JP6443694B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の走行モードの切替えと、自動運転と手動運転との切替えとを行うことが可能な車両の走行制御装置に関するものである。

自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える車両の走行制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の自動運転制御装置がそれである。この特許文献１には、各種センサからの信号に基づいて車速や操舵角を制御して自律走行を行う自動運転と、運転者の運転操作による手動運転とを切り替えることができる車両が開示されている。

特開平９−２２２９２２号公報

ところで、複数の駆動力源を備えた車両では、駆動トルクを発生させる走行用駆動力源に各々異なる駆動力源が用いられる複数の走行モードを走行状態に応じて切り替えることが可能である。例えば、駆動力源としてエンジンと回転機とを備えたハイブリッド車両では、少なくともエンジンを走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、回転機のみを走行用駆動力源とするモータ走行モードとを走行状態に応じて切り替えることが可能である。このような走行モードの切替えが行われているときに、例えば車両の周辺状況に対応した制御を行う自動運転と、例えば運転者の意図を汲んだ制御を行う手動運転との間で切替えが為された場合、走行モード切替時の制御(例えば走行モードの切替え時に作動が切り替えられる走行用駆動力源のトルクを変化させる制御)を、自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えることが考えられる。そうすると、走行モード切替時の制御が自動運転と手動運転との間での切替えにより不連続となる可能性があり、それに伴ってショックが発生するおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる車両の走行制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、(a) 複数の駆動力源を備えた車両において、駆動トルクを発生させる走行用駆動力源に各々異なる前記駆動力源が用いられる複数の走行モードを走行状態に応じて切り替える走行モード切替制御部と、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える運転制御部とを備えた、車両の走行制御装置であって、(b) 前記走行モード切替制御部は、前記走行モードを切り替えるときの制御を、前記運転制御部によって前記自動運転に切り替えられた運転中では前記走行用駆動力源の切替えに伴うショックの抑制を重視した制御にて行う一方で、前記運転制御部によって前記手動運転に切り替えられた運転中では前記走行用駆動力源の切替え応答性を重視した制御にて行うものであり、(c) 前記運転制御部は、前記走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止する切替禁止部を含むことにある。

また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の走行制御装置において、前記駆動力源は、エンジンと回転機とを含んでおり、前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記回転機を前記走行用駆動力源とするモータ走行モードとを含んでおり、前記切替禁止部は、前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切替え時には、前記エンジンの完爆までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することにある。

また、第３の発明は、前記第１の発明に記載の車両の走行制御装置において、前記駆動力源は、エンジンと回転機とを含んでおり、前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記回転機を前記走行用駆動力源とするモータ走行モードとを含んでおり、前記切替禁止部は、前記ハイブリッド走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時には、前記エンジンの停止完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することにある。

また、第４の発明は、前記第１の発明に記載の車両の走行制御装置において、前記駆動力源は、エンジンと第１回転機と第２回転機とを含んでおり、前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記第１回転機と前記第２回転機とを共に前記走行用駆動力源とする両駆動モータ走行モードとを含んでおり、前記切替禁止部は、前記ハイブリッド走行モードから前記両駆動モータ走行モードへの切替え時には、前記エンジンの停止完了、且つ、前記第１回転機と前記第２回転機との両駆動への移行完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することにある。

また、第５の発明は、前記第１の発明に記載の車両の走行制御装置において、前記駆動力源は、第１回転機と第２回転機とを含んでおり、前記走行モードは、前記第１回転機と前記第２回転機とを共に前記走行用駆動力源とする両駆動モータ走行モードと、前記第２回転機のみを前記走行用駆動力源とする単駆動モータ走行モードとを含んでおり、前記切替禁止部は、前記両駆動モータ走行モードと前記単駆動モータ走行モードとの間の切替え時には、前記第１回転機の作動状態の切替え完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することにある。

また、第６の発明は、前記第１の発明から第５の発明の何れか１つに記載の車両の走行制御装置において、前記運転制御部は、前記自動運転中に、前記自動運転を安全に行えない状況となる緊急要件が発生した場合には、前記手動運転に切り替えるものであり、前記切替禁止部は、前記緊急要件の発生に伴って前記自動運転から前記手動運転へ切り替えられるときには、前記走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、前記自動運転から前記手動運転への切替えを禁止しないことにある。

前記第１の発明によれば、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、走行モード切替時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。よって、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる。

また、前記第２の発明によれば、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切替え時には、エンジンの完爆までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。

また、前記第３の発明によれば、ハイブリッド走行モードからモータ走行モードへの切替え時には、エンジンの停止完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、ハイブリッド走行モードからモータ走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。

また、前記第４の発明によれば、ハイブリッド走行モードから両駆動モータ走行モードへの切替え時には、エンジンの停止完了、且つ、第１回転機と第２回転機との両駆動への移行完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、ハイブリッド走行モードから両駆動モータ走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。

また、前記第５の発明によれば、両駆動モータ走行モードと単駆動モータ走行モードとの切替え時には、第１回転機の作動状態の切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、両駆動モータ走行モードと単駆動モータ走行モードとの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。

また、前記第６の発明によれば、緊急要件の発生に伴って自動運転から手動運転へ切り替えられるときには、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、自動運転から手動運転への切替えが禁止されないので、自動運転を安全に行えない状況では、走行モードの切替中であっても自動運転から手動運転へ速やかに切り替えられる。

本発明が適用される車両の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。 遊星歯車機構における各回転要素の回転速度を相対的に表すことができる共線図であり、実線はＨＶ走行モード時の走行状態の一例を示し、破線はＥＶ走行モード時の走行状態の一例を示している。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートである。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図３とは別の実施例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図４とは別の実施例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図３とは別の実施例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図３とは別の実施例である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、駆動トルクを発生させる走行用駆動力源となり得る、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２を複数の駆動力源として備えたハイブリッド車両である。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。

エンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置９０によってスロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることにより、エンジントルクＴeが制御される。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、何れも、走行用駆動力源となり得る回転機であって、駆動トルクを発生させる電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、各々、後述するインバータ５２を介して、後述するバッテリ５４に接続されており、後述する電子制御装置９０によってそのインバータ５２が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmが制御される。

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内に、エンジン１２に連結された入力軸２０、入力軸２０に連結された変速部２２、変速部２２の出力回転部材であるドライブギヤ２４と噛み合うドリブンギヤ２６、ドリブンギヤ２６を相対回転不能に固設するドリブン軸２８、ドリブン軸２８に相対回転不能に固設されたファイナルギヤ３０(ドリブンギヤ２６よりも小径のファイナルギヤ３０)、デフリングギヤ３２ａを介してファイナルギヤ３０と噛み合うディファレンシャルギヤ３２、ドリブンギヤ２６と噛み合うと共に第２回転機ＭＧ２に連結されたリダクションギヤ３４(ドリブンギヤ２６よりも小径のリダクションギヤ３４)等を備えている。又、動力伝達装置１６は、ディファレンシャルギヤ３２に連結された車軸３６等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６では、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力や第２回転機ＭＧ２の動力がドリブンギヤ２６へ伝達され、そのドリブンギヤ２６から、ファイナルギヤ３０、ディファレンシャルギヤ３２、車軸３６等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

変速部２２は、エンジン１２から入力軸２０を介して伝達された動力を第１回転機ＭＧ１及びドライブギヤ２４へ分割(分配も同意)する動力分割機構としての遊星歯車機構３８を有している。遊星歯車機構３８は、サンギヤＳ、ピニオンギヤＰ、そのピニオンギヤＰを自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ、ピニオンギヤＰを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲを備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。遊星歯車機構３８においては、サンギヤＳは第１回転機ＭＧ１に連結され、キャリヤＣＡは入力軸２０を介してエンジン１２に連結され、リングギヤＲはドライブギヤ２４の内周面に形成されている。よって、車両１０では、キャリヤＣＡに入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、リングギヤＲへ機械的に伝達される直達トルク(エンジン直達トルクともいう)と、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力で駆動される第２回転機ＭＧ２によるＭＧ２トルクＴmとでエンジン走行することが可能である。これにより、変速部２２は、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されて第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることによりギヤ比(変速比)を制御する公知の電気式差動部(電気式無段変速機)として機能する。

車両１０は、更に、入力軸２０に連結されてエンジン１２により回転駆動される機械式のオイルポンプ４０(以下、ＭＯＰ４０という)、入力軸２０をケース１８に対して固定する(すなわちエンジン１２の回転軸であるクランク軸をケース１８に対して固定する)ロック機構としてのブレーキＢ、ブレーキＢに係合油圧を供給する油圧制御回路５０、第１回転機ＭＧ１に対して要求されたＭＧ１トルクＴg及び第２回転機ＭＧ２に対して要求されたＭＧ２トルクＴmが得られるように各回転機ＭＧ１，ＭＧ２の作動に関わる電力の授受を制御するインバータ５２、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置としてのバッテリ５４、電動式のオイルポンプ５６(以下、ＥＯＰ５６という)等を備えている。動力伝達装置１６では、ＭＯＰ４０やＥＯＰ５６により、ブレーキＢの作動状態の切替えや遊星歯車機構３８等の各部の潤滑や各部の冷却に用いられる作動油(オイル)oilが供給される。

ブレーキＢは、例えば油圧アクチュエータによって係合制御される多板式の油圧式摩擦係合装置である。このブレーキＢは、油圧制御回路５０から供給される係合油圧に応じてその作動状態が係合(スリップ係合を含む)と解放との間で制御される。ブレーキＢの解放時には、エンジン１２のクランク軸はケース１８に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ブレーキＢの係合時には、エンジン１２のクランク軸はケース１８に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ブレーキＢの係合により、エンジン１２のクランク軸はケース１８に固定(ロック)される。

車両１０は、更に、走行に関わる各部を制御する走行制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、第２回転機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ６０、出力回転速度センサ６２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ６４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、シフトポジションセンサ７２、Ｇセンサ７４、ヨーレートセンサ７６、外気温センサ７８、バッテリセンサ７９、車載カメラなどの進路認識及び障害物検出センサ８０、ＧＰＳアンテナ８１、外部ネットワーク通信用アンテナ８２、運転者が自動運転を選択する為の自動運転選択スイッチ８４など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン回転速度Ｎe、車速Ｖに対応するドライブギヤ２４の回転速度である出力回転速度Ｎo、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎg、第２回転機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎm、運転者の加速操作(アクセル操作)の大きさを表すアクセルペダルの操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」等のシフトレバーの操作位置(シフトポジション)POSsh、車両１０の前後加速度Ｇx、車両１０の左右加速度Ｇy、車両１０の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、車両１０周辺の外気温ＴＨair、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、車両周囲情報Ｉard、ＧＰＳ信号(軌道信号)Ｓgps、通信信号Ｓcom、自動運転選択信号Ｓautoなど)が供給される。又、電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばエンジン１２、油圧制御回路５０、インバータ５２、ＥＯＰ５６、外部ネットワーク通信用アンテナ８２、操舵アクチュエータ８６、ブレーキアクチュエータ８８など)に各種指令信号(例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、ブレーキＢを制御する為の油圧制御指令信号Ｓp、回転機ＭＧ１，ＭＧ２を各々制御するインバータ５２を作動させる為の回転機制御指令信号Ｓm、ＥＯＰ５６を制御する為のＥＯＰ制御指令信号Ｓop、通信信号Ｓcom、車輪(特には前輪)の操舵を制御する操舵アクチュエータ８６を作動させる為の操舵信号Ｓste、フットブレーキを制御するブレーキアクチュエータ８８を作動させる為の制動信号Ｓbraなど)が、それぞれ出力される。尚、電子制御装置９０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ５４の充電状態(充電容量)ＳＯＣを算出する。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、走行モード切替制御手段すなわち走行モード切替制御部９２、及び運転制御手段すなわち運転制御部９４を備えている。

