JP4978441B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、動力分配装置の変速比を無段階に制御することの可能なハイブリッド車の制御装置に関するものである。

近年、燃料の燃焼によりトルクを出力するエンジンと、電力の供給によりトルクを出力するモータ・ジェネレータとを搭載し、エンジンおよびモータ・ジェネレータのトルクを車輪に伝達することのできるハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各種の条件に基づいて、エンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御することにより、燃費の向上および騒音の低減および排気ガスの低減を図ることができるものとされている。

上記のように、複数種類の駆動力源を搭載したハイブリッド車の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたハイブリッド車においては、エンジンのクランクシャフトが動力分配機構に連結されている。この動力分配機構は、第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構を有している。第１遊星歯車機構は、同軸上に配置された大サンギヤおよびリングギヤと、大サンギヤおよびリングギヤに噛合された大ピニオンギヤを支持するキャリヤとを有している。また、第２遊星歯車機構は、小サンギヤと、小サンギヤに噛合された小ピニオンギヤとを有している。小サンギヤと大サンギヤとが一体回転するように連結されてステップドピニオン機構となっている。つまり、小サンギヤおよび大ピニオンギヤが共にキャリヤにより、自転、かつ、公転可能に支持されている。そして、キャリヤが、入力軸を介してエンジンに動力伝達可能に接続され、大サンギヤが、第１モータ・ジェネレータのロータに接続されている。また、小サンギヤの回転・停止を制御するブレーキが設けられている。さらに、リングギヤには、動力分配機構の出力軸が接続されている。この出力軸が駆動輪に接続されている。また、出力軸には第２モータ・ジェネレータが接続されている。

上記の動力分配機構は、入力軸と出力軸との間の変速比を無段階に制御可能な変速機であり、具体的には、無段変速状態とオーバードライブ状態とを切り替え可能である。例えば、要求駆動力あるいはエンジン負荷が小さい場合は、オーバードライブ状態が選択され、要求駆動力あるいはエンジン負荷が大きい場合は、無段変速状態が選択される。そして、ブレーキが解放された場合が無段変速状態であり、この無段変速状態でエンジントルクがキャリヤに入力されると、大サンギヤが反力部材となり、出力軸にトルクが伝達される。このとき、第１モータ・ジェネレータの回転数を制御することにより、動力分配機構の変速比を無段階に制御可能であり、かつ、その変速比を１未満、または１以上のいずれにも設定可能である。これに対して、ブレーキが係合されると、動力分配機構の変速比が「１」よりも小さい状態、つまり、オーバードライブ状態となる。このオーバードライブ状態でエンジントルクがキャリヤに入力されると、小サンギヤが反力部材となり、リングギヤからトルクが出力される。

このようにして、エンジントルクが動力分配機構の出力軸に伝達され、そのトルクが駆動輪に伝達される。また、第２モータ・ジェネレータを電動機として駆動させ、そのトルクを駆動輪に伝達して駆動力を補助することも可能である。一方、エンジンから出力軸に伝達された動力の一部を第２モータ・ジェネレータに伝達し、第２モータ・ジェネレータで発電をおこなうことも可能である。さらに、車両の惰力走行時に、車輪から出力軸に伝達される動力の一部を第２モータ・ジェネレータに伝達し、第２モータ・ジェネレータで発電をおこなうことも可能である。なお、エンジンおよび第１モータ・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータが搭載されており、エンジンおよび第１モータ・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータが、差動歯車変速機の回転要素にそれぞれ連結され、その差動歯車変速機の変速比を無段階に制御可能なハイブリッド車の制御装置の一例が、特許文献２にも記載されている。この特許文献２に記載された差動歯車変速機の変速比を制御する場合、固定変速モードと無段変速モードとを選択的に変更可能である。

特開２００４−３４５５２７号公報 特開２００５−１６５５９号公報

ところで、特許文献１に記載されているハイブリッド車の制御装置においては、車両における要求駆動力あるいはエンジン負荷が頻繁に変化すると、無段変速状態とオーバードライブ状態とが頻繁に切り替わる恐れがあった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、動力分配装置の変速比の変更範囲を制御する変速モードが頻繁に変更されることを回避することの可能なハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。

この発明は、車輪に伝達する動力を発生する駆動力源と、前記車輪と動力伝達可能に接続された駆動軸と、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記車輪に伝達するトルクを発生させる電動機と、差動回転可能な複数の回転要素を有し、かつ、複数の回転要素のうち３つの回転要素が前記駆動力源および前記発電機および前記駆動軸に別個に動力伝達可能に連結された動力分配装置とを有するとともに、前記駆動力源と前記駆動軸との間の回転速度比を無段階に変化させる無段変速モードと、前記複数の回転要素のうち、前記駆動力源および前記発電機および前記駆動軸のいずれにも接続されていない回転要素の回転を阻止することにより、前記回転速度比を１未満の速度比に固定する固定変速モードとを、切り替え可能に構成されているハイブリッド車の制御装置において、現在選択されている前記変速モードに変更されてから、予め定めた所定期間を経過する以前に、前記現時点で設定されている変速モードを他の変速モードに変更することを禁止するモード選択手段と、車速が所定車速未満になった場合、または要求駆動力が所定値以上になった場合に、前記固定変速モードから前記無段変速モードに変速モードを切り替える条件が成立したものと判断するモード変更要求判断手段と、前記モード選択手段によって、前記固定変速モードから前記無段変速モードに変速モードを変更することが禁止されている際に、前記モード変更要求判断手段によって変速モードを切り替える条件が成立したものと判断された場合に、前記固定変速モードを維持しつつ、前記電動機の出力トルクを増加させる手段とを備えていることを特徴とするものである。

この発明においては、前記モード選択手段は、前記電動機に供給される電力を判断し、かつ、その判断結果に基づいて、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止するか否かを判断する手段を含むことが好ましい。

この発明において、前記電動機に電力を供給する電力供給装置が設けられており、前記モード選択手段は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加する場合に、前記電動機から前記車輪に伝達するべき要求トルクを判断し、かつ、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値以下であるか否かを判断する手段と、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値以下であると判断された場合に、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させて、固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止する手段と、前記要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値を越えていると判断された場合は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させることなく、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更する手段とを含んでいてもよい。

