(57)【要約】【課題】車両の制御装置において、変速時における機関回転数の低下を防止して内燃機関の停止を抑制可能とする。【解決手段】エンジン１１と多段変速機１３との間にクラッチ１２を設け、多段変速機１３の出力軸２８にモータジェネレータ１４を接続し、このモータジェネレータ１４にバッテリ２６を接続して構成し、バッテリ２６の充電状態量が予め設定された所定値より少ないときに多段変速機１３における変速線を高回転数に補正し、多段変速機１３による変速時にエンジン１１の回転数が自立回転数より低下しないようにモータジェネレータ１４によりアシスト可能とし、このモータジェネレータ１４が駆動するときに補正された変速線を用いて変速制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸側に接続可能な変速機と、
前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を遮断可能なクラッチと、
前記変速機の出力軸側に接続可能な電気モータと、
前記電気モータに電力を供給可能な二次電池と、
を備える車両において、
前記二次電池の充電量が予め設定された所定値より少ないときに前記変速機における変速線を高回転数に補正する変速線補正手段と、
前記変速機による変速時に前記内燃機関の回転数が自立回転数より低下しないように前記電気モータにより前記内燃機関をアシストするモータアシスト手段と、
前記モータアシスト手段が作動するときに前記変速線補正手段により補正された変速線を用いて変速制御を実行する変速制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記変速線補正手段は、前記内燃機関の回転数と前記変速機の変速比と前記二次電池の充電量に応じて危険回転数を求め、この危険回転数に基づいて変速線の補正量を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
変速指令が入力されたら、前記クラッチにより前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を遮断すると共に、前記モータアシスト手段及び変速制御手段を作動し、前記変速制御手段は、前記内燃機関における現在の回転数と前記危険回転数とが同回転数となったら変速完了と判定して作動を停止し、前記クラッチにより前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を可能とすると共に、前記モータアシスト手段の作動を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関と変速機と電動機を駆動連結したハイブリッド車両が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載されたハイブリッド電気自動車の制御装置では、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とを複数の前進変速段を有する自動変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能とし、出力可能な最大トルクとして上限トルクを電動機が出力困難となる所定状態が検出されたときには、この所定状態が検出されないときに使用する変速マップと比較し、車両の運転状態の変化に応じたダウンシフトを早めに行うと共に、車両の運転状態の変化に応じたアップシフトを遅めに行う制御マップを用いて自動変速機を制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のハイブリッド電気自動車の制御装置では、電動機が上限トルクを出力することが困難であるとき、ダウンシフトを早めに行うと共にアップシフトを遅めに行うように自動変速機を制御している。ところが、自動変速機におけるダウンシフトやアップシフトの時期を考慮した場合、車両の駆動に必要な駆動力を確保することはできるものの、エンジンが駆動していたときには、回転数が必要以上に低下して停止してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、変速時における機関回転数の低下を防止して内燃機関の停止を抑制可能とする車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸側に接続可能な変速機と、前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を遮断可能なクラッチと、前記変速機の出力軸側に接続可能な電気モータと、前記電気モータに電力を供給可能な二次電池と、を備える車両において、前記二次電池の充電量が予め設定された所定値より少ないときに前記変速機における変速線を高回転数に補正する変速線補正手段と、前記変速機による変速時に前記内燃機関の回転数が自立回転数より低下しないように前記電気モータにより前記内燃機関をアシストするモータアシスト手段と、前記モータアシスト手段が作動するときに前記変速線補正手段により補正された変速線を用いて変速制御を実行する変速制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記車両の制御装置にて、前記変速線補正手段は、前記内燃機関の回転数と前記変速機の変速比と前記二次電池の充電量に応じて危険回転数を求め、この危険回転数に基づいて変速線の補正量を設定することが好ましい。
