JP4137110B2 - 車両およびその制御方法並びに駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両およびその制御方法並びに駆動装置に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的にリングギヤを接続した遊星歯車機構と、この遊星歯車機構のサンギヤに動力を入出力する第１モータと、車軸に連結された２段変速の変速機と、この変速機に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、変速機の変速を伴って第２モータからの動力を車軸側に出力することにより、第２モータからの動力を走行に応じて変速して用いることができる。
特開２００２−２２５５７８号公報

上述の車両では、アクセルオフの状態や更にブレーキを踏み込んだ状態では、第１モータでエンジンをモータリングすることにより車軸に制動力を作用させたり、第２モータで発電することにより車軸に制動力を作用させたりすることができる。この状態で変速機を変速すると、第２モータから発電トルクを出力しながら変速することになり、変速時に変速ショックが生じるため、第２モータからの発電トルクを下げ、その分の制動力を第１モータによるエンジンのモータリングや機械ブレーキに置き換えることが考えられる。このとき、第１モータに供給する電力を蓄電装置から十分に賄うことができればよいが、蓄電装置の出力制限がなされているときや、容量の小さな蓄電装置を用いる場合には、第１モータに十分な電力を供給することができず、第２モータの発電トルクを十分に下げることができない場合が生じる。この場合、上述したように、変速時に変速ショックが生じてしまう。

本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置は、二次電池などの蓄電装置の入出力制限の範囲内で変速機の変速を行なうことを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置は、変速時に変速ショックを生じないようにすることを目的の一つとする。

本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、
車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
車両に制動力を付与する制動力付与手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する変速時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングにより第１車軸に制動力を出力すると共に電動機による発電により第２車軸に制動力を出力している最中に変速手段の変速段を変速する際には、電動機による発電を停止したときに蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには内燃機関のモータリングを継続しながら電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御し、電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには内燃機関が自立運転されて内燃機関のモータリングによる制動力および電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御する。これにより、蓄電手段の入出力制限の範囲内で変速手段の変速段の変速を行なうことができる。また、電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるから、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る変速ショックを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記内燃機関のモータリングによる制動力や前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速の最中でも蓄電手段の入出力制限の範囲内とすることができる。

また、本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記制動力付与手段による制動力を徐々に増加または減少しながら前記内燃機関のモータリングによる制動力や前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のモータリングによる制動力や電動機による制動力と制動力付与手段による制動力との置き換えを徐々に行なうことができ、この置き換えの際に蓄電手段の入出力制限の範囲外となるのを抑制することができる。

さらに、本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記内燃機関を自立運転する際には該内燃機関の回転数が維持された状態で該内燃機関が自立運転されるよう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、変速の最中に内燃機関の回転数が変更するのを抑制することができ、変速後の状態への移行をスムーズに行なうことができる。

あるいは、本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記変速手段の変速段の変速の際には変速後の該変速手段における前記回転軸側の回転数に該回転軸の回転数が同期す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。こうすれば、変速をよりスムーズに且つより迅速に行なうことができると共に変速時に生じ得る変速ショックを抑制することができる。

加えて、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の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、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の駆動装置は、
車両に制動力を付与する制動力付与手段と内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載される駆動装置であって、
前記車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力の入出力が可能な電動機と、
前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する変速時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングにより第１車軸に制動力を出力すると共に電動機による発電により第２車軸に制動力を出力している最中に変速手段の変速段を変速する際には、電動機による発電を停止したときに蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには内燃機関のモータリングを継続しながら電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御し、電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには内燃機関が自立運転されて内燃機関のモータリングによる制動力および電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御する。これにより、蓄電手段の入出力制限の範囲内で変速手段の変速段の変速を行なうことができる。また、電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるから、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る変速ショックを抑制することができる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、車両に制動力を付与する制動力付与手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、電力動力入出力手段による内燃機関のモータリングにより第１車軸に制動力を出力すると共に電動機による発電により第２車軸に制動力を出力している最中に変速手段の変速段を変速する際には、電動機による発電を停止したときに蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには内燃機関のモータリングを継続しながら電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御し、電動機停止時電力が蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには内燃機関が自立運転されて内燃機関のモータリングによる制動力および電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と制動力付与手段と変速手段とを制御する。これにより、蓄電手段の入出力制限の範囲内で変速手段の変速段の変速を行なうことができる。また、電動機による制動力が制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で変速手段の変速段の変速が行なわれるから、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る変速ショックを抑制することができる。

