JP4182028B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する自動車，駆動装置，動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車，駆動装置，動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、遊星歯車の三つの回転要素にエンジンのクランクシャフトと車軸に連結した駆動軸と発電機とを接続すると共に駆動軸に変速機を介して電動機を接続した自動車に搭載された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、変速機の変速段を車速に応じて変更することにより電動機からの動力を車速に応じた動力にして駆動軸に出力している。
特開２００２−２２５５７８号公報（図１）

しかしながら、上述の動力出力装置では、変速機の変速段を車速に応じた変速段とするものの、変速時の状態によってはスムースに変速することができない場合が生じる。変速機の変速時には、変速によるトルクショックを低減するために、電動機からのトルクを小さくすることが考えられるが、蓄電装置に入力制限が課されているときには入力制限の範囲内でしか電動機からのトルクを小さくすることができない。また、駆動軸への駆動力要求が急増したときには電動機のトルクを小さくできないために、変速に用いられるクラッチやブレーキの操作の間に一時的に電動機の回転数が予期しない高回転となってしまう場合が生じたり、電動機のトルクがクラッチやブレーキの係合力に打ち勝ってしまい、電動機の回転数が予期しない高回転になってしまう場合などの不都合が生じる。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車，駆動装置，動力出力装置の制御方法は、二次電池などの蓄電装置に蓄電装置に入力制限が課されているときに駆動軸と電動機とに介在する変速機の変速をスムースに行なうことを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車，駆動装置，動力出力装置の制御方法は、変速機の変速時に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車，駆動装置，動力出力装置の制御方法は、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。

本発明の第１の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記設定された入力制限と
前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達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。

この本発明の第１の動力出力装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には蓄電手段に設定された入力制限と、電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の状態と、に基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、この設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、蓄電手段の入力制限と変速伝達手段の状態とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定された入力制限が大きくなるほど小さくなる傾向の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定された入力制限が所定値未満のときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記設定された入力制限が所定値以上のときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の入力制限が所定値未満の比較的小さいときには、電動機のトルクを小さくすることに伴って生じる電力や内燃機関からの動力を増加することに伴って生じる電力を蓄電手段に充電することにより、変速伝達手段の変速比の変更をスムースに行なうことができる。また、蓄電手段の入力制限が所定値以上の比較的大きいときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、要求駆動力の増加に伴って生じる電力の増加の程度を小さくし、変速伝達手段の変速比の変更をよりスムースに行なうことができる。さらに、要求駆動力の増加の程度を小さくするから、変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。なお、蓄電手段の入出力における符号は、蓄電手段から電力を供給する放電を正とし、蓄電手段を充電する入力を負とした。

本発明の第２の動力出力装置において、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果と前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持さ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変速伝達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。

この本発明の第２の動力出力装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段による判定結果と、電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の状態と、に基づいて要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、電動機の駆動力低下の禁止の判定結果と変速伝達手段の状態とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

本発明の第２の動力出力装置において、前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されていないときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されているときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の駆動力低下の禁止の判定がなされていないときには、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機の駆動力低下の禁止の判定がなされているときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

また、本発明の第２の動力出力装置において、前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、前記駆動力低下禁止判定手段は、前記設定された入力制限に基づいて前記電動機の駆動力低下の禁止を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段が過充電されるなどの不都合も抑制することができる。

本発明の第３の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記設定された最低駆動力と前記電動機から出力している駆動力と前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達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。

この本発明の第３の動力出力装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機から出力すべき最低の駆動力として設定された最低駆動力と、電動機から出力している駆動力と、電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、に基づいて要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、電動機から出力すべき最低駆動力と電動機から出力している駆動力と変速伝達手段とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

こうした本発明の第３の動力出力装置において、前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至るまでは第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至った以降は前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至るまでは、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至った以降は、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、電動機から出力している駆動力が最低駆動力に至った以降に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

また、本発明の第３の動力出力装置において、前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至らないと予測されたときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至ると予測されたときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至らないと予測されたときには、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至ると予測されたときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、電動機から出力している駆動力が最低駆動力に至った以降に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

