ｂと、駆動力と車速と走行モードマップにより、通常目標走行モードを検索する目標走行モード検索部２６ｃと、駆動力と先読み車速と走行モードマップにより、将来目標走行モードを検索する将来走行モード検索部２６ｃと、通常目標走行モードと将来目標走行モードを比較判定する走行モード比較判定部２６ｅと、前記走行モード比較判定部の結果に基づき、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップして目標とする走行モードを決定する走行モード決定部２６ｆと、を有するため、先読み車速を用いた将来目標走行モードの予測により、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップすることにより、燃費と電力の節約を行なうことができる。
【００７４】
（３）  前記モード選択手段は、エンジントルクの断続及び始動を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップするため、エンジントルクによる変速ショックの発生を未然に防止することができる。
【００７５】
（４）  前記モード選択手段は、変速比段差を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップするため、変速段差による変速ショックの発生を未然に防止することができる。
【００７６】
（５）  前記差動歯車変速機３は、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結される２自由度の遊星歯車列と、係合要素として、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１の位置に配置され、締結により変速比をハイ変速比に固定するハイブレーキＨＢと、共線図上で出力ギヤ４と第２モータジェネレータＭＧ２の間の位置に配置され、締結により変速比をロー変速比に固定するローブレーキＬＢと、を有し、前記モード選択手段は、エンジン始動及び、エンジンクラッチＥＣの締結解放及び、ローブレーキＬＢの締結解放及び、ハイブレーキＨＢの締結解放を伴い、且つ、瞬時に通過してしまう走行モードをスキップするため、各動作の時間遅れによる変速ショックの発生を未然に防止することができる。
【００７７】
（６）  前記モード選択手段は、走行モードの遷移中において、将来目標走行モードを選択した場合でも、駆動力の変更に伴い、将来目標走行モードをキャンセルし、目標走行モードを通常走行モードに戻すため、運転条件に不適合な目標走行モードを回避し、変速ショックを無くすことができる。
【００７８】
以上、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７９】
例えば、第１実施例では、遊星歯車列としてラビニョウ型遊星歯車列による例を示したが、係合要素（クラッチやブレーキ）の締結により固定変速比モードに移行できる他の遊星歯車列も適用できる。
【００８０】
第１実施例では、２つのモータを用いたハイブリッド車の例を示したが、１つのモータを用いたハイブリッド車にも適用することができる。また、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとして、共通ステータと２つのロータにより外観上は１つのモータジェネレータであるが、機能上は２つのモータジェネレータを達成する同軸多層モータ２の適用例を示したが、２つの独立したモータジェネレータを用いたものであっても良い。
【００８１】
第１実施例では、走行モードマップとして、車速と駆動力による二次元マップの例を示したが、これにバッテリ充電状態（ＳＯＣ）を含めた三次元の走行モードマップを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のハイブリッド車のモード遷移制御装置が適用されたハイブリッドシステムを示す全体図である。
【図２】第１実施例装置における差動歯車変速機の共線図である。
【図３】第１実施例装置における差動歯車変速機の共線図上での各走行モードを示す図である。
【図４】第１実施例装置のハイブリッド制御系を示すブロック図である。
【図５】第１実施例装置のハイブリッドコントローラの先読み車速演算部〜走行モード決定部にて一定周期にて繰り返し実行されるモード選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施例装置において駆動力検索部にて駆動力の検索に用いられる駆動力マップの一例を示す図である。
【図７】第１実施例装置において走行モード検索部にて通常目標走行モードと将来目標走行モードの検索に用いられる走行モードマップの一例である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  同軸多層モータ（モータ）
ＭＧ１  第１モータジェネレータ
ＭＧ２  第２モータジェネレータ
３  差動歯車変速機
４  出力ギヤ（出力部材）
５  カウンターギヤ
６  ドライブギヤ
７  ディファレンシャル
８，８  ドライブシャフト
９  モータ＆ギヤケース
１０  エンジン出力軸
１１  第１モータジェネレータ出力軸
１２  第２モータジェネレータ出力軸
１３  モータ室
１４  ギヤ室
ＥＣ  エンジンクラッチ
ＨＢ  ハイブレーキ（係合要素）
ＬＢ  ローブレーキ（係合要素）
２１  エンジンコントローラ
２２  スロットルバルブアクチュエータ
２３  モーターコントローラ
２４  インバータ
２５  バッテリ
２６  ハイブリッドコントローラ
２６ａ  駆動力検索部
２６ｂ  先読み車速演算部
２６ｃ  目標走行モード検索部
２６ｄ  将来走行モード検索部
２６ｅ  走行モード比較判定部
２６ｆ  走行モード決定部
２６ｇ  走行モードシーケンス演算部（モード遷移制御手段）
２７  スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
２８  車速センサ（車速検出手段）
２９  モード選択スイッチ
３０  エンジン回転数センサ
３１  第１モータジェネレータ回転数センサ
３２  第２モータジェネレータ回転数センサ
３３  油圧コントロールユニット
【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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