JP3467974B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の駆動制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
の駆動制御装置に係り、特に、制動時の違和感の発生を
防止する技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 (a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、モータジ
ェネレータとを車両走行時の動力源として備えているハ
イブリッド車両が、例えば特開平７−６７２０８号公報
等に記載されている。また、未公知な技術であるが特願
平７−２９４１４８号公報には、(b) 動力源の作動状態
が異なる複数の運転モードで走行するハイブリッド車両
が提案されている。かかるハイブリッド車両において、
複数の運転モードとしては、モータジェネレータが車両
の運動エネルギーで回転駆動されることにより、車両に
発電力に応じた制動力を作用させる回生制動モードや、
エンジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されること
により、車両に引き擦り回転等のエンジンの回転抵抗に
よる制動力を作用させるエンジンブレーキモードなどが
提案されている。 【０００３】ところで、上記ハイブリッド車両におい
て、回生制動モードとエンジンブレーキモードは、例え
ば、蓄電装置の過充電等による充放電効率の低下を防止
するために、蓄電装置の蓄電量に基づいて切り換えられ
るようになっている。すなわち、蓄電装置の蓄電量が過
充電とならない所定値以下である場合には、蓄電装置を
充電するために回生制動モードが実行されるが、蓄電装
置の蓄電量が所定値以上である場合には、過充電を避け
るためにエンジンブレーキモードが実行されるのであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなハイブリッド車両においては、回生制動モードとエ
ンジンブレーキモードとの切換えが、蓄電装置の蓄電量
に基づいて行われているため、制動時に蓄電装置の蓄電
量が変化すると、一方の制動モードによる制動の完了前
に他方の制動モードに切り換えられる場合があり、その
際に各々の制動モードの制動力源およびその制動力源を
切り換えるためのクラッチの作動状態等の相違から制動
力が変化して違和感が発生することがあったのである。
なお、必要な制動力の大きさなど蓄電量以外の条件下で
回生制動とエンジンブレーキとが使い分けられる場合も
同様な問題を生じる。 【０００５】本発明は、以上のような事情を背景として
為されたもので、その目的とするところは、モータジェ
ネレータが車両の運動エネルギーで回転駆動されること
により、車両に発電力に応じた制動力を作用させる回生
制動手段と、エンジンが車両の運動エネルギーで回転駆
動されることにより、車両にエンジンの回転抵抗による
制動力を作用させるエンジンブレーキ手段とを有するハ
イブリッド車両において、制動時の違和感の発生を防止
することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエン
ジンと、モータジェネレータとを車両走行時の動力源と
して備えている一方、(b) モータジェネレータが車両の
運動エネルギーで回転駆動されることにより、車両に発
電力に応じた制動力を作用させる回生制動手段と、エン
ジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されることによ
り、車両にエンジンの回転抵抗による制動力を作用させ
るエンジンブレーキ手段とを有し、(c) 予め定められた
条件下で前記回生制動手段および前記エンジンブレーキ
手段が自動的に使い分けられるハイブリッド車両の駆動
制御装置において、(d) 前記回生制動手段による回生制
動中、或いは前記エンジンブレーキ手段によるエンジン
ブレーキ中は、回生制動とエンジンブレーキとの切換え
を禁止する制動切換禁止手段を有することを特徴とす
る。 【０００７】 【発明の効果】本発明によれば、前記回生制動手段によ
る回生制動中、或いは前記エンジンブレーキ手段による
エンジンブレーキ中は、回生制動とエンジンブレーキの
切換えが禁止されるため、制動中に制動力源およびクラ
ッチの作動状態等が変更されることがなくなり、制動力
が途中で変化して違和感が発生することが防止される。 【０００８】 【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよびモータジェネレータの
出力を合成したり分配したりするミックスタイプなど種
々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。 【０００９】また、好適には本発明の構成要件に加え
て、(e) 前記動力源と駆動輪との間に変速比を変更可能
な自動変速機が配設されており、(f) 前記エンジンブレ
ーキ手段は、前記自動変速機の変速比を変更し、前記エ
ンジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されることに
より変速比に応じた制動力を作用させるものであり、
(g) 前記回生制動手段は、エンジンブレーキ手段による
変速制御で得られる制動力と略等しい制動力が得られる
ようにモータジェネレータの発電力を制御するものであ
ることを特徴とする。このようにすれば、同一の変速段
が選択されている場合に、回生制動とエンジンブレーキ
とで制動力が相違しないため、制動時に違和感が発生す
ることが防止される。 【００１０】なお、上記自動変速機が無段変速機である
場合には、前記エンジンブレーキ手段による制動力は直
線的に変化する様々な値に設定されるため、前記回生制
動手段による制動力も同様に直線的に変化する様々な値
に設定される。従って、このような場合には、車両の走
行状態に応じたより最適な制動力が得られるため、制動
時の違和感が一層低減される。 【００１１】また、有段の自動変速機においてもモータ
ジェネレータの制動力を直線的に設定するには、エンジ
ンブレーキ手段により、各変速段毎にロックアップクラ
ッチ（エンジンと駆動輪との間に設けられて動力を伝
達、遮断するクラッチ）を適宜スリップさせて、回生制
動に略一致したエンジンブレーキが発生するように制御
すれば良い。このようにすれば、制動時の違和感は一層
低減される。なお、エンジンブレーキ手段により、各変
速段毎にスロットル弁開度を適宜調節して、回生制動に
略一致したエンジンブレーキが発生するように制御して
も同様の効果が得られる。 【００１２】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例である駆動制
御装置を備えているハイブリッド駆動装置１０の骨子図
である。 【００１３】図１において、このハイブリッド駆動装置
１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用
のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエ
ンジン１２と、電気エネルギーによって作動する電動モ
ータおよび発電機として用いられるモータジェネレータ
１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１６と、自
動変速機１８とを車両の前後方向に沿って備えており、
出力軸１９から図示しないプロペラシャフトや差動装置
などを介して左右の駆動輪（後輪）へ駆動力を伝達す
る。 【００１４】遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配
する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電
気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６
ｒは第１クラッチＣＥ1 を介してエンジン１２に連結さ
れ、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ
軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８
の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓ
およびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ2 によって連
結されるようになっている。 【００１５】なお、エンジン１２の出力は、回転変動や
トルク変動を抑制するためのフライホイール２８および
スプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を
介して第１クラッチＣＥ1 に伝達される。第１クラッチ
ＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 は、何れも油圧アクチ
ュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッ
チである。 【００１６】自動変速機１８は、前置式オーバードライ
ブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単
純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後
進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。 【００１７】具体的には、副変速機２０はシングルピニ
オン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによ
って摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ0 、ブレー
キＢ 0 と、一方向クラッチＦ0 とを備えて構成されてい
る。また、主変速機２２は、３組のシングルピニオン型
の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アクチュエー
タによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ1 ,
Ｃ2 、ブレーキＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 と、一方向クラ
ッチＦ1 ，Ｆ2 とを備えて構成されている。 【００１８】そして、図２に示されているソレノイドバ
ルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧回路４０
が切り換えられたり、シフトレバー４２に連結されたマ
ニュアルシフトバルブによって油圧回路４０が機械的に
切り換えられたりすることにより、クラッチＣ0 ，Ｃ
1 ，Ｃ2 、ブレーキＢ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 がそ
れぞれ係合、解放制御され、図３に示されているように
ニュートラル（Ｎ）と前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後
進１段（Ｒｅｖ）の各変速段が成立させられる。 【００１９】なお、上記自動変速機１８や前記電気式ト
ルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されてお
り、図１では中心線の下半分が省略されている。 【００２０】図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッ
チの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー４２がエ
ンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、「２」、及び
「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された場合や、所定
のエンジンブレーキモード及び回生制動モードで係合、
そして、空欄は非係合を表している。 【００２１】その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段
Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー
４２に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによ
って油圧回路４０が機械的に切り換えられることによっ
て成立させられ、前進変速段の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間
の変速およびエンジンブレーキモード、回生制動モード
での係合制御はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によっ
て電気的に行われる。 【００２２】また、前進変速段の変速比は１ｓｔから５
ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速
比ｉ4 ＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ5 は、副変速機２
０の遊星歯車装置３２のギヤ比をρ（＝サンギヤの歯数
ＺS ／リングギヤの歯数ＺR＜１）とすると１／（１＋
ρ）となる。後進変速段Ｒｅｖの変速比ｉR は、遊星歯
車装置３６、３８のギヤ比をそれぞれρ2 、ρ3 とする
と１−１／ρ2 ・ρ3である。図３は各変速段の変速比
の一例を示したものである。 【００２３】図４は、図２に表されるシフトレバー４２
の操作位置を示している。図において、車両の前後方向
の６つの操作位置と車両の左右方向の２つの操作位置と
の組み合わせにより、シフトレバー４２を８通りの操作
位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によって
シフトレバー４２が支持されている。 【００２４】図３の作動表に示されているように、第２
変速段（２ｎｄ）と第３変速段（３ｒｄ）との間の変速
は、第２ブレーキＢ2 と第３ブレーキＢ3 との係合・解
放状態を共に変えるクラッチツウクラッチ変速になる。
この変速を円滑に行うために、上述した油圧回路４０に
は図５に示す回路が組み込まれている。 【００２５】図５において符号７０は１−２シフトバル
ブを示し、また符号７１は２−３シフトバルブを示し、
さらに符号７２は３−４シフトバルブを示している。こ
れらのシフトバルブ７０、７１、７２の各ポートの各変
速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０、７
１、７２の下側に示している通りである。なお、その数
字は各変速段を示す。 【００２６】その２−３シフトバルブ７１のポートのう
ち第１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通
するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ3 が油路７
５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７
６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレー
キＢ3 との間にダンパーバルブ７７が接続されている。
このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ3 にライン
圧が急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝
作用を行うものである。 【００２７】また符号７８はＢ−３コントロールバルブ
であって、第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3をこのＢ−３
コントロールバルブ７８によって直接制御するようにな
