(57)【要約】      （修正有）【課題】少ない回転センサで伝動系各部の回転速度、回転方向、摩擦要素のスリップを演算し得る。【解決手段】(a)のモードでは、歯車組GCのリングギヤRcの回転速度がNrc＝0、キャリアCcの回転速度がNcc＝{α／(1+α+β)}Nmg2、サンギヤScの回転速度がNsc＝Nmg2、歯車組GFのサンギヤSfの回転速度がNsf＝Nmg2、キャリアCfの回転速度がNcf＝0、リングギヤRfの回転速度がNrf＝-δ・Nmg2、歯車組GRのリングギヤRrの回転速度がNrr＝{α／(1+α+β)}Nmg2、キャリアCrの回転速度がNcr＝No＝(β×Nrr+Nsr)／(1+β)、サンギヤSrの回転速度が  Nsr＝-δ・Nmg2で表され、回転自由度数1と同数の1個の極性付きモータ回転センサ検出値Nmg2のみを用いて各部の回転速度を演算し得る。回転自由度数2と同数の2個の極性付きモータ回転センサ検出値Nmg1,Nmg2を用いて各部の回転速度を演算し得る。【選択図】図４
2006335109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と出力軸との間を、摩擦要素の選択的な締結による決まる差動装置の伝動系を経て連繋させるようにした伝動機構において、
前記差動装置を構成する回転メンバの回転速度を検出する回転センサとして、回転方向をも検出する極性付き回転センサ、および、回転方向を検出しない極性無し回転センサを設け、
極性付き回転センサは前記伝動系の回転自由度数と同じ個数とし、極性無し回転センサは1個とし、極性付き回転センサおよび極性無し回転センサを相互に異なる差動装置に関連させて配置し、
これら極性付き回転センサおよび極性無し回転センサの検出値を基に、前記伝動系における各部の回転情報を演算するよう構成したことを特徴とする伝動機構の回転情報演算装置。
【請求項２】
回転自由度が1自由度だけ異なる少なくとも2個の伝動系を選択可能で、出力回転を立ち上げる発進時は、回転自由度が少ない方の伝動系を選択するようにした伝動機構に用いられる、請求項1に記載の回転情報演算装置において、
前記極性付き回転センサを、回転自由度が少ない方の伝動系の自由度数と同数とし、
前記1個の極性無し回転センサを出力回転検出センサとし、
前記回転自由度が少ない方の伝動系を選択して行う発進時は、前記極性付き回転センサの検出値から伝動機構の出力回転方向を演算し、前記出力回転を0にする停止まで前記1個の極性無し回転センサの検出値の極性を、前記演算した出力回転方向に対応する極性に
設定するよう構成したことを特徴とする伝動機構の回転情報演算装置。
【請求項３】
2自由度3要素の差動装置を3組用い、これら差動装置のうち第1および第2差動装置の1要素同士を相互に結合すると共に、残りの1要素同士が相互に逆転する所定変速比と、該残りの１要素同士が相互に同方向に回転する所定変速比とを第3差動装置により選択し得るよう、該残りの１要素間に第3差動装置を結合し、
前記同方向に回転する所定変速比が選択された状態で、共線図上に配置される前記第1および第2差動装置の要素に対し回転速度順に入力側モータ／ジェネレータ、主動力源からの入力、駆動系への出力、および出力側モータ／ジェネレータが結合されているよう、これらモータ／ジェネレータおよび入出力を前記第1および第2差動装置に結合し、
前記逆転する所定変速比、または、前記同方向に回転する所定変速比が選択された状態で、前記入力側モータ/ジェネレータに係わる要素をブレーキにより固定することにより伝動系の回転自由度数が1つ少なくなるようにした伝動機構に用いられる、請求項1または2に記載の回転情報演算装置において、
前記入力側および出力側モータ/ジェネレータの制御用に設けられているモータ回転センサを、前記極性付き回転センサとして用いるよう構成したことを特徴とする伝動機構の回転情報演算装置。
【請求項４】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転情報演算装置において、
前記原動機を成す主動力源であるエンジンの回転速度を検出するのに設けられているエンジン回転センサを、前記符号有り回転センサまたは符号無し回転センサとして用いるよう構成したことを特徴とする伝動機構の回転情報演算装置。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転情報演算装置において、
車輪の制動制御用に設けられている車輪速センサを前記符号無し回転センサとして用いるよう構成したことを特徴とする伝動機構の回転情報演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の主動力源および／またはモータ／ジェネレータよりなる原動機と、出力軸との間を、摩擦要素の選択的な締結により決まる差動装置の伝動系を経て連繋させるようにした、ハイブリッド変速機などの伝動機構における各部の回転速度や、回転方向や、摩擦要素のスリップおよび極性付きスリップ回転速度などの回転情報を演算するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝動機構の一例であるハイブリッド変速機としては、例えば特許文献1に記載のごとく、2自由度3要素の差動装置を3組用い、これら差動装置を介して、原動機である主動力源およびモータ／ジェネレータと、出力軸とを相互に結合したものが知られている。
【０００３】
この結合に当たっては、3個の差動装置のうち第1および第2差動装置の1要素同士を相互に結合すると共に、残りの1要素同士が相互に逆転する所定変速比と、該残りの１要素同士が相互に同方向に回転する所定変速比とを第3差動装置により選択し得るよう、該残りの１要素間に第3差動装置を結合する。
【０００４】
そして、上記同方向に回転する所定変速比が選択された状態で、共線図上に配置される第1および第2差動装置の要素に対し回転速度順に入力側モータ／ジェネレータ、主動力源からの入力、駆動系への出力、および出力側モータ／ジェネレータが結合されているよう、これらモータ／ジェネレータおよび入出力を第1および第2差動装置に結合する。
【０００５】
