JP2008201229A

JP2008201229A - 車両用駆動装置の制御装置

Info

Publication number: JP2008201229A
Application number: JP2007038591A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shibata; 寛之柴田; Toru Matsubara; 亨松原; Atsushi Tabata; 淳田端
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】エンジンと、差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置において、エンジン始動を伴う変速時のエンジンの吹き上がりを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速部２０の変速中にエンジン８を始動させる際は、エンジン８の始動状況に応じて自動変速部２０の係合装置の係合圧を適切に制御することで、自動変速部２０のトルク容量を増加させることができ、エンジン８の始動による急激なトルク上昇に対しても対処可能となるため、自動変速部２０のトルク容量不足によるエンジン８の吹き上がりを抑制することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、エンジン始動を伴う変速制御に関するものである。

エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用駆動装置の制御装置がそれである。このような車両用駆動装置では、一般に低車速領域や低出力領域などのエンジン効率の悪い運転領域においては、エンジンを停止させてモータ走行させることで車両の低燃費化を可能としている。一方、中高車速領域或いは中高出力領域などのエンジン効率の良い領域に達すると、エンジンを始動させて主にエンジンによって走行する。また、モータ走行領域であってもバッテリーの容量が低下すると発電用にエンジンを始動させる。このように、特許文献１などの車両用駆動装置においては、エンジンの始動および停止が頻繁に繰り返される。

特開２００５−２６４７６２号公報

ところで、上述した特許文献１には、エンジンの始動方法として第１電動機および第２電動機を同時に同回転方向に回転させることで、エンジンの回転速度を点火可能回転速度に速やかに上昇させてエンジンの始動性を向上させる技術が開示されている。ここで、例えばダウンシフトなどの変速中にエンジンを始動させる際において、エンジンを始動させる前はその駆動トルクは零であり、変速部に伝達される駆動トルクはモータ走行によるモータトルクのみと比較的低トルクとなっている。ところが、変速中にエンジンが始動する場合、エンジントルクが急速に立ち上がるため、変速の際に係合および解放される係合装置の係合圧が低いとこれに間に合わず、係合装置において過剰な滑りが発生するに伴い、エンジンが吹き上がる恐れがあった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置において、エンジン始動を伴う変速時のエンジンの吹き上がりを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置であって、前記変速部の変速中に前記エンジンを始動させる際は、前記エンジンの始動状況に応じて前記変速部内に備えられている係合装置の係合圧を制御するエンジン始動時係合圧制御手段を備えることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記エンジン始動時係合圧制御手段は、前記エンジンの完爆までは変速の際に解放される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置において、前記エンジン始動時係合圧制御手段は、前記エンジンの完爆までは変速の際に係合される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置において、前記所定の待機圧は、前記差動機構の出力軸から出力される駆動トルクに基づく係合圧とは相違する予め設定された一定の圧力であることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置において、前記所定の待機圧は、アクセル開度に基づく目標トルクに応じた圧力であることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至５のいずれかの車両用駆動装置の制御装置において、前記エンジン始動時係合圧制御手段は、エンジン完爆後には、通常の変速制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれかの車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動することを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至７のいずれかの車両用駆動装置の制御装置において、前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記変速部の変速中に前記エンジンを始動させる際は、前記エンジンの始動状況に応じて前記変速部の係合装置の係合圧を適切に制御することで、例えばエンジンの完爆等による急激なトルク上昇に対しても、変速部においてそのトルク上昇に対処可能となるように係合装置の係合圧を制御することができる。これにより、エンジン始動の際の急激なトルク上昇においても、変速部の係合装置において過剰な滑りが発生せず、変速部のトルク容量不足によるエンジンの吹き上がりを抑制することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジンの完爆までは変速の際に解放される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることで、エンジン始動時において完爆などにより急激にトルク上昇が発生しても、変速部の係合装置において過剰な滑りが発生せず、エンジンの吹き上がりを抑制することができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジンの完爆までは変速の際に係合される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることで、エンジン始動時において完爆などにより急激にトルク上昇が発生しても、変速部の係合装置において過剰な滑りが発生せず、エンジンの吹き上がりを抑制することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記所定の待機圧は、前記差動機構の出力軸から出力される駆動トルクに基づく係合圧とは相違する予め設定された一定の圧力であるため、例えばエンジンの完爆直後のトルクの急上昇に対しても、予め設定されている圧力が前記係合装置の待機圧として供給されており、変速部はそのトルク上昇に対処可能なトルク容量を備えているので、変速部のトルク容量不足によるエンジンの吹き上がりを抑制することができる。なお、前記出力軸から出力される駆動トルクに基づいて係合装置の係合圧が制御されると、エンジン始動前は駆動トルクが小さいためにそれに基づいて係合装置の係合圧が低くなり、変速部の伝達可能なトルク容量も小さくなる。そして、エンジンが完爆すると、急激にトルクが上昇するが、係合圧はこの急激なトルク上昇に対して間に合わず、エンジン完爆による駆動トルク上昇に対して変速部のトルク容量が小さいため、係合装置において過剰な滑りが発生し、エンジンの吹き上がりが発生する恐れがある。

