(57)【要約】【課題】２つの電動機による力行トルク或いは回生トルクを駆動輪へ伝達する際に、ガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制する【解決手段】２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクを駆動輪１４へ伝達する際には、第１電動機ＭＧ１でトルクを出力した後に、第２電動機ＭＧ２でトルクを出力する。このようにすれば、第１電動機ＭＧ１で先にトルクを出力することにより、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰まることに加え、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタも詰まる為、ガタ詰めが一段階で済む。つまり、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２にて走行するモータ走行へ移行する際に、ガタ詰めが２段階で行われることが回避される。【選択図】図８
2013169852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電動機と、該第１電動機に連結された回転要素、駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材である回転要素、及びロック機構の作動により非回転部材に連結される回転要素を有する差動機構と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２電動機とを備え、該ロック機構を作動させて該第１電動機の動力を該差動機構を介して該駆動輪へ伝達することにより、該第１電動機及び該第２電動機の２つの電動機を駆動力源として走行することが可能な車両の制御装置であって、
前記２つの電動機による力行トルク或いは回生トルクを前記駆動輪へ伝達する際には、前記第１電動機でトルクを出力した後に、前記第２電動機でトルクを出力することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記第１電動機で無負荷状態からトルクを出力する際には、
予め定められた第１のガタ詰めトルクを該第１電動機により出力することで、該第１電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めると共に、
無負荷状態とされた前記第２電動機を回転駆動しつつ該第２電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰める場合には、該第２電動機の回転駆動に必要な予め定められたトルク特性に基づく第２のガタ詰めトルクを前記第１電動機により出力することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記２つの電動機で駆動トルクを前記駆動輪へ伝達する場合は、前記第１電動機で負回転にて負トルクを出力した後に、前記第２電動機で正回転にて正トルクを出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記差動機構は、前記３つの回転要素から構成された差動機構であって、前記ロック機構の作動により前記非回転部材に連結される回転要素に機関のクランク軸が連結されており、
前記２つの電動機を駆動力源として走行するときは、前記クランク軸が前記非回転部材に固定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１電動機と駆動輪とに各々連結された回転要素とは別の回転要素がロック可能に構成された差動機構と、駆動輪に連結された第２電動機とを備える車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１電動機と、その第１電動機に連結された回転要素、駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材である回転要素、及びロック機構の作動により非回転部材に連結される回転要素を有する差動機構と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２電動機とを備える車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、エンジンと、第１電動機と、エンジンのクランク軸、第１電動機の回転軸、及び車軸に連結された駆動軸の３軸に各々連結された３つの回転要素を備えた差動機構と、駆動軸に連結された第２電動機と、エンジンのクランク軸を回転不能に固定するロック機構とを備える車両において、エンジンを運転停止状態としてロック機構によりエンジンのクランク軸を回転不能に固定すると共に、要求された駆動トルクが満たされるように第１電動機及び第２電動機を走行用の駆動源として効率良く併用することでモータ走行することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の車両では、エンジンのクランク軸をロックして、第１電動機及び第２電動機の２つの電動機にて走行するモータ走行へ移行する際、無負荷状態とされた２つの電動機から共にトルクを出力する場合は、動力伝達経路における各ギヤ間のバックラッシ（すきま、ガタ）を先ず詰める必要がある。一般的に、このガタを詰める技術としては、例えばガタ詰め時の歯打ち音の発生が抑制されるように予め定められたガタ詰めトルクを電動機により付与するガタ詰め制御が提案されている。このようなガタ詰め制御時は、ガタが詰まるまで駆動輪におけるトルクの発生が停滞する。その為、２つの電動機にて走行するモータ走行へ移行する際に、２つの電動機による各ガタ詰め制御の実行指令のタイミングがずれると、２段階でガタ詰めが行われることになり、ドライバビリティ（例えば駆動トルク発生の応答性）が低下する可能性がある。或いは、２つの電動機による各ガタ詰め制御の実行指令を同時に行ったとしても、各電動機にて詰めなければいけないガタの量が車両状態やギヤの精度により必ずしも同じではない為、結果的に各ガタ詰めが２段階で行われてしまう可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、２つの電動機にて走行するモータ走行へ移行する際に、ガタ詰めが２段階で行われることを回避することについて未だ提案されていない。