ハイブリッド車両の制御装置
【課題】ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2を比較し、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することでトルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、平滑コンデンサ４８、５０の容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。
【解決手段】ダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2を比較し、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することでトルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、平滑コンデンサ４８、５０の容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、第１電動機、第２電動機、及び自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、平滑コンデンサの小型化を実現するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機とを、備えたハイブリッド車両が知られている。斯かるハイブリッド車両において、モータ走行中にエンジンを始動する際の運転者の違和感を抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御方法がそれである。この技術によれば、モータ走行中にエンジンを始動する際には、インバータに接続された平滑コンデンサの容量以下となるように前記第１電動機及び第２電動機を制御して前記エンジンを始動させることで、バッテリの充放電を行うことなく走行を継続しながら前記エンジンを始動すると共に、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８４５５９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、前記エンジン、第１電動機、及び第２電動機に加えて、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機を備えたハイブリッド車両が実用されている。斯かるハイブリッド車両においては、前記自動変速機のダウンシフト時において、前記第１電動機乃至第２電動機のトルクを一時的に減少させるトルクダウン制御を行う技術が知られているが、平滑コンデンサを小型化することによりその容量が低下すると十分なトルクダウン量を実現することができず、変速ショックが生じるおそれがあった。また、例えば前記第２電動機の消費電力が急減した場合等には前記平滑コンデンサの蓄積エネルギが大きくなって耐久性に影響が生じるため、その平滑コンデンサには十分な容量が求められることから、前記トルクダウン制御における変速ショックの抑制と平滑コンデンサの小型化との両立は困難であった。このため、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置の開発が求められていた。
【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、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド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】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機と、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機とを、備えたハイブリッド車両であって、前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本第１発明によれば、前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、平滑コンデンサの容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。すなわち、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機を制御するが、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機を制御するものである。このようにすれば、トルクダウン制御時に充放電収支の制約を受けることが少なくなり、適切な電動機によるトルクダウンを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動装置に備えられた自動変速部の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。
【図３】図１の駆動装置における差動部及び自動変速部に関して、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。
【図４】図１の駆動装置の作動を制御するために備えられた電気系統の要部を例示する図である。
【図５】図４の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時であって、比較的低車速である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートである。
【図７】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時であって、比較的高車速である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートである。
【図８】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時におけるトルクダウン制御の要部について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置１０（以下、単に駆動装置１０という）の構成を説明する骨子図である。この図１に示すように、本実施例の駆動装置１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力軸１４と、その入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部１６と、その差動部１６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路に伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている自動変速部２０と、その自動変速部２０に連結された出力軸２２とを、直列に備えている。
【００１２】
本実施例の駆動装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、上記入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパを介して直接的に連結された走行用の駆動力源としての例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２４と図示しない１対の駆動輪との間の動力伝達経路に設けられて、そのエンジン２４により発生させられた動力を図示しない差動歯車装置等を介して上記１対の駆動輪へと伝達する。なお、本実施例の駆動装置１０において、上記エンジン２４と差動部１６とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパ等を介する連結はこの直結に含まれる。また、上記駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００１３】
前記差動部１６は、第１電動機ＭＧ１と、前記入力軸１４に入力されて前記エンジン２４の出力を機械的に分配する機械的機構であってそのエンジン２４の出力を第１電動機ＭＧ１及び伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配装置２６と、前記伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機ＭＧ２とを、備えている。本実施例の駆動装置１０に備えられた第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、好適には、何れも発動機及び発電機として機能する所謂モータジェネレータであるが、上記第１電動機ＭＧ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、上記第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（発動機）機能を少なくとも備える。斯かる構成により、前記差動部１６は、上記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度（入力軸１４の回転速度）と出力回転速度（伝達部材１８の回転速度）の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。
【００１４】
前記動力分配装置２６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されている。この遊星歯車装置は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ０、遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えており、キャリアＣＡ０は前記入力軸１４すなわち前記エンジン２４に連結され、サンギヤＳ０は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲ０は前記伝達部材１８に連結されている。すなわち、差動機構としての前記動力分配装置２６においては、サンギヤＳ０が第１回転要素に、キャリアＣＡ０が第２回転要素に、リングギヤＲ０が第３回転要素にそれぞれ対応する。
【００１５】
このように構成された動力分配装置２６は、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、及びリングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン２４の出力が前記第１電動機ＭＧ１と伝達部材１８とに分配されると共に、分配された前記エンジン２４の出力の一部で前記第１電動機ＭＧ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり前記第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、前記差動部１６（動力分配装置２６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされ、前記エンジン２４の所定回転に拘わらず前記伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記差動部１６はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮIN／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。このように、前記動力分配装置２６（差動部１６）に動力伝達可能に連結された前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及びエンジン２４の運転状態が制御されることにより、前記入力軸１４の回転速度と差動部１６の出力軸として機能する前記伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される無段変速機構として作動させられる。
【００１６】
前記自動変速部２０は、前記差動部１６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路にシングルピニオン型の遊星歯車装置２８、３０を主体として構成され、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。上記遊星歯車装置２８、３０は、それぞれサンギヤＳ１、Ｓ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２、それら遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ＣＡ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を介してサンギヤＳ１、Ｓ２と噛み合うリングギヤＲ１、Ｒ２を備えている。
【００１７】
また、前記自動変速部２０では、上記サンギヤＳ１がブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記キャリアＣＡ１とリングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチＦ１を介してそのケース１２に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。また、上記サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。また、一体的に連結された上記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。また、上記リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とが一体的に連結されると共に前記出力軸２２に連結されている。
【００１８】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、例えば互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等により構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００１９】
