JP2010173583A - ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駐車状態におけるエンジン始動または停止に際して発生する歯打ち音を十分に抑制することができるハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】駐車状態であるか否かを判定する駐車中判定手段６０と、エンジン２６の始動要求または停止要求が出力されたか否かを判定するエンジン始動停止要求判定手段５６と、駐車状態であると判定され且つエンジン２６の始動要求または停止要求が出力されていると判定された場合においてエンジン２６の始動または停止動作中は出力軸１６をロック状態とする出力軸ロック制御手段６２とを含むことから、駆動源１２の脈動トルクによりパーキングギヤ２２または上記遊星歯車装置の噛合歯に振動荷重が加わっても出力軸１６がロック状態とされることで上記噛合歯の歯面同士の打ち合いが抑制されるので、歯打ち音を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを有する駆動源の出力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路と、電動機の出力を遊星歯車式の自動変速機を介して駆動輪へ伝達する動力伝達経路とを並列に備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、上記エンジン始動時または停止時において発生する歯打ち音を抑制する技術に関するものである。

少なくともエンジンを有する駆動源と、複数の係合装置を選択的に作動させることによって複数段のギヤ段を成立させる遊星歯車式の自動変速機と、その自動変速機を介して駆動輪に連結された電動機と、その自動変速機の出力軸に固定され、駐車指令が出力された場合にパーキングロックポールと噛み合うパーキングギヤとを備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたものがそれである。

特開２００５−２９７９４８号公報

ところで、上記従来のハイブリッド車両用駆動装置では、パーキングギヤとパーキングロックポールとが連結された駐車状態においてエンジンが始動または停止される際に、駆動源から出力されるトルクの脈動によりパーキングギヤまたは自動変速機の遊星歯車装置の噛合歯に激しい振動荷重が加わり、それら噛合歯が相互に振動することでそれらの歯面同士が互いに打ち合うことによる歯打ち音が発生することがある。そのため、従来のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置では、自動変速機において所定の変速段例えば最低速変速段を成立させた状態で電動機から所定のトルクを出力し、上記パーキングギヤおよびパーキングロックポールの噛合歯同士または上記遊星歯車装置の噛合歯同士を所定のトルクで押し付けることにより、それら噛合歯の振動を抑制して上記歯打ち音を抑制する制御が行われる。

しかしながら、上記制御が行われても、ある特定の条件下においては十分に上記歯打ち音を抑制することができないという問題があった。すなわち、例えば、車両が例えば登坂路面などで駐車状態とされた場合にその車両の自重に起因して駆動輪から伝達部材に伝達されるトルクが前記電動機から出力される所定のトルクを打ち消すように作用すること等により、前記パーキングギヤおよびパーキングロックポールの噛合歯同士の押し付けが解除される或いは弱くなることがあり、そのために、十分に歯打ち音を抑制することができないという問題があった。

それに対して、例えば登坂路面などで駐車状態とされた場合であっても上記噛合歯同士の押し付けが解除されないほどの大きなトルクを電動機から出力させることも考えられるが、これにより、平坦路面においてはパーキングギヤのロックを解除する際にショックやガタ打ち音が発生するという問題が生じる。また、上記電動機の出力トルクの増大によりインバータ素子の加熱や電動機での損失増加といった弊害も発生する。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、駐車状態におけるエンジン始動または停止に際して発生する歯打ち音を十分に抑制することができるハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）少なくともエンジンを有する駆動源と、複数の係合装置を選択的に作動させることによって複数段のギヤ段を成立させる遊星歯車式の自動変速機と、その自動変速機を介して駆動輪に連結された電動機と、その自動変速機の出力軸に固定され、駐車指令が出力された場合にパーキングロックポールと噛み合うパーキングギヤとを備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置であって、（２）前記パーキングギヤと前記パーキングロックポールとが噛み合う駐車状態であるか否かを判定する駐車中判定手段と、（３）前記エンジンの始動要求または停止要求が出力されたか否かを判定するエンジン始動停止要求判定手段と、（４）前記駐車中判定手段により駐車状態であると判定され且つ前記エンジン始動停止要求判定手段により前記エンジンの始動要求または停止要求が出力されたと判定された場合に、その始動要求または該停止要求に伴うエンジンの始動動作中または停止動作中は前記複数の係合装置を用いて前記自動変速機の出力軸をロック状態とする出力軸ロック制御手段と を含むことにある。

