JP4363379B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行のための動力源として複数種類の動力装置を備えているハイブリッド車の制御装置に関し、特に複数の運転モードを設定可能なハイブリッド車の制御装置に関するものである。

この種のハイブリッド車の制御装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された制御装置では、エンジンと二つのモータ・ジェネレータとが動力源として設けられ、また、二組の遊星歯車機構が用いられている。二組の遊星歯車機構のうち、第１遊星歯車機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、その入力要素であるキャリヤに、エンジンが連結されている。また、第１遊星歯車機構の反力要素であるサンギヤに、第１モータ・ジェネレータが連結されている。また、キャリヤによって回転自在に保持しているピニオンがサンギヤに噛み合っており、さらにそのサンギヤと同心円上に配置されたリングギヤにピニオンが噛み合っている。このリングギヤが出力要素となっている。

一方、第２遊星歯車機構は、第１サンギヤと第２サンギヤとを有しており、その第１サンギヤにショートピニオンが噛合するとともに、そのショートピニオンがロングピニオンに噛合し、そのロングピニオンが前記各サンギヤと同心円上に配置されたリングギヤに噛合している。なお、各ピニオンは、キャリヤによって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤがロングピニオンに噛合している。さらに、第２サンギヤが、第１遊星歯車機構のリングギヤおよび第２モータ・ジェネレータに連結されている。さらに、第２遊星歯車機構の第１サンギヤを選択的に固定する第１ブレーキと、キャリヤとリングギヤとを選択的に連結する第１クラッチとが設けられている。また、キャリヤと伝達軸とが第２クラッチを介して接続されている。さらに、第２遊星歯車機構のリングギヤがディファレンシャルを介して車輪に接続されている。

そして、エンジンの出力トルクが第１遊星歯車機構のキャリヤに伝達され、第１モータ・ジェネレータによってサンギヤに反力トルクが与えられるとともに、その回転数を制御すると、エンジン回転数が無段階に変化する。第１遊星歯車機構のリングギヤに伝達されたトルクは、第２遊星歯車機構に伝達される。この第２遊星歯車機構では、第１および第２クラッチ、ブレーキを係合・解放させることにより三つの運転モード、具体的には、低速モード、中速モード、高速モードを選択的に切り換えることができる。低速モードが選択された場合は、ブレーキが係合され、第１クラッチおよび第２クラッチが解放される。また、中速モードが選択された場合は、第２クラッチが係合され、第１ラッチおよびブレーキが解放される。さらに、高速モードが選択された場合は、第１クラッチが係合され、第２クラッチおよびブレーキが解放される。

そして、中速モードは、低速モードで連結される回転要素同士の回転数を同期させ、かつ高速モードで連結される回転要素同士の回転数を同期させる運転状態を設定可能である。ところで、中速モードが選択され、かつ、車両が惰力走行する場合に、エンジンを停止させ、かつ、第１モータ・ジェネレータで回生制動力を発生させるとともに、第１モータ・ジェネレータで発生した電力を第２モータ・ジェネレータに供給して、第２モータ・ジェネレータを逆回転、かつ、力行させると、いわゆる動力循環が生じ、動力の伝達効率が低下する。そこで、動力の伝達効率の低下を抑制するために、モータ・ジェネレータの回生制動中には、動力循環が生じない低速モードおよび高速モードを使用することが考えられる。なお、エンジンおよび電動発電機を有するハイブリッド車において、回生制動の制御に関する技術は、特許文献２にも記載されている。
特開２００５−１１２０１９号公報 特開２００３−１２７７２１号公報