また、請求項５にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記所定の待機圧は、アクセル開度に基づく目標トルクに応じた圧力であるため、運転者の要求トルクに対して速やかに変速部の係合圧が制御される。これにより、エンジンの完爆時においても、係合装置には、変速部がその完爆によるトルク上昇に対処可能なトルク容量を有するように十分な係合圧が供給されているため、係合装置において過剰な滑りが発生せず、エンジンの吹き上がりを抑制することができる。

また、請求項６にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジン完爆後には、通常の変速制御に切り換えられることで、クラッチツウクラッチ等の通常の変速制御が可能となる。

また、請求項７にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、電気式差動部と変速部とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることができる。なお、電気式差動部は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に、変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることもできる。

また、請求項８にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、たとえば電気的な無段変速機として機能させられる電気式差動部と有段式の自動変速機とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることができるとともに、電気式差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては電気式差動部と有段式の自動変速機とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用駆動装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

ここで、好適には、前記差動機構の回転要素は、前記入力軸およびエンジンに連結された第１要素と前記電動機に連結された第２要素と前記出力軸に連結された第３要素との３つの回転要素を有する遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。

また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。

また、好適には、前記変速部の変速比（ギヤ比）と前記電気式差動部の変速比とに基づいて前記車両用駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、変速部の変速比を利用することで駆動力が幅広く得られるようになる。

また、好適には、前記変速部は有段式の自動変速機である。このようにすれば、例えば電気的な無段変速機として機能させられる電気式差動部と有段式自動変速機とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることが可能であるとともに、電気式差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては電気式差動部と有段式自動変速機とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用駆動装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。なお、本実施例の変速機構１０が本発明の車両用駆動装置に対応しており、差動部１１が本発明の電気式差動部に対応しており、自動変速部２０が本発明の変速部に対応しており、伝達部材１８が本発明の差動機構の出力軸に対応している。

このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。

差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６とを、備えている。また、伝達部材１８には、一体的に回転するように第２電動機Ｍ２が連結されている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。なお、本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２が本発明の電動機に対応している。

動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。

この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気式差動部として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。また、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を制御することにより、差動部１１の各回転要素の差動状態が制御される。なお、本実施例の第１電動機Ｍ１が本発明の電動機に対応している。

自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成し、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。

自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

このように、自動変速部２０と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の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、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。

前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。

具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ_１８）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。

例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ_１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。

例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。

図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度Ｎ_Ｅを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。

また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。

上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。

例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。

また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、エンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ_１８が回転させられる。

また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

自動変速部２０では、差動部１１において出力回転部材である伝達部材１８（第３回転要素ＲＥ３）の回転が第１クラッチＣ１が係合されることで第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線ＸＧとの交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速（1st）の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速（2nd）の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速（3rd）の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。

図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。

電子制御装置８０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰ_Ｗを表す信号、シフトレバー５２（図６参照）のシフトポジションＰ_ＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）Ｎ_ＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温Ｔ_ＯＩＬを表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_Ｍ１（以下、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎ_Ｍ２（以下、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図７参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_ＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図５、図７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧Ｐ_Ｌを調圧するための信号、そのライン油圧Ｐ_Ｌが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。