請求項１にかかる発明のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置によれば、パーキングギヤとパーキングロックポールとが連結される駐車状態であるか否かを判定する駐車中判定手段と、エンジンの始動要求または停止要求が出力されたか否かを判定するエンジン始動停止要求判定手段と、前記駐車中判定手段により駐車状態であると判定され且つ前記エンジン始動停止要求判定手段によりエンジンの始動要求または停止要求が出力されていると判定された場合に、その始動要求または停止要求に伴うエンジンの始動動作中または停止動作中は前記複数の係合装置を用いて前記自動変速機の出力軸をロック状態とする出力軸ロック制御手段とを含むことから、駆動源から出力される脈動トルクによりパーキングギヤとパーキングロックポールとの噛合歯および自動変速機の遊星歯車装置の噛合歯に激しい振動荷重が加わっても、出力軸がロック状態とされることでそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、その打ち合いにより発生する歯打ち音を抑制することができる。

ここで、好ましくは、前記出力軸ロック制御手段は、自動変速機において所定の変速段を成立させた状態で電動機から所定のトルクを出力してパーキングギヤとパーキングロックポールとの噛合歯同士および自動変速機の遊星歯車装置の噛合歯同士を密着させた後に、自動変速機の出力軸をロック状態とするものである。このようにすれば、出力軸、パーキングギヤ、パーキングロックポール、および自動変速機の遊星歯車装置の各回転要素が１つの剛体とされ、パーキングギヤとパーキングロックポールとの噛合歯および自動変速機の遊星歯車装置の噛合歯に激しい振動荷重が加わってもそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、歯打ち音を十分に抑制することができる。

また、好ましくは、前記駆動源は、エンジンと、差動用電動機と、そのエンジンの出力を差動用電動機および伝達部材へ分配する差動歯車装置とを有し、差動用電動機の運転状態が制御されることによりエンジンと伝達部材との変速比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能するものである。このようにすれば、例えば、エンジンの始動時において、そのエンジンが自立運転できるまで駆動力を供給する始動用電動機としても機能する差動用電動機が回転駆動する際に、差動歯車装置からパーキングギヤおよび自動変速機に伝達される脈動トルクによりそれらの噛合歯に激しい振動加重が加わっても、出力軸がロック状態とされることでそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、歯打ち音を抑制することができる。

また、好ましくは、前記自動変速機は、少なくとも１つの遊星歯車装置を備える。そして、遊星歯車装置が１つである場合には、その遊星歯車装置の回転要素のうちいずれか１を非回転部材に連結して変速段を成立させるブレーキと、その遊星歯車装置の回転要素のうちいずれか２つを相互に連結するクラッチが備えられる。このようにすれば、それらクラッチおよびブレーキを係合することで出力軸がロック状態とされる。また、遊星歯車装置が複数である場合には、前記係合装置に相当し、上記複数の遊星歯車装置の回転要素のうちいずれか１を非回転部材に連結する複数のブレーキ（係合装置）が備えられる。このようにすれば、上記複数のブレーキを全て係合することで出力軸がロック状態とされる。

本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１のパーキングギヤを含むパーキングロック装置の主要構成を示す図であって、図１のII−II矢視部を示す断面図である。 図１の駆動装置の制御装置として機能する電子制御装置の制御作動の要部すなわち駐車状態におけるエンジン始動に際して出力軸をロック状態とするための制御作動を説明するフローチャートである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両用駆動装置（以下、駆動装置と記載する）１０の構成を説明する骨子図である。図１において、駆動装置１０は、ハイブリッド車両の第１駆動源として機能する駆動源１２と、後述の第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２（複数の係合装置）を選択的に作動させることによって２段のギヤ段を成立させる遊星歯車式の自動変速機１８と、その自動変速機１８を介して駆動輪１４に連結され、ハイブリッド車両の第２駆動源として機能する第２電動機（電動機）ＭＧ２と、自動変速機１８の出力軸１６に固定され、例えば運転者により操作されるシフト装置５０が駐車指令位置に操作されて駐車指令が出力された場合にパーキングロック装置１９が作動することでパーキングロックポール２４と噛み合わされて非回転部材としてのトランスミッションケース２０に連結されるパーキングギヤ２２とを備えている。この駆動装置１０には、駆動源１２から伝達部材１７および出力軸１６等を介して駆動輪１４へ至る動力伝達経路と、第２電動機ＭＧ２から自動変速機１８および出力軸１６等を介して駆動輪１４へ至る動力伝達経路とが並列に設けられている。そして、駆動装置１０では、駆動源１２および第２電動機ＭＧ２から出力されたトルクが出力軸１６を介して例えば良く知られた所謂傘歯車式の差動機構を有する差動歯車装置２１に伝達され、この差動歯車装置２１から左右一対の駆動輪１４にそれぞれ伝達されるようになっている。

