(57)【要約】【課題】電動機からの動力を変速機を介して駆動軸に出力する車両において、変速機の異常により適切に対処する。【解決手段】ブレーキＢ１を係合しブレーキＢ２を非係合として走行する際には、リニアソレノイドＳＬＢ１を非通電としてコントロールバルブ１０８を開弁すると共に開弁したコントロールバルブ１０８から油圧によりフェールセーフバルブ１１５が閉弁した状態で内部に混入するエアを排出するためにリニアソレノイドＳＬＢ２を所定デューティ比で通電してコントロールバルブ１０９を開弁する。この状態からリニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートすると、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止してコントロールバルブ１０９を閉弁し、ブレーキＢ１，Ｂ２を共に非係合として電動機を駆動軸から切り離す。これにより、予期しない変速段の変更が防止され、ショックを抑止することができる。【選択図】図４
2007139114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力を駆動軸に出力可能な動力出力装置であって、
第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと、前記第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と前記第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と、少なくとも前記第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第２の流体供給手段と前記第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し、前記複数の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駆動源からの動力を前記駆動軸に伝達可能な変速伝達手段と、
前記第１の流体供給手段と前記第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて前記第１のクラッチが係合されると共に前記第２のクラッチが非係合とされている状態から該第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう該第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する異常時制御手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記供給遮断手段は、更に前記第２の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第１の流体供給手段と前記第１のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する手段であり、
前記異常時制御手段は、前記第１の流体供給手段から作動流体が供給されると共に前記供給遮断手段によって前記第１の流体供給手段と前記第１のクラッチとの間の経路が遮断されない程度の圧力で前記第２の流体供給手段から作動流体が供給されている状態から前記第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなったときに前記異常時として前記異常時制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項３】
前記異常時制御手段は、前記第１の流体供給手段により前記第１のクラッチに作動流体が供給されるよう該第１の流体供給手段を制御すると共に前記第２の流体供給手段に混入するエアの排出が促進されるよう該第２の流体供給手段を制御している状態から前記第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなったときに前記異常時として前記異常時制御を実行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】
前記変速伝達手段は、前記第１のクラッチが係合で前記第２のクラッチが非係合のときに第１の変速段を形成し、前記第１のクラッチが非係合で前記第２のクラッチが係合のときに前記第１の変速段よりも減速側の第２の変速段を形成する手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記駆動源は、動力を入出力可能な電動機である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記異常時制御手段は、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止させた後に、前記電動機による回転数の同期を伴って前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を開始して前記第２のクラッチが係合されるよう該電動機と該第２の流体供給手段とを制御する手段である請求項５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８】
駆動源と、第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと前記第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と前記第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と少なくとも前記第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第２の流体供給手段と前記第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し前記複数の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駆動源からの動力を駆動軸に伝達可能な変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第１の流体供給手段と前記第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて前記第１のクラッチが係合されると共に前記第２のクラッチが非係合とされている状態から該第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう該第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する
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、遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤに第１モータ，エンジン，出力軸がそれぞれ接続されると共に二つのブレーキＢ１，Ｂ２を備える変速機を介して出力軸に第２モータが接続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、変速機の二つのブレーキＢ１，Ｂ２を作動する油圧回路として、オイルポンプから吐出されたオイルを二つのブレーキＢ１，Ｂ２にそれぞれ伝達する二つのリニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２とリニアソレノイドバルブＳＬ１からの油圧によってリニアソレノイドバルブＳＬ２とブレーキＢ２との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブとを備えることにより、リニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２の各電線が断線したときであっても、ブレーキＢ１，Ｂ２の一つを係合して第２モータからの動力を出力軸に伝達することを可能としている。
