(57)【要約】【課題】モータ体格を増大させることなく固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替えを円滑に進行させる。【解決手段】ハイブリッド車両の駆動制御装置は、駆動軸の出力トルクの境界値を決定する境界値決定手段と、決定された境界値に基づいて、駆動軸の出力トルクを要求駆動力に対応する要求トルクに維持することが可能となる内燃機関の出力トルクの範囲を決定する範囲決定手段と、要求駆動力の変化に伴う要求トルクの変化に伴って内燃機関の出力トルクが変化する過程において、決定された範囲内のトルク値で内燃機関の出力トルクを固定する固定手段と、要求トルクと固定された内燃機関の出力トルクとの差分を電力の入出力により補償する補償制御手段と、内燃機関の出力トルクが固定され且つ差分が補償された状態において、変速モードを切り替える切り替え制御手段とを具備する。【選択図】図９
2012224203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１回転電機と、
前記第１回転電機に連結された第１回転要素、前記内燃機関に連結された第２回転要素及び前記車軸に繋がる駆動軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた動力伝達機構と、
前記駆動軸との間でトルクの入出力が可能な第２回転電機と、
一方が前記動力伝達機構における一の前記回転要素に連結され且つ他方が固定要素に連結される一対の係合要素を備え、前記一対の係合要素が解放状態にある場合に、前記動力伝達機構の変速モードとして、前記内燃機関の回転速度を前記駆動軸の回転速度に対し連続的に変化させることが可能な無段変速モードを実現し、前記一対の係合要素が係合状態にある場合に、前記内燃機関の回転速度と前記駆動軸の回転速度とが一義的関係となる固定変速比モードを実現する係合装置と、
前記第１及び第２回転電機との間で電力の入出力が可能な蓄電手段と
を備えてなるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
ドライバの要求駆動力の変化に伴って前記固定変速比モードから前記無段変速モードへの前記変速モードの切り替え要求が生じた場合において、前記第２回転電機と前記蓄電手段との間の電力の入出力により補償可能な前記駆動軸の出力トルクの境界値を決定する境界値決定手段と、
前記決定された境界値に基づいて、前記駆動軸の出力トルクを前記要求駆動力に対応する要求トルクに維持するにあたって前記電力の入出力により補償可能となる前記内燃機関の出力トルクの範囲を決定する範囲決定手段と、
前記要求駆動力の変化に伴う前記要求トルクの変化に伴って前記内燃機関の出力トルクが変化する過程において、前記決定された範囲内のトルク値で前記内燃機関の出力トルクを固定する固定手段と、
前記要求トルクと前記固定された内燃機関の出力トルクとの差分を前記電力の入出力により補償する補償制御手段と、
前記内燃機関の出力トルクが固定され且つ前記差分が補償された状態において、前記変速モードを前記固定変速比モードから前記無段変速モードへ切り替える切り替え制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記係合装置は、前記一対の係合要素が、相互に回転が同期してなる回転同期状態、且つ、回転方向に形成されたガタが詰められたガタ詰め状態において前記係合状態となる回転同期式の係合装置である
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記境界値決定手段は、前記要求駆動力の変化量が大きい程小さくなるように、且つ、前記蓄電手段の目標充放電量が小さい程小さくなるように前記境界値を決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記切り替え要求が生じてから前記内燃機関の出力トルクが固定されるまでの期間内において、前記内燃機関に反力を与える前記第１回転電機の出力トルクを、前記要求駆動力に対応する前記内燃機関の出力トルク未満に相当する値に維持する維持制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定変速比モードと無段変速モードとの間で変速モードを切り替え可能なハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の駆動制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置に関連する技術思想として、例えば、特許文献１には、固定変速比モードから無段変速モードへの切り替わり時において、エンジントルクを一定に保ち、モータの駆動状態のみを変更して解放手段の制動トルクをゼロにしてから解放手段を解放し、その後にエンジンとモータとを協調させる点が開示されている。
【０００３】
尚、特許文献２には、固定変速比モードと無段変速モードとを備えるハイブリッド車両において、固定変速比モードでの走行中に、要求駆動力をＭＧ２で賄うことができる場合には要求駆動力をＭＧ２で賄い、要求駆動力をＭＧ２で賄うことが出来ない場合に固定変速比モードを無段変速モードに切り替える技術思想が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、固定変速比モードと無段変速モードとを備えるハイブリッド車両において、無段変速モードを固定変速比モードに切り替える場合に、エンジントルクを一定にしつつ要求駆動力に対する過不足分をモータにより出力する技術思想が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献４には、固定変速比モードと無段変速モードとを備えるハイブリッド車両において、固定変速比モード中にエンジントルクを高めて効率の良い運転点に変更し、その分のトルクをＭＧ２で発電する技術思想が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０５０７７６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３２１９０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７４７３５号公報
【特許文献４】特開２００９−１３２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される装置においては、エンジントルクが一定に保たれるため、ドライバの要求駆動力を満たすために必要とされるモータのトルクが当該ドライバの要求駆動力に応じて変化することになる。ドライバの要求駆動力は、その時間変化率も絶対値も多様であり、如何なる場合にも対応しようとすれば必然的にモータ体格の増大が避けられない。モータ体格の増大は、設置スペースやコストの点から見ると好ましくない。
【０００８】
一方、このような設置スペースやコストの面を慮ってモータ体格に制限を設ければ、必然的にドライバの要求駆動力変化が大きい場合においてモータに要求される動作がモータの補償可能範囲を超えてしまい、この補償可能範囲を超えた条件時には駆動軸の出力トルクが不連続となって、ドライバに知覚され得る程度の比較的大きい物理衝撃が快適性を低下させる可能性がある。
【０００９】
このような問題は、特許文献２及び特許文献３に開示される装置においても同様に発生し得る。特に、特許文献２に開示される装置では、固定変速比モードを無段変速モードに切り替える以前にモータを動作限界まで使用してしまっているため、変速モードの切り替え過程においてエンジントルクを固定することが出来ない。このため、クラッチ装置やブレーキ装置の解放処理を、エンジントルクが変化している状態で行わざるを得ず、とりわけドグクラッチ等の回転同期噛合式係合装置においては、一対の係合要素相互間で生じる所謂ガタ打ちと称される物理衝撃を緩和又は相殺するための反力要素の制御が難しくなる。
【００１０】
一方、特許文献４に開示される技術思想は、変速モードの切り替え時に適用されるものではないから、変速モードの切り替え時において発生する上述の問題点を解決に導き得ない。
【００１１】
即ち、上述した各種従来の技術には、固定変速比モードを無段変速モードへ切り替えるにあたって、モータの体格増大によるコストや設置面での問題と、変速モードの切り替えを実現するための係合装置の解放制御が円滑に進行しないことによる快適性の問題との両方を同時に解消することが困難であるという技術的問題点がある。
【００１２】
本発明は、上述した技術的問題点に鑑みてなされたものであり、モータ体格を増大させることなく固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替えを円滑に進行せしめ得るハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、内燃機関と、第１回転電機と、前記第１回転電機に連結された第１回転要素、前記内燃機関に連結された第２回転要素及び前記車軸に繋がる駆動軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた動力伝達機構と、前記駆動軸との間でトルクの入出力が可能な第２回転電機と、一方が前記動力伝達機構における一の前記回転要素に連結され且つ他方が固定要素に連結される一対の係合要素を備え、前記一対の係合要素が解放状態にある場合に、前記動力伝達機構の変速モードとして、前記内燃機関の回転速度を前記駆動軸の回転速度に対し連続的に変化させることが可能な無段変速モードを実現し、前記一対の係合要素が係合状態にある場合に、前記内燃機関の回転速度と前記駆動軸の回転速度とが一義的関係となる固定変速比モードを実現する係合装置と、前記第１及び第２回転電機との間で電力の入出力が可能な蓄電手段とを備えてなるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、ドライバの要求駆動力の変化に伴って前記固定変速比モードから前記無段変速モードへの前記変速モードの切り替え要求が生じた場合において、前記第２回転電機と前記蓄電手段との間の電力の入出力により補償可能な前記駆動軸の出力トルクの境界値を決定する境界値決定手段と、前記決定された境界値に基づいて、前記駆動軸の出力トルクを前記要求駆動力に対応する要求トルクに維持することが可能となる前記内燃機関の出力トルクの範囲を決定する範囲決定手段と、前記要求駆動力の変化に伴う前記要求トルクの変化に伴って前記内燃機関の出力トルクが変化する過程において、前記決定された範囲内のトルク値で前記内燃機関の出力トルクを固定する固定手段と、前記要求トルクと前記固定された内燃機関の出力トルクとの差分を前記電力の入出力により補償する補償制御手段と、前記内燃機関の出力トルクが固定され且つ前記差分が補償された状態において、前記変速モードを前記固定変速比モードから前記無段変速モードへ切り替える切り替え制御手段とを具備することを特徴とする（請求項１）。
【００１４】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、本発明に係るハイブリッド車両を制御する装置であって、好適な一形態として、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ等を備えた、単体或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）やコンピュータシステム等の形態を採り得る。また、これらには適宜ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等が付帯し得る。
