JP6750601B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、動力源としてのエンジンおよびモータと、モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両に関する。

一般に、ハイブリッド車両は、エンジンおよびモータを備え、エンジンの出力またはモータの出力の少なくとも一方により走行するようになっている。このモータ出力は、モータに接続されたインバータによって、モータの出力と回転数が制御される。

特許文献１には、エンジンと駆動輪との間に平行に設けられた２つの動力伝達経路を有する変速機が設けられているとともに、この２つの動力伝達経路に、それぞれモータ・ジェネレータが接続されたハイブリッド車両が開示されている。なお、この変速機は、第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路との間で、歯車機構の変速段が異なるように振り分けられて設けられている（例えば、奇数の変速段と偶数の変速段等）。

特開２０１４−１８４８１７号公報

ところで、このようなハイブリッド車両において、走行状態によっては、２つの動力伝達経路上のそれぞれのモータ・ジェネレータを異なる回転数で制御する場合がある。例えば、ＥＶ走行中のエンジン始動等のように、一方のモータ・ジェネレータで駆動輪を駆動し、他方のモータ・ジェネレータでエンジンを始動させる場合、２つのモータ・ジェネレータは異なる回転数で駆動される。

しかしながら、上述のように、ハイブリッド車両のインバータが単一である場合、このインバータから出力される駆動信号は１つであるため、２つのモータ・ジェネレータに異なる動作（回転数で駆動）をさせることができないことがある。

これに対しては、２つのモータ・ジェネレータに対して、それぞれのインバータ回路を接続するとともに、このそれぞれのインバータ回路から異なる駆動信号を出力することで、２つのモータ・ジェネレータを走行状態に応じた好ましい状態で動作させることが可能となるが、インバータ回路の増設によって、コストアップおよびインバータ回路の大型化が課題となる。

そこで、本発明は、モータ・ジェネレータ等の電動機を備えたハイブリッド車両において、コストアップを抑えながら、走行状態に応じた２つの電動機の異なる制御を実施することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両は次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、
エンジンと駆動輪との間に、第１および第２動力伝達経路と、第１および第２電動機とを備えたハイブリッド車両であって、
前記第１および第２電動機は、いずれも誘導電動機であり、
前記第１動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第１電動機が連結され、
前記第２動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第２電動機が連結され、
前記第１電動機および前記第２電動機を制御する１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路が設けられ、
前記エンジンと前記第１電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第１入力側クラッチが設けられ、
前記エンジンと前記第２電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第２入力側クラッチが設けられ、
前記第１動力伝達経路における前記第１電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第１出力側クラッチが設けられ、
前記第２動力伝達経路における前記第２電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第２出力側クラッチが設けられ、
前記インバータ回路は、アップシフトのために前記第１および第２動力伝達経路のうちの一方が動力伝達状態から非動力伝達状態へ、他方が非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる場合に、
動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチが切断されるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記エンジンから伝達されるトルクを相殺するために必要なマイナスのトルクを発生させて前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように、
動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが切断された状態で、前記他方の動力伝達経路の回転数を上げるように、それぞれの電動機を制御することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記インバータ回路は、動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチが切断されるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように一方の電動機を制御する前に、前記一方の動力伝達経路に接続される一方の電動機の回転数が前記エンジンの回転数と一致するように前記一方の電動機を制御することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、
エンジンと駆動輪との間に、第１および第２動力伝達経路と、第１および第２電動機とを備えたハイブリッド車両であって、
前記第１および第２電動機は、いずれも誘導電動機であり、
前記第１動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第１電動機が連結され、
前記第２動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第２電動機が連結され、
前記第１電動機および前記第２電動機を制御する１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路が設けられ、
前記エンジンと前記第１電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第１入力側クラッチが設けられ、
前記エンジンと前記第２電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第２入力側クラッチが設けられ、
前記第１動力伝達経路における前記第１電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第１出力側クラッチが設けられ、
前記第２動力伝達経路における前記第２電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第２出力側クラッチが設けられ、
前記インバータ回路は、変速ダウンシフトのために前記第１および第２動力伝達経路のうちの一方が動力伝達状態から非動力伝達状態へ、他方が非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる場合に、
動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチがスリップ状態とされるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記エンジンから伝達されるトルクを相殺するために必要なマイナスのトルクを発生させて前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように、
動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが切断された状態で、前記他方の動力伝達経路の回転数を上げるように、それぞれの電動機を制御することを特徴とする。

ところで、誘導電動機である第１および第２電動機は、固定子の回転磁界の回転速度と、回転子の回転速度との間で、固定子に連結される負荷に応じた回転差が発生し、その回転差に応じたトルクを発生する特性を有している。請求項１に記載の発明によれば、前述の特性に着目し、ハイブリッド車両の第１および第２動力伝達経路それぞれに設けられた第１電動機および第２電動機を、１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路でそれぞれの電動機を異なる回転速度で回転させることができる。

