JP4299287B2 - 車両およびその制御方法並びに車載用の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両およびその制御方法並びに車載用の駆動装置に関する。

従来、この種の車両としては、動力を車軸側に出力可能な内燃機関と変速機を介して動力を車軸側に出力する電動機とを搭載する車両において、変速機を変速する際に内燃機関から出力する動力を補正するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、変速機を変速する際に内燃機関から出力する動力を補正することにより、変速機を変速する際に生じ得る変速ショックを低減している。
特開２００４−２０３２２０号公報

上述の車両のように、内燃機関から出力する動力を補正することにより変速機の変速する際の変速ショックを低減することができるが、車両の状態によっては、内燃機関から出力する動力の補正が完全に行なわれるのを待つことにより変速機の変速が完了しているべき状態に至っても変速機の変速が完了していない場合が生じる。これを回避するために、内燃機関から出力する動力の補正が行なわれている最中に変速機の変速を開始することも考えられるが、この場合、電動機が過回転したりする場合が生じる。

本発明の車両およびその制御方法並びに車載用の駆動装置は、車軸側に動力を出力する内燃機関と車軸側に変速機を介して動力を出力する電動機とを備える車両やこうした車両に内燃機関と共に搭載される駆動装置において、内燃機関から出力する動力の補正を伴って変速機の変速段を変更するときの変速機の変速段の変速をより適正に行なうことを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法並びに車載用の駆動装置は、上述の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、
車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸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、
前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
走行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、
前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速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前記変速手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、内燃機関の運転状態の変更を伴って変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら内燃機関の運転状態の変更要因に基づく内燃機関の運転状態の変更を行なって変速手段の変速段が変速されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転状態の変更要因に応じて運転状態を変更して変速手段の変速段を変更することができ、変速手段の変速段の変速をより適正に行なうことができる。

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記変更要因として、前記電力動力入出力手段による電力消費と前記電動機による発電とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から少なくとも前記電動機の発電を解消して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行する状態に移行するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第１の変更要因と、アクセルオフ時に前記蓄電手段を充電しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から前記蓄電手段の充電を解消するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第２の変更要因と、前記変速手段の変速段をアップシフトする際に前記蓄電手段が過充電されないために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第３の変更要因と、のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づいて前記内燃機関の運転状態の変更の程度を変更する手段であるものとすることもできる。

この第１の変更要因や第２の変更要因，第３の変更要因のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づいて内燃機関の運転状態の変更の程度を変更する態様の本発明の車両において、前記内燃機関の運転状態の変更の程度は、前記内燃機関の運転状態の変更速度であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記変更速度として、前記第１の変更要因，前記第２の変更要因，前記第３の変更要因の順に大きくなる変更速度を用いて前記内燃機関の運転状態を変更する手段であるものとすることもできる。

また、第１の変更要因や第２の変更要因，第３の変更要因のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づいて内燃機関の運転状態の変更の程度を変更する態様の本発明の車両において、前記内燃機関の運転状態の変更の程度は、前記内燃機関の運転状態の変更が落ち着くまでの待ち時間であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記待ち時間として、前記第１の変更要因，前記第２の変更要因，前記第３の変更要因の順に短くなる待ち時間を用いて前記内燃機関の運転状態を変更する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な電動機と、
前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、
前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転状態の変更を伴って変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら内燃機関の運転状態の変更要因に基づく内燃機関の運転状態の変更を行なって変速手段の変速段が変速されるよう電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転状態の変更要因に応じて運転状態を変更して変速手段の変速段を変更することでき、変速手段の変速段の変速をより適正に行なうことができる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸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、前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続される複数の変速段を有する変速手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速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前記変速手段とを制御する
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、内燃機関の運転状態の変更を伴って変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら内燃機関の運転状態の変更要因に基づく内燃機関の運転状態の変更を行なって変速手段の変速段が変速されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転状態の変更要因に応じて運転状態を変更して変速手段の変速段を変更することでき、変速手段の変速段の変速をより適正に行なうことができる。

