車両の駆動制御装置
【課題】回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが抑制される車両の駆動制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置による電動機出力特性切替制御において、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２電動機Ｍ２を動力源として備える車両において、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが、その第２電動機Ｍ２から駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【解決手段】電子制御装置による電動機出力特性切替制御において、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２電動機Ｍ２を動力源として備える車両において、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが、その第２電動機Ｍ２から駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置に係り、特に、回転電機の出力特性の切替制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置が知られている。たとえば、電気自動車、シリーズハイブリッド車両、パラレルハイブリッド車両などがそれである。そして、そのような車両では、たとえば高トルク且つ高速回転にしようとすると、回転電機が大型化するという欠点があった。このため、小型の回転電機を用い、種々の走行モードに応じて幅広い範囲の回転速度で作動させることが望まれる。このため、回転電機の捲線の結線を切り替えることで、その出力特性を切り替えるようにした電動車両が記載されている。たとえば、特許文献１および特許文献２に記載された電動車両がその一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２２５５８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように出力特性が切り替えられる回転電機を備えた車両では、出力特性の切替えによって回転電機の出力トルクが急激に変化し、車両のショックを発生させることがある。このため、特許文献１では、車両の加速走行中或いは減速走行中以外の場合に上記回転電機の出力特性を切り替えることが提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、車両の加速走行中或いは減速走行中以外の定常走行の場合に上記回転電機の出力特性が切り替えられるので、回転電機の出力トルクが急激に変化することにより未だ車両のショックが発生するという不都合があった。
【０００６】
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、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが抑制される車両の駆動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】
【０００７】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置であって、前記回転電機の出力特性の切替えを、該回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下の低下状態で実行することにある。
【０００８】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替える為に操作されるシフト操作体とを備え、そのシフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【０００９】
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明において、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１０】
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機の回生と力行との間の切替えに同期して、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１１】
また、第５発明の要旨とするところは、第１発明において、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクを増大させることにある。
【００１２】
また、第６発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、その回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量が該判断時よりも低下したときに前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１３】
また、第７発明の要旨とするところは、第６発明において、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、その自動変速部の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１４】
また、第８発明の要旨とするところは、第６発明において、前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、そのシフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明の車両の駆動制御装置によれば、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置において、前記回転電機の出力特性の切替えが、その回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、回転電機の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１６】
また、第２発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフト操作体とを備え、そのシフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、回転電機の出力トルクが零付近で回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１７】
また、第３発明の車両の駆動制御装置によれば、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、回転電機の出力トルクが発電機の回転が零となるメカニカルポイントに関連して零付近とされたときに回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力トルク変化が発生したとしててもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１８】
また、第４発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機の回生と力行との間の切替えに同期して、その回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、その回転電機の回生と力行との間でその出力トルクが零付近となる状態で回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１９】
また、第５発明の車両の駆動制御装置によれば、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクが増大させられるので、車両の走行中での回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２０】
また、第６発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、その回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量がその判断時よりも低下したときに前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、トルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２１】
また、第７発明の車両の駆動制御装置によれば、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速機を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、その自動変速機の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、変速途中の自動変速部はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２２】
また、第８発明の車両の駆動制御装置によれば、前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、そのシフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、変速レンジの切替え途中の自動変速部はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置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合せを説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図５】図１のインバータの構成と第２電動機とを説明する回路図である。
【図６】図５の第２電動機と切替スイッチとを詳しく説明する回路図である。
【図７】図５および図６に示す切替スイッチによって切り替えられる第２電動機の２種類の出力特性を実線および破線で示す図である。
【図８】図１の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９】図１の差動部において、第１電動機のメカニカルポイントを説明する図である。
【図１０】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施例における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１２】図１１の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】図１１の実施例における電子制御装置の制御作動を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構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中心線上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接的に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１から駆動輪３４（図８参照）への動力伝達経路で伝達部材１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構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、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の動力源として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(動力源)８と一対の駆動輪３４（図８参照）との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動装置（終減速機）３２（図８参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２６】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に連結されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、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Ｍ２とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１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、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動源として駆動力を出力するためのモータ機能を少なくとも備えている。
【００２７】
動力分配機構１６は、差動歯車装置として機能するたとえばシングルピニオン型の遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この遊星歯車装置２４は、差動サンギヤＳ０、差動遊星歯車Ｐ０、その差動遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動キャリヤＣＡ０、差動遊星歯車Ｐ０を介して差動サンギヤＳ０と噛み合う差動リングギヤＲ０を回転要素として備えている。なお、差動サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００２８】
この動力分配機構１６においては、差動キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結されて第１回転要素ＲＥ１を構成し、差動サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結されて第２回転要素ＲＥ２を構成し、差動リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されて第３回転要素ＲＥ３を構成している。このように構成された動力分配機構１６は、遊星歯車装置２４の３要素である差動サンギヤＳ０、差動キャリヤＣＡ０、差動リングギヤ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すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配されると共に、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な無段変速装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１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。
