(57)【要約】【課題】マルチモードタイプのハイブリッド車両の変速時において、エンジンの過回転の発生を防ぐことが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、第１及び第２のモータジェネレータと、動力分配機構と、第１のモータジェネレータと動力分配機構との間に設けられたクラッチと、変速手段と、を備えたハイブリッド車両の好適に適用される。変速手段は、第１及び第２の変速モードの間で切り換えを行う際、第１及び第２のモータジェネレータの両方の出力が駆動軸に伝達される変速過程モードを経る。制御手段は、変速手段を変速過程モードにする間、クラッチを解放する。このようにすることで、変速過程モード時において、クラッチが係合状態にされた場合と比較して、エンジン回転数を低くすることが可能となり、エンジンの過回転の発生を防ぐことができる。【選択図】図３
2009286214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１及び第２のモータジェネレータと、
前記エンジンと前記第１及び第２のモータジェネレータとが連結された動力分配機構と、
前記第１のモータジェネレータと前記動力分配機構との間に設けられたクラッチと、
前記第１及び第２のモータジェネレータ、駆動軸、が連結され、前記第２のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第１の変速モードと前記第１のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第２の変速モードとの間で切り換え可能に構成され、前記第１及び第２の変速モードの間で切り換えを行う際、前記第１及び第２のモータジェネレータの両方の出力が前記駆動軸に伝達される変速過程モードを経る変速手段と、を有するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記変速手段が前記変速過程モードになっている間、前記クラッチを解放する制御手段を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記クラッチを解放している間、前記エンジンをアイドル状態にするとともに、前記クラッチの係合時には、前記エンジンのトルクに対応する反力トルクを前記第１又は第２のモータジェネレータにより出力させた後、前記クラッチを係合する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に加えて、電動機やモータジェネレータなどの動力源を備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足を電動機又はモータジェネレータで補う。
【０００３】
このようなハイブリッド車両の一例として、例えば、特許文献１には、複数の変速段を有する固定変速装置を備える、いわゆるマルチモードタイプのハイブリッド車両の駆動装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マルチモードタイプのハイブリッド車両の場合、変速時において、エンジンの過回転が発生する可能性がある。
【０００６】
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り、マルチモードタイプのハイブリッド車両の変速時において、エンジンの過回転の発生を防ぐことが可能なハイブリッド車両の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】
【０００７】
本発明の１つの観点では、エンジンと、第１及び第２のモータジェネレータと、前記エンジンと前記第１及び第２のモータジェネレータとが連結された動力分配機構と、前記第１のモータジェネレータと前記動力分配機構との間に設けられたクラッチと、前記第１及び第２のモータジェネレータ、駆動軸、が連結され、前記第２のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第１の変速モードと前記第１のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第２の変速モードとの間で切り換え可能に構成され、前記第１及び第２の変速モードの間で切り換えを行う際、前記第１及び第２のモータジェネレータの両方の出力が前記駆動軸に伝達される変速過程モードを経る変速手段と、を有するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置は、前記変速手段を前記変速過程モードにする間、前記クラッチを解放する制御手段を備える。
【０００８】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、第１及び第２のモータジェネレータと、前記エンジンと前記第１及び第２のモータジェネレータとが連結された動力分配機構と、前記第１のモータジェネレータと前記動力分配機構との間に設けられたクラッチと、前記第１及び第２のモータジェネレータ、駆動軸、が連結された変速手段と、を備えたハイブリッド車両の好適に適用される。前記変速手段は、前記第２のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第１の変速モードと前記第１のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第２の変速モードとの間で切り換え可能に構成され、前記第１及び第２の変速モードの間で切り換えを行う際、前記第１及び第２のモータジェネレータの両方の出力が前記駆動軸に伝達される変速過程モードを経る。