【特許文献１】特開２００４−２７８７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の動力出力装置では、フェールセーフバルブを備えることによりリニアソレノイドバルブの電線に断線が生じても第２モータから出力軸への動力の伝達を可能としているものの、リニアソレノイドバルブの異常の種類によっては二つのブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態が切り替わり、変速段が急激に変更される場合がある。こうした変速段の急激な変更はショックを生じさせるものとなるから、改善することが望ましい。
【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、変速伝達装置に生じた異常に対してより適切に対処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、変速伝達装置の異常に対処する際にショックが生じるの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、
駆動源からの動力を駆動軸に出力可能な動力出力装置であって、
第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと、前記第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と前記第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と、少なくとも前記第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第２の流体供給手段と前記第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し、前記複数の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駆動源からの動力を前記駆動軸に伝達可能な変速伝達手段と、
前記第１の流体供給手段と前記第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて前記第１のクラッチが係合されると共に前記第２のクラッチが非係合とされている状態から該第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう該第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する異常時制御手段と
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、第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と少なくとも第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により第２の流体供給手段と第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し、複数の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駆動源からの動力を駆動軸に伝達可能な変速伝達手段を備え、第１の流体供給手段と第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて第１のクラッチが係合されると共に第２のクラッチが非係合とされている状態から第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する。第１の流体供給手段と第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて第１のクラッチが係合されると共に第２のクラッチが非係合とされている状態から第１の流体供給手段から作動流体が供給されなくなる異常が発生すると、第１のクラッチには作動流体が供給されなくなると共に第２のクラッチには供給遮断手段が機能しなくなって作動流体が供給されるから、第１のクラッチは非係合の状態で第２のクラッチは係合の状態となる。即ち、第１のクラッチが係合で第２のクラッチが非係合の状態から第１のクラッチが非係合で第２のクラッチが係合の状態に切り替わるから、予期しない変速段の変更が生じて、ショックが生じる。したがって、第２の流体供給手段から作動流体の供給を停止することにより、こうしたショックの発生を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の異常に対してより適切に対処することができる。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。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記供給遮断手段は、更に前記第２の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第１の流体供給手段と前記第１のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する手段であり、前記異常時制御手段は、前記第１の流体供給手段から作動流体が供給されると共に前記供給遮断手段によって前記第１の流体供給手段と前記第１のクラッチとの間の経路が遮断されない程度の圧力で前記第２の流体供給手段から作動流体が供給されている状態から前記第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなったときに前記異常時として前記異常時制御を実行する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記異常時制御手段は、前記第１の流体供給手段により前記第１のクラッチに作動流体が供給されるよう該第１の流体供給手段を制御すると共に前記第２の流体供給手段に混入するエアの排出が促進されるよう該第２の流体供給手段を制御している状態から前記第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなったときに前記異常時として前記異常時制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第２の流体供給手段の機能を正常な状態に維持することができると共に第１の流体供給手段の異常に対してより適切に対処することができる。
【００１０】
また、本発明の動力出力装置において、前記変速伝達手段は、前記第１のクラッチが係合で前記第２のクラッチが非係合のときに第１の変速段を形成し、前記第１のクラッチが非係合で前記第２のクラッチが係合のときに前記第１の変速段よりも減速側の第２の変速段を形成する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１の変速段からより減速側の第２の変速段に切り替わるのを回避することができ、過大なショックが生じるのを抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記駆動源は、動力を入出力可能な電動機であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記異常時制御手段は、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止させた後に、前記電動機による回転数の同期を伴って前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を開始して前記第２のクラッチが係合されるよう該電動機と該第２の流体供給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、ショックの発生を抑制しながら第２のクラッチを係合することができる。
