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【発明の名称】 ハイブリッド型車両の駆動力制御装置
【発明者】 【氏名】木間 康夫
【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番 株式会社本田技術研究所内
【要約】 【課題】モータのフリクションによるエンジンの駆動効率の低下を防止できるとともに、モータを作用させない状態からモータによるアシスト状態や回生制動状態にスムーズに移行できるハイブリッド型車両の駆動力制御装置を提供することを課題とする。

【解決手段】キャリアにエンジン２の出力軸が連結され、サンギヤにジェネレータ４のロータが連結される第１プラネタリギヤ装置３０と、サンギヤにモータ３のロータが連結され、リングギヤに第１プラネタリギヤ装置３０のリングギヤが連結される第２プラネタリギヤ装置４０とを備え、第２プラネタリギヤ装置４０のキャリアから駆動力を出力するハイブリッド型車両の駆動力制御装置１であって、モータ３のロータを回転させて車両を発進させ、エンジン２の起動後、第１所定条件のときにモータ３のロータの回転を停止することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジンと、電力が供給されてロータが回転するモータと、ロータに入力された回転によって電力を発生するジェネレータと、を有し、キャリアに前記エンジンの出力軸が連結され、サンギヤに前記ジェネレータのロータが連結される第１プラネタリギヤ装置と、サンギヤに前記モータのロータが連結され、リングギヤに前記第１プラネタリギヤ装置のリングギヤが連結される第２プラネタリギヤ装置と、を備え、前記第２プラネタリギヤ装置のキャリアから駆動力を出力するハイブリッド型車両の駆動力制御装置であって、前記モータのロータを回転させて前記車両を発進させ、前記エンジンの起動後、第１所定条件のときに前記モータのロータの回転を停止することを特徴とするハイブリッド型車両の駆動力制御装置。
【請求項２】 前記第２プラネタリギヤ装置のリングギヤと前記モータのロータとの間で、駆動力の伝達を断接可能なクラッチを備え、前記モータのロータの回転を停止した後、再度前記モータのロータを回転させ、第２所定条件のときに前記クラッチを係合することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型車両の駆動力制御装置。
【請求項３】 前記クラッチは、油圧クラッチとワンウェイクラッチからなることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド型車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンおよびモータによる２つの駆動源とジェネレータによる発電源を有するハイブリッド型車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンおよびモータによる２つの駆動源を有するハイブリッド型車両の開発が盛んに行われている。ハイブリッド型車両には、エンジンの駆動力およびモータの駆動力を伝達する機構を備えるとともに運転状態に応じて２つの駆動力の配分や発電力を制御する駆動力制御装置が搭載されている。以下に、駆動力制御装置の構成の例を挙げる。その１つ目の例としては、エンジンの出力軸がプラネタリギヤ装置のキャリアに連結され、ジェネレータの入力軸がサンギヤに連結され、リングギヤからの駆動力とモータの駆動力とを合わせて出力する駆動力制御装置である。この駆動力制御装置では、プラネタリギヤ装置によってエンジンの駆動力とモータの駆動力とを配分し、高速、高出力のときにモータの負担の割合を大きくするように制御している。２つ目の例としては、エンジンと変速機との間にモータを配置し、エンジンの出力軸にモータのロータを直結して駆動力を出力する駆動力制御装置である。この駆動力制御装置では、エンジンを主駆動力源とし、モータを補助動力源として、加速時等のエンジンの負荷が大きいときにモータによってアシストするように制御している。
【０００３】３つ目の例としては、特開平１１−３３２０１８号公報に開示されている動力出力装置およびその制御方法である。この動力出力装置は、エンジンの出力軸、第１のモータの回転軸および駆動軸をプラネタリギヤ装置によって連結するとともに、第２のモータの回転軸とエンジンの出力軸とを第１のクラッチによって断続可能とし、第２のモータの回転軸と駆動軸とを第２のクラッチによって断続可能としている。そして、この動力出力装置は、第２のモータをエンジンの出力軸または駆動軸から切り離すことにより運転効率を向上させるために、第１のクラッチおよび第２のクラッチのオン／オフを制御している。４つ目の例としては、特開平２０００−２２０７３１号公報に開示されている電動車両である。この電動車両は、エンジンの出力（回転軸）がクラッチ手段を介してプラネタリギヤ装置のキャリアに連結され、キャリアが出力軸に連結されるとともに高速摩擦係合要素を介してリングギヤに断続可能であり、モータの回転軸がサンギヤに連結されている。そして、この電動車両では、低速段と高速段とを切り換える場合、高速摩擦係合要素の伝達トルク量をクラッチ手段の伝達トルク量で相殺するように、高速摩擦係合要素およびクラッチ手段の伝達トルク量を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記した駆動力制御装置のうち３つ目の動力出力装置以外の駆動力を伝達する機構では、エンジンとモータとがプラネタリギヤ装置を介して連結されているかあるいはエンジンとモータとが直結されているので、エンジンの駆動力によってモータのロータが回転する機構となっている。そのため、エンジンの駆動力によってモータのロータが回転すると、そのロータを回転させるためのトルクがエンジンに対するフリクションロスとなって消費される。特に、エンジンのみでハイブリッド型車両を駆動する場合には、そのフリクションロスによってエンジンの駆動効率が低下する。
【０００５】また、前記した動力出力装置では、エンジンのみでハイブリッド型車両を駆動する場合、クラッチをオフすることによって第２のモータをプラネタリギヤ装置から切り離すことができるので、エンジンの駆動力によって第２のモータのロータが回転しないようにすることができる。このとき、ドライバから加速要求あるいは制動要求があると、動力出力装置では、第２のモータによって駆動力をアシストあるいは回生制動力を発生するために、クラッチをオンして第２のモータをプラネタリギヤ装置に連結する。しかし、この動力出力装置では、出力軸の回転速度と駆動軸の回転速度とに応じてクラッチをオン／オフ制御しているので、クラッチがオンすることによって車両にクラッチの締結ショックが生じる。
【０００６】そこで、本発明の課題は、モータのフリクションによるエンジンの駆動効率の低下を防止できるとともに、モータを作用させない状態からモータによるアシスト状態や回生制動状態にスムーズに移行できるハイブリッド型車両の駆動力制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発明の請求項１に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、エンジンと、電力が供給されてロータが回転するモータと、ロータに入力された回転によって電力を発生するジェネレータとを有し、キャリアに前記エンジンの出力軸が連結され、サンギヤに前記ジェネレータのロータが連結される第１プラネタリギヤ装置と、サンギヤに前記モータのロータが連結され、リングギヤに前記第１プラネタリギヤ装置のリングギヤが連結される第２プラネタリギヤ装置とを備え、前記第２プラネタリギヤ装置のキャリアから駆動力を出力するハイブリッド型車両の駆動力制御装置であって、前記モータのロータを回転させて前記車両を発進させ、前記エンジンの起動後、第１所定条件のときに前記モータのロータの回転を停止することを特徴とする。このハイブリッド型車両の駆動力制御装置によれば、エンジンの駆動力を第１プラネタリギヤ装置のキャリアからリングギヤを介して第２プラネタリギヤ装置のリングギヤに伝達するとともにモータの駆動力を第２プラネタリギヤ装置を介して伝達し、第２プラネタリギヤ装置のキャリアからエンジンおよび／またはモータの駆動力を出力する。さらに、この駆動力制御装置では、エンジンのみでハイブリッド型車両を駆動する場合等の第１所定条件のときには、２つのプラネタリギヤ装置によりエンジンによる駆動力をモータのロータに伝達しないようにし、モータのロータを停止する。そのため、この駆動力制御装置では、モータのフリクションによってエンジンの駆動力をロスしない。また、この駆動力制御装置では、エンジンの駆動力を第１プラネタリギヤ装置のキャリアを介してサンギヤに伝達し、ジェネレータのロータを回転させることによって発電する。
【０００８】また、本発明の請求項２に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、前記請求項１に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置において、前記第２プラネタリギヤ装置のリングギヤと前記モータのロータとの間で、駆動力の伝達を断接可能なクラッチを備え、前記モータのロータの回転を停止した後、再度前記モータのロータを回転させ、第２所定条件のときに前記クラッチを係合することを特徴とする。このハイブリッド型車両の駆動力制御装置によれば、モータの休止状態からアシスト状態に移行する場合、モータをロータを再回転させ、最初にモータの駆動力を第２プラネタリギヤ装置のサンギヤを介してキャリアから出力し、その後、係合によるショックを発生しないタイミング（第２所定条件）でクラッチを係合して第２プラネタリギヤ装置のリングギヤも介してキャリアから出力する。さらに、この駆動力制御装置では、モータの休止状態から回生制動状態に移行する場合、モータのロータを再回転させ、最初に外部からの回転力を第２プラネタリギヤ装置のサンギヤを介してモータのロータに伝達し、その後、係合によるショックを発生しないタイミング（第２所定条件）でクラッチを係合して第２プラネタリギヤのリングギヤも介してモータのロータに伝達する。そのため、この駆動力制御装置では、モータによる駆動力のアシスト状態や回生制動状態にスムーズに移行できる。
【０００９】また、本発明の請求項３に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、前記請求項２に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置において、前記クラッチは、油圧クラッチとワンウェイクラッチからなることを特徴とする。このハイブリッド型車両の駆動力制御装置によれば、モータによるアシスト状態の場合、ワンウェイクラッチを介してモータの駆動力をエンジンの駆動力に付加でき、ワンウェイクラッチによってモータのロータの逆回転による逆駆動力をエンジンの駆動力に付加しない。また、この駆動力制御装置では、モータによる回生制動状態に移行する場合、油圧クラッチによってクラッチの係合力を調整しながら外部からの回転力をモータのロータに伝達するので、回生制動状態にスムーズに移行できる。
【００１０】なお、第１所定条件は、モータによるアシストやモータによる回生制動が必要ない場合あるいはモータによるアシストやモータによる回生制動ができない場合等のモータを使用しない場合であり、例えば、エンジンの駆動力のみで走行する場合、モータが故障した場合、モータに電力を供給できない場合等である。また、第２所定条件は、クラッチの係合によるショックが発生しない条件かあるいはショックを低減できる条件であり、例えば、第２プラネタリギヤ装置のリングギヤの回転数とモータのロータの回転数とが同じ回転数になった場合あるいはほぼ同じ回転数等である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置の実施の形態について説明する。