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駆動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。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、駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両の駆動系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。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。

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。

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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪３９ａ，３９ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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。

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，車速センサ８８からの車速Ｖ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やなどが出力ポートを介して出力されている。なお、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，ブレーキＥＣＵ９４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，ブレーキＥＣＵ９４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の変速段を変速する際の動作について説明する。図３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の変速段を変速している最中を除いて、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

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、まず、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やブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ），バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などに基づいてバッテリＥＣＵ５２によりバッテリ５０を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）は、バッテリ５０に流れる充放電電流の積算値に基づいて演算したものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいてその許容される最大充電電力や最大放電電力としての入出力制限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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰ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に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｒ＊が値０以上であるか否か、即ち加速用の駆動トルクであるか減速用の制動トルクであるかを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて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とブレーキペダルポジションＢＰ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要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求トルクＴｒ＊が加速用の駆動トルクであるか減速用の制動トルクであるかを判定するのは、減速用の制動トルクを出力するときには基本的にはエンジン２２からの動力は不要となるからである。

要求トルクＴｒ＊が加速用の駆動トルクであるときには、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとを総和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１３０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２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＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。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５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。

一方、要求トルクＴｒ＊が減速用の制動トルクであるときには、充放電要求パワーＰｂ＊に充電用の電力が設定されているか否かの判定によりバッテリ５０の充電要求がなされているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、充電要求がなされているときには、充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワー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）。また、ステップＳ１４０で充電要求がなされていないときには、エンジン２２の燃料カットを指示すると共に（ステップＳ１７０）、車速Ｖに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊については、実施例では、車速Ｖに応じたいわゆるエンジンブレーキが作用するよう車速Ｖが大きいほど大きな回転数を設定するものとしたが、アイドリング回転数などを設定するものとしてもよい。

こうして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、エンジン２２が設定した目標回転数Ｎｅ＊で回転するよう次式（１）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算して設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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（１）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。なお、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

Tm1*＝前回Tm1*＋k1(Ne*−Ne)＋k2∫(Ne*−Ne)dt (1)

続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータ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）との偏差をモータＭＧ２の回転数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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ２００）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）により計算し（ステップＳ２１０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐと制限したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２２０）。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。要求トルクＴｒ＊が加速用の駆動トルクであ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６に示し、要求トルクＴｒ＊が減速用の制動トルクであ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７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軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に変速機６０のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。図６におけるＲ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、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し、図７におけるＲ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１によりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊でモータリングする際にリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、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。なお、式（４）は、こうした図６または図７の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr (4)

続いて、変速要求があるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。変速要求は、図示しない変速要求実行処理により、車速Ｖと車両に要求される要求トルクＴｒ＊とに基づいて変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速を行なうか否かの判定や車速Ｖと要求トルクとに基づいて変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速を行なうか否かの判定によりいずれかの変速を行なうと判定されたときに、行なわれる。変速要求を行なうための変速マップの一例を図８に示す。図８の例では、変速機６０がＬｏギヤの状態で車速ＶがＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉを越えて大きくなったときに変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更し、変速機６０がＨｉギヤの状態で車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを越えて小さくなったときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更する。こうした変速要求がないときには、これで駆動制御ルーチンを終了する。

