(57)【要約】【課題】変速機を介して駆動軸に動力を出力する電動機を備える車両において、変速機の変速段の変更をより確実に完了させる。【解決手段】減速走行中に変速機６０のギヤの状態を切り替える際には、回転位置検出センサ４４に基づいて演算されるモータＭＧ２の回転数と極低車速での検出が不能な車輪速センサ３９ａ，３９ｂによる車速Ｖに基づいて演算される回転数との回転偏差に基づいて変速機６０が備えるブレーキに作用させる油圧を徐々に高める昇圧制御の実行を開始したりブレーキの係合が完了したかを確認し、車速Ｖが極低車速に至ったときには車速Ｖは適正でないとしてブレーキの昇圧制御の実行を強制的に開始したり昇圧制御の実行の開始から所定時間が経過したときにブレーキの係合が完了したことを判断する。これにより、変速機のギヤの状態の切り替えをより確実に完了させることができる。【選択図】図１
2007191048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
動力を入出力可能な電動機と、
クラッチを有し、該クラッチを介して前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
所定の検出可能領域をもって前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記電動機の回転数の同期を伴って前記クラッチが係合状態に至るよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、前記通常時制御を実行している最中に前記駆動軸回転数検出手段により検出される回転数が前記所定の検出可能領域を外れる非通常時には前記判定を待たずに前記クラッチが係合状態に至るよう前記電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する非通常時制御を実行する係合時制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記係合時制御手段は、前記非通常時制御として、前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数が所定回転数範囲内にあるときに前記クラッチが係合されるよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記係合時制御手段は、前記通常時制御として前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記クラッチの係合が完了したか否かを確認し、前記非通常時制御として前記クラッチの係合を開始してからの経過時間に基づいて該クラッチの係合が完了したか否かを確認する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置であって、
前記クラッチは、作動流体の圧力により作動するクラッチであり、
前記通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定を伴って前記クラッチに作用させる作動流体の圧力についての学習を実行し、前記非通常時には前記学習を実行しない学習手段を備える
動力出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
前記電動機回転数検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置を検出するセンサからの信号に基づいて該電動機の回転数を検出する手段であり、
前記駆動軸回転数検出手段は、一回転当たりに所定数のパルスを出力するセンサからの信号に基づいて前記駆動軸の回転数を検出する手段である
動力出力装置。
【請求項６】
前記動力伝達手段は、前記クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える手段である請求項７記載の動力出力装置。
【請求項９】
前記電力動力入出力手段は、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、前記第１の回転子と前記第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項７記載の動力出力装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されて走行する車両。
【請求項１１】
動力を入出力可能な電動機と、クラッチを有し該クラッチを介して前記電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう動力伝達手段と、前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、所定の検出可能領域をもって前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
前記クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記電動機の回転数の同期を伴って前記クラッチが係合状態に至るよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、前記通常時制御を実行している最中に前記駆動軸回転数検出手段により検出される回転数が前記所定の検出可能領域を外れる非通常時には前記判定を待たずに前記クラッチが係合状態に至るよう前記電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する非通常時制御を実行することを特徴とする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、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し車軸が前記駆動軸に接続されて走行する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、変速機を介して駆動軸に接続されたモータジェネレータを備える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、モータジェネレータのロータにはその角度位置を検出するためのレゾルバが取り付けられると共に駆動軸には車速（駆動軸の回転数）を検出するための電磁ピックアップが取り付けられており、各種制御に用いられている。