したがって、単一のインバータ回路によって、負荷に応じた第１電動機および第２電動機を異なる回転数で駆動させることができるので、コストアップすることなく、走行状態に応じたより好ましい状態でそれぞれ電動機を動作させることが可能となる。
また、第１動力伝達経路の入力部に連結された第１電動機と、第２動力伝達経路の入力部に連結された第２電動機と、エンジンとの間には、それぞれ第１および第２入力側クラッチが設けられているので、第１および第２動力伝達経路に対して負荷の異なる状態にすることができる。
また、駆動輪と、第１および第２動力伝達経路とは、噛合い式の第１出力側クラッチおよび第２出力側クラッチによって断接可能にされているので、入力部側の動力伝達経路の切換に加え、出力部側の動力伝達経路の切換が可能となる。したがって、走行状態に応じた動力伝達経路に対する負荷のかかり方の選択肢が増えることになり、より走行状態に適した駆動力を得ることができる。
ところで、２つの動力伝達経路の間で動力伝達経路を切り換える場合、動力伝達状態の動力伝達経路のクラッチを切断するとともに、非動力伝達状態の動力伝達経路のクラッチを接続する。このとき、動力伝達状態のクラッチにおいては、動力伝達経路にかかるトルクをゼロにするとともに、非動力伝達状態のクラッチにおいては、動力伝達経路の回転を、現在の駆動輪側の回転に合わせることで、クラッチ等に負荷をかけずにスムーズに動力伝達状態切り換えることができる。
また、前記第１入力側クラッチおよび前記第２入力側クラッチは、いずれも摩擦式クラッチであり、前記第１出力側クラッチおよび前記第２出力側クラッチは、いずれも噛合い式クラッチであり、前記インバータ回路は、前記一方の動力伝達経路においてトルクゼロとなるように、前記他方の動力伝達経路において回転数を上げるように駆動信号を出力するので、スムーズな変速を実現することができる。
例えば、第１動力伝達経路に奇数の変速段を配置し、第２動力伝達経路に偶数の変速段を配置することで、現在の変速段から次の変速段へ変更する場合に、まず、次の変速段がある側の第２動力伝達経路の回転を、第２電動機によって、現在の車速における出力側（駆動輪側）の回転に合わせることで、噛合い式の第２出力側クラッチをスムーズに接続することができる。
一方、第１動力伝達経路では、第１電動機によってエンジントルクを吸収することで、第１動力伝達経路にかかるトルクをゼロにするので、噛合い式の第１出力側クラッチをスムーズに切断することができる。これにより、クラッチ等に負荷をかけることなく変速をスムーズに行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１と同様に、誘導電動機である第１および第２電動機は、固定子の回転磁界の回転速度と、回転子の回転速度との間で、固定子に連結される負荷に応じた回転差が発生し、その回転差に応じたトルクを発生する特性に着目し、ハイブリッド車両の第１および第２動力伝達経路それぞれに設けられた第１電動機および第２電動機を、１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路でそれぞれの電動機を異なる回転速度で回転させることができる。
したがって、単一のインバータ回路によって、負荷に応じた第１電動機および第２電動機を異なる回転数で駆動させることができるので、コストアップすることなく、走行状態に応じたより好ましい状態でそれぞれ電動機を動作させることが可能となる。
また、第１動力伝達経路の入力部に連結された第１電動機と、第２動力伝達経路の入力部に連結された第２電動機と、エンジンとの間には、それぞれ摩擦式の第１および第２入力側クラッチが設けられているので、第１および第２動力伝達経路に対して負荷の異なる状態にすることができる。
また、駆動輪と、第１および第２動力伝達経路とは、噛合い式の第１出力側クラッチおよび噛合い式の第２出力側クラッチによって断接可能にされているので、入力部側の動力伝達経路の切換に加え、出力部側の動力伝達経路の切換が可能となる。したがって、走行状態に応じた動力伝達経路に対する負荷のかかり方の選択肢が増えることになり、より走行状態に適した駆動力を得ることができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の概略の構成を示す概略図である。 同実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるエンジン始動時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）駆動装置の動作原理図（ｃ）各誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 同実施形態におけるＥＶ走行中のエンジン始動時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）駆動装置の動作原理図（ｃ）各誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 同実施形態におけるＥＶ発進時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）駆動装置の動作原理図（ｃ）誘導電動機の目標トルクの動作点を示すグラフである。 同実施形態における後退時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）駆動装置の動作原理図（ｃ）誘導電動機の目標トルクおよび各誘導電動機動作点を示すグラフである。 同実施形態における定常走行時の（ａ）駆動装置の動作原理図（ｂ）誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 同実施形態における変速アップシフト時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）第２の噛み合いクラッチ回転同期フェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｃ）第２の噛み合いクラッチ回転同期フェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 図８における（ａ）第１の噛み合いクラッチトルクゼロフェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｂ）第１の噛み合いクラッチトルクゼロフェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフ（ｃ）イナーシャフェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｄ）イナーシャフェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 同実施形態における変速ダウンシフト時の（ａ）制御方法のタイムチャート（ｂ）第２の噛み合いクラッチ回転同期フェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｃ）第２の噛み合いクラッチ回転同期フェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 図１０における（ａ）第１の噛み合いクラッチトルクゼロフェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｂ）第１の噛み合いクラッチトルクゼロフェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフ（ｃ）イナーシャフェーズにおける駆動装置の動作原理図（ｄ）イナーシャフェーズにおける誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。 同実施形態における回生時の（ａ）駆動装置の動作原理図（ｂ）誘導電動機の目標トルクおよび各誘導電動機の動作点を示すグラフ、ＥＶ走行時の（ｃ）駆動装置の動作原理図（ｄ）誘導電動機の目標トルクおよび動作点を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の詳細を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、動力源としてエンジン２と、第１誘導電動機Ｍａと、第２誘導電動機Ｍｂとを備えたハイブリッド車両である。第１誘導電動機Ｍａおよび第２誘導電動機Ｍｂは、インバータ回路ＩＮＶを介してバッテリＢＡＴと電気的に接続されている。

エンジン２と駆動輪３、３には、複数の変速段に変速可能な変速機１０が搭載されており、この変速機１０は、本実施形態においては、デュアルクラッチ式の変速機として構成されている。この変速機１０には、第１動力伝達経路Ａと第２動力伝達経路Ｂが平行に設けられている。

第１伝達経路Ａには、第１入力軸Ａ１と、第１出力軸Ａ２とが備えられており、第２伝達経路Ｂには、第２入力軸Ｂａと、第２出力軸Ｂ２とが備えられている。

第１入力軸Ａ１と第１出力軸Ａ２の間、および、第２入力軸Ｂ１と第２出力軸Ｂ２の間には、歯車機構のギヤ列Ｇ１〜Ｇ６が介在している。第１ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３、第５ギヤ列Ｇ５は、第１入力軸Ａ１と第１出力軸Ａ２との間に設けられ、第２ギヤ列Ｇ２、第４ギヤ列Ｇ４、第６ギヤ列Ｇ６は、第２入力軸Ｂ１と第２出力軸Ｂ２との間に設けられている。

すなわち、この変速機１０は、第１動力伝達経路Ａと第２動力伝達経路Ｂとの間で、歯車機構の変速段が異なるように振り分けられて設けられている。

各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６は、ドライブギヤＧ１１、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ４１、Ｇ５１、Ｇ６１と、ドリブンギヤＧ１２、Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ４２、Ｇ５２、Ｇ６２とが常時噛み合うように設けられている。各ギヤ列には互いに異なる変速比が設定されている。

