JP5447534B2 - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力源として電動機を有する車両において、その電動機の出力トルクを制御する技術に関するものである。

ハイブリッド車や電気自動車においてよく見られるように、駆動力源としての電動機と、その電動機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両用動力伝達装置がよく知られている。例えば、特許文献１の車両用動力伝達装置がそれである。

その特許文献１の車両用動力伝達装置の制御装置は、前記自動変速機の変速動作中に前記電動機の出力トルク（電動機トルク）を変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御が実行されることにより、前記自動変速機の変速によって生じる変速ショックの低減、及び摩擦材の吸収熱量の低減が図られている。

また、上記特許文献１のような車両用動力伝達装置においては、特許文献１に明示されているわけではないが、通常、前記電動機にはインバータが接続されておりそのインバータの電源側にはインバータへの入力電圧の平滑化のために平滑コンデンサが接続されている。

特開平６−３１９２１０号公報 特開２００４−１２９４９４号公報 特許第３３８０７２８号公報 特許第３３７３４５９号公報

前記トルクダウン制御は、その制御過程で前記自動変速機の変速中に前記電動機トルクを急減させるので、その電動機トルクの急減時には前記電動機の出力（電動機出力）の単位時間当たりの減少量（電動機出力減少率）が非常に大きくなる。また、アップシフト中には前記電動機の回転速度（電動機回転速度）も低下するのでその電動機回転速度の低下も加味すれば上記電動機出力減少率は更に大きくなる。

そのように前記電動機出力減少率が非常に大きくなると、それが一時的であっても、電動機用の前記インバータに電力供給するための電源出力回路の出力がそのときの電動機の出力減少に追従できない場合が発生する。すなわち、電源側からの供給電力が電動機側の消費電力を上回る場合があり、その場合には、余剰電力が生じるのでその余剰電力が一時的に前記平滑コンデンサに蓄えられることになる。従って、前記特許文献１の車両用動力伝達装置の制御装置では、前記トルクダウン制御によって一時的に生じる前記余剰電力に合わせて容量不足が生じないように前記平滑コンデンサの静電容量を非常に大きくする必要があり、そのため、その平滑コンデンサを含む電気回路の小型化や低コスト化が困難であった。なお、このような課題は未公知のことである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記自動変速機の変速動作中に前記トルクダウン制御を行う車両用の制御装置であって、前記平滑コンデンサを含む電気回路の小型化や低コスト化を可能とする車両用の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、（ａ）電動機用電源と、インバータと、その電動機用電源にそのインバータを介して接続された電動機と、その電動機用電源から前記インバータへの入力電圧を平滑化するためにそのインバータの前記電動機用電源側に接続されたインバータ平滑コンデンサと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する有段の自動変速機とを備えた車両において、前記自動変速機の変速動作中に前記電動機の出力トルクを変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う車両用の制御装置であって、（ｂ）前記トルクダウン制御中の前記電動機の出力トルク低下に関連して上昇する前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記インバータの予め設定された耐圧を超えない範囲に前記電動機の出力トルク低下を制限するトルク低下制限制御を実行し、（ｃ）そのトルク低下制限制御では、前記トルクダウン制御中の前記電動機の出力トルク低下時においてその電動機の出力トルクの単位時間当たりの変化量が、前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えない範囲に予め定められたトルクダウン変化率制限範囲内となるように、前記電動機の出力トルク低下を制限し、（ｄ）そのトルクダウン変化率制限範囲を前記自動変速機の変速開始時に決定することにある。

このようにすれば、前記トルクダウン制御中の電動機の出力トルク（電動機トルク）の急減がある程度制限されるので、トルクダウン制御中に特に制限無く電動機トルクが急減することを前提として前記インバータ平滑コンデンサの静電容量を設定する必要がなく、そのため、上記電動機トルクの急減に制限がない場合と比較して、前記インバータ平滑コンデンサの静電容量を小さく設定することが可能である。すなわち、上記インバータ平滑コンデンサは上記静電容量が小さいほど小型で且つ安価になる傾向にあるので、上記インバータ平滑コンデンサを含む電気回路の小型化や低コスト化が可能となる。

また、前記トルク低下制限制御では、前記トルクダウン制御中の前記電動機の出力トルク低下時においてその電動機の出力トルクの単位時間当たりの変化量が、前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えない範囲に予め定められたトルクダウン変化率制限範囲内で、前記電動機の出力トルク低下を制限する。従って、前記電動機トルクを監視して前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えないようにできるので、前記トルク低下制限制御において容易に前記電動機トルクの低下を制限できる。

ここで、好適には、前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧に基づいて前記トルクダウン変化率制限範囲を逐次決定し更新する。このようにすれば、時間経過に従って変化する上記インバータ平滑コンデンサの端子電圧に応じて前記電動機トルクの急減に対する制限が変化するので、前記トルクダウン制御の実行により、上記端子電圧に合わせて適切なドライバビリティの確保が図られる。

また、好適には、前記電動機の回転速度変化による単位時間当たりの出力変化量とその電動機の回転速度とに基づいて前記トルクダウン変化率制限範囲を逐次決定し更新する。このようにすれば、上記電動機の回転速度（電動機回転速度）による電動機出力の変動も加味されるので、一層のドライバビリティの向上を図ることが可能である。

また、好適には、前記トルクダウン変化率制限範囲は予め設定された一定範囲である。このようにすれば、前記トルクダウン変化率制限範囲を逐次決定する必要がなく、前記トルク低下制限制御の実行が容易となる。

また、好適には、（ａ）前記自動変速機は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とにより変速し、（ｂ）前記トルクダウン制御を行う前記自動変速機の変速はアップシフトであり、（ｃ）前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えないようにするために前記トルク低下制限制御の実行では不充分である場合には、そうでない場合と比較して前記係合側係合装置の係合力の上昇を緩やかにする。このようにすれば、その係合側係合装置の係合力の上昇を緩やかにすることにより電動機回転速度の低下に起因した電動機出力の低下を緩やかにして、電動機回転速度の面からも電動機出力の急減を抑えることができるので、一層確実に前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記インバータの耐圧を超えないようにすることが可能である。

本発明が適用された車両用動力伝達装置を説明する概略構成図である。 図１の車両用動力伝達装置において、動力分配機構として機能する遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 図１の車両用動力伝達装置が備える自動変速機の係合作動表である。 図１の車両用動力伝達装置に設けられた第１電動機および第２電動機に電力供給するための電源制御回路の概略構成図であり、また、電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の車両用動力伝達装置において、車速およびアクセル開度に基づいて自動変速機の変速を判断するために予め定められた変速線図である。 図１の車両用動力伝達装置において、アクセルオン状態で自動変速機のアップシフトが行われる場合を例として、その自動変速機の変速動作中に行われるトルクダウン制御を説明するためのタイムチャートである。 図４のトルク低下制限制御手段９４が、トルク低下制限制御において、第２電動機回転速度をパラメータとしてトルクダウンレート制限値（トルクダウンレート閾値）を決定するためのマップ例である。 図４のトルク低下制限制御手段９４が、トルク低下制限制御において、平滑コンデンサ電圧をパラメータとしてトルクダウンレート制限値（トルクダウンレート閾値）を決定するためのマップ例である。 図４のトルク低下制限制御手段９４がトルク低下制限制御の実行中にトルクダウンレート制限値を逐次決定する場合を例として、第２電動機回転速度、第２電動機回転出力勾配、及び平滑コンデンサ電圧に基づいてトルクダウンレート制限値を算出する工程を説明するためのフローチャートである。 図４の機能ブロック線図に、トルクダウン制御中に平滑コンデンサ電圧がインバータ耐圧を超えないようにするために自動変速機の係合側係合装置の係合力を調節する制御機能を付加した場合の機能ブロック線図である。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、トルクダウン制御中に平滑コンデンサ電圧がインバータ耐圧を超えないようにするための制御作動を説明するフローチャートである。 図４の機能ブロック線図に対し図１０にて付加された制御機能に相当するステップを、図１１のフローチャートに付加した図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両用動力伝達装置１０（以下、「車両用動力伝達装置１０」という）を説明する概略構成図である。図１において、車両用動力伝達装置１０は、主駆動源である第１駆動源１２と、出力部材として機能する車輪側出力軸１４（以下、「出力軸１４」という）と、差動歯車装置１６と、第２電動機MG2と、自動変速機２２とを備えている。車両用動力伝達装置１０では、車両において、第１駆動源１２のトルクが出力軸１４に伝達され、その出力軸１４から差動歯車装置１６を介して左右一対の駆動輪１８にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用動力伝達装置１０には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第２電動機MG2が自動変速機２２を介して動力伝達可能に出力軸１４に連結されている。したがって、第２電動機MG2から出力軸１４へ伝達される出力トルクがその自動変速機２２で設定される変速比γs（＝第２電動機MG2の回転速度Ｎmg2／出力軸１４の回転速度Ｎout）に応じて増減されるようになっている。