また、共線図上で第3差動装置の両端要素間に位置する中間要素をローブレーキにより固定可能とし、
第3差動装置の任意の2要素間をハイクラッチにより結合可能とし、
入力側モータ/ジェネレータが結合された第1差動装置の要素をハイ＆ローブレーキにより固定可能にすることで、
これらブレーキやクラッチの締結・解放の組み合わせにより種々の変速モード（伝動系）を選択し得るようになす。
【０００６】
つまり、ローブレーキの締結によりロー側無段変速モードでの変速が可能であり、ローブレーキおよびハイ＆ローブレーキの締結によりロー変速比固定モードでの伝動が可能であり、ハイクラッチの締結によりハイ側無段変速モードでの変速が可能であり、ハイクラッチおよびハイ＆ローブレーキの締結によりハイ側変速比固定モードでの伝動が可能であり、ローブレーキおよびハイ＆ローブレーキの締結によりロー側変速比およびハイ側変速比間の中間的な２速固定モードでの伝動が可能である。
【特許文献１】特開２００４−１５０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のようなハイブリッド変速機に限らず、原動機と出力軸との間を、摩擦要素の選択的な締結による決まる差動装置の伝動系を経て連繋させるようにした伝動機構においては、
本来の変速制御だけでなく、伝動系における摩擦要素の意図しないスリップ回転の防止や、故障時のフェールセーフ対策や、モード切り替え時におけるショック対策などのために、伝動系各部の回転速度や、回転方向や、摩擦要素のスリップおよび極性付きスリップ回転速度などの回転情報を得る必要があるが、
一般的には回転情報が必要な箇所に個々に回転センサを設け、これらセンサからの検出値を基に個々の箇所の回転情報を演算するのが普通である。
【０００８】
しかし、かように回転情報が必要な箇所に個々に回転センサを設けるのでは、回転センサの設置個数が多くなってコスト上の不利益を被るし、故障の発生率も高くなって得策ではない。
また多数の回転センサを設置するスペースの確保も、今日のように伝動機構が高度化すると容易ではない。
更に回転方向を求めるには、回転方向検出箇所と同数の高価な極性付き回転センサが必要となって、この点でもコスト上大いに不利である。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、最小限の極性付き回転センサおよび極性無し回転センサで、伝動系におけるあらゆる箇所の回転方向および摩擦要素のスリップおよび極性付きスリップ回転速度を含む回転情報を全て演算し得るようにした装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため本発明による伝動系の回転情報演算装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず前提となる伝動機構を説明するに、これは、原動機と出力軸との間を、摩擦要素の選択的な締結による決まる差動装置の伝動系を経て連繋させるようにしたものである。
【００１１】
本発明は、上記差動装置を構成する回転メンバの回転速度を検出する回転センサとして、回転方向をも検出する極性付き回転センサ、および、回転方向を検出しない極性無し回転センサを設け、
極性付き回転センサは前記伝動系の回転自由度数と同じ個数とし、極性無し回転センサは1個とし、極性付き回転センサおよび極性無し回転センサを相互に異なる差動装置に関連させて配置し、
これら極性付き回転センサおよび極性無し回転センサの検出値を基に、前記伝動系における各部の回転情報を演算するよう構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
かかる本発明の回転情報演算装置によれば、
相互に異なる差動装置に関連させて設けた、伝動系の回転自由度数と同数の極性付き回転センサと、1個の極性無し回転センサとで、伝動系における各部の回転情報を演算することから、
最小限の極性付き回転センサおよび極性無し回転センサで、伝動系におけるあらゆる箇所の回転方向および摩擦要素のスリップおよび極性付きスリップ回転速度を含む回転情報を全て演算することができる。
【００１３】
つまり、摩擦要素がスリップしていなければ、伝動系の回転自由度数と同数の極性付き回転センサによる検出値から、伝動系におけるあらゆる箇所の回転速度と、回転方向とを演算することができる。
また、かように演算した回転速度および回転方向と、1個の極性無し回転センサによる検出値との比較から、摩擦要素のスリップを検出したり、その極性付きスリップ回転速度を演算することができる。
【００１４】
よって、回転情報の演算が必要な箇所に個々に回転センサを設ける必要がなく、回転センサの設置個数が少なくてコスト上の不利益を回避し得るし、故障の発生率も低くなって得策である。
また回転センサが少ないことにより、その設置するスペースを、今日のように伝動機構が高度化しても容易に確保することができる。
更に、回転方向を求める箇所が多くても、そのための高価な極性付き回転センサが伝動系の回転自由度数と同数あれば足り、回転方向検出箇所の数だけ高価な極性付き回転センサを設ける必要がなく、この点でもコスト上大いに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる回転情報演算装置を具えたハイブリッド変速機を例示し、
このハイブリッド変速機を、後輪駆動車（ＦＲ車）用のトランスミッションとして用いるのに有用な以下の構成となす。
【００１６】
図1において1は変速機ケースを示し、該変速機ケース1の軸線方向（図の左右方向）右側（エンジンENGから遠い後端）に3個の単純遊星歯車組、つまりエンジンENGに近いフロント側遊星歯車組GF、中央の遊星歯車組GC、およびリヤ側遊星歯車組GRを同軸に配して内蔵する。
【００１７】
また、変速機ケース1の軸線方向（図の左右方向）左側（エンジンENGに近い前側）には、第1および第2モータ/ジェネレータMG1,MG2を、上記の遊星歯車組に対し同軸に配して内蔵し、第1モータ/ジェネレータMG1は変速機ケース1に固設したステータ2sおよびロータ2rにより構成してエンジンENGに近い側に配置し、また、第2モータ/ジェネレータMG2は変速機ケース1に固設したステータ3sおよびロータ3rにより構成してエンジンENGから遠い側に配置する。