【００２９】
自動変速部２０は、エンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８を備え、有段式の自動変速部２０として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。
【００３０】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。さらに第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とは一方向クラッチＦ１を介して非回転部材であるケース１２に連結されてエンジン８と同方向の回転が許容され逆方向の回転が禁止されている。これにより、第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２は、逆回転不能な回転部材として機能する。
【００３１】
また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段（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変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ１８／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１の係合および一方向クラッチＦ１により第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により第２速ギヤ速段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により第３速ギヤ段が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により第４速ギヤ段が成立させられ、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により後進ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第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。また、第１速ギヤ段のエンジンブレーキの際には、第２ブレーキＢ２が係合させられる。
【００３２】
このように、自動変速部２０内の動力伝達経路は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２のうちの一対の係合状態の組合せにより、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態との間で切り替えられる。つまり、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段および後進ギヤ段の何れかが成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、何れのギヤ段も成立させられないことで例えばニュートラル「Ｎ」状態が成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３３】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第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る。たとえば、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により構成される。また、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２は、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または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などにより構成され得る。
【００３４】
以上のように構成された変速機構１０において、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部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。したがって、変速機構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、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１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変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００３５】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部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伝達部材回転速度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。したがって、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、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００３６】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構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２４、２６、２８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り、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、Ｘ３が差動部１１から自動変速部２０に入力される後述する第３回転要素ＲＥ３の回転速度を示している。
【００３７】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６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２回転要素ＲＥ２に対応する差動サンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１に対応する差動キャリヤＣＡ０、第３回転要素ＲＥ３に対応する差動リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２を、第７回転要素ＲＥ７に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２６、２８のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２遊星歯車装置２６、２８毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がギヤ比ρに対応する間隔に設定される。
【００３８】
図４は複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り替える切替装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００３９】
そのシフトレバー５２は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２を回転不能に固定する（すなわちロックする）ための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。また、この「Ｍ」ポジションにおいては、変速レンジを切り替えることにより減速度を設定することが可能であることから、このシフト操作装置５０は減速度操作装置として機能させられる。上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば電気制御により変速機構１０の動力伝達状態を切り替える所謂シフトバイワイヤシステムによって油圧制御回路７０内のマニアルバルブが電気的アクチュエータにより切り替えられる。
【００４０】
図１に戻って、電子制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなど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、エンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御、第２電動機Ｍ２の捲線切替制御すなわち特性切替制御などを実行する。
【００４１】
電子制御装置１００には、各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図４参照）のシフトポジションＰＳＨを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、車速センサ８０によって検出される出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル８２の操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８４によって検出される第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、第１電動機回転速度ＮＭ１という）を表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８６によって検出される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、第２電動機回転速度ＮＭ２という）を表す信号、蓄電装置(バッテリ)９０（図８参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４２】
電子制御装置１００は、運転者の要求出力を低燃費で実現するための走行モード、たとえば発進、軽負荷走行、定常走行、加速走行、減速、制動走行などのいずれかを決定し、その走行モードを実現するために、エンジンを制御するエンジン用電子制御装置５８へエンジン８の作動或いは出力を指令する信号を出力し、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号をインバータ８８へ出力する。エンジン用電子制御装置５８は、例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号を出力し、エンジン８の作動或いは出力を制御する。インバータ８８は、電子制御装置１００からの指令に従って電動機Ｍ１の発電電力を電動機Ｍ２に供給し、電動機Ｍ１或いは電動機Ｍ２を力行させるための電力をバッテリ９０から供給し或いはそれらからの発電電力をバッテリ９０に蓄電する。また、電子制御装置１００は、自動変速部２０の変速段を指令する変速指令信号を変速用電子制御装置９２へ出力する。変速用電子制御装置９２は、指令された変速段を達成するための自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する信号などを油圧制御回路７０に出力する。また、電子制御装置１００は、車輪ブレーキを用いて車両を減速させるための信号をブレーキ用電子制御装置９４へ出力する。ブレーキ用電子制御装置９４は、ブレーキペダル９６の操作量に応じた制動力を得るための制動信号を出力して車輪制動装置９８を作動させる他、制動時の車両挙動を安定化させるために車輪制動装置９８内のＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号を出力するとともに、上記電子制御装置１００からの指令にしたがってその指令に応じた制動力が得られるようにブレーキペダル９６の操作量に拘わらず車輪制動装置９８を作動させる。
【００４３】
図５は、上記インバータ８８の構成と、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２と、第２電動機Ｍ２の捲線切替を行う切替スイッチ１０２と、インバータ駆動制御回路１０４とを示している。インバータ８８は、第１電動機Ｍ１を制御するためのジェネレータ用ブリッジ回路８８ａと第２電動機Ｍ２を制御するためのモータ用ブリッジ回路８８ｂと、平滑コンデンサ８８ｃとを備えている。ジェネレータ用ブリッジ回路８８ａとモータ用ブリッジ回路８８ｂとは相互に同様に構成されているので、図５では、モータ用ブリッジ回路８８ｂが詳しく示されている。モータ用ブリッジ回路８８ｂは、バッテリ９０および平滑コンデンサ８８ｃの正極同士および負極同士をそれぞれ接続する正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬ間で、直列接続された一対のスイッチング素子ＳＥが３列並列接続されて構成され、それら一対のスイッチング素子ＳＥ間が、上記切替スイッチ１０２を介して、交流同期モータである第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞれ接続されている。なお、上記スイッチング素子ＳＥは、たとえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ( ＩＧＢＴ）、パワーＭＯＳＦＥＴなどから構成されており、保護ダイオードＤがそれぞれ並列に接続されている。電子制御装置１００は、上記スイッチング素子ＳＥのオンオフ作動タイミングを制御するインバータ駆動制御回路１０４を介して上記インバータ８８を制御し、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の駆動および回生を制御する。
【００４４】
図６に詳しく示すように、第２電動機Ｍ２はスター( Ｙ）結線されたＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、Ｗ相のコイルを備え、それらＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、Ｗ相のコイルは、直列接続された第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２からそれぞれ構成されている。このため、第２電動機Ｍ２には、それら第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２の両方にモータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを供給するための３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と、第１捲線Ｌ１にモータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを供給するための３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２とが設けられている。
