JP2004262275A

JP2004262275A - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP2004262275A
Application number: JP2003052355A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Imazu; 知也今津
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP3613273B2

Abstract

【課題】駆動トルクの変動指令に対して速度比（変速比）と駆動トルクを短時間にて応答良く目標値に到達させることができ、併せて、燃費の向上効果を得ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ回転数Ｎ１，Ｎ２により決定されるハイブリッド車両において、主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を先に変化させる変速制御と、遅れて出力駆動トルクを変化させる駆動トルク制御との第１協調制御手段を設けた。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと２つ以上のモータジェネレータをトルク源とするハイブリッド車両の制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オートマチックトランスミッションを搭載する車両では、変速段を変更する際のいわゆる段間においては駆動力と変速比とを独立に制御することが非常に困難であった。これは、変速段の段間においては油圧クラッチにより駆動トルクを制御しつつ、トルクコンバータの伝達トルクを制御すれば駆動力と変速とを独立に制御できるが、油圧クラッチの伝達トルクが特に過渡的に回転数差および押し付け圧力の複雑かつ不安定な関数であること、トルクコンバータの伝達トルクが入り側回転数および回転数差の関数であるため、これを制御するには大きな慣性をもつエンジン軸の回転数を高速で制御しなくてはならないこと、などの理由による（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８７４６０号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のオートマチックトランスミッションでは、油圧クラッチの伝達トルクの不確定性もさることながら、変速用のトルクと駆動力用のトルクの和がエンジントルクである、という制約により、変速の応答性を上げようとすると過渡駆動力応答は悪くなり、過渡駆動力の応答を速くすると変速の応答性が下がる、というトレードオフが存在した。すなわち、エンジントルクの応答性を超える高速応答の変速を行わせるときには、変速中エンジントルクは一定とみなせるために、そのトルクから変速機内の回転要素の速度を変化させる、すなわち、運動エネルギーを変化させるための加減速トルクを差し引くため、残差である出力駆動トルクは必ず変化してしまうことになり、これが運転手に著しい違和感を感じさせるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動トルクの変動指令に対して速度比（変速比）と駆動トルクを短時間にて応答良く目標値に到達させることができ、併せて、燃費の向上効果を得ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、
主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータが二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータの回転速度により決定されるハイブリッド車両において、
主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を先に変化させ、遅れて出力駆動トルクを変化させる変速制御と駆動トルク制御との第１協調制御手段を設けた。
【０００７】
なお、第１協調制御手段に代え、主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を大きく変化させ、出力駆動トルクを小さく変化させる変速制御と駆動トルク制御との第２協調制御手段を設けるようにしても良い。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、モータのトルク応答はエンジンのトルク応答および人間の知覚に対して十分速いことを利用し、エンジントルク応答遅れおよび人間の知覚に違和感を及ぼさない期間は出力駆動トルクを増加させず（または、出力駆動トルクの増加を抑え）、バッテリの出力をもっぱら変速に用いることにより、速い変速を可能とさせる。これにより出力駆動トルクの変化に対して適した変速比にあらかじめ近づけることによって、遅れて要求される出力駆動トルクの増加を容易とし、併せて、エンジン動作点の燃費最適線からのずれが小さくなるので燃費向上効果を得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する実施の形態を、図示する第１実施例と第２実施例とに基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のハイブリッド車両の制御装置を示す全体システム図である。ハイブリッド駆動系を図１により説明すると、１はエンジン（主たるトルク源）、２は同軸多層モータ（補助的なトルク源である複数のモータ）、３はラビニョウ型複合遊星歯車列（二自由度の遊星歯車変速機構）、４は出力ギヤ（負荷）、５はカウンターギヤ、６はドライブギヤ、７はディファレンシャル、８、８はドライブシャフト、９はモータ＆ギヤケース、１０はエンジン出力軸、１１は第１モータジェネレータ出力軸、１２は第２モータジェネレータ出力軸、１３はモータ室、１４はギヤ室、１５はクラッチ、１６はハイブレーキ、１７はローブレーキである。
【００１１】
前記同軸多層モータ２は、モータ＆ギヤケース９に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、前記ステータＳの外側に配置し、図外の永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、前記ステータＳの内側に配置し、図外の永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、を同軸上に配置することで構成されている。以下、ステータＳ＋インナーロータＩＲを、第１モータジェネレータＭＧ１といい、ステータＳ＋アウターロータＯＲを、第２モータジェネレータＭＧ２という。
