JP5362793B2 - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力された動力を複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な変速機構を有する車両の制御装置および制御方法に関する。

従来、この種の車両の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この車両は、動力源として内燃機関を備えており、内燃機関の動力は、変速機構により複数の変速段のいずれか１つで変速され、車両の駆動輪に伝達される。

また、制御装置では、車両の走行中、変速機構の変速段が現在のもとの変速段から他の変速段に変更され、さらにもとの変速段に復帰するか否かを予測する。そして、もとの変速段に復帰すると予測されたときには、もとの変速段から他の変速段を介してもとの変速段に復帰するまでの時間である変速所要時間を算出する。また、算出された変速所要時間が経過するまでに内燃機関で消費される燃料消費量として、変速段を他の変速段に変更せずに保持したと仮定した場合の第１燃料消費量と、もとの変速段に復帰すると仮定した場合の第２燃料消費量とを、算出する。そして、内燃機関の良好な燃費を得るために、算出された第１燃料消費量と第２燃料消費量との比較結果に基づいて、変速段の変更の可否が判定される。

国際公開第２０１０／１３１３６７号パンフレット

近年、動力源として内燃機関および発電可能な電動機を備えるハイブリッド車両が周知である。この種のハイブリッド車両では、内燃機関の負荷が低いことにより内燃機関の燃料消費率が大きくなるようなときには、車両の燃費を向上させるために、電動機のみが用いられる。また、ハイブリッド車両の走行中、内燃機関の動力を最小の燃料消費率が得られるように制御するとともに、そのように制御される内燃機関の動力が駆動輪に要求される要求駆動力よりも大きいときには、要求駆動力に対する内燃機関の動力の余剰分を用いて、電動機で発電が行われ、発電した電力がバッテリに充電される（回生）。さらに、ハイブリッド車両の減速走行中、駆動輪の動力を用いて電動機で回生が行われる。車両の走行中や減速走行中におけるバッテリの充電量を増大させることは、電動機のみを動力源とする車両の走行期間が長くなるため、ひいてはハイブリッド車両の燃費の向上につながる。

これに対して、前述した従来の制御装置では、内燃機関を動力源とした車両の走行中における変速段の変更の可否を第１および第２燃料消費量に基づいて判定しているにすぎないので、バッテリの充電量を増大させることができず、ひいては、良好な燃費を得ることができない。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、変速段の変更の可否を予測した充電量に基づいて適切に判定でき、それにより、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる車両の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、動力源としての発電可能な電動機４と、電動機４との間で電力の授受が可能な蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５２）と、入力された動力を複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷ、ＤＷに伝達可能な変速機構７１とを有する車両の制御装置において、変速段を保持した状態で電動機４により所定の回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第１充電量を推定する第１充電量推定手段と、回生時間内に変速段を目標変速段に変更するとともに電動機４による回生を回生時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第２充電量を推定する第２充電量推定手段と、推定された第１および第２充電量に基づいて、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段と、変速判定手段による判定結果に基づいて、変速段を設定する変速段設定手段と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、電動機の動力が、変速機構により、複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で駆動輪に伝達される。すなわち、電動機と駆動輪の間での動力の伝達が、変速機構を介して行われる。変速段を変更するタイプの変速機構では、変速段の変更が開始されてから完了するまでの間（以下「変速段変更期間」という）、動力の伝達が遮断される。以下、このように動力の伝達が遮断される事象を「変速抜け」という。このため、車両の走行中、電動機に伝達される動力を用いて回生を行う場合、上記の変速段変更期間においては、上記の変速抜けによって、電動機による回生を行うことができず、蓄電器を充電することができない。したがって、車両の走行中、所定の回生時間内に変速機構の変速段を変更するとともに回生時間が経過するまで回生を行おうとしても、変速段の変更が完了した後でなければ、変更先の変速段での回生を有効に行うことができない。

これに対して、前述した構成によれば、回生時間内に変速段を目標変速段に変更するとともに回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第２充電量が、第２充電量推定手段によって推定される。

また、変速段を保持した状態で電動機により回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第１充電量が、第１充電量推定手段によって推定される。さらに、推定された第１および第２充電量に基づき、変速判定手段によって、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかが判定される。これにより、変速段を保持した場合の予測値である第１充電量と変更した場合の予測値である第２充電量とに基づき、変速段の変更の可否を、より大きな充電量が得られることを条件として適切に判定することができる。また、当該判定結果に基づき、変速段設定手段によって、変速段を設定するので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。

前記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、電動機４との間で電力の授受が可能な蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５２）と、内燃機関３の機関出力軸（クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有する車両の制御装置において、変速段を保持した状態で電動機４により所定の回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第１充電量ＣＨ１を推定する第１充電量推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１）と、回生時間内に変速段を目標変速段に変更するとともに電動機４による回生を回生時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第２充電量ＣＨ２を推定する第２充電量推定手段（ＥＣＵ２、ステップ３）と、推定された第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２に基づいて、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段（ＥＣＵ２、ステップ４）と、変速判定手段による判定結果に基づいて、変速段を設定する変速段設定手段（ＥＣＵ２、ステップ５、６）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の機関出力軸と第１変速機構の第１入力軸が、第１クラッチによって互いに係合するとともに、機関出力軸と第２変速機構の第２入力軸との係合が第２クラッチによって解放されているときには、内燃機関の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、機関出力軸と第１入力軸との係合が第１クラッチで解放されるとともに、機関出力軸と第２入力軸が第２クラッチによって互いに係合しているときには、内燃機関の動力は、第２変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。

さらに、電動機の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。すなわち、電動機と駆動輪の間での動力の伝達が、第１変速機構を介して行われる。請求項１に係る発明の説明で述べたように、変速段を変更するタイプの変速機構では、変速段変更期間（変速段の変更が開始されてから完了するまでの間）では、変速抜けが生じ、動力の伝達が遮断される。このため、車両の走行中、電動機に伝達される動力を用いて回生を行う場合、第１変速機構での変速段変更期間においては、上記の変速抜けによって、電動機による回生を行うことができず、蓄電器を充電することができない。したがって、車両の走行中、回生時間内に変速段を変更するとともに回生時間が経過するまで回生を行おうとしても、変速段の変更が完了した後でなければ、変更先の変速段での回生を有効に行うことができない。

これに対して、前述した構成によれば、回生時間内に変速段を目標変速段に変更するとともに回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第２充電量が、第２充電量推定手段によって推定される。

また、変速段を保持した状態で電動機により回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第１充電量が、第１充電量推定手段によって推定される。さらに、推定された第１および第２充電量に基づき、変速判定手段によって、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかが判定される。これにより、変速段を保持した場合の予測値である第１充電量と変更した場合の予測値である第２充電量とに基づき、変速段の変更の可否を、より大きな充電量が得られることを条件として適切に判定することができる。また、当該判定結果に基づき、変速段設定手段によって、変速段を設定するので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の車両の制御装置１において、第１充電量ＣＨ１は、車両の減速走行中、変速段を保持した状態で電動機４による回生を、回生時間としての車両が停止するまでの時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量であり、第２充電量ＣＨ２は、車両の減速走行中、回生時間としての車両が停止するまでの時間内において変速段を目標変速段に変更するとともに、電動機４による回生を、車両が停止するまでの時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量であることを特徴とする。

この構成によれば、第２充電量は、車両の減速走行中、回生時間としての車両が停止するまでの時間内において変速段を目標変速段に変更するとともに、電動機による回生を、車両が停止するまでの時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である。

また、第１充電量として、車両の減速走行中、変速段を保持した状態で電動機による回生を、回生時間としての車両が停止するまでの時間が経過するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量が推定される。そして、推定された第１および第２充電量に基づいて、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかが判定される。したがって、減速走行中においても、変速段を保持した場合の予測値である第１充電量と変更した場合の予測値である第２充電量とに基づき、変速段の変更の可否を、より大きな充電量が得られることを条件として適切に判定することができる。また、当該判定結果に基づいて変速段を設定するので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費をさらに向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両の制御装置１において、車両の減速走行中で、かつ、変速段設定手段による目標変速段への変速段の変更中に、車両を減速させるために、車両のブレーキＢの動作を制御するブレーキ制御手段（ＥＣＵ２）をさらに備えることを特徴とする。

周知のように、電動機では、回生に伴って制動力が発生し、この制動力は、変速機構または第１変速機構（請求項１については前者、請求項２については後者）を介して駆動輪に伝達される。一方、請求項１および２に係る発明の説明で述べたように、変速段変更期間では、動力の伝達が遮断される（変速抜け）ことによって、回生を行うことができず、回生に伴う制動力が発生しないので、この制動力によって車両を減速することができない。

上述した構成によれば、車両の減速走行中で、かつ、目標変速段への変速段の変更中に、車両を減速させるために、車両のブレーキの動作をブレーキ制御手段によって制御するので、ショックを発生させないように、車両を適切に減速することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の車両の制御装置１において、ブレーキＢが作動可能か否かを判定するブレーキ判定手段（ＥＣＵ２）をさらに備え、変速段設定手段は、ブレーキＢが作動可能と判定されたときに、目標変速段への変速段の変更を開始する（ステップ６）ことを特徴とする。

車両のブレーキには、その作動開始までに若干時間がかかるものがあるのに対し、上述した構成によれば、ブレーキが作動可能か否かが、ブレーキ判定手段によって判定されるとともに、ブレーキが作動可能と判定されたときに、目標変速段への変速段の変更が開始される。したがって、請求項４に係る発明による前述した効果、すなわち、ショックを発生させないように車両を適切に減速することができるという効果を、確実に得ることができる。