この発明において、前記電動機に電力を供給する電力供給装置が設けられており、前記モード選択手段は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加する場合に、前記電動機から前記車輪に伝達するべき要求トルクを判断し、かつ、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存しているか否かを判断する手段と、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存していると判断された場合に、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させて、固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止する手段と、前記要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存していないと判断された場合は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させることなく、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更する手段とを含んでいてもよい。

この発明において、前記モード選択手段は、前記電動機に電力を供給する電力供給装置の耐久性が低下する条件であるか否かを判断し、前記電力供給装置の耐久性が低下する条件であると判断された場合は、前記固定変速モードの選択を禁止する手段を含んでいてもよい。

この発明によれば、固定変速モードと無段変速モードとの間で変更をおこなった場合は、変速モード同士の変更がおこなわれた時点から、再度変速モードの変更をおこなうと車両の乗員が違和感をもつ所定期間が経過したか否かを判断する。そして、変速モード同士の変更がおこなわれた時点から、所定期間が経過する以前に、変速モードを再度変更する要求があった場合は、現在選択されている変速モードから他の変速モードに変更することを禁止する。したがって、駆動力源と駆動軸との間における回転速度比を制御するために選択される変速モードが、頻繁に変更されることを抑制できる。

この発明において、動力分配装置は、差動回転可能な複数の回転要素、例えば、４つの回転要素を有しており、いずれかの回転要素が入力要素であり、いずれかの回転要素が出力要素であり、残りの２つの回転要素が、選択的に反力要素となる。そして、入力要素が駆動力源に連結され、出力要素が駆動軸に連結される。さらに、反力要素となる一方の回転要素に発電機が接続され、反力要素となる他方の回転要素の回転を阻止することが可能である。また、駆動力源は車輪に伝達する動力を発生する動力装置であり、駆動力源としては、エンジン、電動機、油圧モータ、フライホイールシステムなどのうちの少なくとも１つを用いることが可能である。また、動力分配装置は、駆動力源と駆動軸との間における回転速度比（変速比）を無段階に変更可能な無段変速機としての機能を有する。動力分配装置を構成する入力要素および出力要素および反力要素、つまり４要素は、相互に差動回転可能に、かつ、動力伝達可能に接続されている。このような動力分配装置としては、例えば、遊星機構を用いた無段変速機を用いることができる。遊星機構としては、歯車同士の噛み合い力により動力伝達をおこなう遊星歯車機構、または作動油のせん断力でトラクション伝動により動力伝達をおこなう遊星ローラ機構を用いることが可能である。さらに、３要素は動力を伝達する機能を備えた要素であり、４要素には、ギヤ、キャリヤ、コネクティングドラム、回転軸、プーリ、ローラ、スプロケット、チェーンなどの要素が含まれる。この発明において、固定変速モードおよび無段変速モードは、駆動力源と駆動軸との間の回転速度比の制御範囲を変更するために用いられるモードであり、駆動力源と駆動軸との間の回転速度比は、固定変速モードの方が無段変速モードよりも制御範囲が狭い。

さらに、この発明における電動機は、車輪に伝達されるトルクを発生する駆動力源であり、電動機としての機能に加えて、発電機としての機能を兼備したモータ・ジェネレータを用いることも可能である。さらに、この発明は、駆動力源の動力が前輪または後輪のいずれか一方に伝達される二輪駆動車、または、駆動力源の動力が前輪および後輪の両方に伝達される四輪駆動車のいずれにも適用可能である。さらに、駆動力源のトルクが伝達される車輪と、電動機のトルクが伝達される車輪とが、同じでもよいし異なっていてもよい。例えば、駆動力源のトルクが前輪に伝達され、かつ、電動機のトルクが後輪に伝達されるように構成された四輪駆動車でもよい。これに対して、駆動力源のトルクが前輪に伝達され、かつ、電動機のトルクが前輪に伝達されるように構成された二輪駆動車でもよい。また、駆動力源のトルクが後輪に伝達され、かつ、電動機のトルクが後輪に伝達されるように構成された二輪駆動車でもよい。さらに、この発明における駆動軸は、出力要素と車輪とを動力伝達可能に接続する回転要素であり、この駆動軸には、ギヤ、キャリヤ、コネクティングドラム、回転軸、プーリ、ローラ、スプロケット、チェーンなどの要素が含まれる。つまり、駆動軸は形状が軸形状のものに限定されるわけではない。

つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図２は、この発明の一実施形態であるＦ・Ｒ（フロントエンジン・リヤドライブ；エンジン前置き後輪駆動）形式のハイブリッド車（以下、「車両」と略記する）の概略構成図である。図２において、車両１は、駆動力源としてのエンジン２を有している。エンジン２としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。エンジン２は、燃料を燃焼させた場合の熱エネルギを運動エネルギとして出力する動力装置である。この実施例では、エンジン２として、トルク制御装置、例えば、電子スロットルバルブ、燃料噴射量制御装置、点火時期制御装置などを有するガソリンエンジンが用いられているものとする。エンジン２から車輪３に至る動力伝達経路に動力分配装置４が設けられている。車両１のフロアー（図示せず）の空間にはケーシング５が配置されており、そのケーシング５内に動力分配装置４が配置されている。

そして、動力分配装置４は２組の遊星歯車機構を有している。まず、第１遊星車機構６はシングルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第１遊星歯車機構６は、同軸上に配置されたサンギヤ７およびリングギヤ８と、サンギヤ７およびリングギヤ８に噛合するピニオンギヤ９を、自転、かつ公転可能に保持したキャリヤ１０とを有している。キャリヤ１０が動力分配装置４の入力部材である。そして、キャリヤ１０にはインプットシャフト１１が動力伝達可能に連結、具体的には一体回転するように連結されており、そのインプットシャフト１１とエンジン２のクランクシャフト１２とが、動力伝達可能に接続されている。クランクシャフト１２とインプットシャフト１１との間の動力伝達経路には、ダンパ機構、トルクリミッタ機構、クラッチ機構などを設けることも可能である。ダンパ機構は、トルク変動を吸収する機構であり、トルクリミッタは、伝達されるトルクを設定トルク以下に制限する機構であり、クラッチ機構はトルク容量を制御する機構である。