第２電動機MG2（本発明の電動機に相当）と出力軸１４（駆動輪１８）との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機２２は、変速比γsが「１」より大きい複数段を成立させることができるように構成されており、第２電動機MG2からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて出力軸１４へ伝達することができるので、第２電動機MG2が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って出力軸１４の回転速度Ｎout（「出力軸回転速度Ｎout」という）が増大した場合には、第２電動機MG2の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを小さくして第２電動機MG2の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）Ｎmg2を低下させたり、また出力軸回転速度Ｎoutが低下した場合には、変速比γsを大きくして第２電動機回転速度Ｎmg2を増大させる。

上記第１駆動源１２は、主動力源としてのエンジン２４と、第１電動機MG1と、これらエンジン２４と第１電動機MG1との間でトルクを合成もしくは分配するための動力分配機構（差動機構）としての遊星歯車装置２６とを主体として構成されている。上記エンジン２４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体としエンジン制御用の制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）としての機能を有する電子制御装置２８によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。

上記第１電動機MG1は、例えば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、第１インバータ３０を介して蓄電装置３２（図４参照）に接続されている。そして、前記電子制御装置２８はモータジェネレータ制御用の制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）としての機能も有しており、電子制御装置２８によってその第１インバータ３０が制御されることにより、第１電動機MG1の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。

前記遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ０と、そのサンギヤＳ０に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ０と、これらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合うピニオンギヤＰ０を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ０とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置２６はエンジン２４および自動変速機２２と同心に設けられている。遊星歯車装置２６および自動変速機２２は中心線に対して対称的に構成されているため、図１ではそれらの下半分が省略されている。

本実施例では、エンジン２４のクランク軸３６はダンパー３８を介して遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ０に連結されている。これに対してサンギヤＳ０には第１電動機MG1が連結され、リングギヤＲ０には出力軸１４が連結されている。このキャリヤＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能している。

差動機構として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置２６の各回転要素の回転速度の相対的関係は、図２の共線図により示される。この共線図において、縦軸Ｓ０、縦軸ＣＡ０、および縦軸Ｒ０は、サンギヤＳ０の回転速度、キャリヤＣＡ０の回転速度、およびリングギヤＲ０の回転速度をそれぞれ表す軸であり、縦軸Ｓ０、縦軸ＣＡ０、および縦軸Ｒ０の相互の間隔は、縦軸Ｓ０と縦軸ＣＡ０との間隔を１としたとき、縦軸ＣＡ０と縦軸Ｒ０との間隔がρ（サンギヤＳ０の歯数Ｚs／リングギヤＲ０の歯数Ｚr）となるように設定されたものである。

上記遊星歯車装置２６において、キャリヤＣＡ０に入力されるエンジン２４の出力トルクに対して、第１電動機MG1による反力トルクがサンギヤＳ０に入力されると、出力要素となっているリングギヤＲ０には、直達トルクが現れるので、第１電動機MG1は発電機として機能する。また、リングギヤＲ０の回転速度すなわち出力軸回転速度Ｎoutが一定であるとき、第１電動機MG1の回転速度Ｎmg1（以下、「第１電動機回転速度Ｎmg1」という）を上下に変化させることにより、エンジン２４の回転速度Ｎe（以下、「エンジン回転速度Ｎe」という）を連続的にすなわち無段階に変化させることができる。図２の破線は第１電動機回転速度Ｎmg1を実線に示す値から下げたときにエンジン回転速度Ｎeが低下する状態を示している。すなわち、エンジン回転速度Ｎeを例えば燃費が最もよい回転速度に設定する制御を、第１電動機MG1を制御することによって実行することができる。この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称される。上記より、遊星歯車装置２６の差動状態が第１電動機MG1によって電気的に制御される。

図１に戻って、自動変速機２２は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置４０とシングルピニオン型の遊星歯車装置４２とを備えている。遊星歯車装置４０は、サンギヤＳ１と、そのサンギヤＳ１に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１に噛み合うピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１に噛み合うピニオンギヤＰ３とを相互に噛み合わせて自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ１とを三つの回転要素として備えている。遊星歯車装置４２は、サンギヤＳ２と、そのサンギヤＳ２に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ２と、これらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合うピニオンギヤＰ２を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ２とを三つの回転要素として備えている。

前記第２電動機MG2は、モータジェネレータ制御用の制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）として機能する電子制御装置２８により第２インバータ４４を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。前記サンギヤＳ２にはその第２電動機MG2が連結されており、前記キャリヤＣＡ１，ＣＡ２は相互に連結され一体として出力軸１４に連結されている。

そして、自動変速機２２には、サンギヤＳ１を選択的に固定するためにそのサンギヤＳ１と非回転部材であるハウジング４６との間に設けられた第１ブレーキＢ１と、相互に連結されたリングギヤＲ１，Ｒ２を選択的に固定するためにそのリングギヤＲ１，Ｒ２とハウジング４６との間に設けられた第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１、Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１、Ｂ２は、それぞれ油圧シリンダ等のブレーキＢ１用油圧アクチュエータ、ブレーキＢ２用油圧アクチュエータにより発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。

以上のように構成された自動変速機２２では、サンギヤＳ２が入力要素として機能し、またキャリヤＣＡ１，ＣＡ２が出力要素として機能する。そして、図３の係合表に示すように、自動変速機２２は、第１ブレーキＢ１が係合させられ且つ第２ブレーキＢ２が解放させられると「１」よりも大きい変速比γshの高速段Ｈiが成立させられる一方で、第２ブレーキＢ２が係合させられ且つ第１ブレーキＢ１が解放させられると上記高速段Ｈiの変速比γshよりも大きい変速比γslの低速段Ｌoが成立させられるように構成されている。すなわち、自動変速機２２は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツゥクラッチ変速を行う２段の有段変速機で、これらの変速段ＨiおよびＬoの間での変速は、車速VLや要求駆動力（もしくはアクセル開度Ａcc）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。前記電子制御装置２８は、そのような自動変速機２２の変速制御を行うための変速制御用の制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）としても機能する。

なお、上述したように前記変速比γsl，γshは何れも「１」よりも大きいので、各変速段Ｌo，Ｈiが定常的に設定されている状態では、出力軸１４に付加されるトルクは、第２電動機MG2の出力トルクＴmg2を各変速比に応じて増大させたトルクとなるが、自動変速機２２の変速過渡状態では各ブレーキＢ１、Ｂ２でのトルク容量や回転速度変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸１４に付加されるトルクは、第２電動機MG2の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。第２電動機MG2の被駆動状態とは、出力軸１４の回転が自動変速機２２を介して第２電動機MG2に伝達されることによりその第２電動機MG2が回転駆動される状態であり、車両の駆動、被駆動と必ずしも一致するわけではない。

