JP2014012515A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オートクルーズ走行中におけるドライバビリティの悪化を防ぐことが可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両の制御装置は、第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成されており、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの制御手段を備える。制御手段は、設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行中において、変速モードの切り換えを禁止する。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、エンジン音や駆動力の変化を抑えることができ、運転者に対して違和感を与えるのを防ぐことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の変速モードを有する車両に好適な制御装置に関する。

内燃機関（エンジン）に加えて、電動機や発電機として機能するモータジェネレータを備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足をモータジェネレータで補う。このようなハイブリッド車両の一例として、以下の特許文献１に示すように、無段変速モードと固定変速モードとを切り替えて運転することが可能なように構成されたハイブリッド車両がある。

なお、特許文献２には、変速モードの無段変速モードから有段変速モードへの切り換え時に、車両が所定の定常走行状態にあるときに、無段変速機の変速比を切り換え時までに設定していた変速比に保持する技術が記載されている。特許文献３及び４にも本発明と関連のある技術が記載されている。

特開平９−１５６３８７号公報 特開２００５−９０５８４号公報 特開平６−２１１０６９号公報 特開２００８−２１３７２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、設定された車速を維持するように自動的に制御された定速走行（オートクルーズ走行）中に変速モードの切り換えが発生した場合、エンジン音の変化や駆動力の変化等により、運転者に違和感を与える恐れがある。また、特許文献２に記載の車両においても、変速モードの切り換え自体は行われるので、特許文献１と同様、運転者に違和感を与える恐れがある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、オートクルーズ走行中における運転者の感じる違和感を防ぐことが可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成された車両の制御装置は、設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行中において、前記変速モードの切り換えを禁止する制御手段を備える。

上記の車両の制御装置は、第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成されており、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの制御手段を備える。制御手段は、設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行中において、前記変速モードの切り換えを禁止する。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、エンジン音や駆動力の変化を抑えることができ、運転者の感じる違和感を防ぐことができる。

上記の車両の制御装置の好適な実施例は、前記車両は、エンジンと、モータジェネレータと、前記エンジン及び前記モータジェネレータが連結された動力分配機構と、を有し、前記第１の変速モードは、前記エンジンのエンジントルクに対応して前記モータジェネレータより反力トルクを出力させる無段変速モードであり、前記第２の変速モードは、前記動力分配機構のいずれか一つの回転要素を固定することにより、前記エンジンのエンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を固定にする固定変速モードである。

上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記制御手段は、オートクルーズ走行に移行する際において、前記変速モードが固定変速モードとなっている場合には、前記変速モードを無段変速モードに切り換える。このようにすることで、速度追従性を高めることができる。

上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記制御手段は、オートクルーズ走行に移行する際において、前記変速モードが無段変速モードとなっている場合には、前記変速モードを固定変速モードに切り換える。このようにすることで、燃費を向上させることができる。

上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記制御手段は、駆動力及び車速によって規定され、固定変速モード領域が設定されたマップを有し、オートクルーズ走行中において、前記固定変速モード領域内に動作点が位置するように加減速制御を行う。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、加減速があっても、固定変速モードを維持することができる。

上記の車両の制御装置の好適な実施例は、前記ハイブリッド車両は、前記モータジェネレータのロータを固定可能なロック機構を有し、前記制御手段は、前記ロック機構により前記モータジェネレータのロータを固定することで固定変速モードを実現する。

第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成された車両の制御装置は、設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行中において、前記変速モードの切り換えを禁止する制御手段を備える。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、エンジン音や駆動力の変化を抑えることができ、運転者の感じる違和感を防ぐことができる。

各実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示している。 無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例を示している。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。 車速と駆動力との関係を示すマップの一例を示している。 要求駆動力と制御アクセル開度との関係を示すグラフである。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。 車速と駆動力との関係を示すマップの一例である。 第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［装置構成］
図１は各実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示している。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、モータジェネレータを他の走行用の駆動力源として備えた車両である。本実施形態に係るハイブリッド車両は、駆動輪と内燃機関とが車両前部に位置するＦＦレイアウトの車両として構成されている。