っている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７
８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介
装したスプリング８１とを備えており、スプール７９に
よって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続さ
れ、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる
出力ポート８３が第３ブレーキＢ3 に接続されている。
さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に
形成したフィードバックポート８４に接続されている。 【００２８】一方、前記スプリング８１を配置した箇所
に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１の
ポートのうち第３変速段以上の変速段でＤレンジ圧を出
力するポート８６が油路８７を介して連通させられてい
る。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポー
ト８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され
ている。 【００２９】したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７
８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給され
る油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポー
ト８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１に
よる弾性力が大きくなるように構成されている。 【００３０】さらに、図５における符号８９は、２−３
タイミングバルブであって、この２−３タイミングバル
ブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成
したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間
に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１
のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプラン
ジャ９３とを有している。 【００３１】この２−３タイミングバルブ８９の中間部
のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路９
５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段
以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポ
ート９６に接続されている。 【００３２】さらに、この油路９５は途中で分岐して、
前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９
７にオリフィスを介して接続されている。この中間部の
ポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路
９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続され
ている。 【００３３】そして、第１のプランジャ９１の端部に開
口しているポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接
続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポ
ートに第２ブレーキＢ2 がオリフィスを介して接続され
ている。 【００３４】前記油路８７は第２ブレーキＢ2 に対して
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィ
ス１０２とが介装されている。また、この油路８７から
分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ2 から排圧す
る場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１
０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリ
フィスコントロールバルブ１０５に接続されている。 【００３５】オリフィスコントロールバルブ１０５は第
２ブレーキＢ2 からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール１０６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ2
が接続されており、このポート１０７より図での下側に
形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されてい
る。 【００３６】第２ブレーキＢ2 を接続してあるポート１
０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレイ
ンポートに選択的に連通させられるポートであって、こ
のポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コ
ントロールバルブ７８のポート１１１が接続されてい
る。尚、このポート１１１は、第３ブレーキＢ3 を接続
してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポー
トである。 【００３７】オリフィスコントロールバルブ１０５のポ
ートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を
介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続
されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変
速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、
また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブ
ＳＬ４の信号圧を出力するポートである。 【００３８】さらに、このオリフィスコントロールバル
ブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が
接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポ
ートに連通させるようになっている。 【００３９】なお、前記２−３シフトバルブ７１におい
て第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポー
ト１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちス
プリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に
油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフ
トバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路
８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介し
てソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。 【００４０】そして、図５において、符号１２１は第２
ブレーキＢ2 用のアキュムレータを示し、その背圧室に
はリニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する油圧に応じ
て調圧されたアキュムレータコントロール圧が供給され
ている。このアキュムレータコントロール圧は、リニア
ソレノイドバルブＳＬＮの出力圧が低いほど高い圧力に
なるように構成されている。したがって、第２ブレーキ
Ｂ2 の係合・解放の過渡的な油圧ＰB2は、リニアソレノ
イドバルブＳＬＮの信号圧が低いほど高い圧力で推移す
るようになっている。変速用の他のクラッチＣ1 、Ｃ2
やブレーキＢ0などにもアキュムレータが設けられ、上
記アキュムレータコントロール圧が作用させられること
により、変速時の過渡油圧が入力軸２６のトルクＴI な
どに応じて制御されるようになっている。 【００４１】また、符号１２２はＣ−０エキゾーストバ
ルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ0 用のアキ
ュムレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ１
２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジン
ブレーキを効かせるためにクラッチＣ0 を係合させるよ
うに動作するものである。 【００４２】したがって、上述した油圧回路４０によれ
ば、Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１がド
レインに連通していれば、第３ブレーキＢ3 の係合圧Ｐ
B3をＢ−３コントロ−ルバルブ７８によって直接調圧す
ることができ、また、その調圧レベルをリニアソレノイ
ドバルブＳＬＵによって変えることができる。 【００４３】また、オリフィスコントロールバルブ１０
５のスプール１０６が、図の左半分に示す位置にあれ
ば、第２ブレーキＢ2 はこのオリフィスコントロールバ
ルブ１０５を介して排圧が可能になり、したがって第２
ブレーキＢ2 からのドレイン速度を制御することができ
る。 【００４４】さらに、第２変速段から第３変速段への変
速は、第３ブレーキＢ3 を緩やかに解放すると共に第２
ブレーキＢ2 を緩やかに係合する所謂クラッチツウクラ
ッチ変速が行われるわけであるが、入力軸２６への入力
軸トルクＴI に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＵ
により駆動される第３ブレーキＢ3 の解放過渡油圧Ｐ B3
を制御することにより変速ショックを好適に軽減するこ
とができる。入力軸トルクＴI に基づく油圧ＰB3の制御
は、フィードバック制御などでリアルタイムに行うこと
もできるが、変速開始時の入力軸トルクＴI のみを基準
にして行うものであっても良い。 【００４５】ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示さ
れるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自
動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらの
コントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等
を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、アク
セル操作量θAC、入力軸回転数（入力軸２６の回転数）
ＮI 、車速Ｖ（出力軸回転数（出力軸１９の回転数）Ｎ
O に対応）、エンジントルクＴE 、モータトルクＴM 、
エンジン回転数ＮE 、モータ回転数ＮM 、蓄電装置５８
の蓄電量ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、シフトレバ
ー４２の操作レンジ等の各種の情報を読み込むと共に、
予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う。 【００４６】なお、エンジントルクＴE はスロットル弁
開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴM
はモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータ
ジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時
のモータ電流や充電効率などから求められる。 【００４７】前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用
コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に
応じて出力が制御される。 【００４８】前記モータジェネレータ１４は、図６に示
すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッ
テリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッ
ド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８か
ら電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動
される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ
１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータと
して機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する
充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容
する無負荷状態とに切り換えられる。 【００４９】また、前記第１クラッチＣＥ1 及び第２ク
ラッチＣＥ2 は、ハイブリッド制御用コントローラ５０
により電磁弁等を介して油圧回路４０が切り換えられる
ことにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。 【００５０】前記自動変速機１８は、自動変速制御用コ
ントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜
ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬ
Ｎの励磁状態が制御され、油圧回路４０が切り換えられ
たり油圧制御が行われることにより、予め定められた変
速条件に従って変速段が切り換えられる。変速条件は、
例えばアクセル操作量θACおよび車速Ｖなどの走行状態
をパラメータとする変速マップ等により設定される。 【００５１】上記ハイブリッド制御用コントローラ５０
は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４
１４８号に記載されているように、図７に示すフローチ
ャートに従って図８に示す９つの運転モードの１つを選
択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式ト
ルコン２４を作動させる。 【００５２】図７において、ステップＳ１ではエンジン
始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力
源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネ
レータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりす
るために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があった
か否かを判断する。 【００５３】ここで、始動要求があればステップＳ２で
モード９を選択する。モード９は、図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッ
チＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４に
より遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動
すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行って
エンジン１２を始動する。 【００５４】このモード９は、車両停止時には前記自動
変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のよ
うに第１クラッチＣＥ1 を解放したモータジェネレータ
１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ
1 を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力で
モータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上
の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって
行われる。 【００５５】また、車両走行時であっても、一時的に自
動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行する
ことも可能である。このようにモータジェネレータ１４
によってエンジン１２が始動させられることにより、始
動専用のスタータ（電動モータなど）が不要となり、部
品点数が少なくなって装置が安価となる。 【００５６】一方、ステップＳ１の判断が否定された場
合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステッ
プＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否
かを、ブレーキがＯＮか否かによって判断する。 【００５７】この判断が肯定された場合にはステップＳ
４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電
量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判
断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８（エ
ンジンブレーキモード）を選択し、ＳＯＣ＜Ｂであれば
ステップＳ６でモード６（回生制動モード）を選択す
る。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを
充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５
８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が
設定される。尚、本実施例において、モード６は前記回
生制動手段に対応し、モード８は前記エンジンブレーキ
手段に対応している。 【００５８】上記ステップＳ５で選択されるモード８
は、図８に示されるように第１クラッチＣＥ1 を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モ
ータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の
引き擦り回転やポンプ作用による制動力、すなわちエン
ジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレ
ーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モ
ータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転さ
せられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大とな
って充放電効率等の性能を損なうことが回避される。 【００５９】ステップＳ６で選択されるモード６は、図
８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。 【００６０】また、第１クラッチＣＥ1 が開放されてエ
ンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の
引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量
ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるた
め、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことがない。 【００６１】一方、ステップＳ３の判断が否定された場
合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７
を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例
えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の
車両停止時か否か、すなわち車速Ｖ＝０か否か等によっ
て判断する。 【００６２】この判断が肯定された場合には、ステップ
Ｓ８を実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否
か、すなわちアクセル操作量θACが略零の所定値より大
きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップ
Ｓ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければス
テップＳ１０でモード７を選択する。 【００６３】上記ステップＳ９で選択されるモード５
は、図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、
エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４
の回生制動トルクを制御することにより車両を発進させ
るものである。 【００６４】具体的に説明すると、遊星歯車装置１６の
ギヤ比をρE とすると、エンジントルクＴE ：遊星歯車
装置１６の出力トルク：モータトルクＴM ＝１：（１＋
ρE）：ρE となるため、例えばギヤ比ρE を一般的な
値である０．５程度とすると、エンジントルクＴE の半
分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することに
より、エンジントルクＴE の約１．５倍のトルクがキャ
リア１６ｃから出力される。 【００６５】すなわち、モータジェネレータ１４のトル
クの（１＋ρE ）／ρE 倍の高トルク発進を行うことが
できるのである。また、モータ電流を遮断してモータジ
ェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸１４ｒ
が逆回転させられるだけでキャリア１６ｃからの出力は
０となり、車両停止状態となる。 【００６６】すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は
発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するので
あり、モータトルク（回生制動トルク）ＴM を０から徐
々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジン
トルクＴE の（１＋ρE ）倍の出力トルクで車両を滑ら
かに発進させることができるのである。 【００６７】ここで、本実施例では、エンジン１２の最
大トルクの略ρE 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。 【００６８】また、本実施例ではモータトルクＴM の増
大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大さ
せてエンジン１２の出力を大きくするようになってお
り、反力の増大に伴うエンジン回転数ＮE の低下に起因
するエンジンストール等を防止している。 【００６９】ステップＳ１０で選択されるモード７は、
図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合（Ｏ
Ｎ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、エン
ジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２
６に対する出力が零となる。これにより、モード３など
エンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々
エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モ
ード５のエンジン発進が実質的に可能となる。 【００７０】一方、ステップＳ７の判断が否定された場
合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステッ
プＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１
判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走
行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作
量θACやその変化速度、車速Ｖ（出力軸回転数ＮO ）、
自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められ
たデータマップや演算式などにより算出される。 【００７１】また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみ
を動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレー
タ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値
であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー
効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができる
だけ少なくなるように実験等によって定められている。 【００７２】ステップＳ１１の判断が肯定された場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合に
は、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最
低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａであればス
テップＳ１３でモード１を選択する。一方、ＳＯＣ＜Ａ
であればステップＳ１４でモード３を選択する。 【００７３】最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を
動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネ
ルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であ
り、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７
０％程度の値が設定される。 【００７４】上記モード１は、前記図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦＦ）し、第２クラ
ッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、
モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として
車両を走行させる。 【００７５】この場合も、第１クラッチＣＥ1 が解放さ
れてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同
様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変
速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能
である。 【００７６】また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第
１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄
電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるた
め、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエ
ネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できる
とともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ
より低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。 【００７７】ステップＳ１４で選択されるモード３は、
図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 および第２
クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を
運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジ
ン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ１４で消費されるように、そのモータジェネレー
タ１４の電流制御が行われる。 【００７８】一方、前記ステップＳ１１の判断が否定さ
れた場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より
大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐ
ｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さ
いか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断す
る。 【００７９】第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動
力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモ
ータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高
負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を
含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消
費量などができるだけ少なくなるように実験等によって
予め定められている。 【００８０】そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステッ
プＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場
合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａ
の場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。 【００８１】また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８
でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはス
テップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合に
はステップＳ１７でモード２を選択する。 【００８２】上記モード２は、前記図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 を共
に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転
し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもの
で、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させ
る。 【００８３】また、モード４は、第１クラッチＣＥ1 お
よび第２クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転
駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレー
タ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。 【００８４】このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定
値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２
およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エ
ンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方
のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー
効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを
低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の
場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが
最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なう
ことがない。 【００８５】上記モード１〜４の運転条件についてまと
めると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負
荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータ
ジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を
選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２
≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選
択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両
方を動力源として走行する。 【００８６】また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐ
ｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップ
Ｓ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を
充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負
荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電
を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われ
る。 【００８７】ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ
＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰ
ｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行さ
れるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４
よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れている
ため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する
場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。 【００８８】また、高負荷領域では、モータジェネレー
タ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４
が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電
量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン
１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄
電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なく
なって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。 【００８９】次に、本発明が適用された本実施例の特徴
部分、即ち、制動時の違和感の発生を防止するための制
御作動について、図９のフローチャートに基づいて説明
する。尚、本実施例において、ステップＳＡ２が前記制
動切換禁止手段に対応し、ハイブリッド制御用コントロ
ーラ５０によって実行される。 【００９０】図９において、ステップＳＡ１では、現
在、制動中であるか否かが、ブレーキスイッチ４４（図
２参照）のＯＮ、ＯＦＦに基づいて判断される。この判
断が肯定されると、ステップＳＡ２において、回生制動
モード（モード６）或いはエンジンブレーキモード（モ
ード８）が完了するまで、図７の運転モード判断サブル
ーチンによる運転モードの切換えが禁止される。尚、本
実施例では、ブレーキＯＮ時には前記図７のステップＳ
４以下が実行され、モード６または８が選択されるが、
アクセルＯＦＦなど他の実行条件が定められていても良
い。 【００９１】次にステップＳＡ３において、モード６が
選択されているか否かが、図７の運転モード判断サブル
ーチンに基づいて判断される。この判断が肯定された場
合は、続いてステップＳＡ４が実行される。 【００９２】ステップＳＡ４では、先ず、シフトポジシ
ョンセンサ４６（図２参照）から検出されるシフトレバ
ー４２の操作レンジに基づいて現在選択され得る変速段
の範囲が求められる。次に、車速Ｖと変速比から変速段
毎のモータ回転数ＮM が算出される。次に、制動力源と
してエンジン１２が選択されたと仮定して、車速Ｖと変
速段に基づいて図１０から変速段毎のエンジン制動力Ｂ
E が算出される。続いて、各変速段のエンジン制動力Ｂ
E と略等しい制動力を有するモータトルク（回生制動ト
ルク）ＴM が予め定められた演算式或いはマップ等から
変速段毎に算出される。そして、そのモータ回転数ＮM
とモータトルクＴM に基づいて、図１１からモータ効率
ηk が変速段毎に求められ、最後に、最高のモータ効率
ηb を有する変速段が次に選択される変速段として記憶
される。 【００９３】次にステップＳＡ５において、現在の変速
段についてのモータ効率ηr が、ステップＳＡ４と同様
にして図１１から求められる。尚、現在のモータトルク
ＴMは、車速Ｖおよび変速段に応じてエンジン制動力Ｂ
E と略同じ制動力が得られるように制御されている。続
いてステップＳＡ６において、上述の最高のモータ効率
ηb と現在のモータ効率ηr との差が所定値ηA 以上で
あるか否かが判断される。所定値ηA は、モータ効率に
殆ど差がない比較的小さな値に設定される。 【００９４】このステップＳＡ６の判断が肯定された場
合は、ステップＳＡ７において、自動変速制御用コント
ローラ５２にステップＳＡ４で決定された次の変速段へ
変速するように変速指示が行われるが、この判断が否定
された場合には、モータ効率ηk が向上する事よりも変
速によりショック或いはビジーシフト感等が発生する不
利益の方が大きいため、ステップＳＡ８において変速指
示が行われることなく現在の変速段が保持される。 【００９５】次に、ステップＳＡ９において、現在の変
速段が第３変速段か否かが判断される。この判断は、入
力軸回転数ＮI と出力軸回転数ＮO の比が第３変速段の
変速比ｉ3 と略等しいか否を判断することにより行われ
る。この判断が肯定された場合は、ステップＳＡ１０に
おいて、前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、
非励磁が切り換えられることによりコーストブレーキと
してのブレーキＢ1 が係合され、第３変速段でエンジン
ブレーキや回生制動による制動力が得られる状態に設定
される。尚、本実施例においては、第３変速段の場合の
みコーストブレーキが係合されるが、第２変速段の場合
にはコーストクラッチＣ0 、第１変速段の場合にはコー
ストブレーキＢ4 が係合されるように構成することが望
ましい。 【００９６】上述のように本実施例によれば、回生制動
モード（モード６）による回生制動中、或いはエンジン
ブレーキモード（モード８）によるエンジンブレーキ中
は、回生制動とエンジンブレーキの切換えが禁止される
ため、制動中に制動力源および第１クラッチＣＥ1 の作
動状態が変更されることがなくなり、制動力が途中で変
化して違和感が発生することが防止される。 【００９７】また、本実施例によれば、予め変速段毎に
算出されたエンジン制動トルクＢEと略等しい制動力を
有するモータトルクＴM が発生するようにモータジェネ
レータ１４が制御されているため、回生制動とエンジン
ブレーキとで制動力が相違しないため、制動時に違和感
が発生することが防止される。 【００９８】次に、前記モード６およびモード８の具体
的な制御について図１２のフローチャートを参照して説
明する。 【００９９】図１２において、ステップＳＢ１では、制
動要求があるか否かがブレーキスイッチ４４（図２参
照）のＯＮ、ＯＦＦに基づいて判断される。この判断が
肯定されると、ステップＳＢ２において、蓄電装置５８
の蓄電量ＳＯＣが満充電に近いレベルα以上であるか否
かが判断される。 【０１００】このステップＳＢ２の判断が肯定された場
合は、回生制動を行うことはできないため、ステップＳ
Ｂ４において、前記モード８が選択されてエンジンブレ
ーキ力が作用させられる。一方、この判断が否定された
場合は、ステップＳＢ３において、蓄電量ＳＯＣが前記
最大蓄電量Ｂ以上であるか否かが判断される。 【０１０１】このステップＳＢ３の判断が肯定された場
合は、ステップＳＢ４が実行されるが、この判断が否定
された場合は、ステップＳＢ５において、前記モード６
が選択されて回生制動力が作用させられる。 【０１０２】ここで、回生制動時のモータトルクＴM が
回生効率を優先してリニア（直線的）に設定された場合
は、図１３に示されるように、エンジンブレーキ時に各
変速段毎にロックアップクラッチ（エンジンと駆動輪と
の間に設けられて動力を伝達、遮断するクラッチ）を適
宜スリップさせるか、スロットル弁開度を適宜調節し
て、回生制動力に出来るだけ一致したエンジンブレーキ
力が作用するように制御することが望ましい。 【０１０３】なお、図１２はモード６およびモード８の
実行開始条件で、このフローチャートに従って一旦モー
ド６またはモード８が選択された場合は、制動要求が無
くなるなど所定の制動制御中止条件を満足するまで同じ
モードを継続するようになっている。 【０１０４】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適
用される。 【０１０５】例えば、前述の実施例においては、後進１
段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用
いられていたが、図１４に示されるように、前記副変速
機２０を省略して前記主変速機２２のみから成る自動変
速機６０を採用し、図１５に示されるように前進４段お
よび後進１段で変速制御を行うようにすることも可能で
ある。 【０１０６】本発明は、その主旨を逸脱しない範囲にお
いて、その他種々の態様で適用され得るものである。
の駆動制御装置に係り、特に、制動時の違和感の発生を
防止する技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 (a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、モータジ
ェネレータとを車両走行時の動力源として備えているハ
イブリッド車両が、例えば特開平７−６７２０８号公報
等に記載されている。また、未公知な技術であるが特願
平７−２９４１４８号公報には、(b) 動力源の作動状態
が異なる複数の運転モードで走行するハイブリッド車両
が提案されている。かかるハイブリッド車両において、
複数の運転モードとしては、モータジェネレータが車両
の運動エネルギーで回転駆動されることにより、車両に
発電力に応じた制動力を作用させる回生制動モードや、
エンジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されること
により、車両に引き擦り回転等のエンジンの回転抵抗に
よる制動力を作用させるエンジンブレーキモードなどが
提案されている。 【０００３】ところで、上記ハイブリッド車両におい
て、回生制動モードとエンジンブレーキモードは、例え
ば、蓄電装置の過充電等による充放電効率の低下を防止
するために、蓄電装置の蓄電量に基づいて切り換えられ
るようになっている。すなわち、蓄電装置の蓄電量が過
充電とならない所定値以下である場合には、蓄電装置を
充電するために回生制動モードが実行されるが、蓄電装
置の蓄電量が所定値以上である場合には、過充電を避け
るためにエンジンブレーキモードが実行されるのであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなハイブリッド車両においては、回生制動モードとエ
ンジンブレーキモードとの切換えが、蓄電装置の蓄電量
に基づいて行われているため、制動時に蓄電装置の蓄電
量が変化すると、一方の制動モードによる制動の完了前
に他方の制動モードに切り換えられる場合があり、その
際に各々の制動モードの制動力源およびその制動力源を
切り換えるためのクラッチの作動状態等の相違から制動
力が変化して違和感が発生することがあったのである。
なお、必要な制動力の大きさなど蓄電量以外の条件下で
回生制動とエンジンブレーキとが使い分けられる場合も
同様な問題を生じる。 【０００５】本発明は、以上のような事情を背景として
為されたもので、その目的とするところは、モータジェ
ネレータが車両の運動エネルギーで回転駆動されること
により、車両に発電力に応じた制動力を作用させる回生
制動手段と、エンジンが車両の運動エネルギーで回転駆
動されることにより、車両にエンジンの回転抵抗による
制動力を作用させるエンジンブレーキ手段とを有するハ
イブリッド車両において、制動時の違和感の発生を防止
することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエン
ジンと、モータジェネレータとを車両走行時の動力源と
して備えている一方、(b) モータジェネレータが車両の
運動エネルギーで回転駆動されることにより、車両に発
電力に応じた制動力を作用させる回生制動手段と、エン
ジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されることによ
り、車両にエンジンの回転抵抗による制動力を作用させ
るエンジンブレーキ手段とを有し、(c) 予め定められた