前記電子制御装置２８は、例えば、前述したように、エンジン２４を制御するためのエンジン制御用制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）、第１電動機MG1および第２電動機MG2を制御するためのＭＧ制御用制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、および自動変速機２２を制御するための変速制御用制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）としての機能を含んで構成されている。電子制御装置２８には、レゾルバなどの第１電動機回転速度センサ４１からの第１電動機回転速度Ｎmg1を表す信号、レゾルバなどの第２電動機回転速度センサ４３からの第２電動機回転速度Ｎmg2を表す信号、出力軸回転速度センサ４５からの車速VLに対応する出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、油圧スイッチ信号SW1からの第１ブレーキＢ１の油圧PB1（以下、「第１ブレーキ油圧PB1」という）を表す信号、油圧スイッチSW2からの第２ブレーキＢ２の油圧PB2（以下、「第２ブレーキ油圧PB2」という）を表す信号、操作位置センサＳＳからのシフトレバー３５の操作位置を表す信号、アクセル操作量センサＡＳからのアクセルペダル２７の操作量（アクセル開度Ａcc）を表す信号、ブレーキセンサＢＳからのブレーキペダル２９の操作の有無を表す信号等が供給される。その他、図示しないセンサ等から、蓄電装置３２の充電電流または放電電流（以下、充放電電流或いは入出力電流という）Ｉcdを表す信号、蓄電装置３２の電圧Ｖbatを表す信号、蓄電装置３２の充電残量（充電状態）SOCを表す信号、第１電動機MG1の出力トルクＴmg1あるいは回生トルクに対応する第１インバータ３０の第１電動機MG1への供給電流Ｉmg1を表す信号、第２電動機MG2の出力トルクＴmg2あるいは回生トルクに対応する第２インバータ４４の第２電動機MG2への供給電流Ｉmg2を表す信号などが、それぞれ供給される。

図４は、第１電動機MG1および第２電動機MG2に電力供給するための電源制御回路６０の概略構成図であり、また、電子制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。

車両用動力伝達装置１０は、電子制御装置２８、第１インバータ３０、第２インバータ４４（本発明のインバータに相当）、および電源制御回路６０も備えている。図４に示すように、その電源制御回路６０は、第１インバータ３０および第２インバータ４４の各々に接続されており、蓄電装置３２（本発明の電動機電源に相当）、電圧変換器６２、蓄電装置側の平滑コンデンサ６４、インバータ側の平滑コンデンサ６６（本発明のインバータ平滑コンデンサに相当。以下、「インバータ平滑コンデンサ６６」という）、及び放電抵抗６８を備えている。

蓄電装置３２は、リチウムイオン組電池またはニッケル水素組電池などで例示される充放電可能な２次電池である。蓄電装置３２は、例えば、コンデンサまたはキャパシタなどであっても差し支えない。

電圧変換器６２は、リアクトル７０と２つのスイッチング素子７２，７４とを備えており、駆動時には蓄電装置３２側の電圧を昇圧してインバータ３０，４４側に供給し且つ回生時にはインバータ３０，４４側の電圧を降圧して蓄電装置３２側に供給する昇降圧回路である。電圧変換器６２の正極母線及び負極母線は、それぞれ２つのインバータ３０，４４の正極母線及び負極母線に接続されている。

リアクトル７０は、その一方端が蓄電装置３２側の正極母線に接続され、他方端が互いに直列に接続された２つのスイッチング素子７２，７４の間の接続点に接続されており、磁気エネルギを蓄積できる装置である。リアクトル７０は、磁性体であるコアにコイルを巻回し、そのコイルに高周波信号を流すことでインダクタンスとして利用するもので、スイッチング素子７２，７４とともに昇降圧回路を構成することができる。

２つのスイッチング素子７２，７４は、互いに直列に接続されて、インバータ３０，４４の正極母線と負極母線との間に配置される大電力スイッチングトランジスタである。２つのスイッチング素子７２，７４の間の接続点は、上記のようにリアクトル７０の他方端に接続されている。スイッチング素子７２，７４は、例えばゲート絶縁型バイポーラトランジスタである。図４では、スイッチング素子７２，７４をｎチャネル型として示しているが、電圧の関係でそのスイッチング素子７２，７４をｐチャネル型とすることもできる。２つのスイッチング素子７２，７４には、それぞれ並列にダイオードが接続されている。

２つのスイッチング素子７２，７４のうち、一方のスイッチング素子７２は、コレクタ端子がインバータ３０，４４の正極母線に接続され、エミッタ端子が他方のスイッチング素子７４のコレクタ端子に接続され、ゲート端子が制御端子として電子制御装置２８からの制御信号線に接続される。他方のスイッチング素子７４は、上記のようにコレクタ端子が一方のスイッチング素子７２のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が蓄電装置３２およびインバータ３０，４４に共通の負極母線に接続され、ゲート端子が制御端子として電子制御装置２８からの制御信号線に接続される。

例えば、電圧変換器６２が昇圧動作をする場合には、スイッチング素子７２はオフとされ、スイッチング素子７４はオンとオフとを交互に繰り返すスイッチング状態とされる。そのスイッチング状態では毎秒数十万回程度のサイクルでオンとオフとが繰り返される。このような状態において、スイッチング素子７４がオンである間はリアクトル７０の前記他方端は負極母線と接続状態となってリアクトル７０に電流が流れて、それによるエネルギがリアクトル７０に蓄積される。そして、スイッチング素子７４がオンからオフに切り換わった瞬間にリアクトル７０からその蓄積されたエネルギが放出されてリアクトル７０の前記他方端の電圧が上昇する。そうなると、そのリアクトル７０の他方端はスイッチング素子７２と並列のダイオードを介してインバータ平滑コンデンサ６６に接続されているので、上記他方端の電圧がインバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖcon（以下、「平滑コンデンサ電圧Ｖcon」という）よりも高くなれば、インバータ平滑コンデンサ６６が充電され平滑コンデンサ電圧Ｖconが上昇する。このようにしてスイッチング素子７４のオンとオフとが交互に繰り返されることで、平滑コンデンサ電圧Ｖconすなわち２次側の電圧が上昇する。そして、図示しない制御回路により、その２次側の電圧が予め定められた２次側基準電圧以上になればスイッチング素子７４がオフに切り替えられ、逆に、その２次側の電圧が上記２次側基準電圧を下回ればスイッチング素子７４が前記スイッチング状態とされる。このように電圧変換器６２は昇圧動作をするので、電圧変換器６２の昇圧動作は、２次側の負荷変動が急激であるとその負荷変動に追従できないことがある。例えば、インバータ３０，４４の消費電力が大幅に急減すれば、スイッチング素子７４がスイッチング状態からオフに切り替えられるのが遅れることにより一時的に上記２次側の電圧が上昇することがある。

蓄電装置側の平滑コンデンサ６４は、蓄電装置３２と電圧変換器６２との間に蓄電装置３２と並列に設けられており、電圧変換器６２の低電圧側すなわち蓄電装置３２側の電圧変動を抑制する機能を備えている。

インバータ平滑コンデンサ６６は、インバータ３０，４４と電圧変換器６２との間にインバータ３０，４４と並列に設けられており、電圧変換器６２の高電圧側すなわちインバータ３０，４４側の電圧変動（脈動）を抑制する機能を備えている。言い換えれば、インバータ平滑コンデンサ６６は、蓄電装置３２からインバータ３０，４４への入力電圧つまり電圧変換器６２からインバータ３０，４４への入力電圧を平滑化するためにインバータ３０，４４の蓄電装置３２側に接続されたコンデンサである。

放電抵抗６８は、電源制御回路６０の作動が停止して、インバータ平滑コンデンサ６６に蓄積された電気エネルギを放電するときに用いられる抵抗素子である。

次に、図４を用いて電子制御装置２８の制御機能の要部について説明する。図４に示すように、電子制御装置２８は、ハイブリッド駆動制御手段８４、変速制御手段８６、トルクダウン制御判断手段９２、およびトルク低下制限制御手段９４を備えている。ハイブリッド駆動制御手段８４は、例えば、キーがキースロットに挿入された後、ブレーキペダルが操作された状態でパワースイッチが操作されることにより制御が起動されると、アクセル操作量に基づいて運転者の要求出力を算出し、低燃費で排ガス量の少ない運転となるようにエンジン２４および／または第２電動機MG2から要求出力を発生させる。例えば、エンジン２４を停止し専ら第２電動機MG2を駆動源とするモータ走行モード、エンジン２４の動力で第１電動機MG1により発電を行いながら第２電動機MG2を駆動源として走行する充電走行モード、エンジン２４の動力を機械的に駆動輪１８に伝えて走行するエンジン走行モード等を、走行状態に応じて切り換える。

