(57)【要約】【課題】シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの切り替え時における駆動力変化を抑制すると共に、電力損失を低減して燃費の向上を図る。【解決手段】t1までのシリーズハイブリッドモードでは、モータ／ジェネレータMG1（回転数Nm1）がエンジンENG（回転数Ne）により一定速度で駆動されて発電を行い、これからの電力でモータ／ジェネレータMG2がトルクTm2を発生するよう駆動され、車両を走行させる。パラレルハイブリッドモードへの遷移は、MG1およびENG間を切り離し、エンジンクラッチE/Cを締結して行わせる。E/Cの締結進行でその前後回転差（Ne−Nc）が0近辺になるt1に、E/Cが締結し続けるのに必要な締結容量となるよう、その締結容量Tcを引き上げる。t1以後は、MG1トルクTm1が低下を開始され、これに同期してMG2トルクTm2を低下させ始める。MG1トルクTm1の低下は、E/Cの締結トルクTcの立ち上がりに合わせて制御する。E/Cの締結容量Tcが十分になり、MG1トルクTm1が0Nmになるt2に、パラレルハイブリッドモードへの遷移が完了する。【選択図】図１０
2006129576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２要素の回転状態を決定すると他の要素の回転状態が決まる差動装置を介して主動力源、2個のモータ／ジェネレータ、および駆動系への出力間を相互に連結し、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間をクラッチにより断接可能にすると共に、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間をクラッチにより断接可能とし、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの締結により結合すると共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの解放により切り離すことで、主動力源により駆動される一方のモータ／ジェネレータが発電して得られる電力により他方のモータ／ジェネレータを駆動して駆動系への出力を決定するシリーズハイブリッドモードと、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの解放により切り離すと共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの締結により結合することで、主動力源からの動力と、少なくとも一方のモータ／ジェネレータからの動力とにより駆動系への出力を決定するパラレルハイブリッドモードとを有したハイブリッド変速機において、
シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの切り替え時、シリーズハイブリッドモード中に主動力源の発生トルクを吸収するようトルクを発生している前記一方のモータ／ジェネレータのトルクを、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間のクラッチの締結完了後に0となるよう制御し、
該一方のモータ／ジェネレータのトルクの変動分ずつ他方のモータ／ジェネレータのトルクを低下させるよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置。
【請求項２】
請求項1に記載のハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置において、
シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの切り替え時に前記一方のモータ／ジェネレータのトルクを0に向けて低下制御するに際し、該トルクが、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間のクラッチの締結容量を超えることのないよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置。
【請求項３】
請求項1または2に記載のハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置において、
主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間のクラッチの締結容量を推定し、
このクラッチ締結容量推定値に応じて前記一方のモータ／ジェネレータのトルク低下量を決定するよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２要素の回転状態を決定すると他の要素の回転状態が決まる差動装置を介して主動力源、2個のモータ／ジェネレータ、および駆動系への出力間を相互に連結し、差動装置により無段変速を行わせることが可能なハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド変速機としては、主動力源により駆動される一方のモータ／ジェネレータが発電して得られる電力により他方のモータ／ジェネレータを駆動して駆動系への出力を決定するシリーズ式ハイブリッド変速機や、主動力源からの動力と、2個のモータ／ジェネレータからの動力（一方のモータ／ジェネレータからの動力だけの場合もある）とにより駆動系への出力を決定するパラレル式ハイブリッド変速機ブリッド変速機がある。
【０００３】
