JPH1023608A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクセル操作量の増大時に電動モータによる
トルクアシスト制御を行うハイブリッド車両において、
ＮＶＨや燃費、エミッション等に対する要求を満足させ
つつ電動モータの使用頻度や電力消費量を少なくする。 【解決手段】 アクセル操作量θ_ACの増加幅（θ_AC2 −
θ_AC1 ）が所定値α以上で且つ増加率ｄθ_AC／ｄｔが所
定値β以上であることを条件として、ステップＳＡ７以
下のモータジェネレータによるアシスト制御を実行す
る。燃料噴射制御の増量補正を制限するとともに、その
増量補正の制限に伴うトルクの不足分をモータジェネレ
ータによるアシスト制御で補うようにしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車両に
係り、特に、エンジンを動力源とする走行時に所定の条
件下で電動モータによるトルクアシストを行うハイブリ
ッド車両の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料の燃焼によって作動するエンジン
と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
時の動力源として備えており、運転者によって操作され
るアクセル操作手段のアクセル操作量に応じて前記エン
ジンおよび前記電動モータの作動状態をそれぞれ電子制
御するとともに、そのアクセル操作量の増加時、すなわ
ちエンジンのスロットル弁開度に対してアクセル操作量
が大きい時には、スロットル弁開度の変化を制限すると
ともに電動モータによるトルクアシストを行うハイブリ
ッド車両が、例えば特開昭６３−２８４０３０号公報に
記載されている。このようなハイブリッド車両によれ
ば、エンジンのスロットル弁開度の急な増大が回避され
るため、ＮＶＨ（騒音、振動、乗り心地）や燃費、エミ
ッション等が向上する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにアクセル操作量の増加時に常に電動モータによるト
ルクアシストを行うと、電動モータの使用頻度や電力消
費量が多くなるため、蓄電装置の蓄電容量を大きくした
り、エンジンによる充電機会を多くしたりするなどの対
策が必要であるとともに、電動モータの耐久性が損なわ
れるという問題があった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、ＮＶＨや燃費、エミ
ッション等に対する要求を満足させつつ電動モータの使
用頻度や電力消費量をできるだけ少なくすることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、燃料の燃焼によって作動するエンジ
ンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走
行時の動力源として備えており、運転者によって操作さ
れるアクセル操作手段のアクセル操作量に応じて前記エ
ンジンおよび前記電動モータの作動状態をそれぞれ電子
制御するハイブリッド車両の制御装置において、前記エ
ンジンを動力源とする走行時に、前記アクセル操作手段
のアクセル操作量の増加が所定より大きいことを条件と
して前記電動モータによるトルクアシストを行い、エン
ジンの出力変化に対して電動モータによるトルクの増加
を優先させるアシスト制御手段を有することを特徴とす
る。

【０００６】第２発明は、燃料の燃焼によって作動する
エンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを
車両走行時の動力源として備えており、運転者によって
操作されるアクセル操作手段のアクセル操作量に応じて
前記エンジンおよび前記電動モータの作動状態をそれぞ
れ電子制御する一方、そのエンジンを動力源とする走行
時には、前記アクセル操作量の増加時にそのエンジンに
対する燃料噴射量の増量補正を行うハイブリッド車両の
制御装置において、前記アクセル操作量の増加による前
記燃料噴射量の増量補正を制限するとともに、その増量
補正の制限に伴うトルクの不足分を前記電動モータによ
って補うアシスト制御手段を有することを特徴とする。

【０００７】

【発明の効果】第１発明のハイブリッド車両の制御装置
は、アクセル操作量の増加すなわち増加率や所定時間内
の増加幅が所定より大きいことを条件として電動モータ
によるトルクアシストが行われるため、アクセル操作量
の増加時に常に電動モータによるトルクアシストを行う
場合に比較して、電動モータの使用頻度や電力消費量が
低減される。ＮＶＨや燃費、エミッションの悪化は、特
にアクセル操作量の増加が大きい場合に顕著となるた
め、アクセル操作量の増加が所定より小さい場合に、そ
の増加に応じてエンジン出力が増加させられても、ＮＶ
Ｈや燃費、エミッションが大きく損なわれることはな
い。

【０００８】第２発明のハイブリッド車両の制御装置
は、アクセル操作量の増加による燃料噴射量の増量補正
が制限されるとともに、その増量補正の制限に伴うトル
クの不足分を電動モータによって補うようになっている
ため、ＮＶＨや燃費、エミッションを大きく損なうこと
なく電動モータの使用頻度や電力消費量が低減される。
燃料噴射量は基本的にはアクセル操作量に応じて制御さ
れるため、電動モータによるアシスト量は比較的小さく
て済むのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよび電動モータの出力を合
成したり分配したりするミックスタイプなど、エンジン
と電動モータとを車両走行時の動力源として備えている
種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。電動
モータを駆動輪毎に配設することも可能である。

【００１０】本発明はエンジンを動力源とする走行時の
制御に関するもので、エンジンのみで走行する場合は勿
論であるが、エンジンおよび電動モータの両方を用いて
走行する場合にも適用され得る。なお、アクセル操作量
や車速、蓄電装置の蓄電量（蓄電状態）ＳＯＣなどの運
転状態により、電動モータのみを動力源として走行する
モータ運転モードなど他の運転モードが実施されるよう
になっていても良い。

【００１１】第１発明のアシスト制御手段は、例えばＮ
ＶＨや燃費、エミッションが大きく損なわれるようなア
クセル操作量の急激な増大時に、電動モータによるトル
クアシストを優先して行い、例えばそのアシスト分だけ
エンジン出力の増大が抑制されるように構成される。第
２発明のアシスト制御手段は、例えば燃料噴射量の増量
補正が所定値を超えないように構成されるが、燃料噴射
量の増量補正を禁止する、すなわち実質的にアクセル操
作量の増加による燃料噴射量の増量補正を行わないよう
にするものであっても良い。電動モータによるトルクア
シスト量とエンジン出力の抑制量（本来の増加からの低
減量）とは略同じであることが望ましいが、それ等の間
に多少の差があっても差し支えない。