【００４５】
切替スイッチ１０２は、電子制御装置１００からの切替指令信号ＳＳに従って、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを、第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１へ供給する状態と３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２へ供給する状態とのいずれかへ切り替えられる。切替スイッチ１０２が、図６に示すように、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１へ供給して第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２に流す状態とされると、図７の実線に示す高トルク特性が得られる。反対に、切替スイッチ１０２が、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２へ供給して第１捲線Ｌ１のみに流す状態とされると、図７の破線に示す高回転特性が得られる。
【００４６】
図８は、電子制御装置１００による制御機能の一部である電動機出力特性切替制御機能を説明する機能ブロック線図である。図８において、電動機出力特性切替制御部１１０は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２、電動機出力低下判定手段１１４、動力伝達容量低下判定手段１１６、電動機出力特性切替手段１１８を備えている。電動機出力特性切替要求判定手段１１２は、車両の停止中、又は第２電動機Ｍ２の駆動による車両の走行中、たとえばモータ走行、エンジンおよびモータ走行、減速或いは惰行走行中において、高回転特性と高トルク特性と切り替えるためにたとえば図７に示すように予め設定された切替回転数Ｎ０を第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が通過したか否かに基づいて、第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されているか否かを判定する。
【００４７】
電動機出力低下判定手段１１４は、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出された状態において、その第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態となったか否かを判定する。たとえば、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２の変動が車両ショックとして違和感のない大きさとなる零に近い値に予め設定されたトルク低下状態判定値よりも実際の第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が低下した状態となったか否かを判定する。また、たとえば、シフトレバー５２によってＤポジションとＲポジションとの間の切替操作が行われたか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。シフトレバー５２によってＤポジションとＲポジションとの間の切替操作が行われると、電子制御装置１００から第２電動機Ｍ２の出力トルクを０Ｎｍとする指令が出されるからである。また、電動機出力低下判定手段１１４は、第１電動機Ｍ１が図９に示すメカニカルポイント付近に至ったか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。図９は、図３のうちの差動部１１における回転要素の回転を説明する共線図において、第１電動機Ｍ１の回転が０ｒｐｍとなったときを示している。エンジン走行中の差動部１１において、エンジン８の出力を後段の自動変速部２０へ出力するに際しては、そのエンジン８から機械的に伝達される直達トルクに加えて、第１電動機Ｍ１から第２電動機Ｍ２へ至る電気パスを介しても動力が伝達されるので、この電気パスにおいて第１電動機Ｍ１の回転が零となって回生が無くなると、第２電動機Ｍ２の出力トルクも零状態となるので、第２電動機Ｍ２の出力低下状態が判定される。また、電動機出力低下判定手段１１４は、第２電動機Ｍ２が車両を駆動する力行状態と減速走行中の車両からの駆動力を受けて発電する回生状態との間の切替えが発生したか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。力行状態と回生状態との間の切替え時には第２電動機Ｍ２はその出力トルクＴＭ２の零状態を通過するので、そのタイミングを判定することで、第２電動機Ｍ２の出力低下状態が判定される。
【００４８】
動力伝達容量低下判定手段１１６は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求が出された状態において、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。シフトレバー５２によってＤポジションからＭポジションへの操作によりマニアルレンジへのレンジの変更操作は自動変速部２０における変速を伴うものであるため、自動変速部２０における動力伝達容量が低下する。このことから、動力伝達容量低下判定手段１１６は、たとえばマニアルレンジへのレンジの変更操作の有無に基づいて、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。また、自動変速部２０における自動変速は、解放側の摩擦係合装置の解放と係合輪の摩擦係合装置の係合とにより実行され、その解放と係合との間では自動変速部２０における動力伝達容量が低下することから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変動が駆動輪３４側へ伝達され難い状態となる。このことから、動力伝達容量低下判定手段１１６は、たとえば自動変速部２０における変速中であるか否かを変速制御手段１２０からの信号に基づいて判定し、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。変速制御手段１２０は、変速用電子制御装置９２内に備えられ、電子制御装置１００から指令された変速段を達成するための自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する信号などを油圧制御回路７０に出力する。
【００４９】
電動機出力特性切替手段１１８は、上記電動機出力低下判定手段１１４により第２電動機Ｍ２の出力が低下状態となったと判定されたとき、または、上記動力伝達容量低下判定手段１１６により第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったと判定されたとき、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。
【００５０】
図１０は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち第２電動機Ｍ２の出力特性の切替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施される。
【００５１】
先ず、電動機出力特性切替要求判定手段１１２に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、第２電動機Ｍ２の出力特性を高回転特性と高トルク特性とのいずれかへ切り替えるために、たとえば図７に示すように予め設定された切替回転数Ｎ０を第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が通過したか否かに基づいて、第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されているか否かが判定される。このＳ１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、肯定された場合は、電動機出力低下判定手段１１４に対応するＳ２において、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が零付近の所定の低下状態となったか否かが判定される。このＳ２の判断が肯定された場合は電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ４が実行されるが、Ｓ２の判断が肯定された場合は、動力伝達容量低下判定手段１１６に対応するＳ３において、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かが判定される。このＳ３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、肯定された場合はＳ４が実行される。電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ４では、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。
【００５２】
上述のように、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、駆動輪３４に動力伝達可能に連結された第２電動機Ｍ２を動力源として備える車両において、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５３】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２と駆動輪３４との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部２０と、その自動変速部２０を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフトレバー５２とを備え、そのシフトレバー５２の操作によって自動変速部２０が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が零付近で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５４】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、前記車両は、エンジン８と、そのエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１（発電機）と動力伝達部材１８とに分配する差動歯車装置として機能する遊星歯車装置２４とを備え、第２電動機Ｍ２はその第１電動機Ｍ１において回生された電力によって駆動輪３４を駆動するものであり、その第１電動機Ｍ１の回転が零となるメカニカルポイント付近において第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が第１電動機Ｍ１の回転が零となるメカニカルポイントに関連して零付近とされたときに第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５５】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２の回生と力行との間の切替わりに同期して、その第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、その第２電動機Ｍ２の回生と力行との間でその出力トルクが零付近となる状態で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５６】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替要求の発生を判断し、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路のトルク容量がその判断時よりも低下したときに第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、トルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５７】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部２０を、第２電動機Ｍ２と駆動輪３４との間の動力伝達経路に備え、その自動変速部２０の変速途中において第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、変速途中の自動変速部２０はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５８】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、自動変速部２０の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフトレバー５２が備えられ、そのシフトレバー５２の操作による変速レンジの切替え時に第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、変速レンジの切替え途中の自動変速部２０はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【実施例２】
【００５９】
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前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図１１は、本発明の他の実施例である電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御機能を説明する機能ブロック線図である。前述の実施例では、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出された状態において、第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態となったとき、或いは、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったときに、第２電動機Ｍ２の特性切替が実行されていたが、本実施例では、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出されると、積極的に第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態として第２電動機Ｍ２の特性切替を実行する点で、相違している。