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、２つの電動機による力行トルク或いは回生トルクを駆動輪へ伝達する際に、ガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 第１電動機と、その第１電動機に連結された回転要素、駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材である回転要素、及びロック機構の作動により非回転部材に連結される回転要素を有する差動機構と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２電動機とを備え、そのロック機構を作動させてその第１電動機の動力をその差動機構を介してその駆動輪へ伝達することにより、その第１電動機及びその第２電動機の２つの電動機を駆動力源として走行することが可能な車両の制御装置であって、(b) 前記２つの電動機による力行トルク或いは回生トルクを前記駆動輪へ伝達する際には、前記第１電動機でトルクを出力した後に、前記第２電動機でトルクを出力することにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、第１電動機で先にトルクを出力することにより、第１電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰まることに加え、第２電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタも詰まる為、ガタ詰めが一段階で済む。つまり、２つの電動機にて走行するモータ走行へ移行する際に、ガタ詰めが２段階で行われることが回避される。よって、２つの電動機による力行トルク或いは回生トルクを駆動輪へ伝達する際に、ガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制することができる。
【０００８】
ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記第１電動機で無負荷状態からトルクを出力する際には、予め定められた第１のガタ詰めトルクをその第１電動機により出力することで、その第１電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めると共に、無負荷状態とされた前記第２電動機を回転駆動しつつその第２電動機のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰める場合には、その第２電動機の回転駆動に必要な予め定められたトルク特性に基づく第２のガタ詰めトルクを前記第１電動機により出力することにある。このようにすれば、第１電動機によりガタ詰めが一段階で適切に行われる。特に、第２電動機のコギングトルク（トルク脈動）の大きさに合わせて第２のガタ詰めトルクが付与されるので、ガタを確実に詰めることができる。加えて、コギングトルクの特性に合わせて第２のガタ詰めトルクを低減できるので、一律の比較的大きな第２のガタ詰めトルクを付与することと比較して、歯打ち音の発生を抑制することができる。
【０００９】
また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記２つの電動機で駆動トルクを前記駆動輪へ伝達する場合は、前記第１電動機で負回転にて負トルクを出力した後に、前記第２電動機で正回転にて正トルクを出力することにある。このようにすれば、２つの電動機にて走行するモータ走行へ移行する際に、ガタ詰めが２段階で行われることが回避される。
【００１０】
また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記差動機構は、前記３つの回転要素から構成された差動機構であって、前記ロック機構の作動により前記非回転部材に連結される回転要素に機関のクランク軸が連結されており、前記２つの電動機を駆動力源として走行するときは、前記クランク軸が前記非回転部材に固定されることにある。このようにすれば、第１電動機の動力が差動機構を介して駆動輪へ伝達され、２つの電動機を走行用駆動力源として併用するモータ走行が適切に実行される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図２】電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】各回転要素の回転速度を相対的に表すことができる共線図上にガタの状態を示した概念図であり、２つの電動機が共に無負荷状態とされているときを表している。
【図４】図３と同様の共線図上にガタの状態を示した概念図であり、第２電動機のみで車両が駆動されている状態を表している。
【図５】図３と同様の共線図上にガタの状態を示した概念図であり、第１電動機のみで車両が駆動されている状態を表している。
【図６】図３と同様の共線図上にガタの状態を示した概念図であり、２つの電動機で車両が駆動されている状態を表している。
【図７】第２電動機のコギングトルク特性の一例を示す図である。
【図８】電子制御装置の制御作動の要部すなわち２つの電動機による力行トルクを駆動輪へ伝達する際にガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。
【図１０】噛合クラッチとは別のロック機構の一例であるブレーキを示す図である。
【図１１】噛合クラッチとは別のロック機構の一例であるワンウェイクラッチを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明において、好適には、前記車両は、走行用の駆動力源として第１電動機及び第２電動機を備える電気自動車、内燃機関や外燃機関やガスタービン等の機関、第１電動機、及び第２電動機を備え、電動機により走行することができるハイブリッド車両、そのハイブリッド車両ではあるが充電スタンドや家庭用電源などから蓄電装置への充電が可能な所謂プラグインハイブリッド車両などである。特に、このプラグインハイブリッド車両は、ハイブリッド車両よりも蓄電装置の最大入出力許容値が大きくされると考えられる為、例えばモータ走行が可能な領域をより高い要求駆動トルクまで対応させることができる。この際、例えば第２電動機を大きくするのではなく、前記ロック機構を採用して第１電動機及び第２電動機を走行用の駆動力源として使用できるようにすることで、電動機の大型化を抑制することができる。このように、前記ロック機構はプラグインハイブリッド車両にとってより有用である。
