(57)【要約】車両の目標駆動トルクTdvtに応じて第１モータジェネレータ第１分配率cf1を設定し、コギングトルクで車両振動が発生するような場合には、第１モータジェネレータ（４）を第１モータジェネレータ第１分配率cf1に応じて駆動することとし、目標駆動トルクTdvtが大きいときには第１モータジェネレータ（４）のトルクを小さくするようにして、モータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ（４）及び第２モータジェネレータ（５）を駆動したときのワンウエイクラッチ（１）にかかるトルクが過大となるのを抑制防止する。また、エンジン停止経過時間ｔestpが小さいときにも第２モータジェネレータ第２分配率cf2によって第１モータジェネレータ（４）のトルクを小さくするようにすると、エンジン停止直後にワンウエイクラッチ（１）にかかるトルクが過大となるのを抑制防止することができる。
2012107958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンのエンジン出力軸の少なくとも何れか一方への回転を規制するエンジン回転規制機構と、
駆動輪に接続された駆動軸と、
第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータと、
前記第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ、駆動軸及びエンジンの夫々に連結された４つの回転要素を有する動力分割合成機構と、を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
車両の目標駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定部と、
前記目標駆動トルクに応じて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動するモータジェネレータ制御部とを備え、
前記モータジェネレータ制御部は、前記エンジンを停止して前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方を主として走行するモータジェネレータ走行モードで前記目標駆動トルクに応じたモータジェネレータ第１分配率を設定するモータジェネレータ第１分配率設定部と、
前記モータジェネレータ走行モードによる走行中に車両振動が発生する所定の走行状態では前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方を前記モータジェネレータ第１分配率に応じて駆動することにより第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの双方を駆動するモータジェネレータ走行時制御部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記モータジェネレータ第１分配率設定部は、前記目標駆動トルクが予め設定された目標駆動トルク第２所定値以上の領域ではモータジェネレータ第１分配率を０とし、当該目標駆動トルク第２所定値より目標駆動トルクが小さい領域では目標駆動トルクが小さいほどモータジェネレータ第１分配率を１に近づくように設定し、
前記モータジェネレータ走行時制御部は、目標駆動トルクから算出した目標駆動パワーに前記モータジェネレータ第１分配率を乗じて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定すると共に、当該何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワー分を前記目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータ制御部は、前記モータジェネレータ走行モードで前記エンジンの運転後のエンジン停止経過時間に応じたモータジェネレータ第２分配率を設定するモータジェネレータ第２分配率設定部を備え、
前記モータジェネレータ走行時制御部は、前記目標駆動パワーに前記モータジェネレータ第２分配率を乗じて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定すると共に、当該何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワーを前記目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記モータジェネレータ第２分配率設定部は、前記エンジン停止経過時間が予め設定されたエンジン停止経過時間第１所定値以下の領域ではモータジェネレータ第２分配率を０とし、当該エンジン停止経過時間第１所定値よりエンジン停止経過時間が大きい領域ではエンジン停止経過時間が大きいほどモータジェネレータ第２分配率を１に近づくように設定することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至４の何れか一項に記載の駆動制御装置を備えたハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えたハイブリッド車両の駆動制御装置及びハイブリッド車両に関し、特に目標とする駆動トルクを出力するために複数の動力源を制御するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの他にモータジェネレータを動力源として搭載するハイブリッド車両としては、例えば下記特許文献１に記載されるようなものがある。この特許文献１に記載されるハイブリッド車両では、走行速度などの条件が満たされると、エンジンを停止させてモータジェネレータのみで走行することで、燃費の向上を図ることができる。また、下記特許文献２、特許文献３には、エンジンの他に動力源としてモータジェネレータを２つ備え、それらを走行状態に応じて制御するハイブリッド車両が記載されている。【０００３】
しかしながら、モータジェネレータだけで走行中、車両の走行速度が停止直前のような極低速となると、例えば下記特許文献４に記載されるようなモータジェネレータのコギングトルクによる車両振動が表れる。そこで、前記特許文献３では、コギングトルクによる車両振動が生じる場合に、２つのモータジェネレータの駆動状態を制御して車両振動を抑制防止する技術が記載されている。なお、ハイブリッド車両では、エンジンやモータジェネレータの駆動力や駆動輪からの路面反力トルクを、例えば遊星歯車機構からなる動力分割合成機構で分割したり合成したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３１１０３号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７８８５号公報
【特許文献３】特開２００８−２６５５９９号公報
【特許文献４】特開２００６−６７６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コギングトルクによる車両振動を抑制防止するために２つモータジェネレータを駆動すると、それらのモータジェネレータ及び動力分割合成機構を含むシステムへの負荷が増大し、特に各部への反力トルクが増大する。特にここでは、例えばエンジン出力軸の逆回転を防止するように反力トルクを受けるワンウエイクラッチへのトルクが過大になる恐れがある。例えば、エンジン運転状態からエンジンを停止し、モータジェネレータのみによる走行状態に移行し、その移行直後に２つのモータジェネレータを駆動する状態になると、ワンウエイクラッチへのトルクがステップ的に増大し、トルク過大となる可能性がある。【０００６】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、エンジンの回転を規制するワンウエイクラッチなどのエンジン回転規制機構へのトルクが過大になるのを抑制防止することが可能なハイブリッド車両の駆動制御装置及びハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、発明の実施態様は、エンジンと、前記エンジンのエンジン出力軸の少なくとも何れか一方への回転を規制するエンジン回転規制機構と、駆動輪に接続された駆動軸と、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータと、前記第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ、駆動軸及びエンジンの夫々に連結された４つの回転要素を有する動力分割合成機構と、を備えたハイブリッド車両において、車両の目標駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定部と、前記目標駆動トルクに応じて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動するモータジェネレータ制御部とを備え、前記モータジェネレータ制御部は、前記エンジンを停止して前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方を主として走行するモータジェネレータ走行モードで前記目標駆動トルクに応じたモータジェネレータ第１分配率を設定するモータジェネレータ第１分配率設定部と、前記モータジェネレータ走行モードによる走行中に車両振動が発生する所定の走行状態では前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方を前記モータジェネレータ第１分配率に応じて駆動することにより第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの双方を駆動するモータジェネレータ走行時制御部と、を備えた。【０００８】
