(57)【要約】【課題】  無段変速比モードから固定変速比モードに遷移する際の応答性を確保可能なハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】  ハイブリッド車両の制御装置において、無段変速比モードから前記第１もしくは第２モータジェネレータの一方を固定する固定変速比モードへ遷移するときは、固定されるモータジェネレータにより回生トルクを発生させると共に、固定されないモータジェネレータにより出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移する急速遷移制御手段を設けた。【選択図】        図７
2006050845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共線図上に４つ以上の入出力要素が配列され、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結した差動装置と、
前記入出力要素上に設けられた複数の締結要素と、
前記締結要素の締結・解放の組み合わせにより無段変速比モードと固定変速比モードを達成するモード制御手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
無段変速比モードから前記第１もしくは第２モータジェネレータの一方を固定する固定変速比モードへ遷移するときは、固定されるモータジェネレータにより回生トルクを発生させると共に、固定されないモータジェネレータにより出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移する急速遷移制御手段を設けた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に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記急速遷移制御手段は、固定されるモータジェネレータの回転数が所定値以下に低下したときは前記回生トルクを停止させると共に、固定されないモータジェネレータに出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移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、ハイブリッド車の制御装置に関し、特に動力源としてエンジンと二つのモータを備えた構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共線図上に４つの入出力要素が配列される４要素２自由度の遊星歯車機構を構成し、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結したハイブリッド駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ハイブリッド駆動装置には、ある締結要素の締結により第１モータジェネレータもしくは第２モータジェネレータを固定することで固定変速比モードを達成し、解放により無段変速比モードを達成することで、燃料消費量を最小限に抑制している。ここで、無段変速比モードで走行中、固定変速比モードに遷移するときには、一方のモータジェネレータ（固定側モータジェネレータ）の回転数を０回転まで低下させ、締結要素を締結する。このとき、出力軸トルクを一定とした状態でトルクバランスを維持しつつ固定側モータジェネレータの回転数を低下させるため、モード遷移の応答性を確保することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、無段変速比モードから固定変速比モードに遷移する際の応答性を確保可能な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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、共線図上に４つ以上の入出力要素が配列され、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結した差動装置と、前記入出力要素上に設けられた複数の締結要素と、前記締結要素の締結・解放の組み合わせにより無段変速比モードと固定変速比モードを達成するモード制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、無段変速比モードから前記第１もしくは第２モータジェネレータの一方を固定する固定変速比モードへ遷移するときは、固定されるモータジェネレータにより回生トルクを発生させると共に、固定されないモータジェネレータにより出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移する急速遷移制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、急速遷移制御手段により固定変速比モードへ遷移するときは、固定されるモータジェネレータにより発生する回生トルクにより変速モーメントを大きく確保することが可能となり、応答性の高いモード遷移を達成することができる。また、固定されないモータジェネレータにより出力軸トルクが一定に保たれるため、運転者に違和感を与えることなくモード遷移を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車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に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、ハイブリッド車の駆動系の構成を説明する。
図１は実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１のハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（ジェネレータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータジェネレータ）と、出力軸OUT（出力部材）と、これらの入出力要素Ｅ，MG1，MG2，OUTが連結される差動装置（第１遊星歯車PG1、第２遊星歯車PG2、第３遊星歯車PG3）と、選択された走行モードに応じて後述する油圧制御装置５からの制御油圧により締結・解放が制御される摩擦締結要素（ローブレーキLB、ハイクラッチHC、ハイローブレーキHLB）と、エンジンクラッチEC（第１クラッチ）と、モータジェネレータクラッチMGC（第２クラッチ）と、シリーズクラッチSC（第３クラッチ）と、を備えている。
【０００９】
前記エンジンＥ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からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度などが制御される。
【００１０】
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、永久磁石を埋設したロータと、ステータコイルが巻き付けられたステータと、を有する同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流をそれぞれのステータコイルに印加することにより独立に制御される。
【００１１】
前記差動装置としての第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れも２自由度３要素のシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギヤR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギヤR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギヤS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギヤR3と、によって構成されている。