走行モード切替制御部９２は、電子スロットル弁を開閉制御し、燃料噴射量や噴射時期を制御し、点火時期を制御するエンジン制御指令信号Ｓeを出力して、エンジントルクＴeの目標値が得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。又、走行モード切替制御部９２は、第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力して、ＭＧ１トルクＴgやＭＧ２トルクＴmの目標値が得られるように第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の出力制御を実行する。

具体的には、走行モード切替制御部９２は、アクセル開度θaccからそのときの車速Ｖにて要求される駆動トルク(要求駆動トルク)を算出し、充電要求値(充電要求パワー)等を考慮して低燃費で排ガス量の少ない運転となるように、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも１つから要求駆動トルクを発生させる。つまり、走行モード切替制御部９２は、走行用駆動力源に各々異なる駆動力源が用いられる複数の走行モードを走行状態に応じて切り替える。

走行モード切替制御部９２は、走行モードとして、モータ走行(ＥＶ走行ともいう)モードとハイブリッド走行(ＨＶ走行ともいう)モードとを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、走行モード切替制御部９２は、要求駆動トルクが予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、ＥＶ走行モードを成立させる一方、要求駆動トルクが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。又、走行モード切替制御部９２は、要求駆動トルクがモータ走行領域にあるときであっても、充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満となる場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。

走行モード切替制御部９２は、ＥＶ走行モードを成立させたときには、エンジン１２の運転を停止させると共に、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の回転機(特には第２回転機ＭＧ２)を走行用駆動力源とするモータ走行(ＥＶ走行)を可能とする。走行モード切替制御部９２は、ＥＶ走行モードを成立させたときに、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄える場合には、単駆動ＥＶ走行モードを成立させる一方で、第２回転機ＭＧ２のみでは要求駆動トルクを賄えない場合には、両駆動ＥＶ走行モードを成立させる。走行モード切替制御部９２は、単駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、第２回転機ＭＧ２のみを走行用駆動力源とするＥＶ走行を可能とする一方で、両駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２とを共に走行用駆動力源とするＥＶ走行を可能とする。このように、走行モード切替制御部９２は、両駆動ＥＶ走行モードでは、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を共に作動させてＥＶ走行する、２つの回転機の両駆動を実行する。走行モード切替制御部９２は、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄えるときであっても、ＭＧ２回転速度Ｎm及びＭＧ２トルクＴmで表される第２回転機ＭＧ２の動作点(運転点)が第２回転機ＭＧ２の効率を悪化させる動作点として予め定められた領域内にある場合には(換言すれば第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を併用した方が効率が良い場合には)、両駆動ＥＶ走行モードを成立させる。走行モード切替制御部９２は、両駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の運転効率に基づいて、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２にて要求駆動トルクを分担させる。

走行モード切替制御部９２は、ＨＶ走行モードを成立させた場合には、エンジン１２の動力に対する反力を第１回転機ＭＧ１の発電により受け持つことでドライブギヤ２４にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２を駆動することで駆動輪１４にトルクを伝達して、少なくともエンジン１２を走行用駆動力源とするＨＶ走行(エンジン走行ともいう)を可能とする。すなわち、走行モード切替制御部９２は、ＨＶ走行モードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御することによりエンジン１２の動力を駆動輪１４へ伝達して走行するＨＶ走行を可能とする。このＨＶ走行モードでは、バッテリ５４からの電力を用いた第２回転機ＭＧ２による駆動トルクを更に付加して走行することも可能である。

走行モード切替制御部９２は、成立させた走行モードに基づいて、ブレーキＢの作動を制御する油圧制御指令信号Ｓpを油圧制御回路５０へ出力する。具体的には、走行モード切替制御部９２は、油圧制御回路５０からブレーキＢの油圧アクチュエータへ供給される係合油圧を制御することで、ブレーキＢの係合又は解放、すなわちエンジン１２のクランク軸のケース１８に対する固定又はその固定の解除を制御する。走行モード切替制御部９２は、ＥＶ走行モードにおいて両駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、係合油圧を増加させることでブレーキＢを係合させて、エンジン１２のクランク軸をケース１８に対して固定する。又、走行モード切替制御部９２は、ＨＶ走行モードを成立させたか又はＥＶ走行モードにおいて単駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、係合油圧を減少させることでブレーキＢを解放させて、エンジン１２のクランク軸のケース１８に対する固定を解除する。

走行モード切替制御部９２は、ＥＯＰ５６の作動を制御するＥＯＰ制御指令信号ＳopをＥＯＰ５６へ出力する。具体的には、両駆動ＥＶ走行モードでは、エンジン１２が回転停止されてＭＯＰ４０によるオイルoilの供給が停止される。その為、走行モード切替制御部９２は、ＥＶ走行モードにおいて両駆動ＥＶ走行モードを成立させた場合には、ＥＯＰ５６を作動させる。つまり、走行モード切替制御部９２は、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の両駆動の実行中は、ＥＯＰ５６を作動させる。