第１ドライブギヤＧ１１、第３ドライブギヤＧ３１、および、第５ドライブギヤＧ５１は、第１入力軸Ａ１に対して相対回転可能なように第１入力軸Ａ１に支持されている。一方、第１ドリブンギヤＧ１２、第３ドリブンギヤＧ３２、第５ドリブンギヤＧ５２は、第１出力軸Ａ２と一体に回転するように第１出力軸Ａ２に固定されている。

第２ドライブギヤＧ２１、第４ドライブギヤＧ４１、および、第６ドライブギヤＧ６１は、第２入力軸Ｂ１に対して相対回転可能なように第２入力軸Ｂ１に支持されている。一方、第２ドリブンギヤＧ２２、第４ドリブンギヤＧ４２、第６ドリブンギヤＧ６２は、第２出力軸Ｂ２と一体に回転するように第２出力軸Ｂ２に固定されている。

第１入力軸Ａ１には、第１スリーブＳＹａ１、第３スリーブＳＹａ３、第５スリーブＳＹａ５が第１入力軸Ａ１と一体に回転子、かつ軸線方向に移動可能なように第１入力軸Ａ１に支持されている。第１スリーブは、第１入力軸Ａ１と第１ドライブギヤＧ１１とが一体に回転するように第１ドライブギヤＧ１１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

第３スリーブＳＹａ３は、第１入力軸Ａ１と第３ドライブギヤＧ３１とが一体に回転するように第３ドライブギヤＧ３１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

第５スリーブＳＹａ５は、第１入力軸と第５ドライブギヤＧ５１とが一体に回転するように第５ドライブギヤＧ５１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

また、第１スリーブＳＹａ１、第３スリーブＳＹａ３、第５スリーブＳＹａ５をまとめて第１噛み合いクラッチＳＹａと呼ぶ。

第２入力軸Ｂ１には、第２スリーブＳＹｂ２、第４スリーブＳＹｂ４、第６スリーブＳＹｂ６が第２入力軸Ｂ１と一体に回転子、かつ軸線方向に移動可能なように第２入力軸Ｂ１に支持されている。第２スリーブＳＹｂ２は、第２入力軸Ｂ１と第２ドライブギヤＧ２１とが一体に回転するように第１ドライブギヤＧ２１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

第４スリーブＳＹｂ４は、第２入力軸Ｂ１と第４ドライブギヤＧ４１とが一体に回転するように第４ドライブギヤＧ４１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

第６スリーブＳＹｂ６は、第２入力軸Ｂ１と第６ドライブギヤＧ６１とが一体に回転するように第６ドライブギヤＧ６１と噛み合う接続位置と、その噛み合いが解除される切断位置とに切り替え可能に設けられている。

また、第２スリーブＳＹｂ２、第４スリーブＳＹｂ４、第６スリーブＳＹｂ６をまとめて第２噛み合いクラッチＳＹｂと呼ぶ。

なお、各入力軸Ａ、Ｂには、各スリーブＳＹａ１、ＳＹａ３、ＳＹａ５、ＳＹｂ２、ＳＹｂ４、ＳＹｂ６と各ドライブギヤＧ１１、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ４１、Ｇ５１、Ｇ６１とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させるシンクロ機構がドライブギヤごとに設けられていてもよい。

第１入力軸Ａ１には、第１被駆動ギヤＡ１１が設けられており、第１誘導電動機Ｍａの出力軸Ｍａ１には、第１被駆動ギヤＡ１１と噛み合う第１駆動ギヤＭａ２が設けられている。これにより、第１誘導電動機Ｍａが第１入力軸Ａ１と動力伝達可能に接続される。また、第２入力軸Ｂ１には、第２被駆動ギヤＢ１１が設けられており、第２誘導電動機Ｍｂの出力軸Ｍｂ１には、第２被駆動ギヤＢ１１と噛噛み合う第２駆動ギヤＭｂ２が設けられている。これにより、第２誘導電動機Ｍｂが第２入力軸Ｂ１と動力伝達可能に接続される。なお、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂと、第１および第２入力軸Ａ１、Ｂ１との間の動力伝達方法は、上記の構成に限るものではなく、例えば、被駆動ギヤＡ１１、Ｂ１１と駆動ギヤＭａ２、Ｍｂ２との間に中間ギヤを噛ませる等の構成としてもよい。

第１入力軸Ａ１は、第１クラッチとしての第１摩擦クラッチＣＬａを介してエンジン２と接続されており、第１摩擦クラッチＣＬａは、第１入力軸Ａ１における第１誘導電動機Ｍａの接続部Ａ３よりもエンジン２側に配置されている。第２入力軸Ｂ１は、第２クラッチとしての第２摩擦クラッチＣＬｂを介してエンジン２と接続されており、第２摩擦クラッチＣＬｂは、第２入力軸Ｂ１における第２誘導電動機Ｍｂの接続部Ｂ３よりもエンジン２側に配置されている。

第１入力軸Ａ１のエンジン側の端部には、第１動力伝達経路Ａの入力側ギヤ２３が設けられており、第２入力部Ｂ１のエンジン側の端部には、第２動力伝達経路Ｂの入力側ギヤ２４が設けられている。これらの入力側ギヤＡ１２、Ｂ１２は、エンジン２の出力軸２１と一体回転するようにエンジン２の出力軸２１に設けられたエンジン側ギヤ２２とそれぞれ常時噛み合いしている。なお、この実施形態においては、エンジン側ギヤ２２と第１動力伝達経路Ａの入力側ギヤ２３、エンジン側ギヤ２２と第２動力伝達経路Ｂの入力側ギヤ２４のギヤ比は１と仮定する。

第１出力軸Ａ２および第２出力軸Ｂ２には、第１動力伝達経路Ａの出力側ギヤ２５および第２動力伝達経路Ｂの出力側ギヤ２６が設けられ、デファレンシャル機構４を介して駆動輪３、３に連結された駆動輪側ギヤ２７とそれぞれ常時噛み合いしている。なお、この実施形態においては、駆動輪側ギヤ２７と第１動力伝達経路Ａの出力側ギヤ２５、駆動輪側ギヤ２７と第２動力伝達経路Ｂの出力側ギヤ２５のギヤ比は１と仮定する。

上記の構成に加えて、ハイブリッド車両１は、第１および第２摩擦クラッチＣＬａ、ＣＬｂと、第１および第２噛み合いクラッチＳＹａ、ＳＹｂと、インバータ回路ＩＮＶを介して第１誘導電動機Ｍａおよび第２誘導電動機Ｍｂを制御して運転状態に応じた動力伝達経路を形成するコントロールユニット５０を備えている。

