(57)【要約】【課題】  変速機の回転体の回転中心が偏心するのを抑制する。【解決手段】  シフトポジションがＰポジションからＤポジションに変更されたときは、モータを車軸側から切り離した状態にある変速機に接続されたモータから調芯用トルクＴｓｅｔを出力し（ステップＳ２０４）、変速機の各回転要素を回転させることにより調芯されるのを待って（ステップＳ２０６）、変速機をＬｏギヤの状態とするためにブレーキＢ２を係合する（ステップＳ２０８）。これにより、変速機の各回転要素の回転中心が偏心するのを抑制することができると共に変速機の各回転要素の回転中心が偏心することによる不都合を回避することができる。【選択図】        図３
2006105288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力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、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記電動機の回転に伴って回転すると共に所定のクリアランスをもって支持された回転体を有し、該回転体の回転中心の位置決めを伴って前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達する変速伝達手段と、
前記変速伝達手段の回転体が該回転体の回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中に該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう指示されたとき、前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する位置決め制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記変速伝達手段は、前記回転体を回転要素の一つとする遊星歯車を備える手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記変速伝達手段は、前記遊星歯車を含む複数の遊星歯車を有し前記電動機と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なうと共に少なくとも二段の変速を行なうことが可能な手段である請求項２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
前記位置決め制御手段は、前記回転体の回転中心の位置決めを行なう際には、前記電動機から出力されるトルクを減少させながら該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記駆動軸を回転不能に固定する固定手段を備え、
前記位置決め制御手段は、前記駆動軸を回転不能に固定すると共に該駆動軸が固定された状態で前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段と前記固定手段とを制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項６】
前記固定手段は、前記駆動軸を直接または間接にギヤの噛み合いにより固定する手段である請求項５記載のハイブリッド車。
【請求項７】
前記固定手段は、電動アクチュエータを作動させて前記駆動軸を直接または間接に摩擦力をもって回転不能に固定する手段である請求項５記載のハイブリッド車。
【請求項８】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力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、動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記電動機の回転に伴って回転すると共に所定のクリアランスをもって支持された回転体を有し該回転体の回転中心の位置決めを伴って前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達する変速伝達手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記変速伝達手段の回転体が該回転体の回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中に該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう指示されたとき、前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンからの出力を制御用モータと動力分配用のプラネタリギヤとを用いて駆動軸に出力すると共に駆動用モータからの動力を自動変速装置を介して駆動軸に出力するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車の自動変速装置は、連結された二つのプラネタリギヤとこの二つのプラネタリギヤの回転要素のいずれかをケースに固定する二つのブレーキとにより構成されており、二つのブレーキの一方をオンとすると共に他方をオフとすることによりＨｉ，Ｌｏの二段に変速し、二つのブレーキを共にオフとすることにより駆動用モータを駆動軸から切り離すことができるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−６６８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のハイブリッド車では、自動変速装置から異音が生じたり、プラネタリギヤの回転要素に偏った摩耗が生じる場合がある。この自動変速装置の二つのブレーキをオフとすると、二つのプラネタリギヤの回転要素のいくつかはギヤ結合により支持されるものが生じる。通常、ギヤ結合にはギヤを滑らかに動かすために若干のクリアランスが設けられているから、自動変速装置の二つのブレーキをオフとすると共に二つのプラネタリギヤのすべての回転要素の回転を停止して放置すると、ギヤ結合によって支持された回転要素はその自重によりクリアランス分だけ下方に移動する。このため、この状態で一方のブレーキをオンとすると、このブレーキのオンに伴って各回転要素の回転軸の位置も決められ、下方に移動した回転要素はその回転中心が偏心してしまう。回転要素の回転中心の偏心は、ギヤ結合の場合、異音が生じたり、ギヤに偏った摩耗が生じたりするなどの不都合を生じさせる。ハイブリッド車では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行するモータ走行も可能となるから、自動変速装置からの異音はこうしたモータ走行時に運転者に違和感を与えてしまう。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、変速機の回転体の回転中心が偏心するのを抑制し、変速機の回転体の回転中心が偏心することによる不都合を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の目的のうち少なくとも一つを達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力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、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記電動機の回転に伴って回転すると共に所定のクリアランスをもって支持された回転体を有し、該回転体の回転中心の位置決めを伴って前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達する変速伝達手段と、