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、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２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、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２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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。

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、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。

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。

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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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。

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などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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をＨｉギヤの状態として走行していたときに運転者が踏み込んでいたアクセルペダル８３を戻して車速Ｖが低下し、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する際の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時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、変速機６０の変速段を変速する変速要求がないときには、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

アクセルオフ時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、車速センサ８８からの車速ＶやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，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により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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。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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。図４に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図５にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてシフト起因の制動トルク（以下、シフト起因制動トルクという）Ｔｒ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。シフト起因制動トルクＴｒ＊は、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖとシフト起因制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めてシフト起因制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰ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シフト起因制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６にシフト起因制動トルク設定用マップの一例を示す。実施例では、シフトポジションＳＰがＤポジションのときには、エンジン２２を効率よく運転する運転ポイントで運転するよう制御して走行し、シフトポジションＳＰが３速，２速，１速のときには車速Ｖに対してシフトポジションＳＰに対応したギヤ比でエンジン２２が回転するように制御して走行する、いわゆるシーケンシャルシフトを採用している。したがって、アクセルオフのときには燃料カットした状態のエンジン２２をシフトポジションＳＰと車速Ｖに応じた回転数で強制的に回転させることにより、いわゆるエンジンブレーキを作用させることができる。このため、図６の例では、シフトポジションＳＰが前進走行ポジション（Ｄポジション），３速，２速，１速となるに従って同じ車速Ｖでもシフト起因制動トルクＴｒ＊が大きくなるようにしており、ステップＳ１２０の処理では、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに応じたエンジン２２の回転数を目標回転数Ｎｅ＊として設定するのである。シフトポジションＳＰと車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係の一例を図７に示す。

エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でモータリングするのに必要なモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を次式（１）により計算して設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＭＧ１から出力したときに駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにシフト起因制動トルクＴｒ＊が作用するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を式（２）により計算して設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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（１）中、右辺第１項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ２」は積分項のゲインである。トルク指令Ｔｍ１＊によりモータＭＧ１を制御すると共にトルク指令Ｔｍ２＊によりモータＭＧ２を制御した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の一例を図８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軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に変速機６０のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときにリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力したトルクが変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（２）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、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。

Tm1*=k1(Ne*-Ne)+k2∫(Ne*-Ne)dt (1)
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (2)

続いて、変速要求があるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。変速要求は、図示しない変速要求実行処理により、車速Ｖと車両に要求される要求トルク（シフト起因制動トルクＴｒ＊も含まれる）とに基づいて変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速を行なうか否かの判定や車速Ｖと要求トルクとに基づいて変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速を行なうか否かの判定によりいずれかの変速を行なうと判定されたときに、行なわれる。変速要求を行なう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を越えて大きくなったときに変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更し、変速機６０がＨｉギヤの状態で車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを越えて小さくなったときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更する。アクセルオフ時制御ルーチンでは、アクセルオフしているから、急な長い下り坂を下っているのではない限り、変速要求は車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線を越えて小さくなったときのＨｉ−Ｌｏ変速となる。ステップＳ１５０で変速要求がないときには、これでアクセルオフ時制御ルーチンを終了する。こうした処理を繰り返すことにより、アクセルオフ時に車速ＶとシフトポジションＳＰとに応じた制動力を車両に作用させることができる。

ステップＳ１５０で変速要求がなされているときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１により消費されている電力（モータ消費電力）Ｐｍ１を計算し（ステップＳ１６０）、計算したモータ消費電力Ｐｍ１をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと比較し（ステップＳ１７０）、モータ消費電力Ｐｍ１がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下のときにはモータＭＧ２を駆動することにより車両に作用させている制動力をブレーキトルクに置き換えるための置き換えトルクＴｃｈを次式（３）により計算して設定し（ステップＳ１８０）、モータ消費電力Ｐｍ１がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを超えているときにはエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でトルク出力を行なわずに運転するエンジン２２の自立運転を開始すると共に（ステップＳ１９０）、シフト起因制動トルクＴｒ＊により車両に作用する制動力のすべてをブレーキトルクに置き換えるための置き換えトルクＴｃｈを式（４）により計算して設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（３）および式（４）中の「ｋｔ」は、リングギヤ軸３２ａの制動トルクをブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させる制動トルクに換算するための換算係数である。

