JP2005291320A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの温度上昇を抑制し、以て、冷却系の負担軽減を図るようにした車両用制御装置を提供する。
【解決手段】第１の歯車要素（５）が内燃機関（１）の出力軸に連結し、第２の歯車要素（６）が第２のモータ（１１）の出力軸と連結し、第３の歯車要素（８）が第１のモータ（９）の出力軸及び駆動輪に連結した差動歯車装置（４）と、第２のモータの回転を固定する固定手段（１２）とを備えたハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置において、車速とアクセル開度とによって規定される作動領域に入っているか否かを判定する判定手段（Ｓ１５）と、前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、固定手段（１２）を作動する作動手段（Ｓ１６）を備える。出現頻度の高い運転状態の場合に前記モータが停止するため、モータの発熱を防止し、冷却系の負担軽減を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関と二種類のモータとからなる動力発生源を搭載したハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置に関する。

内燃機関だけを動力発生源とする通常の車両は、すべての走行速度域にわたって、内燃機関の熱効率を最高（燃料消費率を最小）に維持できない。これに対して、ハイブリッド車両は、たとえば、特許文献１に記載されているように、常に内燃機関を最適効率点（熱効率が最高となる点であり、燃料消費率を最小にできる点でもある。）で運転できるため、通常の車両に比べて格段の燃費性能が得られる。

ところで、内燃機関を最適効率点で運転する場合、その時々の要求駆動力（車軸要求出力）に対して、内燃機関の駆動力が不足したり、過大となったりすることがある。このため、ハイブリッド車両においては、それらの過不足を補うための手段を必要とする。

そこで、たとえば、特許文献２に記載されているように、駆動力の過不足分を補うための二つのモータ（電動機Ｍと発電機Ｇ）を備えたハイブリッド車両が知られている。以下、便宜的に電動機Ｍを第１のモータ、発電機Ｇを第２のモータということにすると、この文献の技術では、内燃機関の駆動力が不足した場合には第１のモータの「力行」でその不足分を補い、また、内燃機関の駆動力が過大となった場合には第２のモータの「回生」でその過大分を吸収している。
特開平５−２２９３５１号公報 特開平９−１８４４３６号公報

しかしながら、以上のように、内燃機関を最適効率点で運転しつつ、その内燃機関の駆動力の過不足分を二つのモータによって補うようにしただけでは、以下の問題点を招来する。

すなわち、内燃機関の最適効率点は、内燃機関の回転速度と出力トルク及びその時点のアクセル開度の関数で与えられるきわめて狭い範囲（“点”）でしかなく、実際の走行状態では、内燃機関の駆動力の過不足が高い蓋然性でしばしば発生する。このため、内燃機関の駆動力の過不足分を補うための手段（第１のモータと第２のモータ）は、頻繁に動作を繰り返すこととなり、その結果、モータの温度が上昇し、冷却系の負担を増大するという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、モータの負荷と動作時間との関係を調査したところ、たとえ、モータの負荷が大きい場合であってもその動作時間が短時間であればモータの温度上昇は少なく、一方、モータの負荷が小さい場合であってもその動作時間が長時間にわたる場合にはモータの温度上昇が高くなるという事実に着目し、この事実を利用して適宜にモータの動作を許容したり停止したりすることにより、モータの温度上昇を抑制し、以て、冷却系の負担軽減を図るようにした車両用制御装置を提供することにある。

