JP2006087274A - ハイブリッド車のモード遷移制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、燃費性能の向上と再加速応答性の向上との両立を図る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】 エンジンＥと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機TMと、車両状態に応じて前記エンジンＥとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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において、前記エンジンＥと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチECを設け、前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥをアイドル回転のままとする第２のパターンと、を有する手段とした。
【選択図】 図５
【解決手段】 エンジンＥと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機TMと、車両状態に応じて前記エンジンＥとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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において、前記エンジンＥと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチECを設け、前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥをアイドル回転のままとする第２のパターンと、を有する手段とした。
【選択図】 図５
Description
本発明は、エンジンと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車のモード遷移制御装置に関する。
従来、エンジンと２つのモータジェネレータを動力源とする駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなハイブリッド車では、エンジンとモータジェネレータを用いるハイブリッド車モードからモータジェネレータのみを用いる電気自動車モードへのモード遷移時、エンジンクラッチを切り離し、エンジンを停止することで、電気自動車モードへのモード遷移を行っていた。
特開２００３−２６９５９６号公報
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あっては、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、エンジンクラッチを切り離し、エンジンを停止していたため、電気自動車モードから長い時間を経過した後にハイブリッド車モードへモード遷移する場合には、エンジン停止により燃費性能が向上するものの、電気自動車モードへのモード遷移の直後、再びハイブリッド車モードへのモード遷移が発生した場合、モード遷移に時間を要し、エンジン駆動力の上乗せがほしい加速要求に対し応答遅れとなるし、また、短時間のうちにハイブリッド車モード→電気自動車モード→ハイブリッド車モードへとモード遷移する場合、エンジン始動等に多くのエネルギーを要し、エンジン停止することが却って燃費効率を低下させてしまう、という問題があった。
ここで、電気自動車モードからハイブリッド車モードへのモード遷移時は、(1)差動装置のエンジン入力回転数をエンジンのすり上げ始動しやすい回転数とし、(2)両モータジェネレータをエンジン始動モータとし、かつ、エンジンクラッチを半クラッチ締結にしてエンジンをすり上げ始動し、(3)エンジン回転数を差動装置のエンジン入力回転数まで引き上げ、(4)エンジンクラッチを完全締結する、というモード遷移手順を経過して行われる。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、燃費性能の向上と再加速応答性の向上との両立を図る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。
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置では、エンジンと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機と、車両状態に応じて前記エンジンとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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において、
前記エンジンと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチを設け、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンをアイドル回転のままとする第２のパターンと、を有することを特徴とする。
前記エンジンと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチを設け、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンをアイドル回転のままとする第２のパターンと、を有することを特徴とする。
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、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、モード遷移制御手段において、エンジンクラッチを切り離してエンジンを停止させる第１のパターンと、エンジンクラッチを切り離してエンジンをアイドル回転のままとする第２のパターンと、の何れかが選択される。すなわち、電気自動車モードへのモード遷移から十分な時間を経過した後にハイブリッド車モードへモード遷移するような状況では、エンジンを停止する第１のパターンを選択することで、燃費性能の向上を達成できる。一方、電気自動車モードへのモード遷移直後にハイブリッド車モードへ再遷移するような状況では、エンジンをアイドル回転とする第２のパターンを選択することで、ハイブリッド車モードへ再遷移が応答良く行われ、再加速応答性の向上を達成できる。この結果、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、燃費性能の向上と再加速応答性の向上との両立を図ることができる。
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最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１のモード遷移制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（モータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータ）と、出力ギヤOG（出力部材）と、駆動力合成変速機TMと、を有する。
図１は実施例１のモード遷移制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（モータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータ）と、出力ギヤOG（出力部材）と、駆動力合成変速機TMと、を有する。