条件下で前記回生制動手段および前記エンジンブレーキ
手段が自動的に使い分けられるハイブリッド車両の駆動
制御装置において、(d) 前記回生制動手段による回生制
動中、或いは前記エンジンブレーキ手段によるエンジン
ブレーキ中は、回生制動とエンジンブレーキとの切換え
を禁止する制動切換禁止手段を有することを特徴とす
る。 【０００７】 【発明の効果】本発明によれば、前記回生制動手段によ
る回生制動中、或いは前記エンジンブレーキ手段による
エンジンブレーキ中は、回生制動とエンジンブレーキの
切換えが禁止されるため、制動中に制動力源およびクラ
ッチの作動状態等が変更されることがなくなり、制動力
が途中で変化して違和感が発生することが防止される。 【０００８】 【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよびモータジェネレータの
出力を合成したり分配したりするミックスタイプなど種
々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。 【０００９】また、好適には本発明の構成要件に加え
て、(e) 前記動力源と駆動輪との間に変速比を変更可能
な自動変速機が配設されており、(f) 前記エンジンブレ
ーキ手段は、前記自動変速機の変速比を変更し、前記エ
ンジンが車両の運動エネルギーで回転駆動されることに
より変速比に応じた制動力を作用させるものであり、
(g) 前記回生制動手段は、エンジンブレーキ手段による
変速制御で得られる制動力と略等しい制動力が得られる
ようにモータジェネレータの発電力を制御するものであ
ることを特徴とする。このようにすれば、同一の変速段
が選択されている場合に、回生制動とエンジンブレーキ
とで制動力が相違しないため、制動時に違和感が発生す
ることが防止される。 【００１０】なお、上記自動変速機が無段変速機である
場合には、前記エンジンブレーキ手段による制動力は直
線的に変化する様々な値に設定されるため、前記回生制
動手段による制動力も同様に直線的に変化する様々な値
に設定される。従って、このような場合には、車両の走
行状態に応じたより最適な制動力が得られるため、制動
時の違和感が一層低減される。 【００１１】また、有段の自動変速機においてもモータ
ジェネレータの制動力を直線的に設定するには、エンジ
ンブレーキ手段により、各変速段毎にロックアップクラ
ッチ（エンジンと駆動輪との間に設けられて動力を伝
達、遮断するクラッチ）を適宜スリップさせて、回生制
動に略一致したエンジンブレーキが発生するように制御
すれば良い。このようにすれば、制動時の違和感は一層
低減される。なお、エンジンブレーキ手段により、各変
速段毎にスロットル弁開度を適宜調節して、回生制動に
略一致したエンジンブレーキが発生するように制御して
も同様の効果が得られる。 【００１２】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例である駆動制
御装置を備えているハイブリッド駆動装置１０の骨子図
である。 【００１３】図１において、このハイブリッド駆動装置
１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用
のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエ
ンジン１２と、電気エネルギーによって作動する電動モ
ータおよび発電機として用いられるモータジェネレータ
１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１６と、自
動変速機１８とを車両の前後方向に沿って備えており、
出力軸１９から図示しないプロペラシャフトや差動装置
などを介して左右の駆動輪（後輪）へ駆動力を伝達す
る。 【００１４】遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配
する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電
気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６
ｒは第１クラッチＣＥ1 を介してエンジン１２に連結さ
れ、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ
軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８
の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓ
およびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ2 によって連
結されるようになっている。 【００１５】なお、エンジン１２の出力は、回転変動や
トルク変動を抑制するためのフライホイール２８および
スプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を
介して第１クラッチＣＥ1 に伝達される。第１クラッチ
ＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 は、何れも油圧アクチ
ュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッ
チである。 【００１６】自動変速機１８は、前置式オーバードライ
ブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単
純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後
進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。 【００１７】具体的には、副変速機２０はシングルピニ
オン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによ
って摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ0 、ブレー
キＢ 0 と、一方向クラッチＦ0 とを備えて構成されてい
る。また、主変速機２２は、３組のシングルピニオン型
の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アクチュエー
タによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ1 ,
Ｃ2 、ブレーキＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 と、一方向クラ
ッチＦ1 ，Ｆ2 とを備えて構成されている。 【００１８】そして、図２に示されているソレノイドバ
ルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧回路４０
が切り換えられたり、シフトレバー４２に連結されたマ
ニュアルシフトバルブによって油圧回路４０が機械的に
切り換えられたりすることにより、クラッチＣ0 ，Ｃ
1 ，Ｃ2 、ブレーキＢ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 がそ
れぞれ係合、解放制御され、図３に示されているように
ニュートラル（Ｎ）と前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後
進１段（Ｒｅｖ）の各変速段が成立させられる。 【００１９】なお、上記自動変速機１８や前記電気式ト
ルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されてお
り、図１では中心線の下半分が省略されている。 【００２０】図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッ
チの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー４２がエ
ンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、「２」、及び
「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された場合や、所定
のエンジンブレーキモード及び回生制動モードで係合、
そして、空欄は非係合を表している。 【００２１】その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段
Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバー
４２に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによ
って油圧回路４０が機械的に切り換えられることによっ
て成立させられ、前進変速段の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間
の変速およびエンジンブレーキモード、回生制動モード
での係合制御はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によっ
て電気的に行われる。 【００２２】また、前進変速段の変速比は１ｓｔから５
ｔｈとなるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速
比ｉ4 ＝１であり、５ｔｈの変速比ｉ5 は、副変速機２
０の遊星歯車装置３２のギヤ比をρ（＝サンギヤの歯数
ＺS ／リングギヤの歯数ＺR＜１）とすると１／（１＋
ρ）となる。後進変速段Ｒｅｖの変速比ｉR は、遊星歯
車装置３６、３８のギヤ比をそれぞれρ2 、ρ3 とする
と１−１／ρ2 ・ρ3である。図３は各変速段の変速比
の一例を示したものである。 【００２３】図４は、図２に表されるシフトレバー４２
の操作位置を示している。図において、車両の前後方向
の６つの操作位置と車両の左右方向の２つの操作位置と
の組み合わせにより、シフトレバー４２を８通りの操作
位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によって
シフトレバー４２が支持されている。 【００２４】図３の作動表に示されているように、第２
変速段（２ｎｄ）と第３変速段（３ｒｄ）との間の変速
は、第２ブレーキＢ2 と第３ブレーキＢ3 との係合・解
放状態を共に変えるクラッチツウクラッチ変速になる。
この変速を円滑に行うために、上述した油圧回路４０に
は図５に示す回路が組み込まれている。 【００２５】図５において符号７０は１−２シフトバル
ブを示し、また符号７１は２−３シフトバルブを示し、
さらに符号７２は３−４シフトバルブを示している。こ
れらのシフトバルブ７０、７１、７２の各ポートの各変
速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０、７
１、７２の下側に示している通りである。なお、その数
字は各変速段を示す。 【００２６】その２−３シフトバルブ７１のポートのう
ち第１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通
するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ3 が油路７
５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７
６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレー
キＢ3 との間にダンパーバルブ７７が接続されている。
このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ3 にライン
圧が急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝
作用を行うものである。 【００２７】また符号７８はＢ−３コントロールバルブ
であって、第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3をこのＢ−３
コントロールバルブ７８によって直接制御するようにな
っている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７
８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介
装したスプリング８１とを備えており、スプール７９に
よって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続さ
れ、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる
出力ポート８３が第３ブレーキＢ3 に接続されている。
さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に
形成したフィードバックポート８４に接続されている。 【００２８】一方、前記スプリング８１を配置した箇所
に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１の
ポートのうち第３変速段以上の変速段でＤレンジ圧を出
力するポート８６が油路８７を介して連通させられてい
る。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポー
ト８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され
ている。 【００２９】したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７
８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給され
る油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポー
ト８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１に
よる弾性力が大きくなるように構成されている。 【００３０】さらに、図５における符号８９は、２−３
タイミングバルブであって、この２−３タイミングバル
ブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成
したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間
に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１
のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプラン
ジャ９３とを有している。 【００３１】この２−３タイミングバルブ８９の中間部
のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路９
５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段
以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポ
ート９６に接続されている。 【００３２】さらに、この油路９５は途中で分岐して、
前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９
７にオリフィスを介して接続されている。この中間部の
ポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路
９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続され
ている。 【００３３】そして、第１のプランジャ９１の端部に開
口しているポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接
続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポ
ートに第２ブレーキＢ2 がオリフィスを介して接続され
ている。 【００３４】前記油路８７は第２ブレーキＢ2 に対して
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィ
ス１０２とが介装されている。また、この油路８７から
分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ2 から排圧す
る場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１
０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリ
フィスコントロールバルブ１０５に接続されている。 【００３５】オリフィスコントロールバルブ１０５は第
２ブレーキＢ2 からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール１０６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ2
が接続されており、このポート１０７より図での下側に
形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されてい
る。 【００３６】第２ブレーキＢ2 を接続してあるポート１
０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレイ
ンポートに選択的に連通させられるポートであって、こ
のポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コ
ントロールバルブ７８のポート１１１が接続されてい
る。尚、このポート１１１は、第３ブレーキＢ3 を接続
してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポー
トである。 【００３７】オリフィスコントロールバルブ１０５のポ
ートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を
介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続
されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変
速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、
また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブ
ＳＬ４の信号圧を出力するポートである。 【００３８】さらに、このオリフィスコントロールバル
ブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が
接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポ
ートに連通させるようになっている。 【００３９】なお、前記２−３シフトバルブ７１におい
て第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポー
ト１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちス
プリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に
油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフ
トバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路
８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介し
てソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。 【００４０】そして、図５において、符号１２１は第２
ブレーキＢ2 用のアキュムレータを示し、その背圧室に
はリニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する油圧に応じ
て調圧されたアキュムレータコントロール圧が供給され
ている。このアキュムレータコントロール圧は、リニア
ソレノイドバルブＳＬＮの出力圧が低いほど高い圧力に
なるように構成されている。したがって、第２ブレーキ
Ｂ2 の係合・解放の過渡的な油圧ＰB2は、リニアソレノ
イドバルブＳＬＮの信号圧が低いほど高い圧力で推移す
るようになっている。変速用の他のクラッチＣ1 、Ｃ2
やブレーキＢ0などにもアキュムレータが設けられ、上
記アキュムレータコントロール圧が作用させられること
により、変速時の過渡油圧が入力軸２６のトルクＴI な
どに応じて制御されるようになっている。 【００４１】また、符号１２２はＣ−０エキゾーストバ
ルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ0 用のアキ
ュムレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ１
２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジン
ブレーキを効かせるためにクラッチＣ0 を係合させるよ
うに動作するものである。 【００４２】したがって、上述した油圧回路４０によれ
ば、Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１がド
レインに連通していれば、第３ブレーキＢ3 の係合圧Ｐ
B3をＢ−３コントロ−ルバルブ７８によって直接調圧す
ることができ、また、その調圧レベルをリニアソレノイ
ドバルブＳＬＵによって変えることができる。 【００４３】また、オリフィスコントロールバルブ１０
５のスプール１０６が、図の左半分に示す位置にあれ
ば、第２ブレーキＢ2 はこのオリフィスコントロールバ
ルブ１０５を介して排圧が可能になり、したがって第２
ブレーキＢ2 からのドレイン速度を制御することができ
る。 【００４４】さらに、第２変速段から第３変速段への変
速は、第３ブレーキＢ3 を緩やかに解放すると共に第２
ブレーキＢ2 を緩やかに係合する所謂クラッチツウクラ
ッチ変速が行われるわけであるが、入力軸２６への入力
軸トルクＴI に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＵ
により駆動される第３ブレーキＢ3 の解放過渡油圧Ｐ B3
を制御することにより変速ショックを好適に軽減するこ
とができる。入力軸トルクＴI に基づく油圧ＰB3の制御
は、フィードバック制御などでリアルタイムに行うこと
もできるが、変速開始時の入力軸トルクＴI のみを基準
にして行うものであっても良い。 【００４５】ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示さ
れるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自
動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらの
コントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等
を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、アク
セル操作量θAC、入力軸回転数（入力軸２６の回転数）
ＮI 、車速Ｖ（出力軸回転数（出力軸１９の回転数）Ｎ
O に対応）、エンジントルクＴE 、モータトルクＴM 、
エンジン回転数ＮE 、モータ回転数ＮM 、蓄電装置５８
の蓄電量ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、シフトレバ
ー４２の操作レンジ等の各種の情報を読み込むと共に、
予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う。 【００４６】なお、エンジントルクＴE はスロットル弁
開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴM
はモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータ
ジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時
のモータ電流や充電効率などから求められる。 【００４７】前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用
コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に
応じて出力が制御される。 【００４８】前記モータジェネレータ１４は、図６に示
すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッ
テリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッ
ド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８か
ら電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動
される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ
１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータと
して機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する
充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容
する無負荷状態とに切り換えられる。 【００４９】また、前記第１クラッチＣＥ1 及び第２ク
ラッチＣＥ2 は、ハイブリッド制御用コントローラ５０
により電磁弁等を介して油圧回路４０が切り換えられる
ことにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。 【００５０】前記自動変速機１８は、自動変速制御用コ
ントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜
ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬ
Ｎの励磁状態が制御され、油圧回路４０が切り換えられ
たり油圧制御が行われることにより、予め定められた変
速条件に従って変速段が切り換えられる。変速条件は、
例えばアクセル操作量θACおよび車速Ｖなどの走行状態
をパラメータとする変速マップ等により設定される。 【００５１】上記ハイブリッド制御用コントローラ５０
は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４
１４８号に記載されているように、図７に示すフローチ
ャートに従って図８に示す９つの運転モードの１つを選
択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式ト
ルコン２４を作動させる。 【００５２】図７において、ステップＳ１ではエンジン
始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力
源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネ
レータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりす
るために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があった
か否かを判断する。 【００５３】ここで、始動要求があればステップＳ２で
モード９を選択する。モード９は、図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 を係合（ＯＮ）し、第２クラッ
チＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４に
より遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動
すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行って
エンジン１２を始動する。 【００５４】このモード９は、車両停止時には前記自動
変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のよ
うに第１クラッチＣＥ1 を解放したモータジェネレータ
１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ
1 を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力で
モータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上
の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって
行われる。 【００５５】また、車両走行時であっても、一時的に自
動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行する
ことも可能である。このようにモータジェネレータ１４
によってエンジン１２が始動させられることにより、始
動専用のスタータ（電動モータなど）が不要となり、部
品点数が少なくなって装置が安価となる。 【００５６】一方、ステップＳ１の判断が否定された場
合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステッ
プＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否
かを、ブレーキがＯＮか否かによって判断する。 【００５７】この判断が肯定された場合にはステップＳ
４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電
量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判
断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８（エ
ンジンブレーキモード）を選択し、ＳＯＣ＜Ｂであれば
ステップＳ６でモード６（回生制動モード）を選択す
る。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを
充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５
８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が
設定される。尚、本実施例において、モード６は前記回
生制動手段に対応し、モード８は前記エンジンブレーキ
手段に対応している。 【００５８】上記ステップＳ５で選択されるモード８
は、図８に示されるように第１クラッチＣＥ1 を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、モ
ータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の
引き擦り回転やポンプ作用による制動力、すなわちエン
ジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレ
ーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モ
ータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転さ
せられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大とな