また、前記モータジェネレータ第１分配率設定部は、前記目標駆動トルクが予め設定された目標駆動トルク第２所定値以上の領域ではモータジェネレータ第１分配率を０とし、当該目標駆動トルク第２所定値より目標駆動トルクが小さい領域では目標駆動トルクが小さいほどモータジェネレータ第１分配率を１に近づくように設定し、前記モータジェネレータ走行時制御部は、目標駆動トルクから算出した目標駆動パワーに前記モータジェネレータ第１分配率を乗じて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定すると共に、当該何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワー分を前記目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。【０００９】
また、前記モータジェネレータ制御部は、前記モータジェネレータ走行モードで前記エンジンの運転後のエンジン停止経過時間に応じたモータジェネレータ第２分配率を設定するモータジェネレータ第２分配率設定部を備え、前記モータジェネレータ走行時制御部は、前記目標駆動パワーに前記モータジェネレータ第２分配率を乗じて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定すると共に、当該何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワーを前記目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。【００１０】
また、前記モータジェネレータ第２分配率設定部は、前記エンジン停止経過時間が予め設定されたエンジン停止経過時間第１所定値以下の領域ではモータジェネレータ第２分配率を０とし、当該エンジン停止経過時間第１所定値よりエンジン停止経過時間が大きい領域ではエンジン停止経過時間が大きいほどモータジェネレータ第２分配率を１に近づくように設定する。
【発明の効果】
【００１１】
而して、発明の実施態様によれば、動力源としてエンジンと第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを備え、エンジンのエンジン出力軸の少なくとも何れか一方への回転をエンジン回転規制機構で規制すると共に、駆動輪に接続された駆動軸、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ及びエンジンの夫々に動力分割合成機構の４つの回転要素の夫々を連結する。そして、車両の目標駆動トルクを設定し、当該目標駆動トルクに応じて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動する場合、エンジンを停止して第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方を主として駆動して走行するモータジェネレータ走行モードで目標駆動トルクに応じたモータジェネレータ第１分配率を設定する。そして、モータジェネレータ走行モードによる走行中に車両振動が発生する所定の走行状態では、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方をモータジェネレータ第１分配率に応じて駆動することにより第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの双方を駆動する。従って、目標駆動トルクの大きさに応じてモータジェネレータ第１分配率を設定することにより第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のトルクを小さくすることが可能となり、それによりモータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動したときのエンジン回転規制機構にかかるトルクが過大となるのを抑制防止することができる。【００１２】
また、目標駆動トルクが予め設定された目標駆動トルク第２所定値以上の領域ではモータジェネレータ第１分配率を０とし、当該目標駆動トルク第２所定値より目標駆動トルクが小さい領域では目標駆動トルクが小さいほどモータジェネレータ第１分配率を１に近づくように設定する。そして、目標駆動トルクから算出した目標駆動パワーにモータジェネレータ第１分配率を乗じて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。また、何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワー分を目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。従って、目標駆動パワーが大きいときの第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方の目標モータジェネレータトルクを小さくすることができ、モータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動したときのエンジン回転規制機構にかかるトルクが過大となるのを確実に抑制防止することができる。【００１３】
また、モータジェネレータ走行モードでエンジンの運転後のエンジン停止経過時間に応じたモータジェネレータ第２分配率を設定し、目標駆動パワーにモータジェネレータ第２分配率を乗じて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。また、何れか他方の目標モータジェネレータトルクによる駆動パワー分を目標駆動パワーから減じた駆動パワーに基づいて第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか一方のモータジェネレータの目標モータジェネレータトルクを設定する。従って、エンジン停止経過時間の大きさに応じてモータジェネレータ第２分配率を設定することにより第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方の目標モータジェネレータトルクを小さくすることが可能となり、それによりモータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動したときのエンジン回転規制機構にかかるトルクが過大となるのを抑制防止することができる。【００１４】
また、エンジン停止経過時間が予め設定されたエンジン停止経過時間第１所定値以下の領域ではモータジェネレータ第２分配率を０とし、当該エンジン停止経過時間第１所定値よりエンジン停止経過時間が大きい領域ではエンジン停止経過時間が大きいほどモータジェネレータ第２分配率を１に近づくように設定する。従って、エンジン停止経過時間が小さいときの第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの何れか他方の目標モータジェネレータトルクを小さくすることができ、モータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータを駆動したときのエンジン回転規制機構にかかるトルクが過大となるのを確実に抑制防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図３】図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図４】図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図５】動作点及び動作ラインを説明するためのエンジン特性図である。