図２は、上記パーキングロック装置１９の主要構成を示す図であって、図１のII−II矢視部を示す断面図である。図１および図２において、パーキングロック装置１９は、パーキングギヤ２２と、基端部がトランスミッションケース２０に固定されたピン２３によりそのピン２３まわりの回動可能に支持され、パーキングギヤ２２の外周歯と係合するパーキングロック位置と係合しない非パーキングロック位置とに回動させられるようになっており、そのパーキングギヤ２２の外周歯と係合するための係合歯２５が設けられたパーキングロックポール２４と、シフト装置５０が駐車指令を出力するための駐車指令位置に操作された場合には、そのシフト装置５０に連動する図示しないアクチュエータに軸心方向に駆動されることによりパーキングロックポール２４の先端部に摺接しつつそのパーキングロックポール２４を上記パーキングロック位置に回動させ、また、シフト装置５０が上記駐車指令位置以外に操作された場合には、上記図示しないアクチュエータに軸心方向に駆動されることによりパーキングロックポール２４を上記非パーキングロック位置に回動させるパーキングロックカム２６とを備えている。

図１に戻って、上記駆動源１２は、エンジン２８と、第１電動機（差動用電動機）ＭＧ１と、それらエンジン２８と第１電動機ＭＧ１との間に設けられ、エンジン２８の動力を第１電動機ＭＧ１および伝達部材１７（出力軸１６）へ分配する動力分配装置としての遊星歯車装置３０とを備えて構成されている。

上記エンジン２８は、燃料を燃焼させて動力を出力するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の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て構成される電子制御装置３２によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、および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。上記電子制御装置３２には、例えば、スロットル弁開度を検出するスロットル弁開度センサ、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、燃料供給量を検出する燃料供給量センサ、エンジン２８のエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ３３、車速に対応する出力軸１６の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ３４、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３５、およびブレーキペダル操作の有無を検出するためのブレーキセンサ等からそれらの検出信号が供給されるようになっている。

前記第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、例えば同期電動機であって、動力を発生させる発動機としての機能と電力を発生させる発電機としての機能とが選択的に得られるように構成されたモータジェネレータであり、インバータ３６および３８をそれぞれ介してバッテリーおよびコンデンサなどの蓄電装置４０に接続されている。そして、電子制御装置３２によってインバータ３６および３８がそれぞれ制御されることにより、それら第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の駆動トルクあるいは発電トルク（回生トルク）がそれぞれ調整されるようになっている。上記電子制御装置３２には、前述の信号の他に、例えば、第１電動機ＭＧ１の回転速度を検出するＭＧ１回転速度センサ４１、および第２電動機ＭＧ２の回転速度を検出するＭＧ２回転速度センサ４２等からそれらの検出信号が供給されるようになっている。

前記遊星歯車装置３０は、サンギヤＳ０と、そのサンギヤＳ０に対して同心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Ｃ０とを三つの回転要素として備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置である。本実施例では、キャリヤＣ０にはエンジン２８のクランク軸４４がダンパー４６を介して連結され、サンギヤＳ０にはＭＧ１が連結され、また、リングギヤＲ０には出力軸１６が連結されている。キャリヤＣ０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、また、リングギヤＲ０は出力要素として機能する。この遊星歯車装置２６は、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、および自動変速機１８とともに、エンジン２８のクランク軸４４、伝達部材１７、および出力軸１６に対して同心に設けられている。なお、これら第１電動機ＭＧ１、遊星歯車装置３０、第２電動機ＭＧ２、および自動変速機１８は軸心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。

このように構成される駆動源１２では、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されるすなわち第１電動機ＭＧ１の駆動トルクあるいは発電トルクが調整されることによって、遊星歯車装置２６の入力要素（キャリヤＣ０）と出力要素（リングギヤＲ０）との差動状態が制御されるようになっている。具体的には、例えば、出力軸１６の回転速度が一定である場合には、第１電動機ＭＧ１の回転速度が増減されることによりエンジン２８の回転速度が連続的に（無段階に）変化するようになっている。すなわち、本実施例の駆動源１２では、エンジン２８の回転速度を例えば燃費が最もよい高効率運転状態の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ようになっている。

