車両用ハイブリッド駆動装置
【課題】発進クラッチが遮断されたモータ駆動走行モードから充電制動走行モードへ移行した場合でも、効率良くバッテリーを充電できるとともに大きな制動力が得られるようにする。
【解決手段】発進クラッチ２６が遮断されたモータ駆動走行モードでの走行中にブレーキペダルが踏込み操作された場合に、前輪側要求制動力に対応する必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超える時には、その発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して上記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。これにより、２つのモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を有効に用いてバッテリー４６を効率よく充電できるとともに、大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【解決手段】発進クラッチ２６が遮断されたモータ駆動走行モードでの走行中にブレーキペダルが踏込み操作された場合に、前輪側要求制動力に対応する必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超える時には、その発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して上記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。これにより、２つのモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を有効に用いてバッテリー４６を効率よく充電できるとともに、大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ハイブリッド駆動装置に係り、特に、制動要求時に回転機を発電制御（回生制御ともいう）してバッテリーを充電するとともに所定の制動力を発生させる充電制動走行モードの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) エンジンと、(b) そのエンジンに機械的に連結された第１回転機と、(c) 前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、(d) その断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、を有する車両用ハイブリッド駆動装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、第１回転機および第２回転機として、何れも電動モータおよび発電機として用いることができるモータジェネレータが用いられているとともに、断続装置として摩擦係合式の発進クラッチが用いられている一方、(e) 前記第２回転機を発電制御しバッテリーを充電するとともに所定の制動力を発生させる充電制動走行モードを備えている。また、特許文献２には、制動要求に応じて前記第２回転機を発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる一方、その第２回転機の発電制御だけでは制動力が不足する場合に、前記第１回転機を発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させ、それでも制動力が不足する場合は車輪に設けられた機械式ブレーキ装置を作動させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５９７８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５１６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献２に記載の技術によれば、第１回転機および第２回転機を用いて効率良くバッテリーを充電できるとともに、それ等の発電制御で大きな制動力を発生させることができるが、特許文献１のように断続装置を有するハイブリッド車両において、その断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードから、制動要求に応じて前記充電制動走行モードへ移行した場合、断続装置が遮断されて第１回転機が動力伝達経路から切り離されているため、第２回転機の発電制御だけでは制動力が不足する場合でも、第１回転機を発電制御してバッテリーを充電したり制動力を発生させたりすることができず、エネルギー効率の点で必ずしも十分に満足できないという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、断続装置が遮断されたモータ駆動走行モードから充電制動走行モードへ移行した場合でも、効率良くバッテリーを充電できるとともに大きな制動力が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) エンジンと、(b) そのエンジンに機械的に連結された第１回転機と、(c) 前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、(d) その断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、を有する車両用ハイブリッド駆動装置において、(e) 前記断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に、その断続装置を接続し、前記第１回転機および前記第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる充電制動走行手段を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記制動要求に伴って前記断続装置を接続し、前記第１回転機を発電制御することによってその第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完することを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用ハイブリッド駆動装置において、前記充電制動走行手段は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、前記断続装置が遮断された状態でその第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行し、その必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、前記断続装置を接続してその第２回転機および前記第１回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行することを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、前記充電制動走行手段は、前記断続装置を接続するのに先立ってその断続装置の前後の回転速度が同期するように前記第１回転機を力行制御することを特徴とする。
上記同期とは、断続装置の前後の回転速度が、該断続装置を接続した後の回転速度と同じになるようにすることである。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させることを特徴とする。
【００１１】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記第１回転機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には前記断続装置と直列に変速機が設けられており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記変速機の変速比が小さいハイギヤ側で前記断続装置を接続した後、前記第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られるようにその変速機をローギヤ側へ変速することを特徴とする。
【００１２】
上記ハイギヤ側およびローギヤ側は相対的なもので、必ずしも変速範囲の中央値を基準とする大小関係ではなく、断続装置を接続した後に接続前よりも変速比を大きくすることを意味する。言い換えれば、第１回転機が比較的低回転の状態で断続装置を接続し、その接続後に第１回転機の回転速度を所定の回転速度まで増大させることを意味する。
【００１３】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置が完全に締結された後に前記第１回転機を発電制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような車両用ハイブリッド駆動装置においては、断続装置が遮断されたモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に断続装置を接続し、第１回転機および第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させるため、バッテリーを効率よく充電できるとともに大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【００１５】
第２発明では、制動要求に伴って断続装置を接続し、第１回転機を発電制御することによってその第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完するため、制動力不足を回避しつつ断続装置を接続する際にショックを生じないように接続制御を適切に行うことができる。
【００１６】
第３発明は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルクを超えた場合には、断続装置を接続して第１回転機および第２回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行するが、必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、断続装置が遮断された状態で第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行するため、その第１充電制動走行モードでは断続装置の接続制御や機械式ブレーキによる補完制御などが不要となり、優れたエネルギー効率を維持しつつ充電制動走行制御を簡略化できる。
【００１７】
第４発明では、断続装置を接続するのに先立ってその断続装置の前後の回転速度が同期するように第１回転機を力行制御するため、断続装置を接続する際の各部のイナーシャによるショックが防止されるとともに、その断続装置の接続に続いて第１回転機の発電制御を速やかに実行し、その発電制御による制動力が速やかに得られるようになる。
【００１８】
第５発明は、断続装置が摩擦係合装置を備えている場合で、その断続装置を接続する際には摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させるため、断続装置を接続する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックが抑制される。
【００１９】
第６発明は、断続装置と直列に変速機が設けられている場合で、その変速機の変速比が小さいハイギヤ側、すなわち第１回転機の回転速度が比較的低回転の状態で断続装置を接続するため、第１回転機の回転速度の変化幅（上昇幅）が小さく、断続装置を接続する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックを抑制しつつ断続装置を短時間で接続できる。そして、その後ローギヤ側へダウンシフトされることにより、第１回転機の発電制御で所望の制動力が得られるようになる。
【００２０】
第７発明は、断続装置が摩擦係合装置を備えている場合で、その摩擦係合装置が完全に締結された後に第１回転機を発電制御するため、その発電制御に起因して摩擦係合装置が滑りを生じる恐れが無く、例えば発電制御による制動力変化に起因するショックが抑制されるように、その発電制御を高い精度で適切に行うことができる。すなわち、摩擦係合装置が完全に締結される前に第１回転機の発電制御を行おうとすると、その摩擦係合装置が滑りを生じないように発電トルクを制御する必要があるため、制御が複雑になって制御性が悪くなり、発電制御による制動力変化でショックを生じる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例である車両用ハイブリッド駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用ハイブリッド駆動装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図３】エンジン駆動走行とモータ駆動走行とを切り換える駆動力源切換制御で用いられる駆動力源マップの一例を示す図である。
【図４】図１の車両用ハイブリッド駆動装置で可能な種々の走行モードを説明する図である。
【図５】図２の充電制動走行手段によって実行される信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図６】制動要求に伴って第２回転機を力行制御から発電制御に切り換えて充電制動走行へ移行する際に、第２回転機が最大発電トルクを超える場合を説明する図である。
【図７】断続装置として用いることができる前後進切換装置の一例を示す骨子図である。
【図８】本発明が好適に適用される他の車両用ハイブリッド駆動装置を説明する概略構成図である。
【図９】制動要求時に常に発進クラッチを締結し、第１回転機および第２回転機を共に発電制御する場合の実施例を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】
【００２２】
前記エンジンは、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関などで、回転機は、電気エネルギーで動力を発生する電動モータや、回転駆動されることにより発電する発電機、或いは電動モータおよび発電機の両方の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータである。第１回転機は、充電制動走行モードで発電機として用いられる可能性があるため、発電機またはモータジェネレータが用いられる。この第１回転機を、エンジンを始動する際のスタータモータとして使用したり走行用の駆動力源として使用したりする場合は、モータジェネレータが用いられる。第２回転機は、電動モータおよび発電機として用いられるもので、実質的にモータジェネレータが用いられる。第１回転機および第２回転機として何れもモータジェネレータが用いられる場合でも、例えばシリーズＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle ；ハイブリッド電気自動車）走行などで第１回転機を発電機として用いる機会が多い場合、その第１回転機の方が発電効率等の発電性能に優れたモータジェネレータを採用することが望ましいなど、それぞれの使用態様に応じて適切な性能を有するモータジェネレータが選択される。
