JP3879733B2

JP3879733B2 - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP3879733B2
Application number: JP2003408062A
Authority: JP
Inventors: ミシェルメンスレ
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: JP2005171760A

Description

本発明は、複数の走行モードを有し、三要素により決定された三次元モードマップから、最適なモードを選択するハイブリッド車両の制御装置の技術分野に属する。

４個以上の要素を有する２自由度の例えば遊星歯車機構により構成する差動装置に、駆動系統への出力を割り当てた要素以外の要素にブレーキを設けたパワートレーンシステムを適用したハイブリッド車両が特許文献１に開示されている。このハイブリッド車両では、例えば、２つのモータのみで無段変速比を得るEVモードと、ローブレーキを締結した固定変速比にて２つのモータで駆動するEV-LBモードと、エンジン及び２つのモータを駆動しつつ無段変速比を得るEIVTモードと、エンジン及び２つのモータを駆動しつつ固定変速比を得るLBモードとを備えている。これら各種モードは、走行状態に応じてモードマップから適宜選択される。
特開２００３-３４１５３号公報。

上述の従来技術において、ローブレーキの締結によりLBモードもしくはEV-LBモードにより走行している状態で、ローブレーキの締結力不足が発生する場合がある。このとき、変速比が変化してしまい所望の駆動力が得られないという問題があった。また、変速比の変化によってエンジンやモータの回転数最大値に到達すると、走行可能な状態であってもフェールセーフモードに入ってしまうという問題があった。また、ローブレーキのスリップ状態が継続することで摩擦による耐久性の悪化を招く虞があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、係合要素が十分な締結力を得られなくとも、目標駆動力を達成しつつ走行可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明では、ハイブリッド車両の制御装置において、係合要素のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、固定変速比モード時に係合要素のスリップ状態を検出した時は、複数の動力源の出力トルクを調整することでスリップ状態を回避するトルクバランス維持制御手段とを設けた。

よって、係合要素が十分な締結力を得られない場合でも、係合要素が締結している状態と同じ固定変速比を維持することが可能となり、運転性の向上を図りつつ、機械的構成要素の耐久性の向上を図ることができる。

以下、本発明のハイブリッド車を実現する実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１におけるハイブリッド変速機を示す。本実施例１においては、前輪駆動車（ＦＦ車）用のトランスアクスルとして用いるのに有用な以下の構成とする。

図１において、ハイブリッド変速機は、左側からエンジンENG、ラビニョ型遊星歯車装置２および複合電流２層モータ３を同軸に配置する。ラビニョ型遊星歯車装置２は、ピニオンP2を共有するシングルピニオン遊星歯車装置４およびダブルピニオン遊星歯車装置５とから成る。シングルピニオン遊星歯車装置４はサンギヤS2およびリングギヤR2にそれぞれピニオンP2を噛合させた構造とする。ダブルピニオン遊星歯車装置５はサンギヤS1および共有ピニオンP2の他に、リングギヤR1および大径ピニオンP1を具え、大径ピニオンP1をサンギヤS1、リングギヤR1および共有ピニオンP2の３者に噛合させた構造とする。そして、遊星歯車装置４，５のピニオンP1，P2を全て、共通なキャリアCにより回転自在に支持する。

以上の構成になるラビニョ型遊星歯車装置２は、サンギヤS1、サンギヤS2、リングギヤR1、リングギヤR2、ピニオンP1、ピニオンP2およびキャリアCの７個の回転メンバを主たる要素とし、これら７個のメンバのうち、２個のメンバの回転速度を決定すると、他のメンバの回転速度が決まる２自由度の差動装置を構成する。

ラビニョ型遊星歯車装置２に対し本実施の形態においては、図の左側に同軸に配置したエンジンENGからの回転がシングルピニオン遊星歯車装置５のリングギヤR2に入力されるよう、リングギヤR2にエンジンENGのクランクシャフトを結合する。一方で、ラビニョ型遊星歯車装置２からの出力回転を共通なキャリアCより取り出すよう、このキャリアCに車輪駆動系Out（例えば図1におけるディファレンシャルギヤ装置を含む終減速機６および左右駆動車輪７）を結合する。

複合電流２層モータ３は、インナーロータ３riと、これを包囲する環状のアウターロータ３roとを、変速機ケース１内の後軸端に同軸に回転自在に支持して具え、これらインナーロータ３riおよびアウターロータ３ro間における環状空間に同軸に配置した環状コイルよりなるステータ３ｓを変速機ケース１に固設して構成する。

このように、環状コイル３ｓとアウターロータ３roとで外側のモータ・ジェネレータである第２モータ・ジェネレータMG2が構成される。また、環状コイル３ｓとインナーロータ３riとで内側のモータ・ジェネレータである第１モータ・ジェネレータMG1が構成される。

ここでモータ・ジェネレータMG1，MG2はそれぞれ、複合電流を供給される時は供給電流に応じた個々の方向の、また供給電流に応じた個々の速度（停止を含む）の回転を出力するモータとして機能し、複合電流を供給されない時は外力による回転に応じた電力を発生する発電機として機能する。かかる複合電流２層モータ３と、ラビニョ型遊星歯車装置２との間の結合に当たっては、ダブルピニオン遊星歯車装置５のサンギヤS1に第１のモータ・ジェネレータMG1（詳しくはインナーロータ３ri）を結合し、シングルピニオン遊星歯車装置４のサンギヤS2に第２のモータ・ジェネレータMG2（詳しくはアウターロータ３ro）を結合する。

図２は制御装置を含んだハイブリッドシステムの構成を示す図である。
本実施例１におけるハイブリッドシステム（以下、E-IVTシステムと記載する）は、全体のエネルギーを統合制御する統合コントローラ１０と、エンジンを制御するエンジンコントローラ１２(engine clutch controllerを含む)と、ハイブリッド変速機内のMGを制御するモータコントローラ１１と、MGに電気を供給するインバータ１３と電気エネルギーを蓄えるバッテリ１４と、MGを含むハイブリッド変速機から成る。

統合コントローラ１０は、アクセル開度APとエンジン回転速度ω_Eと車速VSP(出力軸回転速度に比例)とに応じて、運転者が意図する運転状態を実現するように、モータコントローラ１１に目標MGトルクを、エンジンコントローラ１２に目標エンジントルクを指令する。ここで、統合コントローラ１０に入力する回転速度は、エンジン回転速度と出力軸回転速度に限定されるものではなく、ラビニョ型遊星歯車装置の回転要素のうち、いずれか２つの回転速度であれば良い。なぜなら、ラビニョ型遊星歯車装置の回転自由度は２であるので、いずれか２つの回転要素の回転速度が分かれば、他の回転要素の回転速度も分かるためである。