【００１２】アシスト制御手段は、結果的にエンジン出
力の増大を抑制するものであれば良く、例えばエンジン
および電動モータを動力源とする走行時には電動モータ
のモータトルクを通常よりも大きく上昇させ、エンジン
のみを動力源とする走行時に電動モータがフリー回転し
ている場合は電動モータに回転トルクを与え、エンジン
のみを動力源とする走行時に電動モータが発電機として
充電制御を行っている場合はモータトルク（回生制動ト
ルク）を低下させるなど、電動モータの作動状態に応じ
て種々の態様で実施できる。

【００１３】アクセル操作量の増加による燃料噴射量の
増量補正としては、クランク角同期噴射および非同期噴
射の２種類が知られており、その何れか一方のみに適用
する場合であっても良いが、両方に適用することも可能
である。同期噴射の増量補正は、例えばアクセル操作量
の変化から予測される負荷変化量やエンジン水温などを
パラメータとして求められ、非同期噴射の増量補正は、
例えばアクセル操作量の変化から予測されるスロットル
弁開度の変化率などをパラメータとして求められる。負
荷変化量は、例えば吸入行程１回当たりの吸入空気量の
変化量ΔＱ／Ｎ _E などである。

【００１４】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である制御
装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動
装置１０の骨子図である。このハイブリッド駆動装置１
０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用の
もので、燃料の燃焼によって作動するエンジン（ガソリ
ンエンジンなど）１２と、電動モータおよび発電機とし
て使用されるモータジェネレータ１４と、シングルピニ
オン型の遊星歯車装置１６と、自動変速機１８とを車両
の前後方向に沿って備えており、出力軸１９から図示し
ないプロペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆
動輪（後輪）へ動力を伝達する。遊星歯車装置１６は機
械的に力を合成分配する合成分配機構で、モータジェネ
レータ１４と共に電気式トルコン２４を構成しており、
そのリングギヤ１６ｒは第１クラッチＣＥ₁ を介してエ
ンジン１２に連結され、サンギヤ１６ｓはモータジェネ
レータ１４のロータ軸１４ｒに連結され、キャリア１６
ｃは自動変速機１８のインプットシャフト２６に連結さ
れている。また、サンギヤ１６ｓおよびキャリア１６ｃ
は第２クラッチＣＥ₂ によって連結されるようになって
いる。なお、エンジン１２の出力は、回転変動やトルク
変動を抑制するためのフライホイール２８およびスプリ
ング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を介して
第１クラッチＣＥ₁ に伝達される。第１クラッチＣＥ₁
および第２クラッチＣＥ₂ は、何れも油圧アクチュエー
タによって係合、解放される摩擦式の多板クラッチであ
る。

【００１５】自動変速機１８は、前置式オーバードライ
ブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単
純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後
進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。具
体的には、副変速機２０はシングルピニオン型の遊星歯
車装置３２と、油圧アクチュエータによって摩擦係合さ
せられる油圧式のクラッチＣ₀ 、ブレーキＢ₀ と、一方
向クラッチＦ₀ とを備えて構成されている。主変速機２
２は、３組のシングルピニオン型の遊星歯車装置３４、
３６、３８と、油圧アクチュエータによって摩擦係合さ
せられる油圧式のクラッチＣ₁ , Ｃ₂ 、ブレーキＢ₁ ，
Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ と、一方向クラッチＦ ₁ ，Ｆ₂ とを備
えて構成されている。そして、図２に示されているソレ
ノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧
回路４４が切り換えられたり、シフトレバー４０に機械
的に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回
路４４が機械的に切り換えられたりすることにより、係
合手段であるクラッチＣ₀，Ｃ₁ ，Ｃ₂ 、ブレーキＢ
₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ がそれぞれ係合、解放制御
され、図３に示されているようにニュートラル（Ｎ）と
前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後進１段（Ｒｅｖ）の各
変速段が成立させられる。なお、上記自動変速機１８や
前記電気式トルコン２４は、中心線に対して略対称的に
構成されており、図１では中心線の下半分が省略されて
いる。

【００１６】図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッ
チの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー４０がエ
ンジンブレーキレンジ、すなわち「３」、「２」、また
は「Ｌ」レンジ、或いは「ＤＭ（ダイレクトモード）」
レンジへ操作された場合に係合、そして、空欄は非係合
を表している。その場合に、ニュートラルＮ、後進変速
段Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバ
ー４０に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブに
よって油圧回路４４が機械的に切り換えられることによ
って成立させられ、シフトレバー４０がＤ（前進）レン
ジへ操作された場合の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間の変速や
ＤＭレンジでのエンジンブレーキの有無はソレノイドバ
ルブＳＬ１〜ＳＬ４によって電気的に制御される。ま
た、前進変速段の変速比は１ｓｔ（第１変速段）から５
ｔｈ（第５変速段）となるに従って段階的に小さくな
り、４ｔｈの変速比ｉ₄ ＝１（直結）である。図３に示
されている変速比は一例である。

【００１７】シフトレバー４０は、図８に示すように
「Ｐ（パーキング）」、「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニ
ュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、「ＤＭ（ダイレ
クトモード）」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の計
９つの操作レンジへ操作することが可能で、このうち図
の上下方向（車両前後方向）に位置する６つの操作位置
に対応してマニュアルシフトバルブは移動させられ、そ
の６つの操作位置はシフトポジションセンサ４６によっ
て検知される。「ＤＭ」レンジは、前記５つの前進変速
段（エンジンブレーキ作動）を手動で切換操作できるレ
ンジで、「ＤＭ」レンジへ操作されたことはダイレクト
モードスイッチ４１（図２参照）によって検出されるよ
うになっている。「ＤＭ」レンジでは、前後方向（図の
上下方向）へシフトレバー４０を操作することが可能
で、「ＤＭ」レンジでのそのシフトレバー４０の前後操
作が＋スイッチ４２および−スイッチ４３によって検出
されるとともに、自動変速機１８は＋スイッチ４２の操
作回数に応じてアップシフトされ、−スイッチ４３の操
作回数に応じてダウンシフトされる。

【００１８】油圧回路４４は図４に示す回路を備えてい
る。図４において符号７０は１−２シフトバルブを示
し、符号７１は２−３シフトバルブを示し、符号７２は
３−４シフトバルブを示している。これらのシフトバル
ブ７０、７１、７２の各ポートの各変速段での連通状態
は、それぞれのシフトバルブ７０、７１、７２の下側に
示している通りである。なお、その数字は各変速段を示
す。