【００２３】
車両用ハイブリッド駆動装置は、例えばエンジンにより前後輪の何れか一方が回転駆動されるように構成されるが、遊星歯車装置等の前後輪分配装置を介して前後輪の両方がエンジンによって回転駆動されるように構成することも可能である。第１回転機は、エンジンと同軸上に配設されてクランク軸等に一体的に連結されても良いが、減速或いは増速する変速歯車やプーリ、スプロケット等を介してエンジンのクランク軸等に連結することもできるなど、種々の態様が可能である。第２回転機は、例えば上記エンジンおよび第１回転機と駆動輪との間の動力伝達経路（断続装置よりも駆動輪側）に配設され、エンジンによって回転駆動される車輪と同じ車輪を回転駆動するように構成されるが、エンジンが前後輪の何れか一方を回転駆動する場合、前後輪の他方を回転駆動するように第２回転機を設けることも可能である。
【００２４】
断続装置は、単なるクラッチであっても良いが、クラッチやブレーキを有する前後進切換装置や、変速比が異なる複数の変速段を有するとともに動力伝達を遮断する遮断状態（ニュートラル）とすることができる遊星歯車式或いは平行軸式等の有段変速機などでも良い。クラッチやブレーキとしては、係合トルクを連続的に変化させることができる油圧式、電磁式等の摩擦係合装置が好適に用いられる。
【００２５】
断続装置が遮断された状態で第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードは、エンジンを停止しバッテリーからの電気エネルギーのみで第２回転機を力行制御して走行するＥＶ（Electric Vehicle；電気自動車）走行モードや、エンジンにより第１回転機を回転駆動するとともに、その第１回転機を発電制御して得られた電気エネルギーで第２回転機を力行制御して走行するシリーズＨＥＶ走行モードなどである。
【００２６】
上記モータ駆動走行モードから充電制動走行モードへ移行する際の制動要求は、例えば運転者のブレーキ操作であるが、所定の車速で自動的に走行するオートクルーズ走行時に下り坂などで所定車速を維持するための制動要求なども含む。油圧ブレーキ等の機械式ブレーキはブレーキ操作部材（ペダルなど）と切り離して配設されており、シミュレーション装置等によりブレーキ操作部材の操作力や操作ストロークを電気的に検出し、マップや演算式等により要求制動力を求めるとともに、その要求制動力に応じてマップや演算式等により必要発電トルクを算出し、その必要発電トルクで第１回転機や第２回転機を発電制御する。ブレーキ操作部材の操作力や操作ストロークから必要発電トルクを直接求めることもできる。
【００２７】
第３発明では、上記必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルク以下であれば、第２回転機の発電制御のみで充電制動走行を行い、必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、断続装置を接続するとともに第１回転機および第２回転機を共に発電制御して充電制動走行を行うが、第１発明の実施に際しては、必要発電トルクの大きさに拘らず常に断続装置を接続して第１回転機および第２回転機を共に発電制御する（第３発明の第２充電制動走行モード）ようにしても良い。その場合は、第１回転機および第２回転機の発電トルクの割合を適当に設定することができる。
【００２８】
要求制動力に応じて求められる必要発電トルクは、発電制御による制動力だけで要求制動力が全て得られるように定められても良いが、例えば第１回転機および第２回転機が何れも前後輪の何れか一方側に配置されている場合、前後輪の他方を機械式ブレーキで制動することにより、要求制動力を前後輪に適当に分配することもできる。すなわち、要求制動力を予め前後輪に所定の分配比で分配し、一方が第１回転機および第２回転機の発電制御によって得られ、他方が機械式ブレーキによって得られるようにしても良く、その場合は発電制御で得るべき制動力に対応する発電トルクが必要発電トルクになる。エンジンおよび第１回転機が前後輪の何れか一方を回転駆動するように配設され、第２回転機が前後輪の他方を回転駆動するように配設されている前後輪駆動車両の場合は、要求制動力の全てを発電制御で得られるようにするとともに、第１回転機および第２回転機の発電トルクの割合を適当に設定することにより、前後輪を所定の制動力配分で制動することができる。
【００２９】
制動要求に伴って断続装置を接続し、第１回転機を発電制御することによってその発電制御による制動力が得られるようになるまでには所定の遅れ時間（応答遅れ）を有するため、その間は車輪に設けられた油圧式等の機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完することが望ましい。第１回転機および第２回転機を何れも最大発電トルクにしても必要発電トルクに達しない場合にも、機械式ブレーキを併用すれば良い。機械式ブレーキは、前輪および後輪の制動力を独立に制御できることが望ましい。
【００３０】
第４発明では、断続装置を接続するのに先立って、その断続装置の前後の回転速度が同期するように第１回転機を力行制御し、第５発明では、摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させて断続装置を接続するようになっており、両者を併用して実施することもできるが、何れか一方を実施するだけでも接続時のショックが抑制される。
【００３１】
第６発明では、変速機の変速比が小さいハイギヤ側で断続装置を接続した後、変速機をローギヤ側へ変速して所定の制動力が得られるようになっており、例えば変速比が１より小さいオーバードライブ状態で断続装置を接続し、その後第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られる変速比までダウンシフトするように構成される。第１回転機の発電トルクおよびダウンシフト後の変速比は、例えば第１回転機の発電効率特性等に基づいて効率良く発電が行われるように、予め定められたデータマップ等により設定される。他の発明の実施に際しては、変速機を一定の変速比に維持したまま断続装置を接続するとともに第１回転機を発電制御するようにしても良いし、変速機が無くても良いなど、種々の態様が可能である。第６発明の変速機は、遊星歯車式等の有段の変速機であっても良いし、ベルト式等の無段変速機であっても良い。
【００３２】
第７発明では、摩擦係合装置が完全に締結された後に第１回転機を発電制御するが、他の発明の実施に際しては、摩擦係合装置の係合トルクを増大させつつ発電制御の発電トルクを徐々に増大させるようにしても良い。摩擦係合装置が完全に締結したか否かは、摩擦係合装置の係合力そのもので締結する場合は、前後の回転速度が一致（同期）したか否かによって判断することができるが、第１回転機により同期制御が行われる場合には、油圧等の係合力が最大値（ライン圧など）になったか否かによって判断することが望ましい。
【実施例１】
【００３３】
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。
図１は、本発明の一実施例である車両用ハイブリッド駆動装置１０の概略構成図で、エンジン１２と、エンジン１２のクランク軸１４に連結された第１モータジェネレータＭＧ１と、入力軸１８を介して第１モータジェネレータＭＧ１に連結された自動変速機２０と、自動変速機２０の出力軸２４と第１歯車２５との間に設けられて動力伝達を接続遮断する発進クラッチ２６と、第１歯車２５と噛み合う第２歯車２８が設けられたカウンタシャフト３０と、カウンタシャフト３０に連結された第２モータジェネレータＭＧ２と、カウンタシャフト３０に設けられた第３歯車３２と、その第３歯車３２と噛み合う第４歯車３４が設けられた差動歯車装置３６と、差動歯車装置３６に左右の車軸３８Ｌ、３８Ｒを介して連結された左右の前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒとを備えている。エンジン１２は、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関にて構成されており、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２は何れも電動モータおよび発電機として用いることができる。第１モータジェネレータＭＧ１は第１回転機に相当し、第２モータジェネレータＭＧ２は第２回転機に相当する。
【００３４】
自動変速機２０は、本実施例ではベルト式無段変速機が用いられており、入力側プーリおよび出力側プーリを備えている。入力側プーリは、前記エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と同心に配設されており、出力側プーリは、前記発進クラッチ２６および第１歯車２５と同心に配設されている。発進クラッチ２６は油圧式の摩擦係合装置で、出力軸２４と第１歯車２５との間の動力伝達を接続遮断する断続装置として機能する。
【００３５】
以上のように構成された車両用ハイブリッド駆動装置１０は、駆動力源を切り換えるハイブリッド制御や自動変速機２０の変速制御を行うために、図２に示す制御系統を備えている。電子制御装置５０はマイクロコンピュータを備えて構成されており、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もので、アクセル操作量センサ５２、エンジン回転速度センサ５４、ＭＧ１回転速度センサ５６、ＭＧ２回転速度センサ５８、車速センサ６０、ＳＯＣセンサ６２、およびブレーキ操作センサ６４からそれぞれアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量θacc 、エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＮＭＧ２、車速Ｖ、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の電源であるバッテリー４６のＳＯＣ（蓄電残量）、ブレーキ操作部材であるブレーキペダルの踏込み操作力ＳＢＲを表す各信号が供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報がセンサ等から供給されるようになっている。ＳＯＣは、例えばバッテリー４６の充電量および放電量を逐次計算することによって求められる。また、ブレーキ操作センサ６４は、ブレーキペダルに接続されたシミュレーション装置によって踏込み操作力ＳＢＲを検出するもので、本実施例では車輪に配設された油圧式等の機械式ブレーキ６６等を踏込み操作力ＳＢＲに応じて電気的に制御する。機械式ブレーキ６６は、前後輪の制動力を独立に制御できるものである。
【００３６】
電子制御装置５０は、基本的にハイブリッド制御手段７０および変速制御手段８０を機能的に備えており、前記エンジン１２や第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、発進クラッチ２６、変速機２０、機械式ブレーキ６６等を制御する。第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、インバータ４４を介して制御されるようになっている。ハイブリッド制御手段７０は、図４に示すように複数種類の走行モードを切り換えて走行するもので、エンジン駆動走行手段７２、モータ駆動走行手段７４、充電制動走行手段７６、および走行モード切換手段７８を備えている。図４の走行モードは一例で、必要に応じて他の走行モードを設定することもできる。
【００３７】
エンジン駆動走行手段７２は、エンジン１２を駆動力源として用いて前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒを回転駆動して前進走行するエンジン駆動走行に関するもので、エンジン走行モード、パラレルＨＥＶ走行モード、シリーズパラレルＨＥＶ走行モード、および充電走行モードの４種類の走行モードを備えている。何れの走行モードでも発進クラッチ２６は締結されている。エンジン走行モードはエンジン１２を作動させて走行するものであり、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は何れもトルクが０でフリー回転させられる。パラレルＨＥＶ走行モードは、エンジン１２を作動させるとともに第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行するもので、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクは０でフリー回転させられる。但し、第２モータジェネレータＭＧ２の代わりに第１モータジェネレータＭＧ１を力行制御しても良いし、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を共に力行制御するようにしても良い。シリーズパラレルＨＥＶ走行モードは、エンジン１２を作動させるとともに第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行する一方、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御して、得られた電気エネルギーを第２モータジェネレータＭＧ２に供給する。パラレルＨＥＶ走行モードおよびシリーズパラレルＨＥＶ走行モードでは、エンジン走行モードに比較して大きな駆動力を速やかに発生させることができ、アクセル操作量θacc が急増した加速要求時や高速走行時等に実施されるとともに、バッテリー４６のＳＯＣが比較的多い場合にパラレルＨＥＶ走行モードとし、ＳＯＣが比較的少ない場合はシリーズパラレルＨＥＶ走行モードとする。また、充電走行モードでは、エンジン１２を作動させて駆動走行するとともに、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御してバッテリー４６を充電するとともに、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクを０としてフリー回転させる。上記力行制御は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を電動モータとして用いることを意味し、発電制御は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を発電機として用いることを意味する。
【００３８】