【図６】図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図７】エンジン回転速度と効率の関係を示す説明図である。
【図８】図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図９】動作ライン検索用の制御マップとしてのエンジン特性図である。
【図１０】図１の駆動制御コントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１１】図１０の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１２】図１０の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１３】図１の駆動制御コントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１４】図１３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１５】図１３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１６】図１３の演算処理の作用を説明するための図１の動力分割合成機構における共線図である。
【図１７】第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータによる振動成分の説明図である。図１７（ａ）は第２モータジェネレータのみによる駆動時の振動振幅である。図１７（ｂ）は第１モータジェネレータのみによる駆動時の振動振幅である。図１７（ｃ）は第１及び第２モータジェネレータによる駆動時の合成された振動振幅である。
【図１８】図１３の演算処理の作用を説明するための図１の動力分割合成機構における共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置のシステム構成図である。本実施形態のハイブリッド車両は、駆動系に、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジン（内燃機関）２と、電気エネルギによって駆動力を発生（力行）したり、回生によって電気エネルギを発生したりすることができる第１モータジェネレータ（発電動機）４及び第２モータジェネレータ（発電動機）５と、車両の駆動輪６に接続された駆動軸７と、前記エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の駆動力や駆動輪６から入力される路面反力を合成したり分割したりする動力分割合成機構としての第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９と、動力分割合成機構と駆動軸７と連結する出力伝達機構３１とを備えている。
【００１７】
エンジン２は、図示しないアクセルペダルの踏込み量に対応して空気吸入状態を調整するスロットルバルブなどの空気量調整部１０と、空気吸入状態に対応して燃料供給状態を調整する燃焼噴射弁などの燃料供給部１１と、燃料への着火状態を調整する点火装置などの着火部１２とを備えている。従って、空気量調整部１０による空気吸入状態、燃料供給部１１による燃料供給状態、着火部１２による着火状態を制御することによってエンジン２内の燃料の燃焼状態が制御され、その結果、エンジン２の駆動力、具体的には回転速度と駆動トルク（以下、夫々、エンジン回転速度、エンジントルクとも記す）を制御することができる。なお、エンジン２のエンジン出力軸３には、一方向への回転のみを許容し、逆方向への回転を規制するエンジン回転規制機構としてのワンウエイクラッチ１が設けられている。
【００１８】
第１モータジェネレータ４は、第１ロータ軸１３、第１ロータ１４、第１ステータ１５を備えている。また、第２モータジェネレータ５は、第２ロータ軸１６、第２ロータ１７、第２ステータ１８を備えている。第１モータジェネレータ４の第１ステータ１５は第１インバータ１９に接続され、第２モータジェネレータ５の第２ステータ１８は第２インバータ２０に接続されている。そして、第１インバータ１９、第２インバータ２０はバッテリ２１に接続されている。従って、第１、第２インバータ１９、２０によって第１、第２ステータ１５、１８へのバッテリ２１からの電気エネルギを制御する、具体的には例えば界磁電流を制御することによって第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の駆動力、具体的には回転速度と駆動トルク（以下、夫々、モータジェネレータ回転速度、モータジェネレータトルクとも記す）を制御することができる。また、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の夫々では、回転方向とトルクの方向が逆向きであるとき、回生によって発電することができ、その発電エネルギでバッテリ２１を充電することもできる。
【００１９】
第１遊星歯車機構８は、周知のように、第１サンギヤ２２と、第１プラネタリギヤ２３を支持する第１キャリヤ２４と、第１リングギヤ２５とを備えている。また、第２遊星歯車機構９は、第２サンギヤ２６と、第２プラネタリギヤ２７を支持する第２キャリヤ２８と、第２リングギヤ２９とを備えている。本実施形態では、前記エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、第１遊星歯車機構８、第２遊星歯車機構９を全て同一軸線上に配置している。また、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４と第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６を連結してエンジン２のエンジン出力軸３に接続している。また、第１遊星歯車機構８の第１サンギヤ２２を第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３に接続している。また、第２遊星歯車機構９の第２リングギヤ２９を第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６に接続している。また、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５と第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８を連結して駆動輪６の駆動軸７に接続している。駆動軸７への接続は、例えば第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５の外周に設けられた歯車などの出力部３０と駆動軸７を出力伝達機構３１で接続することで行われている。なお、第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９の各回転要素の連結は、変速歯車や伝達歯車を介装することなく直接的に行われており、各回転要素と第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、エンジン２との接続も同様である。
【００２０】
前記エンジン２への空気吸入状態を調整する空気量調整部１０、燃料供給状態を調整する燃料供給部１１、燃料への着火状態を調整する着火部１２、第１モータジェネレータ４の第１ステータ１５への電気エネルギを制御する第１インバータ１９、第２モータジェネレータ５の第２ステータ１８への電気エネルギを制御する第２インバータ２０は駆動制御コントローラ３２に接続されている。駆動制御コントローラ３２は、車両として必要な駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定部３７、走行速度を維持して駆動トルクを得るために必要な目標駆動パワーを設定する目標駆動パワー設定部３８、バッテリ２１の充電状態から当該バッテリ２１への充放電パワーを設定する目標充放電パワー設定部３９、目標充放電パワーを達成しながら目標駆動パワーを得るために必要な目標エンジンパワーを設定する目標エンジンパワー設定部４０、目標エンジンパワーに応じて効率のよいエンジン回転速度及びエンジントルクを設定し制御するエンジン制御部４１、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の合計電力が目標充放電パワーになるように第１インバータ１９及び第２インバータ２０を制御するモータジェネレータ制御部４２を備えている。なお、駆動制御コントローラ３２は例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置で構成され、前記の設定部や制御部は、当該駆動制御コントローラ３２で行われる演算処理によって構築されている。