って充放電効率等の性能を損なうことが回避される。 【００５９】ステップＳ６で選択されるモード６は、図
８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。 【００６０】また、第１クラッチＣＥ1 が開放されてエ
ンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の
引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量
ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるた
め、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことがない。 【００６１】一方、ステップＳ３の判断が否定された場
合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７
を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例
えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の
車両停止時か否か、すなわち車速Ｖ＝０か否か等によっ
て判断する。 【００６２】この判断が肯定された場合には、ステップ
Ｓ８を実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否
か、すなわちアクセル操作量θACが略零の所定値より大
きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップ
Ｓ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければス
テップＳ１０でモード７を選択する。 【００６３】上記ステップＳ９で選択されるモード５
は、図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、
エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４
の回生制動トルクを制御することにより車両を発進させ
るものである。 【００６４】具体的に説明すると、遊星歯車装置１６の
ギヤ比をρE とすると、エンジントルクＴE ：遊星歯車
装置１６の出力トルク：モータトルクＴM ＝１：（１＋
ρE）：ρE となるため、例えばギヤ比ρE を一般的な
値である０．５程度とすると、エンジントルクＴE の半
分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することに
より、エンジントルクＴE の約１．５倍のトルクがキャ
リア１６ｃから出力される。 【００６５】すなわち、モータジェネレータ１４のトル
クの（１＋ρE ）／ρE 倍の高トルク発進を行うことが
できるのである。また、モータ電流を遮断してモータジ
ェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸１４ｒ
が逆回転させられるだけでキャリア１６ｃからの出力は
０となり、車両停止状態となる。 【００６６】すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は
発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するので
あり、モータトルク（回生制動トルク）ＴM を０から徐
々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジン
トルクＴE の（１＋ρE ）倍の出力トルクで車両を滑ら
かに発進させることができるのである。 【００６７】ここで、本実施例では、エンジン１２の最
大トルクの略ρE 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。 【００６８】また、本実施例ではモータトルクＴM の増
大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大さ
せてエンジン１２の出力を大きくするようになってお
り、反力の増大に伴うエンジン回転数ＮE の低下に起因
するエンジンストール等を防止している。 【００６９】ステップＳ１０で選択されるモード７は、
図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 を係合（Ｏ
Ｎ）し、第２クラッチＣＥ2 を解放（ＯＦＦ）し、エン
ジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２
６に対する出力が零となる。これにより、モード３など
エンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々
エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モ
ード５のエンジン発進が実質的に可能となる。 【００７０】一方、ステップＳ７の判断が否定された場
合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステッ
プＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１
判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走
行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作
量θACやその変化速度、車速Ｖ（出力軸回転数ＮO ）、
自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められ
たデータマップや演算式などにより算出される。 【００７１】また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみ
を動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレー
タ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値
であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー
効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができる
だけ少なくなるように実験等によって定められている。 【００７２】ステップＳ１１の判断が肯定された場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合に
は、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最
低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａであればス
テップＳ１３でモード１を選択する。一方、ＳＯＣ＜Ａ
であればステップＳ１４でモード３を選択する。 【００７３】最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を
動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネ
ルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であ
り、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７
０％程度の値が設定される。 【００７４】上記モード１は、前記図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 を解放（ＯＦＦ）し、第２クラ
ッチＣＥ2 を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、
モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として
車両を走行させる。 【００７５】この場合も、第１クラッチＣＥ1 が解放さ
れてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同
様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変
速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能
である。 【００７６】また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第
１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄
電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるた
め、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエ
ネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できる
とともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ
より低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。 【００７７】ステップＳ１４で選択されるモード３は、
図８から明らかなように第１クラッチＣＥ1 および第２
クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を
運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジ
ン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ１４で消費されるように、そのモータジェネレー
タ１４の電流制御が行われる。 【００７８】一方、前記ステップＳ１１の判断が否定さ
れた場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より
大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐ
ｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さ
いか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断す
る。 【００７９】第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動
力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモ
ータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高
負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を
含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消
費量などができるだけ少なくなるように実験等によって
予め定められている。 【００８０】そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステッ
プＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場
合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａ
の場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。 【００８１】また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８
でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはス
テップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合に
はステップＳ１７でモード２を選択する。 【００８２】上記モード２は、前記図８から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ1 および第２クラッチＣＥ2 を共
に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転
し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもの
で、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させ
る。 【００８３】また、モード４は、第１クラッチＣＥ1 お
よび第２クラッチＣＥ2 を共に係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転
駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレー
タ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。 【００８４】このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定
値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２
およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エ
ンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方
のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー
効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを
低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の
場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが
最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なう
ことがない。 【００８５】上記モード１〜４の運転条件についてまと
めると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負
荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータ
ジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を
選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２
≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選
択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両
方を動力源として走行する。 【００８６】また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐ
ｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップ
Ｓ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を
充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負
荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電
