JP4244499B2 - ハイブリッド型車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両の制御装置及び制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン、二つのモータ、及び差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニットを備え、プラネタリギヤユニットの三つの歯車要素とエンジン、一方のモータ及び出力軸とをそれぞれ連結するとともに、他方のモータと前記出力軸とを連結するようにしたスプリット型のハイブリッド型車両が提供されている。
【０００３】
そして、エンジンを停止させた状態でハイブリッド型車両を走行させる場合、主として他方のモータを駆動し、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標となる出力トルク、すなわち、目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動し、一方のモータによって発生させられたモータトルクを前記プラネタリギヤユニットを介して出力軸に伝達して、補うようにしている（特開平８−２９５１４０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、プラネタリギヤユニットが四つの歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、二つのモータ及び出力軸とをそれぞれ連結したスプリット型のハイブリッド型車両の場合、前記二つのモータが、いずれも歯車要素と連結され、出力軸と連結されていないので、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動することによって補うことができない。したがって、目標出力トルクを発生させることが困難である。
【０００５】
すなわち、この種のハイブリッド型車両においては、エンジンによって発生させられたエンジントルク、各モータによって発生させられたモータトルク、及び出力軸に出力される出力トルクが、プラネタリギヤユニットを介して互いに作用し、バランスをとるようになっている。したがって、各モータによって発生させられたモータトルクをそれぞれ独立させて制御することができないので、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動することによって補うことができない。
【０００６】
また、各モータを駆動するのに伴って、停止させられたエンジンが回転させられると、出力トルクに損失が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、差動歯車装置が四つの歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、二つのモータ及び出力軸とをそれぞれ連結したスプリット型のハイブリッド型車両において、エンジンを停止させた状態で目標出力トルクを容易に発生させることができ、出力トルクに損失が発生するのを防止することができるハイブリッド型車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両の制御装置においては、エンジンと、第１、第２のモータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも４個の歯車要素を備え、各歯車要素と前記エンジン、第１、第２のモータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記出力軸に出力される出力トルクに対応させて目標出力トルクを設定する目標出力トルク設定処理手段と、前記目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータの電気的な制御を行うための目標となる制御トルクを算出する制御トルク算出処理手段と、前記制御トルクに従って第１、第２のモータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有する。
【０００９】
そして、前記制御トルク算出処理手段は、前記エンジンを停止させた状態で、前記目標出力トルクに基づいてエンジンの出力部材に作用するトルクを零にするか、エンジンの出力部材を回転方向における正方向に付勢するためのトルクを発生させ、該トルクをエンジンの摺動起動抵抗トルクより小さくするように第１、第２のモータの制御トルクを算出することによって、エンジンを非回転状態に置くエンジン非回転状態形成処理手段を備える。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御装置の機能ブロック図である。
【００２９】
図において、１１はエンジン、１６は第１のモータ、２５は第２のモータ、１４は駆動輪４１に連結された出力軸、１３は、少なくとも４個の歯車要素を構成するサンギヤＳ１、サンギヤＳ２及びキャリヤＣＲ１、リングギヤＲ２、並びにキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ１を備え、前記サンギヤＳ２及びキャリヤＣＲ１、リングギヤＲ２、サンギヤＳ１、並びにキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ１と前記エンジン１１、第１、第２のモータ１６、２５及び出力軸１４とがそれぞれ連結された差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、９１は前記出力軸１４に出力される出力トルクに対応させて目標出力トルクを設定する目標出力トルク設定処理手段、９２は前記目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータ１６、２５の電気的な制御を行うための目標となる制御トルクとしての目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を算出する制御トルク算出処理手段、９３は前記目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* に従って第１、第２のモータ１６、２５のトルク制御を行うトルク制御処理手段、９４はエンジン１１を停止させた状態で、エンジン１１を非回転状態に置くエンジン非回転状態形成処理手段である。
【００３０】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００３１】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３は第１、第２のプラネタリ５１、５２から成る差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は該プラネタリギヤユニット１３の出力軸、１５は該出力軸１４に取り付けられたカウンタドライブギヤ、１６は第１のモータ（Ｍ１）、２５は第２のモータ（Ｍ２）である。なお、前記出力軸１４は駆動輪４１に、後述されるカウンタドライブギヤ１５、カウンタシャフト３１、カウンタドリブンギヤ３２、ピニオンドライブギヤ３３、大リングギヤ３５、ディファレンシャル装置３６及び駆動軸５７を介して連結される。
【００３２】
前記第１のプラネタリ５１は、サンギヤＳ１、該サンギヤＳ１と噛（し）合するピニオンＰ１、該ピニオンＰ１と噛合するリングギヤＲ１、及び前記ピニオンＰ１を回転自在に支持するキャリヤＣＲ１から成り、前記第２のプラネタリ５２は、サンギヤＳ２、該サンギヤＳ２と噛合するピニオンＰ２、該ピニオンＰ２と噛合するリングギヤＲ２、及び前記ピニオンＰ２を回転自在に支持するキャリヤＣＲ２から成る。前記プラネタリギヤユニット１３内において、キャリヤＣＲ１とサンギヤＳ２とが連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＣＲ２とが連結される。前記サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ１によって３個の歯車要素が構成され、前記サンギヤＳ２、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ２によって３個の歯車要素が構成される。
【００３３】
そして、前記エンジン１１と第１の歯車要素を構成するサンギヤＳ２及びキャリヤＣＲ１とが、前記第１のモータ１６と第２の歯車要素を構成するリングギヤＲ２とが、前記第２のモータ２５と第３の歯車要素を構成するサンギヤＳ１とが、出力軸１４と第４の歯車要素を構成するキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ１とが連結される。
【００３４】
そのために、エンジン１１及び第１、第２のモータ１６、２５に、それぞれ出力部材として出力軸１２、１７及び伝動軸２６が配設される。そして、出力軸１２とサンギヤＳ２とが連結され、出力軸１７とリングギヤＲ２とが、出力軸１７に取り付けられたドライブギヤ５３、カウンタ軸５４に対して回転自在に配設され、かつ、前記ドライブギヤ５３と噛合させられるカウンタギヤ５５、及び前記リングギヤＲ２に取り付けられたドリブンギヤ５６を介して連結され、伝動軸２６とサンギヤＳ１とが連結される。
