(57)【要約】【課題】車両安定化のための駆動力制御を作動中であっても駆動力変化を抑制しながらモータジェネレータの変速段を変更する。【解決手段】  本発明は、ハイブリッド車両の駆動装置において、駆動力制御手段（Ｓ１４０）が作動中に、変速機（１９）の変速段の変更が必要であるとき、エンジン（１）及び第１モータジェネレータ（２）の駆動力によって変速機（１９）を介して連れ回される第２モータジェネレータ（７）の慣性によって発生する慣性トルクを、第２モータジェネレータ（７）によって発生させてから変速段を変更する。【選択図】図１
2006161976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を介して駆動輪に接続されるエンジンと、
前記駆動軸に接続される第１モータジェネレータと、
複数の変速段を有する変速機を介して前記駆動軸に接続される第２モータジェネレータと、
車両の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
前記第２モータジェネレータの回転速度に基づいて前記変速機の変速段を変更する必要があるか否かを判定する変速判定手段と、
前記駆動力制御手段が作動中に、前記変速判定手段によって前記変速機の変速段の変更が必要であると判定されたとき、前記エンジン及び前記第１モータジェネレータの駆動力によって前記変速機を介して連れ回される前記第２モータジェネレータの慣性によって発生する慣性トルクを、前記第２モータジェネレータによって発生させてから前記変速段を変更する変速制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記第１モータジェネレータの発生トルクのうち前記慣性トルクに相当するトルク分である補償トルクを算出する補償トルク算出手段をさらに備え、
前記変速制御手段は、前記第１モータジェネレータのトルクを前記補償トルクだけ低減させ、前記第２モータジェネレータのトルクを前記慣性トルクだけ増大させてから前記変速段を変更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装置。
【請求項３】
前記変速制御手段は、前記第１モータジェネレータのトルクの低減率が前記第２モータジェネレータのトルクの増大率より大きくなるように、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トルクを制御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装置。
【請求項４】
前記変速機の変速前の変速段に対応する変速ギアと前記第２モータジェネレータとの間を断続する第１クラッチと、
前記変速機の変速後の変速段に対応する変速ギアと前記第２モータジェネレータとの間を断続する第２クラッチと、
を備え、
前記変速制御手段は、前記第２モータジェネレータのトルクが前記慣性トルクだけ増大してから前記第１クラッチの開放を開始し、前記第２モータジェネレータの回転速度が前記第２クラッチによって断続される前記変速ギアの回転速度とほぼ等しくなってから前記第２クラッチの締結を開始する、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
前記変速制御手段は、前記駆動輪がスリップしない限界駆動力に基づいて、限界駆動力が小さいほどより早期に前記変速制御手段の実行を開始することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項６】
前記変速制御手段は、前記駆動輪がスリップしない限界駆動力に基づいて、限界駆動力が小さいほど前記変速段の変更速度を低くすることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動力を発生させるエンジン及びモータを備えて、運転状態に応じてモータの変速段を変更してエンジン及びモータの駆動力配分を切り替えて走行することで、燃費や動力性能を向上させるハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
また、例えば滑りやすい路面での発進加速性を向上させるトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）などの車両を安定させる駆動力制御装置が知られている。
【０００４】
