JP6146014B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと駆動輪との間にシフトバイワイヤ式の変速機が設けられ、アクセルオフでの走行時に回生発電可能な回転電機を搭載した車両の制御装置に関する。

エンジンを駆動源とする車両は、アクセルペダルの踏み込み操作がなされていないアクセルオフでの走行時にはエンジンブレーキがかかるため、ブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力が作用する。このエンジンブレーキは、エンジンと車輪との間に介装される変速機の変速比に応じて変化し、変速比が高いほど（変速段が低いほど）エンジンブレーキは大きくなる。そのため、アクセルオフでの走行時に、運転者は変速段のシフト操作を行ってエンジンブレーキを調整することができる。

また、このような減速時の運動エネルギを電気エネルギとして回収するために、減速エネルギによって駆動する発電機を搭載した車両が提案されている。例えば特許文献１には、減速時の車速と変速機の変速比とから発生し得るエンジンブレーキ相当の要求エンジンブレーキトルクを設定し、この要求エンジンブレーキトルクに基づいて発電機の回生制動トルクを設定する減速エネルギ回収装置が記載されている。この技術では、減速時にエンジンと駆動輪との間に設けられたクラッチを開放し、発電機により所定トルクの回生制動が車輪に働くと共に、回生制動により発生した電力が蓄電されている。

特許第３８９２５２０号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、要求エンジンブレーキトルクが充電可能な最大制動トルクを上回った場合に、要求エンジンブレーキトルクを発電機の回生だけでまかなうことができない。そのため、回生制動トルクによって運転者が感じる減速感は、運転者の予想よりも小さくなってしまい、運転者に対して違和感を与えることになる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、アクセルオフでの走行時に、運転者の要求するエンジンブレーキ相当のブレーキトルクを発生させながら、エネルギ回収も実施することができるようにした、車両の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する車両の制御装置は、車輪の回転を利用して回生発電可能な発電機能を有する回転電機と、エンジンに接続され、変速段選択装置で選択された要求変速段に応じて電気的に実際の変速段である実変速段を制御可能なシフトバイワイヤ式の変速機と、を備えた車両の制御装置である。まず、アクセルオフでの走行時に前記要求変速段に応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクを演算する演算手段を備える。また、前記演算手段で演算された前記要求ブレーキトルクよりも小さいエンジンブレーキとなるように、前記実変速段を前記要求変速段よりも高い変速段に制御する変速段制御手段を備える。さらに、前記演算手段で演算された前記要求ブレーキトルクの不足分を前記回転電機の回生発電トルクで調整するように前記回転電機を制御する回生制御手段を備えており、前記変速段制御手段は、前記回生発電トルクが前記回転電機による回生上限値に接近するように前記実変速段を制御する。

前記回転電機とは、回転する電機子又は界磁を有し、少なくとも発電機能を有する電動発電機（モータジェネレータ）又は発電機を意味する。また、前記アクセルオフでの走行時とは、アクセルペダルを踏んでいない状態での走行時を意味し、ブレーキペダルも踏んでいない惰性走行時や減速時に加え、ブレーキペダルを踏んでいる制動時も含む。

（２）前記エンジンと前記変速機との間に介設されたクラッチの断接を制御するクラッチ制御手段を備えることが好ましい。この場合、前記クラッチ制御手段は、前記要求ブレーキトルクが前記回転電機による回生上限値よりも大きい場合は前記クラッチを接続し、前記要求ブレーキトルクが前記回生上限値以下の場合は前記クラッチを切断することが好ましい。

（３）また、前記変速段制御手段は、前記アクセルオフでの走行時に前記変速段選択装置により前記要求変速段がシフトダウンされた場合に、前記実変速段を保持することが好ましい。
（４）また、前記要求変速段を表示する表示手段を備えることが好ましい。

開示の車両の制御装置によれば、アクセルオフでの走行時に、要求変速段に応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクをエンジンブレーキと回生発電トルクとを組み合わせて車両に与えるため、運転者に違和感を与えることなく車両にブレーキを発生させることができる。つまり、運転者が減速に違和感を感じることを防ぐことができる。また、要求変速段に応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクを全てエンジンブレーキとするのではなく、回転電機の回生発電トルクを利用するため、アクセルオフでの走行時のエネルギを回収することができる。

第一及び第二実施形態に係る車両の制御装置を示すブロック図である。 第一及び第二実施形態に係る車両の制御装置を備えた車両の構成図である。 第一実施形態に係る車両の制御装置の制御手順を例示するメインフローチャートである。 図３及び図５のメインフローチャートのサブフローチャートであり、（ａ）はサブフローチャートＡ，（ｂ）はサブフローチャートＢである。 第二実施形態に係る車両の制御装置の制御手順を例示するメインフローチャートである。 図５のメインフローチャートのサブフローチャートＣである。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．第一実施形態］
［１−１．装置構成］
本実施形態に係る車両１の制御装置２０の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は本制御装置２０の全体構成を示すブロック図であり、図２は本制御装置２０を備えた車両１の構成図である。

図２に示すように、車両１は、エンジン２及び回転電機としてのモータジェネレータ３を駆動源とするパラレル式のハイブリッド電気自動車である。車両１の前部には、前輪（車輪）６Ｆを駆動するエンジン２が搭載され、エンジン２の出力軸にはクラッチ４を介して変速機５が接続される。車両１の後部には後輪（車輪）６Ｒを駆動するモータジェネレータ３が搭載される。

エンジン２は、例えば一般的な直噴式やポート噴射式のガソリンエンジンであって、その吸気通路には、電子制御スロットル（何れも図示略）が介装される。この電子制御スロットルは、図示しないエンジン制御部によって開度が制御され、吸気通路を流通する吸気の流量を調整する。また、エンジン２の吸気ポートにはインジェクタ（何れも図示略）が装備され、吸気の流量に適した量の燃料がインジェクタから噴射され、吸気と混合された後に燃焼室内に導入される。吸気ポートの燃焼室側の端部には吸気弁が設けられ、排気ポートの燃焼室側の端部には排気弁（何れも図示略）が設けられる。これら吸気弁及び排気弁は、エンジン制御部によりエンジン２の上部に設けられる可変動弁機構（図示略）が制御されることで、バルブリフト量及びバルブタイミングが変更される。

モータジェネレータ３は、モータ（電動機）としての機能とジェネレータ（発電機）としての機能とを兼ね備えた電動発電機であり、インバータ７を介してバッテリ８に接続される。モータジェネレータ３は、運転者がアクセルペダル９を踏み込み操作した場合にモータとして作動する。この場合、バッテリ８に蓄えられた直流電力がインバータ７で交流電力に変換され、モータジェネレータ３に供給される。モータジェネレータ３で発生した出力（モータ駆動力）は後輪６Ｒに伝達され、車両１を駆動する。

