JP4265570B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法 - Google Patents

動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4265570B2
JP4265570B2 JP2005137691A JP2005137691A JP4265570B2 JP 4265570 B2 JP4265570 B2 JP 4265570B2 JP 2005137691 A JP2005137691 A JP 2005137691A JP 2005137691 A JP2005137691 A JP 2005137691A JP 4265570 B2 JP4265570 B2 JP 4265570B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
motor
transmission
change
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005137691A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006315451A (ja
Inventor
弘淳 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005137691A priority Critical patent/JP4265570B2/ja
Priority to PCT/JP2006/309764 priority patent/WO2006121184A1/en
Priority to US11/918,351 priority patent/US8123655B2/en
Priority to CN2006800161331A priority patent/CN101175657B/zh
Priority to EP06732615A priority patent/EP1883553B1/en
Priority to DE602006013447T priority patent/DE602006013447D1/de
Publication of JP2006315451A publication Critical patent/JP2006315451A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4265570B2 publication Critical patent/JP4265570B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F16H2037/0873—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、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、出力軸に遊星歯車機構を介してエンジンおよび第１モータ・ジェネレータを接続すると共に出力軸に変速機を介して第２モータ・ジェネレータを接続し、第１，第２モータ・ジェネレータと電力のやりとりが可能なバッテリを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、変速機の変速比を変更する際には、第２モータ・ジェネレータからのトルクを補正することにより、出力軸に出力されるトルクの落ち込みを抑制している。
特開２００４−２０４９６０号公報
上述の動力出力装置では、変速機の変速比を切り替える際、駆動軸に出力されるトルクの落ち込みを抑制することはできるものの、バッテリに入出力される電力については考慮されていない。第２モータ・ジェネレータの回転数を検出するセンサのセンシング遅れなどによって第２モータ・ジェネレータの消費電力が変化したときには、バッテリに過大な電力が入出力される場合が生じる。
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法は、蓄電装置に過大な電力が入出力されるのを抑制する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並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法は、変速機の変速比を切り替える際の電動機の回転数の変化速度をクラッチに供給される油圧により制御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並びに駆動装置、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、
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
前記発電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、
前記蓄電手段の充放電の状態を検出する蓄電手段状態検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには該蓄電手段の充放電の状態が該制御用許容範囲内となるように前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう前記発電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。
この本発明の動力出力装置では、変速伝達手段の変速比を切り替える際、駆動軸に要求される要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の充放電の状態が蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるように変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう発電手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるようにしつつ変速伝達手段の変速比を切り替えるのである。これにより、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。
こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲内のときには第１の変化速度をもって前記電動機の回転数を変化させることにより前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう制御し、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには前記第１の変化速度より遅い第２の変化速度をもって前記電動機の回転数を変化させることにより前記変速伝達手段の変速比が切り替えら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、蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲外になったときには、電動機の回転数の変化速度を遅くすることにより蓄電手段への過大な電力の入出力を抑制することができる。
また、本発明の動力出力装置において、前記変速伝達手段は少なくとも一つの油圧駆動のクラッチの係合状態を変更することにより変速比を切り替える手段であり、前記制御手段は前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには前記クラッチに供給される油圧の状態を変更することにより前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更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、クラッチに供給される油圧の状態を変更することにより変速伝達手段の切替状態を変更することができる。ここで、「クラッチ」には、２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。この場合、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには、前記電動機の回転数の変化速度が前記第２の変化速度となるよう該電動機の回転数に基づいて前記クラッチに供給される油圧の状態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、電動機の回転数の変化速度をより適正に制御することができる。
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になった後に該蓄電手段の充放電の状態が該制御用許容範囲内になったときには、前記変速伝達手段の変速比の切り替えを終了した以降に該変速伝達手段の変速比の切替状態を変更前の切替状態に戻す手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段の変速比を切り替えている最中に切替状態を戻すことによるショックを回避することができる。また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには、前記変速伝達手段の変速比の切り替えを終了した後に次回に該変速伝達手段の変速比の切り替えを開始する際に該変速伝達手段の変速比の切替状態を変更する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段の変速比を切り替えている最中に切替状態を変更することによるショックを回避することができる。
或いは、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには、前記蓄電手段の充放電の状態に基づいて前記変速伝達手段の変速比の切替状態を変更する条件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、変速比の切替状態の変更を蓄電手段の充放電の状態に応じて行なうができる。また、本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段状態検出手段は、前記蓄電手段の出力端子間の電圧と前記蓄電手段の出力端子間に流れる電流とのうち少なくとも一方に基づいて前記蓄電手段の充放電の状態を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の充放電の状態をより適正に検出することができる。
本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を切り替える際に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、蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。また、前記制御手段は、前記電動機の回転数が大きくなるよう前記変速伝達手段の変速比を切り替える際に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、蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。
本発明の動力出力装置において、前記変速伝達手段の変速比を切り替える際における前記電動機の回転数の変化状態を学習する学習手段を備え、前記制御手段は前記学習した結果を用いて前記変速伝達手段の変速比が切り替えら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、変速伝達手段の変速比の切り替えをより適正に行なうことができる。ここで、学習としては、例えば、電動機の回転数の変化速度や、油圧駆動のクラッチを備える場合にはクラッチの係合状態やクラッチに供給される油圧の状態などがある。
本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記制御用許容範囲外になったときには、前記発電手段の発電電力に基づいて前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更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、発電手段の発電電力に応じて変速伝達手段の変速比の切替状態を変更することができる。