上記の特許文献１に記載されている車両において、高速モードが選択された場合は第２遊星歯車機構の回転要素が一体回転するため、高速モードから低速モードに切り換えるには、第１クラッチを解放させるとともに、回生制動力を発生させている第２モータ・ジェネレータの回転数を上昇させて、第１サンギヤを停止させ、かつ、ブレーキを係合させることになるため、第２モータ・ジェネレータにより発生する回生制動力が変化する。したがって、特許文献１に記載されたハイブリッド車においては、第２モータ・ジェネレータによる回生制動時に、高速モードから低速モードへの切り換えをおこなうと、ショックが発生する恐れがあった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、動力循環が生じないモード同士で切換をおこなう場合に、制動力が変化してショックが発生することを抑制することのできるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、原動機から車輪に至る動力伝達経路に動力分配装置および変速機が設けられており、前記原動機の動力が前記変速機を経由して前記車輪に伝達されるように構成されているとともに、前記原動機のトルクが前記動力分配装置に伝達された場合に、その反力を受ける第１のモータ・ジェネレータが設けられており、この動力分配装置から出力されたトルクが前記変速機に伝達される経路に第２のモータ・ジェネレータが設けられているとともに、前記車輪に対して動力伝達可能に接続された経路の状態を制御する複数のモードを選択可能なハイブリッド車の制御装置において、前記複数のモードには、車両で減速要求が発生し、かつ、前記車両が惰力走行する場合の運動エネルギを前記変速機を経由させていずれかのモータ・ジェネレータに伝達して回生制動力を発生させるとともに、前記モータ・ジェネレータ同士の間で電力の授受がおこなわれる動力循環が生じるモードと、前記車両で減速要求が発生し、かつ、前記車両が惰力走行する場合の運動エネルギを前記変速機を経由させていずれかのモータ・ジェネレータに伝達して回生制動力を発生させるとともに、前記モータ・ジェネレータ同士の間で動力循環が発生しない複数のモードとが含まれており、前記いずれかのモータ・ジェネレータの他に、前記車両に与える制動力を発生させる制動装置が設けられており、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えをおこなうモード切り換え手段と、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加する制動力制御手段とを有していることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記モード切り換え手段により、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、前記制動力制御手段は、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する制動力の負担率を０％に設定し、かつ、前記制動装置で発生する制動力の負担率を１００％に設定する手段を、更に含むことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記変速機を構成する回転要素の状態を制御するために係合・解放される複数の切換機構が設けられており、前記モードを切り換える場合に複数の切換機構の係合・解放状態が変更されるように構成されており、前記制動力制御手段により、前記いずれかのモータ・ジェネレータの回生制動力が低減され、かつ、前記制動装置の制動力が増加された後に、前記モード切り換え手段は、変更前のモードで係合されている切換機構を解放させ、かつ、変更後のモードで係合される切換機構により連結される前記変速機の回転要素同士の回転数の同期をおこなった後、変更後のモードで係合するべき切換機構を係合させる手段を、更に含むことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記モード切り換え手段により、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれた後に、前記制動力制御手段は、前記車両の走行条件が高車速および低減速要求である場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を増加させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を低下させる手段と、前記車両の走行条件が低車速または高減速要求である場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低下させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加した状態を維持する手段とを、更に含むことを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記変速機は、同軸上に配置された第１のサンギヤおよび第２のサンギヤと、この第１のサンギヤおよび第２のサンギヤに対して同心円上に配置され、かつ、前記車輪に連結されたリングギヤと、前記第２のサンギヤおよびリングギヤに噛み合う第１のピニオンギヤと、この第１のピニオンギヤおよび前記第１のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤと、第１のピニオンギヤおよび第２のピニオンギヤを、自転かつ公転可能に保持するキャリヤとを回転要素とするラビニョ型遊星歯車機構によって構成され、前記第２のサンギヤが前記動力分配装置の出力要素に連結され、前記キャリヤが前記原動機に連結されており、前記第１のサンギヤの回転・停止を制御するブレーキ機構と、前記キャリヤと前記原動機とを選択的に連結する第１のクラッチ機構と、前記第１のサンギヤを前記出力要素に選択的に連結して、前記変速機を構成する回転要素を一体回転させる第２クラッチ機構とを備え、前記切換機構には、前記ブレーキ機構および第１のクラッチ機構および前記第２のクラッチ機構が含まれており、前記動力循環が発生する第１のモードが選択された場合は、前記第１のクラッチ機構が係合され、かつ、前記ブレーキ機構および第２クラッチ機構が解放され、前記動力循環が発生しない第３のモードが選択された場合は、前記ブレーキ機構が係合され、かつ、前記第１クラッチ機構および第２クラッチ機構が解放され、前記動力循環が発生しない第２のモードが選択された場合は、前記第２クラッチ機構が係合され、かつ、前記第１クラッチ機構およびブレーキ機構が解放されるように構成されていることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記原動機が停止され、かつ、前記第１のモードが選択された場合は、前記第１のモータ・ジェネレータが回生制御され、その第１のモータ・ジェネレータで発生した電力が前記第２のモータ・ジェネレータに伝達されて、その第２のモータ・ジェネレータが力行制御されて動力循環が発生し、前記原動機が停止され、かつ、前記第２のモードが選択された場合は、前記第２のモータ・ジェネレータが回生制御されて動力循環が発生しないとともに、前記変速機の変速比が「１」に設定されるように構成され、前記原動機が停止され、かつ、前記第３のモードが選択された場合は、前記第２のモータ・ジェネレータが回生制御されて動力循環が発生しないとともに、前記変速機の変速比が「１」よりも大きく設定されるように構成され、前記制動力制御手段は、前記第２のモードから前記第３のモードに変更する場合に、前記第２のモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加する手段を、更に含むことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、原動機のトルクを変速機を経由させて車輪に伝達させることにより、駆動力を発生することが可能である。また、原動機のトルクが動力分配装置に伝達されると、第１のモータ・ジェネレータにより、エンジントルクの反力を受け持つことが可能である。また、第２のモータ・ジェネレータのトルクを変速機を経由させて車輪に伝達することも可能である。そして、車輪に動力を伝達する経路の状態を制御する場合、複数のモードを選択的に切り換え可能である。この複数のモードには、車両で減速要求が発生し、かつ、車両が惰力走行する場合の運動エネルギを、変速機を経由させていずれかのモータ・ジェネレータに伝達させて、このモータ・ジェネレータにより回生制動力を発生させるとともに、そのモータ・ジェネレータで発生した電力を他のモータ・ジェネレータに供給して力行させることによる動力循環が生じるモードと、いずれかのモータ・ジェネレータで回生制動力を発生させる場合に、動力循環が発生しない複数のモードとが含まれる。そして、動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、制動装置で発生する制動力を増加することができる。このため、変速機の回転要素を、切り換え後のモードに対応する回転数に制御するために、いずれかのモータ・ジェネレータの制動力を変更する場合に、車両に与えられる制動力が変化することを抑制できる。したがって、動力循環が生じないモード同士の切り換えをおこなう場合に、ショックが発生することを抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、いずれかのモータ・ジェネレータで発生する制動力の負担率を０％に設定し、かつ、制動装置で発生する制動力の負担率を１００％に設定することができる。したがって、いずれかのモータ・ジェネレータの回生制動力の変化に基づくショックを、一層確実に抑制できる。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、いずれかのモータ・ジェネレータの回生制動力が低減され、かつ、制動装置の制動力を増加した後に、変更前のモードで係合されている切換機構を解放させ、かつ、変更後のモードで係合される切換機構により連結される回転要素同士の回転数の同期をおこなった後、変更後のモードで係合するべき切換機構を係合させる。したがって、いずれかのモータ・ジェネレータによる回生制動中に、動力循環が発生しないモード同士を速やかに切り換えることが可能である。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれた後に、車両の走行条件が高車速および低減速要求である場合は、いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力が増加され、かつ、制動装置で発生する制動力が低下される。これに対して、車両の走行条件が低車速または高減速要求である場合は、いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力が低下され、かつ、制動装置で発生する制動力を増加した状態が維持される。したがって、いずれかのモータ・ジェネレータおよび制動装置による制動力の負担率の配分の変更にともなうショックを抑制でき、かつ、いずれかのモータ・ジェネレータによる回生効率を向上できる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、動力循環が生じる第１のモードが選択された場合は、第１のクラッチ機構が係合され、第２のクラッチ機構およびブレーキ機構が解放される。これに対して、動力循環が生じない第３のモードが選択された場合は、ブレーキ機構が係合されて、第１のサンギヤが停止され、第１のクラッチ機構および第２のクラッチ機構が解放される。また、動力循環が生じない第２のモードが選択された場合は、第２のクラッチ機構が係合され、第１のクラッチ機構およびブレーキ機構が解放される。そして、いずれかのモータ・ジェネレータによる回生制動中に、第３のモードから第２のモードに切り換える場合は、第２のモータ・ジェネレータで発生する制動力が低下され、制動装置で発生する制動力が増加されるとともに、いずれかのモータ・ジェネレータの回転数を上昇させて、ブレーキ機構で連結される変速機の回転要素を停止させた後、ブレーキ機構が係合される。

