(57)【要約】【課題】変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させ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】エンジンENGからの出力軸が動力分配機構T/Sを経て第１モータ/ジェネレータMG1と駆動輪LT,RTに連結され、第２モータ/ジェネレータMG2の出力軸が変速機T/Mを介して駆動輪LT,RTに連結され、変速指令時に変速機T/Mの変速比を変更制御する。このＦＲハイブリッド車両において、変速機T/Mよりも駆動輪LT,RTに連結される第３モータ/ジェネレータMG3と、変速中、第２モータ/ジェネレータMG2の駆動力低下分による必要補償駆動力を推定し、変速開始域は、第３モータ/ジェネレータMG3が補償駆動力を供給し、その後、車両性能への影響が大きい場合は、第３モータ/ジェネレータMG3が負担する補償駆動力の一部を、エンジンENGの駆動力で補償する変速中駆動力補償制御手段（図４）と、を有する。【選択図】図４
2010188775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結され、
変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪（主駆動輪）の前記変速機より主駆動輪側、あるいは、従動輪（副駆動輪）に連結される第３のモータと、
前記変速制御手段による変速中、前記第２のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第３のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第３のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段と、
を有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２】
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、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、補償駆動力を供給している前記第３のモータの電機効率が電機効率閾値未満か否かを判断し、電機効率が電機効率閾値以上と判断されたときは、補償駆動力の全部を前記第３のモータが負担する全部負担モードを選択し、電機効率が電機効率閾値未満と判断されたときは、前記第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードを選択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３】
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、
前記第３のモータは、前記副駆動輪に連結され、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、前記第３のモータによる補償駆動力を前記副駆動輪の重量配分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償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４】
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、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し、走行路面が滑りやすい路面であると判断されると、前記第３のモータによる補償駆動力を、前記副駆動輪の重量配分と摩擦係数を乗算した補償駆動力分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して駆動輪に連結される駆動系を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータ/ジェネレータと駆動輪とに連結され、この駆動輪に第２のモータ/ジェネレータが連結されたハイブリッド車両において、第２のモータ/ジェネレータの駆動力は、変速段が２段乃至３段の変速機を介して駆動輪に伝達されることが開示されている（例えば、特許文献１の図６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003−127681号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、２段乃至３段の変速機によって変速を行う場合には、変速段が移行する変速中に第２のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達することができない場合があり、駆動力が低下する駆動力落ちによりショックが発生してしまう、という問題があった。
【０００５】
特に、変速要素（ドグクラッチや摩擦クラッチなど）の掛け替えにより変速段が移行する変速中においては、締結されている変速要素を開放し、変速後の回転数に同期させるために第２のモータ/ジェネレータによる変速機の入力回転数制御を行い、回転数同期後、開放されている変速要素の締結を行う。このため、変速中は、回転数制御されている第２のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達できない。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結される。
変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備える。
このハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪（主駆動輪）の前記変速機より主駆動輪側、あるいは、従動輪（副駆動輪）に連結される第３のモータと、
前記変速制御手段による変速中、前記第２のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第３のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第３のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段と、
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
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、変速中駆動力補償制御手段において、変速中、第２のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力が推定され、変速開始域では、第３のモータが補償駆動力を供給する。その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を第３のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響が判断され、車両性能への影響が大きい場合、第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更される。