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明が適用される車両であるハイブリッド車両１０（以下、車両１０という）の概略構成を説明する図であると共に、車両１０の各部を制御する為に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源である、機関としてのエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機と、左右１対の駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた、第１駆動部１６、第２駆動部１８、差動歯車装置２０、及び左右１対の車軸２２などとを備えて構成されている。また、車両１０には、エンジン１２により回転駆動されることで、油圧制御回路５４の元圧となる油圧を発生すると共に、第１駆動部１６や第２駆動部１８等に潤滑油を供給するオイルポンプ２４が備えられている。また、車両１０は、エンジン１２のクランク軸２６を非回転部材であるハウジング２８に対して固定するロック機構としての噛合クラッチ（ドッグクラッチ）４６を備えている。
【００１５】
第１駆動部１６は、遊星歯車装置３０及び出力歯車３２を備えて構成されている。遊星歯車装置３０は、第１電動機ＭＧ１に連結された回転要素であるサンギヤＳ、駆動輪１４に動力伝達可能に連結された回転要素であってピニオンギヤＰを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲ、及び噛合クラッチ４６の係合作動（ロック作動）によりハウジング２８に連結された回転要素であってピニオンギヤＰを自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡを３つの回転要素（回転部材）として有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。キャリアＣＡは第１駆動部１６の入力軸としてのクランク軸２６に連結され、リングギヤＲは出力歯車３２に連結されている。すなわち、遊星歯車装置３０は、入力回転部材であってエンジン１２に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリアＣＡ、第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ、及び出力回転部材である第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲを備え、エンジン１２から出力される動力を第１電動機ＭＧ１及び出力歯車３２へ分配する動力分配機構であって、電気的無段変速機として機能する。出力歯車３２は、クランク軸２６と平行を成す中間出力軸３４と一体的に設けられた大径歯車３６と噛み合わされている。また、中間出力軸３４と一体的に設けられた小径歯車３８が、差動歯車装置２０のデフ入力歯車４０と噛み合わされている。
【００１６】
第２駆動部１８は、第２電動機ＭＧ２の出力軸であるＭＧ２出力軸４２に連結された第２出力歯車４４を備えて構成されている。第２出力歯車４４は、大径歯車３６と噛み合わされている。これにより、第２電動機ＭＧ２は、駆動輪１４に動力伝達可能に連結される。
【００１７】
第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、何れも駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有するモータジェネレータであるが、第１電動機ＭＧ１は少なくともジェネレータとしての機能を備え、第２電動機ＭＧ２は少なくともモータとしての機能を備える。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、それぞれインバータユニット５０を介して蓄電装置５２に接続されている。
【００１８】
以上のように構成された車両１０において、第１駆動部１６におけるエンジン１２や第１電動機ＭＧ１からの動力は、遊星歯車装置３０を介して出力歯車３２に伝達され、中間出力軸３４に設けられた大径歯車３６及び小径歯車３８を介して差動歯車装置２０のデフ入力歯車４０に伝達される。また、第２駆動部１８における第２電動機ＭＧ２からの動力は、ＭＧ２出力軸４２及び第２出力歯車４４を介して大径歯車３６に伝達され、小径歯車３８を介してデフ入力歯車４０に伝達される。すなわち、車両１０においては、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の何れもが走行用の駆動源として用いられ得る。
【００１９】
噛合クラッチ４６は、外周に複数の噛合歯を備え、クランク軸２６と同じ軸心まわりに一体回転させられるように設けられたエンジン側部材４６ａと、そのエンジン側部材４６ａの噛合歯に対応する複数の噛合歯を備え、ハウジング２８に固設されたハウジング側部材４６ｂと、エンジン側部材４６ａ及びハウジング側部材４６ｂの噛合歯に噛み合わされるスプラインを内周側に備え、斯かるスプラインがエンジン側部材４６ａ及びハウジング側部材４６ｂの噛合歯に噛み合わされた状態でそれらエンジン側部材４６ａ及びハウジング側部材４６ｂに対して軸心方向の移動（摺動）可能に設けられたスリーブ４６ｃと、そのスリーブ４６ｃを軸心方向に駆動するアクチュエータ４６ｄとを、備えて構成されている。このアクチュエータ４６ｄは、油圧制御回路５４から供給されるブレーキ油圧Ｐbに応じてスリーブ４６ｃを、その内周側に設けられたスプラインがエンジン側部材４６ａ及びハウジング側部材４６ｂ両方の噛合歯に噛み合わされた状態と、ハウジング側部材４６ｂの噛合歯にのみ噛み合わされ且つエンジン側部材４６ａの噛合歯には噛み合わされない状態との間で移動させる油圧アクチュエータである。
【００２０】