ハイブリッド車両は、内燃機関（エンジン）３と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、エンジン３及び第１のモータジェネレータＭＧ１がそれぞれ連結された動力分配機構５と、駆動輪１０に動力を出力するための出力部材としての出力ギヤ６とを備えている。また、ハイブリッド車両には減速機構７を介して出力ギヤ６に連結された第２のモータジェネレータＭＧ２が設けられている。出力ギヤ６の動力は差動装置１１を介して駆動軸１２に伝達され、左右の駆動輪１０に伝達される。なお、以下において、駆動力とは、駆動軸１２のトルクのことを示す。

エンジン３は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸１５を介して動力分配機構５に伝達される。入力軸１５とエンジン３との間にはダンパ１６が介在しており、エンジン３のトルク変動はダンパ１６にて吸収される。第１のモータジェネレータＭＧ１と第２のモータジェネレータＭＧ２とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第１のモータジェネレータＭＧ１は、固定部材であるケース１７に固定されたステータ４ａと、そのステータ４ａの内周側に同軸に配置されたロータ４ｂとを備えている。第２のモータジェネレータＭＧ２も同様に、ケース１７に固定されたステータ８ａと、そのステータ８ａの内周側に同軸に配置されたロータ８ｂとを備えている。

動力分配機構５は、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギヤＳ１と、そのサンギヤＳ１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギヤＲ１と、これらのギヤＳ１、Ｒ１に噛み合うピニオンＰ１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１とを備えている。この形態では、入力軸１５がキャリアＣ１に、第１のモータジェネレータＭＧ１が回転部材としての連結部材２１を介してサンギヤＳ１に、出力ギヤ６がリングギヤＲ１にそれぞれ連結されている。連結部材２１は中空状に構成され、かつ入力軸１５が挿入されており、連結部材２１の外周には第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ４ｂが固定されている。

図１に示すように、減速機構７は、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転を減速して出力ギヤ６に伝達するための機構であり、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構７は外歯歯車であるサンギヤＳ２と、そのサンギヤＳ２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギヤＲ２と、これらのギヤＳ２、Ｒ２に噛み合うピニオンＰ２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ２とを備えている。この形態では、サンギヤＳ２が第２のモータジェネレータＭＧ２に、リングギヤＲ２が出力ギヤ６にそれぞれ連結されており、キャリアＣ２はケース１７に固定されている。これにより、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転が減速されて出力ギヤ６に伝達されるとともに、第２のモータジェネレータＭＧ２の動力が増幅されて出力ギヤ６に伝達される。

ハイブリッド車両には、第１のモータジェネレータＭＧ１をロックする係合状態とそのロックを解除する解放状態とを切り替えることにより、変速モードを変更するためのロック機構５０が設けられている。このロック機構５０は、例えばカム機構である。このロック機構５０により、第１のモータジェネレータＭＧ１を用いた電気的な無段変速を実現する無段変速モードと第１のモータジェネレータＭＧ１を使用しない固定変速段を実現する固定変速モードとを選択的に実行できる。ロック機構５０は、連結部材２１とケース１７との間に介在して連結部材２１をケース１７に対して固定できるロック手段としての係合機構５１と、係合機構５１を動作させるソレノイド型のアクチュエータ５２とを備えている。

電源ユニット３０は、インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４を備える。第１のモータジェネレータＭＧ１は電源線３７によりインバータ３１に接続されており、第２のモータジェネレータＭＧ２は電源線３８によりインバータ３１に接続されている。また、インバータ３１はコンバータ３２に接続され、コンバータ３２はＨＶバッテリ３３に接続されている。さらに、ＨＶバッテリ３３はコンバータ３４を介して補機バッテリ３５に接続されている。

インバータ３１は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間で電力の授受を行う。モータジェネレータの回生時には、インバータ３１はモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が回生により発電した電力を直流に変換し、コンバータ３２へ供給する。コンバータ３２は、インバータ３１から供給される電力を電圧変換し、ＨＶバッテリ３３を充電する。一方、モータジェネレータの力行時には、ＨＶバッテリ３３から出力される直流電力はコンバータ３２により昇圧されてインバータ３１へ供給され、電源線３７又は３８を介してモータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２へ供給される。