図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。

図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン３０により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。

図６は複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。

そのシフトレバー５２は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。

上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰ_ＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。

上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰ_ＳＨにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。

具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー５２が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー５２が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。

図７は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。

このとき、有段変速制御手段８２は、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブＳＬを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。

ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。

例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度Ｎ_Ｅと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶された図９の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。

このとき、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。

また、ハイブリッド制御手段８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１および／または第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を制御してエンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１および／または第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を任意の回転速度に回転制御することができる。

例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段８４は車両走行中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２の変化とは反対方向に第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を変化させる。

また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。

例えば、ハイブリッド制御手段８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６０を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_ＴＨを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。

また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴ_ＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴ_Ｅ域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により必要に応じてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを零乃至略零に維持する。

また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。

また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。

前述したように、比較的低出力トルク域、或いは比較的低車速領域において、モータ走行を実行する。このモータ走行は、図８に示すように、太実線Ａ（境界線Ａ）で囲まれるモータ走行領域内で実行される。ここで、図８の変速線図において、アクセルペダル７４（図７参照）を踏み込むことで、破線で示す矢印Ｂ方向に出力トルクを上げていくと、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフト線とモータ走行領域からエンジン走行領域への境界線Ａとが交差する点Ｃでは、ダウンシフト変速およびエンジン始動が同時に実行される。具体的には、第２速ギヤ段（第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合）から第１速ギヤ段（第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合）への変速においては、第２ブレーキＢ２が解放されると共に第３ブレーキＢ３が係合されるクラッチツウクラッチ変速が為されるとともに、エンジン８を第１電動機Ｍ１によって点火可能な回転速度まで引き上げて点火装置６８などによりエンジン８を始動させる。なお、本実施例の第２ブレーキＢ２が本発明の解放側の係合装置に対応しており、第３ブレーキＢ３が本発明の係合側の係合装置に対応している。

また、エンジン始動前では、車両は第２電動機Ｍ２のモータトルクによって走行するが、エンジン８が完爆されると、自動変速機２０に入力される駆動トルクが急激に大きくなる。これより、変速中においても、係合および解放される係合装置（本実施例では第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）の係合圧もそれに応じて高くする必要がある。ところが、クラッチツウクラッチ変速などの通常の変速制御において、係合装置の係合圧はエンジントルク、入出力軸回転速度などの情報に基づいて制御されるため、エンジン８の完爆に対して係合圧が間に合わず、係合装置に過剰な滑りが生じるに伴い、エンジン８が吹き上がる可能性がある。そこで、本実施例では、後述するエンジン始動時係合圧制御手段８６および係合圧切換判定手段８８によって係合装置の係合圧を制御し、エンジン８の吹き上がりを抑制する。

アクセル開度検出手段９０は、アクセル開度センサ７２により検出されたアクセルペダル７４の操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号を検出する。また、エンジン出力検出手段９２はエンジン８側からのエンジン回転速度Ｎ_Ｅ、スロットル開度θ_ＴＨ、エンジン吸入空気量などの情報を基にエンジン８のエンジントルクを検出する。

エンジン始動時係合圧制御手段８６は、エンジン８の始動を伴うクラッチツウクラッチ変速などの変速制御において、エンジン８の始動状況に応じて自動変速部２０の係合装置の係合圧を制御する。具体的には、エンジン８の完爆などによる急激なトルク上昇に対して、自動変速部２０の係合装置にエンジン８の吹き上げを抑制する程度の係合圧が出力されるように制御する。さらに具体的には、係合圧切換判定手段８８によって、エンジン８の始動を伴うクラッチツウクラッチ変速であるか否かを判定し、エンジン８の始動を伴うクラッチツウクラッチ変速と判定されると、解放側および係合側の係合装置の係合圧制御手段を通常のクラッチツウクラッチ変速制御から切換えて、それらの係合装置にはエンジン８の吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧、すなわちエンジン８の完爆により伝達部材１８の回転上昇を抑制できるように所定の滑りを生じさせつつある程度の伝達トルク容量を持つことができる圧力値で待機させる。なお、通常のクラッチツウクラッチ変速制御では、エンジン出力検出手段９２によって検出されるエンジントルク、自動変速機２０に入力される入力回転部材である伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８、自動変速部２０の出力軸２２などの各種情報を基に係合および解放される係合装置の係合圧を好適に制御する。