【０００８】
上記車両の制御装置にて、変速指令が入力されたら、前記クラッチにより前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を遮断すると共に、前記モータアシスト手段及び変速制御手段を作動し、前記変速制御手段は、前記内燃機関における現在の回転数と前記危険回転数とが同回転数となったら変速完了と判定して作動を停止し、前記クラッチにより前記内燃機関と前記変速機との間の駆動伝達を可能とすると共に、前記モータアシスト手段の作動を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両の制御装置によれば、二次電池の充電量が少ないときに変速機における変速線を高回転数に補正する変速線補正手段と、変速時に内燃機関の回転数が自立回転数より低下しないように電気モータにより内燃機関をアシストするモータアシスト手段と、モータアシスト手段が作動するときに変速線補正手段により補正された変速線を用いて変速制御を実行する変速制御手段とを設けるので、変速時における機関回転数の低下を防止して内燃機関の停止を抑制可能とすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の処理を表すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の処理を表すフローチャートである。
【図４】図４は、従来の車両の制御装置における変速制御の動作を表すタイムチャートである。
【図５】図５は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の動作を表すタイムチャートである。
【図６】図６は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の動作を表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１２】
〔実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図、図２及び図３は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の処理を表すフローチャート、図４は、従来の車両の制御装置における変速制御の動作を表すタイムチャート、図５及び図６は、本実施形態の車両の制御装置における変速制御の動作を表すタイムチャートである。
【００１３】
本実施形態のハイブリッド車両は、図１に示すように、動力源としてのエンジン（内燃機関）１１と、自動式のクラッチ１２と、自動式の多段変速機１３と、動力源としてのモータジェネレータ（電気モータ）１４と、最終減速装置１５と、駆動輪１６とを有している。
【００１４】
エンジン１１としては、燃焼室内で燃料を燃焼させ、これにより発生した熱エネルギを機械的エネルギに変換する熱機関たる内燃機関であって、ガソリンを燃料とし、ピストンの往復運動によって出力軸（クランクシャフト）２１から機械的な動力を出力可能となっている。このエンジン１１は、燃料噴射装置及び点火装置を有しており、この燃料噴射装置及び点火装置は、動作がエンジン用の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する。）１０１により制御される。このエンジンＥＣＵ１０１は、燃料噴射装置の燃料噴射量や燃料噴射時期などを制御すると共に、点火装置の点火時期を制御して、エンジン１１の出力軸２１から出力される機械的な動力（エンジン出力トルク）の大きさを調整することができる。
【００１５】
このエンジンＥＣＵ１０１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、所定の制御プログラムなどを予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１６】
モータジェネレータ１４は、供給された電力を機械的な動力（モータ出力トルク）に変換して出力軸２２から出力するモータ（電動機）としての機能と、出力軸２２に入力された機械的な動力を電力に変換して回収するジェネレータ（発電機）としての機能とを兼ね備えている。このモータジェネレータ１４は、例えば、永久磁石型交流同期電動機として構成されており、インバータ２３から三相の交流電力が供給されて回転磁界を形成するステータ２４と、その回転磁界に引き付けられて回転する回転子としてのロータ２５とを有している。そのロータ２５は、出力軸２２と一体になって回転する。また、このモータジェネレータ１４は、ロータ２５の回転角位置を検出する回転センサ（レゾルバ）が設けられており、その回転センサが検出信号をモータジェネレータ用の電子制御装置（以下、モータＥＣＵと称する。）１０２に送信する。このモータＥＣＵ１０２は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１７】