図２は、前記自動変速部２０の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。この図２に示すように、前記自動変速部２０においては、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．２０」程度である第１速ギヤ段が成立させられる。なお、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速時には、前記一方向クラッチＦ１により前記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の前記ケース１２に対する相対回転が阻止されるため、前記第２ブレーキＢ２は係合させられなくともよい。また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．７２」程度である第２速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．００」程度である第３速ギヤ段が成立させられる。また、前記第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．６７」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及びブレーキＢ２の係合により変速比γＲが例えば「３．２０」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００２０】
以上のように構成された本実施例の駆動装置１０において、無段変速機として機能する前記差動部１６と、その差動部１６に連結される前記自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、前記差動部１６の変速比を一定となるように制御することにより、その差動部１６と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００２１】
具体的には、前記差動部１６が無段変速機として機能し、且つその差動部１６に直列の前記自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、その自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対してその自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち前記伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。従って、前記駆動装置１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が無段階に得られ、前記駆動装置１０において無段変速機が構成される。この駆動装置１０の総合変速比γＴは、前記差動部１６の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００２２】
例えば、無段変速機としての前記差動部１６の作動により、図２の係合作動表に示される前記自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対して、前記伝達部材１８の回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。また、前記差動部１６の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣ及びブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。従って、前記駆動装置１０において有段変速機と同等の状態が構成される。例えば、前記差動部１６の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように前記自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、前記自動変速部２０の第３速ギヤ段において前記差動部１６の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００２３】
図３は、前記差動部１６と自動変速部２０とから構成される駆動装置１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であって、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち前記入力軸１４に連結された前記エンジン２４の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度Ｎ18を示している。
【００２４】
また、前記差動部１６を構成する動力分配装置２６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第１回転要素に対応するサンギヤＳ０、第２回転要素に対応するキャリアＣＡ０、第３回転要素に対応するリングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記動力配分装置２６を構成する遊星歯車装置のギヤ比に応じて定められている。また、前記自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、Ｙ４がサンギヤＳ１の相対回転速度を、Ｙ５が相互に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の相対回転速度を、Ｙ６が相互に連結されたリングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２の相対回転速度を、Ｙ７がサンギヤＳ２の相対回転速度をそれぞれ表し、それら縦線Ｙ４〜Ｙ７の間隔は前記遊星歯車装置２８、３０のギヤ比に応じてそれぞれ定められている。
【００２５】
図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、前記動力分配装置２６（差動部１６）において、その動力分配装置２６の第２回転要素（キャリアＣＡ０）が前記入力軸１４すなわちエンジン２４に連結され、第１回転要素（サンギヤＳ０）が前記第１電動機ＭＧ１に連結され、第３回転要素（リングギヤＲ０）が前記伝達部材１８及び第２電動機ＭＧ２に連結されて、前記入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により前記サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００２６】
例えば、前記差動部１６においては、前記動力分配装置２６の第１回転要素乃至第３回転要素が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される前記リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮEを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される前記キャリアＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される前記サンギヤＳ０の回転速度すなわち前記第１電動機ＭＧ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。
【００２７】
また、前記差動部１６の変速比γ０が「１」に固定されるように前記第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって前記サンギヤＳ０の回転がエンジン回転速度ＮEと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、そのエンジン回転速度ＮEと同じ回転で前記リングギヤＲ０の回転速度すなわち前記伝達部材１８が回転させられる。或いは、前記差動部１６の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように前記第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって前記サンギヤＳ０の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ18が回転させられる。
【００２８】
また、前記自動変速部２０において、第４回転要素である前記サンギヤＳ１は前記第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結され、第５回転要素である相互に連結された前記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２は前記第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に前記第２ブレーキＢ２（一方向クラッチＦ１）を介して前記ケース１２に選択的に連結され、第６回転要素である相互に連結された前記リングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２は前記出力軸２２に連結され、第７回転要素である前記サンギヤＳ２は前記第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００２９】
前記自動変速部２０では、図３に示すように、前記第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２（一方向クラッチＦ１）とが係合させられることにより、第７回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線ＸＧとの交点と第５回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速（１ｓｔ）における前記出力軸２２の回転速度が示される。同様に、前記第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速（２ｎｄ）における前記出力軸２２の回転速度が示され、前記第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速（３ｒｄ）における前記出力軸２２の回転速度が示され、前記第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速（４ｔｈ）における前記出力軸２２の回転速度が示される。
【００３０】
図４は、前記駆動装置１０の作動を制御するために備えられた電気系統の要部を例示する図である。この図４に示すように、前記駆動装置１０は、ハイブリッド駆動制御用電子制御装置３２、エンジン制御用電子制御装置３４、及び電動機制御用電子制御装置３６を備えている。これらの電子制御装置３２、３４、３６は、何れもＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等から成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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前記エンジン２４、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御や、前記自動変速部２０の変速制御等の各種制御を実行する。ここで、本実施例においては、上記電子制御装置３４が主に前記エンジン２４の駆動（出力トルク）制御を、上記電子制御装置３６が主に前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の駆動（出力トルク）制御を、上記電子制御装置３２が上記電子制御装置３４、３６を介しての前記駆動装置１０全体の駆動制御及び前記自動変速部２０の変速制御等を行う態様について説明するが、これら電子制御装置３２、３４、３６は、必ずしも個別の制御装置として備えられたものでなくともよく、一体の制御装置として備えられたものであってもよい。また、上記電子制御装置３２、３４、３６それぞれが更に個別の制御装置に分けて備えられたものであってもよい。
【００３１】
図４に示すように、上記電子制御装置３２には、前記駆動装置１０の各部に設けられた各種センサやスイッチ等から各種信号が供給されるようになっている。すなわち、車速センサから車速Ｖを表す信号、アクセル開度センサから運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡCCを表す信号、ＭＧ１回転速度センサから前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1を表す信号、ＭＧ２回転速度センサから前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2を表す信号、出力軸回転速度センサから前記出力軸２２の回転速度ＮOUTに対応する信号、ギヤ段センサから前記自動変速部２０において成立させられているギヤ段（変速段）を表す信号、インバータ電圧センサから後述する第１インバータ３８及び第２インバータ４０の電圧ＶiMG1、ＶiMG2を表す信号、バッテリ電圧センサから後述するバッテリ４２の電圧Ｖbaを表す信号、バッテリ電流センサからそのバッテリ４２からの電流Ｉbaを表す信号等がそれぞれ供給されるようになっている。
【００３２】
また、前記電子制御装置３２からは、前記電子制御装置３４、３６へそれぞれ前記エンジン２４の駆動制御、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の駆動制御、及び前記自動変速部２０の変速制御を行うための指令信号が出力されるようになっている。すなわち、前記電子制御装置３４に対して、エンジントルク指令として、例えば前記エンジン２４の吸気管に備えられた電子スロットル弁の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、燃料噴射装置による吸気管等への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、或いは点火装置によるエンジン２４の点火時期を指令する点火信号等が出力される。また、前記自動変速部２０に供給される油圧を制御するための図示しない油圧制御回路に備えられた電磁制御弁に対して、それら電磁制御弁の出力圧を制御するための油圧指令信号が出力される。また、前記電子制御装置３６に対して、ＭＧ１トルク指令及びＭＧ２トルク指令として、後述する第１インバータ３８及び第２インバータ４０を介してバッテリ４２から前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に対して供給される電気エネルギ等を制御するための指令信号が出力される。