【００６１】
図１１において、電動機出力特性切替制御部１３０は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２、電動機駆動中判定手段１３２、駆動トルク制御手段１３４、電動機出力トルク低下手段１３６、電動機回生中判定手段１３８、制動トルク制御手段１４０、電動機出力特性切替手段１１８を備えている。電動機出力特性切替要求判定手段１１２により第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されていると判定されると、電動機駆動中判定手段１３２は第２電動機Ｍ２の駆動中すなわち正トルク出力中であるか否かをたとえば第２電動機Ｍ２へ交流駆動電流Ｉが供給されているか否かに基づいて判定し、電動機回生中判定手段１３８は第２電動機Ｍ２の回生中であるか否かをたとえば第２電動機Ｍ２から回生電流が出力されているか否かに基づいて判定する。
【００６２】
電動機駆動中判定手段１３２により第２電動機Ｍ２の駆動中であると判定されると、駆動トルク制御手段１３４は、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられても車両の駆動力或いは車速が維持されるように、エンジン８からの直達トルクをその第２電動機Ｍ２の駆動トルクの低下分を補うようにして増量させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させる。このような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、電動機出力特性切替手段１１８は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。そして、電動機出力特性切替手段１１８による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４はエンジン８の直達トルクを電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の駆動トルクを零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させる。
【００６３】
電動機回生中判定手段１３８により第２電動機Ｍ２の回生中であると判定されると、制動トルク制御手段１４０は、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられても車両の減速度が維持されるように、車輪制動装置９８により車輪の制動トルクをその第２電動機Ｍ２の回生トルクの低下分を補うようにして増量させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の回生トルクを零に低下させる。このような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、電動機出力特性切替手段１１８は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。そして、電動機出力特性切替手段１１８による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記制動トルク制御手段１４０は車輪制動装置９８により車輪の制動トルクを零へ復帰させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の回生トルクを零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させる。
【００６４】
図１２は、本実施例の電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち第２電動機Ｍ２の出力特性の切替制御作動を説明するフローチャートであり、図１３はその制御作動のうち、第２電動機Ｍ２の駆動中であるときの切替制御作動を説明するタイムチャートである。図１２は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２によって第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されていると判定されると開始される。
【００６５】
図１２において、電動機駆動中判定手段１３２に対応するステップＳ１１では、第２電動機Ｍ２の駆動中であるか否かがたとえば第２電動機Ｍ２へ交流駆動電流Ｉが供給されているが否かに基づいて判定される。このＳ１１の判断が肯定される場合はＳ１３以下が実行されるが、否定される場合は電動機回生中判定手段１３８に対応するＳ１２において、第２電動機Ｍ２の回生中であるか否かがたとえば第２電動機Ｍ２から回生電流が出力されているか否かに基づいて判定される。このＳ１２の判断が否定される場合は、第２電動機Ｍ２が駆動でもなく回生でもない状態であるので、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ２２において、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２が切り替えられることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。
【００６６】
上記Ｓ１１において第２電動機Ｍ２の駆動中であると判断された場合には、Ｓ１３において充電禁止状態であるか否かがバッテリ９０の充電残量ＳＯＣが所定値を超えるか否かに基づいて判断される。このＳ１３の判断が否定される場合は上記Ｓ２２が実行されるが、肯定される場合は、駆動トルク制御手段１３４に対応するＳ１４において、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられても車両の駆動力或いは車速が維持されるように、エンジン８からの直達トルクがその第２電動機Ｍ２の駆動トルクの低下分を補うようにして増量させられる。同時に、電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１５では、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられる。図１３のｔ１時点乃至ｔ２時点はこの状態を示している。続いて、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ１６では、そのような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより第２電動機Ｍ２の捲線切替が実行されて、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。そして、図１３のｔ３時点に示すようにＳ１６による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４および電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１７において、エンジン８の直達トルクが電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させられると同時に、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させられる。図１３のｔ４時点はこの状態を示している。
【００６７】
上記Ｓ１２において第２電動機Ｍ２の回生中であると判断された場合には、制動トルク制御手段１４０に対応するＳ１８において、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられても回生走行中の車両の減速度が維持されるように、車輪制動装置９８による車輪の制動直達トルクがその第２電動機Ｍ２の回生トルクの低下分を補うようにして増量させられる。同時に、電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１９では、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられる。続いて、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ２０では、そのような第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられた状態で、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより第２電動機Ｍ２の捲線切替が実行されて、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。そして、Ｓ２０による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４および電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ２１において、エンジン８の直達トルクが電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させられると同時に、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させられる。
【００６８】
上述のように、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、前記車両は、エンジン８と、そのエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１（発電機）と駆動輪３４へ動力を伝達するための動力伝達部材１８とに分配する差動歯車装置として機能する遊星歯車装置２４とを備え、第２電動機Ｍ２はその第１電動機Ｍ１において回生された電力によって駆動輪３４を駆動するものであり、その車両の走行中に、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替要求の発生に応答して、その第２電動機Ｍ２の出力トルクを積極的に低下させた状態で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行し、その第２電動機Ｍ２の出力トルクを低下させた期間において車両の駆動力を維持するようにエンジン８からの直達トルクが増大させられるので、車両の走行中での第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００６９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７０】
例えば、前述の実施例では、変速機構１０の前段に設けられた差動部１１は、２つの電動機すなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を備えるハイブリッド車両であったが、１つの電動機を備えるハイブリッド車両であってもよいし、エンジン８および差動部１１に代えて１つの電動機を備える電気自動車であってもよい。
【００７１】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２は、交流同期モータであって、直列接続された第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２からそれぞれ構成されたＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、およびＷ相のコイルを備え、交流駆動電流Ｉが第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２へ供給される状態と第１捲線Ｌ１のみに供給される状態とが切替られることで出力特性が変更されていたが、Ｕ相のコイル、Ｖ相のコイル、およびＷ相のコイルがΔ( デルタ）結線とＹ( ワイ) 結線とに接続状態が切り替えられることで出力特性が変更されるものであってもよい。
【００７２】
なお、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】
【００７３】
８：エンジン（動力源）
１８：伝達部材
２０：自動変速部
２４：遊星歯車装置( 差動歯車装置)
３４：駆動輪
５２：シフトレバー（シフト操作体）
１０２：切替スイッチ
１００：電子制御装置（駆動制御装置）
Ｍ２：第２電動機（回転電機）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置に係り、特に、回転電機の出力特性の切替制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置が知られている。たとえば、電気自動車、シリーズハイブリッド車両、パラレルハイブリッド車両などがそれである。そして、そのような車両では、たとえば高トルク且つ高速回転にしようとすると、回転電機が大型化するという欠点があった。このため、小型の回転電機を用い、種々の走行モードに応じて幅広い範囲の回転速度で作動させることが望まれる。このため、回転電機の捲線の結線を切り替えることで、その出力特性を切り替えるようにした電動車両が記載されている。たとえば、特許文献１および特許文献２に記載された電動車両がその一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２２５５８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように出力特性が切り替えられる回転電機を備えた車両では、出力特性の切替えによって回転電機の出力トルクが急激に変化し、車両のショックを発生させることがある。このため、特許文献１では、車両の加速走行中或いは減速走行中以外の場合に上記回転電機の出力特性を切り替えることが提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、車両の加速走行中或いは減速走行中以外の定常走行の場合に上記回転電機の出力特性が切り替えられるので、回転電機の出力トルクが急激に変化することにより未だ車両のショックが発生するという不都合があった。
【０００６】
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、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが抑制される車両の駆動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】
【０００７】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置であって、前記回転電機の出力特性の切替えを、該回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下の低下状態で実行することにある。