走行モード切替制御部９２は、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切り替えるときには、ブレーキＢの解放状態において、第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火することでエンジン１２を始動する。又、走行モード切替制御部９２は、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへ切り替えるときには、エンジン１２への燃料供給を停止することでエンジン１２の運転を停止する。

図２は、遊星歯車機構３８における３つの回転要素ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３の回転速度を相対的に表すことができる共線図である。この共線図において、縦線Ｙ１−Ｙ３は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ１が第１回転機ＭＧ１に連結された第２回転要素ＲＥ２であるサンギヤＳの回転速度を、縦線Ｙ２がエンジン(ＥＮＧ)１２に連結された第１回転要素ＲＥ１であるキャリアＣＡの回転速度を、縦線Ｙ３がドライブギヤ２４と一体回転する第３回転要素ＲＥ３であるリングギヤＲの回転速度をそれぞれ示している。この第３回転要素ＲＥ３には、ドリブンギヤ２６及びリダクションギヤ３４等を介して第２回転機ＭＧ２が連結されている。図２の実線はＨＶ走行モード時の走行状態における各回転要素の相対速度の一例を、図２の破線はＥＶ走行モード時の走行状態における各回転要素の相対速度の一例をそれぞれ示している。

図２の実線を用いてＨＶ走行モードにおける車両１０の作動について説明する。この状態では、ブレーキＢが解放されており、エンジン１２のクランク軸はケース１８に対して固定されていない。キャリアＣＡに入力されるエンジントルクＴeに対して、ＭＧ１トルクＴgがサンギヤＳに入力される。この際、例えばエンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴeで表されるエンジン１２の動作点を燃費が最も良い動作点に設定する制御を、第１回転機ＭＧ１の力行制御又は反力制御により実行することができる。この種のハイブリッド形式は、機械分割式或いはスプリットタイプと称される。

又、図２の破線を用いてＥＶ走行モードでの単駆動ＥＶ走行モードにおける車両１０の作動について説明する。エンジン１２の駆動は行われず(すなわちエンジン１２が運転停止状態とされ)、又、第１回転機ＭＧ１は無負荷状態(フリー)とされており、エンジン回転速度Ｎeはゼロとされる。この単駆動ＥＶ走行モードでは、ブレーキＢが解放されており、エンジン１２のクランク軸はケース１８に対して固定されていない。この状態においては、第２回転機ＭＧ２の力行トルクが車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達される。

又、図２の破線を用いてＥＶ走行モードでの両駆動ＥＶ走行モードにおける車両１０の作動について説明する。エンジン１２の駆動は行われず、エンジン回転速度Ｎeはゼロとされる。この両駆動ＥＶ走行モードでは、走行モード切替制御部９２によりエンジン１２のクランク軸をケース１８に対して固定するようにブレーキＢが係合されている。従って、エンジン１２が回転不能に固定(ロック)されている。ブレーキＢが係合された状態においては、第２回転機ＭＧ２の力行トルクが車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達される。又、第１回転機ＭＧ１の反力トルクが車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達される。このように、車両１０では、エンジン１２のクランク軸がブレーキＢによりロックされることで、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を走行用駆動源として併用することができる。これにより、例えば所謂プラグインハイブリッド車両等において、バッテリ５４が大容量化(高出力化)される場合、第２回転機ＭＧ２の大型化を抑制しつつモータ走行の高出力化を実現することができる。

運転制御部９４は、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える。手動運転は、アクセル操作、ブレーキ操作、操舵操作などの運転者の運転操作によって車両１０の走行を行う運転方法である。自動運転は、運転者の運転操作(意思)に依らず、各種センサからの信号や情報等に基づく電子制御装置９０による制御により加減速、制動、操舵などを自動で行うことによって車両１０の走行を行う運転方法である。

具体的には、運転制御部９４は、自動運転選択スイッチ８４において自動運転が選択されていない場合には手動運転を実行する一方で、運転者によって自動運転選択スイッチ８４が操作されて自動運転が選択されている場合には自動運転を実行する。又、運転制御部９４は、自動運転中に、アクセル操作、ブレーキ操作、操舵操作などの運転者の運転操作が行われたと判断した場合には、手動運転に切り替える。又、運転制御部９４は、自動運転中に、緊急要件が発生したと判断した場合には、手動運転に切り替える。この緊急要件は、例えばハッキング(通信回線を介した電子制御装置９０への不法侵入)、通信信号Ｓcomの送受信エラーなどの自動運転に必要な通信の異常によって自動運転を安全に行えない状況である。又、運転制御部９４は、自動運転中に、道路状況に基づいて自動運転の実行が不可能と判断した場合には、手動運転に切り替える。運転制御部９４は、自動運転中に道路状況に基づいて一時的に手動運転に切り替えたときに、道路状況に基づいて自動運転への復帰が可能と判断した場合には、自動運転に切り替える。又、運転制御部９４は、手動運転中に、緊急要件が発生したと判断している状態で、運転者によって自動運転選択スイッチ８４が操作されて自動運転が選択された場合には、自動運転への切替えを禁止し、手動運転を維持する。

運転制御部９４は、各種センサからの信号や情報等に基づいて、エンジン１２や回転機ＭＧ１，ＭＧ２を各々制御すると共に、操舵アクチュエータ８６やブレーキアクチュエータ８８を作動させることで、自動運転を行う。

