(57)【要約】【課題】回生コースト変速期間にブレーキオフ操作がなされた場合におけるドライバビリティの低下を抑制する。【解決手段】入力軸（６００）との間でトルクの入出力が可能な回転電機（ＭＧ２）と、入力軸と車軸に連結された出力軸（７００）との間に複数の係合要素を備えて設置され、入力軸と出力軸との間でトルクを伝達すると共に、複数の係合要素の係合状態に応じて、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との比たる変速比が相互に異なる複数の変速段を構築可能な変速装置（４００）とを備えた車両（１）を制御する装置（１００）は、コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合に、当該ブレーキオフ操作の相対的な発生時期を特定する発生時期特定手段と、特定された発生時期の早遅が、夫々回生トルクの変化量の大小に対応するように、回転電機を制御する制御手段とを具備する。【選択図】図６
2011199958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸との間でトルクの入出力が可能な回転電機と、
前記入力軸と車軸に連結された出力軸との間に複数の係合要素を備えて設置され、前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達すると共に、前記複数の係合要素の係合状態に応じて、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との比たる変速比が相互に異なる複数の変速段を構築可能な変速装置と
を備えた車両を制御する装置であって、
前記回転電機のコースト回生時に前記変速段のダウンシフトがなされるコースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合に、前記コースト回生変速期間における前記ブレーキオフ操作の相対的な発生時期を特定する発生時期特定手段と、
前記特定された発生時期の早遅が、夫々前記回転電機における回生トルクの変化量の大小に対応するように、前記特定された発生時期に応じて前記回転電機を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記特定された発生時期が前記コースト回生変速期間のイナーシャ相開始時点以前である場合における前記変化量を前記変化量の最大値として前記回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキオフ操作に係る操作速度を特定する操作速度特定手段を更に具備し、
前記制御手段は、前記特定された操作速度の高低が夫々前記変化量の大小に対応するように前記回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記車両は、前記回転電機との間で電力を入出力可能な蓄電手段を具備し、
前記制御手段は、前記コースト回生変速期間において前記ブレーキオフ操作が生じた場合に、前記コースト回生変速期間以外の期間において前記ブレーキオフ操作が生じる場合と較べて前記回生トルクの変化を抑制すると共に、前記蓄電手段が前記電力の入力が制限された入力制限状態にある場合に、該入力制限状態に係る入力制限の度合いが大きくなるのに伴って前記回生トルクの抑制の度合いを緩和する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は更に、前記コースト回生変速期間について定められる所定の変速終期において、前記回生トルクを増加させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関に反力トルクを付与可能な反力要素としての前記回転電機とは異なる他の回転電機と、
前記内燃機関、前記回転電機及び前記他の回転電機に夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備え、前記内燃機関の回転速度と前記回転電機の回転速度との比を無段階に変化させることが可能な差動機構と
を具備する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として機能し得る回転電機と車軸との間に変速装置を備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、コーストダウン変速時における出力軸トルクの変動を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された車両用駆動装置の制御装置によれば、コーストダウン変速時におけるイナーシャ相において、モータの回生トルクを低減させることにより出力軸トルクの変動が抑制可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アクセルペダルの全閉操作を伴う惰性減速としてのコースト減速がなされる期間においては、回転電機の回生トルクによる電力回生、所謂コースト回生が実行され得る。このコースト回生は、ドライバの制動操作（端的には、ブレーキペダルの操作）の有無によらず実行され得るが、当該制動操作を、ドライバの積極的な制動意思を反映したものとして扱えば、当該制動操作が有る場合としてのブレーキオン時と、当該制動操作が無い場合としてのブレーキオフ時とでは、回転電機の回生トルクが異なるのが一般的である。
【０００５】
より具体的には、ブレーキオン時の回生トルクは、ブレーキオフ時よりも大きな制動力を付与する必要から、ブレーキオフ時の回生トルクよりも大きく設定されるのが一般的である。尚、回生トルクは負トルクであるから、「大きい」とは、正負の符合まで勘案した絶対的なトルク値としては「小さい」ことを意味する。
【０００６】
従って、コースト回生が実行される期間としてのコースト回生期間においてブレーキオフ操作（ブレーキオン状態からブレーキオフ状態への移行を促す操作であって、端的には、ブレーキペダルから足を離す操作、或いは、ブレーキペダル位置が不感帯領域に入るまで踏力を緩和する操作等を意味する）が生じると、回生トルクは減少、即ちゼロトルクに近付くことになる。
【０００７】
一方、コースト回生期間においては、車両の減速状態に応じて、好適には車速の低下に応じて、入力軸の回転速度を上昇させる側への変速段の切り替え、即ち所謂ダウンシフトが生じ得る。この際、変速段の切り替え（以下、適宜「変速」と称する）前後においては、入力軸の回転速度（一義的に回転電機の回転速度）が、変速前の変速段に対応する同期回転速度から変速後の変速段に対応する同期回転速度へと変化する。
【０００８】
ところで、コースト回生期間に上記ダウンシフトが生じる期間としてのコースト回生変速期間において、上述したブレーキオフ操作が生じることがある。この場合、出力軸のトルクは、上述の回生トルクの減少により上昇する（ゼロトルクに近付く）一方で、回転電機の回転速度を変速後の変速段に対応する同期回転速度まで引き上げる一過程としてのイナーシャ相において、回転電機のイナーシャトルクによって一時的に低下する。ブレーキオフ操作は、ドライバによる人為行為であるから、本来、コースト回生変速期間におけるダウンシフトの進捗とは無関係に生じ得る。従って、このような場合、何らの対策も講じられることがなければ、出力軸のトルクは、ドライバビリティの低下として顕在化し得る程に変動する可能性がある。
【０００９】
ここで特に、上述した、上記特許文献１に開示される装置では、コースト回生変速期間におけるブレーキオフ操作が出力軸のトルク変動に与える影響については一切考慮されていないため、出力軸のトルクの変動に起因するドライバビリティの低下が抑制され難い。即ち、上記特許文献１に開示される装置には、コースト回生変速期間にブレーキオフ操作が生じた場合に、ドライバビリティが低下しかねないという技術的問題点がある。
【００１０】
一方、そのような技術的問題点に対し、コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合に回転電機の回生トルクの変化を抑制する構成を採ることが考えられる。
【００１１】
回生トルクの変化が抑制されれば、変速に起因する出力軸のトルク変化と回生トルクの変化（減少）に起因する出力軸のトルク変化との干渉の度合いが緩和されるため、出力軸のトルク変動を好適に抑制することができる。この際、出力軸のトルク変動を抑制する観点から言えば、回生トルクの変化を抑制するにあたっての抑制の度合いは大きい方がよいことになる。
【００１２】
ところが、コースト回生時の回生トルクは、車両に減速度を与える一種の制動力であるから、この種の制動力を必要としない旨の意思に基づいたドライバのブレーキオフ操作に対し回生トルクの変化を抑制すると、車両の実際の減速度が、要求される減速度よりも大きくなり、減速度抜けの応答性が悪化する。係る減速度抜けの応答性悪化もまた、ドライバビリティを低下させる要因となり得る。この際、減速度抜けの応答性悪化を抑制する観点から言えば、回生トルクの変化を抑制するにあたっての抑制の度合いは小さい方がよいことになる。
【００１３】
このように、出力軸のトルク変動と減速度抜けの応答性悪化とは、各々を抑制するために必要とされる、ブレーキオフ操作時の回生トルクの制御態様が真逆の関係にあり、両者を協調的に抑制するための対策が何ら講じられることがなければ、いずれにせよドライバビリティの低下を抑制することが困難である。即ち、コースト回生変速期間にブレーキオフ操作が生じた場合におけるドライバビリティの低下を真に抑制するためには、出力軸のトルク変動に加えて、減速度抜けの応答性悪化を抑制することが必要となる。
【００１４】
本発明は、係る必要性に鑑みてなされたものであって、回生コースト変速期間にブレーキオフ操作がなされた場合におけるドライバビリティの低下を抑制可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、入力軸との間でトルクの入出力が可能な回転電機と、前記入力軸と車軸に連結された出力軸との間に複数の係合要素を備えて設置され、前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達すると共に、前記複数の係合要素の係合状態に応じて、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との比たる変速比が相互に異なる複数の変速段を構築可能な変速装置とを備えた車両を制御する装置であって、前記回転電機のコースト回生時に前記変速段のダウンシフトがなされるコースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合に、前記コースト回生変速期間における前記ブレーキオフ操作の相対的な発生時期を特定する発生時期特定手段と、前記特定された発生時期の早遅が、夫々前記回転電機における回生トルクの変化量の大小に対応するように、前記特定された発生時期に応じて前記回転電機を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る回転電機は、例えばモータジェネレータ等の実践的態様を採り得る装置であり、蓄電手段や発電機等の電力供給源から供給される電力（即ち、放電電力）を利用した、入力軸に対するトルクの出力と、入力軸を介したトルクの入力とを可能とする装置である。尚、入力軸が後述の変速装置を介して出力軸に連結される点と、出力軸が車軸に連結される点とに鑑みれば、前者は車軸に対する駆動トルクの供給を意味し、後者は電力回生（発電）を意味する。
【００１７】
