JP6922802B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンが連結された第１キャリヤと、モータが連結された第１サンギヤと、第１リングギヤとにより構成された第１差動機構と、第１リングギヤと一体に回転する第２キャリヤと、第２サンギヤと、出力部材である第２リングギヤとにより構成された第２差動機構とを備え、第１キャリヤと第２サンギヤとを選択的に係合できる第１クラッチ機構と、第２サンギヤと第２リングギヤとを選択的に係合できる第２クラッチ機構とを備えたハイブリッド車両が記載されている。このハイブリッド車両は、第１クラッチ機構を係合することによりハイモードを設定し、第２クラッチ機構を係合することによりローモードを設定し、第１クラッチ機構および第２クラッチ機構を係合することにより直結モードを設定することができるように構成されている。

また、特許文献２には、ブレーキ機構によって一つの回転要素を固定部に連結することによりエンジンと駆動輪とを一定の回転数比とする固定変速モードと、ブレーキ機構を解放することによりエンジンと駆動輪との回転数比を連続的に変更可能な無段変速モードとを設定することができるように構成されたハイブリッド車両が記載されている。また、ブレーキ機構は、噛み合い式の係合機構によって構成されている。したがって、特許文献２に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、固定変速モードから無段変速モードへの切り替えを行うためのブレーキ機構の解放を適切に検出するために、動力分割機構に連結された第１モータのトルクを、ブレーキ機構に作用するトルクが低下するようにスイープして変更するとともに、ブレーキ機構が解放した時点で第１モータが回転するように制御されている。すなわち、ドグ歯に作用するトルクが低下した時点で、ブレーキ機構が解放され、それと同時にブレーキ機構の入力側回転部材の回転数が変化するように第１モータのトルクが制御されている。

特開２０１７−００７４３７号公報 特開２００９−１９０５９５号公報

特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とのいずれか一方を解放することにより、直結モードからハイモードやローモードに切り替えることができる。それらのクラッチ機構が噛み合い式のクラッチ機構により構成されている場合には、解放する側のクラッチ機構（以下、解放側クラッチ機構と記す）の噛み合い面に作用するトルクを低下させるために、第１モータのトルクを制御して、係合状態を維持するクラッチ機構（以下、係合側クラッチ機構と記す）に作用するトルクを増大させる。一方、直結モードで走行している際には、係合側クラッチ機構に作用するトルクがほぼ「０」となる場合があり、そのような場合に、走行モードを切り替えるために第１モータのトルクを制御すると、係合側クラッチ機構の噛み合い方向が切り替わる。すなわち、ドグ歯のバックラッシュが詰まる。したがって、解放側クラッチ機構に作用するトルクを低下させるために第１モータのトルクを迅速に変化させると、係合側クラッチ機構の噛み合い方向が切り替わった時点で、駆動輪に伝達されるトルクが一時的に変化し、ショックが生じる可能性がある。

また、特許文献２に記載されたハイブリッド車両の制御装置によれば、ブレーキ機構が解放されると同時にブレーキ機構の入力側回転部材の回転数が変化するように第１モータのトルクが制御されている。そのため、上記のようにバックラッシュが詰まった時点で駆動輪に伝達されるトルクが一時的に変化する可能性があり、またそのような課題に着目していないため、噛み合い式のクラッチ機構を解放させる際に生じるショックを低減するために、未だ技術的な改善の余地がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、直結モードからローモードやハイモードに切り替える際にショックが生じることを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンが連結された第１回転要素と、モータが連結された第２回転要素と、駆動輪が連結された第３回転要素との少なくとも三つの回転要素を含む複数の回転要素を有する動力分割機構と、前記複数の回転要素のうちの一対の回転要素を選択的に連結する噛み合い式の第１係合機構と、前記複数の回転要素のうちの他の一対の回転要素を選択的に連結する噛み合い式の第２係合機構とを備え、前記第１係合機構を係合状態としかつ前記第２係合機構を解放状態とした第１走行モードと、前記第１係合機構を解放状態としかつ前記第２係合機構を係合状態とした第２走行モードと、第１係合機構および第２係合機構を係合状態とした直結モードとの少なくとも三つの走行モードを選択的に設定できるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、前記走行モードを切り替えるコントローラを備え、前記コントローラは、前記直結モードから前記第１走行モードと前記第２走行モードとのうちの一方の走行モードに切り替える際に係合状態を維持する前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構に、前記直結モードを設定して走行している際に作用するトルクを推定し、前記直結モードから前記一方の走行モードへの切り替え時における前記推定されたトルクが所定トルク未満の場合には、前記直結モードから前記一方の走行モードに切り替える際に解放される前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構に作用するトルクを第１所定変化率で減少させた後に、前記第１所定変化率よりも大きい第２所定変化率で前記他方の係合機構に作用するトルクを減少させて、前記他方の係合機構を解放するように構成され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、直結モードを設定している状態で、一方の走行モードに切り替える際に係合状態を維持する一方の係合機構に作用するトルクを推定し、その推定されたトルクが所定トルク未満の場合に、一方の走行モードに切り替える際に解放される他方の係合機構に作用するトルクを緩やかに低下させることにより、一方の係合機構の噛み合い方向が変化することを要因としたショックを低減することができる。