請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、原動機が停止され、かつ、第２のモードから第３のモードに変更する場合に、第２のモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、制動装置で発生する制動力を増加することが可能である。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図２は、この発明の対象となる車両Ｖｅの具体例を示す図であって、ここに示す車両Ｖｅは、原動機としての内燃機関（エンジン：ＥＮＧ）１と、発電機能のある電動機として二つのモータ・ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）２，３とが動力源として設けられ、また、動力分配装置２１および変速機２２が用いられている。そのエンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、好ましくはスロットル開度などの負荷を電気的に制御でき、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより、燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。

このエンジン１が、前記動力分配装置２１に連結されている。動力分配装置２１は、要は、差動作用を成す入力要素および出力要素および反力要素を備えており、図２に示す例では、動力分配装置２１がシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。具体的には、動力分配装置２１は、同軸上に配置されたサンギヤ１４およびリングギヤ１６と、サンギヤ１４およびリングギヤ１６に噛合された複数のピニオンギヤＰ１を、自転かつ公転可能に保持したキャリヤ１５とを有している。そして、動力分配装置２１の入力要素であるキャリヤ１５に、エンジン１のクランクシャフトなどの出力部材が連結されている。なお、エンジン１のクランクシャフトは伝達軸１２にも連結されている。また、動力分配装置２１の反力要素であるサンギヤ１４に、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２が連結されている。この第１のモータ・ジェネレータ２は、一例として、ロータ５に永久磁石を備えた同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように構成されている。そして、第１のモータ・ジェネレータ２のロータ５がサンギヤ１４に連結され、第１のモータ・ジェネレータ２のステータ４が、ケーシング１１などに固定されている。

また、動力分配装置２１の出力要素であるリングギヤ１６が、中空軸７４により、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３のロータ７と一体回転するように連結されている。この中空軸７４内に伝達軸１２が配置されている。この第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３は前述した第１のモータ・ジェネレータ２と同様に、発電機能と電動機としての機能とを備えた同期電動機が一例として使用される。さらに、第２のモータ・ジェネレータ３のステータ６が、ケーシング１１などの固定部に固定されている。このように構成された第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３は、電気エネルギを運動エネルギに変換して出力する動力装置であり、エンジン１とは動力の発生原理が異なる。

つぎに、変速機２２の構成について説明すると、この変速機２２は、歯数が異なる第１のサンギヤ１７および第２のサンギヤ１８を有している。この第２のサンギヤ１８は、中空軸７４に形成されている。また、第１のサンギヤ１７および第２のサンギヤ１８に対して同軸上に配置されたリングギヤ１９を有している。そして、第１のサンギヤ１７にショートピニオンギヤ７２が噛合されているとともに、そのショートピニオンギヤ７２が、これより軸長の長いロングピニオンギヤ７３に噛合されている。また、ロングピニオンギヤ７３が、リングギヤ１９に噛合されている。さらに、ショートピニオンギヤ７２およびロングピニオンギヤ７３は、キャリヤ２０によって、自転かつ公転自在に保持されている。また、第２のサンギヤ１８がロングピニオンギヤ７３に噛合している。したがって、第１のサンギヤ１７とリングギヤ１９とは、ショートピニオンギヤ７２およびロングピニオンギヤ７３と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２のサンギヤ１８とリングギヤ１９とは、ロングピニオンギヤ７３と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

また、変速機２２における動力伝達状態を切り替えるための機構として、第１のサンギヤ１７を選択的に固定するブレーキＢ１と、キャリヤ２０と伝達軸１２とを選択的に連結する第１のクラッチＣ１と、変速機２２における所定の二つの回転要素、具体的には、第１のサンギヤ１７と第２のサンギヤ１８とを選択的に連結する第２のクラッチＣ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１、クラッチＣ１，Ｃ２としては、摩擦式または電磁式のいずれが用いられていてもよい。なお、摩擦式のクラッチとしては、湿式多板クラッチを用いることが可能である。

さらに、第２のサンギヤ１８に、動力分配装置２１の出力要素であるリングギヤ１６が連結されている。具体的には、第２のサンギヤ１８とリングギヤ１６とが一体回転するように、中空軸７４で連結されている。また、リングギヤ１９が、出力軸１３を介してデファレンシャル８の入力側に連結され、デファレンシャル８の出力側には、ドライブシャフト９を介して車輪（後輪）１０が連結されている。さらにまた、車両Ｖｅに対して制動力を与える制動装置５０が設けられている。この制動装置５０としては、油圧式または空気式のいずれを用いてもよく、摩擦力によって制動力を発生するように構成されている。

つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明すると、まず、電子制御装置１００が設けられ、電子制御装置１００には、加速要求、減速要求、エンジン回転数、第１のモータ・ジェネレータ２の回転数、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数、車速などの信号が入力されるように構成されている。また、モータ・ジェネレータ２がインバータ５１を介して蓄電装置５２に接続されているとともに、モータ・ジェネレータ３がインバータ５３を介して蓄電装置５４に接続されている。蓄電装置５２，５４としては、二次電池、具体的にはキャパシタまたはバッテリを用いることが可能である。またこの蓄電装置５２，５４に加えて、燃料電池を用いることも可能である。そして、インバータ５１，５３を制御することにより、各モータ・ジェネレータ２，３のトルクや回転数あるいは発電量などを制御するように構成されている。

さらに、第１のモータ・ジェネレータ２と第２のモータ・ジェネレータ３との間で、蓄電装置５２，５４を経由させて電力の授受をおこなったり、蓄電装置５２，５４を経由することなく、電力の授受をおこなうことができるように、電気回路が構成されている。さらに、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２を制御するアクチュエータ５５が設けられており、電子制御装置１００からは、そのアクチュエータ５５を制御する信号が出力されるように構成されている。さらにまた、制動装置５０により発生する制動力を制御するアクチュエータ５６が設けられており、減速要求（制動要求）発生装置の操作状態に基づいて、制動装置５０の制動力が制御される他に、減速要求（制動要求）発生装置の操作状態以外の条件、具体的には、電子制御装置１００から出力される信号に基づいて、制動装置５０により発生する制動力を制御することが可能となるように構成されている。