前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
前記駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGR（差動装置、遊星歯車列）と、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2と、第２リングギヤR2と、互いに噛み合う第１ピニオンP1と第２ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第１サンギヤS1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の５つの回転要素を有する。この５つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。
前記第１サンギヤS1には、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記第１リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第２サンギヤS2には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。前記第２リングギヤR2（エンジン入力部材）には、エンジンクラッチECを介してエンジンＥが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動タイヤに駆動力が伝達される。
上記連結関係により、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（第１サンギヤS1）、エンジンＥ（第２リングギヤR2）、出力ギアOG（共通キャリアPC）、ローブレーキLB（第１リングギヤR1）、第２モータジェネレータMG2（第２サンギヤS2）の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGR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。
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基づく共線図レバー比になるように配置したものである。
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基づく共線図レバー比になるように配置したものである。
前記エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置５からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図２の共線図上において、エンジンＥと共にエンジン入力回転部材である第２リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図２の共線図上において、第１リングギヤR1の回転速度軸（出力ギヤOGの回転速度軸と第２サンギヤS2の回転速度軸との間の位置）に配置される。
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８（車速検出手段）と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８（車速検出手段）と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。
前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第２リングギヤ回転数センサ１２からの第２リングギヤ入力回転数ωin等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード（以下、「EVモード」という。）と、電気自動車固定変速モード（以下、「EV-LBモード」という。）と、ハイブリッド車固定変速モード（以下、「LBモード」という。）と、ハイブリッド車無段変速モード（以下、「E-iVTモード」という。）と、を有する。
実施例１のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード（以下、「EVモード」という。）と、電気自動車固定変速モード（以下、「EV-LBモード」という。）と、ハイブリッド車固定変速モード（以下、「LBモード」という。）と、ハイブリッド車無段変速モード（以下、「E-iVTモード」という。）と、を有する。
前記「EVモード」は、図２(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンＥは停止またはアイドル回転で、エンジンクラッチECは解放である。
前記「EV-LBモード」は、図２(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンＥは停止またはアイドル回転で、エンジンクラッチECは解放である。第１モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、及び、第２モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。
前記「LBモード」は、図２(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。
前記「E-iVTモード」は、図２(d)の共線図に示すように、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。
そして、前記４つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図３に示すような前記４つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図３は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。
次に、作用を説明する。
［モード遷移処理］
図６は実施例１の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
［モード遷移処理］
図６は実施例１の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
ステップＳ１では、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時か否かが判断され、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
ここで、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令は、上記の走行モードマップ上において、要求駆動力Fdrvと車速VSPによる運転点が、「E-iVTモード」の設定範囲内から移動し、「E-iVTモード」と「EVモード」との境界線を横切ったときに出力される。
ここで、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令は、上記の走行モードマップ上において、要求駆動力Fdrvと車速VSPによる運転点が、「E-iVTモード」の設定範囲内から移動し、「E-iVTモード」と「EVモード」との境界線を横切ったときに出力される。
