JP5074758B2 - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体、車両用の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の制御に関し、特に、予め定められた車速以上でシフトレバーの位置が前進ポジションおよび後進ポジションのいずれかに切り換えられると、自動変速機による動力伝達を遮断する制御（インヒビット制御）に関する。

自動変速機を備えた車両が公知である。自動変速機は、通常、運転者により操作されるシフトレバーの位置に応じて係合されたり解放されたりする摩擦係合要素を備える。シフトレバーの位置が前進ポジション（Ｄポジション）であると、前進用の摩擦係合要素が係合され、シフトレバーの位置が後進ポジション（Ｒポジション）であると後進用の摩擦係合要素が係合され、シフトレバーの位置がニュートラルポジション（Ｎポジション）であると前進用および後進用の各摩擦係合要素が解放される。このような自動変速機では、車両の進行方向と反対の方向に動力を伝達する状態に自動変速機が切り換えられると、摩擦係合要素への入力トルクが過大になって、大きなショックが発生するとともに、摩擦係合要素の耐久性が低下する。これらの問題を抑制するために、予め定められた車速以上でシフトレバーの位置がＤポジションおよびＲポジションのいずれかに切り換えられると、各摩擦係合要素を解放して自動変速機による動力伝達を遮断する制御（インヒビット制御）が実行される場合がある。インヒビット制御は、たとえば車速がしきい値以下に低下するまで実行される。このしきい値が低いと、運転者が迅速に前後進を切り換えたい場合（たとえば車庫入れを行なう場合）に、運転者の意図どおりに進行方向を切り換えることができず、運転性が低下する場合がある。一方、しきい値が高いと、ショックの発生と摩擦係合要素の耐久性の低下とが十分に抑制されない場合がある。このような問題を解決する技術が、たとえば、特開２００４−１０８５１６号公報（特許文献１）に開示されている。

この公報に開示された自動変速機の制御装置は、ＤポジションまたはＲポジションのいずれかを選択するポジション選択装置で選択されたポジションに基づいて、車両の前進または後進を切り換える前後進切り換え装置を制御する。この制御装置は、車両の前進中にＲポジションが選択されたことを判定するための手段と、車速を検出するための手段と、Ｄポジションが選択されていた時間（Ｄポジション選択時間）を測定するための手段と、Ｒポジションが選択されたことが判定されたときに、検出された車速が予め定められた第１の車速以下であることを判定するための手段と、Ｒポジションが選択されたことが判定されたときに、Ｄポジション選択時間と予め定められた判定時間とを比較するための手段と、検出された車速が第１の車速以下であってＤポジション選択時間が判定時間以下の場合には、Ｒポジションへの切り換えを実行する一方、検出された車速が第１の車速より大きい場合および検出された車速が第１の車速以下であってＤポジション選択時間が判定時間を超えるときには、第１の車速よりも小さく設定された第２の車速以下となるまでＲポジションへの切り換えを遅延するように制御するための手段とを含む。

この公報に開示された自動変速機の制御装置によると、Ｒポジション選択時の車速が第１の車速（たとえば１５ｋｍ／ｈ）以上の場合や第１の車速以下であってＤポジション選択時間が判定時間を超える場合には、Ｒポジションへの切り換えが運転者の意図に反すると判断されて第２の車速（たとえば７ｋｍ／ｈ）以下となるまで遅延される。これにより、Ｒポジションへの切り換えショックを抑制して、運転者の意図に反する急減速を抑制するとともに前後進切り換え装置の耐久性を向上することができる。一方、Ｒポジション選択時の車速が第１の車速以下であってＤポジション選択時間が判定時間以下のときは、Ｒポジションへの切り換えが運転者の意図であると判断されてそのまま実行される。これにより、迅速に前後進を切り換えて運転者の意図どおりに進行方向を切り換えることができる。そのため、車両の運転性と耐久性とを向上させることができる。
特開２００４−１０８５１６号公報

ところで、特許文献１に開示された自動変速機の制御装置において、Ｒポジション選択時の車速が第１の車速以上であっても、Ｒポジションへの切り換えが運転者の意図である場合がある。たとえば、第１の車速以上での後進中に誤操作によりＮポジションが選択された場合、第１の車速以上であっても、誤操作に気付いた運転者が即座にＲポジションを選択して誤操作前の状態への切り換えを意図する場合がある。この場合、Ｒポジションへの切り換え（すなわち自動変速機における後進状態への切り換え）が遅延されるインヒビット制御が実行される。しかし、車両が誤操作前と同様に後進中である場合には、自動変速機を後進状態へ切り換えてもショックは小さく耐久性への影響も小さいため、インヒビット制御の実行を即座に解除することが望ましい。このように、車両の進行方向（すなわち自動変速機の出力軸の回転方向）を検出することができれば、不要なインヒビット制御の実行を即座に解除することができる。