【０００８】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替える為に操作されるシフト操作体とを備え、そのシフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【０００９】
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明において、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１０】
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機の回生と力行との間の切替えに同期して、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１１】
また、第５発明の要旨とするところは、第１発明において、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクを増大させることにある。
【００１２】
また、第６発明の要旨とするところは、第１発明において、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、その回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量が該判断時よりも低下したときに前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１３】
また、第７発明の要旨とするところは、第６発明において、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、その自動変速部の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【００１４】
また、第８発明の要旨とするところは、第６発明において、前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、そのシフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えを実行することにある。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明の車両の駆動制御装置によれば、駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置において、前記回転電機の出力特性の切替えが、その回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、回転電機の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１６】
また、第２発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフト操作体とを備え、そのシフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、回転電機の出力トルクが零付近で回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１７】
また、第３発明の車両の駆動制御装置によれば、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、回転電機の出力トルクが発電機の回転が零となるメカニカルポイントに関連して零付近とされたときに回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力トルク変化が発生したとしててもそのトルク変化自体が小さく、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１８】
また、第４発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機の回生と力行との間の切替えに同期して、その回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、その回転電機の回生と力行との間でその出力トルクが零付近となる状態で回転電機の出力特性の切替えが実行されるので、回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００１９】
また、第５発明の車両の駆動制御装置によれば、前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、その車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクが増大させられるので、車両の走行中での回転電機の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２０】
また、第６発明の車両の駆動制御装置によれば、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、その回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量がその判断時よりも低下したときに前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、トルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２１】
また、第７発明の車両の駆動制御装置によれば、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速機を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、その自動変速機の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、変速途中の自動変速部はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００２２】
また、第８発明の車両の駆動制御装置によれば、前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、そのシフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えが実行されることから、変速レンジの切替え途中の自動変速部はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、回転電機の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置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合せを説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図５】図１のインバータの構成と第２電動機とを説明する回路図である。
【図６】図５の第２電動機と切替スイッチとを詳しく説明する回路図である。
【図７】図５および図６に示す切替スイッチによって切り替えられる第２電動機の２種類の出力特性を実線および破線で示す図である。
【図８】図１の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９】図１の差動部において、第１電動機のメカニカルポイントを説明する図である。
【図１０】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施例における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１２】図１１の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】図１１の実施例における電子制御装置の制御作動を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構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中心線上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接的に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１から駆動輪３４（図８参照）への動力伝達経路で伝達部材１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構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、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の動力源として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(動力源)８と一対の駆動輪３４（図８参照）との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動装置（終減速機）３２（図８参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２６】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に連結されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、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Ｍ２とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１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、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動源として駆動力を出力するためのモータ機能を少なくとも備えている。
【００２７】
動力分配機構１６は、差動歯車装置として機能するたとえばシングルピニオン型の遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この遊星歯車装置２４は、差動サンギヤＳ０、差動遊星歯車Ｐ０、その差動遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動キャリヤＣＡ０、差動遊星歯車Ｐ０を介して差動サンギヤＳ０と噛み合う差動リングギヤＲ０を回転要素として備えている。なお、差動サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００２８】
この動力分配機構１６においては、差動キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結されて第１回転要素ＲＥ１を構成し、差動サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結されて第２回転要素ＲＥ２を構成し、差動リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されて第３回転要素ＲＥ３を構成している。このように構成された動力分配機構１６は、遊星歯車装置２４の３要素である差動サンギヤＳ０、差動キャリヤＣＡ０、差動リングギヤ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すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配されると共に、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な無段変速装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１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。
【００２９】
自動変速部２０は、エンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８を備え、有段式の自動変速部２０として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。
【００３０】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。さらに第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とは一方向クラッチＦ１を介して非回転部材であるケース１２に連結されてエンジン８と同方向の回転が許容され逆方向の回転が禁止されている。これにより、第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２は、逆回転不能な回転部材として機能する。
【００３１】
また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段（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変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ１８／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１の係合および一方向クラッチＦ１により第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により第２速ギヤ速段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により第３速ギヤ段が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により第４速ギヤ段が成立させられ、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により後進ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第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。また、第１速ギヤ段のエンジンブレーキの際には、第２ブレーキＢ２が係合させられる。
【００３２】