本発明の第３の動力出力装置において、前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段を備え、前記裁定駆動力設定手段は、前記設定された入力制限に基づいて前記最低駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段が過充電されるなどの不都合も抑制することができる。

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の第１ないし第３の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の第１ないし第３の動力出力装置を搭載するから、本発明の第１ないし第３の動力出力装置が奏する効果、例えば、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができる効果や変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる効果などと同様な効果を奏することができる。

本発明の第１の駆動装置は、
内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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取りが可能な蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記設定された入力制限と前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達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。

この本発明の第１の駆動装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には蓄電手段に設定された入力制限と、電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の状態と、に基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、この設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、蓄電手段の入力制限と変速伝達手段の状態とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

本発明の第２の駆動装置は、
内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
前記電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果と前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持さ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変速伝達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。

この本発明の第２の駆動装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段による判定結果と、電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の状態と、に基づいて要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、電動機の駆動力低下の禁止の判定結果と変速伝達手段の状態とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

本発明の第３の駆動装置は、
内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
少なくとも前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には前記設定された最低駆動力と前記電動機から出力している駆動力と前記変速伝達手段の状態とに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達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。

この本発明の第３の駆動装置では、少なくとも駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機から出力すべき最低の駆動力として設定された最低駆動力と、電動機から出力している駆動力と、電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、に基づいて要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、電動機から出力すべき最低駆動力と電動機から出力している駆動力と変速伝達手段とに基づいて設定された要求駆動力に基づく動力を駆動軸に出力するのである。ここで、伝達変速手段の状態には、変速比を変更している最中にあるか否かの状態や変速比を変更しようとしているか否かの状態などが含まれる。このため、変速伝達手段の変速比の変更をより適正によりスムースに行なうことができると共に変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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取
りが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段の入力制限を設定し、
（ｂ）少なくとも前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定した入力制限が所定値未満のときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記設定した入力制限が所定値以上のときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、
（ｃ）前記設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第１の動力出力装置の制御方法では、少なくとも電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の変速比を変更している最中に駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、設定した蓄電手段の入力制限が所定値未満のときには第１の増加程度をもって駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、設定した蓄電手段の入力制限が所定値以上のときには第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって要求駆動力を設定し、この設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。したがって、蓄電手段の入力制限が所定値未満の比較的小さいときには、電動機のトルクを小さくすることに伴って生じる電力や内燃機関からの動力を増加することに伴って生じる電力を蓄電手段に充電することにより、変速伝達手段の変速比の変更をスムースに行なうことができる。また、蓄電手段の入力制限が所定値以上の比較的大きいときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、要求駆動力の増加に伴って生じる電力の増加の程度を小さくし、変速伝達手段の変速比の変更をよりスムースに行なうことができる。また、要求駆動力の増加の程度を小さくするから、変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。

本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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取りが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の駆動力低下の禁止を判定し、
（ｂ）少なくとも前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機の駆動力低下の禁止を判定しなかったときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機の駆動力低下の禁止を判定したときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、
（ｃ）前記設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第２の動力出力装置の制御方法では、少なくとも電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の変速比を変更している最中に駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機の駆動力低下の禁止を判定しなかったときには第１の増加程度をもって駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、電動機の駆動力低下の禁止を判定したときには第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な
電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。したがって、電動機の駆動力低下の禁止を判定しなかったときには、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機の駆動力低下の禁止を判定したときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、変速伝達手段の変速比の変更の際に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

本発明の第３の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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取りが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定し
（ｂ）少なくとも前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定した最低駆動力に至るまでは第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記設定した最低駆動力に至った以降は前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、
（ｃ）前記設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第３の動力出力装置の制御方法では、少なくとも電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の変速比を変更している最中に駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機から出力している駆動力が電動機から出力すべき最低の駆動力として設定した最低駆動力に至るまでは第１の増加程度をもって駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至った以降は第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。したがって、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至るまでは、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至った以降は、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、電動機から出力している駆動力が最低駆動力に至った以降に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