一方、変速要求があるときには、変速機６０の変速段の変速に先だってエンジン２２の運転ポイントを変更する補正を行なう際の変更の速度や待ち時間などを定める補正係数を設定する（ステップＳ２４０）。この補正係数の設定は、実施例では、図９に例示する補正係数設定処理により行なわれる。補正係数設定処理では、エンジン２２の運転ポイントの変更要因を判定する（ステップＳ３００）。実施例では、エンジン２２の運転ポイントの変更要因として、モータＭＧ１の逆回転による力行制御とモータＭＧ２の正回転による回生制御とが行なわれてモータＭＧ１から出力した動力の一部をモータＭＧ２により電力として回生してモータＭＧ１に供給する動力−電力−動力−電力の循環（動力循環）の状態としての逆転力行状態を解消して変速機６０の変速段を変速するためにエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、走行している状態でアクセルオフにより若干の制動力を作用させた状態でバッテリ５０の充電要求によりエンジン２２からの動力を用いて発電してバッテリ５０を充電するコースト時充電を解消して変速機６０の変速段を変速するためにエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、変速機６０の変速段をアップシフトする際にバッテリ５０を充電する側に電力収支が寄ることによりバッテリ５０の入力制限を受けるのを回避するために電力収支をバッテリ５０の放電側に寄せるアップシフトＷｏｕｔ寄せを行なって変速機６０の変速段の変速を行なうようエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、を挙げることができる。逆転力行状態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１０に、逆転力行状態を解消した状態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１１に示す。逆転力行状態（動力循環状態）は、図１０に示すように、モータＭＧ１とエンジン２２とから出力され駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する動力の一部をモータＭＧ２により電力として回生し、回生した電力を上流側のモータＭＧ１に供給している。この状態ではモータＭＧ２から制動トルクを出力しているため、この状態で変速機６０の変速段を変速するよりモータＭＧ２の制動トルクを解除してから変速機６０の変速段を変速する方が変速を迅速にスムーズに行なうことができる。実施例では、このために、図１１に示すように、エンジン２２とモータＭＧ１とから出力されリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが要求トルクＴｒ＊に一致するようエンジン２２の運転ポイントを変更することにより逆転力行状態を解消する。即ち、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｒ＊の（１＋ρ）倍（Ｔｅ＊＝（１＋ρ）・Ｔｒ＊）となるようにエンジン２２の運転ポイントを変更するのである。コースト時充電の状態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、コースト時充電を解消した状態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１３に示す。コースト時充電は、図１２に示すように、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより回生すると共にモータＭＧ２からアクセルオフ時に要求される制動トルクを出力する。この状態では、モータＭＧ２の制動トルクは大きいため、この状態で変速機６０の変速段を変速するよりモータＭＧ２の制動トルクを小さくしてから変速機６０の変速段を変速する方が変速を迅速にスムーズに行なうことができる。実施例では、このために、図１３に示すように、エンジン２２をその回転数でトルクを出力することなく運転するいわゆる自立運転するものとし、このエンジン２２の自立運転に伴ってモータＭＧ１からのトルクを値０としてコースト時充電を解消するのである。アップシフトＷｏｕｔ寄せの前後の状態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１４に示す。図中、実線がアップシフトＷｏｕｔ寄せの前の共線であり、破線がアップシフトＷｏｕｔ寄せの後の共線である。加速用のトルクを出力した状態で変速機６０をアップシフトするときには、モータＭＧ２のセンシング遅れやモータＭＧ２のトルクダウン，変速中におけるトルクの落ち込みを解消するためのモータＭＧ１の押さえ込みによりいずれもバッテリ５０を充電する側に電力収支が寄ることになる。このため、実施例では、予め電力収支の寄り量を計算して求め、その分だけバッテリ５０を放電する側に電力収支を寄せておくことにより、即ち、その分だけエンジン２２から出力する動力を小さく補正することにより、変速機６０の変速段の変速中にバッテリ５０の入力制限によってモータＭＧ１やモータＭＧ２の駆動が制限されるのを抑止するのである。アップシフトＷｏｕｔ寄せの前後のエンジン２２の運転ポイントの様子を図１５に示す。図中、実線はアップシフトＷｏｕｔ寄せの前の要求パワーＰｅ＊が一定の曲線であり、破線はアップシフトＷｏｕｔ寄せの後の要求パワーＰｅ＊が一定の曲線である。図１４および図１５に示すように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊も目標トルクＴｅ＊も小さくすることにより、電力収支をバッテリ５０を放電する側に変更することができる。補正係数設定処理のステップＳ３００では、こうした変速機６０の変速段の変速前に行なうべきエンジン２２の運転ポイントの変更の要因を判定するのである。