【００１２】
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、駆動源からの動力を駆動軸に出力可能な動力出力装置であって、第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと、前記第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と前記第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と、少なくとも前記第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第２の流体供給手段と前記第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し、前記複数の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駆動源からの動力を前記駆動軸に伝達可能な変速伝達手段と、前記第１の流体供給手段と前記第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて前記第１のクラッチが係合されると共に前記第２のクラッチが非係合とされている状態から該第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう該第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する異常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。
【００１３】
この本発明の車両によれば、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、変速伝達装置に生じた異常に対してより適切に対処することができる効果や変速伝達装置の異常に対処する際にショックが生じるのを抑制することができる効果などを奏することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置の制御方法は、駆動源と、第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと前記第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と前記第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と少なくとも前記第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により前記第２の流体供給手段と前記第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し前記複数の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駆動源からの動力を駆動軸に伝達可能な変速伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第１の流体供給手段と前記第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて前記第１のクラッチが係合されると共に前記第２のクラッチが非係合とされている状態から該第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、前記第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう該第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行することを特徴とする。
【００１５】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、第１のクラッチと第２のクラッチとを含む複数のクラッチと第１のクラッチに作動流体を供給する第１の流体供給手段と第２のクラッチに作動流体を供給する第２の流体供給手段とを含む複数の流体供給手段と少なくとも第１の流体供給手段から供給された作動流体の圧力により第２の流体供給手段と第２のクラッチとの間の経路を遮断するよう機能する供給遮断手段とを有し、複数の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駆動源からの動力を駆動軸に伝達可能な変速伝達手段を備え、第１の流体供給手段と第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて第１のクラッチが係合されると共に第２のクラッチが非係合とされている状態から第１の流体供給手段から作動流体の供給が行なわれなくなる異常時には、第２の流体供給手段からの作動流体の供給を停止するよう第２の流体供給手段を制御する異常時制御を実行する。第１の流体供給手段と第２の流体供給手段とから共に作動流体が供給されて第１のクラッチが係合されると共に第２のクラッチが非係合とされている状態から第１の流体供給手段から作動流体が供給されなくなる異常が発生すると、第１のクラッチには作動流体が供給されなくなると共に第２のクラッチには供給遮断手段が機能しなくなって作動流体が供給されるから、第１のクラッチは非係合の状態で第２のクラッチは係合の状態となる。即ち、第１のクラッチが係合で第２のクラッチが非係合の状態から第１のクラッチが非係合で第２のクラッチが係合の状態に切り替わるから、予期しない変速段の変更が生じて、ショックが生じる。したがって、第２の流体供給手段から作動流体の供給を停止することにより、こうしたショックの発生を抑制することができる。この結果、変速伝達手段の異常に対してより適切に対処することができる。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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。図３に、変速機６０の共線図の一例を示す。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。
【００２２】
ブレーキＢ１，Ｂ２は、図４に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ１０２と、内蔵されたモータ１０４ａからの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２や電動ポンプ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ＳＬＢ１，ＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０８，１０９およびアキュムレータ１１０，１１１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ＳＬＢ１，ＳＬＢ２の各入力ポートに供給するモジュレータバルブ１１２と、ブレーキＢ２側のコントロールバルブ１０９から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０８とブレーキＢ１との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１４およびブレーキＢ１側のコントロールバルブ１０８から伝達されるオイルの圧力が所定圧力未満のときのコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を開放し所定圧力以上のときにコントロールバルブ１０９とブレーキＢ２との間の油路を自動遮断するフェールセーフバルブ１１５と、を備える。実施例では、リニアソレノイドＳＬＢ１およびコントロールバルブ１０８は、リニアソレノイドＳＬＢ１が通電されるとコントロールバルブ１０８が閉弁し、リニアソレノイドＳＬＢ１の通電が解除されるとコントロールバルブ１０８が開弁するよう構成されており、リニアソレノイドＳＬＢ２およびコントロールバルブ１０９は、リニアソレノイドＳＬＢ２が通電されるとコントロールバルブ１０９が開弁し、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電が解除されるとコントロールバルブ１０９が閉弁するよう構成されている。したがって、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも非通電状態とすることによりブレーキＢ１を係合すると共にブレーキＢ２を非係合として変速機６０をＨｉギヤの状態とすることができ、ライン圧が作用している状態でリニアソレノイドＳＬＢ１とリニアソレノイドＳＬＢ２とをいずれも通電状態とすることによりブレーキＢ１を非係合とすると共にブレーキＢ２を係合して変速機６０をＬｏギヤの状態とすることができる。