図２の具体例では、インプットシャフト１１およびクランクシャフト１２の回転軸線（図示せず）が、車両１の前後方向に沿って配置されている。さらに、ケーシング５の内部には、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が設けられている。インプットシャフト１１の回転軸線に沿った方向で、エンジン２と第１遊星歯車機構６との間に第１モータ・ジェネレータＭＧ１が配置されている。この第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能（電動機としての機能）と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能（発電機としての機能）とを兼備している。第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、ステータ１３およびロータ１４を有しており、ステータ１３はケーシング５に固定されている。また、ロータ１４は、サンギヤ７と一体回転するように連結されている。

動力分配装置４を構成する第２遊星車機構１５は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第２遊星歯車機構１５は、同軸上に配置されたサンギヤ１６およびリングギヤ１７と、サンギヤ１６に噛合する第１ピニオンギヤ１８と、リングギヤ１７および第１ピニオンギヤ１８に噛合する第２ピニオンギヤ１９と、第１ピニオンギヤ１８および第２ピニオンギヤ１９を、自転、かつ公転可能に保持したキャリヤ２０とを有している。そして、キャリヤ２０とリングギヤ８とが一体回転するように連結され、リングギヤ１７とキャリヤ１０とが一体回転するように連結されている。そして、キャリヤ２０と一体回転するアウトプットシャフト２１が設けられている。このアウトプットシャフト２１は、動力分配装置４から出力されたトルクを車輪３に伝達する要素であり、インプットシャフト１１とアウトプットシャフト２１とが同軸上に配置されている。さらに、回転軸線に沿った方向で、第１モータ・ジェネレータＭＧ１と第２遊星歯車機構１５との間に第１遊星歯車機構６が配置されている。さらに、サンギヤ１６に制動力を与えるブレーキＢＫが設けられている。このブレーキＢＫとしては、摩擦ブレーキ、または噛み合いブレーキを用いることが可能である。そのブレーキＢＫの制動力を制御するアクチュエータ３２としては、電磁式アクチュエータまたは油圧式アクチュエータのいずれを用いてもよい。

一方、アウトプットシャフト２１は終減速機２２に接続されており、終減速機２２にはアクスルシャフト３０を介して車輪３が接続されている。終減速機２２は、アウトプットシャフト２１の回転数よりも、アクスルシャフト３０の回転数を低下させるように、その減速比が決定されている。また、回転軸線に沿った方向で第２遊星歯車機構１５と終減速機２２との間には、第２モータ・ジェネレータＭＧ２が配置されている。この第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、ケーシング５の内部またはケーシング５の外部のいずれに配置されていてもよい。この第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、ステータ２３およびロータ２４を有している。さらに、回転軸線に沿った方向で第２遊星歯車機構１５と終減速機２２との間には、変速機２５が設けられている。図２では、車両１の前後方向で、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の後方に変速機２５が配置されたレイアウトが示されている。

また、変速機２５は、ケーシング５の内部またはケーシング５の外部のいずれに配置されていてもよい。この変速機２５は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のロータ２４と、アウトプットシャフト２１とを動力伝達可能に接続するものである。さらに、変速機２５は、入力要素２６および出力要素３１を有しているとともに、その入力要素２６と出力要素３１との間の変速比を変更可能に構成されている。この変速機２５は、変速比を段階的に変更可能な有段変速機、または、変速比を無段階に変更可能な無段変速機のいずれでもよい。また、変速機２５の変速比は、「１」よりも大きい値、または「１」以上の値で変更可能に構成されている。この変速機２５として、有段変速機を用いる場合、選択歯車式変速機、遊星歯車式変速機を採用することが可能である。これに対して、変速機２５として、無段変速機を用いる場合、トロイダル型無段変速機、ベルト式無段変速機を採用することが可能である。そして、入力要素２６がロータ２４と動力伝達可能に接続され、出力要素３１がアウトプットシャフト２１と動力伝達可能に接続されている。

さらに、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は、いずれもロータが回転運動をおこなうものであり、各モータ・ジェネレータは直流型または交流型のいずれでもよい。この具体例では、３相交流型のモータ・ジェネレータを用いる場合について説明する。また、すべてのモータ・ジェネレータは、インバータ２７を介して蓄電装置２８に接続されている。蓄電装置２８としては、キャパシタまたはバッテリを用いることが可能である。このように、各モータ・ジェネレータと蓄電装置２８との間で、電力の授受をおこなう電気回路が形成されている。なお、蓄電装置２８に加えて燃料電池を設け、その燃料電池から各モータ・ジェネレータに電力を供給する回路を設けてもよい。燃料電池は、酸素と水素とを反応させて起電力を発生させる装置である。なお、各モータ・ジェネレータ同士の間に、蓄電装置２８を経由することなく、電力の授受を可能とする電気回路を形成することも可能である。

さらに、車両１の制御系統について説明すると、コントローラとしての電子制御装置３３が設けられており、電子制御装置３３には、エンジン回転数、各モータ・ジェネレータの回転数、車速、蓄電装置２８の充電量、燃料電池における発電電力、モータ・ジェネレータに対する発電要求、車両１における加速要求、車両１における制動要求、シフトポジションなどの信号が入力される。また、電子制御装置３３には、蓄電装置２８における出力電力の上限値、燃料電池における出力電力の上限値などのデータが、予め記憶されている。この電子制御装置３３からは、変速機２５の変速比を制御する信号、ブレーキＢＫを制御する信号、エンジン２を制御する信号、各モータ・ジェネレータを制御する信号が出力される。エンジン２を制御する信号には、エンジン２の停止・運転を制御する信号、エンジン回転数を制御する信号、エンジントルクを制御する信号が含まれる。モータ・ジェネレータを制御する信号には、モータ・ジェネレータを力行制御または回生制御させる信号、モータ・ジェネレータの回転数を制御する信号、モータ・ジェネレータのトルクを制御する信号が含まれる。ブレーキＢＫを制御する信号には、ブレーキＢＫからサンギヤ１６に与える制動力を制御する信号が含まれる。