【００２１】
車両には、アクセルペダルの操作量をアクセル開度Accとして検出するアクセル開度センサ３３、車両の走行速度Vcを検出する走行速度センサ３４、エンジン２の回転速度をエンジン回転速度Nengとして検出するエンジン回転速度センサ３５、バッテリ２１の充電状態量SOCを検出するバッテリ充電状態センサ３６が備えられている。駆動制御コントローラ３２では、これらのセンサからの検出信号を読込み、後述する演算処理に従って、空気量調整部１０、燃料供給部１１、着火部１２、第１インバータ１９、第２インバータ２０を制御することにより、エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の運転状態を制御する。
【００２２】
本実施形態では、前述のように、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４と第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６とが直接的に連結されており、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５と第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８とが直接的に連結されている。このため、２つの遊星歯車機構８、９の共線図上の第１キャリヤ２４と第２サンギヤ２６は同じ速度で回転し、第１リングギヤ２５と第２キャリヤ２８も同じ速度で回転する。そこで、２つの遊星歯車機構８、９の共線図を重ね合わせると、図２のように、例えば左から第１遊星歯車機構８の第１サンギヤ２２の軸（図のＭＧ１軸：第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３に相当）、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４及び第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６の軸（図のＥＮＧ軸：エンジン２のエンジン出力軸３に相当）、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５及び第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８の軸（図のＯＵＴ軸：第１リングギヤ２５の出力部３０、即ち駆動輪６の駆動軸７に相当）、第２遊星歯車機構９の第２リングギヤ２９の軸（図のＭＧ２軸：第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６に相当）の計４つの軸、つまり４つの回転要素が設定される。そして、これらの軸間距離のレバー比を求めると、例えば図のＥＮＧ軸−ＯＵＴ軸間を１としたとき、ＥＮＧ軸−ＭＧ１軸間は、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５の歯数を第１サンギヤ２２の歯数で除した値k1となり、ＯＵＴ軸−ＭＧ２軸間は、第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６の歯数を第２リングギヤ２９の歯数で除した値k2となる。
【００２３】
この動力分割合成機構による共線図は、本出願人が先に提案した特許第３８５２５６２号公報に記載されるものと同等である。この動力分割合成機構の特徴は、４つの軸の左右両端の軸に第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５が位置している点にある。そして、このように４つの軸の両端にモータジェネレータ４、５を位置させることにより、上記特許公報に記載されるように、部品点数の増加、装置の大型化、機械損失の増加、などの不利益を被ることなく、後述するように、ギヤ比の高い通常使用域での電力授受量を低減することができ、もって燃費向上を図ることが可能となる。
【００２４】
以下、幾つかの共線図を用いて、エンジン２の回転速度やトルク、車両の走行速度、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の回転速度やトルクについて説明する。共線図では、第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３における第１モータジェネレータトルクをTmg1、第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６における第２モータジェネレータトルクをTmg2、エンジン２のエンジン出力軸３におけるエンジントルクをTeng、出力部３０における駆動トルク、即ち駆動軸７への駆動トルクをToutとする。そして、各共線図において、回転速度はエンジン２の回転方向を正方向とし、４つの軸に入力されるトルクはエンジントルクTengと同じ向きのトルクが入力される方向を正と定義する。従って、出力部３０における駆動トルクToutが正の場合は車両を後方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態であり、駆動トルクToutが負の場合は車両を前方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態である。なお、以下の説明では、機械的、電気的、物理的な損失がないものとする。
【００２５】
図２は、車両の走行速度Vcが比較的小さい低速走行状態であって、エンジン２が正回転し、正のエンジントルクTengを出力している。第１モータジェネレータ４は高速で正回転しているが、第１モータジェネレータトルクTmg1は０である。また、第２モータジェネレータ５は正の第１モータジェネレータトルクTmg2を発生するが、第２モータジェネレータ回転速度Nmg2は０であるから電力を消費しない（力行しない）。この場合のエンジン２のエンジン回転速度Nengと出力部３０の回転速度、即ち走行速度Vcとの比、所謂変速比は（１＋k2）／k2であり、変速比が１より大きいことからローギヤ比状態であるといえる。
【００２６】
図３は、車両の走行速度Vcが比較的大きい高速走行状態であって、エンジン２は正回転し、正のエンジントルクTengを出力している。第１モータジェネレータ４は負の第１モータジェネレータトルクTmg1を発生するが、第１モータジェネレータ回転速度Nmg1は０であるから電力を発生しない（回生しない）。また、第２モータジェネレータ５は高速で正回転しているが、第２モータジェネレータトルクTmg2は０である。この場合のエンジン２のエンジン回転速度Nengと出力部３０の回転速度、即ち走行速度Vcとの比、所謂変速比はk1／（１＋k1）であり、変速比が１より小さいことからハイギヤ比状態であるといえる。
【００２７】
図４は、前記図２のローギヤ比状態と図３のハイギヤ比状態の中間のギヤ比状態に相当し、例えば図の状態では、車両の走行速度Vcは中速走行状態であって、エンジン２は正回転し、正のエンジントルクTengを出力している。そして、第１モータジェネレータ４は正回転しているが、負の第１モータジェネレータトルクTmg1を発生している。つまり、第１モータジェネレータ４は電力を発生（回生）している。一方、第２モータジェネレータ５は正回転し、正の第２モータジェネレータトルクTmg2を発生している。つまり、第２モータジェネレータ５は電力を消費（力行）している。バッテリ２１への充放電がない場合、第１モータジェネレータ４で発生した電力で第２モータジェネレータ５を駆動すれば、電力授受バランスに優れる。
【００２８】
このように本実施形態の動力分割合成機構では、低速から高速までの幅広い走行速度レンジにおいて、種々のエンジン運転状態に対し、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の駆動状態を制御することで、適切な駆動トルクToutを得ることができる。即ち、本実施形態のハイブリッド車両では、原則的に変速装置を必要としない。なお、これら以外にも、エンジン２を運転した状態での車両の後進も可能である。また、エンジン２を停止した状態、即ち第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによる車両の前進及び後進も可能である。この場合、前記特許第３８５２５６２号公報に記載されるように、エンジン２の回転速度は０とすべきであり、エンジン出力軸３に負方向へのトルクが作用する場合、そのトルクはワンウエイクラッチ１が受けることになる。