本発明の動力出力装置において、前記発電手段は、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と動力との入出力を伴って前記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、を備える手段であ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、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転軸に動力を入出力する発電機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。また、本発明の動力出力装置において、前記発電手段は、燃料電池であるものとすることもできる。
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、動力を入出力可能な電動機と、変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記発電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、前記蓄電手段の充放電の状態を検出する蓄電手段状態検出手段と、前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには該蓄電手段の充放電の状態が該制御用許容範囲内となるように前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう前記発電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動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、蓄電手段に過大な電力が入出力されるの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。
本発明の駆動装置は、
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
動力を入出力可能な電動機と、
変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の充放電の状態を検出する蓄電手段状態検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには該蓄電手段の充放電の状態が該制御用許容範囲内となるように前記変速伝達手段の変速比の切替状態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比を切り替える際、駆動軸に要求される要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の充放電の状態が蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるように変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるようにしつつ変速伝達手段の変速比を切り替えるのである。これにより、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。
本発明の動力出力装置の制御方法は、
燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、動力を入出力可能な電動機と、変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記発電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、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段の充放電の状態を検出し、
（ｂ）前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｃ）前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の充放電の状態が前記蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには該蓄電手段の充放電の状態が該制御用許容範囲内となるように前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう前記発電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。
この本発明の動力出力装置の制御用法によれば、変速伝達手段の変速比を切り替える際、駆動軸に要求される要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の充放電の状態が蓄電手段に許容される範囲として設定される制御用許容範囲外になったときには蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるように変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう発電手段と電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、蓄電手段の充放電の状態が制御用許容範囲内となるようにしつつ変速伝達手段の変速比を切り替えるのである。これにより、蓄電手段に過大な電力が入出力されるの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動力出力装置を搭載した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には、例えば、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３からの信号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。
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，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ようになっている。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２の回転により駆動する機械式ポンプ１０２と、図示しない電気モータを内蔵する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２または電動ポンプ１０４からのライン油圧ＰＬを調整する３ウェイソレノイド１０６およびプレッシャーコントロールバルブ１０８と、ライン油圧ＰＬを用いてブレーキＢ１，Ｂ２の係合力を調整するリニアソレノイド１１０，１１１やコントロールバルブ１１２，１１３，アキュムレータ１１４，１１５とから構成されている。油圧回路１００では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイド１０６を駆動してプレッシャーコントロールバルブ１０８の開閉を制御することにより調整することができ、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力は、リニアソレノイド１１０，１１１に印加する電流を制御することによりライン油圧ＰＬをブレーキＢ１，Ｂ２に伝達させるコントロールバルブ１１２，１１３の開閉を制御することにより調節することができる。
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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
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、電動ポンプ１０４を駆動する電気モータへの駆動信号や３ウェイソレノイド１０６への駆動信号，リニアソレノイド１１０，１１１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、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３および図４は、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，バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂ，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。また、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂは、電圧センサ５１ａにより検出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５１ｃにより検出されたバッテリ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との和として計算することができる。なお、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ることができる。
続いて、要求パワーＰｅ＊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。
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｖ・ｋ）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Ｓ１３０）。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-V・k/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）および式（４）により計算し（ステップＳ１４０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｖ・ｋ）で除することにより変速機６０のギヤ比Ｇｒを計算し（ステップＳ１５０）、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と変速機６０のギヤ比Ｇｒとを用いてモータ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Ｓ１６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１７０）。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７の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
次に、変速機６０の変速段を切り替えるよう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、実施例では、要求トルクＴｒ＊と車速Ｖとに基づいて予め定められたタイミングで行なわれるものとした。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、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、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の変速段を切り替えている変速中であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、変速中でないと判定されたときには、切替状態回復フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ２００）、切替状態回復フラグＦ２が値１のときには切替状態変更フラグＦ１および切替状態回復フラグＦ２に共に値０を設定すると共に変速機６０の変速段を切り替える切替処理の実行開始を指示し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、切替状態回復フラグＦ２が値０のときにはそのまま切替処理の実行開始を指示し（ステップＳ２２０）、前述したステップＳ２７０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。ここで、切替状態変更フラグＦ１および切替状態回復フラグＦ２については後述する。また、切替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、図４の駆動制御ルーチンと並行して図８に例示する切替処理ルーチンを実行する。図８の切替処理ルーチンについても後述する。