本発明の第４の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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取りが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定し
（ｂ）少なくとも前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定した最低駆動力に至らないと予測できるときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前
記電動機から出力している駆動力が前記設定した最低駆動力に至ると予測できるときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、
（ｃ）前記設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の第４の動力出力装置の制御方法では、少なくとも電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段の変速比を変更している最中に駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、電動機から出力している駆動力が電動機から出力すべき最低の駆動力として設定した最低駆動力に至らないと予測できるときには第１の増加程度をもって駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至ると予測できるときには第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって要求駆動力を設定し、設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。したがって、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至らないと予測できるときには、電動機のトルクを小さくすることにより変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。また、電動機から出力している駆動力が設定した最低駆動力に至ると予測できるときには、要求駆動力の増加の程度を小さくすることにより、電動機から出力している駆動力が最低駆動力に至った以降に電動機が予期しない高回転で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速比の変更をより適正に且つよりスムースに行なうことができる。

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、本発明の一実施例であ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にはリングギヤ軸３２ａを介して変速機６０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側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構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。

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。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。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やリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ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に伝達でき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、ダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａとシングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオン式の遊星歯車機構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。シングルピニオン式の遊星歯車機構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。ダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａとシングルピニオン式の遊星歯車機構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）。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のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。

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、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）を計算したり、この残容量（ＳＯＣ）が目標ＳＯＣから所定範囲になるようにバッテリ５０を充放電すべき充放電要求量Ｐｂ＊を設定したり、電池温度や残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定したりしている。こうした検出したデータや演算した結果，設定した設定値は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータとして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３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４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。

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からのブレーキペダルポジション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に駆動信号などが出力されている。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５
０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、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図５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、８ｍｓｅｃ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やブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求量Ｐｂ＊，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、回転数センサ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。また、充放電要求量Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度とバッテリ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やブレーキペダルポジションＢＰ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に出力すべき仮の要求トルクＴｔｍｐを設定する（ステップＳ１１０）。仮要求トルクＴｔｍｐは、実施例では、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと仮要求トルクＴｔｍｐとの関係を予め定めて仮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やブレーキペダルポジションＢＰ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仮要求トルクＴｔｍｐを導出して設定するものとした。図６に仮要求トルク設定用のマップの一例を示す。

続いて、設定した仮要求トルクＴｔｍｐが前回このルーチンを実行したときに設定した要求トルクＴｒ＊より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。仮要求トルクＴｔｍｐが前回の要求トルクＴｒ＊より大きいときは、運転者がアクセルペダル８３を踏み込んでいるときであり、仮要求トルクＴｔｍｐが前回の要求トルクＴｒ＊以下のときは巡航走行しているか減速走行しているときである。仮要求トルクＴｔｍｐが前回の要求トルクＴｒ＊より大きいときには変速判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ１３０）。ここで、変速判定フラグＦは、変速機６０を変速しているか否かを値として持つフラグであり、変速機６０の変速処理が開始されたときに値１が設定され、変速機６０の変速が終了したときに値０が設定される。変速判定フラグが値０のときには、変速機６０は変速中ではないと判断し、要求トルクＴｒ＊を増加するときに用いられるレート処理におけるレートΔＴに通常時の値Ｔ１を設定し（ステップＳ１５０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１７０）。ここで、値Ｔ１は、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクを増加する際にこの駆
動制御ルーチンを実行する時間間隔あたりの増加量として運転者や乗員に許容される範囲内で設定されるものであり、車重やエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の性能などにより定められる。