本発明に係る変速装置は、入力軸と出力軸との間のトルク伝達経路に、複数対の係合要素（例えば、油圧係合湿式多板型のクラッチ機構やブレーキ機構等）を備えて設置された、例えば、各種ＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission：電子制御式変速装置）等の実践的態様を採り得る有段変速装置である。変速装置は、これら複数対の係合要素夫々の係合状態に応じて、相互に変速比の異なる複数の変速段を構築可能である。
【００１８】
本発明に係る車両は、上記の回転電機と変速装置とを備える限りにおいて、その採り得る実践的態様は多様である。例えば、本発明に係る車両は、その動力源として、上記回転電機としてのモータジェネレータのみを動力源として備える所謂ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）であってもよいし、上記回転電機に加えて他の動力源（例えば、内燃機関）を備えたＨＶ（Hybrid Vehicle：ハイブリッド車両）であってもよい。また、車両が、内燃機関と上記回転電機を含む複数の回転電機とを備えたハイブリッド車両として構成される場合、上記回転電機と異なる回転電機から内燃機関に反力を与える差動機構を備えていてもよい。この場合、この差動機構が一種の電気的ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速装置）として機能してもよい。
【００１９】
本発明に係る車両の制御装置は、このような車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ等の実践的態様を採り得る。尚、これらには必要に応じて更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等が内蔵又は付帯されていてもよい。
【００２０】
本発明に係る車両の制御装置によれば、上述のコースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合に、制御手段により回生トルクの変化量が抑制される。尚、本発明において定義される「回生トルクの変化量」とは、予め設定された或いはその都度適宜定められた有限の期間における変化量及び単位時間当たりの変化量（即ち、変化率或いは変化速度）等を含む、回生トルクの変化の度合いを規定し得る定量的指標を包括する概念である。
【００２１】
ここで特に、この制御手段は、発生時期特定手段により特定された、コースト回生変速期間におけるブレーキオフ操作の相対的な発生時期に応じて、この特定された発生時期の早遅が、夫々回転電機における回生トルクの変化量の大小（即ち、抑制の度合いで言えば小大）に対応するように、回転電機を制御する構成となっている。
【００２２】
発生時期特定手段により特定される「相対的な発生時期」とは、例えば、初期、中期及び終期等のようにコースト回生変速期間が時系列順に複数段階に区分される場合には、これら一の区分であってもよいし、トルク相やイナーシャ相といった、コースト回生変速期間の進捗を表す特定の時間領域と対応付けられたもの（例えば、イナーシャ相以前、或いはイナーシャ相以後等）であってもよいし、コースト回生変速期間の長さを基準として規格化された、より厳密な時間概念であってもよい。
【００２３】
出願人が新規に見出したところによれば、ブレーキオフ操作の係る相対的な発生時期は、減速度抜けの応答性悪化の度合いと、出力軸のトルク変動の度合いとの双方に相関する。特に、減速度抜けの応答性悪化は、係る相対的な発生時期が早い場合に顕在化し易く、出力軸のトルク変動は、逆に、係る相対的な発生時期が遅い場合に顕在化し易いといった性質がある。
【００２４】
例えば、回生トルクの変化量を抑制するにあたっての抑制の度合いが、コースト回生変速期間について一律である場合を考えると、一方で、出力軸のトルク変動抑制に主眼を置いてブレーキオフ操作時の回生トルクの変化量に大きな制限を与えた場合（即ち、変化量小の場合）、顕著には当該相対的な発生時期が早い場合において、減速度抜けの応答性悪化によりドライバビリティが大きく低下する。他方で、減速度抜けの応答性悪化の抑制に主眼を置いてブレーキオフ操作時の回生トルクの変化量に大きな制限を与えない場合（即ち、変化量大の場合）、顕著には当該相対的な発生時期が遅い場合において、出力軸のトルク変動によりドライバビリティが大きく低下する。
【００２５】
ここで、本発明によれば、当該相対的な発生時期の早遅が夫々回生トルクの変化速度の大小に対応するように回転電機が制御される。
【００２６】
従って、例えば、コースト回生変速期間の早期に生じたブレーキオフ操作に対して出力軸のトルク変動が許容される範囲で回生トルクを可及的に減少させ、減速度抜けの応答性を良好に維持することが可能となる。また、例えば、コースト回生変速期間の終期に生じたブレーキオフ操作に対して減速度抜けの応答性が許容される範囲で回生トルクを可及的に維持し、出力軸のトルク変動を良好に抑制することが可能となる。即ち、回生コースト変速期間にブレーキオフ操作がなされた場合におけるドライバビリティの低下を、ブレーキオフ操作のタイミングによらず好適に抑制することが可能となるのである。
【００２７】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記特定された発生時期が前記コースト回生変速期間のイナーシャ相開始時点以前である場合における前記変化量を前記変化量の最大値として前記回転電機を制御する。
【００２８】
この態様によれば、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期が早期である場合として、イナーシャ相開始時点以前にブレーキオフ操作が生じた場合には、回生トルクの変化量が最大とされる。このため、減速度抜けの応答性の悪化が可及的に抑制され、出力軸のトルク変動を招来しない範囲で変速期間を可及的に短縮することが可能となる。
【００２９】
尚、「変化量の最大値」とは、本発明の趣旨に鑑みれば、出力軸のトルク変動が許容される範囲で規定され得る最大値であり、ブレーキオフ操作に対し回生トルクの変化量を抑制する旨の制御手段の基本的要件は当然ながら担保される趣旨である。但し、「許容される」なる概念は、ドライバビリティの低下として知覚されないことを意味するものであって、その基準は、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて定められる性質のものであってよい。
【００３０】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記ブレーキオフ操作に係る操作速度を特定する操作速度特定手段を更に具備し、前記制御手段は、前記特定された操作速度の高低が夫々前記変化量の大小に対応するように前記回転電機を制御する。
【００３１】
ブレーキオフ操作に係る操作速度が低い場合、即ち、感覚的に言えばブレーキペダルが緩慢に離される場合、ドライバは、相対的に見て減速度抜けの応答性を重視していない。反対に、当該操作速度が高い場合、即ち、感覚的に言えばブレーキペダルが急激に離される場合、ドライバは、相対的に見て減速度抜けの応答性を重視している。
【００３２】
この態様によれば、操作速度特定手段により特定されるブレーキオフ操作の操作速度の高低に応じて、回生トルクの変化量が夫々大小に制御される。従って、ドライバがブレーキオフ操作を介して要求する減速度抜けの応答性を、その都度異なるドライバの意思に沿うように確保した上で、出力軸のトルク変動を可及的に抑制することが可能となり、実践上有益である。
【００３３】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、前記回転電機との間で電力を入出力可能な蓄電手段を具備し、前記制御手段は、前記コースト回生変速期間において前記ブレーキオフ操作が生じた場合に、前記コースト回生変速期間以外の期間において前記ブレーキオフ操作が生じる場合と較べて前記回生トルクの変化を抑制すると共に、前記蓄電手段が前記電力の入力が制限された入力制限状態にある場合に、該入力制限状態に係る入力制限の度合いが大きくなるのに伴って前記回生トルクの抑制の度合いを緩和する。
【００３４】
この態様によれば、車両には、例えばリチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリ等の各種蓄電手段が備わっており、回転電機との間で電力を入出力（即ち、充電及び放電）可能に構成されている。尚、電力の入力とは即ち、回転電機の回生電力による充電を意味する。
【００３５】
ここで、この種の蓄電手段は、好適には、そのＳＯＣ（State Of Charge：充電状態及び充電状態を規定する数値的指標を意味する）が予め設定された範囲で変動するように電力収支を管理されるが、その過程で入力制限状態に陥ることがある。入力制限状態とは、電力の入力が制限された状態であり、例えば、充電制限値Ｗｉｎ（単位時間当たりに入力が許可される電力量）が、この種の入力制限状態にない場合の基準値に対し低く設定された状態等を意味する。尚、この種の電力収支の管理がなされないとしても、蓄電手段の蓄電容量に物理的限界がある以上、蓄電手段がこの種の入力制限状態に陥る可能性は排除され難い。
【００３６】
一方、この態様によれば、制御手段は、コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合には、それ以外の期間（好適には、コースト回生時に変速がなされない期間）においてブレーキオフ操作が生じた場合（即ち、出力軸のトルク変動を勘案する必要がない場合）と較べて、回生トルクの変化を抑制している（尚、既に述べたように、本発明に係る車両の制御装置では、好適に、この種の回生トルクの変化抑制措置がなされる）。即ち、ブレーキオフ操作の発生時期に応じた回生トルクの変化量制御は、この抑制された変化の中で行われる構成となっている。
【００３７】
一方、この種の入力制限状態においては、元より電力回生の必要性が高くないため、コースト回生変速期間における回生トルクは、蓄電手段がこの種の入力制限状態にない場合と較べて小さくなる。必然的に、ブレーキオフ操作に対する回生トルクの変化幅もまた小さくなる。このようにブレーキオフ操作に対する回生トルクの変化幅が小さい場合、ブレーキオフ操作の発生に伴い回生トルクをブレーキオフ相当値へ変化させたところで、出力軸のトルク変動が生じ難いため、回生トルクを抑制する必要性が低下する。或いは、このような場合になされる回生トルクの抑制は冗長である。
【００３８】
この態様によれば、蓄電手段が入力制限状態にある場合には、入力制限状態に係る入力制限の度合いが大きくなるのに伴って回生トルクの抑制の度合いが緩和される。例えば、入力制限の度合いが一定以上である場合（入力制限が二値的になされるのであれば、即ち、入力制限が生じた場合と等価である）、この種の回生トルクの抑制が行われない。或いは、入力制限の度合いの大小に応じて多段階又は連続的に、この種の回生トルクの抑制の度合いが小大に制御される。従って、蓄電手段のＳＯＣ管理を制御手段の負荷を緩和することが可能となる。
【００３９】
尚、このような回生トルクの変化抑制の緩和措置と、ブレーキオフ操作の発生時期に応じた回生トルクの変化量制御とは、必ずしも相互に一対一に連動する必要はないが、ブレーキオフ操作の発生時期に応じた回生トルクの変化量制御も、出力軸のトルク変動抑制と相関する、一種の回生トルクの変化抑制措置であるから、元より出力軸のトルク変動が生じ難いこの種の状況においては、同様にその度合いが緩和されてよい。
【００４０】