図２に示すように、コントロールユニット５０には、車両の車速を検出する車速センサ５１からの信号、運転者のアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ５２からの信号、運転者のブレーキペダルの踏込を検出するブレーキスイッチ５３からの信号、および、運転者の選択により選択されたレンジを検出するレンジセンサ５４からの信号等が入力されるようになっている。なお、上記のセンサの他にもコントロールユニットには種々のセンサやスイッチ等が接続されているが、それらの図示は省略した。

そして、コントロールユニット５０は、これらの信号に基づいて、エンジン２を制御するとともに、第１および第２摩擦クラッチＣＬａ、ＣＬｂと、第１および第２噛み合いクラッチＳＹａ、ＳＹｂと、インバータ回路ＩＮＶを介して第１誘導電動機Ｍａおよび第２誘導電動機Ｍｂとを制御して、所定のクラッチを選択的に断接することで、運転状態に応じた動力伝達経路を形成するようになっている。

なお、第１誘導電動機Ｍａおよび第２誘導電動機Ｍｂは、単一インバータ回路ＩＮＶから出力される１つの信号で制御されるようになっている。具体的には、一組の交流電圧（例えば３相交流）で駆動されるようになっている。そして、インバータ回路ＩＮＶから出力される制御信号としての交流電圧は、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂの固定子Ｍａ３、Ｍｂ３に入力されて、誘導電動機の回転磁界を発生させる（図１参照）。

そして、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂは、固定子Ｍａ３、Ｍｂ３の回転磁界の回転速度と、回転子Ｍａ４、Ｍｂ４の回転速度との間には、回転子Ｍａ４、Ｍｂ４に連結される負荷に応じた回転差（以下、「すべり」ともいう）が発生し、その回転差に応じたトルクを発生する特性を有している。

次に、本実施形態におけるシステムの具体的な動作を必要に応じてタイムチャートを用いて説明する。

図３を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の停車状態からエンジン始動時における動作を説明する。なお、ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６を機能別に示すとともに簡略化し、第１動力伝達経路Ａのギヤ列のギヤをＧａ、噛み合いクラッチをＳＹａ、第２動力伝達経路のギヤ列のギヤをＧｂ、噛み合いクラッチをＳＹｂで示す。

図３（ａ）に示すように、車両の停車中において、第１摩擦クラッチＣＬａ、第２摩擦クラッチＣＬｂ、第１噛み合いクラッチＳＹａ、第２噛み合いクラッチＳＹｂは、ＯＦＦ（切断状態）である。エンジン、インバータ回路ＩＮＶ、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂは、いずれも停止状態である。

イグニッションスイッチ（図示せず）等がＯＮとされ、エンジン始動信号が入力された時点ｔ１において、コントロールユニット５０は、第２摩擦クラッチＣＬｂがＯＮ（接続状態）にされるように制御信号を出力するとともに、インバータ回路ＩＮＶを介して第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂの固定子Ｍａ３、Ｍｂ３に回転磁界（以下、「インバータ回転数（ＩＮＶ回転数）」ともいう）を発生させるように制御信号（交流電圧）を出力する。

これにより、第２摩擦クラッチＣＬｂがＯＮ（接続）とされて、図３（ｂ）の矢印Ｌ１、Ｌ２に示す動力伝達経路が形成される。

また、図３（ａ）のｎ１に示すようにインバータ回転数が上昇し、ｎ２に示すように第２誘導電動機Ｍｂの回転子Ｍｂ４は、接続された負荷に応じて回転数が上昇する。

そして、第２誘導電動機Ｍｂの固定子Ｍｂ４の回転磁界の回転速度としてのインバータ回転数ｎ１と、回転子Ｍｂ４の回転速度である第２誘導電動機Ｍｂの回転速度ｎ２との間に回転差が生じ、この回転差に応じたトルクが発生することになる。

そのとき、コントロールユニット５０は、第２誘導電動機Ｍｂがエンジン２を始動させるために必要な目標トルクＴｍｂに見合う回転差を、図３（ｃ）に示す電動機のトルク特性図（例えば、インバータの動作状態に応じたトルク特性）から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ１に応じた回転になるように制御する。

第２誘導電動機Ｍｂの目標トルクＴｍｂによって、エンジン２が始動されるので、エンジン側のトルクはマイナスのトルクが生じる（エンジン始動フェーズ）。

なお、第１誘導電動機Ｍａの固定子Ｍａ３には、第２誘導電動機Ｍｂ同様に、インバータ回転数が入力されるとともに、回転磁界を発生させているが、第１誘導電動機Ｍａの接続されている第１動力伝達経路の第１摩擦クラッチＣＬａおよび第１噛み合いクラッチＳＹａはＯＦＦ（切断状態）のため、第１誘導電動機Ｍａの回転子Ｍａ４には負荷が接続されていない。したがって、第１誘導電動機Ｍａの回転子Ｍａ４の回転速度（以下、「第１誘導電動機の回転速度」という）は、インバータ回転数に略同一の回転数となる。

そして、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図３（ｃ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

その後、エンジン始動時点ｔ２において、コントロールユニット５０は、図３（ａ）に示すようにインバータ回転数を停止状態になるように制御信号を出力する。これにより、第２誘導電動機Ｍｂに発生するトルクがゼロになる。一方、第２誘導電動機Ｍｂの回転数は、第２摩擦クラッチＣＬｂがＯＮ（接続状態）のままなので、エンジン２の回転数Ｎｅと一致して回転を続ける。

なお、エンジン温度が所定よりも低い冷間時等、高トルクが必要なときは、第１摩擦クラッチＣＬａをＯＮにするとともに、第１誘導電動機Ｍａを作動させて、図３（ｂ）で示すように、動力伝達経路をＬ１、Ｌ２に加えてＬ３を形成しても良い。これにより、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂによってトルクを発生させることができる。

図４を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１のＥＶ走行中からエンジン始動時における動作を説明する。

図４（ａ）に示すように、車両のＥＶ走行中において、コントロールユニット５０は、第１摩擦クラッチＣＬａ、第２摩擦クラッチＣＬｂ、第２噛み合いクラッチＳＹｂがＯＦＦ、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとなるように制御信号を出力するとともに、インバータ回路ＩＮＶには、第１誘導電動機ＭａによってＥＶ走行するために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図４（ｃ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ１０に応じた回転になるように制御する。