こうして要求トルクＴｒ＊が設定されると、車速Ｖと要求トルクＴｒ＊とに基づいて変速機６０のギヤの状態を切り替えるか否かの判定を行なう（ステップＳ１９０）。変速機６０のギヤの状態の切り替えの判定は、実施例では、車速Ｖと要求トルクＴｒ＊とギヤ状態との関係を予め定めて変速状態設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖと要求トルクＴｒ＊とが与えられると、マップから対応するギヤ状態を導出し、この導出したギヤ状態と現在のギヤ状態とを比較することにより行なうものとした。変速状態設定用マップの一例を図７に示す。図中の曲線は、変速機６０のギヤの状態を変更する変速線である。実施例では、モータＭＧ２が効率よく駆動されるよう、即ち変速機６０ができる限りＬｏギヤの状態となると共に変速ショックが生じないよう充放電要求量Ｐｂ＊が値のときにモータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍となるように変速線を設定した。この理由については後述する。また、モータＭＧ２についてはその上限回転数以下で駆動する必要があるため、車速Ｖがこの上限回転数より若干低い回転数に相当する車速Ｖｈｉ以上のときには、要求トルクＴｒ＊に拘わらず、変速機６０はＨｉギヤ状態とするものとした。

変速機６０のギヤの状態を切り替える必要がないと判定されたときには（ステップＳ２００）、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数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との和としてエンジン２２に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ２４０）。ここで、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。そして、設定した要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２５０）。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Ｐ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。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８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Ｐ＊（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、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２６０）。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。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９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。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、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸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)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および（４）により計算すると共に（ステップＳ２７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２８０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘ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Ｓ２９０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図９の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmim=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

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にそれぞれ送信して（ステップＳ２９５）、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における燃料噴射制御や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。

一方、ステップＳ２００で変速機６０のギヤの状態を切り替える必要があると判定されたときには、変速判定フラグＦが値１の切替処理が実行中であるときを除いて（ステップＳ２１０）、変速判定フラグＦに値１をセットすると共に（ステップＳ２２０）、変速機６０のギヤの状態を切り替える処理の実行開始を指示し（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。ギヤの状態を切り替える処理の実行開始の指示がなされると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、駆動制御ルーチンと並行して図１０に例示する切替処理ルーチンを実行する。なお、切替処理が実行中であるときに切替処理の実行開始の指示を行なわないのは、同一の切り替え判定に対して再度の指示を出力しないためである。駆動制御ルーチンの説明を中断し、以下、切替処理について説明する。

切替処理ルーチンでは、まず、変速機６０のギヤ状態の切り替え方向を判定する（ステップＳ３００）。Ｌｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への切り替えのときには、まず、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のギヤ比Ｇｌｏ，Ｇｈｉとにより次式（６）を用いて切り替え後のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊を計算する（ステップＳ３１０）。そして、ブレーキＢ２をオフとすると共に（ステップＳ３２０）、ブレーキＢ１をフリ
クション係合させる（ステップＳ３３０）。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るのを待って（ステップＳ３４０，Ｓ３５０）、ブレーキＢ１を完全にオンとし（ステップＳ３６０）、駆動制御で用いる変速機６０のギヤ比ＧｒにＨｉギヤのギヤ比Ｇｈｉを設定し（ステップＳ３７０）、変速判定フラグＦに値０をセットして（ステップＳ４４０）、切替処理ルーチンを終了する。図１１に変速機６０の共線図の一例を示す。図中、Ｓ１軸はダブルピニオン式の遊星歯車機構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式の遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構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式の遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構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式の遊星歯車機構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、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Ｎｍ２は減少する。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＨｉギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊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。このようにブレーキＢ１およびブレーキＢ２をオンオフ操作することにより、変速ショックを抑制することができる。

Nm2*＝Nm2・Ghi/Glo (6)

一方、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切り替えのときには、まず、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のギヤ比Ｇｌｏ，Ｇｈｉとにより次式（７）を用いて切り替え後のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊を計算する（ステップＳ３８０）。そして、ブレーキＢ１をオフとし（ステップＳ３９０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るのを待って（ステップＳ４００，Ｓ４１０）、ブレーキＢ２をオンとし（ステップＳ４２０）、駆動制御で用いる変速機６０のギヤ比ＧｒにＬｏギヤのギヤ比Ｇｌｏを設定し（ステップＳ４３０）、変速判定フラグＦに値０をセットして（ステップＳ４４０）、切替処理ルーチンを終了する。図１１に示すように、Ｈｉギヤの状態では、ブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフとされている。この状態からブレーキＢ１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るから、上述したように、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。そこで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＬｏギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊近傍になるまで待ってブレーキＢ２をオンとすることにより、Ｌｏギヤの状態に切り替えることができる。

