(57)【要約】【課題】電動機の動力を変速して出力側に伝達する変速装置の変速時に生じ得るトルクショックを低減する。【解決手段】モータＭＧ２の動力を前輪に伝達する変速機をアップシフトする際には、変速をトルク相とイナーシャ相の２相を伴って行ない、トルク相においてはブレーキＢ２のブレーキ圧Ｐｂ２に基づいて車両を加速する方向のトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定し（Ｓ３４０、Ｓ３５０）、イナーシャ相においてはモータＭＧ２の回転子を含む回転系の慣性モーメントＩにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化（回転数変化）ΔＮを乗じて車両を減速する方向のトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定する（Ｓ３８０〜Ｓ４００）。そして、設定した補正トルクＴｃｈｇを後輪に動力を出力するモータＭＧ３から出力する。これにより変速の際に生じ得るトルクショックを低減することができる。【選択図】図５
2007216842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を入出力可能な第１電動機と、
車両のいずれかの車軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定する目標駆動力設定手段と、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記制御手段は、前記変速手段の変速段を変速するときには、前記変速段の変速がトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と前記電動機の回転数を変速後の変速段に応じた回転数に変更するイナーシャ相との２相によって行なわれるよう前記第１電動機と前記変速手段とを制御し、前記トルク相では伝達されるトルクの変化を打ち消す方向の第１の駆動力を前記変動抑制用駆動力として前記第２電動機を制御し、前記イナーシャ相では前記第１の駆動力とは逆方向の第２の駆動力を前記変動抑制用駆動力として前記第２電動機を制御する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記変速手段の変速段をアップシフトするときには、前記トルク相では車両が加速するトルクを前記第１の駆動力として制御し、前記イナーシャ相では車両を減速するトルクを前記第２の駆動力として制御する手段である請求項２記載の車両。
【請求項４】
請求項２または３記載の車両であって、
前記第１電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記変速手段は、複数のクラッチの係合状態を変更することにより変速段を変速する手段であり、
前記制御手段は、前記トルク相では前記複数のクラッチのうちトルクを伝達するクラッチの状態に基づいて前記第１の駆動力を設定すると共に該設定した第１の駆動力を用いて前記第２電動機を制御し、前記イナーシャ相では前記検出された回転数に基づいて前記第２の駆動力を設定すると共に該設定した第２の駆動力を用いて前記第２電動機を制御する手段である
車両。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記変速手段が接続された車軸とに連結され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御する手段である
車両。
【請求項６】
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変速手段が接続された車軸と第３の軸との３軸に連結されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力され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、前記第３の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５記載の車両。
【請求項７】
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記駆動軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、
前記駆動軸に直接又は間接に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定する目標駆動力設定手段と、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項８】
内燃機関と共に用いられる請求項７記載の駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに連結されて電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の制御と共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電力動力入出力手段と前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御する手段である
駆動装置。
【請求項９】
動力を入出力可能な第１電動機と、車両のいずれかの車軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定し、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する、
車両の制御方法。
【請求項１０】
動力を入出力可能な第１電動機と、駆動軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、前記駆動軸に直接又は間接に動力を入出力可能な第２電動機と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定し、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する、
駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および駆動装置並びにこれらの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸に動力を入出力する発電電動機と、エンジンや発電電動機からの動力を車軸側に変速して伝達する自動変速機とを備え、自動変速機の変速時に車軸側に生じるトルク変動が抑制されるよう発電電動機を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、アップシフトする際のエンジンの回転数の減少に伴うイナーシャ相でのトルクの増加を発電電動機によって打ち消すよう制御している。
【特許文献１】特開２０００−１１５９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した車両のように、自動変速機の入力側にエンジンと発電電動機とが取り付けられている場合には、自動変速機の変速時に生じ得る出力側のトルク変動を発電電動機によって打ち消すことができるが、自動変速機の入力側に電動機だけが取り付けられているときには、自動変速機の変速時に生じ得る出力側のトルク変動を電動機によって打ち消すことができない。また、自動変速機の変速時には、回転数の増減に伴うイナーシャ相によるトルクの変動だけでなく、クラッチの掴み変えや滑りによるトルク容量が変化するトルク相でもトルク変動が生じ、これを抑制する必要もある。
【０００４】
本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、電動機の動力を変速して出力側に伝達する変速装置の変速時に生じ得るトルクショックを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
動力を入出力可能な第１電動機と、