一方で、これら両方式を選択使用可能なハイブリッド変速機が考えられており、この場合、主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間をクラッチにより断接可能にすると共に、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間をクラッチにより断接可能とし、主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの締結により結合すると共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの解放により切り離すことで、主動力源により駆動される一方のモータ／ジェネレータが発電して得られる電力により他方のモータ／ジェネレータを駆動して駆動系への出力を決定するシリーズハイブリッドモードと、主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの解放により切り離すと共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの締結により結合することで、主動力源からの動力と、少なくとも一方のモータ／ジェネレータからの動力とにより駆動系への出力を決定するパラレルハイブリッドモードとを有した構成となす。
【０００４】
シリーズハイブリッドモードは主に車両が発進する際や、要求駆動力が小さい場合に用い、一方のモータ／ジェネレータと主動力源との間を対応するクラッチの締結により結合すると共に、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの解放により切り離し、主動力源からのトルクで一方のモータ／ジェネレータ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駆動系に取り付けられた他方のモータ／ジェネレータを駆動することにより車両を走行させるものである。
【０００５】
車速が上昇した後や、要求駆動力が大きくなった時は、シリーズハイブリッドモードで要求駆動力を実現できなくなることから、パラレルハイブリッドモードへの遷移を行う。
当該パラレルハイブリッドモードヘの遷移に際しては、主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの解放により切り離すと共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの締結により結合することで当該遷移を行わせ、パラレルハイブリッドモードでは、主動力源からの動力と、両モータ／ジェネレータまたはこれらモータ／ジェネレータの一方からの動力とで大きな駆動力により車両を走行させることができる。
【０００６】
上記シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの遷移に際しては、特許文献1に記載されたハイブリッド変速機のハイ側変速モードとロー側変速モードとの間でのモード切り替え技術を用い、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間におけるクラッチを締結結合した直後に、主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間におけるクラッチを解放することで、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの遷移を行わせるのが一般的である。
【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】
しかし、かかるシリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの遷移操作では、以下のような問題を生ずる。
つまり、シリーズハイブリッドモードでは図11に示すように一方のモータ／ジェネレータ（MG1）が主動力源（エンジン）のトルクTeを吸収するような負トルクTm1を発生させており、主動力源（エンジン）の回転数Ne（＝MG1回転数Nm1）と出力系側クラッチ回転数Ncとの差が0となった瞬時、つまりパラレルハイブリッドモードへの遷移完了瞬時t1では、未だ一方のモータ／ジェネレータMG1と他方のモータ／ジェネレータMG2がお互いの打ち消すようにトルクを発生させている。
このような状態で図11のごとく、クラッチの解放により一方のモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1だけを0にする制御を行うと、主動力源（エンジン）からのトルクTeが車軸に伝わり、図11の瞬時t1〜t2間におけるように車両駆動力Fが急増して車両を急加速させることとなる。
【０００８】
この問題解決のために、主動力源（エンジン）のトルクと一方のモータ／ジェネレータMG1のトルクとを協調して制御を行ったとしても、主動力源（エンジン）とモータ／ジェネレータMG1,MG2とでトルクの応答が大きく違うため、トルク制御の完全な同期を殆ど望めず同期に失敗すると考えるべきであり、この場合、車軸に伝達するトルクが変動して違和感となるなどの問題がある。
しかして両モータ／ジェネレータMG1,MG2がお互いのトルクを打ち消しあうような状態を継続させると、一方のモータ／ジェネレータMG1が発生した電力を用いて他方のモータ／ジェネレータMG2が駆動されてトルクを発生しているため、両モータ／ジェネレータMG1,MG2がお互いにトルクを打ち消し合うのに発生したトルク分だけ電力損失が余計に発生し、車両の燃費が悪くなる。
【０００９】
また図12のごとく、エンジンの回転数Neと出力軸系のクラッチ入力回転数Ncの差が0となった瞬時t1に、一方のモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を急速に抜くと、主動力源（エンジン）と差動装置の対応する回転メンバとの間のクラッチの締結容量が不足し、図12の瞬時t1〜t2間における主動力源（エンジン）の回転数Neの変化から明らかなように当該クラッチが再度滑り出してしまう。