また、モータコントローラ１１への指令値は、目標MGトルクではなく目標MG回転速度とし、モータコントローラ１１内部に、PI制御器などで目標MG回転速度を実現する制御系を有しても良い。

（E-IVTシステムにおける制御モード）
E-IVTシステムは、主に下記に示す４つのモード
１）モード４（EVモード）
２）モード６（EV-LBモード）
３）モード２８（EIVTモード）
４）モード３０（LBモード）
を有する。

上記４つのモードは全て第１モータ・ジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2を使用する。ただし、エンジン（もしくはエンジンクラッチ）を駆動するかどうか、もしくは、ローブレーキLBを使用するかどうかが主に異なる。

表１は、上記４つのモードにおけるエンジンクラッチ８のオン・オフ状態と、ローブレーキLBの締結状態との関係を表す。４つのモードはいかなる走行状況であっても選択可能な訳ではなく、それぞれ限られた制御領域において達成可能である。
（表１）

制御領域は、３軸からなる三次元空間から構成されている。３軸とは、車速VSP、駆動力F、及びバッテリのSOC（State of charge）を表す。一般に、SOCが低下すると、全てのモードの制御領域が小さくなる。ここで、駆動力Fとは車両が駆動するのに必要な要求駆動力である。特に、車速VSP，駆動力Fによって決定されるポイントを運転点と記載する。

上記各モードは、第１モータ・ジェネレータMG1，第２モータ・ジェネレータMG2及びエンジンそれぞれのトルクと回転速度（T₁，N₁，T₂，N₂，T_e，N_e）と電力消費量に応じて決定される。要求駆動力Fは、運転者の操作するアクセルペダル開度及び車速から決定され、各４つのモードから最適なモードが選択される。

〔モード４（EVモード）〕
モード４では、第１モータ・ジェネレータMG1及び第２モータ・ジェネレータMG2のみ使用する。ラビニョ型遊星歯車装置２において、第１及び第２モータ・ジェネレータMG1，MG2のトルクをT₁，T₂、回転速度をN₁，N₂、出力軸トルクをT₀、出力軸回転数をN₀とすると、下記の式により表される。
(式１）
N₂＝｛−βN₁＋（１＋α＋β）N₀｝/（１＋α）
T₁＝βT₀/（１＋α＋β）
T₂＝（１＋α）T₀/（１＋α＋β）
尚、α，βはラビニョ型遊星歯車のギヤ比に相当する。リングギヤR2（エンジン）とキャリヤC（出力軸）のギヤ比を１とした場合、リングギヤR2とサンギヤS1（MG1）とのギヤ比をαとする。また、キャリヤCとサンギヤS2（MG2）とのギヤ比をβとする。

上記関係式（１）に基づいてモード４における駆動力制御が実行される。図３は、車速VSPと要求駆動力Fによって決定されたモード４（EVモード）制御領域を表す図である。E-IVTシステムの制御領域では、二つの入力（車速VSP及び要求駆動力F）によって決定される運転点が属している制御領域が最適モードとして決定される。

〔モード６（EV-LBモード）〕
モード６では、第１及び第２モータ・ジェネレータMG1，MG2とローブレーキLBを使用する。図４は、車速VSPと要求駆動力Fによって決定されるモード６（EV-LBモード）制御領域を表す図である。モード６が選択されると、下記式２に基づいて駆動力制御が実行される。
（式２）
N₁＝（１＋α＋γ）N₀/γ
N₂＝（γ−β）N₀/γ
T₂＝｛（１＋α＋γ）T₁−γT₀｝/（β−γ）
T_L＝T₀−T₁−T₂
尚、T_LはローブレーキLBのトルク，γはキャリヤCとローブレーキLBとのギヤ比である。

〔モード２８（EIVTモード）〕
モード２８では、第１モータ・ジェネレータMG1，第２モータ・ジェネレータMG2及びエンジンを使用する。図５は、車速VSPと要求駆動力Fによって決定されるモード２８（EIVTモード）制御領域を表す図である。よって、モード２８の制御領域では、三つの入力に依存することとなる。モード２８が選択されると、下記式３に基づいて駆動力制御が実行される。
（式３）
N₁＝−αN₀＋（１＋α）N_e
N₂＝（１＋β）N₀−βN_e
T₁＝｛１/（１＋α＋β）｛βT₀−（１＋β）T_e｝｝
T₂＝T₀−T₁−T_e
尚、N_eはエンジン回転数、T_eはエンジントルクである。

〔モード３０（LBモード）〕
モード３０では、第１モータ・ジェネレータMG1，第２モータ・ジェネレータMG2，エンジン及びローブレーキLBを使用する。図６は、車速VSPと要求駆動力Fによって決定されるモード３０（LBモード）制御領域を表す図である。よって、モード３０の制御領域では、三つの入力に依存することとなる。モード３０が選択されると、下記式４に基づいて駆動力制御が実行される。
（式４）
N₁＝｛（１＋α＋γ）/γ｝N₀
N₂＝−｛（β−γ）/γ｝N₀
N_e＝｛（１＋γ）/γ｝N₀
T_L＝T₀−T₁−T₂−Te
T₂＝｛１/（β−γ）｝(−γT₀＋（１＋α＋γ）T₁＋（１＋γ）T_e)

尚、以上４つのモードについて説明したが、例えば、第１モータ・ジェネレータMG1を変速機ケースに固定するハイブレーキを追加し、ハイブレーキモードを追加してもよいが特に限定しない。

（SOCに応じた最適モード選択過程について）
上述の４つのモードのうち、ある車速VSP及び要求駆動力Fによって決定される運転点では、複数のモードが重なる。このとき、選択された複数のモードのうち燃費効率の最も良好なモードが選択される。具体的には、モータ・ジェネレータMG1，MG2の電力収支を計算する。次に、電力収支と燃料消費量の関係から、最も燃料消費量の少ないモードが選択される。

ここでは、SOCよりもむしろ、燃料1cc当たりどの程度駆動力に寄与するかを表す駆動効率EFFを用いる。駆動効率EFFとSOCは密接な関係を有している。SOCが高いときはバッテリは充電を必要としておらず、このとき燃料消費量は低いため供給される燃料は、充電には使用されず駆動に使用されるため駆動効率EFFは高い。一方、SOCが低いときは、バッテリが充電を必要としており、バッテリを充電するためにエンジンを駆動する必要があり、このとき燃料消費量が増加するため駆動効率EFFは低い。この関係を用いてモードと駆動効率の関係から、最終的にモードとSOCの関係に読み替えて最適モードマップを構築する。