しかしながら、自動変速機の出力軸に設けられることが多い車速センサでは、出力軸の回転数を検出できても回転方向は検出できない場合が多い。さらに、上述のように、インヒビット制御中は自動変速機による動力伝達が遮断されているため、インヒビット制御が一旦実行されると、たとえ自動変速機の入力軸の回転方向を検出できたとしても、出力軸の回転方向を検出することができない。そのため、出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けていない車両においては、不要なインヒビット制御が実行されていても、特許文献１に開示された自動変速機の制御装置のように、車速が第２の車速に低下するまで解除することができないという問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を自動変速機の出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を解除することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供すること、および、インヒビット制御実行中の自動変速機の出力軸の回転方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を解除することができる駆動装置を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、動力源と、動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両を制御する。自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前進用の摩擦係合要素を制御することができる。車両においては、予め定められた車速以上で可動部のポジションが前進ポジション以外のポジションから前進ポジションに切り換えられると、前進用の摩擦係合要素の係合を禁止して自動変速機を中立状態にする前進インヒビット制御の実行が開始される。制御装置は、出力軸の回転数を検出するための手段と、前進インヒビット制御が実行中であるか否かを判断するための手段と、前進インヒビット制御が実行中であると、出力軸の回転数と前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて、入力軸の同期回転数を算出するための手段と、同期回転数で入力軸が回転するように動力源を制御するための回転制御手段と、前進用の摩擦係合要素が半係合状態になるように自動変速機を制御するための手段と、前進用の摩擦係合要素が半係合状態となった場合における入力軸の回転数の変化量を検出するための手段と、変化量に基づいて、車両の進行方向を判断するための判断手段と、車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、前進用の摩擦係合要素を完全係合状態にして前進インヒビット制御を解除するように自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む。第１１の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または１１の発明によると、前進インヒビット制御の実行中は、前進用の摩擦係合要素の係合が禁止され、自動変速機の入力軸と出力軸とが接続されていない状態となる。このような状態において、出力軸の回転数と前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて算出された同期回転数で入力軸が回転させられた後、前進用の摩擦係合要素が半係合状態にされる。ここで、自動変速機が前進走行状態である場合において車両を前進させる方向に入力軸が回転させられた場合において、入力軸の回転数がほとんど変化しない場合、入力軸の回転数および回転方向と出力軸の回転数および回転方向とが同期していると考えられる。すなわち、車両は前進していると考えられる。一方、入力軸の回転数が急激に低下する場合、入力軸と出力軸との回転方向が逆方向であるために、入力軸の回転を抑制するトルクが自動変速機から入力軸に作用していると考えられる。すなわち、車両は後進していると考えられる。そこで、入力軸の回転数の変化量に基づいて、車両の進行方向が判断される。たとえば、入力軸の変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向が前進方向と判断される。これにより、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を自動変速機の出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく判断することができる。車両の進行方向が前進方向と判断される場合、前進インヒビット制御は不要な制御であるとして解除される。その結果、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を解除することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、回転制御手段は、自動変速機が前進走行状態である場合において車両を前進させる方向に入力軸が回転するように動力源を制御するための手段を含む。判断手段は、変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向を前進方向と判断するための手段を含む。第１２の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または１２の発明によると、自動変速機が前進走行状態である場合において車両を前進させる方向に入力軸が回転させられた場合において、入力軸の回転数がほとんど変化しない場合、入力軸の回転数および回転方向と出力軸の回転数および回転方向とが同期していると考えられる。すなわち、車両は前進していると考えられる。そこで、入力軸の変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向が前進方向と判断される。これにより、前進インヒビット制御実行中において、車両の進行方向が前進方向であることを、自動変速機の出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく判断することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、予め定められた値は、車両の進行方向が後進方向である場合における変化量に基づいて設定される、第１３の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または１３の発明によると、車両の進行方向が後進方向である場合、入力軸と出力軸との回転方向が逆方向であるため、入力軸の回転を抑制するトルクが自動変速機から入力軸に作用する。そのため、入力軸の回転数が急激に低下する。このときの入力軸の変化量に基づいて、予め定められた値が設定される。そのため、車両の進行方向を入力軸の変化量に基づいて精度よく判断することができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、解除制御手段は、車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するための手段と、同期回転数が予め定められた回転数より小さいと、同期回転数で予め定められた方向と逆の方向に入力軸が回転するように動力源を制御するための逆回転制御手段と、逆回転制御手段により入力軸を逆の方向に回転させた後に、前進インヒビット制御を解除するように自動変速機を制御するための手段とを含む。第１４の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または１４の発明によると、車両が後進中にそのまま前進インヒビット制御を解除すると、大きなショックが発生する場合がある。そこで、車両の進行方向が後進方向と判断された場合には、同期回転数が予め定められた回転数（たとえば、動力源や動力源の回転軸に接続された部品の耐久性に影響する回転数）より小さいか否かが判断される。同期回転数が予め定められた回転数より小さい場合、同期回転数で予め定められた方向と逆の方向に入力軸が回転するように動力源が制御される。そのため、動力源や動力源に接続された部品などの耐久性が入力軸を逆回転することにより悪化することを抑制することができる。さらに、入力軸を同期回転数で逆回転させた後に、前進インヒビット制御が解除される。そのため、前進インヒビット制御解除時のショックを抑制することができる。

第５の発明に係る制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、動力源は、少なくとも回転電機を含む。予め定められた回転数は、回転電機への影響に基づいて設定される。第１５の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１５の発明によると、回転電機の耐久性が悪化することを抑制しつつ、回転電機により入力軸を逆回転させることができる。

第６の発明に係る制御装置は、動力源と、動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両を制御する。自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、後進用の摩擦係合要素を制御することができる。車両においては、予め定められた車速以上で可動部のポジションが後進ポジション以外のポジションから後進ポジションに切り換えられると、後進用の摩擦係合要素の係合を禁止して自動変速機を中立状態にする後進インヒビット制御の実行が開始される。制御装置は、出力軸の回転数を検出するための手段と、後進インヒビット制御が実行中であるか否かを判断するための手段と、後進インヒビット制御が実行中であると、出力軸の回転数と後進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて、入力軸の同期回転数を算出するための手段と、同期回転数で入力軸が回転するように動力源を制御するための回転制御手段と、後進用の摩擦係合要素が半係合状態になるように自動変速機を制御するための手段と、後進用の摩擦係合要素が半係合状態となった場合における入力軸の回転数の変化量を検出するための手段と、変化量に基づいて、車両の進行方向を判断するための判断手段と、車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、後進用の摩擦係合要素を完全係合状態にして後進インヒビット制御を解除するように自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む。第１６の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第６または１６の発明によると、後進インヒビット制御の実行中は、後進用の摩擦係合要素の係合が禁止され、自動変速機の入力軸と出力軸とが接続されていない状態となる。このような状態において、出力軸の回転数と後進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて算出された同期回転数で入力軸が回転させられた後、後進用の摩擦係合要素が半係合状態にされる。ここで、自動変速機が後進走行状態である場合において車両を後進させる方向に入力軸が回転させられた場合において、入力軸の回転数がほとんど変化しない場合、入力軸の回転数および回転方向と出力軸の回転数および回転方向とが同期していると考えられる。すなわち、車両は後進していると考えられる。一方、入力軸の回転数が急激に低下する場合、入力軸と出力軸との回転方向が逆方向であるために、入力軸の回転を抑制するトルクが自動変速機から入力軸に作用していると考えられる。すなわち、車両は前進していると考えられる。そこで、入力軸の回転数の変化量に基づいて、車両の進行方向が判断される。たとえば、入力軸の変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向が後進方向と判断される。これにより、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を自動変速機の出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく判断することができる。車両の進行方向が後進方向と判断される場合、後進インヒビット制御は不要な制御であるとして解除される。その結果、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を解除することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第７の発明に係る制御装置は、第６の発明の構成に加えて、回転制御手段は、自動変速機が後進走行状態である場合において車両を後進させる方向に入力軸が回転するように動力源を制御するための手段を含む。判断手段は、変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向を後進方向と判断するための手段を含む。第１７の発明に係る制御方法は、第７の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第７または１７の発明によると、自動変速機が後進走行状態である場合において車両を後進させる方向に入力軸が回転させられた場合において、入力軸の回転数がほとんど変化しない場合、入力軸の回転数および回転方向と出力軸の回転数および回転方向とが同期していると考えられる。すなわち、車両は後進していると考えられる。そこで、入力軸の変化量が予め定められた値より小さい場合に、車両の進行方向が後進方向と判断される。これにより、後進インヒビット制御実行中において、車両の進行方向が後進方向であることを、自動変速機の出力軸の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく判断することができる。

第８の発明に係る制御装置は、第７の発明の構成に加えて、予め定められた値は、車両の進行方向が前進方向である場合における変化量に基づいて設定される。第１８の発明に係る制御方法は、第８の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第８または１８の発明によると、車両の進行方向が前進方向である場合、入力軸と出力軸との回転方向が逆方向であるため、入力軸の回転を抑制するトルクが自動変速機から入力軸に作用する。そのため、入力軸の回転数が急激に低下する。このときの入力軸の変化量に基づいて、予め定められた値が設定される。そのため、車両の進行方向を入力軸の変化量に基づいて精度よく判断することができる。

