JP2008222067A - 駆動装置およびその制御方法並びに車両 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの係合状態を変更して変速する変速機を備えるものにおいて、変速段を変更する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制する。
【解決手段】変速機の変速要求がなされているときには（Ｓ１８０）、変速機の変速段が変速されるよう変速機を制御し、変速段の変更に伴って係合する側のクラッチ（係合側クラッチ）を係合する際に値１が設定される制振フラグＦｖが値１のときには（Ｓ２２０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機の変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇとの回転数偏差ΔＮｍ２に基づいて制振トルクＴｖを設定すると共に（Ｓ２３０）、この制振トルクＴｖを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（Ｓ１７０，Ｓ２４０，Ｓ２５０）、モータＭＧ２を制御する。これにより、係合側クラッチを係合する際に駆動軸に作用し得る振動を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置およびその制御方法並びに車両に関する。

従来、この種の駆動装置としては、ブレーキの係合状態の変更による変速機の変速段の変更を伴ってモータからの動力を変速して駆動軸に出力するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、モータからのトルクを駆動軸に伝達しながら変速機の変速段を変更するときには、モータの回転数が変更後回転数に近い回転数に至るまでは変速段の変更前のトルクをモータから出力し、その後、モータの回転数の変化に伴ってモータからのトルクを変速段の変更後のトルクに滑らかに変化させることにより、変速段の変更の際のトルクの落ち込みなどによる変速ショックを低減している。
特開２００６−５６３４３号公報

こうした駆動装置では、変速機の変速段を変更するときに、変更後に係合すべきブレーキを係合する際に駆動軸に振動が発生する場合がある。こうした振動は、ショックとして運転者に感じさせることがあり得るため、できるだけ低減することが望ましい。

本発明の駆動装置およびその制御方法並びに車両は、クラッチの係合状態を変更して変速する変速機を備えるものにおいて、変速段を変更する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制することを目的とする。

本発明の駆動装置およびその制御方法並びに車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
動力を出力可能な電動機と、
複数のクラッチの係合状態を変更することにより、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、該変速伝達手段の変速段が変更されると共に該変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、変速伝達手段の変速段の変更が指示されたときには、変速伝達手段の変速段が変更されると共に変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に駆動軸に出力される振動が抑制されるよう電動機と変速手段とを制御する。これにより、係合側のクラッチを係合する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制することができる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。

こうした本発明の駆動装置において、前記電動機の回転数が前記変速伝達手段の変速段の変更後に想定される回転数を含む所定回転数範囲内に至ったときに前記係合側クラッチが係合されるよう前記変速伝達手段を制御し、前記電動機の回転数が前記所定回転数範囲内に至ったときを前記係合側クラッチを係合する際として前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。また、前記変速伝達手段は、作動流体の圧力を用いて係合するクラッチを有する手段であり、前記作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記制御手段は、前記係合側クラッチに作用している作動流体の圧力が所定圧力以上に至ったときを前記係合側クラッチを係合する際として前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。これらの場合、電動機の回転数や作動流体の圧力に基づいて、係合側クラッチを係合する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制することができる。

また、本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記係合側クラッチを係合する際、第１の所定時間に亘って前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできるし、前記係合側クラッチを係合する際、前記電動機の回転数が前記変速伝達手段の変速段の変更後に想定される回転数を含む第２の所定回転数範囲内で第２の所定時間が経過するまで前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の駆動装置において、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段を備え、前記制御手段は、前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速手段の変速段を変更しているときでも、要求駆動力に基づく駆動力を前記駆動軸に出力することができる。

あるいは、本発明の駆動装置において、内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両は、前述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、駆動軸を駆動する駆動装置であって、動力を出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、該変速伝達手段の変速段が変更されると共に該変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段と、を備える駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。

