JP2009073268A - 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変速中に車軸に接続された駆動軸に要求される要求駆動力が変化したときに、適正に対処する。
【解決手段】制振禁止フラグＦｖが値１でモータＭＧ２による制振制御が禁止されているときには、制振制御が行なわれないよう制振トルクＴｖを値０に設定すると共に（ステップＳ２３０）トルクレートＲ１より小さいレートであるトルクレートＲ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定して（ステップＳ２４０）、設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（ステップＳ１５０〜Ｓ２２０）。これにより、走行に要求されている要求駆動力の急変によるショックの発生を抑制でき、要求駆動力の変化に適正に対処することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両および駆動装置並びにこれらの制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続されたジェネレータと、変速機を介してプラネタリギヤのリングギヤに接続されたモータとを備える車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、モータからのトルクを車軸に出力しながら変速機を変速する際には、モータの回転数が変速後の回転数に近い回転数に至るまでモータから出力されるトルクを維持して、その後モータから出力されるトルクを変速後のトルクに滑らかに変化させることにより、変速の際のトルクショックを低減している。
特開２００６−５６３４３号公報

一般に、上述の車両では、エンジンの出力軸の回転に伴うトルク脈動などによる振動を抑制するトルクをモータから出力する制振制御が行なわれているが、変速中はこうした制振制御を行なうとかえって振動が生じることがあるためモータによる制振制御が禁止されることがある。一方、変速中にアクセルがオンされて走行に要求される要求トルクが急変したときに、要求トルクの急変に伴って車軸に出力するトルクを急変させるとショックが生じるが、制振制御が禁止されているときには振動が抑制されていないため車軸に出力するトルクを急変させるとショックが発生しやすい。したがって、変速中に要求トルクが変化したときには制振制御の実行を考慮した適正な制御を行なうことが望ましい。

本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、変速機の変速段の変更指示がなされたとき、車軸に接続された駆動軸に要求される要求駆動力の変化に適正に対処することを主目的とする。

本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され、変速段の変更を伴って前記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、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御を禁止する制振制御禁止条件が成立していないときには前記電動機による制振制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記制振制御禁止条件が成立しているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する変速時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、指示に従って変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう変速伝達手段を制御すると共に、電動機による制振制御を禁止する制振制御禁止条件が成立していないときには電動機による制振制御を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、制振制御禁止条件が成立しているときには電動機による制振制御を伴わずに駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されていないときには、制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されているときに用いられる第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、要求駆動力の変化に適正に対処することができる。

こうした本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記第２の変化程度が前記第１の変化程度より小さいものとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と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、要求駆動力の急変に対してより適正に対処することができる。この場合において、前記変速伝達手段は、油圧駆動の複数のクラッチの係合状態の変更により前記変速段を変更する手段であり、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされて該変速伝達手段において該変速段を変更する指示に係るクラッチの係合状態を変更するための変更準備が完了した後であって該指示に係るクラッチの係合状態が変更されている最中であるときを前記制振制御禁止条件が成立しているときとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と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、変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされて変速伝達手段において変速段を変更する指示に係るクラッチの係合状態を変更するための変更準備が完了した後であって指示に係るクラッチの係合状態が変更されている最中に、要求駆動力の変化により適正に対処することができる。ここで、「クラッチ」には、二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。また、第２の変化程度が第１の変化程度より小さいものとして内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する態様の本発明の車両において、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたときを前記制振制御禁止条件が成立しているときとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と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、変速指示がなされたときに、要求駆動力の変化により適正に対処することができる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関と共に車両に搭載される駆動装置であって、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され、変速段の変更を伴って前記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、
前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する変速時制御手段と、
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段を変更する指示がなされたとき、指示に従って変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう変速伝達手段を制御すると共に、電動機による制振制御が禁止されていないときには電動機による制振制御を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御し、電動機による制振制御が禁止されているときには電動機による制振制御を伴わずに要求駆動力に基づいて第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御する。制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されていないときには、制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されているときに用いられる第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、要求駆動力の変化に適正に対処することができる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され変速段の変更を伴って前記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、を備える車両の制御方法であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法では、変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、指示に従って変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう変速伝達手段を制御すると共に、電動機による制振制御を禁止する制振制御禁止条件が成立していないときには電動機による制振制御を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、制振制御禁止条件が成立しているときには電動機による制振制御を伴わずに駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されていないときには、制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されているときに用いられる第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、要求駆動力の変化に適正に対処することができる。