第９の発明に係る制御装置は、第６〜８のいずれかの発明の構成に加えて、解除制御手段は、車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するための手段と、同期回転数が予め定められた回転数より小さいと、同期回転数で予め定められた方向と逆の方向に入力軸が回転するように動力源を制御するための逆回転制御手段と、逆回転制御手段により入力軸を逆の方向に回転させた後に、後進インヒビット制御を解除するように自動変速機を制御するための手段とを含む。第１９の発明に係る制御方法は、第９の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第９または１９の発明によると、車両が前進中にそのまま後進インヒビット制御を解除すると、大きなショックが発生する場合がある。そこで、車両の進行方向が前進方向と判断された場合には、同期回転数が予め定められた回転数（たとえば、動力源や動力源の回転軸に接続された部品の耐久性に影響する回転数）より小さいか否かが判断される。同期回転数が予め定められた回転数より小さい場合、同期回転数で予め定められた方向と逆の方向に入力軸が回転するように動力源が制御される。そのため、動力源や動力源に接続された部品などの耐久性が入力軸を逆回転することにより悪化することを抑制することができる。さらに、入力軸を同期回転数で逆回転させた後に、後進インヒビット制御が解除される。そのため、後進インヒビット制御解除時のショックを抑制することができる。

第１０の発明に係る制御装置は、第９の発明の構成に加えて、動力源は、少なくとも回転電機を含む。予め定められた回転数は、回転電機への影響に基づいて設定される。第２０の発明に係る制御方法は、第１０の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１０または２０の発明によると、回転電機の耐久性が悪化することを抑制しつつ、回転電機により入力軸を逆回転させることができる。

第２１の発明に係るプログラムは、第１１〜２０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第２２の発明に係る記録媒体は、第１１〜２０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。

第２１または第２２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第１１〜第２０のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

第２３の発明に係る駆動装置は、回転電機と、回転電機に接続された自動変速機とを備える。自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前進用の摩擦係合要素を制御することができる。駆動装置においては、駆動装置の出力軸が予め定められた回転数以上で可動部のポジションが前進ポジション以外のポジションから前進ポジションに切り換えられると、前進用の摩擦係合要素の係合を禁止して自動変速機を中立状態にする前進インヒビット制御の実行が開始される。制御装置は、出力軸の回転数を検出するための手段と、前進インヒビット制御が実行中であるか否かを判断するための手段と、前進インヒビット制御が実行中であると、出力軸の回転数と前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて、入力軸の同期回転数を算出するための手段と、同期回転数で自動変速機の入力軸が回転するように回転電機を制御するための回転制御手段と、前進用の摩擦係合要素が半係合状態になるように自動変速機を制御するための手段と、前進用の摩擦係合要素が半係合状態となった場合における入力軸の回転数の変化量を検出するための手段と、変化量に基づいて、出力軸の回転方向を判断するための判断手段と、出力軸の回転方向が前進方向と判断された場合に、前進用の摩擦係合要素を完全係合状態にして前進インヒビット制御を解除するように自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む。

第２３の発明によると、前進インヒビット制御の実行中は、前進用の摩擦係合要素の係合が禁止され、自動変速機の入力軸と出力軸とが接続されていない状態となる。このような状態において、出力軸の回転数と前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて算出された同期回転数で入力軸が回転させられた後、前進用の摩擦係合要素が半係合状態にされる。ここで、自動変速機が前進走行状態である場合において車両を前進させる方向に入力軸が回転させられた場合において、入力軸の回転数がほとんど変化しない場合、入力軸の回転数および回転方向と出力軸の回転数および回転方向とが同期していると考えられる。一方、入力軸の回転数が急激に低下する場合、入力軸と出力軸との回転方向が逆方向であるために、入力軸の回転を抑制するトルクが自動変速機から入力軸に作用していると考えられる。そこで、入力軸の回転数の変化量に基づいて、出力軸の回転方向が判断される。たとえば、入力軸の変化量が予め定められた値より小さい場合に、出力軸の回転方向が車両を前進させる方向であると判断される。これにより、インヒビット制御実行中の出力軸の回転方向を専用のセンサを設けることなく判断することができる。出力軸の回転方向が車両を前進させる方向であると判断される場合、前進インヒビット制御は不要な制御であるとして解除される。その結果、インヒビット制御実行中の自動変速機の出力軸の回転方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を解除することができる駆動装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、駆動源からの動力を自動変速機で変速した駆動力で走行する車両であれば、図１に示すハイブリッド車両に限定されず、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、蓄電機構としては、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。また、ハイブリッド車両ではなく、たとえば、エンジンからの駆動力のみにより走行する車両や、モータからの駆動力のみにより走行する電気自動車であってもよい。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、ＭＧ（２）１４０ＡとＭＧ（１）１４０Ｂとを区別することなく説明する場合には、モータジェネレータ１４０とも表現する。

モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したりモータとして機能したりする。モータジェネレータ１４０の回転軸は、車両のドライブシャフト（図示せず）に接続され、駆動輪１８０に駆動力を伝達する。車両は、モータジェネレータ１４０からの駆動力により走行する。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１８０に伝達したり、駆動輪１８０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１６０と、入力軸２１４がエンジン１２０のクランクシャフトに接続され、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１８０とＭＧ（１）１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電するバッテリ１５０と、バッテリ１５０の直流とＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ１５４と、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＥＣＵ５００等を含む。

インバータ１５４は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ１４０をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ１５４は、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる場合、バッテリ１５０から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。インバータ１５４は、モータジェネレータ１４０に供給する電力を制御することにより、モータジェネレータ１４０がＥＣＵ５００からの制御信号で要求される回転数および回転方向になるように制御する。

さらに、バッテリ１５０とインバータ１５４との間には、昇圧コンバータ１５２が設けられている。これは、バッテリ１５０の定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、バッテリ１５０からＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂに電力を供給するときには、昇圧コンバータ１５２で電力を昇圧する。なお、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂで発電した電力をバッテリ１５０に充電する場合には、昇圧コンバータで電力を降圧する。

さらに、ＭＧ（２）１４０Ａと減速機１６０との間には、自動変速機３００が設けられる。自動変速機３００の入力軸３０２はＭＧ（２）１４０Ａに接続され、自動変速機３００の出力軸３２２は減速機１６０に接続される。自動変速機３００は、ギヤユニット内のクラッチおよびブレーキが油圧回路により制御されることにより、所望のギヤ段を形成し、入力軸３０２の回転数を所望の回転数に変速して出力軸３２２に出力する。

ＥＣＵ５００には、レゾルバ回路１４２Ａと、レゾルバ回路１４２Ｂと、シフトレバー５０２のポジションスイッチ５０４と、アクセルペダル５０６のアクセル開度センサ５０８と、エンジン回転数センサ５１０と、出力軸回転数センサ５１２とがハーネスなどを介して接続されている。

レゾルバ回路１４２Ａは、ＭＧ（２）１４０Ａの回転数および回転方向を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。なお、ＭＧ（２）１４０Ａの出力軸は、自動変速機３００の入力軸３０２に接続されているため、ＭＧ（２）１４０Ａの回転数および回転方向は、自動変速機３００の入力軸回転数ＮＩＮおよび回転方向である。

