JP2009149213A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン８と、電動機Ｍ及び差動部１６を備えた動力分配機構３６と、その動力分配機構３６に連結された自動変速機２０とを、備え、エンジン８から出力される動力を駆動輪３４へ伝達させる車両用動力伝達装置８の制御装置において、専ら電動機Ｍを駆動力源とする走行中に、予め定められた関係からエンジン８の始動状態に応じてその電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであることから、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように電動機Ｍの駆動を制御することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気式無段変速機として機能し得る変速部と、その変速部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置に関し、特に、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制するための改良に関する。

エンジンと、電動機及び差動部を備えた電気式の変速部と、その変速部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達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がそれである。斯かる駆動装置では、変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能に構成されており、その変速部及び動力伝達部により構成される変速機全体としての変速比（トータル変速比）を無段階或いは段階的に変化させることが可能とされている。また、専ら前記エンジンを駆動力源とするエンジン走行モード、そのエンジン及び電動機を駆動力源とするエンジン＋モータ走行モード、及び専ら前記電動機を駆動力源とするモータ走行モードを選択的に成立させられるようになっている。

特開２００６−２４０６０８号公報 特開２００６−２１３１４９号公報 特開２００６−３３５１９４号公報 特開２００７−１８２１８１号公報

前述したような車両用動力伝達装置において、専ら前記電動機を駆動力源とするモータ走行モードでの走行中には、通常、前記エンジンは非駆動（停止）とされており、バッテリ蓄電量が低下した場合やエンジン＋モータ走行モードの移行時等において前記エンジンが始動させられる。ここで、車両の状態に応じてそのエンジンの始動を禁止又は遅延させる制御が行われる場合がある。例えば、ガレージ制御時や機械式変速部の変速制御時にエンジン始動の遅延が行われると共に、システムフェール時にはエンジンの始動が禁止される。

ところで、本発明者等は、車両のドライバビリティを向上させるべく鋭意研究を継続する過程において、前述したような従来技術において、モータ走行モードでの走行中に前記エンジンの始動が行われる場合、そのエンジンの始動状態によって種々の不具合が発生するおそれがあることを新たに見いだした。すなわち、例えば機械式変速部の変速制御やガレージ制御に関連して前記エンジンが始動される場合に、前記電動機の出力トルクを最大出力値まで出力し得るように制御した場合には始動ショックが発生するおそれがある一方、前記電動機の出力トルクをエンジン持ち上げ反力トルク分残して出力させるように制御した場合には所望の駆動力が得られなくなる等の問題を新たに発見した。本発明者等は、斯かる発見に基づき、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制するための技術として、本発明を為すに至った。

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、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、エンジンと、電動式差動部と、その差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じてその電動機の上限トルク値を変更することを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、エンジンと、電動式差動部と、その差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じてその電動機の上限トルク値を低減させることを特徴とするものである。

このように、本第１発明によれば、エンジンと、電動式差動部と、その差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じてその電動機の上限トルク値を変更するものであることから、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように前記電動機の駆動を制御することができる。すなわち、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。

ここで、前記第１発明において、好適には、前記エンジンの始動状態として、そのエンジンの始動が禁止されている状態及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである。このようにすれば、前記エンジンの始動状態に応じて適宜電動機の上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機の駆動を制御することができる。

また、好適には、前記エンジンの始動状態として、そのエンジンの始動が遅延させられている状態及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである。このようにすれば、前記エンジンの始動状態に応じて適宜電動機の上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機の駆動を制御することができる。

また、好適には、前記エンジンの始動状態として、そのエンジンの始動が禁止されている状態、始動が遅延させられている状態、及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである。このようにすれば、前記エンジンの始動状態に応じて適宜電動機の上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機の駆動を制御することができる。

また、本第２発明によれば、エンジンと、電動式差動部と、その差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じてその電動機の上限トルク値を低減させるものであることから、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように前記電動機の駆動を制御することができる。すなわち、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。