車両のいずれかの車軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定する目標駆動力設定手段と、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、車両のいずれかの車軸と第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段の変速段を変速しないときには、走行に要求される要求駆動力に基づいて第１電動機から変速手段を介して出力すべきとして設定された第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されると共に走行に要求される要求駆動力に基づいて第２電動機から出力すべきとして設定された第２目標駆動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機と変速手段とを制御する。一方、変速手段の変速段を変速するときには変速段の変速の最中でも第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御すると共に第２目標駆動力と変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が第２電動機から出力されるよう第２電動機を制御する。即ち、変速手段の変速段を変速するときには、第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御しているにも拘わらず変速段の変速に伴って駆動軸に生じる駆動力の変動を第２電動機からの駆動力により打ち消すのである。この結果、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る駆動力の変動（トルクショック）を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記変速手段の変速段を変速するときには、前記変速段の変速がトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と前記電動機の回転数を変速後の変速段に応じた回転数に変更するイナーシャ相との２相によって行なわれるよう前記第１電動機と前記変速手段とを制御し、前記トルク相では伝達されるトルクの変化を打ち消す方向の第１の駆動力を前記変動抑制用駆動力として前記第２電動機を制御し、前記イナーシャ相では前記第１の駆動力とは逆方向の第２の駆動力を前記変動抑制用駆動力として前記第２電動機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、トルク相におけるトルクの変化を抑制することができると共にイナーシャ相における駆動力の変化を抑制することができる。
【０００９】
このトルク相とイナーシャ相との２相によって変速を行なう態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記変速手段の変速段をアップシフトするときには、前記トルク相では車両が加速するトルクを前記第１の駆動力として制御し、前記イナーシャ相では車両を減速するトルクを前記第２の駆動力として制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
また、トルク相とイナーシャ相との２相によって変速を行なう態様の本発明の車両において、前記第１電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記変速手段は複数のクラッチの係合状態を変更することにより変速段を変速する手段であり、前記制御手段は、前記トルク相では前記複数のクラッチのうちトルクを伝達するクラッチの状態に基づいて前記第１の駆動力を設定すると共に該設定した第１の駆動力を用いて前記第２電動機を制御し、前記イナーシャ相では前記検出された回転数に基づいて前記第２の駆動力を設定すると共に該設定した第２の駆動力を用いて前記第２電動機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、より適正に変速段の変速の際に生じ得る駆動力の変化を抑制することができる。
【００１１】
本発明の車両において、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記変速手段が接続された車軸とに連結され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、を備え、前記制御手段は、前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速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、要求駆動力に基づく駆動力によって車両を走行させることができる。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変速手段が接続された車軸と第３の軸との３軸に連結されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力され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、前記第３の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。
【００１２】
本発明の駆動装置は、
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記駆動軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、
前記駆動軸に直接又は間接に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定する目標駆動力設定手段と、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の駆動装置では、駆動軸と第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段の変速段を変速しないときには、駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１電動機から変速手段を介して出力すべきとして設定された第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されると共に駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第２電動機から出力すべきとして設定された第２目標駆動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機と変速手段とを制御する。一方、変速手段の変速段を変速するときには変速段の変速の最中でも第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御すると共に第２目標駆動力と変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が第２電動機から出力されるよう第２電動機を制御する。即ち、変速手段の変速段を変速するときには、第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御しているにも拘わらず変速段の変速に伴って駆動軸に生じる駆動力の変動を第２電動機からの駆動力により打ち消すのである。この結果、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る駆動力の変動（トルクショック）を抑制することができる。
【００１４】
こうした本発明の駆動装置において、内燃機関と共に用いられ、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに連結されて電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の制御と共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電力動力入出力手段と前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速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、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。
【００１５】
本発明の車両の制御方法は、
動力を入出力可能な第１電動機と、車両のいずれかの車軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定し、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する、
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の車両の制御方法では、車両のいずれかの車軸と第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段の変速段を変速しないときには、走行に要求される要求駆動力に基づいて第１電動機から変速手段を介して出力すべきとして設定された第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されると共に走行に要求される要求駆動力に基づいて第２電動機から出力すべきとして設定された第２目標駆動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機と変速手段とを制御する。一方、変速手段の変速段を変速するときには変速段の変速の最中でも第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御すると共に第２目標駆動力と変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が第２電動機から出力されるよう第２電動機を制御する。即ち、変速手段の変速段を変速するときには、第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御しているにも拘わらず変速段の変速に伴って駆動軸に生じる駆動力の変動を第２電動機からの駆動力により打ち消すのである。この結果、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る駆動力の変動（トルクショック）を抑制することができる。