本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関と共に車両に搭載され、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され変速段の変更を伴って前記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、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置の制御方法では、変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、指示に従って変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう変速伝達手段を制御すると共に、電動機による制振制御が禁止されていないときには電動機による制振制御を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御し、電動機による制振制御が禁止されているときには電動機による制振制御を伴わずに要求駆動力に基づいて第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御する。制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されていないときには、制振制御禁止条件が成立していて振動の発生が抑制されているときに用いられる第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、要求駆動力の変化に適正に対処することができる。

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ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも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。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、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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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に伝達す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とにより駆動される二つのブレーキ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をオフ状態としてモータ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）。なお、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、複数の板状の摩擦部材の摩擦によりオンオフする多板ブレーキとして構成されており、図３に例示する油圧回路１００からのオイルをブレーキＢ１，Ｂ２の各シリンダ（図３中のブレーキＢ１，Ｂ２）に導入し油圧回路１００からの油圧を図示しないピストンに作用させてこのピストンで摩擦部材を押圧することによりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ１０２と、内蔵されたモータ１０４ａからの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２や電動ポンプ１０４から圧送されたオイルの圧力（ライン圧ＰＬ）の高低を２段階に切替可能な３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６と、ライン圧ＰＬを調節可能な圧力をもってブレーキＢ１，Ｂ２のシリンダ内に個別に作用させるリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０８，１０９およびアキュムレータ１１０，１１１と、ライン圧を降圧して３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２の各入力ポートに供給するモジュレータバルブ１１２と、ブレーキＢ２側のコントロールバルブ１０９から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１４およびブレーキＢ１側のコントロールバルブ１０８から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときのコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１５と、を備える。実施例では、リニアソレノイドＳＬＢ１およびコントロールバルブ１０８は、リニアソレノイドＳＬＢ１が通電されるとコントロールバルブ１０８が閉弁し、リニアソレノイドＳＬＢ１の通電が解除されるとコントロールバルブ１０８が開弁するよう構成されており、リニアソレノイドＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０９は、リニアソレノイドＳＬＢ２が通電されるとコントロールバルブ１０９が開弁し、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電が解除されるとコントロールバルブ１０９が閉弁するよう構成されている。したがって、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも非通電状態とすることによりブレーキＢ１を係合すると共にブレーキＢ２を非係合として変速機６０をＨｉギヤの状態とすることができ、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも通電状態とすることによりブレーキＢ１を非係合とすると共にブレーキＢ２を係合して変速機６０をＬｏギヤの状態とすることができる。

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図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図４に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図５にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジションＢＰ，車速を検出する車速センサ８８からの車速Ｖ，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒ，油圧回路１００におけるライン圧を検出する油圧センサ１１６やブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧を検出する油圧センサ１１７，１１８からの油圧などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータ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。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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に変速機６０の変速段をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速を行なう際の動作について説明する。図６は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速時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、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速を行なうと判定されてから変速機６０におけるＬｏ−Ｈｉ処理が終了するまで、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、Ｌｏ−Ｈｉ変速の判定は、車速Ｖと車両に要求される要求トルクとに基づいて行なわれ、予め定められている変速マップにおいて、変速機６０がＬｏギヤの状態で車速ＶがＬｏ−Ｈｉ変速線を越えて大きくなったときに変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速するものとする。

変速時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、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，回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，エンジン２２のクランク角ＣＡ，制振禁止フラグＦｖ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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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。さらに、クランク角ＣＡは、エンジン２２のクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、制振禁止フラグＦｖは、本ルーチンと並行して実行されているＬｏ−Ｈｉ変速処理において設定され、モータＭＧ２から後述する制振トルクＴｖを出力して振動を抑制する制振制御が禁止されているときには値１に設定され、こうした制振制御が禁止されていないときには値０に設定され、初期値として値０が設定されるものとした。Ｌｏ−Ｈｉ変速処理および制振制御の詳細については後述する。

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に出力すべきトルクの仮の値としての仮要求トルクＴｒｔｍｐを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、仮要求トルクＴｒｔｍｐは、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと仮要求トルクＴｒｔｍｐとの関係を予め定めて仮要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する仮要求トルクＴｒｔｍｐを導出して設定するものとした。図７に仮要求トルク設定用マップの一例を示す。