ここで、前記第１発明乃至第２発明において、好適には、前記エンジンの始動が遅延させられている状態とは、前記エンジン乃至差動部から前記動力伝達部への動力伝達経路が遮断されている場合及び／又は前記電動機の回転速度変化量が所定値以上の場合である。このようにすれば、前記エンジンの始動が遅延させられている場合に、適宜電動機の上限トルク値を設定することができる。

また、好適には、ガレージ制御時に前記エンジンの始動を遅延させるものである。このようにすれば、ガレージ制御時のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制することができる。

また、好適には、前記動力伝達部は、機械式の第２変速部として機能するものであり、その第２変速部の変速中に前記エンジンの始動を遅延させるものである。このようにすれば、前記第２変速部の変速中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制することができる。

また、好適には、システムフェール時に前記エンジンの始動を禁止するものである。このようにすれば、システムフェール時に所望される駆動力を確保することができる。

また、好適には、専ら前記電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの遅延状態に応じてその電動機の上限トルク値を変更するものである。このようにすれば、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように、更にきめ細かに前記電動機の駆動を制御することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。この動力伝達装置１０は、例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両において縦置きされて用いられるものであり、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軸１４と、その入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部１６と、その差動部１６と駆動輪３４（図６を参照）との間の動力伝達経路において伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結された自動変速部２０と、その自動変速部２０に連結された出力軸２２とを、直列に備えている。ここで、上記差動部１６から出力される駆動力（回転トルク）は、上記伝達部材１８を介して上記自動変速部２０へ伝達される。すなわち、その伝達部材１８は、上記差動部１６の出力回転要素として機能すると共に、上記自動変速部２０の入力回転要素として機能する。

上記動力伝達装置１０には、走行用の主動力源としてのエンジン８が設けられており、その出力軸（クランク軸）が上記入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパを介して直接的に連結されている。このエンジン８は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記エンジン８と一対の駆動輪３４（図６を参照）との間には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６を参照）が設けられており、上記エンジン８から出力された動力は上記差動部１６、自動変速部２０、差動歯車装置３２、及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達される。このように、本実施例の動力伝達装置１０において上記エンジン８と差動部１６とは直結されている。この直結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等を介する連結はこの直結に含まれる。なお、上記動力伝達装置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。

前記差動部１６は、第１電動機Ｍ１と、第２電動機Ｍ２と、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４とを、備えて、その第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御されるように構成されたものであり、上記第１電動機Ｍ１は上記第１遊星歯車装置２４の回転要素としてのサンギヤＳ１（第２回転要素ＲＥ２）に、上記第２電動機Ｍ２は前記伝達部材１８と一体的に回転させられる上記第１遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１（第３回転要素ＲＥ３）にそれぞれ連結されている。この差動部１６は、換言すれば、上記第１電動機Ｍ１と、前記入力軸１４から入力されるエンジン８の出力とを機械的に分配する機械的機構であって、エンジン出力を第１電動機Ｍ１及び伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構３６を構成している。上記第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、好適には、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる原動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータであるが、上記第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）機能を少なくとも備え、上記第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（発動機）機能を少なくとも備える。すなわち、前記動力伝達装置１０において、上記第２電動機Ｍ２は主動力源であるエンジン８の代替として、或いはそのエンジン８と共に走行用の駆動力を発生させる動力源（副動力源）として機能する。以下、上記第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を特に区別しない場合には、単に電動機Ｍという。

上記第１遊星歯車装置２４は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するものであり、上記動力分配機構３６は斯かる第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を自転及び公転可能に支持する第１キャリア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。

前記動力分配機構３６において、第１キャリアＣＡ１は前記入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は前記第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は前記伝達部材１８に連結されている。このように構成された上記動力分配機構３６は、前記第１遊星歯車装置２４に備えられた３つの回転要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、及び第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状態すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン８から出力される駆動力が前記第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されると共に、分配された駆動力の一部で前記第１電動機Ｍ１により発電が行われたり、前記第２電動機Ｍ２が回転駆動されるというように、前記差動部１６（動力分配機構３６）は電気的な差動装置として機能させられる。これにより、例えば、前記差動部１６は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、前記エンジン８の所定回転にかかわらず前記伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記差動部１６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Ｎ₁₈）が最小値γ０_minから最大値γ０_maxまで連続的に変化させられる電気式の変速部に対応する。