例えば、蓄電手段がある程度以上の入力制限状態にある場合、ブレーキオフ操作の発生時期は考慮されずともよい。即ち、この場合、好適な一形態としては、回生トルクは、コースト回生時に変速がなされない期間においてブレーキオフ操作が生じた場合と同等に変化し得る。
【００４１】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記制御手段は更に、前記コースト回生変速期間について定められる所定の変速終期において、前記回生トルクを増加させる。
【００４２】
この態様によれば、コースト回生変速期間について定められる所定の変速終期において、回生トルクが一時的に増加するため、当該変速終期において発生し易い物理的衝撃としての所謂同期ショックを緩和させることが可能となる。
【００４３】
尚、ここで定義される「変速終期」とは、回転電機の回転速度が変速後の変速段に対応する同期回転速度に到達する時点に相前後する期間であって、特に同期ショックの発生に対応付けられた期間を意味し、例えば、回転電機の回転速度が、同期ショックが生じる又は生じ得るもの等として規定された基準値以上となる期間であってもよいし、より簡易には、変速開始から所定時間が経過した時点以降の期間であってもよい。
【００４４】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、内燃機関と、前記内燃機関に反力トルクを付与可能な反力要素としての前記回転電機とは異なる他の回転電機と、前記内燃機関、前記回転電機及び前記他の回転電機に夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備え、前記内燃機関の回転速度と前記回転電機の回転速度との比を無段階に変化させることが可能な差動機構とを具備する。
【００４５】
この態様によれば、車両は、所謂ハイブリッド車両の一例を構成することとなり、差動機構による無段変速機能により、内燃機関を、例えば燃料消費率が最小となる最適燃費動作線に沿って駆動すること等が可能となるため、本発明に係る車両の制御装置に係る実践上の利益とあいまって、車両全体のエネルギ効率が良好に担保され得る。尚、無段変速機能に係る「回転電機の回転速度」とは、変速装置の入力回転速度と一義的であるが、変速装置の入力軸と回転電機の出力軸とが直結されている必要はなく、両者の間に回転電機の回転速度を適宜減速可能な減速機構が介在していてもよい。
【００４６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置におけるＥＣＴの各係合要素の係合状態と変速段との関係を例示する係合表である。
【図４】図２のハイブリッド駆動装置における動力分割機構の一動作状態を例示する動作共線図である。
【図５】図２のハイブリッド駆動装置の一動作状態を例示する動作共線図である。
【図６】図１のハイブリッド車両においてＥＣＵにより実行されるドライバビリティ補償制御のフローチャートである。
【図７】図２のハイブリッド駆動装置におけるＥＣＴの変速条件を規定する変速マップの模式図である。
【図８】図６のドライバビリティ補償制御の効果に係り、回生トルク変化率βが選択された場合のＥＣＴ各部の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。
【図９】図６のドライバビリティ補償制御の効果に係り、回生トルク変化率αが選択された場合のＥＣＴ各部の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４９】
図１において、ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ１００、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３、車速センサ１４、ブレーキペダルセンサ１５、シフト位置センサ１６及びＳＯＣセンサ１７並びにハイブリッド駆動装置１０を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。
【００５０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するドライバビリティ補償制御を実行可能に構成されている。尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「発生時期特定手段」、「制御手段」及び「操作速度特定手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００５１】
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１の車軸たる左車軸ＳＦＬ（左前輪ＦＬに対応）及び右車軸ＳＦＲ（右前輪ＦＲに対応）に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両１を駆動する、ハイブリッド車両１のパワートレインユニットである。ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成については後述する。尚、各車軸は、最終減速機構としてのデファレンシャルＤ／Ｇを介してハイブリッド駆動装置１０の動力出力軸である出力軸７００に連結されている。
【００５２】
ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給することが可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００５３】
バッテリ１２は、複数のリチウムイオン電池セルを直列接続した構成を有し、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な電池ユニットである。尚、バッテリ１２は、本発明に係る回転電機に対し電力を供給可能な蓄電手段の一例に過ぎず、例えば、ハイブリッド車両１は、バッテリ１２に代えて、ニッケル水素電池を構成要素とする電池ユニットを搭載していてもよい。或いは、例えば電気二重層キャパシタ等の各種キャパシタ装置を搭載していてもよい。
【００５４】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５５】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖｈを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖｈは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５６】
ブレーキペダルセンサ１５は、ハイブリッド車両１の各車輪に対し個別に制動力を付与可能なＥＣＢ（Electronic Controlled Braking system：電子制御式制動装置）の作動、或いはモータジェネレータＭＧ２を利用した回生制動の作動を促す運転者の制動操作量を検出可能に構成されたセンサである。この制動操作は、不図示のブレーキペダルを介して与えられる構成となっており、ブレーキペダルセンサ１５は、このブレーキペダルの踏下量を係る制動操作量として検出する構成となっている。ブレーキペダルセンサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された踏下量Ｔｂは、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５７】
シフト位置センサ１６は、後述するＥＣＴ４００の動作モードを規定するシフト位置を検出可能に構成されたセンサである。シフト位置センサ１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたシフト位置は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５８】
ＳＯＣセンサ１７は、バッテリ１２のＳＯＣ（State Of Charge：充電状態）を検出可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたバッテリ１２のＳＯＣは、ＥＣＵ１００により適宜参照される構成となっている。尚、本実施形態では、「ＳＯＣ」なる文言を、バッテリ１２の充電状態を表す定量的指標値としても使用することとする。
【００５９】
次に、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００６０】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、機関出力軸ＳＦＴｅｇ、ＥＣＴ４００、駆動軸５００、入力軸６００及び出力軸７００を備える。
【００６１】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１の一動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるＶ型６気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅは、不図示のクランク軸を介してハイブリッド駆動装置１０の機関入力軸ＳＦＴｅｇに連結されている。尚、エンジン２００は、本発明に係る内燃機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る内燃機関の実践的態様としては、エンジン２００に限らず、公知の各種エンジンを採用可能である。
【００６２】
モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機であり、本発明に係る「他の回転電機」の一例である。
【００６３】
モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１よりも体格の大きい、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。
【００６４】
尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、無論他の構成を有していてもよい。
【００６５】
動力分割機構３００は、本発明に係る「差動機構」の一例たる遊星歯車機構である。
【００６６】
動力分割機構３００は、中心部に設けられた、本発明に係る「回転要素」の一例たるサンギアＳｇ０と、サンギアＳｇ０の外周に同心円状に設けられた、本発明に係る「回転要素」の他の一例たるリングギアＲｇ０と、サンギアＳｇ０とリングギアＲｇ０との間に配置されてサンギアＳｇ０の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する、本発明に係る「回転要素」の更に他の一例たるキャリアＣｒ０とを備える。
【００６７】
サンギアＳｇ０は、モータジェネレータＭＧ１のロータに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度はＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１と等価である。
【００６８】
一方、リングギアＲｇ０は、駆動軸５００に連結されており、この駆動軸５００は、モータジェネレータＭＧ２のロータに、その回転軸を共有する形で連結されている。従って、ＭＧ２は、駆動軸５００との間でトルクの入出力が可能である。尚、駆動軸５００を介してトルクが入力された場合、モータジェネレータＭＧ２は、負トルクたる回生トルクを出力することによって、その入力トルクを回収し、電力回生、即ち発電を行うことが可能である。
【００６９】