ステップＳ２では、ステップＳ１での「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時であるとの判断に引き続き、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ６へ移行し、NOの場合はステップＳ３へ移行する。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ステップＳ３では、ステップＳ２での車速VSPが中高車速閾値VSPH未満であるとの判断に引き続き、エンジンクラッチECを解放し、ステップＳ４へ移行する。
ステップＳ４では、ステップＳ３でのエンジンクラッチECの解放に引き続き、エンジンＥを停止し、ステップＳ５へ移行する。
ステップＳ５では、ステップＳ４でのエンジン停止に引き続き、「EVモード」において、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)を、エンジンＥの始動が容易な動作点に設定し、リターンへ移行する。
ここで、「エンジンＥの始動が容易な動作点」について説明する。「EVモード」から「E-iVTモード」へ再遷移する場合、停止しているエンジンＥを両モータジェネレータMG1,MG2をエンジン始動モータとする場合、エンジン入力部材である第２リングギヤR2の回転数を1200rpm付近とし、エンジンクラッチECを半クラッチ締結（滑り締結）をし、両モータジェネレータMG1,MG2でエンジン回転数を引き上げることで行われる。このため、「EVモード」において、第２リングギヤR2の回転数を予め低回転数域に抑えておくと、第２リングギヤR2の回転数を1200rpm付近とする時間を短縮もしくは省略できることになる。よって、「エンジンＥの始動が容易な動作点」とは、例えば、第２リングギヤ回転数（＝エンジン入力回転数）を、1200rpm付近とする両モータジェネレータMG1,MG2のモータ動作点(N1,T1),(N2,T2)に設定することをいう。
ここで、「エンジンＥの始動が容易な動作点」について説明する。「EVモード」から「E-iVTモード」へ再遷移する場合、停止しているエンジンＥを両モータジェネレータMG1,MG2をエンジン始動モータとする場合、エンジン入力部材である第２リングギヤR2の回転数を1200rpm付近とし、エンジンクラッチECを半クラッチ締結（滑り締結）をし、両モータジェネレータMG1,MG2でエンジン回転数を引き上げることで行われる。このため、「EVモード」において、第２リングギヤR2の回転数を予め低回転数域に抑えておくと、第２リングギヤR2の回転数を1200rpm付近とする時間を短縮もしくは省略できることになる。よって、「エンジンＥの始動が容易な動作点」とは、例えば、第２リングギヤ回転数（＝エンジン入力回転数）を、1200rpm付近とする両モータジェネレータMG1,MG2のモータ動作点(N1,T1),(N2,T2)に設定することをいう。
ステップＳ６では、ステップＳ２での車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるとの判断に引き続き、エンジンクラッチECを解放し、ステップＳ７へ移行する。
ステップＳ７では、ステップＳ７でのエンジンクラッチECの解放に引き続き、エンジンＥをアイドル回転状態に維持し、ステップＳ８へ移行する。
ステップＳ８では、ステップＳ７でのエンジンアイドル回転に引き続き、「EVモード」において、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)を、燃費優先動作点に設定し、リターンへ移行する。
ここで、「燃費優先動作点」とは、両モータジェネレータMG1,MG2でのロスが最小となるような変速比をとる動作点である。
ここで、「燃費優先動作点」とは、両モータジェネレータMG1,MG2でのロスが最小となるような変速比をとる動作点である。
［モード遷移作用］
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満である場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れとなる。
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満である場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れとなる。
すなわち、ステップＳ３では、エンジンクラッチECが解放され、ステップＳ４では、エンジンＥが停止され、ステップＳ５では、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)が、エンジンＥの始動が容易な動作点に設定される。
ここで、「EVモード」から「E-iVTモード」への再遷移は、下記の遷移手順によりなされる。
(1)第２リングギヤ回転数（＝エンジン入力回転数）をエンジンＥのすり上げ始動しやすい回転数（例えば、1200rpm）とする。
(2)両モータジェネレータMG1,MG2をエンジン始動モータとし、かつ、エンジンクラッチECを半クラッチ締結にしてエンジンＥをすり上げ始動する。
(3)エンジン始動後、エンジン回転数を第２リングギヤ回転数まで引き上げる。
(4)エンジン回転数が第２リングギヤ回転数と一致したら、エンジンクラッチECを完全締結する。
(1)第２リングギヤ回転数（＝エンジン入力回転数）をエンジンＥのすり上げ始動しやすい回転数（例えば、1200rpm）とする。
(2)両モータジェネレータMG1,MG2をエンジン始動モータとし、かつ、エンジンクラッチECを半クラッチ締結にしてエンジンＥをすり上げ始動する。
(3)エンジン始動後、エンジン回転数を第２リングギヤ回転数まで引き上げる。
(4)エンジン回転数が第２リングギヤ回転数と一致したら、エンジンクラッチECを完全締結する。
よって、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満である場合には、エンジンＥが停止されることで、モード遷移後、長時間にわたり「EVモード」が継続されるような場合には、燃費性能が大幅に向上する。
加えて、モード遷移先である「EVモード」において、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)が、エンジンＥの始動が容易な動作点に設定されるため、「E-iVTモード」への再遷移の場合、上記(1)の第２リングギヤ回転数をエンジンＥのすり上げ始動しやすい回転数とする手順に要する時間が大幅に短縮、あるいは、省略され、短い時間で駆動力ショック無く、「E-iVTモード」への再遷移を達成することができる。
一方、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上である場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れとなる。
すなわち、ステップＳ６では、エンジンクラッチECが解放され、ステップＳ７では、エンジンＥがアイドル回転とされ、ステップＳ８では、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)が、燃費優先動作点に設定される。
ここで、燃費優先動作点とは、両モータジェネレータMG1,MG2によるロス合計が最小になるロス最小運転点である。つまり、図６及び図７に示すように、ある車速において、変速比がロー状態においては第１モータジェネレータMG1のロスが大きくなる。一方、変速比がハイ状態においては、第２モータジェネレータMG2のロスが大きくなる。よって、両モータジェネレータMG1,MG2によるロス合計が最小になる点は、一般に、変速比１付近となる。ただし、この燃費優先動作点は、出力回転数（＝車速VSP）が高くなると、エンジン入力回転数も同じように高くなるので、エンジン始動する場合には、第２リングギヤ回転数をエンジンＥのすり上げ始動しやすい回転数まで落とす必要があり、時間を要することで適さない。しかし、燃費優先動作点が設定される場合には、エンジンＥはアイドル回転を維持していて、エンジン始動を要さないため、「EVモード」での燃費優先動作点の設定が可能である。