このように、自動変速部２０内の動力伝達経路は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２のうちの一対の係合状態の組合せにより、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態との間で切り替えられる。つまり、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段および後進ギヤ段の何れかが成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、何れのギヤ段も成立させられないことで例えばニュートラル「Ｎ」状態が成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３３】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第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る。たとえば、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により構成される。また、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２は、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または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などにより構成され得る。
【００３４】
以上のように構成された変速機構１０において、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部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。したがって、変速機構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、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１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変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００３５】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部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伝達部材回転速度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。したがって、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、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００３６】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構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２４、２６、２８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り、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、Ｘ３が差動部１１から自動変速部２０に入力される後述する第３回転要素ＲＥ３の回転速度を示している。
【００３７】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６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２回転要素ＲＥ２に対応する差動サンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１に対応する差動キャリヤＣＡ０、第３回転要素ＲＥ３に対応する差動リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２を、第７回転要素ＲＥ７に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２６、２８のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２遊星歯車装置２６、２８毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がギヤ比ρに対応する間隔に設定される。
【００３８】
図４は複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り替える切替装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００３９】
そのシフトレバー５２は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２を回転不能に固定する（すなわちロックする）ための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。また、この「Ｍ」ポジションにおいては、変速レンジを切り替えることにより減速度を設定することが可能であることから、このシフト操作装置５０は減速度操作装置として機能させられる。上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば電気制御により変速機構１０の動力伝達状態を切り替える所謂シフトバイワイヤシステムによって油圧制御回路７０内のマニアルバルブが電気的アクチュエータにより切り替えられる。
【００４０】
図１に戻って、電子制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなど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、エンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御、第２電動機Ｍ２の捲線切替制御すなわち特性切替制御などを実行する。
【００４１】
電子制御装置１００には、各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図４参照）のシフトポジションＰＳＨを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、車速センサ８０によって検出される出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル８２の操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８４によって検出される第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、第１電動機回転速度ＮＭ１という）を表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８６によって検出される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、第２電動機回転速度ＮＭ２という）を表す信号、蓄電装置(バッテリ)９０（図８参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４２】
電子制御装置１００は、運転者の要求出力を低燃費で実現するための走行モード、たとえば発進、軽負荷走行、定常走行、加速走行、減速、制動走行などのいずれかを決定し、その走行モードを実現するために、エンジンを制御するエンジン用電子制御装置５８へエンジン８の作動或いは出力を指令する信号を出力し、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号をインバータ８８へ出力する。エンジン用電子制御装置５８は、例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号を出力し、エンジン８の作動或いは出力を制御する。インバータ８８は、電子制御装置１００からの指令に従って電動機Ｍ１の発電電力を電動機Ｍ２に供給し、電動機Ｍ１或いは電動機Ｍ２を力行させるための電力をバッテリ９０から供給し或いはそれらからの発電電力をバッテリ９０に蓄電する。また、電子制御装置１００は、自動変速部２０の変速段を指令する変速指令信号を変速用電子制御装置９２へ出力する。変速用電子制御装置９２は、指令された変速段を達成するための自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する信号などを油圧制御回路７０に出力する。また、電子制御装置１００は、車輪ブレーキを用いて車両を減速させるための信号をブレーキ用電子制御装置９４へ出力する。ブレーキ用電子制御装置９４は、ブレーキペダル９６の操作量に応じた制動力を得るための制動信号を出力して車輪制動装置９８を作動させる他、制動時の車両挙動を安定化させるために車輪制動装置９８内のＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号を出力するとともに、上記電子制御装置１００からの指令にしたがってその指令に応じた制動力が得られるようにブレーキペダル９６の操作量に拘わらず車輪制動装置９８を作動させる。
【００４３】
図５は、上記インバータ８８の構成と、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２と、第２電動機Ｍ２の捲線切替を行う切替スイッチ１０２と、インバータ駆動制御回路１０４とを示している。インバータ８８は、第１電動機Ｍ１を制御するためのジェネレータ用ブリッジ回路８８ａと第２電動機Ｍ２を制御するためのモータ用ブリッジ回路８８ｂと、平滑コンデンサ８８ｃとを備えている。ジェネレータ用ブリッジ回路８８ａとモータ用ブリッジ回路８８ｂとは相互に同様に構成されているので、図５では、モータ用ブリッジ回路８８ｂが詳しく示されている。モータ用ブリッジ回路８８ｂは、バッテリ９０および平滑コンデンサ８８ｃの正極同士および負極同士をそれぞれ接続する正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬ間で、直列接続された一対のスイッチング素子ＳＥが３列並列接続されて構成され、それら一対のスイッチング素子ＳＥ間が、上記切替スイッチ１０２を介して、交流同期モータである第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞれ接続されている。なお、上記スイッチング素子ＳＥは、たとえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ( ＩＧＢＴ）、パワーＭＯＳＦＥＴなどから構成されており、保護ダイオードＤがそれぞれ並列に接続されている。電子制御装置１００は、上記スイッチング素子ＳＥのオンオフ作動タイミングを制御するインバータ駆動制御回路１０４を介して上記インバータ８８を制御し、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の駆動および回生を制御する。
【００４４】
図６に詳しく示すように、第２電動機Ｍ２はスター( Ｙ）結線されたＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、Ｗ相のコイルを備え、それらＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、Ｗ相のコイルは、直列接続された第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２からそれぞれ構成されている。このため、第２電動機Ｍ２には、それら第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２の両方にモータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを供給するための３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と、第１捲線Ｌ１にモータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを供給するための３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２とが設けられている。
【００４５】
切替スイッチ１０２は、電子制御装置１００からの切替指令信号ＳＳに従って、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを、第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１へ供給する状態と３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２へ供給する状態とのいずれかへ切り替えられる。切替スイッチ１０２が、図６に示すように、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１へ供給して第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２に流す状態とされると、図７の実線に示す高トルク特性が得られる。反対に、切替スイッチ１０２が、モータ用ブリッジ回路８８ｂからの交流駆動電流Ｉを第２電動機Ｍ２の３端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２へ供給して第１捲線Ｌ１のみに流す状態とされると、図７の破線に示す高回転特性が得られる。
【００４６】
図８は、電子制御装置１００による制御機能の一部である電動機出力特性切替制御機能を説明する機能ブロック線図である。図８において、電動機出力特性切替制御部１１０は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２、電動機出力低下判定手段１１４、動力伝達容量低下判定手段１１６、電動機出力特性切替手段１１８を備えている。電動機出力特性切替要求判定手段１１２は、車両の停止中、又は第２電動機Ｍ２の駆動による車両の走行中、たとえばモータ走行、エンジンおよびモータ走行、減速或いは惰行走行中において、高回転特性と高トルク特性と切り替えるためにたとえば図７に示すように予め設定された切替回転数Ｎ０を第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が通過したか否かに基づいて、第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されているか否かを判定する。
【００４７】