また、この駆動軸５００は、ＥＣＴ４００の動力入力軸たる入力軸６００に接続されている。従って、モータジェネレータＭＧ２から、その出力トルクたるＭＧ２トルクＴｍｇ２が駆動軸５００に対し供給された場合、この供給されたＭＧ２トルクＴｍｇ２は、ハイブリッド駆動装置１０の出力軸トルクＴｏｕｔの少なくとも一部として利用される。ハイブリッド車両１は、このＭＧ２トルクＴｍｇ２のみによって所謂ＥＶ走行を行うことも、このＭＧ２トルクＴｍｇ２をエンジントルクＴｅの不足分をアシストするアシストトルクとして利用して所謂ＨＶ走行を行うことも可能である。
【００７０】
他方、キャリアＣｒ０は、エンジン２００のクランク軸に連結された機関入力軸ＳＦＴｅｇと連結されている。キャリアＣｒ０の回転速度は、エンジン２００の機関回転速度ＮＥと等価である。
【００７１】
ＥＣＴ４００は、複数対の係合要素を含む係合装置を複数備え、各係合装置の係合状態に応じて変速比γの異なる複数の変速段を構築可能に構成された、本発明に係る「変速装置」の一例たる電子制御式変速装置である。
【００７２】
尚、変速比γとは、入力軸６００の回転速度たる入力軸回転速度Ｎｉｎと出力軸７００の回転速度たる出力軸回転速度Ｎｏｕｔとの比（γ＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕt）である。先に述べたように、入力軸６００は、動力分割機構３００の動力出力軸たる駆動軸５００に接続されているから、入力軸回転速度Ｎｉｎは、駆動軸５００の回転速度、即ち、モータジェネレータＭＧ２の回転速度たるＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２ｇ２と等価である。また、同様に入力軸６００に作用するトルクである入力軸トルクＴｉｎは、駆動軸５００に作用するトルクと等価である。
【００７３】
ＥＣＴ４００は、二種類の差動機構を組み合わせて得られる複合型プラネタリギアユニットと、ＣＬ１、ＣＬ２及びＣＬ３の各湿式多板型クラッチ機構と、ワンウェイクラッチＦ１と、ＢＲ１及びＢＲ２の各湿式多板型ブレーキ機構とから構成されている。このうち、係合装置たる各湿式多板型クラッチ機構、ワンウェイクラッチＦ１及び各湿式多板型ブレーキ機構は、各々における一対の（尚、一対とは言っても、係合要素は二個に限定されない）係合要素同士が、不図示の油圧アクチュエータ（不図示）の作用により、締結状態と解放状態との間で係合状態を選択的に切り替え可能に構成されている。
【００７４】
ここで、これらクラッチ機構及びブレーキ機構の係合力を規定する油圧を制御する油圧アクチュエータは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００は、油圧アクチュエータの動作制御を介して、ＥＣＴ４００の変速段を自由に切り替えることができる構成となっている。ＥＣＴ４００による変速の詳細については後述する。
【００７５】
ＥＣＴ４００において、入力軸６００は、クラッチＣＬ１、ＣＬ２及びＣＬ３の夫々における一方の係合要素（即ち、クラッチ板である）に固定されている。
【００７６】
一方、クラッチＣＬ１の他方の係合要素（これもまたクラッチ板である）は、差動機構を構成する一方のプラネタリギアユニット（図右側のプラネタリギアユニットであり、これ以降、適宜「第２差動機構」と称する）の一回転要素であるサンギアＳｇ２に連結されている。また、クラッチＣＬ２の他方の係合要素は、差動機構を構成する他方のプラネタリギアユニット（図左側のプラネタリギアユニットであり、これ以降、適宜「第１差動機構」と称する）の一回転要素であるキャリアＣｒ１に連結されている。更に、クラッチＣＬ３の他方の係合要素は、第１差動機構の他の回転要素であるサンギアＳｇ１と、ブレーキＢＲ１の一方の係合要素とに連結されている。尚、ブレーキＢＲ１の他方の係合要素は、固定要素である。
【００７７】
ブレーキＢＲ２は、一方の係合要素が、第２差動機構のリングギアＲｇ２と第１差動機構のキャリアＣｒ１とに連結されており、他方の係合要素が固定要素となっている。
【００７８】
ワンウェイクラッチＦ１は、正回転方向の動力のみ伝達し、負回転方向の動力に対しては空転する一方向クラッチである。ワンウェイクラッチＦ１の一方の係合要素は、第１差動機構のキャリアＣｒ１に連結されている。
【００７９】
第１差動機構は、サンギアＳｇ１と、サンギアＳｇ１の外周に同心円状に設けられたリングギアＲｇ１と、サンギアＳｇ１とリングギアＲｇ１との間に配置されてサンギアＳｇ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアＣｒ１とを備えた、シングルピニオン型のプラネタリギアユニットである。
【００８０】
第２差動機構は、サンギアＳｇ２と、サンギアＳｇ２の外周に同心円状に設けられたリングギアＲｇ２と、サンギアＳｇ２とリングギアＲｇ２との間に配置されてサンギアＳｇ２の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアＣｒ２とを備えた、シングルピニオン型のプラネタリギアユニットである。
【００８１】
第１及び第２差動機構は、第１差動機構のキャリアＣｒ１が第２差動機構のリングギアＲｇ２に連結され、また第２差動機構のキャリアＣｒ２が第２差動機構のリングギアＲｇ１に連結されることによって、複合型プラネタリギアユニットを構成している。また第２差動機構のキャリアＣｒ２は、ＥＣＴ４００の出力軸たる出力軸７００に連結されている。
【００８２】
このような構成において、ＥＣＴ４００は、各係合装置の係合状態を切り替えることにより、変速段として変速比γ１（例えばγ１＝３．２程度）の１速段、変速比γ２例えばγ２＝１．７程度）の２速段、変速比γ３（例えばγ３＝１．０程度）の３速段及び変速比γ４（例えばγ４＝０．６７程度）の４速段（即ち、オーバードライブ段である）の合計四種類の前進用変速段を構築することが可能である。
【００８３】
尚、ＥＣＴ４００には動作モードが各種設定されており、不図示のシフトレバーを介して運転者により一の動作モードが選択される構成となっている。ここで、動作モードには、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」及び「１」の各シフトレンジ（シフト位置）が対応しており、例えば、Ｄレンジが選択されている場合、ＥＣＵ１００は、上記４種類の変速段のうちその時点のハイブリッド車両１の運転条件に最適な一の変速段を選択し、適宜変速段を切り替えつつハイブリッド車両１を走行させる構成となっている。尚、各シフトレンジに対応するＥＣＴ４００の動作モードについては、公知であり、説明の煩雑化を防ぐ目的から、ここでは、その詳細については触れないこととする。
【００８４】
ここで、図３を参照し、ＥＣＴ４００の各係合装置の係合状態と構築される変速段との関係について説明する。ここに、図３は、ＥＣＴ４００における係合装置の係合状態と変速段との関係を例示する表である。
【００８５】
図３において、「○」は締結状態を、無印は解放状態を意味し、「◎」は、電気的無段変速状態を作り出す際には解放状態、固定段走行を行う場合には締結状態を採ることを意味する。
【００８６】
図３において、前進用変速段についてのみ簡略的に説明すると、クラッチＣＬ１は低速用クラッチ、クラッチＣＬ２が高速用のクラッチとなっている。クラッチＣＬ１が締結状態を採り、クラッチＣＬ２が解放状態を採ると、変速段は相対的に変速比の大きい低速用変速段たる１速段又は２速段となる。この際、ブレーキＢＲ１を解放状態とすれば１速段、締結状態とすれば２速段となる。
【００８７】
一方、クラッチＣＬ１を解放状態とし、クラッチＣＬ２を締結状態とすると共にブレーキＢＲ２を締結状態とすると、変速段は相対的に変速比の小さい高速用の４速段となる。
【００８８】
また、クラッチＣＬ１及びクラッチＣＬ２を両方締結状態とすると、第１差動機構のキャリアＣｒ１に連結された第２差動機構のリングギアＲｇ２の回転速度と、第２差動機構のサンギアＳｇ２の回転速度とが、共に入力軸回転速度Ｎｉｎで等しくなる。第１及び第２差動機構は、各々を構成する回転要素のうち２要素の回転速度が定まれた残余の回転速度が決定される回転二自由度の差動機構であるから、リングギアＲｇ２の回転速度とサンギアＳｇ２の回転速度とが一致すると、必然的にキャリアＣｒ２の回転速度もこれらと一致する。その結果、キャリアＣｒ２の回転速度と等価な出力軸回転速度Ｎｏｕtが、入力軸回転速度Ｎｉｎと等しくなり、変速比γ３（≒１）の三速段が構築される。
【００８９】
尚、ＥＣＴ４００を構成する各回転要素のギア比は、得ようとする変速段の変速比に応じて適宜変更される性質のものであり、本発明の本質部分から外れるため、本実施形態においては、その詳細な値については触れないこととする。但し、各変速段の変速比については、上述の如くに例示されており、図２の構成において、各変速段の変速比を実現するための各回転要素のギア比は、自ずと明らかであろう。
【００９０】
図２に戻り、ハイブリッド駆動装置１０は、レゾルバＲＶ１、ＲＶ２及びＲＶ３を備える。
【００９１】
レゾルバＲＶ１は、ＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバＲＶ１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１は、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００９２】
レゾルバＲＶ２は、ＭＧ２の回転速度たるＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２ｇ２を検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバＲＶ２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２ｇ２は、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。尚、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２ｇ２は、既に述べたように、ＥＣＴ４００の入力軸回転速度Ｎｉｎと等価である。
【００９３】
レゾルバＲＶ３は、出力軸７００の回転速度たる出力軸回転速度Ｎｏｕｔを検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバＲＶ３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された出力軸回転速度Ｎｏｕｔは、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
＜実施形態の動作＞
＜動力分割機構３００による無段変速機能＞
動力分割機構３００は、上述した構成の下で、エンジン２００から機関出力軸ＳＦＴｅｇに供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣｒ０によってサンギアＳｇ０及びリングギアＲｇ０に所定の比率（各ギア相互間のギア比に応じた比率）で分配し、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能である。この際、動力分割機構３００の動作を分かり易くするため、リングギアＲｇ０の歯数に対するサンギアＳｇ０の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン２００からキャリアＣｒ０に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合に、サンギアＳｇ０に作用するトルクＴｅｓは下記（１）式により、また駆動軸５００に現れるエンジン直達トルクＴｅｒは下記（２）式により、夫々表される。