ＨＶバッテリ３３の電力はコンバータ３４により電圧変換されて補機バッテリ３５に供給され、各種の補機の駆動に使用される。

インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４の動作はＥＣＵ４０により制御されている。ＥＣＵ４０は、制御信号Ｓｉｇ４を送信することにより、電源ユニット３０内の各要素の動作を制御する。また、電源ユニット３０内の各要素の状態などを示す必要な信号は制御信号Ｓｉｇ４としてＥＣＵ４０に供給される。具体的には、ＨＶバッテリ３３のバッテリ残存容量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）及びバッテリの入出力制限値などは制御信号Ｓｉｇ４としてＥＣＵ４０に供給される。

ＥＣＵ４０は、エンジン３、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間で制御信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３を送受信することにより、それらを制御し、ロック機構５０に制御信号Ｓｉｇ５を送信することにより、ロック機構５０を制御する。例えば、ＥＣＵ４０は、図示しない車速センサからの検出信号に基づいて検出された車速と要求駆動力とに基づいて、ロック機構５０を制御する。

また、運転席には、クルーズスイッチ４１が設けられている。運転者は、クルーズスイッチ４１を操作することにより、定常走行（オートクルーズ走行）制御を行うか、通常の走行制御を行うかを切り換えることができる。ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンにされたことを検出すると、そのときに設定された車速を維持するように、自動的にアクセル開度を変化させることで、オートクルーズ走行を行う。

（変速モードの切り替え）
ここで、図２を参照して、無段変速モード及び固定変速モードにおけるハイブリッド車両の動作状態について説明する。図２は、無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例を示している。図２（ａ）、（ｂ）において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応し、下方向が負回転に対応する。また、図２（ａ）、（ｂ）において、上方向に向かうトルクは正トルクに対応し、下方向に向かうトルクは負トルクに対応する。

図２（ａ）における直線Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ１ｃは無段変速モードにおける共線図の一例を示している。無段変速モードの場合には、エンジン３のエンジントルクＴＫＥに対応する反力トルクが、第１のモータジェネレータＭＧ１よりトルクＴＫ１として出力される。なお、ここで、図２（ａ）より分かるように、エンジントルクＴＫＥは正トルクとなっており、トルクＴＫ１は負トルクとなっている。また、トルクＴＫ２は、第２のモータジェネレータＭＧ２より出力されるトルクを示している。

無段変速モードは、エンジン３のエンジントルクに対応して第１のモータジェネレータＭＧ１より反力トルクを出力させるモードである。具体的には、無段変速モードでは、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を増減変化させることにより、エンジン３のエンジン回転数を連続的に制御することが可能である。車速と比例する出力ギヤ６の回転数がＮ１であるとした場合において、例えば、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を白丸ｍ１、ｍ２、ｍ３と順次変化させた場合には、エンジン３のエンジン回転数は、白丸Ｎｅ１（＞Ｎ１）、Ｎｅ２（＝Ｎ１）、Ｎｅ３（＜Ｎ１）と順次変化する。つまり、エンジン３のエンジン回転数は、出力ギヤ６の回転数よりも高い値、等しい値及び低い値に順次変化する。このとき、第１のモータジェネレータＭＧ１は発電し、インバータ３１を介して、第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給する。つまり、無段変速モードでは、エンジン３からの出力は、動力分配機構５を介して出力ギヤ６に直接伝達されるルートと、第１のモータジェネレータＭＧ１から、減速機構７を介して出力ギヤ６に連結された第２のモータジェネレータＭＧ２へ電気的に伝達されるルートと、の２つのルートで出力ギヤ６へ伝達される。