【００１５】
本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対しトルクを供給可能な動力要素として、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わない各種の態様を採り得る、燃料の燃焼により動力を生成可能な機関としての内燃機関と、各々が力行及び発電（即ち、電力回生である）可能な、各種モータジェネレータ等の第１及び第２回転電機とを備える。また、本発明に係るハイブリッド車両は、これら動力要素としての内燃機関並びに第１及び第２回転電機と、車軸に直結された或いは各種ギア機構を介して間接的に連結された駆動軸との間のトルク伝達を可能とする動力伝達機構を備える。
【００１６】
動力伝達機構は、第１回転電機に連結された第１回転要素と、内燃機関に連結された第２回転要素と、駆動軸に連結された第３回転要素とを少なくとも含む、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた、好適には回転二自由度の差動機構として構成される。動力伝達機構に備わる回転要素或いは差動機構の数量は多義的であり、動力伝達機構は、例えば、遊星歯車機構等の各種差動ギア機構を一又は複数備えてもよい。複数の遊星歯車機構を含む場合、各遊星歯車機構を構成する回転要素の一部が複数の遊星歯車機構相互間で適宜共有されていてもよい。
【００１７】
動力伝達機構における回転要素相互間の差動作用に鑑みれば、第１回転電機に連結された第１回転要素は、内燃機関に反力トルクを与える反力要素として機能する。第２回転要素を介して動力伝達機構に入力される内燃機関のトルクは、この反力トルクに対応する一部の直行トルクが、第３回転要素を介して駆動軸に伝達される。このような構成においては、第１回転電機により、内燃機関の機関回転速度と駆動軸の回転速度（車軸の回転速度と一義的である）との比たる変速比が、少なくとも所定の範囲で連続的に可変となり得る。即ち、動力伝達機構及び第１回転電機は、好適には一種の電気的ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速装置）として機能する。この一種の電気的ＣＶＴ状態が実現される動力伝達機構の変速モードは、本発明において適宜「無段変速モード」と呼称される。尚、無段変速モードによれば、第１回転電機による回転制御と、内燃機関のトルク制御とにより、内燃機関の動作点に比較的高い自由度が与えられる。この点を利用し、無段変速モードにおける内燃機関の動作点は、好適な一形態として、ハイブリッド車両全体の効率（例えば、内燃機関の熱効率、回転電機と蓄電手段との間の充放電効率、動力伝達機構のトルク分割作用によるトルク伝達効率等に関係する）が最大となる最適燃費動作点に制御されてもよい。
【００１８】
一方、第２回転電機は、駆動軸と直結或いは各種ギア機構や係合機構等を介して間接的に連結され、駆動軸との間でトルクを入出力可能に構成される。第２回転電機は、例えば正回転領域において、例えば駆動輪、車軸及び駆動軸を順次介する動力伝達経路でトルクが入力された場合（即ち、負トルクである）等に、係る入力トルクを利用した電力回生が可能であり、また例えば正回転領域において駆動軸に対し正トルクを供給（即ち、力行）することにより、駆動軸の出力トルクとしての駆動軸トルクの少なくとも一部を負担することが可能である。本発明に係るハイブリッド車両は、例えば、ドライバのアクセル操作等により駆動軸に要求された駆動軸要求トルクに対する、先述した直行トルクの余剰分又は不足分を、適宜この第２回転電機により吸収又はアシストしつつ走行することができる。
【００１９】
本発明に係るハイブリッド車両は、例えばドグクラッチ機構等の各種回転同期式係合機構を好適な一態様として採り得る係合装置を備える。係合装置は、一対の係合要素を備えており、この一対の係合要素が相互いに解放されてなる解放状態において、動力伝達機構の変速モードとして上述した無段変速モードを実現することができる。一方、この一対の係合要素は、一方が固定要素（即ち、ブレーキ要素）に、また他方が動力伝達機構の一回転要素に連結されており、これらが相互いに係合してなる係合状態において、当該一回転要素の回転をゼロ回転に固定することができる。動力伝達機構は、係合装置が、この係合状態を採る場合において、上述した変速比が一義的に決まる構成となっている。
【００２０】
尚、係る変速比固定の作用に鑑みれば、係合装置の他方の係合要素は、少なくとも第２及び第３回転要素には連結されない。例えば、一対の係合要素の他方の係合要素が、第１回転要素に連結された場合、係合装置が係合状態を採ると、第１回転電機の回転は強制的にゼロ回転となり、車軸の回転に影響される駆動軸の回転と、上述した差動作用とによって、内燃機関の機関回転速度は一義的に固定される（尚、物理的な変速装置が介装されている場合には、変速装置の変速段の採り得るギア比の範囲では、変速比は多義的となり得るが、一の変速段についてみれば、機関回転速度と駆動軸の回転速度とは一義的である）。このような状態は、例えば「ＭＧ１ロック」等と称され得る。また、動力伝達機構の構成によっては、第１回転要素の回転を直接阻止せずとも、第１回転要素を固定回転状態に維持し、変速比を固定することが可能となる。例えば、動力伝達機構が、複数の差動機構を備え、一方の差動機構における複数の回転要素が、他方の差動機構における複数の回転要素と夫々連結される、四要素回転二自由度の差動機構として構成される場合、第１及び第２回転電機並びに内燃機関に連結されない残余の一回転要素の回転を阻止する構成とすれば、同様に変速比を固定することができる。
【００２１】
ところで、係合装置により固定変速比モードが選択されている状態においては、内燃機関に対し、係合装置から物理的な反力を与えることができる。従って、固定変速比モードにおいては、第１回転電機による反力の付与は必要とされず、無駄な電力消費を回避する観点から、固定変速比モードにおいて、第１回転電機は、好適には非稼動状態に維持される。
【００２２】
一方、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求は多義的に生じ得るが、その一例として、ドライバがアクセルペダル操作等を介して要求する駆動力（ドライバ要求駆動力）が増加又は減少した場合にも、この種の切り替え要求は生じ得る。ドライバ要求駆動力が変化する過程において固定変速比モードを無段変速モードへ切り替える場合、切り替え前後における駆動軸トルクの不連続性及び係合装置における一対の係合要素相互間で生じる物理的衝撃に起因するトルクショック等を回避する必要から、第１回転電機から付与される反力トルクを正確に制御する必要が生じる。
【００２３】
特に、係合装置がドグクラッチ等、一対の係合要素相互間でガタと称される間隙（遊びシロ）が生じる回転同期式の噛合装置においては、反力トルク移譲中のガタ打ち音やガタ打ちショックを緩和するために、その必要性は一層大きくなる。何故ならこの種の装置においては、一対の係合要素相互間にトルクが作用している状態では一対の係合要素を解放状態に移行することができず、必然的に、一対の係合要素相互間に作用するトルクを、ゼロトルク又は略ゼロトルク付近に維持する必要が生じるからである。例えば、第１回転電機の反力トルクの制御性が低いと、一対の係合要素の状態が、トルク作用状態とトルク非作用状態との間で頻繁に切り替わる結果となり、その都度、ガタ打ち音やガタ打ちショック等が発生し、快適性を著しく減じる結果を招来し得るのである。
【００２４】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、係る課題を、境界値決定手段、範囲決定手段、固定手段、補償制御手段及び切り替え制御手段の作用により解決する。
【００２５】
即ち、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、ドライバの要求駆動力変化に伴って固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求が生じた場合において、境界値決定手段により駆動軸トルクの境界値が決定される。ここで、駆動軸トルクの境界値とは、第２回転電機と蓄電手段との間の電力の入出力（尚、電力の入力とは、即ち、第２回転電機による電力回生を意味し、電力の出力とは、即ち、第２回転電機による駆動軸トルクのアシストを意味する）によって調整することが可能な駆動軸トルクの値の限界値を意味しており、後述する内燃機関の出力トルクの固定措置によって駆動軸トルクが駆動軸要求トルクに対して余剰となる場合には回生側のトルクの限界値を、反対に駆動軸トルクが駆動軸要求トルクに対して不足する場合には力行側のトルクの限界値を、夫々意味する。
【００２６】
尚、限界値とは、物理的又は電気的な制約に基づいて策定された仕様或いは定格上の動作限界に相当する値に限らず、その時点で適用される各種の制御則、或いはその時点で生じ得る各種の制約等に基づいた、制御上適宜定められ得る動作限界に相当する値であってもよい。
【００２７】
一方、このような境界値が決定されると、この決定された境界値に基づいて、駆動軸トルクを駆動軸要求トルクに維持することが可能となる内燃機関の出力トルクの範囲が決定される。尚、「範囲が決定される」とは、範囲を実質上規定し得る上限値等が決定されることも含む概念である。この出力トルクの範囲は、端的に言えば、要求駆動力が低下していく過程（即ち、駆動軸要求トルクもまた低下していく）においては所定のトルク閾値未満のトルク範囲であり、要求駆動力が上昇していく過程（即ち、駆動軸要求トルクもまた上昇していく）においては、あるトルク閾値よりも大きいトルク範囲である。
【００２８】
範囲決定手段によりこのような内燃機関の出力トルクの範囲が決定されると、固定手段により、この出力トルクの範囲内で内燃機関の出力トルクが固定される。また、この出力トルクの固定時点以降に生じ得る、駆動軸トルクと要求駆動軸トルクとの乖離は、補償制御手段により実現される、第２回転電機を介した電力回生或いはトルクアシストにより補償される。補償制御手段によるこのような駆動軸トルクの補償制御によって、駆動軸トルクは、表面上何ら問題無く駆動軸要求トルクに維持される。
【００２９】
切り替え制御手段は、このように駆動軸トルクの補償制御により駆動軸トルクが駆動軸要求トルクに一致し、且つ、固定手段により内燃機関の出力トルクが先に決定された範囲内の値（理想的には、決定された範囲の上限値である。尚、これ以降、この値を適宜「固定トルク閾値」等と表現する）に固定されている状態で、係合装置を制御し、一対の係合要素を解放状態に移行せしめることによって、変速モードを固定変速比モードから無段変速モードへと切り替える。
【００３０】
ここで、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、主として二つの特徴的技術思想を有している。第１は、内燃機関の出力トルクが固定されることであり、第２は、内燃機関の出力トルクを固定するに際しての目標値が、その時点の蓄電手段及び第２回転電機の状態を考慮して決定されることである。