【特許文献１】特開２００１−２０７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、変速機が備えるクラッチ（ブレーキを含む）の係合状態を切り替えることによって変速段を変更する場合には、レゾルバにより検出される角度位置に基づいてモータジェネレータの回転数を検出すると共に電磁ピックアップにより駆動軸の回転数を検出し、これらの検出結果に基づいてモータジェネレータの回転数を同期させた状態でクラッチを係合することを考えることができる。しかしながら、レゾルバはモータジェネレータの回転数を正確に検出することができるものの、電磁ピックアップは一回転当たりに所定数だけ出力するパルス信号に基づいて回転数を検出するために極低回転数（極低車速）の領域を正確に検出することができないから、車速によってはモータジェネレータの回転数の同期を判定できなくなり、クラッチを係合できなくなったり係合の完了を確認することができなくなる等の不都合が生じる場合がある。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、クラッチを介して駆動軸に動力を出力する電動機を備えるものにおいて、クラッチの係合をより確実に行なうことを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、クラッチを介して駆動軸に動力を出力する電動機を備えるものにおいて、クラッチの係合完了の確認をより確実に行なうことを目的の一つとする。さらに、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、クラッチを介して駆動軸に動力を出力する電動機を備えるものにおいて、クラッチの係合に伴うショックの発生を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、クラッチを介して駆動軸に動力を出力する電動機を備えるものにおいて、クラッチに作用させる作動流体の圧力について学習する際の誤学習を回避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】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに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】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
動力を入出力可能な電動機と、
クラッチを有し、該クラッチを介して前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
所定の検出可能領域をもって前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記電動機の回転数の同期を伴って前記クラッチが係合状態に至るよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、前記通常時制御を実行している最中に前記駆動軸回転数検出手段により検出される回転数が前記所定の検出可能領域を外れる非通常時には前記判定を待たずに前記クラッチが係合状態に至るよう前記電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する非通常時制御を実行する係合時制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と駆動軸回転数検出手段により所定の検出可能領域をもって検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により電動機の回転数の同期を伴ってクラッチが係合状態に至るよう電動機と動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、通常時制御を実行している最中に駆動軸回転数検出手段により検出される駆動軸の回転数が所定の検出可能領域を外れる非通常時には判定を待たずにクラッチが係合状態に至るよう電動機と動力伝達手段とを駆動制御する。これにより、通常時により適切にクラッチを係合状態とすることができると共に非通常時にクラッチを係合状態とすることができなくなるのを回避することができる。ここで、「クラッチ」には、２つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。また、前記電動機回転数検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置を検出するセンサからの信号に基づいて該電動機の回転数を検出する手段であり、前記駆動軸回転数検出手段は、一回転当たりに所定数のパルスを出力するセンサからの信号に基づいて前記駆動軸の回転数を検出する手段であるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記係合時制御手段は、前記非通常時制御として、前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数が所定回転数範囲内にあるときに前記クラッチが係合されるよう該電動機と前記動力伝達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。所定回転数範囲として駆動軸が所定の検出可能領域を外れて回転した状態でクラッチを係合したときに電動機に生じる回転数の変動が少なくなる範囲として定めておくことにより、非通常時にクラッチを係合する際のショックを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記係合時制御手段は、前記通常時制御として前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記クラッチの係合が完了したか否かを確認し、前記非通常時制御として前記クラッチの係合を開始してからの経過時間に基づいて該クラッチの係合が完了したか否かを確認する手段であるものとすることもできる。こうすれば、通常時にクラッチの係合の完了を適切に確認することができると共に非通常時にクラッチの係合の完了を確認できなくなるのを回避することができる。
【００１０】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記クラッチは、作動流体の圧力により作動するクラッチであり、前記通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定を伴って前記クラッチに作用させる作動流体の圧力についての学習を実行し、前記非通常時には前記学習を実行しない学習手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、クラッチに係合させる作動流体の圧力について学習する際の誤学習を回避することができる。
【００１１】