請求項１に係る車両用制御装置は、内燃機関と二種類のモータとからなる動力発生源と、第１の歯車要素が前記内燃機関の出力軸に連結し、第２の歯車要素が前記二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸と連結し、第３の歯車要素が前記二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸及び駆動輪に連結した差動歯車装置と、前記二種類のモータのうちの一方のモータの回転を固定する固定手段と、を備えたハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、車速とアクセル開度とによって規定した前記固定手段の作動領域内に、検出された前記車速及びアクセル開度が入っているか否かを判定する判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記固定手段の作動を行う作動手段と、備えたことを特徴とする。
請求項２に係る車両用制御装置は、内燃機関と二種類のモータとからなる動力発生源と、第１の歯車要素が前記内燃機関の出力軸に連結し、第２の歯車要素が前記二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸と連結し、第３の歯車要素が前記二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸及び駆動輪に連結した差動歯車装置と、前記二種類のモータのうちの一方のモータの回転を固定する固定手段と、を備えたハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置において、前記動力発生源と駆動輪との間に介在する変速手段と、前記変速手段の変速比を検出する変速比検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、変速比とアクセル開度とによって規定した前記固定手段の作動領域内に、検出された前記変速比及びアクセル開度が入っているか否かを判定する判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記固定手段の作動を行う作動手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る車両用制御装置では、車速とアクセル開度とによって規定される運転状態が、車速とアクセル開度とによって規定される固定手段の作動領域に入っている場合に固定手段を作動してモータを固定する。ここで、作動領域とは、通常の走行状態において、出現頻度の高い運転状態を含む領域のことをいう。したがって、この発明によれば、出現頻度の高い運転状態の場合に前記モータが停止するため、モータの発熱を防止し、冷却系の負担軽減を図ることができる。なお、この発明では、所定の運転状態以外の時にはモータの動作が許容されるが、この場合のモータの動作は散発的で、且つ、その動作時間も短いため、たとえ、モータの負荷が高い場合であっても、モータの発熱は少なく、冷却系への負担が軽いので差し支えない。
請求項２に係る車両用制御装置では、変速比とアクセル開度とによって規定される運転状態が、変速比とアクセル開度とによって規定される固定手段の作動領域に入っている場合に固定手段を作動してモータを固定する。車速が変速比に置き換わった点を除き、請求項１の発明と同じであるから、同様に、出現頻度の高い運転状態の場合に前記モータを停止して、モータの発熱を防止し、冷却系の負担軽減を図ることができる。

以下、本発明の実施例を、パラレル式のハイブリッド車両への適用を例にして、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

図１は、本実施形態の概念構成図である。この図において、内燃機関１の出力軸２は、クラッチ３を介して遊星歯車機構４（差動歯車装置）のキャリア５（第１の歯車要素）に接続されており、遊星歯車機構４は、太陽歯車６（第２の歯車要素）と、キャリア５の回転に伴ってこの太陽歯車６の回りを周回する複数の遊星歯車７と、遊星歯車７に噛合するリング歯車８（第３の歯車要素）とを有している。なお、クラッチ３は、本実施形態の必須の構成要素ではない。後述の変形例において必要となる構成要素である。

遊星歯車機構４のリング歯車８は、第１の出力歯車１３と第２の出力歯車１４とを介して、第１のモータ９（二種類のモータのうちの他方のモータ）のロータ９ａの出力軸９ｂ（二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸）に接続されており、この第１のモータ９のステータ９ｃはケース１０に固定されている。また、遊星歯車機構４の太陽歯車６は、第２のモータ１１（二種類のモータのうちの一方のモータ）のロータ１１ａの出力軸１１ｂ（二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸）に接続されており、第２のモータ１１のステータ１１ｃもケース１０に固定されている。

ここで、第２のモータ１１の出力軸１１ｂには、多板ブレーキ１２（固定手段）の可動側摩擦板１２ａが取り付けられており、第２のモータ１１の出力軸１１ｂは、この可動側摩擦板１２ａと対向配置された固定側摩擦板１２ｂとを介してケース１０に任意に固定可能になっている。一方、第１のモータ９の出力軸９ｂには、第２の出力歯車１４が取り付けられており、第１のモータ９の出力軸９ｂは、伝達軸１５、機械式変速装置１６（変速手段）及びディファレンシャル装置１７を介して駆動輪１８に接続されている。なお、機械式変速装置１６は、本実施形態の必須の構成要素ではない。後述の変形例において必要となる構成要素である。

このような構成を有する図示のハイブリッド車両は、以下の三つのモードで走行することが可能である。
＜モータ走行モード＞
内燃機関１を使用しない走行モードであり、発進時や極低車速走行の際に用いられるモードである。このモードでは、第２のモータ１１の出力トルクを０に制御すると共に、多板ブレーキ１２を解放状態（すなわち、可動側摩擦板１２ａと固定側摩擦板１２ｂとを非締結状態）にした上で、第１のモータ９の出力トルクを制御して所望の駆動力（アクセル開度Ｆに対応した駆動力）を得られるようにする。

モータ走行モードでは、第２のモータ１１の出力軸１１ｂは、多板ブレーキ１２の解放によってケース１０に固定されておらず、回転フリーの状態になっているため、遊星歯車機構４の太陽歯車６も同様に回転フリーの状態にある。したがって、内燃機関１の動作（停止を含む）は、何ら駆動力に影響を与えず、第１のモータ９の出力トルクのみが、第１の出力歯車１３、この第１の出力歯車１３に噛合する第２の出力歯車１４、伝達軸１５、機械式変速装置１６及びディファレンシャル装置１７を介して駆動輪１８に伝えられる。