しかし、ハイブリッド車両において駆動力配分を変更するときには駆動力変化を伴うので、車両安定化のための駆動力制御装置が作動中に駆動力配分を変更すると路面の状況などによっては車両の挙動が悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで駆動力制御装置が作動中は駆動力配分の変更を禁止することで、駆動力制御装置の制御精度を向上させようとする技術が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１８４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の技術では駆動力配分の変更を禁止することで走行状態によってはモータが過回転となってモータに過剰な負荷がかかるおそれがある。
【０００７】
また、このような状態で駆動力制御装置の制御が終了した後に、駆動力配分の変更の禁止が解除されてモータの過回転を解消すると、過剰なトルク変動によって車両の挙動が不安定になるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、車両安定化のための駆動力制御を作動中であっても駆動力変化を抑制しながら駆動力配分の変更を行うことができるハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、駆動軸（４）を介して駆動輪（６）に接続されるエンジン（１）と、駆動軸（４）に接続される第１モータジェネレータ（２）と、複数の変速段を有する変速機（１９）を介して駆動軸（４）に接続される第２モータジェネレータ（７）と、車両の駆動力を制御する駆動力制御手段（Ｓ１４０）と、第２モータジェネレータ（７）の回転速度に基づいて変速機（１９）の変速段を変更する必要があるか否かを判定する変速判定手段（Ｓ２００）と、駆動力制御手段（Ｓ１４０）が作動中に、変速判定手段（Ｓ２００）によって変速機（１９）の変速段の変更が必要であると判定されたとき、エンジン（１）及び第１モータジェネレータ（２）の駆動力によって変速機（１９）を介して連れ回される第２モータジェネレータ（７）の慣性によって発生する慣性トルクを、第２モータジェネレータ（７）によって発生させてから変速段を変更する変速制御手段（Ｓ５００、Ｓ６００）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両の走行安定性を向上させる駆動力制御が作動中に第２モータジェネレータの変速を行うときは、エンジン及び第１モータジェネレータによって変速機を介して連れ回される第２モータジェネレータの慣性に起因する慣性トルクを、第２モータジェネレータによって発生させてから変速を行う。これにより、変速機の変速段を変更するときであって第２モータジェネレータの慣性による負荷が開放されたときに車両のトルク変動が過剰となって車両の挙動が不安定になることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置を示す全体構成図である。エンジン１は、車両の駆動力を発生させるとともに発電のための駆動力をモータジェネレータ（ＭＧ）２へ供給する。エンジン変速機３は、運転者の要求駆動力に応じてエンジン１の回転速度を変速する。エンジン変速機３において変換されたエンジン１の駆動力は駆動軸４及び後輪ディファレンシャルギア５を介して駆動輪である後輪６へ伝達される。また、前輪８は操舵輪であり、従動輪である。
【００１４】
ＭＧ（第１モータジェネレータ）２は、車両の駆動力を発生させるとともにエンジン１の駆動力によって回転して発電する。また、ＭＧ２はエンジン１に駆動力を伝達してクランキングすることでエンジン１を始動させる。
【００１５】
ＭＧ（第２モータジェネレータ）７は、車両の駆動力を発生させるとともに車両の惰性走行時に後輪６に連れ回されて回転することで車両の運動エネルギーを回生する。
【００１６】
ＭＧ変速機１９は、ＭＧ７と駆動軸４との間に設けられ、ローギア９及びローギア９よりトルク増幅率が低いハイギア１０の２種類の変速段を有する。車両が発進してから低車速の状態においてはローギア９が選択され、それ以上の車速においてはハイギア１０が選択される。ＭＧ７とローギア９及びハイギア１０はそれぞれクラッチ１１、１２によって断続されクラッチ１１の締結力を上げることでローギア９が嵌合され、クラッチ１２の締結力を上げることでハイギア１０が嵌合される。またクラッチアクチュエータ１３は各クラッチ１１、１２の締結力を発生させる。