また、モータジェネレータ１４は、出力軸２２が多段変速機１３の出力軸３８に連結されている。そして、モータジェネレータ１４は、モータとして機能するときには、モータ出力トルクを多段変速機１３の出力軸３８に伝達する一方、ジェネレータとして機能するときには、多段変速機１３の出力軸３８からの機械的な動力が出力軸２２に入力される。
【００１８】
このモータジェネレータ１４は、インバータ２３を介してバッテリ（二次電池）２６が接続されている。このバッテリ２６からの直流電力は、インバータ２３で交流電力に変換されてモータジェネレータ１４に供給される。この交流電力が供給されたモータジェネレータ１４は、モータとして作動して、出力軸２２からモータ出力トルクを出力する。一方、このモータジェネレータ１４をジェネレータとして作動させたときは、このモータジェネレータ１４からの交流電力をインバータ２３で直流電力に変換してバッテリ２６に回収、または、電力の回生を行いながら駆動輪１６に制動力（回生制動）を加えることができる。この場合、このモータジェネレータ１４は、多段変速機１３から出力された機械的な動力（出力トルク）が出力軸２２を介してロータ２５に入力され、この入力トルクを交流電力に変換する。このインバータ２３の動作は、モータＥＣＵ１０２によって制御される。
【００１９】
バッテリ２６は、その充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などを管理するバッテリ用の電子制御装置（以下、バッテリＥＣＵと称する。）１０３が接続されている。このバッテリＥＣＵ１０３は、バッテリ２６の充電状態、つまり、充電状態量（ＳＯＣ量）を検出するＳＯＣセンサ６１が設けられている。バッテリＥＣＵ１０３は、ＳＯＣセンサ６１が検出したバッテリ２６の充電状態量（ＳＯＣ量）に関する信号を受信する。そして、このバッテリＥＣＵ１０３は、この信号に基づいてバッテリ２６の充電状態の判定を行い、充電及び放電の要否を判定する。
【００２０】
多段変速機１３は、エンジン１１の動力（エンジン出力トルク）やモータジェネレータ１４の動力（モータ出力トルク）を駆動力とし、最終減速装置１５を介して左右の駆動輪１６に伝達するものである。
【００２１】
この自動式の多段変速機１３は、前進５段、後退１段の変速段を有するものであって、前進用の変速段として第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４、第５速ギア段３５を有し、後退用の変速段として後退ギア段３６を有している。前進用の変速段は、変速比が第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４、第５速ギア段３５の順に小さくなるよう構成されている。また、この多段変速機１３は、エンジン１１のエンジン出力トルクが伝達される入力軸３７と、この入力軸３７に対して間隔を空けて平行に配置された出力軸３８を有している。なお、この多段変速機１３は、その構成を簡易的に説明しており、各変速段の数や配置については、図１のものに限るものではない。
【００２２】
ここで、第１速ギア段３１は、互いに噛み合い状態にある第１速ドライブギア３１ａと第１速ドリブンギア３１ｂとで構成され、第１速ドライブギア３１ａは入力軸３７上に配置され、第１速ドリブンギア３１ｂは出力軸３８上に配置される。第２速ギア段３２は、互いに噛み合い状態にある第２速ドライブギア３２ａと第２速ドリブンギア３２ｂとで構成され、第２速ドライブギア３２ａは入力軸３７上に配置され、第２速ドリブンギア３２ｂは出力軸３８上に配置される。第３速ギア段３３は、互いに噛み合い状態にある第３速ドライブギア３３ａと第３速ドリブンギア３３ｂとで構成され、第３速ドライブギア３３ａは入力軸３７上に配置され、第３速ドリブンギア３３ｂは出力軸３８上に配置される。第４速ギア段３４は、互いに噛み合い状態にある第４速ドライブギア３４ａと第４速ドリブンギア３４ｂとで構成され、第４速ドライブギア３４ａは入力軸３７上に配置され、第４速ドリブンギア３４ｂは出力軸３８上に配置される。第５速ギア段３５は、互いに噛み合い状態にある第５速ドライブギア３５ａと第５速ドリブンギア３５ｂとで構成され、第５速ドライブギア３５ａは入力軸３７上に配置され、第５速ドリブンギア３５ｂは出力軸３８上に配置される。
【００２３】
後退ギア段３６は、後退ドライブギア３６ａと後退ドリブンギア３６ｂと後退中間ギア３６ｃとで構成される。後退ドライブギア３６ａは入力軸３７上に配置され、後退ドリブンギア３６ｂは出力軸３８上に配置され、後退中間ギア３６ｃは、後退ドライブギア３６ａ及び後退ドリブンギア３６ｂと噛み合い状態にあり、回転軸３９上に配置される。