ステップＳ１９０で変速中であると判定されたときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｍｉｎ，Ｖｂｍａｘと比較する（ステップＳ２３０）。ここで、閾値Ｖｂｍｉｎ，Ｖｂｍａｘは、バッテリ５０に許容される上下限電圧やその近傍の電圧が設定され、バッテリ５０の特性などにより定められる。いま、変速機６０のギヤの状態をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替えるアップシフトが行なわれるときを考える。このとき、回転位置検出センサ４４によるセンシング遅れや，ハイブリッド用電子制御ユニット７０やモータＥＣＵ４０による演算遅れ，ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０との間の通信遅れなどによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化に対してモータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２は遅れて変化する。したがって、モータＭＧ２の消費電力が小さくなることによってバッテリ５０に過大な電力が入力される場合がある。バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと閾値Ｖｂｍａｘとの比較は、バッテリ５０の充放電の状態がバッテリ５０に許容される制御用許容範囲内にあるか否かを判定するものである。次に、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ダウンシフトが行なわれるときを考える。このときには、アップシフトのときとは逆にモータＭＧ２の消費電力が大きくなることによってバッテリ５０から過大な電力が出力される場合があるから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと閾値Ｖｂｍｉｎとの比較によってバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲内にあるか否かを判定するのである。バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低いときや閾値Ｖｂｍａｘより高いときには、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲内にないと判断し、切替状態変更フラグＦ１に値１を設定し（ステップ２６０）、前述したステップＳ２７０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。一方、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上であると共に閾値Ｖｂｍａｘ以下であるときには、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲内にあると判断し、切替状態変更フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ２４０）、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには切替状態回復フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ２５０）、ステップＳ２７０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、切替状態変更フラグＦ１が値０のときにはそのままステップＳ２７０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。即ち、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったときや閾値Ｖｂｍａｘより高くなったときに切替状態変更フラグＦ１に値１を設定し、その後にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下になったときに切替状態回復フラグＦ２に値１を設定し、切替状態回復フラグＦ２に値１が設定されたときには次回に切替処理を開始する際に切替状態変更フラグＦ１および切替状態回復フラグＦ２に共に値０を設定するのである。
次に、図８の切替処理ルーチンについて説明する。このルーチンでは、まず、変速機６０の変速要求がアップシフトであるか否かを判定し（ステップＳ３００）、アップシフトであると判定されたときには、ブレーキＢ１側のファストフィルを実行すると共にブレーキＢ２がオフされるようブレーキＢ２に作用しているオイルを抜く（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）。ここで、ファストフィルは、摩擦部材が当接するまでの隙間を埋めるためにパックにオイルを充填させる処理である。具体的には、ブレーキＢ１側のリニアソレノイド１１０を１００％かそれに近いデューティ比で駆動する処理となる。そして、ブレーキＢ１側のファストフィルを終了すると共にブレーキＢ２をオフとすると（ステップＳ３３０）、図４の駆動制御ルーチンで設定した切替状態変更フラグＦ１や，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖを入力し（ステップＳ３４０）、入力した車速Ｖに換算係数ｋを乗じて計算した駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｖ・ｋ）に変速機６０のＨｉギヤの状態のギヤ比Ｇｈｉを乗じることによりモータＭＧ２の変速後の目標回転数Ｎｍ２＊を計算し（ステップＳ３５０）、切替状態変更フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ３６０）、切替状態変更フラグＦ１が値０のときには、変速機６０の変速段を切り替える際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の目標変化速度としての目標回転数変化ΔＮｍ２＊に値Ｎ１を設定し（ステップＳ３７０）、モータＭＧ２の今回の回転数Ｎｍ２から前回の回転数（前回Ｎｍ２）を減じることによりモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度としての回転数変化ΔＮｍ２を計算し（ステップＳ３９０）、回転数変化ΔＮｍ２が目標回転数変化ΔＮｍ２＊となるようブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を設定し（ステップＳ４００）、ブレーキＢ１に供給される油圧が油圧指令Ｐｂ１＊となるようリニアソレノイド１１０のデューティ比を調節する（ステップ４０５）。ここで、値Ｎ１は、モータＭＧ２や油圧回路１００の性能などによって定められる。また、ブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊は、実施例では、回転数変化ΔＮｍ２と目標回転数変化ΔＮｍ２＊とを用いて次式（６）により設定するものとした。ここで、式（６）は、回転数変化ΔＮｍ２と目標回転数変化ΔＮｍ２＊との偏差に対するフィードバック制御の式であり、関数ＰＩＤはフィードバック制御における比例項や積分項あるいは微分項によって構成されている。このようにブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を設定することにより、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度をより適正に制御することができる。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後の目標回転数Ｎｍ２＊と比較し（ステップＳ４１０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の目標回転数Ｎｍ２＊近傍でないときにはステップ３４０に戻る。こうしてステップＳ３４０〜Ｓ４１０の処理を繰り返し実行してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の目標回転数Ｎｍ２＊近傍に至ったときにブレーキＢ１がオンされるようリニアソレノイド１１０のデューティ比を調節して（ステップＳ４２０）、切替処理ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３６０で切替状態変更フラグＦ１が値１のときには、値Ｎ１より絶対値が小さい値Ｎ２を目標回転数変化ΔＮｍ２＊に設定し（ステップＳ３８０）、ステップＳ３９０以降の処理を実行する。即ち、アップシフトの最中に切替状態変更フラグＦ１に値１が設定されたときには、切替状態変更フラグＦ１が値０のときに比して目標回転数変化ΔＮｍ２＊の絶対値を小さくすることによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くするのである。これにより、センシング遅れや演算遅れ，通信遅れなどによってモータＭＧ２の消費電力が小さくなることによるバッテリ５０への過大な電力の入力を抑制することができる。しかも、図４の駆動制御ルーチンにおいて変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍａｘより高くなった後に端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍａｘ以下になったときでも次回に変速段の切り替えを開始するまで切替状態変更フラグＦ１は値１のままであるから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍａｘ以下になったときに切替状態変更フラグＦ１を値０に戻すものに比して、即ちモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を戻すものに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更することによるショックを抑制することができる。
Pb1*=前回Pb1*+PID(ΔNm2,ΔNm2*) (6)