また、モータジェネレータ３は、アクセルペダル９の踏み込み操作がされない場合（アクセルオフの場合）にジェネレータとして作動する。例えば車両１がアクセルオフで惰性走行している場合や減速している場合、アクセルオフ且つブレーキペダル（図示略）が踏み込み操作されて車両１が制動される場合は、モータジェネレータ３は後輪６Ｒの回転を利用して回生発電する。つまり、後輪６Ｒの回転による運動エネルギがモータジェネレータ３で交流電力に変換されることにより、回生制動力（回生ブレーキ）を発生する。この交流電力はインバータ７で直流電力に変換された後、バッテリ８に充電され、後輪６Ｒの回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。

インバータ７は、バッテリ８と電気的に接続されており、バッテリ８に蓄電されている直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ３へ供給する。モータジェネレータ３の回転速度（モータ回転数）Ｎｍはインバータ７で変換される交流電流の周波数に比例し、インバータ７が制御されることでモータ回転数Ｎｍが制御される。

クラッチ４は、エンジン２と前輪（駆動輪）６Ｆとの間の動力伝達を断接するものであり、クラッチ４の接続時にはエンジン２の出力（駆動力）が変速機５に伝達され、適切な速度に変速された後に前輪６Ｆに伝達される。また、クラッチ４の接続時にアクセルオフで走行する場合には、エンジン２で燃料が噴射されないため、エンジン２の回転抵抗によって前輪６Ｆが制動され、エンジンブレーキがかかる。一方、クラッチ４の切断（開放）時にはエンジン２と変速機５との間で動力伝達は行われず、エンジンブレーキも発生しない。クラッチ４の断接はアクチュエータ４Ａにより実施され、このアクチュエータ４Ａは後述のクラッチ制御部２３ｂにより制御される。つまり、クラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４の断接が制御されることになる。

変速機５は、運転者が変速段（変速比）を選択する際に操作するシフトレバー（変速段選択装置）１０と電気的に接続されたシフトバイワイヤ式であり、アクチュエータ５Ａとコントローラとしての後述する変速段制御部２３ｃとによって構成される。変速機５の実際の変速段（以下、実変速段Ｘｒと呼ぶ）は、アクチュエータ５Ａにより切り替えられ、このアクチュエータ５Ａは変速段制御部２３ｃによりシフトレバー１０で選択された変速段（以下、要求変速段Ｘｉと呼ぶ）に応じて制御される。さらにここでは、変速段制御部２３ｃによって、要求変速段Ｘｉに関わらず実変速段Ｘｒが制御される目標変速段制御が実施される。目標変速段制御については後述する。

変速機５は、シフトレバー１０のポジション操作や「＋・−」などのスイッチやパドルスイッチの操作により運転者が変速段を選択することができるものであり、かかる機能を有する自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）を適用可能である。さらに、例えば手動変速機（ＭＴ）のクラッチペダル操作とシフトレバー操作とを自動制御化したオートメーテッドマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）やデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）なども好適である。言い換えると、シフトレバー１０で選択できる前進がＤポジションのみであり、「＋・−」スイッチやパドルスイッチ等がなく、運転者が変速を切り替え操作することができないような変速機は含まれない。

バッテリ８は、バッテリケース内に複数の電池モジュールが収容されて構成された二次電池（例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池といったエネルギ密度の高い蓄電装置）であり、モータジェネレータ３に対して電力を入出力可能（充放電可能）に構成されている。つまり、バッテリ８は、モータジェネレータ３への駆動用の電力供給と、モータジェネレータ３からの発電電力の充電とが可能である。各電池モジュールは、例えばそのケース内に複数の電池セルが直列に接続されて収容された組電池である。なお、バッテリケースは、車室内や車室外（例えば、車両１のトランクルーム内や床下等）に固定される。

バッテリ８は、予め使用（運用）することができる充電率（State of Charge，ＳＯＣ）の範囲（運用充電率範囲）が設定されており、この運用充電率範囲内であれば充放電が可能である。運用充電率範囲は、例えばバッテリ８の耐久性やバッテリ８を搭載した電気機器が要求する出力，バッテリ８の運用上の要請等によって定められた電池内部の充電量の変動範囲である。

また、車両１の運転席下部にはアクセルペダル９が設けられ、このアクセルペダル９の近傍には、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）１１が設けられる。アクセルポジションセンサ１１は、アクセルペダル９の位置Ａｐを検出するものであり、このアクセル位置Ａｐはドライバの要求する出力の大きさ（要求出力）に対応する。つまり、ドライバの要求する出力が大きい場合（加速要求がある場合）は、ドライバによるアクセルペダル９の踏み込み量は大きくなり、ドライバの要求する出力が小さい場合（定常走行や減速要求がある場合）は、アクセルペダル９の踏み込み量は小さくなる。アクセルポジションセンサ１１は、例えばドライバによるアクセルペダル９の踏み込み操作量に応じた位置信号（位置情報）を出力する。アクセルポジションセンサ１１で検出された位置情報は、後述の制御装置２０へ伝達される。

車両１の図示しないインストルメントパネルには、車両の状態を表示するコンビネーションメータ（表示手段）１２が取り付けられる。コンビネーションメータ１２は、速度計，エンジン回転速度計，燃料計，水温計等の計器類や燃料残量警告灯，ブレーキ警告灯，変速段表示灯などのランプがパッケージングされたものであり、車速，外気温度，燃料残量，変速段等の情報を表示する。なお、コンビネーションメータ１２に表示される変速段は、運転者がシフトレバー１０を操作して選択した要求変速段Ｘｉである。

また、車両１には、車速Ｖを検出する車速センサ１３が設けられ、車速センサ１３で検出された車速Ｖは制御装置２０へ伝達される。車両１にはこの他にも、エンジン２の回転速度を検出する回転速度センサ，エンジン２のスロットルバルブの開度を検出する開度センサ，ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキセンサ等（何れも図示略）、様々なセンサが設けられており、これらのセンサで検出された各情報は、制御装置２０へ伝達される。

車両１には、これら装置を制御する制御装置２０が設けられる。制御装置２０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵでの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート、時間をカウント（計測）するタイマー等を備えたコンピュータである。

［１−２．制御構成］
本実施形態に係る制御装置２０は、アクセルオフでの走行時にモータジェネレータ３をジェネレータとして作動させて回生発電を実施する回生制御と、要求変速段Ｘｉに関わらず変速機５の実変速段Ｘｒを制御する目標変速段制御とを実施することで、運転者に違和感を与えることなく減速しながらエネルギ回収を行う。本実施形態では、運転者が要求するエンジンブレーキに相当するトルク（要求ブレーキトルクＴｂ）を車両１に与えながら、できる限り回生発電を実施してより多くの運動エネルギを電気エネルギとして回収する。

このような制御を実施するために、制御装置２０には演算部２１，設定部２２及び制御部２３が設けられる。これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。なお、ここでは一つの制御装置２０に全ての要素が設けられている場合を例示しているが、これらの要素が複数の制御装置に分けて設けられ、各制御装置が情報伝達可能に構成されていてもよい。