モータ駆動走行手段７４は、第２モータジェネレータＭＧ２のみを駆動力源として用いて前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒを回転駆動して走行するモータ駆動走行に関するもので、前進走行および後進走行が可能であり、それぞれＥＶ走行モード、シリーズＨＥＶ走行モードの２種類の走行モードを備えている。何れの走行モードでも発進クラッチ２６は解放されており、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２を停止するとともに第１モータジェネレータＭＧ１のトルクを０とし、第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行する。シリーズＨＥＶ走行モードでは、そのＥＶ走行時にエンジン１２を作動させて第１モータジェネレータＭＧ１を回転駆動するとともに、その第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御し、得られた電気エネルギーを第２モータジェネレータＭＧ２に供給する。第２モータジェネレータＭＧ２の回転方向を逆転させることにより、前進走行および後進走行を行うことができる。前進走行および後進走行共に、バッテリー４６のＳＯＣが所定値以下になったらＥＶ走行モードからシリーズＨＥＶ走行モードに切り換えられ、ＳＯＣの所定値は、第１モータジェネレータＭＧ１によりエンジン１２をクランキングして始動することが可能なＳＯＣの範囲内で、例えばその下限値が設定される。
【００３９】
充電制動走行手段７６は、車両の走行中に制動要求があった場合の走行制御に関するもので、第１充電制動走行モードおよび第２充電制動走行モードを備えている。第１充電制動走行モードは、発進クラッチ２６を解放した状態で、エンジン１２を停止するとともに第１モータジェネレータＭＧ１のトルクを０とし、第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御することにより、バッテリー４６を充電するとともに所定の制動力を発生させる。第２充電制動走行モードは、発進クラッチ２６を締結するとともにエンジン１２を停止した状態で、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御することにより、バッテリー４６を充電するとともに所定の制動力を発生させる。第１充電制動走行モードは、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下の場合に実行され、第２充電制動走行モードは、必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超えた場合に実行される。すなわち、発進クラッチ２６が解放されているＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードで、例えば図６に示すＡ点で第２モータジェネレータＭＧ２が力行制御されている時に、ブレーキペダルが踏込み操作されてＢ点で示す必要発電トルクＴyoukyuが要求された場合、第２モータジェネレータＭＧ２による発電制御だけではＴhusoku分だけ不足するため、その場合は発進クラッチ２６を締結して第２充電制動走行モードとし、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するのである。要求制動力は、前記ブレーキ操作センサ６４によって検出される踏込み操作力ＳＢＲに基づいて、予め定められたマップや演算式に従って求められ、その要求制動力のうち予め定められた前後輪分配比に従って分配された前輪側制動力を全て第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクが必要発電トルクＴyoukyuとして求められる。なお、後輪側制動力は、前記機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００４０】
走行モード切換手段７８は、例えば図３に示す駆動力源マップに従ってエンジン駆動走行手段７２によるエンジン駆動走行とモータ駆動走行手段７４によるモータ駆動走行とを切り換えるとともに、ブレーキペダルが踏込み操作されて制動要求があった場合、すなわち所定値以上の踏込み操作力ＳＢＲを表す信号が供給された場合は充電制動走行手段７６による充電制動走行に切り換える。図３の要求出力トルクＴＯＵＴは、前記アクセル操作量θacc 等に基づいて求められ、駆動力源マップは、実線Ａよりも低車速側、低要求出力トルク側がモータ走行領域とされ、モータ駆動走行手段７４によって所定の走行モードが実行される。また、実線Ａよりも高車速側、高要求出力トルク側がエンジン走行領域とされ、エンジン駆動走行手段７２によって所定の走行モードが実行される。
【００４１】
変速制御手段８０は、エンジン１２を駆動力源として用いて走行するエンジン駆動走行時にベルト式無段変速機２０の変速制御を行うもので、基本的にはスロットル弁開度θacc 等の要求駆動力や車速Ｖをパラメータとして予め定められた変速マップに従って目標入力回転速度（変速比γに相当）を求め、実際の入力回転速度（入力軸１８の回転速度でエンジン回転速度ＮＥに対応する）がその目標入力回転速度となるように変速制御を行う。
【００４２】
前記充電制動走行手段７６はまた、発進クラッチ２６が解放されているＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードから、発進クラッチ２６を締結して第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する第２充電制動走行モードへ移行する際の制御に関連して、ＭＧ１同期制御機能、機械式ブレーキ補完制御機能、および変速制御機能を備えており、図５のフローチャートに従って信号処理を実行する。図５のステップＳ８は機械式ブレーキ補完制御機能に相当し、ステップＳ９およびＳ１３は変速制御機能に相当し、ステップＳ１０はＭＧ１同期制御機能に相当する。
【００４３】
図５のステップＳ１では、車両走行中にブレーキペダルが踏込み操作されて所定値以上の踏込み操作力ＳＢＲを表す信号が供給され、前記走行モード切換手段７８によって充電制動走行モードが選択されたか否かを判断する。充電制動走行モードが選択された場合はステップＳ２を実行し、踏込み操作力ＳＢＲに基づいて要求制動力を求めるとともに、予め定められた前後輪分配比に従って前輪側要求制動力を算出し、その前輪側要求制動力を前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒに直結されている第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクを必要発電トルクＴyoukyuとして算出する。次のステップＳ３では、その必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下か否かを判断し、Ｔyoukyu≦ＴＭＧ２max の場合はステップＳ４以下を実行し、Ｔyoukyu＞ＴＭＧ２max の場合はステップＳ６以下を実行する。第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max は、図６に示されるように回転速度ＮＭＧ２が高くなるに従って小さくなり、その回転速度ＮＭＧ２或いは車速Ｖをパラメータとして定められる。
【００４４】
Ｔyoukyu≦ＴＭＧ２max の場合に実行するステップＳ４では、第２モータジェネレータＭＧ２の発電トルクＴＭＧ２を必要発電トルクＴyoukyuに設定し、その必要発電トルクＴyoukyuで第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御することにより、この第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御だけで前記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。また、ステップＳ５では、充電制動走行モードへ切り換える前の走行モード時の発進クラッチ２６が締結か解放かに拘らず、その発進クラッチ２６を解放する。すなわち、ここでは発進クラッチ２６を解放して第２モータジェネレータＭＧ２のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行する。なお、後輪側要求制動力は、機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００４５】
一方、Ｔyoukyu＞ＴＭＧ２max の場合に実行するステップＳ６以下では、発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する第２充電制動走行モードを実行する。ステップＳ６では、第２モータジェネレータＭＧ２の発電トルクＴＭＧ２を最大発電トルクＴＭＧ２max に設定し、その最大発電トルクＴＭＧ２max で第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御する。ステップＳ７では、発進クラッチ２６が解放状態か否かを判断し、解放状態の場合はステップＳ８以下を実行するが、締結状態であれば直ちにステップＳ１２およびＳ１３を実行する。ステップＳ１２およびＳ１３では、必要発電トルクＴyoukyuから最大発電トルクＴＭＧ２max を差し引いた差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）に相当する制動力が得られる第１モータジェネレータＭＧ１の発電トルクＴＭＧ１ｘおよび自動変速機２０の変速比γｘを、第１モータジェネレータＭＧ１の発電効率特性等に基づいて最大効率で発電が行われるように設定し、その発電トルクＴＭＧ１ｘで第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するとともに自動変速機２０の変速比γがγｘとなるように変速制御を行う。これにより、第２モータジェネレータＭＧ２による発電制御と合わせて、前記前輪側要求制動力を発生させることができるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を効率良く充電することができる。上記差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）は前記図６に記載の不足トルクＴhusokuに相当する。
【００４６】
発進クラッチ２６が解放状態の場合、すなわち充電制動走行モードへ移行する前の走行モードがＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードの場合には、ステップＳ１２で第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するのに先立って発進クラッチ２６を締結する必要があり、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で制動力が発生させられるようになるまでに所定の遅れ時間（応答遅れ）を有するため、ステップＳ８では機械式ブレーキ６６を作動させて前輪側要求制動力の不足分を補完する。すなわち、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で発生させるべき制動力で、前記差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）に相当する制動力分を機械式ブレーキ６６により前輪側に発生させる。
【００４７】
ステップＳ９では、前記自動変速機２０の変速比γを１より小さいハイギヤ側、この実施例では最小変速比γmin までアップシフトし、ステップＳ１０では、発進クラッチ２６の前後の回転速度が一致するように車速Ｖに応じて第１モータジェネレータＭＧ１を同期制御（力行制御）し、発進クラッチ２６が同期したらステップＳ１１でその発進クラッチ２６を締結する。自動変速機２０の変速比γが最小変速比γmin とされるため、入力軸１８の同期回転速度が最小となり、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を短時間で速やかに行うことができる。また、同期した状態で発進クラッチ２６を締結するため、例えば発進クラッチ２６の係合トルク（油圧）を油圧回路の切換などで一気に増大させることにより、ショックを抑制しつつ発進クラッチ２６を速やかに締結することができる。なお、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を行わず、発進クラッチ２６の係合トルクで出力軸２４や入力軸１８等の回転速度を上昇させる場合は、イナーシャによるショックを抑制するために係合トルクを徐々に増大させることが望ましい。
【００４８】
その後、発進クラッチ２６が完全に締結した後に、前記ステップＳ１２およびＳ１３を実行し、第１モータジェネレータＭＧ１を所定の発電トルクＴＭＧ１ｘで発電制御するとともに、自動変速機２０の変速比γがγｘとなるようにダウンシフトを行う。発進クラッチ２６が完全に締結したか否かは、本実施例では同期制御が行われることから、係合トルクすなわち油圧が最大値（ライン圧など）に達したか否かを油圧センサによる検出値や経過時間などから判断する。第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を行わず、発進クラッチ２６の係合トルクで出力軸２４や入力軸１８、第１モータジェネレータＭＧ１等の回転速度を上昇させる場合は、その第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１等が同期回転速度に達したか否かによって発進クラッチ２６が完全に締結したか否かを判断するようにしても良い。また、前記ステップＳ８の機械式ブレーキ６６による補完制御は、ステップＳ１２の第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御、およびステップＳ１３の自動変速機２０のダウンシフトによる制動力増加に拘らず、制動力が過大になったり急な制動力変化によるショックが発生したりしないように、その発電制御および変速制御による制動力の増加に対応して機械式ブレーキ６６の制動力を徐々に減少させる。
【００４９】
上記ステップＳ６以下の制御は第２充電制動走行モードに相当する。その場合に、第１モータジェネレータＭＧ１を最大発電トルクＴＭＧ１max にしても所定の前輪側要求制動力を得ることができない場合は、その不足分を機械式ブレーキ６６によって発生させれば良い。また、この第２充電制動走行モードでも、後輪側要求制動力は機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００５０】