こうしてエンジン２２の運転ポイントの変更要因の判定により、変更要因が逆転力行の解消である場合には補正時に用いる補正レートＰｒｔに値Ｐ１を設定すると共に補正後の状態に落ち着くまでの待ち時間であるディレイ時間Ｄに値Ｄ１を設定し（ステップＳ３１０）、変更要因がコースト時充電の解消である場合には補正レートＰｒｔに値Ｐ１より大きな値Ｐ２を設定すると共にディレイ時間Ｄに値Ｄ１より小さな値Ｄ２を設定し（ステップＳ３２０）、変更要因がアップシフトＷｏｕｔ寄せを行なう場合には補正レートＰｒｔに値Ｐ２より大きな値Ｐ３を設定すると共にディレイ時間Ｄに値Ｄ２より小さな値Ｄ３を設定し（ステップＳ３３０）、変更要因が逆転力行の解消でもコースト時充電の解消でもアップシフトＷｏｕｔ寄せでもない場合には補正レートＰｒｔに通常の値Ｐ４を設定すると共にディレイ時間Ｄに通常の値Ｄ４を設定して（ステップＳ３４０）、処理を終了する。ここで、補正レートＰｒｔに設定された値Ｐ１〜Ｐ３についてはその大きさはＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係があり、ディレイ時間Ｄに設定される値Ｄ１〜Ｄ３についてはその大きさはＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３の関係がある。これは、逆転力行の解消を伴って変速機６０の変速段を変速するときには、変速を直ちに行なわなければならない理由はなく、ゆっくりでも確実に逆転力行を解消してから変速するのが望ましいことから、小さな補正レートＰｒｔと長い待ち時間であるディレイ時間Ｄとが好ましいためであり、コースト時充電の解消を伴って変速機６０の変速段を変速するときには、車両が停車する前に変速を完了していることが望ましいことから、比較的大きな補正レートＰｒｔと適度な待ち時間のディレイ時間Ｄとが好ましいためであり、アップシフトＷｏｕｔ寄せを伴って変速機６０の変速段を変速するときには、モータＭＧ２が過回転にならないために迅速に変速することが望ましいことから、大きな補正レートＰｒｔと短い待ち時間のディレイ時間Ｄとが好ましいためである。なお、値Ｐ１〜Ｐ３や値Ｄ１〜Ｄ３については、エンジン２２の特性や変速機６０の特性などを考慮し、実験などにより求めることができる。

図３の駆動制御ルーチンに戻る。こうして補正係数設定処理により補正レートＰｒｔとディレイ時間Ｄとを設定すると、設定した補正レートＰｒｔとディレイ時間Ｄとを用いてエンジン２２の運転ポイントを変更する補正処理を実行する（ステップＳ２５０）。補正処理は、図１６に例示する補正処理ルーチンにより実行される。補正処理ルーチンでは、まず、必要に応じて補正後のエンジン２２のパワーや回転数，トルクとしての補正パワーＰｃｈや補正回転数Ｎｃｈ，補正トルクＴｃｈを設定する（ステップＳ４００）。逆転力行の解消のときには、Ｔｃｈ＝（１＋ρ）・Ｔｒ＊により補正トルクＴｃｈを設定し、コースト時充電の解消のときにはそのときのエンジン２２の回転数Ｎｅを補正回転数Ｎｃｈとして設定すると共に値０を補正トルクＴｃｈに設定し、アップシフトＷｏｕｔ寄せのときにはアップシフトにより電力収支がバッテリ５０を充電する側に寄る量だけバッテリ５０の入力制限Ｗｏｕｔに加えた電力と充放電要求パワーＰｂ＊のうち出力側の値を新たな充放電要求パワーＰｂ＊として用いて要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じた値と充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として得られるパワーを補正パワーＰｃｈとして設定するのである。そして、要求パワーＰｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を設定した補正レートＰｒｔに基づくレート値だけエンジン２２の運転ポイントを変更する側に変更し（ステップＳ４１０）、変更した値を用いて図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０〜Ｓ２２０の処理と同一の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると共にモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ４２０〜Ｓ４５０）、対応する要求パワーＰｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が補正パワーＰｃｈや補正回転数Ｎｃｈ，補正トルクＴｃｈに至ったか否かを判定し（ステップＳ４６０）、対応する要求パワーＰｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が補正パワーＰｃｈや補正回転数Ｎｃｈ，補正トルクＴｃｈに至るまでステップＳ４１０〜Ｓ４６０の処理を繰り返す。ここで、補正レートＰｒｔに基づくレート値としては、逆転力行の解消のときにはＴｒｔ＝Ｐｒｔ／Ｎｅにより計算される値であり、コースト時充電の解消のときにはＴｒｔ＝Ｐｒｔ／Ｎｅにより計算される値であり、アップシフトＷｏｕｔ寄せのときには設定された補正レートＰｒｔである。そして、対応する要求パワーＰｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が補正パワーＰｃｈや補正回転数Ｎｃｈ，補正トルクＴｃｈに至ると、設定したディレイ時間Ｄだけ待って（ステップＳ４７０）、補正処理ルーチンを終了する。こうした補正処理ルーチンを実行することにより、エンジン２２の運転ポイントの変更要因に応じた変更速度と待ち時間で補正処理を実行することができる。