演算部２１は、回生制御と目標変速段制御とを実施するために必要な演算を行うものである。図１に示すように、演算部２１には、充電率演算部２１ａ，要求演算部２１ｂ及び上限値演算部２１ｃが設けられる。演算部２１での各演算結果は、設定部２２及び制御部２３へ伝達される。

充電率演算部２１ａは、バッテリ８の電圧やインバータ７とバッテリ８との間に流れる電流等を検出し、これらの検出結果からバッテリ８の充電率（充電容量）ＳＯＣを演算するものである。この演算手法としては、例えばバッテリ８の初期の充電量に対し、充電された電力量を加算していく一方、放電された電力量を減算し、バッテリ８から充放電される電力量を追跡計算していく方法がある。

要求演算部２１ｂは、アクセルオフでの走行時に車速センサ１３で検出された車速Ｖとシフトレバー１０で選択されている要求変速段Ｘｉとに基づいて、運転者の要求するエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂを演算するものである。要求ブレーキトルクＴｂとは、運転者によるアクセルペダル９の踏み込み操作が中断されたときに、車両１に発生するであろうと予測されるエンジンブレーキの大きさに相当するトルクである。

要求演算部２１ｂは、例えばマップや数式等を用いて車速Ｖと要求変速段Ｘｉとからエンジン２の回転速度（エンジン回転数）Ｎｅを演算し、さらにこのエンジン回転数Ｎｅとエンジン２の抵抗（エンジン２に作用する抵抗）との関係からエンジンブレーキ相当の要求ブレーキトルクＴｂを演算する。なお、エンジン２の抵抗は、例えば電子制御スロットル弁の開度，吸気弁及び排気弁の弁開度やバルブリフト量やバルブ作動停止，オルタネータやエアコンコンプレッサ等の補機類の作動停止により変化しうるが、ここではそれらは考慮せず、エンジン回転数Ｎｅに基づいて要求ブレーキトルクＴｂを演算する。以下、要求演算部２１ｂにより演算された要求ブレーキトルクＴｂを「Ｔｂ（Ｖ，Ｘｉ）」とも表記する。これは、要求ブレーキトルクＴｂが車速Ｖと要求変速段Ｘｉとに応じて決まることを意味する。

上限値演算部２１ｃは、アクセルオフでの走行時に車速センサ１３で検出された車速Ｖに基づいて、モータジェネレータ３で回生発電できる上限値（最大負荷トルク）である回生上限値Ｔｍ_MAXを演算するものである。回生上限値Ｔｍ_MAXは主にモータ回転数Ｎｍに依存するため、上限値演算部２１ｃは、例えばマップや数式等を用いて車速Ｖからモータ回転数Ｎｍを演算し、このモータ回転数Ｎｍから回生上限値Ｔｍ_MAXを演算する。また、アクセルオフでの走行中のモータ回転数Ｎｍを直接検出して回生上限値Ｔｍ_MAXを演算してもよい。以下、上限値演算部２１ｃにより演算された回生上限値Ｔｍ_MAXを「Ｔｍ_MAX（Ｖ）」とも表記する。これは、回生上限値Ｔｍ_MAXが車速Ｖに応じて決まることを意味する。

設定部２２は、要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとに基づいて、エンジン２で発生させるエンジンブレーキトルクＴｅと、モータジェネレータ３で回生発電させる回生発電トルクＴｍとを設定するものである。具体的には、設定部２２は要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとを比較し、その大小関係に応じてエンジンブレーキトルクＴｅ及び回生発電トルクＴｍを設定する。設定部２２で設定されたエンジンブレーキトルクＴｅ及び回生発電トルクＴｍは、制御部２３へ伝達される。

まず、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下の場合（Ｔｂ≦Ｔｍ_MAX）を説明すると、この場合は、要求ブレーキトルクＴｂをモータジェネレータ３のみで発生させることができるため、設定部２２は以下の式（１）に示すように回生発電トルクＴｍを要求ブレーキトルクＴｂとして設定する。
Ｔｍ＝Ｔｂ（Ｖ，Ｘｉ） ・・・（１）
また、この場合はエンジンブレーキトルクＴｅを発生させる必要がないため、設定部２２はエンジンブレーキトルクＴｅをゼロと設定する。

一方、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXを上回る場合（Ｔｂ＞Ｔｍ_MAX）について説明すると、この場合は、モータジェネレータ３の回生発電トルクＴｍだけで要求ブレーキトルクＴｂをまかなうことができない。そのため、この場合はエンジンブレーキトルクＴｅを発生させ、回生発電トルクＴｍとエンジンブレーキトルクＴｅとを組み合わせて要求ブレーキトルクＴｂを車両１に与える。これにより、運転者が減速状況に違和感を感じないようにする。このときのエンジンブレーキトルクＴｅの大きさは、変速機５の実変速段Ｘｒに応じて決まり、変速機５の実変速段Ｘｒが高いほどエンジンブレーキトルクＴｅは小さくなる。

設定部２２は、この場合、要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの差分ΔＴを演算し、エンジンブレーキトルクＴｅが差分ΔＴ以上となり、且つ、差分ΔＴに最も近くなる変速機５の変速段を目標変速段Ｘｄとして設定する。なお、ここで設定される目標変速段Ｘｄは要求変速段Ｘｉよりも高い変速段である。このように目標変速段Ｘｄを設定することで、エンジンブレーキトルクＴｅを必要最小限とし、回生発電トルクＴｍをモータジェネレータ３の回生上限値Ｔｍ_MAXに接近させる。

設定部２２により目標変速段Ｘｄが設定されると、後述の変速段制御部２３ｃによって変速機５の実変速段Ｘｒが目標変速段Ｘｄに制御される（Ｘｒ＝Ｘｄ）。これにより、エンジンブレーキトルクＴｅは、車速Ｖと目標変速段Ｘｄに制御された実変速段Ｘｒとに応じたものとなる。以下、このエンジンブレーキトルクＴｅを「Ｔｅ（Ｖ，Ｘｒ）」とも表記する。これは、エンジンブレーキトルクＴｅが車速Ｖと実変速段Ｘｒとに応じて決まることを意味する。

さらに設定部２２は、回生発電トルクＴｍを以下の式（２）に示すように設定する。つまり、要求ブレーキトルクＴｂから目標変速段Ｘｄに対応するエンジンブレーキトルクＴｅを減算した値を回生発電トルクＴｍとして設定する。これにより、要求ブレーキトルクＴｂの不足分（すなわち、要求ブレーキトルクＴｂからエンジンブレーキトルクＴｅを差し引いた分）を回生発電トルクＴｍで調整するように、後述の回生制御部２３ａがモータジェネレータ３を制御することができる。
Ｔｍ＝Ｔｂ（Ｖ，Ｘｉ）−Ｔｅ（Ｖ，Ｘｒ） ・・・（２）

制御部２３は、回生制御と目標変速段制御とを実施するものである。図１に示すように、制御部２３には、回生制御部２３ａ，クラッチ制御部２３ｂ，変速段制御部２３ｃ及び報知部２３ｄが設けられる。