【００１９】２−３シフトバルブ７１のポートのうち第
１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通する
ブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ₃ が油路７５を
介して接続されている。この油路にはオリフィス７６が
介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ
₃ との間にダンパーバルブ７７が接続されている。この
ダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ₃ にライン圧Ｐ
Ｌが急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝
作用を行うものである。

【００２０】符号７８はＢ−３コントロールバルブであ
って、第３ブレーキＢ₃ の係合圧を制御するようになっ
ている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７８
は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装
したスプリング８１とを備えており、スプール７９によ
って開閉される入力ポート８２に油路７５が接続され、
またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる出力
ポート８３が第３ブレーキＢ₃ に接続されている。さら
にこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成
したフィードバックポート８４に接続されている。一
方、上記スプリング８１を配置した箇所に開口するポー
ト８５には、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第
３変速段以上の変速段でＤレンジ圧（ライン圧ＰＬ）を
出力するポート８６が油路８７を介して連通させられて
いる。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポ
ート８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続さ
れ、信号圧Ｐ_SLU が作用させられるようになっている。
したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７８は、スプリ
ング８１の弾性力とポート８５に供給される油圧とによ
って調圧レベルが設定され、且つ制御ポート８８に供給
される信号圧Ｐ_SLU が高いほどスプリング８１による弾
性力が大きくなるように構成されている。

【００２１】図４における符号８９は、２−３タイミン
グバルブであって、この２−３タイミングバルブ８９
は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成したス
プール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置
したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１のプラ
ンジャ９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９
３とを有している。２−３タイミングバルブ８９の中間
部のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路
９５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速
段以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられる
ポート９６に接続されている。油路９５は途中で分岐し
て、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポー
ト９７にオリフィスを介して接続されており、上記ポー
ト９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９９
を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されてい
る。そして、第１のプランジャ９１の端部に開口してい
るポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、
また第２のプランジャ９３の端部に開口するポートに第
２ブレーキＢ₂ がオリフィスを介して接続されている。

【００２２】前記油路８７は第２ブレーキＢ₂ に対して
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィ
ス１０２とが介装されている。また、この油路８７から
分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ₂ から排圧す
る場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１
０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリ
フィスコントロールバルブ１０５に接続されている。

【００２３】オリフィスコントロールバルブ１０５は第
２ブレーキＢ₂ からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール１０６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ₂
が接続されており、このポート１０７より図での下側に
形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されてい
る。第２ブレーキＢ₂ を接続してあるポート１０７より
図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポート
に選択的に連通させられるポートであって、このポート
１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コントロー
ルバルブ７８のポート１１１が接続されている。尚、こ
のポート１１１は、第３ブレーキＢ₃ を接続してある出
力ポート８３に選択的に連通させられるポートである。

【００２４】オリフィスコントロールバルブ１０５のポ
ートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を
介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続
されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変
速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、
また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブ
ＳＬ４の信号圧を出力するポートである。さらに、この
オリフィスコントロールバルブ１０５には、前記油路９
５から分岐した油路１１５が接続されており、この油路
１１５を選択的にドレインポートに連通させるようにな
っている。

【００２５】なお、前記２−３シフトバルブ７１におい
て第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポー
ト１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちス
プリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に
油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフ
トバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路
８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介し
てソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。

【００２６】符号１２１は第２ブレーキＢ₂ 用のアキュ
ームレータを示し、その背圧室にはリニアソレノイドバ
ルブＳＬＮが出力する信号圧Ｐ_SLN に応じて調圧された
アキュームレータコントロール圧Ｐ_acが供給されるよう
になっている。２→３変速時に前記２−３シフトバルブ
７１が切り換えられると、第２ブレーキＢ₂ には油路８
７を介してＤレンジ圧（ライン圧ＰＬ）が供給される
が、このライン圧ＰＬによってアキュムレータ１２１の
ピストン１２１ｐが上昇を開始する。このピストン１２
１ｐが上昇している間は、ブレーキＢ₂ に供給される油
圧（係合圧）Ｐ_B2は、スプリング１２１ｓの下向きの付
勢力およびピストン１２１ｐを下向きに付勢する上記ア
キュムレータコントロール圧Ｐ_acと釣り合う略一定、厳
密にはスプリング１２１ｓの圧縮変形に伴って漸増させ
られ、ピストン１２１ｐが上昇端に達するとライン圧Ｐ
Ｌまで上昇させられる。すなわち、ピストン１２１ｐが
移動する変速過渡時の係合圧Ｐ_B2は、アキュムレータコ
ントロール圧Ｐ_acによって定まるのである。

【００２７】アキュムレータコントロール圧Ｐ_acは、第
３変速段成立時に係合制御される上記第２ブレーキＢ₂
用のアキュムレータ１２１の他、図示は省略するが第１
変速段成立時に係合制御されるクラッチＣ₁ 用のアキュ
ムレータ、第４変速段成立時に係合制御されるクラッチ
Ｃ₂ 用のアキュムレータ、第５変速段成立時に係合制御
されるブレーキＢ₀ 用のアキュムレータにも供給され、
それ等の係合・解放時の過渡油圧が制御される。

【００２８】図４の符号１２２はＣ−０エキゾーストバ
ルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ₀ 用のアキ
ュームレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ
１２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジ
ンブレーキを効かせるためにクラッチＣ₀ を係合させる
ように動作するものである。

【００２９】このような油圧回路４４によれば、第２変
速段から第３変速段への変速、すなわち第３ブレーキＢ
₃ を解放すると共に第２ブレーキＢ₂ を係合する所謂ク
ラッチツウクラッチ変速において、入力軸２６の入力ト
ルクなどに基づいて第３ブレーキＢ₃ の解放過渡油圧や
第２ブレーキＢ₂ の係合過渡油圧を制御することによ
り、変速ショックを好適に軽減することができる。その
他の変速についても、リニアソレノイドバルブＳＬＮの
デューティ制御によってアキュムレータコントロール圧
Ｐ_acを調圧することにより、クラッチＣ₁ 、Ｃ₂ やブレ
ーキＢ₀ の過渡油圧が制御される。

