(57)【要約】【課題】エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力伝達装置が設けられたハイブリッド車両において、エンジンの失火に伴って生じる振動やノイズを低減する。【解決手段】ハイブリッド車両１は、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する。当該車両の駆動装置は、エンジンの出力軸に結合される変速装置４０と、変速装置からの回転を駆動輪に伝達する動力伝達装置５０と、ＥＣＵ１００とを備える。ＥＣＵは、エンジンと、第１ＭＧおよび第２ＭＧからの駆動力とを用いて走行するＨＶ走行モードにおいて、エンジンの失火が生じた場合に、より高速側の変速比に変速装置を切換えるとともに、第２ＭＧに対するトルク指令値にフィルタ処理を施して、エンジンの失火が生じていない場合に比べて出力トルク指令値を緩やかに変化させる。【選択図】図１０
2016074319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する車両の駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸に結合され、変速比の切換えが可能な変速装置と、
前記第１および第２の回転電機の出力軸と前記変速装置の出力要素とに結合され、前記第１および第２の回転電機ならびに前記変速装置からの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記第１および第２の回転電機、ならびに前記変速装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関からの駆動力と前記第２の回転電機からの駆動力とを用いて走行する走行モードにおいて、前記内燃機関の失火が生じた場合には、前記変速装置の変速比をより高速側に切換えるとともに、前記内燃機関の失火が生じていない場合よりも、前記第２の回転電機へのトルク指令値を緩やかに変化させる、車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動装置に関し、より特定的には、内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの出力を用いて走行する車両についての駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）と第１および第２の回転電機（モータジェネレータ）との間に変速装置および動力伝達装置が設けられた構成を有するハイブリッド車両が知られている。たとえば、国際公開第２０１３／１１４５９４号（特許文献１）に開示されるハイブリッド車両においては、キャリア、サンギヤ、およびリングギヤを有する遊星歯車機構が動力伝達装置として用いられている。キャリアは、変速装置を介してエンジンと結合される。サンギヤは、第１の回転電機に結合される。リングギヤは、カウンタ軸に結合されており、このカウンタ軸に第２の回転電機および出力軸が接続されている。
【０００３】
特許文献１に開示されるハイブリッド車両では、エンジンの駆動力を用いて走行するハイブリッド（ＨＶ）走行モードにおいては、変速装置および動力伝達装置を介して伝達されるエンジンおよび第１の回転電機からの駆動力と、第２の回転電機からの駆動力とがカウンタ軸に伝達され、これらの合成駆動力によって車両が走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１４５９４号
【特許文献２】特開平０８−１７９９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６３０６０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２６４８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される車両において、ＨＶ走行モードにて走行する場合に、エンジンのある特定の気筒において失火が生じると、変速装置および動力伝達装置を介して伝達されるエンジンからの駆動トルクが変動する。そうすると、カウンタ軸によって駆動輪に伝達される走行トルクにも変動が生じ、結果として車体の振動やノイズが発生する要因となり得る。
【０００６】
このような駆動トルクの変動による振動，ノイズを低減するために、変速装置を高速側の変速段に切り換えることによって、出力軸に伝達されるトルクを低減する手法（振動抑制制御）が一般的に知られている。しかしながら、特許文献１のような動力伝達構成において、このような対策を適用した場合、出力軸へ伝達されるエンジンのトルクが低減する一方で、逆に変速装置の回転速度の変動が大きくなり得る。これによって、発電機として動作する第１の回転電機による発電電力が変動し、それによって駆動モータとして動作する第２の回転電機の出力トルクに影響を与えてしまうおそれがある。そうすると、上記のような振動抑制制御が妨げられて、振動やノイズを効果的に低減できなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力伝達装置が設けられたハイブリッド車両において、エンジンの失火に伴って生じる振動やノイズを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両の駆動装置は、内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する車両についての駆動装置であって、変速装置と、動力伝達装置と、第１および第２の回転電機ならびに変速装置を制御する制御装置とを備える。変速装置は、内燃機関の出力軸に結合され、変速比の切換えが可能に構成される。動力伝達装置は、第１および第２の回転電機の出力軸と変速装置の出力要素とに結合され、第１および第２の回転電機ならびに変速装置からの駆動力を駆動輪に伝達する。制御装置は、内燃機関からの駆動力と第１および第２の回転電機からの駆動力とを用いて走行する走行モードにおいて、内燃機関の失火が生じた場合には、変速装置の変速比をより高速側に切換えるとともに、内燃機関の失火が生じていない場合よりも、第２の回転電機へのトルク指令値を緩やかに変化させる。
