(57)【要約】【課題】  車両の制動中における回生制御中の電動機に取り付けられた変速機の変速時に生じ得る制動力の変動を抑制すると共に変速機の変速をよりスムーズに行なう。【解決手段】  制動時に回生制御中のモータに取り付けられた変速機がＨｉギヤの状態のときには、車両の運動エネルギを電力として回生する回生率ｋに変速機がＬｏギヤの状態のときの値ｋ１より小さな値ｋ２を設定して（Ｓ１７０）、モータと油圧ブレーキを制御する（Ｓ２１０〜Ｓ２５０）。これにより、変速機の変速の際にモータの制動トルクをブレーキトルクＴｂ＊に置き換えるトルクを小さくするから、このブレーキトルクＴｂ＊に置き換える際に生じ得るトルク変動（制動力の変動）を抑制することができ、変速機の変速をスムーズに行なうことができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動力を付与可能な制動力付与手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され、変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
車両に制動力が要求されたとき、前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記電動機の回生制御による回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定する制動力割合設定手段と、
前記設定された割合の回生制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する制動制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を前記電動機の回転軸の動力を減速して前記駆動軸に伝達する際の減速比としたときに該減速比が小さいほど前記回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に前記割合を設定する手段である請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比の変更が予測されたときに前記減速比が小さいほど前記回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に前記割合を設定する手段である請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の駆動装置であって、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機を備え、
前記制動力割合設定手段は、前記回生制動力の占める割合を小さく設定する際には該回生制動力の占める割合を小さくする分に応じて前記要求された制動力に占める前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力の割合を大きく設定する手段であり、
前記制動制御手段は、前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する手段である
駆動装置。
【請求項５】
制動力を付与可能な制動力付与手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され、変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機と、
車両に制動力が要求されたとき、前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記第１電動機の回生制御による第１回生制動力と前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定する制動力割合設定手段と、
前記設定された割合の第１回生制動力が前記第１電動機から出力されると共に前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第１電動機と該第２電動機とを制御する制動制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項６】
前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比の変更が予測されたときに前記第１回生制動力の占める割合が小さくなると共に前記第２回生制動力の占める割合が大きくなる傾向に前記割合を設定する手段である請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記制動力割合設定手段は、前記第１回生制動力の占める割合を小さくする分だけ前記第２回生制動力の占める割合を大きくするよう前記割合を設定する手段である請求項６記載の駆動装置。
【請求項８】
前記変速伝達手段は２段に変速する手段である請求項１ないし７いずれか記載の駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の駆動装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力と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可能な電力動力入出力手段と、
車両に制動力が要求されたとき、前記設定された割合の付与制動力が前記制動力付与手段から作用するよう該制動力付与手段を制御する第２制動制御手段と、
車両に駆動力が要求されたとき、該要求された駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記駆動装置とを制御する駆動制御手段と、
を備える自動車。
【請求項１０】
制動力を付与可能な制動力付与手段を備える車両に搭載され、動力を入出力可能な電動機と、前記電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置における車両の制動時の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記電動機の回生制御による回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、
（ｂ）前記設定した割合の回生制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する
制御方法。
【請求項１１】
制動力を付与可能な制動力付与手段を備える車両に搭載され、動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機と、を備える駆動装置における車両の制動時の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記第１電動機の回生制御による第１回生制動力と前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、
（ｂ）前記設定された割合の第１回生制動力が前記第１電動機から出力されると共に前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第１電動機と該第２電動機とを制御する
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置およびこれを搭載した自動車並びに駆動装置の制御方法に関し、詳しくは、制動力を付与可能な制動力付与手段と共に車両に搭載される駆動装置およびこうした駆動装置を搭載した自動車並びに制動力を付与可能な制動力付与手段を備える車両に搭載された駆動装置における車両の制動時の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、プラネタリギヤの３つの回転要素にエンジンの出力軸と発電機の回転軸と車軸に連結された軸とを接続すると共に車軸に連結された軸に変速機を介して電動機の回転軸を接続した動力出力装置を搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、構造上、制動時には電動機を回生制御することにより車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄え、その後にバッテリに蓄えた電気エネルギを使用することができ、これにより、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【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】