すなわち、変速前に第２のモータが負担していた駆動力を、変速開始域でエンジンよりも制御応答性の高い第３のモータにより、速やかに応答良く差し替え補償するので、変速開始域にてショックの原因となる駆動力落ちが回避される。加えて、変速開始域後から変速完了までにおいて、全部負担モードを維持すると車両性能（車両燃費性能、運転性能、走行安定性能など）への影響が大きい場合、第３のモータが負担する補償駆動力の一部が、エンジンの駆動力で補償される。このため、変速中、第３のモータのみを用いた駆動力補償制御による車両性能の低下が抑制される。
この結果、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のＦＲハイブリッド車両の動力分割機構による第１モータ/ジェネレータ回転数とエンジン回転数と出力回転数の回転数関係を示す共線図である。
【図３】実施例１のＦＲハイブリッド車両の変速機による低速段と高速段での回転数関係をあらわし、(a)は低速段での共線図を示し、(b)は高速段での共線図を示す。
【図４】実施例１の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理で用いられる第３モータ/ジェネレータの電機効率マップの一例を示す図である。
【図６】実施例１の変速中駆動力補償制御を説明するための通常駆動力・変速中駆動力（補償なし）・変速中駆動力（MG3のみ）・変速中駆動力（MG3のみ、効率悪化あり）・変速中駆動力（MG3＋エンジン）を示すグラフ図である。
【図７】実施例２の制御装置が適用された４ＷＤハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。
【図８】実施例２の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図１に基づきＦＲハイブリッド車両のシステム構成を説明する。
【００１２】
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンENGと、エンジン出力軸ESと、第１モータ/ジェネレータMG1（第１のモータ）と、第１モータ出力軸MS1と、動力分割機構T/Sと、プロペラシャフトPSと、第２モータ/ジェネレータMG2（第２のモータ）と、第２モータ出力軸MS2と、変速機T/Mと、第２出力ギアG1,G2と、第３モータ/ジェネレータMG3（第３のモータ）と、第３モータ出力軸MS3と、第３出力ギアG3,G4と、差動機構DFと、左駆動軸LSと、右駆動軸RSと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。
【００１３】
すなわち、エンジンENGからのエンジン出力軸ESが動力分配機構T/Sを経て第１モータ/ジェネレータMG1と左右の駆動輪LT,RTに連結され、第２モータ/ジェネレータMG2の第２モータ出力軸MS2が変速機T/Mを介して左右の駆動輪LT,RTに連結されている。そして、前記変速機T/Mよりも左右の駆動輪LT,RT側で、左右の駆動輪LT,RTに連結される第３モータ/ジェネレータMG3を設けている。
【００１４】
前記エンジンENGは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの目標エンジントルク指令をスロットルアクチュエータ２が入力し、スロットルバルブのバルブ開度を制御する。
【００１５】
前記第１モータ/ジェネレータMG1と前記第２モータ/ジェネレータMG2と前記第３モータ/ジェネレータMG3は、いずれもロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられ、駆動機能と発電機能を有する同期型モータである。そして、駆動時には、後述するモータコントローラ３からの制御指令に基づいて、インバータ４により作り出された三相交流をステータコイルに印加することにより、それぞれ独立に駆動制御される。発電時には、ステータコイルでの三相交流をインバータ４により単相直流に変換し、バッテリ５を充電するというように、それぞれ独立に発電制御される。
【００１６】
前記動力分割機構T/Sは、シングルピニオン型の遊星歯車により構成され、第１サンギアS1に第１モータ出力軸MS1が連結され、第１キャリアC1にエンジン出力軸ESが連結され、第１リングギアR1にプロペラシャフトPSが連結されている。
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、左から第１モータ/ジェネレータMG1（第１サンギアS1）、エンジンENG（第１キャリアC1）、プロペラシャフトPS（第１リングギアR1）の順に配列され、シングルピニオン型の遊星歯車の動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、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、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔を第１サンギアS1と第１リングギアR1の歯数比（＝ρ1）に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。
【００１７】
前記変速機T/Mは、シングルピニオン型の遊星歯車と２つの摩擦要素の組み合わせにより構成され、第２サンギアS2に第２モータ出力軸MS2が連結され、第２キャリアC2に第１出力ギアG1,G2を介してプロペラシャフトPSが連結されている。そして、第２リングギアR2と変速機ケースとの間にローブレーキL/Bが介装され、第２サンギアS2と第２リングギアR2の間にハイクラッチH/Cが介装されている。尚、ローブレーキL/BとハイクラッチH/Cは、後述する変速コントローラ６からの油圧指令により締結圧と開放圧を作り出す油圧制御装置７からの油圧により締結/開放が制御される。
上記連結関係により、図３に示す共線図上において、左から第２モータ/ジェネレータMG2（第２サンギアS2）、第１出力ギアG1（第２キャリアC2）、第２リングギアR2の順に配列される。そして、低速段は、図３(a)に示すように、ローブレーキL/Bを締結し、ハイクラッチH/Cを開放することで達成され、高速段（＝直結段）は、図３(b)に示すように、ローブレーキL/Bを開放し、ハイクラッチH/Cを締結することで達成される。
変速制御は、第１出力ギアG1の回転数（＝車速VSP）を一定に保った状態のままで、低速段から高速段へアップシフトするときは、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数を低下させ、逆に、高速段から低速段へダウンシフトするときは、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数を上昇させる。よって、第２モータ/ジェネレータMG2は、変速前後の領域ではトルク制御が行われるが、摩擦要素を開放しニュートラル状態としている変速中は、変速後の入力回転数に同期させるために回転数制御が行われる。
【００１８】