前記目的を達成するために、請求項６に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、電動機４との間で電力の授受が可能な蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５２）と、内燃機関３の機関出力軸（クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有する車両の制御装置１において、車両の減速走行中、変速段を保持した状態で電動機４により車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第１充電量ＣＨ１を推定する第１充電量推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１）と、第１変速機構１１の変速段の所定の目標変速段への変更が開始されてから完了するまでに要する時間である変速所要時間ＴＩＭを推定する変速所要時間推定手段（ＥＣＵ２、ステップ２）と、車両の減速走行中、車両が停止するまでの間において変速段を目標変速段に変更するとともに電動機４による回生を車両が停止するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第２充電量ＣＨ２として、算出された変速所要時間ＴＩＭが経過してから車両が停止するまでの間、変速段を目標変速段に変更した状態で電動機４による回生を行ったときに蓄電器に充電される充電量を推定する第２充電量推定手段（ＥＣＵ２、ステップ３）と、推定された第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２に基づいて、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段（ＥＣＵ２、ステップ４）と、変速判定手段による判定結果に基づいて、変速段を設定する変速段設定手段（ＥＣＵ２、ステップ５、６）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の機関出力軸と第１変速機構の第１入力軸が、第１クラッチによって互いに係合するとともに、機関出力軸と第２変速機構の第２入力軸との係合が第２クラッチで解放されているときには、内燃機関の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、機関出力軸と第１入力軸との係合が、第１クラッチによって解放されるとともに、機関出力軸と第２入力軸が第２クラッチによって互いに係合しているときには、内燃機関の動力は、第２変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。

さらに、電動機の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。すなわち、電動機と駆動輪の間での動力の伝達が、第１変速機構を介して行われる。請求項１に係る発明の説明で述べたように、変速段を変更するタイプの変速機構では、変速段変更期間（変速段の変更が開始されてから完了するまでの間）では、変速抜けが生じ、動力の伝達が遮断される。このため、車両の減速走行中、駆動輪から電動機に伝達される動力を用いて回生を行う場合、第１変速機構での変速段変更期間においては、上記の変速抜けによって、電動機による回生を行うことができず、蓄電器を充電することができない。したがって、車両の減速走行中、車両が停止するまでの間において第１変速機構の変速段を変更するとともに車両が停止するまで回生を行おうとしても、変速段の変更が完了した後でなければ、変更先の変速段での回生を有効に行うことができない。

これに対して、前述した構成によれば、変速段の所定の目標変速段への変更が開始されてから完了するまでに要する時間である変速所要時間が、変速所要時間推定手段によって推定される。また、車両の減速走行中、車両が停止するまでの間において変速段を目標変速段に変更するとともに車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第２充電量として、算出された変速所要時間が経過してから車両が停止するまでの間、変速段を目標変速段に変更した状態で電動機による回生を行ったときに蓄電器に充電される充電量が推定される。したがって、変速段を変更した場合の充電量である第２充電量を、上述した変速抜けに応じて精度良く予測することができる。

また、車両の減速走行中、変速段を保持した状態で電動機により車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量の予測値である第１充電量が、第１充電量推定手段によって推定される。さらに、推定された第１および第２充電量に基づき、変速判定手段によって、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかが判定される。これにより、車両の減速走行中、変速段を保持した場合の予測値である第１充電量と変更した場合の予測値である第２充電量とに基づき、変速段の変更の可否を、より大きな充電量が得られるように適切に行うことができる。また、当該判定結果に基づき、変速段設定手段によって、変速段を設定するので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。

請求項７に係る発明は、請求項３または６に記載の車両の制御装置１において、蓄電器の充電状態ＳＯＣが上限値以上であるという第１条件、および蓄電器の温度（バッテリ温度ＴＢ）が所定温度以上であるという第２条件の一方が成立しているか否かを判定する蓄電器状態判定手段（ＥＣＵ２）と、第１および第２条件の一方が成立していると判定されているときに、電動機４による回生を禁止する回生禁止手段（ＥＣＵ２）と、車両の減速走行中、回生禁止手段により電動機４による回生が禁止されているときに、車両を減速するために、車両のブレーキＢの動作を制御するブレーキ制御手段（ＥＣＵ２）と、をさらに備えることを特徴とする。

蓄電器の充電状態が比較的大きいときや、蓄電器の温度が比較的高いときに、蓄電器を充電すると、蓄電器が過熱するおそれがある。上述した構成によれば、蓄電器の充電状態が上限値以上であるという第１条件、および蓄電器の温度が所定温度以上であるという第２条件の一方が成立しているか否かが、蓄電器状態判定手段によって判定されるとともに、第１および第２条件の一方が成立していると判定されているときに、電動機による回生が、回生禁止手段によって禁止される。したがって、上述した蓄電器の過熱を防止することができる。

また、車両の減速走行中、回生禁止手段により電動機による回生が禁止されているときに、車両を減速するために、車両のブレーキの動作をブレーキ制御手段によって制御するので、ショックを発生させないように、車両を適切に減速することができる。

請求項８に係る発明は、請求項１または２に記載の車両の制御装置１において、車両には、車両が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステム６８が設けられており、カーナビゲーションシステム６８に記憶されたデータに基づき、車両の走行状況を予測する予測手段（ＥＣＵ２）をさらに備え、予測された車両の走行状況に応じて、車両の走行モードが選択されることを特徴とする。

この構成によれば、車両の走行状況が、車両が走行している周辺の道路情報を表すデータに基づき、予測手段によって予測されるとともに、予測された車両の走行状況に応じて、車両の走行モードが選択される。これにより、車両の走行状況に適した走行モードを選択することができる。例えば、動力源として電動機に加え、内燃機関を備える場合において、車両が下り坂を走行すると予測されているときには、下り坂の走行中に電動機による回生により蓄電器の充電量が増大することが予想されるので、内燃機関のみを動力源とするＥＮＧ走行モードを選択したり、上り坂を走行すると予測されているときには、電動機による内燃機関のアシストが必要になると予想されるので、前もって蓄電器を充電するために、内燃機関の動力の一部を用いて電動機で発電するとともに、発電した電力を蓄電器に充電する充電走行モードを選択したりすることができる。

請求項９に係る発明は、請求項３または６に記載の車両の制御装置１において、変速段設定手段は、車両の減速走行中、変速段を目標変速段に変更すべきと判定されているときに、車両のブレーキペダルＢの操作量（ブレーキ踏力ＢＰ）が所定値以上、減少したタイミングで、目標変速段への変速段の変更を開始する（ステップ６）ことを特徴とする。

周知のように、電動機では、回生に伴って制動力が発生し、この制動力は、変速機構または第１変速機構（請求項１については前者、請求項２および６については後者）を介して駆動輪に伝達される。一方、請求項１および２に係る発明の説明で述べたように、変速段変更期間では、動力の伝達が遮断される（変速抜け）ことによって、回生を行うことができず、回生に伴う制動力が発生しない。

この構成によれば、車両の減速走行中、車両のブレーキペダルの操作量が所定値以上、減少したタイミングで、すなわち、運転者による減速要求が減少したタイミングで、目標変速段への変速段の変更を開始するので、運転者に大きな違和感を与えることなく、変速段を変更することができる。

前記目的を達成するため、請求項１０に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、電動機４との間で電力の授受が可能な蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５２）と、内燃機関３の機関出力軸（クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有する車両の制御装置１において、車両の減速走行中、第１変速機構１１の変速段を変更するとともに電動機４による回生を行ったと仮定した場合に、当該変速段の変更に伴う第１変速機構１１における動力の伝達の遮断により回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギＬＲＥを、車両のブレーキペダルＢの踏力（ブレーキ踏力ＢＰ）および車両の速度ＶＰに応じて予測する損失回生電気エネルギ予測手段（ＥＣＵ２、ステップ１１）と、車両の減速走行中、電動機４による回生を行う場合において、予測された損失回生電気エネルギＬＲＥが所定値ＬＲＥＲＥＦよりも大きいときに、変速段の変更を禁止する変速段変更禁止手段（ＥＣＵ２、ステップ１２、１３）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の機関出力軸と第１変速機構の第１入力軸が第１クラッチによって互いに係合するとともに、機関出力軸と第２変速機構の第２入力軸との係合が第２クラッチで解放されているときには、内燃機関の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、機関出力軸と第１入力軸の係合が第１クラッチで解放されるとともに、機関出力軸と第２入力軸が第２クラッチによって互いに係合するときには、内燃機関の動力は、第２変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。

さらに、電動機の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。すなわち、電動機と駆動輪の間での動力の伝達が、第１変速機構を介して行われる。請求項１に係る発明の説明で述べたように、変速段を変更するタイプの変速機構では、変速段変更期間（変速段の変更が開始されてから完了するまでの間）では、変速抜けが生じ、動力の伝達が遮断される。このため、車両の減速走行中、駆動輪から電動機に伝達される動力を用いて回生を行う場合、第１変速機構での変速段変更期間においては、上記の変速抜けによって、電動機による回生を行うことができず、蓄電器を充電することができない。