また、「E-iVTモード」への再遷移の場合、エンジンＥの再始動を要さないため、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移は、下記の遷移手順によりなされる。
(1)エンジン回転数を第２リングギヤ回転数に一致させる。
(2)エンジン回転数が第２リングギヤ回転数と一致したら、エンジンクラッチECを完全締結する。
という２つの手順にて行える。
(1)エンジン回転数を第２リングギヤ回転数に一致させる。
(2)エンジン回転数が第２リングギヤ回転数と一致したら、エンジンクラッチECを完全締結する。
という２つの手順にて行える。
よって、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上である場合には、エンジンＥがアイドル回転のまま維持されるため、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移直後に、アクセル踏み込み操作により要求浮く動力Fdrvが増大し、「E-iVTモード」に再遷移する場合、上記２つの手順にて短時間に応答良く「E-iVTモード」への再遷移が達成され、再加速応答性が向上する。
加えて、モード遷移先である「EVモード」において、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と第２モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)が、燃費優先動作点に設定されるため、両モータジェネレータMG1,MG2によるロス合計が最小となり、モード遷移直後に再遷移されることなく、「EVモード」が続くような場合、燃費を考慮することなくモータ動作点が設定される通常の「EVモード」の場合に比べ、燃費性能が向上する。
次に、効果を説明する。
実施例１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。
実施例１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。
(1) エンジンＥと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機TMと、車両状態に応じて前記エンジンＥとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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において、前記エンジンＥと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチECを設け、前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチECを切り離してエンジンＥをアイドル回転のままとする第２のパターンと、を有するため、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、燃費性能の向上と再加速応答性の向上との両立を図ることができる。
(2) 車速VSPを検出する車速センサ８を設け、前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、低車速域で第１のパターンを選択し、中高車速域で第２のパターンを選択するため、電気自動車モードへのモード遷移直後にハイブリッド車モードへの再遷移頻度が低い低車速域では燃費性能の向上を図りつつ、電気自動車モードへのモード遷移直後にハイブリッド車モードへの再遷移頻度が高い中高車速域では再加速性能の向上を図ることができる。
(3) 前記モード遷移制御手段は、電気自動車モードで第１のパターンが選択されたとき、モータ動作点をエンジン始動が容易な動作点に設定し、電気自動車モードで第２のパターンが選択されたとき、モータ動作点を燃費優先動作点に設定するため、エンジン停止状態で電気自動車モードからハイブリッド車モードへモード遷移する場合、モード遷移時間を短縮することができると共に、エンジンアイドル状態で電気自動車モードの選択が維持される場合、燃費の向上を図ることができる。
(4) 前記差動装置は、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンＥからの入力を、他方に駆動系統への出力ギヤOGをそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを連結した遊星歯車列であり、前記モード遷移制御手段は、エンジンクラッチECを締結し、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2を動力源とする「E-iVTモード」から、エンジンクラッチECを解放し、モータジェネレータMG1,MG2を動力源とする「EVモード」へのモード遷移時、エンジン停止かエンジンアイドル回転かの選択肢を持つため、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、燃費性能の向上と再加速応答性の向上との両立を図ることができる。
実施例２は、「EVモード」へのモード遷移時、車両の運転点が中高車速で低駆動力あるいは負駆動力（回生）に存在する場合、エンジン停止かエンジンアイドル回転かにかかわらず、「E-iVTモード」での駆動力小での変速比と同じ変速比とするようにした例である。なお、構成については、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
次に、作用を説明する。
［モード遷移処理］
図８は実施例２の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
［モード遷移処理］
図８は実施例２の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
ステップＳ２１では、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時か否かが判断され、YESの場合はステップＳ２２へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
ステップＳ２２では、ステップＳ２１での「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時であるとの判断に引き続き、エンジンクラッチECを解放し、ステップＳ２３へ移行する。
ステップＳ２３では、ステップＳ２２でのエンジンクラッチECの解放に引き続き、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかを選択し、ステップＳ２４へ移行する。
ここで、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかの選択は、例えば、実施例１に示したように、車速が低車速域（エンジン停止）か中高車速域（エンジンアイドル回転）かによって選択する。
ここで、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかの選択は、例えば、実施例１に示したように、車速が低車速域（エンジン停止）か中高車速域（エンジンアイドル回転）かによって選択する。