また、駆動源１２では、サンギヤＳ０とリングギヤＲ０とが相互に相対回転可能な差動状態においてエンジン２８の出力が第１電動機ＭＧ１と出力軸１６とに分配され、その分配されたエンジン２８の出力の一部により第１電動機ＭＧ１から発生された電気エネルギーがインバータ３６を通して蓄電装置４０や第２電動機ＭＧ２へ供給されるようになっている。したがって、エンジン２８の動力の主要部は機械的に出力軸１６へ伝達されるが、エンジン２８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ーに変換され、その電気エネルギーがインバータ３６を通して例えば第２電動機ＭＧ２へ供給され、そして、その第２電動機ＭＧ２の出力すなわち駆動トルクが出力軸１６へ伝達されるようになっている。この第１電動機ＭＧ１の発電による電気エネルギーの発生からその電気エネルギーが第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２８の動力の一部を電気エネルギーに変換するとともにその電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するまでの電気パスが構成されている。したがって、駆動源１２は、第１電動機ＭＧ１の運転状態を制御することでエンジン２８と伝達部材１７（出力軸１６）との回転速度比を連続的に変化させる電気的無段変速機として機能するものである。

図１に戻って、前記自動変速機１８は、一組のラビニョ型遊星歯車装置によって構成されている。すなわち、自動変速機１８は、出力軸１６と同心に設けられたサンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と、小径部および大径部を有してその大径部がサンギヤＳ１にそれぞれ噛み合わされた複数のステップドピニオンギヤＰ１と、それら複数のステップドピニオンギヤＰ１の小径部およびサンギヤＳ２にそれぞれ噛み合わされた複数のピニオンギヤＰ２と、それら複数のピニオンギヤＰ２にそれぞれ噛み合わされるとともにサンギヤＳ１およびＳ２と同心に配置されたリングギヤＲ１（Ｒ２）とを備えて構成されている。上記ステップドピニオンギヤＰ１およびピニオンギヤＰ２は、共通のキャリヤＣ１（Ｃ２）によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１は、各ピニオンギヤＰ１およびＰ２と共にタプルピニオン型遊星歯車装置を構成し、また、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ１は、ピニオンギヤＰ２と共にシングルピニオン型遊星歯車装置を構成している。前記第２電動機ＭＧ２は、前述のように電子制御装置３２によってインバータ３８が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、自動変速機１８へ出力する駆動トルクあるいは発電トルク（回生トルク）がそれぞれ調整される。本実施例では、サンギヤＳ２にはその第２電動機ＭＧ２が連結され、上記キャリヤＣ１には出力軸１６が連結されている。そして、サンギヤＳ２が入力要素として機能するとともに、キャリヤＣ１が出力要素として機能する。

そして、自動変速機１８は、サンギヤＳ１を選択的に非回転部材に固定するためにその第１サンギヤＳ１とトランスミッションケース２０との間に設けられた第１ブレーキＢ１と、リングギヤＲ１を選択的に非回転部材に固定するためにそのリングギヤＲ１とトランスミッションケース２０の間に設けられた第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらブレーキＢ１およびＢ２は、いずれも摩擦力によって制動力を生じる所謂摩擦係合装置であって、多板形式あるいはバンド形式の係合装置によって構成されている。そして、これらブレーキＢ１およびＢ２は、それぞれ油圧制御回路４８から油圧が供給される例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを備え、その油圧アクチュエータの油圧に応じてトルク容量が連続的に変化するように構成されている。上記油圧制御回路４８は、油圧源と上記各油圧アクチュエータとの間に例えばリニアソレノイドバルブ等の図示しない電磁弁をそれぞれ備え、電子制御装置３２によってそれら電磁弁がそれぞれ制御されることにより第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合圧がそれぞれ調整されるようになっている。上記電子制御装置３２には、前述の検出信号の他に、例えば、上記油圧制御回路４８の作動油の温度を検出するための油温センサ、第１ブレーキＢ１に供給される油圧を検出するための油圧スイッチ５１、第２ブレーキＢ２に供給される油圧を検出するための油圧スイッチ５２、および自動変速機１８のシフトポジションを操作するためのシフト装置５０の操作位置を検出するレバーポジションセンサ５３等から、それらの検出信号が供給されるようになっている。