＜エンジン走行モード＞
もっぱら内燃機関１を使用する走行モードであり、高車速走行の際などに用いられるモードである。このモードでは、多板ブレーキ１２を締結状態（すなわち、可動側摩擦板１２ａと固定側摩擦板１２ｂとを締結状態）にした上で、クラッチ３を接続し、内燃機関１の出力トルクを制御して所望の駆動力（アクセル開度Ｆに対応した駆動力）を得られるようにする。

エンジン走行モードでは、第２のモータ１１の出力軸１１ｂは、多板ブレーキ１２の締結によりケース１０に固定されているので非回転状態にあり、このため、遊星歯車機構４の太陽歯車６も同様に回転固定の状態にある。したがって、内燃機関１の出力トルクは、遊星歯車機構４のキャリア５及び遊星歯車７並びにリング歯車８を介して第１の出力歯車１３に伝えられ、この第１の出力歯車１３に噛合する第２の出力歯車１４や伝達軸１５及び機械式変速装置１６並びにディファレンシャル装置１７を介して駆動輪１８に伝えられる。

なお、第１のモータ９の出力軸９ｂは、第１の出力歯車１３の軸も兼ねているため、このエンジン走行モードにおいては、所望により、第１のモータ９を駆動してもよい。第１のモータ９の出力トルクを用いて内燃機関１の駆動力を補助することができる。

＜ハイブリッド走行モード＞
ハイブリッド車両特有の走行モードであり、極低車速や高車速走行を除く一般走行時に用いられるモードである。このモードの特徴は、内燃機関１を最適効率点で運転（理想運転状態ともいう。）すると共に、その運転状態にあるときの内燃機関１の不足駆動力や過大駆動力を第１のモータ９や第２のモータ１１の力行や回生動作で補うことにある。このモードでは、多板ブレーキ１２を解放状態（すなわち、可動側摩擦板１２ａと固定側摩擦板１２ｂとを非締結状態）にした上で、クラッチ３を接続し、内燃機関１の運転状態を上記の理想運転状態にすると共に、第１のモータ９や第２のモータ１１の出力トルクや回転数を制御して、所望の駆動力（アクセル開度Ｆに対応した駆動力）を得られるようにする。

ハイブリッド走行モードでは、第２のモータ１１の出力軸１１ｂは、多板ブレーキ１２の解放によりケース１０に固定されていないため、回転フリーの状態にあり、遊星歯車機構４の太陽歯車６も同様に回転フリーの状態にあるが、第２のモータ１１の出力トルクや回転数を制御することによって太陽歯車６の回転フリー状態を規制し、内燃機関１の出力トルクの一部又はすべてを遊星歯車機構４を介して第１の出力歯車１３に伝えることができる。そして、この場合は、内燃機関１の出力トルクと第１のモータ９の出力トルクを足し合わせたものを、第１の出力歯車１３に噛合する第２の出力歯車１４や伝達軸１５及び機械式変速装置１６並びにディファレンシャル装置１７を介して駆動輪１８に伝えることができる。

また、このハイブリッド走行モードでは、内燃機関１の出力トルクが過大な場合は、第２のモータ１１の出力トルクや回転数を減少方向に制御することにより、太陽歯車６の回転規制を弱め、内燃機関１の出力トルクで第２のモータ１１を回生運転させることができると共に、第１の出力歯車１３に伝えられる内燃機関１の出力トルクを減少させることもできる。

コントローラ１９は、上記の各モードを制御するためのものであり、コントローラ１９には、その制御に必要な様々な運転情報、たとえば、車速センサ２０（車速検出手段）からの車速Ｖ、図示しないアクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ２１（アクセル開度検出手段）からのアクセル開度Ｆ、内燃機関１の温度（又はエンジンルーム内温度）を検出する温度センサ２２からの温度Ｔ、機械式変速装置１６の変速位置Ｓなどの情報が入力されている。

図２は、コントローラ１９の概念構成図である。この図において、コントローラ１９は、特にそれに限定しないが、ＣＰＵ１９ａ、ＲＯＭ１９ｂ、ＲＡＭ１９ｃ及び入出力部１９ｄなどからなるマイクロプログラム制御方式の構成を有している。このような構成のコントローラ１９は、ＲＯＭ１９ｂに予め書き込まれている制御プログラム等のソフトウェアリソースをＲＡＭ１９ｃにロードし、それをＣＰＵ１９ａで実行することにより、当該ソフトウェアリソースと、ＣＰＵ１９ａなどのハードウェアリソースとの有機的結合によって所望の機能を実現する。