【０００９】
このような、エンジンの失火に伴って変速装置を高速側の変速比に切り換えることによって、駆動輪に伝達される、失火により生じるエンジントルクの変動を低減できる。さらに、駆動モータとして動作する第２の回転電機へのトルク指令値の変化の度合いを緩やかにすることで、発電機として動作する第１の回転電機の速度変化の増大に伴う発電電力の変動による第２の回転電機のトルク変動を低減できる。これにより、エンジンの失火に伴って生じる振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置と動力伝達装置が設けられたハイブリッド車両において、エンジンの失火に伴って生じる振動やノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に従う駆動装置が搭載された車両の全体構成を示す図である。
【図２】変速装置に含まれるクラッチＣ１およびブレーキＢ１の作動係合表を示す図である。
【図３】変速装置がＬｏ側の場合のＨＶ走行モード中の共線図である。
【図４】変速装置がＨｉ側の場合のＨＶ走行モード中の共線図である。
【図５】単モータ走行モード中の共線図である。
【図６】両モータ走行モード中の共線図である。
【図７】本実施の形態における振動抑制制御を説明するためのタイムチャートである。
【図８】振動抑制制御を説明するための共線図である。
【図９】振動抑制制御を説明するための機能ブロック図である。
【図１０】ＥＣＵにおける振動抑制制御の制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、本実施の形態による駆動装置を備える車両１の全体構成を示す図である。車両１は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」という）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」という）３０と、第１ＭＧおよび第２のＭＧをそれぞれ駆動するためのインバータ２５，３５と、変速装置４０と、動力伝達装置（遊星歯車装置）５０と、カウンタ軸（出力軸）７０と、差動装置８０と、駆動輪９０と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１００とを含む。
【００１４】
車両１は、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくともいずれかの動力を用いて走行する、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両である。なお、車両１の駆動方式は、ＦＦ方式に限定されず、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式であってもよい。また、車両１は、図示しない車載バッテリを外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。
【００１５】
エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号ＤＲＶにより制御される。
【００１６】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。第１ＭＧ２０の回転軸２１は、エンジン１０のクランク軸と同軸上に配置されている。第２ＭＧ３０の回転軸３１は、第１ＭＧ２０の回転軸２１と平行に配置される。カウンタ軸（出力軸）７０は、第１ＭＧ２０の回転軸２１および第２ＭＧ３０の回転軸３１と平行に配置される。
【００１７】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、インバータ２５，３５によってそれぞれ駆動される。インバータ２５はＥＣＵ１００からの制御信号ＰＷＩ１によって制御され、図示しない車載バッテリからの直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０に供給する。同様に、インバータ３５はＥＣＵ１００からの制御信号ＰＷＩ２によって制御され、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ３０に供給する。なお、第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０によって発電された電力によっても駆動される。
【００１８】
変速装置４０は、エンジン１０と動力伝達装置（遊星歯車装置）５０との間に設けられ、エンジン１０の回転を変速して動力伝達装置５０に出力する。変速装置４０は、サンギヤＳ１とピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１とキャリアＣＡ１とを含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、クラッチＣ１およびブレーキＢ１とを備える。
【００１９】
キャリアＣＡ１は、エンジン１０のクランク軸と連結される。ピニオンギヤＰ１は、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置され、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ１は、キャリアＣＡ１によって自転および公転可能に支持される。
【００２０】
サンギヤＳ１の回転速度、キャリアＣＡ１の回転速度（すなわちエンジン１０の回転速度）、リングギヤＲ１の回転速度は、後述の図３〜６に示すように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。
【００２１】