【００９４】
Ｔｅｓ＝−Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅｒ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）・・・（２）
ここで、図４を参照し、動力分割機構３００による電気的無段変速機能について説明する。ここに、図４は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態を例示する動作共線図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９５】
図４において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にモータジェネレータＭＧ１（一義的にサンギアＳｇ０）、エンジン２００（一義的にキャリアＣｒ０）及びモータジェネレータＭＧ２（一義的にリングギアＲｇ０）が表されている。
【００９６】
ここで、先に述べたＥＣＴ４００の各差動機構と同様、動力分割機構３００は、相互に差動関係にある複数の回転要素により構成された回転二自由度のプラネタリギアユニットであり、サンギアＳｇ０、キャリアＣｒ０及びリングギアＲｇ０のうち二要素の回転速度が定まった場合に、残余の一回転要素の回転速度が必然的に定まる構成となっている。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表すことができる。
【００９７】
図４において、駆動軸５００及び入力軸６００と一義的な回転関係にあるモータジェネレータＭＧ２の動作点が、図示動作点ｍ１であるとする。この場合、モータジェネレータＭＧ１の動作点が図示動作点ｍ２であれば、残余の一回転要素たるキャリアＣｒ０に連結されたエンジン２００の動作点は、動作点ｍ３となる。ここで、例えば、分かり易く駆動軸５００の回転速度たる入力軸回転速度Ｎｉｎが維持された状態でモータジェネレータＭＧ１の動作点を図示動作点ｍ４及び図示動作点ｍ５に変化させれば、エンジン２００の動作点は、夫々図示動作点ｍ６及び図示動作点ｍ７へと変化する。
【００９８】
即ち、この場合、モータジェネレータＭＧ１を回転速度制御機構として機能させることによって、エンジン２００を所望の動作点で動作させることが可能となる。このように、動力分割機構３００は、ハイブリッド駆動装置１０において電気的無段変速機能を実現する部分となっており、本発明に係る「差動機構」の一例を構成している。
【００９９】
尚、このような電気的無段変速機能の下では、エンジン２００の動作点（この場合の動作点とは、機関回転速度ＮＥとエンジントルクＴｅとの組み合わせによって規定されるエンジン２００の一動作条件を意味する）は、基本的にエンジン２００の燃料消費率が最小となる最適燃費動作点に制御される。
【０１００】
＜ＥＣＴ４００による有段変速機能＞
次に、図５を参照し、ＥＣＴ４００による有段変速機能について説明する。ここに、図５は、ハイブリッド駆動装置１０の他の動作状態を例示する動作共線図である。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０１】
図５において、左側は図２に例示した動力分割機構３００の動作に係る動作共線図であり、右側はＥＣＴ４００の動作に係る動作共線図である。
【０１０２】
図５において、動力分割機構３００の動作状態が、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１＝０且つＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２ｇ２＝Ａに対応する一動作共線Ｌ＿ＰＧ１によって表される状況であるとする。ＥＣＴ４００の変速作用によれば、この動力分割機構３００の一動作状態に対し、変速段の数だけ異なる動作共線を描くことができる。
【０１０３】
例えば、変速段として１速段が選択されている場合、クラッチＣＬ１の作用によってサンギアＳｇ２とリングギアＲｇ０とが固定されるため、図示破線で示されるように、サンギアＳｇ２の回転速度は、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２と等しくなる。一方、１速段においては、ワンウェイクラッチＦ１の作用によってキャリアＣｒ１の回転速度がゼロ回転に固定される。従って、１速段における動作共線は、図示Ｌ＿ＥＣＴ１となる。既に述べたように、１速段の変速比γ１は１より大きいから、１速段が選択されている状況において、出力軸回転速度Ｎｏｕｔは、入力軸回転速度Ｎｉｎよりも低くなる。
【０１０４】
また、変速段として２速段が選択された場合、クラッチＣＬ１の作用によってサンギアＳｇ２とリングギアＲｇ０とが固定されるため、図示破線で示されるように、サンギアＳｇ２の回転速度は、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２と等しくなる。一方、２速段においては、ブレーキＢＲ１の作用によってサンギアＳｇ１の回転速度がゼロ回転に固定される。従って、２速段における動作共線は、図示Ｌ＿ＥＣＴ２となる。既に述べたように、２速段の変速比γ２は１より大きくγ１より小さいから、２速段が選択されている状況において、出力軸回転速度Ｎｏｕｔは、入力軸回転速度Ｎｉｎよりも低くなり、且つ１速段選択時の回転速度よりも高くなる。
【０１０５】
また、変速段として３速段が選択された場合、クラッチＣＬ１の作用によってサンギアＳｇ２とリングギアＲｇ０とが固定されるため、図示破線で示されるように、サンギアＳｇ２の回転速度は、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２と等しくなる。一方、３速段においては、クラッチＣＬ２の作用によってキャリアＣｒ１（即ち、リングギアＲｇ２）もまたリングギアＲｇ０と固定される。従って、３速段における動作共線は、図示Ｌ＿ＥＣＴ３となる。即ち、入力軸回転速度Ｎｉｎは出力回転速度Ｎｏｕと等しくなり、既に述べたように変速比γ３＝１の３速段が構築されるのである。
【０１０６】
更に、変速段として４速段が選択された場合、クラッチＣＬ２の作用によってキャリアＣｒ１（即ち、リングギアＲｇ２）とリングギアＲｇ０とが固定されるため、リングギアＲｇ２の回転速度は、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２と等しくなる。一方、４速段においては、ブレーキＢＲ１の作用によってサンギアＳｇ１の回転速度がゼロ回転に固定される。従って、４速段における動作共線は、図示Ｌ＿ＥＣＴ４となる。既に述べたように、４速段の変速比γ４は１より小さいから、４速段が選択されている状況において、出力軸回転速度Ｎｏｕｔは、入力軸回転速度Ｎｉｎよりも高くなり、所謂オーバードライブ状態が実現される。
【０１０７】
動力分割機構３００の電気的な伝達効率ηｅは、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１＝０である場合に最大となる。従って、動力分割機構３００は、理想的には、Ｎｍｇ１＝０の状態で駆動されるのが望ましい。ここで、ＥＣＴ４００の作用によれば、上述のように、動力分割機構３００の一動作状態に対して、出力軸回転速度Ｎｏｕｔを４段階に変化させることができる。従って、ＥＣＴ４００によれば、電気的な伝達効率ηｅを最大とし得る動作点でエンジン２００を動作させる機会を増やすことが可能となり、ハイブリッド駆動装置１０全体としてのシステム伝達効率ηｓｙｓを良好に維持することができる。尚、実践的運用面においては、システム伝達効率ηｓｙｓは、電気的な伝達効率ηｅと機械的伝達効率ηｔとの積に相当し、ＥＣＴ４００のように、複数の係合要素を備える構成においては、これらによる機械的伝達効率の低下が、電気的伝達効率の増加によるシステム伝達効率の向上を妨げ得る。従って、ＥＣＴ４００による効果は、比較的大容量のエンジンを動力源として備えるハイブリッド駆動装置において顕著に奏される。
【０１０８】
＜ドライバビリティ補償制御の詳細＞
ハイブリッド車両１では、コースト回生変速中におけるドライバビリティの低下を抑制するために、ＥＣＵ１００によりドライバビリティ補償制御が実行される。ここで、図６を参照し、ドライバビリティ補償制御の詳細について説明する。ここに、図６は、ドライバビリティ補償制御のフローチャートである。
【０１０９】
図６において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１がコースト回生中であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。
【０１１０】
ここで、「コースト回生」とは、コーストダウン（即ち、惰性減速）走行中になされる電力回生を意味する。ハイブリッド車両１においては、コーストダウン走行中に、モータジェネレータＭＧ２による電力回生が行われる。即ち、モータジェネレータＭＧ２から、ＭＧ２トルクＴｍｇ２として負トルクたる回生トルクを出力し、車軸、出力軸７００、入力軸６００及び駆動軸５００を介して入力される駆動輪の運動エネルギの一部を電力として回生する発電が行われる。この回生トルクは、その大小がハイブリッド車両１の減速度の大小に夫々対応する一種の制動力であり、コーストダウン走行中においては、この電力回生による所謂回生制動が実現される。コースト回生とは、この回生制動と意味合い的には等価である。
【０１１１】
一方、上述したように回生トルクは一種の制動力として機能するから、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂが基準値よりも大きいブレーキオン時において、回生トルクは、ドライバの制動意思を反映するブレーキペダルの踏下量Ｔｂの大小に応じて夫々連続的に又は段階的に大小に制御され、ドライバに違和感を与えない回生制動が実現される構成となっている。尚、本実施形態において、踏下量Ｔｂに係る「基準値」は、ゼロ又はゼロ近傍の不感帯領域（減速要求とみなされない領域であり、ドライバの感覚としては、ブレーキペダルから足を離しているのと変わらない領域）を規定する値に設定されている。他方で、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂが上記基準値以下であるブレーキオフ時において、回生トルクは、ドライバに積極的な制動意思が無いことを勘案して、エンジンブレーキ相当の比較的小さい制動力が得られるようにゼロトルク付近の値に設定される。
【０１１２】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１が走行中であり、且つアクセル開度センサ１３により検出されるアクセル開度Ｔａが基準値以下である場合に、コースト回生中であると判別する。尚、アクセル開度Ｔａに係る「基準値」とは、ゼロ又はゼロ近傍の不感帯領域（駆動要求とみなされない領域であり、ドライバの感覚としては、アクセルペダルから足を離しているのと変わらない領域）を規定する値に設定されている。但し、コースト回生中であるか否かに係る判別要件は、ここに例示されたものに限定されない。ハイブリッド車両１がコースト回生中でない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１を繰り返し実行する。即ち、処理は実質的に待機状態に制御される。
【０１１３】