これに対して、前述した構成によれば、車両の減速走行中、第１変速機構の変速段を変更するとともに電動機による回生を行ったと仮定した場合に、当該変速段の変更に伴う第１変速機構における動力の伝達の遮断により回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギが、損失回生電気エネルギ予測手段によって予測される。また、車両の減速走行中、電動機による回生を行う場合において、予測された損失回生電気エネルギが所定値よりも大きいときには、変速段の変更が、変速段変更禁止手段によって禁止される。これにより、変速抜けにより回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギが比較的大きいときに、変速段の変更を禁止し、変速段を保持した状態で回生を行うことができるので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。

また、周知のように、電動機では、回生に伴い、発電した電力に応じた制動力が発生する。一般に、この制動力は、車両の減速走行中、車両の減速に利用され、車両のブレーキペダルの踏力に応じた電動機での発電電力の制御によって、制御される。この場合、ブレーキペダルの踏力は、電動機で発電され、蓄電器に充電される電力に相関する。さらに、車両の速度は、駆動輪から電動機に伝達される動力に相関するので、同様に蓄電器に充電される電力に相関する。これに対して、前述した構成によれば、損失回生電気エネルギを予測するためのパラメータとして、これらのブレーキペダルの踏力および車両の速度を用いるので、この予測を適切に行うことができる。

前記目的を達成するため、請求項１１に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、電動機４との間で電力の授受が可能な蓄電器（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ５２）と、内燃機関３の機関出力軸（クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有する車両の制御方法において、車両の減速走行中、変速段を保持した状態で電動機４により車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第１充電量ＣＨ１を推定し（ステップ１）、第１変速機構１１の変速段の所定の目標変速段への変更が開始されてから完了するまでに要する時間である変速所要時間ＴＩＭを推定し（ステップ２）、車両の減速走行中、車両が停止するまでの間において変速段を目標変速段に変更するとともに電動機４による回生を車両が停止するまで行ったと仮定した場合に蓄電器に充電される充電量である第２充電量ＣＨ２として、算出された変速所要時間ＴＩＭが経過してから車両が停止するまでの間、変速段を目標変速段に変更した状態で電動機４による回生を行ったときに蓄電器に充電される充電量を推定し（ステップ３）、推定された第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２に基づいて、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかを判定し（ステップ４）、当該判定結果に基づいて、変速段を設定する（ステップ５、６）ことを特徴とする。

この構成によれば、請求項６に係る発明による効果を同様に得ることができる。

本実施形態による制御装置を適用したハイブリッド車両を概略的に示す図である。 本実施形態による制御装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。 ハイブリッド車両の減速回生モード中に第１変速機構の変速段を設定する処理を示すフローチャートである。 変換効率マップの一例である。 減速回生モード中に第１変速機構の変速段を３速段から１速段に変更した場合における制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。 減速回生モード中に第１変速機構の変速段を３速段に保持した場合における制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。 減速回生モード中に第１変速機構の変速段を設定する処理の他の例を示すフローチャートである。 本発明による制御装置を適用した、図１とは異なるハイブリッド車両を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、この実施形態により限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが、含まれる。図１に示すハイブリッド車両Ｖは、一対の駆動輪ＤＷ（一方のみ図示）および一対の従動輪（図示せず）などから成る四輪車両であり、動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３および発電可能な電動機（以下「モータ」という）４を備えている。エンジン３は、複数の気筒を有するガソリンエンジンであり、クランク軸３ａを有している。エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期などは、図２に示す制御装置１のＥＣＵ２によって制御される。

モータ４は、いわゆるモータジェネレータである、一般的な１ロータタイプのブラシレスＤＣモータであり、固定されたステータ４ａと、回転自在のロータ４ｂを有している。このステータ４ａは、回転磁界を発生させるためのものであり、鉄心や三相コイルで構成されている。また、ステータ４ａは、ハイブリッド車両Ｖに固定されたケーシングＣＡに取り付けられるとともに、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）５１を介して、充電および放電可能なバッテリ５２に電気的に接続されている。このＰＤＵ５１は、インバータなどの電気回路によって構成されており、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図２参照）。上記のロータ４ｂは、磁石などで構成されており、ステータ４ａに対向するように配置されている。

以上の構成のモータ４では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ５１の制御によって、バッテリ５２からＰＤＵ５１を介してステータ４ａに電力が供給されると、回転磁界が発生し、それに伴い、この電力が動力に変換され、ロータ４ｂが回転する。この場合、ステータ４ａに供給される電力が制御されることによって、ロータ４ｂの動力が制御される。

また、ステータ４ａへの電力供給を停止した状態で、動力の入力によりロータ４ｂが回転しているときに、ＥＣＵ２によるＰＤＵ５１の制御によって、回転磁界が発生し、それに伴い、ロータ４ｂに入力された動力が電力に変換され、発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ５２に充電される。また、ステータ４ａを適宜、制御することによって、ロータ４ｂに伝達される動力が制御される。

さらに、ハイブリッド車両Ｖは、エンジン３およびモータ４の動力をハイブリッド車両Ｖの駆動輪ＤＷに伝達するための駆動力伝達装置を備えており、この駆動力伝達装置は、第１変速機構１１および第２変速機構３１などから成るデュアルクラッチトランスミッションを有している。

第１変速機構１１は、入力された動力を、１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つにより変速して駆動輪ＤＷに伝達するものである。これらの１速段〜７速段の変速比は、その段数が大きいほど、より高速側に設定されている。具体的には、第１変速機構１１は、エンジン３のクランク軸３ａと同軸状に配置された第１クラッチＣ１、遊星歯車装置１２、第１入力軸１３、３速ギヤ１４、５速ギヤ１５、および７速ギヤ１６を有している。

第１クラッチＣ１は、乾式多板クラッチであり、クランク軸３ａに一体に取り付けられたアウターＣ１ａと、第１入力軸１３の一端部に一体に取り付けられたインナーＣ１ｂなどで構成されている。第１クラッチＣ１は、ＥＣＵ２によって制御され、締結状態では、クランク軸３ａに第１入力軸１３を係合させる一方、解放状態ではこの係合を解除し、両者１３、３ａの間を遮断する。

遊星歯車装置１２は、シングルプラネタリ式のものであり、サンギヤ１２ａと、このサンギヤ１２ａの外周に回転自在に設けられた、サンギヤ１２ａよりも歯数の多いリングギヤ１２ｂと、両ギヤ１２ａ、１２ｂに噛み合う複数（例えば３つ）のプラネタリギヤ１２ｃ（２つのみ図示）と、プラネタリギヤ１２ｃを回転自在に支持する回転自在のキャリア１２ｄとを有している。

サンギヤ１２ａは、第１入力軸１３の他端部に一体に取り付けられている。第１入力軸１３の他端部にはさらに、前述したモータ４のロータ４ｂが一体に取り付けられており、第１入力軸１３は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。以上の構成により、第１入力軸１３、サンギヤ１２ａおよびロータ４ｂは、互いに一体に回転する。

また、リングギヤ１２ｂには、ロック機構ＢＲが設けられている。このロック機構ＢＲは、電磁式のものであり、ＥＣＵ２によりＯＮ／ＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、リングギヤ１２ｂの回転を許容する。なお、ロック機構ＢＲとして、シンクロクラッチを用いてもよい。

キャリア１２ｄは、中空の回転軸１７に一体に取り付けられている。回転軸１７は、第１入力軸１３の外側に相対的に回転自在に配置されるとともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。

３速ギヤ１４は、回転軸１７に一体に取り付けられており、回転軸１７およびキャリア１２ｄと一体に回転自在である。また、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６は、第１入力軸１３に回転自在に設けられている。さらに、これらの３速ギヤ１４、７速ギヤ１６、および５速ギヤ１５は、遊星歯車装置１２と第１クラッチＣ１の間に、この順で並んでいる。

また、第１入力軸１３には、第１シンクロクラッチＳ１および第２シンクロクラッチＳ２が設けられている。第１シンクロクラッチＳ１は、スリーブＳ１ａ、シフトフォークおよびアクチュエータ（いずれも図示せず）を有している。第１シンクロクラッチＳ１は、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ１ａを第１入力軸１３の軸線方向に移動させることによって、３速ギヤ１４または７速ギヤ１６を、第１入力軸１３に選択的に係合させる。

第２シンクロクラッチＳ２は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に構成されており、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ２ａを第１入力軸１３の軸線方向に移動させることによって、５速ギヤ１５を第１入力軸１３に係合させる。

また、３速ギヤ１４、５速ギヤ１５、および７速ギヤ１６には、第１受動ギヤ１８、第２受動ギヤ１９および第３受動ギヤ２０がそれぞれ噛み合っており、これらの第１〜第３受動ギヤ１８〜２０は、出力軸２１に一体に取り付けられている。出力軸２１は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、第１入力軸１３と平行に配置されている。また、出力軸２１には、ギヤ２１ａが一体に取り付けられており、このギヤ２１ａは、差動装置を有するファイナルギヤＦＧのギヤに噛み合っている。出力軸２１は、これらのギヤ２１ａやファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに連結されている。

以上の構成の第１変速機構１１では、遊星歯車装置１２、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８によって１速段および３速段のギヤ段が構成され、５速ギヤ１５および第２受動ギヤ１９によって５速段のギヤ段が、７速ギヤ１６および第３受動ギヤ２０によって７速段のギヤ段が、それぞれ構成されている。また、第１入力軸１３に入力された動力は、これらの１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つによって変速され、出力軸２１、ギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷに伝達される。