例えば油圧制御回路５４から供給されるブレーキ油圧Ｐbが増加させられ、アクチュエータ４６ｄによりスリーブ４６ｃがエンジン側部材４６ａ及びハウジング側部材４６ｂ両方の噛合歯に噛み合わされる状態に移動させられると、すなわち係合作動（ロック作動）させられると、クランク軸２６が噛合クラッチ４６を介してハウジング２８に固定されることで、そのクランク軸２６はハウジング２８に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、噛合クラッチ４６の係合作動により、クランク軸２６はハウジング２８に固定（ロック）される。一方、例えば油圧制御回路５４から供給されるブレーキ油圧Ｐbが減少させられ、アクチュエータ４６ｄに備えられたリターンスプリングの付勢力等によりスリーブ４６ｃがハウジング側部材４６ｂの噛合歯にのみ噛み合わされ且つエンジン側部材４６ａには噛み合わされない状態に移動させられると、すなわち解放作動（非ロック作動）させられると、噛合クラッチ４６によりクランク軸２６がハウジング２８に対して固定された状態が解除されることで、そのクランク軸２６はハウジング２８に対して相対回転可能な状態とされる。また、ロック機構として噛合クラッチ４６を備えた構成においては、クランク軸２６のハウジング２８に対する引き摺りの発生を抑制できるという利点がある。
【００２１】
車両１０には、車両１０の各部を制御する制御装置としての電子制御装置８０が備えられている。この電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んでおり、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するようになっており、必要に応じてエンジン１２の出力制御用や電動機ＭＧ１，ＭＧ２の出力制御用等に分けて構成される。また、電子制御装置８０には、車両１０に設けられた各センサ（例えばクランクポジションセンサ６０、出力回転速度センサ６２、レゾルバ等の第１電動機回転速度センサ６４、レゾルバ等の第２電動機回転速度センサ６６、油温センサ６８、アクセル開度センサ７０、バッテリセンサ７２など）による検出値に基づく各種信号（例えばエンジン回転速度Ｎe及びクランク角度Ａcr、車速Ｖに対応する出力歯車３２の回転速度である出力回転速度Ｎout、第１電動機回転速度Ｎmg1及び第１電動機回転子位相ＰＨmg1、第２電動機回転速度Ｎmg2及び第２電動機回転子位相ＰＨmg2、第１駆動部１６等の潤滑油でもある噛合クラッチ４６の作動油の温度である作動油温ＴＨoil、アクセル開度Ａcc、蓄電装置５２の充電状態（充電容量）ＳＯＣなど）が供給される。また、電子制御装置８０からは、車両１０に設けられた各装置（例えばエンジン１２、インバータ５０、油圧制御回路５４など）に各種指令信号（例えばエンジン制御指令信号Ｓe、電動機制御指令信号Ｓm、油圧制御指令信号Ｓpなど）が供給される。
【００２２】
図２は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８２は、例えば電子スロットル弁の開閉、燃料噴射量、点火時期等を制御するエンジン制御指令信号Ｓeを出力し、目標エンジンパワーＰe＊を発生する為のエンジントルクＴeの目標値が得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。また、ハイブリッド制御部８２は、第１電動機ＭＧ１や第２電動機ＭＧ２の作動を制御する電動機制御指令信号Ｓmをインバータ５０に出力して、第１電動機トルクＴmg1や第２電動機トルクＴmg2の目標値が得られるように第１電動機ＭＧ１や第２電動機ＭＧ２の出力制御を実行する。
【００２３】
具体的には、ハイブリッド制御部８２は、駆動要求量としてのアクセル開度Ａccからそのときの車速Ｖにて要求される駆動トルク（要求駆動トルク）を算出し、充電要求値（充電要求パワー）等を考慮して低燃費で排ガス量の少ない運転となるように、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも１つから要求駆動トルクを発生させる。例えば、ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の電動機を走行用の駆動源としてモータ走行（ＥＶ走行）する為のモータ走行モード、エンジン１２の動力に対する反力を第１電動機ＭＧ１の発電により受け持つことで出力歯車３２にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１電動機ＭＧ１の発電電力により第２電動機ＭＧ２を駆動することで駆動輪１４にトルクを伝達して少なくともエンジン１２を走行用の駆動源としてエンジン走行する為のエンジン走行モード（定常走行モード）、このエンジン走行モードにおいて蓄電装置５２からの電力を用いた第２電動機ＭＧ２の駆動トルクを更に付加して走行する為のアシスト走行モード（加速走行モード）等を、走行状態に応じて選択的に成立させる。ハイブリッド制御部８２は、要求駆動トルクが予め実験的或いは設計的に求められて記憶された（すなわち予め定められた）閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方、要求駆動トルクが予め定められた閾値以上となるエンジン走行領域にある場合には、エンジン走行モード乃至アシスト走行モードを成立させる。上記モータ走行モードでは、更に、第１電動機トルクＴmg1及び第２電動機トルクＴmg2を併用して走行することができる併用モード、及び第２電動機トルクＴmg2のみを用いて走行することができる単独モードの何れかが成立させられる。
【００２４】
ロック機構作動制御手段すなわちロック機構作動制御部８４は、噛合クラッチ４６の作動を制御する。具体的には、ロック機構作動制御部８４は、油圧制御回路５４からアクチュエータ４６ｄに供給されるブレーキ油圧Ｐbを制御することで、噛合クラッチ４６の係合作動乃至解放作動、すなわちクランク軸２６のハウジング２８に対する固定乃至その固定の解除を制御する。例えば、ロック機構作動制御部８４は、ハイブリッド制御部８２によりモータ走行モードにおいて併用モードが成立させられる場合には、油圧制御回路５８からアクチュエータ４６ｄに供給されるブレーキ油圧Ｐbを増加させることで噛合クラッチ４６を係合作動させて、クランク軸２６をハウジング２８に対して固定する。また、ロック機構作動制御部８４は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン走行モードが成立させられるか或いはモータ走行モードにおいて単独モードが成立させられる場合には、そのブレーキ油圧Ｐbを減少させることで噛合クラッチ４６を解放作動させて、クランク軸２６のハウジング２８に対する固定を解除する。
【００２５】