レゾルバ回路１４２Ｂは、ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数および回転方向を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。

シフトレバー５０２の位置（シフトポジション）は、ポジションスイッチ５０４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ５００に送信される。シフトポジションに対応して、自動変速機３００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ５０８は、アクセルペダル５０６の開度を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。

エンジン回転数センサ５１０は、エンジン１２０の出力軸であるクランクシャフトの回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。

出力軸回転数センサ５１２は、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。なお、出力軸３２２は、減速機１６０およびドライブシャフト１７０を経由して駆動輪１８０に接続されているため、出力軸回転数ＮＯＵＴを検出することにより車両の速度を検出することができる。

ＥＣＵ５００は、レゾルバ回路１４２Ａ、レゾルバ回路１４２Ｂ、シフトレバー５０２のポジションスイッチ５０４、アクセル開度センサ５０８、エンジン回転数センサ５１０、および出力軸回転数センサ５１２などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図２を参照して、本実施の形態に係る動力分割機構２００および自動変速機３００について説明する。

動力分割機構２００は、エンジン１２０のクランクシャフトに接続される入力軸２１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置２２４と、クラッチＣ０およびブレーキＢ０と、出力軸２１８とを含む。

遊星歯車装置２２４は、サンギヤＳ１、遊星歯車Ｐ１、遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ１、および遊星歯車Ｐ１を経由してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。

動力分割機構２００においては、キャリアＣＡ１は入力軸２１４に接続され、サンギヤＳ１はＭＧ（１）１４０Ｂに接続され、リングギヤＲ１は出力軸２１８に接続されている。また、ブレーキＢ０はサンギヤＳ１とケース２１２との間に設けられ、クラッチＣ０はサンギヤＳ１とキャリアＣＡ１との間に設けられている。クラッチＣ０およびブレーキＢ０が解放されると、エンジン１２０の出力がＭＧ（１）１４０Ｂと出力軸２１８とに分配される。

クラッチＣ０が係合させられてサンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とが一体的に係合させられると、動力分割機構２００は、入力軸２１４の回転数（エンジン回転数ＮＥ）と出力軸２１８の回転数とが一致する状態となる。

エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を介して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａの回転数は、たとえば、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる（図３は定常運転時の一例である）。

さらに詳しくは、動力分割機構２００における３つの回転軸のうちの２つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係は次の式（１）の通りである。

Ｎ（Ｃ）＝Ｎ（Ｓ）×ρ／（１＋ρ）＋Ｎ（Ｒ）×１／（１＋ρ） … （１）
ここで、Ｎ（Ｃ）はキャリアＣＡ１の回転数（すなわちエンジン回転数ＮＥ）、Ｎ（Ｓ）はサンギヤＳ１の回転数（すなわちＭＧ（１）１４０Ｂの回転数）、Ｎ（Ｒ）はリングギヤＲ１の回転数（すなわちＭＧ（２）１４０Ａの回転数）である。また、ρは次式で表される通り、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とのギヤ比である。

ρ＝（サンギヤＳ１の歯数）／（リングギヤＲ１の歯数）
ハイブリッド車両は、このような動力分割機構２００の機能により、種々の状態で走行することができる。

自動変速機３００は、シングルピニオン型の遊星歯車装置３２６と、シングルピニオン型の遊星歯車装置３２８と、シングルピニオン型の遊星歯車装置３３０を備えている。

遊星歯車装置３２６は、サンギヤＳ２、遊星歯車Ｐ２、遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ２、遊星歯車Ｐ２を経由してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備える。

遊星歯車装置３２８は、サンギヤＳ３、遊星歯車Ｐ３、その遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ３、遊星歯車Ｐ３を経由してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備える。

遊星歯車装置３３０は、サンギヤＳ４、遊星歯車Ｐ４、その遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ４、遊星歯車Ｐ４を経由してサンギヤＳ４と噛み合うリングギヤＲ４を備える。

自動変速機３００では、サンギヤＳ２とサンギヤＳ３とが一体的に接続されてクラッチＣ２を経由して入力軸３０２に選択的に接続されるとともにブレーキＢ１を経由してケース２１２に選択的に接続され、キャリアＣＡ２はブレーキＢ２を経由してケース２１２に選択的に接続され、リングギヤＲ４はブレーキＢ３を経由してケース２１２に選択的に接続され、リングギヤＲ２とキャリアＣＡ３とキャリアＣＡ４とが一体的に接続されて出力軸３２２に接続され、リングギヤＲ３とサンギヤＳ４とが一体的に接続されてクラッチＣ１を経由して入力軸３０２に選択的に接続されている。

このように、自動変速機３００の入力軸２１４と出力軸２１８とは自動変速機３００の変速段を成立させるために用いられるクラッチＣ１またはクラッチＣ２を経由して選択的に接続されている。言い換えれば、クラッチＣ１およびクラッチＣ２は、入力軸３０２と出力軸３２２とを接続状態として動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、入力軸３０２と出力軸３２２とを非接続状態として動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、クラッチＣ１およびクラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで動力伝達可能状態とされ、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が解放されることで動力伝達遮断状態とされる。

図４に、シフトポジションおよび各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。ＥＣＵ５００は、油圧回路を制御することにより、この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させる。これにより、自動変速機３００は、Ｄポジションである場合には前進走行状態に、Ｒポジションである場合には後進走行状態に、Ｎポジションである場合にはニュートラル状態（中立状態）に、それぞれ制御される。なお、シフトポジションがＤポジションであるときには、ＥＣＵ５００は、別途定められた変速線図に従って自動的に１速〜５速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、自動変速機３００を制御する。

本実施の形態において、車両の進行方向と反対の方向に動力を伝達する状態に自動変速機３００が切り換えられると、ショックが発生してしまう。このショックを防止するために、ＥＣＵ５００は、予め定められた車速以上でシフトポジションが走行ポジション（ＤポジションおよびＲポジションのいずれか）に切り換えられると、自動変速機３００の各クラッチおよび各ブレーキを解放して自動変速機３００による動力伝達を遮断する制御（インヒビット制御）を実行する。なお、以下の説明においては、シフトポジションがＤポジション以外のポジションからＤポジションに切り換えられた場合に実行されるインヒビット制御を前進（Ｄ）インヒビット制御と記載する。また、シフトポジションがＲポジション以外のポジションからＲポジションに切り換えられた場合に実行されるインヒビット制御を後進（Ｒ）インヒビット制御と記載する。

ところで、たとえば、前進走行中に誤操作によりシフトポジションがＤポジションからＮポジションに切り換えられた場合、誤操作に気付いた運転者が即座にＤポジション（誤操作前の状態）へ切り換える場合がある。この場合、Ｄポジションへの切り換え時の車速が予め定められた車速を越えていると、Ｄインヒビット制御が実行される。しかし、自動変速機３００を即座に誤操作前の前進走行状態へ切り換えるのであればショックは小さく耐久性への影響も小さいと考えられる。そのため、運転者の意図通りにＤインヒビット制御の実行を解除することが望ましい。そのためには、まず車両の進行方向、すなわち自動変速機３００の出力軸３２２の回転方向を検出する必要がある。