回生制御部２３ａは、インバータ７を制御することでモータジェネレータ３を制御して、モータジェネレータ３をジェネレータとして作動させ、設定部２２で設定された回生発電トルクＴｍを発生させて回生制御を実施するものである。つまり、要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの大小関係に応じて、上記の式（１）又は（２）で演算された回生発電トルクＴｍをモータジェネレータ３に発生させ、エンジンブレーキトルクＴｅだけでは足りない要求ブレーキトルクＴｂの不足分を調整する。

回生制御部２３ａは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下（Ｔｂ≦Ｔｍ_MAX）の場合は、モータジェネレータ３を回生駆動して上記の式（１）で演算された回生発電トルクＴｍを発生させる。この場合は、運転者の要求するエンジンブレーキ相当の要求ブレーキトルクＴｂをモータジェネレータ３だけでまかなうことができる。

一方、回生制御部２３ａは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXを上回る（Ｔｂ＞Ｔｍ_MAX）場合は、モータジェネレータ３を回生駆動して上記の式（２）で演算された回生発電トルクＴｍを発生させる。この場合は、運転者の要求するエンジンブレーキ相当の要求ブレーキトルクＴｂをモータジェネレータ３だけでまかなうことができないため、エンジンブレーキトルクＴｅを組み合わせて要求ブレーキトルクＴｂとする。このとき、できる限り回生発電トルクＴｍを回生上限値Ｔｍ_MAXに近づけて、できるだけ多くの運動エネルギを電気エネルギとして回収する。

ただし、回生制御部２３ａは、充電率演算部２１ａで演算された充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_THよりも高い場合には、回生制御ができないと判断して回生制御を実施しない。この所定値ＳＯＣ_THは、上記の運用充電率範囲の上限値に近い値であり、予め制御装置２０に設定されている。つまり、バッテリ８の充電率ＳＯＣが高い場合はバッテリ８に充電することができないため、回生制御を実施しない。

クラッチ制御部２３ｂは、設定部２２から伝達された情報に基づいてアクチュエータ４Ａを制御することでクラッチ４の断接を制御するものである。クラッチ制御部２３ｂは、設定部２２においてエンジンブレーキトルクＴｅをゼロに設定された場合にクラッチ４を切断する。つまり、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下（Ｔｂ≦Ｔｍ_MAX）の場合はクラッチ４を開放することで、エンジン２と前輪６Ｆとの動力伝達を遮断し、エンジン２の回転抵抗を車両１に作用させない。

一方、クラッチ制御部２３ｂは、設定部２２において目標変速段Ｘｄが設定された場合にクラッチ４を接続する。つまり、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きい（Ｔｂ＞Ｔｍ_MAX）場合はクラッチ４を係合することで、エンジン２と前輪６Ｆとの間で動力伝達が行われるようにし、エンジンブレーキトルクＴｅを車両１に作用させる。なお、クラッチ制御部２３ｂは、回生制御部２３ａにより回生制御が実施されない場合（すなわち、充電率演算部２１ａで演算された充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_THよりも高い場合）もクラッチ４を接続し、車両１にエンジンブレーキトルクＴｅを作用させる。

変速段制御部２３ｃは、シフトレバー１０で選択された要求変速段Ｘｉに応じて変速機５の実変速段Ｘｒを制御する通常制御と、要求変速段Ｘｉに関わらず変速機５の実変速段Ｘｒを制御する目標変速段制御と、誤操作時のフェイルセーフ制御とを実施するものである。フェイルセーフ制御は、シフトレバー１０が急激にシフトアップ操作又はシフトダウン操作された場合のように、運転者によってシフトレバー１０が誤操作された場合に実施される。例えば、６速で走行中に、突然運転者が１速にシフトレバー１０を操作した場合に実変速段Ｘｒを６速から１速へ切り替えるとエンジン２が過回転し故障するおそれが高いため、変速段制御部２３ｃは実変速段Ｘｒを徐々にシフトダウンする。

通常制御は、目標変速段制御及びフェイルセーフ制御のどちらかが実施される場合を除いて実施されるものであり、実変速段Ｘｒを運転者が操作したシフトレバー１０の変速段（要求変速段）Ｘｉに対応させる（同じ変速段とする）制御である。通常制御は従来からあるシフトバイワイヤ式の変速機で実施される制御と同様である。

目標変速段制御は、設定部２２において目標変速段Ｘｄが設定された場合に、実変速段Ｘｒを目標変速段Ｘｄとする制御である。つまり、変速段制御部２３ｃは、設定部２２で目標変速段Ｘｄが設定されてその情報が伝達された場合は、要求変速段Ｘｉに関わらず実変速段Ｘｒが目標変速段Ｘｄとなるように実変速段Ｘｒを制御する。これにより、車両１に作用するエンジンブレーキトルクＴｅは必要最小限の大きさとなる。

報知部２３ｄは、シフトレバー１０で選択されている要求変速段Ｘｉをコンビネーションメータ１２に表示して、運転者により選択されている変速段を運転者に対して報知するものである。ここで実変速段Ｘｒではなく要求変速段Ｘｉを表示するのは、運転者には実際に噛合っている変速段（実変速段Ｘｒ）ではなく、自己が選択した変速段（要求変速段Ｘｉ）を認識させればよいからである。

なお、アクセルペダル９の踏み込み操作がされているときは、走行モード（例えばＥＶ走行モードやシリーズ走行モード，パラレル走行モード等）に応じて、制御部２３によりエンジン２，モータジェネレータ３，クラッチ４及び変速機５等がそれぞれ制御される。

［１−３．具体例（作用）］
次に、具体的な例を用いて回生制御及び目標変速段制御について説明する。以下の例では、変速機５が１速から６速までの変速段を有するものとする。
（Ａ）アクセルオンからアクセルオフにされたとき
運転者によりシフトレバー１０で４速が選択された状態でアクセルペダル９の踏み込み操作がされているときに、アクセルペダル９の踏み込み操作が中断された場合を考える。

アクセルオフになった瞬間は、実変速段Ｘｒは要求変速段Ｘｉと同じ４速となっている。このとき、上記の演算部２１により４速のエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）が演算され、さらにこの時の車速Ｖ₁から回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₁）が演算される。ここで、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下であれば、回生制御のみが実施される。つまり、設定部２２により回生発電トルクＴｍが要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）に設定され、回生制御部２３ａによりモータジェネレータ３が制御されて回生発電トルクＴｍが発生される。なお、クラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４は開放される。また、実変速段Ｘｒは４速のまま維持される。

一方、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きければ、エンジンブレーキトルクＴｅを車両１に与える必要があるため、回生制御に加えて目標変速段制御が実施される。すなわち、設定部２２により、差分ΔＴ₁（＝Ｔｂ−Ｔｍ_MAX）以上であって差分ΔＴ₁に最も近くなるエンジンブレーキトルクＴｅとなる変速段が目標変速段Ｘｄとして設定される。この目標変速段Ｘｄは、要求変速段Ｘｉよりも高い変速段（この場合は５速又は６速）である。これは、差分ΔＴ₁は要求ブレーキトルクＴｂよりも必ず小さい値となり、上記したように変速機５の実変速段Ｘｒが高いほどエンジンブレーキトルクＴｅは小さくなるためである。