【００３３】
また、図４に示すように、前記駆動装置１０には、前記第１電動機ＭＧ１用の第１インバータ３８、前記第２電動機ＭＧ２用の第２インバータ４０、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２への電気エネルギの供給及びそれらによって発生させられた電気エネルギの蓄積を行う蓄電装置であるバッテリ４２、及び前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に電力供給するための電源制御回路４４が備えられている。この電源制御回路４４は、第１インバータ３８及び第２インバータ４０のそれぞれに接続されており、バッテリ４２、電圧変換器４６、バッテリ側の平滑コンデンサ４８、インバータ側の平滑コンデンサ５０、及び放電抵抗５２を備えている。
【００３４】
上記バッテリ４２は、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のそれぞれと相互に電力授受可能とされたものであり、リチウムイオン組電池又はニッケル水素組電池等で例示される充放電可能な２次電池である。このバッテリ４２は、例えば、コンデンサ又はキャパシタ等であってもよい。
【００３５】
前記電圧変換器４６は、リアクトル５４と、２つのスイッチング素子５６、５８とを、備えており、駆動時には上記バッテリ４２側の電圧を昇圧して前記インバータ３８、４０側に供給する一方、回生時にはそれらインバータ３８、４０側の電圧を降圧して前記バッテリ４２側に供給する昇降圧回路である。この電圧変換器４６の正極母線及び負極母線は、それぞれ前記２つのインバータ３８、４０の正極母線及び負極母線に接続されている。
【００３６】
上記リアクトル５４は、その一方端が前記バッテリ４２側の正極母線に接続され、他方端が互いに直列に接続された上記２つのスイッチング素子５６、５８の間の接続点に接続されており、磁気エネルギを蓄積できる装置である。このリアクトル５４は、磁性体であるコアにコイルを巻回し、そのコイルに高周波信号を流すことでインダクタンスとして利用するもので、上記スイッチング素子５６、５８とともに昇降圧回路を構成することができる。
【００３７】
前記２つのスイッチング素子５６、５８は、互いに直列に接続されて、前記インバータ３８、４０の正極母線と負極母線との間に配置される大電力スイッチングトランジスタである。これら２つのスイッチング素子５６、５８の間の接続点は、上記のように前記リアクトル５４の他方端に接続されている。これらスイッチング素子５６、５８は、例えばゲート絶縁型バイポーラトランジスタである。図４においては、前記スイッチング素子５６、５８をｎチャネル型として示しているが、電圧の関係でそれらスイッチング素子５６、５８をｐチャネル型とすることもできる。また、前記２つのスイッチング素子５６、５８には、それぞれ並列にダイオードが接続されている。
【００３８】
前記２つのスイッチング素子５６、５８のうち、一方のスイッチング素子５６は、コレクタ端子が前記インバータ３８、４０の正極母線に接続され、エミッタ端子が他方のスイッチング素子５８のコレクタ端子に接続され、ゲート端子が制御端子として前記電子制御装置３６等からの制御信号線に接続される。他方のスイッチング素子５８は、上記のようにコレクタ端子が一方のスイッチング素子５６のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が前記バッテリ４２及びインバータ３８、４０に共通の負極母線に接続され、ゲート端子が制御端子として前記電子制御装置３６等からの制御信号線に接続される。
【００３９】
前記バッテリ側の平滑コンデンサ４８は、前記バッテリ４２と電圧変換器４６との間にそのバッテリ４２と並列に設けられており、前記電圧変換器４６の低電圧側すなわち前記バッテリ４２側の電圧変動を抑制する機能を備えている。また、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０は、前記インバータ３８、４０と電圧変換器４６との間に、それらインバータ３８、４０と並列に設けられており、前記電圧変換器４６の高電圧側すなわち前記インバータ３８、４０側の電圧変動（脈動）を抑制する機能を備えている。換言すれば、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０は、前記バッテリ４２からインバータ３８、４０への入力電圧すなわち前記電圧変換器４６からインバータ３８、４０への入力電圧を平滑化するためにそれらインバータ３８、４０のバッテリ４２側に接続されたコンデンサである。また、前記放電抵抗５２は、前記電源制御回路４４の作動が停止させられて、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０に蓄積された電気エネルギを放電させるときに用いられる抵抗素子である。
【００４０】
図４のように構成された電源制御回路４４において、例えば前記電圧変換器４６が昇圧動作をする場合には、前記スイッチング素子５６はオフとされ、前記スイッチング素子５８はオンとオフとを交互に繰り返すスイッチング状態とされる。斯かるスイッチング状態では毎秒数十万回程度のサイクルでオンとオフとが繰り返される。このような状態において、前記スイッチング素子５８がオンである間は前記リアクトル５４の前記他方端は負極母線と接続状態となってそのリアクトル５４に電流が流れて、それによるエネルギが前記リアクトル５４に蓄積される。そして、前記スイッチング素子５８がオンからオフに切り換わった瞬間に前記リアクトル５４からその蓄積されたエネルギが放出されてそのリアクトル５４の前記他方端の電圧が上昇する。そうなると、前記リアクトル５４の他方端は前記スイッチング素子５６と並列のダイオードを介してインバータ側の平滑コンデンサ５０に接続されているので、上記他方端の電圧がその平滑コンデンサ５０の端子電圧Ｖcon（以下、「平滑コンデンサ電圧Ｖcon」という）よりも高くなれば、前記平滑コンデンサ５０が充電され平滑コンデンサ電圧Ｖconが上昇する。このようにして前記スイッチング素子５８のオンとオフとが交互に繰り返されることで、平滑コンデンサ電圧Ｖconすなわち２次側の電圧が上昇する。そして、図示しない制御回路により、その２次側の電圧が予め定められた２次側基準電圧以上になった場合には前記スイッチング素子５８がオフに切り替えられ、逆に、その２次側の電圧が上記２次側基準電圧を下回れば前記スイッチング素子５８が前記スイッチング状態とされる。
【００４１】
以上のように、本実施例の電源制御回路４４において、前記電圧変換器４６は昇圧動作をするが、この電圧変換器４６の昇圧動作は、２次側の負荷変動が急激であるとその負荷変動に追従できないことがある。例えば、前記第２電動機ＭＧ２における消費電力が急減した場合等において、前記インバータ３８、４０の消費電力が大幅に急減すれば、前記スイッチング素子５８がスイッチング状態からオフに切り替えられるのが遅れることにより一時的に上記２次側の電圧が上昇することがある。
【００４２】
図５は、前記電子制御装置３２、３４、３６等に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。好適には、この図５に示す変速制御手段６０、第１電力変化量算出手段６２、第２電力変化量算出手段６４、電力変化量比較手段６６、及び充放電判定手段６８は、前記電子制御装置３２に機能的に備えられるものであり、第１電動機制御手段７０及び第２電動機制御手段７４は、前記電子制御装置３６に機能的に備えられるものであるが、これらの制御機能は、前記電子制御装置３２、３４、３６の何れに備えられたものであってもよく、更にはそれら前記電子制御装置３２、３４、３６とは別の制御装置に備えられたものであってもよい。
【００４３】
図５に示す変速制御手段６０は、電気的無段変速部としての前記差動部１６及び機械式有段変速機としての前記自動変速部２０による変速を制御する。すなわち、予め定められた関係から車両の走行状態例えば車速Ｖ及びアクセル操作量ＡCC等に応じて、後述する第１電動機制御手段７０及び第２電動機制御手段７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御することにより電気的無段変速部としての前記差動部１６の変速比を無段階に変化させる無段変速制御を行う。また、予め定められた関係（変速マップ）から車両の走行状態例えば車速Ｖ及びアクセル操作量ＡCC等に応じて前記自動変速部２０において成立させられるべき変速段を判定し、判定された変速段が成立させられるように図示しない油圧制御回路を介して前記自動変速部２０におけるクラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放を制御する。
【００４４】
第１電動機制御手段７０は、基本的には、前記第１インバータ３８を介して前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御する。すなわち、前記電子制御装置３２から供給されるＭＧ１トルク指令に基づいて、前記バッテリ４２から前記第１電動機ＭＧ１へ供給される電気エネルギを制御することにより、その第１電動機ＭＧ１の駆動（出力トルク）を制御する。また、第２電動機制御手段７２は、基本的には、前記第２インバータ４０を介して前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。すなわち、前記電子制御装置３２から供給されるＭＧ２トルク指令に基づいて、前記バッテリ４２から前記第２電動機ＭＧ２へ供給される電気エネルギを制御することにより、その第２電動機ＭＧ２の駆動（出力トルク）を制御する。
【００４５】
前記電子制御装置３２は、前記変速制御手段６０による前記自動変速部２０の変速動作中（特に、高速側変速段から低速側変速段へのダウンシフト中）に、その自動変速部２０に入力される入力トルクすなわち前記伝達部材１８のトルクを変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御は、変速ショック軽減等の目的で行われるものであり、例えば、アクセル開度ＡCCや変速前後の変速段等に応じて上記トルクダウン制御を行うか否かを判定するものであってもよい。また、好適には、前記変速制御手段６０による前記自動変速部２０の変速に係るイナーシャ相開始時（同期回転付近）を前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2等に基づいて検出し、そのイナーシャ相開始時から前記伝達部材１８のトルクを低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御におけるトルクの低下量（トルクダウン量）は、予め定められた一定値（定数）であってもよいし、予め定められた関係から前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2、その第２電動機ＭＧ２のトルク、及び変速前後の変速段等に基づいて算出されるものであってもよい。
【００４６】
第１電力変化量算出手段６２は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御を前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御することにより行う場合、すなわちその第１電動機ＭＧ１により上記トルクダウン制御を行う場合における電力変化量（パワー変化量）を算出する。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により上記トルクダウン量をまかなう場合における、前記電源制御回路４４等における電力変化量ＰDWMG1を算出する。
【００４７】
第２電力変化量算出手段６４は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御を前記第２電動機ＭＧ２の駆動を制御することにより行う場合、すなわちその第２電動機ＭＧ２により前記トルクダウン制御を行う場合における電力変化量（パワー変化量）を算出する。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう場合における、前記電源制御回路４４等における電力変化量ＰDWMG2を算出する。
【００４８】
電力変化量比較手段６６は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御により前記トルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較する。すなわち、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1と、上記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2とを比較し、何れか電力変化量が少ない方を判定する。
【００４９】
充放電判定手段６８は、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となるか或いは充電側となるかを判定する。すなわち、前記自動変速部２０のダウンシフト時における同期回転時において、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が予め定められた閾値（例えば、０［ｒｐｍ］）以上であると判定される場合には、その第１電動機ＭＧ１が放電側となることを判定する一方、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が上記閾値未満であると判定される場合には、その第１電動機ＭＧ１が充電側となることを判定する。
【００５０】