クラッチＣ１は、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ１が係合されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１が連結される。クラッチＣ１が解放されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とが切り離される。
【００２２】
ブレーキＢ１は、サンギヤＳ１の回転を規制（ロック）可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ１が係合されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）に固定されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。ブレーキＢ１が解放されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）から切り離されるため、サンギヤＳ１の回転が許容される。
【００２３】
変速装置４０の変速比（入力要素であるキャリアＣＡ１の回転速度と出力要素であるリングギヤＲ１の回転速度との比、具体的にはキャリアＣＡ１の回転速度／リングギヤＲ１の回転速度）は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および解放の組合せに応じて切り替えられる。クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放すると、変速比が１．０（直結状態）となるローギヤ段Ｌｏが形成される。クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合すると、変速比が１．０よりも小さい値（たとえば０．７、いわゆるオーバードライブ状態）となるハイギヤ段Ｈｉが形成される。なお、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合すると、サンギヤＳ１およびキャリアＣＡ１の回転が規制されるため、リングギヤＲ１の回転も規制される。
【００２４】
動力伝達装置５０は、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２とリングギヤＲ２とキャリアＣＡ２とを含むシングルピニオン式の遊星歯車装置である。動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２は、変速装置４０の出力要素であるリングギヤＲ１に連結され、リングギヤＲ１と一体的に回転する。
【００２５】
ピニオンギヤＰ２は、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置され、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ２は、キャリアＣＡ２によって自転および公転可能に支持される。
【００２６】
サンギヤＳ２は、第１ＭＧ２０の回転軸２１に連結される。リングギヤＲ２には、カウンタドライブギヤ５１が接続されている。カウンタドライブギヤ５１は、リングギヤＲ２と一体回転する、動力伝達装置５０の出力ギヤである。
【００２７】
サンギヤＳ２の回転速度（すなわち第１ＭＧ２０の回転速度）、キャリアＣＡ２の回転速度、リングギヤＲ２の回転速度は、後述の図３〜６に示すように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。したがって、第１ＭＧ２０の回転速度を調整することによって、キャリアＣＡ２の回転速度とリングギヤＲ２との比を無段階に切り替えることができる。
【００２８】
カウンタ軸（出力軸）７０には、ドリブンギヤ７１およびドライブギヤ７２が設けられる。ドリブンギヤ７１は、動力伝達装置５０のカウンタドライブギヤ５１と噛み合う。つまり、エンジン１０および第１ＭＧ２０の動力は、動力伝達装置５０のカウンタドライブギヤ５１を介してカウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００２９】
なお、変速装置４０と動力伝達装置５０とは、エンジン１０からカウンタ軸（出力軸）７０までの動力伝達経路上において直列に接続されている。そのため、エンジン１０の回転は、変速装置４０と動力伝達装置５０とにおいて変速された後に、カウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００３０】
また、ドリブンギヤ７１は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２とも噛み合う。つまり、第２ＭＧ３０の動力は、リダクションギヤ３２を介してカウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００３１】
ドライブギヤ７２は、差動装置８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。差動装置８０は、左右の駆動軸８２を介してそれぞれ左右の駆動輪９０と接続されている。つまり、カウンタ軸（出力軸）７０の回転は、差動装置８０を介して左右の駆動軸８２に伝達される。
【００３２】
車両１は、変速装置４０を駆動するための構成として、電動式オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」ともいう）６１、機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」ともいう）６２、油圧回路６３を備える。
【００３３】
ＥＯＰ６１は、内部に設けられるモータ（以下「内部モータ」ともいう）によって駆動されて油圧を発生し、油圧回路６３に供給する。ＥＯＰ６１の内部モータは、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。したがって、ＥＯＰ６１は、エンジン１０の停止中も作動可能である。
【００３４】