【００１２】本発明は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド型車両においてモータの駆動力あるいは回生制動力を必要としない場合、モータによるフリクションがエンジンの負荷にならないように構成した駆動力制御装置である。そのために、この駆動力制御装置は、エンジンとジェネレータとを連結するための第１プラネタリギヤ装置および第１プラネタリギヤ装置のリングギヤとモータとを連結するための第２プラネタリギヤ装置を備えるとともに、エンジンによる駆動力をモータのロータに断続可能なクラッチを備えている。そして、この駆動力制御装置は、ハイブリッド型車両の運転状態がエンジンのみの駆動力で走行する場合等に、クラッチの係合を解放してモータのロータの回転を休止するように制御する。
【００１３】本実施の形態では、駆動源としてのエンジンおよびモータ（ただし、回生による発電源としても機能）と発電源としてのジェネレータならびに変速機としての自動変速機を有するハイブリッド型車両の駆動力制御装置に本発明を適用する。本実施の形態に係る駆動力制御装置は、モータ休止機構を有する駆動力伝達機構を備え、この駆動力伝達機構およびエンジン、モータ、ジェネレータを４つのコントローラが協働して制御している。なお、本実施の形態では、モータ休止機構の構成として２つの実施の形態がある。そこで、本実施の形態では、第１の実施の形態に係る駆動力制御装置については詳細に説明し、第２の実施の形態に係る駆動力制御装置についてはモータ休止機構の構成についてのみ詳細に説明する。また、本実施の形態では、クラッチが「係合する」ことを「オンする」といい、「係合が解放する」ことを「オフする」という。
【００１４】まず、図１を参照して、実施の形態に係るハイブリッド型車両の駆動系について説明する。図１は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置の全体構成図である。
【００１５】ハイブリッド型車両は、駆動源としてエンジン２およびモータ３を有しており、駆動力制御装置１によってエンジン２による駆動力とモータ３による駆動力とを最適配分し、この最適配分された駆動力を自動変速機ＡＴおよびディファレンシャルギヤＤＧおよび車軸ＤＳ等を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達している。また、ハイブリッド型車両は、発電源としてジェネレータ４および回生によって発電するモータ３を有するとともにバッテリ５を有しており、駆動力制御装置１によってジェネレータ４による発電とモータ３による発電を制御し、この発電した電力をバッテリ５に充電している。
【００１６】エンジン２は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関であれば特に限定されないが、本実施の形態では水冷式のガソリンエンジンとする。エンジン２は、エンジンコントローラ１０に制御されており、スロットルアクチュエータ２ａによってスロットル開度が調整されて駆動力が制御される。そして、エンジン２では、この制御された駆動力をクランク軸２ｂからフライホイール６を介して駆動力伝達機構１ａに出力している。
【００１７】モータ３は、三相交流式の電動モータであり、ステータコイル３ａに通電されて磁界を発生すると回転軸と一体となったロータ３ｂが回転するとともに、外力によってロータ３ｂが回転して磁界を発生するとステータコイル３ａに電流が流れて電力を発生する。モータ３は、モータジェネレータコントローラ１１に制御されており、モータジェネレータドライバ１２によってステータコイル３ａの通電量（モータ電流）が調整されて駆動力または発電力が制御される。そして、モータ３は、この制御された駆動力を駆動力伝達機構１ａに出力するとともに、制御された発電力をモータジェネレータドライバ１２を介してバッテリ５に充電している。モータジェネレータドライバ１２では、モータ３が駆動力を出力する場合にはバッテリ５から直流電流を取り出して三相交流電流に変換し、モータ３が発電する場合にはステータコイル３ａで発生した三相交流電流を取り出して直流電流に変換している。
【００１８】ジェネレータ４は、三相交流式の発電機であり、外力によってロータ４ｂが回転して磁界を発生するとステータコイル４ａに電流が流れて電力を発生する。ジェネレータ４は、モータジェネレータコントローラ１１に制御されており、モータジェネレータドライバ１２によってステータコイル４ａの通電量（ジェネレータ電流）が調整されて発電力が制御される。そして、ジェネレータ４は、この制御された発電力をモータジェネレータドライバ１２を介してバッテリ５に充電している。モータジェネレータドライバ１２では、ジェネレータ４が発電する場合にはステータコイル４ａで発生した三相交流電流を取り出して直流電流に変換している。
【００１９】なお、ハイブリッド型車両には、ドライバからの入力（アクセルペダルの踏み込み、ブレーキペダルの踏み込み）、車速、バッテリ５の残容量等に基づいて、幾つかのモードがある。このモードとしては、モータ発進＆走行モード、エンジン起動モード、ハイブリッド走行モード、モータ休止モード、エンジン走行モード、モータアシスト再開モードおよびモータ回生制動（＆アシスト再開）モードがある。モータ発進＆走行モードは、ドライバが発進操作を開始してからエンジン２が起動するまでのモードであり、モータ３の駆動力のみで発進および走行するモードである。エンジン起動モードは、エンジン２が起動してからハイブリッド走行になるまでのモードであり、モータ３の駆動力のみで走行するモードである。ハイブリッド走行モードは、加速時等のモードであり、エンジン２の駆動力とモータ３の駆動力により走行するモードである。モータ休止モードは、ハイブリッド走行からエンジン走行に移行するまでのモードであり、エンジン２の駆動力と低減するモータ３の駆動力により走行するモードである。エンジン走行モードは、クルーズ走行時等のモードであり、エンジン２の駆動力のみで走行するモードである。モータアシスト再開モードは、エンジン走行からハイブリッド走行に移行するまでのモードであり、エンジン２の駆動力と増加するモータ３の駆動力により走行するモードである。モータ回生制動モードは、制動時のモードであり、エンジン２の駆動力とモータ３の駆動力が低減するとともにブレーキ力とモータ３の回生制動力により制動しかつモータ３の発電力により充電するモードである。ちなみに、モータ回生制動モードに移行する前がエンジン走行モードの場合には、モータ回生制動＆アシスト再開モードとなる。なお、本実施の形態では、エンジン走行モードの場合にモータ３のロータの回転を休止するので、エンジン走行モードが特許請求の範囲に記載の第１所定条件に相当する。
【００２０】それでは、図１および図２を参照して、第１の実施の形態に係る駆動力制御装置１の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態に係る駆動力制御装置における駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【００２１】駆動力制御装置１は、各種センサからの信号に基づいてエンジン２による駆動力（スロットル開度）とモータ３による駆動力（モータ電流）を設定し、この駆動力を自動変速機ＡＴに伝達している。また、駆動力制御装置１は、各種センサからの信号に基づいてジェネレータ４による発電力（ジェネレータ電流）とモータ３による発電力（モータ電流）を設定し、この発電力をバッテリ５に充電している。さらに、駆動力制御装置１は、エンジン走行モード中にはモータ３によるフリクションロスを低減あるいは無くすために、モータ３のロータ３ｂを休止させる。そのために、駆動力制御装置１は、駆動力伝達機構１ａ、エンジン２、モータ３、ジェネレータ４、エンジンコントローラ１０、モータジェネレータコントローラ１１、モータジェネレータドライバ１２、ミッションコントローラ１３、ブレーキコントローラ１４、車速センサ２０、アクセル開度センサ２１、水温センサ２２、エンジン回転数センサ２３、バッテリ残容量センサ２４、モータロータ回転数センサ２５、ジェネレータロータ回転数センサ２６、レンジセンサ２７、リングギヤ回転数センサ２８、ブレーキペダルセンサ２９等から構成されている。
【００２２】駆動力伝達機構１ａについて説明する。駆動力伝達機構１ａは、エンジンプラネタリギヤ装置３０、モータプラネタリギヤ装置４０、直結用ワンウェイクラッチ５０、回生用クラッチ５１、回生用クラッチ圧調圧バルブ５２、モータ休止用クラッチ５３、モータ休止用クラッチ圧調圧バルブ５４、モータ休止用ワンウェイクラッチ５５およびオイルポンプ５６等から構成されている。特に、モータ３のロータ３ｂを休止するための機構として、駆動力伝達機構１ａ中のエンジンプラネタリギヤ装置３０以外の構成要素によりモータ休止機構１ｂを構成している。なお、本実施の形態では、エンジンプラネタリギヤ装置３０が特許請求の範囲に記載する第１プラネタリギヤ装置に相当し、モータプラネタリギヤ装置４０が特許請求の範囲に記載する第２プラネタリギヤ装置に相当し、直結用ワンウェイクラッチ５０が特許請求の範囲に記載するワンウェイクラッチに相当し、回生用クラッチが特許請求の範囲に記載する油圧クラッチに相当する。
【００２３】エンジンプラネタリギヤ装置３０は、サンギヤ３１、複数のプラネットギヤ３２の公転に伴い回転するキャリア３３およびリングギヤ３４からなり、エンジン２による駆動力をモータプラネタリギヤ装置４０およびジェネレータ４のロータ４ｂに伝達している。サンギヤ３１には、ジェネレータ４のロータ４ｂの回転軸４ｃが連結されている。キャリア３３には、エンジン２からの駆動力がフライホイール６を介して伝達されている出力軸６ａが連結されている。出力軸６ａは、回転軸４ｃと同心であり、回転軸４ｃの中空部を通っている。リングギヤ３４には、伝達軸３５を介してモータプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４４が連結されている。
【００２４】モータプラネタリギヤ装置４０は、サンギヤ４１、複数のプラネットギヤ４２の公転に伴い回転するキャリア４３およびリングギヤ４４からなり、エンジンプラネタリギヤ装置３０からの駆動力および／またはモータ３による駆動力を自動変速機ＡＴに伝達するとともに、制動時には駆動輪Ｗ，Ｗからの回転力をモータ３のロータ３ｂに伝達している。サンギヤ４１には、モータ３のロータ３ｂの回転軸３ｃが連結されている。キャリア４３には、伝達軸４５を介して自動変速機ＡＴが連結されている。伝達軸４５は、回転軸３ｃと同心であり、回転軸３ｃの中空部を通っている。リングギヤ４４には、前記したように、伝達軸３５を介してエンジンプラネタリギヤ装置３０のリングギヤ３４が連結されている。
【００２５】直結用ワンウェイクラッチ５０は、モータ３のロータ３ｂとリングギヤ４４の回転軸４４ａとの間に配設されており、ロータ３ｂとリングギヤ４４間の駆動力（回転力）の伝達を断続するためのクラッチであるとともにロータ３ｂの逆回転による逆駆動力をリングギヤ４４に伝達しないために回転方向を一方向に規制するためのクラッチである。そして、直結用ワンウェイクラッチ５０は、モータ発進＆走行モード、エンジン起動モード時およびハイブリッド走行モード時にオンし、モータ３による駆動力をリングギヤ４４に伝達する。ちなみに、回転軸４４ａは、中空部を有するとともに回転軸３ｃおよび伝達軸４５と同心であり、中空部の中には回転軸３ｃおよび伝達軸４５が通っている。
【００２６】回生用クラッチ５１は、モータ３のロータ３ｂとリングギヤ４４の回転軸４４ａとの間に配設されており、ロータ３ｂとリングギヤ４４間の駆動力（回転力）の伝達を断続するためのクラッチである。また、回生用クラッチ５１は、クラッチ圧を調整することにより係合力を変えることができる油圧クラッチであり、オイルポンプ５６から油圧が供給される。そして、回生用クラッチ５１は、モータ回生制動モード時に係合し、係合力（伝達トルク）を調整しながらリングギヤ４４の回転力（すなわち、駆動輪Ｗ，Ｗからの回転力）をロータ３ｂに伝達する。
