(57)【要約】【課題】  変速機の変速時の変速ショックおよびエネルギ損失の増加を抑制する。【解決手段】  制動力をモータＭＧ２から出力している最中に変速機６０の変速要求がなされたとき、バッテリ５０の充電要求に拘わらず出力制限を行なってエンジン２２から駆動軸に駆動トルクが伝達されない状態とし、モータＭＧ２からの制動トルクをブレーキ８９ａ，８９ｂにより置き換えた後に、変速機６０を変速し、変速後にブレーキ８９ａ，８９ｂによる制動トルクをモータＭＧ２からの制動トルクに置き換えて、エンジン２２の出力制限を解除する。これにより、ブレーキ８９ａ，８９ｂによってモータＭＧ２から制動トルクが出力されない状態としてから変速するから、変速ショックを抑制でき、モータＭＧ２の制動トルクをブレーキ８９ａ，８９ｂで置き換える際にエンジン２２からの動力をブレーキ８９ａ，８９ｂで無駄に消費することがないからエネルギ損失の増加を抑制できる。【選択図】        図１
2005280616.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駆動軸とに接続され、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余の動力を該駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力変換動力伝達手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段と、
前記駆動軸に制動力が要求されて前記電動機により制動力を出力している最中に前記変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、前記内燃機関から出力する動力を制限しながら前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御し、該内燃機関から出力する動力を制限した後に前記電動機による制動力の出力が前記制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記変速伝達手段の変速比を変更するよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速比を変更した後に前記制動力出力手段による制動力の出力が前記電動機による制動力の出力に置き換わるよう前記制動力出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記内燃機関から出力する動力の制限を解除して前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御する制動時変速切替制御手段と
を備えるハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項２】
前記制動時変速切替制御手段は、前記駆動軸に出力されている制動力を維持しながら前記電動機による制動力の出力と前記制動力出力手段による制動力の出力とが置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項３】
前記制動時変速切替制御手段は、前記電動機による制動力と前記制動力出力手段による制動力の分担割合を所定割合ずつ変化させることにより前記制動力の出力を置き換える手段である請求項１または２記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項４】
前記内燃機関から出力する動力の制限は、前記蓄電手段の充電要求によって該内燃機関から出力すべき動力に対して行なわれる制限である請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項５】
前記制動力出力手段は、前記駆動軸に直接または間接に制動力を出力するブレーキである請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項６】
前記電力変換動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である請求項１ないし５いずれか記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項７】
前記電力変換動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用によって該第１の回転子と該第２の回転子を相対的に回転させる発電可能な対回転子電動機である請求項１ないし５いずれか記載のハイブリッド車両の動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載のハイブリッド車両の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に連結されて走行するハイブリッド車両。
【請求項９】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され該内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余の動力を該駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力変換動力伝達手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段と、を備えるハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に制動力が要求されて前記電動機により制動力を出力している最中に前記変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から出力する動力を制限しながら前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御し、
（ｂ）該内燃機関から出力する動力を制限した後に前記電動機による制動力の出力が前記制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御し、
（ｃ）該制動力の出力を置き換えた後に前記変速伝達手段の変速比を変更するよう該変速伝達手段を駆動制御し、
（ｄ）該変速比を変更した後に前記制動力出力手段による制動力の出力が前記電動機による制動力の出力に置き換わるよう前記制動力出力手段と前記電動機とを駆動制御し、
（ｅ）該制動力の出力を置き換えた後に前記内燃機関から出力する動力の制限を解除して前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御する
ハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の動力出力装置およびハイブリッド車両並びにハイブリッド車両の動力出力装置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両の動力出力装置としては、遊星歯車機構の各回転要素に内燃機関の出力軸，発電機の回転軸，駆動軸が接続されると共に変速機を介して駆動軸に電動機が接続されたハイブリッド自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、変速機の変速段を車速に応じて切り替えることにより、電動機からの動力を車速に応じた動力に変速して駆動軸に出力している。