電動機出力低下判定手段１１４は、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出された状態において、その第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態となったか否かを判定する。たとえば、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２の変動が車両ショックとして違和感のない大きさとなる零に近い値に予め設定されたトルク低下状態判定値よりも実際の第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が低下した状態となったか否かを判定する。また、たとえば、シフトレバー５２によってＤポジションとＲポジションとの間の切替操作が行われたか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。シフトレバー５２によってＤポジションとＲポジションとの間の切替操作が行われると、電子制御装置１００から第２電動機Ｍ２の出力トルクを０Ｎｍとする指令が出されるからである。また、電動機出力低下判定手段１１４は、第１電動機Ｍ１が図９に示すメカニカルポイント付近に至ったか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。図９は、図３のうちの差動部１１における回転要素の回転を説明する共線図において、第１電動機Ｍ１の回転が０ｒｐｍとなったときを示している。エンジン走行中の差動部１１において、エンジン８の出力を後段の自動変速部２０へ出力するに際しては、そのエンジン８から機械的に伝達される直達トルクに加えて、第１電動機Ｍ１から第２電動機Ｍ２へ至る電気パスを介しても動力が伝達されるので、この電気パスにおいて第１電動機Ｍ１の回転が零となって回生が無くなると、第２電動機Ｍ２の出力トルクも零状態となるので、第２電動機Ｍ２の出力低下状態が判定される。また、電動機出力低下判定手段１１４は、第２電動機Ｍ２が車両を駆動する力行状態と減速走行中の車両からの駆動力を受けて発電する回生状態との間の切替えが発生したか否かに基づいて第２電動機Ｍ２の出力低下状態を判定する。力行状態と回生状態との間の切替え時には第２電動機Ｍ２はその出力トルクＴＭ２の零状態を通過するので、そのタイミングを判定することで、第２電動機Ｍ２の出力低下状態が判定される。
【００４８】
動力伝達容量低下判定手段１１６は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求が出された状態において、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。シフトレバー５２によってＤポジションからＭポジションへの操作によりマニアルレンジへのレンジの変更操作は自動変速部２０における変速を伴うものであるため、自動変速部２０における動力伝達容量が低下する。このことから、動力伝達容量低下判定手段１１６は、たとえばマニアルレンジへのレンジの変更操作の有無に基づいて、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。また、自動変速部２０における自動変速は、解放側の摩擦係合装置の解放と係合輪の摩擦係合装置の係合とにより実行され、その解放と係合との間では自動変速部２０における動力伝達容量が低下することから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変動が駆動輪３４側へ伝達され難い状態となる。このことから、動力伝達容量低下判定手段１１６は、たとえば自動変速部２０における変速中であるか否かを変速制御手段１２０からの信号に基づいて判定し、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かを判定する。変速制御手段１２０は、変速用電子制御装置９２内に備えられ、電子制御装置１００から指令された変速段を達成するための自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する信号などを油圧制御回路７０に出力する。
【００４９】
電動機出力特性切替手段１１８は、上記電動機出力低下判定手段１１４により第２電動機Ｍ２の出力が低下状態となったと判定されたとき、または、上記動力伝達容量低下判定手段１１６により第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったと判定されたとき、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。
【００５０】
図１０は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち第２電動機Ｍ２の出力特性の切替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施される。
【００５１】
先ず、電動機出力特性切替要求判定手段１１２に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、第２電動機Ｍ２の出力特性を高回転特性と高トルク特性とのいずれかへ切り替えるために、たとえば図７に示すように予め設定された切替回転数Ｎ０を第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が通過したか否かに基づいて、第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されているか否かが判定される。このＳ１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、肯定された場合は、電動機出力低下判定手段１１４に対応するＳ２において、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が零付近の所定の低下状態となったか否かが判定される。このＳ２の判断が肯定された場合は電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ４が実行されるが、Ｓ２の判断が肯定された場合は、動力伝達容量低下判定手段１１６に対応するＳ３において、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったか否かが判定される。このＳ３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、肯定された場合はＳ４が実行される。電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ４では、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。
【００５２】
上述のように、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、駆動輪３４に動力伝達可能に連結された第２電動機Ｍ２を動力源として備える車両において、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５３】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２と駆動輪３４との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部２０と、その自動変速部２０を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフトレバー５２とを備え、そのシフトレバー５２の操作によって自動変速部２０が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が零付近で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５４】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、前記車両は、エンジン８と、そのエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１（発電機）と動力伝達部材１８とに分配する差動歯車装置として機能する遊星歯車装置２４とを備え、第２電動機Ｍ２はその第１電動機Ｍ１において回生された電力によって駆動輪３４を駆動するものであり、その第１電動機Ｍ１の回転が零となるメカニカルポイント付近において第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２が第１電動機Ｍ１の回転が零となるメカニカルポイントに関連して零付近とされたときに第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力トルク変化が発生したとしてもそのトルク変化自体が小さく、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５５】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２の回生と力行との間の切替わりに同期して、その第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、その第２電動機Ｍ２の回生と力行との間でその出力トルクが零付近となる状態で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されるので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５６】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替要求の発生を判断し、その第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路のトルク容量がその判断時よりも低下したときに第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、トルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５７】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部２０を、第２電動機Ｍ２と駆動輪３４との間の動力伝達経路に備え、その自動変速部２０の変速途中において第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、変速途中の自動変速部２０はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００５８】
また、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、自動変速部２０の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフトレバー５２が備えられ、そのシフトレバー５２の操作による変速レンジの切替え時に第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行されることから、変速レンジの切替え途中の自動変速部２０はトルク伝達容量が低下してトルク変化が伝達され難いので、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが行われても、それに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【実施例２】
【００５９】
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前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図１１は、本発明の他の実施例である電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御機能を説明する機能ブロック線図である。前述の実施例では、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出された状態において、第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態となったとき、或いは、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４までの動力伝達経路の動力伝達容量がその出力特性切替要求の発生が判定されたときよりも低下状態となったときに、第２電動機Ｍ２の特性切替が実行されていたが、本実施例では、第２電動機Ｍ２の特性切替要求が出されると、積極的に第２電動機Ｍ２の出力が零付近の所定の低下状態として第２電動機Ｍ２の特性切替を実行する点で、相違している。
【００６１】
図１１において、電動機出力特性切替制御部１３０は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２、電動機駆動中判定手段１３２、駆動トルク制御手段１３４、電動機出力トルク低下手段１３６、電動機回生中判定手段１３８、制動トルク制御手段１４０、電動機出力特性切替手段１１８を備えている。電動機出力特性切替要求判定手段１１２により第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されていると判定されると、電動機駆動中判定手段１３２は第２電動機Ｍ２の駆動中すなわち正トルク出力中であるか否かをたとえば第２電動機Ｍ２へ交流駆動電流Ｉが供給されているか否かに基づいて判定し、電動機回生中判定手段１３８は第２電動機Ｍ２の回生中であるか否かをたとえば第２電動機Ｍ２から回生電流が出力されているか否かに基づいて判定する。
【００６２】
電動機駆動中判定手段１３２により第２電動機Ｍ２の駆動中であると判定されると、駆動トルク制御手段１３４は、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられても車両の駆動力或いは車速が維持されるように、エンジン８からの直達トルクをその第２電動機Ｍ２の駆動トルクの低下分を補うようにして増量させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させる。このような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、電動機出力特性切替手段１１８は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。そして、電動機出力特性切替手段１１８による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４はエンジン８の直達トルクを電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の駆動トルクを零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させる。
【００６３】