ところで、自動運転では、例えば車両１０の周辺状況に対応した制御にて車両１０の運転が行われる。一方で、手動運転では、例えば運転者の意図を汲んだ制御にて車両１０の運転が行われる。その為、走行モードを切り替えるときの制御を、自動運転中であれば自動運転に合った制御にて行う一方で、手動運転中であれば手動運転に合った制御にて行うことが考えられる。例えば、自動運転中は、走行モードの切替え時に作動が切り替えられる走行用駆動力源に生じさせるトルクの変化を比較的小さくすることで、走行用駆動力源の切替えに伴うショックの抑制を重視した制御を行う。一方で、手動運転中は、走行モードの切替え時に作動が切り替えられる走行用駆動力源に生じさせるトルクの変化を比較的大きくすることで、運転者の加速意図や減速意図に沿った走行用駆動力源の切替え応答性を重視した制御を行う。このような制御を行う場合、走行モードの切替えが行われているときに、自動運転と手動運転との間で切替えが為されると、走行モード切替時の制御(例えば走行用駆動力源のトルクの制御、延いては駆動トルクの制御)が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられて不連続となる可能性があり、それに伴ってショックが発生するおそれがある。

そこで、運転制御部９４は、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為に、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する切替禁止部９６を機能的に備えている。

電子制御装置９０は、上述した走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する制御を実現する為に、走行状態判定手段すなわち走行状態判定部９８を更に備えている。

走行状態判定部９８は、自動運転と手動運転との間での切替えを行うときであるか否か、すなわち自動運転と手動運転との間の切替え要求が有るか否かを判定する。自動運転と手動運転との間での切替えは、自動運転から手動運転への切替え、又は、手動運転から自動運転への切替えである。すなわち、自動運転と手動運転との間の切替え要求は、自動運転から手動運転への切替え要求、又は、手動運転から自動運転への切替え要求である。

又、走行状態判定部９８は、走行モードの切替え時であるか否か、すなわち走行モードの切替え要求が有るか否かを判定する。走行モードの切替え時は、例えばＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時である。すなわち、走行モードの切替え要求は、例えばＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求である。

ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時には(すなわちＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有るときには)、エンジン１２が始動させられてエンジントルクＴeが立ち上げられる。その為、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え完了は、例えばエンジントルクＴeが安定した状態となった、エンジン１２の完爆で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、エンジン１２が完爆したか否かを判定する。例えば、走行状態判定部９８は、エンジントルクＴeが目標値に到達したか否かに基づいて、エンジン１２が完爆したか否かを判定する。又は、走行状態判定部９８は、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え開始時点からの経過時間が、エンジン１２の完爆を判断する為の予め定められた所定完爆時間以上であるか否かに基づいて、エンジン１２が完爆したか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２が完爆していないと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８によりエンジン１２が完爆したと判定されるまでの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２が完爆したと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。又、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が無いと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。

図３は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。

図３において、先ず、走行状態判定部９８の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、自動運転と手動運転との間の切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ２０において、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ３０において、エンジン１２が完爆したか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は切替禁止部９６の機能に対応するＳ４０において、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止される。このＳ４０に次いで、上記Ｓ３０が実行される。一方で、上記Ｓ２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ３０の判断が肯定される場合は、運転制御部９４の機能に対応するＳ５０において、自動運転と手動運転との間の切替えが実行される。

上述のように、本実施例によれば、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、走行モード切替時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。よって、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる。

また、本実施例によれば、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時には、エンジン１２の完爆までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、走行モードの切替え時が、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時である場合を例示した。本実施例では、走行モードの切替え時が、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え時である場合を例示する。すなわち、走行モードの切替え要求が、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求である場合を例示する。

ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え時には(すなわちＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が有るときには)、エンジン１２が運転停止させられてエンジントルクＴeがゼロに向けて低下させられると共に、エンジン回転速度Ｎeがゼロに向かって低下させられる。その為、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え完了は、例えばエンジン１４の停止完了(すなわち回転停止完了)で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、エンジン１２の停止が完了したか否かを判定する。例えば、走行状態判定部９８は、エンジン回転速度Ｎeが、エンジン１２が停止したと判断できる為の予め定められた所定回転速度未満であるか否かに基づいて、エンジン１２の停止が完了したか否かを判定する。又は、走行状態判定部９８は、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え開始時点からの経過時間が、エンジン１２の停止完了を判断する為の予め定められた所定停止時間以上であるか否かに基づいて、エンジン１２の停止が完了したか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了していないと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了したと判定されるまでの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了したと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。又、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が無いと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。

図４は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図４は、図３とは別の実施例である。

図４のフローチャートは、図３のフローチャートとは、図３のＳ２０，Ｓ３０の各ステップがＳ１２０，Ｓ１３０の各ステップに置き換えられている点が主に相違する。この相違する点について主に説明する。図４において、前記Ｓ１０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ１２０において、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ１２０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ１３０において、エンジン１２の停止(停止制御も同意)が完了したか否かが判定される。このＳ１３０の判断が否定される場合は前記Ｓ４０が実行される。このＳ４０に次いで、上記Ｓ１３０が実行される。一方で、上記Ｓ１２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ１３０の判断が肯定される場合は、前記Ｓ５０が実行される。

上述のように、本実施例によれば、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え時には、エンジン１２の停止完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。よって、前述の実施例１と同様に、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる。

前述の実施例２では、走行モードの切替え時が、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え時である場合を例示した。このＥＶ走行モードは、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとを含んでいる。本実施例では、ＥＶ走行モードへの切替時にブレーキＢを係合する必要がある、両駆動ＥＶ走行モードについて取り挙げる。つまり、本実施例では、走行モードの切替え時が、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時である場合を例示する。すなわち、走行モードの切替え要求が、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求である場合を例示する。