【００３５】
前記第１のモータ１６は、前記出力軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成り、該コイル２３と蓄電部材としての図示されないバッテリとが接続される。前記第１のモータ１６は、バッテリから供給された電流によって駆動され、回転を発生させて出力軸１７に出力する。なお、本実施の形態においては、前記蓄電部材としてバッテリを使用しているが、該バッテリに代えて、キャパシタ、フライホイール、蓄圧器等を使用することもできる。
【００３６】
また、前記第２のモータ２５は、前記伝動軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成り、該コイル３９と前記バッテリとが接続される。前記第２のモータ２５は、伝動軸２６を介して入力される回転によって電力を発生させ、前記バッテリに電流を供給したり、前記バッテリから供給された電流によって駆動され、回転を発生させて伝動軸２６に出力したりする。
【００３７】
前記エンジン１１の回転と同じ方向に駆動輪４１を回転させるために、カウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２及びピニオンドライブギヤ３３が固定される。そして、前記カウンタドリブンギヤ３２と前記カウンタドライブギヤ１５とが噛合させられ、カウンタドライブギヤ１５の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００３８】
また、ディファレンシャル装置３６に大リングギヤ３５が固定され、前記ピニオンドライブギヤ３３と大リングギヤ３５とが噛合させられる。したがって、大リングギヤ３５に伝達された回転が、前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動軸５７を介して前記駆動輪４１に伝達される。
【００３９】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００４０】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御回路のブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第１の実施の形態における前進用のトルクマップを示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における後進用のトルクマップを示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの概念図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるトルクバランスを示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における前進時の第１のトルク線図、図１０は本発明の第１の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図、図１１は本発明の第１の実施の形態における前進時の第２のトルク線図、図１２は本発明の第１の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図、図１３は本発明の第１の実施の形態における後進時の第１のトルク線図、図１４は本発明の第１の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図、図１５は本発明の第１の実施の形態における後進時の第２のトルク線図、図１６は本発明の第１の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。なお、図５及び６において、横軸に車速Ｖを、縦軸に駆動軸５７（図２）における目標出力トルクＴＯ^* を採ってある。
【００４１】
図３において、Ｕ１は駆動部、Ｕ２は制御部、Ｕ３はセンサ部であり、前記駆動部Ｕ１にエンジン１１、第１、第２のモータ１６、２５及びバッテリ４３が配設され、制御部Ｕ２に、ＣＰＵから成り、ハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置６１、前記エンジン１１の制御を行うエンジン制御装置４６、第１のモータ１６の制御を行う第１モータ制御装置４７、第２のモータ２５の制御を行う第２モータ制御装置４９、及び記憶手段としての図示されないメモリが配設され、センサ部Ｕ３に、前記バッテリ４３の蓄電残量としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出する蓄電残量検出手段としてのバッテリセンサ４４、図示されないアクセルペダルに配設され、アクセルペダルの踏込量であるアクセル開度ＡＰを検出するアクセルセンサ６２、車速Ｖを検出する車速検出手段としての車速センサ６３、図示されない選速手段としてのシフトレバーに配設され、該シフトレバーによって選択されたレンジを検出するためのレンジ検出手段としてのレンジセンサ６４が配設される。本実施の形態において、前記シフトレバーを操作することによって、前進レンジ、後進レンジ、ニュートラルレンジ、パーキングレンジ等のうちのいずれかを選択することができる。そして、前記アクセル開度ＡＰ、車速Ｖ、検出されたレンジを表すレンジ信号ＳＧ及びバッテリ残量ＳＯＣは車両制御装置６１に送られる。
【００４２】
なお、前記センサ部Ｕ３に、第２のモータ２５の回転速度、すなわち、モータ回転速度ＮＭ２を検出するモータ回転速度検出手段としてのモータ回転速度センサ、エンジン１１の回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサ等を配設することもできる。その場合、前記モータ回転速度ＮＭ２は第２モータ制御装置４９に送られ、エンジン回転速度ＮＥはエンジン制御装置４６に送られる。なお、前記モータ回転速度センサは伝動軸２６と対向させて、エンジン回転速度センサは出力軸１２と対向させて配設される。
【００４３】
前記構成のハイブリッド型車両において、車両制御装置６１の目標出力トルク設定処理手段９１（図１）は、目標出力トルク設定処理を行い、前記出力軸１４に出力される出力トルクＴＯに対応させて目標出力トルクＴＯ^* を設定する。そのために、前記目標出力トルク設定処理手段９１は、アクセル開度ＡＰ、車速Ｖ及びレンジ信号ＳＧを読み込み、前進レンジが選択されているかどうかを判断し、前進レンジが選択されている場合、前記メモリ内の、図５に示される前進用のトルクマップを参照し、アクセル開度ＡＰ及び車速Ｖに対応する目標出力トルクＴＯ^* を設定する。また、後進レンジが選択されている場合、前記メモリ内の、図６に示される後進用のトルクマップを参照し、アクセル開度ＡＰ及び車速Ｖに対応する目標出力トルクＴＯ^* を設定する。
【００４４】
続いて、前記車両制御装置６１の図示されないエンジン駆動要否判断処理手段ＭＳ２は、エンジン駆動要否判断処理を行い、エンジン１１を駆動するかどうかを判断する。そのために、前記エンジン駆動要否判断処理手段ＭＳ２は、前記バッテリ残量ＳＯＣを読み込み、バッテリ残量ＳＯＣがバッテリ残量閾（しきい）値ＳＯＣ_THより小さいかどうかを判断する。バッテリ残量ＳＯＣがバッテリ残量閾値ＳＯＣ_THより小さい場合、バッテリ４３を充電するためにエンジン１１を駆動し、バッテリ残量ＳＯＣがバッテリ残量閾値ＳＯＣ_TH以上である場合、エンジン１１を停止させたままにする。また、前記車両制御装置６１は、目標出力トルクＴＯ^* が目標出力トルク閾値ＴＯ^* _THより大きいかどうかを判断し、目標出力トルクＴＯ^* が目標出力トルク閾値ＴＯ^* _THより大きい場合、エンジントルクＴＥを利用するためにエンジン１１を駆動し、目標出力トルクＴＯ^* が目標出力トルク閾値ＴＯ^* _TH以下である場合、エンジン１１を停止させたままにする。
【００４５】
前記エンジン１１を駆動する場合、車両制御装置６１は、エンジン制御処理を行ってエンジン１１を駆動するとともに、第１のモータ制御処理を行って第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。
【００４６】
そのために、前記車両制御装置６１は、前記目標出力トルクＴＯ^* 及び車速Ｖに基づいて、駆動軸５７に目標出力トルクＴＯ^* を出力するために必要な動力（パワー）、すなわち、必要動力ＰＯを次の式に基づいて算出し、エンジン目標運転状態を設定する。
【００４７】
ＰＯ＝ＴＯ^* ・Ｖ
次に、前記車両制御装置６１は、バッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに対応させて前記必要動力ＰＯに補正動力Ｐｈを加算して、必要動力ＰＯを補正する。補正後の必要動力ＰＯ′は、
ＰＯ′＝ＰＯ＋Ｐｈ
になる。なお、バッテリ残量ＳＯＣが少ない場合、第２のモータ２５によって電力を発生させ、前記バッテリ４３に電流を供給して充電するために、必要動力ＰＯが大きく（Ｐｈ＞０）され、バッテリ残量ＳＯＣが多い場合、前記バッテリ４３から第２のモータ２５に電流を供給し、電力を消費するために、必要動力ＰＯが小さく（Ｐｈ＜０）される。