Nm2*＝Nm2・Glo/Ghi (7)

このように、モータＭＧ２から正のトルクが出力されている状態で変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替える際にブレーキＢ１をフリクション係合する必要がある。従って、実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキＢ１についてはフリクション係合可能なブレーキを用いると共にその係合力を調節可能なアクチュエータを用い、ブレーキＢ２については単にオンオフすることができる程度のブレーキを用いると共にその係合力については調節ができないアクチュエータを用いることができる。また、変速機６０のギヤの状態の切り替えは、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んだときのレスポンスを考えれば、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切り替えが迅速に行なわれることが好ましい。従って、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切り替えではブレーキのフリクション係合は伴わない方が好ましい。実施例の変速線は、こうしたブレー
キＢ１およびブレーキＢ２の構成や変速の迅速の要求に対応するよう、モータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍となるように設定されているのである。なお、モータＭＧ２から出力するトルクが負の値のときにＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替えるときには、ブレーキＢ２をオフし、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＨｉギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊となるのを待ってブレーキＢ１をオンするものとなり、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えるときには、ブレーキＢ１をオフすると共にブレーキＢ２をフリクション係合し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＬｏギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊となるのを待ってブレーキＢ２を完全にオンするものとなる。従って、モータＭＧ２から出力するトルクの符号（正負）を考慮せずに変速機６０のギヤの状態を切り替える場合には、ブレーキＢ１もブレーキＢ２もフリクション係合が可能なブレーキとして構成すると共にそのアクチュエータも係合力の調節が可能なものとする必要がある。モータＭＧ２から出力するトルクが負となるのは、比較的高速で低トルクが要求される高速巡航運転のときや制動力を出力するときであり、それ以外はモータＭＧ２から出力するトルクは正となる。こうしたことから、モータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍のときに変速機６０のギヤの状態を切り替えるのが好ましいのが理解できる。前述したように、実施例では、変速線を、変速機６０ができる限りＬｏギヤの状態となると共に充放電要求量Ｐｂ＊が値のときにモータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍となるように設定したから、充放電要求量Ｐｂ＊や運転者の急加速の要求の程度によってはモータＭＧ２のトルクが正側で値０近傍のときに変速機６０のギヤの状態の切り替え処理を行なうことができない場合が生じる。前者についてはバッテリ５０に余裕があるときには充放電要求量Ｐｂ＊を値０としたり充放電要求量Ｐｂ＊に基づいて変速線を変更したりすることにより、モータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍のときに変速機６０のギヤの状態の切り替え処理を行なうことができる。後者については若干の変速ショックは生じるものの変速ショックは急加速におけるトルク変化にある程度埋没することから、運転者や乗員に不快感を与えることはない。