を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われ
る。 【００８７】ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ
＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰ
ｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行さ
れるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４
よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れている
ため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する
場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。 【００８８】また、高負荷領域では、モータジェネレー
タ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４
が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電
量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン
１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄
電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なく
なって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。 【００８９】次に、本発明が適用された本実施例の特徴
部分、即ち、制動時の違和感の発生を防止するための制
御作動について、図９のフローチャートに基づいて説明
する。尚、本実施例において、ステップＳＡ２が前記制
動切換禁止手段に対応し、ハイブリッド制御用コントロ
ーラ５０によって実行される。 【００９０】図９において、ステップＳＡ１では、現
在、制動中であるか否かが、ブレーキスイッチ４４（図
２参照）のＯＮ、ＯＦＦに基づいて判断される。この判
断が肯定されると、ステップＳＡ２において、回生制動
モード（モード６）或いはエンジンブレーキモード（モ
ード８）が完了するまで、図７の運転モード判断サブル
ーチンによる運転モードの切換えが禁止される。尚、本
実施例では、ブレーキＯＮ時には前記図７のステップＳ
４以下が実行され、モード６または８が選択されるが、
アクセルＯＦＦなど他の実行条件が定められていても良
い。 【００９１】次にステップＳＡ３において、モード６が
選択されているか否かが、図７の運転モード判断サブル
ーチンに基づいて判断される。この判断が肯定された場
合は、続いてステップＳＡ４が実行される。 【００９２】ステップＳＡ４では、先ず、シフトポジシ
ョンセンサ４６（図２参照）から検出されるシフトレバ
ー４２の操作レンジに基づいて現在選択され得る変速段
の範囲が求められる。次に、車速Ｖと変速比から変速段
毎のモータ回転数ＮM が算出される。次に、制動力源と
してエンジン１２が選択されたと仮定して、車速Ｖと変
速段に基づいて図１０から変速段毎のエンジン制動力Ｂ
E が算出される。続いて、各変速段のエンジン制動力Ｂ
E と略等しい制動力を有するモータトルク（回生制動ト
ルク）ＴM が予め定められた演算式或いはマップ等から
変速段毎に算出される。そして、そのモータ回転数ＮM
とモータトルクＴM に基づいて、図１１からモータ効率
ηk が変速段毎に求められ、最後に、最高のモータ効率
ηb を有する変速段が次に選択される変速段として記憶
される。 【００９３】次にステップＳＡ５において、現在の変速
段についてのモータ効率ηr が、ステップＳＡ４と同様
にして図１１から求められる。尚、現在のモータトルク
ＴMは、車速Ｖおよび変速段に応じてエンジン制動力Ｂ
E と略同じ制動力が得られるように制御されている。続
いてステップＳＡ６において、上述の最高のモータ効率
ηb と現在のモータ効率ηr との差が所定値ηA 以上で
あるか否かが判断される。所定値ηA は、モータ効率に
殆ど差がない比較的小さな値に設定される。 【００９４】このステップＳＡ６の判断が肯定された場
合は、ステップＳＡ７において、自動変速制御用コント
ローラ５２にステップＳＡ４で決定された次の変速段へ
変速するように変速指示が行われるが、この判断が否定
された場合には、モータ効率ηk が向上する事よりも変
速によりショック或いはビジーシフト感等が発生する不
利益の方が大きいため、ステップＳＡ８において変速指
示が行われることなく現在の変速段が保持される。 【００９５】次に、ステップＳＡ９において、現在の変
速段が第３変速段か否かが判断される。この判断は、入
力軸回転数ＮI と出力軸回転数ＮO の比が第３変速段の
変速比ｉ3 と略等しいか否を判断することにより行われ
る。この判断が肯定された場合は、ステップＳＡ１０に
おいて、前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、
非励磁が切り換えられることによりコーストブレーキと
してのブレーキＢ1 が係合され、第３変速段でエンジン
ブレーキや回生制動による制動力が得られる状態に設定
される。尚、本実施例においては、第３変速段の場合の
みコーストブレーキが係合されるが、第２変速段の場合
にはコーストクラッチＣ0 、第１変速段の場合にはコー
ストブレーキＢ4 が係合されるように構成することが望
ましい。 【００９６】上述のように本実施例によれば、回生制動
モード（モード６）による回生制動中、或いはエンジン
ブレーキモード（モード８）によるエンジンブレーキ中
は、回生制動とエンジンブレーキの切換えが禁止される
ため、制動中に制動力源および第１クラッチＣＥ1 の作
動状態が変更されることがなくなり、制動力が途中で変
化して違和感が発生することが防止される。 【００９７】また、本実施例によれば、予め変速段毎に
算出されたエンジン制動トルクＢEと略等しい制動力を
有するモータトルクＴM が発生するようにモータジェネ
レータ１４が制御されているため、回生制動とエンジン
ブレーキとで制動力が相違しないため、制動時に違和感
が発生することが防止される。 【００９８】次に、前記モード６およびモード８の具体
的な制御について図１２のフローチャートを参照して説
明する。 【００９９】図１２において、ステップＳＢ１では、制
動要求があるか否かがブレーキスイッチ４４（図２参
照）のＯＮ、ＯＦＦに基づいて判断される。この判断が
肯定されると、ステップＳＢ２において、蓄電装置５８
の蓄電量ＳＯＣが満充電に近いレベルα以上であるか否
かが判断される。 【０１００】このステップＳＢ２の判断が肯定された場
合は、回生制動を行うことはできないため、ステップＳ
Ｂ４において、前記モード８が選択されてエンジンブレ
ーキ力が作用させられる。一方、この判断が否定された
場合は、ステップＳＢ３において、蓄電量ＳＯＣが前記
最大蓄電量Ｂ以上であるか否かが判断される。 【０１０１】このステップＳＢ３の判断が肯定された場
合は、ステップＳＢ４が実行されるが、この判断が否定
された場合は、ステップＳＢ５において、前記モード６
が選択されて回生制動力が作用させられる。 【０１０２】ここで、回生制動時のモータトルクＴM が
回生効率を優先してリニア（直線的）に設定された場合
は、図１３に示されるように、エンジンブレーキ時に各
変速段毎にロックアップクラッチ（エンジンと駆動輪と
の間に設けられて動力を伝達、遮断するクラッチ）を適
宜スリップさせるか、スロットル弁開度を適宜調節し
て、回生制動力に出来るだけ一致したエンジンブレーキ
力が作用するように制御することが望ましい。 【０１０３】なお、図１２はモード６およびモード８の
実行開始条件で、このフローチャートに従って一旦モー
ド６またはモード８が選択された場合は、制動要求が無
くなるなど所定の制動制御中止条件を満足するまで同じ
モードを継続するようになっている。 【０１０４】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適
用される。 【０１０５】例えば、前述の実施例においては、後進１
段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用
いられていたが、図１４に示されるように、前記副変速
機２０を省略して前記主変速機２２のみから成る自動変
速機６０を採用し、図１５に示されるように前進４段お
よび後進１段で変速制御を行うようにすることも可能で
ある。 【０１０６】本発明は、その主旨を逸脱しない範囲にお
いて、その他種々の態様で適用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である駆動制御装置を備えて
いるハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を
説明する骨子図である。 【図２】図１のハイブリッド駆動装置に備えられている
制御系統を説明する図である。 【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合
要素の作動を説明する図である。 【図４】図２のシフトレバーの操作位置を説明する図で
ある。 【図５】図１の自動変速機の油圧回路の一部を示す図で
ある。 【図６】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気
式トルコンとの接続関係を説明する図である。 【図７】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を
説明するフローチャートである。 【図８】図７のフローチャートにおける各モード１〜９
の作動状態を説明する図である。 【図９】本発明の特徴となる制御作動の要部を説明する
フローチャートである。 【図１０】図９の制御作動に用いられる車速Ｖおよび選
択された変速段とエンジン制動力ＢE との関係を例示す
るマップである。 【図１１】図９の制御作動に用いられるモータ回転数Ｎ
M およびモータトルクＴM とモータ効率ηk との関係を
例示するマップである。 【図１２】制動要求時の制御の別の例を説明するフロー
チャートである。 【図１３】図１２の実施例において、エンジンブレーキ
力を回生制動力に出来るだけ一致するように調整する場
合を説明する図である。 【図１４】図１の実施例とは異なるハイブリッド駆動装
置の構成を説明する骨子図である。 【図１５】図１４の自動変速機の各変速段を成立させる
係合要素の作動を説明する図である。 【符号の説明】 １２：エンジン １４：モータジェネレータ ５０：ハイブリッド制御用コントローラ ステップＳ５：エンジンブレーキ手段 ステップＳ６：回生制動手段 ステップＳＡ２：制動切換禁止手段
いるハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を
説明する骨子図である。 【図２】図１のハイブリッド駆動装置に備えられている
制御系統を説明する図である。 【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合
要素の作動を説明する図である。 【図４】図２のシフトレバーの操作位置を説明する図で
ある。 【図５】図１の自動変速機の油圧回路の一部を示す図で
ある。 【図６】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気
式トルコンとの接続関係を説明する図である。 【図７】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を
説明するフローチャートである。 【図８】図７のフローチャートにおける各モード１〜９
の作動状態を説明する図である。 【図９】本発明の特徴となる制御作動の要部を説明する
フローチャートである。 【図１０】図９の制御作動に用いられる車速Ｖおよび選
択された変速段とエンジン制動力ＢE との関係を例示す
るマップである。 【図１１】図９の制御作動に用いられるモータ回転数Ｎ
M およびモータトルクＴM とモータ効率ηk との関係を
例示するマップである。 【図１２】制動要求時の制御の別の例を説明するフロー
チャートである。 【図１３】図１２の実施例において、エンジンブレーキ
力を回生制動力に出来るだけ一致するように調整する場
合を説明する図である。 【図１４】図１の実施例とは異なるハイブリッド駆動装
置の構成を説明する骨子図である。 【図１５】図１４の自動変速機の各変速段を成立させる
係合要素の作動を説明する図である。 【符号の説明】 １２：エンジン １４：モータジェネレータ ５０：ハイブリッド制御用コントローラ ステップＳ５：エンジンブレーキ手段 ステップＳ６：回生制動手段 ステップＳＡ２：制動切換禁止手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６０Ｋ 6/04 ４００ Ｂ６０Ｋ 6/04 ４００
５３０ ５３０
７３１ ７３１
７３３ ７３３
ＺＨＶ Ｂ６０Ｌ 7/24 Ｚ
Ｂ６０Ｌ 7/24 11/14
11/14 Ｆ１６Ｈ 61/18
Ｆ１６Ｈ 61/18 59:54
// Ｆ１６Ｈ 59:54 Ｂ６０Ｋ 6/04 ＺＨＶ
(72)発明者 畑 祐志
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 三上 強
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−55941（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−319206（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−3101（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 29/02
F02D 29/02 341
B60L 7/24
B60L 11/14
B60K 6/02 - 6/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
と、モータジェネレータとを車両走行時の動力源として
備えている一方、 前記モータジェネレータが車両の運動エネルギーで回転
駆動されることにより、該車両に発電力に応じた制動力
を作用させる回生制動手段と、前記エンジンが車両の運
動エネルギーで回転駆動されることにより、該車両に該
エンジンの回転抵抗による制動力を作用させるエンジン
ブレーキ手段とを有し、 予め定められた条件下で前記回生制動手段および前記エ
ンジンブレーキ手段が自動的に使い分けられるハイブリ
ッド車両の駆動制御装置において、 前記回生制動手段による回生制動中、或いは前記エンジ
ンブレーキ手段によるエンジンブレーキ中は、該回生制
動と該エンジンブレーキとの切換えを禁止する制動切換
禁止手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の
駆動制御装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17345596A JP3467974B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
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Family
ID=15960798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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- 1996-07-03 JP JP17345596A patent/JP3467974B2/ja not_active Expired - Fee Related
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