本発明の動力出力装置において、前記動力伝達手段は、前記クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関から出力される動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、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、前記第１の回転子と前記第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の車両は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、動力を入出力可能な電動機と、クラッチを有し該クラッチを介して前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう動力伝達手段と、前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、所定の検出可能領域をもって前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、前記クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記電動機の回転数の同期を伴って前記クラッチが係合状態に至るよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、前記通常時制御を実行している最中に前記駆動軸回転数検出手段により検出される回転数が前記所定の検出可能領域を外れる非通常時には前記判定を待たずに前記クラッチが係合状態に至るよう前記電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する非通常時制御を実行する係合時制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されて走行することを要旨とする。
【００１４】
この本発明の車両では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、クラッチをより確実に係合状態とすることができる効果やクラッチの係合確認をより確実に行なうことができる効果，クラッチの係合に伴うショックの発生を抑制することができる効果、クラッチに係合させる作動流体の圧力について学習する際の誤学習を回避することができる効果などを奏することができる。
【００１５】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
動力を入出力可能な電動機と、クラッチを有し該クラッチを介して前記電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう動力伝達手段と、前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段と、所定の検出可能領域をもって前記駆動軸の回転数を検出する駆動軸回転数検出手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
前記クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には前記電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と前記駆動軸回転数検出手段により検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により前記電動機の回転数の同期を伴って前記クラッチが係合状態に至るよう該電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、前記通常時制御を実行している最中に前記駆動軸回転数検出手段により検出される回転数が前記所定の検出可能領域を外れる非通常時には前記判定を待たずに前記クラッチが係合状態に至るよう前記電動機と前記動力伝達手段とを駆動制御する非通常時制御を実行することを特徴とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、クラッチの非係合状態から係合状態への切り替えが指示されたとき、通常時には電動機回転数検出手段により検出された電動機の回転数と駆動軸回転数検出手段により所定の検出可能領域をもって検出された駆動軸の回転数とに基づく判定により電動機の回転数の同期を伴ってクラッチが係合状態に至るよう電動機と動力伝達手段とを駆動制御する通常時制御を実行し、通常時制御を実行している最中に駆動軸回転数検出手段により検出される駆動軸の回転数が所定の検出可能領域を外れる非通常時には判定を待たずにクラッチが係合状態に至るよう電動機と動力伝達手段とを駆動制御する。これにより、通常時により適切にクラッチを係合状態とすることができると共に非通常時にクラッチを係合状態とすることができなくなるのを回避することができる。
【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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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。
【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からの動力と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。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも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のいずれか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のいずれか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，ＭＧ２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、いずれも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。なお、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。回転位置検出センサ４３，４４は、例えばレゾルバにより構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を高い精度で検出できるようになっている。実施例では、モータＥＣＵ４０は、この回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【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に伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由に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をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。
【００２３】