電動機回生中判定手段１３８により第２電動機Ｍ２の回生中であると判定されると、制動トルク制御手段１４０は、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられても車両の減速度が維持されるように、車輪制動装置９８により車輪の制動トルクをその第２電動機Ｍ２の回生トルクの低下分を補うようにして増量させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の回生トルクを零に低下させる。このような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、電動機出力特性切替手段１１８は、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行する。そして、電動機出力特性切替手段１１８による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記制動トルク制御手段１４０は車輪制動装置９８により車輪の制動トルクを零へ復帰させると同時に、電動機出力トルク低下手段１３６は第２電動機Ｍ２の回生トルクを零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させる。
【００６４】
図１２は、本実施例の電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち第２電動機Ｍ２の出力特性の切替制御作動を説明するフローチャートであり、図１３はその制御作動のうち、第２電動機Ｍ２の駆動中であるときの切替制御作動を説明するタイムチャートである。図１２は、電動機出力特性切替要求判定手段１１２によって第２電動機Ｍ２の特性として高回転特性と高トルク特性とのいずれか一方への出力特性切替要求が出されていると判定されると開始される。
【００６５】
図１２において、電動機駆動中判定手段１３２に対応するステップＳ１１では、第２電動機Ｍ２の駆動中であるか否かがたとえば第２電動機Ｍ２へ交流駆動電流Ｉが供給されているが否かに基づいて判定される。このＳ１１の判断が肯定される場合はＳ１３以下が実行されるが、否定される場合は電動機回生中判定手段１３８に対応するＳ１２において、第２電動機Ｍ２の回生中であるか否かがたとえば第２電動機Ｍ２から回生電流が出力されているか否かに基づいて判定される。このＳ１２の判断が否定される場合は、第２電動機Ｍ２が駆動でもなく回生でもない状態であるので、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ２２において、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２が切り替えられることにより、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。
【００６６】
上記Ｓ１１において第２電動機Ｍ２の駆動中であると判断された場合には、Ｓ１３において充電禁止状態であるか否かがバッテリ９０の充電残量ＳＯＣが所定値を超えるか否かに基づいて判断される。このＳ１３の判断が否定される場合は上記Ｓ２２が実行されるが、肯定される場合は、駆動トルク制御手段１３４に対応するＳ１４において、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられても車両の駆動力或いは車速が維持されるように、エンジン８からの直達トルクがその第２電動機Ｍ２の駆動トルクの低下分を補うようにして増量させられる。同時に、電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１５では、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられる。図１３のｔ１時点乃至ｔ２時点はこの状態を示している。続いて、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ１６では、そのような第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零に低下させられた状態で、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより第２電動機Ｍ２の捲線切替が実行されて、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。そして、図１３のｔ３時点に示すようにＳ１６による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４および電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１７において、エンジン８の直達トルクが電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させられると同時に、第２電動機Ｍ２の駆動トルクが零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させられる。図１３のｔ４時点はこの状態を示している。
【００６７】
上記Ｓ１２において第２電動機Ｍ２の回生中であると判断された場合には、制動トルク制御手段１４０に対応するＳ１８において、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられても回生走行中の車両の減速度が維持されるように、車輪制動装置９８による車輪の制動直達トルクがその第２電動機Ｍ２の回生トルクの低下分を補うようにして増量させられる。同時に、電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ１９では、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられる。続いて、電動機出力特性切替手段１１８に対応するＳ２０では、そのような第２電動機Ｍ２の回生トルクが零に低下させられた状態で、第２電動機Ｍ２の出力特性切替要求に従って切替スイッチ１０２を切り替えることにより第２電動機Ｍ２の捲線切替が実行されて、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが実行される。そして、Ｓ２０による第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えが完了すると、上記駆動トルク制御手段１３４および電動機出力トルク低下手段１３６に対応するＳ２１において、エンジン８の直達トルクが電動機出力特性切替制御開始前の元の値へ復帰させられると同時に、第２電動機Ｍ２の回生トルクが零から電動機出力特性切替制御開始前の元の値に復帰させられる。
【００６８】
上述のように、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、本実施例の電子制御装置１００による電動機出力特性切替制御によれば、前記車両は、エンジン８と、そのエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１（発電機）と駆動輪３４へ動力を伝達するための動力伝達部材１８とに分配する差動歯車装置として機能する遊星歯車装置２４とを備え、第２電動機Ｍ２はその第１電動機Ｍ１において回生された電力によって駆動輪３４を駆動するものであり、その車両の走行中に、第２電動機Ｍ２の出力特性の切替要求の発生に応答して、その第２電動機Ｍ２の出力トルクを積極的に低下させた状態で第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えを実行し、その第２電動機Ｍ２の出力トルクを低下させた期間において車両の駆動力を維持するようにエンジン８からの直達トルクが増大させられるので、車両の走行中での第２電動機Ｍ２の出力特性の切替えに関連する車両のショックが好適に抑制される。
【００６９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７０】
例えば、前述の実施例では、変速機構１０の前段に設けられた差動部１１は、２つの電動機すなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を備えるハイブリッド車両であったが、１つの電動機を備えるハイブリッド車両であってもよいし、エンジン８および差動部１１に代えて１つの電動機を備える電気自動車であってもよい。
【００７１】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２は、交流同期モータであって、直列接続された第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２からそれぞれ構成されたＵ相のコイル、Ｖ相のコイル、およびＷ相のコイルを備え、交流駆動電流Ｉが第１捲線Ｌ１および第２捲線Ｌ２へ供給される状態と第１捲線Ｌ１のみに供給される状態とが切替られることで出力特性が変更されていたが、Ｕ相のコイル、Ｖ相のコイル、およびＷ相のコイルがΔ( デルタ）結線とＹ( ワイ) 結線とに接続状態が切り替えられることで出力特性が変更されるものであってもよい。
【００７２】
なお、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】
【００７３】
８：エンジン（動力源）
１８：伝達部材
２０：自動変速部
２４：遊星歯車装置( 差動歯車装置)
３４：駆動輪
５２：シフトレバー（シフト操作体）
１０２：切替スイッチ
１００：電子制御装置（駆動制御装置）
Ｍ２：第２電動機（回転電機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置であって、
前記回転電機の出力特性の切替えを、該回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフト操作体とを備え、
該シフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、
該発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記回転電機の回生と力行との間の切替わりに同期して、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、
該車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクを増大させることを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、該回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量が該判断時よりも低下したときに該回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項７】
複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、
該自動変速部の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項６の車両の駆動制御装置。
【請求項８】
前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、
該シフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項７の車両の駆動制御装置。
【請求項１】
駆動輪に動力伝達可能に連結された回転電機を動力源として備える車両の駆動制御装置であって、
前記回転電機の出力特性の切替えを、該回転電機から前記駆動輪へ伝達されるトルクが所定値以下のトルク低下状態で実行することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部と、該自動変速部を前進走行状態および後進走行状態のいずれかへ切り替えるために操作されるシフト操作体とを備え、
該シフト操作体の操作によって前記自動変速部が前進走行状態および後進走行状態の一方から他方へ切り替えられるときに、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、
該発電機の回転が零となるメカニカルポイント付近において、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記回転電機の回生と力行との間の切替わりに同期して、前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記車両は、エンジンと、該エンジンの出力を発電機と前記駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達部材とに分配する差動歯車装置とを備え、前記回転電機は該発電機において回生された電力によって前記駆動輪を駆動するものであり、
該車両の走行中に、前記回転電機の出力特性の切替要求の発生に応答して、前記回転電機の出力トルクを低下させた状態で前記回転電機の出力特性の切替えを実行し、該回転電機の出力トルクを低下させた期間において前記車両の駆動力を維持するように前記エンジンからの直達トルクを増大させることを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記回転電機の出力特性の切替要求の発生を判断し、該回転電機から前記駆動輪までの動力伝達経路のトルク容量が該判断時よりも低下したときに該回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項１の車両の駆動制御装置。
【請求項７】
複数の摩擦係合装置のうちのいずれかの係合状態の組合せに応じて複数の変速段のうちのいずれか１が達成される自動変速部を、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に備え、
該自動変速部の変速途中において前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項６の車両の駆動制御装置。
【請求項８】
前記自動変速部の変速レンジを予め定められた複数の変速レンジから選択するために手動操作されるシフト操作体が備えられ、
該シフト操作体の操作による前記変速レンジの切替え時に前記回転電機の出力特性の切替えを実行することを特徴とする請求項７の車両の駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７０３０２（Ｐ２０１２−１７０３０２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１３３２（Ｐ２０１１−３１３３２）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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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