設定部２２により、５速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₁，５）と６速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₁，６）とが演算されて、差分ΔＴ₁以上であるか否かが判断される。何れも差分ΔＴ₁以上であれば、どちらのエンジンブレーキトルクＴｅの方が差分ΔＴ₁に近い値となるのかが判断される。仮に、何れのエンジンブレーキトルクＴｅも差分ΔＴ₁以上であれば、６速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₁，６）の方が差分ΔＴ₁に近いことになり、設定部２２により目標変速段Ｘｄが６速に設定される。設定部２２から変速段制御部２３ｃに目標変速段Ｘｄの情報が伝達されると、変速段制御部２３ｃにより実変速段Ｘｒがシフトアップされ、４速から６速に切り替えられる。さらにクラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が接続される。

一方、回生制御部２３ａにより、上記の式（２）に示すように、６速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₁，６）が要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）から減算されて回生発電トルクＴｍが求められ、この回生発電トルクＴｍを発生させるようにモータジェネレータ３が制御される。このときの回生発電トルクＴｍは、回生上限値Ｔｍ_MAX未満の値となる。結果的に、モータジェネレータ３による回生発電トルクＴｍと、エンジン２によるエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₁，６）とが共に発生し、車両１には要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）が作用する。

以上の制御内容をまとめると、以下の表１のようになる。なお、表１中「Ａ１」とは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下の場合を意味し、「Ａ２」とは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きい場合を意味する。

（Ｂ）アクセルオフでの走行中にシフトダウン操作されたとき
ところで、運転者はアクセルオフでの走行中にエンジンブレーキをさらにかけようとしてシフトダウン操作を行うことがある。この場合について上記の例を用いてさらに説明する。運転者によりシフトレバー１０で４速が選択されている場合、アクセルオフの状態が続けば車両１には４速のエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）が作用する。ここで、アクセルオフでの走行中に、運転者がシフトレバー１０を操作して２速にシフトダウンしたとする。つまり、要求変速段Ｘｉは４速から２速に変更される。

これにより、演算部２１，設定部２２及び制御部２３では、上記した処理と同様の処理が繰り返される。すなわち、演算部２１により新たに２速のエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）が演算され、さらにこの時の車速Ｖ₂から回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₂）が演算され、設定部２２により要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの大小関係が判断される。これにより、以下の三つの場合が想定される。

第一に、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下である場合は、回生発電トルクＴｍが要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）に設定されて、回生制御のみ実施される。つまり、クラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が開放されるとともに、回生制御部２３ａによりモータジェネレータ３が制御されて回生発電トルクＴｍが発生される。さらにこの場合は、実変速段Ｘｒはアクセルオフにされた瞬間の４速のまま維持される。

第二に、ドライバによるシフトダウン操作が行われる前は要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₁）以下であったが、シフトダウン操作により要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₂）よりも大きくなった場合を説明する。なおこの場合、シフトダウン操作前の実変速段Ｘｒは４速である。

設定部２２により、差分ΔＴ₂（＝Ｔｂ−Ｔｍ_MAX）以上であって差分ΔＴ₂に最も近くなるエンジンブレーキトルクＴｅとなる変速段が目標変速段Ｘｄとして設定される。この目標変速段Ｘｄは、要求変速段Ｘｉ（すなわち２速）よりも高い変速段となるため、設定部２２により３速以上の変速段にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅがそれぞれ演算され、どのエンジンブレーキトルクＴｅが差分ΔＴ₂以上で差分ΔＴ₂に近い値となるのかが判断される。

仮に６速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，６）が差分ΔＴ₂以上で最も差分ΔＴ₂に近いとすると、設定部２２により目標変速段Ｘｄが６速に設定される。そして、設定部２２から変速段制御部２３ｃに目標変速段Ｘｄの情報が伝達され、変速段制御部２３ｃにより実変速段Ｘｒがシフトアップされ、４速から６速に切り替えられる。さらにクラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が接続される。

一方、回生制御部２３ａにより、上記の式（２）に示すように、６速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，６）が要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）から減算されて回生発電トルクＴｍが求められ、この回生発電トルクＴｍを発生させるようにモータジェネレータ３が制御される。このときの回生発電トルクＴｍは、回生上限値Ｔｍ_MAX未満の値となる。結果的に、モータジェネレータ３による回生発電トルクＴｍと、エンジン２によるエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，６）とが共に発生し、車両１には要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）が作用する。

第三に、ドライバによるシフトダウン操作が行われる前にすでに要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₁，４）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₁）よりも大きく、シフトダウン操作後も要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ₂）よりも大きい場合を説明する。なおこの場合、シフトダウン操作前の実変速段Ｘｒは６速である。

設定部２２により、差分ΔＴ₂（＝Ｔｂ−Ｔｍ_MAX）以上であって差分ΔＴ₂に最も近くなるエンジンブレーキトルクＴｅとなる変速段が目標変速段Ｘｄとして設定される。この目標変速段Ｘｄは、要求変速段Ｘｉ（すなわち２速）よりも高い変速段となるため、設定部２２により３速以上の変速段にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅがそれぞれ演算され、どのエンジンブレーキトルクＴｅが差分ΔＴ₂以上で差分ΔＴ₂に近い値となるのかが判断される。

仮に５速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，５）が差分ΔＴ₂以上で最も差分ΔＴ₂に近いとすると、設定部２２により目標変速段Ｘｄが５速に設定される。そして、設定部２２から変速段制御部２３ｃに目標変速段Ｘｄの情報が伝達され、変速段制御部２３ｃにより実変速段Ｘｒがシフトダウンされ、６速から５速に切り替えられる。変速段制御部２３ｃは、実変速段Ｘｒを切り替える場合、クラッチ４を変速時のみ一時的に開放し、変速後すぐに接続するようにクラッチ制御部２３ｂに指令を発する。

一方、回生制御部２３ａにより、上記の式（２）に示すように、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）から５速にしたときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，５）が減算されて回生発電トルクＴｍが求められ、この回生発電トルクＴｍを発生させるようにモータジェネレータ３が制御される。このときの回生発電トルクＴｍは、回生上限値Ｔｍ_MAX未満の値となる。結果的に、モータジェネレータ３による回生発電トルクＴｍと、エンジン２によるエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ₂，５）とが共に発生し、車両１には要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ₂，２）が作用する。

以上の制御内容をまとめると、以下の表２のようになる。なお、表２中「Ｂ１」とは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下の場合を意味し、「Ｂ２」とは、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きい場合を意味する。また、「Ａ１→Ｂ１」は、表１中の「Ａ１」の状態から「Ｂ１」の状態になったことを意味し、同様に「Ａ１→Ｂ２」は表１中の「Ａ１」の状態から「Ｂ２」の状態になったことを意味し、「Ａ２→Ｂ２」は表１中の「Ａ２」の状態から「Ｂ２」の状態になったことを意味する。