上記のハイブリッド車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などの制御手段を備え、当該制御手段は、前記変速手段を前記変速過程モードにする間、前記クラッチを解放する。ここで、第１の変速モードが例えば１速走行モードであり、第２の変速モードが例えば２速走行モードであるとすると、変速過程モードとは、例えば、１速走行モードと２速走行モードとの間で切り換えを行う場合における１＋２速走行モードである。このようにすることで、変速過程モード時において、クラッチが係合状態にされた場合と比較して、エンジン回転数を低くすることが可能となり、エンジンの過回転の発生を防ぐことができる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様は、前記制御手段は、前記クラッチを解放している間、前記エンジンをアイドル状態にするとともに、前記クラッチの係合時には、前記エンジンのトルクに対応する反力トルクを前記第１又は第２のモータジェネレータにより出力させた後、前記クラッチを係合する。このようにすることで、エンジンの噴き上がりを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、第１及び第２のモータジェネレータと、前記エンジンと前記第１及び第２のモータジェネレータとが連結された動力分配機構と、前記第１のモータジェネレータと前記動力分配機構との間に設けられたクラッチと、前記第１及び第２のモータジェネレータ、駆動軸、が連結され、前記第２のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第１の変速モードと前記第１のモータジェネレータの出力が前記駆動軸に伝達される第２の変速モードとの間で切り換え可能に構成され、前記第１及び第２の変速モードの間で切り換えを行う際、前記第１及び第２のモータジェネレータの両方の出力が前記駆動軸に伝達される変速過程モードを経る変速手段と、を有するハイブリッド車両に適用され、前記変速手段が前記変速過程モードになっている間、前記クラッチを解放する制御手段を備える。これにより、変速過程モード時において、クラッチが係合状態にされた場合と比較して、エンジン回転数を低くすることが可能となり、エンジンの過回転の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
［装置構成］
図１に本発明のハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両の概略構成を示す。図１の例は、機械分配式２モータ型と称されるハイブリッド車両であり、主に、エンジン（内燃機関）１０、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構３０、変速装置４１、を備える。
【００１３】
エンジン１０、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、は、動力分配機構３０に連結されている。ここで、第１のモータジェネレータＭＧ１は、クラッチＣＬを介して、動力分配機構３０と連結されている。
【００１４】
エンジン１０は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２は、エンジン１０からトルクを受けて回転する場合には発電機として機能し、発電に伴う反力トルクが作用する。一方、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動力（以下「駆動トルク」と称することもある）をアシストする場合には、電力の供給を受けて電動機として機能し、出力が変速装置４１を介して駆動軸７０へ伝達される。
【００１５】
動力分配機構３０は、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構を含んで構成される。具体的には、動力分配機構３０は、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、サンギヤＳ１に噛み合わされた第２ピニオンギヤＣＰ１２と、この第２ピニオンギヤＣＰ１２及びリングギヤＲ１に噛み合わされた第１ピニオンギヤＣＰ１１と、第１ピニオンギヤＣＰ１１及び第２ピニオンギヤＣＰ１２を自転可能かつ公転可能に支持しているキャリアＣ１とを有している。
【００１６】
エンジン１０は、リングギヤＲ１と連結されており、エンジン１０の出力は、リングギヤＲ１に伝達される。また、第２のモータジェネレータＭＧ２は、キャリアＣ１を介して第１ピニオンギヤＣＰ１１及び第２ピニオンギヤＣＰ１２と連結されており、第１ピニオンギヤＣＰ１１及び第２ピニオンギヤＣＰ１２は、入力軸３７と連結されている。つまり、第２のモータジェネレータＭＧ２は、入力軸３７とも連結されている。また、第１のモータジェネレータＭＧ１は、入力軸３６と連結されている。入力軸３６、３７は、変速装置４１と連結されている。
【００１７】