図２（ｂ）における直線Ａ２は固定変速モードにおける共線図の一例を示している。固定変速モードは、エンジン３のエンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を固定にするモードである。具体的には、固定変速モードでは、ロック機構５０が第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ４ａを固定するとともにサンギヤＳ１を固定している状態となるため、動力分配機構５により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン３のエンジン回転数Ｎｅ４が出力ギヤ６の回転数Ｎ１より小さくなる状態）に固定される。このとき、ロック機構５０が、エンジン３のエンジントルクに対応する反力トルクを受け持つこととなる。第１のモータジェネレータＭＧ１は発電機及び電動機のいずれとしても機能しないため、第１のモータジェネレータＭＧ１から第２のモータジェネレータＭＧ２へは電力が供給されない。従って、固定変速モードでは、エンジン３からの出力は、動力分配機構５を介して出力ギヤ６に直接伝達されるルートでのみ、出力ギヤ６へ伝達される。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について説明する。

先に述べたように、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンにされたことを検出すると、オートクルーズ走行を行う。しかしながら、オートクルーズ走行中において、変速モードの切り換えが発生した場合、エンジン音の変化や駆動力の変化等により、運転者に対し違和感を与える恐れがある。

より詳細には、図２に示したように、無段変速モードでは、第１のモータジェネレータＭＧ１を制御することによりエンジン回転数を任意に決めることができる。それに対し、固定変速モードでは、エンジン回転数は車速により一意に決まる。そのため、例えば、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードが切り換えられた場合には、車速が一定なのにもかかわらず、エンジン回転数が概ね増加し、エンジン音が大きくなり、運転者に対し違和感を与える恐れがある。

そこで、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行中においては、変速モードの切り換えを禁止することとする。以下、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について図３のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態を検出する。続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンになっているか否かについて判定する。ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行制御がオンになっていると判定した場合には（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３の処理へ進み、オートクルーズ走行制御がオフになっていると判定した場合には（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあるか否か、即ち、変速モードが固定変速モードか否か、について判定する。例えば、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０のアクチュエータなどに送信した制御信号を基に、ロック機構５０が係合状態にあるか否かを判定することができる。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、即ち、変速モードが固定変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ１０４の処理へ進む。ステップＳ１０４において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０の解放制御を禁止する。

一方、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にないと判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、即ち、変速モードが無段変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ１０５の処理へ進む。ステップＳ１０５において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０の係合制御を禁止する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０４、Ｓ１０５の処理が終了した後、ステップＳ１０６の処理へ進み、オートクルーズ走行を開始して、本制御処理を終了する。

以上に述べたように、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行中においては、変速モードの切り換えを禁止することとする。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、エンジン音や駆動力の変化を抑えることができ、運転者に対して違和感を与えるのを防ぐことができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について説明する。

第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行に移行する際において、変速モードが固定変速モードとなっている場合には、変速モードを無段変速モードに切り換えることとする。

図４は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。図４において、ロック機構５０が係合状態にあるときを「オン」、解放状態にあるときを「オフ」として示す。図４に示すように、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態で、時刻ｔ１において、クルーズスイッチ４１がオンになったことを検出したとする。ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１がオンになったことを検出すると、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、ロック機構５０の係合を解放する解放制御を行うとともに、オートクルーズ走行中におけるロック機構５０の係合制御を禁止する。

上述の第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ２０１において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態を検出する。続くステップＳ２０２において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンになっているか否かについて判定する。ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行制御がオンになっていると判定した場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３の処理へ進み、オートクルーズ走行制御がオフになっていると判定した場合には（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあるか否か、即ち、変速モードが固定変速モードか否か、について判定する。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあると判定した場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、即ち、変速モードが固定変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ２０４の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にないと判定した場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、即ち、変速モードが無段変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ２０５の処理へ進む。

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０の係合を解放する解放制御を行った後、即ち、固定変速モードから無段変速モードへと変速モードを切り換えた後、ステップＳ２０５の処理へ進む。

ステップＳ２０５において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０に対する制御信号の送信を禁止する。続くステップＳ２０６において、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行を開始して、本制御処理を終了する。