【００２７】回生用クラッチ圧調圧バルブ５２は、回生用クラッチ５１のクラッチ圧を調整するための調圧バルブであり、ミッションコントローラ１３により制御される。
【００２８】モータ休止用クラッチ５３は、モータ休止用ワンウェイクラッチ５５の一端側に設けられており、モータ３のロータ３ｂの回転を固定するためのクラッチである。また、モータ休止用クラッチ５３は、クラッチ圧を調整することにより係合力を変えることができる油圧クラッチであり、オイルポンプ５６から油圧が供給される。そして、モータ休止用クラッチ５３は、レンジがドライブレンジのときに係合し、ロータ３ｂの回転力（モータトルク）に応じて係合力（伝達量）を調整してロータ３ｂの回転を固定する。
【００２９】モータ休止用クラッチ圧調圧バルブ５４は、モータ休止用クラッチ５３のクラッチ圧を調整するための調圧バルブであり、ミッションコントローラ１３により制御される。
【００３０】モータ休止用ワンウェイクラッチ５５は、モータ３のロータ３ｂとモータ休止用クラッチ５３との間に配設されており、モータ休止用クラッチ５３によるロータ３ｂに対する固定力の伝達を断続するためのクラッチであるとともにロータ３ｂの逆回転による逆駆動力を伝達しないために回転方向を一方向に規制するためのクラッチである。そして、モータ休止用ワンウェイクラッチ５５は、エンジン走行モード時にオンし、モータ休止用クラッチ５３による固定力をロータ３ｂに伝達する。
【００３１】エンジンコントローラ１０について説明する。エンジンコントローラ１０は、車速センサ２０からの車速信号ＳＳ、アクセル開度センサ２１からのアクセル開度信号ＡＳ、水温センサ２２からの水温信号ＴＳおよびエンジン回転数センサ２３からのエンジン回転数信号ＥＳ等が入力され、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等によってエンジン２を統括的に制御するコントローラである。そのために、エンジンコントローラ１０は、図示しない各種演算や処理等を行うＣＰＵ[Central Processing Unit]、入力回路、出力回路、記憶装置、電源回路等を備えている。
【００３２】特に、エンジンコントローラ１０は、駆動力制御装置１のコントローラとしても機能しており、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて以下の処理を行う。エンジンコントローラ１０は、モータジェネレータコントローラ１１で設定されたエンジントルクになるようにスロットル開度を制御するために、スロットルアクチュエータ２ａにスロットル開度信号ＴＨを送信する。
【００３３】モータジェネレータコントローラ１１について説明する。モータジェネレータコントローラ１１は、車速センサ２０からの車速信号ＳＳ、アクセル開度センサ２１からのアクセル開度信号ＡＳ、水温センサ２２からの水温信号ＴＳ、エンジン回転数センサ２３からのエンジン回転数信号ＥＳ、バッテリ残容量センサ２４からのバッテリ残容量信号ＢＳ、モータロータ回転数センサ２５からのモータロータ回転数信号ＭＳ、ジェネレータロータ回転数センサ２６からのジェネレータロータ回転数信号ＧＳ、リングギヤ回転数センサ２８からのリングギヤ回転数信号ＩＳおよびブレーキコントローラ１４からのブレーキ踏力信号ＦＳ等が入力され、モータ３およびジェネレータ４を統括的に制御するコントローラである。そのために、モータジェネレータコントローラ１１は、図示しない各種演算や処理等を行うＣＰＵ、入力回路、出力回路、記憶装置、電源回路等を備えている。
【００３４】特に、モータジェネレータコントローラ１１は、駆動力制御装置１を統括するコントローラであり、エンジンコントローラ１０、ミッションコントローラ１３およびブレーキコントローラ１４に各種指令を送信する。モータジェネレータコントローラ１１は、各種センサ２０〜２８からの信号ＳＳ，ＡＳ，ＴＳ，ＥＳ，ＢＳ，ＭＳ，ＧＳ，ＩＳやコントローラ１０，１３，１４からの情報に基づいて、前記したハイブリッド型車両のモードを設定し、後記する各モードに応じた制御を行う。モータジェネレータコントローラ１１は、アクセル開度信号ＡＳと車速信号ＳＳに基づいて、アクセル要求トルクを決定してエンジントルク、モータトルクおよびジェネレータトルクを設定するとともに、クラッチ５０，５１，５３，５５のオン／オフを決定する。さらに、モータジェネレータコントローラ１１は、設定したモータトルクとなるようにモータジェネレータドライバ１２にモータ電流信号ＭＣを送信する。モータ電流信号ＭＣは、モータ３に駆動力を発生させる場合には正のモータ電流が設定され、モータ３に回生制動力を発生させる場合には負のモータ電流が設定される。また、モータジェネレータコントローラ１１は、設定したジェネレータトルクとなるようにモータジェネレータドライバ１２にジェネレータ電流信号ＧＣを送信する。ジェネレータ電流信号ＧＣは、発電する場合には負のジェネレータ電流が設定され、エンジン起動モードの場合だけ正のジェネレータ電流が設定される。
【００３５】モータジェネレータドライバ１２について説明する。モータジェネレータドライバ１２は、モータジェネレータコントローラ１１からのモータ電流信号ＭＣおよびジェネレータ電流信号ＧＣが入力され、モータ３およびジェネレータ４をドライブする。モータ電流信号ＭＣに正のモータ電流が設定されている場合、モータジェネレータドライバ１２は、バッテリ５から直流電流を取り出して三相交流電流に変換し、設定されたモータ電流に相当する三相交流電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する。モータ電流信号ＭＣに負のモータ電流が設定されている場合、モータジェネレータドライバ１２は、モータ３のステータコイル３ａの通電量を設定されたモータ電流になるように調整し、モータ電流（三相交流電流）をステータコイル３ａから取り出し、さらに三相交流電流を直流電流に変換してバッテリ５に充電する。ジェネレータ電流信号ＧＣに正のジェネレータ電流が設定されている場合、モータジェネレータドライバ１２は、バッテリ５から直流電流を取り出して三相交流電流に変換し、設定されたジェネレータ電流に相当する三相交流電流をジェネレータ４のステータコイル４ａに供給する。ジェネレータ電流信号ＧＣに負のジェネレータ電流が設定されている場合、モータジェネレータドライバ１２は、ジェネレータ４のステータコイル４ａの通電量が設定されたジェネレータ電流になるように調整し、そのジェネレータ電流（三相交流電流）をステータコイル４ａから取り出し、さらに三相交流電流を直流電流に変換してバッテリ５に充電する。
【００３６】ミッションコントローラ１３について説明する。ミッションコントローラ１３は、車速センサ２０からの車速信号ＳＳ、エンジン回転数センサ２３からのエンジン回転数信号ＥＳ、レンジセンサ２７からのレンジ信号ＲＳおよびリングギヤ回転数センサ２８からのリングギヤ回転数信号ＩＳ等が入力され、変速制御、ロックアップ制御、エンジントルク制御等によって自動変速機ＡＴを統括的に制御するコントローラである。そのために、ミッションコントローラ１３は、図示しない各種演算や処理等を行うＣＰＵ、入力回路、出力回路、記憶装置、電源回路等を備えている。
【００３７】特に、ミッションコントローラ１３は、駆動力制御装置１のコントローラとしても機能しており、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて以下の処理を行う。ミッションコントローラ１３は、直結用ワンウェイクラッチ５０をオン／オフ制御する。また、ミッションコントローラ１３は、回生用クラッチ圧調圧バルブ５２に回生用クラッチ圧信号ＲＰを送信して回生用クラッチ５１のクラッチ圧を調整して回生用クラッチ５１をエンゲージ制御する。また、ミッションコントローラ１３は、レンジ信号ＲＳに基づいて、レンジがドライブレンジのときにはモータ休止用クラッチ圧調圧バルブ５４にモータ休止用クラッチ圧信号ＳＰを送信してモータ休止用クラッチ５３のクラッチ圧を調整してモータ休止用クラッチ５３をオン／オフ制御する。また、ミッションコントローラ１３は、モータ休止用ワンウェイクラッチ５５をオン／オフ制御する。
【００３８】ブレーキコントローラ１４について説明する。ブレーキコントローラ１４は、ブレーキペダルセンサ２９からのブレーキペダル位置信号ＰＳ等が入力され、ＡＢＳ[Anti lock Brake System]制御等によってブレーキシステム（図示せず）を統括的に制御するコントローラである。そのために、ブレーキコントローラ１４は、図示しない各種演算や処理等を行うＣＰＵ、入力回路、出力回路、記憶装置、電源回路等を備えている。
【００３９】特に、ブレーキコントローラ１４は、駆動力制御装置１のコントローラとしても機能しており、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて以下の処理を行う。ブレーキコントローラ１４は、ブレーキペダル位置信号ＰＳに基づいて、ブレーキペダル（図示せず）の踏力を演算し、ブレーキ踏力信号ＦＳを送信する。
【００４０】車速センサ２０について説明する。車速センサ２０は、車速を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサであり、検出したパルス数に対応した車速信号ＳＳを送信している。
【００４１】アクセル開度センサ２１について説明する。アクセル開度センサ２１は、アクセルペダル（図示せず）の開度を検出するセンサであり、検出した開度に対応したアクセル開度信号ＡＳを送信している。
【００４２】水温センサ２２について説明する。水温センサ２２は、エンジン２の冷却水温をサーミスタにより抵抗値として検出するセンサであり、検出した抵抗値に対応した水温信号ＴＳを送信している。
【００４３】エンジン回転数センサ２３について説明する。エンジン回転数センサ２３は、クランク軸２ｂの回転数を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサであり、検出したパルス数に対応したエンジン回転数信号ＥＳを送信している。
【００４４】バッテリ残容量センサ２４について説明する。バッテリ残容量センサ２４は、バッテリ５に充電されている容量（電力）を検出するセンサであり、検出した容量に対応したバッテリ残容量信号ＢＳを送信している。
【００４５】モータロータ回転数センサ２５について説明する。モータロータ回転数センサ２５は、モータ３のロータ３ｂの回転数を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサであり、検出したパルス数に対応したモータロータ回転数信号ＭＳを送信している。
【００４６】ジェネレータロータ回転数センサ２６について説明する。ジェネレータロータ回転数センサ２６は、ジェネレータ４のロータ４ｂの回転数を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサであり、検出したパルス数に対応したジェネレータロータ回転数信号ＧＳを送信している。
【００４７】レンジセンサ２７について説明する。レンジセンサ２７は、セレクタレバー（図示せず）のシフトレンジを検出するセンサであり、検出したシフトレンジに対応したレンジ信号ＲＳを送信している。ちなみに、セレクタレバーのレンジとしては、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、セカンドレンジ、ローレンジがある。
【００４８】リングギヤ回転数センサ２８について説明する。リングギヤ回転数センサ２８は、伝達軸３５（すなわち、エンジンプラネタリギヤ装置３０のリングギヤ３４、モータプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４４）の回転数を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサであり、検出したパルス数に対応したリングギヤ回転数信号ＩＳを送信している。