【００１２】
前記第１サンギヤS1と前記第２サンギヤS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギヤR1と第３サンギヤS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギヤR3とは第３回転メンバM3により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギヤR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。
【００１３】
前記差動装置の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTと各係合要素LB,HC,HLB,EC,SC,MGCの連結関係について説明する。
前記第１回転メンバM1（S1,S2）には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。
前記第２回転メンバM2（R1,R3）には、入出力要素の何れにも連結されていない。
前記第３回転メンバM3（PC2,R3）には、エンジンクラッチECと第１オイルポンプOP1を介してエンジンＥが連結されている。
前記第１ピニオンキャリアPC1には、ハイクラッチHCを介して第２モータジェネレータMG2が連結されている。また、ローブレーキLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第２リングギヤR2には、モータジェネレータクラッチMGCを介して第１モータジェネレータMG1が連結されている。また、ハイローブレーキHLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第３ピニオンキャリアPC3には、出力軸OUTが連結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
なお、前記第１モータジェネレータMG1とは、シリーズクラッチSCを介して連結されている。
【００１４】
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2)の順に配列され、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（第１遊星歯車PG1のレバー(1)、第２遊星歯車PG2のレバー(2)、第３遊星歯車PG3のレバー(3)）を導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、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、横軸にリングギヤ、キャリア、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比（α、β、δ）になるように配置したものである。
【００１５】
前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりロー側変速比を分担する「ローギヤ固定モード」と「ロー側無段変速モード」を実現する。
【００１６】
前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりハイ側変速比を分担する「２速固定モード」と「ハイ側無段変速モード」と「ハイギヤ固定モード」を実現する。
【００１７】
前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側の「ローギヤ固定モード」とし、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側の「ハイギヤ固定モード」とする。
【００１８】
前記エンジンクラッチECは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを、エンジン入力回転要素である第３回転メンバM3（PC2,R3）に入力する。
【００１９】
前記シリーズクラッチSCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する位置に配置され、締結によりエンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する。
【００２０】
前記モータジェネレータクラッチMGCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４の共線図上において、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2を連結する位置に配置され、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2との締結解除を行う。
【００２１】
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４（強電バッテリ４ａ，１２Ｖバッテリ４ｂ，DCDCコンバータ４ｃ）と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第３リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。
【００２２】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００２３】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０、１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、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、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４（強電バッテリ４ａもしくは１２Ｖバッテリ４ｂ）の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。
【００２４】
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した３相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４（強電バッテリ４ａ，１２Ｖバッテリ４ｂ）が接続されている。
【００２５】
前記油圧制御装置５は、両オイルポンプOP1,OP2の少なくとも一方からの油圧供給を受け、統合コントローラ６からの油圧指令に基づいて、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
【００２６】
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第３リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωin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２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００２７】
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。
【００２８】
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
走行モードとしては、ローギヤ固定モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイギヤ固定モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。
【００２９】
前記５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。
【００３０】
よって、図２（EVモード関連の５つの走行モード）及び図３（HEVモード関連の５つの走行モード）に示すように、「EVモード」と「HEVモード」とを合わせると「１０の走行モード」が実現されることになる。