【００１７】
インバータ１４、１５はそれぞれＭＧ２とＭＧ７へ供給する電圧を制御することでＭＧ２、７のトルクを制御する。バッテリ１８はインバータ１４、１５を介してＭＧ２、７へ供給する電力及びＭＧ２、７の発電電力を蓄える。
【００１８】
車輪速センサ１６は各車輪６、８の回転速度を検出する。ＭＧ回転速度センサ２０はＭＧ７の回転速度を検出する。ハイブリッドコントロールモジュール（ＨＣＭ）１７は、各車輪６、８の回転速度、ＭＧ７の回転速度及びバッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）を受信して、運転者が要求する駆動力を発生させるようにエンジン１、インバータ１４、１５、エンジン変速機３及びＭＧ変速機１９を制御する。
【００１９】
次にＨＣＭ１７で行う制御について図２を参照しながら説明する。図２は本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。本制御では、ＭＧ変速機１９の変速段をローギア９からハイギア１０へと変速する必要が生じ、かつトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）が作動中であるときを想定している。このとき、ＭＧ７の連れ回りによって発生する慣性トルクをＭＧ７に発生させ、ＭＧ２のトルクを慣性トルクに相当するトルク分だけ低減させてから変速段を変更することで、ＭＧ変速機１９の変速に伴う車両の駆動力変化を抑制しようとするものである。
【００２０】
ステップＳ１００では、ＭＧ変速機１９の変速要求を判定する。ＭＧ変速機１９の変速要求判定とはＭＧ変速機１９の変速段を変更する必要があるか否かの判定である。
【００２１】
ステップＳ２００では、変速要求指令が検出されたか否かを判定する。変速要求指令が検出されればステップＳ３００へ進み、検出されなければ本制御を行う必要はないので処理を終了する。
【００２２】
ステップＳ３００では、変速制御時間を設定する。変速制御時間とはＭＧ２、７のトルク制御、クラッチ１１の開放及びクラッチ１２の締結に費やす時間であり、車両の限界駆動力に基づいてそれぞれ設定される。低μ路などではタイヤのスリップが発生しやすくなるので、限界駆動力が低いほど駆動力の変動が小さくなるように変速制御時間は長く設定される。
【００２３】
ステップＳ４００では、各目標値を算出する。各目標値とは、前述したＭＧ７に発生させる慣性トルク、ＭＧ２のトルクから減ずる補償トルク及びクラッチ１２締結前のＭＧ７の目標回転速度である。
【００２４】
ステップＳ５００では、ＭＧ２、７のトルクを制御する。ＭＧ２、７のトルク制御とは慣性トルクを発生させるようにＭＧ７を制御し、補償トルク分だけトルクを低下させるようにＭＧ２を制御することである。なお、このトルク制御はステップＳ３００で算出した変速制御時間経過後に完了するようにＭＧ２、７のトルクの変化率を制御する。
【００２５】
ステップＳ６００では、クラッチ１１、１２を制御する。クラッチ１１、１２の制御では、クラッチ１１が変速制御時間経過後に完全開放となるようにクラッチ１１の締結力を低下させ、ＭＧ７が目標回転速度になったときクラッチ１２が変速制御時間経過後に完全締結となるようにクラッチ１２の締結力を上昇させる。
【００２６】
以下、前述のステップＳ１００〜Ｓ６００の制御方法について図３〜７を参照しながらさらに詳しく説明する。
【００２７】
図３はステップＳ１００における変速要求判定の制御を示したフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１１０では、ＭＧ変速機１９の変速段がローギア９であるか否かを判定する。ＭＧ変速機１９の変速段がローギア９であればステップＳ１２０へ進み、ローギア９でなければ処理を終了する。
【００２９】
ステップＳ１２０では、ＭＧ７の回転速度を読み込む。ＭＧ７の回転速度はＭＧ回転速度センサ２０によって検出される。
【００３０】
ステップＳ１３０では、ＭＧ７の回転速度が所定回転速度より高いか否かを判定する。ＭＧ７の回転速度が所定回転速度より高ければステップＳ１４０へ進み、所定回転速度以下であれば処理を終了する。ＭＧ変速機１９の変速段がローギア９のときには、ＭＧ７の回転速度は車両の速度上昇に対して比較的大きな割合で上昇する。よって、所定回転速度はＭＧ７が過回転とならない値であり、予め実験などによって求めておく。
【００３１】