なお、エンジンENGおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2は、本発明における原動機を構成する。
【００１８】
フロント側遊星歯車組GFは本発明における第3差動装置G3を成し、中央の遊星歯車組GCは本発明における第1差動装置G1を成し、リヤ側遊星歯車組GRは本発明における第2差動装置G2を成す。
これらフロント側遊星歯車組GF、中央の遊星歯車組GC、およびリヤ側遊星歯車組GRはそれぞれ、サンギヤSf,Sc,Sr、リングギヤRf,Rc,Rr、およびキャリアCf,Cc,Crの３要素を具えた２自由度の差動装置を構成する。
【００１９】
エンジンENGの回転を入力される入力軸4（後述の共線図では入力Inとして示す）に、エンジンクラッチE/Cを介してキャリアCcおよびリングギヤRrを結合し、入力軸4に同軸に配置した出力軸5（後述の共線図では出力Outとして示す）にキャリアCrを結合する。
出力軸5は、ディファレンシャルギヤ装置6を介して左右駆動輪7（図では、一方の後輪のみを図示した）に結合し、出力軸5からの変速機出力回転をディファレンシャルギヤ装置6により左右駆動輪7へ分配出力することにより車両を走行させるものとする。
【００２０】
またモータ／ジェネレータMG1,MG2はそれぞれ、制御電流をモータ側が負荷として供給される時は供給電流に応じた個々の方向と速度（停止を含む）の回転を出力するモータとして機能し、制御電流を発電機側が負荷として印加された時は外力による回転に応じた電力を発生する発電機として機能するものとする。
【００２１】
第1モータ／ジェネレータMG1（ロータ2r）はシリーズクラッチS/Cを介して入力軸4に結合可能にすると共に、モータ/ジェネレータクラッチMG1/Cを介してリングギヤRcに結合可能とし、このリングギヤRcは更に、ハイ＆ローブレーキHL/Bにより変速機ケース1に固定可能とする。
第2モータ／ジェネレータMG2（ロータ3r）は、相互に結合したサンギヤSf,Scに結合し、これらサンギヤSf,ScをハイクラッチH/CによりキャリアCfに結合可能とし、キャリアCfをローブレーキL/Bにより変速機ケース1に固定可能とする。
そして、リングギヤRfおよびサンギヤSrを相互に結合する。
【００２２】
本実施例においては、伝動系の各部の回転情報を演算し得るようにするため、上記のハイブリッド変速機に対し、回転自由度数が最も大きくなる時の伝動系の回転自由度数2と同数の回転センサ8，9を設け、これら回転センサ8，9は、モータ/ジェネレータMG1,MG2の回転速度Nmg1,Nmg2をそれぞれ検出するモータ回転センサとし、中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）およびフロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）に関連させて設ける。
【００２３】
なお、これらモータ回転センサ8，9はそれぞれ、回転方向をも検出可能な極性付き回転センサとするが、回転同期モータとして構成したモータ/ジェネレータMG1,MG2にはもともと、制御用にモータ回転位置を検出する目的で、回転方向が含まれた回転速度を検出する回転センサが設けられていることから、本実施例ではこれらを流用することとする。
【００２４】
伝動系の各部の回転情報を演算し得るようにするために、更に、上記のハイブリッド変速機に対し、1個の回転センサ10を設け、この回転センサ10は出力軸5の回転速度Noを検出する出力回転センサとし、リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）に関連させて設ける。
この出力回転センサ10は、回転方向を検出する必要がなくて、回転速度のみを検出可能な極性無し回転センサとするが、車両にはもともと、車速を演算する目的で車輪7の車輪速を検出する車輪速センサが設けられていることから、本実施例ではこれを流用することとする。
【００２５】
上記の構成になるハイブリッド変速機を、判りやすくなるよう骨子図により表すと図2のごとくになり、
エンジンENGに近い側から順次、第1モータ/ジェネレータMG1、第2モータ/ジェネレータMG2、フロント側単純遊星歯車組GF（第3差動装置G3）、中央の単純遊星歯車組GC（第1差動装置）、およびリヤ側単純遊星歯車組GR（第2差動装置）を設け、
これらを全て、ハイブリッド変速機の軸線に対し同軸に配置する。
【００２６】
そして、キャリアCcおよびリングギヤRrを相互に結合し、これらの結合体は、エンジンENGの回転を入力される入力軸4（図3の共線図では入力Inとして示す）に、エンジンクラッチE/Cを介して結合可能とする。
キャリアCrには、入力軸4に同軸に配置した出力軸5（図3の共線図では出力Outとして示す）を結合する。
【００２７】
サンギヤSrおよびリングギヤRfを相互に結合し、リングギヤRcをモータ／ジェネレータクラッチMG1／Cにより第1モータ／ジェネレータMG1に結合可能にすると共にハイ＆ローブレーキHL/Bにより固定可能とする。
また入力軸4および第1モータ／ジェネレータMG1間をシリーズクラッチS/Cにより結合可能とする。
サンギヤSc,Sfを相互に結合し、これらの結合体を第2のモータ／ジェネレータMG2に結合する。
そして、キャリアCfをローブレーキL/Bにより固定可能にすると共に、ハイクラッチH/CによりサンギヤSfに結合可能とする。
【００２８】
図1および図2につき上述したハイブリッド変速機を共線図により表すと図3のごとくになり、中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）における回転メンバの回転速度順は、リングギヤRc、キャリアCc、およびサンギヤScであり（この回転速度順は、変速状態に応じて遅い順番だったり、速い順番だったりする）、リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）における回転メンバの回転速度順はリングギヤRr、キャリアCr、およびサンギヤSrである（この回転速度順は、変速状態に応じて遅い順番だったり、速い順番だったりする）。