（最適モードマップの構築論理）
次に、最適モードマップの構築論理について説明する。

（ステップ１）
エンジンの燃料消費軸に沿って、全ての可能なモードにおける電力Eを演算する。この電力Eは、第１モータジェネレータMG1，第２モータジェネレータMG2の電力収支（電力、及び電力損失（モータ損失やインバータ損失を含む））に対応する。

（ステップ２）
電力関数E＝f(fuel)は、燃料消費量に応じた電力の関数である。ステップ１で演算された各モードにおける電力の内、各燃料消費量に対して最大の電力を発生可能なモードを選択する。すなわち燃料消費量fuelに対する最適なモード関数が得られる。ここで、E>０はバッテリが充電されている状態を表し、E<０はバッテリが電力を消費している状態を表す。

（ステップ３）
ステップ２で得られた電力関数Eから、駆動効率関数EFF＝g(fuel)を演算する。駆動効率関数EFFは、燃料消費量に対する電力比である。すなわち、バッテリを最大限利用したときの燃料消費量fuel₀に比べ、更に燃料を消費{fuel(i)−fuel₀}したときに増加する電力収支{E(i)−E(fuel₀)}の分を演算すれば、燃料がどの程度電力収支の改善に寄与したかが分かる。すなわち電力収支の改善寄与度とは、燃料がどの程度駆動力に使用されたかを表す駆動効率EFFを表すことになる。

（ステップ４）
ステップ３で得られた駆動効率関数を逆変換し、燃料消費関数fuel＝h1(EFF)を演算する。

（ステップ５）
ステップ４及びステップ２の演算結果から、モード関数Mode＝h2(EFF)が得られる。すなわち、推定される駆動効率EFFに応じた制御モードが得られる。

上記ステップにより、車速VSP，要求駆動力F，駆動効率EFFに基づく三次元最適モードマップを構築できる。駆動効率EFFは、変数として電力E及び燃料消費量fuelから得られる。また、上述したようにSOCとEFFには密接な関係があるため、この関係を用いて車速VSP，要求駆動力F，SOCに基づく三次元最適モードマップが作成される。
例えば、車速VSP＝Ａ(km/h)，駆動力F＝Ｂ(N)，SOC＝可変の状態において、LBモードとEIVTモードの２つのモードが選択可能な場合について説明する。

図７は各モードにおける燃料消費量fuelに対する電力の演算結果を表す図である。この演算結果から、燃料消費量fuelに対する最大の電力を選択したのが図８に示す燃料消費量に対する電力の関係である。図８において、ある燃料消費量において、E<０であれば電力消費量が最小を意味し、E>０であれば充電される電力量が最大を意味する。

次に、燃料消費量に対する駆動効率EFFを演算する。まず、図８に示す電力関数を下記式に基づき微分する。
dE/dfuel＝{E(i)−E(fuel_0(n))}/{fuel(i)−fuel_0(n)}
尚、fuel_0(n)は、バッテリの充放電容量最大値を考慮した燃料消費量最小値（例えば、最初の演算時においては図８中fuel₀₍₁₎で示される点）である。図９は図８に示す電力関数の微分値と燃料消費量の関係を表す。図９に示すdE/dfuelの演算結果において、dE/dfuelの最大値（＝ｂ）を取るfuel（＝ａ）をプロットする。

次に、fuel＝ａ以降ではfuel₀₍₂₎＝ａとして、再度dE/dfuelを演算し、dE/dfuelの最大値を取るfuelをプロットする。この演算を繰り返すことによって、図１０に示す燃料消費量fuelに対する駆動効率EFFの関数EFF＝g（fuel）を作成する。

次に、図１１に示すようにEFF＝g（fuel）をfuel＝h1（EFF）の関数に変換する。このfuel＝h1（EFF）の関数と、上述した図７に示すE＝f（fuel）からモード関数Mode＝h2（EFF）の関数を推定する。具体的には、E＝f（fuel）からモードが切り替わるポイントの燃料消費量fuelが分かる。このfuelに対応するEFF＝g（fuel）がモードの切り替わるポイントとなる。このような対比から、図１２に示すように、駆動効率EFFに対応する制御モードが特定される。

図１３はSOCが中程度のときの最適モードマップを表す図である。上述したように、駆動効率EFFはSOCと密接な関係にあるため、駆動効率EFFをSOCに読み替え、SOCに対応した最適モードマップを作成することが可能となる。

（統合コントローラにおける回転数及びトルク制御）
次に、統合コントローラ１０の構成について説明する。図１４は統合コントローラ１０内の制御構成を表すブロック図である。
駆動力及び車速演算部１０１では、車速センサ信号やアクセル開度センサ信号から要求駆動力F及び車速VSPを出力する。
最適モード&最適動作点演算部１０２では、要求駆動力F，車速VSP及びSOCに応じて最適モードを演算すると共に、最適動作点を演算する。
修正動作点演算部１０３では、演算された最適動作点を、ローブレーキ回転数N_LB，及びモード遷移条件に基づいて修正する。
モード演算部１０４では、最適モードをセットする。モード遷移条件部１０５では、モード遷移可能かどうかを判断する。モード遷移を行う時は、修正動作点演算部１０３，後述するレバー目標値演算部１０８，油圧制御部１０６に指令信号を出力する。
油圧制御部１０６では、モード遷移条件部１０５の条件に基づいて、エンジンクラッチ８及びローブレーキLBの締結状態を制御する。
モード判定部１０７では、エンジンクラッチ８の締結状態及びローブレーキLBの締結状態を判定する。
レバー目標値演算部１０８では、モード判定部１０７の判定結果，要求駆動力F，修正された動作点（回転数，トルク），モード遷移条件に基づいて各回転要素の回転数目標値及びトルク目標値を演算する。
レバー制御部１０９では、ローブレーキLBの締結状態に応じて各回転要素の回転数及びトルク制御指令値を演算する。
セレクタ１１０では、ローブレーキLBの締結状態に基づいて最適な制御を選択し、モータコントローラ１１及びエンジンコントローラ１２に指令信号を出力する。

（最適モード&最適動作点演算部の構成）

図１５は最適モード&最適動作点演算部１０２における制御処理を表すフローチャートである。この制御処理により、車速VSP，要求駆動力F，SOCにより決定される運転点において、選択された制御モードに応じた最適な目標値（T_e ^*，N_e ^*），（T₁ ^*，N₁ ^*），（T₂ ^*，N₂ ^*）を決定する。