ステップＳ２４では、ステップＳ２３でのエンジン停止またはエンジンアイドル回転の選択に引き続き、車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを計算し、ステップＳ２５へ移行する。
ここで、「EV変速比指令REV」は、例えば、予めEV変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを求める。
ここで、「EV変速比指令REV」は、例えば、予めEV変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを求める。
ステップＳ２５では、ステップＳ２４でのEV変速比指令REIVTの計算に引き続き、車速と駆動力指令からE-iVT変速比指令REIVTを計算し、ステップＳ２６へ移行する。
ここで、「E-iVT変速比指令REIVT」は、例えば、予めE-iVT変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からE-iVT変速比指令REIVTを求める。
ここで、「E-iVT変速比指令REIVT」は、例えば、予めE-iVT変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からE-iVT変速比指令REIVTを求める。
ステップＳ２６では、ステップＳ２５でのE-iVT変速比指令REIVTの計算に引き続き、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ２８へ移行し、NOの場合はステップＳ２７へ移行する。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ステップＳ２７では、ステップＳ２６での車速VSPが中高車速閾値VSPH未満であるとの判断に引き続き、EV変速比指令REVをEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
ステップＳ２８では、ステップＳ２６での車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるとの判断に引き続き、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ２９へ移行し、NOの場合はステップＳ２７へ移行する。
ここで、「低駆動力閾値FdrvH」は、駆動力が低駆動力あるいは負駆動力（回生）であることを判断する閾値であり、例えば、図３において、E-iVT/EV境界線と一致する、あるいは、ほぼ一致する値に設定される。
ここで、「低駆動力閾値FdrvH」は、駆動力が低駆動力あるいは負駆動力（回生）であることを判断する閾値であり、例えば、図３において、E-iVT/EV境界線と一致する、あるいは、ほぼ一致する値に設定される。
ステップＳ２９では、ステップＳ２６で車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であり、かつ、ステップＳ２８で駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満であるとの判断に基づき、E-iVT変速比指令REIVTをEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
［モード遷移作用］
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満である場合、あるいは、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上である場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６（→ステップＳ２８）→ステップＳ２７へと進む流れとなる。
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満である場合、あるいは、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上である場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６（→ステップＳ２８）→ステップＳ２７へと進む流れとなる。
すなわち、ステップＳ２６で車速VSPが中高車速閾値VSPH未満であると判断された場合、あるいは、ステップＳ２６で車速VSPが中高車速閾値VSPH以上と判断され、かつ、ステップＳ２８で駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上と判断された場合には、いずれもステップＳ２７へ進み、ステップＳ２７では、EV変速比指令REVがEV変速比指令値最終REVfに書き込まれ、「EVモード」での通常の変速制御が実行されることになる。
一方、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満である場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２８→ステップＳ２９へと進む流れとなる。
すなわち、ステップＳ２６で車速VSPが中高車速閾値VSPH以上と判断され、かつ、ステップＳ２８で駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満と判断された場合には、ステップＳ２９へ進み、ステップＳ２９では、E-iVT変速比指令REIVTがEV変速比指令値最終REVfに書き込まれ、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移があったにもかかわらず、「E-iVTモード」での駆動力小での変速比を「EVモード」においてもそのまま維持する変速制御が実行されることになる。
ここで、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満になる状況とは、例えば、小駆動力で高速となる下り坂走行やアクセル足離しによる惰性走行状況等であり、要求駆動力Fdrvの低下により、車両の運転点がE-iVT/EV境界線を横切り、「E-iVTモード」から「EVモード」へモード遷移される。しかし、その直後、ドライバの加速意図に基づきアクセルペダルを踏み込むと、要求駆動力Fdrvの上昇により、再び車両の運転点がE-iVT/EV境界線を横切り、「EVモード」から「E-iVTモード」へ再遷移されることになる。つまり、図３の点線にて示す領域に車両の運転点があるような場合には、「E-iVTモード」と「EVモード」との間でのモード遷移頻度が高まることになる。
そこで、実施例２では、「EVモード」においてエンジンＥを停止する場合もアイドル状態とする場合でも、再加速要求や「E-iVTモード」への再遷移要求が来る場合に備え、「E-iVTモード」に遷移し易い変速比をとったままとする。つまり、「E-iVTモード」にモード遷移する場合、上記のように、エンジンＥを停止していればエンジンＥのすり上げ始動しやすいエンジン入力回転数に変速しなければならず、このためモード遷移時間が必要となる。また、エンジンＥがアイドル状態であっても、エンジン入力回転数が高いとエンジンＥが自分で速度を上昇させるための時間が必要となる。これらの時間を短縮するため、「E-iVTモード」での駆動力小での変速比を「EVモード」においてもそのまま維持する変速制御を実行することで、「EVモード」でのエンジン入力回転数を2000rpm以下に抑える。