エンジン走行モードにおける車両１０の作動について説明すると、キャリアＣＡに入力されるエンジントルクＴeに対して、第１電動機トルクＴmg1がサンギヤＳに入力される。この際、例えばエンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴeで表されるエンジン１２の運転点を燃費が最も良い動作点に設定する制御を、第１電動機ＭＧ１の力行制御乃至反力制御により実行することができる。この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称される。
【００２６】
モータ走行モードでの単独モードにおける車両１０の作動について説明すると、エンジン１２の駆動は行われず（すなわちエンジン１２が運転停止状態とされ）、その回転速度は零とされる。この状態において、第２電動機ＭＧ２の力行トルクは車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達される。この際、第１電動機ＭＧ１は無負荷状態（フリー）とされている。
【００２７】
モータ走行モードでの併用モードにおける車両１０の作動について説明すると、エンジン１２の駆動は行われず、その回転速度は零とされる。また、ロック機構作動制御部８４により噛合クラッチ４６がクランク軸２６をハウジング２８に対して固定するように係合作動させられ、エンジン１２が回転不能に固定（ロック）される。噛合クラッチ４６が係合作動された状態において、第２電動機ＭＧ２の力行トルクは車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達されると共に、第１電動機ＭＧ１の反力トルクは車両前進方向の駆動力として駆動輪１４へ伝達される。すなわち、車両１０においては、噛合クラッチ４６を作動させて（すなわちクランク軸２６が噛合クラッチ４６によりロックされて）第１電動機ＭＧ１の動力を遊星歯車装置３０を介して駆動輪１４へ伝達することにより、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動力源として走行することが可能である（すなわち２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２を走行用の駆動源として併用することができる）。これにより、充電スタンドや家庭用電源などの外部電源から蓄電装置５２への充電が可能な所謂プラグインハイブリッド車両の形態を採用する場合、第２電動機ＭＧ２の大型化を抑制しつつモータ走行の高出力化を実現し易い。
【００２８】
ここで、ハイブリッド制御部８２によりモータ走行モードにおいて併用モードが成立させられて、ロック機構作動制御部８４により噛合クラッチ４６が係合作動させられているときに、アクセルオンに伴って駆動トルクを発生させる場合について検討する。
【００２９】
図３−図６は、噛合クラッチ４６が係合作動させられている併用モードにおいて、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２の各トルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタの状態を共線図上に示した概念図である。図３は、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２が共に無負荷状態（非駆動状態）とされているときを表している。図３において、電動機ＭＧ１，ＭＧ２、及び駆動輪１４（図中outputに相当）共にトルクが掛かっておらず、電動機ＭＧ１，ＭＧ２は共にギヤ歯の間にフローティングしている状態とされている。つまり、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２の各トルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタは詰められていない状態である。
【００３０】
図４は、第１電動機ＭＧ１が非駆動状態且つ第２電動機ＭＧ２が力行状態とされることにより第２電動機ＭＧ２のみで車両１０が駆動されて、ロードロード（Road/load；走行抵抗）と第２電動機ＭＧ２の力行トルクとが略釣り合っている状態を表している。図４において、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰められている状態なので、第２電動機ＭＧ２は力行トルクが伝達される方向のギヤ歯に寄っている。この際、第１電動機ＭＧ１は、摩擦トルクにより第１電動機回転速度Ｎmg1が低下する方向のギヤ歯に寄っている。
【００３１】
図５は、第１電動機ＭＧ１が力行状態且つ第２電動機ＭＧ２が非駆動状態とされることにより第１電動機ＭＧ１のみで車両１０が駆動されて、ロードロード（Road/load；走行抵抗）と第１電動機ＭＧ１の力行トルクとが略釣り合っている状態を表している。図５において、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰められている状態なので、第１電動機ＭＧ１は力行トルクが伝達される方向のギヤ歯に寄っている。この際、第２電動機ＭＧ２は、力行トルクを発生すればその力行トルクを駆動輪１４へ伝達できる方向のギヤ歯に寄っている。
【００３２】
図６は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２が共に力行とされることにより２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２で車両１０が駆動されて、ロードロード（Road/load；走行抵抗）と２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２の力行トルクとが略釣り合っている状態を表している。図６において、電動機ＭＧ１，ＭＧ２の各トルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰められている状態なので、電動機ＭＧ１，ＭＧ２は各々力行トルクが伝達される方向のギヤ歯に寄っている。
【００３３】
図３の状態から、アクセルオンに伴って図４の状態へ遷移（移行）する場合、先ず、第２電動機ＭＧ２により第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めるガタ詰め制御を実行する必要がある。一方で、図３の状態から、アクセルオンに伴って図５の状態へ遷移する場合、先ず、第１電動機ＭＧ１により第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めるガタ詰め制御を実行する必要がある。