電動機を搭載する自動車では、制動時に運動エネルギを回収するために電動機を回生制御すると共に油圧などにより作動するブレーキも作用させて制動力を得る場合が多い。このとき、エネルギの回収の観点から考えれば、制動力のうち電動機の回生制御による制動力の占める割合を大きくすることが望まれる。電動機が変速機を介して車軸側に接続されている構成の自動車では、こうした制動中に変速機を変速するときには、変速ショックを低減すると共に変速をスムーズに行なうために、電動機の回生制御による制動力の一部や全部をブレーキによる制動力に置き換えて行なう。このとき、電動機の回生制御の精度に比してブレーキの制御の精度が低いため、制動力の置き換えの前後で車両に作用する制動力に変動が生じる場合がある。こうした変動は、制動力のうち電動機の回生制御による制動力の占める割合を大きくするほど大きく生じる。
【０００４】
本発明の駆動装置およびこれを搭載した自動車並びに駆動装置の制御方法は、車両の制動中における回生制御中の電動機に取り付けられた変速機の変速時に生じ得る制動力の変動を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載した自動車並びに駆動装置の制御方法は、車両の制動中における回生制御中の電動機に取り付けられた変速機の変速をよりスムーズに行なうことを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の駆動装置およびこれを搭載した自動車並びに駆動装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の駆動装置は、
制動力を付与可能な制動力付与手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され、変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
車両に制動力が要求されたとき、前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記電動機の回生制御による回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定する制動力割合設定手段と、
前記設定された割合の回生制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する制動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の駆動装置では、車両に制動力が要求されたときには、変速比の変更を伴って電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段の変速比の状態に基づいて要求された制動力に占める電動機の回生制御による回生制動力と制動力を付与可能な制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、設定した割合の回生制動力が電動機から出力されるよう電動機を制御する。即ち、制動中の電動機の回生制御による回生制動力の割合を変速伝達手段の変速比の状態に応じたものとするのである。これにより、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制したり、変速比の変更をよりスムーズに行なうことができる。ここで、前記変速伝達手段は２段に変速する手段であるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の第１の駆動装置において、前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比を前記電動機の回転軸の動力を減速して前記駆動軸に伝達する際の減速比としたときに該減速比が小さいほど前記回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に前記割合を設定する手段であるものとすることもできる。制動中における変速伝達手段の変速比の変更は、次の加速に準備するものとなるから、減速比を大きくする変更となる。したがって、制動中の変速伝達手段の変速比が減速比の小さいときほど変速比の変更が行なわれやすくなる。変速比の変更の際に電動機による回生制動力を制動力付与手段による付与制動力に置き換える場合、要求された制動力のうち回生制動力の占める割合が小さくなるほど置き換えの前後の車両の制動力の変動は小さくなる。本発明の第１の駆動装置では、こうしたことに基づいて変速伝達手段の変速比に相当する減速比が小さいほど電動機による回生制動力の占める割合を小さくするのである。これにより、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制することができると共に変速比の変更をよりスムーズに行なうことができる。
【０００９】
この減速比が小さいほど回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に割合を設定する態様の本発明の第１の駆動装置において、前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比の変更が予測されたときに前記減速比が小さいほど前記回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に前記割合を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段の変速比の変更が予測されないときには、電動機の回生制動力の占める割合を保持することができるから、運動エネルギのより多くを電気エネルギに変換して蓄えることができ、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１０】
また、減速比が小さいほど回生制動力の占める割合が小さくなる傾向に割合を設定する態様の本発明の第１の駆動装置において、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機を備え、前記制動力割合設定手段は前記回生制動力の占める割合を小さく設定する際には該回生制動力の占める割合を小さくする分に応じて前記要求された制動力に占める前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力の割合を大きく設定する手段であり、前記制動制御手段は前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を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、変速比の変更の際に電動機による回生制動力の少なくとも一部を第２電動機による第２回生制動力に置き換えることができるから、置き換えの前後における車両の制動力の変動を抑制することができる。
【００１１】
本発明の第２の駆動装置は、
制動力を付与可能な制動力付与手段と共に車両に搭載される駆動装置であって、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され、変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機と、
車両に制動力が要求されたとき、前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記第１電動機の回生制御による第１回生制動力と前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定する制動力割合設定手段と、
前記設定された割合の第１回生制動力が前記第１電動機から出力されると共に前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第１電動機と該第２電動機とを制御する制動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１２】
この本発明の第２の駆動装置では、車両に制動力が要求されたときには、変速比の変更を伴って電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段の変速比の状態に基づいて要求された制動力に占める第１電動機の回生制御による第１回生制動力と第２電動機の回生制御による第２回生制動力と制動力を付与可能な制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、設定した割合の第１回生制動力が第１電動機から出力されると共に設定した割合の第２回生制動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機とを制御する。即ち、制動中の第１電動機の回生制御による第１回生制動力の割合や第２電動機の回生制御による第２回生制動力を変速伝達手段の変速比の状態に応じたものとするのである。これにより、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制したり、変速比の変更をよりスムーズに行なうことができる。ここで、前記変速伝達手段は２段に変速する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