【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】
上述のハイブリッド車両の動力出力装置では、変速機の変速段を車速に応じた変速段としているが、駆動力が負の状態にあるとき、即ち制動時における変速段の切替については考慮されていない。制動時には、電動機を回生制御することにより制動力を駆動軸に出力することができるが、その状態で変速段を切り替えると変速ショックが生じて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両の動力出力装置およびハイブリッド車両並びにハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法は、変速機を介して電動機により駆動軸に制動力を出力しているときに変速比を切り替える際の変速ショックを抑制することを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車両の動力出力装置およびハイブリッド車両並びにハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法は、変速機を介して電動機により駆動軸に制動力を出力しているときに変速比を切り替える際のエネルギ損失の増加を抑制することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車両の動力出力装置およびハイブリッド車両並びにハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法は、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】
本発明のハイブリッド車両の動力出力装置は、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余の動力を該駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力変換動力伝達手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段と、
前記駆動軸に制動力が要求されて前記電動機により制動力を出力している最中に前記変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、前記内燃機関から出力する動力を制限しながら前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御し、該内燃機関から出力する動力を制限した後に前記電動機による制動力の出力が前記制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記変速伝達手段の変速比を変更するよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速比を変更した後に前記制動力出力手段による制動力の出力が前記電動機による制動力の出力に置き換わるよう前記制動力出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記内燃機関から出力する動力の制限を解除して前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御する制動時変速切替制御手段と
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両の動力出力装置では、駆動軸に制動力が要求されて電動機により制動力を出力している最中に変更可能な変速比をもって電動機と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、内燃機関から出力する動力を制限しながら要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力変換動力伝達手段と電動機とを駆動制御し、内燃機関から出力する動力を制限した後に電動機による制動力の出力が駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう電動機と制動力出力手段とを駆動制御し、制動力の出力を置き換えた後に変速伝達手段の変速比を変更するよう変速伝達手段を駆動制御し、変速比を変更した後に内燃機関から出力する動力の制限を解除して要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力変換動力伝達手段と電動機とを駆動制御する。したがって、電動機から制動力が出力されていない状態で変速比を変更することができるから、変速比を変更する際の変速ショックを抑制することができる。また、内燃機関から出力する動力を制限してから電動機による制動力の出力を制動力出力手段による制動力の出力に置き換えるから、内燃機関から駆動軸に伝達される動力が制動力出力手段によって消費されるのを抑制でき、エネルギ損失の増加を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車両の動力出力装置において、前記制動時変速切替制御手段は、前記駆動軸に出力されている制動力を維持しながら前記電動機による制動力の出力と前記制動力出力手段による制動力の出力とが置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動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、制動力の出力を置き換える際のショックを抑制できる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車両の動力出力装置において、前記制動時変速切替制御手段は、前記電動機による制動力と前記制動力出力手段による制動力の分担割合を所定割合ずつ変化させることにより前記制動力の出力を置き換える手段であるものとすることもできる。こうすれば、制動力の出力を置き換える際のショックをより抑制できる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車両の動力出力装置において、前記内燃機関から出力する動力の制限は、前記蓄電手段の充電要求によって該内燃機関から出力すべき動力に対して行なわれる制限であるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明のハイブリッド車両の動力出力装置において、前記制動力出力手段は、前記駆動軸に直接または間接に制動力を出力するブレーキであるものとすることもできる。
【００１２】
本発明のハイブリッド車両の動力出力装置において、前記電力変換動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、前記第３の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力変換動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、電磁的な作用によって該第１の回転子と該第２の回転子を相対的に回転させる発電可能な対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明のハイブリッド車両は、