前記自動変速部２０は、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、及びシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の第２変速部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。また、変速部としての前記動力分配機構３６に連結され、その動力分配機構３６から出力される動力を前記駆動輪３４へ伝達する機械式の動力伝達部として機能する。上記第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を自転及び公転可能に支持する第２キャリアＣＡ２、及び第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。また、上記第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を自転及び公転可能に支持する第３キャリアＣＡ３、及び第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。また、上記第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を自転及び公転可能に支持する第４キャリアＣＡ４、及び第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。上記第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、上記第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、上記第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、上記第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、上記第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、上記第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。

また、前記自動変速部２０は、その自動変速部２０において所定の変速段を成立させるための複数の係合要素として、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、及び第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）を備えている。これらクラッチＣ及びブレーキＢは、好適には、何れも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本又は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等により構成され、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装置である。

以上のように構成された自動変速部２０では、上記第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おり、第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第２キャリアＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第２リングギヤＲ２と第３キャリアＣＡ３と第４キャリアＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結されている。また、上記第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おり、第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。

このように、前記自動変速部２０内と差動部１６（伝達部材１８）とは、その自動変速部２０の各ギヤ段（変速段）を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１及び／又は第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されるようになっている。換言すれば、斯かる第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、前記伝達部材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１６（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、上記第１クラッチＣ１及び第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た車両の駆動状態とされ、上記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に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た車両の非駆動状態とされる。

前記自動変速部２０では、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_1N／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及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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及び第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、及び第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。

以上のように構成された動力伝達装置１０において、無段変速機として機能する前記動力分配機構３６と、有段変速機として機能する自動変速部２０とで、全体として無段変速機が構成される。また、前記動力分配機構３６の変速比を一定となるように制御することにより、その動力分配機構３６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、前記動力分配機構３６が無段変速機として機能し、且つその動力分配機構３６に直列された前記自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、その自動変速部２０の少なくとも１つの変速段に対してその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち前記伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられてその変速段において無段的な変速比幅が得られる。従って、前記動力伝達装置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、前記動力伝達装置１０において無段変速機が構成される。この動力伝達装置１０の総合変速比γＴは、前記差動部１６の変速比γ０と前記自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される前記動力伝達装置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前記自動変速部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て前記伝達部材１８の回転速度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。従って、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、前記動力伝達装置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、前記動力分配機構３６の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣ及びブレーキ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速ギヤ段の何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前記動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。従って、前記動力伝達装置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、前記動力分配機構３６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前記自動変速部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前記動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、前記自動変速部２０の第４速ギヤ段において前記動力分配機構３６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、前記動力分配機構３６及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置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、前記第１遊星歯車装置２４、第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０それぞれのギヤ比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」すなわち前記入力軸１４に連結された前記エンジン８の回転速度Ｎ_Eを示し、横線ＸＧが前記伝達部材１８の回転速度を示している。また、前記動力分配機構３６を構成する差動部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キャリア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、それらの間隔は前記第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。更に、前記自動変速部２０に対応する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及び第３サンギヤＳ３、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリアＣＡ２、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４、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キャリアＣＡ３、第４キャリアＣＡ４、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の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。ここで、共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリア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、前記動力分配機構３６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、前記自動変速部２０では前記第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０毎にそのサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリアとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。

図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、前記動力分配機構３６（差動部１６）において、前記第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリアＣＡ１）が前記入力軸１４すなわちエンジン８の出力軸に連結されている。また、第２回転要素ＲＥ２が前記第１電動機Ｍ１に連結されている。また、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が前記伝達部材１８及び第２電動機Ｍ２に連結されており、前記入力軸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。この図３においては、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、前記動力分配機構３６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、前記エンジン回転速度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キャリア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、前記動力分配機構３６の変速比γ０が「１」に固定されるように前記第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前記伝達部材１８が回転させられる。また、前記動力分配機構３６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前記第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よりも増速された速度で前記伝達部材１８が回転させられる。