この本発明の車両では、前述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、係合側のクラッチを係合する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の駆動装置の制御方法は、
動力を出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記電動機の回転軸と駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、該変速伝達手段の変速段が変更されると共に該変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機と前記変速手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の駆動装置の制御方法では、変速伝達手段の変速段の変更が指示されたときには、変速伝達手段の変速段が変更されると共に変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に駆動軸に出力される振動が抑制されるよう電動機と変速手段とを制御する。これにより、係合側のクラッチを係合する際に駆動軸に発生し得る振動を抑制することができる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達するよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ１０２と、内蔵されたモータ１０４ａからの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２や電動ポンプ１０４から圧送されたオイルの圧力（ライン圧ＰＬ）の高低を２段階に切替可能な３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６と、ライン圧ＰＬを調節可能な圧力をもってブレーキＢ１，Ｂ２側に個別に作用させるリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０８，１０９およびアキュムレータ１１０，１１１と、ライン圧を降圧して３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２の各入力ポートに供給するモジュレータバルブ１１２と、ブレーキＢ２側のコントロールバルブ１０９から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１４およびブレーキＢ１側のコントロールバルブ１０８から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときのコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１５と、を備える。実施例では、リニアソレノイドＳＬＢ１およびコントロールバルブ１０８は、リニアソレノイドＳＬＢ１が通電されるとコントロールバルブ１０８が閉弁し、リニアソレノイドＳＬＢ１の通電が解除されるとコントロールバルブ１０８が開弁するよう構成されており、リニアソレノイドＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０９は、リニアソレノイドＳＬＢ２が通電されるとコントロールバルブ１０９が開弁し、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電が解除されるとコントロールバルブ１０９が閉弁するよう構成されている。したがって、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも非通電状態とすることによりブレーキＢ１を係合すると共にブレーキＢ２を非係合として変速機６０をＨｉギヤの状態とすることができ、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも通電状態とすることによりブレーキＢ１を非係合とすると共にブレーキＢ２を係合して変速機６０をＬｏギヤの状態とすることができる。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた回転数センサ３６からの駆動軸回転数Ｎｒ，油圧回路１００におけるライン圧を検出する油圧センサ１１６からの油圧Ｐｏ０やブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧を検出する油圧センサ１１７，１１８からの油圧Ｐｏ１，Ｐｏ２などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０の油圧式アクチュエータとしての油圧回路１００における３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２への駆動信号などが出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９４と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に変速機６０の変速段を変更する際の動作について説明する。まず、駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに出力する駆動制御について説明し、その後、変速機６０の変速制御につて説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，回転数センサ３６からの駆動軸回転数Ｎｒ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸回転数Ｎｒで除して変速機６０の変速比Ｇｒを計算し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと変速機６０のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（駆動軸回転数Ｎｒ）を示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１５０）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ１６０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図８に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に変速機６０の変速比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（６）は、図７の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)

次に、変速機６０の変速要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。変速機６０の変速要求は、車速Ｖと車両に要求される要求トルクＴｒ＊とに基づいて、所定のタイミングで、変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速の要求や変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速の要求が行なわれる。変速機６０の変速段を変更するための変速マップの一例を図９に示す。図９の例では、変速機６０がＬｏギヤの状態で車速ＶがＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉを超えて大きくなってから変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速が完了するまで変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速の要求がなされ、変速機６０がＨｉギヤの状態で車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを超えて小さくなってから変速機６０のＨｉ−Ｌｏ変速が完了するまで変速機６０のＨｉ−Ｌｏ変速の要求がなされる。

変速機６０の変速要求がなされていないと判定されたときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２６０）。
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ステップＳ１８０で変速機６０の変速要求がなされていると判定されたときには、変速機６０の変速段を変更するための変速制御が開始されているか否かを判定し（ステップＳ１９０）、変速制御が開始されていないときには、変速制御の開始を指示する（ステップＳ２００）。変速制御の開始が指示されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、このルーチンと並行して図１０に例示する変速制御ルーチンを実行する。以下、図４の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図１０に例示する変速制御ルーチンについて説明する。