ここで、図２(a)は「EV-Lowモード」の共線図、図２(b)は「EV-Low-iVTモード」の共線図、図２(c)は「EV-2ndモード」の共線図、図２(d)は「EV-High-iVTモード」の共線図、図２(e)は「EV-Highモード」の共線図である。また、図３(a)は「HEV-Lowモード」の共線図、図３(b)は「HEV-Low-iVTモード」の共線図、図３(c)は「HEV-2ndモード」の共線図、図３(d)は「HEV-High-iVTモード」の共線図、図３(e)は「HEV-Highモード」の共線図である。
【００３１】
前記「Lowモード」は、図２(a)及び図３(a)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるローギヤ固定モードである。
【００３２】
前記「Low-iVTモード」は、図２(b)及び図３(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるロー側無段変速モードである。
【００３３】
前記「2ndモード」は、図２(c)及び図３(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られる２速固定モードである。
【００３４】
前記「High-iVTモード」は、図２(d)及び図３(d)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイ側無段変速モードである。
【００３５】
前記「Highモード」は、図２(e)及び図３(e)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイギヤ固定モードである。
【００３６】
そして、前記「１０の走行モード」のモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、例えば、図５に示すような前記「１０の走行モード」を割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両走行時等においては、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードが選択される。なお、図５は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
【００３７】
さらに、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを採用したことに伴い、上記「１０の走行モード」に加え、図６に示すように、発進時等で選択されるシリーズローギヤ固定モード（以下、「S-Lowモード」という。）が追加される。この「S-Lowモード」は、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを締結し、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、シリーズクラッチSCを締結することで得られる。
【００３８】
つまり、上記「１０の走行モード」はパラレル型ハイブリッド車としての走行モードであるが、シリーズローギヤ固定モードである「S-Lowモード」については、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを共線図から切り離し、エンジンＥにより第１モータジェネレータMG1を駆動して発電し、該第１モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電する強電バッテリ４ａと、この強電バッテリ４ａからDCDCコンバータ４ｃによって降圧されて充電された１２Ｖバッテリ４ｂの充電電力を用いて第２モータジェネレータMG2を駆動するというシリーズ型ハイブリッド車としての走行モードを達成する。つまり、実施例１は、パラレルにシリーズを組み合わせたハイブリッド車両として構成される。
【００３９】
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、図６に示すように、エンジンＥの始動・停止と、エンジンクラッチECを締結・解放する制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、図６に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。
【００４０】
これらのモード遷移制御のうち、例えば、エンジンＥの始動・停止とクラッチやブレーキの締結・解放が同時に必要な場合や、複数のクラッチやブレーキの締結・解放が必要な場合や、エンジンＥの始動・停止またはクラッチやブレーキの締結・解放に先行してモータジェネレータ回転数制御が必要な場合等においては、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。
【００４１】
（無段変速比モードから固定変速比モードへの急速遷移制御処理）
次に、無段変速比モードから固定変速比モードへの急速遷移制御処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。尚、説明のため、High-iVTモードからHighモードへの遷移について説明するが、他の無段変速比モードから固定変速比モードへの遷移に適用してもよく特に限定しない。例えばLow-iVTモードからLowモード、High-iVTモードから２ｎｄモードへの遷移に適用しても良い。
ステップ１０１では、バッテリSOCがモード切替制御閾値以上かどうかを判断し、モード切替制御閾値以上の時は、ステップ２００へ進み、それ以外はステップ３００へ進む。尚、急速遷移制御処理では回生トルクを発生させることから、バッテリSOCがかなり高い状態では制御を実行できないため、このときも通常の遷移制御処理を実行する。
【００４２】
（急速遷移制御処理）
ステップ２００では、急速遷移制御処理を開始する。
ステップ２０１では、第１モータジェネレータMG1の回生トルクを増加させる。
ステップ２０２では、第２モータジェネレータMG2の力行トルクを減少させる。
ステップ２０３では、エンジンの最適制御を実行する。
ステップ２０４では、エンジンE，第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2のトルク調整を実行する。
ステップ２０５では、第１モータジェネレータMG1の回転数がトルク停止回転数以上かどうかを判断し、トルク停止回転数に到達したかどうかを判断し、到達したときはステップ２０６へ進み、それ以外はステップ２０４を継続する。
ステップ２０６では、第１モータジェネレータMG1の回生トルクを停止する。
ステップ２０７では、第２モータジェネレータMG2の力行トルクを増大する。
ステップ２０８では、エンジンE，第２モータジェネレータMG2のトルク調整を実行する。
ステップ２０９では、第１モータジェネレータMG1の回転数がブレーキ締結回転数に到達したかどうかを判断し、到達したときはステップ１０２へ進み、それ以外はステップ２０８を継続する。
【００４３】
（通常のモード遷移制御処理）
ステップ３００では、通常のモード遷移制御処理を開始する。
ステップ３０１では、エンジンE，第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2のトルク調整を実行する。
ステップ３０２では、第１モータジェネレータMG1の回転数が０に到達したかどうかを判断し、到達したときはステップ１０２へ進み、それ以外はステップ３０１を継続する。尚、必ずしも回転数が０に到達していなくとも、締結によるショックを緩和できる程度の回転数まで低下していればよいため、特に限定しない。
ステップ１０２では、ハイローブレーキHLBを締結し、Highモードへの遷移を完了する。
【００４４】
（急速遷移制御処理の作用について）