駆動制御ルーチンに戻る。ステップＳ１３０で変速判定フラグＦが値１であると判定したときには、変速機６０のギヤの状態の切り替え処理を行なっていると判断し、現在設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を現在設定されているトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、現在設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊やトルク制限Ｔｍｉｎは、前回このルーチンが実行されたときにステップＳ２４０やステップＳ２２０で設定されたものである。また、閾値Ｔｒｅｆは、要求トルクＴｒ＊のレート処理に伴ってトルク指令Ｔｍ２＊を設定する際に変更可能なトルクの上限として設定されている。また、トルク制限Ｔｍｉｎはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて計算され、トルク指令Ｔｍ２＊はこのトルク制限Ｔｍｉｎに制限されて設定されているから、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値より小さいときは、もうモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を小さくすることができないことを意味する。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値以上のときには、まだ、バッテリ５０に余裕がありモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は小さくすることも大きくすることもできると判断し、レートΔＴに通常時の値Ｔ１を設定し（ステップＳ１５０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求トルクＴｒ＊を用いてステップＳ１９０以降の処理を実行する。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値より小さいときには、もうモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を小さくすることができないと判断し、レートΔＴに通常時の値Ｔ１より小さな値Ｔ２を設定し（ステップＳ１６０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求トルクＴｒ＊を用いてステップＳ１９０以降の処理を実行する。いま、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んで変速機６０のギヤの状態をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えるとき、即ちキックダウンのときを考え
る。Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切り替えは、前述したように、ブレーキＢ１をオフとし、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るのを待ってブレーキＢ２をオンとすることにより行なわれる。運転者の急加速の要求により、モータＭＧ２に正のトルクが出力されており、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎによって設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくすることができないときにレートΔＴを通常の値Ｔ１として要求トルクＴｒ＊を迅速に増加すると、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するためにモータＭＧ２から大きなトルクを出力しなければならず、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るのを待っている間にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊より大きな回転数になってしまう場合が生じたり、ブレーキＢ２をオンとしたときにモータＭＧ２のトルクがブレーキＢ２の係合力に打ち勝ってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が切り替え後の回転数Ｎｍ２＊より大きな回転数になってしまう場合が生じる。実施例では、こうした不都合を抑制するために、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かを判定し、モータＭＧ２のトルクを小さくできないときにはレートΔＴに通常時の値Ｔ１より小さな値Ｔ２を設定し、要求トルクＴｒ＊の増加速度を抑制することにより、モータＭＧ２が予期しない回転数で回転するのを抑制しているのである。

なお、ステップＳ１２０で仮要求トルクＴｔｍｐが前回の要求トルクＴｒ＊以下のときには、要求トルクＴｒ＊を現状維持するか減少させる場合であるから、上述した要求トルクＴｒ＊の増加時における不都合は生じないから、仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴｒ＊に設定し（ステップＳ１８０）、ステップＳ１９０以降の処理を実行する。

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のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできないときには、要求トルクＴｒ＊の増加速度を小さくすることにより、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中にモータＭＧ２が予期しない回転数で回転するなどの不都合を抑制することができる。この結果、変速機６０のギヤの状態を切り替えをスムースに行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできないときには、レートΔＴに通常時の値Ｔ１より小さな値Ｔ２を設定して要求トルクＴｒ＊の増加速度を小さくしたが、トルク制限Ｔｍｉｎの大きさや仮要求トルクＴｔｍｐと要求トルクＴｒ＊との偏差の大きさなどに応じた値をレートΔＴに設定するものとしてもよい。この場合、トルク制限Ｔｍｉｎが大きいほど小さな値をレートΔＴに設定するものとしたり、仮要求トルクＴｔｍｐと要求トルクＴｒ＊との偏差が大きいほど大きな値をレートΔＴに設定するものとしたりすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、要求トルクＴｒ＊を増加する処理として、前回の要求トルクＴｒ＊にレートΔＴを加えるレート処理を用いたが、なまし処理を用いるものとしてもよい。この場合、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできないときには、要求トルクＴｒ＊を設定する際のなましの程度を通常の程度に比して小さななましの程度とすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中
に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、要求トルクＴｒ＊のレート処理に伴ってトルク指令Ｔｍ２＊を設定する際に変更可能なトルクの上限として設定されて閾値Ｔｒｅｆを用いてモータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かを判定するものとしたが、要求トルクＴｒ＊のレート処理に伴ってトルク指令Ｔｍ２＊を設定する際に変更可能なトルクの上限より小さな閾値や大きな値の閾値を用いてもよい。小さな閾値を用いる場合には、モータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かの判定をより厳しく行なうものとなり、大きな閾値を用いる場合には、モータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かの判定を緩やかに行なうものとなる。後者の場合、モータＭＧ２のトルクを小さくできなくなるのを予測するものとして考えることもできる。ここで、トルク制限Ｔｍｉｎは、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とに基づいてモータＭＧ２から出力すべき最低のトルク（以下、最低トルクという）として設定されるものであるから、後者の場合（大きな閾値を用いる場合）は、モータＭＧ２のトルクが最低トルクに至るか否かを予測するものとして考えることもできる。したがって、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がこの大きな値の閾値をトルク制限Ｔｍｉｎに加えた値未満のときに通常の値Ｔ１より小さな値Ｔ２をレートΔＴに設定して要求トルクＴｒ＊を設定する処理は、モータＭＧ２のトルクが最低トルクに至るのを予測したときに通常の値Ｔ１より小さな値Ｔ２をレートΔＴに設定して要求トルクＴｒ＊を設定する処理となる。