【００２９】
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）における回転速度順で中間のキャリアCcと、リヤ側遊星歯車組（第2差動装置G2）における回転速度順で一方の端に位置するリングギヤRrとを相互に結合し、リヤ側遊星歯車組（第2差動装置G2）における回転速度順で他方の端に位置するサンギヤSrと、中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）における回転速度順で一方の端に位置するサンギヤScとにそれぞれ、フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）におけるリングギヤRfおよびサンギヤSfを結合する。
【００３０】
また、フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）のキャリアCfを固定するローブレーキL/Bを設けると共に、フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）のキャリアCfおよびサンギヤSfを相互に結合して結果的にサンギヤSc,Srを一体回転させるハイクラッチH/Cを設ける。
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）のリングギヤRcをモータ／ジェネレータクラッチMG1/Cにより第1モータ／ジェネレータMG1に結合可能にすると共に、ハイ＆ローブレーキHL/Bにより固定可能とする。
【００３１】
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）のキャリアCcおよびリヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）のリングギヤRrを相互に結合して、この結合体にエンジンクラッチE/Cを介してエンジンENGからの入力Inを結合可能とし、エンジンENGおよび第1モータ／ジェネレータMG1間をシリーズクラッチS/Cにより相互に結合可能とする。
リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）のキャリアCrに車輪駆動系への出力Outを結合し、中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）のサンギヤScおよびフロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）のサンギヤSfに第2モータ／ジェネレータMG2を結合する。
【００３２】
なお図3の横軸は遊星歯車組GC,GR,GF（差動装置G1,G2,G3）のギヤ比により決まる回転メンバ間の距離比を表し、
入力Inが結合されたリングギヤRr（キャリアCc）と、出力Outが結合されたキャリアCrとの間の距離を1とした時における、リングギヤRr（キャリアCc）およびリングギヤRc（第1モータ/ジェネレータMG1が結合されている）間の距離をαで、また、キャリアCrおよびサンギヤSc（第2モータ/ジェネレータMG2が結合されている）間の距離をβでそれぞれ示し、
第2モータ/ジェネレータMG2が結合されたサンギヤSfと、ローブレーキL/Bにより固定されるキャリアCfとの間の距離を1とした時における、キャリアCfおよびリングギヤRf（サンギヤSrに結合されている）間の距離をδで示す。
【００３３】
そして図3の縦軸は、回転メンバの回転速度（0を基準に、上方が前進回転速度、下方が後進回転速度）を表す。
なお図3の共線図から明らかなように、第1モータ/ジェネレータMG1が入力Inに近い側に位置することから、これが本発明における入力側モータ/ジェネレータに相当し、第2モータ/ジェネレータMG2が出力Outに近い側に位置することから、これが本発明における出力側モータ/ジェネレータに相当する。
【００３４】
上記した図3の共線図により表されるハイブリッド変速機は、エンジンクラッチE/Cを締結してエンジン回転がキャリアCcおよびリングギヤRrへ入力されるようにし、シリーズクラッチS/Cを解放してモータ／ジェネレータMG1をエンジンENGから切り離すと共にモータ／ジェネレータクラッチMG1/Cを締結してモータ／ジェネレータMG1をリングギヤRcに結合したパラレルハイブリッドモードで、以下のように作用する。
【００３５】
図4(a)のように、キャリアCfをローブレーキL/Bの締結により固定して回転速度＝0となし、更に、リングギヤRcをハイ＆ローブレーキHL/Bの締結により固定して回転速度＝0となした状態では、
図4(a)のレバーGF（G3）により示すごとく、サンギヤSc,Sfに対してサンギヤSrの回転が、リングギヤRfおよびサンギヤSf間の歯数比で決まる逆回転となる。
従って、レバーGR（G2）で示すごとくキャリアCrに結合させた出力Outが、レバーGC（G1）上のキャリアCcおよびリングギヤRrにおける入力（In）回転速度よりも低回転となり、ロー変速比で動力伝達を行うことができる。
【００３６】
しかも図4(a)では、モータ／ジェネレータMG2がレバーGF（G3）を介してサンギヤSc（Sf）およびサンギヤSr間を相互に遠ざかる方向または相互に接近させることにより出力Outの回転速度を変化せる時、レバーGC（G1）が、回転速度＝0の固定状態にされたリングギヤRcの箇所を支点にして揺動することから、上記のロー変速比が固定されたロー変速比固定モードでの動力伝達を行うことができる。
【００３７】
上記したロー変速比固定モードでの、クラッチおよびブレーキの締結・解放の組み合わせを図5にON,OFFで示す。
なおこのロー変速比固定モードでは、モータ／ジェネレータMG2が正トルクを出力する時エンジンENGをアシストすることができ、モータ／ジェネレータMG2が負トルクを出力する時エンジンENGの一部の出力を用いて発電を行うことができる。
【００３８】