この変速制御ルーチンでは、まず、制振フラグＦｖに値０を設定する（ステップＳ３００）。ここで、制振フラグＦｖは、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制する必要があるときに値１が設定され、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制する必要がないときや振動を発生するおそれがないときなどに値０が設定されるフラグである。続いて、変速機６０の変速段の変更がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速かＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速のいずれであるかを判定する（ステップＳ３０５）。Ｌｏ−Ｈｉ変速のときには、Ｌｏ−Ｈｉ変速の前に前処理が必要なときにはＬｏ−Ｈｉ前処理を実行する（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）。ここで、Ｌｏ−Ｈｉ前処理としては、モータＭＧ２から出力しているトルクが大きいためにＬｏ−Ｈｉ変速の際に変速ショックを生じたりＬｏ−Ｈｉ変速をスムーズに行なうことができないときにはモータＭＧ２から出力しているトルクをＬｏ−Ｈｉ変速をスムーズに行なうことができる程度のトルクまで減少させるトルクダウン処理などを挙げることができる。Ｌｏ−Ｈｉ前処理が必要ないときやＬｏ−Ｈｉ前処理を行なった後は、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０の変速比Ｇｌｏ，Ｇｈｉとにより次式（１０）を用いて変速後のモータＭＧ２の回転数である目標回転数Ｎｍ２ｔｇを計算する（ステップＳ３３０）。そして、変速機６０のブレーキＢ１をフリクション係合を伴ってオンとすると共にブレーキＢ２をオフとするために変速機６０の油圧アクチュエータとしての油圧回路１００に対する油圧シーケンスを開始する（ステップＳ３４０）。Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を図１１に示し、Ｌｏ−Ｈｉ変速の油圧シーケンスの一例を図１２に示す。図１１中、Ｓ１軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａのサンギヤ６１の回転数を示し、Ｒ１，Ｒ２軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６２，６６の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸はリングギヤ軸３２ａの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのキャリア６４，６８の回転数を示し、Ｓ２軸はモータＭＧ２の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのサンギヤ６５の回転数を示す。図示するように、Ｌｏギヤの状態では、ブレーキＢ２がオンでブレーキＢ１がオフとされている。この状態からブレーキＢ２をオフすると、モータＭＧ２はリングギヤ軸３２ａから切り離された状態となり、電動機として機能するモータＭＧ２から正のトルクが出力されていることから、その回転数は増加しようとする。ここで、ブレーキＢ１をフリクション係合させると、モータＭＧ２の回転数は減少する。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＨｉギヤの状態の目標回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍になったときにブレーキＢ１をフリクション係合から完全にオンとすることにより、Ｈｉギヤの状態に切り替えることができる。また、図１２中、ブレーキＢ１の油圧指令がシーケンスの開始直後に大きいのは、ブレーキＢ１に係合力が作用するまでにシリンダにオイルを詰め込むためのファストフィルである。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍に至るのを待って（ステップＳ３５０，Ｓ３６０）、制振フラグＦｖに値１を設定し（ステップＳ３７０）、ブレーキＢ１を完全にオンとして油圧シーケンスを終了すると共に（ステップＳ３８０）、制振フラグＦｖに値１が設定されてから所定時間ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ３８２）、制振フラグＦｖに値０を設定し（ステップＳ３８４）、Ｌｏ−Ｈｉ前処理を行なったときにはその逆の戻し処理としてのＬｏ−Ｈｉ戻し処理を行なって（ステップＳ３９０，Ｓ４００）、変速制御ルーチンを終了する。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍に至るとは、例えば、回転数Ｎｍ２が回転数Ｎｍ２ｔｇから所定回転数Ｎ１（例えば、５０ｒｐｍや１００ｒｐｍなど）を減じたもの（Ｎｍ２ｔｇ−Ｎ１）以上で且つ回転数Ｎｍ２ｔｇに所定回転数Ｎ１を加えたもの（Ｎｍ２ｔｇ＋Ｎ１）以下であること、即ち、回転数Ｎｍ２と回転数Ｎｍ２ｔｇとの偏差（Ｎｍ２−Ｎｍ２ｔｇ）の絶対値が所定回転数Ｎ１以下になることをいう。また、所定時間ｔ１は、ブレーキＢ１を係合する際（Ｈｉ−Ｌｏ変速のときにはブレーキＢ２を係合する際）にリングギヤ軸３２ａに発生し得る振動がリングギヤ軸３２ａに発生しなくなるまでの時間などを予め実験などにより定めて用いることができ、例えば、５００ｍｓｅｃや１ｓｅｃなどを用いることができる。このように、実施例では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍に至ってから所定時間ｔ１に亘って制振フラグＦｖに値１を設定する、即ち、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制する必要があると判断するものとした。これは、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速を行なうときには、ブレーキＢ１を完全にオンとする際に、ブレーキＢ１に作用する油圧が急増して（図１２参照）、ブレーキＢ１の係合力の急増やこの急増に伴うモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の単位時間あたりの変化率の大きさの急減によるモータＭＧ２の回転軸４８に作用するイナーシャトルクの大きさの急減などの理由により、リングギヤ軸３２ａに振動を発生する場合があるためである。