つぎに、図２に示された車両１の制御例を説明する。まず、車速およびアクセル開度に基づいて、車両１に対する要求駆動力が求められ、その要求駆動力に基づいて、エンジン２の目標出力および第２モータ・ジェネレータＭＧ２の目標出力が求められる。エンジン２の目標出力に基づいてエンジン出力を制御する場合、基本的には、エンジン２の運転状態が、最適燃費線に沿ったものとなるように、エンジン２の目標回転数およびエンジンの目標トルクを求めることが可能である。ここで、最適燃費線に基づいて、エンジン２の目標回転数および目標トルクを求めるマップが、予め電子制御装置３３に記憶されている。そして、エンジン２の実際の回転数を目標回転数に近づけるために、動力分配装置４の変速比が制御される。動力分配装置４の変速比を制御する場合には、図３に示すモード切替マップを用いることが可能である。このモード切替マップは電子制御装置３３に記憶されており、このモード切替マップによれば、固定変速モードが選択される運転領域と、無段変速モードが選択される運転領域とが、車速および加速要求をパラメータとして示されている。なお、基本的には、無段変速モードが選択された場合に、エンジン２の運転状態が、最適燃費線に沿ったものとなるように、エンジン２の目標回転数および目標トルクが制御される。これに対して、電力損失を抑制することを優先する場合は、固定変速モードが選択される。また、後述するように、固定変速モードが選択された場合は、動力分配装置４の変速比が「１」未満に限定される。また、無段変速モードが選択された場合は、動力分配装置４の変速比を「１」未満、または「１」以上の範囲で任意に変更可能である。

この図３のマップでは、アクセル開度または要求駆動力、および車速がパラメータとなっている。図３のマップにおいては、予め定められた車速Ｖ１以上の車速であり、かつ、アクセル開度が所定値θ１未満である場合に、固定変速モードが選択される。これに対して、予め定められた車速Ｖ１未満の車速である場合、または、予め定められた車速Ｖ１以上の車速であり、かつ、アクセル開度が所定値θ１以上である場合は、無段変速モードが選択される。このように、要求駆動力が高い場合、あるいは加速要求が高い場合は、無段変速モードが選択される。まず、固定変速モードが選択される運転領域と、無段変速モードが選択される運転領域とを、車速Ｖ１をしきい値として区別した技術的な理由の一例を説明する。エンジン２は、燃料を燃焼させて動力を出力する装置であるから、エンジン回転数が低回転数となる低車速領域では、燃料の燃焼状態が不安定となり、エンジントルクが変動すると、エンジン２から車輪３に至る動力伝達経路で、振動・騒音が発生しやすい。

このため、動力分配装置４の変速比が「１」未満に限定される場合でも、エンジン２から車輪３に至る動力伝達経路で発生する振動および騒音が、車両１の乗員が違和感を持たない程度に抑制するために、車速Ｖ１をしきい値として、その車速Ｖ１以上の運転領域で固定変速モードが選択されるように、図３のマップが決定されている。この固定変速モードが選択された場合も、実駆動力を要求駆動力に近づけるように、エンジン回転数およびエンジントルクが制御されるが、エンジン回転数およびエンジントルクは、最適燃費線に沿ったものではない。これに対して、無段変速モードが選択された場合は、動力分配装置４の変速比を「１」以上に制御することが可能であるから、低車速でもエンジン回転数を高回転数とすることが可能であり、エンジン２から車輪３に至る動力伝達経路で発生する振動および騒音が、車両１の乗員が違和感を持たない程度に抑制することが可能である。なお、動力伝達経路における振動および騒音の程度は、エンジン２のトルク変動特性、動力伝達経路の固有振動数などの条件により求めればよい。

つぎに、固定変速モードが選択される運転領域と、無段変速モードが選択される運転領域とを、アクセル開度の所定値θ１をしきい値として区別した技術的な理由の一例を説明する。固定変速モードが選択された場合、動力分配装置４の変速比が「１」未満に限定されるため、動力分配装置４の入力トルクよりも、動力分配装置４の出力トルクが低減される。このため、要求駆動力が高い場合は駆動力不足となる可能性がある。この実施例では、動力分配装置４の変速比が「１」未満に限定されている場合でも、要求駆動力に応じた動力分配装置４の出力トルクを確保できるしきい値として、所定値θ１を決定している。つまり、要求駆動力が高い所定値θ１以上の運転領域において、動力分配装置４の変速比が「１」未満であると駆動力不足となる可能性があるため、動力分配装置４の変速比を「１」以上に設定できる無段変速モードが選択されるように、図３のマップが構成されている。一方、要求駆動力が所定値θ１未満の運転領域においては、動力分配装置４の変速比が「１」未満であっても駆動力不足となる可能性が少ないため、動力分配装置４の変速比が「１」未満に限定される固定変速モードが選択されるように、図３のマップが構成されている。

つぎに、図４および図５に基づいて、動力分配装置４の変速比の制御を説明する。この動力分配装置４を制御するモードとして、固定変速モードおよび無段変速モードを選択的に切り替え可能である。図４および図５の共線図は、動力分配装置４を構成する要素同士、およびその要素に連結された回転要素同士の位置関係および回転状態を示すものである。図４および図５において、「停止」は回転要素が停止することを示し、「正」は回転要素が正方向に回転することを示し、「逆」は回転要素が逆方向に回転することを示す。なお、正方向とは、エンジン２のクランクシャフト１２の回転方向と同じ回転方向である。図４および図５の共線図において、第１遊星歯車機構６はシングルピニオン型の遊星歯車機構であるため、サンギヤ７とリングギヤ８との間にキャリヤ１０が配置されている。

これに対して、第２遊星歯車機構１５は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であるため、サンギヤ１６とキャリヤ２０との間にリングギヤ１７が配置されている。また、キャリヤ１０とリングギヤ１７とが一体回転するように連結されているため、図４および図５の共線図上で、キャリヤ１０およびリングギヤ１７が同じ位置に示されている。また、キャリヤ２０とリングギヤ８とが一体回転するように連結されているため、図４および図５の共線図上で、キャリヤ２０およびリングギヤ８が同じ位置に示されている。さらに、図４および図５の共線図上において、サンギヤ７とリングギヤ８との間にサンギヤ１６が配置され、このサンギヤ１６とリングギヤ８との間に、キャリヤ１０が配置されている。この図４および図５に示すように、動力分配装置４は、相互に差動回転可能な４個の回転要素を有している。さらに、第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機２５を介してアウトプットシャフト２１に接続されているが、図４および図５においては、便宜上、キャリヤ２０と同じ位置に（ＭＧ２）として示してある。