［１−４．フローチャート］
次に、図３及び図４（ａ），（ｂ）を用いて本実施形態に係る制御装置２０で実行されるアクセルオフでの走行中の回生制御及び目標変速段制御の手順の例を説明する。図３はメインフローチャートであり、図４（ａ）はサブフローチャートＡ，図４（ｂ）はサブフローチャートＢである。これらのフローチャートは、所定の周期で繰り返し実施される。

図３に示すように、ステップＳ１０では、アクセルポジションセンサ１１により検出されたアクセル位置Ａｐと充電率演算部２１ａで演算されたバッテリ８の充電率ＳＯＣとが取得される。ステップＳ２０では、ステップＳ１０で取得されたアクセル位置Ａｐに基づいてアクセルオフであるか否かが判定される。アクセルオフでない場合はステップＳ１３０へ進み、走行モードに応じて各制御が実施され、このフローをリターンする。

アクセルオフである場合は、ステップＳ３０において充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH未満であるか否かが判定され、充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH以上の場合は回生制御を実施できないため、ステップＳ１４０においてクラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が接続状態にされる。これにより、その時の実変速段Ｘｒに応じたエンジンブレーキトルクＴｅが発生し、このフローをリターンする。なお、すでにクラッチ４が接続状態であれば、ステップＳ１４０ではそのクラッチ４の状態が保持される。

充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH未満であれば、ステップＳ４０において運転者がシフトレバー１０により選択している変速段（要求変速段）Ｘｉが取得され、続くステップＳ５０において報知部２３ｄにより要求変速段Ｘｉがコンビネーションメータ１２に表示される。そして、ステップＳ６０において車速センサ１３で検出された車速Ｖが取得され、ステップＳ７０において要求変速段Ｘｉ及び車速Ｖに基づいて要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）が演算される。さらにステップＳ８０において、車速Ｖに基づいて回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）が演算される。

ステップＳ９０では、ステップＳ７０で演算された要求ブレーキトルクＴｂがステップＳ８０で演算された回生上限値Ｔｍ_MAX以下であるか否かが判定される。要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下であるときはステップＳ１００へ進み、図４（ａ）に示すサブフローＡを実行し、このフローをリターンする。一方、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きいときはステップＳ１１０へ進み、図４（ｂ）に示すサブフローＢを実行し、このフローをリターンする。

図４（ａ）に示すように、サブフローＡのステップＡ１０では、クラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が切断される。そして、ステップＡ２０において、回生制御部２３ａにより回生発電トルクＴｍがステップＳ７０で演算された要求ブレーキトルクＴｂとなるように、モータジェネレータ３が制御される。そして、図３に示すメインフローへリターンする。

図４（ｂ）に示すように、サブフローＢのステップＢ１０では、設定部２２により要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの差分ΔＴ以上で且つ差分ΔＴに最も近いエンジンブレーキトルクＴｅとなる目標変速段Ｘｄが設定される。そして、ステップＢ２０において、変速段制御部２３ｃにより目標変速段制御が実施される。つまり、クラッチ４が一旦切断され、実変速段Ｘｒが目標変速段Ｘｄに制御されて、すぐにクラッチ４が接続される。

これにより、実変速段Ｘｒに応じたエンジンブレーキトルクＴｅが発生する。そして、ステップＢ３０において、回生制御部２３ａにより回生発電トルクＴｍが、ステップＳ７０で演算された要求ブレーキトルクＴｂからステップＢ２０で発生するエンジンブレーキトルクＴｅを減算した値となるように、モータジェネレータ３が制御される。そして、図３に示すメインフローへリターンする。

図３のメインフローへのリターン後は、ステップＳ１０からの処理が繰り返し実施され、制御周期ごとに目標となる要求ブレーキトルクＴｂや回生上限値Ｔｍ_MAXが演算される。そのため、アクセルオフでの走行中に運転者によるシフトダウン操作があり要求変速段Ｘｉが変更した場合や、車速Ｖが変化した場合でも、変更後の要求変速段Ｘｉや変化後の車速Ｖに応じた要求ブレーキトルクＴｂや回生上限値Ｔｍ_MAXが演算され、回生制御及び目標変速段制御が実施される。

［１−５．効果］
したがって、本実施形態に係る車両１の制御装置２０によれば、アクセルオフでの走行時に、要求変速段Ｘｉに応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂをエンジンブレーキと回生発電トルクとを組み合わせて車両１に与えるため、運転者に違和感を与えることなく車両１にブレーキを発生させることができる。つまり、運転者が減速に違和感を感じることを防ぐことができる。また、要求変速段Ｘｉに応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクＴｂを全てエンジンブレーキトルクＴｅとするのではなく、モータジェネレータ３の回生発電トルクＴｍを利用するため、アクセルオフでの走行時のエネルギを回収することができる。

また、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXを上回った場合には、クラッチ４を接続してエンジンブレーキトルクＴｅを利用するため、モータジェネレータ３の能力を超える要求があった場合でも、要求通りの制動力を車両１に与えることができる。一方、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも小さい場合には、クラッチ４を切断することでエンジン２を動力伝達経路から分離し、車両１にエンジンブレーキトルクＴｅが作用しないようにする。つまり、モータジェネレータ３のみで要求に応えることができる場合は、回生発電トルクＴｍのみを発生させることで効率的にエネルギを回収することができる。なお、エンジンブレーキトルクＴｅを使用しない場合はクラッチ４を切断すればよいため、速やかにエンジン２を動力伝達経路から切り離すことができる。

また、本実施形態では、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXを上回る場合は、回生発電トルクＴｍが回生上限値Ｔｍ_MAXに接近するように目標変速段Ｘｄが設定されて実変速段Ｘｒが制御されるため、より多くのエネルギを回収することができる。
また、コンビネーションメータ１２には実変速段Ｘｒではなく要求変速段Ｘｉが表示されるため、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

［２．第二実施形態］
［２−１．構成］
次に、第二実施形態に係る車両１の制御装置２０について説明する。本実施形態は、第一実施形態と異なり、運転者がアクセルオフでの走行中にシフトレバー１０をシフトダウン操作した場合に、実変速段Ｘｒの切替回数をできるだけ少なくする。つまり、本実施形態に係る車両１の制御装置２０は、アクセルオフでの走行中に要求変速段Ｘｉがシフトダウンされた場合の制御内容を除いて、第一実施形態と同様に構成されている。以下、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。

制御装置２０は、アクセルオフでの走行中に、運転者によってシフトレバー１０のシフト操作（通常はシフトダウン操作）が実施されたか否かを常に判定する。
アクセルオフでの走行中にシフトダウン操作されて、要求変速段Ｘｉが変更された場合に、新たに演算された要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）を超えているとき（Ｔｂ＞Ｔｍ_MAX）は、設定部２２は以下の式（３）を満たすか否かを判定する。すなわち、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）と回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）との差分ΔＴが、変更前の要求変速段Ｘｉと同じ実変速段Ｘｒで発生するエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，Ｘｒ）以下であるか否かを判定する。
Ｔｂ（Ｖ，Ｘｉ）−Ｔｍ_MAX（Ｖ）≦Ｔｅ（Ｖ，Ｘｒ） ・・・（３）