【００２４】
なお、実際の多段変速機１３の構成においては、各変速段のドライブギアのうちのいずれかが、入力軸３７と一体回転するように配設される一方、残りのドライブギアが入力軸３７に対して相対回転するように配設される。また、各変速段のドリブンギアは、そのうちのいずれかが出力軸３８と一体回転するように配設される一方、残りが出力軸３８に対して相対回転するように配設される。
【００２５】
また、この実施形態では、変速機として多段変速機１３を適用したが、ベルト式あるいはトロイダル式の無段変速機を適用してもよい。また、モータジェネレータ１４が変速機１３の出力軸３８に対して常時連結された構造となっている。しかし、このような構造に限らず、モータジェネレータ１４と変速機１３の出力軸３８をクラッチにより係合及び開放（伝達遮断）可能となるように構成してもよい。また、モータジェネレータ１４と変速機１３の入力軸３７とを直接またはクラッチにより係合及び開放可能となるように構成してもよい。
【００２６】
多段変速機１３は、変速機用の電子制御装置（以下、変速機ＥＣＵと称する。）１０４により制御される。変速機ＥＣＵ１０４は、変速操作装置４１が接続されている。そのため、ドライバによる変速操作装置４１の操作信号が変速機ＥＣＵ１０４に入力され、変速機ＥＣＵ１０４は、図示しない油圧装置（油圧アクチュエータ）を用いて多段変速機１３における変速段の変更を行う。なお、本実施形態では、油圧装置として油圧アクチュエータ）を用いたが、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、電動アクチュエータを用いてもよい。
【００２７】
この場合、多段変速機１３の入力軸３７や出力軸３８は、変速機ＥＣＵ１０４により、油圧で軸線方向に移動するスリーブを有している。このスリーブが軸線方向へ移動することで、移動された方向に位置する相対回転可能なドライブギアやドリブンギアを入力軸３７や出力軸３８と一体回転させる。この多段変速機１３は、スリーブが移動することで、変速段への切り替えやニュートラル位置への切り替えを行うことができる。
【００２８】
クラッチ１２は、エンジン１１と多段変速機１３との間に介装され、このエンジン１１の出力軸２１と多段変速機１３の入力軸３７との間で、動力を伝達可能な係合状態と、動力の伝達を遮断可能な開放状態とに切替可能となっている。このクラッチ１２は、乾式または湿式の単板クラッチ、多板クラッチであって、円板状の摩擦板を有し、この摩擦板の摩擦力によりエンジン１１のエンジン出力トルクを出力軸２１から多段変速機１３の入力軸３７に伝達することができる。このクラッチ１２は、出力軸２１に連結される入力側回転部４５と、入力軸３７に連結される出力側回転部４６とを有している。そして、クラッチ１２は、クラッチ用の電子制御装置（以下、クラッチＥＣＵと称する。）１０５により制御される。クラッチＥＣＵ１０５は、車両の運転状態に応じて、図示しない油圧装置（油圧アクチュエータ）を用いてクラッチ１２の作動状態の切替動作（係合及び開放）を行うことができる。
【００２９】
最終減速装置１５は、多段変速機１３の出力軸３８から入力された入力トルクを減速して、左右の駆動輪１６に分配するものである。この最終減速装置１５は、出力軸３８の端部に固定されたピニオンギア５１と、このピニオンギア５１に噛み合って回転トルクを減速させながら回転方向を直交方向へと変換するリングギア５２と、このリングギア５２を介して入力された回転トルクを左右の駆動輪１６に分配する差動機構５３とを有している。
【００３０】
更に、このハイブリッド車両は、車両全体の動作を統括的に制御する電子制御装置（以下、ハイブリッドＥＣＵと称する。）１００が設けられている。このハイブリッドＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されており、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２、バッテリＥＣＵ１０３、変速機ＥＣＵ１０４、クラッチＥＣＵ１０５との間で各種センサの検出信号や制御指令等の情報の授受ができる。
【００３１】
そして、ハイブリッドＥＣＵ１００においては、その走行モードとして、エンジン走行モード、モータ走行モード、ハイブリッド走行モードが少なくとも用意され、ドライバによる変速操作装置４１を操作、ハイブリッド車両の走行状態に基づいて各モードのいずれかを実現可能としている。
【００３２】
ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン１１の出力軸２１の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ６２と、変速機１３の入力軸３７の回転数（インプット回転数）Ｎｉｎを検出するインプット回転数センサ６３と、車速を検出する車速センサ６４と、アクセル開度θを検出するアクセル開度センサ６５と、ブレーキペダルの踏み込みのＯＮ／ＯＦＦを検出するブレーキペダルセンサ６６とが接続されている。なお、本実施形態では、ブレーキペダルの踏み込みを検出するものとしてブレーキペダルセンサ６６を用いたが、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、ブレーキ踏量を検出するブレーキストロークセンサやブレーキ踏力を検出するブレーキ踏力センサとしてもよい。ハイブリッドＥＣＵ１００は、各センサ６１〜６６の出力信号に基づいて、各ＥＣＵ１０１〜１０５により、エンジン１１、クラッチ１２、多段変速機１３、モータジェネレータ１４、バッテリ２６を駆動制御可能であり、各種の制御を実現することができる。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン走行モードでは、クラッチ１２を係合状態としてエンジン１１を駆動する。すると、エンジン１１が駆動トルクを発生し、この駆動トルクがクラッチ１２を介して多段変速機１３に伝達される。そして、この駆動トルクが多段変速機１３にて変速され、最終減速装置１５にて減速されて左右の駆動輪１６に配分される。
【００３４】
一方、ハイブリッドＥＣＵ１００は、モータ走行モードでは、クラッチ１２を開放状態としてエンジン１１を多段変速機１３から分離し、モータジェネレータ１４を駆動する。すると、モータジェネレータ１４が駆動トルクを発生し、この駆動トルクが多段変速機１３の出力軸３８を介して最終減速装置１５に伝達され、最終減速装置１５にて減速されて左右の駆動輪１６に配分される。
【００３５】
また、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド走行モードでは、クラッチ１２を係合状態としてエンジン１１を駆動すると共に、モータジェネレータ１４を駆動する。すると、エンジン１１の駆動トルクがクラッチ１２を介して多段変速機１３に伝達され、多段変速機１３にて変速される。一方、モータジェネレータ１４の駆動トルクが多段変速機１３の出力軸３８に伝達される。そして、エンジン１１及びモータジェネレータ１４の駆動トルクが最終減速装置１５にて減速されて左右の駆動輪１６に配分される。
【００３６】
そして、ハイブリッドＥＣＵ１００は、このハイブリッド走行モードにて、エンジン１１を一時的に停止させるエコラン制御を実現することができる。例えば、ハイブリッド車両が減速走行しているとき、フリーラン走行しているときなど、ハイブリッド車両が駆動トルクを必要としていないときに、ハイブリッドＥＣＵ１００は、クラッチ１２を開放状態としてエンジン１１を停止させることができる。ハイブリッド走行モードにて、エンジン１１を停止することで、燃費を向上することができる。また、このとき、モータジェネレータ１４を発電機として用いることで、回生走行を行うようにしてもよいし、モータジェネレータ１４を停止してもよい。
【００３７】
このように構成された本実施形態の車両の制御装置では、バッテリ２６の充電状態量が予め設定された所定値より少ないときに多段変速機１３における変速線を高回転数に補正する変速線補正手段と、多段変速機１３による変速時にエンジン１１の回転数が自立回転数より低下しないようにモータジェネレータ１４によりエンジン１１をアシストするモータアシスト手段と、モータアシスト手段が作動するときに変速線補正手段により補正された変速線を用いて変速制御を実行する変速制御手段とを設けている。
【００３８】
ここで、変速線補正手段と変速制御手段は、変速機ＥＣＵ１０４が機能し、モータアシスト手段は、モータＥＣＵ１０２が機能するが、ハイブリッドＥＣＵ１００が各ＥＣＵ１０１〜１０５と各種の信号の授受を行うことから、変速線補正手段とモータアシスト手段と変速制御手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００が機能するとも言える。
【００３９】
そして、変速線補正手段としての変速機ＥＣＵ１０４は、エンジン１１の負荷と現在の回転数とバッテリ２６の充電状態量に応じて危険回転数を求め、この危険回転数に基づいて変速線の補正量を設定する。
【００４０】
また、ハイブリッドＥＣＵ１００に変速指令が入力されたら、クラッチＥＣＵ１０５がクラッチ１２を開放してエンジン１１と多段変速機１３との間の駆動伝達を遮断し、モータＥＣＵ１０２がモータジェネレータ１４を作動してエンジン１１をアシストすると共に、変速機ＥＣＵ１０４が変速線を用いて変速を行い、変速機ＥＣＵ１０４は、エンジン１１における現在の回転数と危険回転数とが同回転数となったら変速完了と判定して作動を停止し、クラッチＥＣＵ１０５がクラッチ１２を接続してエンジン１１と多段変速機１３との間の駆動伝達を可能とすると共に、モータＥＣＵ１０２がモータジェネレータ１４の作動を停止する。
【００４１】
ここで、本実施形態の車両の制御装置による多段変速機１３の変速制御の処理について、図２及び図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００４２】