前記電子制御装置３２は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、前記電力変化量比較手段６６による比較結果に基づき、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1よりも前記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2の方が大きいと判定される場合には、前記第１電動機制御手段７０により前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう。また、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1よりも前記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2の方が小さいと判定される場合には、前記第２電動機制御手段７２により前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第２電動機ＭＧ２の駆動変化により前記トルクダウン量をまかなう。
【００５１】
また、前記電子制御装置３２は、好適には、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、車速Ｖが予め定められた規定車速未満の低車速である場合には、前記第２電動機制御手段７２により前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第２電動機ＭＧ２の駆動変化により前記トルクダウン量をまかなう。また、車速Ｖが上記規定車速以上の高車速であり且つ前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が０付近（速度０との差が既定値未満）である場合には、前記第１電動機制御手段７０により前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう。
【００５２】
また、前記電子制御装置３２は、好適には、車速Ｖが上記規定車速未満の低車速であって前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が放電側となるように前記第２電動機制御手段７２によりその第２電動機ＭＧ２を制御する。また、前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う場合には、前記充放電判定手段６８による判定結果に基づいて前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。すなわち、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となる（回転速度ＮMG1が閾値以上となる）ことが判定される場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御する。また、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となる（回転速度ＮMG1が閾値未満となる）ことが判定される場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御する。
【００５３】
図６は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０の第２速から第１速へのダウンシフト時であって、車速Ｖが比較的低車速（車速Ｖが規定車速未満）である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートであり、従来の制御に対応する値を実線で、本実施例の制御に対応する値を破線でそれぞれ示している。また、電力収支に係る放電制限値及び充電制限値を一点鎖線で示している。この図６に示すように、車速Ｖが比較的低い低車速走行時には、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2が比較的低い一方、アクセルペダルがゆっくりと踏み込まれること等により前記エンジン２４の回転速度ＮEは比較的高い速度となっているため、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2に比べて高い速度となっている。従って、変速同期回転付近に前記トルクダウン制御を実行する場合、前記第２電動機ＭＧ２のトルクを変化させることでトルクダウン量をまかなう方が電力変化量を小さく抑えることができるため、斯かる場合には前記第２電動機ＭＧ２の駆動制御により前記トルクダウン制御を実行する。ここで、図６に実線で示す従来の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、前記第２電動機ＭＧ２のトルクダウンによって電力収支が充電制限値すなわち充電側の限界（例えば、−３０［ｋＷ］程度）に達しており、不足分を前記第１電動機ＭＧ１のトルクダウンにより補っている。斯かる従来の制御においては、電力変化量が増加してしまうことに加え、所望のトルクダウンを実現するのに時間を要する。一方、図６に破線で示す本実施例の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、ダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となることを見越して前記第２電動機ＭＧ２を放電側に制御しているため、その第２電動機ＭＧ２のみでトルクダウン量をまかなうことができ、速やかなトルクダウンを実現すると共に電力変化を所望の範囲に収めることが可能となる。なお、イナーシャ相中であれば前記自動変速部２０が疑似ニュートラル状態とされているため、前記第２電動機ＭＧ２のトルクを変化させても変速ショックへの影響はほとんど無視できる。
【００５４】
図７は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０の第２速から第１速へのダウンシフト時であって、車速Ｖが比較的高車速（車速Ｖが規定車速以上）である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートであり、従来の制御に対応する値を実線で、本実施例の制御に対応する値を破線でそれぞれ示している。また、電力収支に係る放電制限値及び充電制限値を一点鎖線で示している。この図７に示すように、車速Ｖが比較的高い高車速走行時には、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2が比較的高く、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2に比べて低い速度となっている。従って、変速同期回転付近に前記トルクダウン制御を実行する場合、前記第１電動機ＭＧ１のトルクを変化させることでトルクダウン量をまかなう方が電力変化量を小さく抑えることができるため、斯かる場合には前記第１電動機ＭＧ１の駆動制御により前記トルクダウン制御を実行する。ここで、図７に実線で示す従来の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、前記第１電動機ＭＧ１のトルクダウンによって電力収支が放電制限値すなわち放電側の限界（例えば、＋３０［ｋＷ］程度）に達しており、不足分を前記第２電動機ＭＧ２のトルクダウンにより補っている。斯かる従来の制御においては、電力変化量が増加してしまうことに加え、所望のトルクダウンを実現するのに時間を要する。一方、図７に破線で示す本実施例の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、ダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となることを見越して前記第２電動機ＭＧ２を充電側に制御しているため、前記第１電動機ＭＧ１のみでトルクダウン量をまかなうことができ、速やかなトルクダウンを実現すると共に電力変化を所望の範囲に収めることが可能となる。
【００５５】
図８は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるトルクダウン制御の要部について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００５６】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記自動変速部２０のダウン変速中であるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2が算出される。次に、Ｓ３において、Ｓ２にて算出された、前記第１電動機ＭＧ１によりトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG1が、前記第２電動機ＭＧ２によりトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG2よりも大きいか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４以下の処理が実行される。
【００５７】
Ｓ４においては、前記自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中であるか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ４の判断が肯定される場合には、Ｓ５において、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御される。次に、Ｓ６において、前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が開始されるか否かが判断される。このＳ６の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ６の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクを制御することにより前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５８】
Ｓ８においては、前記自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中であるか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ８の判断が肯定される場合には、Ｓ９において、前記自動変速部２０の変速における同期時の前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が０［ｒｐｍ］より大きいか否かが判断される。このＳ９の判断が肯定される場合には、Ｓ１０において、電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御された後、Ｓ１１以下の処理が実行されるが、Ｓ９の判断が否定される場合には、Ｓ１３において、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御された後、Ｓ１１において、前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が開始されるか否かが判断される。このＳ１１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ１２において、前記第１電動機ＭＧ１の出力トルクを制御することにより前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５９】
以上の制御において、Ｓ１が前記変速制御手段６０の動作に、Ｓ２が前記第１電力変化量算出手段６２及び第２電力変化量算出手段６４の動作に、Ｓ３が前記電力変化量比較手段６６の動作に、Ｓ９が前記充放電判定手段６８の動作に、Ｓ１２が前記第１電動機制御手段７０の動作に、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１０、及びＳ１３が前記第２電動機制御手段７２の動作に、それぞれ対応する。
【００６０】
このように、本実施例によれば、前記自動変速部２０のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2を比較し、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、前記平滑コンデンサ４８、５０の容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。すなわち、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【００６１】
また、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御するが、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御するものであるため、トルクダウン制御時に充放電収支の制約を受けることが少なくなり、適切な電動機によるトルクダウンを実現することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６３】
