(57)【要約】【課題】  電動機からの動力を変速機を介して駆動軸に出力する装置やこうした装置を搭載する自動車において、電動機の駆動回路がシャットダウンされている最中に変速するときに生じ得る変速ショックを抑制する。【解決手段】  シフトポジションＳＰがＮレンジのときには変速機の変速段を変更するブレーキを作動する油圧のライン油圧ＰＬを低圧Ｐｌｏとしてブレーキを作動し（Ｓ３１０）、シフトポジションＳＰがＮレンジ以外の通常時のときにはライン油圧ＰＬを高圧Ｐｈｉとしてブレーキを作動する（Ｓ３２０）。これにより、ブレーキに作用する係合力が通常時に比してゆっくり大きくなるから変速段の変更の際のモータ回転数の時間当たりの変化を小さくすることができ、モータ回転数の変化に伴って生じる変速ショックを抑制することができる。【選択図】        図６
2006036074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
動力を出力可能な電動機と、
該電動機を駆動する駆動回路と、
係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する変速比変更制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記動力変速伝達手段の係合部材は、係合圧を変更することにより係合状態を変更する部材であり、
前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合圧を通常の速度で変更するよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合圧を前記通常の速度より遅い速度で変更するよう前記動力変速伝達手段を制御する手段である
動力出力装置。
【請求項３】
請求項２記載の動力出力装置であって、
前記動力変速伝達手段は、油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更する手段であり、
前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには第１の油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更することにより変速比を変更し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記第１の油圧より低い油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更することにより変速比を変更する手段である
動力出力装置。
【請求項４】
前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材を係合する際の特機圧を通常の圧力より低い圧力をもって該係合部材が係合するよう制御する手段である請求項３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材を係合する際のスウィープ勾配が通常の勾配より小さな勾配をもって該係合部材が係合するよう制御する手段である請求項３または４記載の動力出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項７】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転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６記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項６記載の動力出力装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸に前記駆動軸が連結されてなる自動車。
【請求項１０】
前記変速比変更制御手段は、シフト位置が駆動力を発生可能な位置のときに前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときとして前記動力変速伝達手段を制御し、シフト位置が中立の位置のときに前記駆動回路をシャットダウンしているときとして前記動力変速伝達手段を制御する手段である請求項９記載の自動車。
【請求項１１】
少なくとも電動機からの動力を用いて駆動軸を駆動する駆動装置であって、
係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記電動機が駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記電動機が駆動されていないときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する変速比変更制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項１２】
動力を出力可能な電動機と、該電動機を駆動する駆動回路と、係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する
動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、遊星歯車機構の各回転要素に内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と駆動軸とが接続されると共に変速機を介して駆動軸に電動機が接続されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、ハイブリッド自動車に搭載されており、車速に基づいて変速機の変速段をハイの状態かローの状態かを切り替えることにより、電動機からの動力を車速に応じた動力に変速して駆動軸に出力している。
【特許文献１】特開２００２−２２５５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の動力出力装置のように駆動軸に動力を変速して出力する電動機を備える装置を搭載する自動車では、Ｎレンジで走行するときには駆動力ゼロを確保するために電動機の駆動回路をシャットダウンする。このとき、車速の変更に伴って変速機のギヤの状態を切り替えると、電動機の回転数の急変に伴って生じるイナーシャトルクに基づく変速ショックを駆動軸に生じさせ、運転者に違和感を与える場合がある。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置は、電動機からの動力を変速機を介して駆動軸に出力する装置やこうした装置を搭載する自動車において、電動機の駆動回路がシャットダウンされている最中に変速するときに生じ得る変速ショックを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
動力を出力可能な電動機と、
該電動機を駆動する駆動回路と、
係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する変速比変更制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段の変速比を変更する際、電動機を駆動する駆動回路によって