上記構成において、エンジントルクが動力分配装置２１のキャリヤ１５に伝達されるとともに、その反力が第１のモータ・ジェネレータ２で受け持たれ、リングギア１６から出力される。リングギヤ１６から変速機２２に伝達されたトルクが、リングギヤ１９を経由してデファレンシャル８に伝達される。デファレンシャル８のトルクが車輪１０に伝達されて駆動力が発生する。また、第２のモータ・ジェネレータ３に電力を供給してモータとして駆動し、そのトルクを変速機２２を経由させて車輪１０に伝達することも可能である。このように、エンジントルクまたは第２のモータ・ジェネレータ３のトルクのうち、少なくとも一方のトルクを車輪１０に伝達することが可能である。

前記の動力分配装置２１においては、エンジントルクの反力を第１のモータ・ジェネレータ２で受け持つとともに、第１のモータ・ジェネレータ２の出力を制御することにより、入力要素であるキャリヤ１５と、出力要素であるリングギヤ１６との間における変速比を無段階に制御することが可能である。まず、アクセル開度と車速とに基づいて、車両Ｖｅにおける要求駆動力が求められる。これは、例えば予め用意したマップから求められる。その要求駆動力と車速とからエンジン１の目標出力が算出され、その要求出力を最小の燃費で出力するエンジン回転数が、マップを使用して求められる。こうして求められた目標エンジン回転数に、実エンジン回転数を近づけるように第１のモータ・ジェネレータ２の出力が制御される。なお、エンジン１の負荷は、上記の目標出力と目標エンジン回転数とに基づいて算出され、その目標出力を達成するようにエンジン１のスロットル開度が制御される。

つぎに、変速機２２の動力伝達状態を制御するために、三つの運転モードを選択的に切り換え可能であり、各モード毎に、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２およびブレーキＢ１の係合・解放状態が異なる。各運転モードに対応する各クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の係合・解放状態を示す作動係合表が図３に示されている。なお、図３において「ｏｎ」はクラッチまたはブレーキが係合されることを示し、「ｏｆｆ」はクラッチまたはブレーキが解放されることを示す。これらの各運転モードを簡単に説明すると、先ず、低速モードは、車両Ｖｅが低車速で走行する際に選択可能なモードであり、この低速モードが選択された場合は、ブレーキＢ１が係合され、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２が解放される。すると、変速機２２ではサンギヤ１７がブレーキＢ１によって固定され、その状態でサンギヤ１８に動力分配装置２１からトルクが伝達されるため、そのサンギヤ１８が入力要素となり、サンギヤ１７が固定要素（もしくは反力要素）となり、リングギヤ１９が出力要素となる。つまり、入力要素であるサンギヤ１８の回転数よりも、出力要素であるリングギヤ１９の回転数の方が低くなる。つまり、変速機２２が減速機（変速比が「１」よりも大きくなる）として機能する。

この低速モードが選択された場合における共線図の一例が、図４に示されている。図４は、減速要求に基づいて、いずれかのモータ・ジェネレータで回生制動力を発生させる場合についての共線図である。図４において、「正」が正回転を意味し、「逆」が逆回転を意味している。また、正回転とはエンジン１の回転方向と同じ回転方向を意味する。また、直線Ａが動力分配装置２１を構成する回転要素の状態を示し、直線Ｂが変速機２２を構成する回転要素の状態を示している。この図４の共線図では、エンジン１が停止している場合が示されている。具体的には、車両Ｖｅが惰力走行する場合に、その運動エネルギ、つまり慣性力に応じた動力が、出力軸１３側から変速機２２に入力され、第２のモータ・ジェネレータ３が正回転して回生制御され、発生した電力が蓄電装置５２に充電される。なお、第１のモータ・ジェネレータ２は逆回転で空転する。

このようにして、第２のモータ・ジェネレータ３で発生される回生制動力により、リングギヤ１９の回転数の上昇が抑制される。この低速モードが選択された場合は、ブレーキＢ１が係合され、かつ、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２が解放されるため、第１のサンギヤ１７が停止される。つまり、変速機２２においては、入力要素である第２のサンギヤ１８の回転数よりも、出力要素であるリングギヤ１９の回転数の方が低い、いわゆる減速状態となる。

つぎに、この低速モードが選択され、かつ、エンジン１が停止され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３のトルクで車両Ｖｅを走行させる状態、いわゆる電気自動車走行状態について説明すると、第２のモータ・ジェネレータ３が正回転で力行制御され、第１のモータ・ジェネレータ２は逆回転で空転する。つまり、変速機２２の第２のサンギヤ１８に、第２のモータ・ジェネレータ３のトルクが入力され、停止されている第１のサンギヤ１７が反力要素となり、リングギヤ１９からトルクが出力される。

一方、中速モードが選択された場合について説明する。この中速モードが選択された場合は、図３に示すように、第１のクラッチＣ１が係合され、第２のクラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。この中速モードが選択された場合における共線図の一例が、図５に示されている。図５は、減速要求に基づいて、いずれかのモータ・ジェネレータで回生制動力を発生させる場合についての共線図である。第１のクラッチＣ１が係合されると、直線Ａと直線Ｂとが重なり合い、動力分配装置２１および変速機２２が、全体として４要素式の変速機として機能する。４要素とは、動力分配装置２１のサンギヤ１４、変速機２２のリングギヤ１９、一体回転するキャリヤ１５，２０、一体回転するリングギヤ１６および第２のサンギヤ１８である。この図５の共線図においても、エンジン１が停止している状態が示されている。図５に示すように、リングギヤ１９が正回転するとともに、第１のモータ・ジェネレータ２が正回転し、かつ、回生制御される。この第１のモータ・ジェネレータ２で発生した電力が第２のモータ・ジェネレータ３に供給されて、第２のモータ・ジェネレータ３が力行され、かつ、逆回転する。このようにして、第１のモータ・ジェネレータ２により回生制動力が発生され、リングギヤ１９の回転数の上昇が抑制される。