ステップＳ１４０では、ＴＣＳが作動中であるか否かを判定する。ＴＣＳが作動中であればステップＳ１５０へ進み、作動中でなければ処理を終了して通常の変速制御を行う。なお、通常の変速制御については説明を省略する。ＴＣＳは、例えば駆動輪である後輪６の回転速度が従動輪である前輪８の回転速度より高いとき後輪６にスリップが発生していると判断して、後輪６の駆動力を後輪６がスリップしない駆動力の上限値となるように制御する。このとき、ＭＧ７に対して応答性の劣るエンジン１に駆動力の上限値より小さい目標駆動力を発生させ、それ以上の駆動力についてはタイヤのグリップ状況に基づいて応答性の高いＭＧ７によって微調整を行う。
【００３２】
ステップＳ１５０では、変速要求指令を出力する。
【００３３】
図４はステップＳ３００における変速制御時間を算出する制御を示したフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ３１０では、エンジン１の目標駆動力を読み込む。エンジン１の目標駆動力はＴＣＳの制御によって算出されており駆動輪のスリップしない上限値である車両の限界駆動力以下の目標値である。
【００３５】
ステップＳ３２０では、エンジン１の目標駆動力の変化量が所定駆動力変化量より小さいか否かを判定する。変化量が所定駆動力変化量より小さければステップＳ３３０へ進み、大きければステップＳ３１０へ戻って再度エンジン１の目標駆動力を読み込む。所定駆動力変化量はエンジン１の目標駆動力が安定していると判断できる程度の値であり、予め実験などによって求めておく。
【００３６】
ステップＳ３３０では、ＭＧ２のトルクを読み込む。ＭＧ２のトルクは、ＴＣＳによって各車輪速に基づいて制御されている。
【００３７】
ステップＳ３４０では、車両の限界駆動力を推定する。車両の限界駆動力はエンジン１の目標駆動力とＭＧ２のトルクとを加算することで推定される。ＴＣＳが作動中は車両の駆動力が限界駆動力となるようにエンジン１及びＭＧ２のトルクを制御しているので、エンジン１の目標駆動力とＭＧ２のトルクとを加算することで車両の限界駆動力を推定することができる。
【００３８】
ステップＳ３５０では、変速制御時間を設定する。変速制御時間の設定方法の詳細については後述する。
【００３９】
図５はステップＳ４００における各目標値を算出する制御を示したフローチャートである。
【００４０】
ステップＳ４１０では、ＭＧ７の回転速度を読み込む。ＭＧ７の回転速度はＭＧ回転速度センサ２０によって検出される。
【００４１】
ステップＳ４２０では、ＭＧ７の慣性トルクＴＭＧ７を算出する。ここで、ＴＣＳが作動しているときＭＧ７は連れ回り状態であるので、エンジン１及びＭＧ２は車両の駆動力に加えてＭＧ７を回転させるための駆動力を発生させている。慣性トルクは、ＭＧ７において連れ回りによって発生する慣性力に起因するトルクである。慣性トルクＴＭＧ７は以下の（１）式に基づいて算出される。
【００４２】
ＴＭＧ７＝ＪＭＧ７×ΔＮ／Δｔ  ・・・（１）
ここで、ＪＭＧ７はＭＧ７の回転慣性、ΔＮ／ΔｔはＭＧ７の回転速度の時間Δｔにおける変化量である。
【００４３】
ステップＳ４３０では、ＭＧ２の補償トルクＴＭＧ２を算出する。補償トルクは、ＭＧ２の発生トルクのうちＭＧ７の連れ回りのために消費されているトルクであり、ＭＧ７の慣性トルクに相当するトルクである。前述したようにエンジン１及びＭＧ２はＭＧ７を連れ回しながら車両に駆動力を供給しているので、この状態でＭＧ変速機１９の変速段をハイギア１０に切り替えると変速中にＭＧ７と駆動軸４との接続が切れたときＭＧ７の連れ回りに起因する慣性トルクが不要となり、車両の駆動力が急上昇して限界駆動力を超えるおそれがある。そこでＭＧ２の発生トルクをＭＧ７の慣性トルク分だけ低下させておく必要がある。補償トルクＴＭＧ２は以下の（２）式に基づいて算出される。
【００４４】
ＴＭＧ２＝ＴＭＧ７×ＲＭＧｌ／Ｒｔｍ  ・・・（２）
ここで、ＲＭＧｌはＭＧ変速機１９のローギア９のギア比、Ｒｔｍはエンジン変速機３の変速比である。
【００４５】
ステップＳ４４０では、ＭＧ７の目標回転速度ＮＭＧ７を算出する。目標回転速度ＮＭＧ７は変速時のハイギア１０の回転速度であり、以下の（３）式に基づいて算出される。
【００４６】
ＮＭＧ７＝Ｖｓ／（３．６×ｒｔ）×Ｒｄ×ＲＭＧｈ  ・・・（３）
ここで、Ｖｓは車速、ｒｔはタイヤ半径、Ｒｄは後輪ディファレンシャルギア５５のギア比、ＲＭＧｈはＭＧ変速機１９のハイギア１０のギア比である。
【００４７】