一般に、ハイブリッド車両では、走行中に、変速要求により多段変速機１３の変速制御を実行する場合がある。このとき、エンジン１１の回転数が低下して停止（エンスト）しないように、ドライバからの要求駆動力に応じて、モータジェネレータ１４によりハイブリッド車両の駆動力をアシストする必要がある。
【００４３】
本実施形態の車両の制御装置による多段変速機１３の変速制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、現在走行しているハイブリッド車両におけるエンジン１１のエンスト危険回転数Ｎｅｄを計算する。このエンスト危険回転数Ｎｅｄとは、多段変速機１３における現在の変速段（変速比）から１段シフトアップしたときに発生する負荷でエンジン１１が停止しない回転数の下限値である。ハイブリッドＥＣＵ１００は、現在のエンジン１１の回転数と、現在の多段変速機１３の変速段と、バッテリ２６の充電状態量に基づいてエンスト危険回転数Ｎｅｄを求める。ここで、現在のエンジン１１回転数は、エンジン回転数センサ６２により検出される。現在の多段変速機１３の変速段は、変速機ＥＣＵ１０４の指令値や多段変速機１３に設けられた変速位置センサ（図示略）の検出値を用いる。バッテリ２６の充電状態量は、ＳＯＣセンサ６１により検出される。
【００４４】
ステップＳ１２にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンスト危険回転数Ｎｅｄに基づいて多段変速機１３における変速線の補正量、つまり、変速シフトアップ量Ｍを設定する。変速機ＥＣＵ１０４は、多段変速機１３によるシフトアップ時とシフトダウン時における変速エンジン回転数を変速線として設定し、これをマップ化して記憶している。この変速線マップは、エンジン１１の危険回転数Ｎｅｄが考慮されていないことから、エンジン１１に大きな負荷が作用して回転数が低下すると、エンストが発生してしまうおそれがある。そのため、現在のハイブリッド車両の走行状態にて、現在のエンジン１１におけるエンスト危険回転数Ｎｅｄに基づいて多段変速機１３における変速シフトアップ量Ｍを設定する。
【００４５】
ステップＳ１３にて、バッテリＥＣＵ１０３は、ＳＯＣセンサ６１が検出した現在のバッテリ２６の充電状態量ＳＯＣが、予め設定された所定の充電状態量ＳＯＣ１より大きいか否かを判定する。この所定の充電状態量ＳＯＣ１は、バッテリＥＣＵ１０３が、バッテリ２６に充電されている現在の充電状態量ＳＯＣでは、モータジェネレータ１４を駆動してハイブリッド車両をドライバの要求通りに走行させることが困難となる下限値である。
【００４６】
ここで、現在のバッテリ２６の充電状態量ＳＯＣが所定の充電状態量ＳＯＣ１以下であると判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ１４にて、現在のエンジン１１におけるエンスト危険回転数Ｎｅｄに基づいて設定された多段変速機１３における変速シフト量Ｍにより変速線マップを補正してから、ステップＳ１５に移行する。一方、現在のバッテリ２６の充電状態量ＳＯＣが所定の充電状態量ＳＯＣ１より大きいと判定（Ｙｅｓ）されたら、変速線マップを補正せずに、ステップＳ１５に移行する。
【００４７】
ステップＳ１５にて、変速機ＥＣＵ１０４に変速指令が入力されて多段変速機１３の変速を行うか否かを判定する。ここで、変速機ＥＣＵ１０４に変速指令が入力されたと判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ１６に移行し、変速機ＥＣＵ１０４に変速指令が入力されないと判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ１１に戻る。
【００４８】
多段変速機１３による変速が行われるときには、図３に示すように、ステップＳ１６にて、クラッチＥＣＵ１０５が、クラッチ１２を開放してエンジン１１と多段変速機１３との駆動伝達を遮断する。そして、ステップＳ１７にて、モータＥＣＵ１０２が、モータジェネレータ１４を駆動し、変速時におけるエンジン１１の駆動力のアシストを開始する。ステップＳ１８にて、ハイブリッドＥＣＵ１００が、現在のエンジン１１におけるエンスト危険回転数Ｎｅｄを計算する。このエンスト危険回転数Ｎｅｄの計算方法は、前述したステップＳ１１と同様である。ステップＳ１９にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両における現在の車速と、多段変速機１３における次の変速段における変速比（ギア比）から、多段変速機１３における次の変速段での変速回転数Ｎｅ２を計算する。
【００４９】