補正処理が終了すると、変速機６０の変速段を変速する変速処理を実行し（ステップＳ２６０）、駆動制御ルーチンを終了する。変速処理は、実施例では図１７に例示する変速処理ルーチンにより実行される。この変速処理ルーチンでは、まず、変速機６０の変速段の変速がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速かＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速のいずれであるかを判定する（ステップＳ５００）。この判定は、図８の変速マップにおいて、車速ＶがＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉを越えて大きくなったか車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを越えて小さくなったかを判定することにより行なうことができる。

Ｌｏ−Ｈｉ変速のときには、Ｌｏ−Ｈｉ変速の前に前処理が必要なときにはＬｏ−Ｈｉ前処理を実行する（ステップＳ５１０，Ｓ５２０）。ここで、Ｌｏ−Ｈｉ前処理としては、モータＭＧ２から出力しているトルクが大きいためにＬｏ−Ｈｉ変速の際に変速ショックを生じたりＨｉ−Ｌｏ変速をスムーズに行なうことができないときにはモータＭＧ２から出力しているトルクをＬｏ−Ｈｉ変速をスムーズに行なうことができる程度のトルクまで減少させるトルクダウン処理などを挙げることができる。上述した逆転力行の解消を伴った変速機６０の変速段の変速では、モータＭＧ２からのトルクは値０となっているから、こうした前処理は必要はない。コースト時充電の解消を伴った変速機６０の変速段の変速は、急な長い下り坂でない限り、Ｈｉ−Ｌｏ変速となるから、Ｌｏ−Ｈｉ変速の対象外である。アップシフトＷｏｕｔ寄せを伴った変速機６０の変速段の変速では、大きくアクセルペダル８３が踏み込まれた状態では上述したモータＭＧ２のトルクダウンが行なわれる。なお、モータＭＧ２のトルクダウンが行なわれると、その分だけ駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクが低下する。このため、モータＭＧ２のトルクダウンに伴ってエンジン２２からのトルクの増加やモータＭＧ１からのトルクの増加などが行なわれる。