まず、固定変速モードが選択された場合はブレーキＢＫが反力発生装置として機能する。すなわち、ブレーキＢＫの制動力が高められて、図４に示すようにサンギヤ１６が固定（停止）される。このため、固定変速モードが選択されていることを「ロック」と記すことがある。また、動力分配装置４は、機構上、キャリヤ２０およびリングギヤ８が一体回転するように連結され、かつ、リングギヤ１７およびキャリヤ１０が一体回転するように連結されている。このため、エンジントルクがインプットシャフト１１を経由してキャリヤ１０およびリングギヤ１７に入力されると、ブレーキＢＫおよびサンギヤ１６により反力が受け持たれ、キャリヤ２０からトルクが出力される。このキャリヤ２０のトルクは、アウトプットシャフト２１および終減速機２２およびアクスルシャフト３０を経由して車輪３に伝達されて、駆動力が発生する。

そして、エンジン回転数を制御することにより、動力分配装置４の入力回転数と出力回転数との間の変速比を、無段階（連続的）に変更可能である。また、固定変速モードが選択された場合はサンギヤ１６が固定されるため、動力分配装置４の変速比は「１」未満に限定される。すなわち、動力分配装置４が増速機として機能するため、動力分配装置４への入力トルクよりも、動力分配装置４から出力されるトルクの方が低くなる。また、固定変速モードが選択されるとともに、エンジン回転数が正である場合は、エンジントルクにより第１モータ・ジェネレータＭＧ１が逆回転される。この場合、第１モータ・ジェネレータＭＧ１では回生制御（発電制御）をおこなうか、または回生制御をおこなうことなくロータ１４を空転させることが可能である。さらに、エンジン２からアウトプットシャフト２１に伝達された動力を第２モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達し、その第２モータ・ジェネレータＭＧ２で回生制御（発電制御）をおこない、発生した電力を蓄電装置２８に充電することも可能である。これに対して、車両１に対する加速要求が増加して、車輪３に伝達するトルクを増加する場合に、蓄電装置２８から第２モータ・ジェネレータＭＧ２に電力を供給して、第２モータ・ジェネレータＭＧ２を電動機として駆動することも可能である。さらにまた、固定変速モードが選択された場合、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転数よりも、キャリヤ２０の回転数の方が高い。さらにまた、変速機２５の変速比は「１」以上に設定されるため、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の回転数は、アウトプットシャフト２１の回転数以上となる。このため、第２モータ・ジェネレータＭＧ２が力行制御され、かつ、変速機２５の変速比が「１」よりも大である場合、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクが増幅されてアウトプットシャフト２１に伝達される。

これに対して、無段変速モードが選択された場合は、ブレーキＢＫからサンギヤ１６に与えられる制動力が低下され、図５に示すようにサンギヤ１６が回転可能となる。つまり、無段変速モードが選択された場合は、ブレーキＢＫが解放されてサンギヤ１６の固定が解かれるため、「無段変速モードを選択する」ことを「アンロック」と記すことがある。この無段変速モードが選択された場合において、エンジントルクがインプットシャフト１１を経由してキャリヤ１０に入力されると、第１モータ・ジェネレータＭＧ１により反力が受け持たれ、リングギヤ８から出力されたトルクがアウトプットシャフト２１に伝達される。つまり、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が反力発生装置として機能する。第１モータ・ジェネレータＭＧ１が正回転してエンジントルクの反力を受け持つ場合、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が回生制御され、発生した電力が蓄電装置２８に充電される。これに対して、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が逆回転する場合、蓄電装置２８から第１モータ・ジェネレータＭＧ１に電力が供給されて、その第１モータ・ジェネレータＭＧ１が電動機として駆動されて、エンジントルクの反力を受け持つ。

また、無段変速モードが選択された場合、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、動力分配装置４の入力回転数と出力回転数との間の変速比を、無段階（連続的）に変更可能である。さらに、無段変速モードが選択された場合、動力分配装置４の変速比として「１」未満、または「１」以上のいずれをも選択可能である。動力分配装置４の変速比が「１」を越える場合、動力分配装置４は減速機として機能し、動力分配装置４でトルクの増幅がおこなわれる。動力分配装置４の変速比が「１」未満である場合が、図５に破線で示されている。これに対して、動力分配装置４の変速比が「１」を越えている場合が、図５に一点鎖線で示されている。図５の共線図では、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が正回転である場合が示されているが、第１モータ・ジェネレータＭＧ１が逆回転する場合、または停止する場合もある。さらに、図５に実線で示すように、動力分配装置４の変速比を「１」に制御することも可能である。

さらに、固定変速モードまたは無段変速モードの何れが選択されている場合においても、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に電力を供給して電動機として駆動させ、その第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクを、変速機２５を経由させてアウトプットシャフト２１に伝達することが可能である。なお、蓄電装置２８から第２モータ・ジェネレータＭＧ２に電力を供給して電動機として駆動させ、その第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクをアウトプットシャフト２１に伝達する場合、エンジン２に燃料が供給されていてもよいし、エンジン２への燃料の供給が停止されていてもよい。この「エンジン２への燃料の供給が停止されている」には、エンジン２が空転する場合と、エンジン２が停止している場合とが含まれる。さらに、固定変速モードまたは無段変速モードの何れが選択されている場合においても、エンジン２からアウトプットシャフト２１に伝達される動力の一部を、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達して発電をおこない、発生した電力を蓄電装置２８に充電するか、または発生した電力を第１モータ・ジェネレータＭＧ１に供給することが可能である。

つぎに、動力分配装置４を制御するモードを選択する条件について説明する。動力分配装置４を制御するモードは、エンジン２の燃費、およびエンジン２から車輪３に至る動力伝達経路における動力の伝達効率などに基づいて決定される。まず、エンジン２の燃費について説明する。車両１では、車速およびアクセル開度に基づいて、車両１に対する要求駆動力が求められ、その要求駆動力に基づいて、エンジン２の目標出力および第２モータ・ジェネレータＭＧ２の目標出力が求められる。エンジン２の目標出力に基づいてエンジン出力を制御する場合、基本的には、エンジン２の運転状態が、最適燃費線に沿ったものとなるように、エンジン２の目標回転数およびエンジンの目標トルクを求めることが可能である。図４および図５の共線図に基づいて説明したように、無段変速モードが選択された場合は、固定変速モードが選択された場合に比べて、動力分配装置４の変速比の制御範囲が広い。したがって、エンジン２の燃費を優先する場合は無段変速モードが選択される。