【００１２】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２リングギヤＲ２と、の５つの回転要素を有する。
【００１３】
そして、ハイブリッド駆動系は、前記第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸１０とをクラッチ１５を介して連結し、前記第１サンギヤＳ１と第１モータジェネレータ出力軸１１とを連結し、前記第２サンギヤＳ２と第２モータジェネレータ出力軸１２とを連結し、前記共通キャリヤＣに出力ギヤ４を連結することにより構成されている。
【００１４】
そして、前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、第１サンギヤＳ１と第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２と第２リングギヤＲ２によりダブルピニオン型遊星歯車が構成され、このダブルピニオン型遊星歯車は、共線図上で（Ｓ−Ｒ−ＣまたはＣ−Ｒ−Ｓ）配列となる。また、前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンＰ２と第２リングギヤＲ２によりシングルピニオン型遊星歯車が構成され、このシングルピニオン型遊星歯車は、共線図上で（Ｓ−Ｃ−ＲまたはＲ−Ｃ−Ｓ）配列となる。
【００１５】
このため、ラビニョウ型複合遊星歯車列３に連結されるエンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２と出力ギヤ４との４つの回転要素は、図２に示すように、共線図上において、第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結される。
【００１６】
ここで、共線図（速度線図）とは、遊星歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを、間隔がサンギヤとリングギヤの歯数比になるように配置したものである。なお、シングルピニオン型遊星歯車の場合は、サンギヤとリングギヤとが逆回転するため、キャリヤの回転速度軸が真ん中になるように配置し、ダブルピニオン型遊星歯車の場合は、サンギヤとリングギヤとが同回転するため、キャリヤの回転速度軸が外になるように配置する。
【００１７】
前記ハイブレーキ１６は、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度軸と一致する位置に配置され、締結により変速比をオーバードライブ側のハイ変速比に固定する（図２参照）。第１実施例のハイブレーキ１６は、第１サンギヤＳ１をモータ＆ギヤケース９に固定可能とする位置に配置している。
【００１８】
前記ローブレーキ１７は、共線図上で出力ギヤ４の回転速度軸と第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度軸との間の位置に配置され、締結により変速比をアンダードライブ側のロー変速比に固定する（図２参照）。第１実施例のローブレーキ１７は、第１リングギヤＲ１をモータ＆ギヤケース９に固定可能とする位置に配置している。
【００１９】
前記出力ギヤ４からの出力回転及び出力トルクは、カウンターギヤ５→ドライブギヤ６→ディファレンシャル７を経過し、ドライブシャフト８、８から図外の駆動輪へ伝達される。
【００２０】
次に、ハイブリッド車両の制御系構成を図１により説明すると、２１はエンジンコントローラ、２２はスロットルバルブアクチュエータ、２３はモータコントローラ、２４はインバータ、２５はバッテリ、２６はハイブリッドコントローラ、２７はアクセル開度センサ、２８は車速センサ、２９はモータ温度センサ、３０はエンジン回転数センサである。
【００２１】
前記エンジンコントローラ２１は、ハイブリッドコントローラ２６からの指令に応じてエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅを制御する指令をスロットルバルブアクチュエータ２２へ出力する。すなわち、エンジン回転数センサ３０からのエンジン回転数検出値をフィードバック情報としてスロットルバルブを開閉制御する。
【００２２】
前記モータコントローラ２３は、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎ１とトルクＴ１と第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ２とトルクＴ２をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ２４へ出力する。
【００２３】
前記インバータ２４は、前記同軸多層モータ３のステータＳのコイルに接続され、モータコントローラ２３からの指令により、インナーロータＩＲへの駆動電流とアウターロータＯＲへの駆動電流（一方が三相交流、他方が六相交流）とを複合させた複合電流を作り出す。このインバータ２４にはバッテリ２５が接続されている。
【００２４】
前記ハイブリッドコントローラ２６は、アクセル開度センサ２７、車速センサ２８、モータ温度センサ２９、エンジン回転数センサ３０等からのセンサ信号を入力して所定の演算処理を行う。このハイブリッドコントローラ２６には、前記エンジンコントローラ２１に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力すると共に、前記モータコントローラ２３に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する変速制御と駆動トルクとの協調制御プログラムが組み込まれている。
【００２５】
なお、ハイブリッドコントローラ２６とエンジンコントローラ２１、および、ハイブリッドコントローラ２６とモータコントローラ２３とは、それぞれ双方向通信線により接続されている。
【００２６】
次に、第１実施例で採用したハイブリッド駆動系の特徴点について述べる。
（１）同軸多層モータの採用
モータジェネレータとして２ロータ・１ステータの同軸多層モータ２を採用したことで、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線とに２つの磁力線が作られ、コイル及びインバータ２４を２つのインナーロータＩＲとアウターロータＯＲに対し共用できる。そして、インナーロータＩＲに対する電流とアウターロータＯＲに対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイルに印加することにより、２つのロータＩＲ、ＯＲをそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの同軸多層モータ２であるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせたものとして使える。