【００２９】
なお、共線図からも明らかなように、例えば第１モータジェネレータ回転速度Nmg1は下記１式から、第２モータジェネレータ回転速度Nmg2は下記２式から得られる。なお、式中のNengはエンジン回転速度、Noutは出力部３０の出力部回転速度であり、出力部回転速度Noutは、車両の走行速度Vc、最終減速比、出力伝達機構３１の減速比から得られる。
Nmg1＝（Neng−Nout）×k1＋Neng                          ……… (1)
Nmg2＝（Nout−Neng）×k2＋Nout                          ……… (2)
【００３０】
また、遊星歯車機構に入力されるトルクバランスから下記３式が成立する。また、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５で発電又は消費される電力とバッテリ２１への入出力電力（充放電パワー）Pbatとが等しいことから下記４式が成立する。なお、各回転数Nmg1、Nmg2はｒｐｍ（revolution per minute又はrotation per minute）で表される。
Teng＋（１＋k1）×Tmg1＝k2×Tmg2                        ……… (3)
Nmg1×Tmg1×２π／６０＋Nmg2×Tmg2×２π／６０＝Pbat    ……… (4)
【００３１】
次に、後述する演算処理で、効率のよい目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtを設定する手法について説明する。本実施形態では、本出願人が先に提案した特開２００８−１２９９２号公報に記載されるように、要求されるエンジンパワーに対し、車両の走行速度が大きいほど、目標エンジン回転速度Nengtを大きめに、目標エンジントルクTengtを小さめに設定する。
【００３２】
例えば、図５のように横軸にエンジン回転速度、縦軸にエンジントルクをとると、エンジンパワーはエンジン回転速度とエンジントルクの積値であるから、エンジンパワーの等パワーラインは図に反比例曲線で表れる。また、このエンジン特性図には、エンジン単体での等しい効率を結んだ等効率ラインが存在する。例えば、目標とする目標エンジンパワーが設定されると、その目標エンジンパワーラインのうち、最も効率のよいエンジン回転速度とエンジントルクを目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtとすれば、少なくともエンジン単体では効率のよい、つまり低燃費な運転が可能となる。これらの点を連結したのが図５に示すエンジン効率の最良動作ラインとなる。なお、このようにして設定された目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtを動作点Ｃとする。
【００３３】
仮に、このようにして目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtを設定し、それらを固定して車両の走行速度Vc、即ち出力部回転速度Noutを図６のように変化させてみる。その場合、走行速度Vcが小さく、出力部回転速度Noutが小さい場合には、図６の共線図Ａに示すように、第１モータジェネレータ回転速度Nmg1も第２モータジェネレータ回転速度Nmg2も正となり、第１モータジェネレータトルクTmg1は負値、第２モータジェネレータトルクTmg2は正値となる。この場合、第１モータジェネレータ４は回生し、第２モータジェネレータ５は力行するが、共に回転方向が正方向であるからパワー（動力）の循環はない。
【００３４】
同様に、走行速度Vcが少し大きく（例えば時速４０ｋｍ／ｈ）なり、出力回転速度Noutも少し大きくなった場合には、図６の共線図Ｂに示すように、例えば第１モータジェネレータ回転速度Nmg1が０、第１モータジェネレータトルクTmg1は負値、第２モータジェネレータ回転速度Nmg2は正、第２モータジェネレータトルクTmg2は０となる（前記図３のハイギヤ比状態と同じ）。この場合もパワー（動力）の循環はない。
【００３５】
しかしながら、これよりも走行速度Vcが更に大きく（例えば時速８０ｋｍ／ｈ）なり、出力回転速度Noutも大きくなると、図６の共線図Ｃに示すように、第１モータジェネレータ回転速度Nmg1が負、第１モータジェネレータトルクTmg1は負値、第２モータジェネレータ回転速度Nmg2は正、第２モータジェネレータトルクTmg2は負値となる。この状態は、第１モータジェネレータ４が負の方向に力行し、第２モータジェネレータ５は回生しているので、パワー（動力）の循環が生じ、動力伝達系の効率が低下する。このように動力伝達系の効率が低いと、図７に示すように、エンジンの効率は高くても、全体の効率としては低下し、動作点Ｃは点Ｄよりも効率が低い。
【００３６】
この高速（例えば時速８０ｋｍ／ｈ）走行時のパワー（動力）の循環をなくすためには、例えば図８の共線図Ｅに示すように、第１モータジェネレータ回転速度Nmg1を０以上にすればよいが、そのようにしたのでは、エンジン回転速度が高くなる。エンジン回転速度が高くなると、図７に点Ｅで示すように、動力伝達系の効率は高くても、やはり全体の効率としては低くなってしまう。
【００３７】
そこで、この高速（例えば８０ｋｍ／ｈ）走行時のエンジンの回転速度は、図７の点Ｃと点Ｅの間の点Ｄとなるように設定し（図８の共線図Ｄ参照）、図５に示すように、この動作点Ｄのエンジン回転速度を目標エンジン回転速度Nengtとし、当該目標エンジン回転速度Nengtにおける目標エンジンパワーの等パワーライン上のエンジントルクを目標エンジントルクNengtに設定する。このような理由から、例えば目標エンジンパワーが設定されたときの目標動作ラインは、図９に示すように、走行速度に応じて変化し、全体的に、走行速度Vcが大きいほど、目標エンジン回転速度Nengtを大きく、目標エンジントルクTengtを小さく設定する。
【００３８】
次に、前記駆動制御コントローラ３２内で行われ、前記目標駆動トルク設定部３７、目標駆動パワー設定部３８、目標充放電パワー設定部３９、目標エンジンパワー設定部４０、エンジン制御部４１を構築する演算処理を図１０のフローチャートに従って説明する。
この演算処理は、例えば所定サンプリング時間（例えば１０ｍｓｅｃ．）毎に行われるタイマ割込処理で実行され、まずステップＳ１で前記アクセル開度センサ３３、走行速度センサ３４、エンジン回転速度センサ３５、バッテリ充電状態センサ３６からの各検出信号を読込む。
【００３９】
次にステップＳ２に移行して、走行速度Vc、アクセル開度Accに応じた目標駆動トルクTdvtを、例えば図１１に示すマップ検索などによって算出する（目標駆動トルク設定部３７を構成）。
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で算出された目標駆動トルクTdvtに走行速度Vcを乗じて目標駆動パワーPdvtを算出する（目標駆動パワー設定部３８を構成）。
【００４０】
次にステップＳ４に移行して、バッテリ充電状態量SOCから、例えば図１２のマップ検索などによって暫定充放電パワーPcdbtを算出する。
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ３で算出した目標駆動パワーPdvtから前記ステップＳ４で算出した暫定充放電パワーPcdbtを減じて目標エンジンパワーPengtを算出する（目標エンジンパワー設定部４０を構成）。
【００４１】
次にステップＳ６に移行して、目標エンジンパワーPengtの上限値カット処理を行う（目標エンジンパワー設定部４０を構成）。この上限値は、エンジン２が出力可能なエンジンパワーの最大値である。
次にステップＳ７に移行して、前記ステップＳ６で上限カット処理が行われた目標エンジンパワーPengtから、前記図９のマップ検索などにより、目標エンジン動作点、即ち目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtを算出する（エンジン制御部４１を構成）。
【００４２】
次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ３で算出された目標駆動パワーPdvtから前記ステップＳ６で上限値カット処理された目標エンジンパワーPengtを減じて目標充放電パワーPbattを算出し（目標充放電パワー設定部３９を構成）、メインプログラムに復帰する。
なお、エンジン制御部４１は、前記ステップＳ７で算出された目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtが達成されるように空気量調整部１０による空気吸入状態、燃料供給部１１による燃料供給状態、着火部１２による着火状態を制御する。