このように構成された自動変速機１８では、第１ブレーキＢ１が係合させられると「１」より大きい変速比の高速段が成立させられ、第２電動機ＭＧ２から出力されるアシストトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸１６に付加される。また、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２が係合させられるとその高速段より大きい変速比の低速段が成立させられ、第２電動機ＭＧ２から出力されるアシストトルクがその変速比に応じて増幅されて出力軸１６に付加されるようになっている。すなわち、自動変速機１８は、２段の変速段を有する変速機である。これら２段の変速段間の変速は、車速やアクセル開度（もしくは要求駆動力等）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域が例えば車速およびアクセル開度に基づいて予めマップ（変速線図）として定められており、先ず、検出された運転状態すなわち実際の車速およびアクセル開度に基づいて上記マップから変速すべき変速段が判断され、次いで、その判断された変速段が成立するように油圧制御回路４８によって第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態が切り換えられる。

なお、自動変速機１８から出力軸１６に付加されるトルクは、上記２段の変速段が定常的に設定されている状態においては、第２電動機ＭＧ２の出力トルクが各変速比に応じて増大されたトルクとなるが、自動変速機１８の変速過渡状態においては、各ブレーキＢ１および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、自動変速機１８から出力軸１６に付加されるトルクは、第２電動機ＭＧ２の駆動状態においては正トルクとなり、被駆動状態においては負トルクとなる。第２電動機ＭＧ２の被駆動状態とは、出力軸１６のトルクが自動変速機１８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。

また、前記２段の変速段間の変速は、例えば運転者により操作されるシフト装置５０の操作位置が前進走行指令位置に操作されて自動変速機１８のシフトポジションが前進走行位置とされている場合に行われるようになっている。なお、シフト装置５０の操作位置が駐車指令位置に操作されている場合には、駐車指令が出力され、後に詳述する特定の場合すなわち駐車状態においてエンジン始動または停止が行われる場合を除いて第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が解放されて自動変速機１８が中立状態（ニュートラル）とされるとともに、パーキングロック装置１９が作動することでパーキングギヤ２２がトランスミッションケース２０に連結されるようになっている。

本実施例において、電子制御装置３２は、駆動装置１０の制御装置として機能するものであって、本発明におけるハイブリッド車両用駆動装置の制御装置に相当するものである。図１は、その電子制御装置３２の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図でもある。図１において、ハイブリッド駆動制御手段５４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、アクセル開度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２８および第２電動機ＭＧ２から、またはエンジン２８および第２電動機ＭＧ２のいずれか一方から要求出力を発生させる。例えば、エンジン２８を停止し専らＭＧ２を駆動源とするモータ走行モード、エンジン２８の動力でＭＧ１により発電を行いながらＭＧ２を駆動源として走行する充電走行モード、エンジン２８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５４は、エンジン２８が最適燃費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、車速が遅い状態では自動変速機１８を低速段に設定して出力軸１６に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では自動変速機１８を高速段に設定して第２電動機ＭＧ２回転速度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４０にその電力を蓄える。

また、後進走行は、例えば自動変速機１８を低速段とした状態で、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、駆動源１２の第１電動機ＭＧ１は無負荷或いは最小トルクとされ、エンジン２８の作動状態に関係なく出力軸１６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５４は、動力性能や燃費向上などのために、エンジン２８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン２８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５４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開度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を決定し、その要求出力軸トルク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、および自動変速機１８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２８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２８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５４は、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギーをインバータ３６および３８を通して蓄電装置４０や第２電動機ＭＧ２へ供給するので、エンジン２８の動力の主要部は機械的に出力軸１６へ伝達されるが、エンジン２８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ーに変換され、インバータ３６および３８を通してその電気エネルギーが第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１６へ伝達される。この電気エネルギーの発生から第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２８の動力の一部を電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを機械的エネルギー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５４は、電気パスによる電気エネルギー以外に、蓄電装置４０からインバータ３８を介して直接的に電気エネルギーを第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５４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する。言い換えれば、ハイブリッド駆動制御手段５４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５４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エンジン出力指令信号を単独で或いは組み合わせて図示しないエンジン出力制御装置に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン２８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。