こうした本発明の第２の駆動装置において、前記制動力割合設定手段は、前記変速伝達手段の変速比の変更が予測されたときに前記第１回生制動力の占める割合が小さくなると共に前記第２回生制動力の占める割合が大きくなる傾向に前記割合を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速比の変更の際に第１電動機による第１回生制動力の少なくとも一部を第２電動機による第２回生制動力に置き換えることができるから、置き換えの前後における車両の制動力の変動を抑制することができる。しかも、変速伝達手段の変速比の変更が予測されないときには、電動機の回生制動力の占める割合を保持することができるから、運動エネルギのより多くを電気エネルギに変換して蓄えることができ、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。この態様の本発明の第２の駆動装置であって、前記制動力割合設定手段は、前記第１回生制動力の占める割合を小さくする分だけ前記第２回生制動力の占める割合を大きくするよう前記割合を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の自動車は、
上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の駆動装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力と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可能な電力動力入出力手段と、
車両に制動力が要求されたとき、前記設定された割合の付与制動力が前記制動力付与手段から作用するよう該制動力付与手段を制御する第２制動制御手段と、
車両に駆動力が要求されたとき、該要求された駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記駆動装置とを制御する駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の駆動装置を備えるから、本発明の第１または第２の駆動装置が奏する効果、例えば、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制することができる効果や変速比の変更をよりスムーズに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。
【００１６】
本発明の第１の駆動装置の制御方法は、
制動力を付与可能な制動力付与手段を備える車両に搭載され、動力を入出力可能な電動機と、前記電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置における車両の制動時の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記電動機の回生制御による回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、
（ｂ）前記設定した割合の回生制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の第１の駆動装置の制御方法では、車両に制動力が要求されたときには、変速比の変更を伴って電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段の変速比の状態に基づいて要求された制動力に占める電動機の回生制御による回生制動力と制動力を付与可能な制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、設定した割合の回生制動力が電動機から出力されるよう電動機を制御する。即ち、制動中の電動機の回生制御による回生制動力の割合を変速伝達手段の変速比の状態に応じたものとするのである。これにより、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制したり、変速比の変更をよりスムーズに行なうことができる。
【００１８】
本発明の第２の駆動装置の制御方法は、
制動力を付与可能な制動力付与手段を備える車両に搭載され、動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸に接続され変速比の変更を伴って該電動機の回転軸と該駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な第２電動機と、を備える駆動装置における車両の制動時の制御方法であって、
（ａ）前記変速伝達手段の変速比の状態に基づいて該要求された制動力に占める前記第１電動機の回生制御による第１回生制動力と前記第２電動機の回生制御による第２回生制動力と前記制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、
（ｂ）前記設定された割合の第１回生制動力が前記第１電動機から出力されると共に前記設定された割合の第２回生制動力が前記第２電動機から出力されるよう該第１電動機と該第２電動機とを制御する
ことを要旨とする。
【００１９】
この本発明の第２の駆動装置の制御方法では、車両に制動力が要求されたときには、変速比の変更を伴って電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を変速して伝達する変速伝達手段の変速比の状態に基づいて要求された制動力に占める第１電動機の回生制御による第１回生制動力と第２電動機の回生制御による第２回生制動力と制動力を付与可能な制動力付与手段による付与制動力との割合を設定し、設定した割合の第１回生制動力が第１電動機から出力されると共に設定した割合の第２回生制動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機とを制御する。即ち、制動中の第１電動機の回生制御による第１回生制動力の割合や第２電動機の回生制御による第２回生制動力を変速伝達手段の変速比の状態に応じたものとするのである。これにより、車両の制動中における変速伝達手段の変速比の変更の際の制動力の変動を抑制したり、変速比の変更をよりスムーズに行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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１】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施例としてのハイブリッド車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、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。
【００２２】
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、図示しないクランクポジションセンサなどのエンジン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。
【００２３】
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には駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａと変速機６０とを介してモータＭＧ２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３５およびデファレンシャルギヤ３６を介して、最終的には車両の前輪３８ａ，３８ｂに出力される。
【００２４】
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。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。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４４，４５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４４，４５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。