ステップａ１では、車速VSP，要求駆動力F及びSOCに基づいて最適なモードを選択する。

ステップａ２では、ステップａ１において選択されたモードがEVモードかどうかを判断し、EVモードのときはステップａ３に進み、それ以外はステップａ４に進む。

ステップａ３では、モードマップから、EVモードにおける目標第１モータジェネレータ回転数N₁ ^*を読み込む。また、第２モータジェネレータ回転数N₂は、車速VSP及び目標第１モータジェネレータ回転数N₁ ^*を用いて式（１）から演算する。また、第１及び第２モータジェネレータトルクT₁ ^*，T₂ ^*は、要求駆動力Fに対応する出力軸トルクT_oを用いて式（１）から演算する。

ステップａ４では、ステップａ１において選択されたモードがEV-LBモードかどうかを判断し、EV-LBモードのときはステップａ５に進み、それ以外はステップａ６に進む。

ステップａ５では、モードマップから、EV-LBモードにおける目標第１モータジェネレータトルクT₁ ^*を読み込む。また、目標第２モータジェネレータトルクT₂ ^*は、要求駆動力Fに対応する出力軸トルクT_o及び目標第１モータジェネレータトルクT₁ ^*を用いて式（２）から演算する。また、第１及び第２モータジェネレータ回転数N₁ ^*，N₂ ^*は、車速VSPを用いて式（２）より演算する。

ステップａ６では、ステップａ１において選択されたモードがEIVTモードかどうかを判断し、EIVTモードのときはステップａ７に進み、それ以外はステップａ８に進む。

ステップａ７では、モードマップから、EIVTモードにおける目標エンジントルクT_e ^*及び目標エンジン回転数N_e ^*を読み込む。また、第１及び第２モータジェネレータ回転数N₁ ^*，N₂ ^*は、車速VSP及び目標エンジン回転数N_e ^*を用いて式（３）から演算する。また、目標第１モータジェネレータトルクT₁ ^*は、目標エンジントルクT_e ^*及び要求駆動力Fに対応する出力軸トルクT_oから演算する。また、目標第２モータジェネレータトルクT₂ ^*は、各目標トルク値T₁ ^*，T_e ^*，F（＝T_o）に基づいて式（３）より演算する。

ステップａ８では、モードマップから、LBモードにおける目標エンジントルクT_e ^*と目標第１モータジェネレータトルクT₁ ^*を読み込む。また、各目標回転数N_e ^*，N₁ ^*，N₂ ^*は、車速VSPを用いて式（４）から演算する。目標第２モータジェネレータトルクT₂ ^*は、各目標トルク値T₁ ^*，T_e ^*，F（＝T_o）に基づいて式（４）より演算する。

（レバー制御部の構成について）

レバー制御部１０９には、ローブレーキ締結時のON制御部１０９ａと、ローブレーキ非締結時のOFF制御部１０９ｂが設けられている。以下、それぞれの制御部について説明する。

〔ON制御部〕
ON制御部１０９ａはローブレーキ締結時、言い換えればローブレーキの回転数N_LBが０のときに使用される。エンジン回転数N_e，第１モータジェネレータ回転数N₁，第２モータジェネレータ回転数N₂は、出力軸回転数N_oと比例関係にある。よって、エンジントルクT_e，第１モータジェネレータトルクT₁，第２モータジェネレータトルクT₂は、１つの自由度のみを有する。このとき、次の関係式（５）が成立する。
（式５）
dω₀/dt＝b₁・T_R＋b₂・T_e＋b₃・T₁＋b₄・T₂
ここで、T_Rは走行負荷、b₁，b₂，b₃，b₄はE-IVTシステムの系によって定まる定数である。また、ω₀は出力軸回転数を表す。

走行負荷T_Rは下記の手順により推定される。まず、上記１つの関係式が得られている時に、エンジントルクT_e，第１モータジェネレータトルクT₁，第２モータジェネレータトルクT₂の三つが未知であるとする。このとき、最適モードを演算するときに、最適なエンジントルクT_e ^*及び第２モータジェネレータトルクT₂ ^*をそれぞれ読み込む。

次に、要求された出力軸トルク（要求駆動力）T_o ^*を用いて、第１モータジェネレータトルクT₁を下記式（６），（７）により演算する。
（式６）
T₁＝{T_o ^*−(I_o・b₁＋１)T_R−I_o・b₂・T_e ^*−I_o・b₄・T₂ ^*}
よって、
（式７）
I_o・dω₀/dt＝T_o−T_R
となり、この関係式に基づいてトルク制御が実行される。

〔OFF制御部〕
OFF制御部１０９ｂはローブレーキ非締結時、言い換えればローブレーキの締結トルクT_LBが０のときに使用される。このとき、E-IVTシステムは２自由度を有するため、下記式（８），（９）によって表される。
（式８）
dω_i/dt＝b₁₁・T_R＋b₁₂・T_e＋b₁₃・T₁＋b₁₄・T₂
（式９）
dω₀/dt＝b₂₁・T_R＋b₂₂・T_e＋b₂₃・T₁＋b₂₄・T₂
ここで、ω_iは入力軸回転数を表す。また、b₁₁〜b₁₄及びb₂₁〜b₂₄はE-IVTシステムの系によって定まる定数である。

ローブレーキの非締結時は、２自由度を有するため、式（８）を用いて回転数制御を行い、式（９）を用いてトルク制御を行うものとする。

（回転数制御について）
ここで、回転数制御の具体例について説明する。変数として、目標入力回転数ω_i ^*と実入力回転数ω_iとの偏差σを導入する。
（式１０）
σ＝ω_i ^*−ω_i
リアプノフ関数は、下記式（１１）のように選択される。
（式１１）
f（σ）＝σ²/2
よって、リアプノフ関数の時間微分は、下記式（１２）により表される。
（式１２）
df(σ)/dt＝−(dω_i/dt)・σ
ここで、この系が安定であることを示すための目的は、ω_iの符合とσの符合が一致することである。ここで、（b₁₁・T_R＋b₁₂・T_e）は、外乱と考えられるため、制御式は、下記式（１３）により表される。
（式１３）
b₁₃・T₁＋b₁₄・T₂＝Ｋsign（σ）
ここで、Ｋは外乱に打ち勝つために非常に大きな定数が選択される。

（トルク制御について）
トルク制御は、要求駆動力に相当する目標出力軸トルクT₀ ^*を得るために第１モータジェネレータトルクT₁及び第２モータジェネレータトルクT₂が下記式（１４）により演算される。
（式１４）
T₀ ^*＝(I_O・b₂₁＋１)T_R＋I_O・b₂₂・T_e＋I_O・b₂₃・T₁＋I_O・b₂₄・T₂
よって、第１モータジェネレータトルクT₁及び第２モータジェネレータトルクT₂は、下記式（１５）により演算される。
（式１５）