このような本実施例の車両用ハイブリッド駆動装置１０においては、発進クラッチ２６が遮断されたＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードでの走行中にブレーキペダルが踏込み操作された場合に、前輪側要求制動力に対応する必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超える時には、その発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して上記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。これにより、２つのモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を有効に用いてバッテリー４６を効率よく充電できるとともに、大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【００５１】
また、本実施例では制動要求に伴って発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御することによってその第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキ６６を作動させて前輪側要求制動力の不足分を補完するため、制動力不足を回避しつつ発進クラッチ２６を締結する際にショックを生じないように締結制御を適切に行うことができる。
【００５２】
また、本実施例では前輪側要求制動力に応じて求められる必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超えた場合には、発進クラッチ２６を締結して第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行するが、必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下の場合は、発進クラッチ２６が解放された状態で第２モータジェネレータＭＧ２のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行するため、その第１充電制動走行モードでは発進クラッチ２６の締結制御や機械式ブレーキ６６による補完制御などが不要となり、優れたエネルギー効率を維持しつつ充電制動走行制御を簡略化できる。
【００５３】
また、本実施例では発進クラッチ２６を締結するのに先立ってその発進クラッチ２６の前後の回転速度が同期するように第１モータジェネレータＭＧ１を力行制御するため、発進クラッチ２６を締結する際の各部のイナーシャによるショックが防止されるとともに、その発進クラッチ２６の締結に続いて第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御を速やかに実行し、その発電制御による制動力が速やかに得られるようになる。
【００５４】
また、本実施例はエンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と発進クラッチ２６との間に自動変速機２０が設けられている場合で、その自動変速機２０の変速比γが最小変速比γmin とされた状態、すなわち第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１が車速Ｖに応じて最低回転速度とされた状態で発進クラッチ２６を締結するため、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１の変化幅（上昇幅）が小さく、発進クラッチ２６を締結する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックを抑制しつつ発進クラッチ２６を短時間で締結できる。本実施例では、第１モータジェネレータＭＧ１を用いて同期制御が行われるため、発進クラッチ２６の油圧を一気に増大させて短時間で締結できる。
【００５５】
また、本実施例では発進クラッチ２６が完全に締結された後に第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するため、その発電制御に起因して発進クラッチ２６が滑りを生じる恐れが無く、例えば発電制御による制動力変化に起因するショックが抑制されるように、その発電制御を高い精度で適切に行うことができる。すなわち、発進クラッチ２６が完全に締結される前に第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御を行おうとすると、その発進クラッチ２６が滑りを生じないように発電トルクＴＭＧ１を制御する必要があるため、制御が複雑になって制御性が悪くなり、発電制御による制動力変化でショックを生じる可能性がある。
【実施例２】
【００５６】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５７】
図７は、前記発進クラッチ２６の代わりに設けられる前後進切換装置９０を説明する骨子図で、ダブルピニオン型の遊星歯車装置９２、前進クラッチＣ１、および後進ブレーキＢ１を備えて構成される。具体的には、遊星歯車装置９２のサンギヤは前記出力軸２４に連結され、キャリアは第１歯車２５に連結されるとともに前進クラッチＣ１を介して出力軸２４に選択的に連結されるようになっており、リングギヤは後進ブレーキＢ１を介して選択的に回転不能に固定される。そして、前進クラッチＣ１および後進ブレーキＢ１が共に解放されると、出力軸２４と第１歯車２５との間の動力伝達が遮断され、前進クラッチＣ１が締結されるとともに後進ブレーキＢ１が解放されると、出力軸２４の回転をそのまま第１歯車２５に伝達する前進駆動状態となり、前進クラッチＣ１が解放されるとともに後進ブレーキＢ１が締結されると、出力軸２４の回転を逆転させて第１歯車２５に伝達する後進駆動状態となる。前進クラッチＣ１や後進ブレーキＢ１は、例えば油圧式の摩擦係合装置によって構成される。
【００５８】
上記前後進切換装置９０は、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒとの間の動力伝達を接続遮断できる断続装置としても機能し、前記図５のフローチャートに従って充電制動走行制御が行われる場合、前進走行時には前進クラッチＣ１を前記発進クラッチ２６と同様に締結解放制御し、後進走行時には後進ブレーキＢ１を発進クラッチ２６と同様に締結解放制御すれば良い。
【００５９】
なお、この実施例では、エンジン１２を駆動力源として用いて後進走行することが可能である。また、ダブルピニオン型の遊星歯車装置９２の代わりにシングルピニオン型の遊星歯車装置を用いて構成することもできるなど、種々の態様が可能である。また、この前後進切換装置９０を第１モータジェネレータＭＧ１と自動変速機２０との間に配設することもできる。
【実施例３】
【００６０】
図８の車両用ハイブリッド駆動装置１００は前後輪駆動車両用のもので、前記実施例１の車両用ハイブリッド駆動装置１０において第２モータジェネレータＭＧ２を取り除いた前輪駆動装置１０２と、後輪駆動装置１２０とを備えている。後輪駆動装置１２０は、第２モータジェネレータＭＧ２により第５歯車１２２および第６歯車１２４を介して差動歯車装置１２６を回転駆動することにより、左右の車軸１２８Ｌ、１２８Ｒを介して左右の後駆動輪１３０Ｌ、１３０Ｒを回転駆動する。
【００６１】
このような車両用ハイブリッド駆動装置１００においては、前記図５の代わりに図９に示すフローチャートに従って、常に発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する前記第２充電制動走行モードで充電制動走行制御が行われる。図９のステップＲ１では、前記ステップＳ１と同様に前記走行モード切換手段７８によって充電制動走行モードが選択されたか否かを判断する。充電制動走行モードが選択された場合はステップＲ２を実行し、踏込み操作力ＳＢＲに基づいてマップや演算式等により要求制動力を求める。ステップＲ３では、予め定められた前後輪分配比に従って前輪側要求制動力および後輪側要求制動力を算出し、その後輪側要求制動力を、後駆動輪１３０Ｌ、１３０Ｒに直結されている第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクＴＭＧ２ｘを算出する。また、前輪側要求制動力を、前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒに自動変速機２０を介して連結されている第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクＴＭＧ１ｘおよび自動変速機２０の変速比γｘを、第１モータジェネレータＭＧ１の発電効率特性等に基づいて最大効率で発電が行われるように設定する。
【００６２】
ステップＲ４では、発進クラッチ２６が締結状態か否かを判断し、解放状態の場合はステップＲ７以下を実行するが、締結状態であればステップＲ５およびＲ６を実行する。ステップＲ５では、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を、それぞれステップＲ３で設定された発電トルクＴＭＧ１ｘ、ＴＭＧ２ｘで発電制御する。また、ステップＲ６では、自動変速機２０の変速比γを、ステップＲ３で設定された変速比γｘにするように変速制御を行う。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で前輪側要求制動力が発生させられ、第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で後輪側要求制動力が発生させられ、それ等の発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が効率良く充電される。
【００６３】
発進クラッチ２６が解放状態の場合、すなわち充電制動走行モードへ移行する前の走行モードがＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードの場合には、ステップＲ７で第２モータジェネレータＭＧ２をステップＲ３で設定された発電トルクＴＭＧ２ｘで発電制御する。これにより、後輪側要求制動力が発生させられるとともに、その発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が充電される。また、ステップＲ８〜Ｒ１２では、前記図５のステップＳ８〜Ｓ１２と同様にして機械式ブレーキ６６による制動力の補完制御や自動変速機２０のアップシフト、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御、発進クラッチ２６の締結制御、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御が行われ、続いて前記ステップＲ６の変速制御が行われる。これにより、前輪側についても、制動力が過不足したり発進クラッチ２６の締結時にショックが発生したりすることが無いように、前輪側要求制動力が発生させられるとともに、発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が効率良く充電される。
【００６４】
本実施例においても、前記実施例１と同様の作用効果が得られる。特に、本実施例では第１充電制動走行モードを備えておらず、常に発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して充電制動走行制御を行うため、一層優れたエネルギー効率が得られる。
【００６５】
なお、第１モータジェネレータＭＧ１を最大発電トルクＴＭＧ１max にしても所定の前輪側要求制動力を得ることができない場合や、第２モータジェネレータＭＧ２を最大発電トルクＴＭＧ２max にしても所定の後輪側要求制動力を得ることができない場合には、それ等の制動力の不足分を機械式ブレーキ６６によって発生させる。
【００６６】
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、これ等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】
【００６７】
１０、１００：車両用ハイブリッド駆動装置 １２：エンジン ２０：自動変速機（変速機） ２６：発進クラッチ（断続装置、摩擦係合装置） ４６：バッテリー ５０：電子制御装置 ６６：機械式ブレーキ ７６：充電制動走行手段 ９０：前後進切換装置（断続装置） ＭＧ１：第１モータジェネレータ（第１回転機） ＭＧ２：第２モータジェネレータ（第２回転機） Ｃ１：前進クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１：後進ブレーキ（摩擦係合装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ハイブリッド駆動装置に係り、特に、制動要求時に回転機を発電制御（回生制御ともいう）してバッテリーを充電するとともに所定の制動力を発生させる充電制動走行モードの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) エンジンと、(b) そのエンジンに機械的に連結された第１回転機と、(c) 前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、(d) その断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、を有する車両用ハイブリッド駆動装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、第１回転機および第２回転機として、何れも電動モータおよび発電機として用いることができるモータジェネレータが用いられているとともに、断続装置として摩擦係合式の発進クラッチが用いられている一方、(e) 前記第２回転機を発電制御しバッテリーを充電するとともに所定の制動力を発生させる充電制動走行モードを備えている。