このロー変速比固定モードで入力Inの回転を一定とすると、モータ／ジェネレータMG2によりサンギヤSc(Sf)の回転を高くしてサンギヤSrの回転を低下させることで、キャリアCrに結合された出力Outの回転が低下し、ついには0回転（停車に相当するロー側無限大変速比）を経由して後進回転を行うようになることから、後進変速比選択状態へと移行させることができる。
【００３９】
図4(b)のように、キャリアCfをローブレーキL/Bの締結により固定して回転速度＝0にするが、リングギヤRcをハイ＆ローブレーキHL/Bの解放により回転可能にした状態では、
図4(b)のレバーGF（G3）により示すごとく、サンギヤSc,Sfに対してサンギヤSrの回転が、リングギヤRfおよびサンギヤSf間の歯数比で決まる逆回転となるため、
レバーGR（G2）で示すごとくキャリアCrに結合させた出力Outが、レバーGC（G1）上のキャリアCcおよびリングギヤRrにおける入力（In）回転速度よりも低回転となり、ロー変速比で動力伝達を行うことができる。
【００４０】
ところで図4(b)においては、リングギヤRcが自由に回転可能であってこれをモータ／ジェネレータMG1が回転速度制御し得ることから、モータ／ジェネレータMG1,MG2がレバーGF（G3）を介してサンギヤSc（Sf）およびサンギヤSr間を相互に遠ざかる方向または相互に接近させることにより出力Outの回転速度を変化せる時の変速比を、ロー側変速比ではあるものの無段階に変化させることができ、ロー側無段変速モードで動力伝達を行うことができる。
【００４１】
上記したロー側無段変速モードでの、クラッチおよびブレーキの締結・解放の組み合わせを図5にON,OFFで示す。
なおこのロー側無段変速モードでは、モータ／ジェネレータMG1が正トルクを出力し、モータ／ジェネレータMG2が負トルクを出力することで、エンジンENGの出力を車輪駆動系Outに向かわせることができる。
【００４２】
図4(c)のように、キャリアCfをローブレーキL/Bの締結により固定して回転速度＝0となし、更に、サンギヤSc(Sf)およびサンギヤSr間をハイクラッチH/Cの締結により結合してこれらの回転速度も0になした状態では、
サンギヤSc(Sf)およびサンギヤSr回転速度が0であることから、レバーGR（G2）がレバーGC（G1）上に乗り、遊星歯車組GC,GRにより構成される差動装置G1,G2が４要素２自由度の一直線で表される変速状態を提供し、回転メンバの回転速度順にモータ／ジェネレータMG1、エンジンENGからの入力In、車輪駆動系への出力Out、モータ／ジェネレータMG2の配列となる。
【００４３】
従って、出力Out（キャリアCr）の回転が、図4(a)、同図（b）の変速状態の時よりも高くなり、第2速相当の変速比で動力伝達を行うことができる。
【００４４】
しかも図4(c)では、モータ／ジェネレータMG1がレバーGC（G1）およびGR（G2）を介して出力Outの回転速度を変化せる時、これらレバーGC（G1）およびGR（G2）が回転速度＝0の固定状態にされたサンギヤSc,Sf,Srの箇所を支点にして揺動することから、上記の第2速に固定された2速固定モードでの動力伝達を行うことができる。
上記した２速固定モードでの、クラッチおよびブレーキの締結・解放の組み合わせを図5にON,OFFで示す。
またこの2速固定モードでは、モータ／ジェネレータMG1が正トルクを出力する時エンジンENGをアシストすることができ、モータ／ジェネレータMG1が負トルクを出力する時エンジンENGの一部の出力を用いて発電を行うことができる。
【００４５】
図4(d)のように、サンギヤSc,Sf,SrをハイクラッチH/Cの締結により相互に結合するが、キャリアCfをローブレーキL/Bの解放により自由に回転可能にして、サンギヤSc,Sf,Srを一体回転可能にした状態では、
レバーGR（G2）が図4（c）につき前述したと同じくレバーGC（G1）上に乗り、遊星歯車組GC,GRにより構成される差動装置G1,G2が４要素２自由度の一直線で表される変速状態を提供し、出力Out（キャリアCr）の回転が、図4(a)、同図（b）,(c)の変速状態の時よりも高くなり、ハイ側変速比での動力伝達を行うことができる。
【００４６】
ところで図4(d)においては、サンギヤSc,Sf,Srが自由に回転可能であってこれをモータ／ジェネレータMG2が回転速度制御し得ることから、モータ／ジェネレータMG1,MG2がレバーGC（G1）,GR（G2）を介して出力Outの回転速度を変化せる時の変速比を、上記の通りハイ側変速比の領域において無段階に変化させることができ、ハイ側無段変速モードで動力伝達を行うことができる。
上記したハイ側無段変速モードでの、クラッチおよびブレーキの締結・解放の組み合わせを図5にON,OFFで示す。
なおこのハイ側無段変速モードでは、モータ／ジェネレータMG1が負トルクを出力し、モータ／ジェネレータMG2が正トルクを出力することで、エンジンENGの出力を車輪駆動系Outに向かわせることができる。
【００４７】
図示しなかったが、上記のハイ側無段変速モードでハイ＆ローブレーキHL/Bを締結すると、ハイ変速比に固定したモードも得ることができる。
しかし、このハイ変速比固定モードは実用上必ずしも必要ではなく、本明細書では除外することとする。
【００４８】
図3の共線図により表される、図1および図2に示したハイブリッド変速機は、エンジンクラッチE/Cを解放してエンジンENGをキャリアCcおよびリングギヤRrから切り離し、シリーズクラッチS/Cを締結してモータ／ジェネレータMG1をエンジンENGにより駆動すると共にモータ／ジェネレータクラッチMG1/Cを解放してモータ／ジェネレータMG1をリングギヤRcから切り離したシリーズハイブリッドモードで、以下のように作用する。
【００４９】
つまり、ローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bを締結することにより図4(a)に示すロー変速比固定モードと同じにした状態で、エンジンENGからのトルクによりモータ／ジェネレータMG1を一定回転数で駆動して発電を行わせ、その発電電力を用いて、また必要に応じ図示せざるバッテリ電力を用いて、出力Out側のモータ／ジェネレータMG2を駆動することにより、車両をロー変速比固定状態でさせる。