Ｌｏ−Ｈｉ前処理が必要ないときやＬｏ−Ｈｉ前処理を行なった後は、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のギヤ比Ｇｌｏ，Ｇｈｉとにより次式（５）を用いて変速後のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊を計算する（ステップＳ５３０）。そして、変速機６０のブレーキＢ１をフリクション係合を伴ってオンとすると共にブレーキＢ２をオフとするために変速機６０の図示しない油圧駆動のアクチュエータに対する油圧シーケンスを開始する（ステップＳ５４０）。Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を図１８に示し、Ｌｏ−Ｈｉ変速の油圧シーケンスの一例を図１９に示す。図１８中、Ｓ１軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａのサンギヤ６１の回転数を示し、Ｒ１，Ｒ２軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６２，６６の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸はリングギヤ軸３２ａの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのキャリア６４，６８の回転数を示し、Ｓ２軸はモータＭＧ２の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのサンギヤ６５の回転数を示す。図示するように、Ｌｏギヤの状態では、ブレーキＢ２がオンでブレーキＢ１がオフとされている。この状態からブレーキＢ２をオフすると、モータＭＧ２はリングギヤ軸３２ａから切り離された状態となり、電動機として機能するモータＭＧ２から正のトルクが出力されていることから、その回転数は増加しようとする。ここで、ブレーキＢ１をフリクション係合させると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は減少する。そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＨｉギヤの状態の回転数Ｎｍ２＊近傍になったときにブレーキＢ１をフリクション係合から完全にオンとすることにより、Ｈｉギヤの状態に切り替えることができる。また、図１９中、ブレーキＢ１の油圧指令がシーケンスの開始直後に大きいのは、ブレーキＢ１に係合力が作用するまでにシリンダにオイルを詰め込むためのファストフィルである。

Nm2*＝Nm2・Ghi/Glo (5)

そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るのを待って（ステップＳ５５０，Ｓ５６０）、ブレーキＢ１を完全にオンとして油圧シーケンスを終了すると共に（ステップＳ５７０）、駆動制御で用いる変速機６０のギヤ比ＧｒにＨｉギヤのギヤ比Ｇｈｉを設定し（ステップＳ５８０）、Ｌｏ−Ｈｉ前処理を行なったときにはその逆の戻し処理としてのＬｏ−Ｈｉ戻し処理を行なって（ステップＳ５９０，Ｓ６００）、変速処理を終了する。

ステップＳ５００でＨｉ−Ｌｏ変速であると判定されると、Ｈｉ−Ｌｏ変速の前に前処理が必要なときにはＨｉ−Ｌｏ前処理を実行する（ステップＳ６１０，Ｓ６２０）。ここで、Ｈｉ−Ｌｏ前処理としては、モータＭＧ２から出力している制動トルクやモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすることにより車両に作用させている制動力をブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させるブレーキトルクに置き換えるトルク置き換え処理などを挙げることができる。上述した逆転力行の解消を伴った変速機６０の変速段の変速では、モータＭＧ２からのトルクは値０となっているから、こうした前処理は必要はない。コースト時充電の解消を伴った変速機６０の変速段の変速では、モータＭＧ２から制動トルクを出力しているから、この制動トルクをブレーキトルクに置き換えるトルク置き換え処理が行なわれる。アップシフトＷｏｕｔ寄せを伴った変速機６０の変速段の変速は、Ｌｏ−Ｈｉ変速であるため、Ｈｉ−Ｌｏ変速の前処理は該当しない。なお、このトルク置き換え処理は、ブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄにより駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させる制動トルクがモータＭＧ２により作用させていた制動トルクやモータＭＧ１をモータリングすることにより作用させていた制動力に至るまでレート処理などを用いて行なわれるが、この処理は本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。

Ｈｉ−Ｌｏ前処理が必要ないときやＨｉ−Ｌｏ前処理を行なった後は、現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のＬｏギヤの状態のときのギヤ比ＧｌｏとＨｉギヤの状態のときのギヤ比Ｇｈｉとを用いて変速して変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態としたときのモータＭＧ２の回転数としての目標回転数Ｎｍ２＊を次式（６）により計算し（ステップＳ６３０）、変速機６０のブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとするために変速機６０の油圧駆動のアクチュエータに対する油圧シーケンスを開始する（ステップＳ６４０）。変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速するときの油圧シーケンスの一例を図２０に示す。図中、ブレーキＢ２の油圧指令がシーケンスの開始直後に大きいのは、ブレーキＢ２に係合力が作用するまでにシリンダにオイルを詰め込むためのファストフィルである。