電動機を駆動しているときには係合部材の係合状態を変更する際にこの係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう動力変速伝達手段を制御し、駆動回路をシャットダウンしているときには係合部材の係合状態を変更する際にこの係合部材に作用する力を通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう動力変速伝達手段を制御する。即ち、駆動回路をシャットダウンしているときに動力変速伝達手段の変速比を変更するときには駆動回路により電動機を駆動している通常時に比してゆっくりと変速比を変更するのである。この結果、駆動回路をシャットダウンしているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際の電動機の回転数の変化を通常時より緩やかにすることができ、電動機の回転数の変化に伴って生じるイナーシャトルクを小さくして変速ショックを抑制することができる。なお、駆動回路によって電動機を駆動しているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際には係合部材に作用する力を通常の速度で変更するから、迅速に変速比の変更を行なうことができる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記動力変速伝達手段の係合部材は係合圧を変更することにより係合状態を変更する部材であり、前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合圧を通常の速度で変更するよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合圧を前記通常の速度より遅い速度で変更するよう前記動力変速伝達手段を制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記動力変速伝達手段は油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更する手段であり、前記変速比変更制御手段は、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには第１の油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更することにより変速比を変更し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記第１の油圧より低い油圧を用いて前記係合部材の係合圧を変更することにより変速比を変更する手段であるものとすることもできる。こうすれば、油圧を調整することにより、変速ショックを抑制することができる。更にこの場合、前記変速比変更制御手段は前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材を係合する際の特機圧を通常の圧力より低い圧力をもって該係合部材が係合するよう制御する手段であるものとすることもできるし、前記変速比変更制御手段は前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材を係合する際のスウィープ勾配が通常の勾配より小さな勾配をもって該係合部材が係合するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、さらに変速ショックを低減することができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転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。また、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、動力を出力可能な電動機と、該電動機を駆動する駆動回路と、係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動
力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する変速比変更制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸に前記駆動軸が連結されてなるものとすることもできる。
【００１１】
この本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、駆動回路をシャットダウンしているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際に生じ得る変速ショックを抑制することができる効果や駆動回路によって電動機を駆動しているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際には、迅速に変速比の変更を行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【００１２】
こうした本発明の自動車において、前記変速比変更制御手段は、シフト位置が駆動力を発生可能な位置のときに前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときとして前記動力変速伝達手段を制御し、シフト位置が中立の位置のときに前記駆動回路をシャットダウンしているときとして前記動力変速伝達手段を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の駆動装置は、
少なくとも電動機からの動力を用いて駆動軸を駆動する駆動装置であって、
係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記電動機が駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記電動機が駆動されていないときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する変速比変更制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１４】
この本発明の駆動装置では、係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段の変速比を変更する際、電動機が駆動しているときには係合部材の係合状態を変更する際にこの係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう動力変速伝達手段を制御し、電動機が駆動されていないときには係合部材の係合状態を変更する際にこの係合部材に作用する力を通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう動力変速伝達手段を制御する。即ち、電動機が駆動されていないときに動力変速伝達手段の変速比を変更するときには電動機を駆動している通常時に比してゆっくりと変速比を変更するのである。この結果、電動機を駆動していないときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際の電動機の回転数の変化を通常時より緩やかにすることができ、電動機の回転数の変化に伴って生じるイナーシャトルクを小さくして変速ショックを抑制することができる。なお、電動機を駆動しているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際には係合部材に作用する力を通常の速度で変更するから、迅速に変速比の変更を行なうことができる。
【００１５】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