上記ハイブリッド駆動制御手段８４は、エンジン２４が例えば最適燃費曲線等の予め定められた動作曲線上で作動するように第１電動機MG1によってエンジン回転速度Ｎeを制御する。また、第２電動機MG2を駆動してトルクアシストする場合、車速VLが遅い状態では自動変速機２２を低速段Ｌoに設定して出力軸１４に付加するトルクを大きくし、車速VLが増大した状態では自動変速機２２を高速段Ｈiに設定して第２電動機回転速度Ｎmg2を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストを実行させる。さらに、コースト走行時には車両の有する慣性エネルギーで第１電動機MG1或いは第２電動機MG2を回転駆動することにより電力として回生し、蓄電装置３２にその電力を蓄える。

また、後進走行は、例えば自動変速機２２を低速段Ｌoとした状態で、第２電動機ＭＧ２を逆方向へ回転駆動することによって達成される。この時、第１駆動源１２の第１電動機MG1は空転状態とされ、エンジン２４の作動状態に関係なく出力軸１４が逆回転することを許容する。

前記エンジン走行モードにおける制御を一例としてより具体的に説明すると、ハイブリッド駆動制御手段８４は、動力性能や燃費向上などのために、エンジン２４を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン２４と第２電動機MG2との駆動力の配分や第１電動機MG1の発電による反力を最適になるよう制御する。

例えば、ハイブリッド駆動制御手段８４は、予め記憶された駆動力マップから運転者の出力要求量としてのアクセル操作量や車速などに基づいて目標駆動力関連値例えば要求出力軸トルクＴＲ（要求駆動トルクに相当）を決定し、その要求出力軸トルクＴＲから充電要求値等を考慮して要求出力軸パワーを算出し、その要求出力軸パワーが得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機MG2のアシストトルクや自動変速機２２の変速段等を考慮して目標エンジンパワーを算出し、例えばエンジン回転速度とエンジントルクとで構成される二次元座標内において運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶されたエンジンの最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン２４を作動させつつ上記目標エンジンパワーが得られるエンジン回転速度とエンジントルクとなるように、エンジン２４を制御すると共に第１電動機MG1の発電量を制御する。

ハイブリッド駆動制御手段８４は、第１電動機MG1により発電された電気エネルギをインバータ３０、４４を通して蓄電装置３２や第２電動機MG2へ供給するので、エンジン２４の動力の主要部は機械的に出力軸１４へ伝達されるが、エンジン２４の動力の一部は第１電動機MG1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ３０、４４を通してその電気エネルギが第２電動機MG2へ供給され、その第２電動機MG2が駆動されて第２電動機MG2から出力軸１４へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機MG2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン２４の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。なお、ハイブリッド駆動制御手段８４は、電気パスによる電気エネルギ以外に、蓄電装置３２から第２インバータ４４を介して直接的に電気エネルギを第２電動機MG2へ供給してその第２電動機MG2を駆動することが可能である。

また、ハイブリッド駆動制御手段８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、遊星歯車装置２６の差動作用によって第１電動機MG1を制御してエンジン回転速度を略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド駆動制御手段８４は、エンジン回転速度を略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機MG1を任意の回転速度に回転制御することができる。

また、ハイブリッド駆動制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせて、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン２４の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。

ハイブリッド駆動制御手段８４は、例えば予め設定されている車両の走行モードを切り替えるための図示しない走行モード切替マップに基づいて、第２電動機MG2によるモータ走行モードからエンジン２４によるエンジン走行モードへの切替を判断すると、エンジン２４を始動させるエンジン始動処理を実施する。そのエンジン始動処理では、エンジン２４の回転速度Ｎeを第１電動機MG1および第２電動機MG2の制御によって遊星歯車装置２６の差動作用を利用して電気的に引き上げ、エンジン回転速度Ｎeが予め設定されている点火可能回転速度Ｎigまで上昇すると、燃料噴射装置による燃料噴射制御を実施すると共に、点火装置による点火時期制御を実施することで、エンジン２４を始動させる。なお、前記走行モード切替マップは、例えば車速VLとアクセルペダル２７の操作量に相当するアクセル開度Ａccとからなる２次元マップから成り、上記に基づいて第２電動機MG2によるモータ走行領域とエンジン２４によるエンジン走行領域とに領域分けされている。例えば、比較的低車速、低駆動力領域（低アクセル開度領域）では、モータ走行領域とされ、中・高車速、中・高駆動力領域（中・高アクセル開度領域）では、エンジン走行領域とされている。

したがって、例えば車両発進時や軽負荷走行時では、第２電動機MG2によるモータ走行が実施され、その状態から加速走行されるなどすると、モータ走行モードからエンジン走行モードへ切り替えられる。このような場合、ハイブリッド駆動制御手段８４によるエンジン始動処理が実施される。また、蓄電装置３２の充電残量SOCが予め設定されている下限容量を下回ると、現在の走行状態がモータ走行モード領域内にあっても、ハイブリッド駆動制御手段８４は、エンジン２４の始動処理を実施する。

変速制御手段８６は、例えば図５に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）から、車速VLおよびアクセル開度Ａccに基づいて自動変速機２２の変速を判断し、その判断結果に基づいて決定した変速段に切り換えるように第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を制御する変速処理を実施する。図５において、実線は低速段Ｌoから高速段Ｈiへ切り換えるアップシフト線（アップ線）であり、破線は高速段Ｈiから低速段Ｌoへ切り換えるダウンシフト線（ダウン線）であって、アップシフトとダウンシフトとの間に所定のヒステリシスが設けられている。これらの実線および破線で示す変速線は変速規則に相当するものであり、これ等の変速線に従って変速が行われる。すなわち、変速制御手段８６は、図５に示す変速線図に基づいて自動変速機２２の変速を判断する変速判断手段を機能的に備えている。

そして、前記変速制御手段８６は、前記決定した変速段に切り換えるための変速指令を自動変速機２２の油圧制御回路５０へ出力する。油圧制御回路５０は、その変速指令に従って、その油圧制御回路５０に備えられたリニヤソレノイド弁を駆動して第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２のそれぞれの作動状態を切り換える。

例えば、低速段Ｌo（第２ブレーキＢ２係合）で走行中に、車両の走行状態が例えば加速するなどしてアップシフト線を通過すると、第２ブレーキＢ２が解放されると共に第１ブレーキＢ１が係合される変速制御が実施される。また、高速段Ｈi（第１ブレーキＢ１係合）で走行中に、車両の走行状態が例えば減速するなどしてダウンシフト線を通過すると、第１ブレーキＢ１が開放されると共に第２ブレーキＢ２が係合される変速制御が実施される。

図４に示すように、前記ハイブリッド駆動制御手段８４は、トルクダウン制御手段９０を備えている。そのトルクダウン制御手段９０は、自動変速機２２の変速動作中（特にパワーオンアップシフト中）に第２電動機MG2の出力トルクＴmg2（以下、「第２電動機トルクＴmg2」という）を変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御は変速ショック軽減等の目的で行われるものであり、例えば、トルクダウン制御手段９０は、アクセル開度Ａccや変速前後の変速段などに応じて上記トルクダウン制御を行うか否かを判断してもよい。後述する図６のタイムチャートに示すように、例えば、トルクダウン制御手段９０は、上記トルクダウン制御において自動変速機２２の変速のイナーシャ相開始時を第２電動機回転速度Ｎmg2等から検出し、そのイナーシャ相開始時から第２電動機トルクＴmg2を低下させる。上記トルクダウン制御を図６のタイムチャートを用いて説明する。