このため、主動力源（エンジン）のトルクTeの伝達が不安定となり車両挙動の乱れが発生するという問題や、クラッチの摩耗量が多くなってクラッチ寿命の低下を招くという問題がある。
【００１０】
上記クラッチのすべりを防止するために、クラッチの回転吸収後に一方のモータ／ジェネレータMG1のトルクを保持する時間を長くすると、このモータ／ジェネレータMG1が他方のモータ／ジェネレータMG2の発生トルクを吸収している時間が長くなって、モータ／ジェネレータMG1,MG2の電気損失が多くなり車両の燃費が悪化する。
【００１１】
本発明は、両モータ／ジェネレータのトルクの打ち消し合いを協調して相殺するように構成すれば、電気損失による燃費の悪化に関した上記の問題を生ずることなく車両駆動力の急増（車両の急加速）に関する問題を解消することができるとの観点から、この着想を具体化したハイブリッド変速機のモード切り替え制御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】
【００１２】
この目的のため本発明によるハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず前提となるハイブリッド変速機は、
２要素の回転状態を決定すると他の要素の回転状態が決まる差動装置を介して主動力源、2個のモータ／ジェネレータ、および駆動系への出力間を相互に連結し、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間をクラッチにより断接可能にすると共に、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間をクラッチにより断接可能とし、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの締結により結合すると共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの解放により切り離すことで、主動力源により駆動される一方のモータ／ジェネレータが発電して得られる電力により他方のモータ／ジェネレータを駆動して駆動系への出力を決定するシリーズハイブリッドモードと、
主動力源および一方のモータ／ジェネレータ間を対応するクラッチの解放により切り離すと共に主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間を対応するクラッチの締結により結合することで、主動力源からの動力と、少なくとも一方のモータ／ジェネレータからの動力とにより駆動系への出力を決定するパラレルハイブリッドモードとを有したものである。
【００１３】
本発明のモード切り替え制御装置は、かかるハイブリッド変速機において、
シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの切り替え時、シリーズハイブリッドモード中に主動力源の発生トルクを吸収するようトルクを発生している前記一方のモータ／ジェネレータのトルクを、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間のクラッチの締結完了後に0となるよう制御し、
該一方のモータ／ジェネレータのトルクの変動分ずつ他方のモータ／ジェネレータのトルクを低下させるよう構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
かかる本発明によるハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置によれば、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへのモード切り替えに際し、シリーズハイブリッドモード中に主動力源の発生トルクを吸収するようトルクを発生している一方のモータ／ジェネレータのトルクを、主動力源および差動装置の対応する回転メンバ間のクラッチの締結完了後に0となるよう制御し、該一方のモータ／ジェネレータのトルクの変動分ずつ他方のモータ／ジェネレータのトルクを低下させるため、
両モータ／ジェネレータのトルクの打ち消し合いを協調して相殺することとなり、電気損失による燃費の悪化に関した前記の問題を生ずることなく車両駆動力の急増（車両の急加速）に関する問題を解消することができる。
【００１５】
またトルク応答の近い両モータ／ジェネレータの協調制御であることから、これらモータ／ジェネレータのトルク制御を同期させ易く、この同期が確実でないため車軸への伝達トルクが変動して違和感となるという問題をも解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機搭載車両のパワートレーンを例示する。
このパワートレーンは、エンジンENGに第1のモータ／ジェネレータMG1が取り付けられ、ハイブリッド変速機の主要部を成す変速機構10のエンジン側端に第2のモータ／ジェネレータMG2が取り付けられ、これらモータ／ジェネレータMG1,MG2間にクラッチ11が存在し、変速機構10の出力が駆動車輪12に伝達されて車両の駆動力を発生するものである。
【００１７】
図2は、本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機搭載車両の他のパワートレーンを示し、
このパワートレーンは、エンジンENGに第1のモータ／ジェネレータMG1が取り付けられ、変速機構10の出力側端に第2のモータ／ジェネレータMG2が取り付けられ、第1のモータ／ジェネレータMG1と変速機構10のエンジン側端との間にクラッチ11が存在し、変速機構10の出力が駆動車輪12に伝達されて車両の駆動力を発生するものである。