こうして仮要求トルクＴｒｔｍｐを設定すると、Ｌｏ−Ｈｉ変速処理で設定される制振禁止フラグＦｖの値を調べる（ステップＳ１２０）。ここで、変速時駆動制御ルーチンの説明を中断して、Ｌｏ−Ｈｉ変速処理および制振禁止フラグＦｖの設定について説明する。図８は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速処理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、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速を行なうと判定されたときに、図６に例示した変速時駆動制御ルーチンと並行して実行される。変速処理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、図示しないタイマをスタートして変速処理が開始されてからの時間ｔの計測を開始すると共に（ステップＳ３００）ブレーキＢ１の係合準備としてブレーキＢ１側のリニアソレノイドＳＬＢ１を１００％かそれに近いデューティ比で駆動してブレーキＢ１が係合する直前までブレーキＢ１のシリンダにオイルを急速充填させるファストフィルを行なう処理を実行する（ステップＳ３１０）。ファストフィルの実行が終了したら（ステップＳ３２０）、リニアソレノイドＳＬＢ１を１００％かそれに近いデューティ比より低いデューティ比に低圧待機させて（ステップＳ３３０）変速処理を開始してからの時間ｔがブレーキＢ１側の油圧が低圧待機する油圧に落ち着くまでに要する所要時間ｔｒｅｆ（例えば、５００ｍｓｅｃ）を経過するまで待ってブレーキＢ１を半係合にする（ステップＳ３４０）。こうして時間ｔが所要時間ｔｒｅｆを経過したら、ブレーキＢ２をオフするオフ指示がなされたものとして、制振禁止フラグＦｖに値１を設定して（ステップＳ３５０）、ブレーキＢ１を半係合にした状態でブレーキＢ２側のリニアソレノイドＳＬＢ２を１００％かそれに近いデューティ比から０％かそれに近いデューティ比としてブレーキＢ２側の油圧を降圧する降圧制御を行ってブレーキＢ２をオフする（ステップＳ３６０）。こうしてブレーキＢ１を半係合にしてブレーキＢ２をオフにした状態で、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が本ルーチンを開始したときのモータＭＧ２の回転数ＮｓｔとＬｏギヤ状態での変速比ＧｌｏとＨｉギヤ状態での変速比Ｇｈｉとに基づいて次式（１）により計算される変更後回転数Ｎｔｇ近傍に至ったら（ステップＳ３７０）、リニアソレノイドＳＬＢ１を１００％かそれに近いデューティ比としてブレーキＢ１側の油圧を昇圧する昇圧制御を行なってブレーキＢ１を完全にオンして（ステップＳ３８０）、昇圧制御が終了したら（ステップＳ３９０）、制振禁止フラグＦｖに値０を設定して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。図９は、こうしたＬｏ−Ｈｉ変速を行っている最中のブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令と制振禁止フラグＦｖの値との時間変化の一例を示す説明図である。図示するように、制振禁止フラグＦｖは、変速指示がなされてからブレーキＢ１の係合準備としてのファストフィルが終了してブレーキＢ２のオフ指示がなされるまで値０に設定され（時刻ｔ０〜ｔ２）、ブレーキＢ２のオフ指示がなされてからブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態の変更が終了するまで値１に設定され（時刻ｔ２〜ｔ３）、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態の変更が終了してブレーキＢ１がオンすると共にブレーキＢ２がオフしたときに再び値０に設定される（時刻ｔ３）。こうして制振禁止フラグＦｖをブレーキＢ２のオフ指示がなされてからブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態の変更が終了するまで値１に設定するのは、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態を実際に変更している最中にモータＭＧ２から後述する制振トルクＴｖを出力すると却って振動が生じる可能性があるため、モータＭＧ２から制振トルクＴｖを出力するのが適切でないからである。以上、Ｌｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンについて説明した。

Ntg=Nst・Ghi/Glo (1)

こうして設定された制振禁止フラグＦｖが値０のとき、すなわち、モータＭＧ２による制振制御が禁止されていないときは、エンジン２２のクランク角ＣＡに基づいて制振トルクＴｖを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、制振トルクＴｖは、実施例では、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動と逆位相のトルクとしての制振トルクＴｖとクランク角ＣＡとの関係を実験などにより予め求めてＲＯＭ７４に制振トルク設定用マップとして記憶しておき、クランク角ＣＡが与えられるとマップから対応する制振トルクＴｖを導出して設定するものとした。制振トルク設定用マップの一例を図１０に示す。