【００４９】ブレーキペダルセンサ２９について説明する。ブレーキペダルセンサ２９は、ブレーキペダル（図示せず）の踏む込まれた位置を検出するセンサであり、検出した位置に対応したブレーキペダル位置信号ＰＳを送信している。
【００５０】次に、駆動力制御装置１における制御を図３のタイムチャートに従って説明する。図３は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置の各制御を説明するためのタイムチャートである。なお、以下に各制御をフローチャートに沿って説明するが、各制御では、コントローラ１０，１１，１３，１４のＣＰＵのクロックに基づいて一定時間毎に各フローチャートの処理を繰り返し実行している。
【００５１】図３に示すタイムチャートは、ハイブリッド型車両が走行を開始してから停止するまでの走行パターンの一例（モータ発進＆走行モード→エンジン起動モード→ハイブリッド走行モード→モータ休止モード→エンジン走行モード→モータアシスト再開モード→ハイブリッド走行モード→モータ休止モード→エンジン走行モード→モータ回生制動＆アシスト再開モード）であり、前記したハイブリッド型車両のモードを全て含んでいる。駆動力制御装置１では、各モードに対応して、コントローラ１０，１１，１３，１４が協働して駆動力伝達機構１ａ、エンジン２、モータ３およびジェネレータ４を制御している。
【００５２】図３では、横軸に時間を示し、縦軸に上からスロットル開度とアクセル開度、車軸ＤＳのトルク、エンジン２のトルク、モータ３のモータ電流（モータトルクの変化に相当）、ジェネレータ４のジェネレータ電流（ジェネレータトルクの変化に相当）、直結用ワンウェイクラッチ５０のオン／オフ、回生用クラッチ５１のオン／オフ（なお、回生クラッチ５１は、単純にオン／オフするのではなく、係合力を変化させながらオン／オフする）、モータ休止用ワンウェイクラッチ５５のオン／オフ、モータ休止用クラッチ５３のオン／オフ、車速、エンジン２のクランク軸２ｂの回転数、モータ３のロータ３ｂの回転数、ジェネレータ４のロータ４ｂの回転数を示している。
【００５３】ここで、各モードにおける制御の説明を行う前に、図１、図２、図１２、図１３および図１４を参照して、駆動力制御装置１でのモータ制御フラグの判定処理を図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるモータ制御フラグ判定処理を示すフローチャートである。図１２は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置で用いられる３次元空間上に表したアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップである。図１３は、二次元平面上に表したハイブリッド型車両の運転状態を示す駆動力（逆駆動力）−車速マップである。図１４は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置で用いられるバッテリ残容量を表すグラフである。
【００５４】モータ制御フラグは、モータ３の休止状態に移行または休止状態から移行するための制御を示すフラグであり、モータ休止制御、モータ回生制動＆アシスト再開制御またはモータアシスト再開制御が設定される。
【００５５】駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル開度信号ＡＳおよび車速信号ＳＳに基づいて図１２に示すアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップからアクセル要求トルクを設定する（Ｓ１）。図１２では、３軸にアクセル開度、車速、アクセル要求トルクを示しており、アクセル開度および車速に対応するアクセル要求トルクを３次元空間上に平面または曲面（斜線面）で示したものである。ちなみに、アクセル要求トルクを図１２で設定する場合、アクセル開度と車速との交点からアクセル要求トルク軸に平行な線をその斜線面に下ろし、その交点（星印）から車速軸に平行な線をアクセル開度−アクセル要求トルク平面に下ろし、さらにその交点からアクセル開度軸に平行な線をアクセル要求トルク軸上に下ろし、その交点が設定するアクセル要求トルクとなる。
【００５６】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で駆動力（逆駆動力）と車速信号ＳＳに基づいて図１３に示す駆動力（逆駆動力）−車速マップからエンジン駆動領域か否かを判定する（Ｓ２）。図１３では、横軸に車速を示しており、縦軸に正の値ではハイブリッド型車両の駆動力と負の値では逆駆動力を示しており、駆動力制御装置１でどのような制御を行うのかを車速と駆動力（逆駆動力）との関係で領域として示している。ここで用いられる駆動力または逆駆動力（すなわち、制動力）は、（１）式に示すアクセル要求トルクまたはアクセル要求トルク＋制動要求トルクに駆動力伝達系ギヤレシオとタイヤ半径の逆数を乗算した値である。アクセル要求トルクは前記したようにアクセル開度と車速に基づく値であり（図１２参照）、制動要求トルクはブレーキペダルの踏力に基づく値であり（図１６参照）、駆動力伝達系ギヤレシオは駆動力伝達機構１ａとモータプラネタリギヤ装置４０のキャリア４３による出力から下流側の自動変速機ＡＴおよびディファレンシャルギヤＤＧ等までからなるギヤ比であり、タイヤ径は駆動輪Ｗ，Ｗの径である。
【００５７】
【数１】

【００５８】Ｓ２の判定でエンジン駆動領域の場合、ハイブリッド型車両ではエンジン２のみでの駆動に移行するので、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグをモータ休止制御と設定する（Ｓ３）。
【００５９】一方、Ｓ２の判定でエンジン駆動領域でない場合、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で駆動力（逆駆動力）と車速信号ＳＳに基づいて図１３に示す駆動力（逆駆動力）−車速マップからモータ回生制動領域か否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４の判定でモータ回生制動領域でない場合、モータ駆動領域（ハイブリッド走行も含む）であり、ハイブリッド型車両ではモータ３の休止状態からモータ３によるアシスト状態に移行するので、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグをモータアシスト再開制御と設定する（Ｓ５）。
【００６０】一方、Ｓ４の判定でモータ回生制動領域の場合、ハイブリッド型車両ではモータ３による回生制動状態に移行する。この回生制動状態に移行する前のモードとしてはエンジン走行モードとハイブリッド走行モードがあり、エンジン走行モードから移行する場合にはモータ回生制動＆アシスト再開モードに移行するが、ハイブリッド走行モードから移行する場合にモータ回生制動モードに移行する。ここで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でバッテリ残容量信号ＢＳに基づいてバッテリ５の残容量が回生充電受入限度量（図１４参照）以下か否かを判定する（Ｓ６）。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でバッテリ５の残容量が回生充電受入限度量より大きいと判定した場合にはモータ制御フラグを設定せずに、モータ制御フラグ判定処理を終了する。というのは、バッテリ５の容量が十分であり、モータ３の回生による充電を必要としていないからである。この場合、モータ３によって充電を行わないが、モータ３による制動力をハイブリッド型車両に付加するようにしてもよい。図１４には、縦軸にバッテリ５の残容量を百分率で示しており、回生充電受入限度量としては８５％程度と設定している。
【００６１】一方、Ｓ６の判定でバッテリ５の残容量が回生充電受入限度量以下の場合、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグにモータ回生制動制御かあるいはモータ回生制動制御＆アシスト再開制御と設定する（Ｓ７）。
【００６２】各モードにおける制御の説明に移る。
［モータ発進＆走行制御］図１、図２、図３および図１２を参照して、駆動力制御装置１でのモータ発進＆走行モードにおけるモータ発進＆走行制御を図４のフローチャートに沿って説明する。図５は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるモータ発進＆走行制御を示すフローチャートである。
【００６３】ハイブリッド型車両の停止状態において、ドライバが、セレクタレバー（図示）をドライブレンジを選択し、パーキングブレーキを解除し、さらにアクセルペダル（図示せず）に踏み込む。すると、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で車速信号ＳＳやアクセル開度信号ＡＳ等に基づいてモータ発進＆走行モードと判定する。また、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でレンジ信号ＲＳに基づいてドライブレンジであることを判定し、ミッションコントローラ１３からモータ休止用クラッチ圧信号ＳＰをモータ休止用クラッチ圧調圧バルブ５４に送信して、モータ休止用クラッチ５３をオンする。なお、駆動力制御装置１では、回生用クラッチ５１をオフしている。
【００６４】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル開度信号ＡＳおよび車速信号ＳＳに基づいて図１２に示すアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップからアクセル要求トルクを設定する（Ｓ１０）。
【００６５】モータ発進＆走行モードではモータ３の駆動力（モータトルク）のみで走行を開始するので、設定したアクセル要求トルクを全てモータ３で発生させる。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル要求トルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ１１）。すると、モータ３では、ロータ３ｂが回転し、モータ電流信号ＭＣに応じたモータトルクを発生する。さらに、モータプラネタリギヤ装置４０では、サンギヤ４１の回転に伴ってプラネットギヤ４２を介してキャリア４３が回転し、その回転を伝達軸４５を介して自動変速機ＡＴに伝達する。また、駆動力制御装置１では、直結用ワンウェイクラッチ５０をオンする。続いて、伝達された回転が、自動変速機ＡＴで変速され、ディファレンシャルギヤＤＧを介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。その結果、ハイブリッド型車両が走行し始める。そして、時間が経過するに伴って、モータ３の回転数が増加し、その増加に応じて車速が上昇する。
【００６６】ちなみに、エンジン２では、スロットル開度が０でクランク軸２ｂの回転が停止し、エンジントルクも発生していない。また、モータプラネタリギヤ装置４０では、モータ３のロータ３ｂの回転に伴って直結用ワンウェイクラッチ５０を介してリングギヤ４４が回転し、その回転を伝達軸３５を介してエンジンプラネタリギヤ装置３０のリングギヤ３４に伝達している。このとき、サンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転数は、ロータ３ｂの回転数と同じ回転数となっている。また、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、エンジン２のクランク軸２ｂの回転停止によってキャリア３３が固定され、リングギヤ３４の回転をプラネタリギヤ３２を介してサンギヤ３１に伝達している。そのため、ジェネレータ４では、発電するときとは逆方向にロータ４ｂが回転している。