これに対して、図４の共線図で説明したように、固定変速モードが選択された場合は、エンジントルクの反力をブレーキＢＫにより受け持つため、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と、電気回路との間で流通する電力量が少なくなり、電気損失量の増加を抑制できる。したがって、エンジン２の燃費よりも電気損失量の増加を優先する場合は、固定変速モードを選択することができる。なお、固定変速モードまたは無段変速モードの何れが選択された場合も、動力分配装置４の変速比の制御と並行して、エンジン２の実際のトルクを目標トルクに近づけるために、電子スロットルバルブの開度の制御、点火時期の制御などがおこなわれる。

ところで、動力分配装置４を制御するモードを図３のマップを用いて変更する場合において、車両１の走行状態が、図３に示されたしきい値を繰り返し横断すると、固定変速モードと無段変速モードとが頻繁に切り替わり、制御がビジー状態となる恐れがある。そこで、固定変速モードと無段変速モードとが頻繁に切り替わることを抑制するための制御例を順次説明する。

（制御例１）
まず、制御例１を、図１のフローチャートに基づいて説明する。図１では、現在、固定変速モードが選択されている（ロック中）か否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１で肯定的に判断された場合は、切替禁止カウンタの計測（カウントアップ）が開始される（ステップＳ２）。ステップＳ２における「切替禁止カウンタ」とは、「無段変速モードから固定変速モードに変更された時点からの経過時間」である。なお、「経過時間」の技術的意義は後述する。

このステップＳ２についで、現在選択されている固定変速モードから、再度、無段変速モードに変更する要求があるか否かが判断される（ステップＳ３）。このステップＳ３の判断が、図１では「アンロック要求あり？」で示されている。このステップＳ３で肯定的に判断された場合は、「ステップＳ２で計測が開始された経過時間（切替禁止カウンタ）」が、「予め定められた所定時間（ある時間）」を越えたか否かが判断される（ステップＳ４）。この所定時間の技術的意義を説明する。動力分配装置４を制御するモードを変更すると、ブレーキＢＫからサンギヤ１６に与えられる制動力が変化し、かつ、動力分配装置４から出力されるトルクが変化して、ショックとして体感される可能性がある。このため、動力分配装置４を制御するモードが短時間内に頻繁に変更された場合、車両１の乗員が違和感を持ち、ドライバビリティが悪化すると考えられる。そこで、前回のモード変更がおこなわれた後は、再度モードを変更する条件が成立した場合でも、一定の時間内は、再度のモード変更をおこなうことを禁止して、車両１の乗員が違和感を持つことを回避するために、「所定時間」が設定されている。この所定時間は、動力分配装置４のモード変更をおこなうことにより、実験的に求められて電子制御装置３３に記憶されている。

そして、ステップＳ４で否定的に判断された場合は、現在選択されている固定変速モードから、無段変速モードに変更すると、車両１の乗員が違和感を持つ可能性がある。そこで、ステップＳ４で否定的に判断された場合は、ステップＳ５に進み、固定変速モードを維持することで、エンジン動作点（回転数およびトルク）を維持する。また、このステップＳ５では、第２モータ・ジェネレータＭＧ２が電動機として駆動され、この第２モータ・ジェネレータＭＧ２からアウトプットシャフト２１に伝達されるトルクが増加される。このように、第２モータ・ジェネレータＭＧ２からアウトプットシャフト２１に伝達されるトルクが増加されるため、高負荷要求に見合う駆動力を得られる。このステップＳ５において、第２モータ・ジェネレータＭＧ２からアウトプットシャフト２１に伝達されるトルクを増加する場合、変速機２５の変速比を変更せずに、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクを高める制御、または、第２モータ・ジェネレータＭＧ２のトルクを変更せずに、変速機２５の変速比を大きくする変速をおこなう制御のいずれを選択してもよい。

一方、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、現在選択されている固定変速モードから、無段変速モードに変更しても、車両１の乗員が違和感を持つ可能性がないことを意味する。そこで、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ６に進み、現在選択されている固定変速モードから、無段変速モードに変更する制御をおこなう（アンロック実施）とともに、切替禁止カウンタ（計測された経過時間）をゼロに戻す処理をおこない、この制御ルーチンを終了する。また、ステップＳ３で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。

さらに、ステップＳ１の判断時点で否定的に判断されるということは、現在、無段変速モードが選択されていることになる。そこで、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、切替禁止カウンタの計測が開始（カウントアップ）される（ステップＳ７）。このステップＳ７における「切替禁止カウンタ」は、「固定変速モードから無段変速モードに変更された時点からの経過時間」を意味する。このステップＳ７についで、現在選択されている無段変速モードから、固定変速モードに再度変更する要求（ロック要求）があるか否かが判断される（ステップＳ８）。このステップＳ８で肯定的に判断された場合は、「ステップＳ７で計測が開始された経過時間（切替禁止カウンタ）」が、「予め定められた所定時間（ある時間）」を越えたか否かが判断される（ステップＳ９）。このステップＳ９の判断に用いる所定時間の技術的意味は、ステップＳ４で説明した所定時間の技術的意味と同じである。また、ステップＳ４で用いる所定時間と、ステップＳ９で用いる所定時間とは、同じでもよいし異なっていてもよい。そして、ステップＳ９で否定的に判断された場合は、現在選択されている無段変速モードから、固定変速モードに変更すると、車両１の乗員が違和感を持つ可能性があるため、無段変速モードを維持（アンロック維持）し（ステップＳ１０）、この制御ルーチンを終了する。

これに対して、ステップＳ９で肯定的に判断された場合は、現在選択されている無段変速モードから、固定変速モードに変更しても、車両１の乗員が違和感を持つ可能性がないことになる。そこで、ステップＳ９で肯定的に判断された場合は、現在選択されている無段変速モードから、固定変速モードに変更する制御をおこなう（ロック実施）とともに、切替禁止カウンタ（計測された経過時間）をゼロに戻す処理をおこない（ステップＳ１１）、この制御ルーチンを終了する。