しかし、上述のように、インヒビット制御中は自動変速機３００の入力軸３０２と出力軸３２２とが非接続状態となる。そのため、レゾルバ回路１４２Ａからの信号により入力軸３０２の回転方向を検出できたとしても、出力軸３２２の回転方向を検出することはできない。また、出力軸回転数センサ５１２では、出力軸３２２の回転数を検出できても回転方向は検出できない。そのため、不要なＤインヒビット制御が実行されていても、車両の進行方向を検出することができず、車速がショックの発生が抑制される値に低下するまでは、Ｄインヒビット制御を解除することができないという問題がある。この問題は、Ｒインヒビット制御についても同様である。

本実施の形態に係る制御装置は、この問題を解決するために、インヒビット制御の実行中において、インヒビット制御解除後のクラッチおよびブレーキを半係合状態にしたときの入力軸３０２の回転数（入力軸回転数）ＮＩＮの変化量に基づいて、インヒビット制御の実行を解除する。なお、ここでいう半係合状態とは、完全解放状態と完全係合状態との間の状態を意味するものとする。以下の説明についても同様の意味である。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図５に示すように、この制御装置は、インヒビット制御判断部５２０と、同期回転数算出部５３０と、インバータ制御部５４０と、ＮＩＮ変化量算出部５５０と、走行状態判断部５６０と、インヒビット制御解除可否判断部５７０と、自動変速機制御部５８０とを含む。

インヒビット制御判断部５２０は、少なくともポジションスイッチ５０４から送信されるシフトポジションに基づいて、インヒビット制御中であるか否かを判断する。

同期回転数算出部５３０は、インヒビット制御判断部５２０の判断結果および出力軸回転数センサ５１２から送信される出力軸回転数ＮＯＵＴに基づいて、入力軸３０２の同期回転数を算出する。

インバータ制御部５４０は、同期回転数算出部５３０で算出された同期回転数およびインヒビット制御解除可否判断部５７０の判断結果に基づいて、ＭＧ（２）１４０Ａを回転するようにインバータ１５４を制御する。

ＮＩＮ変化量算出部５５０は、レゾルバ回路１４２Ａから送信される入力軸回転数ＮＩＮおよび自動変速機制御部５８０からの信号に基づいて、入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮを算出する。

走行状態判断部５６０は、ＮＩＮ変化量算出部５５０で算出された入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮに基づいて、車両が前進中であるのか後進中であるのかを判断する。

インヒビット制御解除可否判断部５７０は、エンジン回転数センサ５１０から送信されるエンジン回転数ＮＥおよび走行状態判断部５６０の判断結果に基づいて、インヒビット制御の解除の可否を判断する。

自動変速機制御部５８０は、インバータ制御部５４０からの信号およびインヒビット制御解除可否判断部５７０の判断結果に基づいて、自動変速機３００を制御する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００がＤインヒビット制御を解除する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ５００は、ポジションスイッチ５０４からの信号に基づいて、シフトポジションを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御中か否かを判断する。ＥＣＵ５００は、たとえば、シフトポジションがＤポジションであるにも関わらす、自動変速機３００がニュートラル状態に制御されている場合に、Ｄインヒビット制御中であると判断する。Ｄインヒビット制御中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、出力軸回転数センサ５１２からの信号に基づいて、出力軸回転数ＮＯＵＴを検出する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御解除後のＭＧ（２）１４０Ａの同期回転数ＮＳ（２）を算出する。ＥＣＵ５００は、たとえば、出力軸回転数ＮＯＵＴとＤインヒビット制御の解除後の変速比との積を、同期回転数ＮＳ（２）として算出する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ５００は、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で正回転させる制御信号をインバータ１５４に送信する。なお、ここでいう正回転とは、自動変速機３００が前進走行状態である場合において車両を前進させる方向（言い換えれば、自動変速機３００が後進走行状態である場合において車両を後進させる方向）に回転させることを意味するものとする。以下の説明についても同様の意味である。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御解除後の各クラッチおよび各ブレーキを半係合状態にする制御信号を自動変速機３００に送信する。たとえば、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御解除後の変速段が３速である場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１（図４参照）を半係合状態にする制御信号を自動変速機３００に送信する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、レゾルバ回路１４２Ａからの信号に基づいて、ＭＧ（２）１４０Ａの回転数、すなわち入力軸回転数ＮＩＮを検出する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ５００は、入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮを算出する。ＥＣＵ５００は、たとえば、入力軸回転数ＮＩＮを時間微分することにより変化量ΔＮＩＮを算出する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ５００は、入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮが、しきい値Ａより小さいか否かを判断する。しきい値Ａは、車両が後進中である場合における入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮに基づいて設定される。しきい値Ａより小さいと（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ５００は、出力軸３２２が車両を前進させる方向に回転しており、車両が前進中であると判断する。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御を解除するように自動変速機３００を制御する。たとえば、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御解除後の変速段が３速である場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を完全係合状態にする制御信号を自動変速機３００に送信する。

Ｓ１２２にて、ＥＣＵ５００は、入力軸３０２が車両を後進させる方向に回転しており、車両が後進中であると判断する。

Ｓ１２４にて、ＥＣＵ５００は、同期回転数ＮＳ（２）がしきい値Ｂより小さいか否かを判断する。しきい値Ｂは、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で逆回転した場合におけるＭＧ（２）１４０Ａの耐久性への影響に基づいて設定される。しきい値Ｂより小さいと（Ｓ１２４にてＹＥＳ）、処理はＳ１２６に移される。そうでないと（Ｓ１２４にてＮＯ）、処理はＳ１３８に移される。

Ｓ１２６にて、ＥＣＵ５００は、エンジン回転数センサ５１０からの信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥを検出する。

Ｓ１２８にて、ＥＣＵ５００は、エンジン回転数ＮＥおよび同期回転数ＮＳ（２）に基づいて、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で負回転した場合のＭＧ（１）１４０Ｂの回転数ＮＳ（１）を算出する。ＥＣＵ５００は、上述の式（１）の関係式から、回転数ＮＳ（１）を算出する。なお、ここでいう負回転とは、上述の正回転と逆の方向に回転させることを意味するものとする。以下の説明についても同様である。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ５００は、回転数ＮＳ（１）がしきい値Ｃより小さいか否かを判断する。しきい値Ｃは、ＭＧ（１）１４０Ｂを回転数ＮＳ（１）で回転した場合におけるＭＧ（１）１４０Ｂの耐久性への影響に基づいて設定される。しきい値Ｃより小さいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。そうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１３８に移される。

Ｓ１３２にて、ＥＣＵ５００は、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で負回転させた場合のピニオン回転数ＮＰを算出する。ＥＣＵ５００は、ＭＧ（２）１４０ＡとＭＧ（１）１４０Ｂとの回転数差（すなわち同期回転数ＮＳ（２）の絶対値と回転数ＮＳ（１）の絶対値との和）をピニオン回転数ＮＰとして算出する。