【００２５】
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に伝達するように構成されている。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開始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開始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をオフ状態としてモータ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）。なお、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。
【００２６】
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。
【００２７】
前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂには、ブレーキアクチュエータ９４からの油圧により作動する油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂが取り付けられている。ブレーキアクチュエータ９４は、油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂの作動状態を検出する各種センサからの信号などを入力するブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９６によって駆動制御されている。ブレーキＥＣＵ９６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ブレーキアクチュエータ９４を駆動制御すると共に必要に応じて油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂの作動状態など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。
【００２８】
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、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。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，ブレーキＥＣＵ９６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，ブレーキＥＣＵ９６と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２９】
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Ａｄｒｖ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５０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。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み量に対応するブレーキポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクを計算し、この要求制動トルクに対応する制動力がリングギヤに出力されるようモータＭＧ２と油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂとを制御すると共にエンジン２２についてはアイドリング運転状態か運転停止状態となるよう制御し、モータＭＧ１についてはトルクを出力しないよう制御する。
【００３０】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に運転者がブレーキペダル８５を踏み込んで制動力を作用させているときに変速機６０を変速する際の制御について説明する。図３は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動時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。
【００３１】
制動時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジションＢＰや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ，変速機６０の変速状態など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４５により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度とバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。ここで、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。図４に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図５にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００３２】
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に要求される制動トルクとして駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、ブレーキポジションＢＰと車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求制動トルク設定用マップの一例を示す。なお、図示するように、要求制動トルクＴｒ＊は、ブレーキペダル８５が踏み込まれていなくてもアクセルペダル８３の踏み込みが解除されたときなどのようにアクセル開度Ａｃｃによっても発生するから、要求制動トルクＴｒ＊の設定については、ブレーキポジションＢＰと車速Ｖに加えてアクセル開度Ａｃｃを用いて行なうものとしてもよいのは勿論である。
【００３３】
続いて、変速機６０の変速要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。変速機６０の変速要求としては制動時ではＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への要求としてなされ、変速要求のタイミングは要求制動トルクＴｒ＊と車速Ｖに基づいて行なわれる。変速機６０の変速要求がなされていないときには、変速機６０の状態（変速状態）を調べ（ステップＳ１３０）、変速機６０がＬｏギヤの状態のときには、車両の運動エネルギをモータＭＧ２による回生制御により電力として回生する回生率ｋに比較的大きな値ｋ１を設定すると共に（ステップＳ１４０）、エンジン２２を停止するためにその目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに値０を設定し（ステップＳ１５０）、変速機６０のギヤ比ＧｒにＬｏギヤの状態のギヤ比Ｇｌｏを設定する（ステップＳ１６０）。ここで、値ｋ１は、値０から値１の間の値であり、車両の運動エネルギのできるだけ多くを回収することができるよう設定されている。
【００３４】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２００）、要求制動トルクＴｒ＊に設定した回生率ｋを乗じると共に設定したギヤ比Ｇｒで除して仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ２１０）。そして、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎを計算すると共に（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎにより仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。このようにトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ２から制動トルクを出力することができる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると、要求制動トルクＴｒ＊からモータＭＧ２の持分（Ｔｍ２＊・Ｇｒ）を減じたものに換算係数Ｇｂを乗じて油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂから出力すべきブレーキトルクＴｂ＊を計算する（ステップＳ２４０）。ここで、換算係数Ｇｂは、リングギヤ軸３２ａに出力すべき制動トルクを前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂに出力する際のトルクに換算するものとして定められる。