続いて、トルクレートＲ１を用いたレート処理を施して前回本ルーチンを実行したときに設定された要求トルクＴｒ＊（以下、前回要求トルクＴｒ＊という）が仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、トルクレートＲ１は、モータＭＧ２による制振制御をしている最中に要求トルクＴｒ＊を変化させたときにショックが生じない程度のレートであって要求トルクＴｒ＊が前回要求トルクＴｒ＊から速やかに仮要求トルクＴｒｔｍｐに至るレートとして設定されているものとした。これにより、仮要求トルクＴｒｔｍｐが前回要求Ｔｒ＊から変化しているときには、前回要求トルクＴｒ＊からトルクレートＲ１だけ変化した値が要求トルクＴｒ＊に設定されることになる。

こうして制振トルクＴｖと要求トルクＴｒ＊とを設定したら、要求トルクＴｒ＊に駆動軸回転数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エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１５０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１６０）。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＊とに基づいて行なわれる。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１１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。

次に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸回転数Ｎｒで除して変速機６０の変速比Ｇｒを計算し（ステップＳ１７０）、続いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の駆動軸回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（２）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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（２）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。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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１２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（駆動軸回転数Ｎｒ）を示す。式（２）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、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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（３）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（３）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-Nr/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

そして、要求トルクＴｒ＊にトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものと設定した制振トルクＴｖとを加えて更に変速機６０の変速比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（４）により計算すると共に（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊にモータ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）との偏差を制御用回転数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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（５）および式（６）により計算し（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（７）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。ここで、式（４）は、図１２の共線図から容易に導くことができる。こうして制振禁止フラグＦｖが値０のときには、ステップＳ１３０の処理で制振トルクＴｖをクランク角ＣＡに基づいて設定したから、トルク指令Ｔｍ２＊は制振トルクＴｖを考慮したものに設定されることになる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ+Tv)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2* (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2* (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２２０）、本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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，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。こうして、制振禁止フラグが値０のときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制振トルクＴｖを考慮して設定し、設定したトルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータＭＧ２における制振制御を実行するから、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動による振動を抑制することができる。また、ステップＳ１４０の処理でトルクレートＲ１を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊が仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求されるトルクが急変したときにショックが発生するのを抑制することができ、リングギヤ軸３２ａに要求されるトルクの変化に適正に対処することができる。

一方、制振禁止フラグＦｖが値１であるときは（ステップＳ１２０）、モータＭＧ２による制振制御が禁止されていると判断して、制振トルクＴｖを値０に設定すると共に（ステップＳ２３０）設定した仮要求トルクＴｒｔｍｐと前回要求トルクＴｒ＊とに対してトルクレートＲ１より小さいレートであるトルクレートＲ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ２４０）。これにより、仮要求トルクＴｒｔｍｐが前回要求Ｔｒ＊から変化しているときには、前回要求トルクＴｒ＊からトルクレートＲ２だけ変化した値が要求トルクＴｒ＊に設定されることになる。ここで、トルクレートＲ１より小さいレートであるトルクレートＲ２を用いたレート処理を施すのは、モータＭＧ２による制振制御を行なわれないときにはエンジン２２の回転によるトルク脈動がリングギヤ軸３２ａに作用することによる振動が抑制できず、こうした振動が抑制できない状況でリングギヤ軸３２ａに出力される駆動力が速やかに仮要求トルクＴｒｔｍｐに至るようなトルクレートＲ１を用いて要求トルクＴｒ＊を設定するとショックが生じることがあるため、トルクレートＲ２をトルクレートＲ１より小さく設定して要求トルクＴｒ＊を緩やかに変化させることにより、ショックの発生を抑制できるからである。