よって、「E-iVTモード」から「EVモード」へモード遷移時、車両の運転点が車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満になる領域に存在する場合には、「E-iVTモード」での駆動力小での変速比を「EVモード」においてもそのまま維持する変速制御を実行することで、エンジン停止かエンジンアイドル回転かにかかわらず、「E-iVTモード」への再遷移要求に応答良く対応することができる。
次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例２のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(5) 前記モード遷移制御手段は、「E-iVTモード」から「EVモード」にモード遷移する場合、車速が中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力のとき、「E-iVTモード」を維持した場合の変速比と同じ変速比を、「EVモード」での目標変速比とするため、「EVモード」において、差動装置のエンジン入力回転数（＝第２リングギヤ回転数ωin）が2000rpm以下に抑えられ、エンジン停止かエンジンアイドル回転かにかかわらず、「E-iVTモード」への再遷移要求（＝再加速要求）に短時間にて応答することができる。
実施例３は、「EVモード」へのモード遷移時、車両の運転点が中高車速で低駆動力あるいは負駆動力（回生）に存在する場合、エンジン停止の場合とエンジンアイドル回転の場合とで目標変速比を異ならせるようにした例である。なお、構成については、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
次に、作用を説明する。
［モード遷移処理］
図９は実施例３の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
［モード遷移処理］
図９は実施例３の統合コントローラ６において実行されるモード遷移処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（モード遷移制御手段）。
ステップＳ３１では、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時か否かが判断され、YESの場合はステップＳ３２へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
ステップＳ３２では、ステップＳ３１での「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移指令時であるとの判断に引き続き、エンジンクラッチECを解放し、ステップＳ３３へ移行する。
ステップＳ３３では、ステップＳ３２でのエンジンクラッチECの解放に引き続き、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかを選択し、ステップＳ３４へ移行する。
ここで、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかの選択は、例えば、実施例１に示したように、車速が低車速域（エンジン停止）か中高車速域（エンジンアイドル回転）かによって選択する。
ここで、エンジン停止またはエンジンアイドル回転の何れかの選択は、例えば、実施例１に示したように、車速が低車速域（エンジン停止）か中高車速域（エンジンアイドル回転）かによって選択する。
ステップＳ３４では、ステップＳ３３でのエンジン停止またはエンジンアイドル回転の選択に引き続き、車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを計算し、ステップＳ３５へ移行する。
ここで、「EV変速比指令REV」は、例えば、予めEV変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを求める。
ここで、「EV変速比指令REV」は、例えば、予めEV変速比指令マップを設定しておき、マップ検索により車速と駆動力指令からEV変速比指令REVを求める。
ステップＳ３５では、ステップＳ３４でのEV変速比指令REIVTの計算に引き続き、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ３６へ移行し、NOの場合はステップＳ４３へ移行する。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ここで、「中高車速閾値VSPH」は、例えば、図３において、要求駆動力Fdrvがほぼ一定の低駆動力によるE-iVT/EV境界線があらわれる車速VSPに設定される。
ステップＳ３６では、ステップＳ３５での車速VSPが中高車速閾値VSPH以上であるとの判断に引き続き、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ３７へ移行し、NOの場合はステップＳ４３へ移行する。
ここで、「低駆動力閾値FdrvH」は、駆動力が低駆動力あるいは負駆動力（回生）であることを判断する閾値であり、例えば、図３において、E-iVT/EV境界線と一致する、あるいは、ほぼ一致する値に設定される。
ここで、「低駆動力閾値FdrvH」は、駆動力が低駆動力あるいは負駆動力（回生）であることを判断する閾値であり、例えば、図３において、E-iVT/EV境界線と一致する、あるいは、ほぼ一致する値に設定される。
ステップＳ３７では、ステップＳ３６での駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満であるとの判断に引き続き、エンジンＥがアイドル回転か否かが判断され、YESの場合はステップＳ３９へ移行し、NOの場合はステップＳ３８へ移行する。
ステップＳ３８では、ステップＳ３７でのエンジン停止判断に基づき、エンジン始動変速比RESTARTをEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
ここで、「エンジン始動変速比RESTART」とは、エンジン始動がやりやすい（早い、駆動力ショックが小さい）エンジン入力回転数（例えば、1200rpm付近）となるような変速比をいい、このエンジン始動変速比RESTART得る「EVモード」でのモータ動作点(N1,T1),(N2,T2)を採用する。
ここで、「エンジン始動変速比RESTART」とは、エンジン始動がやりやすい（早い、駆動力ショックが小さい）エンジン入力回転数（例えば、1200rpm付近）となるような変速比をいい、このエンジン始動変速比RESTART得る「EVモード」でのモータ動作点(N1,T1),(N2,T2)を採用する。
ステップＳ３９では、ステップＳ３７でのエンジンアイドル回転の判断に引き続き、EV変速比指令REVがアイドル上限変速比を超えているか否かが判断され、YESの場合はステップＳ４０へ移行し、NOの場合はステップＳ４１へ移行する。
ステップＳ４０では、ステップＳ３９でのEV変速比指令REV>アイドル上限変速比との判断に基づき、アイドル上限変速比をEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
ステップＳ４１では、ステップＳ３９でのEV変速比指令REV>アイドル上限変速比との判断に引き続き、EV変速比指令REVがアイドル下限変速比未満が否かが判断され、YESの場合はステップＳ４２へ移行し、NOの場合はステップＳ４３へ移行する。
ステップＳ４２では、ステップＳ４１でのEV変速比指令REV<アイドル下限変速比との判断に基づき、アイドル下限変速比をEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
ステップＳ４３では、ステップＳ３９およびステップＳ４１でのアイドル下限変速比≦EV変速比指令REV≦アイドル上限変速比との判断に基づき、EV変速比指令値REVをEV変速比指令値最終REVfに書き込み、リターンへ移行する。