図６は、アクセルオン状態で自動変速機２２が低速段Ｌoから高速段Ｈiに切り替えられるアップシフトが行われる場合を例として、前記トルクダウン制御を説明するためのタイムチャートである。図６では、例えばt1時点の前に、変速制御手段８６が、図５の変速線図から上記アップシフトをすべき旨の変速判断を行っている。その変速判断により、t1時点から自動変速機２２の変速において解放される側（ドレン側）の解放側係合装置である第２ブレーキＢ２の解放作動が開始されており、図６のタイムチャートではt1時点から第２ブレーキ油圧PB2が低下している。一方、第１ブレーキ油圧PB1のタイムチャートから判るように、上記変速において係合される側（アプライ側）の係合側係合装置である第１ブレーキＢ１は、t1時点とt2時点との間で、ファーストアプライの後に機械的なクリアランスを詰めて応答性を高めるための低圧待機状態とされている。

t2時点は前記変速のイナーシャ相開始時であり、t2時点から変速終了にかけて、係合側油圧（アプライ圧）である第１ブレーキ油圧PB1の上昇（図６の実線）すなわち第１ブレーキＢ１の係合力の上昇により、第２電動機回転速度Ｎmg2が、図６に実線で示すように変速後の回転速度に近付くように低下している。イナーシャ相が開始したか否かは、例えば、t1時点からの経過時間や第２電動機回転速度Ｎmg2等から判断できる。

また、図６において第２電動機トルクＴmg2のタイムチャートに実線で示すように、t2時点からイナーシャ相中にてトルクダウン制御手段９０は、前記トルクダウン制御を実行している。すなわち、第２電動機トルクＴmg2がt2時点においてその前のトルクに対して急減されている。例えば、トルクダウン制御手段９０は、そのt2時点で第２電動機トルクＴmg2を低下させる場合には、その低下時の第２電動機トルクＴmg2の単位時間当たりの変化量である第２電動機トルク勾配ΔＴmg2を少なくともトルク低下前に決定する。その場合、トルクダウン制御手段９０は、そのt2時点での第２電動機トルク勾配ΔＴmg2を定数として予め記憶していてもよいし、第２電動機回転速度Ｎmg2、第２電動機トルクＴmg2および変速前後の変速段などに基づいて予め定められた関係から決定してもよい。なお、例えばt2時点において示すように、第２電動機トルクＴmg2が急速に低下させられると、第２電動機MG2の出力Ｐmg2（以下、「第２電動機出力Ｐmg2」という）も急速に低下しそれに対して電圧変換器６２の出力が追従できない場合には、その第２電動機トルクＴmg2の低下に関連して平滑コンデンサ電圧Ｖconが一時的に上昇する。この平滑コンデンサ電圧Ｖconの一時的上昇を抑えるため、後述のトルク低下制限制御手段９４が前記トルクダウン制御における第２電動機トルクＴmg2の低下を制限することがある。この点については後述する。

図６のt2時点での第２電動機トルクＴmg2の急減後に、第２電動機トルクＴmg2は時間経過に従って変速後の目標トルクにまで上昇させられている。なお、変速後の第２電動機トルクＴmg2が変速前と比較して大きくされているのは、自動変速機２２のアップシフトよる駆動力低下を運転者に感じさせないようにするためである。

図４に戻り、トルクダウン制御判断手段９２は、トルクダウン制御手段９０による前記トルクダウン制御の実行中であるか否かを判断する。例えば、トルクダウン制御手段９０は第２電動機トルクＴmg2を低下させ始めるに先立って前記トルクダウン制御を行うか否かを決定するので、トルクダウン制御判断手段９２は、前記トルクダウン制御が行われると決定されたときにトルクダウン制御の実行中であるとの判断を肯定する。

トルク低下制限制御手段９４は、前記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下（例えば図６のt2時点を参照）に関連して一時的に上昇するインバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖconがインバータ３０，４４の耐圧Ｖmaxを超えない範囲に第２電動機トルクＴmg2の低下を制限するトルク低下制限制御を実行する。すなわち、そのトルク低下制限制御では、インバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖconがインバータ３０，４４の耐圧Ｖmaxを超えないようにするため、上記第２電動機トルクＴmg2の低下時の第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が所定範囲内となるようにして、第２電動機トルクＴmg2の低下を制限しない場合に対してその第２電動機トルク勾配ΔＴmg2を緩やかなものとする。詳細に言えば、トルク低下制限制御手段９４は、前記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下時におけるインバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖconがインバータ３０，４４の耐圧Ｖmaxを超えない範囲に上記所定範囲に相当するトルクダウン変化率制限範囲WTLを上記制限の前に定めて、上記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下時において第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がその予め定められたトルクダウン変化率制限範囲WTL内で、第２電動機トルクＴmg2の低下を制限する。換言すれば、上記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下時において第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が上記トルクダウン変化率制限範囲WTL内となるように第２電動機トルクＴmg2の低下を制限する。ここで、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2は、第２電動機トルクＴmg2の上昇時には正の値であり、第２電動機トルクＴmg2の低下時には負の値である。そして、上記トルクダウン変化率制限範囲WTLは、正方向の制限値（上限値）は設定されておらず負方向の制限値（下限値）としてトルクダウンレート制限値ΔTLが設定されおり、トルクダウンレート制限値ΔTLは第２電動機トルクＴmg2の低下時の第２電動機トルク勾配ΔＴmg2に対する制限値であるので、負の値である。従って、前記トルク低下制限制御において第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウン変化率制限範囲WTL内となるということは、換言すれば、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の絶対値がトルクダウンレート制限値ΔTLの絶対値以下になるということであり、正負を考慮して言えば、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTL以上になるということである。

具体的に、トルク低下制限制御手段９４は、そのトルク低下制限制御においては、トルクダウン制御手段９０が前記トルクダウン制御において第２電動機トルクＴmg2を低下させる前に前記トルクダウンレート制限値ΔTLを決定する。そして、トルクダウン制御手段９０が前記トルクダウン制御において第２インバータ４４に対して逐次出力する第２電動機トルクＴmg2を決定するためのトルク指令値を、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の絶対値がトルクダウンレート制限値ΔTLの絶対値以下となるように制限する。例えば、その制限をする際には、先ず、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機トルクＴmg2の制御において次回出力されるトルク指令値と前回出力されたトルク指令値とをトルクダウン制御手段９０から取得する。次に、次回出力されるトルク指令値に対応する第２電動機トルクＴmg2から前回出力されたトルク指令値に対応する第２電動機トルクＴmg2を差し引いたトルク差をそれらトルク指令値が出力される間の時間差で除した値を上記第２電動機トルク勾配ΔＴmg2として算出する。この時間差は予め決まっている。次に、トルク低下制限制御手段９４は、上記トルク指令値から算出した第２電動機トルク勾配ΔＴmg2すなわち前記次回出力されるトルク指令値から予測される第２電動機トルク勾配ΔＴmg2とトルクダウンレート制限値ΔTLとを比較して、その第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の絶対値がトルクダウンレート制限値ΔTLの絶対値よりも大きい場合には、トルクダウン制御手段９０が次回出力する上記トルク指令値を、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の絶対値がトルクダウンレート制限値ΔTLの絶対値以下となるように制限する。そして、トルクダウン制御手段９０は、その制限を受けたときには、前記トルクダウン制御において第２電動機トルクＴmg2を低下させる場合にトルク低下制限制御手段９４による上記制限に従って、次回の上記トルク指令値を第２インバータ４４に対し出力する。例えば、図６の第２電動機トルクＴmg2のタイムチャートを用いて、前記トルク低下制限制御が実行される場合とされない場合とを比較説明することができる。図６の第２電動機トルクＴmg2のタイムチャートにおいて、例えば、第２電動機MG2のトルクダウンレート制限を行う前記トルク低下制限制御が実行されないとした場合にはt2時点以降で第２電動機トルクＴmg2は実線で示すように変化するところ、前記トルク低下制限制御により前記トルクダウン制御におけるトルク低下時の第２電動機トルク勾配（トルクダウンレート）ΔＴmg2が制限される場合には破線で示すようにその第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が実線と比較して緩やかなものとされる。ここで、図６の破線が階段状の折線で示されているのは、逐次出力される前記トルク指令値によって第２電動機トルクＴmg2が変化する点を模式的に示すためである。