ステップＳ３００でアップシフトでない、即ちダウンシフトであると判定されたときには、ブレーキＢ２側のファストフィルを実行すると共にブレーキＢ１が半係合にされるようブレーキＢ１に作用しているオイルを抜き（ステップＳ４３０，Ｓ４４０）、ブレーキＢ２側のファストフィルを終了すると共にブレーキＢ１を半係合にすると（ステップＳ４５０）、図４の駆動制御ルーチンで設定した切替状態変更フラグＦ１や，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖを入力し（ステップＳ４６０）、入力した車速Ｖと換算係数ｋと変速機６０のＬｏギヤの状態のギヤ比Ｇｌｏとを用いてモータＭＧ２の変速後の目標回転数Ｎｍ２＊（＝Ｖ・ｋ・Ｇｌｏ）を計算し（ステップＳ４７０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や変速後の目標回転数Ｎｍ２＊などに基づいてブレーキＢ２の油圧指令Ｐｂ２＊を設定し（ステップＳ４８０）、切替状態変更フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ４９０）、切替状態変更フラグＦ１が値０のときには目標回転数変化ΔＮｍ２＊に値Ｎ３を設定し（ステップＳ５００）、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには目標回転数変化ΔＮｍ２＊に値Ｎ３より絶対値が小さい値Ｎ４を設定し（ステップＳ５１０）、モータＭＧ２の今回の回転数Ｎｍ２と前回の回転数（前回Ｎｍ２）とを用いて回転数変化ΔＮｍ２を計算し（ステップＳ５２０）、回転数変化ΔＮｍ２が目標回転数変化ΔＮｍ２＊となるよう前述の式（６）を用いてブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を設定し（ステップＳ５３０）、ブレーキＢ１，Ｂ２に供給される油圧が油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊となるようリニアソレノイド１１０，１１１のデューティ比を調節し（ステップ５３５）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速後の目標回転数Ｎｍ２＊と比較し（ステップＳ５４０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の目標回転数Ｎｍ２＊近傍でないときにはステップ４６０に戻る。ここで、値Ｎ３は、モータＭＧ２や油圧回路１００の性能などによって定められる。こうしてステップＳ４６０〜Ｓ５４０の処理を繰り返し実行してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の目標回転数Ｎｍ２＊近傍に至ったときにブレーキＢ１がオフされるようブレーキＢ１に作用しているオイルを抜くと共にブレーキＢ２がオンされるようリニアソレノイド１１１のデューティ比を調節して（ステップＳ５５０）、切替処理ルーチンを終了する。即ち、ダウンシフトの最中に切替状態変更フラグＦ１に値１が設定されたときには、アップシフトの際と同様に切替状態変更フラグＦ１が値０のときに比して目標回転数変化ΔＮｍ２＊の絶対値を小さくすることによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くするのである。これにより、センシング遅れや演算遅れ，通信遅れなどによってモータＭＧ２の消費電力が大きくなることによるバッテリ５０からの過大な電力の出力を抑制することができる。しかも、図４の駆動制御ルーチンにおいて、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなった後に端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上になったときでも次回に変速段の切り替えが行われるまで切替状態変更フラグＦ１は値１のままであるから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上になったときに切替状態変更フラグＦ１を値０に戻すものに比して、即ちモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を戻すものに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更することによるショックを抑制することができる。
アップシフトの際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２やトルク指令Ｔｍ２＊，消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２），ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊の時間変化の様子を図９に示し、ダウンシフトの際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２やトルク指令Ｔｍ２＊，消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２），ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊の時間変化の様子を図１０に示す。図９および図１０中、実線は時刻ｔ１でバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲外になった以降にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更した場合を示し、点線は比較のためにバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲外になった以降もモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更しない場合を示す。図９の実線に示すように、アップシフトの際には、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲外になった以降は係合する側のブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を小さくしてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くすることにより、モータＭＧ２の消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）が小さくなるのを抑制することができ、バッテリ５０に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。また、図１０の実線に示すように、ダウンシフトの際には、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲外になった以降は開放する側のブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を大きくしてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くすることにより、モータＭＧ２の消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）が大きくなるのを抑制することができ、バッテリ５０に過大な電力が入力されるの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、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったときや閾値Ｖｂｍａｘより高くなったときには、ブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を変更することによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くするから、センシング遅れや演算遅れ，通信遅れなどによるモータＭＧ２の消費電力の変化によってバッテリ５０に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。しかも、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くしたときには、その後にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下になってもモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を戻すことなく保持するから、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下になったときにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を戻すものに比してモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更することによるショックを回避することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２３０でバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを用いてバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲内にあるか否かを判定するものとしたが、これに代えてまたはこれに加えてバッテリ５０の充放電電流Ｉｂなどを用いてバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲内にあるか否かを判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、図４の駆動制御ルーチンに示したように、切替状態変更フラグＦ１に値１を設定した後にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つＶｂｍａｘ以下になったときには、変速機６０の変速段の切り替えを終了した後に次回に変速機６０の変速段の切り替えを開始する際に切替状態変更フラグＦ１に値０を設定するものとしたが、切替状態変更フラグＦ１に値０を設定するタイミングは、今回の変速機６０の変速段の切り替えを終了した以降であれば、次回に変速機６０の変速段の切り替えを開始する際に限られない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４の駆動制御ルーチンに示したように、切替状態変更フラグＦ１に値１を設定したときには、その後にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下になっても変速機６０の変速段の切り替えを終了した後に次回に変速機６０の変速段の切り替えを開始するまで切替状態変更フラグＦ１に値０を設定しないものとしたが、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下になったときに切替状態変更フラグＦ１に値０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例の一部を図１１に示す。この駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１８０で変速機６０の変速要求がなされたときに、変速中でないと判定されたときには（ステップＳ１９０）、切替処理の開始を指示する（ステップＳ２２０）。一方、ステップＳ１９０で変速中であると判定されたときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｍｉｎ，Ｖｂｍａｘと比較し（ステップＳ２３０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下のときには切替状態変更フラグＦ１に値０を設定し（ステップＳ２５０ｂ）、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低いときや閾値Ｖｂｍａｘより高いときには切替状態変更フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ２６０）。したがって、この場合には、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの状態に応じてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度は変更されることになる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４の駆動制御ルーチンに示したように、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったときや閾値Ｖｂｍａｘより高くなったときには、直ちに切替状態変更フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、変速機６０の変速段の切り替えを終了した後に次回に変速機６０の変速段の切り替えを開始する際に切替状態変更フラグＦ１に値１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例の一部を図１２に示す。この駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１８０で変速機６０の変速要求がなされたときに、変速中でないと判定されたときには（ステップＳ１９０）、仮切替状態変更フラグＦ３の値を調べ（ステップＳ１９２）、仮切替状態変更フラグＦ３が値１のときには切替状態変更フラグＦ１に値１を設定し（ステップＳ１９４）、ステップＳ２００に進み、仮切替状態変更フラグＦ３が値０のときにはそのままステップＳ２００に進む。ここで、仮切替状態変更フラグＦ３は、前回の変速中にバッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲外になったか否かを示すフラグであり、初期値として値０が設定されると共に後述するステップＳ２６０ｃで値１が設定される。続いて、切替状態回復フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ２００）、切替状態回復フラグＦ２が値１のときには、切替状態変更フラグＦ１，切替状態回復フラグＦ２，仮切替状態変更フラグＦ３のすべてに値０を設定して（ステップＳ２１０ｃ）、切替処理の開始を指示し（ステップＳ２２０）、切替状態回復フラグＦ２が値０のときにはそのまま切替処理の開始を指示する（ステップＳ２２０）。ステップＳ１９０で変速中であると判定されたときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを閾値Ｖｂｍｉｎ，Ｖｂｍａｘと比較し（ステップＳ２３０）、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低いときや閾値Ｖｂｍａｘより高いときには仮切替状態変更フラグＦ３に値１を設定し（ステップＳ２６０ｃ）、端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎ以上且つ閾値Ｖｂｍａｘ以下のときには切替状態変更フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ２４０）、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには、切替状態回復フラグＦ２に値１を設定する（ステップＳ２５０）。即ち、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったり閾値Ｖｂｍａｘより高くなったりしたときには、変速機６０の変速段の切り替えを終了した後に次回に変速段の切り替えを開始する際に切替状態変更フラグＦ１に値１を設定するのである。これにより、変速中にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更することによるショックを回避することができる。
また、図１３の駆動制御ルーチンの一例の一部に示すように、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったときや閾値Ｖｂｍａｘより高くなったときにおけるバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに応じて切替状態変更フラグＦ１に値１を直ちに設定するか次回に変速機６０の変速段の切り替えを行なう際に設定するかを判定するものとしてもよい。この駆動制御ルーチンは、図１２の駆動制御ルーチンのステップＳ２６０ｃの処理に代えてステップＳ６００〜Ｓ６３０の処理を実行する点を除いて図１２の駆動制御ルーチンと同一である。以下、この点を中心に説明する。この駆動制御ルーチンでは、変速中にバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低くなったときや閾値Ｖｂｍａｘより高くなったときには（ステップＳ１９０，Ｓ２３０）、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂから閾値Ｖｂｍａｘを減じたものを閾値Ｖｂｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ６００）、閾値Ｖｂｍｉｎからバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを減じたものを閾値Ｖｂｒｅｆと比較する（ステップＳ６１０）。ここで、閾値Ｖｂｒｅｆは、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲からどの程度外れているかを判定するために用いられるものであり、バッテリ５０の特性などにより定められる。バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂから閾値Ｖｂｍａｘを減じたものが閾値Ｖｂｒｅｆ以上のときや閾値Ｖｂｍｉｎからバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを減じたものが閾値Ｖｂｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の充放電の状態が制御用許容範囲から大きく外れていると判断し、切替状態変更フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ６３０）。こうして切替処理変更フラグＦ１に値１が設定されると、図８の切替処理ルーチンでモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くすることにより、バッテリ５０への過大な電力の入出力を抑制することができる。一方、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂから閾値Ｖｂｍｉｎを減じたものが閾値Ｖｂｒｅｆより小さく且つ閾値Ｖｂｍｉｎからバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂを減じたものが閾値Ｖｂｒｅｆより小さいときには、仮切替状態変更フラグＦ３に値１を設定する（ステップＳ６２０）。こうして仮切替状態変更フラグＦ３に値１が設定されたときには、変速機６０の変速段の切り替えを終了して次回に変速機６０の変速段の切り替えを開始する際に切替処理変更フラグＦ１に値１を設定することにより、変速中にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更することによるショックを回避することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２３０でバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂが閾値Ｖｂｍｉｎより低いときや閾値Ｖｂｍａｘより高いときには、変速機６０をアップシフトさせるかダウンシフトさせるかに拘わらず切替状態変更フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、変速機６０をアップシフトさせるときにだけ切替状態変更フラグＦ１に値１を設定するものとしてもよいし、変速機６０をダウンシフトさせるときにだけ切替状態変更フラグＦ１に値１を設定するものとしてもよい。即ち、バッテリ５０の充放電の状態に応じて、アップシフトのときにだけモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を変更するものとしてもよいし、ダウンシフトのときにだけモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度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、図８の切替処理ルーチンに示したように、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには、アップシフトのときには値Ｎ１より絶対値が小さい値Ｎ２を目標回転数変化ΔＮｍ２＊に設定し、ダウンシフトのときには値Ｎ３より絶対値が小さい値Ｎ４を目標回転数変化ΔＮｍ２＊に設定するものとしたが、この値Ｎ２や値Ｎ４をモータＭＧ１の発電電力などを考慮して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、図８の切替処理ルーチンに示したように、変速中に切替状態変更フラグＦ１に値１が設定されたときには、ブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を変更することによりモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くするものとしたが、ブレーキＢ２の油圧指令Ｐｂ２＊を変更することによりモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊の変化速度を遅くするものとしてもよいし、ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１，Ｐｂ２＊を共に変更することによりモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊の変化速度を遅くするものとしてもよい。これらの場合、実施例のハイブリッド自動車２０では、アップシフトの際には、ブレーキＢ１を半係合すると共にブレーキＢ２を開放した状態で変速機６０の変速段を切り替えるものとしたが、ブレーキＢ１，Ｂ２を共に半係合した状態で変速機６０の変速段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、前回以前に変速機６０の変速段を切り替えたときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度などを考慮しないでブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊を設定するものとしたが、前回以前に変速機６０の変速段を切り替えたときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度やブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態，ブレーキＢ１，Ｂ２に供給される油圧の状態などを学習し、学習した結果を用いてブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊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、ブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊をＰＩＤ制御によるフィードバック制御の関係式により計算するものとしたが、フィードバック制御はＰＩＤ制御に限定されるものではなく、例えば、微分項のないＰＩ制御によるフィードバック制御としてもよく、さらに積分項のない比例制御によるフィードバック制御としてもよい。また、フィードバック制御を用いることなくブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊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、図８の切替処理ルーチンに示したように、回転数変化ΔＮｍ２と目標回転数変化ΔＮｍ２＊とを用いてブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を設定するものとしたが、この油圧指令Ｐｂ１＊は、他の方法により設定するものとしてもよい。この場合の切替処理ルーチンの一例を図１４に示す。