そして、ステップＳ２０にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄより低いか否かを判定する。ここで、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄ以上であると判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ２１にて、変速機ＥＣＵ１０４は、多段変速機１３を駆動制御して変速を行い、モータＥＣＵ１０２は、モータジェネレータ１４を駆動してエンジン１１をアシスト、つまり、ドライバの要求駆動力が確保できるようにモータジェネレータ１４を制御する。そして、ステップＳ２２にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、変速機ＥＣＵ１０４による多段変速機１３の変速制御が完了したか否かを判定する。ここで、多段変速機１３の変速が完了していないと判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ１９に戻り、処理を繰り返す。一方、多段変速機１３の変速が完了していると判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ２３に移行する。
【００５０】
ステップＳ２０にて、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄより低いと判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ２５にて、エンジンＥＣＵ１０１は、現在の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くならないように、この現在の回転数Ｎｅをエンスト危険回転数Ｎｅｄに維持し変速機ＥＣＵ１０４は、多段変速機１３を駆動制御して変速を行い、モータＥＣＵ１０２は、モータジェネレータ１４を駆動してエンジン１１をアシストする。そして、ステップＳ２６にて、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄになったか否かを判定する。ここで、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄにならないと判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ２５に戻って処理を繰り返し、変速回転数Ｎｅ２がエンスト危険回転数Ｎｅｄになったと判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ２３に移行する。
【００５１】
ステップＳ２３にて、モータＥＣＵ１０２は、モータジェネレータ１４の駆動を停止してエンジン１１のアシストを終了する。そして、ステップＳ２４にて、クラッチＥＣＵ１０５は、クラッチ１２を接続し、エンジン１１とモータジェネレータ１４との間での駆動伝達を可能とする。
【００５２】
また、ここで、本実施形態の車両の制御装置によるエンジン１１の始動制御の動作について、図４乃至図６のタイムチャートに基づいて詳細に説明する。
【００５３】
図４及び図５に示すように、多段変速機１３による変速が行われるとき、エンジン１１の回転数Ｎｅが上昇すると共に、次の変速段で接続可能なエンジン回転数（変速回転数）Ｎｅ２が上昇する。時間ｔ１にて、多段変速機１３による変速が開始され、クラッチ１２が開放されると、エンジン１１と多段変速機１３との駆動伝達が遮断されることから、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅが低下し、エンスト危険回転数Ｎｅｄに接近する。従来は、図４に示すように、エンスト危険回転数Ｎｅｄが考慮されていないことから、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くなる。そして、時間ｔ２にて、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅが変速回転数Ｎｅ２と同じになり、ここで、多段変速機１３による変速が終了する。そのため、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くなる図４の領域Ａにて、エンストが発生する可能性がある。
【００５４】
一方、本実施形態では、図５に示すように、エンスト危険回転数Ｎｅｄが考慮されている（図３のステップＳ２０，Ｓ２１）ことから、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅが低下しても、エンスト危険回転数Ｎｅｄに維持される。そして、時間ｔ３にて、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅ（エンスト危険回転数Ｎｅｄ）が変速回転数Ｎｅ２と同じになり、ここで、多段変速機１３による変速が終了する。そのため、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くならないため、エンストが発生する可能性がない。