上述の各態様のいずれかの本発明のハイブリッド車両の動力出力装置、即ち、基本的には、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され該内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余の動力を該駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力変換動力伝達手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段と、前記駆動軸に制動力が要求されて前記電動機により制動力を出力している最中に前記変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、前記内燃機関から出力する動力を制限しながら前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御し、該内燃機関から出力する動力を制限した後に前記電動機による制動力の出力が前記制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記変速伝達手段の変速比を変更するよう該変速伝達手段を駆動制御し、該変速比を変更した後に前記制動力出力手段による制動力の出力が前記電動機による制動力の出力に置き換わるよう前記制動力出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該制動力の出力を置き換えた後に前記内燃機関から出力する動力の制限を解除して前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御する制動時変速切替制御手段とを備えるハイブリッド車両の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に連結されて走行する
ことを要旨とする。
【００１４】
この本発明のハイブリッド車両では、上述の各態様のいずれかの本発明のハイブリッド車両の動力出力装置を搭載するから、本発明のハイブリッド車両の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、変速比を変更する際の変速ショックを抑制することができる効果や変速比を変更する際のエネルギ損失の増加を抑制することができる効果などの効果を奏することができる。
【００１５】
本発明のハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され該内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余の動力を該駆動軸に伝達する電力変換動力伝達手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力変換動力伝達手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段と、を備えるハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に制動力が要求されて前記電動機により制動力を出力している最中に前記変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、
（ａ）前記内燃機関から出力する動力を制限しながら前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御し、
（ｂ）該内燃機関から出力する動力を制限した後に前記電動機による制動力の出力が前記制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう前記電動機と前記制動力出力手段とを駆動制御し、
（ｃ）該制動力の出力を置き換えた後に前記変速伝達手段の変速比を変更するよう該変速伝達手段を駆動制御し、
（ｄ）該変速比を変更した後に前記制動力出力手段による制動力の出力が前記電動機による制動力の出力に置き換わるよう前記制動力出力手段と前記電動機とを駆動制御し、
（ｅ）該制動力の出力を置き換えた後に前記内燃機関から出力する動力の制限を解除して前記要求された制動力に対応する制動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力変換動力伝達手段と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明のハイブリッド車両の動力出力装置の制御方法によれば、駆動軸に制動力が要求されて電動機により制動力を出力している最中に変更可能な変速比をもって電動機と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段による変速比の変更が指示されたとき、内燃機関から出力する動力を制限しながら要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力変換動力伝達手段と電動機とを駆動制御し、内燃機関から出力する動力を制限した後に電動機による制動力の出力が駆動軸に制動力を出力可能な制動力出力手段による制動力の出力に置き換わるよう電動機と制動力出力手段とを駆動制御し、制動力の出力を置き換えた後に変速伝達手段の変速比を変更するよう変速伝達手段を駆動制御し、変速比を変更した後に内燃機関から出力する動力の制限を解除して要求された制動力に対応する制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力変換動力伝達手段と電動機とを駆動制御する。したがって、電動機から制動力が出力されていない状態で変速比を変更することができるから、変速比を変更する際の変速ショックを抑制することができる。また、内燃機関から出力する動力を制限してから電動機による制動力の出力を制動力出力手段による制動力の出力に置き換えるから、内燃機関から駆動軸に伝達される動力が制動力出力手段によって消費されるのを抑制でき、エネルギ損失の増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１は、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。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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にはリングギヤ軸３２ａを介して変速機６０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。
【００２１】
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、回転位置検出センサ４３，４４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やリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ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。
【００２２】
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。ブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。
【００２３】
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。
【００２４】