Nm2tg=Nm2・Ghi/Glo (10)

ステップＳ３０５でＨｉ−Ｌｏ変速であると判定されると、Ｈｉ−Ｌｏ変速の前に前処理が必要なときにはＨｉ−Ｌｏ前処理を実行する（ステップＳ４１０，Ｓ４２０）。ここで、Ｈｉ−Ｌｏ前処理としては、モータＭＧ２から出力している制動トルクやモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすることにより車両に作用させている制動力を図示しないブレーキにより駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させるブレーキトルクに置き換えるトルク置き換え処理などを挙げることができる。Ｈｉ−Ｌｏ前処理が必要ないときやＨｉ−Ｌｏ前処理を行なった後は、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のＬｏギヤの状態のときの変速比ＧｌｏとＨｉギヤの状態のときの変速比Ｇｈｉとを用いて変速して変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態としたときのモータＭＧ２の回転数としての目標回転数Ｎｍ２ｔｇを次式（１１）により計算し（ステップＳ４３０）、変速機６０のブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとするために変速機６０の油圧アクチュエータとしての油圧回路１００に対する油圧シーケンスを開始する（ステップＳ４４０）。変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速するときの油圧シーケンスの一例を図１３に示す。図中、ブレーキＢ２の油圧指令がシーケンスの開始直後に大きいのは、ブレーキＢ２に係合力が作用するまでにシリンダにオイルを詰め込むためのファストフィルである。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数（目標回転数）Ｎｍ２ｔｇに同期するのを待って（ステップＳ４５０，Ｓ４６０）、制振フラグＦｖに値１を設定し（ステップＳ４７０）、ブレーキＢ２を完全にオンとして油圧シーケンスを終了すると共に（ステップＳ４８０）、制振フラグＦｖに値１が設定されてから所定時間ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ４８２）、制振フラグＦｖに値０を設定し（ステップＳ４８４）、Ｈｉ−Ｌｏ前処理を行なったときにはその逆の戻し処理としてのＨｉ−Ｌｏ戻し処理を行なって（ステップＳ４９０，Ｓ５００）、変速制御ルーチンを終了する。なお、Ｈｉ−Ｌｏ変速では、油圧シーケンスを開始した後は、モータＭＧ２についてはその回転数Ｎｍ２が変速後の回転数（目標回転数）Ｎｍ２ｔｇになるよう回転数制御を行なう場合もあるが、その処理については図示及び説明を省略した。このように、実施例では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍に至ってから所定時間ｔ１に亘って制振フラグＦｖに値１を設定する、即ち、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制する必要があると判断するものとした。これは、変速機６０のＨｉ−Ｌｏ変速を行なうときには、ブレーキＢ２を完全にオンとする際に、ブレーキＢ２に作用する油圧が急増して（図１３参照）、ブレーキＢ２の係合力の急増やこの急増に伴うモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の単位時間あたりの変化率の大きさの急減によるモータＭＧ２の回転軸４８に作用するイナーシャトルクの大きさの急減などの理由により、リングギヤ軸３２ａに振動を発生する場合があるためである。

Nm2tg=Nm2・Glo/Ghi (11)

以上、図１０の変速制御ルーチンについて説明した。図４の駆動制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ２００で変速制御の開始を指示するかステップＳ１９０で変速制御が開始されていると判定されると、制振フラグＦｖを入力すると共に（ステップＳ２１０）、入力した制振フラグＦｖの値を調べる（ステップＳ２２０）。制振フラグＦｖが値０のときには、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ２５０）、ステップＳ１８０で設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を対応する各ＥＣＵに送信して（ステップＳ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。これにより、変速機６０の変速段を変更しているときでも、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