Nm2*=Nm2・Glo/Ghi (6)

そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数（目標回転数）Ｎｍ２＊に同期するのを待って（ステップＳ６５０，Ｓ６６０）、ブレーキＢ２を完全にオンとして油圧シーケンスを終了すると共に（ステップＳ６７０）、変速機６０のギヤ比ＧｒにＬｏギヤの状態のギヤ比Ｇｌｏを設定し（ステップＳ６８０）、Ｈｉ−Ｌｏ前処理を行なったときにはその逆の戻し処理としてのＨｉ−Ｌｏ戻し処理を行なって（ステップＳ６９０，Ｓ７００）、変速処理を終了する。なお、Ｈｉ−Ｌｏ変速では、油圧シーケンスを開始した後は、モータＭＧ２についてはその回転数Ｎｍ２が変速後の回転数（目標回転数）Ｎｍ２＊になるよう回転数制御を行なうが、この処理については図示及び説明については省略した。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０の変速段を変速するときには、変速前に行なうべきエンジン２２の運転ポイントの変更の要因を判定し、判定した変更要因に応じてエンジン２２の運転ポイントを変更する際の変更速度を決定する補正レートＰｒｔや変更後の状態に落ち着くまでの待ち時間であるディレイ時間Ｄを設定してエンジン２２の運転ポイントの変更を行なって変速機６０の変速段の変速を行なうから、エンジン２２の運転ポイントの変更要因に応じた変速を行なうことができる。この結果、変速機６０の変速段の変速をより適正に且つよりスムーズに行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転ポイントの変更を行なうための補正処理を行なってから変速処理を実行するものとしたが、ディレイ時間Ｄの設定の仕方によっては補正処理が終了する前に変速処理を開始してもかまわない。この場合、油圧シーケンスにおけるファストフィルが完了するまでに補正処理やＬｏ−Ｈｉ前処理，Ｈｉ−Ｌｏ前処理が完了していればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速段を変速する前に行なうべきエンジン２２の運転ポイントの変更の要因として、逆転力行状態を解消して変速機６０の変速段を変速するためにエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、コースト時充電を解消して変速機６０の変速段を変速するためにエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、アップシフトＷｏｕｔ寄せを行なって変速機６０の変速段の変速を行なうようエンジン２２の運転ポイントを変更する場合、の３つを挙げたが、これらの要因のいずれかを用いないものとしてもかまわないし、これらの要因以外の要因を用い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、変速前に行なうべきエンジン２２の運転ポイントの変更の要因に応じてエンジン２２の運転ポイントを変更する際の変更速度を決定する補正レートＰｒｔや変更後の状態に落ち着くまでの待ち時間であるディレイ時間Ｄを設定するものとしたが、エンジン２２の運転ポイントの変更要因に応じて補正レートＰｒｔについては設定するが、ディレイ時間Ｄについてはエンジン２２の運転ポイントの変更要因に拘わらずに一定の時間を用いるものとしてもよく、逆にエンジン２２の運転ポイントの変更要因に応じてディレイ時間Ｄについては設定するが、補正レートＰｒｔについてはエンジン２２の運転ポイントの変更要因に拘わらずに一定のレート値を用い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、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２１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２１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２２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。

実施例では、ハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、エンジンや充放電可能なバッテリと共に車両に搭載される駆動装置の形態としてもよい。また、ハイブリッド自動車２０などの車両の制御方法や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。