前述した第２変速機構３１は、入力された動力を、２速段、４速段および６速段のうちの１つにより変速して駆動輪ＤＷに伝達するものである。これらの２速段〜６速段の変速比は、その段数が大きいほど、より高速側に設定されている。具体的には、第２変速機構３１は、第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、第２入力中間軸３３、２速ギヤ３４、４速ギヤ３５、および６速ギヤ３６を有しており、第２クラッチＣ２および第２入力軸３２は、クランク軸３ａと同軸状に配置されている。

第２クラッチＣ２は、第１クラッチＣ１と同様、乾式多板クラッチであり、クランク軸３ａに一体に取り付けられたアウターＣ２ａと、第２入力軸３２の一端部に一体に取り付けられたインナーＣ２ｂで構成されている。第２クラッチＣ２は、ＥＣＵ２によって制御され、締結状態では、クランク軸３ａに第２入力軸３２を係合させる一方、解放状態ではこの係合を解除し、両者３２と３ａとの間を遮断する。

第２入力軸３２は、中空状に形成され、第１入力軸１３の外側に相対的に回転自在に配置されるとともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。また、第２入力軸３２の他端部には、ギヤ３２ａが一体に取り付けられている。

第２入力中間軸３３は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、第２入力軸３２および前述した出力軸２１と平行に配置されている。第２入力中間軸３３には、ギヤ３３ａが一体に取り付けられており、ギヤ３３ａには、アイドラギヤ３７が噛み合っている。アイドラギヤ３７は、第２入力軸３２のギヤ３２ａに噛み合っている。なお、図１では、図示の便宜上、アイドラギヤ３７は、ギヤ３２ａから離れた位置に描かれている。第２入力中間軸３３は、これらのギヤ３３ａ、アイドラギヤ３７およびギヤ３２ａを介して、第２入力軸３２に連結されている。

２速ギヤ３４、６速ギヤ３６、および４速ギヤ３５は、第２入力中間軸３３に回転自在に設けられ、この順で並んでおり、前述した第１受動ギヤ１８、第３受動ギヤ２０および第２受動ギヤ１９にそれぞれ噛み合っている。さらに、第２入力中間軸３３には、第３シンクロクラッチＳ３および第４シンクロクラッチＳ４が設けられている。両シンクロクラッチＳ３およびＳ４は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に構成されている。

第３シンクロクラッチＳ３は、ＥＣＵ２による制御により、そのスリーブＳ３ａを第２入力中間軸３３の軸線方向に移動させることによって、２速ギヤ３４または６速ギヤ３６を、第２入力中間軸３３に選択的に係合させる。第４シンクロクラッチＳ４は、ＥＣＵ２による制御により、そのスリーブＳ４ａを第２入力中間軸３３の軸線方向に移動させることによって、４速ギヤ３５を第２入力中間軸３３に係合させる。

以上の構成の第２変速機構３１では、２速ギヤ３４および第１受動ギヤ１８によって２速段のギヤ段が構成され、４速ギヤ３５および第２受動ギヤ１９によって４速段のギヤ段が、６速ギヤ３６および第３受動ギヤ２０によって６速段のギヤ段が、それぞれ構成されている。また、第２入力軸３２に入力された動力は、ギヤ３２ａ、アイドラギヤ３７およびギヤ３３ａを介して第２入力中間軸３３に伝達され、第２入力中間軸３３に伝達された動力は、これらの２速段、４速段および６速段のうちの１つによって変速され、出力軸２１、ギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷに伝達される。

以上のように、第１および第２変速機構１１、３１では、変速された動力を駆動輪ＤＷに伝達するための出力軸２１が共用化されている。

また、駆動力伝達装置には、リバース機構４１が設けられており、リバース機構４１は、リバース軸４２と、リバースギヤ４３と、スリーブＳ５ａを有する第５シンクロクラッチＳ５を備えている。ハイブリッド車両Ｖを後進させる場合には、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ５ａをリバース軸４２の軸線方向に移動させることによって、リバースギヤ４３をリバース軸４２に係合させる。

さらに、ハイブリッド車両Ｖには、ハイブリッド車両Ｖを減速するためのブレーキＢが設けられている。ブレーキＢは、電動サーボブレーキであり、その動作がＥＣＵ２によって制御される。

また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ６１から、ＣＲＫ信号が入力される。このＣＲＫ信号は、エンジン３のクランク軸３ａの回転に伴い、所定のクランク角ごとに出力されるパルス信号である。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ６２から、バッテリ５２に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、入力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ５２の充電状態ＳＯＣを算出する。

さらに、ＥＣＵ２には、バッテリ温度センサ６３から、バッテリ５２の温度（以下「バッテリ温度」という）ＴＢを表す検出信号が入力される。また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ６４からハイブリッド車両Ｖのアクセルペダル（図示せず）の操作量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ６５から車速ＶＰを表す検出信号が、入力される。さらに、ＥＣＵ２には、ブレーキ踏力センサ６６からハイブリッド車両Ｖのブレーキペダル（図示せず）の踏み込み力であるブレーキ踏力ＢＰを表す検出信号が、トルクセンサ６７から、駆動輪ＤＷのトルク（以下「駆動輪トルク」という）ＴＤＷを表す検出信号が、入力される。また、ＥＣＵ２には、カーナビゲーションシステム６８に記憶された、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報を表すデータが適宜、入力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ６１〜６７からの検出信号や、カーナビゲーションシステム６８からのデータに応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両Ｖの動作を制御する。

以上の構成のハイブリッド車両Ｖの走行モードには、ＥＮＧ走行モード、ＥＶ走行モード、アシスト走行モード、充電走行モード、および減速回生モードが含まれる。各走行モードにおけるハイブリッド車両Ｖの動作は、ＥＣＵ２によって制御される。以下、これらの走行モードについて順に説明する。

［ＥＮＧ走行モード］
ＥＮＧ走行モードは、エンジン３のみを動力源として用いる走行モードである。ＥＮＧ走行モードでは、エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン３の動力（以下「エンジン動力」という）が制御される。また、エンジン動力は、第１または第２変速機構１１、３１により変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

まず、第１変速機構１１により１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つでエンジン動力を変速する場合の動作について、順に説明する。この場合、上記のいずれの変速段においても、第１クラッチＣ１を締結状態に制御することによって、第１入力軸１３をクランク軸３ａに係合させるとともに、第２クラッチＣ２を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａへの第２入力軸３２の係合を解除する。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

１速段の場合には、ロック機構ＢＲをＯＮ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２によって、第１入力軸１３に対する３速ギヤ１４、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６の係合を解除する。

以上により、エンジン動力は、第１クラッチＣ１、第１入力軸１３、サンギヤ１２ａ、プラネタリギヤ１２ｃ、キャリア１２ｄ、回転軸１７、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達され、さらにギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに伝達される。その際、上記のようにリングギヤ１２ｂが回転不能に保持されているため、第１入力軸１３に伝達されたエンジン動力は、サンギヤ１２ａとリングギヤ１２ｂとの歯数比に応じた変速比で減速された後、キャリア１２ｄに伝達され、さらに、３速ギヤ１４と第１受動ギヤ１８との歯数比に応じた変速比で減速された後、出力軸２１に伝達される。その結果、エンジン動力は、上記の２つの変速比によって定まる１速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

３速段の場合には、ロック機構ＢＲをＯＦＦ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂの回転を許容するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、３速ギヤ１４のみを第１入力軸１３に係合させる。

以上により、エンジン動力は、第１入力軸１３から３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。この場合、上記のように３速ギヤ１４が第１入力軸１３に係合しているため、サンギヤ１２ａ、キャリア１２ｄおよびリングギヤ１２ｂは一体に空転する。このため、３速段の場合には、１速段の場合と異なり、エンジン動力は、遊星歯車装置１２で減速されることなく、３速ギヤ１４と第１受動ギヤ１８との歯数比によって定まる３速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

以下、同様に、５速段の場合には、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、５速ギヤ１５のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第１入力軸１３から５速ギヤ１５および第２受動ギヤ１９を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ１５、１９の歯数比によって定まる５速段の変速比で変速される。

７速段の場合には、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、７速ギヤ１６のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第１入力軸１３から７速ギヤ１６および第３受動ギヤ２０を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ１６、２０の歯数比によって定まる７速段の変速比で変速される。

次に、エンジン動力を第２変速機構３１により２速段、４速段および６速段のうちの１つで変速する場合の動作について、順に説明する。この場合、これらのいずれの変速段においても、第１クラッチＣ１を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａへの第１入力軸１３の係合を解除するとともに、第２クラッチＣ２を締結状態に制御することによって、第２入力軸３２をクランク軸３ａに係合させる。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

２速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、２速ギヤ３４のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、ギヤ３２ａ、アイドラギヤ３７、ギヤ３３ａ、第２入力中間軸３３、２速ギヤ３４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達され、さらにギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに伝達される。その際、エンジン動力は、２速ギヤ３４と第１受動ギヤ１８との歯数比によって定まる２速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

以下、同様に、４速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、４速ギヤ３５のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２入力中間軸３３から４速ギヤ３５および第２受動ギヤ１９を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ３５、１９の歯数比によって定まる４速段の変速比で変速される。

６速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、６速ギヤ３６のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２入力中間軸３３から６速ギヤ３６および第３受動ギヤ２０を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ３６、２０の歯数比によって定まる６速段の変速比で変速される。