この切替処理ルーチンでは、アップシフトのときには（ステップＳ３００）、ブレーキＢ１側のファストフィルを終了すると共にブレーキＢ２をオフとすると（ステップＳ３１０〜Ｓ３３０）、切替状態変更フラグＦ１の値やモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖを入力し（ステップＳ３４０）、モータＭＧ２の変速後の目標回転数Ｎｍ２＊を設定し（ステップＳ３５０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や変速後の目標回転数Ｎｍ２＊などに基づいてブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を設定し（ステップＳ７００）、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには設定したブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊から正の値の所定値Δα１を減じることによりブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を補正し（ステップＳ７１０，Ｓ７２０）、ステップＳ４０５以降の処理を実行する。一方、ダウンシフトのときには（ステップＳ３００）、ブレーキＢ２側のファストフィルを終了すると共にブレーキＢ１を半係合にさせると（ステップＳ４３０〜Ｓ４５０）、切替状態変更フラグＦ１やモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖを入力し（ステップＳ４６０）、モータＭＧ２の変速後の回転数Ｎｍ２＊を計算し（ステップＳ４７０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や変速後の目標回転数Ｎｍ２＊などに基づいてブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊を設定し（ステップＳ４８０，Ｓ７３０）、切替状態変更フラグＦ１が値１のときには設定したブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊に正の値の所定値Δα２を加えることによりブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を補正し（ステップＳ７４０，Ｓ７５０）、ステップＳ５３５以降の処理を実行する。即ち、アップシフトのときに切替状態変更フラグＦ１が値１のときには係合する側のブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を小さくすることによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速を遅くし、ダウンシフトのときに切替状態変更フラグＦ２が値１のときには開放する側のブレーキＢ１の油圧指令Ｐｂ１＊を大きくすることによってモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化速度を遅くするのである。これにより、変速機６０の変速段を切り替える際のモータＭＧ２の消費電力の変化を抑制することができ、この変化によるバッテリ５０への過大な電力の入出力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、ブレーキＢ１，Ｂ２のアクチュエータとして油圧回路を用いたが、油圧以外のアクチュエータ、例えばモータを用いたアクチュエータやソレノイドを直接的に用いたアクチュエータなどを用い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の動力を変速機６０により変速して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１５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１５における駆動輪３９ｃ，３９ｄが接続された車軸）に出力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１６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。
実施例では、駆動軸に動力分配統合機構３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続した動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０について説明したが、これに限られず、モータＭＧ２の他に燃料の供給を受けて発電可能な発電手段を備えるものであれば、図１７の変形例の自動車３２０に例示するように、燃料電池ＦＣを備えるものとしてもよい。また、この変形例の燃料電池を、エンジンとエンジンからの動力を用いて発電する発電機とに置き換えてもよい。さらに、こうした発電手段を備えず、モータＭＧ２からの動力を変速機により変速して駆動軸に出力する駆動装置の形態としてもよい。
実施例では、動力出力装置を搭載する自動車について説明したが、この動力出力装置を自動車以外の車両や航空機，船舶などに搭載するものとしてもよい。また、動力出力装置やその制御方法の形態としてもよい。
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動力出力装置を搭載した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の構成の概略を示す構成図である。 油圧回路１００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。 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。 アップシフトの際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とトルクＴｍ２と消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）とブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊の時間的変化の様子の一例を示す説明図である。 ダウンシフトの際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とトルクＴｍ２と消費電力（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）とブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令Ｐｂ１＊，Ｐｂ２＊の時間的変化の様子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例の一部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例の一部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例の一部を示すフローチャートである。 変形例の切替処理ルーチンの一例の一部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。 変形例の自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０，２２０ 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、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、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 (15)

  1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
    燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、
    動力を入出力可能な電動機と、
    少なくとも一つの油圧駆動のクラッチの係合状態を変更することによる変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
    前記発電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、
    前記蓄電手段の端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、
    前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
    前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記蓄電手段の電圧範囲として予め設定された第１の電圧以上で第２の電圧未満である所定電圧範囲内のときには前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が第１の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速手段の変速比が切り替えられるよう前記発電手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを制御し、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が前記第１の変化速度より遅い第２の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう前記発電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. 前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になった後に該蓄電手段の端子間の電圧が該所定電圧範囲内になったときには、前記変速伝達手段の変速比の切り替えを終了した以降に該変速伝達手段の変速比の切替状態を変更前の切替状態に戻す手段である請求項１記載の動力出力装置。
  3. 前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには、前記変速伝達手段の変速比の切り替えを終了した後に次回に該変速伝達手段の変速比の切り替えを開始する際に該変速伝達手段の変速比の切替状態を変更する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
  4. 前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには、前記蓄電手段の端子間の電圧に基づいて前記変速伝達手段の変速比の切替状態を変更する条件を設定する手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
  5. 前記制御手段は、前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を切り替える際に制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
  6. 前記制御手段は、前記電動機の回転数が大きくなるよう前記変速伝達手段の変速比を切り替える際に制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
  7. 請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
    前記変速伝達手段の変速比を切り替える際における前記電動機の回転数の変化状態を学習する学習手段を備え、
    前記制御手段は、前記学習した結果を用いて前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう制御する手段である
    動力出力装置。
  8. 前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには、前記発電手段の発電電力に基づいて前記変速伝達手段の変速比の切替状態が変更されるよう制御する手段である請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置。