【００３５】
そして、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に、ブレーキトルクＴｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９６に送信して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。値０の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が運転されているときにはエンジン２２の運転を停止するよう燃料噴射制御や点火制御を行ない、エンジン２２の運転が停止されているときにはその状態（停止状態）を保持する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊（値０）のトルクが出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御すると共にモータＭＧ２からトルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９６は、前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂの油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂからブレーキトルクＴｂ＊に相当するトルクが作用するようブレーキアクチュエータ９４を駆動制御する。
【００３６】
変速機６０の変速要求がなされておらず変速機６０がＨｉギヤの状態のときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、回生率ｋに値ｋ１より小さな値Ｋ２を設定すると共に（ステップＳ１７０）、エンジン２２を車速Ｖに応じた回転数で自立運転させるために車速Ｖに応じた目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に目標トルクに値０を設定し（ステップＳ１８０）、変速機６０のギヤ比ＧｒにＨｉギヤの状態のギヤ比Ｇｈｉを設定する（ステップＳ１９０）。そして、設定した回生率ｋとギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルクＴｂ＊を設定し（Ｓ２００〜Ｓ２４０）、設定した値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，ブレーキＥＣＵ９６に送信する（ステップＳ２５０）。ここで、変速機６０がＨｉギヤの状態のときに回生率ｋにＬｏギヤの状態のときの値ｋ１より小さな値ｋ２を設定するのは、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏの状態に変速する際のトルク変動を抑制するためである。このことについては変速要求がなされたときの変速制御を説明する際に説明する。また、変速機６０がＨｉギヤの状態のときにエンジン２２を車速Ｖに応じた回転数で自立運転するのは、アクセルペダル８３が踏み込まれたときに迅速に駆動力を出力するためである。
【００３７】
ステップＳ１２０で変速要求がなされていると判定されたときには、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏの状態に変更する変速制御を実行する（ステップＳ２７０）。図７は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。この変速制御ルーチンは、図３の制動時制御ルーチンが実行されてステップＳ１２０で肯定的な判定がなされる毎に繰り返し実行される。即ち、変速要求がなされると、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に実行されるのである。以下、この変速制御について説明する。
【００３８】
変速制御ルーチンを実行すると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３の状態を調べる（ステップＳ３００）。フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、変速制御の実行段階を順に示すものであり、変速要求がなされたときに初期値として値０が設定される。なお、変速制御の実行段階を示すフラグとしては変速制御の完了を示すフラグＦ４もあり、これについても変速要求がなされたときに初期値として値０が設定される。このフラグＦ４に値１が設定されることは、図３の制動時制御においては変速要求の終了を意味し、ステップＳ１２０では肯定的な判定から否定的な判定、即ち「変速要求はなされていない」との判定に変更するものとなる。
【００３９】
フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３のいずれもが値０のときには、そのときに設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を格納値ＴｓｅｔとしてＲＡＭ７６の所定アドレスに格納し（ステップＳ３１０）、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ１だけ増加し（ステップＳ３２０）、フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ３３０）、変速制御ルーチンを終了する。ここで、所定トルクΔＴ１は、変速機６０がＨｉギヤの状態のときに図３の制動時制御ルーチンの起動間隔（この場合、数ｍｓｅｃ）でモータＭＧ２や油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂのトルク変更を無理なく行なうことができるトルクとして設定されるものであり、モータＭＧ２の性能や油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂ，ブレーキアクチュエータ９４の性能，変速機６０の性能などにより定めることができる。
【００４０】
フラグＦ１が値１とされ、フラグＦ２，Ｆ３については共に値０のままのときには、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ１だけ増加すると共に（ステップＳ３４０）、所定トルクΔＴ１だけ増加したトルク指令Ｔｍ２＊の上限を値０に制限し（ステップＳ３５０）、制限されたトルク指令Ｔｍ２＊が値０となったときにフラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ３６０，Ｓ３７０），変速制御ルーチンを終了する。ここで、図３のステップＳ２４０では、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいてブレーキトルクＴｂ＊を設定するから、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ１ずつ増加することにより、所定トルクΔＴ１に換算係数Ｇｂを乗じたトルクずつブレーキトルクＴｂ＊が小さくなる。即ち、この動作は、モータＭＧ２の制動トルクを順次油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂからの制動トルクに置き換えるものとなる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を図８に示す。図中、実線は実施例を示し、一点鎖線は回生率ｋにＬｏギヤの状態のときの値ｋ１を用いたものを示す。図示するように、実施例では、回生率ｋに小さな値ｋ２が設定されているから、モータＭＧ２の制動トルク（トルク指令Ｔｍ２＊）も小さく、この処理でブレーキトルクＴｂ＊に置き換えられるトルクも小さい。このため、油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂの状態や経年変化によりバラツキが生じ、制動トルクの置き換えの前後でトルクに変動が生じても、置き換えられるトルクを小さくすることにより、置き換えの前後に生じるトルク変動を小さくすることができる。
【００４１】