これにより、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとされて、図４（ｂ）の矢印Ｌ１１、Ｌ１２に示す動力伝達経路が形成され、第１誘導電動機Ｍａによって、車両が運転されるＥＶ走行状態となる。

所定の走行状態となった時点（例えば、バッテリ残量が所定値の閾値よりも小さくなった時点）ｔ１１において、コントロールユニット５０は、第２摩擦クラッチＣＬｂがスリップしながらＯＮにされるように制御信号を出力する。

これにより、図４（ｂ）に示す、前述のＥＶ走行の動力伝達経路Ｌ１１、Ｌ１２に加え、Ｌ１３、Ｌ１４が形成される。

そして、図４（ａ）のに示すように第２誘導電動機Ｍｂの回転子Ｍｂ４は、スリップ状態にある第２摩擦クラッチＣＬｂの締結力が強まるに応じて回転数ｎ１１が低下する。

そのとき、コントロールユニット５０は、インバータ回路ＩＮＶには、第２誘導電動機Ｍｂによってエンジンを始動するために必要な目標トルクＴｍｂに見合う回転差を、図４（ｃ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ１１に応じた回転になるように制御する。

エンジン回転数が所定の値になったところで、第２摩擦クラッチＣＬｂを切断する。一方、第２誘導電動機ＭｂのトルクＴｍｂによってエンジン２が始動されるので、エンジン側のトルクＴｅはマイナスのトルクが生じるとともに、エンジン回転数Ｎｅが上昇していく。

そして、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図４（ｃ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

その後、エンジン始動時点ｔ１２において、コントロールユニット５０は、図４（ａ）に示すように、第１摩擦クラッチＣＬａを接続するように制御信号を出力するとともに、インバータ回転数を停止状態になるように制御信号を出力する。これにより、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂに発生するトルクがゼロになる。一方、第１誘導電動機Ｍａの回転数Ｎｍａは、第１摩擦クラッチＣＬａがＯＮなので、エンジンの回転数Ｎｅと一致して回転を続ける。

図５を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１のＥＶ発進における動作を説明する。

図５（ａ）に示すように、車両の停車中において、第１摩擦クラッチＣＬａ、第２摩擦クラッチＣＬｂ、第１噛み合いクラッチＳＹａ、第２噛み合いクラッチＳＹｂは、ＯＦＦである。エンジン２、インバータ回路ＩＮＶ、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂは、いずれも停止状態である。

イグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮとされ、コントロールユニット５０にモータ始動信号が入力された時点ｔ２１において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮにされるように制御信号を出力するとともに、インバータ回転数を発生させるように制御信号を出力する。

これにより、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮされることにより、図５（ｂ）の矢印Ｌ２１、Ｌ２２に示す動力伝達経路が形成される。

また、図５（ａ）のｎ２１に示すようにインバータ回転数が上昇し、ｎ２２に示すように第１誘導電動機Ｍａの回転子Ｍａ４は、接続された負荷に応じて回転数が上昇する。インバータ回転数ｎ２１と、第１誘導電動機Ｍａの回転速度ｎ２２との間に回転差が生じ、この回転差に応じたトルクが発生することになる。

そのとき、コントロールユニット５０は、第１誘導電動機Ｍａが車両を発進させるために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図５（ｃ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ２１に応じた回転になるように制御する。

第１誘導電動機Ｍａの目標トルクＴｍａによって、車両がＥＶ発進される。

なお、第２誘導電動機Ｍｂの固定子Ｍｂ３には、第１誘導電動機Ｍａ同様に、インバータ回転数が入力されるとともに、回転磁界を発生させているが、第２誘導電動機Ｍｂの接続されている第２動力伝達経路Ｂの第２摩擦クラッチＣＬｂおよび第２噛み合いクラッチＳＹｂはＯＦＦのため、第２誘導電動機Ｍｂの回転子Ｍｂ４には負荷が接続されていない。したがって、第２誘導電動機Ｍｂの回転数は、インバータ回転数に略同一の回転数となる。

そして、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図５（ｃ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

その後、ＥＶ発進時点ｔ２２において、駆動輪３、３が回転することにより、始動時よりもトルクが低下した位置で一定となる。

なお、段差乗り越え等の通常のＥＶ発進時よりも高トルクが必要な場合は、第２噛み合いクラッチＳＹｂをＯＮにするとともに、第２誘導電動機Ｍｂを作動させて、図５（ｂ）で示すように、動力伝達経路をＬ２１、Ｌ２２に加えてＬ２３を形成しても良い。これにより、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂによってトルクを発生させることができる。

図６を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の第１電動機Ｍａによる後退時における動作を説明する。

図６（ａ）に示すように、車両の停車中において、第１摩擦クラッチＣＬａ、第２摩擦クラッチＣＬｂ、第１噛み合いクラッチＳＹａ、第２噛み合いクラッチＳＹｂは、ＯＦＦである。エンジン２、インバータ回路ＩＮＶ、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂは、いずれも停止状態である。

シフトレバーポジション５４がリバースとされ、コントロールユニット５０にモータ後退信号が入力された時点ｔ３１において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮにされるように制御信号を出力するとともに、インバータ回転数を発生させるように制御信号を出力する。このとき、コントロールユニット５０からインバータ回路ＩＮＶへ出力する制御信号が、インバータ回路ＩＮＶから各誘導電動機Ｍａ、Ｍｂへ出力するＵＶＷ相順を反転させるようになっているので、各誘導電動機Ｍａ、Ｍｂの回転磁界の回転方向が逆回転となり車両を後退させることができる。

これにより、第１噛み合いクラッチＣＬａがＯＮされることにより、図６（ｂ）の矢印Ｌ３１、Ｌ３２に示す動力伝達経路が形成される。

また、図６（ａ）のｎ３１に示すようにインバータ回転数が（マイナス側に）上昇し、ｎ３２に示すように第１誘導電動機Ｍａの回転子Ｍａ４は、接続された負荷に応じて回転数が（マイナス側に）上昇する。

インバータ回転数ｎ３１と、第１誘導電動機Ｍａの回転速度ｎ３２との間に回転差が生じ、この回転差に応じたトルクが発生することになる。

そのとき、コントロールユニット５０は、第１誘導電動機Ｍａが車両を発進させるために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図６（ｃ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ３１に応じた回転になるように制御する。