クラッチＣＬは、ハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂと、スリーブＣＬｓと、より構成されている。ハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂは、互いに隣接して設けられている。ハブＣＬｈｂは、第１のモータジェネレータＭＧ１と連結されており、ハブＣＬｈａは、動力分配機構３０のサンギヤＳ１と連結されている。スリーブＣＬｓは、ハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂの両方に対向して設けられている。スリーブＣＬｓは、図示しないアクチュエータにより両端矢印の方向に動作するように構成されている。図示しないアクチュエータは、ＥＣＵ５０から送信された制御信号Ｓｉｇ４により制御される。スリーブＣＬｓが移動してハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂの両方に係合することにより、クラッチＣＬは係合状態となり、ハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂがスリーブＣＬｓを介して互いに連結される。これにより、第１のモータジェネレータＭＧ１と動力分配機構３０のサンギヤＳ１とが互いに連結される。一方、スリーブＣＬｓがハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂの両方から離れた場合には、クラッチＣＬは解放状態となり、ハブＣＬｈａ、ＣＬｈｂは互いに切り離された状態となる。これにより、第１のモータジェネレータＭＧ１と動力分配機構３０のサンギヤＳ１とが、互いに切り離された状態となる。
【００１８】
次に、変速装置４１について説明する。変速装置４１は、入力軸３６、３７、駆動軸７０、と連結されている。つまり、変速装置４１は、入力軸３６を介して第１のモータジェネレータＭＧ１と連結されるとともに、入力軸３７を介して第２のモータジェネレータＭＧ２と連結されている。変速装置４１は、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２と、遊星歯車機構ＹＰ２、ＹＰ３と、を備えている。具体的には、クラッチＣｔ１及び入力軸３７は、遊星歯車機構ＹＰ２と連結されており、クラッチＣｔ２及び入力軸３６は、遊星歯車機構ＹＰ３に連結されている。また、駆動軸７０は、遊星歯車機構ＹＰ２及びＹＰ３の両方に連結されている。
【００１９】
遊星歯車機構ＹＰ２は、リングギヤＲ２と、サンギヤＳ２と、リングギヤＲ２及びサンギヤＳ２に噛み合わされたピニオンギヤＣＰ２と、より構成されている。サンギヤＳ２は入力軸３７と連結されている。一方、遊星歯車機構ＹＰ３は、リングギヤＲ３と、サンギヤＳ３と、リングギヤＲ３及びサンギヤＳ３に噛み合わされたピニオンギヤＣＰ３と、より構成されている。サンギヤＳ３は、入力軸３６と連結されている。ピニオンギヤＣＰ２、ＣＰ３には、共通のキャリアＣ２３が連結されている。キャリアＣ２３は、駆動軸７０と連結されている。
【００２０】
クラッチＣｔ１は、ハブＣｔｈａ、Ｃｔｈｂ、Ｃｔｈｃと、スリーブＣｔ１ｓと、より構成されており、クラッチＣｔ２は、ハブＣｔｈｃ、Ｃｔｈｄ、Ｃｔｈｅと、スリーブＣｔ２ｓと、より構成されている。ハブＣｔｈａ〜Ｃｔｈｅは、並んで設けられている。ハブＣｔｈａ、Ｃｔｈｅは、例えばケースなどに固定されている。ハブＣｔｈｂは、遊星歯車機構ＹＰ２のリングギヤＲ２と連結され、ハブＣｔｈｄは、遊星歯車機構ＹＰ３のリングギヤＲ３と連結されている。ハブＣｔｈｃは、キャリアＣ２３と直接連結されている。
【００２１】
変速装置４１は、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２を制御することにより、１速から４速までの間で変速モードを切り換える。図１において、数字１、３は、１速及び３速の変速モードが実現されるときのスリーブＣｔ１ｓの位置を示し、数字２、４は、２速及び４速の変速モードが実現されるときのスリーブＣｔ２ｓの位置を示している。
【００２２】
変速装置４１は、クラッチＣｔ１が係合状態にされ、かつ、クラッチＣｔ２が解放状態にされることにより、入力軸３７と駆動軸７０とが連結され、第２のモータジェネレータＭＧ２の出力が駆動軸７０に伝達される変速モードとなる。このときの変速モードとしては、１速の変速モード（１速走行モード）又は３速の変速モード（３速走行モード）である。例えば、スリーブＣｔ１ｓがハブＣｔｈａ、Ｃｔｈｂの両方と係合されることにより１速走行モードが実現され、スリーブＣｔ１ｓがハブＣｔｈｂ、Ｃｔｈｃの両方と係合されることにより３速走行モードが実現される。
【００２３】
また、変速装置４１は、クラッチＣｔ２が係合状態にされ、かつ、クラッチＣｔ１が解放状態にされることにより、入力軸３６と駆動軸７０とが連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１の出力が駆動軸７０に伝達される変速モードとなる。このときの変速モードとしては、２速の変速モード（２速走行モード）又は４速の変速モード（４速走行モードである。例えば、スリーブＣｔ２ｓがハブＣｔｈｄ、ハブＣｔｈｅの両方と係合されることにより２速走行モードが実現され、スリーブＣｔ２ｓがハブＣｔｈｃ、ハブＣｔｈｄの両方と係合されることにより４速走行モードが実現される。
【００２４】
ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５０は、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間で制御信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３を送受信することにより、それらを制御し、クラッチＣＬに制御信号Ｓｉｇ４を送信することにより、クラッチＣＬを制御する。また、ＥＣＵ５０は、クラッチＣｔ１に制御信号Ｓｉｇ５を送信することにより、クラッチＣｔ１を制御し、クラッチＣｔ２に制御信号Ｓｉｇ６を送信することにより、クラッチＣｔ２を制御する。例えば、ＥＣＵ５０は、例えば、図示しないアクセルペダルや車速センサからの制御信号に基づいて、要求駆動力や車速を求める。そして、ＥＣＵ５０は、駆動力が当該要求駆動力となるように、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２、を制御する。また、ＥＣＵ５０は、要求駆動力や車速に基づいて、クラッチＣＬ、Ｃｔ１、Ｃｔ２の係合／解放を制御する。従って、ＥＣＵ５０は、本発明における制御手段として機能する。