【００３０】ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示さ
れるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自
動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらの
コントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等
を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、アク
セル操作量センサ６２、車速センサ６３、インプットシ
ャフト回転数センサ６４、パターンセレクトスイッチ６
５からそれぞれアクセル操作量θ_AC、車速Ｖ（自動変速
機１８の出力軸１９の回転数Ｎ_O に対応）、自動変速機
１８の入力軸２６の回転数Ｎ_I 、選択パターンを表す信
号が供給される他、エンジントルクＴ_E やモータトルク
Ｔ_M 、エンジン回転数Ｎ_E 、モータ回転数Ｎ_M 、蓄電装
置５８の蓄電量ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、シフ
トレバー４０の操作レンジなどに関する情報が、種々の
検出手段などから供給されるようになっており、予め設
定されたプログラムに従って信号処理を行う。アクセル
操作量θ_ACは、アクセルペダルなど運転者により出力要
求量に応じて操作されるアクセル操作手段４８の操作量
である。パターンセレクトスイッチ６５はパターン選択
手段で、動力性能を重視した走行を行うパワーパターン
および通常のノーマルパターンの何れかを選択できる。
なお、エンジントルクＴ_E はスロットル弁開度や燃料噴
射量などから求められ、モータトルクＴ_M はモータ電流
などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータジェネレータ
１４がジェネレータとして機能する充電時のモータ電流
や充電効率などから求められる。

【００３１】前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用
コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、アクセル操
作量θ_AC等の運転状態に応じて出力が制御される。モー
タジェネレータ１４は、図５に示すようにＭ／Ｇ制御器
（インバータ）５６を介してバッテリー等の蓄電装置５
８に接続されており、ハイブリッド制御用コントローラ
５０により、その蓄電装置５８から電気エネルギーが供
給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態
と、回生制動（モータジェネレータ１４自体の電気的な
制動トルク）によりジェネレータとして機能して蓄電装
置５８に電気エネルギーを充電する充電状態と、ロータ
軸１４ｒが自由回転することを許容する無負荷状態とに
切り換えられる。また、前記第１クラッチＣＥ₁ 及び第
２クラッチＣＥ₂ は、ハイブリッド制御用コントローラ
５０により電磁弁等を介して油圧回路４４が切り換えら
れることにより、係合或いは解放状態が切り換えられ
る。自動変速機１８は、自動変速制御用コントローラ５
２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４、リニ
アソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬＮの励磁状態
が制御され、油圧回路４４が切り換えられたり油圧制御
が行われたりすることにより、運転状態（例えばアクセ
ル操作量θ_ACおよび車速Ｖなど）に応じて予め設定され
た変速パターンに従って変速段が自動的に切り換えられ
る。この変速パターンは、前記パターンセレクトスイッ
チ６５によって選択されるパワーパターンおよびノーマ
ルパターンに対応して２種類が用意されている。

【００３２】ハイブリッド制御用コントローラ５０は、
例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４１４
８号に記載されているように、図６に示すフローチャー
トに従って図７に示す９つの運転モードの１つを選択
し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式トル
コン２４を作動させる。

【００３３】図６において、ステップＳ１ではエンジン
始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力
源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネ
レータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりす
るために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があった
か否か等によって判断し、始動要求があればステップＳ
２でモード９を選択する。モード９は、図７から明らか
なように第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２ク
ラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１
４により遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転
駆動すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行
ってエンジン１２を始動する。このモード９は、車両停
止時には前記自動変速機１８をニュートラルにして行わ
れ、モード１のように第１クラッチＣＥ₁ を解放したモ
ータジェネレータ１４のみを動力源とする走行時には、
第１クラッチＣＥ₁ を係合すると共に走行に必要な要求
出力以上の出力でモータジェネレータ１４を作動させ、
その要求出力以上の余裕出力でエンジン１２を回転駆動
することによって行われる。また、車両走行時であって
も、一時的に自動変速機１８をニュートラルにしてモー
ド９を実行することも可能である。

【００３４】ステップＳ１の判断が否定された場合、す
なわちエンジン始動要求がない場合には、ステップＳ３
を実行することにより、制動力の要求があるか否かを、
例えばブレーキがＯＮか否か、シフトレバー４０の操作
レンジがＬや２などのエンジンブレーキレンジ或いはＤ
Ｍレンジで、且つアクセル操作量θ_ACが０か否か、或い
は単にアクセル操作量θ_ACが０か否か、等によって判断
する。この判断が肯定された場合にはステップＳ４を実
行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯ
Ｃが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判断し、
ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８を選択し、
ＳＯＣ＜ＢであればステップＳ６でモード６を選択す
る。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを
充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５
８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が
設定される。

【００３５】上記ステップＳ５で選択されるモード８
は、図７に示されるように第１クラッチＣＥ₁ を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モ
ータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の
引き擦り回転やポンプ作用による制動力、すなわちエン
ジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレ
ーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モ
ータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転さ
せられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大とな
って充放電効率等の性能を損なうことが回避される。

【００３６】ステップＳ６で選択されるモード６は、図
７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を解放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジ
ン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。また、第１クラッ
チＣＥ₁ が解放されてエンジン１２が遮断されているた
め、そのエンジン１２の回転抵抗によるエネルギー損失
がないとともに、蓄電量ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少な
い場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣ
が過大となって充放電効率等の性能を損なうことがな
い。

【００３７】ステップＳ３の判断が否定された場合、す
なわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７を実行
し、エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモ
ード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停
止時か否か、すなわち車速Ｖ≒０か否か等によって判断
する。この判断が肯定された場合には、ステップＳ８に
おいてアクセルがＯＮか否か、すなわちアクセル操作量
θ_ACが略零の所定値より大きいか否かを判断し、アクセ
ルＯＮの場合にはステップＳ９でモード５を選択し、ア
クセルがＯＮでなければステップＳ１０でモード７を選
択する。