フラグＦ１，Ｆ２が共に値１とされ、フラグＦ３については値０のままのときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には値０が設定され、要求制動トルクＴｒ＊が油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂにより前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂに出力されているときには、変速機６０のギヤの状態をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態、即ち、ブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替え（ステップＳ３８０）、フラグＦ３に値１を設定して（ステップＳ３９０）、変速制御ルーチンを終了する。ここで、ギヤの状態の切り替えは、モータＭＧ２を切り離すブレーキＢ１とブレーキＢ２とが共にオフの状態を介して行なわれる。これにより、変速機６０の変速をスムーズに行なうことができる。このとき、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には値０が設定されているから、変速機６０の変速によるトルクショックは生じない。また、ブレーキＢ１およびブレーキＢ２にフリクショントルクを要求しないから、ブレーキＢ１およびブレーキＢ２の発熱を抑制することができる。
【００４２】
フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３のいずれもが値１とされると、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ２だけ減少すると共に（ステップＳ４００）、所定トルクΔＴ２だけ減少したトルク指令Ｔｍ２＊の下限を格納トルクＴｓｅｔに換算係数ｑを乗じた値に制限し（ステップＳ４１０）、制限されたトルク指令Ｔｍ２＊が格納トルクＴｓｅｔに換算係数ｑを乗じた値となったときにフラグＦ４に値１を設定して（ステップＳ４２０，Ｓ４３０），変速制御ルーチンを終了する。ここで、換算係数ｑは、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更する際のギヤ比と回生率ｋを値ｋ２から値ｋ１に変更する際の換算比の積として求めることができる。また、実施例では、前述したように図３のステップＳ２４０では、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいてブレーキトルクＴｂ＊を設定するから、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ２ずつ減少することにより、所定トルクΔＴ２に換算係数Ｇｂを乗じたトルクずつブレーキトルクＴｂ＊が大きくなる。即ち、この動作は、油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂからの制動トルクを変速後における値ｋ１の回生率ｋとしたときにモータＭＧ２の回生トルクに至るまで順次モータＭＧ２の制動トルクに置き換えるものとなる。この場合のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を図９に示す。このように、ブレーキトルクＴｂ＊を変速要求がなされておらず変速機６０がＬｏギヤの状態のときにモータＭＧ２から作用させる制動トルクとなるようにブレーキトルクＴｂ＊からモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊への置き換えを行なうから、変速後のモータＭＧ２における回生制御をスムーズに行なうことができる。なお、所定トルクΔＴ２は、変速機６０がＬｏギヤの状態のときに図３の制動時制御ルーチンの起動間隔（この場合、数ｍｓｅｃ）でモータＭＧ２や油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂのトルク変更を無理なく行なうことができるトルクとして設定されるものであり、モータＭＧ２の性能や油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂ，ブレーキアクチュエータ９４の性能，変速機６０の性能などにより定めることができる。また、前述したように、フラグＦ４に値１が設定されるから、次回図３の制動時制御ルーチンが実行されたときにはステップＳ１２０で変速要求はなされていないと判定されるようになる。
【００４３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、制動時に変速機６０がＨｉギヤの状態のときには、車両の運動エネルギを電力として回生する回生率ｋに変速機６０がＬｏギヤの状態のときの値ｋ１より小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくし、変速機６０の変速の際にブレーキトルクＴｂ＊に置き換えるトルクを小さくするから、このブレーキトルクＴｂ＊に置き換える際に生じ得るトルク変動を抑制することができる。即ち、変速機６０の変速の際の制動力の変動を抑制することができるのである。しかも、ブレーキトルクＴｂ＊からモータＭＧ２の制動トルクへの置き換えの際には、変速機６０をＬｏギヤの状態としたときにモータＭＧ２から作用させる制動トルクとなるようにブレーキトルクＴｂ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に置き換えるから、変速後のモータＭＧ２における回生制御をスムーズに行なうことができる。この結果、変速機６０の変速をよりスムーズに行なうことができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、制動時に変速機６０がＨｉギヤの状態のときに回生率ｋに小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくするものとしたが、変速機６０のＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への変更が行なわれるときにモータＭＧ２の制動トルクが小さくなればよいから、制動時に変速機６０がＨｉギヤの状態のときにも回生率ｋにＬｏギヤの状態のときの値ｋ１を設定し、この状態で制動している最中に変速機６０の変速要求が予測されたときに回生率ｋに小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくするものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、制動時に変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速するときには、モータＭＧ２の制動トルクを前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂの油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂのブレーキトルクＴｂ＊に置き換えるものとしたが、モータＭＧ２の制動トルクを前輪３８ａ，３８ｂの油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂのブレーキトルクだけに置き換えるものとしてもよいし、後輪３９ａ，３９ｂの油圧ブレーキ９２ａ，９２ｂのブレーキトルクだけに置き換えるものとしても構わない。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを前輪３８ａ，３８ｂに接続するものとしたが、油圧などのアクチュエータを駆動制御することにより車両に制動力を作用させることができるブレーキを備えると共に変速機を介して電動機を備える自動車であれば、如何なる構成の自動車としても構わない。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。図１０は、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図示するように、後輪３９ａ，３９ｂに動力を出力可能なモータＭＧ３やこのモータＭＧ３を駆動するインバータ４３などを備える点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂが備えるモータＭＧ３は、モータＭＧ１やモータＭＧ２と同様に、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、モータＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４６からの信号を入力するモータＥＣＵ４０によりインバータ４１，４２と同様に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されたインバータ４３のスイッチング素子をスイッチング制御することにより駆動制御されている。