【００２７】
よって、例えば、それぞれにロータとステータを持つ２個の独立したモータジェネレータを設ける場合に比べ、コスト（部品点数低減、インバータ電流定格低減、磁石低減）・サイズ（同軸構造による小型化、インバータサイズ低減）・効率（鉄損低減・インバータ損失低減）の面で有利にすることができる。
【００２８】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持つため、例えば、第１実施例のように、ハイブリッド車のトルク源に同軸多層モータ２を採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的、或いは、効率的な組み合わせを選択することができる。
【００２９】
（２）ラビニョウ型複合遊星歯車列の採用
第１実施例装置のように、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素を有するハイブリッド駆動系には、４要素を連結するために少なくとも４つの回転要素を有するものであれば様々な遊星歯車機構を採用することができる。
【００３０】
しかし、多数の遊星歯車機構が考えられる中で、遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入でき、かつ、軸方向寸法が短くなりコンパクトな遊星歯車機構とすることができるという理由により、ラビニョウ型複合遊星歯車列３を採用した。
【００３１】
すなわち、ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、２列の遊星歯車の幅寸法でありながら、４つの遊星歯車（２つの平行な縦方向遊星歯車と２つのクロスする前後方向遊星歯車）の組み合わせを実現しているため、例えば、４つの遊星歯車を軸方向に配列するのに比べて大幅に軸方向寸法が短縮される。
【００３２】
（３）同軸多層モータとラビニョウ型複合遊星歯車列の適合性
ハイブリッド駆動系に対し同軸多層モータ２とラビニョウ型複合遊星歯車列３を適用した場合、下記に列挙するメリットがある。
【００３３】
▲１▼互いに同軸構造であるため、同軸多層モータ２の出力軸１１、１２と、ラビニョウ型複合遊星歯車列３の両サンギヤＳ１、Ｓ２とを、例えば、スプライン嵌合にて簡単に連結できるというように、組み合わせ相性が非常に良く、スペース・コスト・重量の面で極めて有利である。
【００３４】
▲２▼同軸多層モータ２の一方を放電（モータ）として用い、他方を発電（ジェネレータ）として用いた場合、１つのインバータ２４を介してモータ電流を制御することも可能であり、バッテリ２５からの持ち出しを少なくすることができる。例えば、ダイレクト配電制御モードの場合、理論上、バッテリ２５からの持ち出しをゼロにすることができる。
【００３５】
▲３▼同軸多層モータ２の両方を放電（モータ）として用いた場合、駆動範囲を広くとることができる。すなわち、２つのモータパワーを掛け合わせた値がパワー最大値（一定値）以下の全ての領域を駆動可能範囲とし、一方のモータが小パワーで、他方のモータが大パワーという組み合わせで用いることもできる。
【００３６】
次に、作用を説明する。
【００３７】
［変速制御と駆動トルクとの協調制御処理］
図３は第１実施例のハイブリッドコントローラ２６の協調制御部にて実行される変速制御と駆動トルクとの協調制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（第１協調制御手段）。
【００３８】
ステップＳ１では、アクセル開度センサ２７からアクセル開度ＡＰＳ、車速センサ２８から車速Ｖｓｐが読み込まれ、ステップＳ２へ移行する。
【００３９】
ステップＳ２では、後述するダイレクト配電モードにより、エンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅと、モータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２が決定され、ステップＳ２３へ移行する。
【００４０】
ステップＳ３では、今回演算された目標駆動トルクＴｏ^〜 _ｎと、前回演算された目標駆動トルクＴｏ^〜 _ｎ−１との差の絶対値が駆動トルク変動しきい値α以上であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ６へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４へ移行する。
【００４１】
ステップＳ４では、ステップＳ３による駆動トルクの変動が小さいという判断に基づき、ステップＳ２で決定されたエンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅを得る指令がエンジンコントローラ２１に対し出力され、ステップＳ５へ移行する。
【００４２】
ステップＳ５では、ステップＳ２で決定されたモータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２を得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ＲＥＴＵＲＮへ移行する。
【００４３】
ステップＳ６では、ステップＳ３による駆動トルクの変動が大きいという判断に基づき、ステップＳ２で決定されたエンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅを得る指令がエンジンコントローラ２１に対し出力され、ステップＳ７へ移行する。
【００４４】
ステップＳ７では、ステップＳ２で決定されたモータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２のうち、モータ回転数Ｎ１，Ｎ２を得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ステップＳ８へ移行する。
【００４５】
ステップＳ８では、エンジン回転数センサ３０からの入力回転数と車速センサ２８からの出力回転数との比により演算にて求められる実変速比ｉが、ステップＳ２で求めたエンジン回転数Ｎｅと出力軸回転数Ｎｏとの比による目標変速比ｉ^＊に一致しているか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ９へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ７へ戻る。