【００４８】
続いて、前記車両制御装置６１は、前記メモリ内のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記必要動力ＰＯ′がエンジン１１から出力されるように、すなわち、エンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとを乗算することによって算出された動力が、前記必要動力ＰＯ′になるように、目標エンジン回転速度ＮＥ^* 及び目標エンジントルクＴＥ^* を算出する。
【００４９】
次に、車両制御装置６１は、目標エンジントルクＴＥ^* が出力されるように、前記メモリ内のトルク・燃料噴射量マップ、トルク・スロットル開度マップ等を参照し、前記目標エンジントルクＴＥ^* に対応する燃料噴射量、スロットル開度等を読み出し、燃料噴射量、スロットル開度等をエンジン制御装置４６に送る。該エンジン制御装置４６は、前記燃料噴射量、スロットル開度等を受けると、燃料噴射量、スロットル開度等を制御する。
【００５０】
続いて、前記車両制御装置６１は、車速Ｖ、及び前記目標エンジン回転速度ＮＥ^* に基づいて、第２のモータ２５の目標となるモータ回転速度ＮＭ２、すなわち、目標モータ回転速度ＮＭ２^* を算出し、該目標モータ回転速度ＮＭ２^* を第２モータ制御装置４９に送る。
【００５１】
そして、該第２モータ制御装置４９は、モータ回転速度センサによって検出されたモータ回転速度ＮＭ２が目標モータ回転速度ＮＭ２^* になるように、第２のモータ２５の電気的な制御としての回転速度制御を行う。すなわち、モータ回転速度ＮＭ２と目標モータ回転速度ＮＭ２^* との偏差ΔＮＭ２が零になるように、第２のモータ２５に供給される電流がフィードバック制御される。
【００５２】
次に、前記車両制御装置６１は、モータトルクＴＭ１を制御する。この場合、前記第１のモータ１６のモータ回転速度ＮＭ１の変化に伴って、ロータ２１からリングギヤＲ２までの各回転要素、すなわち、ロータ２１、出力軸１７、ドライブギヤ５３、カウンタ軸５４、カウンタギヤ５５、ドリブンギヤ５６及びリングギヤＲ２の慣性モーメントによって第１の慣性トルクＩＭ１が発生し、前記モータ回転速度ＮＭ２の変化に伴って、ロータ３７からサンギヤＳ１までの各回転要素、すなわち、ロータ３７、伝動軸２６及びサンギヤＳ１の慣性モーメントによって第２の慣性トルクＩＭ２が発生する。そこで、車両制御装置６１は、目標モータトルクｔＭ１^* を第１、第２の慣性トルクＩＭ１、ＩＭ２の分だけ補正し、第１モータ制御装置４７に送るようにしている。該第１モータ制御装置４７は、目標モータトルクｔＭ１^* を受けると、目標モータトルクｔＭ１^* が出力されるように第１のモータ１６のトルク制御を行う。そのために、車両制御装置６１は、前記メモリ内の第１のトルク・電流値マップを参照し、前記目標モータトルクｔＭ１^* に対応する電流値を読み出し、該電流値の電流を第１のモータ１６に供給する。
【００５３】
一方、前記エンジン１１を駆動しない場合、車両制御装置６１の図示されないモータ制御処理手段ＭＳ３は、第２のモータ制御処理を行って、エンジンを停止させた状態で第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。
【００５４】
ところで、図７に示されるように、前記第１のプラネタリ５１におけるサンギヤＳ１の歯数をＺＳ１とし、リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１としたとき、歯数ＺＲ１に対する歯数ＺＳ１の比λ１は、
λ１＝ＺＳ１／ＺＲ１
になる。また、前記第２のプラネタリ５２におけるサンギヤＳ２の歯数をＺＳ２とし、リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２としたとき、歯数ＺＲ２に対する歯数ＺＳ２の比λ２は、
λ２＝ＺＳ２／ＺＲ２
になる。
【００５５】
そして、リングギヤＲ２の回転速度に対するリングギヤＲ１及びキャリヤＣＲ２の回転速度の比Ａを、
Ａ＝１
とすると、リングギヤＲ１及びキャリヤＣＲ２の回転速度に対するキャリヤＣＲ１及びサンギヤＳ２の回転速度の比Ｂ、並びにキャリヤＣＲ１及びサンギヤＳ２の回転速度に対するサンギヤＳ１の回転速度の比Ｃは、
Ｂ＝λ１
Ｃ＝λ１・λ２
になる。
【００５６】
そこで、図８に示されるトルク線図に基づいて、前記プラネタリギヤユニット１３におけるトルクのバランス式を考えると、第１のモータ１６によって発生させられ、リングギヤＲ２を介してプラネタリギヤユニット１３に入力されるモータトルクＴＭ１、及び第２のモータ２５によって発生させられ、サンギヤＳ１を介してプラネタリギヤユニット１３に入力されるモータトルクＴＭ２は、キャリヤＣＲ２を介してプラネタリギヤユニット１３から出力軸１４に出力される出力トルクをＴＯとすると、

になる。そして、プラネタリギヤユニット１３から駆動軸５７までのギヤ比をＧＯとし、第１のモータ１６からプラネタリギヤユニット１３までのギヤ比をＧＭ１とすると、出力軸１７及び伝動軸２６における各目標のモータトルク、すなわち、目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* は、

になる。この場合、前記目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* は、第１、第２のモータ１６、２５の電気的な制御としてのトルク制御を行うための目標となる制御トルクを構成する。なお、各モータトルクＴＭ１、ＴＭ２は、エンジン１１を駆動したときのエンジントルクＴＥと同じ方向に発生する場合に正の値を採る。また、前記出力トルクＴＯは、第１、第２のモータ１６、２５による車両駆動時（車両が加速されるとき）に負の値を採る。
【００５７】
なお、エンジン１１が駆動されず停止している状態、すなわち、燃料の燃焼が行われておらず、エンジントルクＴＥが発生させられていない状態においては、上記式（１）、（２）のエンジントルクＴＥは、第１、第２のモータトルクＴＭ１、ＴＭ２と出力トルクＴＯとのトルクのバランス式を考えると、エンジン１１の外部から出力軸１２に作用するトルクを表す。
【００５８】
ところで、この場合、前記エンジン１１は駆動されず、停止させられるとともに、エンジン１１の非回転状態が形成される。したがって、前記式（１）、（２）において、エンジントルクＴＥは零にされ、目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* は、

にされる。ただし、Ｋ１、Ｋ２は定数であり、該定数Ｋ１、Ｋ２は
Ｋ１＝−（（Ｂ＋Ｃ）／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ・ＧＭ１））
Ｋ２＝−（Ａ／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ））
である。
【００５９】
そのために、前記モータ制御処理手段ＭＳ３の制御トルク算出処理手段９２は、目標出力トルクＴＯ^* が発生させられるように、前記式（３）〜（６）に基づいて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を算出し、該目標モータトルクＴＭ１^* を第１モータ制御装置４７に、目標モータトルクＴＭ２^* を第２モータ制御装置４９に送る。また、本実施の形態において、前記制御トルク算出処理手段９２のエンジン非回転状態形成処理手段９４及び図示されない作用トルク設定処理手段は、エンジン１１の非回転状態を形成するために、出力軸１２に作用するトルク、すなわち、前記エンジントルクＴＥを零にする。なお、式（３）〜（６）における目標出力トルクＴＯ^* は、トルクのバランス式の関係上、第１、第２のモータ１６、２５による車両駆動時には負の値を採ることを前提としているので、目標出力トルク設定処理手段９１によって設定された目標出力トルクＴＯ^* の正負を反転させた後に、式（３）〜（６）に代入する必要がある。そして、前記第１モータ制御装置４７の図示されないトルク制御処理手段ＭＳ４は、目標モータトルクＴＭ１^* を受けると、目標モータトルクＴＭ１^* が出力されるように第１のモータ１６のトルク制御を行う。そのために、前記トルク制御処理手段ＭＳ４は、前記メモリ内の第２のトルク・電流値マップを参照し、前記目標モータトルクＴＭ１^* に対応する電流値を読み出し、該電流値の電流を第１のモータ１６に供給する。また、前記第２モータ制御装置４９の図示されないトルク制御処理手段ＭＳ５は、目標モータトルクＴＭ２^* を受けると、目標モータトルクＴＭ２^* が出力されるように第２のモータ２５のトルク制御を行う。そのために、前記トルク制御処理手段ＭＳ５は、前記メモリ内の第３のトルク・電流値マップを参照し、前記目標モータトルクＴＭ２^* に対応する電流値を読み出し、該電流値の電流を第２のモータ２５に供給する。なお、前記トルク制御処理手段ＭＳ４、ＭＳ５によってトルク制御処理手段９３が構成される。
【００６０】