２０：自動変速部（自動変速機）、２４：エンジン、２６：動力分配装置（差動機構）、ＣＡ０：キャリア（第２回転要素）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、Ｒ０：リングギヤ（第３回転要素）、Ｓ０：サンギヤ（第１回転要素）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、第１電動機、第２電動機、及び自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、平滑コンデンサの小型化を実現するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機とを、備えたハイブリッド車両が知られている。斯かるハイブリッド車両において、モータ走行中にエンジンを始動する際の運転者の違和感を抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御方法がそれである。この技術によれば、モータ走行中にエンジンを始動する際には、インバータに接続された平滑コンデンサの容量以下となるように前記第１電動機及び第２電動機を制御して前記エンジンを始動させることで、バッテリの充放電を行うことなく走行を継続しながら前記エンジンを始動すると共に、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８４５５９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、前記エンジン、第１電動機、及び第２電動機に加えて、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機を備えたハイブリッド車両が実用されている。斯かるハイブリッド車両においては、前記自動変速機のダウンシフト時において、前記第１電動機乃至第２電動機のトルクを一時的に減少させるトルクダウン制御を行う技術が知られているが、平滑コンデンサを小型化することによりその容量が低下すると十分なトルクダウン量を実現することができず、変速ショックが生じるおそれがあった。また、例えば前記第２電動機の消費電力が急減した場合等には前記平滑コンデンサの蓄積エネルギが大きくなって耐久性に影響が生じるため、その平滑コンデンサには十分な容量が求められることから、前記トルクダウン制御における変速ショックの抑制と平滑コンデンサの小型化との両立は困難であった。このため、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置の開発が求められていた。
【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、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド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】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機と、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機とを、備えたハイブリッド車両であって、前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本第１発明によれば、前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、平滑コンデンサの容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。すなわち、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機を制御するが、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機を制御するものである。このようにすれば、トルクダウン制御時に充放電収支の制約を受けることが少なくなり、適切な電動機によるトルクダウンを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動装置に備えられた自動変速部の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。
【図３】図１の駆動装置における差動部及び自動変速部に関して、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。
【図４】図１の駆動装置の作動を制御するために備えられた電気系統の要部を例示する図である。
【図５】図４の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時であって、比較的低車速である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートである。
【図７】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時であって、比較的高車速である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートである。
【図８】図４の電子制御装置による自動変速部のダウンシフト時におけるトルクダウン制御の要部について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置１０（以下、単に駆動装置１０という）の構成を説明する骨子図である。この図１に示すように、本実施例の駆動装置１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力軸１４と、その入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部１６と、その差動部１６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路に伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている自動変速部２０と、その自動変速部２０に連結された出力軸２２とを、直列に備えている。
【００１２】
本実施例の駆動装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、上記入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパを介して直接的に連結された走行用の駆動力源としての例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２４と図示しない１対の駆動輪との間の動力伝達経路に設けられて、そのエンジン２４により発生させられた動力を図示しない差動歯車装置等を介して上記１対の駆動輪へと伝達する。なお、本実施例の駆動装置１０において、上記エンジン２４と差動部１６とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパ等を介する連結はこの直結に含まれる。また、上記駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００１３】
前記差動部１６は、第１電動機ＭＧ１と、前記入力軸１４に入力されて前記エンジン２４の出力を機械的に分配する機械的機構であってそのエンジン２４の出力を第１電動機ＭＧ１及び伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配装置２６と、前記伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機ＭＧ２とを、備えている。本実施例の駆動装置１０に備えられた第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、好適には、何れも発動機及び発電機として機能する所謂モータジェネレータであるが、上記第１電動機ＭＧ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、上記第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（発動機）機能を少なくとも備える。斯かる構成により、前記差動部１６は、上記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度（入力軸１４の回転速度）と出力回転速度（伝達部材１８の回転速度）の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。
【００１４】
前記動力分配装置２６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されている。この遊星歯車装置は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ０、遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えており、キャリアＣＡ０は前記入力軸１４すなわち前記エンジン２４に連結され、サンギヤＳ０は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲ０は前記伝達部材１８に連結されている。すなわち、差動機構としての前記動力分配装置２６においては、サンギヤＳ０が第１回転要素に、キャリアＣＡ０が第２回転要素に、リングギヤＲ０が第３回転要素にそれぞれ対応する。
【００１５】
このように構成された動力分配装置２６は、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、及びリングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン２４の出力が前記第１電動機ＭＧ１と伝達部材１８とに分配されると共に、分配された前記エンジン２４の出力の一部で前記第１電動機ＭＧ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり前記第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、前記差動部１６（動力分配装置２６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされ、前記エンジン２４の所定回転に拘わらず前記伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記差動部１６はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮIN／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。このように、前記動力分配装置２６（差動部１６）に動力伝達可能に連結された前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及びエンジン２４の運転状態が制御されることにより、前記入力軸１４の回転速度と差動部１６の出力軸として機能する前記伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される無段変速機構として作動させられる。
【００１６】
前記自動変速部２０は、前記差動部１６と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路にシングルピニオン型の遊星歯車装置２８、３０を主体として構成され、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。上記遊星歯車装置２８、３０は、それぞれサンギヤＳ１、Ｓ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２、それら遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ＣＡ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を介してサンギヤＳ１、Ｓ２と噛み合うリングギヤＲ１、Ｒ２を備えている。
【００１７】
また、前記自動変速部２０では、上記サンギヤＳ１がブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記キャリアＣＡ１とリングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチＦ１を介してそのケース１２に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。また、上記サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。また、一体的に連結された上記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。また、上記リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とが一体的に連結されると共に前記出力軸２２に連結されている。
【００１８】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、例えば互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等により構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００１９】
図２は、前記自動変速部２０の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。この図２に示すように、前記自動変速部２０においては、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．２０」程度である第１速ギヤ段が成立させられる。なお、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速時には、前記一方向クラッチＦ１により前記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の前記ケース１２に対する相対回転が阻止されるため、前記第２ブレーキＢ２は係合させられなくともよい。また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．７２」程度である第２速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．００」程度である第３速ギヤ段が成立させられる。また、前記第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．６７」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１及びブレーキＢ２の係合により変速比γＲが例えば「３．２０」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００２０】
以上のように構成された本実施例の駆動装置１０において、無段変速機として機能する前記差動部１６と、その差動部１６に連結される前記自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、前記差動部１６の変速比を一定となるように制御することにより、その差動部１６と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００２１】