また、モータＭＧ２から出力すべき最低トルクを設定し、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、モータＭＧ２から出力するトルクが最低トルクに至るまでは通常の値Ｔ１をレートΔＴに設定し、モータＭＧ２から出力するトルクが最低トルクに至った以降は通常の値Ｔ１より小さな値Ｔ２をレートΔＴに設定するものとしてもよい。前述したように、トルク制限Ｔｍｉｎは、モータＭＧ２から出力すべき最低トルクであるから、この場合の駆動処理ルーチンは、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０の現在設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を現在設定されているトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値と比較する処理における閾値Ｔｒｅｆに値０を設定したものとなり、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とトルク制限Ｔｍｉｎとが一致しているか否かの処理に変更するものとなる。この駆動処理ルーチンを図１２に示す。この場合でも、実施例のハイブリッド自動車２０が奏する効果と同一な効果、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中にモータＭＧ２が予期しない回転数で回転するなどの不都合を抑制することができる効果や変速機６０のギヤの状態を切り替えをスムースに行なうことができる効果を奏することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かにより、要求トルクＴｒ＊を増加する際のレートΔＴの値を設定したが、トルク制限ＴｍｉｎとモータＭＧ２のトルクとによってモータＭＧ２のトルク低下を禁止したり禁止を解除したりするものとし、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、モータＭＧ２のトルク低下が禁止されているか否かにより、要求トルクＴｒ＊を増加する際のレートΔＴの値を設定するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンの一部の一例を図１３に示し、トルク低下禁止判定処理の一例を図１４に示す。この図１４の例のトルク低下禁止判定処理では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とトルク制限Ｔｍｉｎとを入力し（ステップＳ５００）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値と比較し（ステップＳ５１０）、トルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値以上のときにはモータＭＧ２のトルク低下の禁止を解除し（ステップＳ５２０）、トルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値未満のときにはモータＭＧ２のトルク低下を禁止する（ステップＳ５３０）。そして、図１３の例の駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１３０で変速判定フラグＦが値１であると判定したときには、モータＭＧ２のトルク低下が禁止されているか
否かを判定し（ステップＳ１４０ｃ）、モータＭＧ２のトルク低下が禁止されていないときにはレートΔＴに通常時の値Ｔ１を設定し（ステップＳ１５０）、モータＭＧ２のトルク低下が禁止されているときにはレートΔＴに通常時の値Ｔ１より小さな値Ｔ２を設定し（ステップＳ１６０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求トルクＴｒ＊を用いてステップＳ１９０以降の処理を実行する。この変形例の処理は、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限Ｔｍｉｎに閾値Ｔｒｅｆを加えた値以上であるか否かによりモータＭＧ２のトルク低下の禁止を判定し、モータＭＧ２のトルク低下の禁止の有無に基づいてレートΔＴの値を設定するから、実施例の駆動制御ルーチンと同一のものとなる。したがって、実施例のハイブリッド自動車２０が奏する効果と同一な効果、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中にモータＭＧ２が予期しない回転数で回転するなどの不都合を抑制することができる効果や変速機６０のギヤの状態を切り替えをスムースに行なうことができる効果を奏することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に要求トルクＴｒ＊を増加する際に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定されたトルク制限ＴｍｉｎによりモータＭＧ２のトルクを小さくできるか否かにより、要求トルクＴｒ＊を増加する際のレートΔＴの値を設定したが、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが所定値以上であるか否かによりレートΔＴの値を設定するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンの一部の一例を図１５に示す。この駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１３０で変速判定フラグＦが値１であると判定したときには、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを閾値Ｗｓｅｔと比較する（ステップＳ１４０ｄ）。ここで、閾値Ｗｓｅｔは、変速機６０のギヤの状態を切り替える処理を行なう際に生じ得る電力をバッテリ５０が充電可能な状態にあるか否かを判定するためのものである。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｓｅｔ未満のときには、変速機６０のギヤの状態を切り替える際に生じ得る電力を充電するのに十分な余裕がバッテリ５０にあると判断し、レートΔＴに通常時の値Ｔ１を設定し（ステップＳ１５０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求トルクＴｒ＊を用いてステップＳ１９０以降の処理を実行する。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｓｅｔ以上のときには、変速機６０のギヤの状態を切り替える際に生じ得る電力を充電するのに十分な余裕がバッテリ５０にはないと判断し、レートΔＴに通常時の値Ｔ１より小さな値Ｔ２を設定し（ステップＳ１６０）、前回の要求トルクＴｒ＊に設定したレートΔＴを加えて今回の要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した要求トルクＴｒ＊を用いてステップＳ１９０以降の処理を実行する。こうした変形例のハイブリッド自動車２０でも、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中にモータＭＧ２が予期しない回転数で回転するなどの不都合を抑制することができ、変速機６０のギヤの状態を切り替えをスムースに行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍のときに変速機６０のギヤの状態を切り替えるものとしたが、モータＭＧ２から出力するトルクが負側で値０近傍のときに変速機６０のギヤの状態を切り替えるものとしてもよいし、モータＭＧ２から出力するトルクが正側で値０近傍でないときに変速機６０のギヤの状態を切り替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、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１
２０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。