したがって、ハイブリッド型車両を車両駆動状態（車両が加速される状態）で前進させる場合、エンジントルクＴＥが零になるように、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図９に示されるような第１のトルク線図、及び図１０に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。
【００６１】
なお、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２が発生させられる方向と第１、第２のモータ１６、２５の回転方向とが同じ場合には、第１、第２のモータ１６、２５はモータ駆動状態に置かれ、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２が発生させられる方向と第１、第２のモータ１６、２５の回転方向とが逆である場合には、第１、第２のモータ１６、２５はモータ非駆動状態に置かれ、回生電流が発生させられる。
【００６２】
したがって、図９及び１０に示される状態においては、第１のモータ１６はモータ駆動状態に、第２のモータ２５はモータ非駆動状態に置かれる。また、ＮＯは出力軸１４の回転速度、すなわち、出力回転速度である。
【００６３】
そして、ハイブリッド型車両を車両非駆動状態（コースト状態）で前進させる場合、エンジントルクＴＥが零になるように、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図１１に示されるような第２のトルク線図、及び図１２に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ非駆動状態に、第２のモータ２５はモータ駆動状態に置かれる。
【００６４】
そして、ハイブリッド型車両を車両駆動状態で後進させる場合、エンジントルクＴＥが零になるように、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図１３に示されるような第１のトルク線図、及び図１４に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ駆動状態に、第２のモータ２５はモータ非駆動状態に置かれる。また、ハイブリッド型車両を車両非駆動状態で後進させる場合、エンジントルクＴＥが零になるように、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図１５に示されるような第２のトルク線図、及び図１６に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ非駆動状態、第２のモータ２５はモータ駆動状態に置かれる。前記モータトルクＴＭ１、ＴＭ２は、エンジン１１を駆動したときのエンジントルクＴＥと同じ方向に発生させられるときに、正の値を採る。
【００６５】
このように、エンジン１１を停止させた状態で、エンジントルクＴＥを零にするとともに、目標出力トルクＴＯ^* に基づいて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を設定することによって、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２をそれぞれ独立させて制御することができる。したがって、目標出力トルクＴＯ^* を容易に発生させることができる。
【００６６】
また、エンジントルクＴＥを零にして目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を設定するようになっているので、第１、第２のモータ１６、２５を駆動するのに伴って、停止させられたエンジン１１が回転させられることがない。したがって、出力トルクＴＯに損失が発生するのを防止することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態において、エンジン１１は停止させられ、エンジン回転速度ＮＥは零にされるので、モータ回転速度ＮＭ１、ＮＭ２は、車速Ｖの変化に対応して変化する。この場合、車速Ｖの変化は極めて遅いので、モータ回転速度ＮＭ１、ＮＭ２の変化も極めて遅い。したがって、慣性トルクに基づいて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を補正することは、必ずしも必要ではない。
【００６８】
次に、図４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 前進レンジが選択されているかどうかを判断する。前進レンジが選択されている場合はステップＳ３に、選択されていない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 後進レンジが選択されているかどうかを判断する。後進レンジが選択されている場合はステップＳ４に進み、選択されていない場合は処理を終了する。
ステップＳ３ 前進用のトルクマップを参照して目標出力トルクＴＯ^* を設定する。
ステップＳ４ 後進用のトルクマップを参照して目標出力トルクＴＯ^* を設定する。
ステップＳ５ エンジン１１を駆動するかどうかを判断する。エンジン１１を駆動する場合はステップＳ６に、駆動しない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ７ 第１のモータ制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ８ 第２のモータ制御処理を行い、処理を終了する。
【００６９】
ところで、本実施の形態においては、エンジントルクＴＥを零にして目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を設定するようになっているので、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うのに伴って、エンジン１１が回転させられることはない。ところが、仮に、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２の制御に誤差が生じると、エンジン１１には、エンジン１１を正方向に回転させるようなトルク、又は逆方向に回転させるようなトルクが発生する。そして、ハイブリッド型車両の種類によっては、停止させられたエンジン１１が逆方向に回転させられると、エンジン１１の機能に影響を与えてしまう場合がある。
【００７０】
そこで、エンジン１１の機能に影響を与えることがないようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７１】
図１７は本発明の第２の実施の形態における前進時の第１のトルク線図、図１８は本発明の第２の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図、図１９は本発明の第２の実施の形態における前進時の第２のトルク線図、図２０は本発明の第２の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図、図２１は本発明の第２の実施の形態における後進時の第１のトルク線図、図２２は本発明の第２の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図、図２３は本発明の第２の実施の形態における後進時の第２のトルク線図、図２４は本発明の第２の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。
【００７２】
この場合、車両制御装置６１（図３）の図示されないエンジン駆動要否判断処理手段ＭＳ２は、エンジン駆動要否判断処理を行い、エンジン１１を駆動するかどうかを判断する。そして、エンジン１１を駆動する場合、車両制御装置６１は、エンジン制御処理を行ってエンジン１１を駆動するとともに、第１のモータ制御処理を行って第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。また、前記エンジン１１を駆動しない場合、車両制御装置６１の図示されないモータ制御処理手段ＭＳ３は、第２のモータ制御処理を行って第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。
【００７３】
このとき、前記モータ制御処理手段ＭＳ３のエンジン非回転状態形成処理手段９４（図１）及び作用トルク設定処理手段は、エンジン１１を非回転状態に置く。そのために、前記エンジン非回転状態形成処理手段９４及び作用トルク設定処理手段は、所定のエンジントルクＴＥを発生させ、常に、エンジン１１及び出力軸１２を回転方向における正方向に付勢する。また、モータ制御処理手段ＭＳ３の制御トルク算出処理手段９２は、目標出力トルクＴＯ^* が発生させられるように、次の式（７）、（８）に基づいて、目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を算出する。
【００７４】

そして、前記目標モータトルクＴＭ１^* を第１モータ制御装置４７に、目標モータトルクＴＭ２^* を第２モータ制御装置４９に送る。ただし、Ｋ１〜Ｋ４は定数であり、該定数Ｋ１〜Ｋ４は、