（LBフェール時のトルクバランス維持制御）
E-IVTシステムにおいて、LBモードもしくはEV-LBモードは、ローブレーキLBが完全に制御された状態であると考えられる。すなわち、ローブレーキLBが回転しておらず（N_LB=0）、一方、最適ローブレーキトルクT_LB ^*は、最適なエンジントルク値T_e ^*，第１モータジェネレータトルク値T₁ ^*，第２モータジェネレータトルク値T₂ ^*によって一義的に得られるためである。LBモードもしくはEV-LBモード内の運転点Ｐでは、モードマップに基づいて、最も燃料消費量が少なくなる回転数やトルクが選択される。

しかしながら、ローブレーキLBに締結圧を供給する油圧回路内で、バルブスティックや、コンタミの影響により十分な締結圧を供給できない場合が起こりうる。このとき、ローブレーキLBの締結力が不十分となり、実際のローブレーキトルク値T_LBが最適なローブレーキトルク値T_LB ^*よりも小さくなる。よって、最適なトルクバランスが達成できないため、剛体レバーは回転し、回転数も最適値を維持することができなくなる。

ローブレーキトルク値T_LBが推定できない場合、上述したように、ローブレーキ締結時にはON制御部１０９ａによってトルク制御される。しかしながら、トルクバランスが達成できないため、各回転要素の回転数が最大回転数（機械的な限界値）に到達するまで変化する。よって、システムはフェールセーフモードに入り、全てのシステムを遮断し、車両を停止することになる。

そこで、LBモードもしくはEV-LBモードにおいてローブレーキLBがスリップした場合には、下記方法により解決することとした。
・ローブレーキLBのスリップを検出する。これは実際のローブレーキLBの回転数を検出し（スリップ状態検出手段に相当）、最適なローブレーキ回転数と一致しているかどうかを比較すればよい。尚、このときの最適なローブレーキ回転数は０である。
・スリップが検出された時は、最適な各トルク値T_e ^*，T₁ ^*，T₂ ^*を、新たなトルクバランスを達成するように修正する（トルクバランス維持制御手段に相当）。LBモードが選択されている時は、式（４）を用いて制御し、EV-LBモードが選択されている時は、式（２）を用いて制御する。以下、詳細について説明する。

(LBモードにおけるトルクバランス維持制御)
E-IVTシステムは、剛体レバーによって表される。LBモードにおいて、ローブレーキLBを使用する時は、E-IVTシステムは式（４）によって表される。

車速VSPが与えられると、エンジン回転数N_e，第１モータジェネレータ回転数N₁，第２モータジェネレータ回転数N₂は演算により一義的に決定される。また、要求駆動力Fが与えられると出力軸トルクT_oが決定され、エンジントルクT_e，第１モータジェネレータトルクT₁，第２モータジェネレータトルクT₂は、燃料消費量が最低となるトルクバランスを達成するように演算によって決定される。このトルクバランスは、式（４）によって決定されるため、下記式（１６）と等価である。
（式１６）
T_o＝T₁＋T₂＋T_e＋T_LB
更に、モーメントの釣り合いから、下記式（１７）が成立する。
（式１７）
βT₂＋γT_LB＝T_e＋（α＋１）T₁

尚、最適値演算を行う際には、各トルク値T_iはT_i ^*と記載される。図１６はLBモードにおけるトルクバランスが取れた状態における剛体レバーを表す図である。最適値演算は、演算負荷が大きいため、予め演算された結果を車載用コンピュータにマップとして保存しておく。これにより、実際には簡単な補完演算を行うのみで最適値演算が達成される。

LBモードにおいて、各最適トルク値T_e ^*，T₁ ^*，T₂ ^*は保存されているが、ローブレーキトルクT_LBは保存されていない。最適なローブレーキトルク値T_LB ^*は、要求駆動力Fに対応する出力軸トルク値T_oと最適トルク値T_e ^*，T₁ ^*，T₂ ^*によって下記式（１８）に基づいて決定される。
（式１８）
T_LB ^*＝T_o−T₁ ^*−T₂ ^*−T_e ^*
よって、車速VSPと要求駆動力Fが与えられるとは、出力軸回転数N_oと出力軸トルク値T_oが与えられることと等価である。このとき、仮にローブレーキトルク値T_LBが上記式（１８）により演算された最適ローブレーキトルク値T_LB ^*よりも小さな値とする。このとき、トルクバランスは達成されず、上記式（１７）に示すモーメントの式は成立しない。

結果として、剛体レバーは図１７に示すように出力軸回転数N_oを中心に回転するため、ローブレーキ回転数N_LB≠０となり、他の回転要素の回転数との関係が崩れる。よって、トルク制御しか使用することができない。このとき、剛体レバーは各回転要素のいずれかが最大回転数に到達するまで回転する。いずれか１つの回転要素が最大回転数に到達すると、E-IVTシステムはフェールセーフモードに入ってしまい、エンジン、各モータジェネレータMG1，MG2、ローブレーキLBの作動が停止することとなる。

そこで、ローブレーキトルク値T_LBが不足した場合には、各回転要素のトルク値T_e，T₁，T₂を補正し、新たなトルクバランスを維持することでローブレーキLBのスリップを防止する。よって、当然燃料消費量を最小とする最適値は使用できないが、車両は所望の運転点での走行が継続的に可能となる（請求項２に対応）。

上述の関係は、ローブレーキトルク値T_LBの不足時に限らず、他の回転要素のトルク値T_e，T₁，T₂が不足した際にも、式（１６），(１７)を用いて新たなトルクバランスを達成することができる。

（新たなトルクバランスを得るための具体例）
実ローブレーキトルク値T_LBが推定できない場合、新たなトルクバランスを達成する各回転要素の補正トルクバランス最適値T_1,s, T_2,s, T_e,sは前もって決定できないため、演算により探ることとする。新たなトルクバランスを探るために、最適トルク値T₁ ^*,T₂ ^*,T_e ^*に対し制御周期τ毎に所定量δT₁,δT₂,δT_eを加算する。この操作を、剛体レバーの回転が停止する補正トルクバランス最適値T_1,s, T_2,s, T_e,sを得るまで繰り返す。