ＭＯＰ６２は、エンジン１０の動力によって駆動されて油圧を発生し、油圧回路６３に供給する。したがって、エンジン１０が作動されるとＭＯＰ６２も駆動され、エンジン１０が停止されるとＭＯＰ６２も停止される。
【００３５】
油圧回路６３は、ＥＯＰ６１およびＭＯＰ６２の少なくとも一方から供給される油圧を元圧として、変速装置４０のクラッチＣ１、ブレーキＢ１に供給する油圧をそれぞれ調圧するソレノイドバルブを含む。油圧回路６３におけるクラッチＣ１、ブレーキＢ１を駆動する各ソレノイドバルブは、ＥＣＵ１００からの制御信号ＰｂＣ，ＰｂＢによって制御される。
【００３６】
ＥＣＵ１００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００３７】
ＥＣＵ１００は、「ハイブリッド走行モード（以下「ＨＶ走行モード」という）」あるいは「モータ走行モード（以下「ＥＶ走行モード」という）」で車両１を走行させる。ＨＶ走行モードとは、エンジン１０および第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる制御モードである。ＥＶ走行モードとは、エンジン１０を停止し、第１ＭＧ２０あるいは第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力で車両１を走行させる制御モードである。ＥＶ走行モード中においては、ＥＣＵ１００は、第２ＭＧ３０単独の動力で車両１を走行させる「単モータ走行モード」と、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の両方の動力で車両１を走行させる「両モータ走行モード」とを、ユーザの要求トルクなどに応じて選択的に切り替える。
【００３８】
図２は、各走行モードにおける変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１の作動係合表を示す図である。図２において、「Ｃ１」、「Ｂ１」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」はそれぞれクラッチＣ１、ブレーキＢ１、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０を示す。Ｃ１の欄およびＢ１の欄の丸（○）印は「係合」を示し、×印は「解放」を示し、三角（△）印はエンジンブレーキ時にクラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合することを示す。また、ＭＧ１の欄およびＭＧ２の欄の「Ｇ」はジェネレータとして動作させることを示し、「Ｍ」はモータとして動作させることを示す。
【００３９】
ＨＶ走行モードにおいては、ＥＣＵ１００は、車速に応じて変速装置４０の変速比を切り替える。中低速域で車両１を前進させる場合あるいは車両１を後進させる場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放することで、ローギヤ段Ｌｏを形成する（後述の図３参照）。一方、高速域で車両１を前進させる場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合することで、ハイギヤ段Ｈｉを形成する（後述の図４参照）。また、エンジン走行モードにおいては、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させ、第２ＭＧ２０をモータとして動作させる。
【００４０】
ＨＶ走行モードでは、エンジン１０が作動しているため、ＭＯＰ６２も作動している。したがって、ＨＶ走行モードでは、主にＭＯＰ６２の油圧を用いてクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１が係合される。
【００４１】
ＥＶ走行モードにおいては、ＥＣＵ１００は、上述したように、単モータ走行モードと両モータ走行モードとを選択的に切り替える。単モータ走行モードで車両１を駆動（前進あるいは後進）させる場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を解放することで、変速装置４０をニュートラル状態（動力を伝達しない状態）とする。単モータ走行モードで車両１を制動する場合でかつエンジンブレーキが必要な場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合する。これにより、駆動輪９０の回転がエンジン１０に伝達されることによってエンジン１０が回転させられる、いわゆるエンジンブレーキ状態となる。なお、単モータ走行モードにおいては、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させ、第２ＭＧ２０をモータとして動作させる（後述の図５参照）。
【００４２】
一方、両モータ走行モードで車両１を駆動（前進あるいは後進）させる場合、ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合して変速装置４０のリングギヤＲ１の回転を規制（ロック）する。これにより、変速装置４０のリングギヤＲ１に連結された動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）されるため、動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２が停止状態に維持される。そして、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ２０をモータとして動作させる（後述の図６参照）。
【００４３】
ＥＶ走行モード（単モータ走行モードおよび両モータ走行モード）では、エンジン１０が停止しているため、ＭＯＰ６２も停止している。したがって、ＥＶ走行モードでは、ＥＯＰ６１の油圧を用いてクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１が係合される。
【００４４】