【００６７】［エンジン起動制御］次に、図１、図２、図３、図１２および図１４を参照して、駆動力制御装置１でのエンジン起動モードにおけるエンジン起動制御を図６のフローチャートに沿って説明する。図６は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるエンジン起動制御を示すフローチャートである。
【００６８】モータ発進＆走行モードに引き続き、ドライバはアクセルペダル（図示せず）を踏み込んでいるので、モータ３の回転数が増加するのに伴って車速が上昇するとともにジェネレータ４のロータ４ｂの回転数が逆回転方向に増加する。このとき、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ３の回転数やジェネレータ４の回転数等に基づいてエンジン起動モードと判定する。
【００６９】最初に、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル開度信号ＡＳおよび車速信号ＳＳに基づいて図１２に示すアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップからアクセル要求トルクを設定する（Ｓ２０）。
【００７０】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でバッテリ残容量信号ＢＳに基づいてバッテリ５の残容量が放電限度量（図１４参照）以上か否かを判定する（Ｓ２１）。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でバッテリ５の残容量が放電限度量未満と判定した場合にはエンジン起動制御での処理を終了する。というのは、これからエンジン２を起動するために、モータ３にモータ電流を供給するのに加えてジェネレータ４にジェネレータ電流を供給するので、その電流を取り出すだけの電力がバッテリ５にない場合、エンジン２を起動できないからである。図１４には、縦軸にバッテリ５の残容量を百分率で示しており、放電限度量としては５０％程度と設定している。ちなみに、バッテリ５の残容量が放電限度量以下の場合、警告表示等によりドライバに知らせ、バッテリ交換や充電を促す。
【００７１】一方、Ｓ２１の判定でバッテリ５の残容量が放電限度量以上の場合、エンジン２を起動させるために、エンジンプラネタリギヤ装置３０のサンギヤ３１の回転にブレーキをかけてキャリア３３（ひいては、エンジン２のクランク軸２ｂ）の回転数を増加させる。具体的には、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でエンジン起動時ジェネレータトルクになるようにジェネレータ電流信号ＧＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からジェネレータ電流信号ＧＣに基づくジェネレータ電流をジェネレータ４のステータコイル４ａに供給する（Ｓ２２）。すると、ジェネレータ４では、ジェネレータ電流信号ＧＣに応じたエンジン起動時ジェネレータトルクが発生し、ロータ４ｂの回転数（逆回転方向）が減少していく。エンジンプラネタリギヤ装置３０では、このロータ４ｂの回転数の減少に伴ってサンギヤ３１の逆回転方向の回転数が減少し、リングギヤ３４の回転に応じて回転していたプラネットギヤ３２の回転数が減少し、このプラネットギヤ３２の回転数の減少によってキャリア３３が回転し始める。そして、キャリア３３の回転に伴って、エンジン２では、フライホイール６を介してクランク軸２ｂが回転を始める。ちなみに、エンジン起動時ジェネレータトルクは、エンジン２の起動するために必要なジェネレータトルクとして予め設定されたトルクであり、エンジン２の特性、ジェネレータ４の特性、エンジンプラネタリギヤ装置３０のギヤ比等が考慮されたトルクである。
【００７２】さらに、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、プラネットギヤ３２の回転数の減少により、リングギヤ３４に負荷（すなわち、エンジン起動時ジェネレータトルクによる負荷）がかかる。そのため、リングギヤ３４およびモータプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４４の回転数の増加を維持するためには、モータ３によるモータトルクの増加が必要となる。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（２）式に示すアクセル要求トルクにエンジン起動時ジェネレータトルクの負荷を加算したモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ２２）。すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じた以前より大きなモータトルクを発生し、ロータ３ｂの回転数の増加を維持する。そして、モータプラネタリギヤ装置４０でも、サンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転数の増加が維持し、キャリア４３の回転数の増加も維持する。そのため、車速も上昇していく。
【００７３】
【数２】

【００７４】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でエンジン回転信号ＥＳに基づいてエンジン２の回転数がエンジンアイドル回転数以上か否かを判定する（Ｓ２３）。そして、エンジン２の回転数がエンジンアイドル回転数未満の場合、駆動力制御装置１では、前記したＳ２２での処理を継続してエンジン２の回転数を増加させる。
【００７５】一方、Ｓ２３の判定でエンジン２の回転数がエンジンアイドル回転数以上の場合、エンジン２を起動する。具体的には、駆動力制御装置１では、エンジンコントローラ１０でエンジントルクがエンジン全開トルクになるようにスロットル開度信号ＴＨを設定し、スロットルアクチュエータ２ａによりスロットル開度信号ＴＨに基づいてスロットル開度を制御する（Ｓ２４）。すると、エンジン２では、エンジン全開トルクが発生する。このエンジントルクに応じて、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、キャリア３３に回転力が加わり、プラネットギヤ３２を介してサンギヤ３１が正回転方向に回転するとともに、リングギヤ３４にも回転力が加わる。ちなみに、エンジン全開トルクは、エンジン２のスロットルバルブを全開にしたときのトルクであり、エンジン回転数に応じて変る。
【００７６】すると、ジェネレータ４では、サンギヤ３１を介してロータ４ｂが回転する。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（３）式に示すジェネレータトルクになるようにジェネレータ電流信号ＧＣ（負値）を設定し、モータジェネレータドライバ１２によってジェネレータ電流信号ＧＣに基づくジェネレータ電流（負値）となるように制御してそのジェネレータ電流を取り出す（Ｓ２４）。そして、モータジェネレータドライバ１２では、取り出したジェネレータ電流をバッテリ５に充電する。ちなみに、（３）式ではジェネレータトルクが負の値となっているのは、ジェネレータ４に外部から回転力が供給されるからである。
【００７７】また、モータプラネタリギヤ装置４０では、リングギヤ３４からリングギヤ４４に回転力が加わるので（すなわち、エンジン起動時ジェネレータトルクによる負荷がなくなり、エンジントルクの作用が加わるので）、キャリア４３の回転数の増加を維持するためにモータ３により発生すべきモータトルクは減少する。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（４）式に示す現在のモータトルクにエンジン起動時ジェネレータトルクの負荷およびエンジントルクの作用を差し引いたモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ２４）。すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じた以前より小さなモータトルクを発生し、ロータ３ｂの回転数の増加を維持する。そして、モータプラネタリギヤ装置４０でも、サンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転数の増加が維持し、キャリア４３の回転数の増加も維持する。そのため、車速も上昇していく。
【００７８】
【数３】

【００７９】［ハイブリッド走行制御］次に、図１、図２、図３および図１２を参照して、駆動力制御装置１でのハイブリッド走行モードにおけるハイブリッド走行制御を図７のフローチャートに沿って説明する。図７は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるハイブリッド走行制御を示すフローチャートである。
【００８０】エンジン起動モードに引き続き、ドライバはアクセルペダル（図示せず）を踏み込んでいるので、エンジン２およびモータ３の回転数が増加するのに伴って車速が上昇するとともにジェネレータ４のロータ４ｂの回転数が正回転方向に増加する。このとき、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でエンジン２の回転数、モータ３の回転数およびアクセル開度信号ＡＳ等に基づいてハイブリッド走行モードと判定する。
【００８１】最初に、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル開度信号ＡＳおよび車速信号ＳＳに基づいて図１２に示すアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップからアクセル要求トルクを設定する（Ｓ３０）。
【００８２】続いて、駆動力制御装置１では、エンジンコントローラ１０でエンジントルクがエンジン全開トルクになるようにスロットル開度信号ＴＨを設定し、スロットルアクチュエータ２ａによりスロットル開度信号ＴＨに基づいてスロットル開度を制御する（Ｓ３１）。すると、エンジン２では、エンジン全開トルクが発生する。このエンジントルクにより、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、キャリア３３に回転力が加わり、プラネットギヤ３２を介してサンギヤ３１が正回転方向に回転するとともに、リングギヤ３４にも回転力が加わる。
【００８３】そのため、ジェネレータ４では、引き続き、サンギヤ３１を介してロータ４ｂが回転する。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（３）式に示すジェネレータトルクになるようにジェネレータ電流信号ＧＣ（負値）を設定し、モータジェネレータドライバ１２によってジェネレータ電流信号ＧＣに基づくジェネレータ電流（負値）となるように制御してそのジェネレータ電流を取り出す（Ｓ３１）。そして、モータジェネレータドライバ１２では、取り出したジェネレータ電流をバッテリ５に充電する。これ以降、ジェネレータ４（エンジンプラネタリギヤ装置３０のサンギヤ３１）の回転数は、バッテリ５の充放電状態に応じて制御される。
【００８４】また、ハイブリッド走行では、エンジン２によるリングギヤ３４の回転力に、モータプラネタリギヤ装置４０でモータ３による回転力も付加する。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（５）式に示すアクセル要求トルクからエンジントルクの作用を差し引いたモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ３１）。すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じたモータトルクを発生する。モータプラネタリギヤ装置４０では、このモータトルクによりサンギヤ４１および直結用ワンウェイクラッチ５０を介してリングギヤ４４に回転力が加わるとともに、エンジンプラネタリギヤ装置３０を介して伝達されているエンジン２の駆動力によりリングギヤ４４に回転力が加わり、その回転力に応じてプラネットギヤ４２を介してキャリア４３が回転する。そして、ハイブリッド型車両では、エンジン２による駆動力とモータ３による駆動力で走行する。