【００３４】
ところで、図３の状態から、例えばアクセルオンに伴って図６の状態へ遷移する場合、図４の状態を経由する場合と、図５の状態を経由する場合とが考えられる。上記図４の状態を経由する場合では、第２電動機トルクＴmg2を伝達する為に先ず第２電動機ＭＧ２によるガタ詰め制御を実行し、更に第１電動機トルクＴmg1を伝達する為に第１電動機ＭＧ１によるガタ詰め制御を実行する必要がある。一方で、図５の状態と図６の状態とが同一となっていることからも分かるように、上記図５の状態を経由する場合では、第１電動機トルクＴmg1を伝達する為に第１電動機ＭＧ１によるガタ詰め制御を実行することで、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタも詰められており、第２電動機トルクＴmg2を伝達する為の第２電動機ＭＧ２によるガタ詰め制御が必要ない。このように、本実施例では、併用モードにおいて噛合クラッチ４６が係合作動させられているときに２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２が共に無負荷状態とされている状態からその電動機ＭＧ１，ＭＧ２にて共に駆動トルクを発生させる状態へ遷移する場合、第２電動機ＭＧ２、第１電動機ＭＧ１の順に力行トルクを出力させるとそれぞれガタ詰め制御を実行する必要があることに対して、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２の順に力行トルクを出力させると１回のガタ詰め制御を実行するだけで済むことを見出した。
【００３５】
そこで、本実施例の電子制御装置８０は、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクを駆動輪１４へ伝達する際には、第１電動機ＭＧ１で力行トルクを出力した後に、第２電動機ＭＧ２で力行トルクを出力する。つまり、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２で駆動トルクを駆動輪１４へ伝達する場合は、第１電動機ＭＧ１で負回転にて負トルクを出力した後に、第２電動機ＭＧ２で正回転（エンジン１２を正転させる方向の回転）にて正トルクを出力する。
【００３６】
図２に戻り、ハイブリッド制御部８２は、噛合クラッチ４６が係合作動させられているモータ走行モードでの併用モードにおいてアクセルオフ（すなわちアクセル開度Ａccが零判定値と判断されたアクセルオフ）とされている場合には、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２を共に無負荷状態とする。ハイブリッド制御部８２は、その併用モードにおいて２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２を共に無負荷状態としているときに、アクセルオフでないすなわち駆動要求量が有ると判断した場合には、駆動要求量（アクセル開度Ａcc）に応じた要求駆動トルクを第１電動機ＭＧ１にて出力することに先立って、第１電動機によるガタ詰め制御を実行する。ハイブリッド制御部８２は、このガタ詰め制御を実行するガタ詰め制御手段すなわちガタ詰め制御部８６を備えている。
【００３７】
ガタ詰め制御部８６は、第１電動機ＭＧ１で無負荷状態からトルクを出力する際には、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関わるガタ詰めに必要なトルク以上であってガタ詰めに伴う歯打ち音の発生ができるだけ抑制されるトルクとして予め定められた第１のガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により出力することで、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めるガタ詰め制御を実行する。更に、ガタ詰め制御部８６は、この第１電動機によるガタ詰め制御において、無負荷状態とされた第２電動機ＭＧ２を回転駆動しつつ第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰める。この際、第２電動機ＭＧ２には、例えば第２電動機回転子位相ＰＨmg2で一意に決まるコギングトルク（トルク脈動）が発生する。第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めを行う場合、このコギングトルクに打ち勝つガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により付与しないと第２電動機ＭＧ２（すなわち第２電動機ＭＧ２の回転子）を回転駆動できず、ガタ詰めができない。また、このコギングトルクよりもガタ詰めトルクが大き過ぎると第２電動機回転速度Ｎmg2が増大して歯打ち音が増大する可能性がある。その為、ガタ詰め制御部８６は、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めを行う場合には、第２電動機ＭＧ２の回転駆動に必要な予め定められたトルク特性に基づく第２のガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により出力する。この第２電動機ＭＧ２の回転駆動に必要な予め定められたトルク特性は、例えば図７に示すような予め定められた第２電動機ＭＧ２のコギングトルク特性である。すなわち、ガタ詰め制御部８６は、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めの為のトルクとして第２電動機ＭＧ２のコギングトルク以上であってガタ詰めに伴う歯打ち音の発生ができるだけ抑制されるトルクが得られるように、予め定められた第２電動機ＭＧ２のコギングトルク特性に合わせて変化させた第２のガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により出力する。
【００３８】