Tch=kt・Tm2*・Gr (3)
Tch=kt・Tr* (4)

こうして置き換えトルクＴｃｈを設定すると、モータＭＧ２を駆動することにより車両に作用させている制動力やエンジン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ブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させる制動力に置き換えるトルク置き換え処理を実行し（ステップＳ２１０）、トルクの置き換えが終了すると変速機６０の変速処理を実行し（ステップＳ２２０）、その後、エンジン２２の自立運転を実行しているときにはモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを指示し（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）、置き換えたトルクを戻して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。ここで、トルク置き換え処理は図１０に例示するトルク置き換え処理のフローチャートにより実行され、変速処理は図１１に例示する変速処理のフローチャートにより実行され、トルク戻し処理は図１２に例示するトルク戻し処理のフローチャートにより実行される。以下、トルク置き換え処理、変速処理、トルク戻し処理について説明する。

トルク置き換え処理が実行されると、まず、エンジン２２の自立運転が行なわれているか否かを判定し（ステップＳ３００）、エンジン２２の自立運転が行なわれているときには、エンジン２２の自立運転に伴ってモータ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た制動力をブレーキトルクＴｂに置き換えるようそれまでに設定されていたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に基づいて次式（５）によりブレーキトルクＴｂを設定すると共に設定したブレーキトルクＴｂをブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ３１０）、それまでに設定されていたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をトルクＴｓｅｔに代入することにより保存し（ステップＳ３２０）、トルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３３０）。ここで、ブレーキトルクＴｂを受信したブレーキＥＣＵ９４は、車両にブレーキトルクＴｂに対応する制動力が作用するようにブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を制御する。これにより、エンジン２２の自立運転が成立したときに、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た制動力をブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの作用による制動力に置き換えることができる。なお、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルクが出力されないようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。

Tb=kt・Tm1*/ρ (5)

エンジン２２の自立運転が実行されていないときやエンジン２２の自立運転が実行されてエンジン２２をモータリングすることにより車両に作用させていた制動力をブレーキトルクＴｂに置き換えた後は、ブレーキトルクＴｂが置き換えトルクＴｃｈに至るまでモータＭＧ２を駆動することにより車両に作用させている制動力がブレーキトルクＴｂに徐々に置き換えられるよう式（６）によりブレーキトルクＴｂを設定してブレーキＥＣＵ９４に送信すると共に式（７）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３４０〜Ｓ３６０）。そして、ブレーキトルクＴｂが置き換えトルクＴｃｈに至ったときにブレーキトルクＴｂに置き換えトルクＴｃｈを設定してブレーキＥＣＵ９４に送信すると共に（ステップＳ３７０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に値０を設定して（ステップＳ３８０）、トルク置き換え処理を終了する。ここで、式（６）および式（７）のΔＴｂは、繰り返し処理を実行する際にブレーキトルクＴｂを増加するブレーキトルクである。

Tb=前回Tb+ΔTb (6)
Tm2*=前回Tm2*+ΔTb/kt (7)

図１３は、エンジン２２の自立運転の実行を伴ってトルク置き換え処理およびトルク戻し処理を実行したときのモータＭＧ１のトルクＴｍ１とモータＭＧ２のトルクＴｍ２とブレーキトルクＴｂとの時間変化の一例を示す説明図である。図中、時間Ｔ２から時間Ｔ３の間に変速処理が実行される。このように、エンジン２２をモータリングすることにより車両に作用している制動力やモータＭＧ２を駆動することにより車両に作用している制動力をブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより車両に作用する制動力に置き換えることにより、制動トルクを置き換える際に生じ得るトルクショックを抑制することができ、予期しないトルクショックが生じることにより運転者や搭乗者に違和感を与えるのを抑制することができる。