一方、制振フラグＦｖが値１のときには、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制する必要があると判断し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇを減じた回転数偏差ΔＮｍ２（＝Ｎｍ２−Ｎｍ２ｔｇ）などに基づいて、リングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制するための制振トルクＴｖを設定すると共に（ステップＳ２３０）、設定した制振トルクＴｖをステップＳ１７０で設定したモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐに加えることによりモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを再計算し（ステップＳ２４０）、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを設定すると共に（ステップＳ２５０）、ステップＳ２４０で再計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を対応する各ＥＣＵに送信して（ステップＳ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、制振トルクＴｖは、例えば、回転数偏差ΔＮｍ２が略値０になるようなトルクとして設定することができ、実施例では、回転数偏差ΔＮｍ２と制振トルクＴｖとの関係を予め実験などにより定めてマップとして記憶しておき、回転数偏差ΔＮｍ２が与えられると記憶した回転数偏差ΔＮｍ２と制振トルクＴｖとの関係から対応する制振トルクＴｖを導出して設定するものとした。このように制振フラグＦｖが値１のときには制振トルクＴｖを考慮してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、Ｌｏ−Ｈｉ変速のときにはブレーキＢ１をオンとする際にリングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制することができ、Ｈｉ−Ｌｏ変速のときにはブレーキＢ２をオンとするときにリングギヤ軸３２ａに発生し得る振動を抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０の変速要求がなされているときには、変速機６０の変速段が変速されるよう変速機６０を制御し、Ｌｏ−Ｈｉ変速を行なうときにはブレーキＢ１を係合する際にＨｉ−Ｌｏ変速を行なうときにはブレーキＢ２を係合する際にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇとの回転数偏差ΔＮｍ２に基づいて制振トルクＴｖを設定すると共にこの制振トルクＴｖを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するから、ブレーキＢ１，Ｂ２のうち変速段の変更に伴って係合する側のブレーキを係合する際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用し得る振動を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍に至ったときに制振フラグＦｖに値１を設定するものとしたが、ブレーキＢ１，Ｂ２のうち変速段の変更に伴って係合する側のブレーキを完全にオンとする際にオンとする側の油圧が所定油圧以上に至ったときに制振フラグＦｖに値１を設定するものとしてもよい。ここで、オンとする側の油圧は、油圧センサ１１７，１１８からの油圧Ｐｏ１，Ｐｏ２を用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、制振フラグＦｖに値１を設定してから所定時間ｔ１（例えば、５００ｍｓｅｃや１ｓｅｃなど）が経過するのを待って制振フラグＦｖに値０を設定するものとしたが、制振フラグＦｖに値１を設定してからモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇから所定回転数Ｎ２（例えば、３０ｒｐｍや５０ｒｐｍなど）を減じたもの（Ｎｍ２ｔｇ−Ｎ２）以上で且つ回転数Ｎｍ２ｔｇに所定回転数Ｎ２を加えたもの（Ｎｍ２ｔｇ＋Ｎ２）以下である状態で所定時間ｔ２（例えば、１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃなど）が経過したときに制振フラグＦｖに値０を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速段の変更を行なっているか否かに拘わらず、要求トルクＴｒ＊と駆動軸回転数Ｎｒとに基づいてエンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に設定した運転ポイントでエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と変速機６０の変速比Ｇｒ（＝Ｎｍ２／Ｎｒ）とに基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、変速機６０の変速段の変更を行なうときには、モータＭＧ１から動力分配統合機構３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクにより要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の運転ポイントを設定すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジン２２とモータＭＧ１とを制御すると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇになるようなトルクがモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を制御して変速機６０の変速段を変更するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や予想モータ回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２と駆動輪３９ａ，３９ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａとの間に変速機６０を備えるものとしたが、図１５の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが接続された動力分配統合機構３０と駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３２ｂとの間に変速機６０を備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１６の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ３３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸３２ｃに接続されたアウターロータ３３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機３３０を備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とを備えるものとしたが、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１を備えず、モータＭＧ２と変速機６０とを備えるハード構成としてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される駆動装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、
モータＭＧ２が「電動機」に相当し、変速機６０が「変速伝達手段」に相当し、変速機６０の変速要求がなされているときに変速制御の開始を指示すると共に制振フラグＦｖが値０のときには仮トルクＴｍ２ｔｍｐを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し制振フラグＦｖが値１のときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇとの回転数偏差ΔＮｍ２に基づいて制振トルクＴｖを設定すると共に仮トルクＴｍ２ｔｍｐと制振トルクＴｖとを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０〜Ｓ２７０の処理を実行すると共に変速制御の開始が指示されたときに変速機６０の変速段を変更する図１０の変速制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧を検出する油圧センサ１１７，１１８が「圧力検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当する。さらに、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当する。モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機３３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「変速伝達手段」としては、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０に限定されるものではなく、３段以上の変速段をもって変速する変速機とするなど、複数のクラッチの係合状態を変更することにより、電動機の回転軸と駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、変速機６０の変速要求がなされているときに変速機６０の変速段が変更されるよう変速機６０を制御すると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇ近傍になってから所定時間ｔ１に亘って値１が設定される制振フラグＦｖが値０のときには仮トルクＴｍ２ｔｍｐを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御し制振フラグＦｖが値１のときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇとの回転数偏差ΔＮｍ２に基づいて制振トルクＴｖを設定すると共に仮トルクＴｍ２ｔｍｐと制振トルクＴｖとを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、ブレーキＢ１，Ｂ２のうち変速段の変更に伴って係合する側のブレーキを完全にオンとする際にオンとする側の油圧が所定油圧以上に至ったときに制振フラグＦｖに値１を設定するものとしたり、制振フラグＦｖに値１を設定してからモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２ｔｇから所定回転数Ｎ２を減じたもの以上で且つ回転数Ｎｍ２ｔｇに所定回転数Ｎ２を加えたもの以下である状態で所定時間ｔ２が経過したときに制振フラグＦｖに値０を設定するものなど、変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、変速伝達手段の変速段が変更されると共に変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に駆動軸に出力される振動が抑制されるよう電動機と変速手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「圧力検出手段」としては、油圧センサ１１７，１１８に限定されるものではなく、作動流体の圧力を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求駆動力を設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機３３０に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とにトルクを入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である駆動装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の一例を示す説明図である。 油圧回路１００の構成の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 変速マップの一例を示す説明図である。 変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。 Ｌｏ−Ｈｉ変速の際の変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を駆動制御する油圧回路における油圧シーケンスの一例を示す説明図である。 Ｈｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を駆動制御する油圧回路における油圧シーケンスの一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ 回転数センサ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、３３０ 対ロータ電動機、３３２ インナーロータ ３３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (10)