ハイブリッド制御部８２は、駆動要求量に応じた要求駆動トルクが第１電動機ＭＧ１にて出力することができる駆動トルクよりも大きいか否かを判定し、要求駆動トルクが第１電動機ＭＧ１による駆動トルクよりも大きい場合には、第２電動機ＭＧ２も作動させて、要求駆動トルクを２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２にて出力する。ハイブリッド制御部８２は、例えばアクセル開度Ａccが所定値αよりも大きいか否かに基づいて、要求駆動トルクが第１電動機ＭＧ１にて出力することができる駆動トルクよりも大きいか否かを判定する。この所定値αは、例えば第１電動機ＭＧ１が出力できる最大の駆動トルク値がその時の車速Ｖにおける要求駆動トルクとなる予め定められた所定のアクセル開度である。第２電動機ＭＧ２からトルクを出力する際は、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めが既に完了している為、第２電動機によるガタ詰め制御は必要ない。
【００３９】
図８は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクを駆動輪１４へ伝達する際にガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図８のフローチャートは、噛合クラッチ４６が係合作動させられているモータ走行モードでの併用モードにおいて、アクセルオフとされて２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２が共に無負荷状態とされている状態がスタートの状態とされている。図９は、図８のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。
【００４０】
図８において、先ず、ハイブリッド制御部８２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばアクセルオフ（すなわちアクセル開度Ａcc＝零判定値）とされているか否かが判定される。アクセルオフと判定されてこのＳ１０の判断が肯定される場合は本ルーチンが終了させられる。駆動要求量が有る（アクセル開度Ａcc＞零判定値）と判定されて（図９のｔ１時点参照）上記Ｓ１０の判断が否定される場合はガタ詰め制御部８６に対応するＳ２０において、第１電動機によるガタ詰め制御が実行される。この際、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めも行われる（図９のｔ１時点乃至ｔ２時点）。次いで、ハイブリッド制御部８２に対応するＳ３０において、アクセル開度Ａccに応じた要求駆動トルクが第１電動機ＭＧ１にて出力される（図９のｔ２時点以降）。次いで、ハイブリッド制御部８２に対応するＳ４０において、例えばアクセル開度Ａccが所定値αよりも大きいか否かに基づいて要求駆動トルクが第１電動機ＭＧ１にて出力することができる駆動トルクよりも大きいか否かが判定される。このＳ４０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合（図９のｔ３時点参照）はハイブリッド制御部８２に対応するＳ５０において、第２電動機ＭＧ２からも駆動トルクが出力されて、要求駆動トルクが２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２にて出力される（図９のｔ３時点以降）。ここでは、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路におけるガタは既に詰められているので、第２電動機によるガタ詰め制御は不要とされる。
【００４１】
図９において、実線は第１電動機ＭＧ１から先にトルクを出力する本実施例であり、二点鎖線は第２電動機ＭＧ２から先にトルクを出力する比較例である。この比較例は、車両トルク（駆動トルク）、ＭＧ１トルク（第１電動機トルクＴmg1）、ＭＧ２トルク（第２電動機トルクＴmg2）のみ記載してある。比較例では、ＭＧ２トルクを先に出力した後にＭＧ１トルクを出力する為、第２電動機ＭＧ２によるガタ詰め制御（図９のｔ１時点乃至ｔ２時点参照）に加え、後から出力する第１電動機ＭＧ１によるガタ詰め制御（図９のｔ３時点乃至ｔ４時点参照）も実行する必要がある。その為、ＭＧ１トルクを出力する際にガタ詰め制御に伴う車両トルクの出力遅れ（トルク発生の停滞）が生じる。本実施例では、アクセルオンされると、第１電動機ＭＧ１によるガタ詰め制御（図９のｔ１時点乃至ｔ２時点参照）が実行される。これにより、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めも同時に行われる。各電動機ＭＧ１，ＭＧ２に関わるガタが詰まると電動機ＭＧ１，ＭＧ２の各回転速度はそれぞれ零回転とされる。ガタ詰め後、アクセル開度Ａccに応じてＭＧ１トルクを出力し（図９のｔ２時点以降）、更にアクセル踏み増しに応じてＭＧ２トルクも出力する（図９のｔ３時点以降）。ＭＧ２トルクを出力する際はガタ詰め制御が不要である為、ガタ詰め制御に伴う車両トルクの出力遅れが生じない。
【００４２】
上述のように、本実施例によれば、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルク（すなわち駆動トルク）を駆動輪１４へ伝達する際には、第１電動機ＭＧ１でトルクを出力した後に（すなわち負回転にて負トルクを出力した後に）、第２電動機ＭＧ２でトルクを出力する（すなわち正回転にて正トルクを出力する）。このようにすれば、第１電動機ＭＧ１で先にトルクを出力することにより、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタが詰まることに加え、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタも詰まる為、ガタ詰めが一段階で済む。つまり、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２にて走行するモータ走行へ移行する際に、ガタ詰めが２段階で行われることが回避される。よって、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルクを駆動輪１４へ伝達する際に、ガタ詰めに伴うドライバビリティの低下を抑制することができる。
【００４３】