【００４６】
ステップＳ９では、ステップＳ８による変速完了判断に基づいて、ステップＳ２で決定されたモータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２のうち、モータトルクＴ１，Ｔ２を得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ＲＥＴＵＲＮへ移行する。
【００４７】
［エンジン動作点及びモータ動作点の決定］
まず、「ダイレクト配電制御モード」とは、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２の一方を放電とし他方を発電として用い、両者ＭＧ１、ＭＧ２の収支がゼロとなるようにそれぞれの回転数Ｎ１、Ｎ２とトルクＴ１、Ｔ２を決めて制御する制御モードをいう。
【００４８】
このダイレクト配電制御モードを説明すると、図４はダイレクト配電制御ブロック図であり、５０は目標駆動トルク決定部、５１は出力軸回転数算出部、５２は目標パワー算出部、５３は目標エンジンパワー算出部、５４は最適燃費エンジン回転数決定部、５５はエンジン動作点算出部、５６はモータ動作点算出部である。
【００４９】
前記目標駆動トルク決定部５０は、アクセル開度検出値ＡＰＳと車速検出値Ｖｓｐと図示するような目標駆動トルクマップとに基づいて、目標駆動トルクＴｏ^〜を決定する。
【００５０】
前記出力軸回転数算出部５１は、車速検出値Ｖｓｐと変換係数Ｋ１とを用いて出力軸回転数Ｎｏを算出する。
【００５１】
前記目標パワー算出部５２は、目標駆動トルク決定部５０からの目標駆動トルクＴｏ^〜と、出力軸回転数算出部５１からの出力軸回転数Ｎｏと、変換係数Ｋ２とを用いて目標パワーＰｏ^〜を算出する。
【００５２】
前記目標エンジンパワー算出部５３は、目標パワーＰｏ^〜と、メカ効率ηｍとを用いて、目標エンジンパワーＰｅ^〜を算出する。
【００５３】
前記最適燃費エンジン回転数決定部５４は、目標エンジンパワーＰｅ^〜と、最適燃費線と等パワー線によるエンジン出力マップを用いて、最適燃費エンジン回転数Ｎｅαを決定する。
【００５４】
前記エンジン動作点算出部５５は、最適燃費エンジン回転数Ｎｅαをエンジン回転数Ｎｅとし、目標エンジンパワーＰｅ^〜とエンジン回転数ＮｅによりエンジントルクＴｅを算出する。
【００５５】
前記モータ動作点算出部５６は、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ、エンジントルクＴｅを入力し、
後述の（１）式〜（５）式のバランス式において、（４）式のバッテリパワーＰｂを、Ｐｂ＝０として、連立運動方程式を解くことにより、ダイレクト配電制御モードでのモータ動作点（Ｎ１、Ｔ１、Ｎ２、Ｔ２）を算出する。
【００５６】
まず、図１のハイブリッド駆動系において、エンジン１から出力ギヤ４までのギヤ比を１とし、エンジン１から第１モータジェネレータＭＧ１までのギヤ比をαとし、出力ギヤ４から第２モータジェネレータＭＧ２までのギヤ比をβと定義する（図２参照）。
タイヤ出力の目標とする出力トルクＴｏを指定すると、これを達成するように目標とする変速比ｉ、第１モータトルクＴ１、第２モータトルクＴ２、第１モータ回転数Ｎ１、第２モータ回転数Ｎ２、エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅが設定される。このとき、出力トルクＴｏ、エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ、変速比ｉ（＝Ｎｅ／Ｎｏ）は、図４に示すように、トルクマップ等により決定されるので、その時、
各モータ回転数Ｎ１、Ｎ２は、
Ｎ１＝Ｎｅ＋α（Ｎｅ−Ｎｏ）．．．（１）
Ｎ２＝Ｎｏ−β（Ｎｅ−Ｎｏ）．．．（２）
の式により表される。
また、共線図上のバランスは、各モータトルクＴ１、Ｔ２とすると、下記の式で表すことができる。
トルク上下方向のバランス
Ｔｏ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｅ．．．（３）
モータパワーのバランス
Ｎ１・Ｔ１＋Ｎ２・Ｔ２＝Ｐｂ．．．（４）
エンジン回りのレバー回転方向のトルクバランス
αＴ１＋Ｔｏ＝（１＋β）Ｔ２．．．（５）
の式により表される。
これら（１）式〜（５）式（Ｅ−ＩＶＴバランス式）において、（４）式のバッテリパワーＰｂを、Ｐｂ＝０として、連立運動方程式を解くと、
Ｔ１＝｛Ｎ２・Ｔｅ｝／｛β・Ｎ１＋（α＋１）・Ｎ２｝．．．（６）
Ｔ２＝｛Ｎ１・Ｔｅ｝／｛β・Ｎ１＋（α＋１）・Ｎ２｝．．．（７）
となる。つまり、（１）、（２）、（６）、（７）式により、ダイレクト配電制御モードでのモータ動作点（Ｎ１、Ｔ１、Ｎ２、Ｔ２）が算出される。
【００５７】
よって、ダイレクト配電走行モードでの共線図は、図２に示すようになり、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎ１と、第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ２とを制御することにより、剛体レバーが移動し、アンダードライブからオーバードライブまでの広い変速比を達成することができる。そして、理論上はバッテリ負荷をゼロとし、良好な燃費性能を確保することができる。さらに、ダイレクト配電制御モードでは、下記に列挙するようなメリットを持つ。
▲１▼モータ動作点（第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ１、Ｎ２とトルクＴ１、Ｔ２）をバランス式により簡単に計算できる。
▲２▼モータパワー（＝モータ通過パワー）が「ゼロ」となる変速比が２点（例えば、１／変速比＝約０．６の近傍と、１／変速比＝約１．５の近傍）ある。
▲３▼ロー側ほどモータトルクが大きくなる。つまり、電気的な最ロー側変速比は、モータトルクＴ１、Ｔ２によって決定される。
▲４▼エンジン１が低出力時には、モータトルクＴ１、Ｔ２及び回転数Ｎ１、Ｎ２の両面で制限を受けることがなく、変速レンジを非常にワイドにとることができる。
【００５８】
［変速制御と駆動トルクとの関係］
独立なトルク源を三つ、すなわち、エンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２を持つ電気変速機付きのハイブリッド車両において、これら三つのトルクを制御することにより、駆動力の応答と変速の応答とを独立に制御調整できる。そのうち、エンジントルクの応答は相対的に低速であり、高速の変速を行わせるときには一定の出力トルクとみなせるので、残る二つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクを制御する。このとき、