【００２５】
［制御方法］
本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法について説明する。
【００２６】
まず、一般的なハイブリッド車両の制御方法について図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、一般的なハイブリッド車両の制御方法が実行された場合におけるハイブリッド車両の動作状態を示す共線図である。図２（ａ）〜（ｃ）において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。また、図２（ａ）〜（ｃ）において、黒丸は係合状態にあることを示し、矢印はトルクの向きを示している。先にも述べたように、クラッチＣｔ１が係合状態にあり、かつ、クラッチＣｔ２が解放状態にあることにより、１速走行モードが実現される。また、クラッチＣｔ１が解放状態にあり、かつ、クラッチＣｔ２が係合状態にあることにより、２速走行モードが実現される。１速走行モードから２速走行モードへと変速モードを切り換える場合には、１速走行モードから、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態にある「１＋２速」の変速モード（１＋２速走行モード）を経た後、２速走行モードへと切り換えられる。１速走行モードから２速走行モードへと切り換えられる場合、共線図は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、の順に変化する。一般的なハイブリッド車両の制御方法では、いずれの変速モードにおいても、クラッチＣＬは係合状態に保持される。以下に具体的に述べる。なお、以下では、説明の便宜上、図２（ａ）、（ｃ）、（ｂ）の順に述べることとする。
【００２７】
図２（ａ）は、ハイブリッド車両が１速走行モードで走行している場合の共線図を示している。ハイブリッド車両が１速走行モードで走行する場合には、クラッチＣｔ１が係合状態にされ、かつ、クラッチＣｔ２が解放状態にされる。具体的には、スリーブＣｔ１ｓがハブＣｔｈａ、Ｃｔｈｂの両方と係合されることにより、クラッチＣｔ１が係合状態にされる。ハブＣｔｈａはケースなどに固定されているため、クラッチＣｔ１が係合状態にされると、ハブＣｔｈｂも固定され、黒丸で示すように、ハブＣｔｈｂと連結されたリングギヤＲ２の回転数は０となる。従って、キャリアＣ２３と連結された駆動軸７０の回転数は、サンギヤＳ２の回転数、即ち、入力軸３７の回転数（第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数）により一義的に決まる。
【００２８】
１速走行モードでは、第１のモータジェネレータＭＧ１は、エンジン１０のエンジントルクＴＫｅｇを受けて回転する発電機として機能し、トルクＴＫｍｇ１として、エンジントルクＴＫｅｇに対応する反力トルクを出力する。ＥＣＵ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を増減変化させることにより、エンジン１のエンジン回転数を連続的に変化させることができる。従って、本実施形態における１速走行モードは無段変速モードとなっている。このとき、クラッチＣｔ１が係合状態にされることにより、入力軸３７の出力が駆動軸７０に伝達されるため、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２は駆動トルクとして駆動軸７０に伝達される。従って、第２のモータジェネレータＭＧ２は電動機として機能する。ここで、動力分配機構３０において、エンジン１０はリングギヤＲ１と連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１はサンギヤＳ１と連結され、第２のモータジェネレータＭＧ２及び入力軸３７はキャリアＣ１と連結されているので、入力軸３７の回転数（第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数）は、エンジン１０のエンジン回転数及び第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数により一義的に決まる。
【００２９】
ハブＣｔｈｄはリングギヤＲ３と連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１はサンギヤＳ３と連結されている。ハイブリッド車両が１速走行する場合には、クラッチＣｔ２は解放状態にされるので、リングギヤＲ３と連結されたハブＣｔｈｄの回転数は、キャリアＣ２３と連結された駆動軸７０の回転数と、サンギヤＳ３と連結された第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数と、により一義的に決まる。
【００３０】