【００３１】
第１の特徴的技術思想によれば、内燃機関の出力トルクが固定されることから、上述した第１回転電機の反力トルクの制御に要求される制御性が比較的低くて済む。これは、トルクの出力に燃料の燃焼過程を要する内燃機関の制御性が、ＰＷＭ等の電力制御により駆動される第１回転電機の制御性と較べて明確に劣る点に鑑みれば明らかである。要求される制御性が相対的に低くて済めば、一対の係合要素をトルク非作用状態に維持することの困難性は緩和され、円滑且つ迅速に、係合装置を解放状態に移行せしめることができるのである。
【００３２】
ところで、ドライバ要求駆動力に応じて固定変速比モードを終了させる必要がある場合、このように内燃機関の出力トルクを固定することによる利益を享受するにあたって何らの対策も講じられぬと、ドライバの運転操作に連動するドライバ要求駆動力は事前に予測不能であることから、第２回転電機に要求される入出力トルクが、第２回転電機の動作限界を超える可能性がある。このような現象が生じてしまうと、駆動軸トルクは不連続となるため、駆動軸トルクのトルク変動が快適性を著しく減じる可能性がある。その点に鑑みれば、第２回転電機の体格を予めこの種の現象の発生に耐え得る程度に増大させる必要が生じる。その結果、コスト面や車両搭載性の面で不利が生じる。
【００３３】
第２の特徴的技術思想は、この点を考慮したものであり、第１の特徴的技術思想による実践上の利益を享受するため、内燃機関の出力トルクの固定値と、蓄電手段及び第２回転電機の状態との間に相関を持たせるものである。このような相関を持たせた効果は、実制御上、内燃機関の出力トルクを固定トルク閾値に固定するタイミングが可変となる点となって現れる。即ち、本発明は、第２回転電機の体格に余裕を持たせるのではなく、第２回転電機の体格に合わせた固定トルク閾値（一義的にトルク固定タイミング）を設定する点に本質があり、このような固定トルク閾値の設定により、円滑且つ迅速な変速モードの切り替えを、コスト面及び車両搭載性の面で不利益を被ることなく実現することを可能としているのである。
【００３４】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の一の態様では、前記係合装置は、前記一対の係合要素が、相互に回転が同期してなる回転同期状態、且つ、回転方向に形成されたガタが詰められたガタ詰め状態において前記係合状態となる回転同期式の係合装置である（請求項２）。
【００３５】
この態様によれば、係合装置が、その係合過程として回転同期過程及びガタ詰め過程を要し、その解放過程としてトルク非作用状態へ向けたトルク制御過程を要する、ドグクラッチ機構等の回転同期式の係合装置として構成される。従って、一対の係合要素を円滑且つ迅速に解放状態に移行させる旨の本発明の効果が最も顕著に現れる。
【００３６】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様では、前記境界値決定手段は、前記要求駆動力の変化量が大きい程小さくなるように、且つ、前記蓄電手段の目標充放電量が小さい程小さくなるように前記境界値を決定する（請求項３）。
【００３７】
この態様によれば、駆動軸トルクの境界値を、第２回転電機及び蓄電手段の状態に正確に対応付けることが可能となるため、第２回転電機の体格に安全面から要求されるマージンをより小さくすることができ、コスト面及び車両搭載性の面でより一層有利である。
【００３８】
尚、蓄電手段の目標充放電量は、例えば、蓄電手段の充放電量許容値（例えば、所謂Ｗｉｎ（充電制限値）やＷｏｕｔ（放電制限値）でもよい）、その時点の第２回転電機の回転速度を電力換算した値、及び、その時点の第２回転電機の出力トルクと絶対値としての最大トルク（正負の符号を勘案すれば、充電時であれば最小トルク、放電時であれば最大トルク）等に基づいて決定することができる。この際、これらのパラメータ要素と目標充放電量とを対応付けたマップ等が用意されていてもよいし、予め実験的に、経験的に又は理論的に策定された演算則等に従ってこれらのパラメータから適宜目標充放電量が導出されてもよい。
【００３９】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様では、前記切り替え要求が生じてから前記内燃機関の出力トルクが固定されるまでの期間内において、前記内燃機関に反力を与える前記第１回転電機の出力トルクを、前記要求駆動力に対応する前記内燃機関の出力トルク未満に相当する値に維持する維持制御手段を更に具備する（請求項４）。
【００４０】
この態様によれば、固定手段により内燃機関の出力トルクが固定トルク値に固定されるまでの期間については、第１回転電機の出力トルクが要求駆動軸トルクに対応する内燃機関の出力トルク（尚、固定変速比モードにおいては、典型的には内燃機関の出力トルクで駆動軸トルクを賄うことからして、このトルクは、要求駆動軸トルクと一致するとの解釈も成立し得る）未満に相当する値に維持される。
【００４１】
即ち、この態様の要諦は、係合装置の解放作業を、実質的に内燃機関の出力トルクが固定トルク閾値に固定された後に開始する点にある。このようにすれば、内燃機関の出力トルクが固定トルク閾値に到達する過程において、第１回転電機から付与される反力トルクと内燃機関の出力トルクとのバランスが崩れ、不要なガタ打ち音、ガタ打ちショック或いはトルクショック等が生じる可能性が著しく減じられるため、快適性を確実に担保する点から極めて有益である。
【００４２】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置の一動作状態を例示する動作共線図である。
【図４】固定変速比モードから無段変速モードへの切り替え時における、図１のハイブリッド車両の一動作状態を説明するタイミングチャートである。
【図５】固定変速比モードから無段変速モードへの切り替え時における、図１のハイブリッド車両の動作状態を説明するタイミングチャートである。
【図６】図１のハイブリッド車両においてＥＣＵにより実行される切り替え制御処理のフローチャートである。
【図７】図６の切り替え制御処理において参照される充電側境界値マップの概念図である。
【図８】図６の切り替え制御処理において参照される放電側境界値マップの概念図である。
【図９】図６の切り替え制御処理の効果に係り、要求駆動力減少時における、目標充電量が大きい場合に対応する、図１のハイブリッド車両の一動作特性を例示するタイミングチャートである。
【図１０】図６の切り替え制御処理の効果に係り、要求駆動力増加時における、目標充電量が小さい場合に対応する、図１のハイブリッド車両の一動作特性を例示するタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る切り替え制御処理のフローチャートである。
【図１２】図１１の切り替え制御処理の効果に係り、要求駆動力減少時における図１のハイブリッド車両の一動作特性を例示するタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る切り替え制御処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第４実施形態の効果に係り、要求駆動力減少時における図１のハイブリッド車両の一動作特性を例示するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００４５】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４６】
図１において、ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ１００、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３及び車速センサ１４並びにハイブリッド駆動装置１０を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４７】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の駆動制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する切り替え制御処理を実行可能に構成されている。
【００４８】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「境界値決定手段」、「範囲決定手段」、「固定手段」、「補償制御手段」、「切り替え制御手段」及び「維持制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４９】
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１の車軸たる左車軸ＳＦＬ（左前輪ＦＬに対応）及び右車軸ＳＦＲ（右前輪ＦＲに対応）に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両１を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成については後述する。
【００５０】
ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００５１】
バッテリ１２は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルを複数（例えば、数百個）直列に接続した構成を有し、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットであり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。尚、バッテリ１２は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の電力回生時には、その回生電力の供給先としても機能する。即ち、バッテリ１２は、充電可能な二次電池である。
【００５２】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５３】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５４】
ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５５】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、ＭＧ２減速機構４００、駆動軸５００、減速機構６００、ブレーキ機構７００及びＭＧ２出力軸８００を備える。
【００５６】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。エンジン２００は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅは、不図示のクランク軸を介して、動力分割機構３００の動力入力軸３１０に伝達される構成となっている。尚、エンジン２００は、本発明に係る内燃機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る内燃機関の実践的態様としては、エンジン２００に限らず、公知の各種エンジンを採用可能である。