（１）変速による回転系の運動エネルギーの増減（パワー）、
（２）出力駆動力により系外に散逸するパワー（出力パワー）、
（３）一定のエンジントルクと変速の際のエンジン回転数の積（入力パワー）、
（４）複数のモータによりバッテリから消費されるパワー、
がバランスすることになる。
【００５９】
通常の運転手による出力駆動トルク指令の変化のうち、例えば、キックダウンと呼ばれる出力駆動トルク指令の急増についてみると、出力駆動トルクを大きくすることは上記（２）の系外に散逸するパワーを大きくすることになる。このとき、通常の変速機構では、キックダウン指令が発生した直後、エンジン回転数を大きくするような変速（ローシフト）と出力駆動トルクの増加が指令されることになる。エンジン回転数を高くする変速（ローシフト）では変速機構の回転エネルギーの総和は大きくなるので、このエネルギー増加分のパワーと、出力駆動トルクの増加による系外への散逸パワー増加分を、バッテリがモータを介して供給することになる。このとき、バッテリのパワー制約により、出力駆動トルクの増加を大きくすれば速い変速が不可能となる。
【００６０】
具体的に説明すると、目標駆動トルクが変化するとき、何らかの手段で適切な変速比を設定する過程で、適切な変速比が変化する。例えば、第１実施例のように主たるトルク源がエンジン１である場合、図４のエンジン出力マップに示すように、最適効率線がエンジン回転数−トルクカーブ上の線で決まっており、エンジン効率を最適に保つための変速比を決定する手段がある。つまり、図４において、運転者によるアクセル操作に表れる「駆動トルク要求」が変化すると、目標エンジンパワーＰｅ^〜が変化し、エンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅの最適な組み合わせが算出され、エンジン回転数と車速（出力軸回転数）とで決まる「最適な変速比（目標変速比ｉ^＊）」が変化する。ところで、目標変速比ｉ^＊が変化すると、これに応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクＴ１，Ｔ２を増減して変速比を変更する。ここで、エンジントルクＴｅの応答は、モータトルクＴ１，Ｔ２に比べて遅いので、この期間では一定であるとする。このとき、駆動トルクも変化させると、エンジントルクＴｅの応答は遅く変化が無視できるとすれば、駆動トルクの変化もモータトルクＴ１，Ｔ２の増減でまかなわなくてはならず、変速比を変更するためのモータトルクＴ１，Ｔ２が不足し、速い変速が不可能となる。
【００６１】
［変速制御と駆動トルクとの協調制御作用］
これに対し、本発明の第１実施例においては、モータのトルク応答はエンジンのトルク応答および人間の知覚に対して十分速いことを利用し、エンジントルク応答遅れおよび人間の知覚に違和感を及ぼさない期間は出力駆動トルクを増加させず、バッテリ２５の出力をもっぱら変速に用いることにより、速い変速を可能とさせる。これにより出力駆動トルクの変化に対して適した変速比にあらかじめ近づけることによって、遅れて要求される出力駆動トルクの増加を容易とし、併せて、エンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅの燃費最適線からのずれが小さくなるので燃費向上効果を得る。
【００６２】
すなわち、目標駆動トルクの変化幅が駆動トルク変動しきい値α以上である場合、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れとなり、モータトルクＴ１，Ｔ２を得る指令の出力に先行して、モータ回転数Ｎ１，Ｎ２を得る指令が出力され、先に変速比を目標変速比ｉ^＊に一致させる制御が実行される。そして、ステップＳ８にて実変速比ｉが目標変速比ｉ^＊に一致している、つまり、変速が完了であると判断されると、ステップＳ９へ進んでモータトルクＴ１，Ｔ２を得る指令が出力されることになる。
【００６３】
図５に、駆動トルクと変速比とを同時に変えようとしたときの挙動を示す。アクセルペダルが踏まれた直後、エンジントルクはゆっくりと応答する。これに対しモータ１トルクとモータ２トルクは即座に応答するが、それぞれ（あるいは一方が）リミットされる。このトルクが変速と駆動トルク補償とに用いられているため、変速速度は遅く駆動トルクも十分に補償できない。
【００６４】
これに対し、図６に、本発明の第１実施例による、変速比を先に変化させ、次に駆動トルクを変化させるようにした場合の挙動を示す。高速の変速を行う場合、図５の従来技術と同様、モータトルクはそれぞれ（あるいは一方が）リミットされる。このトルクがすべて変速にのみ用いられるため、変速比は図５の従来技術と比べて短時間に目標値に到達する。図６ではその後、駆動トルクを変化させている。変速が終了しているため、モータトルクＴ１，Ｔ２をすべてエンジントルクＴｅの応答遅れ補償に用いることができ、駆動トルクは出力される。その後エンジントルクＴｅが応答するので、モータトルクＴ１，Ｔ２による補償分は徐々に減っていく。このように、先に変速を完了したほうが、モータトルクＴ１，Ｔ２の即応性を生かした高速な変速をすることができる。
【００６５】
このように、第１実施例においては、目標駆動トルクＴｏ^〜が変化した場合に即座に変速比変更を開始するが、駆動トルクについてはしばらくの間据え置くため、駆動トルクの増加に伴う系外へのパワーの増加なしに、補助的なトルク源のモータトルクをすべて変速比変更に利用することができ、すばやい変速が可能となる。駆動トルクを即座に変化させた場合に比べて、その駆動トルクを出すのに適した変速比になるのが速いため、変速が終了するまでの期間が長くその期間駆動力が不足する、駆動トルクが出てもその期間燃費が悪くなる、などの課題を回避することができる。さらに、過渡的な状態が短く、エンジン状態がすぐに安定するので、従来技術に比べて燃費向上のメリットがある。
【００６６】
次に、効果を説明する。
第１実施例のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６７】
（１）主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ回転数Ｎ１，Ｎ２により決定されるハイブリッド車両において、主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を先に変化させる変速制御と、遅れて出力駆動トルクを変化させる駆動トルク制御との第１協調制御手段を設けたため、駆動トルクの変動指令に対して速度比（変速比）と駆動トルクを短時間にて応答良く目標値に到達させることができ、併せて、燃費の向上効果を得ることができる。