ハイブリッド車両１がコースト回生中である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＣＴ４００がダウンシフト中であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【０１１４】
ＥＣＴ４００における変速は、変速比が小さくなる側の変速たるアップシフトも、変速比が大きくなる側の変速たるダウンシフトも、予め設定された変速マップに基づいて実行される。ここで、図７を参照し、ＥＣＴ４００の変速条件について説明する。ここに、図７は、ＥＣＴ４００の変速条件を規定する変速マップの模式図である。
【０１１５】
図７において、縦軸及び横軸には、夫々出力軸トルクＴｏｕｔ及び車速Ｖｈが表されている。係るマップ中において、ＥＣＴ４００の変速条件は、図示する２１ダウン変速線Ｌ＿２1、１２アップ変速線Ｌ＿１２、３２ダウン変速線Ｌ＿３２、２３アップ変速線Ｌ＿２３、４３ダウン変速線Ｌ＿４３及び３４アップ変速線Ｌ＿３４によって規定される。より具体的には、その時点のハイブリッド車両１の運転条件が、アップシフトについては各アップ変速線を跨ぐ際に、ダウンシフトについては各ダウンシフト変速線を跨ぐ際に、各変速線によって規定される変速が実現される。
【０１１６】
例えば、ハイブリッド車両１の運転条件が、３２ダウン変速線の右側の運転領域から３２ダウン変速線を跨ぐ場合、ＥＣＵ１００は、ＥＣＴ４００を制御して、３速段から２速段への変速（ダウンシフト）を実行する。或いは、例えば、ハイブリッド車両１の運転条件が、１２アップ変速線の左側の運転領域から１２アップ変速線を跨ぐ場合、ＥＣＵ１００は、ＥＣＴ４００を制御して、１速段から２速段への変速（アップシフト）を実行する。ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図７に例示される変速マップを数値的に規定してなる変速マップが格納されており、ＥＣＵ１００は、ドライバビリティ補償制御と並列的に別途実行される変速制御において、必要に応じて適宜変速を実行する構成となっている。
【０１１７】
図６に戻り、ＥＣＴ４００がダウンシフト中でない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。
【０１１８】
一方、ＥＣＴ４００がダウンシフト中である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ブレーキオフ操作が生じたか否かを判別する（ステップＳ１０３）。この際、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルセンサ１５により検出されるブレーキペダルの踏下量Ｔｂが上述の基準値よりも大きい領域から当該基準値以下の領域まで減少した場合、即ち、ブレーキペダルの踏下状態が、ブレーキオン状態からブレーキオフ状態に切り替わった場合に、ブレーキオフ操作が生じたと判別する。尚、ステップＳ１０２における「ＹＥＳ」側への分岐時点からダウンシフト完了時点までの時間領域は、本発明に係る「コースト回生変速期間」の一例であり、これ以降適宜、「コースト回生変速期間」なる文言を用いてこの期間を表すこととする。
【０１１９】
ブレーキオフ操作が生じていない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、即ち、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂが基準値以下であるブレーキオフ状態又はブレーキペダルの踏下量Ｔｂが基準値よりも大きいブレーキオン状態が継続したままコースト回生ダウンシフトがなされている場合、ＥＣＵ１００は、ダウンシフトが完了したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
【０１２０】
ダウンシフトが完了したか否かは、ＥＣＴ４００の入力軸回転速度Ｎｉｎ（即ち、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２）に基づいて判別される。即ち、入力軸回転速度Ｎｉｎが、変速前の変速段に対応する同期回転速度から変速後の変速段に対応する同期回転速度に変化した場合に、ダウンシフトが完了したものと判別される。尚、変速後の変速段に対応する同期回転速度は、変速後の変速段に係る変速比γと、ＥＣＴ４００の出力軸回転速度Ｎｏｕｔとに基づいて算出可能である。ダウンシフトが完了していない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０３に戻し、ブレーキオフ操作が生じたか否かの判別を繰り返す。即ち、コースト回生変速期間中は、一定の周期でブレーキオフ操作の発生の有無が判別される。
【０１２１】
コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じないまま、即ち、ブレーキオフ状態又はブレーキオン状態が継続したままダウンシフトが完了した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。
【０１２２】
一方、コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、当該ブレーキオフ操作が、ＥＣＴ４００の変速期間におけるイナーシャ相の開始時点よりも以前に生じたものであるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５に係る判別処理は、「コースト回生変速期間におけるブレーキオフ操作の相対的な発生時期」を特定する、本発明に係る「発生時期特定手段」の動作の一例である。
【０１２３】
ここで、「イナーシャ相」とは、ＥＣＴ４００を構成する係合装置のうち、変速前の変速段において解放状態にあり且つ変速後の変速段において締結状態を採る係合装置（以下、適宜「変速後係合装置」とする）が係合油圧の制御により締結状態に徐々に移行し、且つ変速前の変速段において締結状態にあり且つ変速後の変速段において解放状態を採る係合装置（以下、適宜「変速前係合装置」とする）が、係合油圧の制御により解放状態に移行する過程において、実際にＥＣＴ４００の入力軸回転速度Ｎｉｎが変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度へと上昇する期間を意味する。
【０１２４】
先に述べたように、ブレーキオン時とブレーキオフ時とでは、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクは異なる。従って、ブレーキオフ操作が生じた場合、回生トルクは、ブレーキオフ時の回生トルク（先述したように、ゼロトルク付近の比較的小さいトルク値である）を目標値として減少制御される。ここで、本実施形態では、この回生トルクの変化率（単位時間当たりの減少量）たる回生トルク変化率（即ち、本発明に係る「回生トルクの変化量」の一例である）が、ブレーキオフ操作がイナーシャ相開始前に生じたか否かに応じて二値的に切り替えられる。
【０１２５】
即ち、ＥＣＵ１００は、コースト回生変速期間においてイナーシャ相開始前にブレーキオフ操作が生じた場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、回生トルク変化率をβに設定し（ステップＳ１０６）、イナーシャ相開始後にブレーキオフ操作が生じた場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、回生トルク変化率をα（α＜β）に設定する（ステップＳ１０７）。回生トルク変化率が設定されると、処理はステップＳ１０８に移行される。
【０１２６】
ステップＳ１０８においては、設定された回生トルク変化率に従って、回生トルクが補正される。尚、回生トルク変化率が小さい（ここでは、回生トルク変化率αが選択される場合）とは、回生トルクの変化が相対的にみて抑制されることを意味し、回生トルク変化率が大きい（ここでは、回生トルク変化率βが選択される場合）とは、回生トルクの変化が相対的にみて抑制されないことを意味する。
【０１２７】
但し、回生トルクの変化が相対的に抑制されない旨に対応する回生トルク変化率βも、通常の、コースト回生変速期間にブレーキオフ操作が生じた場合のドライバビリティの低下を抑制する旨の措置が講じられない場合の回生トルク変化率よりは小さい値である。即ち、本実施形態に係るドライバビリティ補償制御においては、コースト回生変速期間中にブレーキオフ操作が生じた場合には、ダウンシフト中でない場合、即ち、単なるコースト回生中にブレーキオフ操作が生じた場合と較べて、いずれにせよ回生トルク変化率が小さく設定される。即ち、回生トルクが抑制される。
【０１２８】
ステップＳ１０８に係る回生トルクの補正は、ＥＣＴ４００のダウンシフトが終了するまで継続され、ＥＣＴ４００のダウンシフトが完了すると、処理はステップＳ１０１に戻される。ドライバビリティ補償制御は、このように実行される。
【０１２９】
＜ドライバビリティ補償制御の効果＞
次に、図８及び図９を参照し、ドライバビリティ補償制御の効果について説明する。ここに、図８は、ドライバビリティ補償制御において回生トルク変化率βが選択された場合の、ＥＣＴ４００各部の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。また、図９は、ドライバビリティ補償制御において回生トルク変化率αが選択された場合の、ＥＣＴ４００の各部の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。尚、これらの図において相互に重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。また、図８及び図９は、夫々３速段から２速段への変速がなされる場合を示したものである。
【０１３０】
図８において、縦軸は、上段から順に、ＥＣＴ４００の入力軸回転速度Ｎｉｎ、ＥＣＴ４００の入力軸トルクＴｉｎ、出力軸トルクＴｏｕｔ、ブレーキフラグＦ_ｂｒｋ及びＥＣＴ４００における上述の変速前係合装置及び変速後係合装置の各係合油圧Ｐｅｃｔが表されており、横軸は時刻で統一されている。尚、ブレーキフラグＦ＿ｂｒｋは、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂが上記基準値よりも大きい場合（即ち、ブレーキオン時）に「１」に、上記基準値以下である場合（即ち、ブレーキオフ時）に「０」に設定されるフラグであり、ＥＣＵ１００がブレーキペダルセンサ１５のセンサ出力に基づいて設定するフラグである。即ち、図６のステップＳ１０３が「ＯＮ」側に分岐する場合とは、このブレーキフラグＦ＿ｂｒｋが「１」から「０」に変化する場合を意味する。
【０１３１】
図８において、時刻Ｔ１にＥＣＴ４００の変速（ダウンシフト）条件が満たされたとする。この場合、ＥＣＵ１００は、時刻Ｔ１において、変速前係合装置（ここでは、クラッチＣＬ２）の係合油圧を、締結状態維持用の油圧Ｐ０から解放状態維持用のゼロ油圧まで図示破線の如くに低下させ、且つ変速後係合装置（ここでは、ブレーキＢＲ１）の係合油圧を解放状態維持用のゼロ油圧から締結状態維持用の油圧Ｐ０まで図示実線の如くに増加させる。入力軸回転速度Ｎｉｎが変速後の変速段たる２速段に対応する２速同期回転速度Ｎ２まで上昇し、変速が終了した時刻Ｔ５の時点において、ブレーキＢＲ１の係合油圧はＰ０に到達する。
【０１３２】