エンジン始動停止要求判定手段５６は、上記ハイブリッド駆動制御手段５４によりエンジン２８の始動要求が出力されたか否か、またはエンジン２８の停止要求が出力されたか否かを判定する。具体的には、例えば、ハイブリッド駆動制御手段５４において、前記モータ走行モードから前記充電走行モードまたは前記エンジン走行モードへ切り換えられること、または前記エンジン出力指令信号の出力が開始されること等に基づいてエンジン２８の始動要求が出力されたことが判定され、また、前記充電走行モードまたは前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへ切り換えられること、または前記エンジン出力指令信号の出力が停止されること等に基づいてエンジン２８の停止要求が出力されたことが判定される。

エンジン停止中判定手段５８は、エンジン２８が停止状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるエンジン２８のエンジン回転速度が例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以下であることに基づいて、エンジン２８が停止状態であると判定される。

エンジン作働中判定手段５９は、エンジン２８が作動状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるエンジン２８のエンジン回転速度が例えば６００[rpm]程度に予め設定された所定値以上であることに基づいて、エンジン２８が作動状態であると判定される。

駐車中判定手段６０は、パーキングギヤ２２とトランスミッションケース２０とが連結される駐車状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、レバーポジションセンサ５３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるシフト装置５０の操作位置が駐車指令を出力するための駐車指令位置であることに基づいて、駐車状態であると判定される。

出力軸ロック制御手段６２は、駐車中判定手段６０により駐車状態であると判定され且つエンジン始動停止要求判定手段５６によりエンジン２８の始動要求または停止要求が出力されたと判定された場合に、その始動要求または停止要求に伴うエンジン２８の始動動作または停止動作が完了したか否かを判定し、その判定が肯定された場合には、第２電動機ＭＧ２、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２を用いて自動変速機１８の遊星歯車装置の各回転要素および出力軸１６をロック状態とする。上記自動変速機１８の遊星歯車装置および出力軸１６をロック状態とするには、例えば、先ず、第２電動機ＭＧ２から所定のトルクが出力されてパーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４との噛合歯同士および自動変速機１８の遊星歯車装置の噛合歯同士が密着され、次いで、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が共に係合される。

本実施例では、上記エンジン２８の始動要求に伴う始動動作が完了したか否かは、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握される上記始動要求後のエンジン２８のエンジン回転速度が例えば６００[rpm]程度に予め設定された所定値に達したか否かに基づいて判定される。また、本実施例では、上記エンジン２８の停止要求に伴う停止動作が完了したか否かは、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握される上記停止要求後のエンジン２８のエンジン回転速度が例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以下であるか否かに基づいて判定される。

また、出力軸ロック制御手段６２は、上記出力軸１６をロック状態とする作動が完了したか否かを判定する。具体的には、例えば、前記各油圧スイッチ５１および５２により把握される第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の各油圧値が共に予め設定された所定値以上となったか否かに基づいて、ロック状態とする作動が完了したか否かが判定される。上記所定値は、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２がロック状態とされた場合の油圧に基づいて予め実験的に求められて設定される値である。

また、出力軸ロック制御手段６２は、上記出力軸１６のロック状態を解除する作動が完了したか否かを判定する。具体的には、例えば、前記各油圧スイッチ５１および５２により把握される第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の各油圧値が共に例えば０[Pa]またはその付近に予め設定された所定値以下となったか否かに基づいて、ロック状態を解除する作動が完了したか否かが判定される。

図３は、駆動装置１０の制御装置として機能する電子制御装置３２の制御作動の要部すなわち駐車状態におけるエンジン始動に際して出力軸１６をロック状態とするための制御作動を説明する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。

図３において、駐車中判定手段６０に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、レバーポジションセンサ５３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるシフト装置５０の操作位置が駐車指令位置であるか否かに基づいて、パーキングギヤ２２とトランスミッションケース２０とが連結される駐車状態であるか否かが判定される。

Ｓ１の判定が肯定される場合には、エンジン停止中判定手段５８に対応するＳ２において、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるエンジン２８のエンジン回転速度が例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以下であるか否かに基づいて、エンジン２８が停止状態であるか否かが判定される。

Ｓ２の判定が肯定される場合には、エンジン始動停止要求判定手段５６に対応するＳ３においては、例えば、ハイブリッド駆動制御手段５４において前記モータ走行モードから前記充電走行モードまたは前記エンジン走行モードへ切り換えられることに基づいてエンジン２８の始動要求が出力されたか否かが判定される。

Ｓ３の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、出力軸ロック制御手段６２に対応するＳ４において、先ず、自動変速機１８において所定の変速段例えば低速段が成立させられ、次いで、第２電動機ＭＧ２から所定のトルクが出力されてパーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４との噛合歯同士および自動変速機１８の遊星歯車装置の噛合歯同士が密着され、そして、油圧制御回路４８により第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が共に係合されることにより、自動変速機１８の遊星歯車装置および出力軸１６がロック状態とされる。