また、特許文献２には、制動要求に応じて前記第２回転機を発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる一方、その第２回転機の発電制御だけでは制動力が不足する場合に、前記第１回転機を発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させ、それでも制動力が不足する場合は車輪に設けられた機械式ブレーキ装置を作動させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５９７８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５１６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献２に記載の技術によれば、第１回転機および第２回転機を用いて効率良くバッテリーを充電できるとともに、それ等の発電制御で大きな制動力を発生させることができるが、特許文献１のように断続装置を有するハイブリッド車両において、その断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードから、制動要求に応じて前記充電制動走行モードへ移行した場合、断続装置が遮断されて第１回転機が動力伝達経路から切り離されているため、第２回転機の発電制御だけでは制動力が不足する場合でも、第１回転機を発電制御してバッテリーを充電したり制動力を発生させたりすることができず、エネルギー効率の点で必ずしも十分に満足できないという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、断続装置が遮断されたモータ駆動走行モードから充電制動走行モードへ移行した場合でも、効率良くバッテリーを充電できるとともに大きな制動力が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) エンジンと、(b) そのエンジンに機械的に連結された第１回転機と、(c) 前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、(d) その断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、を有する車両用ハイブリッド駆動装置において、(e) 前記断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に、その断続装置を接続し、前記第１回転機および前記第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる充電制動走行手段を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記制動要求に伴って前記断続装置を接続し、前記第１回転機を発電制御することによってその第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完することを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用ハイブリッド駆動装置において、前記充電制動走行手段は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、前記断続装置が遮断された状態でその第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行し、その必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、前記断続装置を接続してその第２回転機および前記第１回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行することを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、前記充電制動走行手段は、前記断続装置を接続するのに先立ってその断続装置の前後の回転速度が同期するように前記第１回転機を力行制御することを特徴とする。
上記同期とは、断続装置の前後の回転速度が、該断続装置を接続した後の回転速度と同じになるようにすることである。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させることを特徴とする。
【００１１】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記第１回転機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には前記断続装置と直列に変速機が設けられており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記変速機の変速比が小さいハイギヤ側で前記断続装置を接続した後、前記第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られるようにその変速機をローギヤ側へ変速することを特徴とする。
【００１２】
上記ハイギヤ側およびローギヤ側は相対的なもので、必ずしも変速範囲の中央値を基準とする大小関係ではなく、断続装置を接続した後に接続前よりも変速比を大きくすることを意味する。言い換えれば、第１回転機が比較的低回転の状態で断続装置を接続し、その接続後に第１回転機の回転速度を所定の回転速度まで増大させることを意味する。
【００１３】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの車両用ハイブリッド駆動装置において、(a) 前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、(b) 前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置が完全に締結された後に前記第１回転機を発電制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような車両用ハイブリッド駆動装置においては、断続装置が遮断されたモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に断続装置を接続し、第１回転機および第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させるため、バッテリーを効率よく充電できるとともに大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【００１５】
第２発明では、制動要求に伴って断続装置を接続し、第１回転機を発電制御することによってその第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完するため、制動力不足を回避しつつ断続装置を接続する際にショックを生じないように接続制御を適切に行うことができる。
【００１６】
第３発明は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルクを超えた場合には、断続装置を接続して第１回転機および第２回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行するが、必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、断続装置が遮断された状態で第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行するため、その第１充電制動走行モードでは断続装置の接続制御や機械式ブレーキによる補完制御などが不要となり、優れたエネルギー効率を維持しつつ充電制動走行制御を簡略化できる。
【００１７】
第４発明では、断続装置を接続するのに先立ってその断続装置の前後の回転速度が同期するように第１回転機を力行制御するため、断続装置を接続する際の各部のイナーシャによるショックが防止されるとともに、その断続装置の接続に続いて第１回転機の発電制御を速やかに実行し、その発電制御による制動力が速やかに得られるようになる。
【００１８】
第５発明は、断続装置が摩擦係合装置を備えている場合で、その断続装置を接続する際には摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させるため、断続装置を接続する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックが抑制される。
【００１９】
第６発明は、断続装置と直列に変速機が設けられている場合で、その変速機の変速比が小さいハイギヤ側、すなわち第１回転機の回転速度が比較的低回転の状態で断続装置を接続するため、第１回転機の回転速度の変化幅（上昇幅）が小さく、断続装置を接続する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックを抑制しつつ断続装置を短時間で接続できる。そして、その後ローギヤ側へダウンシフトされることにより、第１回転機の発電制御で所望の制動力が得られるようになる。
【００２０】
第７発明は、断続装置が摩擦係合装置を備えている場合で、その摩擦係合装置が完全に締結された後に第１回転機を発電制御するため、その発電制御に起因して摩擦係合装置が滑りを生じる恐れが無く、例えば発電制御による制動力変化に起因するショックが抑制されるように、その発電制御を高い精度で適切に行うことができる。すなわち、摩擦係合装置が完全に締結される前に第１回転機の発電制御を行おうとすると、その摩擦係合装置が滑りを生じないように発電トルクを制御する必要があるため、制御が複雑になって制御性が悪くなり、発電制御による制動力変化でショックを生じる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例である車両用ハイブリッド駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用ハイブリッド駆動装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図３】エンジン駆動走行とモータ駆動走行とを切り換える駆動力源切換制御で用いられる駆動力源マップの一例を示す図である。
【図４】図１の車両用ハイブリッド駆動装置で可能な種々の走行モードを説明する図である。
【図５】図２の充電制動走行手段によって実行される信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図６】制動要求に伴って第２回転機を力行制御から発電制御に切り換えて充電制動走行へ移行する際に、第２回転機が最大発電トルクを超える場合を説明する図である。
【図７】断続装置として用いることができる前後進切換装置の一例を示す骨子図である。
【図８】本発明が好適に適用される他の車両用ハイブリッド駆動装置を説明する概略構成図である。
【図９】制動要求時に常に発進クラッチを締結し、第１回転機および第２回転機を共に発電制御する場合の実施例を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】
【００２２】
前記エンジンは、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関などで、回転機は、電気エネルギーで動力を発生する電動モータや、回転駆動されることにより発電する発電機、或いは電動モータおよび発電機の両方の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータである。第１回転機は、充電制動走行モードで発電機として用いられる可能性があるため、発電機またはモータジェネレータが用いられる。この第１回転機を、エンジンを始動する際のスタータモータとして使用したり走行用の駆動力源として使用したりする場合は、モータジェネレータが用いられる。第２回転機は、電動モータおよび発電機として用いられるもので、実質的にモータジェネレータが用いられる。第１回転機および第２回転機として何れもモータジェネレータが用いられる場合でも、例えばシリーズＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle ；ハイブリッド電気自動車）走行などで第１回転機を発電機として用いる機会が多い場合、その第１回転機の方が発電効率等の発電性能に優れたモータジェネレータを採用することが望ましいなど、それぞれの使用態様に応じて適切な性能を有するモータジェネレータが選択される。
【００２３】
車両用ハイブリッド駆動装置は、例えばエンジンにより前後輪の何れか一方が回転駆動されるように構成されるが、遊星歯車装置等の前後輪分配装置を介して前後輪の両方がエンジンによって回転駆動されるように構成することも可能である。第１回転機は、エンジンと同軸上に配設されてクランク軸等に一体的に連結されても良いが、減速或いは増速する変速歯車やプーリ、スプロケット等を介してエンジンのクランク軸等に連結することもできるなど、種々の態様が可能である。第２回転機は、例えば上記エンジンおよび第１回転機と駆動輪との間の動力伝達経路（断続装置よりも駆動輪側）に配設され、エンジンによって回転駆動される車輪と同じ車輪を回転駆動するように構成されるが、エンジンが前後輪の何れか一方を回転駆動する場合、前後輪の他方を回転駆動するように第２回転機を設けることも可能である。
【００２４】
断続装置は、単なるクラッチであっても良いが、クラッチやブレーキを有する前後進切換装置や、変速比が異なる複数の変速段を有するとともに動力伝達を遮断する遮断状態（ニュートラル）とすることができる遊星歯車式或いは平行軸式等の有段変速機などでも良い。クラッチやブレーキとしては、係合トルクを連続的に変化させることができる油圧式、電磁式等の摩擦係合装置が好適に用いられる。
【００２５】
断続装置が遮断された状態で第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードは、エンジンを停止しバッテリーからの電気エネルギーのみで第２回転機を力行制御して走行するＥＶ（Electric Vehicle；電気自動車）走行モードや、エンジンにより第１回転機を回転駆動するとともに、その第１回転機を発電制御して得られた電気エネルギーで第２回転機を力行制御して走行するシリーズＨＥＶ走行モードなどである。
【００２６】
上記モータ駆動走行モードから充電制動走行モードへ移行する際の制動要求は、例えば運転者のブレーキ操作であるが、所定の車速で自動的に走行するオートクルーズ走行時に下り坂などで所定車速を維持するための制動要求なども含む。油圧ブレーキ等の機械式ブレーキはブレーキ操作部材（ペダルなど）と切り離して配設されており、シミュレーション装置等によりブレーキ操作部材の操作力や操作ストロークを電気的に検出し、マップや演算式等により要求制動力を求めるとともに、その要求制動力に応じてマップや演算式等により必要発電トルクを算出し、その必要発電トルクで第１回転機や第２回転機を発電制御する。ブレーキ操作部材の操作力や操作ストロークから必要発電トルクを直接求めることもできる。
【００２７】
第３発明では、上記必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルク以下であれば、第２回転機の発電制御のみで充電制動走行を行い、必要発電トルクが第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、断続装置を接続するとともに第１回転機および第２回転機を共に発電制御して充電制動走行を行うが、第１発明の実施に際しては、必要発電トルクの大きさに拘らず常に断続装置を接続して第１回転機および第２回転機を共に発電制御する（第３発明の第２充電制動走行モード）ようにしても良い。その場合は、第１回転機および第２回転機の発電トルクの割合を適当に設定することができる。
【００２８】