つぎに、この中速モードが選択され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３のトルクで車両Ｖｅを走行させ、かつ、エンジン１を空転させる状態、いわゆる電気自動車走行状態について説明すると、第１のモータ・ジェネレータ２が正回転で力行制御され、第２のモータ・ジェネレータ３が逆回転で回生制御、または正回転で力行制御され、第２のモータ・ジェネレータ３の反力を、第１のモータ・ジェネレータ２で受け持つ。

さらに、高速モードが選択された場合は、図３に示すように、第２のクラッチＣ２が係合され、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放される。第２のクラッチＣ２が係合されると、変速機２２を構成する二つの回転要素、具体的には第１のサンギヤ１７および第２のサンギヤ１８が連結されるため、図６の共線図に示すように、変速機２２を構成する回転要素が全て一体回転する。つまり変速機２２における変速比は「１」となる。この図６の共線図も、減速要求に基づいて、いずれかのモータ・ジェネレータで回生制動力を発生させる場合についての共線図である。具体的には、第２のモータ・ジェネレータ３が正回転し、かつ、回生制御され、第２のモータ・ジェネレータ３で発生する回生制動力により、リングギヤ１９の回転数の上昇が抑制される。また、エンジン１が停止しており、第１のモータ・ジェネレータ２が逆回転で空転する。

つぎに、この高速モードが選択され、かつ、エンジン１が停止され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３のトルクで車両Ｖｅを走行させる状態、いわゆる電気自動車走行状態について説明すると、第２のモータ・ジェネレータ３が正回転で力行制御され、第１のモータ・ジェネレータ２が逆回転で空転する。このように、図２に示すパワートレーンにおいては、エンジン１の動力を変速機２２に伝達する２つの経路、つまり、伝達軸１２および第１のクラッチＣ１により構成される経路と、中空軸７４により構成される経路とが、並列に配置されている。そして、エンジン１から動力分配装置２１に伝達されたトルクは、中空軸７４を経由して変速機２２に伝達される。これに対して、エンジントルクが伝達軸１２および第１のクラッチＣ１を経由して変速機２２に伝達される場合は、そのトルクは中空軸７４を経由して動力分配装置２１に伝達され、かつ、伝達軸１２に戻るという動力循環が生じる。さらに、中速モードが選択された場合は、変速機２２の変速比、つまり、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数とリングギヤ１９の回転数との比を、無段階に制御することが可能である。すなわち、変速機２２は、無段変速機としての機能を有する。

ところで、高速モードが選択され、かつ、エンジン１が停止し、かつ、第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３での回生制御中に、中速モードを経由して低速モードに切り換えると、中速モードでは第１のモータ・ジェネレータ２が回生制御され、第２のモータ・ジェネレータ３が力行されるため、第１のモータ・ジェネレータ２と第２のモータ・ジェネレータ３との間で電力が行き来する現象、つまり、動力循環が生じる。そこで、中速モードが選択された場合に、第１のモータ・ジェネレータ２の回転数を低下させ、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数を低下させ、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３のトルクでエンジン１を空転させることが考えられるが、第２のモータ・ジェネレータ３で消費される電力が増加するため好ましくない。また、低速モードのみを用いるとすれば、車速が上昇するとモータ・ジェネレータの回転数が上昇する可能性がある。さらに、高速モードのみでは、変速機２２の変速比が「１」であるため制動力を発生させるために大きな回生トルクが必要である。

上記のような不都合を解消するための制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、電子制御装置１００に入力される信号が処理される（ステップＳ１）。そして、変速機２２の制御モードとして高速モードが選択されている場合に、車両Ｖｅが要求減速度に応じた所定車速の範囲内で走行中であるか否かが判断される（ステップＳ２）。要求減速度は、例えばブレーキペダルの踏み込み量、踏み込み速度などに基づいて判断される。ここで、「要求減速度に応じた所定車速の範囲」には、高速モードを選択し、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３を低回転数・高トルクで回生制御するよりも、低速モードを選択し、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３を高回転数・低トルクで回生制御する方が効率がよくなるような車速が含まれる。また、低速モードが選択され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数が上昇し過ぎないような車速も、「要求減速度に応じた所定車速の範囲」に含まれる。なお、このステップＳ２の処理における要求減速度は、後述するステップＳ７で用いる要求減速度以下の値である。

そして、ステップＳ２で肯定的に判断されるということは、第２のモータ・ジェネレータ３が回生制御され、第２のモータ・ジェネレータ３で発生する制動力がリングギヤ１９に与えられて、リングギヤ１９の回転数の上昇が抑制されていることを意味する。そこで、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、第２のモータ・ジェネレータ３で負担する制動力の少なくとも一部を、制動装置５０で負担する処理が実行される（ステップＳ３）。具体的には、要求減速度に基づいて、車輪１０に与えるべき要求制動力が求められており、制動装置５０における制動力の負担率を１００％に設定し、第２のモータ・ジェネレータ３における制動力の負担率を零％に設定する処理が実行される。

このステップＳ４についで、高速モードから低速モードに切り換えることを前提として、第１のクラッチＣ２を解放させる処理がおこなわれるとともに（ステップＳ４）、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数を低下させることにより、第１のサンギヤ１７の回転数を低下させ、かつ、第１のサンギヤ１７を停止させる制御が実行される（ステップＳ５）。この場合、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数の上昇に伴い、第１のモータ・ジェネレータ２の回転数も上昇する。このようにして、リングギヤ１９が停止されると、ブレーキＢ１が係合され（ステップＳ６）、変速機２２の制御モードが低速モードとなる。