【００３８】上記ステップＳ９で選択されるモード５
は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を解放（ＯＦＦ）し、
エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４
の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進さ
せるものである。具体的に説明すると、遊星歯車装置１
６のギヤ比をρ_E とすると、エンジントルクＴ_E ：遊星
歯車装置１６の出力トルク：モータトルクＴ_M ＝１：
（１＋ρ_E ）：ρ_E となるため、例えばギヤ比ρ_Eを一
般的な値である０．５程度とすると、エンジントルクＴ
_E の半分のトルクをモータジェネレータ１４が分担する
ことにより、エンジントルクＴ_E の約１．５倍のトルク
がキャリア１６ｃから出力される。すなわち、モータジ
ェネレータ１４のトルクの（１＋ρ_E ）／ρ_E 倍の高ト
ルク発進を行うことができるのである。また、モータ電
流を遮断してモータジェネレータ１４を無負荷状態とす
れば、ロータ軸１４ｒが逆回転させられるだけでキャリ
ア１６ｃからの出力は０となり、車両停止状態となる。
すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は発進クラッチ
およびトルク増幅装置として機能するのであり、モータ
トルク（回生制動トルク）Ｔ_M を０から徐々に増大させ
て反力を大きくすることにより、エンジントルクＴ_E の
（１＋ρ_E ）倍の出力トルクで車両を滑らかに発進させ
ることができるのである。

【００３９】ここで、本実施例では、エンジン１２の最
大トルクの略ρ_E 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。また、本実施例で
はモータトルクＴ_M の増大に対応して、スロットル弁開
度や燃料噴射量を増大させてエンジン１２の出力を大き
くするようになっており、反力の増大に伴うエンジン回
転数Ｎ_E の低下に起因するエンジンストール等を防止し
ている。

【００４０】ステップＳ１０で選択されるモード７は、
図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合（Ｏ
Ｎ）し、第２クラッチＣＥ₂ を解放（ＯＦＦ）し、エン
ジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速機１８のインプッ
トシャフト２６に対する出力が零となる。これにより、
モード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両
停止時に一々エンジン１２を停止させる必要がないとと
もに、前記モード５のエンジン発進が実質的に可能とな
る。

【００４１】ステップＳ７の判断が否定された場合、す
なわちエンジン発進の要求がない場合にはステップＳ１
１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１判定値
Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走行抵抗
を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θ_AC
やその変化速度、車速Ｖ（出力回転数Ｎ_O ）、自動変速
機１８の変速段などに基づいて、予め定められたデータ
マップや演算式などにより算出される。また、第１判定
値Ｐ１はエンジン１２のみを動力源として走行する中負
荷領域とモータジェネレータ１４のみを動力源として走
行する低負荷領域の境界値であり、エンジン１２による
充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量
や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等
によって定められている。

【００４２】ステップＳ１１の判断が肯定された場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合に
は、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最
低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａであればス
テップＳ１３でモード１を選択する一方、ＳＯＣ＜Ａで
あればステップＳ１４でモード３を選択する。最低蓄電
量Ａはモータジェネレータ１４を動力源として走行する
場合に蓄電装置５８から電気エネルギーを取り出すこと
が許容される最低の蓄電量であり、蓄電装置５８の充放
電効率などに基づいて例えば７０％程度の値が設定され
る。

【００４３】上記モード１は、前記図７から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ₁ を解放（ＯＦＦ）し、第２クラ
ッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、
モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として
車両を走行させる。この場合も、第１クラッチＣＥ₁が
解放されてエンジン１２が遮断されるため、前記モード
６と同様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適
当に変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御
が可能である。また、このモード１は、要求出力Ｐｄが
第１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の
蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるた
め、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエ
ネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できる
とともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ
より低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。

【００４４】ステップＳ１４で選択されるモード３は、
図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ および第２
クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を
運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジ
ン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ１４で消費されるように、そのモータジェネレー
タ１４の電流制御が行われる。

【００４５】ステップＳ１１の判断が否定された場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きい場合
には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐｄが第１判
定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さいか否か、
すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断する。第２判定
値Ｐ２は、エンジン１２のみを動力源として走行する中
負荷領域とエンジン１２およびモータジェネレータ１４
の両方を動力源として走行する高負荷領域の境界値であ
り、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率
を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ
少なくなるように実験等によって予め定められている。
そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステップＳ１６でＳ
ＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステッ
プＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合には前
記ステップＳ１４でモード３を選択する。また、Ｐｄ≧
Ｐ２であればステップＳ１８でＳＯＣ≧Ａか否かを判断
し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１９でモード４を
選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合にはステップＳ１７でモード
２を選択する。

【００４６】上記モード２は、前記図７から明らかなよ
うに第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ を共
に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転
し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもの
で、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させ
る。また、モード４は、第１クラッチＣＥ₁ および第２
クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を
運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転駆動する
もので、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の
両方を動力源として車両を高出力走行させる。このモー
ド４は、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領
域で実行されるが、エンジン１２およびモータジェネレ
ータ１４を併用しているため、エンジン１２およびモー
タジェネレータ１４の何れか一方のみを動力源として走
行する場合に比較してエネルギー効率が著しく損なわれ
ることがなく、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄
電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるた
め、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低
下して充放電効率等の性能を損なうことがない。

【００４７】上記モード１〜４の運転条件についてまと
めると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負
荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータ
ジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を
選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２
≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選
択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両
方を動力源として走行する。また、ＳＯＣ＜Ａの場合に
は、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷
領域でステップＳ１４のモード３を実行することにより
蓄電装置５８を充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値
Ｐ２以上の高負荷領域ではステップＳ１７でモード２が
選択され、充電を行うことなくエンジン１２により高出
力走行が行われる。

【００４８】ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ
＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰ
ｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行さ
れるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４
よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れている
ため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する
場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。また、高
負荷領域では、モータジェネレータ１４およびエンジン
１２を併用して走行するモード４が望ましいが、蓄電装
置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより小さい場合に
は、上記モード２によるエンジン１２のみを動力源とす
る運転が行われることにより、蓄電装置５８の蓄電量Ｓ
ＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なくなって充放電効率等の
性能を損なうことが回避される。

【００４９】ハイブリッド制御用コントローラ５０はま
た、上記モード切換制御とは別に運転者の選択などによ
り、図９に示すフローチャートに従ってモータジェネレ
ータ１４によるアシスト制御を行う。ハイブリッド制御
用コントローラ５０による一連の信号処理のうち図９の
ステップＳＡ４〜ＳＡ８を実行する部分は、請求項１に
記載のアシスト制御手段として機能している。