Ｓ１３４にて、ＥＣＵ５００は、ピニオン回転数ＮＰがしきい値Ｄより小さいか否かを判断する。しきい値Ｄは、動力分割機構２００の遊星歯車Ｐ１がピニオン回転数ＮＰで回転した場合における遊星歯車Ｐ１の耐久性への影響に基づいて設定される。しきい値Ｄより小さいと（Ｓ１３４にてＹＥＳ）、処理はＳ１３６に移される。そうでないと（Ｓ１３４にてＮＯ）、処理はＳ１３８に移される。

Ｓ１３６にて、ＥＣＵ５００は、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で負回転させる制御信号をインバータ１５４に送信する。

Ｓ１３８にて、ＥＣＵ５００は、Ｄインヒビット制御を継続するように自動変速機３００を制御する。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００がＲインヒビット制御を解除する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図６に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ５００は、Ｒインヒビット制御中か否かを判断する。ＥＣＵ５００は、たとえば、シフトポジションがＲポジションであるにも関わらす、自動変速機３００がニュートラル状態に制御されている場合に、Ｒインヒビット制御中であると判断する。Ｒインヒビット制御中であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ５００は、Ｒインヒビット制御解除後のＭＧ（２）１４０Ａの同期回転数ＮＳ（２）を算出する。なお、ＥＣＵ５００は、出力軸回転数ＮＯＵＴとＲインヒビット制御の解除後の変速比との積を、同期回転数ＮＳ（２）として算出する。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ５００は、Ｒインヒビット制御解除後のクラッチＣ２およびブレーキＢ３を半係合する制御信号を自動変速機３００に送信する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ５００は、入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮが、しきい値Ｅより小さいか否かを判断する。しきい値Ｅは、車両が前進中である場合における入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮに基づいて設定される。しきい値Ｅより小さいと（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。そうでないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、処理はＳ２１２に移される。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ５００は、出力軸３２２が車両後進方向に回転しており、車両が後進中であると判断する。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ５００は、Ｒインヒビット制御を解除するように自動変速機３００を制御する。具体的には、ＥＣＵ５００は、クラッチＣ２およびブレーキＢ３を完全係合状態にする制御信号を自動変速機３００に送信する。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ５００は、入力軸３０２が車両前進方向に回転しており、車両が前進中であると判断する。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ５００は、同期回転数ＮＳ（２）がしきい値Ｆより小さいか否かを判断する。しきい値Ｆは、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で逆回転した場合におけるＭＧ（２）１４０Ａの耐久性への影響に基づいて設定される。なお、しきい値Ｆは、前述のしきい値Ｂと同じ値であってもよい。しきい値Ｆより小さいと（Ｓ２１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１２６に移される。そうでないと（Ｓ２１４にてＮＯ）、処理はＳ２２０に移される。

Ｓ２１６にて、ＥＣＵ５００は、回転数ＮＳ（１）がしきい値Ｇより小さいか否かを判断する。しきい値Ｇは、ＭＧ（１）１４０Ｂを回転数ＮＳ（１）で回転した場合におけるＭＧ（１）１４０Ｂの耐久性への影響に基づいて設定される。なお、しきい値Ｇは、前述のしきい値Ｃと同じ値であってもよい。しきい値Ｇより小さいと（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。そうでないと（Ｓ２１６にてＮＯ）、処理はＳ２２０に移される。

Ｓ２１８にて、ＥＣＵ５００は、ピニオン回転数ＮＰかしきい値Ｈより小さいか否かを判断する。しきい値Ｈは、動力分割機構２００の遊星歯車Ｐ１がピニオン回転数ＮＰで回転した場合における遊星歯車Ｐ１の耐久性への影響に基づいて設定される。なお、しきい値Ｈは、前述のしきい値Ｄと同じ値であってもよい。しきい値Ｈより小さいと（Ｓ２１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１３６に移される。そうでないと（Ｓ２１８にてＮＯ）、処理はＳ２２０に移される。

Ｓ２２０にて、ＥＣＵ５００は、Ｒインヒビット制御を継続するように自動変速機３００を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００により制御される車両の動作について説明する。なお、ここでは、Ｄインヒビット制御を解除する際の車両の動作について説明する。

まず、図８に示すように、予め定められた車速以上での前進中の時刻Ｔ（１）で、シフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り換えられ場合を想定する。運転者がＮポジションからＤポジションへ切り換えた時刻Ｔ（１）で、Ｄインヒビット制御が実行され、自動変速機３００はニュートラル状態に制御される。

車両の進行方向が判断できない場合は、ショックの発生の可能性を考慮して、図８の一点鎖線に示すように、車速が十分に低下するまで、Ｄインヒビット制御を解除することができない。

本実施の形態においては、Ｄインヒビット制御中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、出力軸回転数ＮＯＵＴが検出され（Ｓ１０４）、出力軸回転数ＮＯＵＴとＤインヒビット制御の解除後の変速比との積が入力軸３０２の同期回転数ＮＳ（２）として算出される（Ｓ１０６）。その後、時刻Ｔ（２）にて、ＭＧ（２）１４０Ａが同期回転数ＮＳ（２）で正回転させられ（Ｓ１０８）、Ｄインヒビット制御解除後の各クラッチおよび各ブレーキが半係合状態にされる（Ｓ１１０）。

ここで、入力軸３０２の回転数と出力軸３２２の回転数とは同期化されている。さらに、車両が前進しており、入力軸３０２の回転方向と出力軸３２２の回転方向とが同期している。そのため、入力軸回転数ＮＩＮはほとんど変化せず、時刻Ｔ（２）から時刻Ｔ（３）までの入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮはしきい値Ａより小さくなり（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、時刻Ｔ（３）において車両が前進中であると判断される（Ｓ１１８）。これにより、Ｄインヒビット制御実行中において、出力軸３２２の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく、車両の進行方向を判断することができる。

車両が前進中である判断された時刻Ｔ（３）において、Ｄインヒビット制御は不要な制御として解除され（Ｓ１２０）、図８に示すように、自動変速機３００は前進走行状態に制御される。そのため、Ｄインヒビット制御実行中の車両の進行方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を早期に解除することができる。

次に、図９に示すように、予め定められた車速以上での後進中の時刻Ｔ（４）で、シフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り換えられ場合を想定する。運転者がＮポジションからＤポジションへ切り換えた時刻Ｔ（４）で、Ｄインヒビット制御が実行され、自動変速機３００はニュートラル状態に制御される。

車両の進行方向が判断できない場合は、ショックの発生の可能性を考慮して、図９の一点鎖線に示すように、車速が十分に低下するまで、Ｄインヒビット制御を解除することができない。

本実施の形態においては、上述の場合と同様に、時刻Ｔ（５）にて、ＭＧ（２）１４０Ａが同期回転数ＮＳ（２）で正回転させられ（Ｓ１０８）、Ｄインヒビット制御解除後の各クラッチおよび各ブレーキが半係合状態にされる（Ｓ１１０）。