次いで、出力軸ロック制御手段６２に対応するＳ５において、例えば、前記各油圧スイッチ５１および５２により把握される第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の各油圧値が共に予め設定された所定値以上となったか否かに基づいて、自動変速機１８の遊星歯車装置をロック状態とする作動が完了したか否かが判定される。

Ｓ５の判定が否定される場合には、Ｓ４以下が繰り返し実施されるが、肯定される場合には、ハイブリッド駆動制御手段５４に対応するＳ６において、エンジン２６の始動処理が実行される。

次いで、出力軸ロック制御手段６２に対応するＳ７において、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握される上記始動要求後のエンジン２８のエンジン回転速度が例えば６００[rpm]程度に予め設定された所定値に達したか否かに基づいて、エンジン２８の始動要求に伴う始動動作が完了したか否かが判定される。

Ｓ７の判定が否定される場合には、Ｓ６以下が繰り返し実施されるが、Ｓ７の判定が肯定される場合とＳ１、Ｓ２および後述のＳ９の判定が肯定される場合とには、出力軸ロック制御手段６２に対応するＳ８において、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を共に解除する指令が油圧制御回路４８に出力されることにより、自動変速機１８の遊星歯車装置および出力軸１６のロック状態を解除する作動が実施される。

次いで、出力軸ロック制御手段６２に対応するＳ９において、例えば、前記各油圧スイッチ５１および５２により把握される第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の各油圧値が共に例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以下となったか否かに基づいて、自動変速機１８の遊星歯車装置のロック状態を解除する作動が完了したか否かが判定される。

Ｓ９の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられる。

ここで、駐車状態におけるエンジン停止に際して自動変速機１８をロック状態とするための制御作動を説明するフローチャートに関しては、特に図示しないが、一部が図３のフローチャートと共通である。以下において、共通しない部分のみを説明する。

すなわち、エンジン作動中判定手段５９に対応し、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握されるエンジン２８のエンジン回転速度が例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以上であるか否かに基づいて、エンジン２８が作動状態であるか否かが判定されるステップが、図３のＳ２に代えて行われる。

また、エンジン始動停止要求判定手段５６に対応し、例えば、ハイブリッド駆動制御手段５４において前記充電走行モードまたは前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへ切り換えられること等に基づいてエンジン２８の停止要求が出力されたか否かが判定されるステップが、図３のＳ３に代えて行われる。

また、ハイブリッド駆動制御手段５４に対応し、エンジン２６の停止処理が実行されるステップが、図３のＳ６に代えて行われる。

また、出力軸ロック制御手段６２に対応し、例えば、エンジン回転速度センサ３３から電子制御装置３２へ供給される信号から把握される上記始動要求後のエンジン２８のエンジン回転速度が例えば０[rpm]またはその付近に予め設定された所定値以下であるか否かに基づいて、エンジン２８の停止要求に伴う停止動作が完了したか否かが判定されるステップが、図３のＳ７に代えて行われる。

上述のように、本実施例によれば、パーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４とが連結される駐車状態であるか否かを判定する駐車中判定手段６０と、エンジン２８の始動要求または停止要求が出力されたか否かを判定するエンジン始動停止要求判定手段５６と、駐車中判定手段６０により駐車状態であると判定され且つエンジン始動停止要求判定手段５６によりエンジン２８の始動要求または停止要求が出力されていると判定された場合に、その始動要求または停止要求に伴うエンジン２８の始動動作中または停止動作中は第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２（複数の係合装置）を用いて自動変速機１８の出力軸１６をロック状態とする出力軸ロック制御手段６２とを含むことから、駆動源１２から出力される脈動トルクによりパーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４との噛合歯および自動変速機１８の遊星歯車装置の噛合歯に激しい振動荷重が加わっても、自動変速機１８および出力軸１６がロック状態とされることでそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、その打ち合いにより発生する歯打ち音を抑制することができる。