具体的には、前記差動部１６が無段変速機として機能し、且つその差動部１６に直列の前記自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、その自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対してその自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち前記伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。従って、前記駆動装置１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が無段階に得られ、前記駆動装置１０において無段変速機が構成される。この駆動装置１０の総合変速比γＴは、前記差動部１６の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００２２】
例えば、無段変速機としての前記差動部１６の作動により、図２の係合作動表に示される前記自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対して、前記伝達部材１８の回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。また、前記差動部１６の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣ及びブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。従って、前記駆動装置１０において有段変速機と同等の状態が構成される。例えば、前記差動部１６の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように前記自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、前記自動変速部２０の第３速ギヤ段において前記差動部１６の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００２３】
図３は、前記差動部１６と自動変速部２０とから構成される駆動装置１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であって、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち前記入力軸１４に連結された前記エンジン２４の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度Ｎ18を示している。
【００２４】
また、前記差動部１６を構成する動力分配装置２６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第１回転要素に対応するサンギヤＳ０、第２回転要素に対応するキャリアＣＡ０、第３回転要素に対応するリングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記動力配分装置２６を構成する遊星歯車装置のギヤ比に応じて定められている。また、前記自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、Ｙ４がサンギヤＳ１の相対回転速度を、Ｙ５が相互に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の相対回転速度を、Ｙ６が相互に連結されたリングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２の相対回転速度を、Ｙ７がサンギヤＳ２の相対回転速度をそれぞれ表し、それら縦線Ｙ４〜Ｙ７の間隔は前記遊星歯車装置２８、３０のギヤ比に応じてそれぞれ定められている。
【００２５】
図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、前記動力分配装置２６（差動部１６）において、その動力分配装置２６の第２回転要素（キャリアＣＡ０）が前記入力軸１４すなわちエンジン２４に連結され、第１回転要素（サンギヤＳ０）が前記第１電動機ＭＧ１に連結され、第３回転要素（リングギヤＲ０）が前記伝達部材１８及び第２電動機ＭＧ２に連結されて、前記入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により前記サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００２６】
例えば、前記差動部１６においては、前記動力分配装置２６の第１回転要素乃至第３回転要素が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される前記リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮEを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される前記キャリアＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される前記サンギヤＳ０の回転速度すなわち前記第１電動機ＭＧ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。
【００２７】
また、前記差動部１６の変速比γ０が「１」に固定されるように前記第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって前記サンギヤＳ０の回転がエンジン回転速度ＮEと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、そのエンジン回転速度ＮEと同じ回転で前記リングギヤＲ０の回転速度すなわち前記伝達部材１８が回転させられる。或いは、前記差動部１６の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように前記第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって前記サンギヤＳ０の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ18が回転させられる。
【００２８】
また、前記自動変速部２０において、第４回転要素である前記サンギヤＳ１は前記第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結され、第５回転要素である相互に連結された前記キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２は前記第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に前記第２ブレーキＢ２（一方向クラッチＦ１）を介して前記ケース１２に選択的に連結され、第６回転要素である相互に連結された前記リングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２は前記出力軸２２に連結され、第７回転要素である前記サンギヤＳ２は前記第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００２９】
前記自動変速部２０では、図３に示すように、前記第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２（一方向クラッチＦ１）とが係合させられることにより、第７回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線ＸＧとの交点と第５回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速（１ｓｔ）における前記出力軸２２の回転速度が示される。同様に、前記第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速（２ｎｄ）における前記出力軸２２の回転速度が示され、前記第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速（３ｒｄ）における前記出力軸２２の回転速度が示され、前記第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４と前記出力軸２２と連結された第６回転要素の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速（４ｔｈ）における前記出力軸２２の回転速度が示される。
【００３０】
図４は、前記駆動装置１０の作動を制御するために備えられた電気系統の要部を例示する図である。この図４に示すように、前記駆動装置１０は、ハイブリッド駆動制御用電子制御装置３２、エンジン制御用電子制御装置３４、及び電動機制御用電子制御装置３６を備えている。これらの電子制御装置３２、３４、３６は、何れもＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等から成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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前記エンジン２４、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御や、前記自動変速部２０の変速制御等の各種制御を実行する。ここで、本実施例においては、上記電子制御装置３４が主に前記エンジン２４の駆動（出力トルク）制御を、上記電子制御装置３６が主に前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の駆動（出力トルク）制御を、上記電子制御装置３２が上記電子制御装置３４、３６を介しての前記駆動装置１０全体の駆動制御及び前記自動変速部２０の変速制御等を行う態様について説明するが、これら電子制御装置３２、３４、３６は、必ずしも個別の制御装置として備えられたものでなくともよく、一体の制御装置として備えられたものであってもよい。また、上記電子制御装置３２、３４、３６それぞれが更に個別の制御装置に分けて備えられたものであってもよい。
【００３１】
図４に示すように、上記電子制御装置３２には、前記駆動装置１０の各部に設けられた各種センサやスイッチ等から各種信号が供給されるようになっている。すなわち、車速センサから車速Ｖを表す信号、アクセル開度センサから運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡCCを表す信号、ＭＧ１回転速度センサから前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1を表す信号、ＭＧ２回転速度センサから前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2を表す信号、出力軸回転速度センサから前記出力軸２２の回転速度ＮOUTに対応する信号、ギヤ段センサから前記自動変速部２０において成立させられているギヤ段（変速段）を表す信号、インバータ電圧センサから後述する第１インバータ３８及び第２インバータ４０の電圧ＶiMG1、ＶiMG2を表す信号、バッテリ電圧センサから後述するバッテリ４２の電圧Ｖbaを表す信号、バッテリ電流センサからそのバッテリ４２からの電流Ｉbaを表す信号等がそれぞれ供給されるようになっている。
【００３２】
また、前記電子制御装置３２からは、前記電子制御装置３４、３６へそれぞれ前記エンジン２４の駆動制御、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の駆動制御、及び前記自動変速部２０の変速制御を行うための指令信号が出力されるようになっている。すなわち、前記電子制御装置３４に対して、エンジントルク指令として、例えば前記エンジン２４の吸気管に備えられた電子スロットル弁の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、燃料噴射装置による吸気管等への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、或いは点火装置によるエンジン２４の点火時期を指令する点火信号等が出力される。また、前記自動変速部２０に供給される油圧を制御するための図示しない油圧制御回路に備えられた電磁制御弁に対して、それら電磁制御弁の出力圧を制御するための油圧指令信号が出力される。また、前記電子制御装置３６に対して、ＭＧ１トルク指令及びＭＧ２トルク指令として、後述する第１インバータ３８及び第２インバータ４０を介してバッテリ４２から前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に対して供給される電気エネルギ等を制御するための指令信号が出力される。
【００３３】
また、図４に示すように、前記駆動装置１０には、前記第１電動機ＭＧ１用の第１インバータ３８、前記第２電動機ＭＧ２用の第２インバータ４０、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２への電気エネルギの供給及びそれらによって発生させられた電気エネルギの蓄積を行う蓄電装置であるバッテリ４２、及び前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に電力供給するための電源制御回路４４が備えられている。この電源制御回路４４は、第１インバータ３８及び第２インバータ４０のそれぞれに接続されており、バッテリ４２、電圧変換器４６、バッテリ側の平滑コンデンサ４８、インバータ側の平滑コンデンサ５０、及び放電抵抗５２を備えている。
【００３４】
上記バッテリ４２は、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のそれぞれと相互に電力授受可能とされたものであり、リチウムイオン組電池又はニッケル水素組電池等で例示される充放電可能な２次電池である。このバッテリ４２は、例えば、コンデンサ又はキャパシタ等であってもよい。
【００３５】