例えば、実ローブレーキトルクT_LBが未知のとき、仮に０と仮定すると、下記関係式（１９）が成立する。
（式１９）

ここで、T_e,sは予め設定しておく。例えば、ローブレーキトルク値T_LBが十分に得られている時の目標エンジントルク値T_e ^*を初期値として設定しておく。

このとき、各所定量は下記式（２０）により表される。
（式２０）

ここで、Sは、補正トルクバランス最適値を得るまで制御操作を繰り返した回数を表す。ローブレーキトルクT_LBを０に設定すると、それぞれ補正後のトルク値は大きな値を取る。仮にローブレーキトルク値T_LBが０でない場合であっても、補正により加算された所定量は、剛体レバーを定常状態に維持するためのトルクであるため問題はない。

（EV-LBモードにおけるトルクバランス維持制御）
EV-LBモードにおいて、エンジンを使用していない点を除けば、他の状況はLBモードと同じである。よって、トルクバランスとモーメントの関係式は下記式（２１），（２２）により表される。
（式２１）
T_o＝T₁＋T₂＋T_LB
（式２２）
βT₂＋γT_LB＝（α＋１）T₁
この関係式は、LBモードの関係式において、エンジントルクT_e＝０にセットした時の関係式と等価である。よって、EV-LBモードにおいても、LBモードの関係式をそのまま使用することができる。

（モード遷移を伴うトルクバランス維持制御）
上述したように、ローブレーキトルク値T_LBが不足した時は、それぞれ回転要素の最大トルクに到達する前に新たなトルクバランスを設定していた。しかしながら、例えば、新たなトルクバランスに到達する前に第２モータジェネレータMG2が最大トルクに到達してしまった場合は、やはりフェールセーフモードに入ってしまう。

そこで、実際のローブレーキトルクT_LBが小さく、新たなトルクバランスが見い出せない場合、運転点を変更する。具体的には、要求駆動力Fに対応する出力軸トルク値T_o ^*を小さな出力軸トルク値T_oに変更する。この新たな運転点は、ローブレーキトルク値T_LBに応じて設定する。これにより、他の回転要素の最適トルク値T_i ^*も全体的に小さくなり、最大トルクT_i(max)に到達するまでに余裕ができる（請求項６に対応）。この新たな運転点に対する新たなトルクバランスを得る場合、上述のトルクバランスを得る制御がそのまま適用できる。

運転点を変更する場合、新たな運転点の最適モードがLBモードor EV-LBモードをローブレーキLBを締結しないEIVTモードに遷移させる場合について考慮する。図１８は下記に示す領域Z1，Z2を示すマップである。
領域Z1：LBモードor EV-LBモードのみ達成可能な領域。
領域Z2：LBモードor EV-LBモードと、EIVTモードのいずれも達成可能であって、最適モードとしてはLBモードor EV-LBモードの領域。

図１９は運転点を変更する場合の具体的な例を表す図である。
（状況１）
要求駆動力Fに対応する運転点P_oがLBモードのみ達成可能な領域Z1に属する。このとき、ローブレーキトルクT_LBが小さく、トルクバランスが得られない場合、運転点をP_oからLBモードor EIVTモードの両方が達成可能な運転点P₁に変更する。このとき、更にトルクバランスが得られない場合には、運転点を再度変更（出力軸トルクT_oを下げる）する前に、EIVTモードに変更する。

（状況２）
要求駆動力Fに対応する運転点P2がLBモード及びEIVTモードの両方を達成可能な領域Z2に属する。このとき、トルクバランスが得られない時は、運転点を変更する前に直接EIVTモードに変更する（請求項５に対応）。

上述の各状況に対応する論理は、EV-LBモードからEIVTモードに遷移する場合にも同様に適用できる。

図２０はトルクバランス維持制御の制御内容を表すフローチャートである。
尚、本制御フローは制御周期τ毎に繰り返し実行されるものとする。

ステップｂ１では、LBモードもしくはEV-LBモードかどうかを判断し、LBモードもしくはEV-LBモードのときはステップｂ２へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。

ステップｂ２では、ローブレーキ回転数N_LBが０かどうかを判断し、０のときはステップｂ３へ進み、それ以外はステップｂ５へ進む。

ステップｂ３では、タイマをカウントアップする。

ステップｂ４では、各トルク制御指令値T_iがモードマップから演算された最適トルク値T_i ^*と一致しているかどうかを判断し、一致している時は本制御フローを終了し、一致していない時はステップｂ５へ進む。尚、i＝1,2,eである。

ステップｂ５では、タイマが所定時間Δ経過したかどうかを判断し、経過した時はステップｂ６に進み、それ以外は本制御フローを終了する。

ステップｂ６では、トルク制御指令値としてモードマップから演算された最適トルク値T_i ^*を設定する。

ステップｂ７では、タイマをリセットする。

ステップｂ８では、補正トルクバランス最適値T_i,sが初期状態（全て０）かどうかを判断し、初期状態の時はステップｂ９へ進み、それ以外はステップｂ１０に進む。

ステップｂ９では、各トルク制御指令値の今回値T_i(k)として、各トルク制御指令値の前回値T_i(k-1)に所定量δT_iを加算する。

ステップｂ１０では、ローブレーキ回転数微分値ω_dotを下記式に基づいて演算する。
ω_dot（＝dN_LB/dt）＝〔N_LB(k)−N_LB(k-1)〕/τ

ステップ１１では、ω_dotが０かどうか、すなわちローブレーキLBがスリップしているかどうかを判断し、スリップしている時はステップｂ１４へ進み、スリップしていなければステップｂ１２へ進む。

ステップｂ１２では、補正トルクバランス最適値T_i,sとして、今回の制御周期におけるトルク制御指令値T_i(k)を記憶する。

ステップｂ１３では、補正トルクバランス最適値T_i,sに復帰トルクΔTiを加算する。

ステップｂ１４では、ω_dotが負かどうかを判断し、負のときはステップｂ２０へ進み、それ以外（正）のときはステップｂ１５へ進む。

ステップｂ１５では、各トルク値T_iのいずれかがトルク最大値T_i（max）に到達したかどうかを判断し、到達した時はステップｂ１６に進み、それ以外は本制御フローを終了する。

ステップｂ１６では、EIVTモードが達成可能かどうかを判断し、達成可能な時はステップｂ１７へ進み、それ以外はステップｂ１８へ進む。

ステップｂ１７では、EIVTモードに設定する。

ステップｂ１８では、出力軸トルクT_oを所定量ΔT_oだけ低下させ、新たな運転点を設定する。

ステップｂ１９では、新たな運転点における最適トルク値T_i ^*をトルク制御指令値として設定する。

ステップｂ２０では、今回の制御周期におけるローブレーキ回転数N_LB(k)が０かどうかを判断し、０のときはステップｂ２１へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。