【００４３】
次に、前記駆動制御コントローラ３２内で行われ、前記モータジェネレータ制御部４２を構築する演算処理を図１３のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、前記図１０の演算処理の直後に、例えば所定サンプリング時間（例えば１０ｍｓｅｃ．）毎に行われるタイマ割込処理で実行され、まずステップＳ１１で、走行速度Vc、目標エンジン回転速度Nengtから目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1t、目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2tを算出する。算出には、前記１式及び２式から導出した下記１’式及び２’式を用いる。また、前述したように、式中の出力部回転速度Noutは走行速度Vc、最終減速比、出力伝達機構３１の減速比から得られる。
Nmg1t＝（Nengt−Nout）×k1＋Nengt                    ……… (1')
Nmg2t＝（Nout−Nengt）×k2＋Nout                     ……… (2')
【００４４】
次にステップＳ１２に移行して、車両の走行状態が第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによる走行状態（図ではＥＶ状態、以下、モータジェネレータ走行モードと定義する）であるか否かを判定し、モータジェネレータ走行モードである場合にはステップＳ１３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１７に移行する。なお、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによる走行状態、即ちモータジェネレータ走行モードは、目標エンジンパワーPengtが０の状態であり、例えばバッテリ２１が満充電状態に近く、バッテリ充電状態量SOCから求めた暫定充放電パワーPcdbtが目標駆動パワーPdvt以上である場合の他に、アクセルペダルの踏込みがないクリープ走行状態や、アクセルペダルの踏込みのないコースト走行状態や減速走行状態などがある。
【００４５】
ステップＳ１３では、例えば図１４の制御マップに従って、目標駆動トルクTdvtに応じた第１モータジェネレータ第１分担率cf1を算出し、次いでステップＳ１４に移行する。この図１４の制御マップでは、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第１所定値Tdvt1以下の領域では第１モータジェネレータ第１分担率cf1が１であり、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第２所定値Tdvt2以上の領域では第１モータジェネレータ第１分担率cf1が０であり、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第１所定値Tdvt1と目標駆動トルク第２所定値Tdvt2の間の領域では第１モータジェネレータ第１分担率cf1は目標駆動トルクTdvtの増加に伴ってリニアに減少する。従って、このステップＳ１３がモータジェネレータ第１分担率設定部を構成する。なお、目標駆動トルク第１所定値Tdvt1以下の領域は、所謂モータジェネレータによるコギングトルクで車両共振が発生しやすい領域である。
【００４６】
ステップＳ１４では、例えば図１５の制御マップに従って、エンジン停止経過時間ｔestpに応じた第１モータジェネレータ第２分担率cf2を算出し、次いでステップＳ１５に移行する。エンジン停止経過時間ｔestpは、エンジン２を停止して第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによる走行状態に移行した経過時間を示す。この図１５の制御マップでは、エンジン停止経過時間ｔestpがエンジン停止経過時間第１所定値ｔesp1以下の領域では第１モータジェネレータ第２分担率cf2が０であり、エンジン停止経過時間ｔestpがエンジン停止経過時間第２所定値ｔestp2以上の領域では第１モータジェネレータ第２分担率cf2が１であり、エンジン停止経過時間ｔestpがエンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1とエンジン停止経過時間第２所定値ｔestp2の間の領域では第１モータジェネレータ第２分担率cf2はエンジン停止経過時間ｔestpの増加に伴ってリニアに増加する。従って、このステップＳ１４がモータジェネレータ第２分配率設定部を構成する。
【００４７】
ステップＳ１５では、下記５式に従って、目標駆動パワーPdvt、第１モータジェネレータ第１分担率cf1、第１モータジェネレータ第２分担率cf2、目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1tから目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを算出し、ステップＳ１６に移行する。
Tmg1t＝（Pdvt×cf1×cf2×60）／（2π×Nmg1t）         ……… (5)
【００４８】
ステップＳ１６では、下記６式に従って、目標駆動パワーPdvt、第１モータジェネレータ第１分担率cf1、第１モータジェネレータ第２分担率cf2、目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2tから目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを算出し、メインプログラムに復帰する。
Tmg2t＝（Pdvt×（１−cf1×cf2）×60）／（2π×Nmg2t） ……… (6)
【００４９】
一方、前記ステップＳ１７では、目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1t、目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2t、目標充放電パワーPbatt、目標エンジントルクTengtから、下記７式に従って、目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを算出してからステップＳ１８に移行する。なお、下記７式は、前記３式及び４式の連立方程式を変形したものである。
Tmg1t＝(Pbatt×60／2π−Nmg2t×Tengt／k2)／(Nmg1t＋Nmg2t×(1＋k1)／k2)                                                    ……… (7)
【００５０】
ステップＳ１８では、目標第１モータジェネレータトルクTmg1t、目標エンジントルクTengtから、下記８式に従って、目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを算出してからメインプログラムに復帰する。なお、下記８式は、前記３式から導出したものである。
Tmg2t＝(Tengt＋(1＋k1)×Tmg1t)／k2                    ……… (8)
【００５１】
前記図１０の演算処理によれば、走行速度Vcとアクセル開度Accから運転者の要求に応じ且つ車両の走行状態を反映した目標駆動トルクTdvtを設定し、この目標駆動トルクTdvtに走行速度Vcを乗じて目標駆動パワーPdvtを算出する。一方、バッテリ２１の充電状態量SOCに応じて暫定充放電パワーPcdbtを設定し、目標駆動パワーPdvtから暫定充放電パワーPcdbtを減じて目標エンジンパワーPengtを算出し、上限カット処理した目標エンジンパワーPengtから前記図９のマップ検索などにより目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtを算出。そして、目標駆動パワーPdvtから上限カット処理された目標エンジンパワーPengtを減じて目標充放電パワーPbattを算出する。エンジン制御部４１が、空気量調整部１０による空気吸入状態、燃料供給部１１による燃料供給状態、着火部１２による着火状態を制御することにより、目標エンジン回転速度Nengt、目標エンジントルクTengtが達成されれば車両全体効率のよいエンジン運転状態を達成することができる。
【００５２】