前記電圧変換器４６は、リアクトル５４と、２つのスイッチング素子５６、５８とを、備えており、駆動時には上記バッテリ４２側の電圧を昇圧して前記インバータ３８、４０側に供給する一方、回生時にはそれらインバータ３８、４０側の電圧を降圧して前記バッテリ４２側に供給する昇降圧回路である。この電圧変換器４６の正極母線及び負極母線は、それぞれ前記２つのインバータ３８、４０の正極母線及び負極母線に接続されている。
【００３６】
上記リアクトル５４は、その一方端が前記バッテリ４２側の正極母線に接続され、他方端が互いに直列に接続された上記２つのスイッチング素子５６、５８の間の接続点に接続されており、磁気エネルギを蓄積できる装置である。このリアクトル５４は、磁性体であるコアにコイルを巻回し、そのコイルに高周波信号を流すことでインダクタンスとして利用するもので、上記スイッチング素子５６、５８とともに昇降圧回路を構成することができる。
【００３７】
前記２つのスイッチング素子５６、５８は、互いに直列に接続されて、前記インバータ３８、４０の正極母線と負極母線との間に配置される大電力スイッチングトランジスタである。これら２つのスイッチング素子５６、５８の間の接続点は、上記のように前記リアクトル５４の他方端に接続されている。これらスイッチング素子５６、５８は、例えばゲート絶縁型バイポーラトランジスタである。図４においては、前記スイッチング素子５６、５８をｎチャネル型として示しているが、電圧の関係でそれらスイッチング素子５６、５８をｐチャネル型とすることもできる。また、前記２つのスイッチング素子５６、５８には、それぞれ並列にダイオードが接続されている。
【００３８】
前記２つのスイッチング素子５６、５８のうち、一方のスイッチング素子５６は、コレクタ端子が前記インバータ３８、４０の正極母線に接続され、エミッタ端子が他方のスイッチング素子５８のコレクタ端子に接続され、ゲート端子が制御端子として前記電子制御装置３６等からの制御信号線に接続される。他方のスイッチング素子５８は、上記のようにコレクタ端子が一方のスイッチング素子５６のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が前記バッテリ４２及びインバータ３８、４０に共通の負極母線に接続され、ゲート端子が制御端子として前記電子制御装置３６等からの制御信号線に接続される。
【００３９】
前記バッテリ側の平滑コンデンサ４８は、前記バッテリ４２と電圧変換器４６との間にそのバッテリ４２と並列に設けられており、前記電圧変換器４６の低電圧側すなわち前記バッテリ４２側の電圧変動を抑制する機能を備えている。また、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０は、前記インバータ３８、４０と電圧変換器４６との間に、それらインバータ３８、４０と並列に設けられており、前記電圧変換器４６の高電圧側すなわち前記インバータ３８、４０側の電圧変動（脈動）を抑制する機能を備えている。換言すれば、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０は、前記バッテリ４２からインバータ３８、４０への入力電圧すなわち前記電圧変換器４６からインバータ３８、４０への入力電圧を平滑化するためにそれらインバータ３８、４０のバッテリ４２側に接続されたコンデンサである。また、前記放電抵抗５２は、前記電源制御回路４４の作動が停止させられて、前記インバータ側の平滑コンデンサ５０に蓄積された電気エネルギを放電させるときに用いられる抵抗素子である。
【００４０】
図４のように構成された電源制御回路４４において、例えば前記電圧変換器４６が昇圧動作をする場合には、前記スイッチング素子５６はオフとされ、前記スイッチング素子５８はオンとオフとを交互に繰り返すスイッチング状態とされる。斯かるスイッチング状態では毎秒数十万回程度のサイクルでオンとオフとが繰り返される。このような状態において、前記スイッチング素子５８がオンである間は前記リアクトル５４の前記他方端は負極母線と接続状態となってそのリアクトル５４に電流が流れて、それによるエネルギが前記リアクトル５４に蓄積される。そして、前記スイッチング素子５８がオンからオフに切り換わった瞬間に前記リアクトル５４からその蓄積されたエネルギが放出されてそのリアクトル５４の前記他方端の電圧が上昇する。そうなると、前記リアクトル５４の他方端は前記スイッチング素子５６と並列のダイオードを介してインバータ側の平滑コンデンサ５０に接続されているので、上記他方端の電圧がその平滑コンデンサ５０の端子電圧Ｖcon（以下、「平滑コンデンサ電圧Ｖcon」という）よりも高くなれば、前記平滑コンデンサ５０が充電され平滑コンデンサ電圧Ｖconが上昇する。このようにして前記スイッチング素子５８のオンとオフとが交互に繰り返されることで、平滑コンデンサ電圧Ｖconすなわち２次側の電圧が上昇する。そして、図示しない制御回路により、その２次側の電圧が予め定められた２次側基準電圧以上になった場合には前記スイッチング素子５８がオフに切り替えられ、逆に、その２次側の電圧が上記２次側基準電圧を下回れば前記スイッチング素子５８が前記スイッチング状態とされる。
【００４１】
以上のように、本実施例の電源制御回路４４において、前記電圧変換器４６は昇圧動作をするが、この電圧変換器４６の昇圧動作は、２次側の負荷変動が急激であるとその負荷変動に追従できないことがある。例えば、前記第２電動機ＭＧ２における消費電力が急減した場合等において、前記インバータ３８、４０の消費電力が大幅に急減すれば、前記スイッチング素子５８がスイッチング状態からオフに切り替えられるのが遅れることにより一時的に上記２次側の電圧が上昇することがある。
【００４２】
図５は、前記電子制御装置３２、３４、３６等に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。好適には、この図５に示す変速制御手段６０、第１電力変化量算出手段６２、第２電力変化量算出手段６４、電力変化量比較手段６６、及び充放電判定手段６８は、前記電子制御装置３２に機能的に備えられるものであり、第１電動機制御手段７０及び第２電動機制御手段７４は、前記電子制御装置３６に機能的に備えられるものであるが、これらの制御機能は、前記電子制御装置３２、３４、３６の何れに備えられたものであってもよく、更にはそれら前記電子制御装置３２、３４、３６とは別の制御装置に備えられたものであってもよい。
【００４３】
図５に示す変速制御手段６０は、電気的無段変速部としての前記差動部１６及び機械式有段変速機としての前記自動変速部２０による変速を制御する。すなわち、予め定められた関係から車両の走行状態例えば車速Ｖ及びアクセル操作量ＡCC等に応じて、後述する第１電動機制御手段７０及び第２電動機制御手段７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御することにより電気的無段変速部としての前記差動部１６の変速比を無段階に変化させる無段変速制御を行う。また、予め定められた関係（変速マップ）から車両の走行状態例えば車速Ｖ及びアクセル操作量ＡCC等に応じて前記自動変速部２０において成立させられるべき変速段を判定し、判定された変速段が成立させられるように図示しない油圧制御回路を介して前記自動変速部２０におけるクラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放を制御する。
【００４４】
第１電動機制御手段７０は、基本的には、前記第１インバータ３８を介して前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御する。すなわち、前記電子制御装置３２から供給されるＭＧ１トルク指令に基づいて、前記バッテリ４２から前記第１電動機ＭＧ１へ供給される電気エネルギを制御することにより、その第１電動機ＭＧ１の駆動（出力トルク）を制御する。また、第２電動機制御手段７２は、基本的には、前記第２インバータ４０を介して前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。すなわち、前記電子制御装置３２から供給されるＭＧ２トルク指令に基づいて、前記バッテリ４２から前記第２電動機ＭＧ２へ供給される電気エネルギを制御することにより、その第２電動機ＭＧ２の駆動（出力トルク）を制御する。
【００４５】
前記電子制御装置３２は、前記変速制御手段６０による前記自動変速部２０の変速動作中（特に、高速側変速段から低速側変速段へのダウンシフト中）に、その自動変速部２０に入力される入力トルクすなわち前記伝達部材１８のトルクを変速開始前に対して一時的に低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御は、変速ショック軽減等の目的で行われるものであり、例えば、アクセル開度ＡCCや変速前後の変速段等に応じて上記トルクダウン制御を行うか否かを判定するものであってもよい。また、好適には、前記変速制御手段６０による前記自動変速部２０の変速に係るイナーシャ相開始時（同期回転付近）を前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2等に基づいて検出し、そのイナーシャ相開始時から前記伝達部材１８のトルクを低下させるトルクダウン制御を行う。このトルクダウン制御におけるトルクの低下量（トルクダウン量）は、予め定められた一定値（定数）であってもよいし、予め定められた関係から前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2、その第２電動機ＭＧ２のトルク、及び変速前後の変速段等に基づいて算出されるものであってもよい。
【００４６】
第１電力変化量算出手段６２は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御を前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御することにより行う場合、すなわちその第１電動機ＭＧ１により上記トルクダウン制御を行う場合における電力変化量（パワー変化量）を算出する。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により上記トルクダウン量をまかなう場合における、前記電源制御回路４４等における電力変化量ＰDWMG1を算出する。
【００４７】
第２電力変化量算出手段６４は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御を前記第２電動機ＭＧ２の駆動を制御することにより行う場合、すなわちその第２電動機ＭＧ２により前記トルクダウン制御を行う場合における電力変化量（パワー変化量）を算出する。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう場合における、前記電源制御回路４４等における電力変化量ＰDWMG2を算出する。
【００４８】
電力変化量比較手段６６は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御により前記トルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較する。すなわち、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1と、上記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2とを比較し、何れか電力変化量が少ない方を判定する。
【００４９】
充放電判定手段６８は、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となるか或いは充電側となるかを判定する。すなわち、前記自動変速部２０のダウンシフト時における同期回転時において、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が予め定められた閾値（例えば、０［ｒｐｍ］）以上であると判定される場合には、その第１電動機ＭＧ１が放電側となることを判定する一方、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が上記閾値未満であると判定される場合には、その第１電動機ＭＧ１が充電側となることを判定する。
【００５０】
前記電子制御装置３２は、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、前記電力変化量比較手段６６による比較結果に基づき、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1よりも前記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2の方が大きいと判定される場合には、前記第１電動機制御手段７０により前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう。また、前記第１電力変化量算出手段６２により算出される電力変化量ＰDWMG1よりも前記第２電力変化量算出手段６４により算出される電力変化量ＰDWMG2の方が小さいと判定される場合には、前記第２電動機制御手段７２により前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第２電動機ＭＧ２の駆動変化により前記トルクダウン量をまかなう。
【００５１】
また、前記電子制御装置３２は、好適には、前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるイナーシャ相開始時のトルクダウン制御において、車速Ｖが予め定められた規定車速未満の低車速である場合には、前記第２電動機制御手段７２により前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第２電動機ＭＧ２の駆動変化により前記トルクダウン量をまかなう。また、車速Ｖが上記規定車速以上の高車速であり且つ前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が０付近（速度０との差が既定値未満）である場合には、前記第１電動機制御手段７０により前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う。すなわち、その第１電動機ＭＧ１の駆動変化（出力トルクの変化）により前記トルクダウン量をまかなう。
【００５２】