図２（ｃ）は、ハイブリッド車両が２速走行モードで走行している場合の共線図を示している。ハイブリッド車両が２速走行モードで走行する場合には、クラッチＣｔ２が係合状態にされ、かつ、クラッチＣｔ１が解放状態にされる。具体的には、スリーブＣｔ２ｓがハブＣｔｈｄ、Ｃｔｈｅの両方と係合されることにより、クラッチＣｔ２が係合状態にされる。ハブＣｔｈｅはケースなどに固定されているため、クラッチＣｔ２が係合状態にされると、ハブＣｔｈｄも固定され、黒丸で示すように、ハブＣｔｈｄと連結されたリングギヤＲ３の回転数は０となる。従って、キャリアＣ２３と連結された駆動軸７０の回転数は、サンギヤＳ３の回転数、即ち、入力軸３６の回転数（第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数）により一義的に決まる。
【００３１】
２速走行モードでは、第２のモータジェネレータＭＧ２は、エンジン１０のエンジントルクを受けて回転する発電機として機能し、トルクＴＫｍｇ２として、エンジントルクＴＫｅｇに対応する反力トルクを出力する。ＥＣＵ５０は、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数を増減変化させることにより、エンジン１のエンジン回転数を連続的に変化させることができる。従って、本実施形態における２速走行モードは無段変速モードとなっている。このとき、クラッチＣｔ２が係合状態にされることにより、入力軸３６の出力が駆動軸７０に伝達されるため、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクＴＫｍｇ１は駆動トルクとして駆動軸７０に伝達される。従って、第１のモータジェネレータＭＧ１は電動機として機能する。先に述べたのと同様、動力分配機構３０において、エンジン１０はリングギヤＲ１と連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１はサンギヤＳ１と連結され、第２のモータジェネレータＭＧ２はキャリアＣ１と連結されているので、入力軸３６の回転数（第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数）は、エンジン１０のエンジン回転数及び第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数により一義的に決まる。
【００３２】
ハイブリッド車両が２速走行する場合には、クラッチＣｔ１は解放状態にされるので、リングギヤＲ２と連結されたハブＣｔｈｂの回転数は、キャリアＣ２３と連結された駆動軸７０の回転数と、サンギヤＳ２と連結された第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数と、により一義的に決まる。
【００３３】
ここで、１速走行モードから２速走行モードへと変速モードを切り換える場合において、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を解放状態にすると、ハイブリッド車両は、一時的であれ動力源を失ってしまうこととなる。そこで、必然的に、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態にある１＋２速走行モードを経て変速モードは切り換えられることとなる。
【００３４】
図２（ｂ）は、ハイブリッド車両が１＋２速走行モードで走行している場合の共線図を示している。
【００３５】
１＋２速走行モードでは、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態にある。具体的には、スリーブＣｔ１ｓがハブＣｔｈａ、Ｃｔｈｂの両方と係合されることにより、クラッチＣｔ１が係合状態にされ、スリーブＣｔ２ｓがハブＣｔｈｄ、Ｃｔｈｅの両方と係合されることにより、クラッチＣｔ２が係合状態にされる。
【００３６】
ハブＣｔｈａはケースなどに固定されているため、クラッチＣｔ１が係合状態にされると、ハブＣｔｈｂも固定され、黒丸で示すように、ハブＣｔｈｂと連結されたリングギヤＲ２の回転数は０となる。また、ハブＣｔｈｅはケースなどに固定されているため、クラッチＣｔ２が係合状態にされると、ハブＣｔｈｄも固定され、黒丸で示すように、ハブＣｔｈｄと連結されたリングギヤＲ３の回転数は０となる。
【００３７】
そのため、サンギヤＳ３と連結された第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数と、サンギヤＳ２と連結された第２のモータジェネレータの回転数とは、キャリアＣ２３の回転数、即ち、駆動軸７０の回転数によって一義的に決まる。言い換えると、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数と、第２のモータジェネレータの回転数とは、車速に応じて一義的に決まる。
【００３８】
動力分配機構３０において、エンジン１０はリングギヤＲ１と連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１はサンギヤＳ１と連結され、第２のモータジェネレータＭＧ２はキャリアＣ１と連結されているので、エンジン１０のエンジン回転数は、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数と第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数とによって一義的に決まる。そのため、エンジン１０のエンジン回転数は車速に応じて一義的に決まることとなり、図２（ｂ）に示すように、車速によっては、エンジン回転数がエンジン１０の許容上限エンジン回転数を超える、いわゆるエンジン過回転が発生してしまう恐れがある。ここで、このエンジン過回転の発生を防ぐため、エンジン過回転が発生する車速では変速自体を行わないとすることが考えられるが、この場合には、シフトアップができないことによる燃費悪化、シフトダウンができないことによる駆動力不足、が発生してしまう。また、エンジン過回転が発生する車速の場合における変速時では、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を解放状態にすることも考えられるが、この場合には、先にも述べたように、ハイブリッド車両は、一時的であれ動力源を失ってしまうこととなり、駆動力抜けが大きくなる。