【００８５】
【数４】

【００８６】このハイブリッド走行モードの途中で、ドライバがアクセルペダル（図示せず）の踏み込みを緩めると、アクセル開度信号ＡＳも変化する。このアクセル開度信号ＡＳの変化に応じてアクセル要求トルクも低下し、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（５）式に示すモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ３１）。すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じた以前より小さいモータトルクを発生する。モータプラネタリギヤ装置４０では、このモータトルクによりサンギヤ４１および直結用ワンウェイクラッチ５０を介してリングギヤ４４に以前より小さい回転力が加わるとともにリングギヤ３４の回転力が加わり、その回転力に応じてプラネットギヤ４２を介してキャリア４３の回転数の増加率が低下する。そのため、車速も上昇率も低下し、ハイブリッド型車両ではクルーズ走行に移る。ちなみに、エンジン２では、エンジン全開トルクを発生しており、一定のエンジントルクは維持されている。つまり、ハイブリッド型車両ではクルーズ走行に徐々に移っていくため、モータ３による駆動力を低下させていく。
【００８７】［モータ休止制御］次に、図１、図２、図３および図１５を参照して、駆動力制御装置１でのモータ休止モードにおけるモータ休止制御を図８のフローチャートに沿って説明する。図８は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるモータ休止制御を示すフローチャートである。図１５は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置で用いられるモータ減速制御時のエンジントルク−モータトルクマップを示すグラフである。
【００８８】ハイブリッド走行モード中、駆動力制御装置１では、前記したモータ制御フラグ判定処理（図４参照）を実行する（Ｓ４０）。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグがモータ休止制御か否かを判定する（Ｓ４１）。Ｓ４１の判定でモータ制御フラグがモータ休止制御でない場合、駆動力制御装置１では、モータ休止制御での処理を終了する。
【００８９】一方、Ｓ４１の判定でモータ制御フラグがモータ休止制御の場合、モータ３による駆動力がモータプラネタリギヤ装置４０に徐々に加わらないようにし、最終的にモータ３のロータ３ｂを停止する。まず、エンジンコントローラ１０でエンジントルクがアクセル要求トルクになるようにスロットル開度信号ＴＨを設定し、スロットルアクチュエータ２ａによりスロットル開度信号ＴＨに基づいてスロットル開度を制御する（Ｓ４２）。すると、エンジン２では、アクセル要求トルクが発生する。そして、このエンジントルクに応じてモータ３からモータトルクが発生される。このとき、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（５）式に示すアクセル要求トルクからエンジントルクの作用を差し引いたモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ４２）。
【００９０】ここで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて、ミッションコントローラ１３で回生用クラッチ５１をオフする（Ｓ４３）。この状態では、エンジン２の回転数とモータ３の回転数とは変動の少ない略釣り合い状態にある。
【００９１】さらに、モータ３による駆動力を徐々に減少するために、モータ３を減速制御する。駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でエンジントルクに基づいて図１５に示すマップからモータトルクを検索し、そのモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ４４）。図１５には、横軸にエンジントルクを示しており、縦軸にモータトルクを示しており、モータ３を減速制御する場合のエンジントルクに対するモータトルクが設定されている。この場合のモータトルクは、エンジントルクに応じて増加するが、増加量は少ない。
【００９２】すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じた徐々に小さくなるモータトルクを発生し、回転数が徐々に減少する。モータプラネタリギヤ装置４０では、このモータトルクによりサンギヤ４１に加わる回転力が徐々に減少するが、エンジンプラネタリギヤ装置３０から伝達される回転力が増加しているので、キャリア４３の回転数の増加率は維持している。そのため、車速の上昇率も維持している。
【００９３】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータロータ回転数信号ＭＳに基づいてモータ３のロータ３ｂの回転数が０以下か否かを判定する（Ｓ４５）。そして、駆動力制御装置１では、ロータ３ｂの回転数が０以下になるまでＳ４４のモータ３の減速制御を継続し、ロータ３ｂの回転数を減少させる。
【００９４】一方、Ｓ４５の判定でロータ３ｂの回転数が０以下になると、モータ３のロータ３ｂの回転を固定（休止）して、２つのプラネタリギヤ装置３０，４０を介して伝達されるエンジン２の駆動力によってロータ３ｂが回転しないようにする。すると、モータ３では、ロータ３ｂの回転がモータ休止用ワンウェイクラッチ５５を介してモータ休止用クラッチ５３で停止される（Ｓ４６）。このとき、モータプラネタリギヤ装置４０では、サンギヤ４１の回転が固定され、エンジンプラネタリギヤ装置３０を介して伝達されているエンジン２の駆動力によりリングギヤ４４に回転力が加わり、その回転力に応じてプラネットギヤ４２を介してキャリア４３が回転する。そして、ハイブリッド型車両では、エンジン２の駆動力のみの走行に移行する。
【００９５】［エンジン走行制御］次に、図１、図２、図３および図１２を参照して、駆動力制御装置１でのエンジン走行モードにおけるエンジン走行制御を図９のフローチャートに沿って説明する。図９は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるエンジン走行制御を示すフローチャートである。
【００９６】モータ休止用ワンウェイクラッチ５５をオンすると、駆動力制御装置１では、エンジン走行モードに移行する。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル開度信号ＡＳおよび車速信号ＳＳに基づいて図１２に示すアクセル開度−車速−アクセル要求トルクマップからアクセル要求トルクを設定する（Ｓ５０）。
【００９７】続いて、駆動力制御装置１では、エンジンコントローラ１０でエンジントルクがアクセル要求トルクになるようにスロットル開度信号ＴＨを設定し、スロットルアクチュエータ２ａによりスロットル開度信号ＴＨに基づいてスロットル開度を制御する（Ｓ５１）。すると、エンジン２ではアクセル要求トルクが発生し、エンジンプラネタリギヤ装置３０ではそのエンジントルクに応じてキャリア３３に回転力が加わり、この回転力によりリングギヤ３４が回転する。ちなみに、ジェネレータ４では、そのエンジントルクに応じてサンギヤ３１を介してロータ４ｂが回転している。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でジェネレータ電流信号ＧＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２によってジェネレータ電流信号ＧＣに基づくジェネレータ電流をバッテリ５に充電している。
【００９８】すると、モータプラネタリギヤ装置４０では、サンギヤ４１の回転が停止されており、エンジンプラネタリギヤ装置３０を介して伝達されているエンジン２の駆動力によりリングギヤ４４に回転力が加わり、その回転力に応じてプラネットギヤ４２を介してキャリア４３が回転する。そして、ハイブリッド型車両では、エンジン２の駆動力のみで走行する。
【００９９】［モータアシスト再開制御］次に、図１、図２および図３を参照して、駆動力制御装置１でのモータアシスト再開モードにおけるモータアシスト再開制御を図１０のフローチャートに沿って説明する。図１０は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるモータアシスト再開制御を示すフローチャートである。
【０１００】エンジン走行モード中、駆動力制御装置１では、前記したモータ制御フラグ判定処理（図４参照）を実行する（Ｓ６０）。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグがモータアシスト再開制御か否かを判定する（Ｓ６１）。Ｓ６１の判定でモータ制御フラグがモータアシスト再開制御でない場合、駆動力制御装置１では、モータアシスト再開制御での処理を終了する。
【０１０１】一方、エンジン走行モード中に、ドライバがアクセルペダル（図示せず）を踏み込むとアクセル要求トルクが増加し、Ｓ６０のモータ制御フラグ判定処理でモータ制御フラグがモータアシスト再開制御に設定される。そのため、Ｓ６１の判定でモータ制御フラグがモータアシスト再開制御と判定し、モータ３による駆動力をモータプラネタリギヤ装置４０に徐々に加わるようにし、最終的にエンジン２とモータ３によるハイブリッド走行に移行する。まず、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でアクセル要求トルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ６２）。すると、モータ３ではアクセル要求トルクが発生し、このモータトルクに応じてモータプラネタリギヤ装置４０ではキャリア４３に回転力が加わり、この回転力によりリングギヤ４４が減速回転する。また、モータ３では、ロータ３ｂはモータ休止用クラッチ５３による停止状態から回転が可能な状態となる（Ｓ６３）。
【０１０２】すると、モータ３では、モータ電流信号ＭＣに応じたモータトルクを発生し、回転数が徐々に増加する。このモータトルクにより、ハイブリッド型車両では、車速が上昇する。また、モータプラネタリギヤ装置４０では、サンギヤ４１の回転力がプラネットギヤ４２を介してリングギヤ４４に加わる。そのため、エンジンプラネタリギヤ装置３０ではリングギヤ３４を介してキャリア３３の回転数が減少し、エンジン２でも回転数が減少している。
【０１０３】続いて、モータ３のロータ３ｂの回転力をリングギヤ４４から伝達するために、直結用ワンウェイクラッチ５０をオンするが、直結用ワンウェイクラッチ５０締結時のショックを発生させないために、ロータ３ｂの回転数とリングギヤ４４の回転数を合わせる。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータロータ回転数信号ＭＳとリングギヤ回転数信号ＩＳに基づいてロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数か否かを判定する（Ｓ６４）。そして、駆動力制御装置１では、ロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数になるまでロータ３ｂの回転数を増加させる。なお、本実施の形態では、Ｓ６４でのロータ３ｂの回転数とリングギヤ４４の回転数とを同じ回転数とする条件が特許請求の範囲に記載する第２所定条件に相当する。