図６はステップＳ５００におけるＭＧ２、７のトルク制御を示したフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ５１０では、ＭＧ２のトルクを低下させる。このときトルクの変化率を、ＭＧ２のトルクが変速制御時間経過後に補償トルクＴＭＧ２だけ低下するように設定する。また、ＭＧ２を低下させていくといずれエンジン１の駆動力によって連れ回されて発電状態となるが、この状態においてもＭＧ２のトルクの低下分が補償トルクＴＭＧ２に達しない場合は、エンジントルクを低下させる。
【００４９】
ステップＳ５２０では、ＭＧ７のトルクを上昇させる。このときトルクの変化率を、ＭＧ７のトルクが変速制御時間経過後に慣性トルクＴＭＧ７に達するように設定する。
【００５０】
ステップＳ５３０では、エンジン１の目標駆動力が低下したか否かを判定する。エンジン１の目標駆動力が低下していればステップＳ５６０へ進み、低下していなければステップＳ５４０へ進む。エンジン１の目標駆動力は、ＴＣＳの制御によって路面の変化に応じて設定される。
【００５１】
ステップＳ５４０では、ＭＧ２のトルクの低下分が補償トルクＴＭＧ２と等しいか否かを判定する。ＭＧ２のトルクの低下分が補償トルクＴＭＧ２と等しければステップＳ５５０へ進み、補償トルクＴＭＧ２に達していなければ再度ステップＳ５１０へ進んでＭＧ２のトルクを低減させる。
【００５２】
ステップＳ５５０では、ＭＧ７のトルクが慣性トルクＴＭＧ７と等しいか否かを判定する。ＭＧ７のトルクが慣性トルクＴＭＧ７と等しければ処理を終了し、慣性トルクＴＭＧ７に達していなければ再度ステップＳ５２０へ進んでＭＧ７のトルクを上昇させる。
【００５３】
一方、ステップＳ５３０においてエンジン１の目標駆動力が低下したと判定されるとステップＳ５６０へ進み、ＭＧ７のトルクの上昇を停止させ、ステップＳ５７０でＭＧ７のトルクの低下を停止させ、再度ステップＳ３００へ進む。
【００５４】
図７はステップＳ６００におけるクラッチ１１、１２の制御を示したフローチャートである。
【００５５】
ステップＳ６１０では、クラッチ１１の締結力を低下させる。
【００５６】
ステップＳ６２０では、ＭＧ７の回転速度の変化量が所定回転速度変化量より大きいか否かを判定する。ＭＧ７の回転速度の変化量が所定回転速度変化量より大きければステップＳ６３０へ進み、所定回転速度変化量以下であれば再度ステップＳ６１０へ進んでクラッチ１１の締結力を低下させる。所定回転速度変化量は、クラッチ１１の締結力がＭＧ７のトルクを下回ったことによりＭＧ７の回転速度が急上昇したと判断できる程度の値であり、予め実験などによって求めておく。
【００５７】
ステップＳ６３０では、クラッチ１１を完全開放する。
【００５８】
ステップＳ６４０では、ＭＧ７の回転速度を制御する。ＭＧ７の回転速度が目標回転速度となるようにＭＧ７のトルクが制御される。
【００５９】
ステップＳ６５０では、ＭＧ７の回転速度と目標回転速度との差が所定回転速度差より小さいか否かを判定する。ＭＧ７の回転速度と目標回転速度との差が所定回転速度差より小さければステップＳ６６０へ進み、所定回転速度差以上であれば再度ステップＳ６４０へ進んでＭＧ７の回転速度を制御する。所定回転速度差とは、クラッチ１２の締結時に搭乗者が不快に感じる駆動力変化が生じることがない程度の回転速度差であり、予め実験などによって求めておく。
【００６０】
ステップＳ６６０では、クラッチ１２の締結力を上昇させる。クラッチ１２の締結力の上昇率は変速制御時間経過後にクラッチ１２が完全締結するように制御される。
【００６１】
ステップＳ６７０では、ＭＧ７のトルクがゼロであるか否かを判定する。ＭＧ７のトルクがゼロであればステップＳ６８０へ進み、ゼロでなければ再度ステップＳ６６０へ進んでクラッチ１２の締結力を上昇させる。ＭＧ７は回転速度制御されているので回転速度が目標回転速度と一致するとトルクがゼロになる。よって、ＭＧ７のトルクがゼロであるか否かを判定することでＭＧ７の回転速度が目標回転速度と一致したことを判断することができる。
【００６２】
ステップＳ６８０では、クラッチ１２を完全締結する。
【００６３】