【００３９】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では、ＥＣＵ５０は、変速モードの切り換え時において、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を係合状態にする１＋２速走行モードにする間、クラッチＣＬを解放することとする。以下に具体的に述べる。
【００４０】
図３（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法が実行された場合におけるハイブリッド車両の動作状態を示す共線図である。図３（ａ）〜（ｅ）において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。また、図３（ａ）〜（ｅ）において、黒丸は係合状態にあることを示している。また、図４は、１速走行モードから２速走行モードへと切り換えられる場合における、クラッチの状態、エンジン及びモータジェネレータについての各回転数及び各トルク、の時間に対する変化を示している。図４において、期間（ａ）〜（ｅ）におけるハイブリッド車両の動作状態は夫々、図３（ａ）〜（ｅ）の各共線図に示される動作状態に対応している。１速走行モードから２速走行モードへと切り換えられる場合、共線図は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の順に変化する。
【００４１】
図３（ａ）は、図２（ａ）で示したのと同様、ハイブリッド車両が１速走行モードで走行している場合の共線図を示している。このとき、図４の期間（ａ）にも示すように、ＥＣＵ５０は、変速装置４１において、クラッチＣｔ１を係合状態としており、かつ、クラッチＣｔ２を解放状態としている。また、このとき、ＥＣＵ５０は、クラッチＣＬを係合状態としている。第１のモータジェネレータＭＧ１は、発電機として機能しているため、トルクＴＫｍｇ１として、エンジントルクＴＫｅｇに対する反力トルクを出力している。従って、図４の期間（ａ）では、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクＴＫｍｇ１を負トルクとして示している。このとき、第２のモータジェネレータＭＧ２は、電動機として機能しているため、トルクＴＫｍｇ２として、駆動トルクを出力している。従って、図４の期間（ａ）では、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２を正トルクとして示している。
【００４２】
ＥＣＵ５０は、変速モードを１速走行モードから２速走行モードへと切り換える際、先にも述べたように、まず１速走行モードから１＋２速走行モードへと切り換える。
【００４３】
図３（ｂ）は、変速モードが１速走行モードから１＋２速走行モードへと切り換えられる途中における共線図を示している。
【００４４】
ＥＣＵ５０は、１速走行モードから１＋２速走行モードへと切り換える際、図４の期間（ｂ）に示すように、エンジン１０のエンジントルクＴＫｅｇを略０にしてアイドル状態とした後で、クラッチＣＬを解放状態にする。これは、エンジントルクＴＫｅｇを０にする前に、クラッチＣＬを解放状態にすると、第１のモータジェネレータＭＧ１とエンジン１０とが切り離されてしまうことにより、第１のモータジェネレータＭＧ１の反力トルクでエンジントルクＴＫｅｇが受けられなくなり、エンジン１０の回転数の噴き上がりが発生してしまうからである。なお、以降の制御において、クラッチＣＬが解放状態にされている間、エンジン１０はアイドル状態に保持される。
【００４５】
クラッチＣＬを解放状態にすることにより、図３（ｂ）に示すように、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１とサンギヤＳ１の回転数Ｎｓ１とを異ならせることが可能となる。そして、ＥＣＵ５０は、クラッチＣｔ２を係合状態にするために、第１のモータジェネレータＭＧ１を制御して、クラッチＣｔ２におけるハブＣｔｈｄの回転数を０にする回転同期制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、スリーブＣｔ２ｓをハブＣｔｈｄ及びハブＣｔｈｅと係合させるため、ハブＣｔｈｄと連結されたリングギヤＲ３の回転数が０となるように、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を上昇させる。従って、第１のモータジェネレータＭＧ１は、図４の期間（ｂ）に示すように、その回転数を上昇させるために、トルクＴＫｍｇ１として、負トルクではなく、正トルクを出力する。
【００４６】
図３（ｃ）は、変速モードが１＋２速走行モードに切り換えられたときの共線図を示している。
【００４７】