前記変速伝達手段の回転体が該回転体の回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中に該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう指示されたとき、前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する位置決め制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、変速伝達手段の回転体がその回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中にその回転中心の位置決めがなされるよう指示されたときには、電動機により回転体を回転させてからその回転中心の位置決めがなされるよう電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、回転体の回転によるその回転中心の調芯を行なってから、回転体の回転中心の位置決めを行なうのである。これにより、回転体の回転中心が偏心するのを抑制することができ、回転体の回転中心が偏心することによる不都合、例えば、異音の発生や偏った摩耗などを抑制することができる。ここで、「所定のクリアランス」には、回転体を回転中心軸で支持する場合における回転中心軸に設けられているクリアランスが含まれる他、回転体がギヤ結合により支持される場合におけるギヤ結合のクリアランスも含まれる。また、「回転体の回転中心」には、回転体自体の回転中心が含まれる他、回転体が公転する場合には公転の回転中心も含まれる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記変速伝達手段は、前記回転体を回転要素の一つとする遊星歯車を備える手段であるものとすることもできる。この場合、前記変速伝達手段は、前記遊星歯車を含む複数の遊星歯車を有し前記電動機と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なうと共に少なくとも二段の変速を行なうことが可能な手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記位置決め制御手段は、前記回転体の回転中心の位置決めを行なう際には、前記電動機から出力されるトルクを減少させながら該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する手段であるものとすることもできる。これにより、駆動軸に急にトルクが伝達されることによる不都合、例えば、トルクショックや車両の予期せぬ移動などを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、駆動軸を回転不能に固定する固定手段を備え、前記位置決め制御手段は前記固定手段により前記駆動軸を固定すると共に該固定された状態で前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段と前記固定手段と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、駆動軸を固定しているから、車両の予期せぬ移動を防止できる。この場合、前記固定手段は、前記駆動軸を直接または間接にギヤの噛み合いにより固定する手段であるとすることもできるし、前記固定手段は、電動アクチュエータを作動させて前記駆動軸を直接または間接に摩擦により固定する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力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、動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記電動機の回転に伴って回転すると共に所定のクリアランスをもって支持された回転体を有し該回転体の回転中心の位置決めを伴って前記電動機からの動力を変速して前記駆動軸に伝達する変速伝達手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記変速伝達手段の回転体が該回転体の回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中に該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう指示されたとき、前記電動機により前記回転体を回転させてから該回転体の回転中心の位置決めがなされるよう前記電動機と前記変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、変速伝達手段の回転体がその回転中心の位置決めがなされていない状態で回転停止している最中にその回転中心の位置決めがなされるよう指示されたときには、電動機により回転体を回転させてからその回転中心の位置決めがなされるよう電動機と変速伝達手段とを制御する。即ち、回転体の回転によるその回転中心の調芯を行なってから、回転体の回転中心の位置決めを行なうのである。これにより、回転体の回転中心が偏心するのを抑制することができ、回転体の回転中心が偏心することによる不都合、例えば、異音の発生や偏った摩耗などを抑制することができる。ここで、「所定のクリアランス」には、回転体を回転中心軸で支持する場合における回転中心軸に設けられているクリアランスが含まれる他、回転体がギヤ結合により支持される場合におけるギヤ結合のクリアランスも含まれる。また、「回転体の回転中心」には、回転体自体の回転中心が含まれる他、回転体が公転する場合には公転の回転中心も含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車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自動車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、車両の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。
【００１５】
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、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。
【００１６】
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には変速機６０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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００１７】
ギヤ機構３７には、ファイナルギヤ３７ａに取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４とからなるパーキングロック機構９０が取り付けられている。パーキングロックポール９４は、シフトレバー８１のＰポジションへの動作などによりＣＰＵ７２から指令がなされることで上下に作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。ファイナルギヤ３７ａは、機械的に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されているから、パーキングロック機構９０は間接的に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａをロックしていることになる。
【００１８】