要求制動力に応じて求められる必要発電トルクは、発電制御による制動力だけで要求制動力が全て得られるように定められても良いが、例えば第１回転機および第２回転機が何れも前後輪の何れか一方側に配置されている場合、前後輪の他方を機械式ブレーキで制動することにより、要求制動力を前後輪に適当に分配することもできる。すなわち、要求制動力を予め前後輪に所定の分配比で分配し、一方が第１回転機および第２回転機の発電制御によって得られ、他方が機械式ブレーキによって得られるようにしても良く、その場合は発電制御で得るべき制動力に対応する発電トルクが必要発電トルクになる。エンジンおよび第１回転機が前後輪の何れか一方を回転駆動するように配設され、第２回転機が前後輪の他方を回転駆動するように配設されている前後輪駆動車両の場合は、要求制動力の全てを発電制御で得られるようにするとともに、第１回転機および第２回転機の発電トルクの割合を適当に設定することにより、前後輪を所定の制動力配分で制動することができる。
【００２９】
制動要求に伴って断続装置を接続し、第１回転機を発電制御することによってその発電制御による制動力が得られるようになるまでには所定の遅れ時間（応答遅れ）を有するため、その間は車輪に設けられた油圧式等の機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完することが望ましい。第１回転機および第２回転機を何れも最大発電トルクにしても必要発電トルクに達しない場合にも、機械式ブレーキを併用すれば良い。機械式ブレーキは、前輪および後輪の制動力を独立に制御できることが望ましい。
【００３０】
第４発明では、断続装置を接続するのに先立って、その断続装置の前後の回転速度が同期するように第１回転機を力行制御し、第５発明では、摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させて断続装置を接続するようになっており、両者を併用して実施することもできるが、何れか一方を実施するだけでも接続時のショックが抑制される。
【００３１】
第６発明では、変速機の変速比が小さいハイギヤ側で断続装置を接続した後、変速機をローギヤ側へ変速して所定の制動力が得られるようになっており、例えば変速比が１より小さいオーバードライブ状態で断続装置を接続し、その後第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られる変速比までダウンシフトするように構成される。第１回転機の発電トルクおよびダウンシフト後の変速比は、例えば第１回転機の発電効率特性等に基づいて効率良く発電が行われるように、予め定められたデータマップ等により設定される。他の発明の実施に際しては、変速機を一定の変速比に維持したまま断続装置を接続するとともに第１回転機を発電制御するようにしても良いし、変速機が無くても良いなど、種々の態様が可能である。第６発明の変速機は、遊星歯車式等の有段の変速機であっても良いし、ベルト式等の無段変速機であっても良い。
【００３２】
第７発明では、摩擦係合装置が完全に締結された後に第１回転機を発電制御するが、他の発明の実施に際しては、摩擦係合装置の係合トルクを増大させつつ発電制御の発電トルクを徐々に増大させるようにしても良い。摩擦係合装置が完全に締結したか否かは、摩擦係合装置の係合力そのもので締結する場合は、前後の回転速度が一致（同期）したか否かによって判断することができるが、第１回転機により同期制御が行われる場合には、油圧等の係合力が最大値（ライン圧など）になったか否かによって判断することが望ましい。
【実施例１】
【００３３】
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。
図１は、本発明の一実施例である車両用ハイブリッド駆動装置１０の概略構成図で、エンジン１２と、エンジン１２のクランク軸１４に連結された第１モータジェネレータＭＧ１と、入力軸１８を介して第１モータジェネレータＭＧ１に連結された自動変速機２０と、自動変速機２０の出力軸２４と第１歯車２５との間に設けられて動力伝達を接続遮断する発進クラッチ２６と、第１歯車２５と噛み合う第２歯車２８が設けられたカウンタシャフト３０と、カウンタシャフト３０に連結された第２モータジェネレータＭＧ２と、カウンタシャフト３０に設けられた第３歯車３２と、その第３歯車３２と噛み合う第４歯車３４が設けられた差動歯車装置３６と、差動歯車装置３６に左右の車軸３８Ｌ、３８Ｒを介して連結された左右の前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒとを備えている。エンジン１２は、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関にて構成されており、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２は何れも電動モータおよび発電機として用いることができる。第１モータジェネレータＭＧ１は第１回転機に相当し、第２モータジェネレータＭＧ２は第２回転機に相当する。
【００３４】
自動変速機２０は、本実施例ではベルト式無段変速機が用いられており、入力側プーリおよび出力側プーリを備えている。入力側プーリは、前記エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と同心に配設されており、出力側プーリは、前記発進クラッチ２６および第１歯車２５と同心に配設されている。発進クラッチ２６は油圧式の摩擦係合装置で、出力軸２４と第１歯車２５との間の動力伝達を接続遮断する断続装置として機能する。
【００３５】
以上のように構成された車両用ハイブリッド駆動装置１０は、駆動力源を切り換えるハイブリッド制御や自動変速機２０の変速制御を行うために、図２に示す制御系統を備えている。電子制御装置５０はマイクロコンピュータを備えて構成されており、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もので、アクセル操作量センサ５２、エンジン回転速度センサ５４、ＭＧ１回転速度センサ５６、ＭＧ２回転速度センサ５８、車速センサ６０、ＳＯＣセンサ６２、およびブレーキ操作センサ６４からそれぞれアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量θacc 、エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＮＭＧ２、車速Ｖ、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の電源であるバッテリー４６のＳＯＣ（蓄電残量）、ブレーキ操作部材であるブレーキペダルの踏込み操作力ＳＢＲを表す各信号が供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報がセンサ等から供給されるようになっている。ＳＯＣは、例えばバッテリー４６の充電量および放電量を逐次計算することによって求められる。また、ブレーキ操作センサ６４は、ブレーキペダルに接続されたシミュレーション装置によって踏込み操作力ＳＢＲを検出するもので、本実施例では車輪に配設された油圧式等の機械式ブレーキ６６等を踏込み操作力ＳＢＲに応じて電気的に制御する。機械式ブレーキ６６は、前後輪の制動力を独立に制御できるものである。
【００３６】
電子制御装置５０は、基本的にハイブリッド制御手段７０および変速制御手段８０を機能的に備えており、前記エンジン１２や第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、発進クラッチ２６、変速機２０、機械式ブレーキ６６等を制御する。第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、インバータ４４を介して制御されるようになっている。ハイブリッド制御手段７０は、図４に示すように複数種類の走行モードを切り換えて走行するもので、エンジン駆動走行手段７２、モータ駆動走行手段７４、充電制動走行手段７６、および走行モード切換手段７８を備えている。図４の走行モードは一例で、必要に応じて他の走行モードを設定することもできる。
【００３７】
エンジン駆動走行手段７２は、エンジン１２を駆動力源として用いて前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒを回転駆動して前進走行するエンジン駆動走行に関するもので、エンジン走行モード、パラレルＨＥＶ走行モード、シリーズパラレルＨＥＶ走行モード、および充電走行モードの４種類の走行モードを備えている。何れの走行モードでも発進クラッチ２６は締結されている。エンジン走行モードはエンジン１２を作動させて走行するものであり、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は何れもトルクが０でフリー回転させられる。パラレルＨＥＶ走行モードは、エンジン１２を作動させるとともに第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行するもので、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクは０でフリー回転させられる。但し、第２モータジェネレータＭＧ２の代わりに第１モータジェネレータＭＧ１を力行制御しても良いし、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を共に力行制御するようにしても良い。シリーズパラレルＨＥＶ走行モードは、エンジン１２を作動させるとともに第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行する一方、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御して、得られた電気エネルギーを第２モータジェネレータＭＧ２に供給する。パラレルＨＥＶ走行モードおよびシリーズパラレルＨＥＶ走行モードでは、エンジン走行モードに比較して大きな駆動力を速やかに発生させることができ、アクセル操作量θacc が急増した加速要求時や高速走行時等に実施されるとともに、バッテリー４６のＳＯＣが比較的多い場合にパラレルＨＥＶ走行モードとし、ＳＯＣが比較的少ない場合はシリーズパラレルＨＥＶ走行モードとする。また、充電走行モードでは、エンジン１２を作動させて駆動走行するとともに、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御してバッテリー４６を充電するとともに、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクを０としてフリー回転させる。上記力行制御は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を電動モータとして用いることを意味し、発電制御は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を発電機として用いることを意味する。
【００３８】
モータ駆動走行手段７４は、第２モータジェネレータＭＧ２のみを駆動力源として用いて前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒを回転駆動して走行するモータ駆動走行に関するもので、前進走行および後進走行が可能であり、それぞれＥＶ走行モード、シリーズＨＥＶ走行モードの２種類の走行モードを備えている。何れの走行モードでも発進クラッチ２６は解放されており、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２を停止するとともに第１モータジェネレータＭＧ１のトルクを０とし、第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行する。シリーズＨＥＶ走行モードでは、そのＥＶ走行時にエンジン１２を作動させて第１モータジェネレータＭＧ１を回転駆動するとともに、その第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御し、得られた電気エネルギーを第２モータジェネレータＭＧ２に供給する。第２モータジェネレータＭＧ２の回転方向を逆転させることにより、前進走行および後進走行を行うことができる。前進走行および後進走行共に、バッテリー４６のＳＯＣが所定値以下になったらＥＶ走行モードからシリーズＨＥＶ走行モードに切り換えられ、ＳＯＣの所定値は、第１モータジェネレータＭＧ１によりエンジン１２をクランキングして始動することが可能なＳＯＣの範囲内で、例えばその下限値が設定される。
【００３９】
充電制動走行手段７６は、車両の走行中に制動要求があった場合の走行制御に関するもので、第１充電制動走行モードおよび第２充電制動走行モードを備えている。第１充電制動走行モードは、発進クラッチ２６を解放した状態で、エンジン１２を停止するとともに第１モータジェネレータＭＧ１のトルクを０とし、第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御することにより、バッテリー４６を充電するとともに所定の制動力を発生させる。第２充電制動走行モードは、発進クラッチ２６を締結するとともにエンジン１２を停止した状態で、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御することにより、バッテリー４６を充電するとともに所定の制動力を発生させる。第１充電制動走行モードは、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下の場合に実行され、第２充電制動走行モードは、必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超えた場合に実行される。すなわち、発進クラッチ２６が解放されているＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードで、例えば図６に示すＡ点で第２モータジェネレータＭＧ２が力行制御されている時に、ブレーキペダルが踏込み操作されてＢ点で示す必要発電トルクＴyoukyuが要求された場合、第２モータジェネレータＭＧ２による発電制御だけではＴhusoku分だけ不足するため、その場合は発進クラッチ２６を締結して第２充電制動走行モードとし、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するのである。要求制動力は、前記ブレーキ操作センサ６４によって検出される踏込み操作力ＳＢＲに基づいて、予め定められたマップや演算式に従って求められ、その要求制動力のうち予め定められた前後輪分配比に従って分配された前輪側制動力を全て第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクが必要発電トルクＴyoukyuとして求められる。なお、後輪側制動力は、前記機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００４０】