1. 駆動軸を駆動する駆動装置であって、
   動力を出力可能な電動機と、
   複数のクラッチの係合状態を変更することにより、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
   前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、該変速伝達手段の変速段が変更されると共に該変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
2. 前記制御手段は、前記電動機の回転数が前記変速伝達手段の変速段の変更後に想定される回転数を含む第１の所定回転数範囲内に至ったときに前記係合側クラッチが係合されるよう前記変速伝達手段を制御し、前記電動機の回転数が前記第１の所定回転数範囲内に至ったときを前記係合側クラッチを係合する際として前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１記載の駆動装置。
3. 請求項１記載の駆動装置であって、
   前記変速伝達手段は、作動流体の圧力を用いて係合するクラッチを有する手段であり、
   前記作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記係合側クラッチに作用している作動流体の圧力が所定圧力以上に至ったときを前記係合側クラッチを係合する際として前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段である
   駆動装置。
4. 前記制御手段は、前記係合側クラッチを係合する際、第１の所定時間に亘って前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の駆動装置。
5. 前記制御手段は、前記係合側クラッチを係合する際、前記電動機の回転数が前記変速伝達手段の変速段の変更後に想定される回転数を含む第２の所定回転数範囲内で第２の所定時間が経過するまで前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の駆動装置。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の駆動装置であって、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する手段である
   駆動装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の駆動装置であって、
   内燃機関と、
   前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   を備える駆動装置。
8. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項７記載の駆動装置。
9. 請求項１ないし８いずれか記載の駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる車両。
10. 動力を出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記電動機の回転軸と駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
    前記変速伝達手段の変速段の変更が指示されたとき、該変速伝達手段の変速段が変更されると共に該変速段の変更に伴って係合すべきクラッチである係合側クラッチを係合する際に前記駆動軸に出力される振動が抑制されるよう前記電動機と前記変速手段とを制御する、
    ことを特徴とする駆動装置の制御方法。

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