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の一例を説明するためのスケルトン図である。 この発明の実施形態における制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示す制御例を実行した場合における各クラッチ機構の状態、第１モータ３の回転数、係合側クラッチ機構の差回転数、各クラッチ機構の分担トルク、エンジンおよび各モータのトルク、出力軸のトルク、車両Ｖｅの加速度のそれぞれの変化を説明するためのタイムチャートである。

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の一例を図１を参照して説明する。図１に示すハイブリッド車両１は、エンジン２と二つのモータ３，４とを駆動力源として備えたいわゆる２モータタイプの駆動装置５を備えている。第１モータ３は、この発明の実施形態における「モータ」に相当するものであり、発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成されている。この第１モータ３によって、エンジン２の回転数を制御するとともに、第１モータ３で発電された電力を第２モータ４に供給し、その第２モータ４が出力する駆動トルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。なお、第２モータ４は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。

エンジン２には、動力分割機構６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン２から出力されたトルクを第１モータ３側と出力側とに分割する機能を有する分割部７と、そのトルクの分割率を変更する機能を有する変速部８とにより構成されている。

分割部７は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図１に示す分割部７は、サンギヤ９と、サンギヤ９に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１０と、これらサンギヤ９とリングギヤ１０との間に配置されてサンギヤ９とリングギヤ１０とに噛み合っているピニオンギヤ１１と、ピニオンギヤ１１を自転および公転可能に保持するキャリヤ１２とにより構成されている。そのサンギヤ９が主に反力要素として機能し、リングギヤ１０が主に出力要素として機能し、キャリヤ１２が主に入力要素として機能する。上記キャリヤ１２が、この発明の実施形態における「第１回転要素」に相当し、サンギヤ９が、この発明の実施形態における「第２回転要素」に相当する。

エンジン２が出力した動力が前記キャリヤ１２に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン２の出力軸１３に、動力分割機構６の入力軸１４が連結され、その入力軸１４がキャリヤ１２に連結されている。なお、キャリヤ１２と入力軸１４とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介してキャリヤ１２と入力軸１４とを連結してもよい。また、その出力軸１３と入力軸１４との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してもよい。

サンギヤ９に第１モータ３が連結されている。図１に示す例では、分割部７および第１モータ３は、エンジン２の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ３は分割部７を挟んでエンジン２とは反対側に配置されている。この分割部７とエンジン２との間で、これら分割部７およびエンジン２と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで変速部８が配置されている。

変速部８は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１５と、サンギヤ１５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１６と、これらサンギヤ１５とリングギヤ１６との間に配置されてこれらサンギヤ１５およびリングギヤ１６に噛み合っているピニオンギヤ１７と、ピニオンギヤ１７を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１８とを有し、サンギヤ１５、リングギヤ１６、およびキャリヤ１８の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この変速部８におけるサンギヤ１５に分割部７におけるリングギヤ１０が連結されている。また、変速部８におけるリングギヤ１６に、出力ギヤ１９が連結されている。上記リングギヤ１６が、この発明の実施形態における「第３回転要素」に相当し、上記分割部７および変速部８を構成する各回転要素が、この発明の実施形態における「複数の回転要素」に相当する。

上記の分割部７と変速部８とが複合遊星歯車機構を構成するように噛み合い式の第１クラッチ機構CL1が設けられている。第１クラッチ機構CL1は、一対の回転要素を選択的に連結するように構成されており、図１に示す例では、変速部８におけるキャリヤ１８を、分割部７におけるキャリヤ１２に選択的に連結するように構成されている。この第１クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。