走行モード切換手段７８は、例えば図３に示す駆動力源マップに従ってエンジン駆動走行手段７２によるエンジン駆動走行とモータ駆動走行手段７４によるモータ駆動走行とを切り換えるとともに、ブレーキペダルが踏込み操作されて制動要求があった場合、すなわち所定値以上の踏込み操作力ＳＢＲを表す信号が供給された場合は充電制動走行手段７６による充電制動走行に切り換える。図３の要求出力トルクＴＯＵＴは、前記アクセル操作量θacc 等に基づいて求められ、駆動力源マップは、実線Ａよりも低車速側、低要求出力トルク側がモータ走行領域とされ、モータ駆動走行手段７４によって所定の走行モードが実行される。また、実線Ａよりも高車速側、高要求出力トルク側がエンジン走行領域とされ、エンジン駆動走行手段７２によって所定の走行モードが実行される。
【００４１】
変速制御手段８０は、エンジン１２を駆動力源として用いて走行するエンジン駆動走行時にベルト式無段変速機２０の変速制御を行うもので、基本的にはスロットル弁開度θacc 等の要求駆動力や車速Ｖをパラメータとして予め定められた変速マップに従って目標入力回転速度（変速比γに相当）を求め、実際の入力回転速度（入力軸１８の回転速度でエンジン回転速度ＮＥに対応する）がその目標入力回転速度となるように変速制御を行う。
【００４２】
前記充電制動走行手段７６はまた、発進クラッチ２６が解放されているＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードから、発進クラッチ２６を締結して第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する第２充電制動走行モードへ移行する際の制御に関連して、ＭＧ１同期制御機能、機械式ブレーキ補完制御機能、および変速制御機能を備えており、図５のフローチャートに従って信号処理を実行する。図５のステップＳ８は機械式ブレーキ補完制御機能に相当し、ステップＳ９およびＳ１３は変速制御機能に相当し、ステップＳ１０はＭＧ１同期制御機能に相当する。
【００４３】
図５のステップＳ１では、車両走行中にブレーキペダルが踏込み操作されて所定値以上の踏込み操作力ＳＢＲを表す信号が供給され、前記走行モード切換手段７８によって充電制動走行モードが選択されたか否かを判断する。充電制動走行モードが選択された場合はステップＳ２を実行し、踏込み操作力ＳＢＲに基づいて要求制動力を求めるとともに、予め定められた前後輪分配比に従って前輪側要求制動力を算出し、その前輪側要求制動力を前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒに直結されている第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクを必要発電トルクＴyoukyuとして算出する。次のステップＳ３では、その必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下か否かを判断し、Ｔyoukyu≦ＴＭＧ２max の場合はステップＳ４以下を実行し、Ｔyoukyu＞ＴＭＧ２max の場合はステップＳ６以下を実行する。第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max は、図６に示されるように回転速度ＮＭＧ２が高くなるに従って小さくなり、その回転速度ＮＭＧ２或いは車速Ｖをパラメータとして定められる。
【００４４】
Ｔyoukyu≦ＴＭＧ２max の場合に実行するステップＳ４では、第２モータジェネレータＭＧ２の発電トルクＴＭＧ２を必要発電トルクＴyoukyuに設定し、その必要発電トルクＴyoukyuで第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御することにより、この第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御だけで前記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。また、ステップＳ５では、充電制動走行モードへ切り換える前の走行モード時の発進クラッチ２６が締結か解放かに拘らず、その発進クラッチ２６を解放する。すなわち、ここでは発進クラッチ２６を解放して第２モータジェネレータＭＧ２のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行する。なお、後輪側要求制動力は、機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００４５】
一方、Ｔyoukyu＞ＴＭＧ２max の場合に実行するステップＳ６以下では、発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する第２充電制動走行モードを実行する。ステップＳ６では、第２モータジェネレータＭＧ２の発電トルクＴＭＧ２を最大発電トルクＴＭＧ２max に設定し、その最大発電トルクＴＭＧ２max で第２モータジェネレータＭＧ２を発電制御する。ステップＳ７では、発進クラッチ２６が解放状態か否かを判断し、解放状態の場合はステップＳ８以下を実行するが、締結状態であれば直ちにステップＳ１２およびＳ１３を実行する。ステップＳ１２およびＳ１３では、必要発電トルクＴyoukyuから最大発電トルクＴＭＧ２max を差し引いた差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）に相当する制動力が得られる第１モータジェネレータＭＧ１の発電トルクＴＭＧ１ｘおよび自動変速機２０の変速比γｘを、第１モータジェネレータＭＧ１の発電効率特性等に基づいて最大効率で発電が行われるように設定し、その発電トルクＴＭＧ１ｘで第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するとともに自動変速機２０の変速比γがγｘとなるように変速制御を行う。これにより、第２モータジェネレータＭＧ２による発電制御と合わせて、前記前輪側要求制動力を発生させることができるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を効率良く充電することができる。上記差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）は前記図６に記載の不足トルクＴhusokuに相当する。
【００４６】
発進クラッチ２６が解放状態の場合、すなわち充電制動走行モードへ移行する前の走行モードがＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードの場合には、ステップＳ１２で第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するのに先立って発進クラッチ２６を締結する必要があり、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で制動力が発生させられるようになるまでに所定の遅れ時間（応答遅れ）を有するため、ステップＳ８では機械式ブレーキ６６を作動させて前輪側要求制動力の不足分を補完する。すなわち、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で発生させるべき制動力で、前記差トルク（Ｔyoukyu−ＴＭＧ２max ）に相当する制動力分を機械式ブレーキ６６により前輪側に発生させる。
【００４７】
ステップＳ９では、前記自動変速機２０の変速比γを１より小さいハイギヤ側、この実施例では最小変速比γmin までアップシフトし、ステップＳ１０では、発進クラッチ２６の前後の回転速度が一致するように車速Ｖに応じて第１モータジェネレータＭＧ１を同期制御（力行制御）し、発進クラッチ２６が同期したらステップＳ１１でその発進クラッチ２６を締結する。自動変速機２０の変速比γが最小変速比γmin とされるため、入力軸１８の同期回転速度が最小となり、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を短時間で速やかに行うことができる。また、同期した状態で発進クラッチ２６を締結するため、例えば発進クラッチ２６の係合トルク（油圧）を油圧回路の切換などで一気に増大させることにより、ショックを抑制しつつ発進クラッチ２６を速やかに締結することができる。なお、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を行わず、発進クラッチ２６の係合トルクで出力軸２４や入力軸１８等の回転速度を上昇させる場合は、イナーシャによるショックを抑制するために係合トルクを徐々に増大させることが望ましい。
【００４８】
その後、発進クラッチ２６が完全に締結した後に、前記ステップＳ１２およびＳ１３を実行し、第１モータジェネレータＭＧ１を所定の発電トルクＴＭＧ１ｘで発電制御するとともに、自動変速機２０の変速比γがγｘとなるようにダウンシフトを行う。発進クラッチ２６が完全に締結したか否かは、本実施例では同期制御が行われることから、係合トルクすなわち油圧が最大値（ライン圧など）に達したか否かを油圧センサによる検出値や経過時間などから判断する。第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御を行わず、発進クラッチ２６の係合トルクで出力軸２４や入力軸１８、第１モータジェネレータＭＧ１等の回転速度を上昇させる場合は、その第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１等が同期回転速度に達したか否かによって発進クラッチ２６が完全に締結したか否かを判断するようにしても良い。また、前記ステップＳ８の機械式ブレーキ６６による補完制御は、ステップＳ１２の第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御、およびステップＳ１３の自動変速機２０のダウンシフトによる制動力増加に拘らず、制動力が過大になったり急な制動力変化によるショックが発生したりしないように、その発電制御および変速制御による制動力の増加に対応して機械式ブレーキ６６の制動力を徐々に減少させる。
【００４９】
上記ステップＳ６以下の制御は第２充電制動走行モードに相当する。その場合に、第１モータジェネレータＭＧ１を最大発電トルクＴＭＧ１max にしても所定の前輪側要求制動力を得ることができない場合は、その不足分を機械式ブレーキ６６によって発生させれば良い。また、この第２充電制動走行モードでも、後輪側要求制動力は機械式ブレーキ６６によって発生させられる。
【００５０】
このような本実施例の車両用ハイブリッド駆動装置１０においては、発進クラッチ２６が遮断されたＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードでの走行中にブレーキペダルが踏込み操作された場合に、前輪側要求制動力に対応する必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超える時には、その発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して上記前輪側要求制動力を発生させるとともに、得られた電気エネルギーでバッテリー４６を充電する。これにより、２つのモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を有効に用いてバッテリー４６を効率よく充電できるとともに、大きな制動力が得られるようになり、エネルギー効率が向上する。
【００５１】
また、本実施例では制動要求に伴って発進クラッチ２６を締結し、第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御することによってその第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキ６６を作動させて前輪側要求制動力の不足分を補完するため、制動力不足を回避しつつ発進クラッチ２６を締結する際にショックを生じないように締結制御を適切に行うことができる。
【００５２】
また、本実施例では前輪側要求制動力に応じて求められる必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max を超えた場合には、発進クラッチ２６を締結して第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行するが、必要発電トルクＴyoukyuが第２モータジェネレータＭＧ２の最大発電トルクＴＭＧ２max 以下の場合は、発進クラッチ２６が解放された状態で第２モータジェネレータＭＧ２のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行するため、その第１充電制動走行モードでは発進クラッチ２６の締結制御や機械式ブレーキ６６による補完制御などが不要となり、優れたエネルギー効率を維持しつつ充電制動走行制御を簡略化できる。
【００５３】
また、本実施例では発進クラッチ２６を締結するのに先立ってその発進クラッチ２６の前後の回転速度が同期するように第１モータジェネレータＭＧ１を力行制御するため、発進クラッチ２６を締結する際の各部のイナーシャによるショックが防止されるとともに、その発進クラッチ２６の締結に続いて第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御を速やかに実行し、その発電制御による制動力が速やかに得られるようになる。
【００５４】
また、本実施例はエンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と発進クラッチ２６との間に自動変速機２０が設けられている場合で、その自動変速機２０の変速比γが最小変速比γmin とされた状態、すなわち第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１が車速Ｖに応じて最低回転速度とされた状態で発進クラッチ２６を締結するため、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１の変化幅（上昇幅）が小さく、発進クラッチ２６を締結する際の各部の回転速度変化に伴うイナーシャによるショックを抑制しつつ発進クラッチ２６を短時間で締結できる。本実施例では、第１モータジェネレータＭＧ１を用いて同期制御が行われるため、発進クラッチ２６の油圧を一気に増大させて短時間で締結できる。
【００５５】
また、本実施例では発進クラッチ２６が完全に締結された後に第１モータジェネレータＭＧ１を発電制御するため、その発電制御に起因して発進クラッチ２６が滑りを生じる恐れが無く、例えば発電制御による制動力変化に起因するショックが抑制されるように、その発電制御を高い精度で適切に行うことができる。すなわち、発進クラッチ２６が完全に締結される前に第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御を行おうとすると、その発進クラッチ２６が滑りを生じないように発電トルクＴＭＧ１を制御する必要があるため、制御が複雑になって制御性が悪くなり、発電制御による制動力変化でショックを生じる可能性がある。