  9. 前記発電手段は、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と動力との入出力を伴って前記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、を備える手段である請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置。
  10. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転軸に動力を入出力する発電機と、を備える手段である請求項９記載の動力出力装置。
  11. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆
    動軸に接続された第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項９記載の動力出力装置。
  12. 前記発電手段は、燃料電池である請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置。
  13. 請求項１ないし１２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。
  14. 駆動軸を駆動する駆動装置であって、
    動力を入出力可能な電動機と、
    変速比の切替を伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
    前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
    前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
    前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記蓄電手段の電圧範囲として予め設定された第１の電圧以上で第２の電圧未満である所定電圧範囲内のときには前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が第１の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御し、前記検出された蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が前記第１の変化速度より遅い第２の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう前記発電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。
  15. 燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、動力を入出力可能な電動機と、少なくとも一つの油圧駆動のクラッチの係合状態を変更することによる変速比の切り替えを伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記発電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、を備える動力出力装置の制御方法であって、
    （ａ）前記蓄電手段の端子間の電圧を検出し、
    （ｂ）前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
    （ｃ）前記変速伝達手段の変速比を切り替える際、前記検出した蓄電手段の端子間の電圧が前記蓄電手段の電圧範囲として予め設定された第１の電圧以上で第２の電圧未満である所定電圧範囲内のときには前記設定した要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が第１の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御し、前記検出した蓄電手段の端子間の電圧が前記所定電圧範囲外になったときには前記設定した要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記電動機の回転数の変化速度が前記第１の変化速度より遅い第２の変化速度となるよう前記クラッチに供給される油圧の状態を変更して前記変速伝達手段の変速比が切り替えられるよう前記発電手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する
    動力出力装置の制御方法。
JP2005137691A 2005-05-10 2005-05-10 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法 Active JP4265570B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005137691A JP4265570B2 (ja) 2005-05-10 2005-05-10 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法
PCT/JP2006/309764 WO2006121184A1 (en) 2005-05-10 2006-05-10 Power output apparatus, drive system, and control method of power output apparatus
US11/918,351 US8123655B2 (en) 2005-05-10 2006-05-10 Power output apparatus, drive system, and control method of power output apparatus
CN2006800161331A CN101175657B (zh) 2005-05-10 2006-05-10 动力输出装置、驱动系统以及动力输出装置的控制方法
EP06732615A EP1883553B1 (en) 2005-05-10 2006-05-10 Power output apparatus, drive system, and control method of power output apparatus
DE602006013447T DE602006013447D1 (de) 2005-05-10 2006-05-10 Uerverfahren für leistungsabgabevorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005137691A JP4265570B2 (ja) 2005-05-10 2005-05-10 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006315451A JP2006315451A (ja) 2006-11-24
JP4265570B2 true JP4265570B2 (ja) 2009-05-20

Family

ID=36608637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005137691A Active JP4265570B2 (ja) 2005-05-10 2005-05-10 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8123655B2 (ja)
EP (1) EP1883553B1 (ja)
JP (1) JP4265570B2 (ja)
CN (1) CN101175657B (ja)
DE (1) DE602006013447D1 (ja)
WO (1) WO2006121184A1 (ja)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20060961A1 (it) * 2006-05-16 2007-11-17 Omet Srl Dispositivo perfezionato per la piegatura di materiale flessibile
JP4229156B2 (ja) * 2006-09-06 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド自動車
JP4989951B2 (ja) * 2006-10-25 2012-08-01 株式会社小松製作所 建設車両
JP4079185B1 (ja) * 2006-10-31 2008-04-23 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
US7831343B2 (en) * 2006-11-03 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Efficiency optimized hybrid operation strategy
JP4063310B1 (ja) 2006-12-12 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
JP4179380B2 (ja) 2007-01-10 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の制御装置
JP4490458B2 (ja) 2007-06-15 2010-06-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機の制御装置及び車両の駆動装置
JP4853410B2 (ja) * 2007-07-09 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置
JP5065222B2 (ja) 2008-10-17 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
US8373375B2 (en) 2010-10-01 2013-02-12 Deere & Company Electro-mechanical drive with extended constant power speed range
CN102114789A (zh) * 2011-01-24 2011-07-06 昆山弗尔赛能源有限公司 多功能燃料电池汽车系统
CA2827626C (en) * 2011-02-17 2018-05-15 Allison Transmission, Inc. Modulation control system and method for a hybrid transmission
US8771122B2 (en) * 2011-09-30 2014-07-08 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle power output device
EP2829427A1 (en) * 2012-03-21 2015-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive control device for hybrid vehicle
DE102012204849A1 (de) * 2012-03-27 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Regelungseinrichtung zur Regelung eines Hybridantriebs eines hybridelektrischen Kraftfahrzeugs
CN103619625A (zh) * 2012-03-30 2014-03-05 本田技研工业株式会社 内燃机控制设备和内燃机控制方法
CN102745059B (zh) * 2012-07-23 2016-01-27 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 混联式混合动力系统
CN102745060A (zh) * 2012-07-23 2012-10-24 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 混合动力驱动系统