動力を出力可能な電動機と、該電動機を駆動する駆動回路と、係合に滑りを伴う少なくとも一つの係合部材の係合状態を変更することにより変更される変速比をもって前記電動
機の回転軸と駆動軸との間の動力を伝達する動力変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記動力変速伝達手段の変速比を変更する際、前記駆動回路によって前記電動機を駆動しているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を通常の速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御し、前記駆動回路をシャットダウンしているときには前記係合部材の係合状態を変更する際に該係合部材に作用する力を前記通常の速度より遅い速度で変更することにより変速比が変更されるよう前記動力変速伝達手段を制御する
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、駆動回路をシャットダウンしているときに動力変速伝達手段の変速比を変更するときには駆動回路により電動機を駆動している通常時に比してゆっくりと変速比を変更することができる。この結果、駆動回路をシャットダウンしているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際の電動機の回転数の変化を通常時より緩やかにすることができ、電動機の回転数の変化に伴って生じるイナーシャトルクを小さくして変速ショックを抑制することができる。なお、駆動回路によって電動機を駆動しているときに動力変速伝達手段の変速比を変更する際には係合部材に作用する力を通常の速度で変更するから、迅速に変速比の変更を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態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、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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にはリングギヤ軸３２ａを介して変速機６０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側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７，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。
【００２１】
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。
【００２２】
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に伝達でき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）。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。
【００２３】
ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされ
るようになっている。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２の回転により駆動する機械式ポンプ１０２と、図示しない電気モータを内蔵する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２または電動ポンプ１０４からのライン油圧ＰＬを調整する３ウェイソレノイド１０６およびプレッシャーコントロールバルブ１０８と、ライン油圧ＰＬを用いてブレーキＢ１，Ｂ２の係合力を調整するリニアソレノイド１１０，１１１やコントロールバルブ１１２，１１３，アキュムレータ１１４，１１５とから構成されている。油圧回路１００では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイド１０６を駆動してプレッシャーコントロールバルブ１０８の開閉を制御することにより調整することができ、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力は、リニアソレノイド１１０，１１１に印加する電流を制御することによりライン油圧ＰＬをブレーキＢ１，Ｂ２に伝達させるコントロールバルブ１１２，１１３の開閉を制御することにより調節することができる。なお、実施例ではライン油圧ＰＬは、通常時に用いる高圧Ｐｈｉの状態かＮレンジ走行の際に用いる低圧Ｐｌｏの状態かの２段階に調節するものとした。
【００２４】
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。
【００２５】
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からのブレーキペダルポジション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、電動ポンプ１０４を駆動する電気モータへの駆動信号や３ウェイソレノイド１０６への駆動信号，リニアソレノイド１１０，１１１への駆動信号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と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２６】
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５
０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。
【００２７】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、走行中にシフトレバー８１がＮレンジに変更されたときの動作について説明する。図４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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
駆動制御ルーチンが実行されると、まず、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰや車速センサ８８からの車速Ｖなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、シフトポジションＳＰがＮレンジであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。シフトポジションＳＰがＮレンジではないときには、シフトポジションＳＰに応じた駆動制御を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、シフトポジションＳＰがＮレンジではないときの駆動制御は、本発明の中核をなさない。したがって、シフトポジションＳＰがＮレンジではないときの駆動制御についての詳細な説明は省略する。
【００２９】