【０１０４】一方、Ｓ６４の判定でロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数になったと判定すると、モータ３のロータ３ｂの回転力をリングギヤ４４から伝達するようにする。すると、モータプラネタリギヤ装置４０では、直結用ワンウェイクラッチ５０を介してモータ３の駆動力がリングギヤ４４に伝達され、同時に回生用クラッチ５１をオンする（Ｓ６５）。このとき、モータプラネタリギヤ装置４０では、モータ３のロータ３ｂと同じ回転数で、サンギヤ４１およびリングギヤ４４が回転している。つまり、駆動力制御装置１では、エンジン２による駆動力にモータ３による駆動力を加えた駆動力の伝達経路となり、ハイブリッド走行が可能となる。
【０１０５】そこで、前記したハイブリッド走行制御と同様に、駆動力制御装置１では、エンジンコントローラ１０でエンジントルクがエンジン全開トルクになるようにスロットル開度信号ＴＨを設定し、スロットルアクチュエータ２ａによりスロットル開度信号ＴＨに基づいてスロットル開度を制御する（Ｓ６６）。また、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（３）式に示すジェネレータトルクになるようにジェネレータ電流信号ＧＣ（負値）を設定し、モータジェネレータドライバ１２によってジェネレータ電流信号ＧＣに基づくジェネレータ電流（負値）となるように制御してそのジェネレータ電流を取り出す（Ｓ６６）。さらに、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１で（５）式に示すモータトルクになるようにモータ電流信号ＭＣを設定し、モータジェネレータドライバ１２からモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流をモータ３のステータコイル３ａに供給する（Ｓ６６）。すると、駆動力制御装置１ではエンジン２による駆動力およびモータ３による駆動力を自動変速機ＡＴに伝達し、ハイブリッド型車両ではエンジン２による駆動力とモータ３による駆動力でハイブリッド走行する。
【０１０６】ここで、図３では、モータアシスト再開制御に続いてハイブリッド走行制御、モータ休止制御、エンジン走行制御に移行しているが、ハイブリッド走行制御、モータ休止制御およびエンジン走行制御については既に説明したので、次のモータ回生制動＆アシスト再開制御の説明に移る。
【０１０７】［モータ回生制動＆アシスト再開制御］次に、図１、図２、図３、図１６および図１７を参照して、駆動力制御装置１でのモータ回生制動＆アシスト再開モードにおけるモータ回生制動＆アシスト再開制御を図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置によるモータ回生制動＆アシスト再開制御を示すフローチャートである。図１６は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置で用いられるブレーキ踏力−制動要求トルクマップを示すグラフである。図１７は、ハイブリッド型車両の駆動力制御装置で用いられる回生用クラッチのエンゲージ制御時のモータトルク−回生用クラッチトルクマップを示すグラフである。
【０１０８】エンジン走行モード中、駆動力制御装置１では、前記したモータ制御フラグ判定処理（図４参照）を実行する（Ｓ７０）。そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータ制御フラグがモータ回生制動＆アシスト再開制御か否かを判定する（Ｓ７１）。Ｓ７１の判定でモータ制御フラグがモータ回生制動＆アシスト再開制御でない場合、駆動力制御装置１では、モータ回生制動＆アシスト再開制御での処理を終了する。
【０１０９】一方、エンジン走行モード中に、ドライバがアクセルペダル（図示せず）の踏み込みを解放してアクセル要求トルクが減少する（あるいは０になる）とともにブレーキペダル（図示せず）を踏み込んで制動要求トルクが増加すると、Ｓ７０のモータ制御フラグ判定処理でモータ制御フラグがモータ回生制動＆アシスト再開制御に設定される。そのため、Ｓ７１の判定でモータ制御フラグがモータ回生制動＆アシスト再開制御と判定し、モータ３による回生によってバッテリ５に充電するとともに、ブレーキシステム（図示せず）による制動力にモータ３の回生制動力を加えてハイブリッド型車両を停車させる。すると、モータ３では、ロータ３ｂはモータ休止用クラッチ５３による停止状態から回転が可能な状態となる（Ｓ７２）。
【０１１０】このとき、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込みに応じて、ブレーキシステム（図示せず）から制動力が付加されており、車軸ＤＳには負の値のトルクが加わっている。また、その車軸ＤＳから回転力が、ディファレンシャルギヤＤＧおよび自動変速機ＡＴを介してモータプラネタリギヤ装置４０のキャリア４３に伝達される。モータプラネタリギヤ装置４０では、このキャリア４３の回転力により、プラネットギヤ４２を介してサンギヤ４１が回転する。すると、モータ３では、サンギヤ４１の回転によってロータ３ｂが回転し、回転数が増加する。そのため、ロータ３ｂによって車軸ＤＳの運動エネルギが消費されるので、このロータ３ｂによる回生トルクにより車軸ＤＳに回生制動力が作用する。
【０１１１】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でブレーキ踏力信号ＦＳに基づいて図１６に示すマップから制動要求トルクを検索する。図１６には、横軸にブレーキ踏力を示しており、縦軸に制動要求トルクを示しており、ブレーキ踏力に対する制動要求トルクが設定されている。制動要求トルクは、負の値であり、ブレーキ踏力に応じてその絶対値が増加する。
【０１１２】そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータトルクが（アクセル要求トルク＋制動要求トルク）になるようにモータ電流信号ＭＣ（負値）を設定し、モータジェネレータドライバ１２によってモータ電流信号ＭＣに基づくモータ電流（負値）となるように制御している（Ｓ７３）。さらに、モータジェネレータドライバ１２では、取り出したモータ電流をバッテリ５に充電する。ちなみに、アクセル要求トルクは０かあるいは０に近い値であるので、モータトルクは負の値である。
【０１１３】このとき、駆動力制御装置１では、スロットル開度を０にしてエンジン２による駆動力（エンジントルク）を発生させていないし、ジェネレータ電流も０にしてジェネレータ４による充電も行っていない。したがって、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、エンジン２の回転数の減少に応じてキャリア３３の回転数が減少し、このキャリア３３の回転数の減少に応じてリングギヤ３４の回転数も減少している。そのため、モータプラネタリギヤ装置４０でも、リングギヤ４４の回転数が減少する。
【０１１４】そして、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータトルク（負値）に基づいて図１７に示すマップから回生用クラッチ５１の係合力（すなわち、伝達可能なトルク）を検索する。さらに、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて、ミッションコントローラ１３でこの検索した回生用クラッチトルクに基づいて回生用クラッチ圧信号ＲＰを設定し、回生用クラッチ圧調圧バルブ５２により回生用クラッチ５１のクラッチ圧を調整して回生用クラッチ５１をエンゲージ制御する（Ｓ７４）。つまり、リングギヤ４４の回転数とロータ３ｂの回転数とが一致していないので、回生用クラッチ５１を完全にオンすると、その回転数の差によってクラッチ締結時にショックが発生する。そこで、リングギヤ４４の回転数が減少し、ロータ３ｂの回転数が増加して、その回転数の差が徐々に小さくなるのに応じて回生クラッチ５１の係合力を増加させてエンゲージ制御を行い、クラッチ締結時のショックを防止している。なお、図１７には、横軸にモータトルク（負値）を示しており、縦軸に回生用クラッチトルクを示しており、モータトルクに対する回生用クラッチトルクが設定されている。回生用クラッチトルクは、モータトルク（絶対値）に応じて増加し、やがて一定値（完全オン状態であり、１００％の係合力）となる。
【０１１５】続いて、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１でモータロータ回転数信号ＭＳとリングギヤ回転数信号ＩＳとに基づいてロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数か否かを判定する（Ｓ７５）。そして、駆動力制御装置１では、ロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数になるまでＳ７４の回生用クラッチ５１に対するエンゲージ制御を続ける。なお、本実施の形態では、Ｓ７５でのロータ３ｂの回転数とリングギヤ４４の回転数とを同じ回転数とする条件も特許請求の範囲に記載する第２所定条件に相当する。
【０１１６】一方、Ｓ７５の判定でロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数になったと判定すると、回生用クラッチ５１を完全にオンして回生用クラッチ５１での伝達トルクを最大にする。そこで、駆動力制御装置１では、モータジェネレータコントローラ１１からの指令に応じて、ミッションコントローラ１３で係合力を最大にした回生用クラッチ圧信号ＲＰを設定し、回生用クラッチ圧調圧バルブ５２により回生用クラッチ５１を完全にオンする（Ｓ７６）。すると、ロータ３ｂとリングギヤ４４とが同じ回転数で回転し、サンギヤ４１とリングギヤ４４も同じ回転数で回転する。そして、モータプラネタリギヤ装置４０では、車軸ＤＳからのキャリア４３の回転力により、プラネットギヤ４２を介してサンギヤ４１およびリングギヤ４４が回転する。さらに、モータ３では、サンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転によってロータ３ｂが回転する。
【０１１７】前記したように、エンジン２ではエンジントルクを発生していないので、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、リングギヤ３４の回転数が徐々に減少している。また、車軸ＤＳでのモータ３による回生制動力とブレーキシステム（図示せず）による制動力のため、車軸ＤＳの回転数も徐々に減少している。そのため、モータプラネタリギヤ装置４０でもリングギヤ４４およびサンギヤ４１の回転数が徐々に減少し、モータ３でもロータ３ｂの回転数が徐々に減少する。また、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、一定であったサンギヤ３１（すなわち、ジェネレータ４のロータ４ｂ）の回転数もリングギヤ３４の回転数の減少に応じて減少を始め、逆方向に回転する。
【０１１８】やがて、エンジン２のクランク軸２ｂの回転が完全に停止し、キャリア３３の回転も停止する。そして、エンジンプラネタリギヤ装置３０では、サンギヤ３１およびリングギヤ３４の回転数も一層減少し、やがてサンギヤ３１およびリングギヤ３４の回転も完全に停止する。また、モータプラネタリギヤ装置４０でも、サンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転数も一層減少し、やがてサンギヤ４１およびリングギヤ４４の回転も完全に停止する。モータ３でも、ロータ３ｂの回転数が一層減少し、やがてロータ３ｂの回転も完全に停止する。そして、モータ３による回生制動力とブレーキシステム（図示せず）による制動力によって車軸ＤＳの回転も停止して駆動輪Ｗ，Ｗの回転も停止し、ハイブリッド型車両が停止する。