ここで、入力軸３０２の回転数と出力軸３２２の回転数とは同期しているが、車両が後進しており、入力軸３０２の回転方向と出力軸３２２の回転方向と逆方向である。そのため、入力軸３０２の回転を抑制するトルクが自動変速機３００から入力軸３０２に作用して、入力軸回転数ＮＩＮが急激に低下する。そのため、時刻Ｔ（５）から時刻Ｔ（６）までの入力軸回転数ＮＩＮの変化量ΔＮＩＮはしきい値Ａより大きくなり（Ｓ１１６にてＮＯ）、時刻Ｔ（６）において車両が後進中であると判断される（Ｓ１２２）。これにより、Ｄインヒビット制御実行中において、出力軸３２２の回転方向を検出する専用のセンサを設けることなく、車両の進行方向を判断することができる。

車両が後進中であると判断された時刻Ｔ（６）において、そのままＤインヒビット制御を解除すると、大きなショックが発生する場合がある。そこで、ＭＧ（２）１４０Ａを同期回転数ＮＳ（２）で逆回転した場合における、ＭＧ（２）１４０Ａ、ＭＧ（１）１４０Ｂおよび遊星歯車Ｐ１の耐久性への影響が判断される（Ｓ１２４、Ｓ１３０、Ｓ１３４）。ＭＧ（２）１４０Ａ、ＭＧ（１）１４０Ｂおよび遊星歯車Ｐ１の耐久性への影響がなくなった（Ｓ１２４にてＹＥＳ、Ｓ１３０にてＹＥＳ、Ｓ１３４にてＹＥＳ）時刻Ｔ（７）で、ＭＧ（２）１４０Ａが同期回転数ＮＳ（２）で負回転される（Ｓ１３６）。これにより、入力軸３０２と出力軸３２２との回転数および回転方向が同期されて、Ｄインヒビット制御解除時のショックが抑制される。そのため、図９に示すように、時刻Ｔ（７）で、Ｄインヒビット制御は解除され（Ｓ１２０）、自動変速機３００は前進走行状態に制御される。これにより、ＭＧ（２）１４０Ａ、ＭＧ（１）１４０Ｂおよび遊星歯車Ｐ１の耐久性の悪化を抑制するしつつ、Ｄインヒビット制御解除時のショックを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、インヒビット制御の実行中において、インヒビット制御解除後のクラッチおよびブレーキを半係合状態にしたときの入力軸回転数ＮＩＮの変化量に基づいて、車両の進行方向を判断する。そのため、インヒビット制御実行中の車両の進行方向を専用のセンサを設けることなく判断して、不要なインヒビット制御の実行を早期に解除することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両全体の制御ブロック図である。 動力分割機構および自動変速機におけるギヤトレーンを示すスケルトン図である。 エンジン、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の回転数の関係を示す共線図である。 自動変速機の作動表を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 本実施の形態に係る制御装置により制御される車両の自動変速機の状態を示すタイミングチャート（その１）である。 本実施の形態に係る制御装置により制御される車両の自動変速機の状態を示すタイミングチャート（その１）である。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１４０Ａ ＭＧ（２）、１４０Ｂ ＭＧ（１）、１４２Ａ，１４２Ｂ レゾルバ回路、１５０ バッテリ、１５２ 昇圧コンバータ、１５４ インバータ、１６０ 減速機、１７０ ドライブシャフト、１８０ 駆動輪、２００ 動力分割機構、２１２ ケース、２１４，３０２ 入力軸、２１８，３２２ 出力軸、２２４ 遊星歯車装置、３００ 自動変速機、３２６，３２８，３３０ 遊星歯車装置、５００ ＥＣＵ、５０２ シフトレバー、５０４ ポジションスイッチ、５０６ アクセルペダル、５０８ アクセル開度センサ、５１０ エンジン回転数センサ、５１２ 出力軸回転数センサ、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ブレーキ、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ サンギヤ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 遊星歯車、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ リングギヤ、ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ キャリア。

Claims (23)