【００１８】
図3は、本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機搭載車両の更に他のパワートレーンを示し、
このパワートレーンは、エンジンENGに変速機構10を結合し、この変速機構10に第1のモータ／ジェネレータMG1および第2のモータ／ジェネレータMG2を取り付け、クラッチ等の摩擦要素を全て変速機構10内に配置し、変速機構10の出力が駆動車輪12に伝達されて車両の駆動力を発生するものである。
【００１９】
本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機搭載車両のパワートレーンは、図1〜図3のものに限られず、シリーズハイブリッドモードおよびパラレルハイブリッドモードを有し、これらの間でモード切り替えを行うことができる型式のハイブリッド変速機搭載車両のパワートレーンを全て含むものとする。
【００２０】
ただし本実施例では、パワートレーンが図3に示すごときものである場合について以下に詳述する。
ハイブリッド変速機の主要部を成す図3の変速機構10は図4に示すように、その軸線方向（図の左右方向）中程に配して第1の単純遊星歯車組G1を設け、図の右側（エンジンENGから遠い後端）に配して第2の単純遊星歯車組G2を設け、図の左側（エンジンENGに近い前端）に配して第3の遊星歯車組G3を設ける。
【００２１】
これら遊星歯車組G1,G2,G3はそれぞれエンジンENGに同軸に配置し、遊星歯車組G1,G2,G3とエンジンENGとの間に同軸に第1のモータ／ジェネレータMG1および第2のモータ／ジェネレータMG2を設ける。
なお遊星歯車組G1,G2,G3は、回転メンバとしてサンギヤS1,S2,S3、およびリングギヤR1,R2,R3、並びにキャリアC1,C2,C3の３要素を具え、これら回転メンバ間を以下のごとくに相関させることにより、本発明における2自由度の差動装置を構成するものとする。
【００２２】
キャリアC1およびリングギヤR2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21（図5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C2には、入力軸21に同軸に配置した出力軸22（図5の共線図では出力Outとして示す）を結合する。
【００２３】
サンギヤS2およびリングギヤR3を相互に結合し、リングギヤR1をモータ／ジェネレータクラッチMG1／Cにより第1のモータ／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21および第1のモータ／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S1,S2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C3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S3に結合可能とする。
【００２４】
上記の構成になる図4のハイブリッド変速機を共線図により表すと図5のごとくになり、第１の遊星歯車組G1における回転メンバの回転速度順は、リングギヤR1、キャリアC1、およびサンギヤS1であり、第２の遊星歯車組G2における回転メンバの回転速度順はリングギヤR2、キャリアC2、およびサンギヤS2である。
第1の遊星歯車組G1における回転速度順で中間のキャリアC1と、第2の遊星歯車組G2における回転速度順で第１位のリングギヤR2とを相互に結合し、第2の遊星歯車組G2における回転速度順で第３位のサンギヤS2と、第1の遊星歯車組G1における回転速度順で第３位のサンギヤS1とにそれぞれ、第３の遊星歯車組G3におけるリングギヤR3およびサンギヤS3を結合する。
【００２５】
また、第3の遊星歯車組G3のキャリアC3を固定するローブレーキL/Bを設けると共に、第3の遊星歯車組G3のキャリアC3およびサンギヤS3を相互に結合して結果的にサンギヤS1,S2を一体回転させるハイクラッチH/Cを設ける。
第1の遊星歯車組G1のリングギヤR1をモータ／ジェネレータクラッチMG1/Cにより第1のモータ／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。
【００２６】
第1の遊星歯車組G1のキャリアC1および第2の遊星歯車組G2のリングギヤR2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のモータ／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。
第2の遊星歯車組G2のキャリアC2に車輪駆動系への出力Outを結合し、第1の遊星歯車組G1のサンギヤS1および第3の遊星歯車組G3のサンギヤS3に第2のモータ／ジェネレータMG2を結合する。
なお図5の横軸は遊星歯車組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、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。
【００２７】
上記した図5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C1およびリングギヤR2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R1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。
【００２８】