【００６８】
（２）前記第１協調制御手段は、先に行われる変速制御により実変速比ｉが目標変速比ｉ^＊に達するまでの時間を遅れ時間とし、遅れ時間経過後、速やかにモータトルクＴ１，Ｔ２を得る駆動トルク制御を実行するようにしたため、例えば、タイマー管理により変速制御から駆動トルク制御への移行を行う場合に比べ、早すぎることも遅すぎることもない最適なタイミングで行うことができ、変速比と駆動トルクを高応答性により極めて短時間にて目標値に到達させることができる。
【００６９】
（３）前記二自由度の浮遊歯車変速機構を、エンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２と出力ギヤ４との４要素が、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結されたラビニョウ型複合遊星歯車列３とし、前記エンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２のそれぞれの回転数Ｎｅ，Ｎ１，Ｎ２とトルクＴｅ，Ｔ１，Ｔ２であらわされる動作点は、前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入し、バッテリパワーＰｂをゼロとしたときに共線図上において剛体レバーのバランス式が成立するように決められるため、アンダードライブからオーバードライブまでの広い変速比を達成することができると共に、理論上はバッテリ負荷をゼロとし、良好な燃費性能を確保することができる。
【００７０】
（４）第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２を、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、ステータＳの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、ステータＳの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、ステータＳのコイルに接続され、インナーロータＩＲへの駆動電流とアウターロータＯＲへの駆動電流とを複合させた複合電流を作り出すインバータ２４と、該インバータ２４に接続されたバッテリ２５と、を備えた同軸多層モータ２としたため、それぞれにロータとステータを持つ２個の独立したモータジェネレータを設ける場合に比べ、コスト（部品点数低減、インバータ電流定格低減、磁石低減）・サイズ（同軸構造による小型化、インバータサイズ低減）・効率（鉄損低減・インバータ損失低減）の面で有利にすることができる。
【００７１】
（５）遊星歯車機構を、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合うリングギヤＲ２との５つの回転要素を有するラビニョウ型複合遊星歯車列３とし、第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸１０とをクラッチ１５を介して連結し、第１サンギヤＳ１と第１モータジェネレータ出力軸１１とを連結し、第２サンギヤＳ２と第２モータジェネレータ出力軸１２とを連結し、共通キャリヤＣに出力ギヤ４（Ｏｕｔ）を連結することにより、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結したため、遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入でき、かつ、軸方向寸法が短くなりコンパクトな遊星歯車機構とすることができる。
【００７２】
（第２実施例）
この第２実施例は、駆動トルクの変動指令に対して、変速比を先に変化させ遅れて出力駆動トルクを変化させる第１協調制御手段に代え、駆動トルクの変動指令に対して、変速比を大きく変化させ、出力駆動トルクを小さく変化させる第２協調制御手段を採用した例である。なお、構成的には、第１実施例装置と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７３】
次に、作用を説明する。
【００７４】
［変速制御と駆動トルクとの協調制御処理］
図７は第２実施例のハイブリッドコントローラ２６の協調制御部にて実行される変速制御と駆動トルクとの協調制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（第２協調制御手段）。
【００７５】
ステップＳ２１では、アクセル開度センサ２７からアクセル開度ＡＰＳ、車速センサ２８から車速Ｖｓｐが読み込まれ、ステップＳ２へ移行する。
【００７６】
ステップＳ２２では、上記ダイレクト配電モードにより、エンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅと、モータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２が決定され、ステップＳ２３へ移行する。
【００７７】
ステップＳ２３では、今回演算された目標駆動トルクＴｏ^〜 _ｎと、前回演算された目標駆動トルクＴｏ^〜 _ｎ−１との差の絶対値が駆動トルク変動しきい値α以上であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ２６へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ２４へ移行する。
【００７８】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３による駆動トルクの変動が小さいという判断に基づき、ステップＳ２２で決定されたエンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅを得る指令がエンジンコントローラ２１に対し出力され、ステップＳ２５へ移行する。
【００７９】
ステップＳ２５では、ステップＳ２２で決定されたモータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２を得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ＲＥＴＵＲＮへ移行する。
【００８０】
ステップＳ２６では、ステップＳ２３による駆動トルクの変動が大きいという判断に基づき、ステップＳ２２で決定されたエンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅを得る指令がエンジンコントローラ２１に対し出力され、ステップＳ２７へ移行する。