前記第３出力ギアG3,G4は、第３出力ギアG3が第３モータ/ジェネレータMG3の第３モータ出力軸MS3に連結され、第３出力ギアG4がプロペラシャフトPSに連結されている。すなわち、プロペラシャフトPSには、エンジンENG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と第３モータ/ジェネレータMG3の駆動力が伝達可能な構成となっている。そして、プロペラシャフトPSに入力された駆動力は、差動機構DFと左駆動軸LSを介して左駆動輪LTへ伝達され、差動機構DFと右駆動軸RSを介して右駆動輪RTへ伝達される。
【００１９】
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、スロットルアクチュエータ２と、モータコントローラ３と、インバータ４と、バッテリ５と、変速コントローラ６（変速制御手段）と、油圧制御装置７と、統合コントローラ８と、を備えている。
【００２０】
前記エンジンコントローラ１は、統合コントローラ８からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、スロットルアクチュエータ２へ出力する。
【００２１】
前記モータコントローラ３は、統合コントローラ８からの目標モータ/ジェネレータトルク指令に応じ、第１モータ/ジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータ/ジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、第３モータ/ジェネレータMG3のモータ動作点（N3,T3）と、をそれぞれ独立に制御する指令（デバイス制御信号）をインバータ４へ出力する。なお、このモータコントローラ３からは、バッテリ５の充電状態をあらわすバッテリSOCの情報が統合コントローラ８に対して出力される。
【００２２】
前記変速コントローラ６は、統合コントローラ８からの変速指令に応じ、油圧制御装置７に対しローブレーキL/BとハイクラッチH/Cへの制御油圧を作り出す油圧指令を出力する。
【００２３】
前記統合コントローラ８は、アクセル開度センサ９からのアクセル開度APOと、車速センサ１０からの車速VSPと、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数Neと、第１モータ回転数センサ１２からの第１モータ回転数N1と、第２モータ回転数センサ１３からの第２モータ回転数N2と、第３モータ回転数センサ１４からの第３モータ回転数N3等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ３、変速コントローラ６に対し、演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。なお、エンジンコントローラ１とモータコントローラ３と変速コントローラ６と統合コントローラ８は、双方向通信線であるＣＡＮ通信線１５により繋がっていてデータ交換を行う。
【００２４】
図４は、実施例１の統合コントローラ８にて実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである（変速中駆動力補償制御手段）。以下、図４の各ステップについて説明する。
【００２５】
ステップS1では、変速中であるか否かを判断し、Yes（変速中）の場合はステップS2へ進み、No（変速中でない）の場合はリターンへ進む。
この変速中判断は、変速コントローラ６から変速中フラグを読み込み、変速中フラグ＝１のとき変速中と判断し、変速中フラグ＝０のとき変速中でないと判断する。
【００２６】
ステップS2では、ステップS1での変速中であるとの判断に続き、変速中において必要な駆動力補償分を推定演算し、ステップS3へ進む。
ここで、必要な駆動力補償分の推定演算は、変速開始直前において記憶されている第２モータ/ジェネレータMG2への電流値を読み出し、この電流値により第２モータトルクを推定し、この第２モータトルクに、第２モータ出力軸MS2からプロペラシャフトPSまでの変速前変速比を乗算することで求められる。つまり、変速中は、第２モータ/ジェネレータMG2からの駆動力がプロペラシャフトPSに入らないので、変速開始直前にプロペラシャフトPSに入力されていた駆動力が、必要な駆動力補償分とされる。
【００２７】
ステップS3では、ステップS2での必要な駆動力補償分の推定に続き、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第３モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償を行い、ステップS4へ進む。
【００２８】
ステップS4では、ステップS3でのMG3による駆動力補償に続き、変速中の判断開始時点から起動されているタイマー値Ｔが、変速開始域の閾値として設定されているタイマー設定値T1以上になったか否かを判断し、Yes（Ｔ≧T1）の場合はステップS5へ進み、No（Ｔ＜T1）の場合はリターンへ進む。
【００２９】
ステップS5では、ステップS4でのＴ≧T1との判断に続き、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａが、電機効率閾値Ａ未満か否かを判断し、Yes（ａ＜Ａ）の場合はステップS6へ進み、No（ａ≧Ａ）の場合はリターンへ進む。
ここで、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａは、第３モータ/ジェネレータMG3により必要な駆動力補償分の全てを負担しているときの動作点（回転数とトルク）を求め、図５に示す電機効率マップを参照し、この動作点を電機効率マップ上に移すことで検索される。また、電機効率閾値Ａは、例えば、80％程度の値に設定される。
【００３０】
ステップS6では、ステップS5でのａ＜Ａであるとの判断に続き、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分から所定駆動力分だけ減らし、減らした所定駆動力分をエンジンENGにより補償する制御指令を出力し、リターンへ進む。
ここで、駆動力補償分から減らす所定駆動力分は、必要な駆動力補償分に対する固定比率で設定しても良いし、あるいは、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａが小さいほど大きな比率とする可変比率で設定しても良い。
【００３１】
次に、作用を説明する。
以下、実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御装置における変速中駆動力補償制御作用を説明する。
【００３２】
変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図４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S4→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS3において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第３モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。