上記フローチャートについて説明する。図８はHigh-iVTモードにおける共線図である。High-iVTモードでは、第１モータジェネレータMG1により回生トルクを出力し、エンジンEと第２モータジェネレータMG2により力行トルクを出力することでトルクバランスを維持しつつ出力軸トルクを発生している。このとき、無段変速比モードであるHigh-iVTモードから固定変速比モードであるHighモードへの遷移指令が出力されると、バッテリ状態が充電可能であると判断された場合には、素早くモード遷移を達成可能な急速遷移制御処理が実行される。
【００４５】
図９は急速遷移制御を実行中の共線図である。まず、第１モータジェネレータMG1の回生トルクを増大させ、剛体レバーに大きな回転モーメント（すなわち、変速モーメント）を与える。この変速モーメントにより得られたエネルギによってエンジン回転数を押し下げる。このエンジン回転数の押し下げによってエンジンのイナーシャエネルギを確保し、このイナーシャエネルギを出力軸トルクに与えつつ、第２モータジェネレータMG2の力行トルクを減少させることで、出力軸トルクを一定としつつ大きな変速モーメントを与えることができる。
【００４６】
次に、この変速モーメントを維持した状態で出力軸トルクを一定に保ちつつ、変速モーメントによるモード遷移速度を調整するようにエンジントルク，第１モータジェネレータトルク及び第２モータジェネレータトルクを調整する。
【００４７】
第１モータジェネレータMG1の回転数がトルク停止回転数を下回ると、第１モータジェネレータMG1による回生トルクの発生を停止させる。第１モータジェネレータMG1の回転数が急激に低下すると、駆動素子に大電流が流れるおそれがあり、この大電流による加熱を防止するために出力制限がかかってしまう。よって、この出力制限がかかる前の回転数領域では回生トルク制御を実行し、この回転数以下の領域ではトルク制御は実行しないようにする。このとき、変速モーメントが作用しているため、回生トルクが無くとも第１モータジェネレータMG1のイナーシャによって回転数を低下させることができる。
【００４８】
また、第１モータジェネレータMG1の回生トルクが無くなることで、エンジンEの負荷が軽減され、エンジン回転数が上昇しようとするため、第１モータジェネレータMG1の回生トルクが無くなった分のトルクは、第２モータジェネレータMG2の力行トルクを増大させることでエンジン回転数の上昇を抑制し、出力軸トルクを一定に保つように制御する。
【００４９】
図１０はHighモードにおける共線図である。第１モータジェネレータMG1の回転数がハイローブレーキHLBを締結可能な回転数まで低下したかどうかを判断し、回転数が十分に低下していると判断したときはハイローブレーキHLBを締結する。尚、このブレーキ締結回転数は必ずしも０でなくともよいし、また、マイナス側の回転数領域であっても締結ショックを回避できる領域で有ればよく、特に限定しない。
【００５０】
以上、実施例１について特に第１モータジェネレータMG1の発電時（回生トルク出力時）における作用について説明したが、例えば第１モータジェネレータMG1が力行トルクを出力している場合であっても、同様に第１モータジェネレータMG1に回生トルクを出力させ、変速モーメントを確保した上で、エンジンEのイナーシャエネルギ分のトルクを第２モータジェネレータMG2のトルク制御により調整するように制御すればよい。
【００５１】
また、他の無段変速比モードから固定変速比モードに急速遷移する場合は、固定側のモータジェネレータにより回生トルクを発生させ、解放側のモータジェネレータのトルク制御により出力トルクを一定に保つように制御すればよい。
【００５２】
次に、効果を説明する。
実施例１の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。
【００５３】
(1)ハイブリッド車両の制御装置において、無段変速比モードから第１もしくは第２モータジェネレータの一方を固定する固定変速比モードへ遷移するときは、固定されるモータジェネレータにより回生トルクを発生させると共に、固定されないモータジェネレータにより出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移する急速遷移制御を行うこととした。これにより、瞬時に操作できるモータ制御によって大きな変速モーメントを確保することが可能となり、素早いモード遷移を達成することができる。
【００５４】
(2)急速遷移制御は、固定されるモータジェネレータの回転数が所定値以下のときは、回生トルクを停止させると共に、固定されないモータジェネレータに出力軸トルクを一定としつつ変速モーメントを維持可能なトルクを発生させ、固定されるモータジェネレータの回転数を低減することで固定変速比モードへ遷移する。よって、駆動素子に大電流が流れる低回転トルク制御領域では、トルク制御を実行することなく固定されるモータジェネレータの回転数を低下させることが可能となり、駆動素子の発熱に伴うトルク制御制限を受けないため、出力軸トルクの減少を招くことなく安定したモード遷移制御を達成することができる。
【００５５】
以上、本発明のハイブリッド車の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１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。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、３つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置の例を示したが、例えば、特開２００３−３２８０８号公報等に記載されているようにラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置に適用することもできる。さらに、シリーズ走行モードのみを持つシリーズ型ハイブリッド車にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両において電気自動車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図３】実施例１のハイブリッド車両においてハイブリッド車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図４】実施例１のハイブリッド車両において各係合要素との関係を示す共線図である。
【図５】実施例１のハイブリッド車両において走行モードの選択に用いられる走行モードマップの一例を示す図である。
【図６】実施例１のハイブリッド車両において「１０の走行モード」でのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキ・シリーズクラッチ・モータジェネレータクラッチの作動表である。
【図７】実施例１の急速遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１のHigh-iVTモードを表す共線図である。
【図９】実施例１のHigh-iVTモードから急速遷移制御を実行中の共線図である。
【図１０】実施例１のHighモードを表す共線図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ
OUT  出力軸（出力部材）
PG1  第１遊星歯車
PG2  第２遊星歯車
PG3  第３遊星歯車
LB  ローブレーキ
HC  ハイクラッチ
HLB  ハイローブレーキ
EC  エンジンクラッチ
MGC  モータジェネレータクラッチ
SC  シリーズクラッチ
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
４ａ  強電バッテリ
４ｂ  １２Ｖバッテリ（低電圧バッテリ）
４ｃ  DCDCコンバータ（コンバータ）
５  油圧制御装置
６  統合コントローラ
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  第３リングギヤ回転数センサ
【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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