【００５７】
モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機であり、本発明に係る「第１回転電機」の一例である。
【００５８】
モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１よりも体格の大きい、本発明に係る「第２回転電機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。
【００５９】
尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、無論他の構成を有していてもよい。
【００６０】
動力分割機構３００は、本発明に係る「動力伝達機構」の一例たる遊星歯車機構である。
【００６１】
動力分割機構３００は、中心部に設けられた、本発明に係る「第１回転要素」の一例たるサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられた、本発明に係る「第３回転要素」の他の一例たるリングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する、本発明に係る「第２回転要素」の更に他の一例たるキャリアＣ１とを備える。
【００６２】
サンギアＳ１は、動力分割機構３００に対しエンジントルクＴｅに拮抗する反力トルクを入力する反力入力要素であり、モータジェネレータＭＧ１の出力回転軸たるＭＧ１出力軸３２０に固定されている。従って、サンギアＳ１の回転速度は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ1と等価である。リングギアＲ１は、動力分割機構３００の動力出力要素であり、動力出力軸３３０に、その回転軸を共有する形で連結されている。キャリアＣ１は、先に述べたように、エンジン２００のクランク軸に連結された動力入力軸３１０にその回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度は、エンジン２００の機関回転速度Ｎｅと等価である。
【００６３】
ＭＧ２減速機構４００は、動力分割機構３００の動力出力軸３３０に連結された第１ギア４１０、ハイブリッド駆動装置１０の動力出力軸たる駆動軸５００に連結され、第１ギア４１０及び第３ギア４３０と噛合する第２ギア４２０を備えた減速装置である。
【００６４】
ＭＧ２減速機構４００において、第２ギア４２０の回転速度は、駆動軸５００の回転速度と等価であり、即ち、ハイブリッド駆動装置１０の出力回転速度Ｎｏｕｔと等価である。また、第３ギア４３０の歯数は、第２ギア４２０の歯数よりも多くなっており、駆動軸５００の回転速度は、減速された状態でＭＧ２出力軸８００を介してモータジェネレータＭＧ２に伝達される。従って、モータジェネレータＭＧ２の回転速度たるＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２は、出力回転速度Ｎｏｕｔに対し減速される。
【００６５】
尚、ＭＧ２減速機構４００の構成は、モータジェネレータＭＧ２を減速する機構の採り得る一形態に過ぎず、この種の減速機構は、多様な形態を有し得る。例えば、この種の減速機構は、駆動軸に固定された回転要素と、固定要素に固定された回転要素と、ＭＧ２のロータに固定された回転要素とを含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を含む一種の差動ギア機構として構成されていてもよい。また、この種の減速機構は、必ずしもハイブリッド駆動装置に備わっておらずともよい。
【００６６】
減速機構６００は、先述した左車軸ＳＦＬ及び右車軸ＳＦＲと、駆動軸５００との間のトルク伝達を行うギア機構である。
【００６７】
ブレーキ機構７００は、アクチュエータ７１０と、アクチュエータ出力軸７２０と、スリーブＳＬと、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２と、ブレーキ側係合要素ＤＧ１と備え、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１とがスリーブＳＬを介して間接的に係合してなる係合状態において、モータジェネレータＭＧ１を回転不能のロック状態に維持する、本発明に係る「係合装置」の一例たる回転同期噛合式のドグクラッチ機構である。
【００６８】
ＭＧ１側係合要素ＤＧ２は、先述したＭＧ１出力軸３２０に固定され、ＭＧ１出力軸３２０と一体回転する円板状の係合部材である。ＭＧ１係合要素ＤＧ２の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯（不図示）が等間隔に配設されている。
【００６９】
ブレーキ側係合要素ＤＧ１は、ハイブリッド車両１のシャシ等、回転速度ゼロの回転要素、即ち、固定要素に固定された、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２と対向配置された円板状の係合部材である。ブレーキ側係合要素ＤＧ１の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯（不図示）が等間隔に配設されている。ＭＧ１側係合要ＤＧ２及びブレーキ側係合要素ＤＧ１は、本発明に係る「一対の係合要素」の一例である。
【００７０】
スリーブＳＬは、アクチュエータ出力軸７２０に連結され、このアクチュエータ出力軸７２０を駆動するアクチュエータ７１０の作用により、所定のストローク方向（紙面左右方向）に所定量ストローク可能に構成された環状部材である。スリーブＳＬの内周面には、噛合用の歯状部材たる内歯（不図示）が等間隔で配設されている。この内歯は、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２及びブレーキ側係合要素ＤＧ１に夫々形成された上述の外歯と、回転同期状態において噛合可能に構成されている。図２には、スリーブＳＬがＭＧ１側係合要素ＤＧ２のみと噛合している状態が例示されている。
【００７１】
このようにスリーブＳＬがＭＧ１側係合要素ＤＧ２とのみ係合している状態では、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１とは係合しておらず、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２はブレーキ側係合要素ＤＧ１の状態に関係なく回転可能である。即ち、この状態は、本発明に係る「解放状態」の一例たる解放状態となる。一方、スリーブＳＬが上記ストローク方向（より具体的には、紙面左方向）に所定量ストロークした状態では、スリーブＳＬに形成された内歯は、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２の外歯と共にブレーキ側係合要素ＤＧ１の外歯とも噛合する。この状態では、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１とは間接的に係合することになり、モータジェネレータＭＧ１の回転は、ブレーキ側係合要素ＤＧ１によって阻まれ、モータジェネレータＭＧ１はゼロ回転にロックされる。即ち、この状態は、本発明に係る「係合状態」の一例たる係合状態となる。
【００７２】
アクチュエータ７１０は、アクチュエータ出力軸７２０に対し、スリーブＳＬを上記ストローク方向にストローク運動させるための駆動力を付与可能な、公知の直動式電磁アクチュエータである。アクチュエータ７１０は、その駆動力源としてソレノイド（電磁石）を備えており、このソレノイドに対し、駆動電流たる励磁電流が供給されることにより、アクチュエータ出力軸７２０をストローク方向に変位させる電磁力を発生させる仕組みとなっている。尚、アクチュエータ７１０は、ＰＣＵ１１と電気的に接続されており、ＰＣＵ１１からの電力供給により駆動電流を供給可能である。従って、アクチュエータ７１０の動作状態もまた、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、アクチュエータ出力軸７２０のストローク方向は、駆動電流の符合を反転させることによって反転する。
【００７３】
尚、ハイブリッド駆動装置１０においては、図示破線枠Ａ１、Ａ２及びＡ３に相当する部位に、レゾルバ等の回転センサが付設されており、検出部位の回転速度を検出可能な構成となっている。これら回転センサは、ＥＣＵ１００と電気的に接続された状態にあり、検出された回転速度は、夫々ＥＣＵ１００に対し一定又は不定の周期で送出されている。補足すると、図示破線枠Ａ１に相当する部位の回転速度とは、即ちＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１であり、図示破線枠Ａ２に相当する部位の回転速度とは、即ちＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２である。また、図示破線枠Ａ３に相当する部位の回転速度とは、即ち、出力回転速度Ｎｏｕｔである。
【００７４】
動力分割機構３００は、上述した構成の下で、エンジン２００から動力入力軸３１０に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１によってサンギアＳ１及びリングギアＲ１に所定の比率（各ギア相互間のギア比に応じた比率）で分配し、エンジントルクＴｅを２系統に分割することが可能である。この際、動力分割機構３００の動作を分かり易くするため、リングギアＲ１の歯数に対するサンギアＳ１の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン２００からキャリアＣ１に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合に、サンギアＳ１に作用するトルクＴｅｓは下記（１）式により、また動力出力軸３３０に現れるエンジン直行トルクＴｅｒは下記（２）式により、夫々表される。
【００７５】
Ｔｅｓ＝−Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅｒ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）・・・（２）
尚、本発明に係る「動力伝達機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構３００のものに限定されない。例えば、本発明に係る動力伝達機構は、複数の遊星歯車機構が組み合わされた複合型遊星歯車機構であってもよい。
【００７６】
＜実施形態の動作＞
＜変速モードの詳細＞
本実施形態に係るハイブリッド車両１は、変速モードとして、固定変速比モード及び無段変速モードを選択可能である。
【００７７】
ここで、図３を参照し、ハイブリッド車両１の変速モードについて説明する。ここに、図３は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態を例示する動作共線図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００７８】