両駆動ＥＶ走行モードでは、エンジン１２が回転停止されてブレーキＢが係合された状態において、第１回転機ＭＧ１の動力が駆動力として駆動輪１４へ伝達される。従って、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時には(すなわちＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有るときには)、エンジン１２が回転停止させられることに加え、ブレーキＢが係合状態へ切り替えられた後に、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動を行う。その為、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え完了は、例えばエンジン１４の停止完了、且つ、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行完了(切替え完了も同意)で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、エンジン１２の停止が完了したか否かを判定する。加えて、走行状態判定部９８は、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行(切替えも同意)が完了したか否かを判定する。例えば、走行状態判定部９８は、ＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴm(又は第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２に対する各回転機制御指令信号Ｓm)が各々目標値に到達したか否かに基づいて、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了したか否かを判定する。又は、走行状態判定部９８は、ブレーキＢの係合開始時点からの経過時間が、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行完了を判断する為の予め定められた所定移行完了時間以上であるか否かに基づいて、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了したか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了していないと判定された場合には、又は、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了していないと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了したと判定され、且つ、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了したと判定されるまでの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりエンジン１２の停止が完了したと判定され、且つ、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了したと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。又、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８によりＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が無いと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。

図５は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図５は、図４とは別の実施例である。

図５のフローチャートは、図４のフローチャートとは、図４のＳ１２０のステップがＳ２２０のステップに置き換えられている点、及びＳ２３５のステップが加えられている点が主に相違する。この相違する点について主に説明する。図５において、前記Ｓ１０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ２２０において、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ２２０の判断が肯定される場合は前記Ｓ１３０が実行される。このＳ１３０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ２３５において、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行が完了したか否かが判定される。上記Ｓ１３０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ２３５の判断が否定される場合は、前記Ｓ４０が実行される。このＳ４０に次いで、上記Ｓ１３０が実行される。一方で、上記Ｓ２２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ２３５の判断が肯定される場合は、前記Ｓ５０が実行される。

上述のように、本実施例によれば、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時には、エンジン１２の停止完了、且つ、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２との両駆動への移行完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、ＨＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。よって、前述の実施例１，２と同様に、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる。

前述の実施例１−３では、走行モードの切替え時が、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとの間の切替え時である場合を例示した。本実施例では、走行モードの切替え時が、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え時である場合を例示する。すなわち、走行モードの切替え要求が、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求である場合を例示する。

単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え時には(すなわち単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求が有るときには)、第１回転機ＭＧ１の作動状態が切り替えられる(すなわち第１回転機ＭＧ１が作動停止と駆動との間で切り替えられる)。その為、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え完了は、例えば第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替え完了で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替えが完了したか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替えが完了していないと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替えが完了したと判定されるまでの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替えが完了したと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。又、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求が無いと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。

ここで、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え時が、単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時である場合について、以下に詳細に説明する。

単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時には(すなわち単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有るときには)、作動停止させられていた第１回転機ＭＧ１が駆動させられてＭＧ１トルクＴgが立ち上げられる。その為、単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え完了は、例えば第１回転機ＭＧ１の駆動への切替え完了で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したか否かを判定する。例えば、走行状態判定部９８は、ＭＧ１トルクＴg(又は第１回転機ＭＧ１に対する回転機制御指令信号Ｓm)が目標値に到達したか否かに基づいて、第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したか否かを判定する。又は、走行状態判定部９８は、ブレーキＢの係合開始時点からの経過時間が、第１回転機ＭＧ１の駆動への切替え完了を判断する為の予め定められた所定切替え完了時間以上であるか否かに基づいて、第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了していないと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したと判定されるまでの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。又、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転と手動運転との間の切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が無いと判定された場合には、自動運転と手動運転との間の切替えを実行する。

図６は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図６は、図３とは別の実施例である。

図６のフローチャートは、図３のフローチャートとは、図３のＳ２０，Ｓ３０の各ステップがＳ３２０，Ｓ３３０の各ステップに置き換えられている点が主に相違する。この相違する点について主に説明する。図６において、前記Ｓ１０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ３２０において、単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ３２０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ３３０において、第１回転機ＭＧ１の駆動への切替えが完了したか否かが判定される。このＳ３３０の判断が否定される場合は前記Ｓ４０が実行される。このＳ４０に次いで、上記Ｓ３３０が実行される。一方で、上記Ｓ３２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ３３０の判断が肯定される場合は、前記Ｓ５０が実行される。

上述のように、本実施例によれば、両駆動ＥＶ走行モードと単駆動ＥＶ走行モードとの切替え時には、第１回転機ＭＧ１の作動状態の切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えが禁止されるので、両駆動ＥＶ走行モードと単駆動ＥＶ走行モードとの切替え時の制御が自動運転に合った制御と手動運転に合った制御との間で切り替えられることが回避され、走行モード切替時の制御の不連続が生じない。よって、前述の実施例１−３と同様に、走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止することができる。

前述の実施例１−４では、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、自動運転と手動運転との間の切替えを禁止する種々の実施態様を説明した。一方で、前述の実施例１に示すように、自動運転中に緊急要件が発生した場合には、手動運転に切り替える実施態様を説明した。この緊急要件は自動運転を安全に行えない状況であるので、自動運転中に緊急要件が発生した場合には、最優先に手動運転へ切り替えることが望ましい。つまり、自動運転中に緊急要件が発生した場合には、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、自動運転から手動運転への切替えを禁止することなく、手動運転へ切り替えることが望ましい。その為、切替禁止部９６は、緊急要件の発生に伴って自動運転から手動運転へ切り替えられるときには、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、自動運転から手動運転への切替えを禁止しない。

上述した、緊急要件の発生に伴う自動運転から手動運転への切替えを禁止しない実施態様について、前述の実施例１で示した、走行モードの切替え要求がＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求である場合を例示して、以下に説明する。