【０１１９】この駆動力制御装置１によれば、エンジン走行モードでモータ３の駆動力を必要としない場合、モータ３のロータ３ｂの回転を固定することによってエンジン２の駆動力がロータ３ｂの回転によるフリクションで消費されないので、エンジン２の駆動効率が低下しない。また、この駆動力制御装置１では、ロータ３ｂを固定する場合、エンジントルクに応じてモータ３を減速制御してロータ３ｂの回転数を徐々に減少させ、ロータ３ｂの回転数が０になってからモータ休止用ワンウェイクラッチ５５をオンさせるので、モータ３の休止状態にスムーズに移行する。
【０１２０】また、この駆動力制御装置１によれば、モータ３の休止状態からアシスト状態に移行する場合、エンジントルクに応じてモータ３を加速制御してロータ３ｂの回転数を徐々に増加させ、ロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数になったときに直結用ワンウェイクラッチ５０をオンさせるので、クラッチの締結によるショックを生じることなくアシスト状態にスムーズに移行する。さらに、この駆動力制御装置１によれば、直結用ワンウェイクラッチ５０をオンしてモータ３の駆動力をリングギヤ４４に伝達できるようになるまで、サンギヤ４１を介してモータ３の駆動力を伝達できるので、ドライバの加速要求に応じて素早くモータ３によるアシストができる。
【０１２１】また、この駆動力制御装置１によれば、モータ３の休止状態から回生制動状態に移行する場合、回生用クラッチ５１をエンゲージ制御して係合力を徐々に増加させ、ロータ３ｂの回転数がリングギヤ４４の回転数と同じ回転数になったときに回生用クラッチ５１を完全にオンさせるので、クラッチの締結によるショックを生じることなく回生制動状態にスムーズに移行する。さらに、この駆動力制御装置１によれば、回生用クラッチ５１を完全にオンしてモータ３の回生制動力をリングギヤ４４に充分伝達できるようになるまで、サンギヤ４１を介してモータ３の回生制動力を伝達できるので、ドライバの制動要求に応じて素早くモータ３による回生制動ができる。
【０１２２】次に、図１および図１８を参照して、第２の実施の形態に係る駆動力制御装置６１の構成について説明する。なお、駆動力制御装置６１では、第１の実施の形態に係る駆動力制御装置１と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、駆動力制御装置６１の全体構成としては、図示しないが、図１の駆動力伝達機構１ａを駆動力伝達機構６１ａに置き換えた構成となる。図１８は、第２の実施の形態に係る駆動力制御装置における駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【０１２３】駆動力制御装置６１は、各種センサからの信号に基づいてエンジン２による駆動力（スロットル開度）とモータ６３による駆動力（モータ電流）を設定し、この駆動力を自動変速機ＡＴまで伝達している。また、駆動力制御装置６１は、各種センサからの信号に基づいてジェネレータ４による発電力（ジェネレータ電流）とモータ６３による発電力（モータ電流）を設定し、この発電力をバッテリ５に充電している。さらに、駆動力制御装置６１は、エンジン走行モード中にはモータ６３によるフリクションロスを低減あるいは無くすために、モータ６３のロータ６３ｂを休止させる。そのために、駆動力制御装置６１は、駆動力伝達機構６１ａ、エンジン２、モータ６３、ジェネレータ４、エンジンコントローラ１０、モータジェネレータコントローラ１１、モータジェネレータドライバ１２、ミッションコントローラ１３、ブレーキコントローラ１４、車速センサ２０、アクセル開度センサ２１、水温センサ２２、エンジン回転数センサ２３、バッテリ残容量センサ２４、モータロータ回転数センサ２５、ジェネレータロータ回転数センサ２６、レンジセンサ２７、リングギヤ回転数センサ２８、ブレーキペダルセンサ２９等から構成されている。駆動力伝達機構６１ａは、エンジンプラネタリギヤ装置３０、モータプラネタリギヤ装置４０、直結用ワンウェイクラッチ５０、回生用クラッチ５１、回生用クラッチ圧調圧バルブ５２、モータ休止用クラッチ５３、モータ休止用クラッチ圧調圧バルブ５４、モータ休止用ワンウェイクラッチ６７、オイルポンプ５６および第１減速ギヤ６４、第２減速ギヤ６５等から構成されている。特に、モータ６３のロータ６３ｂを休止するための機構として、駆動力伝達機構６１ａ中のエンジンプラネタリギヤ装置３０以外の構成要素によりモータ休止機構６１ｂを構成している。
【０１２４】駆動力制御装置６１は、駆動力制御装置１に対して（図２参照）、モータ６３、モータ６３の駆動力をモータプラネタリギヤ装置４０に伝達する機構およびモータ休止用ワンウェイクラッチ６７の配設位置が異なるだけで、他の構成は同じ構成である。そこで、モータ６３、その駆動力の伝達機構およびモータ休止用ワンウェイクラッチ６７の配設位置について説明する。
【０１２５】モータ６３は、三相交流式の電動モータであり、ステータコイル６３ａに通電されて磁界を発生すると回転軸と一体となったロータ６３ｂが回転するとともに、外力によってロータ６３ｂが回転して磁界を発生するとステータコイル６３ａに電流が流れて電力を発生する。モータ６３は、前記のように第１の実施の形態のモータ３と同様の構成であるが、モータ３と比較して、発生するモータトルクが小さくかつ高速回転可能な小型モータである。
【０１２６】モータ６３は、ロータ軸６３ｃに第１減速ギヤ６４が連結されている。そして、第１減速ギヤ６４には第２減速ギヤ６５が噛み合っている。さらに、第２減速ギヤ６５は、その回転軸６５ａにモータプラネタリギヤ装置４０のサンギヤ４１が連結されている。また、第２減速ギヤ６５の回転軸６５ａとモータプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４４との間には、直結用ワンウェイクラッチ５０および回生用クラッチ５１が配設されている。
【０１２７】したがって、モータ６３のロータ軸６３ｃの回転は、第１減速ギヤ６４および第２減速ギヤ６５を介してモータプラネタリギヤ装置４０のサンギヤ４１に伝達され、第１減速ギヤ６４と第２減速ギヤ６５との減速比に応じて回転速度が減速されるが、その減速比に基づいて伝達トルクが大きくなる。そのため、モータ６３は、前記したように、高速回転かつ小モータトルクのモータを用いている。
【０１２８】また、モータ６３のロータ軸６３ｃの回転は、第１減速ギヤ６４および第２減速ギヤ６５を介して直結用ワンウェイクラッチ５０に伝達され、さらに直結用ワンウェイクラッチ５０がオンしているときにはモータプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４４に伝達され、第１減速ギヤ６４と第２減速ギヤ６５との減速比に応じて回転速度が減速されるが、その減速比に基づいて伝達トルクが大きくなる。
【０１２９】さらに、車軸ＤＳからの回転は、モータプラネタリギヤ装置４０のキャリア４３からプラネットギヤ４２を介してサンギヤ４１に伝達され、さらにサンギヤ４１から第２減速ギヤ６５および第１減速ギヤ６４を介してモータ６３のロータ軸６３に伝達される。また、車軸ＤＳからの回転は、リングギヤ４４から回生用クラッチ５１に伝達され、さらに回生用クラッチ５１がオンしているときには第２減速ギヤ６５および第１減速ギヤ６４を介してモータ６３のロータ軸６３に伝達される。
【０１３０】モータ休止用ワンウェイクラッチ６７は、第２減速ギヤ６５の回転軸６５ａとモータ休止用クラッチ５３との間に配設されており、モータ休止用クラッチ５３によるロータ６３ｂに対する固定力の伝達を断続するためのクラッチであるとともにロータ６３ｂの逆回転による逆駆動力を伝達しないために回転方向を一方向に規制するためのクラッチである。そして、モータ休止用ワンウェイクラッチ６７は、エンジン走行モード時にオンし、モータ休止用クラッチ５３による固定力を第２減速ギヤ６５および第１減速ギヤ６４を介してロータ６３ｂに伝達する。
【０１３１】駆動力制御装置６１における制御は、前記した第１の実施の形態と同様の制御を行うので、その説明を省略する。なお、駆動力制御装置６１での制御は、第１減速ギヤ６４と第２減速ギヤ６５との減速比を考慮し、第１の実施の形態の制御と比較して、モータ６３の回転速度を高速かつモータトルクを低トルクとして制御する必要がある。
【０１３２】この駆動力制御装置６１によれば、第１の実施の形態での効果に加えて、小型のモータ６３を用いるので、スペース効率が向上し、コストも低減する。また、駆動力制御装置６１では、エンジン走行モードにおいてモータ６３を休止状態にしない場合は、車両の加減速に供しないロータ６３ｂのイナーシャトルクが第２減速ギヤ６５と第１減速ギヤ６４との間のギヤ比の二乗にて回転イナーシャに加算されるため、モータ休止状態の効果が更に大きくなる。
【０１３３】以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。例えば、本実施の形態ではエンジン走行モードの場合にモータのロータの回転を休止したが、モータが故障した場合やモータに電力を供給できない場合等のモータによる駆動力を発生できないときにもモータのロータの回転を休止するようにしてもよい。また、本実施の形態では駆動力制御装置を４つのコントローラで制御したが、１つのコントローラ等の幾つのコントローラで制御してもよい。また、本実施の形態では直結用ワンウェイクラッチおよび回生クラッチをモータプラネタリギヤ装置のリングギヤとモータのロータとの間に配設したが、エンジンプラネタリギヤ装置のリングギヤとモータプラネタリギヤ装置のリングギヤとは伝達軸を介して一体で回転するので、エンジンプラネタリギヤ装置のリングギヤとモータのロータとの間等に配設してもよい。また、本実施の形態ではモータのロータの回転をモータ休止用ワンウェイクラッチを介してモータ休止用クラッチで固定したが、他の機械的な機構で固定してもよいし、モータにモータ電流を供給してモータの作用により固定するようにしてもよい。
【０１３４】
【発明の効果】本発明の請求項１に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、モータによる駆動力を必要としない場合にはモータのロータの回転を休止することによって、モータのフリクションによってエンジンの駆動効率が低下しない。また、このハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、２つのプラネタリギヤ装置によりエンジンとモータとの動力を切断することができるので、エンジンによるモータの引きずりを防止することができる。
【０１３５】本発明の請求項２に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、第２所定条件のときにクラッチを係合して第２プラネタリギヤ装置のリングギヤとモータのロータとの間の回転を伝達できるようにしているので、クラッチ締結時のショックを防止し、モータの休止状態からアシスト状態や回生制動状態にスムーズに移行できる。
【０１３６】本発明の請求項３に係るハイブリッド型車両の駆動力制御装置は、ワンウェイクラッチによって、回転同期のタイミングを確実にすることができる。また、この駆動力制御装置は、油圧クラッチによって、クラッチの係合力を調整しながら回生制動状態にスムーズに移行できる。
【出願人】 【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目１番１号
【出願日】 平成１３年９月２８日（２００１．９．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００６４４１４
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
【公開番号】 特開２００３−１１１２０５（Ｐ２００３−１１１２０５Ａ）
【公開日】 平成１５年４月１１日（２００３．４．１１）
【出願番号】 特願２００１−２９９１８４（Ｐ２００１−２９９１８４）