ハイクラッチH/Cの締結により遊星歯車組G3のキャリアC3およびサンギヤS3間を結合すると、遊星歯車組G3の全ての回転メンバが一体的に回転される状態になることから、図5の共線図上でサンギヤS2がサンギヤS1,S3に一致する。
この場合、図3におけるレバーG2がレバーG1上に乗り、遊星歯車組G1,G2により構成されるギヤ列が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。
従って出力Out（キャリアC2）の回転が、図5の変速状態の時よりも高くなり、ハイ側変速比域での変速を行わせることができる。
【００２９】
ローブレーキL/Bの締結によりキャリアC3を固定すると、図5の共線図に例示するように遊星歯車組G3のサンギヤS3が正回転、リングギヤR3が負回転を行い、従ってこれらに結合されたサンギヤS1が正回転、サンギヤS2が負回転を行う変速状態を提供する。
従って出力Out（キャリアC2）の回転が、上記したハイクラッチH/C締結時の変速状態での回転よりも低回点となり、ロー側変速比域での変速を行わせることができる。
【００３０】
上記したパラレルハイブリッドモードでは、ハイ側変速比域での変速時もロー側変速比域での変速時も、エンジンENGからの動力と、モータ／ジェネレータMG1,MG2の一方、または両方からの動力とにより駆動系への出力Outで決定される。
【００３１】
図5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を解放してエンジンENGをキャリアC1およびリングギヤR2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R1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。
つまり、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（図10参照）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走行させる。
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が決定される。
【００３２】
かかるシリーズハイブリッドモードから前記パラレルハイブリッドモードへの遷移に際しては、エンジンクラッチE/Cを解放状態から締結状態に切り替えると共に、シリーズクラッチS/Cを締結状態から解放状態に切り替えるが、これらの切り替えを図6に示す制御システムにより行う。
この制御システムは、上記モード切り替えのためのエンジンクラッチE/CおよびシリーズクラッチS/Cの上記状態切り替えのほかに、通常の変速制御のためにエンジンENGおよびモータ／ジェネレータMG1,MG2をも制御するものとする。
【００３３】
図6の制御システムはハイブリッドコントローラ31を具え、このハイブリッドコントローラ31は、目標エンジントルクを求めてエンジンコントローラ32に指令し、エンジンコントローラ32はスロットル弁33の開度制御、燃料噴射装置34による燃料噴射量制御、および点火装置35による点火時期制御により、目標エンジントルクが達成されるようエンジンENGを制御する。
ハイブリッドコントローラ31は更に、モータ／ジェネレータMG1,MG2の目標トルクを求めて、対応するモータコントローラ36,37に指令し、これらモータコントローラ36,37は、対応するインバータ38，39を介してバッテリ40からの電力供給量を制御することにより、モータ／ジェネレータMG1,MG2をそれぞれの目標トルクが達成されるよう制御する。
【００３４】
ハイブリッドコントローラ31は車速VSP、アクセル開度APO、およびバッテリコントローラ41からのバッテリ蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を基に上記の各種目標値を求め、バッテリコントローラ41は、バッテリ電圧や、消費電流や、バッテリ温度などの情報を基にバッテリ40の状態を検出してバッテリの充放電可能電力を求め、これをバッテリ蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）としてハイブリッドコントローラ31へ入力する。
またハイブリッドコントローラ31は、エンジンクラッチE/CおよびシリーズクラッチS/Cの上記状態切り替えに際し、これらクラッチに所定のクラッチ締結トルク容量指令を与え、該クラッチはソレノイドバルブ（図示せず）の電流制御により対応する必要油圧がクラッチに供給されるようにする。
【００３５】
一方でエンジンクラッチE/CおよびシリーズクラッチS/Cには、その締結状態を検知するためのクラッチスイッチや油圧センサが設けられており、これからの情報がハイブリッドコントローラ31へ入力されて後述のクラッチ切り替え制御に用いられるものとする。
クラッチスイッチは、対応するクラッチ内の締結油圧が規定の油圧に達した時に出力を０Ｖ→５Ｖとし、規定油圧未満になった場合に出力を５Ｖ−０Ｖとして出力し、クラッチスイッチからの情報を基にハイブリッドコントローラ31は、クラッチ締結油圧が設定油圧に達したか否かを判断することができる。
他方で油圧センサは、クラッチ締結油圧を電圧に変換し、実油圧を継続的に検出するもので、油圧スイッチからの情報によっても同様にハイブリッドコントローラ31は、クラッチ締結油圧が設定油圧に達したか否かを判断することができる。
なお必要に応じて温度センサを設け、クラッチ作動油の温度を計測してクラッチ切り替え制御に用いられることも可能である。
【００３６】
ハイブリッドコントローラ31の演算処理を、図7および図8に基づき以下に説明する。
図7はメインルーチンで、ステップＳ1においては、車速VSPおよびアクセル開度APOから、予定の目標駆動カマップを基に、運転者が要求している車両の目標駆動力を演算する。