変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧回路１００による油圧によってオンオフされるようになっている。図３に油圧回路１００の構成の一例を示す。図示するように、油圧回路１００は、エンジン２２からの動力によりオイルタンク１０１に貯留されているオイルを吸引して圧送する機械式オイルポンプ１０２と、電気モータ１０４ａの駆動によりオイルタンク１０１に貯留されているオイルを吸引して圧送する電動オイルポンプ１０４と、機械式オイルポンプ１０２や電動オイルポンプ１０４から圧送されたオイルの圧力（ライン圧）の高低を２段階に切替可能な３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６と、ライン圧を調節可能な圧力をもってブレーキＢ１，Ｂ２側に個別に作用させるリニアソレノイド１０８，１０９およびコントロールバルブ１１０，１１１およびアキュムレータ１１４，１１５と、ライン圧を降圧して３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイド１１０，１１１の各入力ポートに供給するモジュレータバルブ１１２と、から構成されている。なお、油圧回路１００には、ライン圧を検出する油圧スイッチ１１６や油温を検出する温度センサ１１７，ブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧を検出する油圧スイッチ１１８，１１９などの各種センサが取り付けられている。
【００２４】
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。
【００２５】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，駆動輪３９ａ，３９ｂや図示しない従動輪に取り付けられた車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ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のアクチュエータ（３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイド１０８，１０９）への駆動信号などが出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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。車輪速センサ８８ａ〜８８ｄは、一回転当たりに所定数のパルス信号を出力する電磁ピックアップ式のセンサとして構成されており、一定時間内に出力されたパルス数を計測することにより車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄを検出できるようになっている。したがって、一定時間内に一度もパルス信号が出力されない程に極低車速で走行している状態に至ると車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄは値０となり、車輪速センサ８８ａ〜８８ｄによる車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄの検出ができなくなる。実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図示しない車速演算ルーチンにより車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて車速Ｖを演算している。車速Ｖとしては、例えば、駆動輪３９ａ，３９ｂの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂの平均値を用いるものとすることもできるし、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄの平均値を用いるものとすることもできるし、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのうち車輪速差の少ない３つの平均値を用いるものとすることもできる。前述したように、車両が極低車速で走行しているときには車輪速センサ８８ａ〜８８ｄから車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄが値０となるから、演算される車速Ｖも値０となる。なお、車速Ｖとしては、加速度センサにより検出される加速度も考慮して演算するものとしてもよい。
【００２６】
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。
【００２７】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、減速走行中に変速機６０のギヤの状態を切り替える際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
駆動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や車輪速センサ８８ａ〜８８ｄから車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて演算された車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，変速機６０のギヤ比Ｇｒなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータ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。また、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。変速機６０のギヤ比Ｇｒは、現在のギヤの状態がＨｉギヤの状態のときにはＨｉギヤのギヤ比Ｇｈｉを、現在のギヤの状態がＬｏギヤの状態のときにはＬｏギヤのギヤ比Ｇｌｏを、ギヤの状態を切り替えている最中のときにはモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２をリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒで割ったもの（Ｎｍ２／Ｎｒ）をギヤ比Ｇｒとして入力するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めることができる。
【００２９】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃ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に出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求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と車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。
【００３０】