Ｋ１＝−（（Ｂ＋Ｃ）／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ・ＧＭ１））
Ｋ２＝−（Ａ／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ））
Ｋ３＝−（Ｃ／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＭ１））
Ｋ４＝−（（Ａ＋Ｂ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ））
である。
【００７５】
前記所定のエンジントルクＴＥは、外力を受けたときに、停止させられているエンジン１１が非回転状態を保持することができるだけの抵抗、すなわち、摺動起動抵抗トルクＴＥＦに基づいて設定され、本実施の形態においては、前記エンジントルクＴＥは摺動起動抵抗トルクＴＥＦより小さい値に設定される。
【００７６】
なお、前記モータトルクＴＭ１、ＴＭ２は、エンジン１１を駆動したときのエンジントルクＴＥと同じ方向に発生させられるときに、正の値を採る。また、第１、第２のモータ１６、２５による車両駆動時に、出力トルクＴＯは負の値を採るので、目標出力トルクＴＯ^* を前記式（７）、（８）に代入する場合、目標出力トルクＴＯ^* の正負を反転させる必要がある。例えば、図示されないアクセルペダルが踏み込まれ、第１、第２のモータ１６、２５によりハイブリッド型車両が車両駆動状態に置かれると、制御部Ｕ２のメモリ内のトルクマップを参照することによって算出された目標出力トルクＴＯ^* は正の値を採る。ところが、出力トルクＴＯは反力としてプラネタリギヤユニット１３に対して作用する。したがって、前記式（７）、（８）に代入する場合、前記目標出力トルクＴＯ^* は負の値にされる。
【００７７】
ハイブリッド型車両を車両駆動状態で前進させる場合、前記エンジントルクＴＥを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図１７に示されるような第１のトルク線図、及び図１８に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ駆動状態に、第２のモータ２５はモータ非駆動状態に置かれる。
【００７８】
また、ハイブリッド型車両を車両非駆動状態で前進させる場合、前記エンジントルクＴＥを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図１９に示されるような第２のトルク線図、及び図２０に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ非駆動状態、第２のモータ２５はモータ駆動状態に置かれる。
【００７９】
そして、ハイブリッド型車両を車両駆動状態で後進させる場合、前記エンジントルクＴＥを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図２１に示されるような第１のトルク線図、及び図２２に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ駆動状態、第２のモータ２５はモータ非駆動状態に置かれる。また、ハイブリッド型車両を車両非駆動状態で後進させる場合、前記エンジントルクＴＥを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図２３に示されるような第２のトルク線図、及び図２４に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ非駆動状態、第２のモータ２５はモータ駆動状態に置かれる。なお、第１、第２のモータ１６、２５は、図１７〜２４に示されように、出力トルクＴＯ及びエンジントルクＴＥの大小が変化することによって、モータ駆動状態とモータ非駆動状態とが変わることがある。
【００８０】
ところで、この場合、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２は、エンジン１１を正方向に回転させるようにプラネタリギヤユニット１３に作用するが、エンジン１１が停止させられるので、前記エンジントルクＴＥは反力としてプラネタリギヤユニット１３に作用する。したがって、トルク線図上において、前記エンジントルクＴＥは、前記エンジン制御処理においてエンジン１１を駆動することによって発生させられるエンジントルクＴＥと逆の方向に発生させられ、負の値を採る。なお、前記エンジントルクＴＥが発生させられても、該エンジントルクＴＥは摺動起動抵抗トルクＴＥＦより小さいので、エンジン１１が回転させられることはない。したがって、回転速度線図上におけるエンジン回転速度ＮＥは零である。
【００８１】
このように、エンジントルクＴＥが発生させられ、エンジン１１及び出力軸１２が回転方向における正方向に付勢されるので、仮に、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２の制御に誤差が生じ、エンジン１１に、エンジン１１を正方向に回転させるようなトルク、又は逆方向に回転させるようなトルクが発生しても、停止させられたエンジン１１が正方向に回転することはあっても、逆方向に回転させられることがなくなる。したがって、エンジン１１の機能に影響を与えることがない。
【００８２】
なお、前記摺動起動抵抗ＴＥＦはエンジン１１の温度によって変化するので、エンジントルクＴＥを、エンジン１１の温度が高いときに小さく、エンジン１１の温度が低いときに大きく設定することもできる。
【００８３】
次に、エンジントルクＴＥを発生させることなく、エンジン１１が逆方向に回転させられることがないようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００８４】
図２５は本発明の第３の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図、図２６は本発明の第３の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図２７は本発明の第３の実施の形態における前進用のワンウェイクラッチトルクマップを示す図、図２８は本発明の第３の実施の形態における後進用のワンウェイクラッチトルクマップを示す図、図２９は本発明の第３の実施の形態における前進時の第１のトルク線図、図３０は本発明の第３の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図、図３１は本発明の第３の実施の形態における前進時の第２のトルク線図、図３２は本発明の第３の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図、図３３は本発明の第３の実施の形態における後進時の第１のトルク線図、図３４は本発明の第３の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図、図３５は本発明の第３の実施の形態における後進時の第２のトルク線図、図３６は本発明の第３の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。なお、図２７及び２８において、横軸に目標出力トルクＴＯ^* を、縦軸にワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを採ってある。
【００８５】
この場合、エンジン１１の出力部材としての出力軸１２と、固定部材としてのケーシング８０との間にワンウェイクラッチＦ１が配設され、出力軸１２は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１１側の部分１２ａ、及び差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット１３側の部分１２ｂに分割される。そして、前記ワンウェイクラッチＦ１は、外力を受けたときに、エンジン１１が逆方向に回転させられるのを阻止し、正方向に回転するのを許容する。
【００８６】
車両制御装置６１（図３）の図示されないエンジン駆動要否判断処理手段ＭＳ２は、エンジン駆動要否判断処理を行い、エンジン１１を駆動するかどうかを判断する。そして、エンジン１１を駆動する場合、車両制御装置６１は、エンジン制御処理を行ってエンジン１１を駆動するとともに、第１のモータ制御処理を行って第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。また、前記エンジン１１を駆動しない場合、車両制御装置６１の図示されないモータ制御処理手段ＭＳ３は、第２のモータ制御処理を行って第１、第２のモータ１６、２５を駆動する。
【００８７】