次にステップＳ３５０において変速制御時間を設定する方法について図８を参照しながら説明する。図８は本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置で用いるＭＧ７のトルク特性を示した特性図である。ＭＧ７は広い等出力領域を有するのでローギア９及びハイギア１０を選択したときの等出力線が一部で重複している。以下、車両の限界駆動力が異なる２つの場合において、車両発進後にＭＧ変速機１９をローギア９からハイギア１０へと変速する際に必要な変速時間の長短について説明する。なお、ここで説明する変速制御時間はＭＧ２、７のトルク制御、クラッチ１１の開放及びクラッチ１２の締結に費やす時間であり、それぞれ別々に設定される。ＭＧ２、７のトルク制御、クラッチ１１の開放及びクラッチ１２の締結の間の時間配分については車両の駆動力変化が小さくなるように予め実験などによって求めておく。
【００６４】
路面の状況によって車両の限界駆動力がＦａの場合、駆動輪から路面へと伝達可能な駆動力の上限値が大きいので、ＭＧ７は可能な限り最大出力を発生することができるように等出力線が重複する領域Ａで変速を行う。このとき、車両の限界駆動力が大きいので車両の加速度は高く、また変速できる領域Ａは比較的狭いのでＭＧ変速機１９の変速動作速度を高くする必要がある。よって、この場合変速制御時間は短く設定される。
【００６５】
これに対して車両の限界駆動力がＦｂの場合、駆動輪から路面へと伝達可能な駆動力の上限値が小さいので、駆動輪の駆動力を低下させるために早期にハイギア１０へ変速させる必要がある。このとき、車両の限界駆動力が低いので車両の加速度は低く、また変速可能領域Ｂも広いのでＭＧ変速機１９の変速動作速度は低くてもよい。よって、この場合変速制御時間は長く設定される。
【００６６】
このように、クラッチ１１の開放及びクラッチ１２の締結時の変速制御時間は車両の限界駆動力に基づいて限界駆動力が小さいほど長く設定され、これに合わせてＭＧ２、７のトルク制御時の変速制御時間も限界駆動力に基づいて同様に設定される。
【００６７】
次に図９を参照しながら本実施形態の作用について説明する。図９は本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したタイムチャートである。図９（ａ）はアクセルペダル開度指令（ＡＰＯ）、図９（ｂ）はＴＣＳの作動状態、図９（ｃ）はエンジントルク、図９（ｄ）はＭＧ２のトルク、図９（ｅ）はＭＧ７のトルク、図９（ｆ）はクラッチ１１の締結力、図９（ｇ）はクラッチ１２の締結力、図９（ｈ）はＭＧ７の回転速度、図９（ｉ）は車両の駆動力をそれぞれ示している。
【００６８】
以下、運転者が発進及び全開加速を要求し、ＴＣＳが作動しながらＭＧ変速機１９を変速する場合について説明する。時刻ｔ０において運転者によるアクセルペダルの操作によってＡＰＯが最大開度まで上昇する（図９（ａ））。これを受けて運転者の要求駆動トルクを実現するためにエンジン１より応答性のよいＭＧ７が駆動を開始する（図９（ｅ））。また、全開加速であるので時刻ｔ１においてＭＧ２によってモータリングトルクを発生させエンジン１を始動させる（図９（ｃ）、（ｄ））。これによりＭＧ７及びエンジン１の駆動力が駆動輪である後輪６に伝達されるので、時刻ｔ２において後輪６の駆動力限界を超えてスリップを生じる（図９（ｉ））。このとき前輪８と後輪６との間に回転速度差が発生するので時刻ｔ３においてＴＣＳが作動する（図９（ｂ））。ＴＣＳの作動によってＭＧ７のトルクはゼロに制限され（図９（ｅ））、エンジントルクは後輪６が限界駆動力を超えない程度のトルクに制限される（図９（ｃ））。さらに、ＭＧ２のトルクをエンジントルクに上乗せして前輪８と後輪６との回転速度差が所定値以下となるように後輪６駆動力が制御される（図９（ｄ）、（ｉ））。
【００６９】
タイヤの駆動力伝達特性は垂直荷重に比例するのでＴＣＳ作動中の車両の駆動力はほぼ一定となり、エンジントルクの目標値もほぼ一定となる。ここで、エンジン１及びＭＧ２はＭＧ７を連れ回しながら車両に駆動力を供給しているので、この状態でＭＧ変速機１９の変速段をハイギア１０に切り替えると変速中にＭＧ７と駆動軸４との接続が切れた直後、車両の駆動力が急上昇して駆動力限界を超えるおそれがある。そこで、エンジン１の目標駆動力がほぼ一定となり、実際のエンジン１トルクがこれに追従する時間を考慮した後（図９（ｃ））、時刻ｔ４においてＭＧ７の慣性トルクを算出する。また、車両の駆動力を一定に保持するためにＭＧ２の発生トルクをＭＧ７の慣性トルク分だけ低下させておく必要があり、この低下させるトルクである補償トルクを時刻ｔ４において算出する。
【００７０】