続いて、設定した要求パワー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（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワー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われる。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、動作ラインと要求パワー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。
【００３１】
次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（ｋ・Ｖ）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Ｓ１３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルク（以下、これを直達トルクＴｅｒという）と、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、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「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３２】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３３】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３４】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (5)
【００３５】
次に、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中であるか否かを判定し（ステップＳ１７０）、ギヤの状態を切り替えている最中にないと判定されると、要求トルクＴｒ＊と車速Ｖとに基づいて変速機６０のギヤの状態を切り替える必要があるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。この判定は、現在のギヤの状態と変速機６０のギヤの状態を切り替えるための変速マップとに基づいて行なわれる。この変速マップの一例を図８に示す。図示するように、変速機６０がＬｏギヤの状態で車速ＶがＬｏ−Ｈｉ変速線Ｖｈｉ（例えば時速９０ｋｍや時速８０ｋｍなど）を上回ったときに変速機６０をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替えるアップシフトの判定がなされ、変速機６０がＨｉギヤの状態で車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏ（例えば時速５０ｋｍや時速４０ｋｍなど）を下回ったときに変速機６０をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えるダウンシフトの判定がなされる。
【００３６】
変速機６０のギヤの状態を切り替える必要がないと判定されたり（ステップＳ１９０）、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中と判定されると（ステップＳ１７０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２２０）、駆動制御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、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。一方、変速機６０のギヤの状態を切り替える必要があると判定されると（ステップＳ１９０）、係合判定フラグＦｃを値０に設定すると共に（ステップＳ２００）、変速機６０のギヤの状態を切り替える切替処理を開始し（ステップＳ２１０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、係合判定フラグＦｃは、値０が設定された後はギヤの状態の切り替えの完了が確認されたときに値１が設定される。したがって、前述したステップＳ１７０では係合判定フラグＦｃの値を調べることにより変速機６０のギヤの状態が切り替えられている最中であるか否かを判定することができる。切替処理は、変速機６０のギヤの状態をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替えるとき即ちアップシフトのときには、ブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態からブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態へ切り替える処理となり、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とき即ちダウンシフトのときには、ブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替える処理となる。変速機６０の共線図の一例を図９に示す。図中、Ｓ１軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａのサンギヤ６１の回転数を示し、Ｒ１，Ｒ２軸はダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのリングギヤ６２，６６の回転数を示し、Ｃ１，Ｃ２軸はリングギヤ軸３２ａの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａおよびシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのキャリア６４，６８の回転数を示し、Ｓ２軸はモータＭＧ２の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂのサンギヤ６５の回転数を示す。いま、車両が減速走行しているときを考えると、切替処理は図７の変速マップによりダウンシフトの処理として実行される。図１０は、駆動制御ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるダウンシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【００３７】
ダウンシフト処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ブレーキＢ１がオフされるようブレーキＢ１に作用しているオイルを抜く処理を実行すると共にブレーキＢ２に係合力が作用するまでシリンダにオイルを詰めるファストフィルを実行し（ステップＳ３００）、処理が完了すると（ステップＳ３１０）、待機用油圧ＰｗをブレーキＢ２に作用させた状態で保持する定圧待機を実行する（ステップＳ３２０）。ここで、待機用油圧Ｐｗは、図１１に例示する学習処理により設定されＲＡＭ７６の所定領域に書き込まれたものを入力するものとした。学習処理については後述する。