図３〜６は、それぞれＨＶ走行モード中（Ｌｏ／Ｈｉ）、単モータ走行モード中、両モータ走行モード中の共線図である。図３〜６に示す「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１を示し、「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」はそれぞれ動力伝達装置５０のサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２を示す。
【００４５】
図３を参照して、ＨＶ走行モード中の制御状態について説明する。なお、図３には、ローギヤ段Ｌｏで前進走行している場合が例示されている。ローギヤ段Ｌｏ形成時には、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ１が解放される。そのため、回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１は一体となって回転する。これにより、変速装置４０のリングギヤＲ１も、キャリアＣＡ１と同じ回転速度で回転し、エンジン１０の回転は、同じ回転速度でリングギヤＲ１から動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。すなわち、変速装置４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０のトルク（以下「エンジントルクＴｅ」という）は、変速装置４０のリングギヤＲ１から動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。なお、リングギヤＲ１から出力されるトルク（以下「変速部出力トルクＴｒ１」という）は、エンジントルクＴｅと同じ大きさである（Ｔｅ＝Ｔｒ１）。
【００４６】
動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２に伝達されたエンジン１０の回転は、サンギヤＳ２の回転速度（第１ＭＧ２０の回転速度）によって無段階に変速されて動力伝達装置５０のリングギヤＲ２に伝達される。この際、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させて、第１ＭＧ２０のトルク（以下「第１ＭＧトルクＴｍ１」という）を負方向に作用させる。これにより、キャリアＣＡ２に入力されたエンジントルクＴｅをリングギヤＲ２に伝達するための反力を第１ＭＧトルクＴｍ１が受け持つことになる。
【００４７】
リングギヤＲ２に伝達されたエンジントルクＴｅ（以下「エンジン伝達トルクＴｅｃ」という）は、カウンタドライブギヤ５１からカウンタ軸（出力軸）７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。
【００４８】
また、ＨＶ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。第２ＭＧ３０のトルク（以下「第２ＭＧトルクＴｍ２」という）は、リダクションギヤ３２からカウンタ軸（出力軸）７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。つまり、ＨＶ走行モードでは、エンジン伝達トルクＴｅｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。
【００４９】
図４には、ハイギヤ段Ｈｉで前進走行している場合が例示されている。ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、ブレーキＢ１が係合されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。これにより、変速装置４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０の回転は、増速されて変速装置４０のリングギヤＲ１から動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。したがって、変速部出力トルクＴｒ１はエンジントルクＴｅよりも小さくなる（Ｔｅ＞Ｔｒ１）。
【００５０】
次に、図５を用いて、単モータ走行モード中の制御状態について説明する。単モータ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止し、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。そのため、単モータ走行モードでは、第２ＭＧトルクＴｍ２を用いて車両１は走行する。
【００５１】
この際、ＥＣＵ１００は、サンギヤＳ１の回転速度が０となるように第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。そのため、サンギヤＳ１は回転しない。しかしながら、変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１は解放されているため、動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２の回転は規制されない。したがって、動力伝達装置５０のリングギヤＲ２、キャリアＣＡ２および変速装置４０のリングギヤＲ１は、第２ＭＧ３０の回転に連動して、第２ＭＧ３０の回転方向と同じ方向に回転（空転）させられる。
【００５２】
一方、変速装置４０のキャリアＣＡ１は、エンジン１０が停止されていることによって、停止状態に維持される。変速装置４０のサンギヤＳ１は、リングギヤＲ１の回転に連動して、リングギヤＲ１の回転方向とは反対の方向に回転（空転）させられる。
【００５３】
図６を参照して、両モータ走行モード中における制御状態について説明する。両モータ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止し、変速装置４０のクラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合する。したがって、変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１の回転が規制される。