ステップｂ２１では、トルク制御指令値として、補正トルクバランス最適値をセットする。

ステップｂ２２では、補正トルクバランス最適値を０にリセットする。

ステップｂ２３では、タイマのカウントアップを開始する。

上記制御内容について、各状況別に説明する。
（運転点変更なしの場合のトルクバランス維持制御）
図２１はローブレーキトルク値TLBが小さく、剛体レバーが回転したときのトルクバランス維持制御を表すタイムチャートである。尚、運転点の変更は伴わないものとする。
時刻ｔ１までは、ローブレーキLBが正常に機能しており、各トルクT_e，T₁，T₂は最適値T_e ^*，T₁ ^*，T₂ ^*が使用されている。
時刻ｔ１において、ローブレーキLBに締結圧を供給する油圧回路に何らかのフェールが発生し、ローブレーキトルクT_LBが最適値T_LB ^*から低下した値となる。このとき、剛体レバーのトルクバランスが崩れ、ローブレーキLBのスリップによる回転が始まる。

時刻ｔ２において、ローブレーキLBのスリップが検出されると、トルク補正制御が開始される。このとき、各トルクに所定量δが加算され、ローブレーキ回転数微分値dNLB/dtが減少し始める。フローチャートでは、ステップｂ１→ステップｂ２→ステップｂ８→ステップｂ９へと進む処理である。

時刻ｔ３において、ローブレーキ回転数N_LBの微分値dN_LB/dtが０に到達すると、ローブレーキ回転数N_LBが平衡状態となる。このときの補正されたトルクバランス最適値T_1,s, T_2,s, T_e,sを保存しておく。更に、この補正トルクバランス最適値に、任意に設定された復帰トルクΔT₁，ΔT₂，ΔT₃を加算し、ローブレーキN_LBの回転数が０となるように剛体レバーを回転する。フローチャートでは、ステップｂ１０→ステップｂ１１→ステップｂ１２→ステップｂ１３へと進む処理である。

時刻ｔ４において、ローブレーキ回転数N_LBが０に到達すると、時刻ｔ３において保存された補正トルクバランス最適値T_1,s, T_2,s, T_e,sをセットし、剛体レバーの回転を停止させ、ローブレーキLBのスリップが停止する。フローチャートでは、ステップｂ１４→ステップｂ２０→ステップｂ２１→ステップｂ２２→ステップｂ２３へと進む処理である。

（運転点変更を伴うトルクバランス維持制御）
LBモードもしくはEV-LBモードにおいて、ローブレーキ回転数N_LBが検出されると、上述のトルクバランス維持制御を実行する。このとき、ローブレーキ回転数微分値ω_dotが正の値を継続し、トルク制御指令値が各回転要素の最大トルクT_i(max)に到達する。フローチャートでは、ステップｂ９→ステップｂ１０→ステップｂ１１→ステップｂ１４→ステップｂ１５へと進む処理である。

このとき、ローブレーキLBを締結しないEIVTモードが達成可能かどうかを判断し、可能な時はEIVTモードを選択する。そして、EIVTモードにおける最適トルク値T_i ^*をモードマップから演算して、トルク制御指令値としてセットする。フローチャートでは、ステップｂ１５→ステップｂ１６→ステップｂ１７→ステップｂ１９へと進む処理である。これにより、最適燃費は得られないものの、フェールセーフモードに入ることなく、要求駆動力に応じた運転を継続することができる。

一方、EIVTモードが達成できないときには、要求駆動力Fに対応する目標出力軸トルクT_oを所定トルクΔT_oだけ減少させ、この運転点における最適トルク値T_i ^*をモードマップから演算して、トルク制御指令値としてセットする。フローチャートでは、ステップｂ１５→ステップｂ１６→ステップｂ１８へと進む処理である。これにより、所望の駆動力は得られないものの、フェールセーフモードに入ることなく運転を継続することができる。

（定期的チェック処理）
尚、上述のようにローブレーキ回転数N_LBが０であっても、所定時間Δ間隔で、トルク制御指令値T_iがモードマップから演算される最適トルク値T_i ^*に一致しているかどうかを定期的にチェックする。一致していない時は、トルク制御指令値T_iを最適トルク値T_i ^*にセットし、タイマをリセットする。フローチャートでは、ステップｂ１→ステップｂ２→ステップｂ３→ステップｂ４→ステップｂ５→ステップｂ６→ステップｂ７へと進む処理である。

このように、定期的にトルク制御指令値をチェックすることで、油圧回路内のフェールが解消され、ローブレーキトルクTLBが復帰した場合、通常のLBモードor EV-LBモードを実行することが可能となる（請求項４に対応）。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。

図２２は実施例２の統合制御コントローラ１０内の構成を表すブロック図である。実施例２ではローブレーキトルクT_LBを推定するローブレーキトルク推定演算部２０１と、ローブレーキ判定部２０２が新たに設けられている。また、レバー制御部１０９には、ON制御部１０９ａ，OFF制御部１０９ｂに加え、スリップ制御部１０９ｃが設けられている。

〔ローブレーキトルク推定演算部について〕
ローブレーキトルク推定演算部２１０及びスリップ制御部１０９ｃは、LBモードor EV-LBモードにおいて、ローブレーキLBがスリップした時に使用する。ローブレーキLBの回転数が０のとき、E-IVTシステムは１つの自由度を有するため、トルク制御が下記式（２３）により行われる。
（式２３）
dω₀/dt＝b₁・T_R＋b₂・T_e＋b₃・T₁＋b₄・T₂＋b₅・T_LB
この関係式には、推定された２つのトルクT_R，T_LBと、三つの未知数（T_e，T₁，T₂）が含まれている。エンジントルクT_eと第２モータジェネレータトルクT₂は、最適モードを決定する際に演算により最適トルク値がセットされる。

要求駆動力Fに相当する目標出力軸トルクT₀ ^*を得るために第１モータジェネレータトルクT₁が下記式（２４）により演算される。
（式２４）
T₁＝{T₀ ^*−(I_O・b₁＋１)T_R−I_O・b₂・T_e ^*−I_O・b₄・T₂ ^*−I_O・b₅・T_R}/I_O・b₃

T_LBは、角加速度dω/dtの演算によって推定される。
dω/dt＝N_LB(k)−N_LB（k-1）/τ
ここで、τは制御周期を表す。トルクT_LBは下記式（２５）により演算される。
（式２５）
I・dω/dt＝T−T_LB
ここで、IはローブレーキLBのイナーシャである。Tは、出力軸トルクT_o，第１モータジェネレータトルクT₁，第２モータジェネレータトルクT₂，エンジントルクT_eによって決定されるローブレーキ締結点におけるトルクを表す。以上の関係に基づいてローブレーキトルクT_LBを推定する。