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Ａｃｃ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への駆動信号や駆動輪３９ａ，３９ｂに制動力を出力するブレーキ８９ａ，８９ｂの図示しないアクチュエータへの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。
【００２５】
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。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、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軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２とブレーキ８９ａ，８９ｂとを制御し、エンジン２２が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からトルクが出力されないよう制御する。
【００２６】
次に、こうして構成された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を踏み込んで駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに制動力を作用させているときに変速機６０の変速段を切り替える際の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０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、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
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、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や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，車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ，変速機６０の減速比Ｇｒなどの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ＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，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。残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流に基づいて演算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。入力制限Ｗｉｎは、残容量ＳＯＣや電池温度などに基づいて設定されたものを入力するものとした。減速比Ｇｒは、現在の変速機６０のギヤの状態に基づいて設定されたものを入力するものとした。
【００２８】
続いて、入力したアクセル開度Ａｃｃと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＊と要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１０２）。要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと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、アクセル開度Ａｃｃと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制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求制動トルク設定用のマップの一例を示す。なお、図中の「Ａｃｃ＝０％」のラインは、ブレーキペダル８５が踏み込まれていない状態であってもアクセルペダル８３の踏み込みが解除されたときに発生し得る車速毎の要求制動トルクを意味する。また、要求パワーＰｒ＊は、設定した要求制動トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものを設定するものとした。なお、回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を現在の変速機６０の減速比Ｇｒで除することにより計算することができる。
【００２９】
そして、設定した要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０が充放電すべき充放電要求量Ｐｃｈ＊とロス（Ｌｏｓｓ）との和によりエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１０４）。ここで、充放電要求量Ｐｃｈ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃなどによって設定することができる。
【００３０】
次に、変速機６０の変速要求（変速段の切替の要求）がなれているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。変速要求は、制動時ではＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切替として要求され、そのタイミングとしては要求制動トルクＴｒ＊と車速Ｖと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判定されると、車速Ｖに基づいて、リングギヤ軸３２ａに制動力を出力できるモータＭＧ２とブレーキ８９ａ，８９ｂとのうち要求制動トルクＴｒ＊におけるモータＭＧ２の分担分を定めるモータ分担率ｋを設定する（ステップＳ１０８）。ここで、モータ分担率ｋは、モータＭＧ２の定格値などにより定めることができる。実施例ではモータＭＧ２としてリングギヤ軸３２ａに十分な制動力を出力可能なモータを用いている。従って、車速Ｖが値０近傍以外ではモータＭＧ２の分担分が多くなるよう分担率ｋとして値１を設定するものとした。車速Ｖと分担率ｋとの関係の一例を図５に示す。
【００３１】
そして、ステップＳ１０４で設定したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｐｅｒｅｆは、効率上、エンジン２２から動力を出力すべきか否かを判定するためのものであり、エンジン２２などに基づいて定められる。いま、制動時を考えているから、要求パワーＰｒは負の値となっている。従って、「エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆよりも大きい」とは、充放電要求量Ｐｃｈ＊が要求パワーＰｒの絶対値と閾値Ｐｅｒｅｆとの和からロスを減じたものよりも大きく、バッテリ５０に比較的大きな電力による充電が要求されていることを意味するものとなる。
【００３２】
エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２から動力を出力すべきと判断して、エンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する処理を行なう（ステップＳ１１２）。この処理は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行なう。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと目標パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００３３】
目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１１４）。動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。前述したように、サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でありキャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅであるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）により計算することができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するよう目標トルクＴｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することにより、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。ここで、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。
【００３４】
【数１】
2005280616.tif 000003
【００３５】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、要求制動トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とモータ分担率ｋと動力分配統合機構３０のギヤ比ρと現在の変速機６０の減速比Ｇｒとに基づいて次式（３）により要求制動トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためにモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを設定すると共に（ステップＳ１１６）、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１と回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限値Ｔｍｉｎを計算し（ステップＳ１１８）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限値Ｔｍｉｎのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１２０）。これにより、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。
【００３６】
【数２】
2005280616.tif 000004
【００３７】
ステップＳ１１０でエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆよりも大きくない、即ち、閾値Ｐｅｒｅｆ以下と判定されると、エンジン２２から動力を出力すべきでないと判断して、エンジン２２がアイドリング運転状態とされるか運転停止状態とされるよう目標トルクＴｅ＊として値０を設定すると共に（ステップＳ１２２）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として値０を設定する（ステップＳ１２４）。続いて、要求制動トルクＴｒ＊を現在の変速機６０の減速比Ｇｒで除したものをモータ分担率ｋで乗じてモータＭＧ２から出力すべき仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを設定すると共に（ステップＳ１２６）、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から出力してもよいトルクの下限値としてのモータ制限値Ｔｍｉｎを設定し（ステップＳ１２８）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限値Ｔｍｉｎのうち大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１２０）。
【００３８】
モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が設定されると、要求制動トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと現在の変速機６０の減速比Ｇｒと換算係数Ｇｂとに基づいて次式（５）によりブレーキ８９ａ，８９ｂから出力すべき目標ブレーキトルクＴｂ＊を設定する（ステップＳ１３０）。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駆動輪３９ａ，３９ｂに出力すべき制動トルクに換算するものとして定められる。なお、モータ分担率ｋが値１のときには目標ブレーキトルクＴｂ＊は値０となる。
【００３９】
【数３】
2005280616.tif 000005
【００４０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊、ブレーキ８９ａ，８９ｂの目標ブレーキトルクＴｂ＊が設定されると、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１３２）、ブレーキ８９ａ，８９ｂから目標ブレーキトルクＴｂ＊に相当する制動トルクが出力されるようブレーキ８９ａ，８９ｂの図示しないアクチュエータを駆動制御して（ステップＳ１３４）、本ルーチンを終了する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されるよう燃料噴射制御や点火制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がそれぞれトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に見合うトルクを出力するようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。なお、前述したように、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆ以下のときには、エンジン２２はアイドリング運転されるか運転停止されるよう制御され、モータＭＧ１からはトルクが出力されないよう制御される。
【００４１】
ステップＳ１０６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ギヤの状態に変更する変速時処理を実行する（ステップＳ１３６）。図８は、実施例のハイブリッド自動車２０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。このルーチンは、図３の制動時制御ルーチンが実行されてステップＳ１０６で肯定的な判定がなされる度に繰り返し実行される。即ち、図３の制動時制御ルーチンが実行される度に繰り返し実行される。
【００４２】