前記トルク低下制限制御の実行開始時について特に制限はないが、例えば、トルク低下制限制御手段９４は、トルクダウン制御手段９０が前記トルクダウン制御を実行すると決定した場合、すなわち、変速制御手段８６によって図５に示す変速線図に基づき自動変速機２２の変速をすべき旨の変速判断がなされ、且つ、トルクダウン制御判断手段９２によってトルクダウン制御の実行中であるとの判断が肯定された場合に、前記トルク低下制限制御を実行する。なお、第１インバータ３０の耐圧Ｖmaxと第２インバータ４４の耐圧Ｖmaxは互いに異なる電圧であってもよいが、本実施例では同一電圧である。もし、それらが互いに異なる場合には、低い方の耐圧Ｖmaxが前記トルク低下制限制御において採用される。そのインバータ３０，４４の耐圧Ｖmaxはインバータ３０，４４の機種に応じて予め設定された耐圧である。以下の説明では、インバータ３０，４４の耐圧Ｖmaxを単にインバータ耐圧Ｖmaxと呼ぶ。

前記トルクダウン変化率制限範囲WTLは、前述したように、インバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないように定められることから、前記トルク低下制限制御におけるトルクダウンレート制限値ΔTLは、同様に、インバータ平滑コンデンサ６６の端子電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないように定められるが、その決定方法としては種々考えられる。一例として、トルクダウンレート制限値ΔTLは予め実験的に定められた定数であってもよい。換言すれば、前記トルクダウン変化率制限範囲WTLは予め実験的に設定された一定範囲であってもよいということである。トルクダウンレート制限値ΔTLが定数である場合には、例えば、前記トルクダウン制御のトルク低下時に第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が最も大きくなる走行状態を想定し、そのような走行状態でも平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えない第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が実験的に求められ、その第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTL（定数）としてトルク低下制限制御手段９４に記憶されている。例えば、上記トルクダウンレート制限値ΔTL（定数）を決定する際には、インバータ耐圧Ｖmax、インバータ平滑コンデンサ６６の静電容量Ｃcon、予め定められている第２電動機回転速度Ｎmg2の使用領域、及び、予め実験的に予測した自動変速機２２の変速中における第２電動機回転速度勾配ΔＮmg2等からトルクダウンレート制限値ΔTL（定数）を決定する。

また、トルクダウンレート制限値ΔTLを定数とするのではなく、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機回転速度Ｎmg2、平滑コンデンサ電圧Ｖcon、または自動変速機２２の変速前後の変速段などのパラメータに基づいて予め実験的に設定された関係（マップ）からトルクダウンレート制限値ΔTLを決定してもよい。トルク低下制限制御手段９４は、そのトルクダウンレート制限値ΔTLを変速制御手段８６による前記変速判断時に決定してその変速における前記トルクダウン制御の終了まで一定値としてもよいし、トルク低下制限制御の実行中に逐次決定し更新しても差し支えない。トルク低下制限制御手段９４が上記マップからトルクダウンレート制限値ΔTLを決定する場合には、上記第２電動機回転速度Ｎmg2等のパラメータを変化させて、上記のトルクダウンレート制限値ΔTLが定数である場合と同様に、平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えない第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が実験的に求められ、上記マップは、その第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTLとして各パラメータと対応付けられて作成される。そして、そのマップがトルク低下制限制御手段９４に記憶されている。そのトルク低下制限制御手段９４に記憶されているマップを例示すれば、図７が、第２電動機回転速度Ｎmg2をパラメータとしてトルクダウンレート制限値（トルクダウンレート閾値）ΔTLを決定するためのマップ例であり、図８が、平滑コンデンサ電圧Ｖconをパラメータとしてトルクダウンレート制限値ΔTLを決定するためのマップ例である。図７および図８に示すように、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機回転速度Ｎmg2または平滑コンデンサ電圧Ｖconに基づきトルクダウンレート制限値ΔTLを決定する場合には、第２電動機回転速度Ｎmg2が高いほど或いは平滑コンデンサ電圧Ｖconが高いほどトルクダウンレート制限値ΔTLを零に近付ける。また、自動変速機２２の変速前後の変速段に基づきトルクダウンレート制限値ΔTLを決定する場合には、その変速における変速比γsの差である変速ステップが大きいほどトルクダウンレート制限値ΔTLを零に近付ける。

前記マップからトルクダウンレート制限値ΔTLを決定する場合、そのトルクダウンレート制限値ΔTLを決定するためのパラメータは１種類であってもよいし複数種類用いられてもよい。例えば複数種類のパラメータが用いられる例として、図７の第２電動機回転速度Ｎmg2と図８の平滑コンデンサ電圧Ｖconとが用いられる場合を説明すれば、トルク低下制限制御手段９４は、図７および図８のマップからそれぞれトルクダウンレート制限値ΔTLを求め、その絶対値が小さい方のトルクダウンレート制限値ΔTLを、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2を制限するためのトルクダウンレート制限値ΔTLとして採用する。

また、上記とは別の例として、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機回転速度Ｎmg2及び平滑コンデンサ電圧Ｖcon等を逐次取得して、第２電動機回転速度Ｎmg2、その第２電動機回転速度Ｎmg2の変化による第２電動機出力Ｐmg2の単位時間当たりの変化量ΔＰnm（以下、「第２電動機回転出力勾配ΔＰnm」という）、及び平滑コンデンサ電圧Ｖconに基づいてトルクダウン変化率制限範囲WTLすなわちトルクダウンレート制限値ΔTLを算出して決定してもよい。具体的なその算出工程を図９を用いて説明する。なお、トルク低下制限制御手段９４は、上述したマップからトルクダウンレート制限値ΔTLを決定する場合と同様に、トルクダウンレート制限値ΔTLを変速制御手段８６による前記変速判断時に決定してその変速における前記トルクダウン制御の終了まで一定値としてもよいし、トルク低下制限制御の実行中に逐次決定し更新しても差し支えない。

図９は、トルク低下制限制御手段９４がトルク低下制限制御の実行中にトルクダウンレート制限値ΔTLを逐次決定する場合を例として、第２電動機回転速度Ｎmg2、第２電動機回転出力勾配ΔＰnm、及び平滑コンデンサ電圧Ｖconに基づいてトルクダウンレート制限値ΔTLを算出する工程を説明するためのフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

先ず、図９のステップＳＡ１（以下、ステップを省略）において、トルク低下制限制御手段９４は、インバータ平滑コンデンサ６６の静電容量Ｃcon（以下、「平滑コンデンサ容量Ｃcon」という）とインバータ耐圧Ｖmaxとを取得する。ＳＡ２において、トルク低下制限制御手段９４は、電圧変換器６２のインバータ３０，４４側への単位時間当たりに低下可能な電力変化量ΔＰb（以下、「電源電力可能勾配ΔＰb」という）を取得する。上記平滑コンデンサ容量Ｃcon、インバータ耐圧Ｖmax、及び電源電力可能勾配ΔＰbは何れも、設計により定まる要件であるので、予め設定されている定数である。

続くＳＡ３において、トルク低下制限制御手段９４は、電圧センサなどから平滑コンデンサ電圧Ｖconを取得する。ＳＡ４において、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機回転速度センサ４３から第２電動機回転速度Ｎmg2を取得する。また、第２電動機回転速度センサ４３により逐次検出されている第２電動機回転速度Ｎmg2に基づいて、第２電動機回転速度Ｎmg2の単位時間当たりの変化量ΔＮmg2（以下、「第２電動機回転速度勾配ΔＮmg2」という）を算出し取得する。

続くＳＡ５において、トルク低下制限制御手段９４は、平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするための第２電動機出力Ｐmg2の単位時間当たりの変化量に対する制限値ΔＰout（以下、「第２電動機出力勾配制限値ΔＰout」という）を算出する。具体的には、下記式(1)に示すようにして、電源電力可能勾配ΔＰb、平滑コンデンサ容量Ｃcon、インバータ耐圧Ｖmax、及び、ＳＡ３にて取得した平滑コンデンサ電圧Ｖconに基づいて第２電動機出力勾配制限値ΔＰoutを算出する。
ΔＰout＝ΔＰb−（0.5×Ｃcon×Ｖmax²−0.5×Ｃcon×Ｖcon²） ・・・(1)