【００５０】図９は、基本的にはエンジン１２を動力源
として走行する（図７のモード２に相当）とともに、所
定の条件下でモータジェネレータ１４によりアシストす
る（図７のモード４に相当）場合で、アクセル操作量θ
_ACの増大時に実行される。ステップＳＡ１では、シフト
ポジションセンサ４６からの信号に基づいてシフトレバ
ー４０の操作レンジが「４」、「Ｄ」、または「ＤＭ」
か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳＡ２以下を
実行するが、ＮＯの場合はステップＳＡ９でアクセル操
作量θ_ACの増加に応じて通常のエンジン出力増大制御を
行う。このエンジン出力増大制御は、燃料噴射制御の増
量補正などを含むものである。

【００５１】ステップＳＡ２では、山間地走行か否かを
例えばアクセル操作量θ_ACと車速Ｖとの関係などの走行
状態に基づいて判断し、山間地走行であればステップＳ
Ａ４以下を実行するが、山間地走行でない場合はステッ
プＳＡ３を実行する。ステップＳＡ３では、ダイレクト
モードスイッチ４１からの信号に基づいて「ＤＭ」レン
ジか否かを判断し、「ＤＭ」レンジであればステップＳ
Ａ４以下を実行するが、「ＤＭ」レンジでなければ前記
ステップＳＡ９を実行する。なお、パターンセレクトス
イッチ６５によってパワーパターンが選択されている場
合にはステップＳＡ４以下を実行するなど、更に別の実
行条件を付加することもできるし、それ等の実行条件を
省略して常にステップＳＡ４以下を実行するようにして
も良い。

【００５２】ステップＳＡ４では、例えば１秒程度等の
所定時間内におけるアクセル操作量θ_ACの増加幅（θ
_AC2 −θ_AC1 ）が予め定められた所定値α以上か否かを
判断し、（θ_AC2 −θ_AC1 ）≧αであればステップＳＡ
５を実行する。ステップＳＡ５では、例えばデータの読
込みサイクル（例えば数十ｎｓ）当たりの増加量である
アクセル操作量θ_ACの増加率ｄθ_AC／ｄｔが予め定めら
れた所定値β以上か否かを判断し、ｄθ_AC／ｄｔ≧βで
あればステップＳＡ６を実行する。これ等の所定値α、
βは、ＮＶＨや燃費、エミッションが大きく損なわれる
ような急激なアクセル変化を判断するように定められ、
ＮＯの場合は前記ステップＳＡ９を実行する。

【００５３】ステップＳＡ６では、蓄電量ＳＯＣが前記
最低蓄電量Ａ以上か否か、すなわちモータジェネレータ
１４を電動モータとして使用可能か否かを判断し、ＳＯ
Ｃ≧Ａであれば、ステップＳＡ７でモータジェネレータ
１４を回転駆動してトルクアシストを行い、ステップＳ
Ａ８でエンジン１２の出力増大制御を行う。ステップＳ
Ａ８のエンジン出力増大制御は、アクセル操作量θ_ACの
大きさや増加率ｄθ_AC／ｄｔ等に基づく通常の出力増大
量からモータジェネレータ１４によるトルクアシスト分
だけ差し引いたもので、図１０に実線で示すようにエン
ジントルクＴ_Mは緩やかに上昇させられる。図１０の破
線は、モータジェネレータ１４によるトルクアシストを
行わない場合で、一番下の欄のＴ_T は、モータトルクＴ
_M とエンジントルクＴ_M とを合わせた総トルクである。

【００５４】このような本実施例のハイブリッド駆動装
置１０によれば、アクセル操作量θ _ACの増加時にモータ
ジェネレータ１４によるトルクアシストが行われ、その
トルクアシスト分だけエンジン１２の出力変化が抑制さ
れるため、所定の加速性能を維持しつつエンジン１２の
急激な出力変化に起因するＮＶＨや燃費、エミッション
の悪化が防止される。

【００５５】特に、本実施例ではアクセル操作量θ_ACの
増加が所定より大きい場合、具体的には増加幅（θ_AC2
−θ_AC1 ）が所定値α以上で且つ増加率ｄθ_AC／ｄｔが
所定値β以上の場合に、上記モータジェネレータ１４に
よるトルクアシストを行うようになっているため、アク
セル操作量θ_ACの増加時に常にモータジェネレータ１４
によるトルクアシストを行う場合に比較して、モータジ
ェネレータ１４の使用頻度や電力消費量が低減される。
これにより、モータジェネレータ１４によるトルクアシ
ストに起因して蓄電装置５８の蓄電容量を大きくした
り、モータジェネレータ１４の耐久性が損なわれたりす
るなどの問題が回避される。

【００５６】なお、ＮＶＨや燃費、エミッションの悪化
は、特にアクセル操作量θ_ACの増加が大きい場合に顕著
となるため、アクセル操作量θ_ACの増加が所定より小さ
い場合、具体的には増加幅（θ_AC2 −θ_AC1 ）が所定値
αより小さい場合や、増加率ｄθ_AC／ｄｔが所定値βよ
り小さい場合に、その増加に応じてエンジン出力が増加
させられても、ＮＶＨや燃費、エミッションが大きく損
なわれることはない。

【００５７】次に、第２発明の一実施例を図１１のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。なお、この図１１の
フローチャートは、エンジン１２を動力源とする走行時
に実行されるもので、ハイブリッド制御用コントローラ
５０による一連の信号処理のうちステップＳＢ４〜ＳＢ
１１を実行する部分は、請求項２に記載のアシスト制御
手段として機能している。

【００５８】ステップＳＢ１では、ガソリンの噴射時間
制御が始動後噴射時間領域か否かを判断し、始動後噴射
時間であればステップＳＢ２以下を実行する。始動後噴
射時間は、吸入空気質量情報に基づいて噴射時間を演算
する制御で、吸入空気質量情報に基づかない始動時の噴
射時間と区別されている。ステップＳＢ２では、蓄電量
ＳＯＣが前記最低蓄電量Ａ以上か否か、すなわちモータ
ジェネレータ１４を電動モータとして使用可能か否かを
判断し、ＳＯＣ≧ＡであればステップＳＢ３以下を実行
するが、ＳＯＣ＜Ａの場合はステップＳＢ１２で通常の
エンジン出力制御を行う。