【００４９】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図３の制動時制御ルーチンに代えて図１１の制動時制御ルーチンが実行される。このルーチンでは、図３の制動時制御ルーチンのステップＳ２００の処理に代えてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊とに値０を設定する処理（ステップＳ２００ｂ）を実行する点と、同じくステップＳ２４０の処理に代えて要求制動トルクＴｒ＊からモータＭＧ２の持分（Ｔｍ２＊・Ｇｒ）とモータＭＧ３の持分（Ｔｍ３＊・Ｇ３）とを減じたものに換算係数Ｇｂを乗じて油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂから出力すべきブレーキトルクＴｂ＊を計算する処理（ステップＳ２４０ｂ）を実行する点と、ステップＳ２５０の処理に代えて設定した目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊，ブレーキトルクＴｂ＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ９６に送信する処理（ステップＳ２５０ｂ）を実行する点と、ステップＳ２７０で図７の変速制御ルーチンを実行する処理に代えて図１２の変速制御ルーチンを実行する処理（ステップＳ２７０ｂ）を実行する点とを除いて図３の制動時制御ルーチンと同一である。この図１１の制動時制御ルーチンはステップＳ２００ｂやＳ２４０ｂ，Ｓ２５０ｂを考慮すると、ステップＳ２７０ｂの変速制御を実行していないときにはモータＭＧ３を備えるだけで第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の駆動制御が行なわれることになる。ここで、図１２の変速制御ルーチンは、図７の変速制御ルーチンに対して、ステップＳ３２０の処理とステップＳ３３０の処理との間にステップＳ３２５の処理を加え、ステップＳ３４０の処理とステップＳ３５０の処理との間にステップＳ３４５の処理を加え、更に、ステップＳ４００の処理とステップＳ４１０の処理との間にステップＳ４０５の処理を加え、ステップＳ４１０の処理に代えてステップＳ４１５の処理を加えたものであり、用いているフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４や所定トルクΔＴ，換算係数ｑなども同一のものである。以下、追加の処理を中心に第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂが実行する変速制御について説明する。
【００５０】
変速制御ルーチンを実行すると、第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３の状態を調べ（ステップＳ３００）、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３のいずれもが値０のときには、そのときに設定されているモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を格納値ＴｓｅｔとしてＲＡＭ７６の所定アドレスに格納し（ステップＳ３１０）、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ１だけ増加すると共に（ステップＳ３２０）、所定トルクΔＴ１にマイナス１と換算係数ｋｔとを乗じたものをモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊として設定し（ステップＳ３２５）、フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ３３０）、変速制御ルーチンを終了する。ここで、換算係数ｋｔは、モータＭＧ２の制動トルクをモータＭＧ３の制動トルクに換算するときの換算係数である。したがって、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の増加分はモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊の減少分として置き換えられることになる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を図１３に示す。図中、実線は実施例を示し、一点鎖線は回生率ｋにＬｏギヤの状態のときの値ｋ１を用いたものを示す。図示するように、モータＭＧ２の制動トルク（トルク指令Ｔｍ２＊）はモータＭＧ３の制動トルク（トルク指令Ｔｍ３＊）に置き換えられている。このとき、ブレーキトルクＴｂ＊は変化しない。
【００５１】
フラグＦ１に値１が設定されると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ１だけ増加すると共に（ステップＳ３４０）、モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊を所定トルクΔＴ１に換算係数ｋｔを乗じた値だけ減少し（ステップＳ３４５）、所定トルクΔＴ１だけ増加したトルク指令Ｔｍ２＊の上限を値０に制限し（ステップＳ３５０）、制限されたトルク指令Ｔｍ２＊が値０となったときにフラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ３６０，Ｓ３７０），変速制御ルーチンを終了する。この処理を繰り返すことにより、モータＭＧ２による制動力（トルク指令Ｔｍ２＊）をモータＭＧ３の制動力（トルク指令Ｔｍ３＊）に置き換えることができる。一般的にモータの制御は油圧ブレーキの制御より精度が高いから、トルクの置き換えを精度よく行なうことができる。したがって、このトルクの置き換えの際に生じ得るトルク変動（制動力の変動）を抑制することができる。
【００５２】
フラグＦ１，Ｆ２に値１が設定されると、変速機６０のギヤの状態をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態、即ち、ブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替え（ステップＳ３８０）、フラグＦ３に値１を設定して（ステップＳ３９０）、変速制御ルーチンを終了する。そして、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３のいずれにも値１が設定されると、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ２だけ減少すると共に（ステップＳ４００）、モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊を所定トルクΔＴ２に換算係数ｋｔを乗じた値だけ増加し（ステップＳ４０５）、所定トルクΔＴ２だけ減少したトルク指令Ｔｍ２＊の下限を格納トルクＴｓｅｔに換算係数ｑを乗じた値に制限すると共にトルク指令Ｔｍ３＊を値０で制限し（ステップＳ４１５）、制限されたトルク指令Ｔｍ２＊が格納トルクＴｓｅｔに換算係数ｑを乗じた値となったときにフラグＦ４に値１を設定して（ステップＳ４２０，Ｓ４３０），変速制御ルーチンを終了する。ブレーキトルクＴｂ＊は、要求制動トルクＴｒ＊からモータＭＧ２の持分（Ｔｍ２＊・Ｇｒ）とモータＭＧ３の持分（Ｔｍ３＊・Ｇ３）とを減じて計算するから、モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊が値０に至った以降は、トルク指令Ｔｍ２＊を所定トルクΔＴ２ずつ減少することにより、所定トルクΔＴ２に換算係数Ｇｂを乗じたトルク分ずつ大きくなる。したがって、こうした処理は、モータＭＧ３による制動力（トルク指令Ｔｍ３＊）をモータＭＧ２による制動力（トルク指令Ｔｍ２＊）に戻すと共に変速機６０をＬｏギヤの状態としたときにモータＭＧ２から作用させる制動トルクとなるようにブレーキトルクＴｂ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に置き換えるものとなる。この場合のモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を図１４に示す。図示するように、モータＭＧ３による制動力（トルク指令Ｔｍ３＊）をモータＭＧ２による制動力（トルク指令Ｔｍ２＊）に戻した後は、ブレーキトルクＴｂ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に置き換えている。このように処理することにより、変速後のモータＭＧ２における回生制御をスムーズに行なうことができる。