【００３３】
そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過し、かつ、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａが電機効率閾値Ａ以上であるときは、図４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S4→ステップS5→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS3において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第３モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が維持される。
【００３４】
一方、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過したが、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａが電機効率閾値Ａ未満であるときは、図４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S4→ステップS5→ステップS6→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS6において、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分から所定駆動力分だけ減らし、減らした所定駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。
【００３５】
したがって、変速前に第２モータ/ジェネレータMG2が負担していた駆動力を、変速開始域でエンジンENGよりも制御応答性の高い第３モータ/ジェネレータMG3により、速やかに応答良く差し替え補償するので、変速開始域にてショックの原因となる駆動力落ちが回避される。この結果、車両運転性能を向上させる。
【００３６】
加えて、変速開始域後から変速完了までにおいて、第３モータ/ジェネレータMG3により駆動力補償分の全部を負担する全部負担モードを維持すると車両燃費性能への影響が大きい場合、つまり、第３モータ/ジェネレータMG3の電機効率ａが電機効率閾値Ａ未満となるような場合、第３モータ/ジェネレータMG3が負担する補償駆動力の一部が、エンジンENGの駆動力で補償される。このため、変速中、電機効率ａが電機効率閾値Ａ未満であるにもかかわらず、第３モータ/ジェネレータMG3のみを用いた駆動力補償制御を維持する場合に比べ、駆動力補償制御による車両燃費性能の低下が抑制される。
【００３７】
この駆動力補償のイメージは、図６に示すようになる。まず、変速前の通常駆動力は、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた駆動力が出ている。これに対し、変速開始から変速完了までの変速中、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数をプロペラシャフトPS側の回転数に同期させるモータ回転制御を行うため、MG2の出力トルクを車軸に出力できない。したがって、駆動力補償なしの場合は、変速中駆動力がエンジントルクによる駆動力のみとなり、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力に対し、大きな駆動力低下となる。しかし、第２モータ/ジェネレータトルクの低下分を、第３モータ/ジェネレータトルクにより補償することで、変速中駆動力を、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力と等しくすることができる。
【００３８】
さらに、駆動力補償を行う第３モータ/ジェネレータMG3が、電機効率ａの低い動作となる場合には、電機効率ａが悪化した分を、エンジンENGのエンジントルクにて補償するようにしている。このため、エンジントルクと第３モータ/ジェネレータトルクを合わせた変速中駆動力を、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力と等しくすることができると共に、車両燃費性能の低下を抑制することができる。
【００３９】
次に、効果を説明する。
実施例１のＦＲ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。
【００４０】
(1) エンジンENGからの出力軸（エンジン出力軸ES）が動力分配機構T/Sを経て第１のモータ（第１モータ/ジェネレータMG1）と駆動輪LT,RTに連結され、第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）の出力軸（第２モータ出力軸MS2）が変速機T/Mを介して前記駆動輪LT,RTに連結され、変速指令時に前記変速機T/Mの変速比を変更制御する変速制御手段（変速コントローラ６）を備えたハイブリッド車両（ＦＲハイブリッド車両）の制御装置において、前記駆動輪LT,RTの前記変速機T/Mより駆動輪LT,RT側に連結される第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）と、前記変速制御手段による変速中、前記第２のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第３のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第３のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンENGの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段（図４）と、を有する。
このため、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。
【００４１】
(2) 前記変速中駆動力補償制御手段（図４）は、変速開始域の後、補償駆動力を供給している前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）の電機効率ａが電機効率閾値Ａ未満か否かを判断し（ステップS5）、電機効率ａが電機効率閾値Ａ以上と判断されたときは、補償駆動力の全部を前記第３のモータが負担する全部負担モードを選択し、電機効率ａが電機効率閾値Ａ未満と判断されたときは、前記第３のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンENGの駆動力で補償する一部負担モードを選択する。
このため、変速中、第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）による駆動力補償の電機効率ａの悪化を抑制し、車両燃費性能を向上させることができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２は、実施例１が主駆動輪に第３モータジェネレータMG3を設定したのに対し、副駆動輪に第３モータジェネレータMG3を設定した例である。