ＥＣＵ５０は、ハブＣｔｈｄの回転数が０になったときには、スリーブＣｔ２ｓをハブＣｔｈｄ、Ｃｔｈｅの両方と係合させて、クラッチＣｔ２を係合状態にする。このとき、先に述べたように、クラッチＣＬは解放状態にされているので、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１と比較して、サンギヤＳ１の回転数Ｎｓ１を低いままに保持することができる（図２（ｃ）及び３（ｃ）参照）。このようにすることで、リングギヤＲ１と連結されているエンジン１０のエンジン回転数を、クラッチＣＬが係合状態にされた場合と比較して低くすることが可能となり、エンジン１０の過回転の発生を防ぐことができる。
【００４８】
このとき、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態にあり、入力軸３６、３７の両方の出力が駆動軸７０に伝達されるため、ＥＣＵ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１、又は、第２のモータジェネレータＭＧ２のどちらのトルクによっても、駆動トルクとして出力することができる。そこで、ＥＣＵ５０は、図４の期間（ｃ）において、即ち、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態になった後で、かつ、クラッチＣｔ１が解放状態にされる前に、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２を低下させるとともに、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクＴＫｍｇ１を上昇させる制御を行う。この制御は、駆動トルクを、第２のモータジェネレータＭＧ２から第１のモータジェネレータＭＧ１で担わせるための制御である。クラッチＣｔ１を解放した後では、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２を駆動軸７０に出力することができなくなる。従って、クラッチＣｔ１を解放する前の、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態にあるときに、駆動トルクを、第２のモータジェネレータＭＧ２から第１のモータジェネレータＭＧ１で担わせることにより、クラッチＣｔ１の解放の前後において、駆動トルクを一定に保つことができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、図４の実線で示すように、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方が係合状態になった直後に、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２を低下させるとともに、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクＴＫｍｇ１を上昇させるとしている。しかし、これに限られず、ＥＣＵ５０は、期間（ｃ）内であればいつでも、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２を低下させるとともに、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクＴＫｍｇ１を上昇させる制御、即ち、駆動トルクを、第２のモータジェネレータＭＧ２から第１のモータジェネレータＭＧ１で担わせるように変化させる制御を行うことができる。
【００５０】
図３（ｄ）は、変速モードが１＋２速走行モードから２速走行モードへと切り換えられる途中における共線図を示している。
【００５１】
ＥＣＵ５０は、駆動トルクを第１のモータジェネレータＭＧ１で担わせた後、クラッチＣｔ１を解放状態にする。そして、ＥＣＵ５０は、第２のモータジェネレータＭＧ２を制御して、クラッチＣＬにおけるハブの回転同期制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１が連結されたハブＣＬｈｂの回転数に、サンギヤＳ１が連結されたハブＣＬｈｂの回転数が等しくなるように制御する。このとき、図３（ｄ）に示すように、サンギヤＳ１の回転数を上昇させるため、ＥＣＵ５０は、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数を低下させる。従って、第２のモータジェネレータＭＧ２は、その回転数を低下させるために、トルクＴＫｍｇ２として、図４の期間（ｄ）に示すように、正トルクではなく、負トルクを出力する。
【００５２】
図３（ｅ）は、図２（ｂ）で示したのと同様、ハイブリッド車両が２速走行モードで走行している場合の共線図を示している。
【００５３】
ＥＣＵ５０は、第２のモータジェネレータＭＧ２により、エンジントルクに対する反力トルクを出力させる。具体的には、期間（ｄ）と同様、ＥＣＵ５０は、第２のモータジェネレータのトルクＴＫｍｇ２として、負トルクを出力させる。
【００５４】
ＥＣＵ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数にサンギヤＳ１の回転数が等しくなり、即ち、ハブＣＬｈｂの回転数にハブＣＬｈｂの回転数が等しくなり、かつ、第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２が負トルクとなっている場合に、クラッチＣＬを係合する。第２のモータジェネレータＭＧ２のトルクＴＫｍｇ２が、負トルクとなった後に、クラッチＣＬを係合することにより、第２のモータジェネレータＭＧ２の反力トルクによりエンジン１０のエンジントルクを受けることができ、エンジン１０の回転数の噴き上がりがクラッチＣＬの係合後に発生するのを防止することができる。クラッチＣＬの係合後、ＥＣＵ５０は、エンジン１０のエンジントルクを上昇させる。このようにすることで、第２のモータジェネレータＭＧ２は、発電機として機能し、トルクＴＫｍｇ２として、エンジントルクに対する反力トルクを出力することとなる。また、第１のモータジェネレータＭＧ１は、電動機として機能し、トルクＴＫｍｇ１として、駆動トルクを出力することとなる。このようにすることで、ハイブリッド車両は、２速走行モードで走行することが可能となる。