次にステップＳ2において、上記の目標駆動力、車速VSP、およびバッテリ蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）から、現在の運転状態に最適な走行モード（シリーズハイブリッドモード、パラレルハイブリッドモード）を決定し、この決定したモードを実現するのに必要なクラッチ締結油圧を決定する。
【００３７】
ステップＳ3においては、上記のごとくに決定した最適走行モードや、クラッチの締結状態等を考慮し、これらの基で前記の目標駆動力を実現するのに最適な目標エンジン回転数を決定する。
ステップＳ4においては、上記最適走行モードや、クラッチの締結状態、目標エンジン回転数を考慮し、最適な目標エンジントルクを決定する。
ステップＳ5においては、上記の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを考慮した上で、ステップＳ1における目標駆動力を実現するのに必要なモータ／ジェネレータMG1,MG2の要求モータトルクを演算する。
【００３８】
図8は、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドへの切り替え制御に関するサブルーチンを示す。
ステップＳ11では、前回シリーズハイブリッドモードであったか否かをチェックし、前回シリーズハイブリッドモードでなければパラレルハイブリッドモード要求中であるから、ステップＳ12においてパラレルハイブリッドモードでの通常制御を行う。
ステップＳ11で前回シリーズハイブリッドモードであったと判定する時は、ステップＳ13において、シリーズハイブリッドモード走行中で今回パラレルハイブリッドモードへの遷移要求があったか否かを判定する。
この遷移要求がなければシリーズハイブリッドモードの継続が要求されていることから、ステップＳ14において、後述の時間を計測するカウンタを初期化し、次にステップＳ15において、シリーズハイブリッドモードでの通常制御を行う。
【００３９】
ステップＳ13でシリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの遷移要求があったと判定する時は、ステップＳ16でモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が0であるか否かを判定する。
モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が0であれば、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの前記クラッチの切り替えを行っても前記した問題を発生しないから、ステップＳ12においてパラレルハイブリッドモードでの通常制御を行わせる。
【００４０】
しかし、ステップＳ16でモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が0になっていないと判定する時は、前記の問題を解消するためにTm1＝0になるまでの間、以下のようにしてモータ／ジェネレータMG1のトルク（Tm1）目標値を演算する。
先ずステップＳ17において、エンジンクラッチE/Cのスリップ回転量、つまりエンジンクラッチE/Cのエンジン側回転数Neと、出力系側回転数Ncとの回転数差が設定値未満になったか否かをチェックする。
エンジンクラッチE/Cのスリップ回転量が設定値以上である場合、クラッチの回転吸収が終わっておらずモード切り替え条件が揃っていないから、ステップＳ18およびステップＳ19において、パラレルハイブリッドモードへの遷移要求があってエンジンクラッチE/Cの回転吸収が終わった時（モード切り替え条件が揃った時）からの経過時間を計測するカウンタ（ステップＳ14のカウンタも同じもの）を初期化し、シリーズハイブリッドモードでの通常制御を継続する。
【００４１】
ステップＳ17でエンジンクラッチE/Cのスリップ回転量（Ne−Nc）が設定値未満になったと判定する場合（図10の瞬時t1）、エンジンクラッチE/Cの回転吸収が終わってモード切り替え条件が揃ったことから、ステップＳ20において、エンジンクラッチE/Cの締結容量トルク指令値を、パラレルハイブリッドモードでエンジンクラッチE/Cが締結し続けるのに必要なクラッチ締結トルク以上となるよう定める。
そしてステップＳ21で、エンジンクラッチE/Cの締結油圧に応動するクラッチスイッチがONになったか否かを、つまり、エンジンクラッチE/Cの締結油圧が規定の油圧に達してエンジンクラッチスイッチの出力が０Ｖ→５Ｖ(ON)になったか否かを判定する。
【００４２】
クラッチスイッチ出力の判定が０Ｖ→５Ｖ（ON）になったとの判定である場合ステップＳ22において、ステップＳ18（ステップＳ14）で初期化されたカウンタが計測する時間、つまり、エンジンクラッチE/Cの回転吸収が終わった時（モード切り替え条件が揃った図10の瞬時t1）から、エンジンクラッチスイッチの出力が０Ｖ→５Ｖ(ON)になるまでのクラッチスイッチON時間を記憶し、これと、当該クラッチスイッチON時間に関する過去のデータとの平均処理を行い、結果をクラッチスイッチON時間の学習値とし、制御をステップＳ23に進める。
【００４３】
ステップＳ21でクラッチスイッチ出力が０Ｖ→５Ｖ（ON）になっていないと判定する間は、ステップＳ22での処理をスキップして制御をステップＳ23に進める。
ステップＳ23においては、クラッチスイッチON時間の学習値と、エンジンクラッチE/Cの締結開始からの経過時間と、クラッチ作動油温とから、マップ検索によりエンジンクラッチE/Cの締結トルク容量ゲインを演算する。
ステップＳ24においては、上記の締結トルク容量ゲインと締結要求トルクとの乗算により、エンジンクラッチE/Cのクラッチ締結トルク容量推定値Tcを求める。