続くＳＡ６において、トルク低下制限制御手段９４は、第２電動機回転速度Ｎmg2と第２電動機回転速度勾配ΔＮmg2（第２電動機回転加速度ΔＮmg2）とを用いて、第２電動機出力勾配制限値ΔＰoutをトルクに換算し、それによりトルクダウンレート制限値（トルクダウンレート閾値）ΔTLを算出する。具体的には、第２電動機MG2への供給電流Ｉmg2から第２電動機トルクＴmg2を取得し、下記式(2)に示すようにして、その第２電動機トルクＴmg2と第２電動機回転速度勾配ΔＮmg2とに基づいて前記第２電動機回転出力勾配ΔＰnmを算出する。そして、下記式(3)に示すようにして、その第２電動機回転出力勾配ΔＰnmと第２電動機回転速度Ｎmg2と第２電動機出力勾配制限値ΔＰoutとに基づいてトルクダウンレート制限値ΔTLを算出する。
ΔＰnm＝Ｔmg2×ΔＮmg2 ・・・(2)
ΔTL＝（ΔＰout−ΔＰnm）／Ｎmg2 ・・・(3)

以上のようにして、トルク低下制限制御手段９４はトルク低下制限制御の実行中にトルクダウンレート制限値ΔTLを逐次決定する。

ところで、第２電動機回転速度Ｎmg2が変化しても第２電動機出力Ｐmg2は変化するので、前記トルクダウン制御中に平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするためにトルク低下制限制御手段９４による前記トルク低下制限制御の実行では不充分であると判断される場合には、自動変速機２２の変速中の第２電動機回転速度勾配ΔＮmg2を前記係合側係合装置の係合力に応じて調節することが有効となる。従って、そのような制御機能が前述してきた図４に示す制御機能に付加されてもよく、そのようにした場合の電子制御装置２８の制御機能の要部を次に説明する。

図１０は、図４の機能ブロック線図に、前記トルクダウン制御中に平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするために前記係合側係合装置の係合力を調節する制御機能を付加した図である。図１０に示す制御機能において、電子制御装置２８は、前述したハイブリッド駆動制御手段８４、変速制御手段８６、トルクダウン制御判断手段９２、およびトルク低下制限制御手段９４に加え更に、トルク低下制限判断手段１００と係合油圧制限手段１０２とを備えている。

トルク低下制限判断手段１００は、前記トルクダウン制御中における平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするために前記トルク低下制限制御の実行では不充分であるか否かを判断する。例えば、自動変速機２２の変速前後の変速段、第２電動機回転速度Ｎmg2、及び、電流センサ等によって検出される第２インバータ４４の第２電動機MG2への供給電流Ｉmg2等をパラメータとして上記トルク低下制限制御の実行では不充分となる関係（マップ等）を予め実験的に求めトルク低下制限判断手段１００に記憶させておき、トルク低下制限判断手段１００は、その予め定められた関係（マップ等）からそれらのパラメータに基づき、前記トルク低下制限制御の実行では不充分であるか否かの判断を逐次行う。すなわち、上記関係（マップ等）を用いて上記のパラメータに基づき前記トルク低下制限制御の実行では不充分であるか否かを逐次予測する。トルク低下制限判断手段１００は、そのトルク低下制限制御の実行では不充分であるか否かの判断を、例えば自動変速機２２のアップシフトにおいて実行される前記トルクダウン制御中に行う。また、別の例として、トルク低下制限判断手段１００は、第２インバータ４４または第２電動機MG2がフェイル状態である場合には上記トルク低下制限制御の実行では不充分であると判断してもよい。この判断は自動変速機２２の変速前になされてもよい。上記トルク低下制限制御の実行では不充分である状態とは、上記トルク低下制限制御の実行により第２電動機トルクＴmg2の低下が制限されたとしても平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超える可能性があると判断されるような実験的に求められた状態である。

係合油圧制限手段１０２は、前記トルクダウン制御中における平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするために前記トルク低下制限制御の実行では不充分であるとの判断がトルク低下制限判断手段１００によって肯定された場合には、その判断が否定された場合と比較して、自動変速機２２のアップシフトのイナーシャ相における前記係合側係合装置すなわち第１ブレーキＢ１の係合力の上昇を緩やかにする。例えば、図６のタイムチャートにおいて、トルク低下制限判断手段１００がその判断を否定した場合には第１ブレーキ油圧PB1および第２電動機回転速度Ｎmg2はt2時点以降の上記イナーシャ相で実線として示すように推移させられるところ、トルク低下制限判断手段１００がその判断を肯定した場合には、係合油圧制限手段１０２によって、第１ブレーキ油圧PB1は二点鎖線として示すように上記実線と比較して緩やかに上昇させられ、第２電動機回転速度Ｎmg2は緩やかに低下させられる。図６ではt3時点から、二点鎖線で示す第１ブレーキ油圧PB1の上昇率が実線で示す変化に対して緩やかなものにされている。

図１１は、電子制御装置２８の制御作動の要部すなわち前記トルクダウン制御中に平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするための制御作動を説明するフローチャートであって、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

変速制御手段８６に対応するＳＢ１においては、自動変速機２２の変速制御中であるか否かが判断される。図５に示す変速線図から、車速VLおよびアクセル開度Ａccに基づいて自動変速機２２の変速をすべき旨の変速判断がなされた場合には変速制御中となる。このＳＢ１の判断が肯定された場合、すなわち、自動変速機２２の変速制御中である場合には、ＳＢ２に移る。一方、このＳＢ１の判断が否定された場合には、本フローチャートが終了する。

トルクダウン制御判断手段９２に対応するＳＢ２においては、前記トルクダウン制御の実行中であるか否かが判断される。例えば、トルクダウン制御を行うと決定されるとトルクダウン制御の実行中である判断される。このＳＢ２の判断が肯定された場合、すなわち、トルクダウン制御の実行中である場合には、ＳＢ３に移る。一方、このＳＢ２の判断が否定された場合には、本フローチャートが終了する。

ＳＢ３においては、トルクダウンレート制限値ΔTLが決定される。例えば、図９のフローチャートに示すような工程を経てトルクダウンレート制限値ΔTLが算出され決定される。

ＳＢ４においては、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTLよりも小さいか否かが判断される。それらの値ΔＴmg2，ΔTLは何れも負の値であるので絶対値で比較すれば、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の絶対値がトルクダウンレート制限値ΔTLの絶対値よりも大きいか否かが判断される。ＳＢ４で判断される第２電動機トルク勾配ΔＴmg2は、電子制御装置２８から第２インバータ４４に対して次回出力されるトルク指令値と前回出力されたトルク指令値とに基づいて算出されるので、次回トルク指令値が出力されたとした場合に実現されることになる第２電動機トルク勾配ΔＴmg2の予測値である。このＳＢ４の判断が肯定された場合、すなわち、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTLよりも小さい場合には、ＳＢ５に移る。一方、このＳＢ４の判断が否定された場合には、本フローチャートが終了する。

ＳＢ５においては、次回出力される上記トルク指令値を第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTL以上となるように制限する下限ガード処理がなされる。すなわち、前記トルク低下制限制御により第２電動機トルクＴmg2の低下が制限される。例えば、ＳＢ５では、第２電動機トルク勾配ΔＴmg2がトルクダウンレート制限値ΔTLと同一となるトルク指令値が次回出力されるように上記下限ガード処理がなされてもよい。なお、ＳＢ３乃至ＳＢ５はトルク低下制限制御手段９４に対応する。

本実施例のフローチャートは上述した図１１に示す通りであるが、図１２のフローチャートに示すように、上記ＳＢ５の後にＳＢ６とＳＢ７とが追加されてもよい。その図１２のＳＢ６及びＳＢ７について説明する。