さらに、変速部８の全体を一体化させるための噛み合い式の第２クラッチ機構CL2が設けられている。この第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６もしくはサンギヤ１５とを、あるいはサンギヤ１５とリングギヤ１６とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものである。すなわち、第２クラッチ機構CL2は、第１クラッチ機構CL1により連結される一対の回転要素とは異なる他の一対の回転要素を連結するものであり、図１に示す例では、第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６とを連結するように構成されている。

そして、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2は、エンジン２および分割部７ならびに変速部８と同一の軸線上に配置され、かつ変速部８を挟んで分割部７とは反対側に配置されている。なお、各クラッチ機構CL1，CL2同士は、図１に示すように、半径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置されていてもよく、あるいは軸線方向に並んで配置されていてもよい。

上記のエンジン２や分割部７あるいは変速部８の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２０が配置されている。前記出力ギヤ１９に噛み合っているドリブンギヤ２１がこのカウンタシャフト２０に取り付けられている。また、カウンタシャフト２０にはドライブギヤ２２が取り付けられており、このドライブギヤ２２が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２３におけるリングギヤ２４に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２１には、第２モータ４におけるロータシャフト２５に取り付けられたドライブギヤ２６が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１９から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ４が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２１の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２３から左右のドライブシャフト２７に出力し、その動力やトルクが前輪２８Ｒ，２８Ｌに伝達されるように構成されている。

図１に示す例では、第１モータ３から出力された駆動トルクを、前輪２８Ｒ，２８Ｌに伝達することができるように、出力軸１３または入力軸１４を選択的に固定できるように構成された、摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構B1が設けられている。すなわち、ブレーキ機構B1を係合して出力軸１３または入力軸１４を固定することにより、分割部７におけるキャリヤ１２や、変速部８におけるキャリヤ１８を反力要素として機能させ、分割部７におけるサンギヤ９を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、ブレーキ機構B1は、第１モータ３が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１３または入力軸１４を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させることができればよい。または、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン２の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチをブレーキ機構B1として設けてもよい。

上記のエンジン２、各クラッチ機構CL1，CL2、およびブレーキ機構B1を制御するための電子制御装置（ECU）２９が設けられている。このECU２９は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成され、ハイブリッド車両１に搭載された種々のセンサからデータが入力され、その入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、エンジン２、各クラッチ機構CL1，CL2、およびブレーキ機構B1に指令信号を出力するように構成されている。そのECU２９に入力される信号は、例えば、車速、アクセル開度、第１モータ(MG1)３の回転数、第２モータ(MG2)４の回転数、エンジン２の出力軸１３の回転数（エンジン回転数）、変速部８におけるリングギヤ１６またはカウンタシャフト２０の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1，CL2やブレーキ機構B1に設けられたピストンのストローク量、図示しない蓄電装置の温度、各モータ３，４を制御するためのインバータなどの電力制御装置の温度、第１モータ３の温度、第２モータ４の温度、分割部７や変速部８などを潤滑するオイル（ＡＴＦ）の温度、蓄電装置の充電残量（以下、ＳＯＣと記す）などである。

上記のECU２９は、要求される駆動力や車速、あるいはＳＯＣなどの種々の条件に応じてエンジン２から駆動トルクを出力して走行するＨＶ走行モードと、エンジン２から駆動トルクを出力することなく、第１モータ３や第２モータ４から駆動トルクを出力して走行するＥＶ走行モードとを選択的に設定する。さらに、ＨＶ走行モードは、第１モータ３を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）に、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数よりもエンジン２（または入力軸１４）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数よりもエンジン２（または入力軸１４）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部８におけるリングギヤ１６の回転数とエンジン２（または入力軸１４）の回転数が同一である直結モードとを選択的に設定する。

なお、ＥＶ走行モードは、第１モータ３から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ３から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードと、第２モータ４のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することができる。上記のEV-Loモードは、第１クラッチ機構CL1およびブレーキ機構B1を係合することにより設定され、EV-Hiモードは、第２クラッチ機構CL2およびブレーキ機構B1を係合することにより設定され、シングルモードは、各クラッチ機構CL1，CL2およびブレーキ機構B1を解放することにより設定される。