また、図３の共線図では、前記自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結される。また、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結される。また、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介して前記ケース１２に選択的に連結される。また、第７回転要素ＲＥ７は前記出力軸２２に連結されている。また、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結される。前記自動変速部２０では、前記動力分配機構３６において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度Ｎ_Eと同じ回転速度がその動力分配機構３６から第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Ｘ２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、前記出力軸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と前記出力軸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）の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、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と前記出力軸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る。また、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と前記出力軸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、前記動力伝達装置１０を制御するためにその動力伝達装置１０に備えられた電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等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前記エンジン８の駆動制御、そのエンジン８、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２によるハイブリッド駆動制御、及び前記自動変速部２０における有段変速制御等の各種制御を実行するものである。

図４に示すように、上記電子制御装置４０には、各センサやスイッチ等から前記動力伝達装置１０に関する各種信号が供給されるようになっている。例えば、エンジン水温を表す信号、シフトレバー５２（図５を参照）のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、蓄電装置５６（図６を参照）の温度を表す信号、その蓄電装置５６の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、前記第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_M1を表す信号、前記第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎ_M2を表す信号、前記エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）スイッチのオン・オフを表す信号、エアコンの作動を表す信号、車速Ｖに対応する前記出力軸２２の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、前記自動変速部２０の制御作動に用いられるＡＴＦ温度を表す信号、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、そのフットブレーキに対応するブレーキマスタシリンダ圧を表す信号、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）を表す信号等がそれぞれ供給される。

また、前記動力伝達装置１０の駆動を制御するために、前記電子制御装置４０から各種制御信号が出力されるようになっている。例えば、前記エンジン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による前記エンジン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等、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図６を参照）への制御信号、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、前記第１電動機Ｍ１及び第２電動機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、前記自動変速部２０等に備えられた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３８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、その油圧制御回路３８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オイルポンプ４２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、駆動力源の出力（以下、駆動力源出力という）を抑制中例えばエンジン出力（パワー）及び／又は第２電動機Ｍ２の出力（以下、第２電動機出力という）を抑制中であることを運転者に知らせるための出力抑制中信号等がそれぞれ出力される。

図５は、前記動力伝達装置１０において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、前記動力伝達装置１０（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）」、前記動力伝達装置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前記差動部１６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前記動力伝達装置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）」、又は手動変速走行モード（手動モード）を成立させて前記自動変速部２０の自動変速制御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。

前記動力伝達装置１０では、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前述した図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、例えば前記油圧制御回路３８における回路が電気的に切り換えられる。また、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に関して、「Ｐ」ポジション及び「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及び第２クラッチＣ２の何れもが解放されるような前記自動変速部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及び第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、及び「Ｍ」ポジションは、車両の走行に際して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及び第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような前記自動変速部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及び／又は第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。

図５に示すシフト操作装置５０において、具体的には、前記シフトレバー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が係合されて前記自動変速部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、前記シフトレバー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が係合されて前記自動変速部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、前記シフトレバー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が解放されて前記自動変速部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。また、前記シフトレバー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及び第２クラッチＣ２が解放されて前記自動変速部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６は、前記電子制御装置４０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図６に示す有段変速制御手段１００及びハイブリッド制御手段１０２は、前記動力伝達装置１０に備えられた動力分配機構３６及び自動変速部２０を制御することで、その動力伝達装置１０の変速比を制御する。すなわち、上記有段変速制御手段１００は、以下に詳述する油圧制御回路３８を介して第２変速部としての前記自動変速部２０の段階的な自動変速を制御する。また、上記ハイブリッド制御手段１０２は、インバータ５４及びエンジン出力制御装置５８等を介して前記エンジン８、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２の駆動を制御することにより前記動力分配機構３６の変速比を制御する。