以上に述べたように、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行に移行する際において、変速モードが固定変速モードとなっている場合には、変速モードを無段変速モードに切り換えることとする。このように、オートクルーズ走行時には変速モードを無段変速モードとすることで、要求駆動力に対し、エンジントルクだけでなく、第２のモータジェネレータＭＧ２のモータトルクも用いて対応することができ、速度追従性を高めることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について説明する。

第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行に移行する際において、変速モードが無段変速モードとなっている場合には、変速モードを固定変速モードに切り換えることとする。

具体的には、まず、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行に移行する際において、車速と駆動力とで規定されるマップ上において、ロック機構５０を係合することが可能なロック可能領域に動作点があるか否かについて判定する。

図６は、車速と駆動力との関係を示すマップの一例である。図６において、グラフ２０１は最大駆動力線を示し、領域Ａｒ１はロック可能領域を示している。ここで、ロック可能領域とは、ロック機構５０を係合して、エンジン３からの出力を出力ギヤ６に直接伝達することが可能な領域、言い換えると、エンジン回転数がアイドル回転数以下とならない領域である。このロック可能領域Ａｒ１が、本発明における固定変速モード領域に相当する。

ＥＣＵ４０は、動作点がロック可能領域Ａｒ１内にあるか否かを判定し、動作点がロック可能領域Ａｒ１内にあると判定した場合には、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り換え可能であるとして、ロック機構５０の係合制御を行い、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り換える。

ここで、図６に示すように、ロック可能領域Ａｒ１内に動作点を維持する場合には駆動力が制限される。つまり、無段変速モードの場合と比較して、固定変速モードの場合には、駆動力が制限される。そこで、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、オートクルーズ中にＥＣＵ４０により設定されるアクセル開度（以下、「制御アクセル開度」と称する）は、ロック時の最大駆動力に応じて制限されるものとする。

図７は、要求駆動力と制御アクセル開度との関係を示すグラフである。

図７（ａ）の実線で示すグラフ３０１は、固定変速モードに変速モードを限定しない通常のオートクルーズ時における最大駆動力を示している。通常のオートクルーズ時では、ＥＣＵ４０は、制御アクセル開度に対し、図７（ａ）に示すハッチングされた領域内に収まるように要求駆動力を制御する。

図７（ｂ）の実線で示すグラフ３０２は、固定変速モードに変速モードを限定した場合のオートクルーズ時における最大駆動力を示している。なお、図７（ｂ）において、通常のオートクルーズ時における最大駆動力のグラフ３０１を破線で示している。図７（ｂ）に示すように、グラフ３０２は、グラフ３０１の一部である。固定変速モードに変速モードを限定した場合のオートクルーズ時では、ＥＣＵ４０は、制御アクセル開度に対し、図７（ｂ）に示すハッチングされた領域内に収まるように要求駆動力を制御する。ここで、図７（ｂ）に示すように、要求駆動力はロック時の最大駆動力Ｔｓｍ以下となるように制限されるので、制御アクセル開度も開度Ｒｓ以下となるように制限される、即ち、加減速が制限される。

図８は、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。図８に示すように、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が解放された状態で、時刻ｔ１ａにおいて、クルーズスイッチ４１がオンになったことを検出したとする。ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１がオンになったことを検出すると、時刻ｔａ１から時刻ｔａ２にかけて、ロック機構５０を係合する係合制御を行うとともに、オートクルーズ走行中におけるロック機構５０の解放制御を禁止する。また、ＥＣＵ４０は、時刻ｔａ１において、加減速を制限する加減速制限制御をオンにする。

上述の第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について図９のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３０１において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態を検出する。続くステップＳ３０２において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンになっているか否かについて判定する。ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行制御がオンになっていると判定した場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３の処理へ進み、オートクルーズ走行制御がオフになっていると判定した場合には（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ３０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあるか否か、即ち、変速モードが固定変速モードか否か、について判定する。

ステップＳ３０３において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあると判定した場合には（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、即ち、変速モードが固定変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ３０６の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にないと判定した場合には、即ち、変速モードが無段変速モードになっていると判定した場合には（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ステップＳ３０４の処理へ進む。