【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，油圧回路１００におけるライン圧の高低によってオンオフする油圧スイッチ１１６やブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧の高低によってオンオフする油圧スイッチ１１７，１１８からの油圧信号，機械式ポンプ１０２や電動ポンプ１０４により圧送されたオイルの温度を検出する温度センサ１１９からの温度信号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の油圧式アクチュエータとしての油圧回路１００における３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２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。
【００２６】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、変速機６０に異常が生じた際の動作について説明する。図５は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
異常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、変速機６０の現在のギヤの状態がＨｉギヤの状態にあるか否かを判定し（ステップＳ１００）、Ｈｉギヤの状態にあると判定されると、リニアソレノイドＳＬＢ１を非通電とすると共にリニアソレノイドＳＬＢ２を所定デューティ比Ｄｌｏで通電するよう制御する（ステップＳ１１０）。ここで、所定デューティ比Ｄｌｏは、リニアソレノイドＳＬＢ２やコントロールバルブ１０９の内部に混入するエアの排出を促進することができると共にリニアソレノイドＳＬＢ２の通電に伴って開弁するコントロールバルブ１０９からの油圧がフェールセーフバルブ１１４が自動遮断しない程度の圧力となるデューティ比として例えば５０％などのように予め定められている。続いて、リニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートしていないかを判定する（ステップＳ１２０）。この判定は、例えば、リニアソレノイドＳＬＢ１の回路に取り付けられた図示しない電流センサにより検出された電流を調べることにより行なうことができる。リニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートしていないと判定されるとステップＳ１００に戻ってステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理を繰り返す。
【００２８】
リニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートしたと判定されると、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止するよう制御する（ステップＳ１３０）。リニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートすると、リニアソレノイドＳＬＢ１が通電されてコントロールバルブ１０８が閉弁するから、ブレーキＢ１に作用していた油圧が抜けると共にこれによりブレーキＢ２側のフェールセーフバルブ１１５は開弁する。このとき、リニアソレノイドＳＬＢ２は所定デューティ比Ｄｌｏで通電されてコントロールバルブ１０９は開弁しているから、フェールセーフバルブ１１５が開弁すると、コントロールバルブ１０９からの油圧はフェールセーフバルブ１１５を介してブレーキＢ２に作用する。したがって、ブレーキＢ１が係合でブレーキＢ２が非係合の状態からブレーキＢ１が非係合でブレーキＢ２が係合の状態に移行し、変速機６０はＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えられる（ダウンシフトされる）ことになる。こうした予期しないダウンシフトは、リングギヤ軸３２ａ側にトルクショックを生じさせる。実施例では、リニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートすると、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止することによりコントロールバルブ１０９を閉弁するから、リニアソレノイドＳＬＢ１の異常によりフェールセーフバルブ１１５が開弁するものとしてもブレーキＢ２に油圧は作用しない。即ち、リングギヤ軸３２ａ側にトルクショックが生じるのを抑止することができるのである。リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止すると、ライン圧はブレーキＢ１にもブレーキＢ２にも作用しなくなるから、モータＭＧ２と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとは切り離された状態となる。
【００２９】
こうしてリニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止すると、ブレーキＢ１に作用する油圧に完全に抜けるのに必要な所定時間が経過するのを待って（ステップＳ１４０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と車速センサ８８からの車速Ｖとを入力し（ステップＳ１５０）、入力した車速Ｖに換算係数ｋを乗じて得られるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（ｋ・Ｖ）に変速機６０のＬｏギヤのギヤ比Ｇｌｏを乗じたものをモータＭＧ２の目標回転数Ｎｍ２＊に設定し（ステップＳ１６０）、設定した目標回転数Ｎｍ２＊と現在の回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（１）によりモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を計算し（ステップＳ１７０）、計算したトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御する（ステップＳ１８０）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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、式（１）は、モータＭＧ２を目標回転数Ｎｍ２＊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、式中、「ｋ１」は比例項におけるゲインを示し、「ｋ２」は積分項におけるゲインを示し、「ｋ３」は微分項におけるゲインを示す。なお、モータＭＧ２の制御は、具体的には、トルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信することにより、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０がモータＭＧ２のインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御することにより行なわれる。