【００４４】
次のステップＳ25では、上記エンジンクラッチE/Cのクラッチ締結トルク容量推定値TcからエンジントルクTeを減算してモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1に関する指令値を求め、これを０で上限処理した後モータ／ジェネレータMG1の制御に用いる。
そしてステップＳ26では、シリーズハイブリッドモードで車両の目標駆動力を実現するのに必要なモータ／ジェネレータMG2のトルクTm2に関する指令値から、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1に関する指令値（モータ／ジェネレータMG2の軸トルクに換算した値）を減算して、モータ／ジェネレータMG2のトルクTm2に関する今回の指令値を求め、これをモータ／ジェネレータMG2の制御に用いる。
以上の処理を、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が0になる図10の瞬時t2まで継続し、その後ステップＳ16が制御をステップＳ12へ進めることになるため、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの遷移制御を終了して、パラレルハイブリッドモードでの通常制御が行われる。
【００４５】
上記の制御は、タイムチャートにより示す図10に示すごときものである。
瞬時t1までのシリーズハイブリッドモードでは、モータ／ジェネレータMG1（回転数Nm1）がエンジンENG（回転数Ne）により一定速度で駆動されている。
この状態では、エンジンENGは正方向にトルクTeを発生させ、モータ／ジェネレータMG1はそのトルクを吸収し、回転を安定させるように働いている。
従ってモータ／ジェネレータMG1は負方向のトルクTm1となるため、回転エネルギーを吸収して発電を行うこととなる。
車両の駆動力は、モータ／ジェネレータMG1で発生させた電力や、バッテリ40（図6参照）からの電力で駆動されるモータ／ジェネレータMG2で発生している。
【００４６】
シリーズハイブリッドモードから、パラレルハイブリッドモードへのモード遷移要求が発生した場合、エンジンクラッチE/Cの締結を進行させる。
かかるエンジンクラッチE/Cの締結進行により、エンジンクラッチE/Cの前後回転差（回転スリップ量）が0近辺の設定値未満になる回転同期瞬時t1に至ったところで、エンジンクラッチE/Cが締結し続けるのに必要な締結容量となるようエンジンクラッチE/Cの締結容量を引き上げる。（ステップＳ20）
この状態では、エンジンのトルクTeは未だモータ／ジェネレータMG1に吸収されており、モータ／ジェネレータMG2の発生トルクTm2で車両は走行されている。
【００４７】
エンジンクラッチE/Cの締結進行でエンジンクラッチE/Cの回転スリップ量が0近辺の設定値未満になる回転同期瞬時t1以後は、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が低下を開始され、これに同期してモータ／ジェネレータMG2のトルクTm2を低下させ始める。
モータ／ジェネレータMG1は負方向のトルクを発生しており、モータ／ジェネレータMG2は正方向のトルクを発生させているため、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を0Nmへ向けて低下させると（ステップＳ25）、モータ／ジェネレータMG2のトルクTm2も0Nmへ向けて低下させることとなる（ステップＳ26）。
【００４８】
一方でモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1の低下は、エンジンクラッチE/Cの締結トルクTcの立ち上がり（ステップＳ24）に合わせて制御する。
この時、シリーズハイブリッドモード系で発生しているトルクの値が、エンジンクラッチE/Cの締結容量Tcを越えると、エンジンクラッチE/Cのスリップが発生するため、エンジンクラッチE/Cのクラッチ締結トルク容量Tcを残すようにモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を制御する。
エンジンクラッチE/Cの締結容量Tcが十分になり、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1が0Nmになる瞬時t2に、パラレルハイブリッドモードへの遷移が完了する。
【００４９】
上記した本実施例によるハイブリッド変速機のモード切り替え制御によれば、
シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへのモード切り替えに際し、シリーズハイブリッドモード中にエンジンが発生トルクTeを吸収するようトルクを発生しているモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を、エンジンクラッチE/Cの締結完了後に0となるよう制御し、更に、モータ／ジェネレータMG1のトルク変動分ずつモータ／ジェネレータMG2のトルクTm2を低下させるため、
両モータ／ジェネレータMG1,MG2のトルクTm1,Tm2の打ち消し合いを、図10の瞬時t1〜t2間におけるように協調して相殺することとなり、電気損失による燃費の悪化に関した問題を生ずることなく、図11および図12につき前述した車両駆動力の急増（車両の急加速）に関する問題を解消することができる。
【００５０】
またトルク応答の近い両モータ／ジェネレータMG1,MG2の協調制御であることから、これらモータ／ジェネレータのトルク制御を同期させ易く、この同期が確実でないため車軸への伝達トルクが変動して違和感となるという問題をも解消することができる。