【００５９】ここで、上記通常のエンジン出力制御につ
いて一具体例を説明すると、例えば「自動車工学シリー
ズ 電子制御ガソリン噴射」（山海堂発行）に記載され
ているように、始動後のクランク角同期噴射制御におけ
るガソリン噴射時間Ｔ_I は次式(1) に従って求められ
る。 Ｔ_I ＝Ｔ_P ×Ｆ_C ＋Ｔ_V ・・・(1) Ｔ_I ：ガソリン噴射時間 Ｔ_P ：基本噴射時間 Ｆ_C ：基本噴射時間の補正係数 Ｔ_V ：インジェクタの無効噴射時間

【００６０】Ｔ_P は所定空燃比（一般的には理論空燃比
１４．７が設定される）を実現する噴射時間で、Ｆ_C は
Ｔ_P が実現する空燃比を変化させるときなどに用いる補
正係数であり、この補正係数Ｆ_C は例えば次式(2) に示
すパラメータに基づいてデータマップなどから求められ
る。 Ｆ_C ＝ｇ（Ｆ_ET，Ｆ_AC，Ｆ_DC，Ｆ_O ，Ｆ_L ，Ｆ_H ）・・・(2) Ｆ_ET：エンジン温度にかかわる補正係数 Ｆ_AC：加速運転時の補正係数 Ｆ_DC：減速運転時の補正係数 Ｆ_O ：理論空燃比へのフィードバック補正係数 Ｆ_L ：学習制御による補正係数 Ｆ_H ：高負荷・高回転運転時の補正係数

【００６１】上記加速運転時の補正係数（加速補正係
数）Ｆ_ACは、アクセル操作量の増加による燃料噴射量の
増量補正に相当するもので、例えば次式(3) に従って求
められる。Ｆ_DL1 は、吸気管内圧力（吸気管内圧力は負
荷に相当する）が高いほど気化速度が遅くなることを補
正するためのもので、負荷としては、吸入行程１回あた
りの吸入空気量Ｑ／Ｎ_E やスロットル弁開度などが用い
られ、それ等はアクセル操作量θ_ACの変化から予測され
る。図１３はＦ_DL1 の一例で、吸入空気量Ｑ／Ｎ _E の変
化ΔＱ／Ｎ_E が大きいほど補正係数Ｆ_DL1 は大きくな
る。Ｆ_THW1は、ガソリン付着部温度が低いほど気化速度
が遅くなることを補正するためのもので、例えば図１４
に示すように、冷却水温度が低いほど補正係数Ｆ_THW1は
大きくなる。なお、アクセル操作量θ_ACの変化率等をパ
ラメータとして負荷変化量に応じた補正係数Ｆ_DL1 が求
められるようにすることもできる。 Ｆ_AC＝Ｆ_DL1 ×Ｆ_THW1 ・・・(3) Ｆ_DL1 ：負荷変化量に応じた補正係数 Ｆ_THW1：冷却水温度に応じた補正係数

【００６２】図１１に戻って、ステップＳＢ３では上記
(3) 式に従って通常のエンジン出力制御における加速補
正係数Ｆ_ACを算出し、ステップＳＢ４では、その加速補
正係数Ｆ_ACが予め定められた所定値Ｆ_AC ^* 以上か否かを
判断する。所定値Ｆ_AC ^* は、ＮＶＨや燃費、エミッショ
ンが大きく損なわれるような急激なガソリン噴射量の増
量を判断するように定められ、Ｆ_AC≧Ｆ_AC ^* であればス
テップＳＢ５以下のモータジェネレータ１４によるアシ
スト制御を行う。

【００６３】ステップＳＢ５では、加速補正係数Ｆ_ACが
所定値Ｆ_AC ^* より大きくならないようにするモータトル
クＴ_M のアシスト量ΔＴ_M １を算出する。例えば、Ｆ_AC
≒Ｆ _AC ^* とした場合のエンジン出力と、実際の加速補正
係数Ｆ_ACをそのまま用いた場合のエンジン出力との差を
求め、その差に相当するトルクをアシスト量ΔＴ_M １と
して算出する。そして、ステップＳＢ６ではアシスト量
ΔＴ_M １でモータジェネレータ１４を作動させ、ステッ
プＳＢ７ではＦ_AC＝Ｆ_AC ^* としてガソリン噴射時間Ｔ_I
を求めてエンジン出力制御、すなわち燃料噴射制御やス
ロットル弁制御を行う。図１２は、このようなモータジ
ェネレータ１４によるアシスト制御が行われた場合のタ
イムチャートの一例で、エンジントルクＴ_E は緩やかに
立ち上げられる。なお、加速補正係数Ｆ_AC＝１、すなわ
ち増量補正が０となるようにモータジェネレータ１４に
よるアシスト制御を行うことも可能である。

【００６４】前記ステップＳＢ４の判断がＮＯの場合、
すなわちＦ_AC＜Ｆ_AC ^* の場合は、ステップＳＢ８を実行
し、クランク角非同期噴射量Ｔ_B が予め定められた所定
値Ｔ _B ^* 以上か否かを判断する。クランク角非同期噴射
は、クランク角に同期しない急加速時の臨時的な噴射
で、アクセル操作量の増加による燃料噴射量の増量補正
に相当するものであり、非同期噴射量Ｔ_B は例えばスロ
ットル弁開度の変化率などをパラメータとするデータマ
ップや演算式から求められる。図１５は、非同期噴射量
Ｔ_B とスロットル弁開度の変化率との関係の一例を示す
図で、この場合のスロットル弁開度の変化率はアクセル
操作量θ_ACの変化から予測されるが、アクセル操作量θ
_ACの変化率等をパラメータとして非同期噴射量Ｔ_B が求
められるようにすることもできる。所定値Ｔ_B ^* は、Ｎ
ＶＨや燃費、エミッションが大きく損なわれるような急
激なガソリン噴射量の増量を判断するように定められ、
Ｔ_B≧Ｔ_B ^* であればステップＳＢ９以下のモータジェ
ネレータ１４によるアシスト制御を行うが、Ｔ_B ＜Ｔ_B
^* の場合は前記ステップＳＢ１２を実行する。