具体的には、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトクラッチツウクラッチ変速においてエンジン８の始動を伴うと判定されると、解放側の係合装置である第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２および係合側の係合装置である第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３には、それぞれ予め実験的に設定された一定或いは略一定の待機圧ＰＢ２ａ、ＰＢ３ａ（図１１参照）が供給される。この待機圧ＰＢ２ａおよびＰＢ３ａは、エンジン８の完爆による自動変速機２０へ入力される駆動トルクの急激な増加に対しても第２ブレーキＢ２および第３ブレーキＢ３において過剰な滑りが生じない、すなわちエンジン８の吹き上がりが生じない程度の圧力に設定されている。なお、この待機圧ＰＢ２ａ、ＰＢ３ａは差動部１１の伝達部材１８から出力される駆動トルクに基づく係合圧とは相違しており、予め実験などによって好適な値に設定されている。また、この待機圧ＰＢ２ａおよびＰＢ３ａの開始時間は、例えば係合圧切換判定手段８８による判定時を基準としてタイマ制御等によって制御される。そして、エンジン８の完爆、すなわちエンジントルクの増加が検出されると、通常のクラッチツウクラッチ変速によるダウンシフトに切り換えられる。

図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン８の始動を伴うクラッチツウクラッチ変速においてエンジン８の吹き上がりを抑制する変速制御を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

先ず、係合圧切換判定手段８８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、パワーオンダウンシフト判定か否かを判定する。パワーオンダウンシフト判定は、例えばアクセル開度Ａccによってアクセルペダル７４が踏み込まれているすなわちパワーオン状態か否かを判定するとともに、図８に示す第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフト線図を横切ったか否かを判定する。Ｓ１が否定されると、Ｓ６において自動変速部２０の他の変速制御やロックアップ制御等のその他の制御が実施され本ルーチンが終了させられる。

Ｓ１が肯定されると、係合圧切換判定手段８８に対応するＳ２において、エンジン８の始動要求が為されたか否かが判定される。具体的には、例えば図８に示すモータ走行状態からエンジン走行状態に切り換えられる太実線Ａ（境界線Ａ）を横切った、或いは蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが所定の値を下回ったか否かが判定される。Ｓ２が否定されると、Ｓ５において、例えば図８に示す自動変速マップから実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて自動変速部２０の変速すべきギヤ段が判断され、その判断された変速すべきギヤ段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御が実行される。

Ｓ２が肯定されると、エンジン始動時係合圧制御手段８６に対応するＳ３において、エンジン８の完爆前に、第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２および第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３にエンジン８の吹き上げを抑制できる程度の待機圧を供給して待機させる。これにより、自動変速機２０の伝達可能なトルク容量が大きくなり、エンジン８の完爆によるトルクの急激な上昇に対しても係合装置（第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）での過剰な滑りが抑制され、エンジン８の吹き上げが抑制される。Ｓ４では、エンジン８の完爆後において、クラッチツウクラッチなどの通常の変速制御に切り換えられ、変速制御が実施された後、本ルーチンが終了させられる。