この状態はエンジン２が運転している状態なので、図１３の演算処理ではステップＳ１１からステップＳ１７に移行し、走行速度Vc及び目標エンジン回転速度Nengtに応じた目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1及び目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2tが設定される。また、ステップＳ１８では、前記３式で表れるトルクバランス式及び前記４式で表れる電力バランス式を満たす目標第１モータジェネレータトルクTmg1t及び目標第２モータジェネレータトルクTmg2tが設定される。従って、モータジェネレータ制御部４２は、第１インバータ１９及び第２インバータ２０を制御して、第１モータジェネレータ４を目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1で回転させて目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを発生させ、第２モータジェネレータ５を目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2で回転させて目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを発生させれば、車両全体効率がよく、トルクバランス並びに電力バランスのよいモータジェネレータ運転状態を達成することができる。
【００５３】
一方、エンジン２が停止している車両の走行状態では、モータジェネレータ走行モードであり、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによって車両を駆動する必要がある。このときの目標エンジンパワーPengtは０であるから、目標駆動パワーPdvtは第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方又は双方で補わなければならない。この場合、図１３の演算処理のステップＳ１３で目標駆動トルクTdvtに応じた第１モータジェネレータ第１分担率cf1を設定し、ステップＳ１４でエンジン停止経過時間ｔestpに応じた第１モータジェネレータ第２分担率cf2を設定する。そして、それらを用いてステップＳ１５、ステップＳ１６で目標第１モータジェネレータトルクTmg1t、目標第２モータジェネレータトルクTmg2tが算出設定される。
【００５４】
例えば、エンジン２が停止している状態での低速走行状態では、図１６に破線で示すように、第２モータジェネレータ４のみに第２モータジェネレータトルクTmg2を発生させれば足りる。しかしながら、特に車両の停止直前のような低速走行時には、モータのコギングトルクで車両が共振することがある。このような共振は、例えば単一のモータのコギングトルクによる振動が車両の共振周波数に一致するためであるから、２つのモータを搭載している場合には、モータトルクを分担して２つのモータを同時に回転させればよい。図１７には、モータジェネレータのコギングトルクを駆動軸換算した振動成分を示す。図１７ａは、第２モータジェネレータ５のみによる駆動時の振動振幅を、図１７ｂは、第１モータジェネレータ４のみによる駆動時の振動振幅を、図１７ｃは、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５によって駆動を分担したときの合成された振動振幅を示す。
【００５５】
同図より明らかなように、エンジン停止時の駆動トルクを第２モータジェネレータ５のみで出力した場合と、第１モータジェネレータ４のみで出力した場合では振動周期が異なり、駆動トルクを第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とで分担して出力した場合には、第２モータジェネレータ５のみで出力した場合と、第１モータジェネレータ４のみで出力した場合の夫々の振動周期を合成した振動波形となる。このように駆動トルクを第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とで分担すれば振動周期が単一とならず、車両の共振を抑制防止することが可能となる。
【００５６】
しかしながら、その一方で、前記図１６に実線で示すように、本来、第２モータジェネレータ５のみで出力する駆動トルクの一部を第１モータジェネレータ４にも分担して出力するようにすると、エンジン２のエンジン出力軸３にかかるトルク、即ちワンウエイクラッチ１で受けるトルクが増大し、場合によっては過大となる恐れがある。そこで、本実施形態では、前述のように目標駆動トルクTdvtに応じた第１モータジェネレータ第１分担率cf1及びエンジン停止経過時間ｔestpに応じた第１モータジェネレータ第２分担率cf2を設定する。そして、それらを目標駆動パワーPdvtに乗じ、それを目標第１モータジェネレータ回転速度Nmg1tで除して目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを算出設定する。また、１から第１モータジェネレータ第１分担率cf1と第１モータジェネレータ第２分担率cf2との積値を減じた値を目標駆動パワーPdvtに乗じ、それを目標第２モータジェネレータ回転速度Nmg2tで除して目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを算出設定する。第１モータジェネレータ４への分担率が大きい場合には、図１８に破線で示すようにエンジン２のエンジン出力軸３、即ちワンウエイクラッチ１に係るトルクが大きくなるが、第１モータジェネレータ４の分担率が小さい場合には、図１８に実線で示すようにエンジン２のエンジン出力軸３、即ちワンウエイクラッチ１に係るトルクを小さくすることができる。
【００５７】
前述したように、コギングトルクによる車両共振が発生しやすいトルク領域の上限に設定された目標駆動トルク第２所定値Tdvt2以上の領域では第１モータジェネレータ第１分担率cf1は０であるから、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第２所定値Tdvt2以上である場合には、主として第２モータジェネレータ５のみが目標駆動トルクTdvtを発生し、ワンウエイクラッチ１にかかるトルクの増大を抑制防止することができる。一方、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第１所定値Tdvt1と目標駆動トルク第２所定値Tdvt2の間である場合には、目標駆動トルクTdvtを第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５で分担し、つまり２つのモータジェネレータを同時に駆動することでコギングトルクによる車両共振を抑制防止すると共に、目標駆動トルクTdvtが小さいほど目標第１モータジェネレータトルクTmg1tが大きくなるようにすることでワンウエイクラッチ１にかかるトルクが過大となるのを防止することができる。また、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第１所定値Tdvt1以下の領域では第１モータジェネレータ第１分担率cf1は１であるから、目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第１所定値Tdvt1以下である場合には、主として第１モータジェネレータ４のみが目標駆動トルクTdvtを発生することになるが、コギングトルクによる車両共振が発生し易い領域ではなく、また目標駆動トルクTdvt自体が十分に小さいことからエンジン２のエンジン出力軸３、即ちワンウエイクラッチ１にかかるトルクも十分に小さい。
【００５８】
また、エンジン停止経過時間ｔestpに応じて設定される第１モータジェネレータ第２分担率cf2は、エンジン停止経過時間ｔestpがエンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1以下の領域では０である。即ち、例えば減速走行中にエンジンが停止すると、本来は図１６に破線で示すようなトルク配分となるが、例えば前記図１４の制御マップで目標駆動トルクTdvtが目標駆動トルク第２所定値Tdvt2より小さいと、すぐに第１モータジェネレータ第１分担率cf1に応じた第１モータジェネレータトルクTmg1が発生し、その結果、図１６に実線で示すトルクがワンウエイクラッチ１にステップ的に増大してかかる。このような急激なワンウエイクラッチ１へのトルクの増大を抑制防止するため、エンジン停止経過時間ｔstpがエンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1以下の領域では第１モータジェネレータ第２分担率cf2を０とし、その後、エンジン停止経過時間ｔstpがエンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1を超えてから徐々に第１モータジェネレータトルクTmg1が増大するようにした。