従ってシリーズハイブリッドモードでは、モータ／ジェネレータMG2からの動力のみにより駆動系への出力Outが決定され、車両を電気走行（EV走行）させることができる。
かかるシリーズハイブリッドモードでの、クラッチおよびブレーキの締結・解放の組み合わせを図5にON,OFFで示す。
【００５０】
本実施例における回転情報演算装置は、前記した2個の極性付き回転センサ8，9によるモータ回転速度検出値Nmg1,Nmg2と、1個の極性無し回転センサ10による出力回転速度検出値Noとに基づき、以下のようにして上記ハイブリッド変速機の伝動系における各部の回転情報を演算するものとする。
図4(a)の共線図により表されるロー変速比固定モードでの伝動系と、図4(b)の共線図により表されるロー側無段変速モードでの伝動系とは、前者がハイ＆ローブレーキHL/Bを締結させているのに対し、後者がハイ＆ローブレーキHL/Bを解放させている点で異なり、両者間でのモード切り替えは図5からも明らかなように、ハイ＆ローブレーキHL/Bの締結・解放切り替えにより実行され、
以下これら変速モードにつき、上記ハイブリッド変速機の伝動系における各部の回転情報の演算要領を説明する。
【００５１】
上記ロー変速比固定モードおよびロー側無段変速モードが含まれるパラレルハイブリッドモードにおいて、図3の共線図に示した各差動装置構成メンバの回転速度はそれぞれ、モータ回転速度検出値Nmg1,Nmg2および出力回転速度検出値Noを用いた次式により表される。
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）に関して：
リングギヤRcの回転速度：
Nrc＝Nmg1    ・・・（１）
キャリアCcの回転速度：
Ncc＝{(1+β)／(1+α+β)}Nmg1+{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（２）
サンギヤScの回転速度：
Nsc＝Nmg2    ・・・（３）
フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）に関して：
サンギヤSfの回転速度：
Nsf＝Nmg2    ・・・（４）
キャリアCfの回転速度：
Ncf＝{1／(1+δ)}[(1+β)No-{β(1+β)／(1+α+β)}Nmg1
+{δ-αβ／(1+α+β)}Nmg2]    ・・・（５）
リングギヤRfの回転速度：
Nrf＝(1+β)No-{β(1+β)／(1+α+β)}Nmg1-{αβ／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（６）
リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）に関して：
リングギヤRrの回転速度：
Nrr＝{(1+β)／(1+α+β)}Nmg1+{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（７）
キャリアCrの回転速度：
Ncr＝No＝(β×Nrr+Nsr)／(1+β)    ・・・（８）
サンギヤSrの回転速度：
Nsr＝(1+β)No-{β(1+β)／(1+α+β)}Nmg1-{αβ／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（９）
【００５２】
ここで、図4(b)の共線図により表されるロー側無段変速モードでの各差動装置構成メンバの回転速度を考察する。
このロー側無段変速モードでは、図4(b)から明らかなようにローブレーキL/Bがスリップしていなければ、キャリアCfの回転速度Ncfが0であるため、（５）式にNcf＝0を代入すると次式が得られる。
(1+β)No＝{β(1+β)／(1+α+β)}Nmg1-{δ-αβ／(1+α+β)}Nmg2
この関係を用いて、このロー側無段変速モードでの各差動装置構成メンバの回転速度はそれぞれ、モータ回転速度検出値Nmg1,Nmg2および出力回転速度検出値Noを用いた次式により表される。
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）に関して：
リングギヤRcの回転速度：
Nrc＝Nmg1    ・・・（10）
キャリアCcの回転速度：
Ncc＝{(1+β)／(1+α+β)}Nmg1+{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（11）
サンギヤScの回転速度：
Nsc＝Nmg2    ・・・（12）
フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）に関して：
サンギヤSfの回転速度：
Nsf＝Nmg2    ・・・（13）
キャリアCfの回転速度：
Ncf＝0    ・・・（14）
リングギヤRfの回転速度：
Nrf＝-δ・Nmg2    ・・・（15）
リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）に関して：
リングギヤRrの回転速度：
Nrr＝{(1+β)／(1+α+β)}Nmg1+{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（16）
キャリアCrの回転速度：
Ncr＝No＝(β×Nrr+Nsr)／(1+β)    ・・・（17）
サンギヤSrの回転速度：
Nsr＝-δ・Nmg2    ・・・（18）
【００５３】
（10）式〜（18）式から明らかなように、伝動系の回転自由度数が2となる当該ロー側無段変速モードでは、ローブレーキL/Bがスリップしていなければ、伝動系の回転自由度数2と同数の2個の極性付きモータ回転センサ8，9の検出値Nmg1,Nmg2を用いて、当該伝動系におけるあらゆる箇所の回転速度と、回転方向とを演算することができる。
【００５４】
次いで、図4(a)の共線図により表されるロー変速比固定モードでの各差動装置構成メンバの回転速度を考察する。
このロー変速比固定モードでは、図4(a)から明らかなようにローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bがスリップしていなければ、キャリアCfの回転速度Ncfが0であるため、（５）式にNcf＝0を代入して