上記のHV-Loモードは、第１クラッチ機構CL1のみを係合することにより設定される走行モードであり、エンジン２から出力されたトルクを前輪２８Ｒ，２８Ｌに伝達するために、第１モータ３から反力トルクを発生させる。その場合、第１モータ３が発電機として機能するときには、第１モータ３により発電された電力が、第２モータ４に供給されて、エンジン２から動力分割機構６を介して伝達されたトルクに、ドリブンギヤ２１の部分で第２モータ４から出力されたトルクが加算される。

また、HV-Hiモードは、第２クラッチ機構CL2のみを係合することにより設定される走行モードであり、HV-Loモードと同様に、エンジン２から出力されたトルクを前輪２８Ｒ，２８Ｌに伝達するために、第１モータ３から反力トルクを発生させる。その場合、第１モータ３が発電機として機能するときには、第１モータ３により発電された電力が、第２モータ４に供給されて、エンジン２から動力分割機構６を介して伝達されたトルクに、ドリブンギヤ２１の部分で第２モータ４から出力されたトルクが加算される。

さらに、直結モードは、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2を係合することにより設定される走行モードであり、動力分割機構６を構成する各回転要素が一体に回転する。すなわち、HV-LoモードやHV-Hiモードと異なり、第１モータ３から反力トルクを発生させることなく、エンジン２から前輪２８Ｒ，２８Ｌにトルクが伝達される。なお、直結モードでは、第１モータ３から駆動トルクを出力することにより、動力分割機構６を介して伝達されるトルクを増大させることができ、または第１モータ３から回生トルクを出力することにより、動力分割機構６を介して伝達されるトルクを低減させることができる。

この発明の実施形態における制御装置は、上述した直結モードからHV-LoモードやHV-Hiモードへの切り替え時にショックが生じることを抑制するものである。その制御の一例を図２に示している。図２に示す制御例では、まず、直結モードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、例えば、各クラッチ機構CL1，CL2のそれぞれに出力される指示信号が係合信号であるか、またはECU２９で設定されている走行モードが直結モードであるかなどに基づいて判断することができる。

直結モードが設定されていないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に直結モードが設定されていることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合は、クラッチ機構を解放する要求があるか否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、HV-LoモードやHV-Hiモードへの切り替えの要求があるか否かを判断する。なお、図１に示すハイブリッド車両は、直結モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行う場合も、一時的に、HV-LoモードやHV-Hiモードを設定するものであり、そのような場合も、ステップＳ２で肯定的に判断される。

クラッチ機構を解放する要求がないことによりステップＳ２で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、クラッチ機構を解放する要求があることによりステップＳ２で肯定的に判断された場合は、分担トルクの推定値を取得する（ステップＳ３）。ここで、分担トルクとは、直結モードを設定して走行している場合に、各クラッチ機構CL1，CL2のそれぞれに作用するトルクであって、動力分割機構６のギヤ比や、第１モータ３の出力トルク、あるいは第１モータ３を連れ回すことによる負荷トルクなどに応じて求めることができる。

上述した各クラッチ機構CL1，CL2は、噛み合い式のクラッチ機構であるため、ステップＳ２で解放する要求があるクラッチ機構（以下、解放側クラッチ機構と記す）を解放するためには、解放側クラッチ機構の分担トルクを低減する必要がある。言い換えると、係合状態を維持するクラッチ機構（以下、係合側クラッチ機構と記す）の分担トルクを増大する必要がある。一方、直結モードでは、各クラッチ機構CL1，CL2の分担トルクは、第１モータ３の出力トルクなどに応じて異なるため、係合側クラッチ機構の分担トルクがほぼ「０」の場合がある。そのような場合には、係合側クラッチ機構の分担トルクを増大させる以前の噛み合い歯の噛み合い方向と、分担トルクを増大させた後の噛み合い方向とが反転する。また、係合側クラッチ機構の分担トルクを増大させるためには、第１モータ３の出力トルクを制御するため、噛み合い方向が反転した時点で、第１モータ３の出力トルクが一時的に、駆動トルクとして出力されて、ショックが生じる可能性がある。そのため、この発明の実施形態における制御装置は、係合側クラッチ機構の分担トルクが、所定値未満の場合には、解放側クラッチ機構の分担トルクを緩やかに減少させ、係合側クラッチ機構の分担トルクが所定値以上になった時点で、解放側クラッチ機構の分担トルクを急激に減少させるように構成されている。