一方、シフトポジションＳＰがＮレンジであるときには、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２を共にシャットダウンし（ステップＳ１３０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満のときにはエンジン２２を停止する指示をエンジンＥＣＵ２４に出力し（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはエンジン２２をアイドル運転する指示をエンジンＥＣＵ２４に出力する（ステップＳ１４０，Ｓ１６０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆはエンジン２２を間欠運転を判定するための車速である。エンジン２２を運転停止しているときの動力分配統合機構３０の各回転要素の回転状態とアイドル運転しているときの動力分配統合機構３０の各回転要素の回転状態の一例を図５に示す。図中、実線はエンジン２２を運転停止している状態のときであり、破線はエンジン２２をアイドル運転しているときである。
【００３０】
次に、変速機６０の変速段を変更中（変速中）であるか否かを判断し（ステップＳ１７０）、変速機６０が変速中でないときには、変速段を変更するか否かを判定する（ステップＳ１８０）。この判定は、運転者のアクセルペダル８３の踏み込み量としてのアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとによって定まる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＊と車速Ｖとを用いて行なわれる。いま、シフトポジションＳＰがＮレンジのときを考えているから、このときには要求トルクＴｒ＊には初期値の値０が設定されるから、車速Ｖだけで変速段を変更するか否かが判定される。例えば、変速機６０がＬｏギヤの状態にあるときには車速Ｖが値Ｖ１より大きくなるときにＨｉギヤの状態に変速段を変更し、変速機６０がＨｉギヤの状態にあるときには車速Ｖが値Ｖ１より小さな値Ｖ２より小さくなるときにＬｏギヤの状態に変速段を変速するように行なうことができる。なお、ここで、値Ｖ１は、変速機６０をＬｏギヤの状態としているときにモータＭＧ２の回転数がその許容最大回転数となる車速Ｖより小さな車速Ｖとして設定することができる。この変速機６０の変速段の変更の判定で変速段の変更が必要である判定されると（Ｓ１９０）、変速機６０の変速段を変更する処理を開始する指示を出力して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了し、変速機６０の変速段の変更は不要であると判定されると、このまま本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１７０で変速機６０の変速段を変更中であると判定されたときには、すでに変速段を変更する処理が開始されているため、変速段の変
更が必要であるか否かの判定をすることなく、本ルーチンを終了する。
【００３１】
変速機６０の変速段を変更する処理は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により図６に例示する変速段変更処理を実行することにより行なわれる。変速段変更処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、シフトポジションＳＰがＮレンジであるか否かを判定し（ステップＳ３００）、シフトポジションＳＰがＮレンジのときには油圧回路１００のライン油圧ＰＬが低圧Ｐｌｏの状態となるよう３ウェイソレノイド１０６を駆動制御し（ステップＳ３１０）、シフトポジションＳＰがＮレンジではないときには油圧回路１００のライン油圧ＰＬが通常時の高圧Ｐｈｉの状態となるよう３ウェイソレノイド１０６を駆動制御する（ステップＳ３２０）。そして、ファストフィルを実行する（ステップＳ３３０）。ここで、ファストフィルは、摩擦部材が当接するまでの隙間を埋めるためにパックにオイルを急速充填させる処理である。具体的には、ＬｏギヤからＨｉギヤへの変更（アップシフト）であるときにはブレーキＢ１側のリニアソレノイド１１０を，ＨｉギヤからＬｏギヤへの変更（ダウンシフト）であるときにはブレーキＢ２側のリニアソレノイド１１１を１００％かそれに近いデューティ比で駆動する処理となる。シフトポジションＳＰがＮレンジのときにはライン油圧ＰＬが低圧Ｐｌｏの状態とされているから、通常時の高圧Ｐｈｉの状態とされているときに比してファストフィルに時間を要する。なお、このファストフィルの実行と併せて、ファストフィルによりオイルが充填されるブレーキとは反対のブレーキに作用しているオイルを抜く動作も行なわれる。ファストフィルの実行が終了すると（ステップＳ３４０）、次に、リニアソレノイド１１０，１１１を１００％からそれに近いデューティ比から低いデューティ比として低圧待機し（ステップＳ３５０）、変速段の変更処理を開始してからイナーシャ相が開始されない状態で所定時間経過するかイナーシャ相が開始されるのを待つ（ステップＳ３５５，Ｓ３６０）。ここで、イナーシャ相が開始されたか否かは、モータＭＧ２の回転数の変化（例えば、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２と前回の回転数との差）に基づいて判定することができる。また、変速段の変更処理を開始してからイナーシャ相が開始されない状態で所定時間経過したかを判定するのは、イナーシャ相が開始されないときやイナーシャ相が開始されていてもこれを検出することができないときでも変速段の変更処理を開始してから所定時間経過したときにはイナーシャ相が開始したものとみなして変速段変更処理を次の段階に進めるためである。したがって、所定時間には、変速段の変更処理を開始してからイナーシャ相が開始されるまでに通常要する時間より長い時間を設定すればよいが、シフトポジションＳＰがＮレンジのときにはライン油圧ＰＬが低圧Ｐｌｏの状態とされていることから通常時の高圧Ｐｈｉの状態とされているときに比してイナーシャ相が開始されるまでにも時間を要するから、ライン油圧ＰＬが低圧Ｐｌｏの状態とされている状態における変速段の変更を開始してからイナーシャ相が開始されるまでに通常要する時間より長い時間を設定するのが好ましい。イナーシャ相が開始されたか低圧待機を開始してからイナーシャ相が開始されない状態で所定時間経過したときには、低圧待機の状態から油圧が昇圧されるようリニアソレノイド１１０，１１１をデューティ比を調節する昇圧制御を行なって（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。シフトポジションＳＰがＮレンジのときには、同様に通常時に比して昇圧制御もゆっくり行なわれる。
【００３２】
図７に、変速機６０をダウンシフトさせるときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令とライン油圧ＰＬの時間変化の様子を示す。図中、実線はシフトポジションＳＰがＮレンジのときの様子を示し、破線はシフトポジションＳＰがＤレンジのときの様子を示す。時刻ｔ１は変速段の変更が要求された時刻を示し、時刻ｔ２はＤレンジのときのイナーシャ相が開始された時刻を示し、時刻ｔ３はＮレンジのときのイナーシャ相が開始された時刻を示し、時刻ｔ４はＤレンジのときの変速段の変更に伴うモータＭＧ２の回転数変化が終了した時刻を示し、時刻ｔ５はＮレンジのときの変速段の変更に伴うモータＭＧ２の回転数変化が終了した時刻を示す。図示するように、シフトポジションＳＰがＮレンジのときには、ライン油圧ＰＬが低圧Ｐｌｏとされているから、シフトポ