図３は、コントローラ１９のＣＰＵ１９ａで実行される制御プログラムのフローチャートを示す図であり、特に、本実施形態のポイントである「多板ブレーキ１２の締結制御処理」を含む要部のフローチャートを示す図である。なお、以下の説明では、便宜的に、多板ブレーキ１２の“締結”のことを“ＯＮ”、“解放”のことを“ＯＦＦ”という。

このフローチャートでは、まず、各種車両情報に基づいて、走行モード決定処理を実行し（ステップＳ１１）、決定された走行モードが「ハイブリッド走行モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

そして、ハイブリッド走行モードでなければ、その他の走行モード（モータ走行モード又はエンジン走行モード）に対応した所要の制御を実行（ステップＳ１３）してからフローを終了する一方、ハイブリッド走行モードであれば、以下の特有の処理を実行する。

すなわち、車速Ｖやアクセル開度Ｆに基づいて、多板ブレーキ１２をＯＦＦからＯＮにすべき“所定の運転領域”（固定手段の作動領域）であるか否かの判断処理を実行し（ステップＳ１４、ステップＳ１５：判定手段）、“所定の運転領域”にあると判断された場合に「多板ブレーキＯＮ制御処理」を実行（ステップＳ１６：作動手段）した後、ハイブリッド走行モードに対応した所要の制御を実行（ステップＳ１７）してフローを終了する。なお、“所定の運転領域”については、後で詳しく説明する。

図４は、「多板ブレーキＯＮ制御処理」のフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、第２のモータ１１の回転数が０であるか否かを判定し（ステップＳ１６ａ）、０でなければ第２のモータ１１の停止処理を実行（ステップＳ１６ｂ）してから、再び回転数０の判定を繰り返し、そして、回転数０を判定すると、多板ブレーキ１２のＯＮ制御（締結制御）を実行する（ステップＳ１６ｃ）。

図５は、多板ブレーキ１２をＯＦＦからＯＮにすべき“所定の運転領域”を示す概念図である。この図において、縦軸はアクセル開度Ｆ、横軸は車速Ｖであり、ハッチングの範囲が所定の運転領域２３である。この図と同様のマップがコントローラ１９のＲＯＭ１９ｂに予め格納されている。コントローラ１９のＣＰＵ１９ａで前記のフローチャート（図３参照）のステップＳ１４及びステップＳ１５が実行される際に、このマップが参照され、その時点のアクセル開度Ｆと車速Ｖが所定の運転領域２３に含まれているか否かが判断される。そして、その時点のアクセル開度Ｆと車速Ｖが所定の運転領域２３に含まれている場合に、前記の「多板ブレーキＯＮ制御処理」（図４参照）が実行される。

さて、本実施形態のポイントは、以上説明のとおり、ハイブリッド走行モードの際の運転状態（アクセル開度Ｆと車速Ｖ）が、多板ブレーキ１２をＯＦＦからＯＮにすべき所定の運転領域２３に入っているか否かを判定し、入っている場合には、第２のモータ１１の回転数を０にした上で、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）させることにある。そして、このようにすることにより、少なくとも第２のモータ１１の運転を強制的に停止して、同第２のモータ１１の温度上昇を抑え、冷却系の負担軽減を図ることにあるが、さらに、所定の運転領域２３を、以下の知見に従って設定した点も、ポイントの一つである。

図６は、実際の走行におけるアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせをプロットした図である。図５と同様に縦軸はアクセル開度Ｆ、横軸は車速Ｖである。図中の黒点はアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせを表し、黒点の密度で使用頻度（出現頻度）を表している。つまり、密度の少ない部分はまれにしか現れない運転状態（以下「散発運転状態」という。）であり、密度の高い部分（破線で囲まれた部分）はしばしば現れる運転状態（以下「常用運転状態」という。）である。このように、一般的な走行状態においては、アクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせに偏り（散発運転状態と常用運転状態）があり、これらの運転状態とモータ（第１のモータ９や第２のモータ１１）の発熱の関係を調べると、次の知見が得られる。