図１１は、図１０に示す制御作動を示すタイムチャートである。Ｔ１時点において、パワーオンダウンシフトおよびエンジン８の始動が要求されると、Ｔ１時点乃至Ｔ２時点の間では、第１電動機Ｍ１によってエンジン８の回転速度Ｎ_Ｅがエンジン８の点火可能回転速度まで引き上げられる。このとき、解放側の係合装置である第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２の係合圧が減圧されるが、例えばＴ１時点を基準としてタイマ制御により減圧が一時的に停止され、待機圧ＰＢ２ａで待機される。また、係合側の係合装置である第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３の係合圧も同様に、Ｔ１時点を基準として例えばタイマ制御によって予め増圧され、待機圧ＰＢ３ａで待機される。Ｔ２時点において、エンジン８が完爆されると、自動変速機２０に伝達される入力トルクが急激に上昇する。また、このＴ２時点においては、第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２および第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３の係合圧が予め定圧待機圧ＰＢ２ａ、ＰＢ３ａで保持されており、Ｔ２時点でのエンジン８の完爆による入力トルクの急激な上昇に対して、エンジン８の吹き上がり、すなわちエンジン回転速度Ｎ_Ｅの急激な上昇が抑制されている。そしてＴ２時点乃至Ｔ３時点において、例えばタイマ制御或いはエンジントルクの上昇の検出により、通常の変速制御（本実施例ではクラッチツウクラッチ変速制御）に切り換えられる。Ｔ３時点においては、エンジン走行状態に切り換えるため、第２電動機Ｍ２の出力トルクを減少させるに伴い、入力トルクが減少される。そして、変速制御が終了するＴ４時点において、第２電動機Ｍ２の出力を零とすることで入力トルクの減少が停止される。なお、第２電動機Ｍ２の出力トルクは必ずしも零にするものではなく、モータアシストを要する領域ならそのままモータアシスト量に応じたトルクを出力し続けてもよい。

上述のように、本実施例によれば、自動変速部２０の変速中にエンジン８を始動させる際は、エンジン８の始動状況に応じて自動変速部２０の係合装置の係合圧を適切に制御することで、例えばエンジン８の完爆等による急激なトルク上昇に対しても、自動変速部２０においてそのトルク上昇に対処可能となるように係合装置の係合圧を制御することができる。これにより、エンジン始動の際の急激なトルク上昇においても、自動変速部２０の係合装置において過剰な滑りが発生せず、自動変速部２０のトルク容量不足によるエンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、エンジン８の完爆までは変速の際に解放される側の係合装置である第２ブレーキＢ２をエンジン８の吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることで、エンジン始動時において完爆などにより急激にトルク上昇が発生しても、自動変速部２０の第２ブレーキＢ２において過剰な滑りが発生せず、エンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、エンジン８の完爆までは変速の際に係合される側の係合装置である第３ブレーキＢ３をエンジン８の吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることで、エンジン始動時において完爆などにより急激にトルク上昇が発生しても、自動変速部２０の第３ブレーキＢ３において過剰な滑りが発生せず、エンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、待機圧は差動機構の伝達部材１８から出力される駆動トルクに基づく係合圧とは相違する予め設定された一定の圧力であるため、例えばエンジン８の完爆直後のトルクの急上昇に対しても、予め設定されている圧力が係合装置（第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）の待機圧として供給されており、自動変速部２０はそのトルク上昇に対処可能なトルク容量を備えているので、自動変速部２０のトルク容量不足によるエンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、エンジン完爆後には、通常の変速制御に切り換えることで、クラッチツウクラッチ等の通常の変速制御が可能となり、スムーズな変速が可能となる。

また、前述の実施例によれば、差動部１１と自動変速部２０とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることができる。なお、差動部１１は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に、変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることもできる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例の定圧待機圧は、アクセル開度Ａccに基づく目標トルクに応じた係合圧が供給される。具体的には、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフト変速において、エンジン８の始動を伴うと判定されると、第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２および第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３には、アクセル開度Ａccに基づく目標トルクに応じた待機圧ＰＢ２ｂ、ＰＢ３ｂが供給される。なお、他の変速機構１０等の構成は前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。