ジションＳＰがＤレンジのときに比して、ファストフィルに必要な時間も長く、イナーシャ相が開始されるまでの時間も長く、昇圧制御を終了するまでの時間も長く要する。即ち、シフトポジションＳＰがＮレンジのときには、Ｄレンジのときに比して、特機圧が低く、スウィープ勾配が小さい状態でゆっくりとブレーキＢ２が係合されるのである。これにより、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の時間当たりの変化を小さくし、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化に基づくトルクショックを抑制することができる。なお、変速機６０をアップシフトさせるときには、ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令が異なるだけで同様に行なうことができる。
【００３３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰがＮレンジのときに変速機６０の変速段を変更するときにはライン油圧ＰＬを低圧Ｐｌｏとして係合する側のブレーキに作用する係合力が通常時に比してゆっくり大きくなるようにすることにより、変速機６０の変速段の変更の際のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の時間当たりの変化を小さくすることができる。この結果、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化に伴って生じるトルクショック（変速ショック）を抑制することができる。もとより、シフトポジションＳＰがＮレンジ以外のときに変速機６０の変速段を変更するときにはライン油圧ＰＬを高圧Ｐｈｉとするから、迅速に変速機６０の変速段を変更することができる。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＮレンジのときにはライン油圧ＰＬを低圧ＰｌｏとしてブレーキＢ１，Ｂ２の係合力がゆっくり大きくなるようにしたが、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力をゆっくり大きくすればよいから、ライン油圧ＰＬはシフトポジションＳＰがＮレンジではないときと同じとし、リニアソレノイド１１０，１１１をデューティ比を調節することにより、シフトポジションＳＰがＮレンジではないときよりブレーキＢ１，Ｂ２の係合力がゆっくり大きくなるようにしてもよい。
【００３５】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキＢ１，Ｂ２のアクチュエータとして油圧回路を用いたが、油圧以外のアクチュエータ、例えばモータを用いたアクチュエータなどを用いるものとしてもよい。この場合、シフトポジションＳＰがＮレンジのときにはブレーキＢ１，Ｂ２の係合力がゆっくり大きくなるようアクチュエータを制御すればよい。
【００３６】
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８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８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３７】
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９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。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸に動力を出力可能なエンジン２２とモータＭＧ２とを備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車としたが、モータからの動力を変速機を介して駆動軸に出力するものであればよいから、いわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車や単純な電気自動車などに適用しても差し支えない。
【００３９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態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。
【図２】変速機６０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。
【図４】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。
【図５】エンジン２２を運転停止しているときとアイドル運転しているときの動力分配統合機構３０の各回転要素の回転状態の一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速段変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】変速機６０をダウンシフトさせるときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令とライン油圧ＰＬの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図８】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。
【図９】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】
【００４１】
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、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、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、４８  回転軸、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  サンギヤ、６２  リングギヤ、６３ａ  第１ピニオンギヤ、６３ｂ  第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５  サンギヤ、６６  リングギヤ、６７  ピニオンギヤ、６８  キャリア、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、１００  油圧回路、１０２  機械式ポンプ、１０４  電動ポンプ、１０６  ３ウェイソレノイド、１０８  プレッシャーコントロールバルブ、１１０，１１１  リニアソレノイド、１１２，１１３  コントロールバルブ、１１４，１１５  アキュムレータ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ。
【図１】
2006036074.tif 000003
【図２】
2006036074.tif 000004
【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】
2006036074.tif 000009
【図８】
2006036074.tif 000010
【図９】
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