変速条件が満たされたことに伴い、これら変速に関連する係合装置の各々に対する油圧制御が開始された後に訪れる時刻Ｔ２において、トルク相が開始される。トルク相とは、変速後係合装置（ここでは、ブレーキＢＲ１）の係合油圧Ｐｅｃｔを上昇させることによって、入力軸回転速度Ｎｉｎ（即ち、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２）の回転速度を、２速同期回転速度Ｎ２まで上昇させるためのトルクの移譲がなされる期間を意味する。トルク相を経た時刻Ｔ３において、この変速後係合装置の係合トルクによってモータジェネレータＭＧ２を含むＥＣＴ４００の入力慣性系の回転速度を引き上げる（実際に入力軸回転速度Ｎｉｎが上昇し始める）イナーシャ相が開始される。入力軸回転速度Ｎｉｎが、２速同期回転速度Ｎ２に対し所定の割合にまで達した時刻Ｔ４において、ＥＣＵ１００は、変速終期である旨の判定を行い、イナーシャ相は、当該変速終期判定後の時刻Ｔ５において終了する。
【０１３３】
ここで、イナーシャ相開始時点（時刻Ｔ３）以前の時刻Ｔ２において、ブレーキオフ操作が生じたとする。この場合、ＥＣＵ１００は、ＭＧ２トルクＴｍｇ２（尚、コースト回生中であるから、負トルクたる回生トルクである）の制御を介して、ＥＣＴ４００の入力軸トルクＴｉｎをブレーキオン状態に対応する図示Ｔｒ０からブレーキオフ状態に対応する図示Ｔｒ１まで、図示ＰＲＦ＿Ｔｉｎ１（実線参照）の如くに上昇させる。この入力軸トルクＴｉｎの変化率が上述した回生トルク変化率βに相当する。
【０１３４】
一方、このような入力軸トルクＴｉｎの推移に対して、出力軸トルクＴｏｕｔは、図示ＰＲＦ＿Ｔｏｕｔ１（実線参照）の如くに推移する。即ち、出力軸トルクＴｏｕｔは、入力軸トルクＴｉｎの上昇（回生トルクの減少）に伴って上昇する。イナーシャ相においては、ＥＣＴ４００の入力慣性系のイナーシャによって、入力慣性系の回転上昇に出力軸トルクの一部が消費されるため、出力軸トルクＴｏｕｔが一時的に減少するが、このように回生トルク変化率をβに制限することによって、出力軸トルクＴｏｕｔの上昇が緩慢となるため、イナーシャ相における出力軸トルクＴｏｕｔの一時的な減少に伴うトルク変動が抑制される。
【０１３５】
また、変速後係合装置に係る係合油圧Ｐｅｃｔは、このイナーシャ相に相当する期間において、ブレーキオフ時における変速前係合装置の係合油圧相当値に抑制され、その急激な上昇が防止される。イナーシャ相に係る入力慣性系の回転上昇は、この変速後係合装置の係合油圧Ｐｅｃｔの上昇によって招来されるため、このように係合油圧の上昇を制限して係合装置を一時的に滑らせることによって、イナーシャ相における出力軸７００のトルク変動を抑制することが可能となる。即ち、出力軸７００のトルク変動に伴うドライバビリティの低下が好適に抑制されるのである。
【０１３６】
ここで、ドライバビリティ補償制御のこのような効果を明確にするため、ドライバビリティ補償制御に係る回生トルク変化率の制限がなされない場合（以下、適宜「第１の比較例」とする）について説明する。尚、回生トルク変化率の制限がなされない場合とは、例えば、コースト回生中においてダウンシフトが発生しない場合等を意味する。
【０１３７】
第１の比較例に係る入力軸トルクＴｉｎの時間推移が、図示ＰＲＦ＿Ｔｉｎｃｍｐ１（破線参照）として表される。このように、第１の比較例においては、ブレーキオフ操作が生じた場合に、本実施形態に係る回生トルク変化率βよりも大きい変化率で入力軸トルクＴｉｎが変化する。これは、ドライバがブレーキペダルの解放操作を介して減速度の低下を所望している点に鑑みれば、減速度抜けの応答性を重視する措置として合理的であり、本実施形態に係る効果を過度に強調するものでないことは明白である。
【０１３８】
一方、このように回生トルク変化率に制限が与えられない場合、出力軸トルクＴｏｕｔは、図示ＰＲＦ＿Ｔｏｕｔｃｍｐ１（破線参照）に示されるように、この入力軸トルクＴｉｎの急激な変化に対し、同様に急激に変化する。
【０１３９】
ここで特に、ブレーキオフ操作自体は、ドライバの意思に基づいた人為行為であるから、変速の進捗とは本来的に無関係である。従って、このように回生トルク変化率に制限が与えられない場合には、図示するように、出力軸トルクＴｏｕｔが、一旦上昇した後にイナーシャ相の影響により再度低下するといった事態が低くない頻度で発生する。このようなトルク変動は、ドライバビリティを低下させる大きな要因となる。
【０１４０】
その点、本実施形態に係るドライバビリティ補償制御によれば、コースト回生変速期間においてブレーキオフ操作が生じた場合の入力軸トルクＴｉｎの変化率たる回生トルク変化率がβに制限されるため、制限がなされない場合と較べて、出力軸７００のトルク変化を緩慢とすることができ、トルク変動を抑制することが可能となるのである。
【０１４１】
次に、図９を参照し、ブレーキオフ操作がコースト回生変速期間におけるイナーシャ相開始後に生じた場合について説明する。
【０１４２】
図９において、イナーシャ相開始時刻である時刻Ｔ３よりも後に訪れる時刻Ｔ６に、ブレーキオフ操作が生じたとする。この場合、入力軸トルクＴｉｎは、図示ＰＲＦ＿Ｔｉｎ２（実線参照）に示されるように、このブレーキオフ操作時点から変速終期判定が下される時刻Ｔ４までの期間において、その変化が回生トルク変化率αによって大きく抑制される。ここで、第２の比較例として、この期間における回生トルク変化率が上記βである場合を、図示ＰＲＦ＿Ｔｉｎｃｍｐ２（破線参照）として表すと、その回生トルク変化率の相違は明らかである。
【０１４３】
ここで、第２の比較例として示されるように、イナーシャ相開始後に生じたブレーキオフ操作に対して、回生トルク変化率をβのまま一律に維持すると、変速終期（時刻Ｔ４近傍）においても入力軸トルクＴｉｎが上昇を続けるため、出力軸トルクＴｏｕｔは、図示ＰＲＦ＿Ｔｏｕｔｃｍｐ２（破線参照）に示されるように、変速終期から変速終了までの相応の期間において変動する。即ち、所謂同期ショックと称されるトルク変動が回避され難い。
【０１４４】
また、ブレーキオフ操作に対して、図８と同様にＥＣＴ４００の変速後係合装置の係合油圧を図示破線のように低減しても、油圧応答はトルク応答に対して遅いため、変速終期における入力軸回転速度Ｎｉｎの変化が、図示破線の如くに大きくなる。このような相対的に大きな回転変化もまた、出力軸トルクＴｏｕｔの変動を招く要因となる。このように、イナーシャ相開始以後に生じたブレーキオフ操作に対して出力軸トルクＴｏｕｔの変動を抑制するためには、回生トルク変化率βでは不足である。
【０１４５】
その点、本実施形態によれば、イナーシャ相開始時点以後にブレーキオフ操作が生じた場合には、変速終了時点（時刻Ｔ５）まで出力軸トルクＴｏｕｔが緩慢に変化するように、ブレーキオフ操作発生時点から変速終了時点までの回生トルク変化率がβよりも小さいαに設定され、入力軸トルクＴｉｎの変化が、図示するように大きく抑制される。その結果、変速期間において出力軸トルクＴｏｕｔの変動がドライバビリティを低下させる程に大きくなることはなく、また同期ショックの発生も抑制される。即ち、好適なドライバビリティが担保されるのである。
【０１４６】
ところで、回生トルク変化率は、一方で出力軸トルクＴｏｕｔの変動を抑制する観点からはこのように小さい方がよいが、他方で減速度抜けの応答性を担保する観点からは大きい方がよい。例えば、入力軸トルクＴｉｎの変化を回生トルク変化率αに従って変速終了時点（時刻Ｔ５）まで制限すると、図示するように、入力軸トルクＴｉｎがブレーキオフ状態に対応するトルク値に収束する時刻は、回生トルク変化率としてβが設定された場合と較べて遅くなる。その結果、出力軸トルクＴｏｕｔが本来あるべきブレーキオフ状態のトルク値に収束する時刻もまた、回生トルク変化率としてβが選択された場合と較べて遅くなり、変速終了後においても相応の減速度が残存してしまう。
このような減速度抜けの応答性悪化もまた、ドライバビリティを低下させる要因となり得る。即ち、コースト回生変速期間に生じるブレーキオフ操作に対してハイブリッド車両１のドライバビリティの低下を真に抑制しようとすれば、この種の減速度抜けの応答性低下も考慮する必要がある。
【０１４７】
ここで特に、図９に例示されるように、イナーシャ相開始時点以降に生じたブレーキオフ操作に対しては、回生トルク変化率を極端に小さくしたところで、減速度抜けの遅延時間は、最大でイナーシャ相に相当する時間程度である。従って、回生トルク変化率をαに制限したとしても、減速度抜けの応答性低下がドライバビリティの低下として顕在化することは殆どないが、イナーシャ相開始時点以前においてブレーキオフ操作が生じた場合に回生トルク変化率を過度に小さく（例えば、αに）設定してしまうと、減速度抜けの遅延時間が長大化して、ドライバビリティの低下としてドライバに知覚される可能性が高くなる。即ち、ブレーキオフ操作の相対的な発生タイミングによらず回生トルク変化率をα相当の小さい値に維持することもまた、ドライバビリティの低下抑制の観点からは不十分である。
【０１４８】
このように、回生トルク変化率は、相対的に大きければ減速度抜けの応答性が良好となる反面出力軸のトルク変動を招き、小さければ出力軸のトルク変動を抑制し得る反面減速度抜けの応答性を悪化させる。従って、回生トルク変化率をブレーキオフ操作の相対的な発生時期に関係なく一律にしては、真にドライバビリティを維持することが不可能に近いのである。
【０１４９】
その点、本実施形態に係る回生トルク変化率は、ドライバビリティの低下を招来し得る二要素（減速度抜けの応答性悪化及び出力軸トルクの変動）がドライバビリティへ与える影響の度合いが、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期に応じて相互に反対の挙動を示す点に着眼し、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期に関係なくドライバビリティの低下を好適に抑制することを可能としている。
【０１５０】
より具体的には、減速度抜けの応答性が悪化し易いイナーシャ相開始時点以前の期間においてブレーキオフ操作が生じた場合の回生トルク変化率βは、減速度抜けの応答性を優先して、当該応答性の悪化が生じない範囲で定められる。このような、ブレーキオフ操作がコースト回生変速期間の早期に生じる場合については、回生トルク変化率が出力軸のトルク変動に与える影響は相対的に小さくなるため、減速度抜けの応答性を重視して回生トルク変化率を相対的に大きく設定しても（無論、制限されることに変わりはない）、出力軸のトルク変動を十分に抑制することができるのである。
【０１５１】
一方、出力軸のトルクが変動し易いイナーシャ相開始時点以後の期間においてブレーキオフ操作が生じた場合の回生トルク変化率αは、出力軸トルクＴｏｕｔの変動を優先して、当該トルク変動が生じない範囲で定められる。このような、ブレーキオフ操作がコースト回生変速期間の遅期に生じる場合については、回生トルク変化率が減速度抜けの応答性に与える影響は相対的に小さくなるため、出力軸のトルク変動を重視して回生トルク変化率を相対的に小さく設定しても（極端な場合、ゼロ付近に設定しても）、減速度抜けの応答性を、ドライバビリティの低下として顕在化しない程度に抑制することができるのである。
【０１５２】
即ち、回生トルクの変化が相互に背反する効能を招来し得る二要素について好適な協調が図られ、ブレーキオフ操作の発生時期によらずに、コースト回生変速期間におけるドライバビリティが良好に担保されるのである。
【０１５３】
尚、図示は省略されるが、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、変速終期判定が下された時点から変速終了時点までの期間或いはそれに類する期間において、ＥＣＴ４００の入力軸トルクＴｉｎ、即ち、ＭＧ２トルクＴｍｇ２を減少させてもよい。このようなトルクダウン処理が講じられた場合には、上述した変速終了間際の所謂同期ショックが好適に抑制される。尚、トルクダウン処理の実践的態様は、何ら限定されない。