1. 動力源と、前記動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両の制御装置であって、
   前記自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各前記摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前記前進用の摩擦係合要素を制御することができ、
   前記車両においては、予め定められた車速以上で前記可動部のポジションが前記前進ポジション以外のポジションから前記前進ポジションに切り換えられると、前記前進用の摩擦係合要素の係合を禁止して前記自動変速機を前記中立状態にする前進インヒビット制御の実行が開始され、
   前記制御装置は、
   前記前進インヒビット制御が実行中であると、前記出力軸の回転数と前記前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて前記入力軸の同期回転数を算出し、前記同期回転数で前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための回転制御手段と、
   前記同期回転数で前記入力軸が回転している状態で前記前進用の摩擦係合要素を前記半係合状態にし、前記前進用の摩擦係合要素が前記半係合状態となった場合における前記入力軸の回転数の変化量に基づいて前記車両の進行方向を判断するための判断手段と、
   前記車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、前記前進用の摩擦係合要素を前記完全係合状態にして前記前進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記回転制御手段は、前記自動変速機が前記前進走行状態である場合において前記車両を前進させる方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための手段を含み、
   前記判断手段は、前記変化量が予め定められた値より小さい場合に、前記車両の進行方向を前進方向と判断するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記予め定められた値は、前記車両の進行方向が後進方向である場合における前記変化量に基づいて設定される、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記解除制御手段は、
   前記車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、前記同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するための手段と、
   前記同期回転数が前記予め定められた回転数より小さいと、前記同期回転数で現在の回転方向と逆の方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための逆回転制御手段と、
   前記逆回転制御手段により前記入力軸を前記逆の方向に回転させた後に、前記前進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するための手段とを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記動力源は、少なくとも回転電機を含み、
   前記予め定められた回転数は、前記回転電機への影響に基づいて設定される、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 動力源と、前記動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両の制御装置であって、
   前記自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各前記摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前記後進用の摩擦係合要素を制御することができ、
   前記車両においては、予め定められた車速以上で前記可動部のポジションが前記後進ポジション以外のポジションから前記後進ポジションに切り換えられると、前記後進用の摩擦係合要素の係合を禁止して前記自動変速機を前記中立状態にする後進インヒビット制御の実行が開始され、
   前記制御装置は、
   前記後進インヒビット制御が実行中であると、前記出力軸の回転数と前記後進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて前記入力軸の同期回転数を算出し、前記同期回転数で前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための回転制御手段と、
   前記同期回転数で前記入力軸が回転している状態で前記後進用の摩擦係合要素を前記半係合状態にし、前記後進用の摩擦係合要素が前記半係合状態となった場合における前記入力軸の回転数の変化量に基づいて前記車両の進行方向を判断するための判断手段と、
   前記車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、前記後進用の摩擦係合要素を前記完全係合状態にして前記後進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む、車両の制御装置。
7. 前記回転制御手段は、前記自動変速機が前記後進走行状態である場合において前記車両を後進させる方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための手段を含み、
   前記判断手段は、前記変化量が予め定められた値より小さい場合に、前記車両の進行方向を後進方向と判断するための手段を含む、請求項６に記載の車両の制御装置。
8. 前記予め定められた値は、前記車両の進行方向が前進方向である場合における前記変化量に基づいて設定される、請求項７に記載の車両の制御装置。
9. 前記解除制御手段は、
   前記車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、前記同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するための手段と、
   前記同期回転数が前記予め定められた回転数より小さいと、前記同期回転数で現在の回転方向と逆の方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するための逆回転制御手段と、
   前記逆回転制御手段により前記入力軸を前記逆の方向に回転させた後に、前記後進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するための手段とを含む、請求項６〜８のいずれかに記載の車両の制御装置。
10. 前記動力源は、少なくとも回転電機を含み、
    前記予め定められた回転数は、前記回転電機への影響に基づいて設定される、請求項９に記載の車両の制御装置。
11. 動力源と、前記動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両の制御方法であって、
    前記自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各前記摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前記前進用の摩擦係合要素を制御することができ、
    前記車両においては、予め定められた車速以上で前記可動部のポジションが前記前進ポジション以外のポジションから前記前進ポジションに切り換えられると、前記前進用の摩擦係合要素の係合を禁止して前記自動変速機を前記中立状態にする前進インヒビット制御の実行が開始され、
    前記制御方法は、
    前記前進インヒビット制御が実行中であると、前記出力軸の回転数と前記前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて前記入力軸の同期回転数を算出し、前記同期回転数で前記入力軸が回転するように前記動力源を制御する回転制御ステップと、
    前記同期回転数で前記入力軸が回転している状態で前記前進用の摩擦係合要素を前記半係合状態にし、前記前進用の摩擦係合要素が前記半係合状態となった場合における前記入力軸の回転数の変化量に基づいて前記車両の進行方向を判断する判断ステップと、
    前記車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、前記前進用の摩擦係合要素を前記完全係合状態にして前記前進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御する解除制御ステップとを含む、車両の制御方法。
12. 前記回転制御ステップは、前記自動変速機が前記前進走行状態である場合において前記車両を前進させる方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するステップを含み、
    前記判断ステップは、前記変化量が予め定められた値より小さい場合に、前記車両の進行方向を前進方向と判断するステップを含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
13. 前記予め定められた値は、前記車両の進行方向が後進方向である場合における前記変化量に基づいて設定される、請求項１２に記載の車両の制御方法。
14. 前記解除制御ステップは、
    前記車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、前記同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するステップと、
    前記同期回転数が前記予め定められた回転数より小さいと、前記同期回転数で現在の回転方向と逆の方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御する逆回転制御ステップと、
    前記逆回転制御ステップにより前記入力軸を前記逆の方向に回転させた後に、前記前進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するステップとを含む、請求項１１〜１３のいずれかに記載の車両の制御方法。
15. 前記動力源は、少なくとも回転電機を含み、
    前記予め定められた回転数は、前記回転電機への影響に基づいて設定される、請求項１４に記載の車両の制御方法。
16. 動力源と、前記動力源に接続された入力軸および駆動輪に接続された出力軸を備えた自動変速機とを備えた車両の制御方法であって、
    前記自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各前記摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前記後進用の摩擦係合要素を制御することができ、
    前記車両においては、予め定められた車速以上で前記可動部のポジションが前記後進ポジション以外のポジションから前記後進ポジションに切り換えられると、前記後進用の摩擦係合要素の係合を禁止して前記自動変速機を前記中立状態にする後進インヒビット制御の実行が開始され、
    前記制御方法は、
    前記後進インヒビット制御が実行中であると、前記出力軸の回転数と前記後進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて前記入力軸の同期回転数を算出し、前記同期回転数で前記入力軸が回転するように前記動力源を制御する回転制御ステップと、
    前記同期回転数で前記入力軸が回転している状態で前記後進用の摩擦係合要素を前記半係合状態にし、前記後進用の摩擦係合要素が前記半係合状態となった場合における前記入力軸の回転数の変化量に基づいて前記車両の進行方向を判断する判断ステップと、
    前記車両の進行方向が後進方向と判断された場合に、前記後進用の摩擦係合要素を前記完全係合状態にして前記後進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御する解除制御ステップとを含む、車両の制御方法。
17. 前記回転制御ステップは、前記自動変速機が前記後進走行状態である場合において前記車両を後進させる方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御するステップを含み、
    前記判断ステップは、前記変化量が予め定められた値より小さい場合に、前記車両の進行方向を後進方向と判断するステップを含む、請求項１６に記載の車両の制御方法。
18. 前記予め定められた値は、前記車両の進行方向が前進方向である場合における前記変化量に基づいて設定される、請求項１７に記載の車両の制御方法。
19. 前記解除制御ステップは、
    前記車両の進行方向が前進方向と判断された場合に、前記同期回転数が予め定められた回転数より小さいか否かを判断するステップと、
    前記同期回転数が前記予め定められた回転数より小さいと、前記同期回転数で現在の回転方向と逆の方向に前記入力軸が回転するように前記動力源を制御する逆回転制御ステップと、
    前記逆回転制御ステップにより前記入力軸を前記逆の方向に回転させた後に、前記後進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するステップとを含む、請求項１６〜１８のいずれかに記載の車両の制御方法。
20. 前記動力源は、少なくとも回転電機を含み、
    前記予め定められた回転数は、前記回転電機への影響に基づいて設定される、請求項１９に記載の車両の制御方法。
21. 請求項１１〜２０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
22. 請求項１１〜２０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
23. 回転電機と、前記回転電機に接続された自動変速機とを備えた車両用の駆動装置であって、
    前記自動変速機は、運転者により操作される可動部のポジションが、前進ポジションである場合には前進用の摩擦係合要素を係合して前進走行状態を、後進ポジションである場合には後進用の摩擦係合要素を係合して後進走行状態を、中立ポジションである場合には各前記摩擦係合要素を解放して中立状態を、それぞれ実現するとともに、完全解放状態と完全係合状態との間である半係合状態になるように、前記前進用の摩擦係合要素を制御することができ、
    前記駆動装置においては、前記駆動装置の出力軸が予め定められた回転数以上で前記可動部のポジションが前記前進ポジション以外のポジションから前記前進ポジションに切り換えられると、前記前進用の摩擦係合要素の係合を禁止して前記自動変速機を前記中立状態にする前進インヒビット制御の実行が開始され、
    前記駆動装置は、
    前記前進インヒビット制御が実行中であると、前記出力軸の回転数と前記前進インヒビット制御の解除後の変速比とに基づいて前記入力軸の同期回転数を算出し、前記同期回転数で前記自動変速機の入力軸が回転するように前記回転電機を制御するための回転制御手段と、
    前記同期回転数で前記入力軸が回転している状態で前記前進用の摩擦係合要素を前記半係合状態にし、前記前進用の摩擦係合要素が前記半係合状態となった場合における前記入力軸の回転数の変化量に基づいて前記出力軸の回転方向を判断するための判断手段と、
    前記出力軸の回転方向が前進方向と判断された場合に、前記前進用の摩擦係合要素を前記完全係合状態にして前記前進インヒビット制御を解除するように前記自動変速機を制御するための解除制御手段とを含む、駆動装置。

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