【００８１】
ステップＳ２７では、ステップＳ２で決定されたモータ動作点Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２のうち、モータ回転数Ｎ１，Ｎ２を得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ステップＳ２８へ移行する。
【００８２】
ステップＳ２８では、ステップＳ２で決定されたモータトルクＴ１，Ｔ２が現在値よりも大きい場合には、前回のモータトルクＴ１_ｎ−１，Ｔ２_ｎ−１に一定値△Ｔを加算した値、また、ステップＳ２で決定されたモータトルクＴ１，Ｔ２が現在値よりも小さい場合には、前回のモータトルクＴ１_ｎ−１，Ｔ２_ｎ−１から一定値△Ｔを減算した値が、今回のモータトルクＴ１_ｎ，Ｔ２_ｎとされ、今回のモータトルクＴ１_ｎ，Ｔ２_ｎを得る指令がモータコントローラ２３に対し出力され、ステップＳ２８へ移行する。
【００８３】
ステップＳ２９では、今回のモータトルクＴ１_ｎ，Ｔ２_ｎがそれぞれステップＳ２で決定されたモータトルクＴ１，Ｔ２以上であるか否かが判断され、ＮＯの場合はステップＳ３０へ移行し、ＹＥＳの場合はＲＥＴＵＲＮへ移行する。
【００８４】
ステップＳ３０では、今回のモータトルクＴ１_ｎ，Ｔ２_ｎがそれぞれ前回のモータトルクＴ１_ｎ−１，Ｔ２_ｎ−１と書き換えられる。
【００８５】
［変速制御と駆動トルクとの協調制御作用］
本発明の第２実施例においては、モータのトルク応答はエンジンのトルク応答および人間の知覚に対して十分速いことを利用し、エンジントルク応答遅れおよび人間の知覚に違和感を及ぼさない期間は出力駆動トルクの増加を小さく抑え、バッテリ２５の出力のほとんどを変速に用いることにより、速い変速を可能とさせる。これにより出力駆動トルクの変化に対して適した変速比にあらかじめ近づけることによって、遅れて要求される出力駆動トルクの増加を容易とし、併せて、エンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅの燃費最適線からのずれが小さくなるので燃費向上効果を得る。
【００８６】
すなわち、目標駆動トルクの変化幅が駆動トルク変動しきい値α以上である場合、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２６→ステップＳ２７へと進む流れとなり、エンジン動作点Ｎｅ，Ｔｅ及びモータ回転数Ｎ１，Ｎ２を得る指令が出力される。そして、ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３０にて、少しづつ指令値が変化しながら所定の時間を要して最終的にモータトルクＴ１，Ｔ２を得る指令が出力されることになる。
【００８７】
よって、この第２実施例においても、高速の変速を行う場合、図５の従来技術と同様、モータトルクはそれぞれ（あるいは一方が）リミットされる。このトルクがほとんど変速にのみ用いられるため、変速比は図５の従来技術と比べて短時間に目標値に到達する。そして、変速が終了すると、モータトルクＴ１，Ｔ２をすべてエンジントルクＴｅの応答遅れ補償に用いることができ、駆動トルクは出力される。その後エンジントルクＴｅが応答するので、モータトルクＴ１，Ｔ２による補償分は徐々に減っていく。このように、先に変速を完了したほうが、モータトルクＴ１，Ｔ２の即応性を生かした高速な変速をすることができる。
【００８８】
このように、第２実施例においては、目標駆動トルクＴｏ^〜が変化した場合に即座に変速比変更を開始するが、駆動トルクについては増減を緩やかにするため、駆動トルクの急激な増加に伴う系外へのパワーの増加を抑え、補助的なトルク源のモータトルクをほとんど変速比変更に利用することができ、すばやい変速が可能となる。駆動トルクを即座に変化させた場合に比べて、その駆動トルクを出すのに適した変速比になるのが速いため、変速が終了するまでの期間が長くその期間駆動力が不足する、駆動トルクが出てもその期間燃費が悪くなる、などの課題を回避することができる。さらに、過渡的な状態が短く、エンジン状態がすぐに安定するので、従来技術に比べて燃費向上のメリットがある。
【００８９】
加えて、第１実施例では駆動トルクの応答が通常より遅れ、感覚の鋭い運転者の場合は違和感を感じるが、第２実施例の適用においては、駆動トルクが目標駆動トルクの変更直後から変化しているので、まったく変化しない機関が存在する場合に比べ違和感が小さくなるという利点がある。
【００９０】
次に、効果を説明する。
第２実施例のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００９１】
（６）主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ回転数Ｎ１，Ｎ２により決定されるハイブリッド車両において、主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を大きく変化させる変速制御と、出力駆動トルクを小さく変化させる駆動トルク制御との第２協調制御手段を設けたため、駆動トルクの変動指令に対して速度比（変速比）と駆動トルクを短時間にて応答良く目標値に到達させることができ、併せて、燃費の向上効果を得ることができる。
【００９２】
（７）前記第２協調制御手段は、駆動トルクの変動指令に対して、変速制御と駆動トルク制御を同時に実行するが、変速制御側では速度比（変速比）の最終目標値を指令値とし、駆動トルク制御側では一定時間毎の駆動トルク変化幅を小さい幅に抑えたトルク変化抑制値を指令値とするようにしたため、駆動トルクが目標駆動トルクの変更直後から変化しているので、感覚の鋭い運転者であっても違和感を感じることがない。
【００９３】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９４】
第１実施例及び第２実施例では、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとして、共通ステータと２つのロータにより外観上は１つのモータジェネレータであるが、機能上は２つのモータジェネレータを達成する同軸多層モータ２の適用例を示したが、２つの独立した交流モータジェネレータや直流モータジェネレータを用いたものであっても良い。
【００９５】
第１実施例及び第２実施例では、遊星歯車機構として、ラビニョウ型複合遊星歯車列３の適用例を示したが、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素を連結するため、少なくとも４つの回転要素を有する遊星歯車により構成される機構であれば、ラビニョウ型複合遊星歯車列３に限られることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のハイブリッド車両の制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例装置のダイレクト配電制御モードでの共線図である。