(1+β)No＝{β(1+β)／(1+α+β)}Nmg1-{δ-αβ／(1+α+β)}Nmg2
の関係が得られると共に、ハイ＆ローブレーキHL/Bに係わる回転速度Nmg1に関してNmg1＝0  の関係が得られる。
これらの関係を用いて、このロー変速比固定モードでの各差動装置構成メンバの回転速度はそれぞれ、モータ回転速度検出値Nmg2を用いた次式により表される。
中央の遊星歯車組GC（第1差動装置G1）に関して：
リングギヤRcの回転速度：
Nrc＝0    ・・・（19）
キャリアCcの回転速度：
Ncc＝{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（20）
サンギヤScの回転速度：
Nsc＝Nmg2    ・・・（21）
フロント側遊星歯車組GF（第3差動装置G3）に関して：
サンギヤSfの回転速度：
Nsf＝Nmg2    ・・・（22）
キャリアCfの回転速度：
Ncf＝0    ・・・（23）
リングギヤRfの回転速度：
Nrf＝-δ・Nmg2    ・・・（24）
リヤ側遊星歯車組GR（第2差動装置G2）に関して：
リングギヤRrの回転速度：
Nrr＝{α／(1+α+β)}Nmg2    ・・・（25）
キャリアCrの回転速度：
Ncr＝No＝(β×Nrr+Nsr)／(1+β)    ・・・（26）
サンギヤSrの回転速度：
Nsr＝-δ・Nmg2    ・・・（27）
【００５５】
（19）式〜（27）式から明らかなように、伝動系の回転自由度数が1となる当該ロー変速比固定モードでは、ローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bがスリップしていなければ、伝動系の回転自由度数1と同数の1個の極性付きモータ回転センサ9の検出値Nmg2のみを用いて、当該伝動系におけるあらゆる箇所の回転速度と、回転方向とを演算することができる。
【００５６】
ロー側無段変速モードやロー変速比固定モードで以上のようにして求めた伝動系各部における回転速度および回転方向は、ハイブリッド変速機の本来の変速制御だけでなく、伝動系における摩擦要素の意図しないスリップ回転の防止や、故障時のフェールセーフ対策や、モード切り替え時におけるショック対策などのために用いる。
【００５７】
次に、当該ロー変速比固定モードでのローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップ判定処理、および、前記ロー側無段変速モードでのローブレーキL/Bのスリップ判定処理を説明する。
これらのスリップ判定は図6に示すごときもので、先ず前者のロー変速比固定モードでのローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップ判定につき述べるに、ステップＳ1では、前記（25）式〜（27）式を用いてローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bがスリップしていないと仮定した時における出力回転数Noを極性（回転方向）付き回転速度検出値Nmg2から求めて非スリップ時出力回転速度Nocとする。
【００５８】
次いでステップＳ2において、出力回転センサ10（図1および図2参照）により検出した出力回転速度検出値から実出力回転速度Nodを演算する。
その後ステップＳ3において、ステップＳ1で求めた極性（回転方向）付きの非スリップ時出力回転速度Nocの絶対値｜Noc｜から、ステップＳ2で求めた極性（回転方向）無し実出力回転速度Nodを差し引いて、両者間における出力回転偏差ΔNoを求める。
次のステップＳ4においては、出力回転偏差ΔNoの絶対値｜ΔNo｜がスリップ判定用の設定値ΔNs以上か否かを判定し、｜ΔNo｜≧ΔNsであればステップＳ5において、ローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bの少なくとも一方がスリップしているとの判定結果を出力し、｜ΔNo｜<ΔNsであればステップＳ5を実行しないで、制御をそのまま終了することによりスリップ発生信号を出力させない。
【００５９】
次いで、ロー側無段変速モードでのローブレーキL/Bのスリップ判定処理を、図6にもとづき以下に説明する。
ステップＳ1では、前記（16）式〜（18）式を用いてローブレーキL/Bがスリップしていないと仮定した時における出力回転数Noを極性（回転方向）付き回転速度検出値Nmg1,Nmg2から求めて非スリップ時出力回転速度Nocとする。
【００６０】
次いでステップＳ2において、出力回転センサ10（図1および図2参照）により検出した出力回転速度検出値から実出力回転速度Nodを演算する。
その後ステップＳ3において、ステップＳ1で求めた極性（回転方向）付きの非スリップ時出力回転速度Nocの絶対値｜Noc｜から、ステップＳ2で求めた極性（回転方向）無し実出力回転速度Nodを差し引いて、両者間における出力回転偏差ΔNoを求める。
次のステップＳ4においては、出力回転偏差ΔNoの絶対値｜ΔNo｜がスリップ判定用の設定値ΔNs以上か否かを判定し、｜ΔNo｜≧ΔNsであればステップＳ5において、ローブレーキL/Bがスリップしているとの判定結果を出力し、｜ΔNo｜<ΔNsであればステップＳ5を実行しないで、制御をそのまま終了することによりスリップ発生信号を出力させない。
【００６１】
従って本実施例によれば、前記におけると同様にしてステップＳ1で演算した極性（回転方向）付き出力回転速度を非スリップ時出力回転速度Nocとし、これと、ステップＳ2で1個の極性無し回転センサ10による検出値から演算した極性（回転方向）無し実出力回転速度との比較（ステップＳ4）により、摩擦要素であるローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップを検出したり、その極性付きスリップ回転速度を演算することができる。