また、前記電子制御装置３２は、好適には、車速Ｖが上記規定車速未満の低車速であって前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が放電側となるように前記第２電動機制御手段７２によりその第２電動機ＭＧ２を制御する。また、前記第１電動機ＭＧ１の作動を制御することで前記トルクダウン制御を行う場合には、前記充放電判定手段６８による判定結果に基づいて前記第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。すなわち、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となる（回転速度ＮMG1が閾値以上となる）ことが判定される場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御する。また、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となる（回転速度ＮMG1が閾値未満となる）ことが判定される場合には、トルクダウン開始までの間に電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御する。
【００５３】
図６は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０の第２速から第１速へのダウンシフト時であって、車速Ｖが比較的低車速（車速Ｖが規定車速未満）である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートであり、従来の制御に対応する値を実線で、本実施例の制御に対応する値を破線でそれぞれ示している。また、電力収支に係る放電制限値及び充電制限値を一点鎖線で示している。この図６に示すように、車速Ｖが比較的低い低車速走行時には、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2が比較的低い一方、アクセルペダルがゆっくりと踏み込まれること等により前記エンジン２４の回転速度ＮEは比較的高い速度となっているため、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2に比べて高い速度となっている。従って、変速同期回転付近に前記トルクダウン制御を実行する場合、前記第２電動機ＭＧ２のトルクを変化させることでトルクダウン量をまかなう方が電力変化量を小さく抑えることができるため、斯かる場合には前記第２電動機ＭＧ２の駆動制御により前記トルクダウン制御を実行する。ここで、図６に実線で示す従来の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、前記第２電動機ＭＧ２のトルクダウンによって電力収支が充電制限値すなわち充電側の限界（例えば、−３０［ｋＷ］程度）に達しており、不足分を前記第１電動機ＭＧ１のトルクダウンにより補っている。斯かる従来の制御においては、電力変化量が増加してしまうことに加え、所望のトルクダウンを実現するのに時間を要する。一方、図６に破線で示す本実施例の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、ダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となることを見越して前記第２電動機ＭＧ２を放電側に制御しているため、その第２電動機ＭＧ２のみでトルクダウン量をまかなうことができ、速やかなトルクダウンを実現すると共に電力変化を所望の範囲に収めることが可能となる。なお、イナーシャ相中であれば前記自動変速部２０が疑似ニュートラル状態とされているため、前記第２電動機ＭＧ２のトルクを変化させても変速ショックへの影響はほとんど無視できる。
【００５４】
図７は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０の第２速から第１速へのダウンシフト時であって、車速Ｖが比較的高車速（車速Ｖが規定車速以上）である場合における各種値の変化を説明するタイムチャートであり、従来の制御に対応する値を実線で、本実施例の制御に対応する値を破線でそれぞれ示している。また、電力収支に係る放電制限値及び充電制限値を一点鎖線で示している。この図７に示すように、車速Ｖが比較的高い高車速走行時には、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2が比較的高く、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮMG2に比べて低い速度となっている。従って、変速同期回転付近に前記トルクダウン制御を実行する場合、前記第１電動機ＭＧ１のトルクを変化させることでトルクダウン量をまかなう方が電力変化量を小さく抑えることができるため、斯かる場合には前記第１電動機ＭＧ１の駆動制御により前記トルクダウン制御を実行する。ここで、図７に実線で示す従来の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、前記第１電動機ＭＧ１のトルクダウンによって電力収支が放電制限値すなわち放電側の限界（例えば、＋３０［ｋＷ］程度）に達しており、不足分を前記第２電動機ＭＧ２のトルクダウンにより補っている。斯かる従来の制御においては、電力変化量が増加してしまうことに加え、所望のトルクダウンを実現するのに時間を要する。一方、図７に破線で示す本実施例の制御においては、細い破線で囲繞して示すように、ダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となることを見越して前記第２電動機ＭＧ２を充電側に制御しているため、前記第１電動機ＭＧ１のみでトルクダウン量をまかなうことができ、速やかなトルクダウンを実現すると共に電力変化を所望の範囲に収めることが可能となる。
【００５５】
図８は、前記電子制御装置３２による前記自動変速部２０のダウンシフト時におけるトルクダウン制御の要部について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００５６】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記自動変速部２０のダウン変速中であるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2が算出される。次に、Ｓ３において、Ｓ２にて算出された、前記第１電動機ＭＧ１によりトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG1が、前記第２電動機ＭＧ２によりトルクダウン制御を行う場合の電力変化量ＰDWMG2よりも大きいか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４以下の処理が実行される。
【００５７】
Ｓ４においては、前記自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中であるか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ４の判断が肯定される場合には、Ｓ５において、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御される。次に、Ｓ６において、前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が開始されるか否かが判断される。このＳ６の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ６の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクを制御することにより前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５８】
Ｓ８においては、前記自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中であるか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ８の判断が肯定される場合には、Ｓ９において、前記自動変速部２０の変速における同期時の前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮMG1が０［ｒｐｍ］より大きいか否かが判断される。このＳ９の判断が肯定される場合には、Ｓ１０において、電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御された後、Ｓ１１以下の処理が実行されるが、Ｓ９の判断が否定される場合には、Ｓ１３において、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２の駆動が制御された後、Ｓ１１において、前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が開始されるか否かが判断される。このＳ１１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ１２において、前記第１電動機ＭＧ１の出力トルクを制御することにより前記自動変速部２０の変速における同期回転付近のトルクダウン制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５９】
以上の制御において、Ｓ１が前記変速制御手段６０の動作に、Ｓ２が前記第１電力変化量算出手段６２及び第２電力変化量算出手段６４の動作に、Ｓ３が前記電力変化量比較手段６６の動作に、Ｓ９が前記充放電判定手段６８の動作に、Ｓ１２が前記第１電動機制御手段７０の動作に、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１０、及びＳ１３が前記第２電動機制御手段７２の動作に、それぞれ対応する。
【００６０】
このように、本実施例によれば、前記自動変速部２０のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの制御によりそのトルクダウン制御を行った場合の電力変化量ＰDWMG1、ＰDWMG2を比較し、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであることから、必要なトルクダウン量を実現するまでの時間を短縮することができ、所望されるタイミングでトルクダウン制御を行うことができるため、前記平滑コンデンサ４８、５０の容量が比較的小さい場合であっても耐久性に影響を与えるおそれが少なく、ダウンシフト時の変速ショックを好適に抑制することができる。すなわち、ダウンシフト時における変速ショックの発生を抑制しつつ平滑コンデンサの小型化を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【００６１】
また、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御するが、前記自動変速部２０のダウンシフトにより前記第１電動機ＭＧ１が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機ＭＧ２を制御するものであるため、トルクダウン制御時に充放電収支の制約を受けることが少なくなり、適切な電動機によるトルクダウンを実現することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６３】
２０：自動変速部（自動変速機）、２４：エンジン、２６：動力分配装置（差動機構）、ＣＡ０：キャリア（第２回転要素）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、Ｒ０：リングギヤ（第３回転要素）、Ｓ０：サンギヤ（第１回転要素）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機と、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機とを、備えたハイブリッド車両であって、
前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御により該トルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであ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】
前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機を制御するが、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機を制御するものである請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機と、前記差動機構から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた自動変速機とを、備えたハイブリッド車両であって、
前記自動変速機のダウンシフト時における同期回転付近のトルクダウン制御において、前記第１電動機及び第２電動機それぞれの制御により該トルクダウン制御を行った場合の電力変化量を比較し、前記第１電動機及び第２電動機のうち電力変化量が少ない方を制御することで前記トルクダウン制御を行うものであ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】
前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が放電側となる場合には、電力収支が充電側となるように前記第２電動機を制御するが、前記自動変速機のダウンシフトにより前記第１電動機が充電側となる場合には、電力収支が放電側となるように前記第２電動機を制御するものである請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２４２８９（Ｐ２０１２−２２４２８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５５１６（Ｐ２０１１−９５５１６）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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