第１誘導電動機Ｍａの目標トルクＴｍａによって、車両がＥＶ走行により後退される。

なお、第２誘導電動機Ｍｂの固定子Ｍｂ４には、第１誘導電動機Ｍａ同様に、インバータ回転数が入力されるとともに、回転磁界を発生させているが、第２誘導電動機Ｍｂの接続されている第２動力伝達経路Ｂの第２摩擦クラッチＣＬｂおよび第２噛み合いクラッチＳＹｂはＯＦＦのため、第２誘導電動機Ｍｂの回転子Ｍｂ４には負荷が接続されていない。したがって、第２誘導電動機Ｍｂの回転数は、インバータ回転数に略同一の回転数となる。

そして、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図６（ｃ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

その後、ＥＶで後退開始時点ｔ３２において、駆動輪３、３が回転することにより、後退開始時よりもトルクが軽くなった位置で一定となる。

なお、段差乗り越え等の通常のＥＶでの後退時よりも高トルクが必要な場合は、第２噛み合いクラッチＳＹｂをＯＮにするとともに、第２誘導電動機Ｍｂを作動させて、図６（ｂ）で示すように、動力伝達経路をＬ３１、Ｌ３２に加えてＬ３３を形成しても良い。これにより、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂによってトルクを発生させることができる。

図７を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の定常走行状態における動作を説明する。

図７（ａ）に示すように、車両の通常走行中において、コントロールユニット５０は、第１摩擦クラッチＣＬａおよび第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとなるように制御信号を出力するとともに、インバータ回路ＩＮＶには、第１誘導電動機Ｍａによって補機類に電力を供給する電力確保のために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図７（ｂ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ４１に応じた回転になるように制御する。

これにより、図７（ａ）の矢印Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３に示す動力伝達経路が形成され、エンジンによって車両が運転される定常走行状態となるとともに、第１誘導電動機Ｍａによって、補機への電力供給が行われる。

図８および図９を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の変速アップシフト時の動作を説明する。なお、変速前後の駆動力および車速を同じとしたときの例を示す。

図８（ａ）に示すように、車両のエンジンによって定常走行中において、コントロールユニットは、第１摩擦クラッチＣＬａ、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとなるように制御信号を出力する。

これにより、第１摩擦クラッチＣＬａ、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとされて、図８（ｂ）の矢印Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３に示す動力伝達経路が形成され、エンジン２による定常走行状態となる。このとき、第１動力伝達経路Ａが動力伝達状態となっている。

車両の車速、アクセル開度および変速マップから得られる運転状態が、現在の変速段の領域から、次の変速段の領域に移行した時点ｔ５１において、次の変速段を有する、非動力伝達状態の第２動力伝達経路Ｂの回転を上昇させる回転同期フェーズに入る。

回転同期フェーズでは、非動力伝達状態から動力伝達状態に切換わる第２動力伝達経路Ｂの第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数を、現在の車速における回転数と同期させることで、第２噛み合いクラッチＳＹｂの接続をスムーズにする必要がある。

そこで、コントロールユニット５０は、現在の変速段から一段シフトアップしたときの変速段のギヤ列における減速比、および、現在の車速における第２動力伝達経路の出力側の回転数とから、第２誘導電動機Ｍｂの目標回転数ｎ５１を決定し、第２誘導電動機Ｍｂが目標回転数ｎ５１となるように、インバータ回転数を制御する。

ここで、インバータ回転数は、図８（ａ）のｎ５２に示すように、第１誘導電動機Ｍａがトルクゼロとなるように、Ｍａの回転数と一致させる。インバータ回転数と、第２誘導電動機Ｍｂの回転数との間に回転差が生じるため、第２誘導電動機Ｍｂには、回転上昇のためのトルクが生じ、第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数を現在の車速における回転数に同期することができる（回転同期フェーズ）。なお、第２誘導電動機Ｍｂのトルクは、インバータの駆動電圧で制御する。

そして、第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数が現在の車速における回転数と同期した時点ｔ５２におい、コントロールユニット５０は、第２噛み合いクラッチＳＹｂがＯＮとなるように制御信号を出力する。

これにより、第２動力伝達経路Ｂを動力伝達状態とする準備が終了し、第１動力伝達経路Ａを非駆動状態とするトルクゼロフェーズに移る。

トルクゼロフェーズでは、動力伝達状態から非動力伝達状態に切換わる第１動力伝達経路Ａの第１噛み合いクラッチＳＹａに作用するトルクをゼロにすることで、第１噛み合いクラッチＳＹａの切断をスムーズにする必要がある。

そこで、コントロールユニット５０は、インバータ回路ＩＮＶに、第１誘導電動機Ｍａによってエンジン２から伝達されるトルクＴｅを相殺するために必要なマイナスの目標トルクＴｍａ０に見合う回転差を、図９（ｂ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ５１に応じた回転になるように制御する。

これにより、図９（ａ）のｎ５３に示すように、インバータ回転数が低下するとともに、エンジン回転数Ｎｅと一致して回転している第１誘導電動機Ｍａよりも遅れた回転となる。ここで生じた回転差によって、第１誘導電動機Ｍａには、マイナスのトルクＴｍａ０が発生し、その結果、エンジンのトルクＴｅが相殺される（トルクゼロフェーズ）。

一方、第２誘導電動機Ｍｂは、第１噛み合いクラッチＳＹａがトルクゼロになった場合における駆動力を受け持つ必要があるが、トルクゼロフェーズ（ｔ５２〜ｔ５３）における第２誘導電動機Ｍｂの回転数ｎ５１とインバータ回転数ｎ５３との間には、回転差が発生しているため、第２誘導電動機Ｍｂには、第１の噛み合いクラッチＳＹａをＯＦＦにする瞬間の駆動力としてのトルクを発生させることができる。

そして、トルクゼロフェーズにより、図９（ａ）に示すように、Ｌ５４、Ｌ５５、Ｌ５６によって動力伝達経路が形成され、第１動力伝達経路Ａから第２動力伝達経路Ｂに動力伝達経路が移行することになる。なお、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図９（ｂ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

第１噛み合いクラッチＳＹａに作用するトルクがゼロとなった時点ｔ５３において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａをＯＦＦするとともに、第２摩擦クラッチＣＬｂがスリップするように制御信号を出力する。