すなわち、モータの温度上昇は、モータ自身の発熱量から冷却系によって奪い去られる熱量を差し引いたものの時間積分値で与えられるため、散発運転状態のように短時間且つ出現頻度も低い場合には、たとえモータの負荷が高く発熱が大きい場合であっても、モータの温度はさほど心配になる程度まで上昇しない。これに対して、常用運転状態の場合には、出現頻度が相当高く（上記の時間積分値が高く）なるため、モータの負荷が高く発熱が大きい場合はもちろんのこと、モータの負荷が比較的低い場合であってもその出現頻度に対応して、無視し得ない程度までモータの温度が上昇してしまうことがある。このような温度上昇に対処するためには、冷却系の能力を向上することも確かに一つの方法ではあるが、冷却系の大型化を招く上、コストも増大するので、好ましい対策とはいえない。

そこで、本実施形態では、前記の常用運転状態（所定の運転領域２３に相当）にある場合には、たとえ、ハイブリッド走行モードであっても多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）とすることにより、少なくとも第２のモータ１１の出力軸１１ｂをケース１０に固定して、第２のモータ１１を動作させないようにし、以て、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）にしている間、第２のモータ１１の発熱を抑えて、冷却系の負担の軽減できるようにしている。これにより、冷却系の大型化を招くことなく、コストの増大を抑えることができる（請求項１に対応する効果）。

なお、モータの発熱は、第２のモータ１１だけでなく、第１のモータ９についても問題となり得るが、第１のモータ９の動作は、コントローラ１９からの制御によって自由にコントロールできるため、たとえば、第１のモータ９の温度が許容範囲以下であれば、この第１のモータ９を制御して補助駆動力を発生させてもよいし、又は、第１のモータ９の温度が許容範囲を超えていれば、この第１のモータ９を停止させて温度の上昇を抑えると共に、不足分の駆動力を内燃機関１の制御で補ってもよい。

ここで、上記の実施形態では、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）する際に、第２のモータ１１の回転数が０であるか否かの判断（図４のステップＳ１６ａ参照）と、回転数が０でない場合に第２のモータ１１の回転数を０にする制御（図４のステップＳ１６ｂ参照）とを実行するようにしているが、図１に示すように、内燃機関１と遊星歯車機構４の間にクラッチ３が設けられている場合には、このクラッチ３をＯＦＦ（解放）とすることにより、上記の判断と制御の処理（ステップＳ１６ａ及びステップＳ１６ｂ）を不要にすることができる。

また、上記の実施形態では、所定の運転領域２３として、一辺が傾斜した箱形形状の単一の閉鎖領域（図５のハッチング部分参照）を示しているが、これは一例に過ぎない。他の任意形状であってもよいし、領域の数も一つに限定されない。さらに、閉鎖領域である必然性もなく、一つないしはいくつかの辺を無くした解放領域であっても構わない。

図７は、所定の運転領域２３の好ましい変形例を示す図である。この図において、所定の運転領域２３は、第一の領域２４と、その第一の領域２４の一つの辺又は複数の辺若しくはすべての辺に接する第二の領域２５とから構成されている。第一の領域２４は、その領域内にアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせが入ったときに、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）とする領域であり、第二の領域２５は、その領域内にアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせが入ったときに、多板ブレーキ１２の状態を調べてＯＮであれば、そのＯＮを維持する範囲である。

このような変形例において、アクセル開度Ｆと車速Ｖの一方又は双方が変化して、二つの領域の外から第一の領域２４を経て第二の領域２５に入った場合を想定すると、この場合、多板ブレーキ１２は、第一の領域２４を通過している間、ＯＦＦを維持し、第二の領域２５に入ってからＯＮとなるが、逆に、第二の領域２５から第一の領域２４を経て二つの領域外に出る場合は、第一の領域２４を通過している間、多板ブレーキ１２はＯＮを維持し、第一の領域２４を出た時点でＯＦＦとなる。したがって、各領域への出入りの方向に応じて、多板ブレーキ１２のＯＮとＯＦＦの切り換え条件が異なるものとなるため、頻繁な切り換え動作（チャッタリング）を防止できるという効果が得られる。

図８は、所定の運転領域２３の他の好ましい変形例を示す図である。この図は、たとえば、有段変速機の変速線図であり、図１の機械式変速装置１６（たとえば、５段の変速装置）を備えている場合に適用するものである。この図において、縦軸はアクセル開度Ｆ、横軸は車速Ｖであり、図中の実線は点線はアップシフト（１→２、２→３、３→４、４→５）、点線はダウンシフト（５→４、４→３、３→２、２→１）を表している。アクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせが各々の実線又は破線を超えたときに、機械式変速装置１６の変速操作（アップシフトやダウンシフト）が行われる。