〔スリップ制御部について〕

ローブレーキトルクT_LBが推定できる場合、ローブレーキLBをスリップ制御することは可能である。しかしながら、ローブレーキLBのスリップ制御が継続的に行われるのは望ましくなく、耐久性の悪化や、故障の発生頻度が高まるという問題がある。よって、ローブレーキトルクT_LBの推定が可能であれば、新しいトルクバランスを得るための新たなトルクバランス最適値をローブレーキLBのスリップの発生と同時に演算し、スリップを回避する（請求項３に対応）。

(LBモードにおけるトルクバランス維持制御)
ローブレーキトルクT_LBが推定可能な場合、新たなトルクバランスを達成する補正トルクバランス最適値は演算によって決定できる。トルク制御では、トルクの釣り合いとモーメントの関係から２つの関係式が得られ、この関係式から第１モータジェネレータMG1の補正トルクバランス最適値T_1，s及び第２モータジェネレータMG2の補正トルクバランス最適値T_2，sは下記式（２６）により演算できる。
（式２６）

このとき、２つの関係式から３つの補正トルクバランス最適値を決定できないため、１つの値を固定し、他の２つの値を演算する。例えば、エンジンの応答性はモータジェネレータの応答性に比べて低いため、エンジンの補正トルクバランス最適値T_e,sは補正前のモードマップから決定された最適トルク値T_e ^*のままとする。

これにより、３つの補正トルクバランス最適値が決定され、下記関係式（２７）に基づいてトルク制御が実行される。
（式２７）

よって、モードマップから決定された最適トルク値T_i ^*に加算する所定量δT_iは下記式（２８）により表される。
（式２８）

尚、EV-LBモードにおけるトルクバランス維持制御については、LBモードにおけるトルクバランス維持制御においてエンジントルクを０にセットしたものをそのまま適用すればよい。

次に、実施例３について説明する。図２３は実施例３のハイブリッド変速機を表す図である。基本的な構成は実施例１と同様であり、第２モータジェネレータMG2の回転を選択的に変速機ケースに固定するハイブレーキHBが追加されている点が異なる。

図２４は実施例３の剛体レバーを表す図である。ハイブレーキHB使用時は、２つの新たなモードが定義される。
１．HBモード
第２モータジェネレータMG2を固定し、エンジンと、第１モータジェネレータMG1を使用する。LBモードのローブレーキLBと等価である。
２．EV-HBモード
第２モータジェネレータMG2を固定し、第１モータジェネレータMG1のみを使用する。EV-LBモードのローブレーキLBと等価である。

ハイブレーキHBを使用する時は、下記式（２９），（３０）が得られる。
（式２９）

（式３０）

ハイブレーキHBについても、ローブレーキLBと同様に油圧回路のフェール等によって十分な締結力が得られない場合がある。よって、このときはローブレーキLBのフェール時に行うトルクバランス維持制御をそのままハイブレーキHBのフェール時に行う。これにより、同様にトルクバランスを達成でき、フェールセーフモードにはいることなく、運転を継続することができる。

実施例１におけるハイブリッドシステムの機械的構成を示す全体図である。実施例１におけるハイブリッドシステムの制御構成を表すブロック図である。実施例１におけるハイブリッドシステムのEVモードの制御領域を表すマップである。実施例１におけるハイブリッドシステムのEV-LBモードの制御領域を表すマップである。実施例１におけるハイブリッドシステムのEIVTモードの制御領域を表すマップである。実施例１におけるハイブリッドシステムのLBモードの制御領域を表すマップである。実施例１におけるLBモードとEIVTモードの燃料消費量に対する電力収支の関係を表す図である。実施例１における燃料消費量に対する電力収支の関係を表す図である。実施例１における燃料消費量に対する電力微分値の関係を表す図である。実施例１における燃料消費量に対する駆動効率の関係を表す図である。実施例１における駆動効率に対する燃料消費量の関係を表す図である。実施例１における駆動効率に対する最適モードの関係を表す図である。実施例１におけるSOCが中程度のときの車速−要求駆動力モードマップを表す図である。実施例１における統合コントローラの制御構成を表すブロック図である。実施例１における最適モードにおける最適値演算処理を表すフローチャートである。実施例１におけるLBモードを表す共線図である。実施例１におけるLBモードにおいてローブレーキがスリップした状態を表す共線図である。実施例１におけるZ1，Z2領域を表すモードマップである。実施例１におけるモードマップ内の運転点P₀，運転点P1，運転点P2を表す図である。実施例１におけるトルクバランス維持制御を表すフローチャートである。実施例１のトルクバランス維持制御を表すタイムチャートである。実施例２における統合コントローラの制御構成を表すブロック図である。実施例３におけるハイブリッドシステムの機械的構成を示す全体図である。実施例３におけるHBモードを表す共線図である。

符号の説明

１変速機ケース
２ラビニョ型遊星歯車装置
３複合電流２層モータ
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
４シングルピニオン型遊星歯車装置
５ダブルピニオン型遊星歯車装置
６終減速機
７左右駆動輪
８エンジンクラッチ
LB ローブレーキ（係合要素）
HB ハイブレーキ
１１モータコントローラ
１２エンジンコントローラ
１３インバータ
１４バッテリ
１５エンジン

Claims

エンジンと少なくとも１つのモータによる複数の動力源がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、解放により無段変速比モードを達成し締結により固定変速比モードを達成する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、
運転点に応じて前記複数の動力源の出力トルク状態及び前記係合要素の締結状態を制御し、要求駆動力を達成する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記係合要素のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、
固定変速比モード時に前記係合要素のスリップ状態を検出した時は、前記複数の動力源の出力トルクを調整することでスリップ状態を回避するトルクバランス維持制御手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルクバランス維持制御手段は、前記複数の動力源の出力トルクを所定量ずつ変更することで調整する手段としたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記係合要素の締結トルクを推定するトルク推定手段を設け、
前記トルクバランス維持制御手段は、推定された締結トルクに基づいて、前記複数の動力源の出力トルクを調整する手段としたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１ないし請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルクバランス維持制御手段は、トルクバランス維持制御中に通常の固定変速モードによる制御が達成可能かどうかを確認することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１ないし請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記固定変速比モードが選択され、前記スリップ状態検出手段によりスリップ状態が検出され、かつ、無段変速比モードにより運転可能なときは、固定変速比モードから無段変速比モードに切り換えるモード切換手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１ないし請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記トルクバランス維持制御手段は、運転点に応じたトルクバランスが維持できないときは、運転点の変更によりトルクバランスを維持することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。