このとき、前記モータ制御処理手段ＭＳ３の図示されないエンジン非回転状態形成処理手段９４（図１）及び作用トルク設定処理手段は、ハイブリッド型車両の前進時において、図２７の前進用のワンウェイクラッチトルクマップを参照し、ハイブリッド型車両の後進時において、図２８の後進用のワンウェイクラッチトルクマップを参照してワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを算出する。そして、前記エンジン非回転状態形成処理手段９４及び作用トルク設定処理手段は、目標出力トルクＴＯ^* に対応させて、所定のエンジントルクＴＥを、前記ワンウェイクラッチＦ１に作用するトルク、すなわち、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣとして発生させる。この場合、該ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣは、常に、ワンウェイクラッチＦ１をロックする方向に発生させられ、出力軸１２のプラネタリギヤユニット１３側の部分１２ｂを回転方向における逆方向に付勢するので、常に、ワンウェイクラッチＦ１をロックした状態に保つことができる。
また、モータ制御処理手段ＭＳ３の制御トルク算出処理手段９２は、目標出力トルクＴＯ^* が発生させられるように、次の式（９）、（１０）に基づいて、第１、第２のモータ１６、２５の電気的な制御としてのトルク制御を行うための目標となる制御トルクとしての目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を算出する。
【００８８】

そして、前記目標モータトルクＴＭ１^* を第１モータ制御装置４７に、目標モータトルクＴＭ２^* を第２モータ制御装置４９に送る。ただし、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ５、Ｋ６は定数であり、該定数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ５、Ｋ６は、
Ｋ１＝−（（Ｂ＋Ｃ）／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ・ＧＭ１））
Ｋ２＝−（Ａ／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＯ））
Ｋ５＝−（Ｃ／（（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）ＧＭ１））
Ｋ６＝−（（Ａ＋Ｂ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ））
である。
【００８９】
なお、前記モータトルクＴＭ１、ＴＭ２は、エンジン１１を駆動したときのエンジントルクＴＥと同じ方向に発生させられるときに、正の値を採る。また、第１、第２のモータ１６、２５による車両駆動時に、出力トルクＴＯは負の値を採るので、目標出力トルクＴＯ^* を前記式（９）、（１０）に代入する場合、目標出力トルクＴＯ^* の正負を反転させる必要がある。
【００９０】
そして、前記ハイブリッド型車両を車両駆動状態で前進させる場合、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図２９に示されるような第１のトルク線図、及び図３０に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１、第２のモータ１６、２５はいずれもモータ駆動状態に置かれる。また、ハイブリッド型車両を車両非駆動状態で前進させる場合、前記ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図３１に示されるような第２のトルク線図、及び図３２に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ非駆動状態、第２のモータ２５はモータ駆動状態に置かれる。
【００９１】
そして、前記ハイブリッド型車両を車両駆動状態で後進させる場合、前記ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図３３に示されるような第１のトルク線図、及び図３４に示されるような第１の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１のモータ１６はモータ駆動状態、第２のモータ２５はモータ非駆動状態に置かれる。
【００９２】
また、前記ハイブリッド型車両を車両非駆動状態で後進させる場合、前記ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させ、かつ、出力トルクＴＯが目標出力トルクＴＯ^* になるように、第１、第２のモータ１６、２５の制御を行うことによって、図３５に示されるような第２のトルク線図、及び図３６に示されるような第２の回転速度線図を得ることができる。この場合、第１、第２のモータ１６、２５はいずれもモータ非駆動状態に置かれる。
【００９３】
この場合、前記出力軸１２がワンウェイクラッチＦ１によって固定され、エンジン１１が非回転状態に保持されるので、前記ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣは反力としてプラネタリギヤユニット１３に対して作用する。したがって、トルク線図上において、前記ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣは、エンジン１１を駆動したときのエンジントルクＴＥと同じ方向に発生させられ、正の値を採る。なお、第１、第２のモータ１６、２５は、図２９〜３６に示されるように、出力トルクＴＯ及びワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣの大小が変化することによって、モータ駆動状態とモータ非駆動状態とで変わることもある。
【００９４】
ところで、ハイブリッド型車両の前進時においては、ワンウェイクラッチＦ１をロックした状態に保つ場合、ワンウェイクラッチＦ１が無い場合と比べて、出力トルクＴＯを大きくすることができる。この場合、出力トルクＴＯを大きくしようとすると、出力トルクＴＯに対応させてワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを大きくする必要がある。したがって、図２７においては、目標出力トルクＴＯ^* が所定の値より大きくなるほどワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣが大きくなるように設定される。
【００９５】
これに対して、ハイブリッド型車両の後進時においては、ワンウェイクラッチＦ１をロックしない状態に保つ場合（ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを零に保つ場合）、ワンウェイクラッチＦ１をロックした状態に保つ場合と比べて、出力トルクＴＯを大きくすることができる。したがって、図２８においては、目標出力トルクＴＯ^* が、後進方向、すなわち、負の方向において所定の値より大きくなるほどワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣが小さくなるように設定され、目標出力トルクＴＯ^* が負の方向において他の所定の値より大きい場合、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣは零にされる。
【００９６】
なお、トルク線図上において、ハイブリッド型車両の前進時には、図２９に示されるように、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣと出力トルクＴＯとが互いに逆の方向に発生させられるので、出力トルクＴＯを大きくしようとすると、反力としてプラネタリギヤユニット１３に対して作用するワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣが大きくなる。したがって、ワンウェイクラッチＦ１をロックした状態に保ったまま、出力トルクＴＯを大きくすることができる。
【００９７】
これに対して、ハイブリッド型車両の後進時には、図３３に示されるように、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣと出力トルクＴＯとが同じ方向に発生させられるので、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２を出力トルクＴＯに対応させて大きくしようとすると制限があるので、反力としてプラネタリギヤユニット１３に対して作用するワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣが小さくなる。したがって、ワンウェイクラッチＦ１をロックした状態に保つことができなくなるので、出力トルクＴＯを大きくすることができない。
【００９８】
このように、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣが発生させられ、出力軸１２のプラネタリギヤユニット１３側の部分１２ｂが回転方向における正方向に付勢され、常に、ワンウェイクラッチＦ１がロックされた状態に保たれるので、仮に、モータトルクＴＭ１、ＴＭ２の制御に誤差が生じ、エンジン１１に、エンジン１１を正方向に回転させるようなトルク、又は逆方向に回転させるようなトルクが発生しても、停止させられたエンジン１１が正方向に回転することはあっても、逆方向に回転させられることがなくなる。したがって、エンジン１１の機能に影響を与えることがない。