図１２においてＳＢ５に続くＳＢ６においては、前記トルクダウン制御中における平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするために、ＳＢ５で行われる前記下限ガード処理では不充分であるか否かが判断される。このＳＢ６の判断が肯定された場合、すなわち、前記下限ガード処理では不充分である場合には、ＳＢ７に移る。一方、このＳＢ６の判断が否定された場合には、本フローチャートが終了する。

ＳＢ７においては、図６の第１ブレーキ油圧PB1のタイムチャートに二点鎖線で示すように第１ブレーキ油圧PB1が制御されて、自動変速機２２のアップシフトのイナーシャ相における前記係合側係合装置すなわち第１ブレーキＢ１の係合力の上昇が緩やかにされる。なお、ＳＢ６はトルク低下制限判断手段１００に対応し、ＳＢ７は係合油圧制限手段１０２に対応する。

上述のように、本実施例によれば、トルク低下制限制御手段９４は、前記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下に関連して一時的に上昇する平滑コンデンサ電圧Ｖconが予め設定されたインバータ耐圧Ｖmaxを超えない範囲に第２電動機トルクＴmg2の低下を制限する前記トルク低下制限制御を実行する。従って、前記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の急減がある程度制限されるので、上記トルクダウン制御中に特に制限無く第２電動機トルクＴmg2が急減することを前提として平滑コンデンサ容量Ｃconを設定する必要がなく、そのため、第２電動機トルクＴmg2の急減に制限がない場合と比較して、平滑コンデンサ容量Ｃconを小さく設定することが可能である。すなわち、インバータ平滑コンデンサ６６は上記平滑コンデンサ容量Ｃconが小さいほど小型で且つ安価になる傾向にあるので、インバータ平滑コンデンサ６６を含む電源制御回路６０の小型化や低コスト化が可能となる。

また、本実施例によれば、トルク低下制限制御手段９４は、前記トルク低下制限制御では、前記トルクダウン制御中の第２電動機トルクＴmg2の低下時において第２電動機トルク勾配ΔＴmg2が、平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えない範囲に予め定められたトルクダウン変化率制限範囲WTL内で、第２電動機トルクＴmg2の低下を制限する。従って、第２電動機トルクＴmg2を監視して平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにできるので、前記トルク低下制限制御において容易に第２電動機トルクＴmg2の低下を制限できる。

また、本実施例によれば、例えば、トルク低下制限制御手段９４は、図８のマップ等から、平滑コンデンサ電圧Ｖconに基づいてトルクダウンレート制限値ΔTLすなわちトルクダウン変化率制限範囲WTLを逐次決定する。そのようにしたとすれば、時間経過に従って変化する平滑コンデンサ電圧Ｖconに応じて第２電動機トルクＴmg2の急減に対する制限が変化するので、前記トルクダウン制御の実行により、上記平滑コンデンサ電圧Ｖconに合わせて適切なドライバビリティの確保が図られる。

また、本実施例によれば、例えば、トルク低下制限制御手段９４は、図９のフローチャートに示すように、第２電動機MG2の回転速度Ｎmg2変化による単位時間当たりの出力変化量ΔＰnm（第２電動機回転出力勾配ΔＰnm）と第２電動機回転速度Ｎmg2と平滑コンデンサ電圧Ｖconとに基づいてトルクダウンレート制限値ΔTLすなわちトルクダウン変化率制限範囲WTLを逐次決定する。そのようにしたとすれば、第２電動機回転速度Ｎmg2による第２電動機出力Ｐmg2の変動も加味されるので、一層のドライバビリティの向上を図ることが可能である。

また、本実施例によれば、例えば、前記トルクダウン変化率制限範囲WTLは予め設定された一定範囲であってもよく、そのようにしたとすれば、トルクダウン変化率制限範囲WTLを逐次決定する必要がなく、前記トルク低下制限制御の実行が容易となる。

また、本実施例によれば、例えば、平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにするために前記トルク低下制限制御の実行では不充分である場合には、そうでない場合と比較して前記係合側係合装置（第１ブレーキＢ１）の係合力の上昇を緩やかにしてもよい。そのようにしたとすれば、その係合側係合装置の係合力の上昇を緩やかにすることにより第２電動機回転速度Ｎmg2の低下に起因した第２電動機出力Ｐmg2の低下を緩やかにして、第２電動機回転速度Ｎmg2の面からも第２電動機出力Ｐmg2の急減を抑えることができるので、一層確実に平滑コンデンサ電圧Ｖconがインバータ耐圧Ｖmaxを超えないようにすることが可能である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

例えば、前述の実施例において、自動変速機２２は２段変速が可能な自動変速機であったが、自動変速機２２の変速段は２段変速に限定されず、３段以上の変速が可能な自動変速機２２であっても差し支えない。

また、前述の実施例の図１１および図１２のフローチャートにおいて、ＳＢ１とＳＢ２とが設けられており、それは好ましいことであるが必須ではなく、例えば、ＳＢ１とＳＢ２とが設けられておらずにＳＢ３から開始するフローチャートであっても差し支えない。

また、前述の本実施例において、車両用動力伝達装置１０は、遊星歯車装置２６と第１電動機MG1とを備えているが、例えば、第１電動機MG1及び遊星歯車装置２６を備えてはおらず、エンジン２４，クラッチ，第２電動機MG2，自動変速機２２，駆動輪１８が直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。なお、エンジン２４と第２電動機MG2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。

また、前述の本実施例の車両用動力伝達装置１０はハイブリッド車両用のものであるが、エンジン２４と遊星歯車装置２６と第１電動機MG1とを備えておらず第２電動機MG2を走行用の駆動力源とし、第２電動機MG2，自動変速機２２，駆動輪１８が直列に連結された電気自動車であっても差し支えない。

また、前述の本実施例においては、図５の変速線図での横軸の変数である車速VLは出力軸回転速度Ｎoutと比例関係にあるので、図５の変速線図の横軸が車速VLから出力軸回転速度Ｎoutに置き換えられても差し支えない。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：車両用動力伝達装置
１８：駆動輪
２２：自動変速機
２８：電子制御装置（制御装置）
３２：蓄電装置（電動機電源）
４４：第２インバータ（インバータ）
６６：インバータ平滑コンデンサ
Ｂ１：第１ブレーキ（係合装置）
Ｂ２：第２ブレーキ（係合装置）
MG2：第２電動機（電動機）

Claims (4)

1. 電動機用電源と、インバータと、該電動機用電源に該インバータを介して接続された電動機と、該電動機用電源から前記インバータへの入力電圧を平滑化するために該インバータの前記電動機用電源側に接続されたインバータ平滑コンデンサと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する有段の自動変速機とを備えた車両において、前記自動変速機の変速動作中に前記電動機の出力トルクを変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う車両用の制御装置であって、
   前記トルクダウン制御中の前記電動機の出力トルク低下に関連して上昇する前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記インバータの予め設定された耐圧を超えない範囲に前記電動機の出力トルク低下を制限するトルク低下制限制御を実行し、
   該トルク低下制限制御では、前記トルクダウン制御中の前記電動機の出力トルク低下時において該電動機の出力トルクの単位時間当たりの変化量が、前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えない範囲に予め定められたトルクダウン変化率制限範囲内となるように、前記電動機の出力トルク低下を制限し、
   該トルクダウン変化率制限範囲を前記自動変速機の変速開始時に決定する
   ことを特徴とする車両用の制御装置。
2. 前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧に基づいて前記トルクダウン変化率制限範囲を逐次決定し更新する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用の制御装置。
3. 前記電動機の回転速度変化による単位時間当たりの出力変化量と該電動機の回転速度とに基づいて前記トルクダウン変化率制限範囲を逐次決定し更新する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用の制御装置。
4. 前記自動変速機は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とにより変速し、
   前記トルクダウン制御を行う前記自動変速機の変速はアップシフトであり、
   前記インバータ平滑コンデンサの端子電圧が前記耐圧を超えないようにするために前記トルク低下制限制御の実行では不充分である場合には、そうでない場合と比較して前記係合側係合装置の係合力の上昇を緩やかにする
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用の制御装置。

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