ついで、車両Ｖｅが所定車速以上で走行し、かつ、要求減速度が所定値以下であるか否かが判断される（ステップＳ７）。このステップＳ７でおこなわれる判断の技術的意味は、ステップＳ２の場合とは異なる。すなわち、ステップＳ７で肯定的に判断されると言うことは、車両Ｖｅの減速エネルギを有効に回生でき、エンジン１の燃費が向上するとともに、制動装置５０による制動力の負担率を減らし、第２のモータ・ジェネレータ３による制動力の負担率を増加させたとしても、ショックが少ないと考えられる。そこで、ステップＳ７で肯定的に判断された場合は、車輪１０に与える要求制動力に関して、制動装置５０における制動力の負担率を低下させ、第２のモータ・ジェネレータ３における制動力の負担率を増加させる制御が実行され（ステップＳ８）リターンされる。このステップＳ８においては、具体的には、第２のモータ・ジェネレータ３における制動力の負担率を１００％に設定し、制動装置５０における制動力の負担率を零％に設定する処理が実行される。ここで、ステップＳ７の判断をおこなう技術的意味について説明する。まず、第２のモータ・ジェネレータ３は、回生のトルクが同じである場合、回転数が高い方が、回生効率が高くなるような運転領域を有している。また、制動装置５０で発生可能な制動力よりも、第２のモータ・ジェネレータ３で発生可能な制動力の方が低い。

つまり、ステップＳ７で肯定的に判断されるということは、第２のモータ・ジェネレータ３における回生効率を高めることができ、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の制動力により、要求制動力を賄うことができるため、ステップＳ８の処理を実行しているのである。また、ステップＳ８のように、第２のモータ・ジェネレータ３で回生制御を実行する方が、第２のモータ・ジェネレータ３を力行できる運転領域が増え、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３から電力を第１のモータ・ジェネレータ２に供給したり、蓄電装置５４に充電することが可能であり、エンジン１の燃費が向上する。なお、ステップＳ７で否定的に判断される場合のように、要求減速度が大きい場合は、第２のモータ・ジェネレータ３における回生効率を高めることが望めず、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の制動力により、要求制動力を賄うことができないと判断して、そのまま制動装置５０による制動力の発生を継続し、リターンする。なお、ステップＳ２で否定的に判断された場合はそのままリターンされる。

なお、図４ないし図６に示された共線図は、エンジン１が停止している場合を示しているが、図１に示す制御例は、エンジン１が回転している（駆動または空転）場合にも実行可能である。例えば、高速モードが選択された場合は、エンジン１が正回転する他は、各回転要素の状態は、図６の共線図と同じである。そして、第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３が共に回生制御され、第２のモータ・ジェネレータ３で発生する制動力が車輪１０に伝達される。また、中速モードが選択された場合は、エンジン１が正回転し、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３が正回転して回生制御され、第１のモータ・ジェネレータ２が正回転して回生制御される。この第２のモータ・ジェネレータ３の制動力、および第１のモータ・ジェネレータ２の制動力が、車輪１０に伝達される。さらに、低速モードが選択された場合は、エンジン１が正回転する他は、各回転要素の状態は、図６の共線図と同じである。そして、第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３が共に回生制御され、第２のモータ・ジェネレータ３で発生する制動力が車輪１０に伝達される。

この実施例において、高速モードから低速モードに切り換える場合のタイムチャートの一例を図７に基づいて説明する。この図７においては、エンジン１が停止している場合を示す。まず、図７の上段および中段に示された経時変化について説明すると、時刻ｔ１以前においては、高速モードが選択されており、第２のクラッチＣ２の伝達トルクが高められており（係合されており）、かつ、ブレーキＢ１が解放され（トルク容量が零Ｎｍ）ている。また、車速が低下することにともない、逆回転している第１のモータ・ジェネレータ２の回転数、および正回転している第２のモータ・ジェネレータ３の回転数が低下する傾向となる。また、時刻ｔ１以前から、第２のモータ・ジェネレータ３により負のトルク（回生トルク）が発生している。この時刻ｔ１以前においては、制動装置５０の負担トルクは零Ｎｍとなっている。

ついで、時刻ｔ１で、第２のモータ・ジェネレータ３の回生トルクを減少させ、かつ、制動装置５０で負担する制動トルクを増加する制御が開始される。そして、時刻ｔ２において、制動装置５０における制動トルク負担率が１００％になり、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３における回生トルク負担率が零％になるとともに、第２のクラッチＣ２の伝達トルクの低下が開始される。さらに、時刻ｔ３で、第２のクラッチＣ２の伝達トルクが零Ｎｍになると、第２のモータ・ジェネレータ３から力行トルクを出力させて、第１のサンギヤ１７の回転数を低下させる制御が開始される。つまり、逆回転する第１のモータ・ジェネレータ２の回転数が上昇を開始し、かつ、正回転する第２のモータ・ジェネレータ３の回転数が上昇する。

そして、時刻ｔ４で第１のサンギヤ１７が停止されると、ブレーキＢ１の係合が開始されるとともに、車速の低下にともない、第１のモータ・ジェネレータ２の回転数および第２のモータ・ジェネレータ３の回転数が再び低下し始める。さらに、時刻ｔ５でブレーキＢ１の係合が完了するとともに、制動装置５０の制動トルクを低下させ、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の回生トルクを増加させる制御が開始される。そして、時刻ｔ６で制動装置５０のトルク負担率が零％になり、かつ、第２のモータ・ジェネレータ３の制動トルク負担率が１００％になる。上記のような制御が実行される時刻ｔ１以前から、時刻ｔ６以降に亘って、車両Ｖｅにおける実出力（トルク×回転数）は負の値、すなわち、制動力として現れており、ほぼ一定に制御されている。なお、図７の中段に示されたトルクの経時変化では、零Ｎｍに制御される各トルクの特性が重なり、区別できなくなることを防止するため、便宜上、零Ｎｍから若干ずらして示されている。

ここで、高速モードから低速モードに切り換えるにあたり、制動装置の制動トルクを増加させる制御を実行しない場合の比較例を、図７の下段に示す経時変化で説明する。この比較例においては、第２のクラッチの解放が開始される時刻ｔ２以降で、第２のモータ・ジェネレータから車両に与えられる負の出力、すなわち制動力が変化し、ショックとなって体感される可能性がある。