ここで、「アイドル下限変速比」と「アイドル上限変速比」は、燃費効率を重視しつつエンジンクラッチECの締結がやりやすい（アイドル回転数指令が応答できる）変速比範囲により決める。
ここで、「アイドル下限変速比」と「アイドル上限変速比」は、燃費効率を重視しつつエンジンクラッチECの締結がやりやすい（アイドル回転数指令が応答できる）変速比範囲により決める。
［モード遷移作用］
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満、あるいは、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上である場合には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４→ステップＳ３５（→ステップＳ３６）→ステップＳ４３へと進む流れとなる。
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満、あるいは、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上である場合には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４→ステップＳ３５（→ステップＳ３６）→ステップＳ４３へと進む流れとなる。
すなわち、車速VSPが中高車速閾値VSPH未満、あるいは、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH以上である場合には、いずれもステップＳ４３へ進み、ステップＳ４３では、EV変速比指令値REVがEV変速比指令値最終REVfに書き込まれ、「EVモード」での通常の変速制御が実行される。
「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジン停止である場合には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４→ステップＳ３５→ステップＳ３６→ステップＳ３７→ステップＳ３８へと進む流れとなる。
すなわち、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジン停止である場合には、ステップＳ３８へ進み、ステップＳ３８では、エンジン始動変速比RESTARTがEV変速比指令値最終REVfに書き込まれ、「EVモード」ではエンジン始動がやりやすいエンジン入力回転数を維持する変速制御が実行されることになる。
エンジン始動は、エンジンクラッチECの半クラッチ締結により行うが、このときに適切なエンジン入力回転数は、以下の要因により決まる。
(a)エンジン入力回転数は、アイドル回転数以上でなくてはならない。なぜなら、アイドル回転数以下であると、エンジンＥの運転が安定しないことによる。
(b)エンジン入力回転数があまりに高いとエンジンクラッチECの寿命を短くする。なぜなら、半クラッチ始動での熱ロスが大きくなるので、エンジンクラッチECの温度が上昇し、潤滑オイルの寿命も短くする。
(c)エンジン入力回転数があまりに高いと半クラッチの時間が長くなり、駆動力ショック（押し掛けショック）の発生する期間が長くなるので、駆動力品質が悪化する。
(a)エンジン入力回転数は、アイドル回転数以上でなくてはならない。なぜなら、アイドル回転数以下であると、エンジンＥの運転が安定しないことによる。
(b)エンジン入力回転数があまりに高いとエンジンクラッチECの寿命を短くする。なぜなら、半クラッチ始動での熱ロスが大きくなるので、エンジンクラッチECの温度が上昇し、潤滑オイルの寿命も短くする。
(c)エンジン入力回転数があまりに高いと半クラッチの時間が長くなり、駆動力ショック（押し掛けショック）の発生する期間が長くなるので、駆動力品質が悪化する。
これに対し、実施例３では、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジン停止である場合、エンジン始動がやりやすい、つまり、「EVモード」においてエンジン入力回転数を1200rpm付近とする変速制御を実行することで、エンジン始動に適切なエンジン入力回転数が維持されることになる。そして、その後、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移を行う際、短時間にて、かつ、駆動力ショックを小さくしてモード遷移を行うことができる。
一方、「E-iVTモード」から「EVモード」へのモード遷移時、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジンアイドル回転である場合には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４→ステップＳ３５→ステップＳ３６→ステップＳ３７へと進み、ステップＳ３７からは、ステップＳ３９→ステップＳ４０、または、ステップＳ３９→ステップＳ４１→ステップＳ４２、または、ステップＳ３９→ステップＳ４１→ステップＳ４３へと進む流れとなる。
すなわち、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上で、かつ、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジンアイドル回転である場合には、燃費効率を重視しつつエンジンクラッチECの締結がやりやすい変速比範囲での変速制御が実行されることになる。
まず、エンジンＥを停止しない場合（アイドル回転の場合）、エンジンＥが自立的に回転数を上げてエンジン入力回転数との差を小さくすることができるため、上記エンジン停止の場合のような厳しい条件は必要としない。
そこで、実施例３では、車速VSPが中高車速閾値VSPH以上、駆動力指令値が低駆動力閾値FdrvH未満、かつ、エンジンアイドル回転である場合、「EVモード」において、エンジンクラッチECの締結がやりやすい変速比範囲で制限しつつも、燃費効率を重視のモータ動作点(N1,T1),(N2,T2)を採用する。言い換えると、「EVモード」での変速比を、アイドルミート変速比範囲でリミットする。この結果、「EVモード」では燃費性能を向上させつつ、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移を行う際には、スムーズなエンジンクラッチECの締結により、応答良くモード遷移を行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例３のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例３のハイブリッド車のモード遷移制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(6) 前記モード遷移制御手段は、「E-iVTモード」から「EVモード」にモード遷移する場合、車速VSPが中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力で、かつ、エンジンＥを停止する第１のパターンを選択したとき、「EVモード」での目標変速比を、エンジン始動の容易な差動装置のエンジン入力回転数を維持する変速比とするため、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移を行う際、短時間にて、かつ、駆動力ショックを小さくしてモード遷移を行うことができる。