エンジン回転数の降下にともなって発生するエンジンの慣性トルクＴｅｉを回生するため、コントロールユニット５０は、インバータ回路ＩＮＶには、エンジンの慣性トルクＴｅｉを回生するために必要なマイナスの目標トルクＴｍａｉに見合う回転差を図９（ｄ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ５２に応じた回転数になるように制御する。

これにより、図８（ａ）のｎ５４に示すようにインバータ回転数が低下するので、ｎ５５で示すように第１誘導電動機Ｍａの回転数も低下する。このとき、インバータ回転数ｎ５４は、第１誘導電動機Ｍａの回転数ｎ５５よりも遅れた回転となるとともに、回転差が生じる。この回転差によって、第１誘導電動機Ｍａには、マイナスのトルクＴｍａｉが発生し、その結果、エンジンの慣性トルクＴｅｉを発電に利用することができる（イナーシャフェーズ）。

そして、イナーシャフェーズにより、図９（ｃ）に示すように、Ｌ５７、Ｌ５８によって動力伝達経路が形成されて、変速が終了する。なお、このときの第１誘導電動機Ｍａ、第２の誘導電動機Ｍｂの動作点は、それぞれ図９（ｄ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

図１０および図１１を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の変速ダウンシフト時の動作を説明する。なお、変速開始から駆動力を上昇し、高応答な加速を得るときの実施例を示す。

図１０（ａ）に示すように、車両のエンジンによって定常走行中において、コントロールユニット５０は、第１摩擦クラッチＣＬａ、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとなるように制御信号を出力する。

これにより、第１摩擦クラッチＣＬａ、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとされることにより、図１０（ｂ）の矢印Ｌ６１、Ｌ６２、Ｌ６３に示す動力伝達経路が形成され、エンジンによって定常走行状態となる。このとき、第１動力伝達経路Ａが動力伝達状態となっている

車両の車速、アクセル開度および変速マップから得られる運転状態が、現在の変速段（高速段）の領域から、次の変速段（低速段）の領域に移行した時点ｔ６１において、次の変速段を有する、非動力伝達状態の第２動力伝達経路Ｂの回転を上昇させる回転同期フェーズに入る。

回転同期フェーズでは、非動力伝達状態から動力伝達状態に切換わる第２動力伝達経路Ｂの第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数を、現在の車速における回転数と同期させることで、第２噛み合いクラッチＳＹｂの接続をスムーズにする必要がある。

そこでコントロールユニット５０は、現在の変速段から一段シフトダウンしたときの変速段のギヤ列における減速比、および、現在の車速における第２動力伝達経路Ｂの出力側の回転数とから、第２誘導電動機Ｍｂの目標回転数ｎ６１を決定し、第２誘導電動機Ｍｂが目標回転数ｎ６１となるように、インバータ回転数を上昇させるように制御する。

これにより、図１０（ａ）のｎ６２に示すインバータ回転数の上昇にともなって、第２誘導電動機Ｍｂの回転数が上昇すると、上昇したインバータ回転数ｎ６２と、第２誘導電動機Ｍｂの回転数との間に回転差が生じる。したがって、第２誘導電動機Ｍｂには、回転上昇のためのトルクＴｍｂ１が生じ、第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数を現在の車速における回転数に同期することができる（回転同期フェーズ）。

そして、第２噛み合いクラッチＳＹｂの回転数が現在の車速における回転数と同期した時点ｔ６２において、コントロールユニットは、第２噛み合いクラッチＳＹｂをＯＮ、第２摩擦クラッチＣＬｂがスリップ状態となるように制御信号を出力する。なお、この時の動作点は図１０（ｃ）のＰｍａ、Ｐｍｂとなる。

これにより、図１１（ａ）の矢印Ｌ６４、Ｌ６５、Ｌ６６に示す動力伝達経路が形成され、第２電動機Ｍｂによって車両が運転される走行状態となる。なお、第２動力伝達経路Ｂを動力伝達状態とする準備が終了し、第１動力伝達経路Ａを非駆動状態とするトルクゼロフェーズに移る。

トルクゼロフェーズでは、コントロールユニット５０は、インバータ回路ＩＮＶには、第２誘導電動機Ｍｂによって車両を駆動するとともに、エンジンおよび第1誘導電動機Maと第1入力軸A1の回転上昇の慣性トルク分を供給するために必要な目標トルクＴｍｂに見合う回転差Ｓ６１を、図１１（ｂ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ６１に応じた回転数ｎ６３になるように制御する。

これにより、図１０（ａ）のｎ６３に示すようにインバータ回転数が上昇するとともに、ｎ６４で示すように第２誘導電動機Ｍｂの回転も上昇する。このときのインバータ回転数と、第２誘導電動機Ｍｂの回転数との間に回転差が生じているので、この回転差に応じたトルクが発生するので、エンジン回転数と第１摩擦クラッチＣＬａを介して第１誘導電動機Ｍａと第１入力軸Ａ１の回転数も上昇しようとする。

一方、エンジン２および第１誘導電動機Ｍａと第１入力軸Ａ１の回転数の上昇にともなって、エンジン２および第１誘導電動機Ｍａと第１入力軸Ａ１のトルクは吸収されるので、動力伝達状態から非動力伝達状態に切換わる第１動力伝達経路Ａの第１噛み合いクラッチＳＹａに作用するトルクがゼロになる（トルクゼロフェーズ）。

第１噛み合いクラッチＳＹａに作用するトルクがゼロとなった時点ｔ６３において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａをＯＦＦするとともに、第１摩擦クラッチＣＬａがＯＮするように制御信号を出力する。

コントロールユニット５０は、エンジン回転数の上昇にともなって生じるエンジンのトルクの低下を補うため、インバータ回路ＩＮＶには、第２誘導電動機Ｍｂによって駆動力をアシストするために必要な目標トルクＴｍｂ３に見合う回転差Ｓ６２を、図１１（ｄ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ６２に応じた回転数になるように制御する。

これにより、図１０（ａ）のｎ６５に示すように、インバータ回転数が上昇するとともに、ｎ６６に示すように第２誘導電動機Ｍｂの回転も上昇する。このときのインバータ回転数ｎ６５と、第２誘導電動機Ｍｂの回転数ｎ６６との間に回転差Ｓ６２が生じているので、この回転差Ｓ６２に応じたトルクが発生する。