また、本実施例によれば、出力軸ロック制御手段６２は、自動変速機１８において所定の変速段を成立させた状態で第２電動機ＭＧ２から所定のトルクを出力してパーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４との噛合歯同士および自動変速機１８の遊星歯車装置の噛合歯同士を密着させた後に、上記遊星歯車装置および出力軸１６をロック状態とするものである。このことから、出力軸１６、パーキングギヤ２２、パーキングロックポール２４、および自動変速機１８の遊星歯車装置の各回転要素が１つの剛体とされ、パーキングギヤ２２とパーキングロックポール２４との噛合歯および自動変速機１８の遊星歯車装置の噛合歯に激しい振動荷重が加わってもそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、歯打ち音を十分に抑制することができる。

また、本実施例によれば、駆動源１２は、エンジン２６と、第１電動機（差動用電動機）ＭＧ１と、そのエンジン２６の出力を第１電動機ＭＧ１および出力軸（伝達部材）１６へ分配する遊星歯車装置（差動歯車装置）３０とを有し、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることによりエンジン２６と出力軸１６との回転速度比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能するものである。このことから、例えば、エンジン２６の始動時において、そのエンジン２６が自立運転できるまで駆動力を供給する始動用電動機としても機能する第１電動機ＭＧ１が回転駆動する際に、遊星歯車装置３０からパーキングギヤ２２および自動変速機１８に伝達される脈動トルクによりそれらの噛合歯に激しい振動加重が加わっても、自動変速機１８および出力軸１６がロック状態とされることでそれら噛合歯の歯面同士が互いに打ち合うことが抑制されるので、その打ち合いにより発生する歯打ち音を抑制することができる。

また、本実施例によれば、自動変速機１８は、シングルピニオン型遊星歯車装置およびタプルピニオン型遊星歯車装置から成る一組のラビニョ型遊星歯車装置と、自動変速機１８において成立させる２段の変速段を切り換えるために選択的に係合され、上記シングルピニオン型遊星歯車装置およびタプルピニオン型遊星歯車装置の各回転要素の１つ、すなわち上記シングルピニオン型遊星歯車装置のサンギヤＳ１および上記ダブルピニオン型遊星歯車装置のリングギヤＲ１をトランスミッションケース２０に連結する第１ブレーキ（係合装置）Ｂ１および第２ブレーキ（係合装置）Ｂ２とを備えて構成されていることから、第１ブレーキ（係合装置）Ｂ１および第２ブレーキ（係合装置）Ｂ２を共に係合することで自動変速機１８のラビニョ型遊星歯車装置がロック状態すなわち一体回転状態とされる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

例えば、前述の実施例において、自動変速機１８は、第２電動機ＭＧ２の出力したトルクが増大させられて出力軸１６に付加されるように第２電動機ＭＧ２と出力軸１６との間に備えられた２段のギヤ段を有する自動変速機（減速機）であったが、この自動変速機１８に限らず他の変速機であっても本発明は適用され得る。例えば、１段または３段以上のギヤ段を有していても良く、また、変速比が１以下のギヤ段を有していてもよい。要するに、第２電動機ＭＧ２の出力したトルクが出力軸１６に伝達されるようにその第２電動機ＭＧ２と出力軸１６との間に備えられた歯車伝達機構を有する自動変速機であればよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両用駆動装置（駆動装置）
１２：駆動源
１４：駆動輪
１６：出力軸（伝達部材）
１８：遊星歯車式自動変速機（自動変速機）
２０：トランスミッションケース（非回転部材）
２２：パーキングギヤ
３２：電子制御装置
５６：エンジン始動停止要求判定手段
６０：駐車中判定手段
６２：出力軸ロック制御手段
ＭＧ２：第２電動機（電動機）

Claims (1)

1. 少なくともエンジンを有する駆動源と、複数の係合装置を選択的に作動させることによって複数段のギヤ段を成立させる遊星歯車式の自動変速機と、該自動変速機を介して駆動輪に連結された電動機と、該自動変速機の出力軸に固定され、駐車指令が出力された場合にパーキングロックポールと噛み合うパーキングギヤとを備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記パーキングギヤと前記パーキングロックポールとが噛み合う駐車状態であるか否かを判定する駐車中判定手段と、
   前記エンジンの始動要求または停止要求が出力されたか否かを判定するエンジン始動停止要求判定手段と、
   前記駐車中判定手段により駐車状態であると判定され且つ前記エンジン始動停止要求判定手段により前記エンジンの始動要求または停止要求が出力されたと判定された場合に、該始動要求または該停止要求に伴う該エンジンの始動動作中または停止動作中は前記複数の係合装置を用いて前記自動変速機の出力軸をロック状態とする出力軸ロック制御手段と
   を、含むことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。

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