(7) 前記モード遷移制御手段は、「E-iVTモード」から「EVモード」にモード遷移する場合、車速VSPが中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力で、かつ、エンジンＥをアイドル回転とする第２のパターンを選択したとき、「EVモード」での目標変速比を、エンジンクラッチECの締結が容易なエンジン入力回転数の範囲で、燃費効率を重視する変速比とするため、「EVモード」では燃費性能を向上させつつ、「EVモード」から「E-iVTモード」へのモード遷移を行う際には、スムーズなエンジンクラッチECの締結により、応答良くモード遷移を行うことができる。
以上、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの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。
実施例１では、車速条件により第１のパターンと第２のパターンを切り換える例を示したが、例えば、車両の運転点の変化状況を把握し、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移後、直ちにハイブリッド車モードへの再遷移が生じないと判断される場合には第１のパターンを選択し、直ちにハイブリッド車モードへの再遷移が生じると判断される場合には第２のパターンを選択する等、他の条件により第１のパターンと第２パターンを選択する例としても良い。
実施例１〜３では、２自由度のラビニョウ型遊星歯車列を有する駆動力合成変速機を採用したハイブリッド車への適用例を示したが、実施例１〜３にて示す以外の差動装置を有する駆動力合成変速機を採用したハイブリッド車には適用することができる。要するに、エンジンと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機と、車両状態に応じてエンジンとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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であれば適用することができる。
Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ（モータ）
MG2 第２モータジェネレータ（モータ）
OG 出力ギヤ（出力部材）
TM 駆動力合成変速機
PGR ラビニョウ型遊星歯車列（差動装置）
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 油圧制御装置
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 第２リングギヤ回転数センサ
MG1 第１モータジェネレータ（モータ）
MG2 第２モータジェネレータ（モータ）
OG 出力ギヤ（出力部材）
TM 駆動力合成変速機
PGR ラビニョウ型遊星歯車列（差動装置）
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 油圧制御装置
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 第２リングギヤ回転数センサ
Claims (7)
- エンジンと少なくとも１つのモータを動力源とし、該動力源とタイヤへの出力部材が連結される差動装置を有する駆動力合成変速機と、車両状態に応じて前記エンジンとモータを用いるハイブリッド車モードからモータのみを用いる電気自動車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において、
前記エンジンと前記差動装置のエンジン入力部材との間にエンジンクラッチを設け、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンを停止させる第１のパターンと、前記エンジンクラッチを切り離してエンジンをアイドル回転のままとする第２のパターンと、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検出手段を設け、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、低車速域で第１のパターンを選択し、中高車速域で第２のパターンを選択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１または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、
前記モード遷移制御手段は、電気自動車モードで第１のパターンが選択されたとき、モータ動作点をエンジン始動が容易な動作点に設定し、電気自動車モードで第２のパターンが選択されたとき、モータ動作点を燃費優先動作点に設定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１または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、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードにモード遷移する場合、車速が中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力のとき、ハイブリッド車モードを維持した場合の変速比と同じ変速比を、電気自動車モードでの目標変速比と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１または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、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードにモード遷移する場合、車速が中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力で、かつ、エンジンを停止する第１のパターンを選択したとき、電気自動車モードでの目標変速比を、エンジン始動の容易な差動装置のエンジン入力回転数を維持する変速比と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１または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、
前記モード遷移制御手段は、ハイブリッド車モードから電気自動車モードにモード遷移する場合、車速が中高速で、かつ、低駆動力あるいは負駆動力で、かつ、エンジンをアイドル回転とする第２のパターンを選択したとき、電気自動車モードでの目標変速比を、エンジンクラッチの締結が容易なエンジン入力回転数の範囲で、燃費効率を重視する変速比と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１乃至６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、
前記差動装置は、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結した遊星歯車列であり、
前記モード遷移制御手段は、エンジンクラッチを締結し、エンジンとモータジェネレータを動力源とするハイブリッド車無段変速モードから、エンジンクラッチを解放し、モータジェネレータを動力源とする電気自動車無段変速モードへのモード遷移時、エンジン停止かエンジンアイドル回転かの選択肢を持つ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。
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