図１１の変速処理が実行されると、まず、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ギヤ比ＧｌｏとＨｉギヤの状態のときのギヤ比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Ｎｍ２＊を次式（８）により計算し（ステップＳ４００）、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の図示しない油圧駆動のアクチュエータに対する油圧シーケンスを開始してブレーキＢ１をオフとする（ステップＳ４１０）。上述したように、アクセルオフ時には、変速機６０の変速は車速ＶがＨＩ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを越えて小さくなることによって行なわれる。したがって、図１１における変速処理には、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速する場合についてだけを示した。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１４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。

Nm2*=Nm2・Glo/Ghi (8)

こうしてモータＭＧ２の変速後の回転数である目標回転数Ｎｎ２＊を設定すると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を目標回転数Ｎｍ２＊に同期させるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊にトルクＴｍ２ｓｅｔを設定すると共に送信し（ステップＳ４２０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が目標回転数Ｎｍ２＊に同期するのを待って（ステップＳ４３０，Ｓ４４０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４５０）、ブレーキＢ２をオンとして油圧シーケンスを終了し（ステップＳ４６０）、変速機６０のギヤ比ＧｒにＬｏギヤの状態のギヤ比Ｇｌｏを設定して（ステップＳ４７０）、変速処理を終了する。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変速機６０の回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を図１５に示す。

図１２に示すトルク戻し処理が実行されると、まず、エンジン２２の自立運転からエンジン２２のモータリングを再開しているか否かを判定し（ステップＳ５００）、エンジン２２のモータリングを再開しているときには、トルク置き換え処理で値０を設定する前にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を保存したトルクＴｓｅｔに相当する制動力が解除されるようトルクＴｓｅｔに基づいて次式（９）によりブレーキトルクＴｂを設定してブレーキＥＣＵ９４に送信し（ステップＳ５１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にトルクＴｓｅｔを設定してモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ５２０）。

Tb=前回Tb-kt・Tset/ρ (9)

エンジン２２のモータリングを再開しないときやモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にトルクＴｓｅｔを設定した後は、ブレーキトルクＴｂが値０以下に至るまでブレーキトルクＴｂにより車両に作用させている制動力をモータＭＧ２を駆動することにより車両に作用する制動力に徐々に置き換えられるよう次式（１０）によりブレーキトルクＴｂを設定してブレーキＥＣＵ９４に送信すると共に式（１１）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ５３０〜Ｓ５５０）。そして、ブレーキトルクＴｂが値０以下に至ったときにブレーキトルクＴｂに値０を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ５６０）、トルク戻し処理を終了する。ここで、式（１０）および式（１１）のΔＴｂは、繰り返し処理を実行する際にブレーキトルクＴｂを減少するブレーキトルクであり、式（６）および式（７）のΔＴｂと同一のものである。なお、式（１０）および式（１１）のΔＴｂを式（６）および式（７）のΔＴｂと異なるものとしてもよい。このように、ブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより車両に作用している制動力をエンジン２２をモータリングすることにより車両に作用する制動力やモータＭＧ２を駆動することにより車両に作用する制動力に置き換えることにより、制動トルクを戻す際に生じ得るトルクショックを抑制することができ、予期しないトルクショックが生じることにより運転者や搭乗者に違和感を与えるのを抑制することができる。