【００５３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、制動時に変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速するときには、モータＭＧ２の制動トルクをモータＭＧ３の制動トルクに置き換えるから、こうした制動トルクの置き換えの際に生じ得るトルク変動（制動力の変動）を抑制することができる。もとより、変速機６０がＨｉギヤの状態のときには、車両の運動エネルギを電力として回生する回生率ｋに変速機６０がＬｏギヤの状態のときの値ｋ１より小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくするから、モータＭＧ２の制動トルクをモータＭＧ３の制動トルクに置き換える際に生じ得るトルク変動を更に抑制することができる。また、モータＭＧ３の制動トルクをモータＭＧ２の制動トルクに戻すときには、戻した後に変速機６０をＬｏギヤの状態としたときにモータＭＧ２から作用させる制動トルクとなるようにブレーキトルクＴｂ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に置き換えるから、変速後のモータＭＧ２における回生制御をスムーズに行なうことができる。この結果、変速機６０の変速をスムーズにおこなうことができる。
【００５４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、制動時に変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変速するときには、モータＭＧ２の制動トルクをモータＭＧ３の制動トルクに置き換えるものとしたが、モータＭＧ２の制動トルクの一部をモータＭＧ３の制動トルクに置き換えると共に残余のトルクをブレーキトルクＴｂ＊に置き換えるものとしてもよい。
【００５５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、制動時には回生率ｋの制動力をモータＭＧ２からの制動トルクで賄い、モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊には値０を設定するものとしたが、回生率ｋの制動力をモータＭＧ２とモータＭＧ３の制動力により賄うものとしてもよい。
【００５６】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、変速機６０がＨｉギヤの状態のときには、車両の運動エネルギを電力として回生する回生率ｋに変速機６０がＬｏギヤの状態のときの値ｋ１より小さな値ｋ２を設定するものとしたが、変速機６０がＨｉギヤの状態のときでも変速機６０がＬｏギヤの状態のときの値ｋ１を回生率ｋに設定するものとしても構わない。
【００５７】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでも、制動時に変速機６０がＨｉギヤの状態のときに回生率ｋに小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくするものとしたが、変速機６０のＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への変更が行なわれるときにモータＭＧ２の制動トルクが小さくなればよいから、制動時に変速機６０がＨｉギヤの状態のときにも回生率ｋにＬｏギヤの状態のときの値ｋ１を設定し、この状態で制動している最中に変速機６０の変速要求が予測されたときに回生率ｋに小さな値ｋ２を設定してモータＭＧ２の制動トルクを小さくするものとしてもよい。
【００５８】
第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０からなる駆動系を前輪３８ａ，３８ｂに接続すると共にモータＭＧ３を後輪３９ａ，３９ｂに接続するものとしたが、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とからなる駆動系を後輪３９ａ，３９ｂに接続し、モータＭＧ３を前輪３８ａ，３８ｂに接続するものとしてもよい。また、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とからなる駆動系を前輪３８ａ，３８ｂに接続すると共にモータＭＧ３も前輪３８ａ，３８ｂに接続するものとしてもよいし、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とからなる駆動系を後輪３９ａ，３９ｂに接続すると共にモータＭＧ３も後輪３９ａ，３９ｂに接続するものとしてもよい
【００５９】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０からなる駆動系を前輪３８ａ，３８ｂに接続すると共にモータＭＧ３を後輪３９ａ，３９ｂに接続するものとしたが、油圧などのアクチュエータを駆動制御することにより車両に制動力を作用させることができるブレーキを備えると共に変速機を介して車軸に接続される第１の電動機と変速機を介さずにいずれかの車軸に接続される第２の電動機を備える自動車であれば、如何なる構成の自動車としても構わない。
【００６０】
上述の第１実施例や第２実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０，２０Ｂに適用するものとしたが、こうしたハイブリッド自動車に搭載される駆動装置の形態や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
【００６１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、駆動装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】変速機６０の構成の一例を示す構成図である。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図６】要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】モータＭＧ２の制動トルクをブレーキトルクＴｂ＊に置き換える際のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を示す説明図である。
【図９】ブレーキトルクＴｂ＊をモータＭＧ１の制動トルクに戻す際のトルク指令Ｔｍ２＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例としてのハイブリッド車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【図１１】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】モータＭＧ２の制動トルクをモータＭＧ３の制動トルクに置き換える際のトルク指令Ｔｍ２＊とトルク指令Ｔｍ３＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を示す説明図である。
【図１４】モータＭＧ３の制動トルクをモータＭＧ２の制動トルクに戻す際のトルク指令Ｔｍ２＊とトルク指令Ｔｍ３＊とブレーキトルクＴｂ＊とをリングギヤ軸３２ａに作用するトルクに換算した際の時間変化の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０，２０Ｂ  ハイブリッド車、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、３５  ギヤ機構、３６，３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  前輪、３９ａ，３９ｂ  後輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３  インバータ、４４，４５，４６  回転位置検出センサ、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、９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂ  油圧ブレーキ、９４  ブレーキアクチュエータ、９６  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３  モータ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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