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、動力出力装置や駆動装置，車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての駆動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。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップ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。 要求トルクＴｒ＊が加速用の駆動トルクであ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の一例を示す説明図である。 要求トルクＴｒ＊が減速用の制動トルクであ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の一例を示す説明図である。 変速マップの一例を示す説明図である。 補正係数設定処理の一例を示すフローチャートである。 逆転力行状態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の一例を示す説明図である。 逆転力行状態を解消した状態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の一例を示す説明図である。 コースト時充電の状態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の一例を示す説明図である。 コースト時充電を解消した状態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の一例を示す説明図である。 アップシフトＷｏｕｔ寄せの前後の状態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の一例を示す説明図である。 アップシフトＷｏｕｔ寄せの前後のエンジン２２の運転ポイントの様子の一例を示す説明図である。 補正処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変速処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。 Ｌｏ−Ｈｉ変速の際の変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を駆動制御する油圧回路における油圧シーケンスの一例を示す説明図である。 Ｈｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を駆動制御する油圧回路における油圧シーケンス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、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、９０ ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (8)

1. 内燃機関と、
   車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸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、
   前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続され、前記電力動力入出力手段からの動力については変速することなく前記電動機の回転軸の動力を変速する、複数の変速段を有する変速手段と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   走行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、
   前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速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前記変速手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記変更要因として、前記電力動力入出力手段による電力消費と前記電動機による発電とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から少なくとも前記電動機の発電を解消して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行する状態に移行するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第１の変更要因と、アクセルオフ時に前記蓄電手段を充電しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から前記蓄電手段の充電を解消するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第２の変更要因と、前記変速手段の変速段をアップシフトする際に前記蓄電手段が過充電されないために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第３の変更要因と、のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づいて前記内燃機関の運転状態の変更の程度を変更する手段である、
   車両。
2. 前記内燃機関の運転状態の変更の程度は、前記内燃機関の運転状態の変更速度である請求項１記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記変更速度として、前記第１の変更要因，前記第２の変更要因，前記第３の変更要因の順に大きくなる変更速度を用いて前記内燃機関の運転状態を変更する手段である請求項２記載の車両。
4. 前記内燃機関の運転状態の変更の程度は、前記内燃機関の運転状態の変更が落ち着くまでの待ち時間である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
5. 前記制御手段は、前記待ち時間として、前記第１の変更要因，前記第２の変更要因，前記第３の変更要因の順に短くなる待ち時間を用いて前記内燃機関の運転状態を変更する手段である請求項４記載の車両。
6. 前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な電動機と、
   前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続され、前記電力動力入出力手段からの動力については変速することなく前記電動機の回転軸の動力を変速する、複数の変速段を有する変速手段と、
   前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記変更要因として、前記電力動力入出力手段による電力消費と前記電動機による発電とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から少なくとも前記電動機の発電を解消して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行する状態に移行するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第１の変更要因と、アクセルオフ時に前記蓄電手段を充電しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から前記蓄電手段の充電を解消するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第２の変更要因と、前記変速手段の変速段をアップシフトする際に前記蓄電手段が過充電されないために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第３の変更要因と、のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づいて前記内燃機関の運転状態の変更の程度を変更する手段である、
   駆動装置。
8. 内燃機関と、車両のいずれかの車軸である第１車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第１車軸および前記出力軸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、前記第１車軸または該第１車軸とは異なる車軸のいずれかである第２車軸と前記電動機の回転軸とに接続され、前記電力動力入出力手段からの動力については変速することなく前記電動機の回転軸の動力を変速する、複数の変速段を有する変速手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   前記内燃機関の運転状態の変更を伴って前記変速手段の変速段を変速するときには、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行しながら前記内燃機関の運転状態の変更要因として、前記電力動力入出力手段による電力消費と前記電動機による発電とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から少なくとも前記電動機の発電を解消して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行する状態に移行するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第１の変更要因と、アクセルオフ時に前記蓄電手段を充電しながら前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行している状態から前記蓄電手段の充電を解消するために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第２の変更要因と、前記変速手段の変速段をアップシフトする際に前記蓄電手段が過充電されないために行なわれる前記内燃機関の運転状態の変更である第３の変更要因と、のうちのいずれかを含む複数の変更要因に基づく該内燃機関の運転状態の変更を行なって前記変速手段の変速段が変速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前記変速手段とを制御する
   ことを特徴とする車両の制御方法。
   

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