こうして要求トルクＴｒ＊を設定したら、設定した要求トルクＴｒ＊を用いて要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１５０）、設定した要求パワーＰｅに基づいてエンジン２２を効率よく運転する運転ポイントしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ１６０）、エンジン２２が設定した運転ポイントで運転されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ．Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御して（ステップＳ１７０〜Ｓ２２０）、本ルーチンを終了する。こうして制振禁止フラグＦｖが値１のときには、ステップＳ２３０の処理で制振トルクＴｖが値０に設定されるからモータＭＧ２による制振制御が行なわれずエンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動による振動が抑制されないが、ステップＳ２４０の処理でトルクレートＲ１より小さいトルクレートＲ２を用いて設定される要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求されるトルクの急変によるショックの発生を抑制することができ、リングギヤ軸３２ａに要求されるトルクの変化に適正に対処することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、制振禁止フラグＦｖが値１のとき、すなわち、変速機６０においてブレーキＢ１の係合準備が完了してブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態が変更されている最中にモータＭＧ２による制振制御が禁止されてエンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動による振動を抑制しないときには、制振禁止フラグＦｖが値０のときに用いられるトルクレートＲ１と異なるトルクレートＲ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定して、設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求されるトルクが変化したときに適正に対処することができる。特に、トルクレートＲ２をトルクレートＲ１より小さいレートとしたから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求されるトルクが急変したときにショックが発生するの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、ステップＳ２４０の処理で、トルクレートＲ２をトルクレートＲ１より小さいものとしたが、トルクレートＲ１とトルクレートＲ２とは駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに生じる振動等を考慮して異なるレートとして設定すればよく、トルクレートＲ１をトルクレートＲ２より小さく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、ステップＳ１４０やステップＳ１５０の処理でトルクレートＲ１，Ｒ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう要求トルクＴｒ＊を設定するものとしたが、要求トルクＴｒ＊を前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう変化させて設定するものなら如何なる方法を用いて設定してもよく、例えば、時定数Ｔを用いたなまし処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう変化させたものとして設定するものしてもよい。この場合、制振フラグＦｖが値１であるときには、駆動軸に要求されるトルクが変化したときに制振フラグＦｖが値０であるときに比して要求トルクＴｒ＊が緩やかに変化するようにすればよいから、時定数Ｔを制振フラグＦｖが値０であるときに比して大きい時定数に設定すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０においてブレーキＢ１の係合準備が完了してブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態が変更されている最中にモータＭＧ２による制振制御が禁止されるものとしたが、変速機６０に変速指示がなされたときにモータＭＧ２による制振制御が禁止されるものとしてもよい。この場合、図６に例示した変速時駆動制御ルーチンの実行中は制振禁止フラグＦｖが値１に設定されるため、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理は実行されずにステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理が実行されることになる。また、変速機６０の状態以外でもモータＭＧ２から制振トルクＴｖを出力することが適切ではないときにモータＭＧ２による制振制御が禁止されるものとしてもよい。例えば、モータＭＧ２やインバータ４２の温度がステップＳ１３０の処理で設定される制振トルクＴｖを出力するとモータＭＧ２やインバータ４２が高温により損傷することが推定される所定温度以上のときやインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチングパターンが変調率が値１を超える可変調制御モード（三角波の振幅を超えた振幅で正弦波状の出力指令値を生成してＰＷＭ信号に変換）や矩形波の信号でインバータ４１，４２をスイッチングする矩形波制御モードであるとき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがステップＳ１３０の処理で設定される制振トルクＴｖを出力すると残容量ＳＯＣが下限容量を下回ってバッテリ５０が劣化することが推定される所定残容量以下になったときにモータＭＧ２による制振制御を禁止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、ステップＳ１３０の処理でエンジン２２の回転に伴うトルク脈動による振動を抑制するトルクとして制振トルクＴｖを設定するものとしたが、こうしたトルク脈動による振動とは異なることに起因する振動を抑制するトルクとして制振トルクＴｖ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、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する際の制御について説明したが、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速する際の制御に適用するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３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１３における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４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。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わないし、こうした車両にエンジンと共に組み込まれる駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした車両や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、変速機６０が「変速伝達手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて仮要求トルクＴｒｔｍｐを設定する図６の変速時駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する指示がなされたとき、変速機６０においてＬｏ−Ｈｉ変速が行なわれるよう変速機６０を制御する図８のＬｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンを実行したり、制振禁止フラグＦｖが値０のときにはクランク角ＣＡに基づいて制振トルクＴｖを設定すると共にトルクレートＲ１を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう設定した要求トルクＴｒ＊と制振トルクＴｖとの和のトルクに基づくトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する図６の変速時駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ２２０の処理を実行し、制振禁止フラグＦｖが値１のときには制振トルクＴｖを値０に設定すると共にトルクレートＲ１より小さいトルクレートＲ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう設定した要求トルクＴｒ＊と制振トルクＴｖとの和のトルクに基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する図６の変速時駆動制御ルーチンのステップＳ１５０〜Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「変速時制御手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「変速伝達手段」としては、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０に限定されるものではなく、３段以上の変速段をもって変速する変速機としたり、無段階に変速する無段変速機としたりするなど、電動機の回転軸と駆動軸とに接続され、変速段の変更を伴って回転軸と駆動軸との間で動力を変速して伝達するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて仮要求トルクＴｒｔｍｐを設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求駆動力を設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求駆動力を設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「変速時制御手段」としては、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する指示がなされたとき、変速機６０においてＬｏ−Ｈｉ変速が行なわれるよう変速機６０を制御し、制振禁止フラグＦｖが値０のときにはクランク角ＣＡに基づいて制振トルクＴｖを設定すると共にトルクレートＲ１を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう設定した要求トルクＴｒ＊と制振トルクＴｖとの和のトルクに基づくリングギヤ軸３２ａに出力されるエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したり、制振禁止フラグＦｖが値１のときには制振トルクＴｖを値０に設定すると共にトルクレートＲ１より小さいトルクレートＲ２を用いたレート処理を施して前回要求トルクＴｒ＊から仮要求トルクＴｒｔｍｐに近づくよう設定した要求トルクＴｒ＊と制振トルクＴｖとの和のトルクに基づくリングギヤ軸３２ａに出力されるエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、指示に従って変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう変速伝達手段を制御すると共に、電動機による制振制御を禁止する制振制御禁止条件が成立していないときには電動機による制振制御を伴って設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、制振制御禁止条件が成立しているときには電動機による制振制御を伴わずに設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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。