時刻ｔ５において、ＭＧ２のトルクを補償トルク分だけ低下させ（図９（ｄ））、ＭＧ７のトルクを慣性トルク分だけ上昇させる（図９（ｅ））。このとき、ＭＧ２、７のトルク制御は、開始から終了までに要する時間がステップＳ３００において設定された変速制御時間となるように実行される。これにより、ＭＧ２のトルクの低下率が、ＭＧ７のトルクの上昇率より大きくなるので、車両の駆動力が駆動力限界を超えてスリップが発生することを防止できる。
【００７１】
時刻ｔ６においてＭＧ２、７のトルク制御が終了し（図９（ｄ）、（ｅ））、クラッチ１１の締結力を低下させる（図９（ｆ））。クラッチ１１の開放は、開始から終了までに要する時間が車両の限界駆動力に基づいて決定される変速制御時間となるように制御される。その後、クラッチ１１の締結力がＭＧ７のトルクを下回るとＭＧ７の回転速度が急上昇する（図９（ｈ））。このとき、クラッチ１１の締結力を急低下させるとともにＭＧ７の回転速度制御を開始する。時刻ｔ７においてクラッチ１１は完全開放となり、ＭＧ７の回転速度は目標回転速度へ向けて低下する（図９（ｆ）、（ｈ））。
【００７２】
時刻ｔ８においてＭＧ７の回転速度が目標回転速度と略等しくなると、クラッチ１２の締結を開始する（図９（ｇ））。クラッチ１２の締結は、開始から終了までに要する時間が車両の限界駆動力に基づいて決定される変速制御時間となるように制御される。その後、時刻ｔ９においてクラッチ１２は完全締結し（図９（ｇ））、ＭＧ７のトルクを徐々にゼロにする（図９（ｅ））。
【００７３】
以上のように本実施形態では、ＴＣＳ作動中にＭＧ変速機１９の変速段を変速するときは、ＭＧ７の回転速度の変化に基づいて算出した慣性トルクをＭＧ７によって発生させてからＭＧ変速機１９の変速を開始する。これにより、変速中のクラッチ１１の開放による車両の駆動力の急上昇を防止することができる。よって、ＴＣＳ作動中であっても車両の挙動を不安定にすることなくＭＧ７の変速段を変速することができる。
【００７４】
また、算出した慣性トルクをＭＧ７によって発生させるとともに、ＭＧ２の発生トルクからＭＧ２が発生していた慣性トルク相当分の補償トルクを低減させる。これにより、変速中の車両の駆動力をほぼ一定に保持しながらクラッチ１１の開放による車両の駆動力の急上昇を防止することができる。よって、ＴＣＳ作動中であっても車両の挙動を不安定にすることなくＭＧ７の変速段を変速することができる。
【００７５】
さらに、ＭＧ２のトルクを補償トルクだけ低減させるときの低減率を、ＭＧ７のトルクを慣性トルクだけ増大させるときの増大率より大きくなるようにＭＧ２、７を制御するので、ＭＧ２、７のトルクを制御しているときのＭＧ２、７の駆動力の和は制御前より小さくなる。これによりＭＧ２、７の駆動力の和が制御開始前より大きくなって駆動輪にスリップを誘発することを防止できる。
【００７６】
さらにまた、ＭＧ７のトルクが慣性トルクだけ増大してからクラッチ１１の開放を開始するので、クラッチ１１の開放によってＭＧ７と駆動軸との締結がはずれたとき車両の駆動力が急上昇することを防止できる。また、ＭＧ７の回転速度がハイギア１０の回転速度とほぼ等しくなってからクラッチ１２の締結を開始するので、クラッチ１２の締結による駆動力変化によるショックを低減することができる。よって、駆動力の変化を抑制した滑らかな変速により車両の挙動が不安定になることを防止できる。
【００７７】
さらにまた、限界駆動力が小さいほど変速可能領域内でＭＧ変速機１９の変速を早期に開始するので、変速期間を長期化することができる。よって、変速中の駆動力の変化率を低下させて滑らかな変速を行うことができ、車両の挙動が不安定になることを防止できる。
【００７８】
さらにまた、限界駆動力が小さいほどＭＧ変速機１９の変速速度を低くするので、変速期間を長期化することができる。よって、変速中の駆動力の変化率を低下させて滑らかな変速を行うことができ、車両の挙動が不安定になることを防止できる。
【００７９】
（第２実施形態）
図１０は、本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置を示す全体構成図である。本実施形態で用いる車両は前輪８を駆動する前輪駆動車両である。全体の構成は第１実施形態とほぼ同様であり、エンジン１及びＭＧ２の駆動力は変速機で変速されて駆動ギア３０及び前輪ディファレンシャルギア３１を介して駆動輪である前輪８へ伝達される。また、ＭＧ７の駆動力はＭＧ変速機１９で変速されて駆動ギア３０及び前輪ディファレンシャルギア３１を介して駆動輪である前輪８へ伝達される。
【００８０】