なお、期間ＴＢは、ドライバがブレーキなどにより変速回転数Ｎｅ２が低下したことを表した期間であり、従来よりもモータジェネレータ１４によるアシスト期間ＴＭＧが長くなるものの、エンストの発生を防止することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、図６に示すように、エンスト危険回転数Ｎｅｄが考慮されている（図３のステップＳ２０，Ｓ２１）と共に、バッテリＥＣＵ１０３の充電状態量ＳＯＣが考慮されている（図４のステップＳ１３，Ｓ１４）ことから、現在のバッテリ２６の充電状態量ＳＯＣが所定の充電状態量ＳＯＣ１以下であると、エンスト危険回転数Ｎｅｄに基づいて設定された多段変速機１３における変速線を高回転側に補正している。そして、時間ｔ２にて、多段変速機１３による変速が開始され、クラッチ１２が開放されると、エンジン１１と多段変速機１３との駆動伝達が遮断されることから、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅが低下し、エンスト危険回転数Ｎｅｄに接近する。しかし、変速線が高回転側に補正されていることから、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅの低下が遅延され、時間ｔ３にて、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くなる前に変速回転数Ｎｅ２と同じになり、ここで、多段変速機１３による変速が終了する。そのため、現在のエンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くならないため、エンストが発生する可能性がない。更に、この場合、モータジェネレータ１４によるアシスト期間ＴＭＧが長くなることが抑制され、且つ、エンストの発生を防止することができる。
【００５６】
このように本実施形態の車両の制御装置によれば、エンジン１１と多段変速機１３との間にクラッチ１２を設け、多段変速機１３の出力軸３８にモータジェネレータ１４を接続し、このモータジェネレータ１４にバッテリ２６を接続して構成し、バッテリ２６の充電状態量が予め設定された所定値より少ないときに多段変速機１３における変速線を高回転数に補正し、多段変速機１３による変速時にエンジン１１の回転数が自立回転数より低下しないようにモータジェネレータ１４によりアシスト可能とし、このモータジェネレータ１４が駆動するときに補正された変速線を用いて変速制御を実行するようにしている。
【００５７】
従って、バッテリＥＣＵ１０３の充電状態量が少ないと、多段変速機１３における変速線を高回転側に補正するため、多段変速機１３による変速が開始されてクラッチ１２が開放されても、エンジン１１の回転数Ｎｅの低下が遅延され、エンジン１１の回転数Ｎｅがエンスト危険回転数Ｎｅｄより低くなる前に変速回転数Ｎｅ２と同じになり、多段変速機１３による変速が行われることとなり、変速時におけるエンジン１１の回転数低下によるエンストの発生を防止することができると共に、モータジェネレータ１４によるアシスト期間の長期化が抑制され、燃費の向上を図ることができる。
【００５８】
また、本実施形態の車両の制御装置では、エンジン１１の回転数と多段変速機１３の変速段とバッテリ２６の充電状態量に応じて危険回転数を求め、この危険回転数に基づいて変速線の補正量を設定している。従って、変速線の補正量は、エンジン１１の回転数と多段変速機１３の変速段とバッテリ２６の充電状態量に応じて設定されるエンスト危険回転数に基づくことから、変速時におけるエンストを適正に防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態の車両の制御装置では、変速指令が入力されたら、クラッチ１２を開放してエンジン１１と多段変速機１３との間の駆動伝達を遮断し、モータジェネレータ１４を作動してエンジン１１をアシストすると共に変速線を用いて変速を行い、エンジン１１における現在の回転数と危険回転数とが同回転数となったら変速完了と判定して作動を停止し、クラッチ１２を接続してエンジン１１と多段変速機１３との間の駆動伝達を可能とすると共に、モータジェネレータ１４の作動を停止している。従って、エンジン１１の停止を防止しながら、短時間で効率的な変速制御を実行することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１  エンジン（内燃機関）
１２  クラッチ
１３  多段変速機（変速機）
１４  モータジェネレータ（電気モータ）
１５  最終減速装置
１６  駆動輪
２３  インバータ
２６  バッテリ（二次電池）
４１  変速操作装置
６１  ＳＯＣセンサ
１００  ハイブリッドＥＣＵ（変速線補正手段、モータアシスト手段、変速制御手段）
１０１  エンジンＥＣＵ
１０２  モータＥＣＵ（モータアシスト手段）
１０３  バッテリＥＣＵ
１０４  変速機ＥＣＵ（変速線補正手段、変速制御手段）
１０５  クラッチＥＣＵ
【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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