走行状態判定部９８は、自動運転から手動運転への切替え要求が有ると判定した場合には、緊急要件が発生している状態であるか否かを判定する。

切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転から手動運転への切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により緊急要件が発生している状態ではないと判定されたときに、走行状態判定部９８によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求が有ると判定された場合には、走行状態判定部９８によりエンジン１２が完爆したと判定されるまでの間は、自動運転から手動運転への切替えを禁止する。一方で、運転制御部９４は、走行状態判定部９８により自動運転から手動運転への切替え要求が有ると判定されたときに、走行状態判定部９８により緊急要件が発生している状態であると判定された場合には、自動運転から手動運転への切替えを実行する。すなわち、切替禁止部９６は、走行状態判定部９８により自動運転から手動運転への切替え要求が有ると判定され、且つ、走行状態判定部９８により緊急要件が発生している状態であると判定された場合には、走行モード切替制御部９２によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替えが行われている過渡中であっても、自動運転から手動運転への切替えを禁止しない。

図７は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち走行モード切替時の自動運転と手動運転との間での切替えに伴うショックを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図７は、図３とは別の実施例である。

図７のフローチャートは、図３のフローチャートとは、図３のＳ１０，Ｓ４０，Ｓ５０の各ステップがＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４５０各ステップに置き換えられている点、及びＳ４１５のステップが加えられている点が主に相違する。この相違する点について主に説明する。図７において、先ず、走行状態判定部９８の機能に対応するＳ４１０において、自動運転から手動運転への切替え要求が有るか否かが判定される。このＳ４１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ４１０の判断が肯定される場合は走行状態判定部９８の機能に対応するＳ４１５において、緊急要件が発生している状態であるか否かが判定される。このＳ４１５の判断が否定される場合は前記Ｓ２０が実行される。このＳ２０の判断が肯定される場合は前記Ｓ３０が実行される。このＳ３０の判断が否定される場合は切替禁止部９６の機能に対応するＳ４４０において、自動運転から手動運転への切替えが禁止される。このＳ４４０に次いで、上記Ｓ３０が実行される。一方で、上記Ｓ４１５の判断が肯定される場合は、又は、上記Ｓ２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ３０の判断が肯定される場合は、運転制御部９４の機能に対応するＳ４５０において、自動運転から手動運転への切替えが実行される。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１−４と同様に、走行モード切替時の自動運転から手動運転への切替えに伴うショックを防止することができる。又、緊急要件の発生に伴って自動運転から手動運転へ切り替えられるときには、走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、自動運転から手動運転への切替えが禁止されないので、自動運転を安全に行えない状況では、走行モードの切替中であっても自動運転から手動運転へ速やかに切り替えられる。

以上、本発明の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。

例えば、前述の実施例１では、走行モードの切替え時が、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え時である場合を例示した。このＥＶ走行モードは、単駆動ＥＶ走行モードだけでなく、両駆動ＥＶ走行モードも含んでいる。両駆動ＥＶ走行モードの場合には、ＨＶ走行モードへの切替え時に、ブレーキＢを解放する必要がある。しかしながら、ブレーキＢの解放はエンジン１２の始動開始(第１回転機ＭＧ１によるクランキング開始)に先立って行われるので、両駆動ＥＶ走行モードの場合も、単駆動ＥＶ走行モードの場合と同様に、ＨＶ走行モードへの切替え完了はエンジン１２の完爆で判断されれば良い。従って、ＥＶ走行モードが両駆動ＥＶ走行モードの場合であっても、図３のフローチャートを用いることができる。

また、前述の実施例４では、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え時が、単駆動ＥＶ走行モードから両駆動ＥＶ走行モードへの切替え時である場合を例示した。単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え時が、両駆動ＥＶ走行モードから単駆動ＥＶ走行モードへの切替え時である場合にも本発明を適用することができる。具体的には、両駆動ＥＶ走行モードから単駆動ＥＶ走行モードへの切替え時である場合、駆動させられていた第１回転機ＭＧ１が作動停止させられてＭＧ１トルクＴgがゼロに向けて低下させられる。その為、両駆動ＥＶ走行モードから単駆動ＥＶ走行モードへの切替え完了は、例えば第１回転機ＭＧ１の作動停止への切替え完了で判断されれば良い。走行状態判定部９８は、例えばＭＧ１トルクＴg(又は第１回転機ＭＧ１に対する回転機制御指令信号Ｓm)が目標値(この場合は例えばゼロ値)に到達したか否かに基づいて、第１回転機ＭＧ１の作動停止への切替えが完了したか否かを判定する。図６のフローチャートでは、Ｓ３２０において、両駆動ＥＶ走行モードから単駆動ＥＶ走行モードへの切替え要求が有るか否かが判定され、Ｓ３３０において、第１回転機ＭＧ１の作動停止への切替えが完了したか否かが判定される。

また、前述の実施例５では、走行モードの切替え要求がＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求である場合を例示して、緊急要件の発生に伴う自動運転から手動運転への切替えを禁止しない実施態様を説明したが、この態様に限らない。ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替え要求とは別の、走行モードの切替え要求(例えばＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替え要求、又は、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとの間の切替え要求)の場合にも本発明を適用することができる。

また、前述の実施例において、自動運転は、車両１０における、走る(加減速)、曲がる(操舵)、止まる(制動)などを、運転者の運転操作(アクセル操作、操舵操作、ブレーキ操作)に依らずに、電子制御装置９０による制御作動によって自動で行うことを基本とするが、この態様に限らない。例えば、前方車両等との間隔を考慮しながら設定車速に車速を追従させるように駆動トルクを制御する、公知のクルーズコントロールなども自動運転に含めても良い。