ここで、図示の変速線図の特定領域がハッチングで示されている。この特定領域は、たとえば、３→４アップシフトと４→５アップシフトの領域であって、且つ、所定のアクセル開度Ｆ以上の領域である。この特定領域にアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせが入った場合に、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮ（締結）とする。この特定領域は、図７の第一の領域２４に相当する。

また、この特定領域から３←４ダウンシフトまでの領域は、その領域内にアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせが入ったときに、多板ブレーキ１２の状態を調べてＯＮであれば、そのＯＮを維持する範囲である。特定領域から３←４ダウンシフトまでの領域は、図７の第二の領域２５に相当する。このようにすると、コントローラ１９のＲＯＭ１９ｂに所定の運転領域２３のマップ（図５参照）を保持する必要がなく、また、多板ブレーキＯＮ制御処理（図４参照）の簡素化も図ることができる（請求項２に対応する効果）。

または、図１の機械式変速装置１６が“無段式”の場合には、次のようにしてもよい。
図９は、所定の運転領域２３の他の好ましい変形例を示す図である。この図において、縦軸はアクセル開度Ｆ、横軸は機械式無段変速機のギア比（図１の機械式変速装置１６から出力される変速位置Ｓから割り出された変速比）であり、ハッチングで示す部分が、多板ブレーキ１２を強制的にＯＮとする所定の運転領域２３である。この例によれば、アクセル開度Ｆと変速比をチェックしてそれらが所定の所定の運転領域２３に入っているときに、多板ブレーキ１２をＯＮとするので、多板ブレーキＯＮ制御処理（図４参照）の簡略化を図ることができる（請求項２に対応する効果）。

なお、以上の説明では、所定の運転領域２３を固定的に設定しているが、これに限定されない。たとえば、過去のアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせ履歴から、アクセル開度Ｆ−車速Ｖ平面上で使用頻度の高い領域を推定し、この推定領域を含むように、前記の所定の運転領域２３を変更する領域変更手段（実際にはＣＰＵ１９ａでソフトウェア的に実現される機能である）を設けてもよい。以下、図１０を使って、その手段の一例を説明する。

図１０は、所定の運転領域２３のさらに他の好ましい変形例を示す図である。この図において、縦軸はアクセル開度Ｆ、横軸は車速Ｖである。図中の黒点は過去に出現したアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせ履歴であり、破線で囲まれた升目が推定の対象領域である。

この例では、黒点の数が所定値（Ｎ）以上の升目を「使用頻度の高い領域」、すなわち、所定の運転領域２３とする。たとえば、Ｎ＝３とすると、下から２段目と３段目の升目のうち、左から３列目、４列目、５列目及び６列目の合計８個の升目（太実線で囲まれた升目）のすべての黒点の数が所定値（Ｎ）以上となっているため、これらの８個の升目を含む太実線の範囲が使用頻度の高い領域、したがって、前述の所定の運転領域２３として設定することになる。

このようにすると、過去に出現したアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせ履歴に基づいて、所定の運転領域２３の大きさや位置などを“可変的”に設定することができるので、運転者の癖や好みにマッチした制御特性を得ることができ、いわゆる学習効果を付与して制御精度の向上を図ることができる（請求項３に対応する効果）。

なお、“過去に出現したアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせ履歴”とは、たとえば、現在から過去に遡った時間（Ｔ）において、その時間（Ｔ）よりも短い間隔（τ）でサンプリングされたアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせである。この場合、前記の所定の運転領域２３を設定し直す間隔は、サンプリングの間隔（τ）以上であればよく、時間（Ｔ）に関わらず任意に設定することができる。

また、図１０における所定の運転領域２３は、所定値（Ｎ）以上の黒点を含む升目で構成されていればよく、図示の形状（矩形）に限定されないことは当然である。さらに、図では各々の升目の形を正方形としているが、たとえば、縦長や横長の長方形としたり、その他の形（三角形や菱形等）としたりしてもよい。

また、図１０における所定の運転領域２３は、単一の領域となっているが、これは、単に、所定値（Ｎ）以上の黒点を含む升目が隣接しているからに過ぎない。所定値（Ｎ）以上の黒点を含む升目の位置によっては、当然ながら、複数の領域に分かれることもあり得る。