【００５４】
変速装置４０のリングギヤＲ１の回転が規制されることで、動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）される。この状態で、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。具体的には、第２ＭＧトルクＴｍ２を正トルクとして第２ＭＧ３０を正回転させるとともに、第１ＭＧトルクＴｍ１を負トルクとして第１ＭＧ２０を負回転させる。
【００５５】
クラッチＣ１を係合してキャリアＣＡ２の回転を規制することで、第１ＭＧトルクＴｍ１は、キャリアＣＡ２を支点としてリングギヤＲ２に伝達される。リングギヤＲ２に伝達される第１ＭＧトルクＴｍ１（以下「第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃ」という）は、正方向に作用し、カウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。そのため、両モータ走行モードでは、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２との合計によってユーザ要求トルクを満たすように、第１ＭＧトルクＴｍ１と第２ＭＧトルクＴｍ２との分担比率を調整する。
【００５６】
このようなエンジンを有する車両においては、エンジンのある気筒に失火が生じた場合には、当該失火が生じた気筒の燃焼タイミングにおいて、トルクおよび回転速度の変動が生じ得る。このようなトルク変動および回転速度変動が生じると、車体の振動やノイズを生じさせる要因となり得る。
【００５７】
一方で、変速装置を有する車両においては、変速装置を高速段側に変速することで、エンジンから駆動輪に伝達されるトルクを低減して車体の振動を抑制する技術が知られている。そのため、図１のような構成の動力伝達機構を有するハイブリッド車両においても、変速装置の切換えにより振動を抑制できる可能性がある。
【００５８】
しかしながら、変速装置の出力側のトルクが低減されるのに伴って、逆に変速装置の出力側の回転速度の変動は大きくなる。図１のような構成のハイブリッド車両においては、変速装置の出力側の回転速度の変動が生じると、発電機として動作するモータジェネレータ（第１ＭＧ２０）の発電電力が増加してしまうため、駆動モータとして動作するモータジェネレータ（第２ＭＧ３０）の出力トルクに影響が生じる可能性がある。そうすると、変速装置の切換えによる振動抑制をかえって妨げてしまうおそれがある。
【００５９】
そのため、本実施の形態においては、図１のような構成のハイブリッド車両において、エンジンの失火によって生じる振動を抑制するために、失火の発生に応じて変速装置を高速側に切換えるとともに、駆動モータとして機能するモータジェネレータへのトルク指令値にフィルタ処理を施すことによってトルク変動を緩やかにする振動抑制制御を実行する。以下、この振動抑制制御の詳細について説明する。
【００６０】
図７は、本実施の形態における振動抑制制御の概要を説明するためのタイムチャートである。図７の横軸には時間が示されており、縦軸には、エンジントルクＴｅ、エンジン回転速度Ｎｅ、変速部出力トルクＴｒ１、変速部出力軸回転速度Ｎｒ１、クラッチＣ１油圧、ブレーキＢ１油圧、第２ＭＧ３０のトルクＴｍ２、およびカウンタ軸７０から出力されるアウトプットトルクＯＵＴが示される。
【００６１】
図７においては、車両１が平坦な道路を一定速度で走行している場合を想定しており、基本的には、エンジン１０は一定速度かつ一定トルクとなるように制御され、駆動輪へのアウトプットトルクも一定となるように制御される。
【００６２】
時刻ｔ０〜ｔ４までは、クラッチＣ１が係合され、かつブレーキＢ１が解放されており、変速装置４０はローギヤ段Ｌｏとなっている。この状態で、エンジン１０のある気筒にて失火が発生すると、当該気筒の燃焼タイミングにおいてエンジントルクＴｅおよびエンジン回転速度Ｎｅが周期的に低下する（時刻ｔ１，ｔ２、ｔ３、ｔ４）。これに対応して、変速部出力トルクＴｒ１および変速部出力軸回転速度Ｎｒ１も周期的に低下し、最終的には、アウトプットトルクＯＵＴにもトルク変動が生じる。これによって、車体の振動やノイズが生じ得る。
【００６３】
これに対応して、エンジントルクＴｅの変動を打消すように、第２ＭＧ３０の出力トルクＴｍ２に制振トルクΔＴｍが付加されて、アウトプットトルクＯＵＴの変動が所定の許容変動幅ＰＭＴとなるように制振制御が実行される。
【００６４】
この制振トルクΔＴｍは、バッテリからの電力を用いて生成されるため、トルク変動が大きく制振トルクΔＴｍが大きくなると、バッテリの出力電力制限（Ｗｏｕｔ）により十分なトルクが付加できずに、アウトプットトルクＯＵＴを許容変動幅ＰＭＴ内に制御できない状態となる場合がある。
【００６５】
本実施の形態においては、このようにエンジン１０に失火が生じた場合、クラッチＣ１を非係合させるとともに、ブレーキＢ１を係合させて、変速装置４０をハイギヤ段Ｈｉへと変速する（図７中の時刻ｔ５〜ｔ７）。これにより、エンジン１０の出力トルクＴｅｒおよび回転速度Ｎｅは変化しないが、変速装置４０の出力軸、すなわちリングギヤＲ１の速度Ｎｒ１が上昇し、それに伴ってリングギヤＲ１から出力されるトルクＴｒ１が減少する。
【００６６】
これにより、動力伝達装置５０の出力軸であるリングギヤＲ２から出力されるトルクも減少するため、エンジン１０の失火によるトルク変動の影響がカウンタ軸７０へ伝達しにくくなる。
【００６７】
一方で、変速装置４０および動力伝達装置５０を介して伝達されるエンジン１０のトルクが減少するので、ユーザからの要求トルク（すなわち、カウンタ軸７０から出力されるトルク）を維持するために、第２ＭＧ３０の出力トルクＴｍ２が増加される。
【００６８】