【００５９】
このように本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置では、動力源としてエンジン２と第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を備え、エンジン２のエンジン出力軸３の少なくとも何れか一方への回転をワンウエイクラッチ（エンジン回転規制機構）１で規制する。また、駆動輪６に接続された駆動軸７、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５及びエンジン２の夫々に第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９からなる動力分割合成機構の４つの回転要素の夫々を連結する。そして、車両の目標駆動トルクTdvtを設定し、当該目標駆動トルクTdvtに応じて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動する。その場合、エンジン２を停止して第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方を主として駆動するモータジェネレータ走行モードで目標駆動トルクTdvtに応じた第１モータジェネレータ第１分配率cf1を設定する。そして、モータジェネレータ走行モードによる走行中に車両振動が発生する所定の走行状態では、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータの何れか他方、この場合は第１モータジェネレータ４を第１モータジェネレータ第１分配率cf1に応じて駆動することにより第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の双方を駆動する。従って、目標駆動トルクTdvtの大きさに応じて第１モータジェネレータ第１分配率cf1を設定することにより第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方、即ち第１モータジェネレータ４のトルクを小さくすることが可能となる。そして、それによりモータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動したときのワンウエイクラッチ１にかかるトルクが過大となるのを抑制防止することができる。
【００６０】
また、目標駆動トルクTdvtが予め設定された目標駆動トルク第２所定値Tdvt2以上の領域では第１モータジェネレータ第１分配率cf1を０とし、当該目標駆動トルク第２所定値Tdvt2より目標駆動トルクTdvtが小さい領域では目標駆動トルクTdvtが小さいほど第１モータジェネレータ第１分配率cf1を１に近づくように設定する。そして、目標駆動トルクTdvtから算出した目標駆動パワーPdvtに第１モータジェネレータ第１分配率cf1を乗じて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方のモータジェネレータ、即ち第１モータジェネレータ４の目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを設定する。また、当該目標第１モータジェネレータトルクTmg1tによる駆動パワー分を目標駆動パワーPdvtから減じた駆動パワーに基づいて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のモータジェネレータ、即ち第２モータジェネレータ５の目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを設定する。これにより、目標駆動パワーTdvtが大きいときの第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方、即ち第１モータジェネレータ４の目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを小さくすることができる。従って、モータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動したときのワンウエイクラッチ１にかかるトルクが過大となるのを確実に抑制防止することができる。
【００６１】
また、モータジェネレータ走行モードでエンジン２の運転後のエンジン停止経過時間ｔestpに応じた第１モータジェネレータ第２分配率cf2を設定する。そして、目標駆動パワーPdvtに第１モータジェネレータ第２分配率cf2を乗じて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方のモータジェネレータ、即ち第１モータジェネレータ４の目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを設定する。また、当該目標第１モータジェネレータトルクTmg1tによる駆動パワーを目標駆動パワーPdvtから減じた駆動パワーに基づいて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のモータジェネレータ、即ち第２モータジェネレータ５の目標第２モータジェネレータトルクTmg2tを設定する。従って、エンジン停止経過時間ｔestpの大きさに応じて第１モータジェネレータ第２分配率cf2を設定することにより第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方、即ち第１モータジェネレータ４の目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを小さくすることが可能となる。そして、それによりモータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動したときのワンウエイクラッチ１にかかるトルクが過大となるのを抑制防止することができる。
【００６２】
また、エンジン停止経過時間ｔestpが予め設定されたエンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1以下の領域では第１モータジェネレータ第２分配率cf2を０とし、当該エンジン停止経過時間第１所定値ｔestp1よりエンジン停止経過時間ｔestpが大きい領域ではエンジン停止経過時間ｔestpが大きいほど第１モータジェネレータ第２分配率cf2を１に近づくように設定する。これにより、エンジン停止経過時間ｔestpが小さいときの第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか他方、即ち第１モータジェネレータ４の目標第１モータジェネレータトルクTmg1tを小さくすることができる。従って、モータジェネレータ走行モードで第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動したときのワンウエイクラッチ１にかかるトルクが過大となるのを確実に抑制防止することができる。
【００６３】
なお、動力分割合成機構の４つの回転要素（軸）の連結形態は前記に限定されるものではなく、例えば本出願人が先に提案した前記特許第３８５２５６２号公報に記載されるように種々の連結形態が挙げられる。本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置では、それらの連結形態のハイブリッド車両でも同等の作用・効果が得られる。
また、モータジェネレータ走行モード以外でのエンジンや第１及び第２モータジェネレータの駆動制御形態は前記に限定されるものではなく、種々のハイブリッド制御形態を採用することも可能である。それらのハイブリッド車両であっても、本発明の駆動制御装置では、モータジェネレータ走行モードで同等の作用・効果が得られる。
【符号の説明】
【００６４】
１はワンウエイクラッチ（エンジン回転規制機構）
２はエンジン
３はエンジン出力軸
４は第１モータジェネレータ
５は第２モータジェネレータ
６は駆動輪
７は駆動軸
８は第１遊星歯車機構（動力分割合成機構）
９は第２遊星歯車機構（動力分割合成機構）
１９は第１インバータ
２０は第２インバータ
２１はバッテリ
３２は駆動制御コントローラ
３７は目標駆動トルク設定部
３８は目標駆動パワー設定部
３９は目標充放電パワー設定部
４０は目標エンジンパワー設定部
４１はエンジン制御部
４２はモータジェネレータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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