【００３８】
続いて、車速ＶとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを入力し（ステップＳ３３０）、入力したリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（ｋ・Ｖ）にＬｏギヤのギヤ比Ｇｌｏを乗じることにより変速機６０のギヤの状態をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えた後のモータＭＧ２の回転数としての切替後回転数Ｎｍ２＊を計算し（ステップＳ３４０）、計算した切替後回転数Ｎｍ２＊と入力した回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（６）を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を修正する（ステップＳ３５０）。ここで、式（６）は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を切替後回転数Ｎｍ２＊に同期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、右辺第１項の「ｋ３」は比例項におけるゲインを示し、右辺第２項の「ｋ４」は積分項におけるゲインを示す。
【００３９】
Tm2*=k3(Nm2*-Nm2)+k4∫(Nm2*-Nm2)dt  (6)
【００４０】
次に、車速Ｖと所定車速Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ３６０）。ここで、所定車速Ｖｒｅｆは、例えば、車輪速センサ８８ａ〜８８ｄ（電磁ピックアップ式センサ）からの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて車速Ｖを適正に演算することができなくなるときの車速またはそれよりも若干高い車速として時速５ｋｍなどのように定められている。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆよりも大きいと判定されると、演算された車速Ｖは適正と判断し、切替後回転数Ｎｍ２＊と回転数Ｎｍ２との回転偏差（｜Ｎｍ２＊−Ｎｍ２｜）と所定値αとを比較し（ステップＳ３７０）、回転偏差が所定値αよりも大きいと判定されたときにはステップＳ３３０に戻ってステップＳ３３０〜Ｓ３７０を繰り返し、回転偏差が所定値α以下と判定されたときにハイブリッド用電子制御ユニット７０の図示しないタイマをスタートさせると共に（ステップＳ４００）、ブレーキＢ２に作用させる油圧を待機用油圧Ｐｗから徐々に高める昇圧制御の実行を開始する（ステップＳ４１０）。
【００４１】
一方、ステップＳ３６０で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下と判定されると、演算された車速Ｖは適正でないと判断し、学習禁止フラグＦｓに値１を設定し（ステップＳ３８０）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と所定値βとを比較する（ステップＳ３９０）。ここで、学習禁止フラグＦｓは、学習処理による待機用油圧Ｐｗの学習の許否を値として持つフラグであり、値０のときには学習が許可され、値１のときには学習が禁止される。また、所定値βは、モータＭＧ２に吹き上がりが生じている等、ブレーキＢ２を強制的に係合させたときに許容範囲を超えるショックが生じるかを判定するための回転数として予め定められている。回転数Ｎｍ２が所定値βよりも大きいと判定されたときには、ブレーキＢ２を強制的に係合すると許容範囲を超えるショックが生じると判断し、ステップＳ３３０に戻ってステップＳ３３０〜Ｓ３７０の処理を繰り返し、回転数Ｎｍ２が所定値β以下と判定されると、ブレーキＢ２を強制的に係合してもショックは許容範囲内に収まると判断し、前述したタイマをスタートさせると共に（ステップＳ４００）、ブレーキＢ２が強制的に係合されるよう前述した昇圧制御の実行を開始する（ステップＳ４１０）。実施例のハイブリッド自動車２０では、車速ＶがＨｉ−Ｌｏ変速線Ｖｌｏを下回ってから所定車速Ｖｒｅｆ以下となる前にダウンシフトが完了するよう設計されているから、通常、切替後回転数Ｎｍ２＊と回転数Ｎｍ２との回転偏差と所定値αとの比較により昇圧制御の実行が開始されるが、急な登り勾配を走行していたりブレーキペダル８５が強く踏み込まれていたりして大きな減速度で車両が減速走行しているときには車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となる前に昇圧制御の実行が開始されない場合も考えられる。この場合、ステップＳ３７０で回転偏差と所定値αとの比較が正常に行なわれないことから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてブレーキＢ２の係合ショックが許容範囲内に収まることを確認した上でブレーキＢ２を強制的に係合するのである。
【００４２】
昇圧制御の実行を開始すると、ステップＳ３３０〜Ｓ３６０と同様の処理により、車速ＶとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを入力して切替後回転数Ｎｍ２＊を計算すると共に前述した式（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を修正してから車速Ｖと所定車速Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ４２０〜Ｓ４５０）。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、切替後回転数Ｎｍ２＊と入力した回転数Ｎｍ２とが略一致（同期）しているか否かを判定し（ステップＳ４６０）、切替後回転数Ｎｍ２＊と入力した回転数Ｎｍ２とが略一致していないと判定されたときには、ステップＳ４２０に戻ってステップＳ４２０〜Ｓ４６０の処理を繰り返し、切替後回転数Ｎｍ２＊と入力した回転数Ｎｍ２とが略一致していると判定されたときには、作動させていたタイマをストップし（ステップＳ４９０）、ブレーキＢ２に作用させる油圧を最大とし（ステップＳ５００）、係合判定フラグＦｃに値１を設定して（ステップＳ５１０）、ダウンシフト処理を終了する。こうして、係合判定フラグＦｃが値１に設定されることにより、以降の図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０で変速機６０のギヤの状態は切り替えられている最中にないと判定されるようになり、ステップＳ１８０で変速機６０のギヤの状態を切り替える必要があるか否かが判定されることになる。
【００４３】