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、電力ライン５４に設けられたインバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。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４３，４４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、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。
【００１９】
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、図示しないが、バッテリ５０の端子間に設置された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。
【００２０】
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に伝達でき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。変速機６０は、図示するように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を自由に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）。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。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２は図示しない油圧回路からの油圧により作動する。
【００２１】
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の踏み込み量に対応したアクセル開度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。なお、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と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１の操作位置としては、前進方向に走行する通常のドライブポジション（Ｄポジション）や後進する際のリバースポジション（Ｒポジション），駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）などがある。
【００２３】
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Ａｃｃ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。
【００２４】
次に実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にシフトレバー８１がＰポジションからＤポジションに操作される際の動作について説明する。シフトレバー８１がＰポジションのときには、通常は、モータＭＧ１やモータＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２はシャットダウンされており、エンジン２２は運転停止の状態とされている。また、変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされてモータＭＧ２がリングギヤ軸３２ａから切り離された状態とされている。なお、パーキングロック機構９０はロック状態となっている。こうした状態からシフトレバー８１がＤポジションに操作されると、変速機６０のブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とすると共にパーキングロック機構９０によるロック状態を解除し、その後、モータＭＧ２からクリープトルクを出力する。以下、ブレーキＢ２をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とするまでの処理について説明する。
【００２５】
図３は、シフトレバー８１がＤポジションに操作されて変速機６０のブレーキＢ２をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とするまでにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるシフト時処理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、パーキングロック機構９０によるロック状態を確認し（ステップＳ２００）、変速機６０のブレーキＢ２を作動させる図示しない油圧回路の油圧を確保するために図示しない電動オイルポンプを駆動する（ステップＳ２０２）。そして、変速機６０のダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａやシングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂの各回転要素の回転中心を調整（調芯）するための調芯用トルクＴｓｅｔをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２０４）。ここで、調芯用トルクＴｓｅｔは、変速機６０の回転要素を回転させることにより調芯するのに必要なトルクとして設定されている。また、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクがモータＭＧ２から出力されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。変速機６０の回転要素は、ギヤ結合により結合しており、ブレーキＢ１，Ｂ２とを共にオフとして回転していない状態にすると、その自重によりギヤ駆動に必要な若干のクリアランスは詰められ、その回転中心は下方に偏心する。実施例では、モータＭＧ２からのトルクを用いて変速機６０の回転要素を回転させることにより、回転要素をギヤ駆動させ、ギヤ駆動に必要な若干のクリアランスを回復させることで、その回転中心を本来の位置に調芯するのである。ここで、回転中心は、回転要素の回転中心軸自体を意味する他、ピニオンギヤ６３ａ，６３ｂ，６７のように公転する場合には公転の回転中心をも意味する。
【００２６】
こうしてモータＭＧ２から調芯用トルクＴｓｅｔを出力すると、このトルクの出力の開始から所定時間経過するのを待ってブレーキＢ２を徐々に係合することを開始する（ステップＳ２０６，Ｓ２０８）。ここで、所定時間は、変速機６０の回転要素を回転させることにより調芯するのに必要な時間として設定されており、例えば０．５秒ないし数秒程度に設定される。また、ブレーキＢ２の係合は、具体的には、図示しない油圧回路からのオイルをブレーキＢ２のシリンダに徐々に供給することにより行なう。そして、こうしたブレーキＢ２の係合に伴なってモータＭＧ２から出力されるトルクが徐々に小さくなるようトルク指令Ｔｍ２＊を減じると共にこのトルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクがモータＭＧ２から出力されるようトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２１０〜Ｓ２１４）。ここで、モータＭＧ２から出力されるトルクの除減は、実施例では、ブレーキＢ２の係合と同時に終了するか或いはブレーキＢ２の係合より若干早く終了するように調整されている。このように、ブレーキＢ２を徐々に係合したりモータＭＧ２から出力されるトルクを除減することにより、ブレーキＢ２の係合に伴ってリングギヤ軸３２ａに生じるトルクショックを抑制することができる。