図３（ａ）において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にサンギアＳ１（一義的にモータジェネレータＭＧ１）、キャリアＣ１（一義的にエンジン２００）及びリングギアＲ１（一義的にモータジェネレータＭＧ２及び駆動軸５００）が表されている。
【００７９】
ここで、動力分割機構３００は、相互に差動関係にある複数の回転要素により構成された回転二自由度の遊星歯車機構であり、サンギアＳ１、キャリアＣ１及びリングギアＲ１のうち二要素の回転速度が定まった場合に、残余の一回転要素の回転速度が必然的に定まる構成となっている。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表すことができる。
【００８０】
図３（ａ）において、車速Ｖ及び出力回転速度Ｎｏｕｔと一義的な回転関係にあるリングギアＲ１が、図示白丸ｍ１に相当する回転速度で回転しているとする。この場合、モータジェネレータＭＧ１が、図示白丸ｇ１に相当する回転速度で回転していれば、残余の回転要素たるキャリアＣ１に連結されたエンジン２００の回転速度（即ち、機関回転速度Ｎｅ）は、必然的に図示白丸ｅ１に相当する回転速度となる。この際、リングギアＲ１の回転速度を維持したまま（即ち、一義的に出力回転速度Ｎｏｕｔ及びＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２を維持したまま）モータジェネレータＭＧ１の回転速度を図示白丸ｇ２及び白丸ｇ３に相当する回転速度に夫々変化させれば、エンジン２００の回転速度は、夫々図示白丸ｅ２及び白丸ｅ３に相当する回転速度へと変化する。
【００８１】
即ち、この場合、モータジェネレータＭＧ１を回転速度制御機構として機能させることによって、エンジン２００を所望の動作点（ここでは、機関回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅの組み合わせにより規定される一動作条件を意味する）で動作させることが可能となる。この状態に対応する変速モードが、無段変速モードである。無段変速モードでは、エンジン２００の動作点は、基本的にエンジン２００の燃料消費率が最小となる燃費最小動作点に制御される。
【００８２】
無段変速モードにおいては、当然ながらＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１は可変である必要がある。このため、無段変速モードが選択される場合、ブレーキ機構７００は、上述した解放状態に維持される。
【００８３】
動力分割機構３００において、駆動軸５００に先に述べたエンジントルクＴｅに対応するトルクＴｅｒを供給するためには、ＭＧ１トルクＴｍｇ１として、エンジントルクＴｅに応じてサンギアＳ１の回転軸たるＭＧ１出力軸３２０に現れる先述のトルクＴｅｓと大きさが等しく且つ符合が反転した（即ち、負トルクである）反力トルクを、モータジェネレータＭＧ１からこのＭＧ１出力軸３２０に供給する必要がある。
【００８４】
この場合、上記白丸ｇ１或いは白丸ｇ２といった正回転領域の動作点において、ＭＧ１は正回転負トルクの電力回生状態（即ち、発電状態）となる。このように、無段変速モードにおいては、モータジェネレータＭＧ１を反力要素として機能させることにより、駆動軸にエンジントルクＴｅの一部を供給しつつ、サンギア軸に分配されるエンジントルクＴｅの一部で電力回生（発電）が行われる。駆動軸５００に対し要求されるトルク（即ち、ハイブリッド車両１の要求トルク）が、エンジン２００からの直行トルクで不足する場合には、この回生電力を利用する形で、或いは適宜バッテリ１２から電力を持ち出して、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸に対し適宜アシストトルクとしてのＭＧ２トルクＴｍｇ２が供給される。
【００８５】
一方、例えば高速軽負荷走行時等、出力回転速度Ｎｏｕｔが比較的高い割に機関回転速度Ｎｅが比較的低い運転条件においては、モータジェネレータＭＧ１が、例えば図示白丸ｇ３の如き負回転領域の動作点となることがある。モータジェネレータＭＧ１は、エンジントルクＴｅの反力トルクとして負トルクを出力しているから、この場合、ＭＧ１は、負回転負トルクの状態となって力行状態となる。即ち、この場合、モータジェネレータＭＧ１から出力されるＭＧ１トルクＴｍｇ１は、ハイブリッド車両１の駆動トルクとして駆動軸に伝達される。
【００８６】
他方で、ハイブリッド駆動装置１０では、エンジン直行トルクＴｅｒとＭＧ２トルクＴｍｇ２との総和がドライバ要求トルクに合致するように、エンジン２００、ＭＧ１及びＭＧ２が相互に協調的に制御されており、このようにＭＧ１が力行状態に陥った場合、モータジェネレータＭＧ２は、駆動軸５００に供給される、要求トルクに対し過剰なトルクを吸収するため負トルク状態となる。この場合、モータジェネレータＭＧ２は、正回転負トルクの電力回生状態となる。このような状態においては、ＭＧ１からの駆動力をＭＧ２での電力回生に利用し、この回生電力によりＭＧ１を力行駆動する、といった所謂動力循環と称される非効率な電気パスが生じることとなる。動力循環が生じた状態では、ハイブリッド駆動装置１０のシステム効率が低下する。
【００８７】
そこで、ハイブリッド車両１では、予め、例えばこのような動力循環が生じ得るものとして定められた運転領域において、ブレーキ機構７００の動作状態が、上述した係合状態に制御され、モータジェネレータＭＧ１がロックされる。その様子が図３（ｂ）に示される。スリーブＳＬを介してＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１とが係合すると、モータジェネレータＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１は、図示白丸ｇ４に相当するゼロ回転にロックされる。
【００８８】
この場合、出力回転速度ＮｏｕｔとＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１（Ｎｍｇ１＝０）とにより、残余の機関回転速度Ｎｅは、図示白丸ｅ４に相当する回転速度に一義的に決定される。即ち、モータジェネレータＭＧ１がロックされた場合、機関回転速度Ｎｅは、車速Ｖと一義的な出力回転速度Ｎｏｕｔにより一義的に決定される（即ち、変速比が一定となる）。この状態に対応する変速モードが固定変速比モードである。
【００８９】
固定変速比モードでは、本来モータジェネレータＭＧ１が負担すべきエンジントルクＴｅの反力トルクを、ブレーキ機構７００の物理的な係合力により代替させることができる。即ち、この場合、モータジェネレータＭＧ１を電力回生状態にも力行状態にも制御する必要はなくなり、モータジェネレータＭＧ１を停止させることが可能となる。従って、基本的には、モータジェネレータＭＧ２を稼動させる必要もなくなり、モータジェネレータＭＧ２は、言わば空転状態となる。結局、固定変速比モードでは、駆動軸５００に現れる駆動軸トルクが、エンジントルクＴｅのうち、動力分割機構３００により駆動軸側に分割される直行トルクＴｅｒのみとなり、ハイブリッド駆動装置１０は、機械的な動力伝達を行うのみとなって、その伝達効率が向上する。
【００９０】
＜切り替え制御処理の概要＞
固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求は、多義的に生じ得るが、ドライバによるアクセルペダルの操作によって係る切り替え要求が生じる場合において何らの対策も講じられぬ場合には、実践上好ましくない問題が生じ得る。このような問題について、図４を参照して説明する。ここに、図４は、固定変速比モードから無段変速モードへの切り替え時における、ハイブリッド車両１の一動作状態を説明するタイミングチャートである。
【００９１】
図４において、上段から順に、アクセル開度Ｔａ、要求駆動力Ｆｔ、エンジントルクＴｅ、ＭＧ２トルクＴｍｇ２、ＭＧ１トルクＴｍｇ１、ブレーキトルクＴｃｌｔ（ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１との間に作用するトルク）及びバッテリ充放電電力Ｐｂの各時間特性が例示される。
【００９２】
図４において、ある時刻においてアクセル開度Ｔａが減少に転じ、その結果、要求駆動力Ｆｔが図示Ｌ＿Ｆｔ（破線参照）の如くに変化して、時刻Ｔ１において、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求が生じたとする。尚、図示Ｌ＿Ｆは、ハイブリッド車両１の駆動力Ｆの時間推移である。
【００９３】
一方、エンジントルクＴｅの特性を見ると、要求駆動力Ｆｔに対応する駆動軸要求トルク（本発明に係る「要求トルク」の一例）のうちエンジントルクＴｅで賄うべき成分（ここでは、駆動軸要求トルクと等しいものとする）としてのエンジン要求トルクＴｅ１の軌跡は、図示Ｌ＿Ｔｅ１（破線参照）のようになる。これに対して、実際のエンジントルクＴｅの時間推移は、図示Ｌ＿Ｔｅ（実線参照）のようになる。
【００９４】
他方、切り替え要求が生じると、ＥＣＵ１００は、ブレーキ機構７００の一対の係合要素をトルク非作用状態（即ち、スリーブＳＬを介した係合状態にあるＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１との間にトルクが作用していない状態）とすべく、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を制御する。その結果、図示Ｌ＿Ｔｍｇ１（実線参照）として表されるＭＧ１トルクＴｍｇ１は、エンジン要求トルクＴｅ１の反力トルクＴｅ１ｒｅｇの軌跡である図示Ｌ＿Ｔｅ１ｒｅｇ（図示破線参照）と時刻Ｔ２において一致し、実質的に反力要素ブレーキ機構７００からモータジェネレータＭＧ１へと切り替わる（但し、ブレーキ機構７００の一対の係合要素は未だ解放状態ではない）。他方、反力トルクＴｅ１ｒｅｇを負担する必要がなくなったブレーキ機構７００においては、一対の係合要素がトルク非作用状態となり、図示Ｌ＿Ｔｃｌｔ（実線参照）としてその軌跡が表されるブレーキトルクＴｃｌｔは、時刻Ｔ２においてゼロとなる。
【００９５】
ここで、このような切り替え制御が実行される場合、ＭＧ１トルクＴｍｇ１の時間特性図において破線枠として示される過渡的時間領域において、ＭＧ１トルクＴｍｇ１のトルク制御が難しくなる。即ち、図示破線枠のような過渡的時間領域では、反力トルクＴｅ１ｒｅｇを負担する反力要素はモータジェネレータＭＧ１に切り替わっているものの、ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とブレーキ側係合要素ＤＧ１とはスリーブＳＬを介した擬係合状態とも言うべき状態にある（上述したストロークの実行過程を含む）。従って、時刻Ｔ２において開始される上述したスリーブＳＬのストローク制御を完遂するため、ＭＧ１トルクＴｍｇ１と反力トルクＴｅ１ｒｅｇとは、相互に一致しつつ推移する必要がある。
【００９６】
ところが、エンジン２００は、その構成上、トルクの出力に、燃料の燃焼といった化学的反応作用を伴う。従って、電気駆動型のモータジェネレータＭＧ１と較べると、その制御性は劣り、ＭＧ１トルクＴｍｇ１は、少なくない頻度で反力トルクＴｅ１ｒｅｇに対して微増或いは微減状態となる。
【００９７】