また、前述の実施例では、ロック機構としてブレーキＢを例示したが、これに限らない。ロック機構は、例えばエンジン１２のクランク軸の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止するワンウェイクラッチ、噛合クラッチ(ドッグクラッチ)、乾式の係合装置、電磁アクチュエータによってその作動状態が制御される電磁式摩擦係合装置(電磁クラッチ)、磁粉式クラッチなどであっても良い。又は、走行モードとして両駆動ＥＶ走行モードを有しない実施態様においては、ロック機構は必ずしも必要でない。

また、前述の実施例では、車両１０は、第２回転機ＭＧ２が入力軸２０の軸心とは別の軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンであったが、例えば第２回転機ＭＧ２が入力軸２０の軸心と同じ軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンなどであっても良い。又、第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結される駆動輪Ｗは、変速部２２の出力回転部材が動力伝達可能に連結される駆動輪１６と必ずしも同じでなくても良い。例えば、前輪及び後輪のうちの一方が駆動輪１６であり、他方が駆動輪Ｗであっても良い。このような場合、駆動輪１６と駆動輪Ｗとが駆動輪であり、変速部２２の出力回転部材と第２回転機ＭＧ２とは共にその駆動輪に動力伝達可能に連結される。

また、前述の実施例において、遊星歯車機構３８は、シングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであっても良い。又、遊星歯車機構３８は、エンジン１２によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１回転機ＭＧ１及びドライブギヤ２４に作動的に連結された差動歯車装置であっても良い。又、遊星歯車機構３８は、２以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であっても良い。

また、前述の実施例では、車両１０は、複数の駆動力源として、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２を備えていたが、この態様に限らない。例えば、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとを切り替える実施態様においては、少なくともエンジンと回転機とを備えている車両であれば良い。従って、例えばエンジンと、そのエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた変速機と、その変速機の入力回転部材に動力伝達可能に連結された回転機とを備えた車両にも本発明を適用することができる。又は、単駆動ＥＶ走行モードと両駆動ＥＶ走行モードとを切り替える実施態様においては、少なくとも２つの回転機を備えている車両であれば良い。従って、例えば２つの回転機を備え、一方のみの回転機によるＥＶ走行と、両方の回転機によるＥＶ走行とを切り替えることが可能な電気自動車にも本発明を適用することができる。要は、複数の駆動力源を備え、走行用駆動力源に各々異なる駆動力源が用いられる複数の走行モードが走行状態に応じて切り替えられ、且つ、自動運転と手動運転とが切り替えられる車両であれば、本発明を適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン(駆動力源、走行用駆動力源)
９０：電子制御装置(走行制御装置)
９２：走行モード切替制御部
９４：運転制御部
９６：切替禁止部
ＭＧ１：第１回転機(駆動力源、走行用駆動力源)
ＭＧ２：第２回転機(駆動力源、走行用駆動力源)

Claims (6)

1. 複数の駆動力源を備えた車両において、駆動トルクを発生させる走行用駆動力源に各々異なる前記駆動力源が用いられる複数の走行モードを走行状態に応じて切り替える走行モード切替制御部と、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える運転制御部とを備えた、車両の走行制御装置であって、
   前記走行モード切替制御部は、前記走行モードを切り替えるときの制御を、前記運転制御部によって前記自動運転に切り替えられた運転中では前記走行用駆動力源の切替えに伴うショックの抑制を重視した制御にて行う一方で、前記運転制御部によって前記手動運転に切り替えられた運転中では前記走行用駆動力源の切替え応答性を重視した制御にて行うものであり、
   前記運転制御部は、前記走行モードの切替え開始から切替え完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止する切替禁止部を含むことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記駆動力源は、エンジンと回転機とを含んでおり、
   前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記回転機を前記走行用駆動力源とするモータ走行モードとを含んでおり、
   前記切替禁止部は、前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切替え時には、前記エンジンの完爆までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記駆動力源は、エンジンと回転機とを含んでおり、
   前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記回転機を前記走行用駆動力源とするモータ走行モードとを含んでおり、
   前記切替禁止部は、前記ハイブリッド走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時には、前記エンジンの停止完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記駆動力源は、エンジンと第１回転機と第２回転機とを含んでおり、
   前記走行モードは、少なくとも前記エンジンを前記走行用駆動力源とするハイブリッド走行モードと、前記第１回転機と前記第２回転機とを共に前記走行用駆動力源とする両駆動モータ走行モードとを含んでおり、
   前記切替禁止部は、前記ハイブリッド走行モードから前記両駆動モータ走行モードへの切替え時には、前記エンジンの停止完了、且つ、前記第１回転機と前記第２回転機との両駆動への移行完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記駆動力源は、第１回転機と第２回転機とを含んでおり、
   前記走行モードは、前記第１回転機と前記第２回転機とを共に前記走行用駆動力源とする両駆動モータ走行モードと、前記第２回転機のみを前記走行用駆動力源とする単駆動モータ走行モードとを含んでおり、
   前記切替禁止部は、前記両駆動モータ走行モードと前記単駆動モータ走行モードとの間の切替え時には、前記第１回転機の作動状態の切替え完了までの間は、前記自動運転と前記手動運転との間の切替えを禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
6. 前記運転制御部は、前記自動運転中に、前記自動運転を安全に行えない状況となる緊急要件が発生した場合には、前記手動運転に切り替えるものであり、
   前記切替禁止部は、前記緊急要件の発生に伴って前記自動運転から前記手動運転へ切り替えられるときには、前記走行モードの切替え開始から切替え完了までの間であっても、前記自動運転から前記手動運転への切替えを禁止しないことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の車両の走行制御装置。

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