【００１７】
本発明の駆動装置の制御方法は、
動力を入出力可能な第１電動機と、駆動軸と前記第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段と、前記駆動軸に直接又は間接に動力を入出力可能な第２電動機と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて前記第１電動機から前記変速手段を介して出力すべき第１目標駆動力と前記第２電動機から出力すべき第２目標駆動力とを設定し、
前記変速手段の変速段を変速しないときには前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されると共に前記設定した第２目標駆動力が前記第２電動機から出力されるよう前記第１電動機と前記第２電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段の変速段を変速するときには該変速段の変速の最中でも前記設定した第１目標駆動力が前記変速手段を介して前記第１電動機から出力されるよう該第１電動機と前記変速手段とを制御すると共に前記設定した第２目標駆動力と前記変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が前記第２電動機から出力されるよう該第２電動機を制御する、
ことを要旨とする。
【００１８】
この本発明の駆動装置の制御方法では、駆動軸と第１電動機の回転軸とに接続されて複数の変速段をもって変速する変速手段の変速段を変速しないときには、駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第１電動機から変速手段を介して出力すべきとして設定された第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されると共に駆動軸に要求される要求駆動力に基づいて第２電動機から出力すべきとして設定された第２目標駆動力が第２電動機から出力されるよう第１電動機と第２電動機と変速手段とを制御する。一方、変速手段の変速段を変速するときには変速段の変速の最中でも第１目標駆動力が変速手段を介して第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御すると共に第２目標駆動力と変速段の変速に伴って生じる駆動力の変動の少なくとも一部を打ち消す変動抑制用駆動力との和の駆動力が第２電動機から出力されるよう第２電動機を制御する。即ち、変速手段の変速段を変速するときには、第１電動機から出力されるよう第１電動機と変速手段とを制御しているにも拘わらず変速段の変速に伴って駆動軸に生じる駆動力の変動を第２電動機からの駆動力により打ち消すのである。この結果、変速手段の変速段の変速の際に生じ得る駆動力の変動（トルクショック）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】
【００１９】
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】
【００２０】
図１は、図１は本発明の一実施例であ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に接続されると共にギヤ機構３５およびデファレンシャルギヤ３６を介して前輪３８ａ，３８ｂに接続されたモータＭＧ２と、デファレンシャルギヤ３７を介して後輪３９ａ，３９ｂに接続されたモータＭＧ３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。
【００２１】
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、図示しないクランクポジションセンサなどのエンジン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。
【００２２】
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には駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａと変速機６０とを介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２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３５およびデファレンシャルギヤ３６を介して、最終的には車両の前輪３８ａ，３８ｂに出力される。
【００２３】
モータＭＧ１，モータＭＧ２，モータＭＧ３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４１，４２，４３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４１，４２，４３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４１，４２，４３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，ＭＧ３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，ＭＧ３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，ＭＧ３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，ＭＧ３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，ＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６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，ＭＧ３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４１，４２，４３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４４，４５，４６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，ＭＧ３の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３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，ＭＧ３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。
【００２４】
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に伝達するように構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。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開始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開始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。
【００２５】
ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３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１０３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側に個別に供給可能なリニアソレノイド１１０，１１１およびコントロールバルブ１１２，１１３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の入力ポートに供給するモジュレータバルブ１０８と、コントロールバルブ１１２，１１３とブレーキＢ１，Ｂ２との間の油路に各々設けられコントロールバルブ１１２，１１３のいずれか一方から油圧が供給されるときには対応するブレーキへの油路を開放すると共に他方のブレーキへの油路を遮断しコントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧が供給される異常時にはブレーキＢ１，Ｂ２への油路の両方を遮断するフェールセーフバルブ１１４，１１５と、フェールセーフバルブ１１４，１１５とブレーキＢ１，Ｂ２との間の油路に設けられたアキュムレータ１１６，１１７と、から構成されている。なお、実施例では、ライン圧としては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により高低二つの圧力（以下、高圧系，低圧系という）を調整してブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフ状態を形成する。
【００２６】
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。
【００２７】
前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂには、ブレーキアクチュエータ９４からの油圧により作動する油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂが取り付けられている。ブレーキアクチュエータ９４は、油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂの作動状態を検出する各種センサからの信号などを入力するブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９６によって駆動制御されている。ブレーキＥＣＵ９６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ブレーキアクチュエータ９４を駆動制御すると共に必要に応じて油圧ブレーキ９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂの作動状態など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。
【００２８】
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などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータに駆動信号などが出力されている。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，ブレーキＥＣＵ９６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，ブレーキＥＣＵ９６と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２９】
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とに基づいて車両から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出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３と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およびモータＭＧ３の一方または両方とによってトルク変換されて出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３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およびモータＭＧ３の一方または両方とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３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およびモータＭＧ３の一方または両方から要求動力に見合う動力が出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００３０】
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をアップシフトする際の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り、図５は変速機６０がアップシフトされるときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＬｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、駆動制御による動作について説明し、その後、アップシフトの際の動作について説明する。なお、図４の駆動制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３１】
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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３は、回転位置検出センサ４４，４５，４６からのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、図示しない温度センサ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。
【００３２】
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６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。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００３３】
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７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。
【００３４】
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（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８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を減速ギヤ３５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に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５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。
【００３５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３６】
そして、要求トルクＴｒ＊の前後分配比ｋを設定し（ステップＳ１４０）、次式（３）により要求トルクＴｒ＊に対して（１−ｋ）の分配に相当するトルクと補正トルクＴｃｈｇとの和としてモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、前後分配比ｋは、通常は前輪駆動となるよう値１が設定され、車両の発進時やスリップが生じているときなどに４輪駆動により車両の安定性を確保するために値１より小さな値が設定される。いま、通常時を考えているから、前後分配比ｋは値１と考えればよい。式（３）の右辺第１項は、こうした前後分配比ｋによって要求トルクＴｒ＊から導かれるトルクである。補正トルクＴｃｈｇは、変速機６０の変速時に生じ得るトルク変動を抑制するためのトルクであり、詳細については後述する。式（３）中、Ｇ３は、リングギヤ軸３２ａの回転数ＮｒをモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に換算する換算係数である。
【００３７】
Tm3*=G3・(1-k)・Tr*+Tchg  (3)
【００３８】
モータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ＊を設定すると、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（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ１６０）、前後分配比ｋを乗じた要求トルク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（６）により計算し（ステップＳ１７０）、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Ｓ１８０）。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に出力するトルク（ｋ・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８の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (5)