【００５１】
本実施例においては更に、シリーズハイブリッドモードからパラレルハイブリッドモードへの切り替え時にモータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を0Nmへ向けて低下制御するに際し、このトルクTm1が、エンジンクラッチE/Cの締結容量Tcを超えることのないようにしたから（ステップＳ25）、
図12のごとく、エンジンの回転数Neと出力軸系のクラッチ入力回転数Ncの差が0となった瞬時t1に、モータ／ジェネレータMG1のトルクTm1を急速に抜いた場合に生ずる、エンジンクラッチE/Cの締結容量不足に起因した当該クラッチの滑り出しで、エンジントルクTeの伝達が不安定となって車両挙動の乱れが発生するという問題や、エンジンクラッチの摩耗量が多くなってクラッチ寿命の低下を招くという問題を回避することができる。
【００５２】
本実施例においては更に、エンジンクラッチE/Cの締結容量Tcを推定し（ステップＳ24）、  このクラッチ締結容量推定値Tcに応じてモータ／ジェネレータMG1のトルク低下量を決定するため、
エンジンクラッチE/Cの上記締結容量不足に起因した滑り出しを更に確実に回避して上記の作用効果を一層確実なものにすることができ、モータ／ジェネレータMG1,MG2のトルクの掛け替え時間を短縮して、電力損失の大きなシリーズハイブリッドモード時間の短縮により燃費を改善することができる。
【００５３】
なお上記実施例では、エンジンクラッチE/Cの締結進行状態をクラッチスイッチのONにより判断するようにしたが、かかるクラッチスイッチに代えて前記したごとく、クラッチ締結油圧を直接検出することができる油圧センサを用いる場合、
図8に対応するモード切り替え制御の制御プログラムは図9に示すごときものとなり、図8におけるステップＳ21〜ステップＳ24の学習処理は不要であり、これらステップＳ21〜ステップＳ24に代えてステップＳ31を設定するだけでよい。
そして当該ステップＳ31では、油圧センサで検出したエンジンクラッチE/Cの締結油圧と、必要に応じ油温センサで検出したエンジンクラッチE/Cの作動油温とから、予定のマップを基にクラッチ締結トルク容量推定値Tcを検索により求める。
【００５４】
本実施例でも、クラッチ締結トルク容量推定値Tcの求め方が違うのみで、それ以外は前記した実施例と同様のものであることから、前記した諸々の作用効果を同様に奏し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるモード切り替え制御装置を適用可能な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】本発明によるモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機を搭載した車両用パワートレーンの他の例を示す略線図である。
【図３】本発明によるモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド変速機を搭載した車両用パワートレーンの更に他の例を示す略線図である。
【図４】図3におけるハイブリッド変速機の骨子図である。
【図５】同ハイブリッド変速機がロー側変速比選択状態である時の共線図である。
【図６】同ハイブリッド変速機の制御システムを示す機能別ブロック線図である。
【図７】同制御システムにおけるハイブリッドコントローラが実行する制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】同ハイブリッドコントローラが実行するモード切り替え制御に関したサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】同モード切り替え制御に関したサブルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図１０】同モード切り替え制御の動作タイムチャートである。
【図１１】従来の手法を適用した場合におけるモード切り替え制御の動作タイムチャートである。
【図１２】従来の他の手法を適用した場合におけるモード切り替え制御の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
ENG  エンジン（主動力源）
10  変速機構
11  クラッチ
12  駆動車輪
MG1  第１モータ／ジェネレータ（一方のモータ／ジェネレータ）
MG2  第２モータ／ジェネレータ（他方のモータ／ジェネレータ）
21  入力軸
22  出力軸
Out2  第２出力軸
G1  第１遊星歯車組（差動装置）
G2  第２遊星歯車組（差動装置）
G3  第３遊星歯車組（差動装置）
S1,S2,S3  サンギヤ
R1,R2,R3  リングギヤ
C1,C2,C3  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
31  ハイブリッドコントローラ
32  エンジンコントローラ
33  スロットル弁
34  燃料噴射装置
35  点火装置
36  モータコントローラ
37  モータコントローラ
38  インバータ
39  インバータ
40  バッテリ
41  バッテリコントローラ
【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】
2006129576.tif 000009
【図８】
2006129576.tif 000010
【図９】
2006129576.tif 000011
【図１０】
2006129576.tif 000012
【図１１】
2006129576.tif 000013
【図１２】
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