したがって、図２に示す例では、ステップＳ３についで、まず、係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enが所定値α未満であるか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４における所定値αは、上述したように係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enを増大させることに伴って係合側クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合い方向が反転する可能性があるトルクに定められており、必ずしも「０」である必要はない。

係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enが所定値α以上であることによりステップＳ４で否定的に判断された場合は、係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enが急激に増大したとしても、係合側クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合い方向が反転することがなくショックが生じないため、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、解放側クラッチ機構の分担トルクを急激に減少させて、解放側クラッチ機構を解放させる。

それとは反対に係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enが所定値α未満であることによりステップＳ４で肯定的に判断された場合は、解放側クラッチ機構の分担トルクの減少速度を所定減少速度ｄＴ/ｄｔ１に定めて（ステップＳ５）、ステップＳ４にリターンする。言い換えると、係合側クラッチ機構の噛み合い歯の噛み合い方向が反転する速度を緩やかにする。この所定減少速度ｄＴ/ｄｔ１は、係合側クラッチ機構の噛み合い方向が反転した際に生じる駆動力の変化が、運転者がショックと感じない程度の大きさとなるように予め実験などにより求めた速度であり、この発明の実施形態における「第１所定変化率」に相当する。

そして、ステップＳ５およびステップＳ４を繰り返し実行することにより、係合側クラッチ機構の分担トルクＴ_enが次第に増大して所定値α以上になることにより、このルーチンを一旦終了する。すなわち、解放側クラッチ機構の分担トルクを急激に減少させて、解放側クラッチ機構を解放させる。なお、ステップＳ４で否定的に判断された後に、解放側クラッチ機構の分担トルクを低減させる減少速度が、この発明の実施形態における「第２所定変化率」に相当し、上記ステップＳ５における所定減少速度ｄＴ/ｄｔ１よりも大きな変化率に定められている。

図３には、図２に示す制御例を実行した場合における各クラッチ機構CL1，CL2の状態、第１モータ３の回転数、係合側クラッチ機構の入力回転数と出力回転数との差（差回転数）、各クラッチ機構CL1，CL2の分担トルク、エンジン２および各モータ３，４のトルク（引き摺りトルクを含む）、カウンタシャフト２０やドライブシャフト２７などの出力軸のトルク、車両Ｖｅの加速度のそれぞれの変化を説明するためのタイムチャートを示している。

図３に示す例においてｔ０時点では、直結モードが設定され、エンジン２のみから駆動トルクを出力している。したがって、各クラッチ機構CL1，CL2は係合状態であり、かつ各モータ３，４はトルクを出力していない。一方、各モータ３，４を連れ回すことによる引き摺りトルク、より具体的には、各モータ３，４のコギングトルクや、各モータ３，４の摺動抵抗、あるいは各モータ３，４のイナーシャトルクなどが生じるため、図３では、各モータ３，４のトルクが負の値となっている。このような状況下において、第１クラッチ機構CL1の分担トルクはほぼ「０」となっている。

そして、ｔ１時点で、HV-Loモードへの切り替えの要求が成立している。したがって、図２におけるステップＳ２およびステップＳ４で肯定的に判断されることにより、ステップＳ５に従い、解放側クラッチ機構（ここでは、第２クラッチ機構CL2）の分担トルクを緩やかに減少させる。より具体的には、第１モータ３のトルクを緩やかに増大させる。なお、図３に示す例では、第１モータ３の引き摺りトルクを低減させるようにトルクを出力している程度であって、第１モータ３からサンギヤ９に駆動トルクを作用させる程度のトルクは第１モータ３によって発生させていない。

そのように第２クラッチ機構CL2の分担トルクを緩やかに減少させることにより、ｔ２時点で、第１クラッチ機構CL1の噛み合い方向が反転し始めるため、ｔ２時点から第１モータ３の回転数が増大し始めるとともに、第１クラッチ機構CL1の差回転数が増大し始めている。そして、第１クラッチ機構CL1の噛み合い方向が反転することにより（ｔ３時点）、第１モータ３の回転数が低下するとともに、第１クラッチ機構CL1の差回転数が低下している。さらに、t３時点と同時にまたは一時遅れて出力軸のトルクおよび車両Ｖｅの加速度が一時的に増大している。しかしながら、上述したように第２クラッチ機構CL2の分担トルクを緩やかに減少させることにより、出力軸のトルクと車両Ｖｅの加速度は、僅かに増大するのみであって、運転者が違和感を抱かない程度となっている。