【００４３】
まず、構成を説明する。
図７は、実施例２の制御装置が適用された４ＷＤハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図７に基づき４ＷＤハイブリッド車両のシステム構成を説明する。
【００４４】
実施例２における４ＷＤハイブリッド車両の駆動系は、図７に示すように、エンジンENGと、エンジン出力軸ESと、第１モータ/ジェネレータMG1（第１のモータ）と、第１モータ出力軸MS1と、動力分割機構T/Sと、プロペラシャフトPSと、第２モータ/ジェネレータMG2（第２のモータ）と、第２モータ出力軸MS2と、変速機T/Mと、第２出力ギアG1,G2と、リア差動機構DFrと、左リア駆動軸LSrと、右リア駆動軸RSrと、左リア駆動輪LTr（主駆動輪）と、右リア駆動輪RTr（主駆動輪）と、第３モータ/ジェネレータMG3（第３のモータ）と、第３モータ出力軸MS3と、フロント差動機構DFfと、左フロント駆動軸LSfと、右フロント駆動軸RSfと、左フロント駆動輪LTf（副駆動輪）と、右フロント駆動輪RTf（副駆動輪）と、を備えている。
【００４５】
すなわち、第３モータ/ジェネレータMG3を副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfに連結し、ＦＲベースの４輪駆動構造としている点で、実施例１の駆動系構成と異なる。なお、図７の他の構成は、実施例１の図１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図８は、実施例２の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである（変速中駆動力補償制御手段）。以下、図８の各ステップについて説明する。なお、ステップS21〜ステップS24の各ステップは、図４のステップS1〜ステップS4の各ステップと対応するので、説明を省略する。
【００４７】
ステップS25では、ステップS24でのＴ≧T1であるとの判断に続き、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し、Yes（滑りやすい路面：低μ路）の場合はステップS27へ進み、No（滑りにくい路面：高μ路）の場合はステップS26へ進む。
ここで、走行路面が滑りやすい路面であるか否かの判断は、路面μセンサからのセンサ情報、定速走行時の主駆動輪スリップ状況による路面μ推定情報、インフラからの路面μ情報、等を用い、路面μ判断閾値と比較することで行われる。
【００４８】
ステップS26では、ステップS25での滑りにくい路面であるとの判断に続き、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に相当する値に設定し、ステップS28へ進む。
【００４９】
ステップS27では、ステップS25での滑りやすい路面であるとの判断に続き、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分と摩擦係数を乗算した分に相当する値に設定し、ステップS28へ進む。
【００５０】
ステップS28では、ステップS26、あるいは、ステップS27での第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分の設定に続き、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を設定分とし、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御指令を出力し、リターンへ進む。
【００５１】
次に、作用を説明する。
実施例２の４ＷＤハイブリッド車両の制御装置の作用を、「高μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用」、「低μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用」に分けて説明する。
【００５２】
［高μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用］
高μ路走行時、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図８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S24→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS23において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第３モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。
【００５３】
そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過すると、図８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S24→ステップS25→ステップS26→ステップS28→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS26において、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に相当する値に設定され、次のステップS28において、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が設定分とされ、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。
【００５４】
すなわち、駆動量補償制御時には、総駆動力を前輪側と後輪側に配分する４輪駆動力配分制御が行われることになるが、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfに対しては、前後輪への重量配分のうち、前輪重量配分に相当する分だけの駆動力に抑えられることで、駆動力過剰による前輪スリップ（空転）が抑えられ、駆動性能が高く車両挙動が安定した４輪駆動走行となる。
【００５５】
したがって、高μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、高μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
【００５６】
［低μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用］
低μ路走行時、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図８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S24→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS23において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第３モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。