【００９９】
次に、図２６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 前進レンジが選択されているかどうかを判断する。前進レンジが選択されている場合はステップＳ１３に、選択されていない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２ 後進レンジが選択されているかどうかを判断する。後進レンジが選択されている場合はステップＳ１４に進み、選択されていない場合は処理を終了する。
ステップＳ１３ 前進用のトルクマップを参照して目標出力トルクＴＯ^* を設定する。
ステップＳ１４ 後進用のトルクマップを参照して目標出力トルクＴＯ^* を設定する。
ステップＳ１５ エンジン１１を駆動するかどうかを判断する。エンジン１１を駆動する場合はステップＳ１６に、駆動しない場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１６ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１７ 第１のモータ制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ１８ ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを算出する。
ステップＳ１９ 第２のモータ制御処理を行い、処理を終了する。
【０１００】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【０１０１】
図３７は本発明の第４の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【０１０２】
この場合、差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット１３内において、キャリヤＣＲ１、ＣＲ２がドリブン軸７１を介して連結される。そして、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）１１と第１の歯車要素を構成するキャリヤＣＲ１、ＣＲ２とが、第１のモータ（Ｍ１）１６と第２の歯車要素を構成するサンギヤＳ２とが、前記第２のモータ（Ｍ２）２５と第３の歯車要素を構成するサンギヤＳ１とが、出力軸１４と第４の歯車要素を構成するリングギヤＲ１、Ｒ２とがそれぞれ連結される。
【０１０３】
そのために、エンジン１１及び第１、第２のモータ１６、２５に、それぞれ出力部材としての出力軸１２、１７及び伝動軸２６が配設され、出力軸１２とキャリヤＣＲ１、ＣＲ２とが、出力軸１２に取り付けられたドライブギヤ７２、カウンタ軸７３に対して回転自在に配設され、前記ドライブギヤ７２と噛合させられるカウンタギヤ７４、及び該カウンタギヤ７４と噛合させられるドリブンギヤ７５を介して連結され、出力軸１７とサンギヤＳ２とが連結され、伝動軸２６とサンギヤＳ１とが連結される。
【０１０４】
また、前記エンジン１１の回転と同じ方向に駆動輪４１を回転させるために、前記出力軸１４にカウンタドライブギヤ７７、７９が取り付けられる。そして、カウンタシャフト８１が配設され、該カウンタシャフト８１にカウンタドリブンギヤ７８、８２及びピニオンドライブギヤ８４が固定される。また、前記カウンタドライブギヤ７７、７９とカウンタドリブンギヤ７８、８２とが噛合させられる。
【０１０５】
さらに、ディファレンシャル装置３６に大リングギヤ３５が固定され、前記ピニオンドライブギヤ８４と大リングギヤ３５とが噛合させられる。
【０１０６】
また、前記出力軸１２には、必要に応じてワンウェイクラッチＦ２が配設される。そして、ワンウェイクラッチＦ２が配設されない場合、第１の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、エンジントルクＴＥを零にして制御トルクとしての目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定されるか、又は、第２の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、エンジントルクＴＥを発生させて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定される。
【０１０７】
また、ワンウェイクラッチＦ２が配設される場合、第３の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定される。
【０１０８】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【０１０９】
図３８は本発明の第５の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【０１１０】
この場合、差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット１３内において、キャリヤＣＲ１とリングギヤＲ２とが連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＣＲ２とが連結される。そして、前記エンジン（Ｅ／Ｇ）１１と第１の歯車要素を構成するリングギヤＲ１及びキャリヤＣＲ２とが、第１のモータ（Ｍ１）１６と第２の歯車要素を構成するサンギヤＳ２とが、第２のモータ（Ｍ２）２５と第３の歯車要素を構成するサンギヤＳ１とが、出力軸１４と第４の歯車要素を構成するキャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ２とが連結される。
【０１１１】
そのために、エンジン１１及び第１、第２のモータ１６、２５に、それぞれ出力部材としての出力軸１２、１７及び伝動軸２６が配設され、出力軸１２とリングギヤＲ１とが連結され、出力軸１７とサンギヤＳ２とが、出力軸１７に取り付けられたドライブギヤ８５、及びサンギヤＳ２に取り付けられたドリブンギヤ８６を介して連結され、伝動軸２６とサンギヤＳ１とが、伝動軸２６に取り付けられたドライブギヤ８７、及びサンギヤＳ１に取り付けられたドリブンギヤ８８を介して連結される。
【０１１２】
また、前記ドリブンギヤ８６、８８はスリーブ部８６ａ、８８ａを備え、前記出力軸１４がスリーブ部８８ａによって包囲され、該スリーブ部８８ａがスリーブ部８６ａによって包囲される。
【０１１３】
前記出力軸１２には、必要に応じてワンウェイクラッチＦ３が配設される。そして、ワンウェイクラッチＦ３が配設されない場合、第１の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、エンジントルクＴＥを零にして制御トルクとしての目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定されるか、又は、第２の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、エンジントルクＴＥを発生させて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定される。
【０１１４】
また、ワンウェイクラッチＦ３が配設される場合、第３の実施の形態と同様に、エンジン１１を停止させた状態で、ワンウェイクラッチトルクＴＯＷＣを発生させて目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* が設定される。
【０１１５】
なお、前記第４、第５の実施の形態においては、プラネタリギヤユニット１３の構成、並びにプラネタリギヤユニット１３に対するエンジン１１、第１、第２のモータ１６、２５及び出力軸１４の連結関係が、第１の実施の形態と異なる。したがって、第１〜第３の実施の形態における制御方法を第４、第５の実施の形態に適用する場合、目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* を算出するための定数Ｋ１〜Ｋ６を変更し、定数Ｋ１〜Ｋ６の正負を反転させればよい。
【０１１６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両の制御装置においては、エンジンと、第１、第２のモータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも４個の歯車要素を備え、各歯車要素と前記エンジン、第１、第２のモータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記出力軸に出力される出力トルクに対応させて目標出力トルクを設定する目標出力トルク設定処理手段と、前記目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータの電気的な制御を行うための目標となる制御トルクを算出する制御トルク算出処理手段と、前記制御トルクに従って第１、第２のモータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有する。
【０１１８】