ステップＳ３０４において、ＥＣＵ４０は、図５で示したように、ロック可能領域に動作点が有るか否かについて判定する。ＥＣＵ４０は、ロック可能領域に動作点が無いと判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、本制御処理を終了し、ロック可能領域に動作点が有ると判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５の処理へ進む。ステップＳ３０５において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０を係合する係合制御を行った後、ステップＳ３０６の処理へ進む。

ステップＳ３０６において、ＥＣＵ４０は、加減速制限制御を実施する。続くステップＳ３０７において、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行を開始して、本制御処理を終了する。

以上に述べたように、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行に移行する際において、変速モードが無段変速モードとなっている場合には、変速モードを固定変速モードに切り換えることとする。これにより、燃費を向上させることができる。また、ここで、ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行中において、ロック可能領域内に動作点が位置するように加減速制御を行うこととする。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、加減速があっても、固定変速モードを維持することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について説明する。

第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、第３実施形態で述べた加減速制限制御の際において、燃費を効果的に抑えることが可能なロック可能領域（ロック燃費効果有領域）の最大駆動力に発生駆動力を制限することとする。

図１０は、図６と同様、車速と駆動力との関係を示すマップの一例である。図１０において、グラフ２０１は最大駆動力線を示し、領域Ａｒ１はロック可能領域を示している。ここで、領域Ａｒ１内の一部の領域Ａｒ２は、ロック燃費効果有領域を示している。

ＥＣＵ４０は、加減速制限制御の際、車速を基に、図１０に示すマップを用いて、ロック燃費効果有領域Ａｒ２における最大駆動力を算出する。例えば、図１０に示すように、ＥＣＵ４０は、車速Ｖａの場合には、ロック燃費効果有領域Ａｒ２における最大駆動力Ｔｍを算出する。以下では、このようにロック燃費効果有領域Ａｒ２における最大駆動力を燃費効果最大駆動力と称する。そして、ＥＣＵ４０は、要求駆動力と燃費効果最大駆動力とを比較して、要求駆動力が燃費効果最大駆動力よりも大きくなっていると判定した場合には、実際に発生させる駆動力たる発生駆動力を燃費効果最大駆動力に制限する。

第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理について図１１のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４０１において、ＥＣＵ４０は、クルーズスイッチ４１の状態に基づいて、オートクルーズ走行制御がオンになっているか否かについて判定する。ＥＣＵ４０は、オートクルーズ走行制御がオンになっていると判定した場合には（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２の処理へ進み、オートクルーズ走行制御がオフになっていると判定した場合には（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ４０２において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあるか否か、即ち、変速モードが固定変速モードか否か、について判定する。

ステップＳ４０２において、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にあると判定した場合には（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、即ち、変速モードが固定変速モードになっていると判定した場合には、ステップＳ４０３の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４０は、ロック機構５０が係合状態にないと判定した場合には（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ４０３において、ＥＣＵ４０は、車速センサなどにより検出された車速を基に要求駆動力を算出する。ステップＳ４０４において、ＥＣＵ４０は、図９に示すマップを読み込む。続くステップＳ４０５において、ＥＣＵ４０は、読み込んだマップより、車速センサなどにより検出された車速に応じた燃費効果最大駆動力を読み取る。

ステップＳ４０６において、ＥＣＵ４０は、要求駆動力が燃費効果最大駆動力よりも大きいか否かについて判定する。ステップＳ４０６において、ＥＣＵ４０は、要求駆動力が燃費効果最大駆動力よりも大きい場合には（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４０は、要求駆動力が燃費効果最大駆動力以下となる場合には（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、本制御処理を終了する。

ステップＳ４０７において、ＥＣＵ４０は、発生駆動力を燃費効果最大駆動力に制限した後、本制御処理を終了する。

以上に述べたように、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ＥＣＵ４０は、加減速制限制御の際において、発生駆動力を燃費効果最大駆動力に制限する。このようにすることで、燃費抑制効果をより向上させることができる。

［変形例］
なお、本発明は上記の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、ロック機構としてはカム機構に限られるものではなく、他の係合機構、例えば、湿式多板クラッチなどの係合機構を用いるとしても良い。