Tm2tmp=(k・Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  (6)
【００４０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定すると、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、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、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＊，Ｔｍ３＊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、且つ、トルク指令Ｔｍ３＊でモータＭＧ３が駆動されるようインバータ４１，４２，４３のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００４１】
次に、変速機６０をアップシフトする際の動作、即ち、変速機６０のギヤの状態をＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に変更するＬｏ−Ｈｉ変速の際の動作について説明する。Ｌｏ−Ｈｉ変速は、変速機６０がＬｏギヤの状態のときに要求トルクＴｒ＊と車速Ｖとによって設定されたＬｏ−Ｈｉ変速線を超えるときに行なわれる。なお、変速機６０がＨｉギヤの状態で要求トルクＴｒ＊と車速Ｖとによって設定されたＨｉ−Ｌｏ変速線を下回るときには変速機６０のギヤの状態をＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に変更するＨｉ−Ｌｏ変速が行なわれる。Ｌｏ−Ｈｉ変速について図５のＬｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンに基づいて説明する。
【００４２】
Ｌｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンが実行されると、まず、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力すると共に（ステップＳ３００）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と変速機６０のギヤ比Ｇｌｏ，Ｇｈｉとにより次式（７）を用いて変速後のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２＊を計算し（ステップＳ３１０）、油圧回路１００の油圧シーケンスを開始してブレーキＢ２の油圧指令をトルク伝達可能圧力に変更すると共にブレーキＢ１のファストフィルを行なう（ステップＳ３２０）。Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を図９に示し、Ｌｏ−Ｈｉ変速の油圧シーケンスの一例を図１０に示す。図９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。図示するように、Ｌｏギヤの状態では、ブレーキＢ２がオンでブレーキＢ１がオフとされている。Ｌｏ−Ｈｉ変速は、基本的にはブレーキＢ２をオフしてブレーキＢ１をオンすることによって行なわれるが、変速機６０によりモータＭＧ２からのトルクを伝達しながら変速すると共に変速時のトルクショックを低減することを考えると、単純にブレーキＢ２をオフしてブレーキＢ１をオンすることはできない。そのため、実施例では、まず、ブレーキＢ２の油圧指令をトルク伝達が可能な圧力にすると共にブレーキＢ１へのファストフィルを行なうのである。図１０では、時間Ｔ１の直後にブレーキＢ１へのファストフィルが行なわれている。
【００４３】
Nm2*＝Nm2・Ghi/Glo  (7)
【００４４】
ファストフィルが略終了すると、ブレーキＢ２の油圧指令を徐々に減少する除減を開始すると共にブレーキＢ１を低圧で待機させ（ステップＳ３３０）、油圧スイッチ１２３からのブレーキ圧Ｐｂ２を入力すると共に入力したブレーキ圧Ｐｂ２に基づいてトルク伝達容量の減少分を補正トルクＴｃｈｇとして設定する処理（ステップＳ３４０，Ｓ３５０）を所定時間経過するかイナーシャ相が開始されるまで繰り返す（ステップＳ３６０）。このように設定した補正トルクＴｃｈｇは、図４に示した駆動制御ルーチンのステップＳ１５０でモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊の設定に用いられるから、ブレーキＢ２の油圧指令を除減することにより変速機６０のトルク伝達容量が低下する分をモータＭＧ３から出力することができる。なお、補正トルクＴｃｈｇは、トルク伝達容量の減少分を補うように設定するから、車両を加速する側のトルクとして計算されることになる。実施例では、ブレーキ圧Ｐｂ２と補正トルクＴｃｈｇとの関係を予め求めて補正トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキ圧Ｐｂ２が与えられるとマップから対応する補正トルクＴｃｈｇを導出するものとした。また、所定時間は、ブレーキＢ２の油圧指令を除減するのに必要な時間として設定されるものであり、油圧回路１００の性能などによって定めることができる。このように、ブレーキＢ２の油圧指令を除減することに伴って変速機６０のトルク伝達容量が低下する状態を実施例ではトルク相と称している。また、イナーシャ相は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化に伴ってリングギヤ軸３２ａにトルクが出力される状態であり、その開始は、変速前のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と現在の回転数Ｎｍ２とに差が生じたのを検出することにより判定することができる。図１０では、時間Ｔ２から時間Ｔ３までがトルク相となる。
【００４５】
ブレーキＢ２の油圧指令の除減を開始してから所定時間経過するかイナーシャ相が開始されると、ブレーキＢ１の油圧指令を徐々に増加する除増を開始し（ステップＳ３７０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至るまで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を入力すると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回の回転数Ｎｍ２を減じて回転数変化ΔＮを計算し、モータＭＧ２の回転子を含む回転系の慣性モーメントＩに回転数変化ΔＮを乗じて補正トルクＴｃｈｇを設定する処理（ステップＳ３８０〜Ｓ４００）を繰り返す。ここで、補正トルクＴｃｈｇは、モータＭＧ２の回転子を含む回転系の回転数が変化することよってリングギヤ軸３２ａに生じるトルク変動を打ち消す方向に設定される。Ｌｏ−Ｈｉ変速では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が減少するのに伴ってリングギヤ軸３２ａに車両を加速する方向のトルクが出力されるから、補正トルクＴｃｈｇは車両を減速させる方向のトルクとして設定されることになる。このように設定した補正トルクＴｃｈｇは、図４に示した駆動制御ルーチンのステップＳ１５０でモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊の設定に用いられるから、モータＭＧ２の回転数の急減に伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの増加をモータＭＧ３からのトルクによって打ち消すことができる。上述したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速段の変速は、図１０に示すように時間Ｔ２〜Ｔ３のトルク相と時間Ｔ３〜Ｔ４のイナーシャ相との２相を伴って行なわれる。
【００４６】
そして、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が変速後の回転数Ｎｍ２＊近傍に至ると（ステップＳ４１０）、ブレーキＢ１を完全にオンとして油圧シーケンスを終了すると共に（ステップＳ４２０）、駆動制御で用いる変速機６０のギヤ比ＧｒにＨｉギヤのギヤ比Ｇｈｉを設定し（ステップＳ４３０）、補正トルクＴｃｈｇに値０を設定して（ステップＳ４４０）、Ｌｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンを終了する。このように変速機６０の変速段の変速が終了すると補正トルクＴｃｈｇには値０が設定されるから、モータＭＧ３は前後分配比ｋに基づくトルクを出力するよう制御されることになる。