【０１５４】
尚、本実施形態においては、ブレーキオフ操作の発生時期がイナーシャ相の開始前であるか否かに応じて回生トルク変化率が二値的に切り替えられているが、これは無論、「特定された発生時期の早遅が、夫々回転電機における回生トルクの変化量の大小に対応するように、特定された発生時期に応じて回転電機を制御する」旨の本発明に係る制御手段の動作の一例に過ぎず、制御手段の採り得る実践的態様は、ここに例示されたものに限定されない。
【０１５５】
例えば、制御手段としてのＥＣＵ１００は、イナーシャ相後に生じたブレーキオフ操作を、時系列上で複数段階に区分し、早期側の区分から順次回生トルク変化率を段階的に引き下げてもよい。また、イナーシャ相開始後に対応する回生トルク変化率αは、ゼロ或いはゼロとみなし得る程度に小さい値であってもよい。この場合、イナーシャ相開始後にブレーキオフ操作が生じた場合については、変速終了時点まで回生トルクは実質的に不変となる。
【０１５６】
また、本実施形態においては、コースト回生変速期間におけるブレーキオフ操作の相対的な発生時期のみが回生トルク変化率の決定に影響する構成となっているが、ドライバビリティの低下抑制を図る観点からは、係る相対的な発生時期のみならず、よりドライバの減速要求を反映し得る判断基準を設けてもよい。例えば、ＥＣＵ１００は、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期に加えて、ブレーキオフ操作に係る操作速度を判断材料としてもよい。この操作速度は、ブレーキペダルセンサ１５のセンサ出力たる踏下量Ｔｂを時間変化量として特定され得る。
【０１５７】
ブレーキオフ操作に係る操作速度の高低は、ドライバが要求する減速度抜けの応答性の高低に夫々対応する。その点に鑑みれば、ＥＣＵ１００は、例えばブレーキオフ操作に係る操作速度を二値的又は段階的に区分する等して、操作速度の高低に応じて回生トルク変化率を夫々大小に補正してもよい。このような補正は、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期により決定される基本的な回生トルク変化率（本実施形態では、α及びβ）に対して補正係数を乗じる等の手法でなされてもよい。このようにブレーキオフ操作に係る操作速度を考慮することによって、ドライバビリティの低下をより一層抑制することが可能となる。
【０１５８】
また、本実施形態においては、バッテリ１２の充電制限の有無とは無関係に回生トルク変化率の設定による回生トルクの制限がなされているが、バッテリ１２が充電制限状態にあれば、元よりコースト回生期間における回生トルクは小さくなるから、ブレーキオフ操作時の回生トルクの変化シロも小さく、必然的にブレーキオフ操作時に生じ得る出力軸トルクＴｏｕｔの変動も小さくなる。
【０１５９】
尚、「充電制限状態」について補足すると、バッテリ１２は、充電可能な蓄電池であるが、単位時間当たりに入出力可能な電力には予め制限値（即ち、入力側については充電制限値Ｗｉｎであり、出力側については、放電制限値Ｗｏｕｔである）が存在する。充電制限状態とは、入力側に制限が設けられた状態を意味する。無論、バッテリ１２は、通常の状態においても、その充放電に一定の制限が与えられるが、充電制限状態とは、通常時の充電制限値Ｗｉｎに対し制限が与えられた状態を意味する。即ち、端的には、充電制限値Ｗｉｎが基準値よりも小さい場合に相当する。
【０１６０】
このような充電制限は、例えば、バッテリ１２のＳＯＣが公知のＳＯＣフィードバック制御の上限値（例えば、満充電を１００％として８０〜９０％程度）近傍である場合等に生じ得る。バッテリ１２のＳＯＣが良好であれば、元より電力を回生する必要が生じることはなく、コースト回生期間における回生トルクも小さくて済むのである。
【０１６１】
その点に鑑みれば、ブレーキオフ操作の発生時期に応じた回生トルク変化率の設定は、バッテリ１２が充電制限状態にない場合に限定してなされてもよい。或いは、バッテリ１２のＳＯＣ等に応じて充電制限が多段階に又は連続的に行われる場合には、充電制限の度合いが大きくなるのに応じて多段階に又は連続的にブレーキオフ操作時の回生トルクの抑制の度合いが緩和されてもよい。
【０１６２】
尚、電力回生が必要とされない運転条件において制動力が必要とされる場合には、当然ながら、ハイブリッド車両１に備わる各種の摩擦制動装置を介した油圧制動が実行される。回生制動から油圧制動への切り替えが必要な場合は、ドライバに違和感を与えることのないように、油圧制動の漸増と回生制動の漸減とが相互に協調的に実行される。
【０１６３】
尚、本実施形態においては、コースト回生変速期間におけるブレーキオフ操作の相対的な発生時期に応じて、回生トルク変化率が切り替えられる構成とされるが、本発明に係る「回生トルクの変化量」とは、この回生トルク変化率に限定されない。例えば、ＥＣＵ１００は、回生トルク変化率を変化させる代わりに、ブレーキオフ操作の発生時点から変速終了時点又は変速終期判定がなされる時点までの期間或いはそれらに類する相応の期間における回生トルクの変化量そのものを二値的に、段階的に又は連続的に変化させてもよい。極端な場合、ＥＣＵ１００は、イナーシャ相開始時点以降にブレーキオフ操作が生じた場合に、イナーシャ相終了時点（実質的には変速終了時点と殆ど等価である）まで回生トルクの変化を禁止してもよい。
【０１６４】
尚、先に述べたように、コースト回生とは回生制動であり、コースト回生期間とは、一種の制動期間である。従って、コースト回生期間における回生トルクは、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂに応じて段階的又は連続的に可変となり得る。このような場合には、ブレーキオフ操作の相対的な発生時期に応じた回生トルク変化率の切り替え制御は、ブレーキオフ操作発生以前のブレーキオン時において要求される制動力の大小に応じて選択的に実行されてもよい。例えば、ブレーキペダルの踏下量Ｔｂが基準値より大きいブレーキオン時において、踏下量Ｔｂが第２の基準値以下（未満）となる等、比較的要求制動力が小さい場合においては、回生トルク変化率は制限されなくてもよい。
＜第２実施形態＞
ハイブリッド駆動装置の構成は、第１実施形態に係るハイブリッド駆動装置１０のものに限定されない。ここで、図１０を参照し、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド駆動装置２０の構成について説明する。ここに、図１０は、ハイブリッド駆動装置２０の構成を概念的に例示してなる概略構成図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【０１６５】
図１０において、ハイブリッド駆動装置２０は、駆動軸５００と入力軸６００とがクラッチ９００によって選択的に係合又は解放状態に制御される構成となっている。また、モータジェネレータＭＧ２と入力軸６００との間には、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２を二段階に減速することが可能なＭＧ２リダクション機構８００が介装されている。
【０１６６】
ＭＧ２リダクション機構８００は、湿式多板係合装置としてのブレーキ機構８０１及び８０２と、これらブレーキ機構に夫々連結された回転要素を含む差動機構８０３から構成される。ＭＧ２リダクション機構８００は、ブレーキ機構としてブレーキ機構８０１が選択された場合とブレーキ機構８０２が選択された場合とで、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２の減速比が異なる構成を有しており、ＥＣＴ４００による変速に加え、ＭＧ２をその時点でより効率的な動作領域で動作させることが可能となっている。このような構成においても無論、上述の変速制御を適用することが可能である。
【０１６７】
また、クラッチ９００が解放側に制御された状態においては、ハイブリッド駆動装置２０の動力源はＭＧ２のみとなる。この状態は、所謂電気自動車と同等である。即ち、本発明が適用対象とする車両は、ハイブリッド車両に限定されず、モータのみを動力源とする電気自動車も含まれる。
＜第３実施形態＞
ハイブリッド駆動装置の構成は、第１実施形態に係るハイブリッド駆動装置１０のものに限定されない。ここで、図１１を参照し、本発明の第３実施形態にハイブリッド駆動装置３０の構成について説明する。ここに、図１１は、ハイブリッド駆動装置３０の構成を概念的に例示してなる概略構成図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【０１６８】
図１１において、ハイブリッド駆動装置３０は、無段変速部１０００と有段変速部１１００を有する。無段変速部１０００は、ハイブリッド駆動装置１０における動力分割機構３００と概念的には同等のプラネタリギアユニットと、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２を減速する減速ギアとからなり、動力分割機構３００と同様に回転二自由度の差動機構として機能する。
【０１６９】
一方、有段変速部１１００は、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４と二組の差動機構からなり、これらの係合状態に応じて複数の変速段を実現する構成となっている。
【０１７０】
ここで、ハイブリッド駆動装置３０によれば、この有段変速部１１００の機能により、駆動要素と反力要素とを切り替えることが可能である。例えば、クラッチＣ１を締結状態とし、クラッチＣ２を解放状態とすれば、変速装置の入力軸は、図示入力軸６００ａとなり、上記実施形態と同様に、ＭＧ２が駆動要素（出力軸７００との間でトルクの入出力を行う要素）となり、ＭＧ１が反力要素となる。その逆に、クラッチＣ２を締結状態とし、クラッチＣ１を解放状態とすれば、変速装置の入力軸は、図示入力軸６００ｂとなり、上記実施形態とは異なり、ＭＧ１が駆動要素（この場合、ＭＧ１が本発明に係る「回転電機」として機能する）となり、ＭＧ２が反力要素となる。このように、変速部の係合状態によって、駆動要素と反力要素とを選択的に切り替えつつ走行可能なハイブリッド車両に対しても本発明は適用可能である。
【０１７１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、力行及び回生が可能な回転電機と車軸との間に有段の変速装置を備えた車両に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１７３】
１…ハイブリッド車両、１０…ハイブリッド駆動装置、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…変速装置、５００…駆動軸、６００…入力軸、７００…出力軸。
【図１】
2011199958.tif 000003
【図２】
2011199958.tif 000004
【図３】
2011199958.tif 000005
【図４】
2011199958.tif 000006
【図５】
2011199958.tif 000007
【図６】
2011199958.tif 000008
【図７】
2011199958.tif 000009
【図８】
2011199958.tif 000010
【図９】
2011199958.tif 000011
【図１０】
2011199958.tif 000012
【図１１】
2011199958.tif 000013