ところで、ステップＳ２およびステップＳ７では、前回モードが変更された時点からの経過時間を計測し、ステップＳ４，Ｓ９では、その経過時間が所定時間を越えたか否かを判断している。これは、モードが頻繁に変更された場合に、車両１の乗員が違和感を持つか否かを「時間」により判断する例である。これに対して、モードが頻繁に変更された場合に、車両１の乗員が違和感を持つか否かを「車両の走行距離」により判断することも可能である。この場合は、ステップＳ２およびステップＳ７では、前回モードが変更された時点からの走行距離を計測し、ステップＳ４，Ｓ９では、その走行距離が所定距離を越えたか否かを判断するように制御ルーチンを構成する。そして、走行距離が所定距離を越えていない場合は、ステップＳ４，Ｓ９で否定的に判断され、走行距離が所定距離を越えている場合は、ステップＳ４，Ｓ９で肯定的に判断するルーチンとする。

以上のように、図１の制御例においては、車両１の走行状態、具体的には、車速およびアクセル開度が、図３に示されたしきい値を頻繁に横断する場合であっても、固定変速モードと無段変速モードとが、連続して頻繁に変更されることを抑制でき、車両１の乗員が違和感を持つことを回避できる。したがって、ドライバビリティが向上する。また、ステップＳ５に進むルーチンでは、第１モータ・ジェネレータＭＧ１で力行制御も回生制御もおこなわれないため、第１モータ・ジェネレータＭＧ１に接続された電気回路内における電力損失を低減できる。

ここで、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、エンジン２が、この発明の駆動力源に相当し、動力分配装置４が、この発明の動力分配装置に相当し、インプットシャフト１１およびキャリヤ１０が、この発明の入力要素に相当し、サンギヤ７，１６が、この発明の反力要素に相当し、キャリヤ２０が、この発明の出力要素に相当し、アウトプットシャフト２１が、この発明の駆動軸に相当し、車輪３が、この発明の車輪に相当し、第２モータ・ジェネレータＭＧ２が、この発明における電動機に相当し、蓄電装置２８および燃料電池が、この発明における電力供給装置に相当する。また、図１のフローチャートは、請求項１に対応する制御例を示しており、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明のモード変更判断手段に相当し、ステップＳ３，Ｓ８が、この発明のモード変更要求判断手段に相当し、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ９が、この発明の期間判断手段に相当し、ステップＳ５，Ｓ１０が、この発明のモード選択手段に相当する。また、変速モードを再度変更する条件が成立したか否かは、車両の走行状態、例えば、車速、要求駆動力に基づいて判断される。さらに、経過時間および走行距離が、この発明の「所定期間」に相当する。また、上記の動力分配装置４においては、リングギヤ８とアウトプットシャフト２１とが動力伝達可能に、具体的には一体回転するように連結されており、キャリヤ１０とエンジン２とが動力伝達可能に連結されている。したがって、動力分配装置４の変速比が、この発明における「駆動力源と駆動軸との間の回転速度比」と等価の値となる。

（制御例２）
つぎに、制御例２を図６に基づいて説明する。この図６において、図１と同じ処理をおこなうステップでは、図１と同じステップ番号を付してある。また、図６の制御は、単独で実行されるのではなく、図１の制御と組み合わせて実行される。この図６では、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３に進み、このステップＳ３で肯定的に判断された場合は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に対する要求パワーを、その第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発生させるための電力が、蓄電装置２８の出力電力の上限を越えているか否かが判断される（ステップＳ１２）。蓄電装置２８の出力電力の上限は、温度に依存しており、その温度に基づいて出力電力の上限を求めることができる。このステップＳ１２の処理が、図６では「モータ駆動力要求がバッテリ出力上限を越える」と示されている。このステップＳ１２で否定的に判断された場合は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に対する要求パワーを、その第２モータ・ジェネレータＭＧ２で発生させるための電力が、蓄電装置２８に蓄電されている（バッテリ容量が十分）か否かが判断される（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２を電動機として駆動させて、要求パワーを満足できるため、ステップＳ５に進む。

これに対して、ステップＳ１３で否定的に判断された場合は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２を電動機として駆動させても、要求パワーを満足できないため、ステップＳ６に進む。また、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合も、ステップＳ６に進む。なお、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、図１と同様にして、ステップＳ７ないしステップＳ１１の処理をおこなう。なお、図６の制御例では、蓄電装置２８の他に燃料電池が設けられている場合は、燃料電池の出力電力を加味して、ステップＳ１２、ステップＳ１３の判断をおこなうことも可能である。

この図６の制御例において、図１の制御例と同じ処理をおこなう部分については、図１の制御例と同じ作用効果を得られる。また、ステップＳ１２からステップＳ６に進む処理、またはステップＳ１３からステップＳ６に進む処理により、蓄電装置２８の残存容量が減少することを回避できる。このように、制御例２では、蓄電装置２８の出力電力の上限値、燃料電池の出力電力の上限値に基づいて、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に供給される電力が判断することが可能であり、その判断結果に基づいて、変速モードを再度変更することを禁止するか否かが判断されている。この制御例２は、請求項２、請求項３、請求項４に相当するものであり、ステップＳ１２，Ｓ１３、ステップＳ５，Ｓ６が、モード選択手段に相当する。

（制御例３）
つぎに、制御例３を図７に基づいて説明する。この図７において、図１および図６と同じ処理をおこなうステップでは、図１および図６と同じステップ番号を付してある。また、図７の制御は、単独で実行されるのではなく、図１の制御と組み合わせて実行される。この図７では、まず、蓄電装置２８の充電量（バッテリ容量）が一定値以上あるか否かが判断される（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の判断に用いられる充電量は、蓄電装置２８の耐久性を判断するために用いるものであり、実験的に求められて電子制御装置３３に記憶されている。このステップＳ１４で用いられる充電量の所定値は、ステップＳ１４の判断に用いられる充電量よりも更に少ない。そして、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、蓄電装置２８の耐久性が低下する可能性が低いため、ステップＳ１に進む。