ここで特に、一対の係合要素間のトルク非作用状態が崩れることによる、一対の係合要素間におけるスリーブＳＬを介したガタ打ちショック（ＭＧ１側係合要素ＤＧ２とスリーブＳＬとの間のガタが詰まる際のショック＋スリーブＳＬとブレーキ側係合要素ＤＧ１との間のガタが詰まる際のショック）は、エンジン要求トルクＴｅ１の反力トルクＴｅ１ｒｅｇよりもＭＧ１トルクＴｍｇ１の値が小さい（反力なのでゼロから離れる側）場合も、大きい（反力なので、ゼロに近付く側）場合も生じ得る。このため、このような制御では、快適性が低下するばかりか、ブレーキ機構７００を解放状態に移行させることが出来なくなってしまうのである。
【００９８】
一方、このような問題は、図５に例示する措置を講じることにより解決され得る。ここで、このような解決策について、図５を参照して説明する。ここに、図５は、固定変速比モードから無段変速モードへの切り替え時における、ハイブリッド車両１の他の動作状態を説明するタイミングチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、同図において、図４と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９９】
図５において、時刻Ｔ１に変速モードの切り替え要求が生じると、エンジントルクＴｅは、その時点のトルク値に固定される（図示Ｌ＿Ｔｅ参照）。このようにエンジントルクＴｅを固定してしまえば、図４のようにエンジントルクＴｅが変化している場合と較べて反力トルクＴｅ１ｒｅｇとＭＧ１トルクＴｍｇ１とを整合させるための制御が易しくなる。その結果、ガタ打ちショック等による快適性の低下のない、円滑且つ迅速な変速モードの切り替えが実現され得る。
【０１００】
ところで、エンジン要求トルクＴｅ１（図示Ｌ＿Ｔｅ１参照）に対する実際のエンジン応答に相当する図示Ｌ＿Ｔｅ１’（鎖線参照）に対して、トルク固定により図示Ｌ＿Ｔｅの如くエンジントルクが高止まりした状態では、エンジントルクＴｅがエンジン要求トルクＴｅ１に対して大きく余剰となる。その結果、図示ハッチング部分に相当する余剰出力が発生する。
【０１０１】
図５の制御では、この余剰出力が、モータジェネレータＭＧ２における電力回生に消費される。即ち、ＭＧ２トルクＴｍｇ２は、時刻Ｔ１を境に大きく減少（即ち、回生側へ増加）し、ＭＧ２は電力回生状態となる（図示ハッチング領域参照）。その結果、バッテリ充放電電力Ｐｂもまた充電側に変化する（図示ハッチング領域参照）。
【０１０２】
このように、図５の制御では、エンジントルクＴｅを固定することによって、モータジェネレータＭＧ１に要求される制御性を低下させ、円滑且つ迅速に変速モードを切り替えることが出来る。この際、モータジェネレータＭＧ２が余剰出力を電力回生に消費するため、ハイブリッド車両１における電力収支に問題は基本的に生じない。
【０１０３】
然るに、この制御態様では、どのように大きい駆動力変化に対してもＭＧ２による電力回生を実現する必要から、モータジェネレータＭＧ２に総じて大きな体格が要求され易い。その結果、車両搭載性の悪化とコストの増加とが避け難い問題となって発生する。本実施形態における切り替え制御処理は、このような問題を解決に導くものである。
【０１０４】
＜切り替え制御処理の詳細＞
ここで、図６を参照し、切り替え制御処理の詳細について説明する。ここに、図６は、切り替え制御処理のフローチャートである。
【０１０５】
図６において、ＥＣＵ１００は、解放要求フラグＦＧｒｅｌが、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求を表す「１」に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。尚、解放要求フラグＦＧｒｅｌは、ＥＣＵ１００自身が設定するフラグであり、ＥＣＵ１００は、迅速に係る判定を実行することができる。解放要求フラグＦＧｒｅｌが、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの切り替え要求に相当しない「０」である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、処理はステップＳ１０１で待機状態となる。尚、固定変速比モードから無段変速モードへの切り替え要求が実際に如何なる条件で生じるかについては、本発明との相関が薄く、また公知の各種条件を適用可能な多義的事項であるので、ここでは説明しない。
【０１０６】
一方、解放要求フラグＦＧｒｅｌが「１」である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆｔを取得する（ステップＳ１０２）。尚、要求駆動力Ｆｔは、車速Ｖとアクセル開度Ｔａとに基づいて予めＲＯＭに格納された要求駆動力マップから取得される。
要求駆動力Ｆｔが取得されると、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１の要求駆動力Ｆｔ（実際の駆動力Ｆでもよい）が低下傾向にあるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。要求駆動力Ｆｔが低下傾向にある場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、即ち、エンジントルクＴｅをある値で固定した場合に、モータジェネレータＭＧ２による電力回生（即ち、バッテリ１２の充電）が主として必要となる場合、ＥＣＵ１００は、目標充電量Ｐｂｉｔｇを取得する（ステップＳ１０４）。
【０１０７】
目標充電量Ｐｂｉｔｇは、バッテリ１２の充電電力の目標値であり、基本的には、バッテリ１２のＳＯＣ（充電状態指標値）を所定範囲（例えば、ＳＯＣ値で３０％〜７０％程度の範囲）に収束させるための、公知のＳＯＣフィードバック制御の運用則に沿って決定され、例えば、現状のＳＯＣが所定範囲の上限値に近ければ小さく、遠ければ大きくなる。本実施形態において、目標充電量Ｐｂｉｔｇは、ＭＧ２トルクＴｍｇ２とその最小値（充電側なのでゼロから遠ざかる）との差、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２から求まる電力値、及びバッテリ１２の充電電力許容値（充電制限値Ｗｉｎで代用してもよい）に基づいた総合的決定プロセスに従って決定される。
【０１０８】
目標充電量Ｐｂｉｔｇが決定されると、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが決定される（ステップＳ１０５）。固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘは、エンジントルクＴｅを固定するにあたっての目標値であり、先に述べたエンジン要求トルクＴｅ１と、要求駆動力変化量ΔＦｔ（Ｆｔの時間変化率）及び目標充電量Ｐｂｉｔｇにより決定される充電側境界値Ｔｂｄｉとに基づいて決定される。
【０１０９】
充電側境界値Ｔｂｄｉは、予めＲＯＭに格納された充電側境界値マップを参照して取得される。ここで、図７を参照し、充電側境界値マップについて説明する。ここに、図７は、充電側境界値マップの概念図である。
【０１１０】
図７において、充電側境界値マップは、要求駆動力変化量ΔＦｔと目標充電量Ｐｂｉｔｇとを軸要素とする二次元マップである。図示破線で表示するように、充電側境界値Ｔｂｄｉは、要求駆動力変化量ΔＦｔが大きい程小さく、且つ、目標充電量Ｐｂｉｔｇが小さい程小さい値となるように充電側境界値マップに規定されている。これは、要求駆動力変化量ΔＦｔが大きい程、電力回生時に生じる回生電力が大きくなるためであり、また、目標充電量Ｐｂｉｔｇが小さい程、バッテリ１２の状態としては電力回生が不要となるためである。
【０１１１】
充電側境界値マップには、図７に例示される関係が数値化されて格納されており、ＥＣＵ１００は、その時点の要求駆動力変化量ΔＦｔ及び目標充電量Ｐｂｉｔｇに対応する一の値を選択的に取得する構成となっている。尚、充電側境界値マップにおいて、充電側境界値Ｔｂｄｉは、軸要素の所定区分毎に段階的に設定されている。
【０１１２】
図６に戻り、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５において、下記（３）式に従って、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘを決定する。
【０１１３】
Ｔｅｆｉｘ＝Ｔｅ１＋Ｔｂｄｉ・・・（３）
固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘを決定すると、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。尚、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ未満のエンジントルクＴｅの範囲は、本発明に係る「内燃機関の出力トルクの範囲」の一例である。エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ以上である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、モータジェネレータＭＧ１から出力すべき反力トルクとしてのＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン要求トルクＴｅ１の反力トルクであるＴｅ１ｒｅｇよりも十分に小さい値に維持する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８が実行されると、処理はステップＳ１０２に戻され、一連の処理が繰り返される。
【０１１４】
一方、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ未満である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅを固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定する（ステップＳ１０７）。尚、これは一例であり、エンジントルクＴｅは、必ずしも固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定される必要はない。例えば、エンジントルクＴｅは、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘよりも安全側（この場合、ＭＧ２の電力回生量が小さくなる側）、例えば固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに所定の補正係数を乗じた、概ね固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ近傍の値等に固定されてもよい。
【０１１５】
ここで、少し戻ると、ステップＳ１０３において、要求駆動力Ｆｔが上昇傾向にある場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、即ち、エンジントルクＴｅをある値で固定した場合に、モータジェネレータＭＧ２によるトルクアシスト（即ち、バッテリ１２からの放電）が主として必要となる場合、ＥＣＵ１００は、目標放電量Ｐｂｏｔｇを取得する（ステップＳ１０９）。
【０１１６】