［ＥＶ走行モード］
ＥＶ走行モードは、モータ４のみを動力源として用いる走行モードである。ＥＶ走行モードでは、バッテリ５２からモータ４に供給される電力を制御することによって、モータ４の動力（以下「モータ動力」という）が制御される。また、モータ動力が、第１変速機構１１により１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つで変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。この場合、これらのいずれの変速段においても、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａに対する第１および第２入力軸１３、３２の係合を解除する。これにより、モータ４および駆動輪ＤＷとエンジン３との間が遮断されるので、モータ動力がエンジン３に無駄に伝達されることがない。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

１速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、ロック機構ＢＲをＯＮ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、第１入力軸１３に対する３速ギヤ１４、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６の係合を解除する。

以上により、モータ動力は、第１入力軸、サンギヤ１２ａ、プラネタリギヤ１２ｃ、キャリア１２ｄ、回転軸１７、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。その結果、モータ動力は、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、１速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

３速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、ロック機構ＢＲをＯＦＦ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂの回転を許容するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、３速ギヤ１４のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、モータ動力は、第１入力軸１３から、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。その結果、モータ動力は、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、３速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

５速段または７速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様にして、ロック機構ＢＲ、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２を制御する。これにより、モータ動力は、５速段または７速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

なお、ＥＶ走行モード中、第１変速機構１１の変速段は、モータ４の高い駆動効率が得られるように、設定される。

［アシスト走行モード］
アシスト走行モードは、エンジン３をモータ４でアシストする走行モードである。アシスト走行モードでは、基本的に、エンジン３の良好な燃費が得られるように、エンジン３のトルク（以下「エンジントルク」という）を制御する。また、運転者から駆動輪ＤＷに要求されるトルク（以下「要求トルク」という）ＴＲＱに対するエンジントルクの不足分が、モータ４のトルク（以下「モータトルク」という）によって補われる。要求トルクＴＲＱは、検出されたアクセル開度ＡＰに応じて算出される。

アシスト走行モード中、エンジン動力を第１変速機構１１によって変速しているとき（奇数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１で設定されている変速段の変速比と同じになる。一方、エンジン動力を第２変速機構３１によって変速しているとき（偶数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の１速段、３速段、５速段または７速段のいずれかの変速比を選択することが可能である。

また、アシスト走行モード中、例えば、エンジン動力を２速段で変速しているときには、プレシフトにて第１変速機構１１の変速段を選択し、モータ動力を、第１変速機構１１を介して出力軸２１に伝達する。この場合、出力軸２１の第１〜第３受動ギヤ１８〜２０は、奇数段の変速段の歯車および偶数段の変速段の歯車の両方と噛み合った状態にあり、偶数段で変速されたエンジン動力と、奇数段で変速されたモータ動力とを、合成することが可能である。なお、第１クラッチＣ１は解放状態に制御され、それにより、エンジン動力は、第１変速機構１１を介しては駆動輪ＤＷに伝達されない。また、プレシフトする第１変速機構１１の変速段は、ハイブリッド車両Ｖの走行状態に応じて、自由に選択することができる。

［充電走行モード］
充電走行モードは、エンジン動力の一部をモータ４で電力に変換し、発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ５２に充電する走行モードである。充電走行モードでは、基本的に、エンジン３の良好な燃費が得られるように、エンジントルクを制御する。また、要求トルクＴＲＱに対するエンジントルクの余剰分を用いて、モータ４で発電が行われ、発電した電力がバッテリ５２に充電される（回生）。

アシスト走行モードの場合と同様、充電走行モード中、エンジン動力を第１変速機構１１によって変速しているとき（奇数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の変速段の変速比と同じになる。また、エンジン動力を第２変速機構１２によって変速しているとき（偶数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の１速段、３速段、５速段または７速段のいずれかの変速比を選択することが可能である。

［減速回生モード］
減速回生モードは、ハイブリッド車両Ｖが減速走行中であると判定されているときに、駆動輪ＤＷの動力を用いてモータ４で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ５２に充電する走行モードである。以下、モータ４で発電した電力をバッテリ５２に充電することを適宜、「回生」という。なお、ハイブリッド車両Ｖが減速走行中であるか否かは、アクセル開度ＡＰに基づいて判定される。

減速回生モードでは、エンジン３への燃料の供給が停止（フューエルカット）される。また、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２は、ＥＶ走行モードの場合と同様にして制御され、それにより、モータ４および駆動輪ＤＷとエンジン３との間が遮断されるので、駆動輪ＤＷの動力がエンジン３に無駄に伝達されることがない。さらに、駆動輪ＤＷの動力は、ファイナルギヤＦＧや、ギヤ２１ａ、出力軸２１、第１変速機構１１を介して、変速された状態でモータ４に伝達される。モータ４に伝達された駆動輪ＤＷの動力は、電力に変換され、バッテリ５２に充電される（回生）。それに伴い、モータ４から駆動輪ＤＷに、発電した電力に応じた制動力が伝達される。

なお、減速回生モード中、モータ４による制動力が十分に得られないときには、エンジンブレーキによる制動力を得るために、第１クラッチＣ１を締結することも可能である。

以下、減速回生モードにおけるモータ４の動作および第１変速機構１１の変速段の選択動作の制御について説明する。減速回生モード中、基本的には、モータ４の発電電力は、検出されたブレーキ踏力ＢＰに応じて制御される。これにより、モータ４から駆動輪ＤＷに作用する制動力が、ブレーキ踏力ＢＰに見合った大きさに制御される。

また、図３は、減速回生モード中において第１変速機構１１の変速段を選択するための処理を示しており、本処理は、所定時間ごとに繰り返し実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、第１充電量ＣＨ１を算出する。この第１充電量ＣＨ１は、第１変速機構１１の変速段を現在の変速段に保持した状態でモータ４による回生を現時点からハイブリッド車両Ｖが停止するまで行ったと仮定した場合にバッテリ５２に充電される充電量の予測値である。

第１充電量ＣＨ１は、次のようにして算出される。すなわち、まず、検出された車速ＶＰ、駆動輪トルクＴＤＷおよび現在の変速段に応じ、図４に示す変換効率マップを検索することによって、電気エネルギ変換効率を算出する。この電気エネルギ変換効率は、ハイブリッド車両Ｖの走行エネルギをバッテリ５２に充電される電気エネルギに変換するときの変換効率（電気エネルギ／走行エネルギ）である。また、変換効率マップは、電気エネルギ変換効率を、車速ＶＰおよび駆動輪トルクＴＤＷに対して変速段ごとに規定したものであり、第１変速機構１１のそれぞれの変速段の動力伝達効率、モータ４の発電効率およびバッテリ５２の充電効率に応じて、予め設定される。

ここで、動力伝達効率は、第１変速機構１１から出力されるトルクと第１変速機構１１に入力されるトルクとの比であり、発電効率は、モータ４で発電される電気エネルギとモータ４に入力されるトルクとの比、充電効率は、バッテリ５２に充電された電気エネルギとバッテリ５２に供給された電気エネルギとの比である。また、図４では、ハッチングによって、電気エネルギ変換効率の高低を示している。

次に、ブレーキ踏力ＢＰおよび現在の変速段に応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、モータ４に伝達されるトルク（以下「モータ伝達トルク」という）を算出するとともに、算出された電気エネルギ変換効率、モータ伝達トルクおよび車両停止時間に応じて、第１充電量ＣＨ１を算出する。この車両停止時間は、現時点からハイブリッド車両Ｖが停止するまでに要する時間の予測値であり、車速ＶＰおよびブレーキ踏力ＢＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、算出される。なお、以上の第１充電量ＣＨ１の算出は、ブレーキ踏力ＢＰが変化しないものと仮定して行われる。

上記ステップ１に続くステップ２では、変速所要時間ＴＩＭを算出する。この変速所要時間ＴＩＭは、現在の変速段から目標変速段に変速段を変更するに際し、当該変更が開始されてから完了するまでに要する時間である。ここで、目標変速段は、車速ＶＰおよび駆動輪トルクＴＤＷに応じ、上述した変換効率マップ（図４）を検索することによって、設定される。具体的には、変換効率マップに基づき、電気エネルギ変換効率を変速段ごとに算出し、算出された複数の電気エネルギ変換効率のうちの最も高い電気エネルギ変換効率に対応する変速段を、目標変速段として設定する。基本的に、モータ４の回転数が高いほど、モータ４の発電効率がより高く、それにより電気エネルギ変換効率もより高いので、目標変速段は、低速側の変速段に設定され、その結果、変速段はダウンシフトされる。

また、上記の変速所要時間ＴＩＭは、現在の変速段および目標変速段に応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、算出される。なお、現在の変速段が目標変速段である場合には、後述するステップ５が実行され、それにより、変速段が現在の変速段に保持される。

次いで、第２充電量ＣＨ２を算出する（ステップ３）。この第２充電量ＣＨ２は、ハイブリッド車両Ｖが停止するまでの間において変速段を目標変速段に変更するとともにハイブリッド車両Ｖが停止するまで回生を行ったと仮定した場合にバッテリ５２に充電される充電量の予測値である。第２充電量ＣＨ２の算出は、次のようにして行われる。

すなわち、まず、車速ＶＰ、駆動輪トルクＴＤＷおよび目標変速段に応じ、発電効率マップ（図４）を検索することによって、電気エネルギ変換効率を算出する。次に、ブレーキ踏力ＢＰおよび目標変速段に応じたマップ検索によってモータ伝達トルクを算出するとともに、算出された電気エネルギ変換効率、モータ伝達トルクおよび変速完了後停止時間に応じて、第２充電量ＣＨ２を算出する。この変速完了後停止時間は、ステップ２の説明で述べた車両停止時間から、ステップ２で算出された変速所要時間ＴＩＭを減算することによって算出される。