ステップＳ４５０で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下と判定されると、車速Ｖが適正でないと判断し、学習禁止フラグＦｓに値１を設定し（ステップＳ４７０）、タイマがスタートしてから即ちブレーキＢ２への昇圧制御の実行を開始してから所定時間Ｔｒｅｆが経過したか否かを判定する（ステップＳ４８０）。ここで、所定時間Ｔｒｅｆは、ブレーキＢ２の昇圧制御の実行を開始してからブレーキＢ２が完全に係合するまでに通常要する時間よりも若干長い時間として実験的に定められている。タイマがスタートしてから所定時間Ｔｒｅｆが経過していないと判定されると、ステップＳ４２０に戻ってステップＳ４２０〜Ｓ４８０の処理を繰り返し、タイマがスタートしてから所定時間Ｔｒｅｆが経過したと判定されると、ブレーキＢ２は完全に係合しているものと推定し、タイマをストップすると共に（ステップＳ４９０）、ブレーキＢ２に作用させる油圧を最大とし（ステップＳ５００）、係合判定フラグＦｃに値１を設定して（ステップＳ５１０）、ダウンシフト処理を終了する。このように、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となる前にステップＳ４６０で切替後回転数Ｎｍ２＊と回転数Ｎｍ２との同期が確認できないときには、ブレーキＢ２の昇圧制御の実行を開始してからの経過時間によってブレーキＢ２の係合が完了していると判断することにより、ブレーキＢ２の係合が完了しているにも拘わらずその完了が判定されないまま（係合判定フラグＦｃが値０のまま）の状態が継続されるのを回避しているのである。なお、ステップＳ４８０の判定は、ステップＳ３７０に基づいて通常の処理により昇圧制御の実行が開始されたかステップＳ３６０，Ｓ３９０に基づいて昇圧制御の実行が強制的に開始されたかに関係なく行なわれる。したがって、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となる前に切替後回転数Ｎｍ２＊と回転数Ｎｍ２との回転偏差が所定値α以下と判定されて昇圧制御の実行を開始したが、その後に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときにも昇圧制御の開始から所定時間Ｔｒｅｆが経過したときにブレーキＢ２の係合が完了したと判断して係合判定フラグＦｃに値１を設定する。以上が、ダウンシフト処理である。
【００４４】
次に、学習処理について説明する。この学習処理は、ダウンシフト処理の終了に伴ってハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される。学習処理では、まず、学習禁止フラグＦｓの値を調べ（ステップＳ６００）、学習禁止フラグＦｓが値１と判定されると、学習を実行することなくそのまま学習処理を終了し、学習禁止フラグＦｓが値０と判定されると、ダウンシフト処理で作動させたタイマの値としてのタイマ値Ｔｃを入力し（ステップＳ６１０）、入力したタイマ値Ｔｃが値Ｔ１と値Ｔ２とにより定まる適正範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ここで、値Ｔ１および値Ｔ２は、ブレーキＢ２への昇圧制御の実行が開始されてからブレーキＢ２が完全に係合されるまでの時間として適正な上下限値を定めるものとして予め設定されている。タイマ値Ｔｃが適正範囲内にあると判定されると、現在の待機用油圧Ｐｗは適正と判断し、そのまま学習処理を終了し、タイマ値Ｔｃが値Ｔ１未満と判定されると、ブレーキＢ２への昇圧制御が開始されてからブレーキＢ２が完全に係合するまでの時間が早すぎると判断し、前回の待機用油圧Ｐｗから所定値Ｐ１を減じることにより新たな待機用油圧Ｐｗを設定して（ステップＳ６３０）、学習処理を終了し、タイマ値Ｔｃが値２よりも大きいと判定されると、ブレーキＢ２への昇圧制御が開始されてからブレーキＢ２が完全に係合するまでの時間が遅すぎると判断し、前回の待機用油圧Ｐｗに所定値Ｐ２を加えることにより新たな待機用油圧Ｐｗを設定して（ステップＳ６４０）、学習処理を終了する。ここで、所定値Ｐ１，Ｐ２は、待機用油圧Ｐｗを適正値に徐々に近づけるための調整用の油圧として定められている。このように、学習処理では、ダウンシフト処理の最中に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となって学習禁止フラグＦｓに値１が設定されると、待機用油圧Ｐｗについての学習を実行しない。これは、ブレーキＢ２への昇圧制御の開始やブレーキＢ２の係合が完了したかの確認を車速Ｖに基づいて演算される切替後回転数Ｎｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに基づいて行なうために、車速Ｖが適正でないときにはブレーキＢ２の昇圧制御を開始してからブレーキＢ２の係合が完了するまでの時間（タイマ値Ｔｃ）を正確に計測できなくなり、誤学習のおそれがあることに基づく。
【００４５】
図１２に、変速機６０をダウンシフトする際のブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と車速Ｖの時間変化の様子を示す説明図を示す。図示するように、時刻ｔ１にダウンシフト処理が要求されると、ブレーキＢ１に作用している油圧を抜くと共にブレーキＢ２へのファストフィルを実行し、その後の時刻ｔ２にブレーキＢ２に作用させる油圧を低い状態で保持する定圧待機を実行し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が車速Ｖに基づいて演算された切替後回転数Ｎｍ２＊に同期するようモータＭＧ２を制御する。通常では回転数Ｎｍ２と切替後回転数Ｎｍ２＊との回転偏差に基づいてブレーキＢ２への油圧を徐々に高める昇圧制御を実行したりブレーキＢ２の係合が完了したかを確認したりするが、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となって車速Ｖが適正でないと判断されると、回転数Ｎｍ２と切替後回転数Ｎｍ２＊との回転偏差に拘わらずブレーキＢ２への昇圧制御の実行を強制的に開始し（時刻ｔ３）、昇圧制御の実行を開始してから所定時間Ｔｒｅｆが経過した時刻ｔ４にブレーキＢ２が完全に係合したと判断する。