つまり、変速機５の実変速段Ｘｒをシフトダウン操作がされる前の状態に維持したときに発生するエンジンブレーキトルクＴｅが差分ΔＴ以上であれば、このエンジンブレーキトルクＴｅを車両１に与えて、要求ブレーキトルクＴｂの不足分を回生発電トルクＴｍで調整したとしても、回生発電トルクＴｍが回生上限値Ｔｍ_MAX以上となることがない。

したがって、設定部２２は、上記の式（３）を満たすと判定した場合は、目標変速段Ｘｄを現状の実変速段Ｘｒと同じ変速段に設定する。言い換えると、設定部２２は、実変速段Ｘｒを保持する（実変速段Ｘｒを変更しない）。これにより、クラッチ４が接続されればエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，Ｘｒ）が車両１に作用する。そして、設定部２２は、回生発電トルクＴｍを上記した式（２）を用いて演算し、設定する。

例えば、変更前の要求変速段Ｘｉが４速であり、実変速段Ｘｒも４速の場合に、運転者のシフトダウン操作によって要求変速段Ｘｉが２速に変更されたとする。このとき、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，２）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）を上回り、且つ、これらの差分ΔＴが４速のときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，４）以下であれば、上記の式（３）を満たすため、設定部２２は実変速段Ｘｒを４速のまま保持する。また、回生発電トルクＴｍは、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，２）からエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，４）を減算した値に設定する。これにより、実変速段Ｘｒの切替回数を減らして、運転者の要求する制動力を車両１に与える。

一方、設定部２２は、上記の式（３）を満たさないと判定したときは、第一実施形態と同様、目標変速段Ｘｄを設定する。これは、現状の実変速段Ｘｒの状態でエンジンブレーキトルクＴｅを発生させ、要求ブレーキトルクＴｂの不足分を回生発電トルクＴｍで調整しようとしても、回生発電トルクＴｍが回生上限値Ｔｍ_MAXを超えてしまい、要求ブレーキトルクＴｂよりも小さい制動力となってしまうからである。そのためこの場合は、設定部２２は、要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの差分ΔＴ以上であって、且つ、差分ΔＴに最も近くなるエンジンブレーキトルクＴｅとなる変速段を目標変速段Ｘｄとして設定する。この目標変速段Ｘｄはシフトダウン操作後の要求変速段Ｘｉよりも高い変速段となり、シフトダウン操作される前の実変速段Ｘｒよりも低い変速段となる。

例えば、変更前の要求変速段Ｘｉが４速であり、実変速段Ｘｒも４速の場合に、運転者のシフトダウン操作によって要求変速段Ｘｉが１速に変更されたとする。このとき、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，１）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）を上回り、且つ、これらの差分ΔＴが４速のときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，４）よりも大きい場合、上記の式（３）を満たさないため、設定部２２は差分ΔＴに基づいて目標変速段Ｘｄを設定する。

仮に、３速のときのエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，３）が差分ΔＴ以上であって差分ΔＴに最も近くなるとすると、設定部２２は、目標変速段Ｘｄを３速に設定する。また、回生発電トルクＴｍは、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，１）からエンジンブレーキトルクＴｅ（Ｖ，３）を減算した値に設定する。
なお、回生制御部２３ａ，クラッチ制御部２３ｂ，変速段制御部２３ｃ及び報知部２３ｄは、設定部２２での設定内容に応じて、第一実施形態と同様の制御を実施する。

［２−２．フローチャート］
次に、図４〜図６を用いて本実施形態に係る制御装置２０で実行されるアクセルオフでの走行中の回生制御及び目標変速段制御の手順の例を説明する。図５は本実施形態に係る制御装置２０のメインフローチャートであり、図６はサブフローチャートＣである。また、本実施形態においても、第一実施形態で説明した図４（ａ），（ｂ）のサブフローチャートを用いる。これらのフローチャートは所定の周期で繰り返し動作する。なお、以下の説明では、第一実施形態で説明したフローチャートと同様の内容については、詳細な説明は省略する。

図５に示すように、ステップＴ１０では、アクセル位置Ａｐとバッテリ８の充電率ＳＯＣとが取得され、ステップＴ２０ではアクセルオフであるか否かが判定される。アクセルオフでない場合はステップＴ１３０へ進み、走行モードに応じて各制御が実施されて、このフローをリターンする。また、アクセルオフである場合は、ステップＴ３０において充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH未満であるか否かが判定され、充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH以上の場合はステップＴ１４０へ進み、クラッチ制御部２３ｂによりクラッチ４が接続される。これにより、その時の実変速段Ｘｒに応じたエンジンブレーキトルクＴｅが発生し、このフローをリターンする。

充電率ＳＯＣが所定値ＳＯＣ_TH未満であれば、ステップＴ４０において要求変速段Ｘｉと実変速段Ｘｒとが取得される。続くステップＴ５０〜ステップＴ９０までは、図３のフローチャートのステップＳ５０〜ステップＳ９０までと同様の処理がなされる。つまり、要求変速段Ｘｉがコンビネーションメータ１２に表示されるとともに、車速Ｖが取得される。そして、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）と回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）とが演算されて、これらの大小関係が判定される。

ステップＴ９０において、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）未満である場合は、ステップＴ１００へ進んで図４（ａ）に示すサブフローＡが実施されて、このフローを終了する。一方、要求ブレーキトルクＴｂ（Ｖ，Ｘｉ）が回生上限値Ｔｍ_MAX（Ｖ）以上である場合は、ステップＴ９５へ進み、運転者によるシフトダウン操作があったか否かが判定される。つまり、前回の周期で取得された要求変速段Ｘｉと今回の周期で取得された要求変速段Ｘｉとが異なるか否かが判定される。シフトダウン操作がされなかった場合はステップＴ１１０へ進み、図４（ｂ）に示すサブフローＢが実施されて、このフローを終了する。シフトダウン操作がされた場合はステップＴ１２０へ進み、図６に示すサブフローＣが実施され、このフローを終了する。

図６に示すように、ステップＣ１０では、ステップＴ７０で演算された要求ブレーキトルクＴｂとステップＴ８０で演算された回生上限値Ｔｍ_MAXとの差（差分ΔＴ）が、ステップＴ４０で取得された実変速段ＸｒのときのエンジンブレーキトルクＴｅ以下であるか否かが判定される。この条件を満たす場合はステップＣ２０へ進み、実変速段Ｘｒがそのままの状態に保持され、クラッチ４が接続される。これにより、車両１には実変速段ＸｒでのエンジンブレーキトルクＴｅが発生する。そしてステップＣ３０において、要求ブレーキトルクＴｂの不足分を回生発電トルクＴｍで調整するように回生制御が実施され、図５のメインフローへリターンする。