また、失火によるエンジン１０のトルク変動の影響が小さくなるなるので、制振制御によって第２ＭＧ３０に付加すべき制振トルクΔＴｍも小さくなる。そのため、バッテリの出力電力制限Ｗｏｕｔによる制振トルク不足の発生が抑制されて、アウトプットトルクＯＵＴを許容変動幅ＰＭＴ内に制御できるようになる。
【００６９】
図８の共線図を用いて、ローギヤ段Ｌｏからハイギヤ段Ｈｉへ変速することにより、振動が低減される理由についてさらに詳細に説明する。
【００７０】
図８を参照して、ＨＶ走行モードにおいてローギヤ段Ｌｏで前進走行している場合、図３で説明したように、クラッチＣ１が係合され、かつブレーキＢ１が解放されることで、変速装置４０の各回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１が一体的に回転する（線ＬＮ１）。
【００７１】
このとき、エンジントルクＴｅと同じ大きさの変速部出力トルクＴｒ１が、リングギヤＲ１から動力伝達装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。動力伝達装置５０においては、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の運転状態によって、たとえば線ＬＮ３のような状態となる。そして、リングギヤＲ２からのエンジン伝達トルクＴｅｃと第２ＭＧ３０からの第２ＭＧトルクＴｍ２とがカウンタ軸７０に伝達され、アウトプットトルクＯＵＴとして出力される。
【００７２】
このローギヤ段Ｌｏの状態から、クラッチＣ１を解放するとともにブレーキＢ１を係合してハイギヤ段Ｈｉに変速すると、サンギヤＳ１が固定されるため、エンジン１０を支点としてリングギヤＲ１の回転速度が上昇して、線ＬＮ２で示されるような状態となる。
【００７３】
このとき、リングギヤＲ１から出力される変速部出力トルクＴｒ１＊は、リングギヤＲ１の回転速度の上昇に伴って低下する（Ｔｅ＞Ｔｒ１＊）。これによって、結果として、動力伝達装置５０のリングギヤＲ２から出力されるエンジン伝達トルクＴｅｃ＊も低下する。このため、エンジン伝達トルクＴｅｃにおいて、失火により生じるエンジントルクＴｅの変動の影響（振幅）が小さくなるので、カウンタ軸７０の振動の振幅が小さくなる。
【００７４】
なお、ユーザ要求トルクを達成するために、エンジン伝達トルクＴｅｃがＴｅｃ＊へと小さくなることに伴って、逆に第２ＭＧ３０の出力トルクＴｍ２＊が増加されることになる。そして、エンジン伝達トルクＴｅｃ＊のトルク変動が小さくなるため、第２ＭＧ３０による制振制御のために付加する制振トルクΔＴｍも小さくなる。そのため、バッテリの出力制限（Ｗｏｕｔ）によって制振トルクが不足する状態も回避することができる。
【００７５】
ここで、変速装置４０をハイギヤ段Ｈｉとすることによって、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１が図８中の線ＬＮ４のように上昇するが、エンジン１０および駆動輪９０（すなわち、リングギヤＲ２）の状態によっては、上昇後の回転速度Ｎｍ１が第１ＭＧ２０の許容回転速度を上回る状態となる場合がある。したがって、第１ＭＧ２０が過度に増速される状態となることが予想される場合には、機械保護の観点からハイギヤ段Ｈｉへの変速は禁止される。
【００７６】
変速装置４０がハイギヤ段Ｈｉへ変速されると、リングギヤＲ１から出力される変速部出力トルクＴｒ１は小さくなり、失火によるエンジン１０のトルク変動の影響は少なくなる。しかしながら、逆にリングギヤＲ１の回転速度が大きくなるので、失火によって生じるエンジン１０の速度変動の影響が大きくなる。図２において説明したように、ＨＶ走行においては、第１ＭＧ２０は発電機として機能し、発電電力の一部または全部は第２ＭＧ３０を駆動するための電力として用いられる。変速装置４０のハイギヤ段Ｈｉへの変速によって第１ＭＧ２０の速度が上昇し、さらにエンジン１０の速度変動の影響が大きくなると、第１ＭＧ２０の発電電力の変動が大きくなってしまうため、結果として第２ＭＧ３０の出力トルクの変動が大きくなる場合が生じ得る。そうすると、ハイギヤ段Ｈｉへの変速による振動抑制の効果がかえって妨げられるおそれがある。
【００７７】
本実施の形態においては、失火発生によって変速装置４０をハイギヤ段Ｈｉへ変速した場合に、第２ＭＧ３０への指令トルクＴｍ２に対して、その変化が緩やかになるようにフィルタ処理を実施する。これによって、第２ＭＧ３０の出力トルク変動を緩やかにし、振動抑制効果への悪影響を低減することができる。
【００７８】
図９は、ＥＣＵ１００で実行される振動抑制制御を説明するための機能ブロック図である。図９で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ１００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００７９】
図９を参照して、ＥＣＵ１００は、指令設定部１１０と、失火検出部１２０と、フィルタ部１３０と、ＭＧ制御部１４０と、エンジン制御部１５０と、油圧制御部１６０とを含む。
【００８０】
失火検出部１２０は、エンジン１０のクランク角θ、カムシャフト位置ＰＯＳ、および気筒内圧力ＣＰＳを、エンジン１０に設けられたクランク角センサ、カムシャフトポジションセンサ、気筒内圧センサ（いずれも図示せず）から受ける。失火検出部１２０は、これらの情報に基づいて各気筒における失火の有無を検出し、失火フラグＬＳＴを指令設定部１１０およびフィルタ部１３０に出力する。
【００８１】
指令設定部１１０は、車速ＶＳ、アクセル開度ＡＣＣ、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ１、Ｎｍ２、エンジン１０の回転速度Ｎｅ、バッテリの充電状態ＳＯＣ（State of Charge）、および失火検出部１２０からの失火フラグＬＳＴを受ける。指令設定部１１０は、これらの情報に基づいて、エンジン１０，第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０へのトルク指令値Ｔｅ，Ｔｍ１，Ｔｍ２を設定する。また、失火検出部１２０は、変速装置４０についての変速指令ＳＦＴを設定する。