【００５７】
そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過すると、図８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S24→ステップS25→ステップS27→ステップS28→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS27において、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に摩擦係数を乗算した分に相当する値に設定され、次のステップS28において、第３モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が設定分とされ、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。
【００５８】
すなわち、駆動量補償制御時には、上記のように、総駆動力を前輪側と後輪側に配分する４輪駆動力配分制御が行われることになるが、低μ路走行時に副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの駆動力が少しでも過剰になってしまうと、容易に前輪スリップ（空転）が生じる。これに対し、前輪が負担する駆動力は、前輪重量配分に路面摩擦係数を考慮した駆動力に抑えられることで、低μ路走行時であっても、駆動力過剰による前輪スリップ（空転）がうまく抑えられ、駆動性能を高く保ちつつ車両挙動を安定させる４輪駆動走行となる。
【００５９】
したがって、低μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、滑りやすい低μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
【００６０】
次に、効果を説明する。
実施例２の４ＷＤハイブリッド車両の制御装置にあっては、実施例１での(1)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６１】
(3) 前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）は、前記副駆動輪（左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTf）に連結され、前記変速中駆動力補償制御手段（図７）は、変速開始域の後、前記第３のモータによる補償駆動力を前記副駆動輪の重量配分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンENGの駆動力で補償する。
このため、高μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、高μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
【００６２】
(4) 前記変速中駆動力補償制御手段（図７）は、変速開始域の後、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し（ステップS25）、走行路面が滑りやすい路面であると判断されると（ステップS25でYes）、前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）による補償駆動力を、前記副駆動輪（左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTf）の重量配分と摩擦係数を乗算した補償駆動力分までとし（ステップS27）、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償する（ステップS28）。
このため、低μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、滑りやすい低μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
【００６３】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１および実施例２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。
【００６４】
実施例１では、車両性能として、車両燃費性能を考慮し、車両燃費性能が低下する電機効率ａの低い条件下で補償駆動力の一部をエンジンに負担させる例を示した。しかし、車両性能として、車両燃費性能以外の運転性能と安定性能等に関係する情報を監視し、車両性能が低下するような条件下で補償駆動力の一部をエンジンに負担させるような例としても良い。
【００６５】
実施例２では、第３モータ/ジェネレータMG3が副駆動輪に連結されている場合、車両性能として、運転性能と安定性能を考慮し、第３モータ/ジェネレータMG3による補償駆動力の負担分を、運転性能と安定性能を確保する範囲内とする例を示した。しかし、実施例１と同様に車両燃費性能等を考慮し、第３モータ/ジェネレータMG3による補償駆動力の負担分を、燃費性能等と運転性能と安定性能を確保する範囲内とする例としても良い。
【００６６】
実施例１，２では、変速機として、遊星歯車と摩擦要素の組み合わせにより２速の変速段を達成する変速機の例を示した。しかし、平行二軸式の噛み合いギアとドグクラッチの組み合わせによる変速機、２速以上の変速段を有する有段変速機、無段階の変速比を得る無段変速機、等であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
実施例１では、ＦＲハイブリッド車両への適用例を示し、実施例２では、ＦＲベースの４ＷＤハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、ＦＦハイブリッド車両あるいはＦＦベースの４ＷＤハイブリッド車両に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
ENG  エンジン
ES  エンジン出力軸
MG1  第１モータ/ジェネレータ（第１のモータ）
MS1  第１モータ出力軸
T/S  動力分割機構
PS  プロペラシャフト
MG2  第２モータ/ジェネレータ（第２のモータ）
MS2  第２モータ出力軸
T/M  変速機
G1,G2  第２出力ギア
MG3  第３モータ/ジェネレータ（第３のモータ）
MS3  第３モータ出力軸
G3,G4  第３出力ギア
DF  差動機構
LS  左駆動軸
RS  右駆動軸
LT  左駆動輪
RT  右駆動輪
１  エンジンコントローラ
２  スロットルアクチュエータ
３  モータコントローラ
４  インバータ
５  バッテリ
６  変速コントローラ
７  油圧制御装置
８  統合コントローラ
VSP  車速
APO  アクセル開度
ａ  電機効率
Ａ  電機効率閾値
【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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