本実施形態は以上のように構成され、制御については第１実施形態と全く同一である。これにより、本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
(第３実施形態)
図１１は、本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置を示す全体構成図である。本実施形態で用いる車両は第１実施形態と同様に後輪６を駆動する後輪駆動車両である。全体の構成は第１実施形態とほぼ同様であり、ＭＧ変速機１９が変速機の出力側ではなく入力側に配置されている。また、クラッチ４０がＭＧ２とＭＧ変速機１９との間に設けられ、エンジン１及びＭＧ２のトルクの変速機への伝達量を締結力によって制御する。
【００８２】
本実施形態ではＭＧ７のトルクが変速機よりエンジン側に入力されるので、ステップＳ４２０で算出されるＭＧ７の慣性トルクＴＭＧ７は（１）式の代わりに以下の（４）式に基づいて算出される。
【００８３】
ＴＭＧ７＝ＪＭＧ７×（ΔＮ／Δｔ）×ＲＭＧｌ  ・・・（４）
また、ステップＳ４４０において算出される目標回転速度ＮＭＧ７は（３）式の代わりに以下の（５）式に基づいて算出される。
【００８４】
ＮＭＧ７＝Ｖｓ／（３．６×ｒｔ）×Ｒｄ×ＲＭＧｈ×Ｒｔｍ  ・・・（５）
本実施形態は以上のように構成され、制御については第１実施形態と全く同一である。これにより、本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００８６】
例えば、本実施形態で用いるエンジン変速機３は、遊星歯車と多板クラッチとから構成される自動変速機、手動変速機の変速動作を自動化した自動ＭＴまたは無段変速機などのいずれであってもよい。
【００８７】
また、本実施形態ではＭＧ変速機１９のシフトアップ時について説明したが、シフトダウン時についても同様に制御することで同様の作用効果を得ることができる。
【００８８】
さらに、本実施形態では車両の走行安定性を向上させる駆動力制御手段としてＴＣＳを用いて説明したが、これに限定されることなく車両の走行安定性を向上させるために駆動力を制御するものであればよい。
【００８９】
さらにまた、本実施形態では、ＭＧ変速機１９は２種類の変速段を有しているが、３種類以上の変速段を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図３】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図４】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図５】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図６】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図７】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の制御を示したフローチャートである。
【図８】第１実施形態で用いるＭＧ７のトルク特性を示した特性図である。
【図９】第１実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の内容を示したタイムチャートである。
【図１０】第２実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の全体構成図である。
【図１１】第３実施形態におけるハイブリッド車両の駆動装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン
２  ＭＧ（モータジェネレータ）
３  エンジン変速機
４  駆動軸
５  後輪ディファレンシャルギア
６  後輪
７  ＭＧ（モータジェネレータ）
８  前輪
９  ローギア
１０  ハイギア
１１  クラッチ
１２  クラッチ
１３  クラッチアクチュエータ
１４  インバータ
１５  インバータ
１６  車輪速センサ
１７  ＨＣＭ（ハイブリッドコントロールモジュール）
１８  バッテリ
１９  ＭＧ変速機
２０  ＭＧ回転速度センサ
３０  駆動ギア
３１  前輪ディファレンシャルギア
４０  クラッチ
【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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