本発明は、車両や駆動装置の製造業などに利用可能である。

本発明の一実施例である動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の一例を示す説明図である。 変速機６０の油圧回路１００の構成の一例を示す説明図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 仮要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 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Ｌｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンの一例を示す説明図である。 こうしたＬｏ−Ｈｉ変速を行っている最中のブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令と制振禁止フラグＦｖの値との時間変化の一例を示す説明図である。 制振トルクＴｖの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素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の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３２ｂ 回転数センサ、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 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、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、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１００ 油圧回路、１０２ 機械式ポンプ、１０４ 電動ポンプ、１０４ａ モータ、１０５ ３ウェイソレノイド、１０６ プレッシャーコントロールバルブ、１０８，１０９ コントロールバルブ、１１０，１１１ アキュムレータ、１１２ モジュレータバルブ、１１４，１１５ フェールセーフバルブ、１１６，１１７，１１８ 油圧センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、ＳＬＢ１，ＳＬＢ２ リニアソレノイド。

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され、変速段の変更を伴って前記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、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御を禁止する制振制御禁止条件が成立していないときには前記電動機による制振制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記制振制御禁止条件が成立しているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する変速時制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記変速時制御手段は、前記第２の変化程度が前記第１の変化程度より小さいものとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である請求項１記載の車両。
3. 請求項２記載の車両であって、
   前記変速伝達手段は、油圧駆動の複数のクラッチの係合状態の変更により前記変速段を変更する手段であり、
   前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされて該変速伝達手段において該変速段を変更する指示に係るクラッチの係合状態を変更するための変更準備が完了した後であって該指示に係るクラッチの係合状態が変更されている最中であるときを前記制振制御禁止条件が成立しているときとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
   車両。
4. 前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたときを前記制振制御禁止条件が成立しているときとして前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である請求項２記載の車両。
5. 内燃機関と共に車両に搭載される駆動装置であって、
   車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され、変速段の変更を伴って前記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、
   前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する変速時制御手段と、
   を備える駆動装置。
6. 内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され変速段の変更を伴って前記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、を備える車両の制御方法であって、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
   前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記設定された要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
   車両の制御方法。
7. 内燃機関と共に車両に搭載され、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸とに接続され変速段の変更を伴って前記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、を備える駆動装置の制御方法であって、
   前記変速伝達手段の変速段を変更する指示がなされたとき、該指示に従って前記変速伝達手段の変速段の変更が行なわれるよう前記変速伝達手段を制御すると共に、前記電動機による制振制御が禁止されていないときには前記電動機による制振制御を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記電動機による制振制御が禁止されているときには前記電動機による制振制御を伴わずに前記要求駆動力に基づいて前記第１の変化程度と異なる第２の変化程度をもって設定される駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
   ことを特徴とする駆動装置の制御方法。

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