以上のように、図１の制御例においては、減速要求が発生して変速機２２を制御するモードを切り換える場合、高速モードから、中速モードを飛び越して低速モードに変更される。したがって、いずれかのモータ・ジェネレータが回生制御されている場合に、そのモータ・ジェネレータで発生した電力が他のモータ・ジェネレータに供給されて、他のモータ・ジェネレータが力行されるという現象、すなわち、動力循環を回避することができる。また、高速モードから低速モードに変更する場合に、第２のモータ・ジェネレータ３で負担している制動力の少なくとも一部を制動装置５０で負担させる制御を実行している。このため、高速モードから低速モードに切り換えて、第２のモータ・ジェネレータ３の制動力を制御する際に、車両Ｖｅに与えられる制動力の変化を抑制することができ、ショックを抑制できる。

また、図４ないし図６の共線図のように、エンジン１を停止させたままで、動力循環を回避できるため、エンジン１をモータ・ジェネレータで空転させる必要もない。また、低速モードと高速モードとを切り換えることができるため、低速モードのみを使う場合のように、モータ・ジェネレータの回転数が高くなることを回避できる。さらに、低速モードを使うことにより、変速機２２の変速比を大きくして、倍力作用で制動力を与えるため、要求制動力に対する回生制動力の増加を抑制できる。

さらに、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２およびブレーキＢ１として湿式多板クラッチが用いられている場合は、各クラッチプレートおよびディスクで伝達するトルクが低いとともに、係合される回転要素同士の回転数を、モータ・ジェネレータのトルクにより同期させてクラッチを係合させるため、イナーシャトルクが発生しないことなどにより、クラッチやブレーキを構成する摩擦材の負荷を低減できるとともに、摩擦材の耐熱性を高めずに済み、クラッチやブレーキをコンパクト化することができる。さらに、高速モードから低速モードに切り換える場合、第２のモータ・ジェネレータ３の回転数を制御して、第１のサンギヤ１７を停止させてから、ブレーキＢ１を係合させるため、ブレーキＢ１としてドグクラッチなどのコンパクトな切換機構を用いることもできる。さらに、ステップＳ７で否定的に判断された場合は、制動力の分担率が変更されないため、制動力の変化によるショックを防止できる。さらに、高速モードから低速モードに切り換える場合に、ショックが生じにくいため、無段変速機としての変速特性もしくは感覚（シフトフィール）が損なわれることを抑制できる。

ここで、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、エンジン１がこの発明の原動機に相当し、車輪１０がこの発明の車輪に相当し、動力分配装置２１がこの発明の動力分配装置に相当し、変速機２２がこの発明の変速機に相当し、キャリヤ１５がこの発明の入力要素に相当し、サンギヤ１４がこの発明の反力要素に相当し、リングギヤ１６がこの発明の出力要素に相当し、第１のモータ・ジェネレータ２が、この発明の「第１のモータ・ジェネレータ」に相当し、第２のモータ・ジェネレータ３が、この発明の「第２のモータ・ジェネレータ」に相当し、高速モードおよび中速モードおよび低速モードが、この発明の「複数のモード」に相当し、車両Ｖｅがこの発明の車両に相当し、中速モードが、この発明の「動力循環が生じるモード」に相当し、高速モードおよび低速モードが、この発明の「動力循環が発生しないモード」に相当し、中速モードが、この発明における動力循環が発生する第１のモードに相当し、低速モードが、この発明の「動力循環が発生しない第３のモード」に相当し、高速モードが、この発明の「動力循環が発生しない第２のモード」に相当する。

また、制動装置５０が、この発明における制動装置に相当し、第１のクラッチＣ１および第２のクラッチＣ２およびブレーキＢ１、ドグクラッチ（図示せず）が、この発明における「切換機構」に相当し、第１のサンギヤ１７が、この発明の「第１のサンギヤ」に相当し、第２のサンギヤ１８が、この発明の「第２のサンギヤ」に相当し、リングギヤ１９が、この発明のリングギヤに相当し、ロングピニオンギヤ７３が、この発明の「第１のピニオンギヤ」に相当し、ショートピニオンギヤ７２が、この発明の「第２のピニオンギヤ」に相当し、キャリヤ２０が、この発明のキャリヤに相当し、ブレーキＢ１が、この発明のブレーキ機構に相当し、第１のクラッチＣ１が、この発明の「第１のクラッチ機構」に相当し、第２のクラッチＣ２が、この発明の「第２クラッチ機構」に相当する。また、この発明において、切換機構の係合とは、トルク容量の増加を意味し、切換機構の解放とは、トルク容量の低下を意味する。

また、図１のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との関係を説明すると、ステップＳ４ないしステップＳ６が、この発明におけるモード切り換え手段に相当し、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ８が、この発明における制動力制御手段に相当する。さらに、この実施例においては、各モードの切り換えにより、車輪１０に動力を伝達する経路の状態、具体的には、変速機２２を構成するクラッチやブレーキの係合・解放状態、変速機２２に入力されるトルクの経路、変速機２２の変速比、変速機２２を構成する回転要素同士の連結状態、第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３の回転方向の切り換え、第１のモータ・ジェネレータ２および第２のモータ・ジェネレータ３の力行・回生の切り換えなどが制御される。

なお、この実施例では、動力分配装置２１としてシングルピニオン型の遊星歯車機構を用いた場合が示されているが、動力分配装置としてダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いることも可能である。また、図２の実施例では、エンジンおよび第２のモータ・ジェネレータが後輪（車輪）に対して動力伝達可能に構成されたパワートレーンを有する車両（二輪駆動車）について説明しているが、エンジンおよび第２のモータ・ジェネレータが前輪（車輪）に対して動力伝達可能に構成されたパワートレーンを有する車両（二輪駆動車）についても、この実施例の制御を実行可能である。さらに、エンジンおよび第２のモータ・ジェネレータから出力された動力を、トランスファ（図示せず）を経由させて、前輪および後輪に対して分配可能に構成されたパワートレーンを有する車両（四輪駆動車）においても、図１の実施例を実行可能である。