以上により、第２充電量ＣＨ２は、現時点から変速所要時間ＴＩＭが経過してからハイブリッド車両Ｖが停止するまでの間、変速段を目標変速段に変更した状態で回生を行ったときにバッテリ５２に充電される充電量に算出される。なお、以上の第２充電量ＣＨ２の算出は、ブレーキ踏力ＢＰが変化しないものと仮定して行われる。

ステップ３に続くステップ４では、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかを判定する。具体的には、前記ステップ１で算出された第１充電量ＣＨ１がステップ３で算出された第２充電量ＣＨ２よりも大きいか否かを判別する。この答がＹＥＳ（ＣＨ１＞ＣＨ２）で、変速段を保持したと仮定した場合の充電量である第１充電量が、変速段を目標変速段に変更したと仮定した場合の充電量である第２充電量ＣＨ２よりも大きいときには、変速段を現在の変速段に保持すべきと判定する。そして、この判定結果を受けて、第１変速機構１１の変速段を現在の変速段に保持し（ステップ５）、本処理を終了する。

一方、上記ステップ４の答がＮＯで、第１充電量ＣＨ１が第２充電量ＣＨ２以下のときには、変速段を目標変速段に変更すべきと判定する。そして、この判定結果を受けて、変速段を目標変速段に変更し（ステップ６）、本処理を終了する。

また、目標変速段への変速段の変更中、当該変更が開始されてから完了するまでの間、すなわち、前述した第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２が解放されてから係合するまでの間は、第１変速機構１１において、駆動輪ＤＷとモータ４の間での動力の伝達が遮断され、その結果、モータ４による回生を行うことができず、当該回生に伴ってモータ４で発生する制動力が駆動輪ＤＷに伝達されなくなる。

このため、ＥＣＵ２は、ブレーキＢが作動可能か否かを判定するとともに、ブレーキＢが作動可能と判定したときに、ステップ６による目標変速段への変速段の変更を開始する。さらに、当該変速段の変更中、ハイブリッド車両Ｖを減速させるために、ブレーキ踏力ＢＰに基づいて、ブレーキＢの動作を制御する。

なお、上記のようにブレーキＢの状態に応じて目標変速段への変速段の変更を開始する場合、現時点からブレーキＢが作動可能となるまでに要する時間分、変速段の変更の開始タイミングが遅れるので、変速所要時間ＴＩＭは、より長い時間に補正される。

さらに、ＥＣＵ２は、ハイブリッド車両Ｖの減速走行中、算出された充電状態ＳＯＣが上限値以上であるという第１条件、および、検出されたバッテリ温度ＴＢが所定温度以上であるという第２条件の一方が成立している否かを判定する。そして、成立していると判定されているときには、減速回生モードでのモータ４による回生を禁止する。当該回生の禁止中、ハイブリッド車両Ｖを減速するために、ブレーキ踏力ＢＰに基づいて、ブレーキＢの動作を制御する。

また、ＥＣＵ２は、前述したカーナビゲーションシステム６８に記憶された、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報に基づいて、ハイブリッド車両Ｖの走行状況を予測する。そして、予測されたハイブリッド車両Ｖの走行状況に応じて、ハイブリッド車両Ｖの走行モードが選択される。これにより、例えば、ハイブリッド車両Ｖが下り坂を走行すると予測されているときには、下り坂の走行中に減速回生モードによりバッテリ５２の充電量が増大することが予想されるので、ＥＮＧ走行モードが選択され、上り坂を走行すると予測されているときには、上り坂の走行中にアシスト走行モードが選択されると予想されるので、前もってバッテリ５２を充電するために、充電走行モードが選択される。

また、図５および図６は、減速回生モードにおける制御装置１の動作例を示している。より具体的には、図５は、第１変速機構１１の変速段を３速段から１速段に変更した場合について、図６は、３速段に保持した場合について、それぞれ示している。

図５および図６において、ＮＭｏｔは、モータ４の回転数（以下「モータ回転数」という）であり、ＭｏｔＴｒｑは、モータトルク（モータ４のトルク）、ＤｗＴｒｑは、モータ４から駆動輪ＤＷに作用する制動トルク（以下「駆動輪制動トルク」という）である。モータトルクＭｏｔＴｒｑは、モータ４において回生による制動力が発生しているときには負値（−）で示されており、電力の供給により動力を出力しているときには正値（＋）で示されている。また、「変速段」は、第１変速機構１１の変速段であり、３ｒｄは３速段、Ｎはニュートラル（ロック機構ＢＲ：ＯＦＦ状態、３速ギヤ１４、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６：係合解除）、１ｓｔは１速段である。なお、図５および図６はいずれも、所定時間が経過するまでの間、モータ４による回生を行った場合の動作例について示しており、この所定時間は、現時点から車速ＶＰが所定速度に低下するまでの時間として設定される。

図５に示すように、減速回生モード中、駆動輪ＤＷからモータ４に伝達される動力を用いて、モータ４による回生が行われる。これに伴い、モータ４において回生による制動力が発生し、モータトルクＭｏｔＴｒｑが負値になるとともに、モータ４から駆動輪ＤＷに駆動輪制動トルクＤＷＴｒｑが作用する。それにより、車速ＶＰが低下し、それに伴って、モータ回転数ＮＭｏｔが低下する。

そして、変速段を３速段から１速段に変更すべきと判定されると（ステップ４、６、時点ｔ１）、当該変更による変速ショックを抑制するために、負値であるモータトルクＭｏｔＴｒｑは、値０になるように制御される。それにより、駆動輪制動トルクＤＷＴｒｑも値０になるように変化し、車速ＶＰは、変速段を３速段に保持した場合（図５に破線で図示）よりも小さな傾きで低下する。

そして、モータトルクＭｏｔＴｒｑが値０になると（時点ｔ２）、変速段を１速段に変更するために、変速段がニュートラルに制御される。この場合、第１シンクロクラッチＳ１の応答遅れにより、変速段がすぐにはニュートラルにならない。その後、変速段がニュートラルになると（時点ｔ３）、モータ回転数ＮＭｏｔを、そのときの車速ＶＰと１速段の変速比で定まる変速用回転数に合わせる（以下「変速用回転数合わせ」という）ために、バッテリ５２からモータ４に電力が供給される。それにより、モータトルクＭｏｔＴｒｑが正値になり、モータ回転数ＮＭｏｔが上昇する。さらに、変速段がニュートラルのときには、駆動輪ＤＷとモータ４の間が第１変速機構１１によって遮断されるので、駆動輪ＤＷとモータ４との間でトルクの伝達が行われず、その結果、駆動輪制動トルクＤＷＴｒｑおよび車速ＶＰは、ほぼ一定の状態で推移する。

そして、モータ回転数ＮＭｏｔが上記の変速用回転数に達し、変速用回転数合わせが完了すると（時点ｔ４）、モータ４への電力供給が停止され、それによりモータトルクＭｏｔＴｒｑが値０になるとともに、モータ４が惰性で回転する。その後、変速段をニュートラルから１速段に変更する際には、ロック機構ＢＲの応答遅れにより、変速段がすぐには１速段にならない。そして、変速段が１速段になると（時点ｔ５）、モータ４による回生が再開され、モータトルクＭｏｔＴｒｑが負値になり、その絶対値が増大する。それにより、駆動輪制動トルクＤＷＴｒｑが増大するとともに、車速ＶＰが低下し、それに伴ってモータ回転数ＮＭｏｔが低下する。この場合、変速段を３速段に保持した図６の場合と比較して、モータ回転数ＮＭｏｔが高い状態で、回生を行うことができる。

一方、図６に示すように、変速段を３速段に保持した場合には、モータ４による回生に伴う制動力によって、車速ＶＰはほぼ一定の傾きで低下し、それに伴い、モータ回転数ＮＭｏｔもほぼ一定の傾きで低下する。また、モータトルクＭｏｔＴｒｑは、負値になり、車速ＶＰの低下に伴ってモータ４で発電される電力量が減少することにより、モータトルクＭｏｔＴｒｑの絶対値が減少する。それにより、駆動輪制動トルクＤＷＴｒｑも減少する。

また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるクランク軸３ａおよびバッテリ５２が、本発明における機関出力軸および蓄電器にそれぞれ相当するとともに、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における第１充電量推定手段、変速所要時間推定手段、第２充電量推定手段、変速判定手段、変速段設定手段、ブレーキ制御手段、ブレーキ判定手段、蓄電器状態判定手段、回生禁止手段および予測手段に相当する。さらに、本実施形態における充電状態ＳＯＣ、バッテリ温度ＴＢおよびブレーキ踏力ＢＰが、本発明における蓄電器の充電状態、蓄電器の温度およびブレーキペダルの操作量にそれぞれ相当する。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３のクランク軸３ａと第１変速機構１１の第１入力軸１３が第１クラッチＣ１によって互いに係合するとともに、クランク軸３ａと第２変速機構３１の第２入力軸３２との係合が第２クラッチＣ２で解放されているときには、エンジン動力は、第１変速機構１１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。また、クランク軸３ａと第１入力軸１３との係合が第１クラッチＣ１で解放されるとともに、クランク軸３ａと第２入力軸３２が第２クラッチＣ２によって互いに係合しているときには、エンジン動力は、第２変速機構３１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。さらに、モータ動力は、第１変速機構１１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。