ステップＣ１０において、要求ブレーキトルクＴｂと回生上限値Ｔｍ_MAXとの差（差分ΔＴ）がエンジンブレーキトルクＴｅよりも大きい場合はステップＣ４０へ進む。ステップＣ４０では、差分ΔＴ以上で差分ΔＴに最も近いエンジンブレーキトルクＴｅとなる目標変速段Ｘｄが設定される。そして、ステップＣ５０において目標変速段制御が実施される。つまり、クラッチ４が一旦切断され、実変速段Ｘｒが目標変速段Ｘｄに制御され、クラッチ４が接続される。そして、ステップＣ３０に進み、回生制御が実施されてメインフローへリターンする。

［２−３．効果］
したがって、本実施形態に係る車両１の制御装置２０によれば、第一実施形態と同様の効果を得ながら、アクセルオフでの走行時に要求変速段Ｘｉがシフトダウンされた場合は、実変速段Ｘｒを保持して変速機５の実変速段Ｘｒの切替回数を少なくすることができる。これにより、実変速段Ｘｒの切替時のショックを軽減することができる。

［３．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記の各実施形態では、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAX以下の場合に、クラッチ４を切断してエンジンブレーキトルクＴｅが車両１に発生しないようにしているが、クラッチ４を切断する代わりに、変速機５の実変速段Ｘｒをニュートラルポジション（Ｎレンジ）に切り替えてもよい。このように構成することで、クラッチ４は接続したままでよいため、クラッチ４の断接制御が不要となり、制御構成を簡素化することができる。

また、上記の各実施形態では、アクセルペダル９を踏んでいない状態での走行（すなわち、惰性走行時や減速時）をアクセルオフでの走行時として説明しているが、ブレーキペダルを踏んでいる制動時であってもよい。
また、演算部２１での各演算手法は一例であって、これらに限定されるものではない。

また、車両１は上記した構成のハイブリッド電気自動車に限られない。例えば、モータジェネレータ３がエンジン２の動力でも発電可能に構成されていてもよいし、モータジェネレータ３の代わりに、車輪の回転を利用して発電可能な発電機（ジェネレータ）が搭載されていてもよい。また、運転者が変速段を選択する変速段選択装置はシフトレバー１０に限られず、セレクトレバーやスイッチ等であってもよい。さらに、運転者に要求変速段Ｘｉを報知するための表示手段はコンビネーションメータ１２に限られない。

また、上記実施形態では、エンジン２の抵抗を考慮せずにエンジン回転数Ｎｅに基づいて要求ブレーキトルクＴｂ，エンジンブレーキトルクＴｅを演算しているが、抵抗は電子制御スロットル弁の開度等を制御することで変更可能である。そこで、エンジン２の抵抗を変更し得る要素を制御する制御部を別に設け、エンジン２の抵抗を変更することでエンジンブレーキトルクＴｅの大きさを調整してもよい。

例えば、要求ブレーキトルクＴｂは上記実施形態と同様、エンジン２の抵抗を考慮せずに演算し、上記したように回生上限値Ｔｍ_MAXとの大小関係を比較したとき、要求ブレーキトルクＴｂが回生上限値Ｔｍ_MAXよりも大きいとする。この場合、上記実施形態では、設定部２２により最適な目標変速段Ｘｄが設定されて、変速段制御部２３ｃにより実変速段Ｘｒが目標変速段Ｘｄに制御されることで最適なエンジンブレーキトルクＴｅを発生させていた。これに対して、エンジン２の抵抗を増減可能な場合は、実変速段Ｘｒを現在の状態から変更させる代わりに、エンジン２の抵抗を増減させることで、変更回数を減らすことができる。

また、上記実施形態には、エンジン２が変速機５を介して前輪６Ｆを駆動し、モータジェネレータ３が変速機を介することなく後輪６Ｒを駆動する構成のパラレル式ハイブリッド電気自動車に、本発明を適用したものを例示しているが、本発明の適用できるものにこれに限られない。例えば、クラッチ４と変速機５との間、すなわち変速機５の入力部にモータジェネレータ３を備えたパラレル式ハイブリッド電気自動車に、本発明を適用することもできる。この場合、モータ回転数Ｎｍは変速機５の実変速段Ｘｒ（実変速比）に依存するため、回生上限値Ｔｍ_MAXや回生発電トルクＴｍの算出に実変速比を考慮することが必要となる。

１ 車両
２ エンジン
３ モータジェネレータ（回転電機）
４ クラッチ
５ 変速機
６Ｆ 前輪（車輪）
６Ｒ 後輪（車輪）
１０ シフトレバー（変速段選択装置）
１１ アクセルポジションセンサ
１２ コンビネーションメータ（表示手段）
１３ 車速センサ
２０ 制御装置
２１ 演算部
２１ａ 充電率演算部
２１ｂ 要求演算部（演算手段）
２１ｃ 上限値演算部
２２ 設定部
２３ 制御部
２３ａ 回生制御部（回生制御手段）
２３ｂ クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
２３ｃ 変速段制御部（変速段制御手段）
２３ｄ 報知部（表示手段）
Ｘｉ 要求変速段
Ｘｒ 実変速段
Ｔｂ 要求ブレーキトルク
Ｔｅ エンジンブレーキトルク
Ｔｍ 回生発電トルク
Ｔｍ_MAX 回生上限値

Claims (4)

1. 車輪の回転を利用して回生発電可能な発電機能を有する回転電機と、
   エンジンに接続され、変速段選択装置で選択された要求変速段に応じて電気的に実際の変速段である実変速段を制御可能なシフトバイワイヤ式の変速機と、を備えた車両の制御装置であって、
   アクセルオフでの走行時に前記要求変速段に応じたエンジンブレーキに相当する要求ブレーキトルクを演算する演算手段と、
   前記演算手段で演算された前記要求ブレーキトルクよりも小さいエンジンブレーキとなるように、前記実変速段を前記要求変速段よりも高い変速段に制御する変速段制御手段と、
   前記演算手段で演算された前記要求ブレーキトルクの不足分を前記回転電機の回生発電トルクで調整するように前記回転電機を制御する回生制御手段と、を備え、
   前記変速段制御手段は、前記回生発電トルクが前記回転電機による回生上限値に接近するように前記実変速段を制御する
   ことを特徴とする、車両の制御装置。
2. 前記エンジンと前記変速機との間に介設されたクラッチの断接を制御するクラッチ制御手段を備え、
   前記クラッチ制御手段は、前記要求ブレーキトルクが前記回転電機による回生上限値よりも大きい場合は前記クラッチを接続し、前記要求ブレーキトルクが前記回生上限値以下の場合は前記クラッチを切断する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記変速段制御手段は、前記アクセルオフでの走行時に前記変速段選択装置により前記要求変速段がシフトダウンされた場合に、前記実変速段を保持する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記要求変速段を表示する表示手段を備える
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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