この発明に係るハイブリッド車で実行可能な制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明に係るハイブリッド車のパワートレーンの一例を模式的に示すスケルトン図である。 図２に示す変速機を制御するモードに対応するクラッチやブレーキの係合・解放を示す図表である。 この実施例で低速モードが選択された場合における運転状態の一例を示す共線図である。 この実施例で中速モードが選択された場合における運転状態の一例を示す共線図である。 この実施例で高速モードが選択された場合における運転状態の一例を示す共線図である。 図１の制御例を実行した場合におけるタイムチャートおよび比較例に対応するタイムチャートの一例である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…第１のモータ・ジェネレータ、 ３…第２のモータ・ジェネレータ、 １０…車輪、 １３…出力軸、 １４…サンギヤ、 １５，２０…キャリヤ、 １６，１９…リングギヤ、 １７…第１のサンギヤ、 １８…第２のサンギヤ、 ２１…動力分配装置、 ２２…変速機、 ５０…制動装置、 ７２…ショートピニオンギヤ、 ７３…ロングピニオンギヤ、 Ｃ１…第１のクラッチ、 Ｃ２…第２のクラッチ、 Ｂ１…ブレーキＢ１、 Ｖｅ…車両。

Claims (6)

1. 原動機から車輪に至る動力伝達経路に動力分配装置および変速機が設けられており、前記原動機の動力が前記変速機を経由して前記車輪に伝達されるように構成されているとともに、前記原動機のトルクが前記動力分配装置に伝達された場合に、その反力を受ける第１のモータ・ジェネレータが設けられており、この動力分配装置から出力されたトルクが前記変速機に伝達される経路に第２のモータ・ジェネレータが設けられているとともに、前記車輪に対して動力伝達可能に接続された経路の状態を制御する複数のモードを選択可能なハイブリッド車の制御装置において、
   前記複数のモードには、車両で減速要求が発生し、かつ、前記車両が惰力走行する場合の運動エネルギを前記変速機を経由させていずれかのモータ・ジェネレータに伝達して回生制動力を発生させるとともに、前記モータ・ジェネレータ同士の間で電力の授受がおこなわれる動力循環が生じるモードと、前記車両で減速要求が発生し、かつ、前記車両が惰力走行する場合の運動エネルギを前記変速機を経由させていずれかのモータ・ジェネレータに伝達して回生制動力を発生させるとともに、前記モータ・ジェネレータ同士の間で動力循環が発生しない複数のモードとが含まれており、
   前記いずれかのモータ・ジェネレータの他に、前記車両に与える制動力を発生させる制動装置が設けられており、
   前記動力循環が生じないモード同士での切り換えをおこなうモード切り換え手段と、
   前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加する制動力制御手段と
   を有していることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記モード切り換え手段により、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれる場合に、前記制動力制御手段は、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する制動力の負担率を０％に設定し、かつ、前記制動装置で発生する制動力の負担率を１００％に設定する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
3. 前記変速機を構成する回転要素の状態を制御するために係合・解放される複数の切換機構が設けられており、前記モードを切り換える場合に複数の切換機構の係合・解放状態が変更されるように構成されており、
   前記制動力制御手段により、前記いずれかのモータ・ジェネレータの回生制動力が低減され、かつ、前記制動装置の制動力が増加された後に、
   前記モード切り換え手段は、変更前のモードで係合されている切換機構を解放させ、かつ、変更後のモードで係合される切換機構により連結される前記変速機の回転要素同士の回転数の同期をおこなった後、変更後のモードで係合するべき切換機構を係合させる手段を、更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車の制御装置。
4. 前記モード切り換え手段により、前記動力循環が生じないモード同士での切り換えがおこなわれた後に、
   前記制動力制御手段は、前記車両の走行条件が高車速および低減速要求である場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を増加させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を低下させる手段と、前記車両の走行条件が低車速または高減速要求である場合に、前記いずれかのモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低下させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加した状態を維持する手段とを、更に含むことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の制御装置。
5. 前記変速機は、同軸上に配置された第１のサンギヤおよび第２のサンギヤと、この第１のサンギヤおよび第２のサンギヤに対して同心円上に配置され、かつ、前記車輪に連結されたリングギヤと、前記第２のサンギヤおよびリングギヤに噛み合う第１のピニオンギヤと、この第１のピニオンギヤおよび前記第１のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤと、第１のピニオンギヤおよび第２のピニオンギヤを、自転かつ公転可能に保持するキャリヤとを回転要素とするラビニョ型遊星歯車機構によって構成され、前記第２のサンギヤが前記動力分配装置の出力要素に連結され、前記キャリヤが前記原動機に連結されており、
   前記第１のサンギヤの回転・停止を制御するブレーキ機構と、前記キャリヤと前記原動機とを選択的に連結する第１のクラッチ機構と、前記第１のサンギヤを前記出力要素に選択的に連結して、前記変速機を構成する回転要素を一体回転させる第２クラッチ機構とを備え、前記切換機構には、前記ブレーキ機構および第１のクラッチ機構および前記第２のクラッチ機構が含まれており、
   前記動力循環が発生する第１のモードが選択された場合は、前記第１のクラッチ機構が係合され、かつ、前記ブレーキ機構および第２クラッチ機構が解放され、前記動力循環が発生しない第３のモードが選択された場合は、前記ブレーキ機構が係合され、かつ、前記第１クラッチ機構および第２クラッチ機構が解放され、前記動力循環が発生しない第２のモードが選択された場合は、前記第２クラッチ機構が係合され、かつ、前記第１クラッチ機構およびブレーキ機構が解放されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
6. 前記原動機が停止され、かつ、前記第１のモードが選択された場合は、前記第１のモータ・ジェネレータが回生制御され、その第１のモータ・ジェネレータで発生した電力が前記第２のモータ・ジェネレータに伝達されて、その第２のモータ・ジェネレータが力行制御されて動力循環が発生し、
   前記原動機が停止され、かつ、前記第２のモードが選択された場合は、前記第２のモータ・ジェネレータが回生制御されて動力循環が発生しないとともに、前記変速機の変速比が「１」に設定されるように構成され、
   前記原動機が停止され、かつ、前記第３のモードが選択された場合は、前記第２のモータ・ジェネレータが回生制御されて動力循環が発生しないとともに、前記変速機の変速比が「１」よりも大きく設定されるように構成され、
   前記制動力制御手段は、前記第２のモードから前記第３のモードに変更する場合に、前記第２のモータ・ジェネレータで発生する回生制動力を低減させ、かつ、前記制動装置で発生する制動力を増加する手段を、更に含むことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車の制御装置。

Images