【００４６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、減速走行中に変速機６０のギヤの状態を切り替える際には、回転位置検出センサ４４に基づいて演算されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と極低車速での検出が不能となる車輪速センサ８８ａ〜８８ｄによる車速Ｖに基づいて演算される切替後回転数Ｎｍ２＊との回転偏差（｜Ｎｍ２＊−Ｎｍ２｜）に基づいてブレーキＢ２に作用させる油圧を徐々に高める昇圧制御の実行を開始したりブレーキＢ２の係合が完了したかを確認し、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときには車速Ｖは適正でないとしてブレーキＢ２への昇圧制御の実行を強制的に開始したり昇圧制御の実行の開始から所定時間Ｔｒｅｆが経過したときにブレーキＢ２の係合が完了したことを判断するから、変速機６０のギヤの状態の切り替えをより確実に完了させることができる。しかも、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定値β以下となっていることを確認した上でブレーキＢ２の昇圧制御の実行を強制的に開始するから、ブレーキＢ２の係合に伴うショックの発生を抑制することができる。また、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときには、ブレーキＢ２への昇圧制御の実行を開始してからブレーキＢ２の係合が完了するまでの経過時間に基づく待機用油圧Ｐｗについての学習を行なわないから、誤学習を防止することができる。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のギヤの状態を切り替えている最中に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が所定値β以下であることを確認した上でブレーキＢ２の昇圧制御の実行を開始するものとしたが、こうした確認を行なうことなくブレーキＢ２の昇圧制御の実行を直ちに開始するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、学習禁止フラグＦｓをブレーキに作用させる待機用油圧Ｐｗについての学習に適用するものとしたが、学習禁止フラグＦｓを車速ＶとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを用いた判定を伴う他の如何なるブレーキ油圧の学習に適用するものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキＢ２に作用させる油圧（待機用油圧Ｐｗ）について学習を行なうものとしたが、こうした学習を行なわないものとしてもよい。この場合、学習禁止フラグＦｓは必要ない。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車輪速センサ８８ａ〜８８ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて車速Ｖを演算し切替後回転数Ｎｍ２＊を演算したが、リングギヤ軸３２ａに電磁ピックアップ式などの回転数センサを取り付けると共にこの回転数センサからの検出結果に基づいて切替後回転数Ｎｍ２＊を演算す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、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよいし、クラッチを介して電動機から駆動軸に動力を出力するものであれば変速段を変更できないものを用いるものとしてもよい。
【００５２】
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１３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１３における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５３】
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１４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。
【００５４】
実施例では、ハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、クラッチを介して駆動軸に動力を出力する電動機を備える動力出力装置の形態としてもよい。また、ハイブリッド自動車２０などの車両の制御方法や動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施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】
【００５６】
本発明は、自動車産業や動力出力装置の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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】油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。
【図４】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図７】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図８】変速マップの一例を示す説明図である。
【図９】変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１０】ダウンシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】学習処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】変速機６０をダウンシフトする際のブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と車速Ｖの時間変化の様子を示す説明図である。
【図１３】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１４】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】
【００５８】
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  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、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１００  油圧回路、１０１  オイルタンク、１０２  機械式オイルポンプ、１０４  電動オイルポンプ、１０４ａ  電気モータ、１０５  ３ウェイソレノイド、１０６  プレッシャーコントロールバルブ、１０８，１０９  リニアソレノイド、１１０，１１１  コントロールバルブ、１１２  モジュレータバルブ、１１４，１１５  アキュムレータ、１１６  油圧スイッチ、１１７  温度センサ、１１８，１１９  油圧スイッチ、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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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