KR101371461B1 (ko) * 2012-09-06 2014-03-10 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진클러치의 토크전달 시작점 학습 제어 방법 및 시스템
CN104769330B (zh) * 2012-11-20 2018-04-10 沃尔沃建筑设备公司 用于工程机械的变速箱和用于控制变速箱的方法
CN103010009B (zh) * 2012-11-29 2016-02-10 河南科技大学 电动车辆动力系统及其两挡变速动力传动装置
JP5811107B2 (ja) * 2013-01-16 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法
DE102013203851A1 (de) * 2013-03-07 2014-09-11 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektromechanisches Radantriebssystem für ein Kraftfahrzeug
US9771064B2 (en) 2014-03-25 2017-09-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving vehicle driveline operation
CA2960606C (en) * 2014-09-09 2019-04-16 Nissan Motor Co., Ltd. Control device and control method for vehicle
KR101637271B1 (ko) * 2014-10-13 2016-07-12 현대자동차 주식회사 차량의 변속장치
KR101588760B1 (ko) * 2014-10-17 2016-01-26 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치의 제어 장치 및 방법
JP6320280B2 (ja) * 2014-11-28 2018-05-09 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
EP3031648B1 (en) * 2014-12-09 2018-02-07 AVL List GmbH Multi-speed transmission and method for operating the same
CN107074333B (zh) * 2015-09-29 2018-11-13 新潟原动机株式会社 船舶推进方法及船舶用推进装置
JP2017105365A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動力制御装置
CN106427529B (zh) * 2016-04-20 2019-02-01 燕山大学 一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统
CN105946851B (zh) * 2016-05-06 2018-02-09 燕山大学 一种混合动力汽车多模耦合驱动系统的变模控制方法
US10239416B2 (en) * 2016-06-22 2019-03-26 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving reverse driving capability of electrified vehicles
CN106347641B (zh) * 2016-10-17 2018-05-08 济南大学 耦合式液压传动的节能蓄电装置
CN108839551B (zh) * 2018-06-28 2020-05-08 奇瑞汽车股份有限公司 混合动力系统及控制方法
CN110816245B (zh) * 2018-08-09 2021-12-21 郑州宇通客车股份有限公司 混合动力车辆及其行星排混合动力系统
CN109866589B (zh) * 2019-04-01 2022-04-22 山东理工大学 一种基于对转双转子电机和轮毂电机的纯电驱动桥及其控制方法
CN112590757B (zh) * 2020-12-15 2022-01-25 潍柴动力股份有限公司 一种制动系统的制动功率控制方法及装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3412352B2 (ja) 1995-08-15 2003-06-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP3520668B2 (ja) * 1996-06-11 2004-04-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2001153218A (ja) 1999-11-26 2001-06-08 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP3832237B2 (ja) * 2000-09-22 2006-10-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車の制御装置
JP4244519B2 (ja) * 2000-12-28 2009-03-25 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
JP3666438B2 (ja) * 2001-10-11 2005-06-29 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4015423B2 (ja) * 2002-01-08 2007-11-28 富士通株式会社 画像認識装置及びプログラム
JP3778120B2 (ja) 2002-04-03 2006-05-24 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP4107069B2 (ja) 2002-11-27 2008-06-25 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4001013B2 (ja) 2002-12-25 2007-10-31 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置の制御装置
JP3920767B2 (ja) 2002-12-25 2007-05-30 トヨタ自動車株式会社 パワートレインの制御装置
JP4055573B2 (ja) 2002-12-25 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置の制御装置
JP3700709B2 (ja) * 2003-04-03 2005-09-28 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機の変速制御装置
JP2005028968A (ja) 2003-07-10 2005-02-03 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用走行装置
JP4063744B2 (ja) 2003-09-24 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
JP2006248466A (ja) 2005-03-14 2006-09-21 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006315451A (ja) 2006-11-24
WO2006121184A1 (en) 2006-11-16
EP1883553A1 (en) 2008-02-06
US8123655B2 (en) 2012-02-28
DE602006013447D1 (de) 2010-05-20
CN101175657A (zh) 2008-05-07
EP1883553B1 (en) 2010-04-07
US20080318730A1 (en) 2008-12-25
CN101175657B (zh) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4265570B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置の制御方法
JP4680075B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御装置、動力出力装置の制御方法
JP4038214B2 (ja) 駆動装置およびこれを搭載する動力出力装置並びにこれを搭載する自動車，駆動装置の制御方法
JP4276660B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御装置、動力出力装置の制御方法
JP4229165B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4190490B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御装置，動力出力装置の制御方法
JP2007237923A (ja) 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
JP4220961B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御装置、動力出力装置の制御方法
JP4299288B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法
JP4220969B2 (ja) 駆動装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する自動車，駆動装置の制御方法
JP4217234B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法
JP4825639B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法
JP4285485B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法
JP4063285B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに状態検出装置，動力出力装置の制御方法
JP2006306213A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2006316848A (ja) 電動車両およびその制御方法
JP4157504B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP4274155B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP4277823B2 (ja) 電動車両およびその制御方法
JP4054009B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置、動力出力装置における変速制御方法
JP4238865B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4031773B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP4165492B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP4238840B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2008179290A (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4265570

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227

Year of fee payment: 5