【００２７】
そして、ブレーキＢ２の係合が完了するのを待って（ステップＳ２１６）、シフト時処理ルーチンを終了し、前述したように、パーキングロック機構９０のロック状態を解除し、モータＭＧ２からクリープトルクを出力すると共にアクセルペダル８３の踏み込み量に応じた駆動制御を実行する。ブレーキＢ２の係合は、シングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６６をケースに固定するものであるから、リングギヤ６６の回転中心の位置決めを行なうものと考えることもできる。そして、シングルピニオン式の遊星歯車機構６０ｂの他の回転要素やダブルピニオン式の遊星歯車機構６０ａの回転要素は直接にまたは間接にリングギヤ６６とギヤ結合しているから、リングギヤ６６の位置決めにより各回転要素の回転中心の位置も決められる。
【００２８】
図４は、シフトレバー８１がＤポジションに操作されて変速機６０のブレーキＢ１をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とするまでのシフトレバー８１のポジションやモータＭＧ２からのトルクＴｍ２，油圧用の電動オイルポンプの駆動状態，ブレーキＢ２の係合力などの時間変化の一例を示す説明図である。時刻ｔ１にシフトレバー８１がＰポジションからＤポジションに操作されると、これに伴って油圧用の電動オイルポンプが駆動され、モータＭＧ２から調芯用トルクＴｓｅｔが出力される。これにより変速機６０の回転要素が回転し、調芯される。モータＭＧ２から調芯用トルクＴｓｅｔの出力を開始してから所定時間経過した時刻ｔ２には、ブレーキＢ２の係合が開始されると共にモータＭＧ２からの出力トルクの除減が開始される。このように、ブレーキＢ２を徐々に係合すると共にモータＭＧ２からの出力トルクを除減することにより、ブレーキＢ２の係合に伴ってリングギヤ軸３２ａに生じるトルクショックを抑制する。そして、時刻ｔ３にブレーキＢ２は完全に係合する。
【００２９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトレバー８１がＰポジションからＤポジションに操作されたときには、モータＭＧ２により変速機６０の回転要素を回転させてその回転中心の調芯を行なってからブレーキＢ２をオンとして変速機６０をＬｏギヤの状態とするから、変速機６０の回転要素の回転中心が偏心することを抑制することができると共に変速機６０の回転要素の回転中心が偏心することによる不都合、例えば、異音が生じたりギアが偏って摩耗するなどの不都合を回避することができる。しかも、ブレーキＢ２をオンとするときにはその係合力が徐々に大きくなるようにすると共にモータＭＧ２から出力するトルクを除減するから、ブレーキＢ２の係合に伴ってリングギヤ軸３２ａに生じるトルクショックを抑制することができる。もとより、パーキングロック機構９０のロック状態を確認してから調芯を行なうから、車両の予期しない移動を防止することができる。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキＢ２による係合力を作用させる際にトルク指令Ｔｍ２＊を徐減し、ブレーキＢ２の係合と同時にあるいは若干早くトルク指令Ｔｍ２＊を値０とするものとしたが、ブレーキＢ２を徐々に係合することを開始すると同時にトルク指令Ｔｍ２＊に値０とするものとしてもよい。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からトルクが出力される前に電動オイルポンプを予め駆動してブレーキＢ２を駆動する油圧回路の油圧を確保するものとしたが、電動オイルポンプの駆動と同時にブレーキＢ２から係合力を作用させることが可能なものであるときには、調芯を行なってから電動オイルポンプを駆動すると共にＢ２から係合力を作用させるものとしてもよい。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、油圧回路からの油圧を用いてブレーキＢ２を係合させるものとしたが、電動アクチュエータを用いてブレーキＢ２を係合させるものとしてもよい。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、パーキングロック機構９０がロック状態にあることで駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａを固定するものとしたが、電動アクチュエータによって機械的ブレーキを作動させ摩擦によって直接あるいは間接に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａを固定するものとしてもよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰポジションからＤポジションへシフト変更されたときの動作について説明したが、ＮポジションからＤポジションへのシフト変更やＰポジションからＲポジションへのシフト変更，ＮポジションからＲポジションへのシフト変更のときにも同様の動作を行なうものとしてもよい。Ｎポジションからのシフト変更の場合には、パーキングロック機構９０をロック状態とした後で調芯を行なえばよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０をＬｏギヤとＨｉギヤとを切替可能な２段の変速段をもつ変速機として構成したが、モータＭＧ２と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａを切り離し可能であって、モータＭＧ２の回転に応じて回転し所定のクリアランスをもって支持された回転体を有するものであれば如何なる構成としてもよい。例えば、３段以上の変速段をもつ変速機として構成するものとしてもよく、またプラネタリギヤを１つ備える切り離し可能な減速機として構成するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における駆動輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００３８】
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】
【００３９】
本発明は、自動車産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】変速機６０の構成の概略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により実行されるシフト時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】モータＭＧ２からのトルクＴｍ２やブレーキＢ２の係合力などの時間的変化の一例を示す説明図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、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、３７  ギヤ機構、３７ａ  ファイナルギヤ、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４８  回転軸、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、９０  パーキングロック機構、９２  パーキングギヤ、９４  パーキングロックポール、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ。
【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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