【００４７】
以上説明した実施例の実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する際には、Ｌｏ−Ｈｉ変速の際にリングギヤ軸３２ａに生じるトルク変動を打ち消すトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定すると共にこの補正トルクＴｃｈｇをモータＭＧ３から出力するから、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速の際に生じ得るトルク変動（トルクショック）を抑制することができる。しかも、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速をトルク相とイナーシャ相の２相を伴って行なうものとし、トルク相においてはブレーキＢ２のブレーキ圧Ｐｂ２に基づいて車両を加速する方向のトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定し、イナーシャ相においてはモータＭＧ２の回転子を含む回転系の慣性モーメントにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化（回転数変化）ΔＮを乗じて車両を減速する方向のトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定するから、より適正な補正トルクＴｃｈｇを設定することができ、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する際に生じ得るトルクショックをより適正に低減することができる。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０をＬｏ−Ｈｉ変速する際にリングギヤ軸３２ａに生じるトルク変動を打ち消すトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定すると共にこの補正トルクＴｃｈｇをモータＭＧ３から出力するものとしたが、変速機６０をＨｉ−Ｌｏ変速する際にもリングギヤ軸３２ａに生じるトルク変動を打ち消すトルクとして補正トルクＴｃｈｇを設定すると共にこの補正トルクＴｃｈｇをモータＭＧ３から出力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、変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速をトルク相とイナーシャ相の２相を伴って行なうものとしたが、こうしたトルク相とイナーシャ相とを混在して変速機６０のＬｏ−Ｈｉ変速を行なうものとしてもよい。この場合、トルク相におけるブレーキＢ２の油圧指令に基づく補正トルクＴｃｈｇとイナーシャ相における慣性モーメントＩとモータＭＧ２の回転数変化ΔＮとによる補正トルクＴｃｈｇとを重ね合わせるものとすればよい。
【００５０】
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。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ３を後輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する用取り付けるものとしたが、モータＭＧ３も前輪３８ａ，３８ｂに動力を出力するよう取り付けるものとしても構わない。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２と変速機６０とからなる駆動系を前輪３８ａ，３８ｂに取り付けると共にモータＭＧ３を後輪３９ａ，３９ｂに取り付けるものとしたが、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２と変速機６０とからなる駆動系を後輪３９ａ，３９ｂに取り付けると共にモータＭＧ３を前輪３８ａ，３８ｂに取り付け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、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１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された前輪３８ａ，３８ｂとは異なる後輪３９ａ，３９ｂに接続し、モータＭＧ３を前輪３８ａ，３８ｂに接続するものとしてもよい。
【００５４】
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を介して前輪３８ａ，３８ｂ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１２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と前輪３８ａ，３８ｂ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。
【００５５】
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、変速機を介して駆動軸に動力を出力する第１電動機と直接又は間接に駆動軸に動力を出力する第２電動機とを備える駆動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駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、車両や駆動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】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態としての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】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Ｌｏ−Ｈｉ変速処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】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８】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９】Ｌｏ−Ｈｉ変速およびＨｉ−Ｌｏ変速の際の変速機６０の共線図の一例を示す説明図である。
【図１０】Ｌｏ−Ｈｉ変速の際の変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を駆動制御する油圧回路における油圧シーケンスの一例を示す説明図である。
【図１１】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１２】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】
【００５９】
２０  ハイブリッド車、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、３５  ギヤ機構、３６，３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  前輪、３９ａ，３９ｂ  後輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３  インバータ、４４，４５，４６  回転位置検出センサ、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、９０ａ，９０ｂ，９２ａ，９２ｂ  油圧ブレーキ、９４  ブレーキアクチュエータ、９６  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、１００  油圧回路、１０２  機械式ポンプ、１０３  モータ、１０４  電動ポンプ、１０５  ３ウェイソレノイド、１０６  プレッシャコントロールバルブ、１０８  モジュレータバルブ、１１０，１１１  リニアソレノイド、１１２，１１３  コントロールバルブ、１１４，１１５  フェールセーフバルブ、１１６，１１７  アキュムレータ、１２１  温度センサ、１２０，１２２，１２３  油圧スイッチ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３  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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