本発明の一実施例としての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。 バッテリ５０における電池温度と入出力制限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。 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。 仮要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 変速状態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の回転要素を力学的に説明するための共線図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により実行される切替処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。 変形例の駆動制御ルーチンの一部の一例を示すフローチャートである。 変形例の駆動制御ルーチンの一部の一例を示すフローチャートである。 トルク低下禁止判定処理の一例を示すフローチャートである。 変形例の駆動制御ルーチンの一部の一例を示すフローチャートである。 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，３９ｃ，３９ｄ 駆動輪、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、４８ 回転軸、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、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 (10)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   該蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定された入力制限が大きくなるほど小さくなる傾向の増加程度をもって要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記要求駆動力設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定された入力制限が所定値未満のときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記設定された入力制限が所定値以上のときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記設定された入力制限に基づいて前記電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されていないときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されているときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
4. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記設定された入力制限に基づいて前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至るまでは第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至った以降は前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
5. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記設定された入力制限に基づいて前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至らないと予測されたときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至ると予測されたときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。
7. 内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記設定された入力制限が大きくなるほど小さくなる傾向の増加程度をもって要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
8. 内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記設定された入力制限に基づいて前記電動機の駆動力低下の禁止を判定する駆動力低下禁止判定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されていないときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記駆動力低下禁止判定手段により前記電動機の駆動力低下の禁止が判定されているときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に前記駆動力低下禁止判定手段による判定結果が維持さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
9. 内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   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取りが可能な蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   前記設定された入力制限に基づいて前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至るまでは第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至った以降は前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
10. 内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
    前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に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、
    該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
    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取りが可能な蓄電手段の入力制限を設定する入力制限設定手段と、
    前記設定された入力制限に基づいて前記電動機から出力すべき最低駆動力を設定する最低駆動力設定手段と、
    前記変速伝達手段の変速比を変更している最中に前記駆動軸に要求される駆動力を増加する際には、前記電動機から出力している駆動力が前記設定された最低駆動力に至らないと予測されたときには第１の増加程度をもって前記要求駆動力を設定し、前記電動機から出力している駆動力が前記最低駆動力に至ると予測されたときには前記第１の増加程度より小さな第２の増加程度をもって前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
    前記設定された要求駆動力に基づく動力が駆動軸に出力さ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変速伝達手段とを制御する制御手段と、
    を備える駆動装置。
    
    

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