変速時処理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、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３の値を調べる（ステップＳ１５０）。ここで、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、変速機６０の変速処理の実行段階を順に示すためのものであり、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、変速処理の実行段階を示すフラグとしては変速処理の完了を示すフラグＦ４もあり、これ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、変速要求の終了を意味し、ステップＳ１０６では肯定的な判定から否定的な判定に変更、即ち変速要求がなされていないと判定するものとなる。
【００４３】
フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３がいずれも値０のときには、目標トルクＴｅ＊を値０に設定すると共にトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ１５２）、即ち、図３の制動時制御ルーチンのステップＳ１０４で設定されたエンジン要求パワーＰｅ＊に拘わらずエンジン２２をアイドリング運転状態とするか運転停止状態とする。従って、この処理は、バッテリ５０に充電が要求されてエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆよりも大きくなったときでもそのバッテリ５０の充電を行なわずにエンジン２２から動力が出力されないようエンジン２２の動力を制限する処理となる。これにより、エンジン２２からリングギヤ軸３２ａに駆動トルクが伝達されないようにすることができる。そして、車速Ｖに基づいて前述したモータ分担率ｋを設定すると共に（ステップＳ１５４）、設定したモータ分担率ｋを格納値ｋｓｅｔとしてＲＡＭ７６の所定アドレスに格納し（ステップＳ１５６）、要求制動トルクＴｒを現在の変速機６０の減速比Ｇｒで除したものにモータ分担率ｋを乗じてトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１５８）、フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１６０）、変速時処理を終了する。
【００４４】
フラグＦ１が値１とされ、フラグＦ２，Ｆ３が値０のままのときには、目標トルクＴｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを共に値０に設定すると共に（ステップＳ１６２）、前回この変速時処理で設定されたモータ分担率（前回ｋ）に所定値Δｋを減じてモータ分担率ｋを設定し（ステップＳ１６４）、設定したモータ分担率ｋの下限を値０に制限して（ステップＳ１６６）、要求制動トルクＴｒを現在の変速機６０の減速比Ｇｒで除したものにモータ分担率ｋを乗じてトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１６８）、モータ分担率ｋが値０となったときに、フラグＦ２を値１に設定して（ステップＳ１７０，Ｓ１７２）、変速時処理を終了する。図３の制動時制御ルーチンのステップＳ１３０では、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて目標ブレーキトルクＴｂ＊を設定するから、モータ分担率ｋを所定値Δｋずつ減じて設定することにより要求制動トルクＴｒにおけるブレーキ８９ａ，８９ｂの分担率は順次増加することになる。即ち、この動作は、モータＭＧ２の制動トルクを順次ブレーキ８９ａ，８９ｂの制動トルクに置き換える動作となる。また、このモータＭＧ２の制動トルクからブレーキ８９ａ，８９ｂの制動トルクに置き換える動作は、バッテリ５０の充放電要求量Ｐｃｈ＊（充電の要求）に拘わらずステップＳ１５２で目標トルクＴｅ＊を値０にしてエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに駆動トルクが出力されない状態としてから行なうから、エンジン２２からの動力がブレーキ８９ａ，８９ｂによって熱として無駄に消費されることがない。なお、所定値Δｋは、図３の制動時制御ルーチンの実行間隔（この例では、８ｍｓｅｃ）でモータＭＧ２やブレーキ８９ａ，８９ｂのトルクの変更をスムーズに行なうことができる割合として設定されるものであり、モータＭＧ２やブレーキ８９ａ，８９ｂの性能などにより定めることができる。
【００４５】
フラグＦ１，Ｆ２が共に値１とされ、フラグＦ３が値０のままのときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に値０が設定され、要求制動トルクＴｒ＊がブレーキ８９ａ，８９ｂにより出力されている状態のときに、変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替える処理、即ち、ブレーキＢ１がオンされブレーキＢ２がオフされた状態からブレーキＢ１がオフされブレーキＢ２がオンされた状態に切り替え（ステップＳ１７４）、フラグＦ３に値１を設定して（ステップＳ１７６）、変速時処理を終了する。ここで、ギヤの状態の切替は、ブレーキＢ１とブレーキＢ２が共にオフの状態、即ちモータＭＧ２を切り離す状態を介して行なわれる。これにより、変速をスムーズに行なうことができる。また、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、変速ショックは生じない。
【００４６】
フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３のいずれもが値１とされると、目標トルクＴｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを共に値０に設定すると共に（ステップＳ１７８）、前回の変速時処理で設定されたモータ分担率（前回ｋ）に所定値Δｋを加えてモータ分担率ｋを設定し（ステップＳ１８０）、設定したモータ分担率ｋの上限をステップＳ１５６で格納した格納値ｋｓｅｔで制限して（ステップＳ１８２）、要求制動トルクＴｒを現在の変速機６０の減速比Ｇｒ、即ち、変速後の減速比Ｇｒで除したものにモータ分担率ｋを乗じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１８４）、モータ分担率ｋが格納値ｋｓｅｔとなったときに、フラグＦ４に値１を設定して（ステップＳ１８６，Ｓ１８８）、変速時処理を終了する。ここで、前述したように、図３の制動時制御ルーチンのステップＳ１３０では、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて目標ブレーキトルクＴｂ＊を設定するから、モータ分担率ｋを所定値Δｋずつ加えて設定することにより要求制動トルクＴｒ＊におけるブレーキ８９ａ，８９ｂの分担率は順次減少することになる。即ち、この動作は、ブレーキ８９ａ，８９ｂの制動トルクを順次モータＭＧ２の制動トルクに置き換える動作となる。また、前述したようにフラグＦ４に値１が設定されるから、次回に図３の制動時制御ルーチンが実行されたときにステップＳ１０６で変速要求がなされていないと判定されるようになる。