また、本実施例によれば、第１電動機ＭＧ１で無負荷状態からトルクを出力する際には、予め定められた第１のガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により出力することで、第１電動機ＭＧ１のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰めると共に、無負荷状態とされた第２電動機ＭＧ２を回転駆動しつつ第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関与する動力伝達経路における各ギヤ間のガタを詰める場合には、第２電動機ＭＧ２の回転駆動に必要な予め定められたトルク特性に基づく第２のガタ詰めトルクを第１電動機ＭＧ１により出力するので、第１電動機ＭＧ１によりガタ詰めが一段階で適切に行われる。特に、第２電動機ＭＧ２のコギングトルク（トルク脈動）の大きさに合わせて第２のガタ詰めトルクが付与されるので、第２電動機ＭＧ２のトルク伝達に関わるガタ詰めが確実に行われる。加えて、コギングトルクの特性に合わせて第２のガタ詰めトルクを低減できるので、一律の比較的大きな第２のガタ詰めトルクを付与することと比較して、歯打ち音の発生を抑制することができる。
【００４４】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００４５】
前述の実施例１では、ロック機構として噛合クラッチ４６を例示したが、これに限らない。ロック機構は、例えば油圧アクチュエータによって係合制御される多板式の油圧式摩擦係合装置、乾式の係合装置、電磁アクチュエータによってその係合状態が制御される電磁式摩擦係合装置（電磁クラッチ）、磁粉式クラッチ、一方向の回転のみを許容する公知のワンウェイクラッチなどであっても良い。図１０は、油圧式摩擦係合装置であるブレーキＢを示す図である。図１０において、ブレーキＢは、例えば油圧制御回路５４から供給されるブレーキ油圧Ｐbに応じてその係合状態が係合乃至解放の間で制御される。また、必要に応じてスリップ係合させられても良い。ブレーキＢの解放時には、エンジン１２のクランク軸２６はハウジング２８に対して相対回転可能な状態とされる。一方、ブレーキＢの係合時には、クランク軸２６はハウジング２８に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ブレーキＢの係合により、クランク軸２６はハウジング２８に固定（ロック）される。尚、このブレーキＢは、例えばハウジング２８とクランク軸２６とを選択的に連結するクラッチでも良い。図１１は、ワンウェイクラッチＯＷＣを示す図である。図１１において、ワンウェイクラッチＯＷＣは、例えばクランク軸２６の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止する。
【００４６】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、その他の態様においても適用される。
【００４７】
例えば、前述の実施例では、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による力行トルク（すなわち駆動トルク）を駆動輪１４へ伝達する態様にて本発明を説明したが、２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２による回生トルクを駆動輪１４へ伝達する態様であっても本発明は適用され得る。２つの電動機ＭＧ１，ＭＧ２で回生トルクを駆動輪１４へ伝達する場合は、例えば第１電動機ＭＧ１で負回転にて正トルクを出力した後に、第２電動機ＭＧ２で正回転にて負トルクを出力する。このようにしても、前述の実施例と同様に、ガタ詰めが２段階で行われることが回避される。
【００４８】
また、前述の実施例の車両１０では、遊星歯車装置３０の３つの回転要素の各々がエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２に連結される構成であったが、これに限らない。例えば、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで４つ以上の回転要素を有する差動機構であっても本発明は適用され得る。例えば、差動機構が４つの回転要素を有する場合には、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に連結された回転要素以外の回転要素である、エンジン１２に連結された回転要素或いはエンジン１２も連結されていない回転要素がロック機構により回転停止させられる。また、電動機は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２以外に備えられていても良い。また、エンジン１２や複数の電動機は、直接的に或いは歯車機構等を介して間接的に差動機構の各回転要素に連結される。
【００４９】
また、前述の実施例において、第２電動機ＭＧ２は、直接的に或いは歯車機構等を介して間接的に出力歯車３２や中間出力軸３４や駆動輪１４等に連結されたり、駆動輪１４とは別の一対の車輪に直接的に又は間接的に連結されたりしても良い。そのように第２電動機ＭＧ２が別の一対の車輪に連結されておればその別の一対の車輪も駆動輪に含まれる。要するに、エンジン１２からの動力で駆動される駆動輪と第２電動機ＭＧ２からの動力で駆動される駆動輪とは、別個の車輪であっても差し支えないということである。
【００５０】
また、前述の実施例において、遊星歯車装置３０は、ダブルプラネタリの遊星歯車装置であっても良い。また、遊星歯車装置３０は、例えばピニオンに噛み合う一対のかさ歯車を有する差動歯車装置であっても良い。
【００５１】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０：ハイブリッド車両（車両）
１２：エンジン（機関）
１４：駆動輪
２６：クランク軸
２８：ハウジング（非回転部材）
３０：遊星歯車装置（差動機構）
４６：噛合クラッチ（ロック機構）
８０：電子制御装置（制御装置）
Ｂ：ブレーキ（ロック機構）
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
ＯＷＣ：ワンウェイクラッチ（ロック機構）
【図１】
2013169852.tif 000003
【図２】
2013169852.tif 000004
【図３】
2013169852.tif 000005
【図４】
2013169852.tif 000006
【図５】
2013169852.tif 000007
【図６】
2013169852.tif 000008
【図７】
2013169852.tif 000009
【図８】
2013169852.tif 000010
【図９】
2013169852.tif 000011
【図１０】
2013169852.tif 000012
【図１１】
2013169852.tif 000013