【図３】第１実施例装置におけるハイブリッドコントローラの協調制御部にて実行される変速制御と駆動トルクとの協調制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施例装置のハイブリッドコントローラにおけるダイレクト配電制御モードでのモータ制御ブロック図である。
【図５】駆動トルクと変速比を同時に変えようとしたときのアクセルペダル、駆動力指令・実績、変速比指令・実績、エンジントルク、モータ１トルク、モータ２トルクを示すタイムチャートである。
【図６】変速比を先に変化させ次に駆動力を変えたときのアクセルペダル、駆動力指令・実績、変速比指令・実績、エンジントルク、モータ１トルク、モータ２トルクを示すタイムチャートである。
【図７】第２実施例装置におけるハイブリッドコントローラの協調制御部にて実行される変速制御と駆動トルクとの協調制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン（主たるトルク源）
２同軸多層モータ（補助的なトルク源である複数のモータ）
３ラビニョウ型複合遊星歯車列（二自由度の遊星歯車変速機構）
４出力ギヤ（負荷）
５カウンターギヤ
６ドライブギヤ
７ディファレンシャル
８，８ドライブシャフト
９モータ＆ギヤケース
１０エンジン出力軸
１１第１モータジェネレータ出力軸
１２第２モータジェネレータ出力軸
１３モータ室
１４ギヤ室
１５クラッチ
１６ハイブレーキ
１７ローブレーキ
２１エンジンコントローラ
２２スロットルバルブアクチュエータ
２３モータコントローラ
２４インバータ
２５バッテリ
２６ハイブリッドコントローラ
２７アクセル開度センサ
２８車速センサ
２９モータ温度センサ
３０エンジン回転数センサ

Claims

主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータが二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータの回転速度により決定されるハイブリッド車両において、
主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を先に変化させる変速制御と、遅れて出力駆動トルクを変化させる駆動トルク制御との第１協調制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１協調制御手段は、先に行われる変速制御により速度比（変速比）が目標値に達するまでの時間を遅れ時間とし、遅れ時間経過後、速やかに駆動トルク制御を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記二自由度の浮遊歯車変速機構を、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素が、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結された遊星歯車機構とし、
前記エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのそれぞれの回転数とトルクであらわされる動作点は、前記遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入し、バッテリパワーをゼロとしたときに共線図上において剛体レバーのバランス式が成立するように決められることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータは、コイルを巻いた固定電機子としてのステータと、ステータの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータと、ステータの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータと、ステータのコイルに接続され、インナーロータへの駆動電流とアウターロータへの駆動電流とを複合させた複合電流を作り出すインバータと、該インバータに接続されたバッテリと、を備えた同軸多層モータであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項２または請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記遊星歯車機構を、互いに噛み合う第１ピニオンと第２ピニオンを支持する共通キャリヤと、第１ピニオンに噛み合う第１サンギヤと、第２ピニオンに噛み合う第２サンギヤと、第１ピニオンに噛み合う第１リングギヤと、第２ピニオンに噛み合う第２リングギヤとの５つの回転要素を有するラビニョウ型複合遊星歯車列とし、
前記第２リングギヤとエンジン出力軸とをクラッチを介して連結し、前記第１サンギヤと第１モータジェネレータ出力軸とを連結し、前記第２サンギヤと第２モータジェネレータ出力軸とを連結し、前記共通キャリヤに出力部材を連結することにより、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
主たるトルク源と、補助的なトルク源である複数のモータが二自由度の浮遊歯車変速機構に接続されていて、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）が補助的な複数のモータの回転速度により決定されるハイブリッド車両において、
主たるトルク源のトルク応答が補助的なトルク源のトルク応答に対して遅い場合に、駆動トルクの変動指令に対して、主たるトルク源と負荷との速度比（変速比）を大きく変化させる変速制御と、出力駆動トルクを小さく変化させる駆動トルク制御との第２協調制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項６に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記第２協調制御手段は、駆動トルクの変動指令に対して、変速制御と駆動トルク制御を同時に実行するが、変速制御側では速度比（変速比）の最終目標値を指令値とし、駆動トルク制御側では一定時間毎の駆動トルク変化幅を小さい幅に抑えたトルク変化抑制値を指令値とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。