【００６５】ステップＳＢ９では、非同期噴射量Ｔ_B が
所定値Ｔ_B ^* より大きくならないようにするモータトル
クＴ_M のアシスト量ΔＴ_M ２を算出する。例えば、Ｔ_B
≒Ｔ _B ^* で非同期噴射を行った場合のエンジン出力と、
実際の非同期噴射量Ｔ_B をそのまま用いた場合のエンジ
ン出力との差を求め、その差に相当するトルクをアシス
ト量ΔＴ_M ２として算出する。そして、ステップＳＢ１
０ではアシスト量ΔＴ _M ２でモータジェネレータ１４を
作動させ、ステップＳＢ１１ではＴ_B ＝Ｔ_B ^*として非
同期噴射制御を行う。なお、スロットル弁開度の変化率
が、非同期噴射が不要となる変化率ΔＴＨ₀ （図１５参
照）以下となるようにするアシスト量を、噴射量Ｔ_B で
非同期噴射制御を行った場合のエンジン出力の増加量な
どから求め、そのアシスト量でモータジェネレータ１４
を作動させることにより、非同期噴射を行わないように
することもできる。

【００６６】この実施例では、同期噴射制御における加
速補正係数Ｆ_ACが所定値Ｆ_AC ^* 以下に制限されるととも
に、非同期噴射制御の噴射量Ｔ_B が所定値Ｔ_B ^* 以下に
制限され、その制限に伴うトルクの不足分をモータジェ
ネレータ１４によるアシスト制御で補うようになってい
るため、所定の加速性能を維持しつつエンジン１２の急
激な出力変化に起因するＮＶＨや燃費、エミッションの
悪化が防止される。

【００６７】ここで、燃料噴射制御は基本的にはアクセ
ル操作量θ_AC、更には吸入空気量Ｑ／Ｎ_E に応じて行わ
れるため、モータジェネレータ１４によるアシスト量は
比較的少ない。特に、加速補正係数Ｆ_ACが所定値Ｆ_AC ^*
以上、或いは非同期噴射制御の噴射量Ｔ_B が所定値Ｔ_B
^* 以上の場合だけアシスト制御を行うようになっている
ため、モータジェネレータ１４の使用頻度や電力消費量
が低減される。これにより、モータジェネレータ１４に
よるトルクアシストに起因して蓄電装置５８の蓄電容量
を大きくしたり、モータジェネレータ１４の耐久性が損
なわれたりするなどの問題が回避される。

【００６８】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、本発明は他の態様で実施することもで
きる。

【００６９】例えば、前記実施例では後進１段および前
進５段の変速段を有する自動変速機１８が用いられてい
たが、図１６に示すように前記副変速機２０を省略して
主変速機２２のみから成る自動変速機６０を採用し、図
１７に示すように前進４段および後進１段で変速制御を
行うようにすることもできる。

【００７０】その他一々例示はしないが、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である制御装置を備えている
ハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を説明
する骨子図である。

【図２】図１のハイブリッド駆動装置が備えている制御
系統を説明する図である。

【図３】図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合
要素の作動を説明する図である。

【図４】図１の自動変速機が備えている油圧回路の一部
を示す図である。

【図５】図２のハイブリッド制御用コントローラと電気
式トルコンとの接続関係を説明する図である。

【図６】図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を
説明するフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートにおける各モード１〜９
の作動状態を説明する図である。

【図８】シフトレバーの操作パターンの一例を示す図で
ある。

【図９】本発明が適用された一実施例の特徴となる制御
作動の要部を説明するフローチャートである。

【図１０】図９のフローチャートに従ってモータアシス
ト制御が行われた場合のタイムチャートの一例である。

【図１１】本発明の別の実施例を説明するフローチャー
トである。

【図１２】図１１のフローチャートに従ってモータアシ
スト制御が行われた場合のタイムチャートの一例であ
る。

【図１３】図１１のステップＳＢ３で加速補正係数Ｆ_AC
を算出する際に用いられる補正係数Ｆ_DL1 の一例を示す
図である。

【図１４】加速補正係数Ｆ_ACを算出する際に用いられる
補正係数Ｆ_THW1の一例を示す図である。

【図１５】図１１のステップＳＢ８で算出される非同期
噴射量Ｔ_B の一例を示す図である。

【図１６】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両
のハイブリッド駆動装置の別の例を説明する骨子図であ
る。

【図１７】図１６の自動変速機の各変速段を成立させる
係合要素の作動を説明する図である。

【符号の説明】

１２：エンジン １４：モータジェネレータ（電動モータ） ４８：アクセル操作手段 ５０：ハイブリッド制御用コントローラ ステップＳＡ４〜ＳＡ８：アシスト制御手段（第１発
明） ステップＳＢ４〜ＳＢ１１：アシスト制御手段（第２発
明）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/10 ３３０ (72)発明者 畑 祐志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三上 強 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
   と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
   時の動力源として備えており、運転者によって操作され
   るアクセル操作手段のアクセル操作量に応じて前記エン
   ジンおよび前記電動モータの作動状態をそれぞれ電子制
   御するハイブリッド車両の制御装置において、 前記エンジンを動力源とする走行時に、前記アクセル操
   作手段のアクセル操作量の増加が所定より大きいことを
   条件として前記電動モータによるトルクアシストを行
   い、該エンジンの出力変化に対して該電動モータによる
   トルクの増加を優先させるアシスト制御手段を有するこ
   とを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 【請求項２】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
   と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
   時の動力源として備えており、運転者によって操作され
   るアクセル操作手段のアクセル操作量に応じて前記エン
   ジンおよび前記電動モータの作動状態をそれぞれ電子制
   御する一方、該エンジンを動力源とする走行時には、前
   記アクセル操作量の増加時に該エンジンに対する燃料噴
   射量の増量補正を行うハイブリッド車両の制御装置にお
   いて、 前記アクセル操作量の増加による前記燃料噴射量の増量
   補正を制限するとともに、該増量補正の制限に伴うトル
   クの不足分を前記電動モータによって補うアシスト制御
   手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御
   装置。