かかるローブレーキL/Bおよびハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップ判定や、その極性付きスリップ回転速度演算値は、これが意図しないものである場合に、当該スリップを生じたフェール原因に応じた対策制御などに用いることができる。
【００６２】
ロー変速比固定モードおよびロー側無段変速モード間でのモード切り替えに際し、当該モード切り替えを司るハイ＆ローブレーキHL/Bの締結・解放切り替え中における当該レーキHL/Bのスリップ回転速度は、その方向も含めて前記（10）式により求めることができ、これを用いたブレーキ締結力補償制御によりモード切り替えショックを軽減することができる。
【００６３】
上記した本実施例になる回転情報演算装置によれば、回転情報の演算が必要な箇所に個々に回転センサを設ける必要がなく、回転センサの設置個数が伝動系の回転自由度数＋1だけの少ない数でよくてコスト上の不利益を回避し得るし、故障の発生率も低くなって得策である。
また回転センサが少ないことにより、その設置するスペースを、今日のように伝動機構が高度化しても容易に確保することができる。
更に、回転方向を求める箇所が多くても、そのための高価な極性付き回転センサが伝動系の回転自由度数と同数あれば足り、回転方向検出箇所の数だけ高価な極性付き回転センサを設ける必要がなく、この点でもコスト上大いに有利である。
【００６４】
最後に車両の発進時における回転情報の演算について説明する。
この発進時は前記したごとく、回転自由度が1だけ少ない伝動系（自由度1の伝動系）を選択するロー変速比固定モードを使用すると共に、前記（25）式〜（27）式を用いて極性付きモータ回転速度検出値Nmg2から極性付き出力回転速度Noを演算する。
そして、極性無し出力回転センサ10の検出値Noの極性を、上記演算した極性付き出力回転速度Noの極性から判る回転方向に対応する極性に設定し、この設定を停車まで維持して、極性無し出力回転センサ10の検出値Noを極性付き回転センサ検出値として用い得るようになすことができる。
【００６５】
ここで、ロー変速比固定モードから伝動系の自由度が2となるロー側無段変速モードへのモード切り替えがあった場合を考えると、上記のとおり発進時に極性無し出力回転センサ10の検出値Noが極性付き回転センサ検出値となるから、極性付きモータ回転センサ8，9の極性付き回転センサ検出値と合わせて3個の極性付き回転センサ検出値が存在することとなり、
回転自由度3の伝動系に対しても、出力回転センサ10を高価な極性付きにすることなく安価に、前記（1）式〜（9）式を用いて検出値Nmg1,Nmg2,Noから伝動系各部の回転速度および回転方向を全て演算することができると共に、ハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップおよびその回転方向を含む回転速度を検出することができ、ハイ＆ローブレーキHL/Bのスリップ制御によるモード切り替えショック軽減を安価に実現することができる。
【００６６】
なお何れにしても上記実施例においては、極性付きモータ回転センサ8，9としてモータ/ジェネレータMG1,MG2に既存の回転センサを流用すると共に、極性無し回転センサとしてブレーキ制御用に既存の車輪速センサを用いるから、更なるコスト低減と、回転センサ設置スペースの節約とを実現できて有利である。
【００６７】
また、主動力源であるエンジンENGの回転速度を検出するのに設けられている既存のエンジン回転センサも、符号有り回転センサまたは符号無し回転センサとして用い得ることは言うまでもない。
【００６８】
なお上記では、いずれも図4(a)の共線図で表されるロー変速比固定モードおよび図4(b)の共線図で表されるロー側無段変速モードでの伝動系各部の回転情報を演算する場合について説明したが、
それ以外の変速モード、つまり図4(c)の共線図で表される２速固定モードおよび図4(d)の共線図で表されるハイ側無段変速モード、図示しないが前記したハイ変速比固定モードでの伝動系各部の回転情報も、前記したと同様に演算することができると共に同様の作用効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施例になる回転情報演算装置を具えたハイブリッド変速機を搭載した車両のパワートレーンを示す略線図である。
【図２】図1におけるハイブリッド変速機の骨子図である。
【図３】同ハイブリッド変速機の共線図である。
【図４】同共線図によるハイブリッド変速機の動作説明図で、  (a)は、ロー変速比固定モードの共線図、  (b)は、ロー側無段変速モードの共線図、  (c)は、２速固定モードの共線図、  (d)は、ハイ側無段変速モードの共線図である。
【図５】同ハイブリッド変速機の変速モードと、ブレーキおよびクラッチの締結・解放との組み合わせを示す締結論理図である。
【図６】同ハイブリッド変速機におけるローブレーキおよびハイ＆ローブレーキのスリップ検出プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
ENG  エンジン（主動力源）
1  変速機ケース
4  入力軸
5  出力軸
6  ディファレンシャルギヤ装置
7  駆動車輪
MG1  第１モータ／ジェネレータ（入力側モータ／ジェネレータ）
MG2  第２モータ／ジェネレータ（出力側モータ／ジェネレータ）
G1  第１差動装置
G2  第２差動装置
G3  第３差動装置
GF  フロント側遊星歯車組
GC  中間の遊星歯車組
GR  リヤ側遊星歯車組
Sf,Sc,Sr  サンギヤ
Rf,Rc,Rr  リングギヤ
Cf,Cc,Cr  キャリア
H/C  ハイクラッチ
L/B  ローブレーキ
E/C  エンジンクラッチ
S/C  シリーズクラッチ
MG1/C  モータ／ジェネレータクラッチ
HL/B  ハイ＆ローブレーキ
8  極性付きモータ回転センサ
9  極性付きモータ回転センサ
10  極性無し出力回転センサ
【図１】
2006335109.tif 000003
【図２】
2006335109.tif 000004
【図３】
2006335109.tif 000005
【図４】
2006335109.tif 000006
【図５】
2006335109.tif 000007
【図６】
2006335109.tif 000008