これに対して、ステップＳ１４で否定的に判断された場合は、蓄電装置２８から電力を持ち出すと蓄電装置２８の耐久性が低下すると考えられる。そこで、固定変速モードを選択することを禁止し、かつ、無段変速モードを維持（アンロック維持）し（ステップＳ１５）、この制御ルーチンを終了する。このように、無段変速モードが用いられた場合、固定変速モードが選択された場合に比べて、第２モータ・ジェネレータＭＧ２に供給する電力が少なくなるとともに、第１モータ・ジェネレータＭＧ１でエンジントルクの反力を受け持つ場合に、発電をおこなえば、その電力を蓄電装置２８に充電することができる。したがって、蓄電装置２８の充電量を、ステップＳ１４の判断に用いられる所定値以上に増加することができ、蓄電装置２８を保護できる。なお、この図７の制御例において、図１および図６の制御例と同じ処理をおこなう部分については、図１および図６の制御例と同じ作用効果を得られる。この制御例３は請求項５に相当するものであり、ステップＳ１４，Ｓ１５が、モード選択手段に相当する。

この発明の動力分配装置として、１組の遊星機構を備えたものを用いることも可能である。例えば、サンギヤおよびリングギヤと、ピニオンギヤを保持するキャリヤとを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構を用いることが可能である。そして、この構成では、キャリヤが入力部材となり、サンギヤが反力部材となり、リングギヤが出力部材となる。さらに、サンギヤに接続する反力発生装置として、モータ・ジェネレータおよびブレーキを用いることができる。このブレーキは、摩擦ブレーキまたは噛み合いブレーキのいずれでもよい。このように動力分配装置を構成した場合、固定変速モードでは、ブレーキによりサンギヤを停止させるか、またはモータ・ジェネレータによりサンギヤを停止させる制御がおこなわれる。すなわち、エンジン回転数を制御することにより、動力分配装置の変速比を「１」未満の範囲で無段階に制御可能である。これに対して、無段変速モードでは、ブレーキが解放され、かつ、モータ・ジェネレータの回転数を制御することにより、動力分配装置の変速比を「１」未満の範囲、または「１」以上の範囲で無段階に制御可能である。なお、動力分配装置として１組の遊星機構を用いる場合、遊星歯車機構に代えて遊星ローラ機構を用いることも可能である。なお、図２に示すパワートレーンは、エンジン２の動力が後輪に伝達される構成の後輪駆動車であるが、この発明を、エンジンの動力が前輪に伝達される構成の前輪駆動車に適用することも可能である。この場合、回転要素の回転軸線は車両の幅方向に配置される。

この発明のハイブリッド車の制御装置でおこなわれる制御例１を示すフローチャートである。 この発明を適用したハイブリッド車のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。 図２に示された動力分配装置の制御に用いるマップの一例を示す図である。 図２に示された動力分配装置を固定変速モードにより制御する場合における回転要素の状態を示す共線図である。 図２に示された動力分配装置を無段変速モードにより制御する場合における回転要素の状態を示す共線図である。 この発明のハイブリッド車の制御装置でおこなわれる制御例２を示すフローチャートである。 この発明のハイブリッド車の制御装置でおこなわれる制御例３を示すフローチャートである。

符号の説明

１…車両、 ２…エンジン、 ３…車輪、 ４…動力分配装置、 ７，１６…サンギヤ、 ８…リングギヤ、 １０…キャリヤ、 １１…インプットシャフト、 ２０…キャリヤ、 ２１…アウトプットシャフト、 ２８…蓄電装置、 ＢＫ…ブレーキ、 ＭＧ１…第１モータ・ジェネレータ、 ＭＧ２…第２モータ・ジェネレータ。

Claims (5)

1. 車輪に伝達する動力を発生する駆動力源と、前記車輪と動力伝達可能に接続された駆動軸と、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記車輪に伝達するトルクを発生させる電動機と、差動回転可能な複数の回転要素を有し、かつ、複数の回転要素のうち３つの回転要素が前記駆動力源および前記発電機および前記駆動軸に別個に動力伝達可能に連結された動力分配装置とを有するとともに、
   前記駆動力源と前記駆動軸との間の回転速度比を無段階に変化させる無段変速モードと、前記複数の回転要素のうち、前記駆動力源および前記発電機および前記駆動軸のいずれにも接続されていない回転要素の回転を阻止することにより、前記回転速度比を１未満の速度比に固定する固定変速モードとを、切り替え可能に構成されているハイブリッド車の制御装置において、
   現在選択されている前記変速モードに変更されてから、予め定めた所定期間を経過する以前に、前記現時点で設定されている変速モードを他の変速モードに変更することを禁止するモード選択手段と、
   車速が所定車速未満になった場合、または要求駆動力が所定値以上になった場合に、前記固定変速モードから前記無段変速モードに変速モードを切り替える条件が成立したものと判断するモード変更要求判断手段と、
   前記モード選択手段によって、前記固定変速モードから前記無段変速モードに変速モードを変更することが禁止されている際に、前記モード変更要求判断手段によって変速モードを切り替える条件が成立したものと判断された場合に、前記固定変速モードを維持しつつ、前記電動機の出力トルクを増加させる手段と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記モード選択手段は、前記電動機に供給される電力を判断し、かつ、その判断結果に基づいて、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止するか否かを判断する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
3. 前記電動機に電力を供給する電力供給装置が設けられており、
   前記モード選択手段は、
   前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加する場合に、前記電動機から前記車輪に伝達するべき要求トルクを判断し、かつ、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値以下であるか否かを判断する手段と、
   この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値以下であると判断された場合に、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させて、固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止する手段と、
   前記要求トルクを前記電動機で発生するための電力が、前記電力供給装置における出力電力の上限値を越えていると判断された場合は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させることなく、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更する手段と
   を含むことを含むことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。
4. 前記電動機に電力を供給する電力供給装置が設けられており、
   前記モード選択手段は、
   前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加する場合に、前記電動機から前記車輪に伝達するべき要求トルクを判断し、かつ、この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存しているか否かを判断する手段と、
   この要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存していると判断された場合に、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させて、固定変速モードから無段変速モードに変更されることを禁止する手段と、
   前記要求トルクを前記電動機で発生するための電力が前記電力供給装置に残存していないと判断された場合は、前記電動機から前記車輪に伝達されるトルクを増加させることなく、現在選択されている固定変速モードから無段変速モードに変更する手段と
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。
5. 前記モード選択手段は、前記電動機に電力を供給する電力供給装置の耐久性が低下する条件であるか否かを判断し、前記電力供給装置の耐久性が低下する条件であると判断された場合は、前記固定変速モードの選択を禁止する手段を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。

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