一方、インバータ回路ＩＮＶの回転数の信号は、第２誘導電動機Ｍｂに加え、第１誘導電動機Ｍａにも入力されているので、インバータ回転数と第１誘導電動機Ｍａの回転数との間に生じる回転差Ｓ６３によって、第１誘導電動機ＭａにもトルクＴｉが発生する。その結果、エンジン２の負の慣性トルクＴｅｉを吸収することができる（イナーシャフェーズ）。

そして、図１１（ｃ）に示すように、Ｌ６７、Ｌ６８、Ｌ６９によって動力伝達経路が形成されて変速が終了する。なお、このときの動作点は、図１１（ｄ）のＰｍａ、Ｐｍｂである。

図１２（ａ）、（ｂ）を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の回生状態における動作を説明する。

図１２（ａ）に示すように、例えば、ブレーキペダルセンサ５３がＯＮとなった時点、または、下り坂等の車両が回生状態を検知した時点において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮとなるように制御信号を出力するとともに、インバータ回路ＩＮＶには、第１誘導電動機Ｍａによって駆動トルクを吸収するために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図１２（ｂ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ７１に応じた回転になるように制御する。

これにより、図１２（ａ）の矢印Ｌ７１、Ｌ７２に示す動力伝達経路が形成され、第１誘導電動機Ｍａによって回生状態となるとともに、第１誘導電動機Ｍａによって、補機やバッテリＢＡＴへの電力供給が行われる。

なお、要求減速度の大きさによっては、第２噛み合いクラッチＳＹｂをＯＮとするとともに、第２誘導電動機Ｍｂを駆動させて、図１２（ａ）で示すように、動力伝達経路をＬ７１、Ｌ７２に加えてＬ７３を形成しても良い。これにより、第１および第２誘導電動機Ｍａ、Ｍｂによって制動力を発生させることができる。

図１２（ｃ）、（ｄ）を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両１の長時間の極低速のＥＶ走行状態における動作を説明する。

図１２（ｃ）に示すように、所定の走行状態となった時点（例えば、長時間の極低速走行中にＥＶ走行実施したため、バッテリ残量が所定値の閾値よりも小さくなった時点）において、コントロールユニット５０は、第１噛み合いクラッチＳＹａがＯＮ、第２摩擦クラッＣＬｂがＯＮとなるように制御信号を出力するとともに、インバータ回路ＩＮＶには、第１誘導電動機ＭａによってＥＶ走行するために必要な目標トルクＴｍａに見合う回転差を、図１２（ｄ）に示す電動機のトルク特性図から取得し、インバータ回転数が目標回転差Ｓ８１に応じた回転になるように制御する。

このとき、第２誘導電動機Ｍｂは、第２摩擦クラッチＣＬｂを介してエンジン２と接続状態となっているので、エンジン２の回転によって発電し、第１誘導電動機Ｍａに供給される。これにより、バッテリＢＡＴ残量に依存することなく、長時間のＥＶ走行が可能となる。

これにより、図１２（ｃ）に示すようにＬ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５の動力伝達経路が形成される。

以上のように、本発明によれば、電動機を備えたハイブリッド車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３、３ 駆動輪
Ａ 第１動力伝達経路
Ａ３ 第１電動機の連結部
Ｂ 第２動力伝達経路
Ｂ３ 第２電動機の連結部
ＣＬａ 第１入力側クラッチ
ＣＬｂ 第２入力側クラッチ
ＩＮＶ インバータ回路
Ｍａ 第１電動機
Ｍｂ 第２電動機
ＳＹａ 第１出力側クラッチ
ＳＹｂ 第２出力側クラッチ

Claims (3)

1. エンジンと駆動輪との間に、第１および第２動力伝達経路と、第１および第２電動機とを備えたハイブリッド車両であって、
   前記第１および第２電動機は、いずれも誘導電動機であり、
   前記第１動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第１電動機が連結され、
   前記第２動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第２電動機が連結され、
   前記第１電動機および前記第２電動機を制御する１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路が設けられ、
   前記エンジンと前記第１電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第１入力側クラッチが設けられ、
   前記エンジンと前記第２電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第２入力側クラッチが設けられ、
   前記第１動力伝達経路における前記第１電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第１出力側クラッチが設けられ、
   前記第２動力伝達経路における前記第２電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第２出力側クラッチが設けられ、
   前記インバータ回路は、変速アップシフトのために前記第１および第２動力伝達経路のうちの一方が動力伝達状態から非動力伝達状態へ、他方が非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる場合に、
   動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチが切断されるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記エンジンから伝達されるトルクを相殺するために必要なマイナスのトルクを発生させて前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように、
   動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが切断された状態で、前記他方の動力伝達経路の回転数を上げるように、それぞれの電動機を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記インバータ回路は、
   動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチが切断されるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように一方の電動機を制御する前に、前記一方の動力伝達経路に接続される一方の電動機の回転数が前記エンジンの回転数と一致するように前記一方の電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. エンジンと駆動輪との間に、第１および第２動力伝達経路と、第１および第２電動機とを備えたハイブリッド車両であって、
   前記第１および第２電動機は、いずれも誘導電動機であり、
   前記第１動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第１電動機が連結され、
   前記第２動力伝達経路に設けられた入力部に、前記第２電動機が連結され、
   前記第１電動機および前記第２電動機を制御する１つの駆動信号を出力する単一のインバータ回路が設けられ、
   前記エンジンと前記第１電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第１入力側クラッチが設けられ、
   前記エンジンと前記第２電動機との間には、両者を断接可能にする摩擦式の第２入力側クラッチが設けられ、
   前記第１動力伝達経路における前記第１電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第１出力側クラッチが設けられ、
   前記第２動力伝達経路における前記第２電動機の連結部よりも駆動輪側には、噛合い式の第２出力側クラッチが設けられ、
   前記インバータ回路は、変速ダウンシフトのために前記第１および第２動力伝達経路のうちの一方が動力伝達状態から非動力伝達状態へ、他方が非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる場合に、
   動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチがスリップ状態とされるとともに出力側クラッチが接続された状態で、前記エンジンから伝達されるトルクを相殺するために必要なマイナスのトルクを発生させて前記一方の動力伝達経路の伝達トルクをトルクゼロにするように、
   動力伝達状態から非動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが接続され、非動力伝達状態から動力伝達状態へ切り替わる側の動力伝達経路における入力側クラッチ及び出力側クラッチが切断された状態で、前記他方の動力伝達経路の回転数を上げるように、それぞれの電動機を制御することを特徴とするハイブリッド車両。

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