【００３０】
Tm2*＝k1(Nm2*-Nm2)＋k2∫(Nm2*-Nm2)dt＋k3・d(Nm2*-Nm2)/dt  (1)
【００３１】
そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が目標回転数Ｎｍ２＊の近傍に至るまでステップＳ１５０に戻ってステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理を繰り返し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が目標回転数Ｎｍ２＊の近傍に至ったときに（ステップＳ１９０）、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を開始することによりブレーキＢ２を係合して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。これにより、変速機６０はＬｏギヤの状態にスムーズに切り替えられ、このＬｏギヤの状態でモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに伝達して走行することができる。
【００３２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０がＨｉギヤの状態で走行しているときにはリニアソレノイドＳＬＢ１を非通電とすると共にリニアソレノイドＳＬＢ２やコントロールバルブ１０９の内部に混入するエアの排出を促進するようリニアソレノイドＳＬＢ２を所定デューティ比Ｄｌｏで通電し、この状態からリニアソレノイドＳＬＢ１の回路がショートする異常が発生したときにはリニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止するから、予期しないＨｉギヤからＬｏギヤへの切り替えを防止することができ、トルクショックの発生を抑止することができる。しかも、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止させてモータＭＧ２と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとを切り離した後に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がＬｏギヤのギヤ比Ｇｌｏに同期するようモータＭＧ２を制御してからリニアソレノイドＳＬＢ２の通電を開始してブレーキＢ２を係合するから、変速機６０をＬｏギヤにスムーズに切り替えることができ、Ｌｏギヤの状態でモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リニアソレノイドＳＬＢ２の通電を停止してモータＭＧ２とリングギヤ軸３２ａとを切り離した後には、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を同期させてからリニアソレノイドＳＬＢ２の通電を開始することによりブレーキＢ２を係合して変速機６０をＬｏギヤの状態に切り替えるものとしたが、Ｌｏギヤの状態に切り替えずにモータＭＧ２とリングギヤ軸３２ａとを切り離したままの状態と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、変速機６０を２つのブレーキＢ１，Ｂ２によりＨｉギヤとＬｏギヤとを切り替え可能な２段変速の変速機として構成したが、３つ以上のクラッチやブレーキの組み合わせにより変速段を切り替え可能な変速機として構成するものとしてもよい。
【００３５】
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１２０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を備え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、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動軸３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力を変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７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２３０と、エンジン２２にクラッチＣＬを介して接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸に接続された変速機６０と、変速機６０の入力軸に接続されたモータ２３０とを備えるものとしてもよいし、図８の変形例の自動車３２０に例示するように、駆動源として変速機６０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸に動力を出力するモータ３４０のみを備えるものとしてもよい。
【００３７】
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】
【００３８】
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】
【００３９】
【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】変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。
【図４】油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】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７】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。
【図８】変形例の自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、３２０  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、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、１０２  機械式ポンプ、１０４  電動ポンプ、１０４ａ  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  コントロールバルブ、１１０，１１１  アキュムレータ、１１２  モジュレータバルブ、１１４，１１５  フェールセーフバルブ、１１６，１１７，１１８  油圧スイッチ、１１９  温度センサ、１３０  対ロータ電動機、１３２  インナーロータ、１３４  アウターロータ、  ２３０，３４０  モータ、ＳＬＢ１，ＳＬＢ２  リニアソレノイド、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ。
【図１】
2007139114.tif 000003
【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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