目標放電量Ｐｂｏｔｇは、バッテリ１２の放電電力の目標値であり、基本的には、バッテリ１２のＳＯＣ（充電状態指標値）を所定範囲（例えば、ＳＯＣ値で３０％〜７０％程度の範囲）に収束させるための、公知のＳＯＣフィードバック制御の運用則に沿って決定され、例えば、現状のＳＯＣが所定範囲の上限値に近ければ大きく、遠ければ小さくなる。本実施形態において、目標充電量Ｐｂｏｔｇは、ＭＧ２トルクＴｍｇ２とその最大値（放電側なのでゼロから遠ざかる）との差、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２から求まる電力値、及びバッテリ１２の放電電力許容値（放電制限値Ｗｏｕｔで代用してもよい）に基づいた総合的決定プロセスに従って決定される。
【０１１７】
目標放電量Ｐｂｏｔｇが決定されると、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが決定される（ステップＳ１１０）。固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘは、ステップＳ１０５と同様に、エンジントルクＴｅを固定するにあたっての目標値であり、先に述べたエンジン要求トルクＴｅ１と、要求駆動力変化量ΔＦｔ（Ｆｔの時間変化率）及び目標放電量Ｐｂｏｔｇにより決定される放電側境界値Ｔｂｄｏとに基づいて決定される。
【０１１８】
放電側境界値Ｔｂｄｏは、予めＲＯＭに格納された放電側境界値マップを参照して取得される。ここで、図８を参照し、放電側境界値マップについて説明する。ここに、図８は、放電側境界値マップの概念図である。
【０１１９】
図８において、放電側境界値マップは、要求駆動力変化量ΔＦｔと目標放電量Ｐｂｏｔｇとを軸要素とする二次元マップである。図示破線で表示するように、放電側境界値Ｔｂｄｏは、要求駆動力変化量ΔＦｔが大きい程小さく、且つ、目標放電量Ｐｂｏｔｇが小さい程小さい値となるように放電側境界値マップに規定されている。これは、要求駆動力変化量ΔＦｔが大きい程、トルクアシストに必要な放電電力が大きくなるためであり、また、目標放電量Ｐｂｏｔｇが小さい程、バッテリ１２の状態としてはＭＧ２への電力供給を避けたいためである。
【０１２０】
放電側境界値マップには、図８に例示される関係が数値化されて格納されており、ＥＣＵ１００は、その時点の要求駆動力変化量ΔＦｔ及び目標放電量Ｐｂｏｔｇに対応する一の値を選択的に取得する構成となっている。尚、放電側境界値マップにおいて、放電側境界値Ｔｂｄｏは、軸要素の所定区分毎に段階的に設定されている。
【０１２１】
図６に戻り、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、下記（４）式に従って、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘを決定する。
【０１２２】
Ｔｅｆｉｘ＝Ｔｅ１―Ｔｂｄｏ・・・（４）
固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘを決定すると、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ１１１）。尚、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘよりも大きいエンジントルクＴｅの範囲は、本発明に係る「内燃機関の出力トルクの範囲」の他の一例である。エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ未満である場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、処理はステップＳ１０８に移行される。また、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘよりも大きい場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０７に移行される。
【０１２３】
尚、放電側の処理においても、先に述べた充電側同様、エンジントルクＴｅは、必ずしも固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定される必要はない。例えば、エンジントルクＴｅは、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘよりも安全側（この場合、ＭＧ２のトルクアシスト量が小さくなる側）、例えば固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに所定の補正係数を乗じた、概ね固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ近傍の値等に固定されてもよい。
【０１２４】
ステップＳ１０７において、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定されると、ＥＣＵ１００は、ブレーキ機構７００の解放準備が完了したものとして、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を固定されたエンジントルクＴｅの反力トルクＴｅｒｅｇに制御する（ステップＳ１１２）。ＭＧ１トルクＴｍｇ１が反力トルクＴｅｒｅｇに制御されると、ブレーキ機構７００のアクチュエータ７１０が制御され、スリーブＳＬが解放方向にストローク制御される。
【０１２５】
ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替えが完了したか否かを判定し（ステップＳ１１３）、切り替えが完了していない場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）は、切り替えが完了するまで待機する。変速モードの切り替えが完了した場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、解放要求フラグＦＧｒｅｌを「０」に設定して（ステップＳ１１４）、処理をステップＳ１０１に戻す。切り替え制御処理は以上のように実行される。
【０１２６】
ここで、図９及び図１０を参照し、本実施形態に係る切り替え制御処理の効果について説明する。ここに、図９は、要求駆動力減少時における、目標充電量Ｐｂｉｔｇが大きい場合のハイブリッド車両１の一動作特性を例示するタイミングチャートである。また、図１０は、同様に要求駆動力減少時における、目標充電量Ｐｂｉｔｇが小さい場合のハイブリッド車両１の一動作特性を例示するタイミングチャートである。尚、これらの図において、既出の各図と重複する箇所については同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１２７】
図９において、上段から順に、エンジントルクＴｅ、充電側境界値Ｔｂｄｉ、ＭＧ２トルクＴｍｇ２、ＭＧ１トルクＴｍｇ１、ブレーキトルクＴｃｌｔ及びバッテリ充放電量Ｐｂの各時間推移が例示される。
【０１２８】
充電側境界値Ｔｂｄｉは、先に述べたように、要求駆動力変化量Δｆｔと、目標充電量Ｐｂｉｔｇとに影響される。要求駆動力Ｆｔの変化初期においては、要求駆動力変化量ΔＦｔの影響を強く受ける形で充電側境界値Ｔｂｄｉは減少するが、要求駆動力Ｆｔの減少が止まると、目標充電量Ｐｂｉｔｇの影響により、充電側境界値Ｔｂｄｉは上昇する。
【０１２９】
一方、エンジントルクＴｅを見ると、変速モードの切り替え要求が生じた時刻Ｔ１０以降暫時については、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ（図示中破線参照）は低下するが、充電側境界値Ｔｂｄｉが上昇すると、この固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘも上昇する。その結果、時刻Ｔ１１においてエンジントルクＴｅがこの固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに到達し、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定される。
【０１３０】
ここで、時刻Ｔ１１以降におけるエンジン要求トルクＴｅ１の仮想的な軌跡は図示鎖線の通りであり、固定トルク閾値ＴｅｆｉｘでエンジントルクＴｅが固定されると、図示ハッチング部分に相当する過剰トルクが発生する。本実施形態では、モータジェネレータＭＧ２が、この過剰トルクを使用した電力回生を実行し（Ｔｍｇ２のハッチング部分参照）、バッテリ充放電量Ｐｂは、充電許容値Ｐｂｉｌｉｍに抵触しない範囲で充電側に変化する（Ｐｂのハッチング部分参照）。
【０１３１】
ブレーキ機構７００の係合要素対の解放制御を伴う変速モードの切り替えは、時刻Ｔ１１から開始され、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘで固定されていることから円滑に進行し、時刻Ｔ１２で完了する。この際、時刻Ｔ１１以前の期間については、ＭＧ１トルクがエンジン要求トルクＴｅ１の反力よりもゼロトルク側で制御されており、反力トルクとしてのＭＧ１トルクＴｍｇ１が、ブレーキ機構７００においてガタ打ち音及びガタ打ちショックを生じさせる事態が防止されている。
【０１３２】
これに対し、図１０では、目標充電量Ｐｂｉｔｇが小さいことから、充電側境界値Ｔｂｄｉの上昇量は少なくなり、必然的に、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘも図９の場合と較べて小さくなる。その結果、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘと一致するタイミングは、図９の場合よりも遅れ、時刻Ｔ１３となる。モータジェネレータＭＧ２の回生電力量も、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが低トルク側で設定されることから、図示ハッチング部分のように、図９と較べて減少する。その結果、バッテリ１２の充放電量Ｐｂも、図９の場合より制限される。これは、元々目標充電量Ｐｂｉｔｇが小さいこととも一致する。但し、この場合、充電許容値Ｐｂｉｌｉｍ自体も上昇しており、充電許容値Ｐｂｉｌｉｍに抵触しない範囲で可及的に電力回生が実行されている点については図９と同様である。
【０１３３】
このように、本実施形態によれば、エンジントルクＴｅを固定するための固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが、単なる固定値ではなく、バッテリ１２及びモータジェネレータＭＧ２の状態に対応付けられた可変値として設定される。このため、その都度バッテリ１２のＳＯＣを過不足無い範囲に可及的に維持しつつ、円滑且つ迅速に固定変速比モードを解除することができるのである。
【０１３４】
＜第２実施形態＞
次に、図１１を参照し、本発明の第２実施形態に係る切り替え制御処理について説明する。ここに、図１１は、第２実施形態に係る切り替え制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１３５】