また、本発明を適用することが可能なハイブリッド車両の機構としては、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータをロックすることにより固定変速モードを実現する機構を有するものには限られない。代わりに、例えば、動力分配機構の回転要素のうち、いずれか一つをブレーキによりロックすることで固定変速モードを実現する機構を有するものであっても、本発明を適用することが可能である。例えば、上述の動力分配機構５に加えて、動力分配機構５と連結された新たな動力分配機構が設けられ、当該新たな動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素をブレーキによりロックすることが可能に構成されたハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。言い換えると、図２に示した第１のモータジェネレータＭＧ１、エンジン３、出力ギヤ６の３つの点に加えて、ブレーキを示す点が新たに追加された共線図の性質を有するハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。

さらに、上述の各機構に加えて、複数の変速段を有する固定変速装置を更に備える所謂マルチモードタイプのハイブリッド車両の機構であっても、本発明を適用することが可能である。

また、本発明を適用可能な車両としてはハイブリッド車両には限られるものではない。例えば無段変速機と固定変速機を有する車両のように、複数の変速モードを有する車両であれば本発明を適用可能である。このような車両においても、オートクルーズ中において、変速モードの切り換えを禁止するとすることにより、運転者に対して違和感を与えるのを防ぐことができる。

３ 内燃機関
４ 第１のモータジェネレータ
５ 動力分配機構
５０ ロック機構

本発明の１つの観点では、無段変速である第１変速モードと固定変速である第２変速モードの２つの変速モード切替可能な車両制御装置であって、設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行に移行する際は前記第２変速モードに切り替え、前記オートクルーズ走行中は通常走行中に第２変速モードから第１変速モードへ切り替わるモード切替条件が成立した場合でも第２変速モードを維持する。

上記の車両の制御装置は、オートクルーズ走行に移行する際において、前記変速モードが無段変速モードとなっている場合には、前記変速モードを固定変速モードに切り換える。このようにすることで、燃費を向上させることができる。

上記の車両の制御装置の好適な実施例では、前記制御手段は、駆動力及び車速によって規定され、固定変速モード領域が設定されたマップを有し、オートクルーズ走行中において、前記固定変速モード領域内に動作点が位置するように加減速制御を行う。このようにすることで、オートクルーズ走行中において、加減速があっても、固定変速モードを維持することができる。

第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成された車両の制御装置は、オートクルーズ走行に移行する際は第２変速モードに切り替え、オートクルーズ走行中は通常走行中に第２変速モードから第１変速モードへ切り替わるモード切替条件が成立した場合でも第２変速モードを維持し、燃費を向上させることができる。

Claims (6)

1. 第１変速モードと第２変速モードとの２つの間で変速モードを切り換え可能に構成された車両の制御装置であって、
   設定された車速を維持するように制御されたオートクルーズ走行中において、前記変速モードの切り換えを禁止する制御手段を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車両は、エンジンと、モータジェネレータと、前記エンジン及び前記モータジェネレータが連結された動力分配機構と、を有し、
   前記第１の変速モードは、前記エンジンのエンジントルクに対応して前記モータジェネレータより反力トルクを出力させる無段変速モードであり、前記第２の変速モードは、前記動力分配機構のいずれか一つの回転要素を固定することにより、前記エンジンのエンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を固定にする固定変速モードであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御手段は、オートクルーズ走行に移行する際において、前記変速モードが固定変速モードとなっている場合には、前記変速モードを無段変速モードに切り換えることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御手段は、オートクルーズ走行に移行する際において、前記変速モードが無段変速モードとなっている場合には、前記変速モードを固定変速モードに切り換えることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御手段は、駆動力及び車速によって規定され、固定変速モード領域が設定されたマップを有し、オートクルーズ走行中において、前記固定変速モード領域内に動作点が位置するように加減速制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記ハイブリッド車両は、前記モータジェネレータのロータを固定可能なロック機構を有し、
   前記制御手段は、前記ロック機構により前記モータジェネレータのロータを固定することで固定変速モードを実現する請求項２乃至５に記載の車両の制御装置。

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