また、減速回生モード中、変速段を保持した状態でモータ４による回生をハイブリッド車両Ｖが停止するまで行ったと仮定した場合にバッテリ５２に充電される充電量の予測値である第１充電量ＣＨ１が、算出される（ステップ１）とともに、変速所要時間ＴＩＭが算出される（ステップ２）。さらに、ハイブリッド車両Ｖが停止するまでの間において変速段を目標変速段に変更するとともにハイブリッド車両Ｖが停止するまで回生を行ったと仮定した場合にバッテリ５２に充電される充電量の予測値である第２充電量ＣＨ２が、算出される（ステップ３）。この場合、第２充電量ＣＨ２として、算出された変速所要時間ＴＩＭが経過してからハイブリッド車両Ｖが停止するまでの間、変速段を目標変速段に変更した状態でモータ４による回生を行ったときにバッテリ５２に充電される充電量が、算出される。したがって、変速段を変更した場合の充電量である第２充電量ＣＨ２を、変速抜け（第１変速機構１１における変速段の変更に伴う動力伝達の遮断）に応じて、精度良く予測することができる。

そして、算出された第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２に基づき、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかが判定され（ステップ４）、その結果、ＣＨ１＞ＣＨ２のときには、変速段が現在の変速段に保持される（ステップ５）一方、ＣＨ１≦ＣＨ２のときには、変速段が目標変速段に変更される（ステップ６）。以上により、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、ハイブリッド車両Ｖの燃費を向上させることができる。

また、減速回生モード中で、かつ、目標変速段への変速段の変更中に、ハイブリッド車両Ｖを減速させるために、ブレーキＢの動作を制御するので、ショックを発生させないように、ハイブリッド車両Ｖを適切に減速することができる。さらに、減速回生モード中、ブレーキＢが作動可能か否かが判定されるとともに、ブレーキＢが作動可能と判定されたときに、目標変速段への変速段の変更が開始される。したがって、上述した効果、すなわち、ショックを発生させないようにハイブリッド車両Ｖを適切に減速することができるという効果を、確実に得ることができる。

また、ハイブリッド車両Ｖの減速走行中、充電状態ＳＯＣが上限値以上であるという第１条件、およびバッテリ温度ＴＢが所定温度以上であるという第２条件の一方が成立しているか否かが判定されるとともに、第１および第２条件の一方が成立していると判定されているときに、モータ４による回生が禁止される。したがって、バッテリ５２の過熱を防止することができる。さらに、当該回生の禁止中に、ハイブリッド車両Ｖを減速するために、ブレーキＢの動作を制御するので、ショックを発生させないように、ハイブリッド車両Ｖを適切に減速することができる。

また、ハイブリッド車両Ｖの走行状況が、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報を表すデータに基づいて予測されるとともに、予測されたハイブリッド車両Ｖの走行状況に応じて、ハイブリッド車両Ｖの走行モードが選択される。これにより、ハイブリッド車両Ｖの走行状況に適した走行モードを選択することができる。例えば、ハイブリッド車両Ｖが下り坂を走行すると予測されているときには、下り坂の走行中に減速回生モードによりバッテリ５２の充電量が増大することが予想されるので、ＥＮＧ走行モードを選択したり、上り坂を走行すると予測されているときには、上り坂の走行中にアシスト走行モードが選択されると予想されるので、前もってバッテリ５２を充電するために、充電走行モードを選択したりすることができる。

また、図７は、減速回生モード中に第１変速機構の変速段を設定する処理の他の例を示している。本処理では、図３に示す処理と比較して、変速段を保持すべきかまたは目標変速段に変更すべきかの判定を、損失回生電気エネルギＬＲＥに基づいて行う点が主に異なっている。この損失回生電気エネルギＬＲＥは、減速回生モード中に、変速段を前述した目標変速段に変更するとともにモータ４による回生を行ったと仮定した場合に、当該変速段の変更に伴う第１変速機構１１における動力の伝達の遮断により回生不能な電気エネルギである。この場合、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における損失回生電気エネルギ予測手段および変速段変更禁止手段に相当する。

まず、図７のステップ１１では、ブレーキ踏力ＢＰおよび車速ＶＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、損失回生電気エネルギＬＲＥを算出する。次いで、算出された損失回生電気エネルギＬＲＥが所定値ＬＲＥＲＥＦよりも大きいか否かを判別する（ステップ１２）。この答がＹＥＳで、損失回生電気エネルギＬＲＥ＞所定値ＬＲＥＲＥＦのときには、目標変速段への変速段の変更を禁止し、変速段を現在の変速段に保持する（ステップ１３）とともに、本処理を終了する。

一方、上記ステップ１３の答がＮＯで、損失回生電気エネルギＬＲＥ≦所定値ＬＲＥＲＥＦのときには、変速段を目標変速段に変更し（ステップ１４）、本処理を終了する。

以上のように、本処理によれば、減速回生モード中、第１変速機構１１の変速段を変更するとともにモータ４による回生を行ったと仮定した場合に、当該変速段の変更に伴う第１変速機構１１における動力の伝達の遮断により回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギＬＲＥが予測される。また、減速回生モード中、予測された損失回生電気エネルギＬＲＥが所定値ＬＲＥＲＥＦよりも大きいときには、目標変速段への変速段の変更が禁止される。これにより、変速抜けにより回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギＬＲＥが比較的大きいときに、目標変速段への変速段の変更を禁止し、変速段を保持した状態で回生を行うことができるので、より大きな充電量を得ることができ、ひいては、ハイブリッド車両Ｖの燃費を向上させることができる。

また、減速回生モード中、ブレーキ踏力ＢＰに応じたモータ４での発電電力の制御によって、回生に伴ってモータ４で発生する制動力が制御される。さらに、損失回生電気エネルギＬＲＥを予測するためのパラメータとして、ブレーキ踏力ＢＰおよび車速ＶＰを用いるので、この予測を適切に行うことができる。

また、本発明は、図８に示すハイブリッド車両Ｖ’にも適用可能である。同図において、図１に示すハイブリッド車両Ｖと同じ構成要素については、同じ符号を付している。図８に示すハイブリッド車両Ｖ’は、ハイブリッド車両Ｖと比較して、前述した第１および第２変速機構１１、３１に代えて、変速機構７１を備える点が主に異なっている。

この変速機構７１は、有段式の自動変速機であり、入力軸７２および出力軸７３を有している。入力軸７２は、クラッチＣを介してクランク軸３ａに連結されており、入力軸７２には、モータ４のロータ４ｂが一体に取り付けられている。クラッチＣは、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２と同様の乾式多板クラッチである。

また、出力軸７３には、ギヤ７３ａが一体に取り付けられており、このギヤ７３ａは、前述したファイナルギヤＦＧのギヤに噛み合っている。出力軸７３は、これらのギヤ７３ａやファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷ、ＤＷに連結されている。以上の構成の変速機構７１では、入力軸７２には、エンジン動力およびモータ動力が入力されるとともに、入力された動力は、複数の変速段（例えば１速段〜７速段）の１つで変速され、駆動輪ＤＷ、ＤＷに伝達される。また、変速機構７１の動作は、ＥＣＵ２によって制御される。

このハイブリッド車両Ｖ’に本発明による制御装置を適用した場合にも、減速回生モードにおける変速段の設定や走行モードの選択などが、上述した制御装置１の場合と同様にして行われるので、その詳細な説明については省略する。これにより、上述した実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、変速機構７１を、エンジン動力およびモータ動力の両方を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達するように構成しているが、エンジン動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達する変速機構と、モータ動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達する変速機構を、それぞれ別個に設けてもよい。また、この場合、動力源としてモータ４のみを備えるハイブリッド車両にも適用可能であり、その場合には、モータ動力は、変速機構７１により変速された状態で駆動輪ＤＷに伝達される。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、目標変速段への変速段の変更を、ブレーキＢが作動可能と判定したときに開始しているが、これに代えて、または、これとともに、ブレーキ踏力ＢＰが所定値以上、減少したときに、そのタイミングで、当該変速段の変更を開始してもよい。これにより、運転者による減速要求が減少したタイミングで、目標変速段への変速段の変更を開始することができるので、運転者に大きな違和感を与えることなく、変速段を変更することができる。また、実施形態では、第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２を、ハイブリッド車両Ｖが停止するまでの間における充電量の予測値として算出しているが、所定の回生時間が経過するまでの間における充電量の予測値として算出してもよい。この場合、回生時間は、現時点から車速ＶＰが所定速度に低下するまでの時間に設定される。

さらに、実施形態では、第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２に基づく変速段の設定（保持・変更）を、減速回生モード中に行っているが、充電走行モード中に行ってもよい。この場合、第１充電量として、充電走行中、変速段を保持した状態でモータ４による回生を所定の回生時間、行ったと仮定した場合にバッテリ５２に充電される充電量が算出される。また、第２充電量として、充電走行中、回生時間と変速所要時間ＴＩＭとの時間差分、変速段を目標変速段に変更した状態でモータ４による回生を行ったときにバッテリ５２に充電される充電量が算出される。なお、回生時間は、適当な時間に設定される。