図７のブロック線図に示すアクセル開度検出手段９０によって検出されたアクセル開度Ａccに応じて待機圧ＰＢ２ｂ、ＰＢ３ｂが供給される場合、運転者の要求トルクに対して速やかに待機圧を供給することが可能となる。すなわち、エンジン８の完爆時には、第２ブレーキＢ２のアクチュエータＡＢ２および第３ブレーキＢ３のアクチュエータＡＢ３には予めアクセル開度Ａccに基づく待機圧が供給されているため、第２ブレーキＢ２および第３ブレーキＢ３において過剰な滑りが発生せず、エンジン８の吹き上がりが抑制される。また、待機圧の圧力値は、アクセル開度Ａccに基づくため、自動変速部２０に入力される入力トルクと自動変速部２０が許容可能なトルク容量とを略等しくすることができ、油圧の効率的な供給が可能となる。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果得られ、さらに、所定の待機圧は、アクセル開度Ａccに基づく目標トルクに応じた圧力であるため、運転者の要求トルクに対して速やかに自動変速部２０の係合圧が制御される。これにより、エンジンの完爆時においても、係合装置（第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）には、自動変速部２０がその完爆によるトルク上昇に対して許容可能なトルク容量を有するように待機圧が供給されているため、係合装置（第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）において過剰な滑りが発生せず、エンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、エンジン８の完爆時において、解放側および係合側の両方の係合装置（第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）の両方のアクチュエータＡＢ２、ＡＢ３に待機圧が予め供給されていたが、必ずしも両方に供給する必要はなく、解放側の係合装置（第２ブレーキＢ２）および係合側の係合装置（第３ブレーキＢ３）のいずれか一方に待機圧を供給することでもエンジン８の吹き上がりを抑制することができる。

また、前述の実施例では、エンジン８の始動を伴うクラッチツウクラッチ変速制御について説明したが、特にクラッチツウクラッチ変速制御に限定されず、例えば係合のみ或いは解放のみを要する変速など、他の態様の変速制御であっても本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、解放側の係合装置として第２ブレーキＢ２が、係合側の係合装置として第３ブレーキＢ３が適用されているが、この係合側および解放側の係合装置は常にそれらが選択されるわけではなく、自動変速部２０の構造によっては、他のクラッチおよびブレーキが適用される。同様に前述の実施例では、ダウンシフトは第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトであったが、必ずしも第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトに限定されず、変速マップのモータ走行領域が更に広い場合には、例えば第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトにおいて本発明が適用されるなど、他の態様が適用され得る。

また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２は、伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、差動部１１から駆動輪３４の間の動力伝達経路に直接的或いは変速機等を介して間接的に連結されていてもよい。なお、差動部１１から駆動輪３４への間の動力伝達経路において、駆動輪３４は前輪および後輪のどちらであっても構わない。

また、前述の実施例では、差動部１１はそのギヤ比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、たとえば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用することができる。

また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであってもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。

また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。

また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、たとえばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。

また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配列されていてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、たとえば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。

また、前述の実施例の差動機構としてお動力分配機構１６は、たとえばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および伝達部材１８（第２電動機Ｍ２）に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の駆動装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。図１の駆動装置における各ギヤ段の相対回転速度を説明する共線図である。図１の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。油圧制御装置のうちクラッチＣおよびブレーキＢの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。駆動装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップの一例を示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。図４の電子制御装置の制御作動すなわちエンジンの始動を伴う変速の制御作動を説明するフローチャートである。図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートである。

符号の説明

８：エンジン１０：変速機構（車両用駆動装置）１１：差動部（電気式差動部）１４：入力軸１８：伝達部材（出力軸）２０：自動変速部（変速部）３４：駆動輪８６：エンジン始動時係合圧制御手段Ｍ１：第１電動機（電動機）Ｍ２：第２電動機（電動機）Ｂ２：第２ブレーキ（解放側の係合装置）Ｂ３：第３ブレーキ（係合側の係合装置）

Claims

エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記変速部の変速中に前記エンジンを始動させる際は、前記エンジンの始動状況に応じて前記変速部内に備えられている係合装置の係合圧を制御するエンジン始動時係合圧制御手段を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジン始動時係合圧制御手段は、前記エンジンの完爆までは変速の際に解放される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジン始動時係合圧制御手段は、前記エンジンの完爆までは変速の際に係合される側の前記係合装置をエンジンの吹き上げを抑制できる程度の所定の待機圧で待機させることを特徴とする請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
前記所定の待機圧は、前記差動機構の出力軸から出力される駆動トルクに基づく係合圧とは相違する予め設定された一定の圧力であることを特徴とする請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置。
前記所定の待機圧は、アクセル開度に基づく目標トルクに応じた圧力であることを特徴とする請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジン始動時係合圧制御手段は、エンジン完爆後には、通常の変速制御に切り換えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。