そして、前記制御トルク算出処理手段は、前記エンジンを停止させた状態で、前記目標出力トルクに基づいてエンジンの出力部材に作用するトルクを零にするか、エンジンの出力部材を回転方向における正方向に付勢するためのトルクを発生させ、該トルクをエンジンの摺動起動抵抗トルクより小さくするように第１、第２のモータの制御トルクを算出することによって、エンジンを非回転状態に置くエンジン非回転状態形成処理手段を備える。
【０１１９】
この場合、目標出力トルクが設定され、該目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータの電気的な制御を行うための目標となる制御トルクが算出され、該制御トルクに従って第１、第２のモータのトルク制御が行われる。そして、エンジンを停止させた状態で、エンジンが非回転状態に置かれる。
【０１２０】
したがって、前記第１、第２のモータのモータトルクをそれぞれ独立させて制御することができるので、目標出力トルクを容易に発生させることができる。
【０１２１】
また、エンジンが非回転状態に置かれるので、第１、第２のモータを駆動するのに伴って、停止させられたエンジンが回転させられることがない。したがって、出力トルクに損失が発生するのを防止することができる。
【０１２３】
そして、トルクが発生させられ、エンジンの出力部材が回転方向における正方向に付勢されるので、仮に、モータトルクの制御に誤差が生じ、エンジンに、エンジンを正方向に回転させるようなトルク、又は逆方向に回転させるようなトルクが発生しても、停止させられたエンジンが正方向に回転することはあっても、逆方向に回転させられることがなくなる。したがって、エンジンの機能に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御回路のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における前進用のトルクマップを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における後進用のトルクマップを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの概念図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるトルクバランスを示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における前進時の第１のトルク線図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における前進時の第２のトルク線図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における後進時の第１のトルク線図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における後進時の第２のトルク線図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における前進時の第１のトルク線図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における前進時の第２のトルク線図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における後進時の第１のトルク線図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態における後進時の第２のトルク線図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。
【図２５】本発明の第３の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図２６】本発明の第３の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第３の実施の形態における前進用のワンウェイクラッチトルクマップを示す図である。
【図２８】本発明の第３の実施の形態における後進用のワンウェイクラッチトルクマップを示す図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態における前進時の第１のトルク線図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態における前進時の第１の回転速度線図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態における前進時の第２のトルク線図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態における前進時の第２の回転速度線図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態における後進時の第１のトルク線図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態における後進時の第１の回転速度線図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態における後進時の第２のトルク線図である。
【図３６】本発明の第３の実施の形態における後進時の第２の回転速度線図である。
【図３７】本発明の第４の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図３８】本発明の第５の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【符号の説明】
１１ エンジン
１２、１４ 出力軸
１３ プラネタリギヤユニット
１６、２５ 第１、第２のモータ
４１ 駆動輪
８０ ケーシング
９１ 目標出力トルク設定処理手段
９２ 制御トルク算出処理手段
９３ トルク制御処理手段
９４ エンジン非回転状態形成処理手段
ＣＲ１、ＣＲ２ キャリヤ
Ｆ１〜Ｆ３ ワンウェイクラッチ
Ｒ１、Ｒ２ リングギヤ
Ｓ１、Ｓ２ サンギヤ

Claims (3)

1. エンジンと、第１、第２のモータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも４個の歯車要素を備え、各歯車要素と前記エンジン、第１、第２のモータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記出力軸に出力される出力トルクに対応させて目標出力トルクを設定する目標出力トルク設定処理手段と、前記目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータの電気的な制御を行うための目標となる制御トルクを算出する制御トルク算出処理手段と、前記制御トルクに従って第１、第２のモータのトルク制御を行うトルク制御処理手段とを有するとともに、前記制御トルク算出処理手段は、前記エンジンを停止させた状態で、前記目標出力トルクに基づいてエンジンの出力部材に作用するトルクを零にするか、エンジンの出力部材を回転方向における正方向に付勢するためのトルクを発生させ、該トルクをエンジンの摺動起動抵抗トルクより小さくするように第１、第２のモータの制御トルクを算出することによって、エンジンを非回転状態に置くエンジン非回転状態形成処理手段を備えることを特徴とするハイブリッド型車両の制御装置。
2. 前記制御トルクは目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* であり、目標出力トルクをＴＯ^* とし、前記エンジンの出力部材に作用するトルクをＴＥとしたとき、前記目標モータトルクＴＭ１^* 、ＴＭ２^* は、
   ＴＭ１^* ＝Ｋ１・ＴＯ^* ＋Ｋ３・ＴＥ
   ＴＭ２^* ＝Ｋ２・ＴＯ^* ＋Ｋ４・ＴＥ （Ｋ１〜Ｋ４：定数）
   にされる請求項１に記載のハイブリッド型車両の制御装置。
3. エンジン、第１、第２のモータ、駆動輪に連結された出力軸、並びに少なくとも４個の歯車要素を備え、各歯車要素と前記エンジン、第１、第２のモータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置を有するハイブリッド型車両の制御方法において、前記出力軸に出力される出力トルクに対応させて目標出力トルクを設定し、該目標出力トルクに基づいて、第１、第２のモータの電気的な制御を行うための目標となる制御トルクを算出し、該制御トルクに従って第１、第２のモータのトルク制御を行うとともに、前記エンジンを停止させた状態で、前記目標出力トルクに基づいてエンジンの出力部材に作用するトルクを零にするか、エンジンの出力部材を回転方向における正方向に付勢するためのトルクを発生させ、該トルクをエンジンの摺動起動抵抗トルクより小さくするように第１、第２のモータの制御トルクを算出することによって、エンジンを非回転状態に置くことを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。

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