Tb=前回Tb-ΔTb (10)
Tm2*=前回Tm2*-ΔTb/kt (11)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、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制動力を作用させていると共にモータＭＧ２を回生制御することにより車両に制動力を作用させている状態で変速機６０の変速段を変速する際に、モータＭＧ１により消費されているモータ消費電力Ｐｍ１がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいときには、エンジン２２の自立運転を伴って変速機６０の変速段を変速するから、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２の制動トルクをブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄによる制動トルク（ブレーキトルクＴｂ）に置き換えることができ、変速機６０の変速段の変速時に生じ得るトルクショックを抑制することができる。もとより、モータ消費電力Ｐｍ１がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいときには、エンジン２２の自立運転を伴なうことなくモータＭＧ２の制動トルクをブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄによる制動トルク（ブレーキトルクＴｂ）に置き換えて変速するから、変速時に生じ得るトルクショック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、エンジン２２の自立運転を伴って変速機６０の変速段を変速するときには、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一度にブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより車両に作用する制動力（ブレーキトルクＴｂ）に置き換えるものとしたが、ブレーキトルクＴｂの増加を徐々に行なうものとしても構わない。また、エンジン２２の自立運転を伴って変速機６０の変速段を変速した後に制動トルクを戻すときには、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングを再開する際にモータリングに必要なモータＭＧ１のトルク（トルクＴｓｅｔ）に相当する制動力を一度にブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより車両に作用している制動力（ブレーキトルクＴｂ）からエンジン２２をモータリングすることにより車両に作用する制動力に置き換えるものとしたが、ブレーキトルクＴｂの減少を徐々に行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の自立運転を伴って変速機６０の変速段を変速するときには、エンジン２２がシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づく目標回転数Ｎｅ＊を維持するようエンジン２２を制御するものとしたが、エンジン２２がシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づく目標回転数Ｎｅ＊を維持するように自立運転しないものとしても構わない。例えば、エンジン２２の自立運転を開始するときに検出される回転数Ｎｅを維持するものとしてもよいし、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づく目標回転数Ｎｅ＊やエンジン２２の自立運転を開始するときに検出される回転数Ｎｅとは異なる回転数でエンジン２２を自立運転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の変速段を変速するときには、変速後のモータＭＧ２の回転数である目標回転数Ｎｍ２＊を設定し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が目標回転数Ｎｍ２＊に同期するようモータＭＧ２を制御するものとしたが、ブレーキＢ２の半係合を伴ってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を同期させ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、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１６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１６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、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１７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のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４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２３０を備えるものとしてもよい。

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、車両や車両に搭載される駆動装置の製造産業などに利用可能である。

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。 変速機６０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により実行されるアクセルオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 シフト起因制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 シフトポジションＳＰと車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係の一例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。 変速要求を行なうための変速マップの一例を示す説明図である。 トルク置き換え処理の一例を示すフローチャートである。 変速処理の一例を示すフローチャートである。 トルク戻し処理の一例を示すフローチャートである。 エンジン２２の自立運転の実行を伴ってトルク置き換え処理およびトルク戻し処理を実行したときのモータＭＧ１のトルクＴｍ１とモータＭＧ２のトルクＴｍ２とブレーキトルクＴｂとの時間変化の一例を示す説明図である。 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示す説明図である。 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変速機６０の回転要素の回転数の関係を示す共線図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。

符号の説明

２０，１２０，２２０ 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、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、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (8)

1. 内燃機関と、
   車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
   車両に制動力を付与する制動力付与手段と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   該蓄電手段の入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
   前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する変速時制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記変速時制御手段は、前記内燃機関のモータリングによる制動力および／または前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で行なう手段である請求項１記載の車両。
3. 前記変速時制御手段は、前記制動力付与手段による制動力を徐々に増加または減少しながら前記内燃機関のモータリングによる制動力および／または前記電動機による制動力と前記制動力付与手段による制動力との置き換えを行なう手段である請求項１または２記載の車両。
4. 前記変速時制御手段は、前記内燃機関を自立運転する際には該内燃機関の回転数が維持された状態で該内燃機関が自立運転されるよう制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
5. 前記変速時制御手段は、前記変速手段の変速段の変速の際には変速後の該変速手段における前記回転軸側の回転数に該回転軸の回転数が同期す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４いずれか記載の車両。
6. 前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の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、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 車両に制動力を付与する制動力付与手段と内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載される駆動装置であって、
   前記車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力の入出力が可能な電動機と、
   前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
   前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する変速時制御手段と、
   を備える駆動装置。
8. 内燃機関と、車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、車両に制動力を付与する制動力付与手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   前記電力動力入出力手段による前記内燃機関のモータリングにより前記第１車軸に制動力を出力すると共に前記電動機による発電により前記第２車軸に制動力を出力している最中に前記変速手段の変速段を変速する際、前記電動機による発電を停止したときに前記蓄電手段に入出力される電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記内燃機関のモータリングを継続しながら前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御し、前記電動機停止時電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記内燃機関が自立運転されて該内燃機関のモータリングによる制動力および前記電動機による制動力が前記制動力付与手段による制動力に置き換えられた状態で前記変速手段の変速段の変速が行なわれるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記制動力付与手段と前記変速手段とを制御する、
   車両の制御方法。
   

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