【実施例２】
【００５６】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５７】
図７は、前記発進クラッチ２６の代わりに設けられる前後進切換装置９０を説明する骨子図で、ダブルピニオン型の遊星歯車装置９２、前進クラッチＣ１、および後進ブレーキＢ１を備えて構成される。具体的には、遊星歯車装置９２のサンギヤは前記出力軸２４に連結され、キャリアは第１歯車２５に連結されるとともに前進クラッチＣ１を介して出力軸２４に選択的に連結されるようになっており、リングギヤは後進ブレーキＢ１を介して選択的に回転不能に固定される。そして、前進クラッチＣ１および後進ブレーキＢ１が共に解放されると、出力軸２４と第１歯車２５との間の動力伝達が遮断され、前進クラッチＣ１が締結されるとともに後進ブレーキＢ１が解放されると、出力軸２４の回転をそのまま第１歯車２５に伝達する前進駆動状態となり、前進クラッチＣ１が解放されるとともに後進ブレーキＢ１が締結されると、出力軸２４の回転を逆転させて第１歯車２５に伝達する後進駆動状態となる。前進クラッチＣ１や後進ブレーキＢ１は、例えば油圧式の摩擦係合装置によって構成される。
【００５８】
上記前後進切換装置９０は、エンジン１２および第１モータジェネレータＭＧ１と前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒとの間の動力伝達を接続遮断できる断続装置としても機能し、前記図５のフローチャートに従って充電制動走行制御が行われる場合、前進走行時には前進クラッチＣ１を前記発進クラッチ２６と同様に締結解放制御し、後進走行時には後進ブレーキＢ１を発進クラッチ２６と同様に締結解放制御すれば良い。
【００５９】
なお、この実施例では、エンジン１２を駆動力源として用いて後進走行することが可能である。また、ダブルピニオン型の遊星歯車装置９２の代わりにシングルピニオン型の遊星歯車装置を用いて構成することもできるなど、種々の態様が可能である。また、この前後進切換装置９０を第１モータジェネレータＭＧ１と自動変速機２０との間に配設することもできる。
【実施例３】
【００６０】
図８の車両用ハイブリッド駆動装置１００は前後輪駆動車両用のもので、前記実施例１の車両用ハイブリッド駆動装置１０において第２モータジェネレータＭＧ２を取り除いた前輪駆動装置１０２と、後輪駆動装置１２０とを備えている。後輪駆動装置１２０は、第２モータジェネレータＭＧ２により第５歯車１２２および第６歯車１２４を介して差動歯車装置１２６を回転駆動することにより、左右の車軸１２８Ｌ、１２８Ｒを介して左右の後駆動輪１３０Ｌ、１３０Ｒを回転駆動する。
【００６１】
このような車両用ハイブリッド駆動装置１００においては、前記図５の代わりに図９に示すフローチャートに従って、常に発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御する前記第２充電制動走行モードで充電制動走行制御が行われる。図９のステップＲ１では、前記ステップＳ１と同様に前記走行モード切換手段７８によって充電制動走行モードが選択されたか否かを判断する。充電制動走行モードが選択された場合はステップＲ２を実行し、踏込み操作力ＳＢＲに基づいてマップや演算式等により要求制動力を求める。ステップＲ３では、予め定められた前後輪分配比に従って前輪側要求制動力および後輪側要求制動力を算出し、その後輪側要求制動力を、後駆動輪１３０Ｌ、１３０Ｒに直結されている第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクＴＭＧ２ｘを算出する。また、前輪側要求制動力を、前駆動輪４０Ｌ、４０Ｒに自動変速機２０を介して連結されている第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で発生させるのに必要な発電トルクＴＭＧ１ｘおよび自動変速機２０の変速比γｘを、第１モータジェネレータＭＧ１の発電効率特性等に基づいて最大効率で発電が行われるように設定する。
【００６２】
ステップＲ４では、発進クラッチ２６が締結状態か否かを判断し、解放状態の場合はステップＲ７以下を実行するが、締結状態であればステップＲ５およびＲ６を実行する。ステップＲ５では、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を、それぞれステップＲ３で設定された発電トルクＴＭＧ１ｘ、ＴＭＧ２ｘで発電制御する。また、ステップＲ６では、自動変速機２０の変速比γを、ステップＲ３で設定された変速比γｘにするように変速制御を行う。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御で前輪側要求制動力が発生させられ、第２モータジェネレータＭＧ２の発電制御で後輪側要求制動力が発生させられ、それ等の発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が効率良く充電される。
【００６３】
発進クラッチ２６が解放状態の場合、すなわち充電制動走行モードへ移行する前の走行モードがＥＶ走行モードまたはシリーズＨＥＶ走行モードの場合には、ステップＲ７で第２モータジェネレータＭＧ２をステップＲ３で設定された発電トルクＴＭＧ２ｘで発電制御する。これにより、後輪側要求制動力が発生させられるとともに、その発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が充電される。また、ステップＲ８〜Ｒ１２では、前記図５のステップＳ８〜Ｓ１２と同様にして機械式ブレーキ６６による制動力の補完制御や自動変速機２０のアップシフト、第１モータジェネレータＭＧ１による同期制御、発進クラッチ２６の締結制御、第１モータジェネレータＭＧ１の発電制御が行われ、続いて前記ステップＲ６の変速制御が行われる。これにより、前輪側についても、制動力が過不足したり発進クラッチ２６の締結時にショックが発生したりすることが無いように、前輪側要求制動力が発生させられるとともに、発電制御で得られた電気エネルギーでバッテリー４６が効率良く充電される。
【００６４】
本実施例においても、前記実施例１と同様の作用効果が得られる。特に、本実施例では第１充電制動走行モードを備えておらず、常に発進クラッチ２６を締結するとともに第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を何れも発電制御して充電制動走行制御を行うため、一層優れたエネルギー効率が得られる。
【００６５】
なお、第１モータジェネレータＭＧ１を最大発電トルクＴＭＧ１max にしても所定の前輪側要求制動力を得ることができない場合や、第２モータジェネレータＭＧ２を最大発電トルクＴＭＧ２max にしても所定の後輪側要求制動力を得ることができない場合には、それ等の制動力の不足分を機械式ブレーキ６６によって発生させる。
【００６６】
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、これ等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】
【００６７】
１０、１００：車両用ハイブリッド駆動装置 １２：エンジン ２０：自動変速機（変速機） ２６：発進クラッチ（断続装置、摩擦係合装置） ４６：バッテリー ５０：電子制御装置 ６６：機械式ブレーキ ７６：充電制動走行手段 ９０：前後進切換装置（断続装置） ＭＧ１：第１モータジェネレータ（第１回転機） ＭＧ２：第２モータジェネレータ（第２回転機） Ｃ１：前進クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１：後進ブレーキ（摩擦係合装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
該エンジンに機械的に連結された第１回転機と、
前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、
該断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、
を有する車両用ハイブリッド駆動装置において、
前記断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に、該断続装置を接続し、前記第１回転機および前記第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる充電制動走行手段を有する
ことを特徴とする車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制動要求に伴って前記断続装置を接続し、前記第１回転機を発電制御することによって該第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記充電制動走行手段は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、前記断続装置が遮断された状態で該第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行し、該必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、前記断続装置を接続して該第２回転機および前記第１回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記充電制動走行手段は、前記断続装置を接続するのに先立って該断続装置の前後の回転速度が同期するように前記第１回転機を力行制御する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、
前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させる
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記第１回転機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には前記断続装置と直列に変速機が設けられており、
前記充電制動走行手段は、前記変速機の変速比が小さいハイギヤ側で前記断続装置を接続した後、前記第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られるように該変速機をローギヤ側へ変速する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、
前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置が完全に締結された後に前記第１回転機を発電制御する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項１】
エンジンと、
該エンジンに機械的に連結された第１回転機と、
前記エンジンおよび前記第１回転機と駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する断続装置と、
該断続装置の遮断時でも車両を走行させることができるように配設された第２回転機と、
を有する車両用ハイブリッド駆動装置において、
前記断続装置が遮断された状態で前記第２回転機を力行制御して走行するモータ駆動走行モードでの走行中に制動要求があった場合に、該断続装置を接続し、前記第１回転機および前記第２回転機を何れも発電制御してバッテリーを充電するとともに制動力を発生させる充電制動走行手段を有する
ことを特徴とする車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制動要求に伴って前記断続装置を接続し、前記第１回転機を発電制御することによって該第１回転機の発電制御による制動力が得られるようになるまでの応答遅れの間、車輪に設けられた機械式ブレーキを作動させて制動力の不足分を補完する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記充電制動走行手段は、要求制動力に応じて求められる必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルク以下の場合は、前記断続装置が遮断された状態で該第２回転機のみを発電制御する第１充電制動走行モードを実行し、該必要発電トルクが前記第２回転機の最大発電トルクを超えた場合は、前記断続装置を接続して該第２回転機および前記第１回転機を共に発電制御する第２充電制動走行モードを実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記充電制動走行手段は、前記断続装置を接続するのに先立って該断続装置の前後の回転速度が同期するように前記第１回転機を力行制御する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、
前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置の係合トルクを徐々に増大させる
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記第１回転機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には前記断続装置と直列に変速機が設けられており、
前記充電制動走行手段は、前記変速機の変速比が小さいハイギヤ側で前記断続装置を接続した後、前記第１回転機の発電制御で所定の制動力が得られるように該変速機をローギヤ側へ変速する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記断続装置は、摩擦係合させられることによって前記動力伝達を可能とする摩擦係合装置を備えており、
前記充電制動走行手段は、前記摩擦係合装置が完全に締結された後に前記第１回転機を発電制御する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用ハイブリッド駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５５７００（Ｐ２０１１−２５５７００Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９２５８（Ｐ２０１０−１２９２５８）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【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２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【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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