【００５５】
以上に述べたことから分かるように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ５０は、変速モードの切り換え時において、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を係合状態にする間、クラッチＣＬを解放する。これにより、クラッチＣＬが係合状態にされた場合と比較して、エンジン１０のエンジン回転数を低くすることが可能となり、エンジン１０の過回転の発生を防ぐことができる。
【００５６】
上述の実施形態では、１速走行モードから２速走行モードへと変速モードを切り換える場合について述べたが、これに限られるものではなく、２速走行モードから１速走行モードへと切り換える場合においても同様に、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を係合状態にする間、クラッチＣＬを解放することにより、エンジン１０の過回転の発生を防ぐことができる。また、１速走行モードと２速走行モードとの間での切り換えには限られず、加えて、２速走行モードと３速走行モードとの間での切り換え、及び、３速走行モードと４速走行モードとの間での切り換え、においても同様に本発明を適用することができる。つまり、これらの切り換えにおいても、クラッチＣｔ１、Ｃｔ２の両方を係合状態にするモードを経るので、その間、クラッチＣＬを解放することにより、エンジン１０の過回転の発生を防ぐことができる。
【００５７】
［変形例］
次に、本発明の変形例について説明する。図５において、図３に示したのと同じ構成要素については、同じ番号を付して示すこととし、説明を省略する。
【００５８】
図５に示すハイブリッド車両は、エンジン１０と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、第２のモータジェネレータＭＧ２と、動力分配機構３０と、クラッチＣＬと、変速装置４１０と、を備えている。エンジン１０は動力分配機構３０のリングギヤＲ１に連結され、第１のモータジェネレータＭＧ１はクラッチＣＬを介して動力分配機構３０のサンギヤＳ１に連結され、第２のモータジェネレータＭＧ２は動力分配機構３０のキャリアＣ１に連結されている。変速装置４１０は、第１のモータジェネレータと動力分配機構３０との間に設けられ、第２のモータジェネレータＭＧ２と連結されている。
【００５９】
変速装置４１０は、１速ギヤ５１０と、２速ギヤ５２０と、３速ギヤ５３０と、４速ギヤ５４０と、を備えている。また、変速装置４１０は、クラッチ機構として、クラッチＣ４と、クラッチＣ５と、を備えている。クラッチＣ４は、クラッチ板４２０と、１速ギヤ５１０及び３速ギヤ５３０のそれぞれと連結されたクラッチ板と、を供えている。クラッチＣ５は、クラッチ板４３０と、２速ギヤ５２０及び４速ギヤ５４０のぞれぞれと連結されたクラッチ板と、を備えている。ここで、クラッチ板４２０、４３０は、駆動軸７０と連結されており、両端矢印の方向にストロークすることができる。クラッチ板４２０がストロークすることにより、１速ギヤ５１０又は３速ギヤ５３０と、駆動軸７０とが接続される。これにより、クラッチＣ４は係合状態となり、１速ギヤ５１０又は３速ギヤ５３０を介して、第２のモータジェネレータＭＧ２の出力が駆動軸７０に伝達される。クラッチ板４３０がストロークすることにより、２速ギヤ５２０又は４速ギヤ５４０と、駆動軸７０とが接続される。これにより、クラッチＣ５は係合状態となり、２速ギヤ５２０又は４速ギヤ５４０を介して、第１のモータジェネレータＭＧ１の出力が駆動軸７０に伝達される。従って、クラッチＣ４、Ｃ５が制御されることにより、変速モードの切り換えが行われる。変速モードの切り換えが行われる際には、変速装置４１０は、先に述べた実施形態と同様、クラッチＣ４、Ｃ５の両方が係合状態となるモードを経る。従って、変形例に係るハイブリッド車両においても、本発明を適用することができる。即ち、クラッチＣ４、Ｃ５の両方を係合状態にする間、クラッチＣＬを解放状態にすることにより、エンジン１０の過回転の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施形態に係るハイブリッド車両の模式図である。
【図２】一般的なハイブリッド車両の動作状態を示す共線図の一例である。
【図３】本実施形態に係るハイブリッド車両の動作状態を示す共線図の一例である。
【図４】クラッチの状態、エンジン及びモータジェネレータについての各回転数及び各トルク、の時間に対する変化を示している。
【図５】変形例に係るハイブリッド車両の模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
ＭＧ１、ＭＧ２  モータジェネレータ
ＣＬ  クラッチ
１０  エンジン
３０  動力分配機構
４１  変速装置
【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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