【００８２】
フィルタ部１３０は、指令設定部１１０からの第２ＭＧ３０のトルク指令値Ｔｍ２および変速装置４０の変速指令ＳＦＴ、ならびに、失火検出部１２０からの失火フラグＬＳＴを受ける。フィルタ部１３０は、失火フラグＬＳＴによって失火が発生しており、かつ、変速指令ＳＦＴによってハイギヤ段Ｈｉへの変速が指示されていることを認識すると、第２ＭＧ３０のトルク指令値Ｔｍ２にフィルタ処理を施して、その時間的な変化が緩やかになるようにする。そして、フィルタ部１３０は、フィルタ処理を施したトルク指令値Ｔｍ２＃をＭＧ制御部１４０に出力する。
【００８３】
ＭＧ制御部１４０は、指令設定部１１０からの第１ＭＧ２０のトルク指令値Ｔｍ１、および、フィルタ部１３０からの第２ＭＧ３０のトルク指令値Ｔｍ２＃を受ける。ＭＧ制御部１４０は、これらのトルク指令値と各ＭＧの回転速度およびＳＯＣ等に基づいて、インバータ２５，３５の制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、インバータ２５，３５に出力する。
【００８４】
エンジン制御部１５０は、指令設定部１１０からのエンジン指令トルクＴｅ、および回転速Ｎｅ等に基づいて、エンジン１０の制御指令ＤＲＶを生成する。
【００８５】
油圧制御部１６０は、指令設定部１１０からの変速指令ＳＦＴに基づいて、変速装置４０内のクラッチＣ１，ブレーキＢ１の係合指令ＰｂＣ，ＰｂＢを生成し、油圧回路６３へ出力する。
【００８６】
図１０は、ＥＣＵ１００で実行される振動抑制制御の制御処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、ＥＣＵ１００に予め格納されたプログラムが、メインルーチンから所定周期で呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００８７】
図１０を参照して、ＥＣＵ１００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジン１０を運転した走行を実行中であるか否かを判定する。
【００８８】
エンジン走行中でない場合（Ｓ１００にてＮＯ）には、以降の処理がスキップされて、処理がメインルーチンに戻される。エンジン走行中の場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められて、ＥＣＵ１００は、気筒間のトルク差が所定のしきい値αより大きいか否かによって、エンジン１０の失火が発生したか否かを判定する。
【００８９】
エンジン１０に失火が発生していない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）には、以降の処理がスキップされて処理がメインルーチンに戻される。エンジン１０に失火が発生している場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ＥＣＵ１００は、変速装置４０を高速側へ切換えるオーバドライブ（ＯＤ）が可能であるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ハイギヤ段Ｈｉへの変速後の第１ＭＧ２０の予測回転速度が回転速度上限のしきい値Ｎｔｈよりも小さいか否を判断する。
【００９０】
ＯＤが可能である場合（Ｓ１２０でＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、ＥＣＵ１００は、油圧回路６３を制御して、変速装置４０の変速比を小さく、すなわちハイギヤ段Ｈｉ側へ変速する。そして、ＥＣＵ１００は、Ｓ１４０にて、フィルタ部１３０のフィルタ機能を有効化して、第２ＭＧ３０のトルク指令値にフィルタ処理を施す。
【００９１】
一方、ＯＤが不可能な場合（Ｓ１２０でＮＯ）は、処理がＳ１５０に進められ、変速装置４０の変速比を大きく、すなわちローギヤ段Ｌｏ側へ変速する。
【００９２】
なお、図１０には明記されていないが、失火発生が検出されたときに、変速装置４０がすでにハイギヤ段Ｈｉとなっている場合には、ハイギヤ段Ｈｉの状態が維持される。
【００９３】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンと回転電機との間に変速装置および動力伝達装置が設けられた構成を有するハイブリッド車両において、エンジンの失火に伴って生じる振動やノイズを低減することが可能となる。
【００９４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９５】
１  車両、１０  エンジン、２０，３０  モータジェネレータ、２１，３１  回転軸、２５，３５  インバータ、３２  リダクションギヤ、４０  変速装置、５０  動力伝達装置、５１  カウンタドライブギヤ、６３  油圧回路、７０  カウンタ軸、７１  ドリブンギヤ、７２  ドライブギヤ、８０  差動装置、８１  デフリングギヤ、８２  駆動軸、９０  駆動輪、１００  ＥＣＵ、１１０  指令設定部、１２０  失火検出部、１３０  フィルタ部、１４０  ＭＧ制御部、１５０  エンジン制御部、１６０  油圧制御部、Ｂ１  ブレーキ、Ｃ１  クラッチ、ＣＡ１，ＣＡ２  キャリア、Ｐ１，Ｐ２  ピニオンギヤ、Ｒ１，Ｒ２  リングギヤ、Ｓ１，Ｓ２  サンギヤ。
【図１】
2016074319.tif 000003
【図２】
2016074319.tif 000004
【図３】
2016074319.tif 000005
【図４】
2016074319.tif 000006
【図５】
2016074319.tif 000007
【図６】
2016074319.tif 000008
【図７】
2016074319.tif 000009
【図８】
2016074319.tif 000010
【図９】
2016074319.tif 000011
【図１０】
2016074319.tif 000012