また、上記の領域変更手段（ＣＰＵ１９ａでソフトウェア的に実現される機能）では、“過去”に出現したアクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせ履歴に基づいて、所定の運転領域２３の位置や大きさを推定しているが、これに限らない。たとえば、現在の走行位置と今後の走行予定経路及びそれらの走行経路上における交通状況等の情報を取得して、その情報に基づいて、アクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせの出現頻度を予測し、所定の運転領域２３の位置や大きさを推定してもよい。この場合、現在の走行位置と今後の走行予定経路は、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用した、いわゆるカーナビゲーションシステムから容易に取得できるし、また、それらの走行経路上における交通状況等の情報も、たとえば、ＶＩＣＳ（道路交通情報配信システム）を利用して容易に取得できる。そして、このようにすることで、実際の走行状態に即した制御特性を得ることができるという効果（請求項５に対応する効果）がある。この場合、ＧＰＳやＶＩＣＳは情報取得手段となる。

また、過去の履歴は、アクセル開度Ｆと車速Ｖとの組み合わせのみならず、たとえば、ギヤ比や変速比とアクセル開度との組み合わせであっても、車速とアクセル開度との組み合わせと同様の効果（請求項４に対応する効果）が得られる。

また、上記の領域変更手段では、「使用頻度の高い領域」を決定するための判断基準値（黒点の数Ｎ）を、たとえば、Ｎ＝３といった固定値としているが、これに限定されない。冷却系の負荷を表す任意のパラメータに基づいて可変的に設定してもよい。

図１１は、判断基準値（黒点の数Ｎ）を可変設定する場合のフローチャートを示す図であり、この例では、冷却系の負荷を表す任意のパラメータとして、たとえば、内燃機関１の温度（又はエンジンルームの温度）を用いている。すなわち、温度センサ２２の検出温度Ｔを取り込み（ステップＳ２１）、この温度Ｔがどの温度範囲に属するのかを判定し、その判定結果に基づいて判断基準値（黒点の数Ｎ）を可変設定している。このように可変設定にすることで、より適切な制御が可能となる。

たとえば、内燃機関１の温度（又はエンジンルームの温度）の最低値と最大値の間に含まれる三つの判定しきい値Ｔ１〜Ｔ３（但し、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）を考えると、検出温度Ｔは、Ｔ１以下の「低温領域」、Ｔ１を超え且つＴ２以下の「中温領域」、Ｔ２を超え且つＴ３以下の「高温領域」、Ｔ３を超える「高々温領域」のいずれかに含まれる。これらの各温度領域と冷却系の負荷の関係は、温度が高くなるほど負荷が増える、つまり、「低温領域」→「中温領域」→「高温領域」→「高々温領域」の順番に冷却系の負荷が増える関係となるから、その順番に従って前記の所定の運転領域２３の大きさを拡大すればよい。

図において、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３及びＮ４は、各温度領域毎の判断基準値（黒点の数）であり、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４である。つまり、Ｔ＜Ｔ１となる低温領域を判定（ステップＳ２２の“ＹＥＳ”）した場合には、最大の判定基準値Ｎ１をＮにセットし（ステップＳ２３）、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２となる中温領域を判定（ステップＳ２４の“ＹＥＳ”）した場合には、次位の判定基準値Ｎ２をＮにセットし（ステップＳ２５）、Ｔ２＜Ｔ＜Ｔ３となる高温領域を判定（ステップＳ２６の“ＹＥＳ”）した場合には、次次位の判定基準値Ｎ３をＮにセットし（ステップＳ２７）、Ｔ３＜Ｔとなる高々温領域を判定（ステップＳ２６の“ＮＯ”）した場合には、最小の判定基準値Ｎ４をＮにセット（ステップＳ２８）すればよい。

図１２は、各温度領域毎に設定される所定の運転領域２３の大きさを示す図である。この図において、（ａ）は判定基準値Ｎ１を適用して設定されたもの、（ｂ）は判定基準値Ｎ２を適用して設定されたもの、（ｃ）は判定基準値Ｎ３を適用して設定されたもの、（ｄ）は判定基準値Ｎ４を適用して設定されたものである。それぞれの所定の運転領域２３ａ〜２３ｄに含まれる升目内の黒点の数は、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順番に少なくなっており、したがって、低温領域→中温領域→高温領域→高々温領域の順に、所定の運転領域２３ａ〜２３ｄの大きさを拡大することができる。このようにすることで、更に適切な制御を行うことができる。