【００４７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２から制動トルクを出力している最中に変速機６０の変速段を切り替える際には、エンジン要求パワーＰｅ＊、即ち、バッテリ５０の充放電要求量Ｐｃｈ＊（充電の要求）に拘わらずエンジン２２から出力する動力に制限を加えてエンジン２２をアイドリング運転状態とするか運転停止状態としてからモータＭＧ２から出力している制動トルクをブレーキ８９ａ，８９ｂによる制動トルクに置き換えて変速段を切り替えると共に変速段の切り替えが終了した後にブレーキ８９ａ，８９ｂから出力している制動トルクをモータＭＧ２による制動トルクに置き換えてエンジン２２から出力する動力の制限を解除する。従って、モータＭＧ２から制動トルクが出力されない状態としてから変速段を切り替えるから、変速ショックを抑制することができる。また、エンジン２２からリングギヤ軸３２ａに駆動トルクが伝達されない状態としてからモータＭＧ２から出力している制動トルクをブレーキ８９ａ，８９ｂによる制動トルクに置き換えるから、エンジン２２からの動力がブレーキ８９ａ，８９ｂによって無駄に消費されることがなく、変速時のエネルギ損失の増加を抑制できる。もとより、変速機６０の変速時にブレーキ８９ａ，８９ｂから制動力を出力するから、運転者が要求する制動力を出力しながら変速を行なうことができる。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０としてＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態とを切り替える２段の変速段をもつものとしたが、３段以上の変速段をもつものとしてもよいし、こうした有段変速機に限られず、無段変速機としてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速時には駆動輪３９ａ，３９ｂに制動力を出力するブレーキ３９ａ，３９ｂによりモータＭＧ２の制動トルクを置き換えるものとしたが、従動輪（駆動輪３９ａ，３９ｂとは異なる車輪に動力を出力可能なモータを更に備える場合は駆動輪）に制動力を出力するブレーキによりモータＭＧ２の制動トルクを置き換えるものとしてもよいし、駆動輪３９ａ，３９ｂに制動力を出力するブレーキ８９ａ，８９ｂと従動輪に制動力を出力するブレーキの両方によりモータＭＧ２の制動トルクを置き換えるものとしてもよい。また、モータＭＧ２からの制動トルクを置き換えることができれば、リングギヤ軸３２ａに直接制動力を出力するブレーキを取り付けて、このブレーキによりモータＭＧ２の制動トルクを置き換えるものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１が接続された動力分配統合機構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に出力するものに適用したが、図９の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、エンジン２２からの動力を、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１３２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１３４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１３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力するものに適用するものとしてもよい。この場合、制動時に変速機６０を変速するときには、モータＭＧ２から出力している制動トルクを駆動輪３９ａ，３９ｂに制動力を出力するブレーキ８９ａ，８９ｂにより置き換えるものとしてもよいし、従動輪３９ｃ，３９ｄに制動力を出力するブレーキ８９ｃ，８９ｄにより置き換えるものとしてもよいし、ブレーキ８９ａ，８９ｂとブレーキ８９ｃ，８９ｄの両方により置き換えるものとしてもよい。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転軸を、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機６０を介して接続するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、モータＭＧ２の回転軸を、駆動輪３９ａ，３９ｂとは異なる駆動輪３９ｅ，３９ｆに接続された駆動軸に変速機６０を介して接続するものとしても構わない。この場合、制動時に変速機６０を変速するときには、モータＭＧ２から出力している制動トルクをブレーキ８９ａ，８９ｂにより置き換えるものとしてもよいし、駆動輪３９ｅ，３９ｆに制動力を出力するブレーキ８９ｅ，８９ｆにより置き換えるものとしてもよいし、ブレーキ８９ａ，８９ｂとブレーキ８９ｅ，８９ｆの両方により置き換えるものとしてもよい。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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】実施例のハイブリッド自動車２０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４】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５】車速Ｖとモータ分担率ｋとの関係を示す説明図である。
【図６】エンジン要求パワーＰｅ＊から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を説明する説明図である。
【図７】動力分配統合機構３０の各回転要素における回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。
【図８】実施例のハイブリッド自動車２０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時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】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１０】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】
【００５４】
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、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｅ，３９ｆ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  従動輪、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、８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｅ，８９ｆ  ブレーキ、１３０  対ロータ電動機、１３２  インナーロータ、１３４  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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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