図１１において、ステップＳ１０５で充電側の固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが決定されると、更に、モータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔが算出される（ステップＳ２０１）。ここで、モータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔは、モータジェネレータＭＧ２による駆動軸トルクの補償を、第１実施形態のように充電側だけでなく放電側でも運用するために設定される。
【０１３６】
即ち、上述した第１実施形態では、エンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘと一致した時点でエンジントルクＴｅを固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定することにより、要求駆動力低下時には充電側で、要求駆動力上昇時には放電側で、夫々ＭＧ２による駆動軸トルク補償がなされる構成を採っている。これに対し、第２実施形態では、モータジェネレータＭＧ２及びバッテリ１２を最大限に駆使し、要求駆動力低下時には固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ到達以前の暫時の期間にわたってトルクアシストを、要求駆動力上昇時には固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘ到達以前の暫時の期間にわたって電力回生を行う構成を採る。尚、モータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔは、現時点のＭＧ２トルクＴｍｇ２とその最大値（放電側なのでゼロから遠ざかる方向）との差と、放電電力許容値（放電制限値Ｗｏｕｔで代用してもよい）とによって決定される。
【０１３７】
モータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔが算出されると、エンジントルクＴｅが、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘとこのモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔとの和に相当するトルク値未満であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。エンジントルクＴｅが、この和に相当するトルク未満であれば（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０７に移行され、この和に相当するトルク以上であれば（ステップＳ２０２：ＮＯ）、処理はステップステップＳ１０８に移行される。
【０１３８】
同様に、ステップＳ１０３が「ＮＯ」側に分岐して実行される放電側の処理においても、ステップＳ１１０において固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘが算出された後に、モータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔが算出される（ステップＳ２０３）。続いて、エンジントルクＴｅが、固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘとこのモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔとの和に相当するトルク値よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２０４）。エンジントルクＴｅが、この和に相当するトルクよりも大きければ（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０７に移行され、この和に相当するトルク以下であれば（ステップＳ２０４：ＮＯ）、処理はステップステップＳ１０８に移行される。
【０１３９】
このような第２実施形態に係る切り替え制御処理の効果について、図１２を参照して説明する。ここに、図１２は、要求駆動力減少時におけるハイブリッド車両１の動作特性を例示するタイミングチャートである。尚、同図において、図９と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１４０】
図１２によれば、エンジントルクＴｅが、固定トルク閾値ＴｅｆｉｘにモータジェネレータＭＧ２によるモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔが加算されたトルク値に到達した時刻Ｔ２０において、エンジントルクＴｅがトルク固定閾値Ｔｅｆｉｘに固定される。従って、仮想のエンジントルクＴｅ１’（鎖線参照）が固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘと交わるまでの暫時の時間領域において、駆動軸のトルクは不足する。
【０１４１】
この不足するトルクは、モータジェネレータＭＧ２からのアシストトルク供与により補償される（図示ハッチング領域参照）。その結果、バッテリ充放電量Ｐｂは、放電許容値Ｐｂｏｌｉｍと充電許容値Ｐｂｉｌｉｍとの間で可及的に高効率に変化する（ハッチング部分参照）。このように、第２実施形態に係る切り替え制御処理によれば、要求駆動力の変化方向によらず、モータジェネレータＭＧ２を常に充電側にも放電側にも使用して、可及的早期にエンジントルクＴｅを固定することができ、可及的早期に固定変速比モードを無段変速モードに切り替えることができる。従って、動力性能の応答性が顕著に要求される状況において特に効果的である。
【０１４２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る切り替え制御処理について、図１３を参照して説明する。ここに、図１３は、第３実施形態に係る切り替え制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図１１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１４３】
図１３において、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆｔが低下している場合においてエンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘとモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔとの和以上であるか（ステップＳ２０２：ＮＯ）、又は、要求駆動力Ｆｔが上昇している場合においてエンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘとモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔとの和未満である場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、エンジントルクＴｅがゼロトルクより大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。エンジントルクＴｅがゼロトルクよりも大きければ（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０８に移行される。
【０１４４】
一方、エンジントルクＴｅがゼロトルク未満、即ち、ゼロトルクを跨いで符号が反転する場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅの反力トルクＴｅｒｅｇよりも大きい正トルクをモータジェネレータＭＧ１から出力させる（ステップＳ３０２）。こうすることによって、エンジントルクＴｅの符号が反転することによる、ブレーキ機構７００におけるガタ詰め方向の反転が防止され、ガタ詰めショック等の不快感の発生を防止することが可能となる。
【０１４５】
＜第４実施形態＞
次に、図１４を参照し、本発明の第４実施形態について説明する。ここに、図１４は、第４実施形態に係る切り替え制御処理の実行過程におけるハイブリッド車両１の動作特性を例示するタイミングチャートである。尚、同図において、図１２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１４６】
始めに、第４実施形態に係る切り替え制御処理の詳細について説明する。
【０１４７】
第４実施形態に係る切り替え制御処理は、エンジン効率ηｅに応じてバッテリ１２に対する充放電に制限を与える点において、第２実施形態に係る制御と異なっている。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン効率ηｅを取得し、閾値と比較する。比較の結果、エンジン２００のエンジン効率ηｅが閾値よりも低い場合には、（１）要求駆動力Ｆｔの低下時にはバッテリ１２の目標充電量Ｐｂｉｔｇを減少側に補正し、（２）要求駆動力Ｆｔの上昇時にはモータアシスト可能トルクＴｍｇ２ａｓｔを減少側に補正する。尚、エンジン効率ηｅは、エンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとを用いたマップ適合により算出される。
【０１４８】
図１４においては、要求駆動力低下時のハイブリッド車両１の動作特性が例示される。即ち、エンジン効率ηｅが閾値よりも小さい場合には、目標充電量Ｐｂｉｔｇが減少側に補正されることから、充電側境界値Ｔｂｄｉもまた減少側に変化し、その結果、第２実施形態と較べるとやや遅いタイミング（時刻Ｔ３０）でエンジントルクＴｅが固定トルク閾値Ｔｅｆｉｘに固定される。これに伴い、モータジェネレータＭＧ２による駆動軸トルク補償の規模も総じて縮小され、バッテリ充放電量Ｐｂは、充電許容値Ｐｂｉｌｉｍと放電許容値Ｐｂｏｌｉｍとの間で比較的余裕をもって運用される。
【０１４９】
第４実施形態によれば、このようにエンジン効率ηｅを制御に反映させることによって、エンジン効率が低い状態でバッテリ１２に対する電力の入出力を制御する事態を抑制し、エンジン２００の燃費の悪化を防止することができる。
【０１５０】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の駆動制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、無段変速モードと固定変速比モードとの間で変速モードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１…ハイブリッド車両、１０…ハイブリッド駆動装置、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…ＭＧ２減速機構、５００…駆動軸、６００…減速機構、７００…ブレーキ機構、８００…ＭＧ２出力軸。
【図１】
2012224203.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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【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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