なお、以上の例では、冷却系の負荷を表す任意のパラメータとして、内燃機関１の温度（又はエンジンルームの温度）を用いているが、これに限定されない。たとえば、モータ（第１のモータ９や第２のモータ１１）の温度、外気温若しくは、前記の内燃機関１の温度（又はエンジンルームの温度）を含むそれらの組み合わせ温度を用いることで、更に好適な制御が可能となる。

本実施形態の概念構成図である。 コントローラ１９の概念構成図である。 コントローラ１９のＣＰＵ１９ａで実行される制御プログラムのフローチャートを示す図である。 「多板ブレーキＯＮ制御処理」のフローチャートを示す図である。 多板ブレーキ１２をＯＦＦからＯＮにすべき“所定の運転領域”を示す概念図である。 実際の走行におけるアクセル開度Ｆと車速Ｖの組み合わせをプロットした図である。 所定の運転領域２３の好ましい変形例を示す図である。 所定の運転領域２３の他の好ましい変形例を示す図である。 所定の運転領域２３の他の好ましい変形例を示す図である。 所定の運転領域２３のさらに他の好ましい変形例を示す図である。 判断基準値（黒点の数Ｎ）を可変設定する場合のフローチャートを示す図である。 各温度領域毎に設定される所定の運転領域２３の大きさを示す図である。

符号の説明

Ｆ アクセル開度
Ｓ１５ ステップ（判定手段）
Ｓ１６ ステップ（作動手段）
Ｖ 車速
１ 内燃機関
２ 出力軸（内燃機関の出力軸）
４ 遊星歯車機構（差動歯車装置）
５ キャリア（第１の歯車要素）
６ 太陽歯車（第２の歯車要素）
８ リング歯車（第３の歯車要素）
９ 第１のモータ（二種類のモータのうちの他方のモータ）
９ｂ 出力軸（二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸）
１１ 第２のモータ（二種類のモータのうちの一方のモータ）
１１ｂ 出力軸（二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸）
１２ 多板ブレーキ（固定手段）
１６ 機械式変速装置（変速手段）
１８ 駆動輪
１９ａ ＣＰＵ（判定手段、停止手段、領域変更手段）
２０ 車速センサ（車速検出手段）
２１ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
２３ 所定の運転領域（固定手段の作動領域）
２３ａ〜２３ｄ 所定の運転領域（固定手段の作動領域）

Claims (5)

1. 内燃機関と二種類のモータとからなる動力発生源と、
   第１の歯車要素が前記内燃機関の出力軸に連結し、第２の歯車要素が前記二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸と連結し、第３の歯車要素が前記二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸及び駆動輪に連結した差動歯車装置と、
   前記二種類のモータのうちの一方のモータの回転を固定する固定手段と
   を備えたハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   車速とアクセル開度とによって規定した前記固定手段の作動領域内に、検出された前記車速及びアクセル開度が入っているか否かを判定する判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記固定手段の作動を行う作動手段と
   を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
2. 内燃機関と二種類のモータとからなる動力発生源と、
   第１の歯車要素が前記内燃機関の出力軸に連結し、第２の歯車要素が前記二種類のモータのうちの一方のモータの出力軸と連結し、第３の歯車要素が前記二種類のモータのうちの他方のモータの出力軸及び駆動輪に連結した差動歯車装置と、
   前記二種類のモータのうちの一方のモータの回転を固定する固定手段と
   を備えたハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置において、
   前記動力発生源と駆動輪との間に介在する変速手段と、
   前記変速手段の変速比を検出する変速比検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   変速比とアクセル開度とによって規定した前記固定手段の作動領域内に、検出された前記変速比及びアクセル開度が入っているか否かを判定する判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記固定手段の作動を行う作動手段と
   を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
3. 前記車速検出手段とアクセル開度検出手段の各々によって検出された車速及びアクセル開度の過去の履歴に基づいて、前記固定手段の作動領域を変更する領域変更手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
4. 前記変速比検出手段とアクセル開度検出手段の各々によって検出された変速比及びアクセル開度の過去の履歴に基づいて、前記固定手段の作動領域を変更する領域変更手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用制御装置。
5. 前記ハイブリッド車両の現在位置や走行予定経路及び該経路上の交通情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段によって取得した情報から車速または変速比とアクセル開度の今後の出願頻度を推定し、前記固定手段の作動領域を変更する領域変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の車両用制御装置。
   

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