そして、ｔ４時点で、第１クラッチ機構CL1の分担トルクＴ_enが所定α値以上となり、図２におけるステップＳ４で否定的に判断されるため、分担トルクを緩やかに変化させるスイープ制御（図２に示す制御）が終了し、その結果、第２クラッチ機構CL2の分担トルクを急激に減少させる。より具体的には、第１モータ３の出力トルクを急激に増大させる。そのように第２クラッチ機構CL2の分担トルクを急激に減少させることに伴って、第１クラッチ機構CL1の分担トルクが急激に増大している。一方、エンジン２のトルクを一定に保っているため、第１モータ３の出力トルクを増大させると、要求駆動力よりも大きな駆動力が出力されることになるため、第２モータ４から回生トルクを出力している。すなわち、第１モータ３から出力した動力分を、第２モータ４で回生するように制御されている。そして、第２クラッチ機構CL2の分担トルクがほぼ「０」となったことにより（ｔ５時点）、HV-Loモードへの切り替えを開始する条件を満たし、そのため、第２クラッチ機構CL2を解放させ始め、ｔ６時点で、HV-Loモードへの切り替えが完了する。

上述したように直結モードを設定している状態で係合側クラッチ機構の分担トルクを推定し、その推定された分担トルクが所定値未満の場合に、解放側クラッチ機構の分担トルクを緩やかに低下させることにより、係合側クラッチ機構の噛み合い方向が変化することを要因としたショックを低減することができる。

なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両は、図１に示す構成に限らず、少なくとも二つのクラッチ機構を備え、双方のクラッチ機構を係合した走行モードと、一方を解放した走行モードとを設定することができる車両であればよい。したがって、図１におけるブレーキ機構B1を備えていなくてもよい。また、噛み合い式の係合機構は、係合側または解放側に荷重を作用させるアクチュエータと、そのアクチュエータの荷重に対抗した方向の荷重を常時発生させる反力部材とを備えた、いわゆるノーマルオープン型のクラッチ機構や、ノーマルクローズ型のクラッチ機構であってもよく、もしくは係合側と解放側とのそれぞれの荷重を発生させるアクチュエータを備え、アクチュエータに信号を入力していない場合に、その信号が入力されなくなる直前の状態（係合状態や解放状態）を維持するように構成されたノーマルステイ型のクラッチ機構であってもよい。

１…ハイブリッド車両、 ２…エンジン、 ３，４…モータ、 ５…駆動装置、 ６…動力分割機構、 ７…分割部、 ８…変速部、 ９，１５…サンギヤ、 １０，１６，２４…リングギヤ、 １２，１８…キャリヤ、 １３…出力軸、 １４…入力軸、 ２０…カウンタシャフト、 ２７…ドライブシャフト、 ２８Ｒ，２８Ｌ…前輪、 ２９…ECU（電子制御装置）、 CL1，CL2…クラッチ機構。

Claims (1)

1. エンジンが連結された第１回転要素と、モータが連結された第２回転要素と、駆動輪が連結された第３回転要素との少なくとも三つの回転要素を含む複数の回転要素を有する動力分割機構と、前記複数の回転要素のうちの一対の回転要素を選択的に連結する噛み合い式の第１係合機構と、前記複数の回転要素のうちの他の一対の回転要素を選択的に連結する噛み合い式の第２係合機構とを備え、
   前記第１係合機構を係合状態としかつ前記第２係合機構を解放状態とした第１走行モードと、前記第１係合機構を解放状態としかつ前記第２係合機構を係合状態とした第２走行モードと、第１係合機構および第２係合機構を係合状態とした直結モードとの少なくとも三つの走行モードを選択的に設定できるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記走行モードを切り替えるコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記直結モードから前記第１走行モードと前記第２走行モードとのうちの一方の走行モードに切り替える際に係合状態を維持する前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構に、前記直結モードを設定して走行している際に作用するトルクを推定し、
   前記直結モードから前記一方の走行モードへの切り替え時における前記推定されたトルクが所定トルク未満の場合には、前記直結モードから前記一方の走行モードに切り替える際に解放される前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構に作用するトルクを第１所定変化率で減少させた後に、前記第１所定変化率よりも大きい第２所定変化率で前記他方の係合機構に作用するトルクを減少させて、前記他方の係合機構を解放するように構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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