また、実施形態では、車速ＶＰおよび駆動輪トルクＴＤＷに応じて目標変速段を設定しているが、前述したように、基本的には、モータ４の発電効率は、その回転数が高いほど、より高く、より大きな充電量を得ることができるので、目標変速段を、現在の変速段よりも低速側の任意の変速段に設定したり、あるいは、最も低速側の１速段に設定してもよい。さらに、実施形態では、ブレーキペダルの操作量として、ブレーキペダルの踏み込み力であるブレーキ踏力ＢＰを検出しているが、ブレーキペダルの操作量そのものを検出してもよい。また、実施形態では、変速所要時間ＴＩＭをマップを用いて算出しているが、所定の数式を用いて算出してもよい。

さらに、実施形態では、第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２を、第１変速機構１１の動力伝達効率、モータ４の発電効率およびバッテリ５２の充電効率が反映された変換効率マップ（図４）を用いて算出しているが、例えば、次のようにして算出してもよい。すなわち、この変換効率マップを用いずに、これらの動力伝達効率、発電効率および充電効率をリアルタイムで算出するとともに、算出された動力伝達効率、発電効率および充電効率と、前述したモータ伝達トルクなどに応じて、第１および第２充電量ＣＨ１、ＣＨ２を算出してもよい。この場合、動力伝達効率は、例えば、車速ＶＰおよび駆動輪トルクＴＤＷに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出され、発電効率は、例えば、車速ＶＰおよび第１変速機構１１の変速段などで定まるモータ回転数ＮＭｏｔに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出される。また、充電効率は、例えば、バッテリ温度ＴＢに応じ、所定の所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出される。また、動力伝達効率、発電効率および充電効率の算出にあたって、マップを用いずに所定の数式を用いてもよい。

また、実施形態では、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの複数の変速段を、奇数段および偶数段に設定しているが、これとは逆に、偶数段および奇数段に設定してもよい。さらに、実施形態では、第１および第２変速機構１１、３１として、変速された動力を駆動輪ＤＷに伝達するための出力軸２１が共用化されたタイプのものを用いているが、出力軸が別個に設けられたタイプのものを用いてもよい。この場合、第１〜第４シンクロクラッチＳ１〜Ｓ４を、第１入力軸１３および第２入力中間軸３３ではなく、出力軸に設けてもよい。また、実施形態では、クラッチＣ、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２は、乾式多板クラッチであるが、湿式多板クラッチや、電磁クラッチでもよい。

さらに、実施形態では、本発明における電動機として、ブラシレスＤＣモータであるモータ４を用いているが、発電可能な他の適当な電動機、例えばＡＣモータを用いてもよい。また、実施形態では、本発明における蓄電器は、バッテリ５２であるが、充電および放電可能な他の適当な蓄電器、例えばキャパシタでもよい。さらに、実施形態では、本発明における内燃機関として、ガソリンエンジンであるエンジン３を用いているが、ディーゼルエンジンや、ＬＰＧエンジンを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

Ｖ ハイブリッド車両
Ｖ’ ハイブリッド車両
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（第１充電量推定手段、変速所要時間推定手段、第２充電量推定手段、変 速判定手段、変速段設定手段、ブレーキ制御手段、ブレーキ判定手段、蓄電器状 態判定手段、回生禁止手段、予測手段、損失回生電気エネルギ予測手段、変速段 変更禁止手段）
３ エンジン
３ａ クランク軸（機関出力軸）
４ モータ
ＤＷ 駆動輪
１１ 第１変速機構
１３ 第１入力軸
３１ 第２変速機構
３２ 第２入力軸
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
Ｂ ブレーキ
５２ バッテリ（蓄電器）
６８ カーナビゲーションシステム
７１ 変速機構
ＣＨ１ 第１充電量
ＴＩＭ 変速所要時間
ＣＨ２ 第２充電量
ＳＯＣ 充電状態（蓄電器の充電状態）
ＴＢ バッテリ温度（蓄電器の温度）
ＢＰ ブレーキ踏力（ブレーキペダルの操作量、ブレーキペダルの踏力）
ＶＰ 車速

Claims (11)

1. 動力源としての発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、入力された動力を複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な変速機構とを有する車両の制御装置において、
   前記変速段を保持した状態で前記電動機により所定の回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第１充電量を推定する第１充電量推定手段と、
   前記回生時間内に前記変速段を前記目標変速段に変更するとともに前記電動機による回生を前記回生時間が経過するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第２充電量を推定する第２充電量推定手段と、
   前記推定された第１および第２充電量に基づいて、前記変速段を保持すべきかまたは前記目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段と、
   当該変速判定手段による判定結果に基づいて、前記変速段を設定する変速段設定手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有する車両の制御装置において、
   前記変速段を保持した状態で前記電動機により所定の回生時間が経過するまで回生を行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第１充電量を推定する第１充電量推定手段と、
   前記回生時間内に前記変速段を前記目標変速段に変更するとともに前記電動機による回生を前記回生時間が経過するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第２充電量を推定する第２充電量推定手段と、
   前記推定された第１および第２充電量に基づいて、前記変速段を保持すべきかまたは前記目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段と、
   当該変速判定手段による判定結果に基づいて、前記変速段を設定する変速段設定手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記第１充電量は、前記車両の減速走行中、前記変速段を保持した状態で前記電動機による回生を、前記回生時間としての前記車両が停止するまでの時間が経過するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量であり、
   前記第２充電量は、前記車両の減速走行中、前記回生時間としての前記車両が停止するまでの前記時間内において前記変速段を前記目標変速段に変更するとともに、前記電動機による回生を、前記車両が停止するまでの前記時間が経過するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量であることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両の減速走行中で、かつ、前記変速段設定手段による前記目標変速段への前記変速段の変更中に、前記車両を減速させるために、前記車両のブレーキの動作を制御するブレーキ制御手段をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記ブレーキが作動可能か否かを判定するブレーキ判定手段をさらに備え、
   前記変速段設定手段は、前記ブレーキが作動可能と判定されたときに、前記目標変速段への前記変速段の変更を開始することを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有する車両の制御装置において、
   前記車両の減速走行中、前記変速段を保持した状態で前記電動機により前記車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第１充電量を推定する第１充電量推定手段と、
   前記第１変速機構の変速段の所定の目標変速段への変更が開始されてから完了するまでに要する時間である変速所要時間を推定する変速所要時間推定手段と、
   前記車両の減速走行中、前記車両が停止するまでの間において前記変速段を前記目標変速段に変更するとともに前記電動機による回生を前記車両が停止するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第２充電量として、前記算出された変速所要時間が経過してから前記車両が停止するまでの間、前記変速段を前記目標変速段に変更した状態で前記電動機による回生を行ったときに前記蓄電器に充電される充電量を推定する第２充電量推定手段と、
   前記推定された第１および第２充電量に基づいて、前記変速段を保持すべきかまたは前記目標変速段に変更すべきかを判定する変速判定手段と、
   当該変速判定手段による判定結果に基づいて、前記変速段を設定する変速段設定手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
7. 前記蓄電器の充電状態が上限値以上であるという第１条件、および前記蓄電器の温度が所定温度以上であるという第２条件の一方が成立しているか否かを判定する蓄電器状態判定手段と、
   前記第１および第２条件の一方が成立していると判定されているときに、前記電動機による回生を禁止する回生禁止手段と、
   前記車両の減速走行中、前記回生禁止手段により前記電動機による回生が禁止されているときに、前記車両を減速するために、前記車両のブレーキの動作を制御するブレーキ制御手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項３または６に記載の車両の制御装置。
8. 前記車両には、当該車両が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステムが設けられており、
   当該カーナビゲーションシステムに記憶されたデータに基づき、前記車両の走行状況を予測する予測手段をさらに備え、
   当該予測された車両の走行状況に応じて、前記車両の走行モードが選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
9. 前記変速段設定手段は、前記車両の減速走行中、前記変速段を前記目標変速段に変更すべきと判定されているときに、前記車両のブレーキペダルの操作量が所定値以上、減少したタイミングで、前記目標変速段への前記変速段の変更を開始することを特徴とする、請求項３または６に記載の車両の制御装置。
10. 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有する車両の制御装置において、
    前記車両の減速走行中、前記第１変速機構の変速段を変更するとともに前記電動機による回生を行ったと仮定した場合に、当該変速段の変更に伴う前記第１変速機構における動力の伝達の遮断により回生不能な電気エネルギである損失回生電気エネルギを、前記車両のブレーキペダルの踏力および前記車両の速度に応じて予測する損失回生電気エネルギ予測手段と、
    前記車両の減速走行中、前記電動機による回生を行う場合において、前記予測された損失回生電気エネルギが所定値よりも大きいときに、前記変速段の変更を禁止する変速段変更禁止手段と、
    を備えることを特徴とする車両の制御装置。
11. 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有する車両の制御方法において、
    前記車両の減速走行中、前記変速段を保持した状態で前記電動機により前記車両が停止するまで回生を行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第１充電量を推定し、
    前記第１変速機構の変速段の所定の目標変速段への変更が開始されてから完了するまでに要する時間である変速所要時間を推定し、
    前記車両の減速走行中、前記車両が停止するまでの間において前記変速段を前記目標変速段に変更するとともに前記電動機による回生を前記車両が停止するまで行ったと仮定した場合に前記蓄電器に充電される充電量である第２充電量として、前記算出された変速所要時間が経過してから前記車両が停止するまでの間、前記変速段を前記目標変速段に変更した状態で前記電動機による回生を行ったときに前記蓄電器に充電される充電量を推定し、
    前記推定された第１および第２充電量に基づいて、前記変速段を保持すべきかまたは前記目標変速段に変更すべきかを判定し、
    当該判定結果に基づいて、前記変速段を設定することを特徴とする車両の制御方法。

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