上記有段変速制御手段１００は、例えば図７に示すような車速Ｖと前記自動変速部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）及びダウンシフト線（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及び前記自動変速部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、その自動変速部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前記油圧制御回路３８を介して前記自動変速部２０の自動変速制御を実行する。具体的には、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、前記自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を前記油圧制御回路３８に備えられた前記リニアソレノイド弁ＳＬ等へ出力する。換言すれば、前記自動変速部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前記油圧制御回路３８へ出力する。前記油圧制御回路３８においては、そのようにして出力される指令に従って、前記リニアソレノイド弁ＳＬ等により各油圧式摩擦係合装置すなわちブレーキＢ、クラッチＣに対応する油圧アクチュエータへ供給される油圧が調圧される。

また、前記有段変速制御手段１００は、好適には、前記自動変速部２０の変速に際してその変速に関与する係合要素のトルク容量を予め定められた所定の割合で変化させるスイープ制御を実行する。すなわち、前記自動変速部２０のクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関して解放される側の係合要素のトルク容量を所定の割合で低下（漸減）させる解放側スイープ制御を実行すると共に、その変速に関して係合される側の係合要素のトルク容量を所定の割合で上昇（漸増）させる係合側スイープ制御を実行する。具体的には、前記自動変速部２０の変速に関して解放される側の油圧式摩擦係合装置に対応する油圧を所定の割合で（好適には一次関数的な変化となるように）漸減させると共に、その変速に関して係合される側の油圧式摩擦係合装置に対応する油圧を所定の割合で（好適には一次関数的な変化となるように）漸増させる油圧制御を行う。

前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記エンジン出力制御装置５８を介して前記エンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段１０４と、前記インバータ５４を介して前記第１電動機Ｍ１による駆動力源又は発電機としての作動を制御するＭＧ１作動制御手段１０６と、同じく前記インバータ５４を介して前記第２電動機Ｍ２による駆動力源又は発電機としての作動を制御するＭＧ２作動制御手段１０８とを、含んでおり、それら制御機能により前記エンジン８、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２によるハイブリッド駆動制御を実行する。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記動力分配機構３６の作動を制御する差動部制御手段として機能するものであり、前記エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、そのエンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や前記第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前記動力分配機構３６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、その時点における走行車速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、前記第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及びエンジントルクＴ_Eとなるように前記エンジン８を制御すると共に前記第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。

以上のように、前記動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、前記有段変速制御手段１００によって制御される自動変速部２０の変速比γと、前記ハイブリッド制御手段１０２によって制御される前記動力分配機構３６の変速比γ０とによって決定される。すなわち、前記ハイブリッド制御手段１０２及び有段変速制御手段１００は、運転者による前記シフトレバー５２の操作に従い、前記シフト操作装置５０に備えられたシフトポジションセンサ４８から出力されるシフトポジションを表す信号Ｐ_SHに基づいて、例えばそのシフトポジションＰ_SHに対応するシフトレンジの範囲内において、前記油圧制御回路３８、エンジン出力制御装置５８、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２等を介して前記動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴを制御する変速制御手段として機能する。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、例えば、前記動力伝達装置１０の動力性能や燃費向上等を考慮して前記ハイブリッド変速制御を実行する。すなわち、前記エンジン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及び自動変速部２０の変速段で定まる前記伝達部材１８の回転速度とを整合させるために前記動力分配機構３６を電気的な無段変速機として機能させる。換言すれば、前記ハイブリッド制御手段１０２は、エンジン回転速度Ｎ_Eとエンジントルク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最適燃費率曲線に沿って前記エンジン８が作動させられるように、例えば目標出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となるように前記動力伝達装置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前記自動変速部２０の変速段を考慮して前記動力分配機構３６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無段階に制御する。

このとき、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギを前記インバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、前記エンジン８の動力の主要部は機械的に前記伝達部材１８へ伝達されるが、そのエンジン８の動力の一部は前記第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、上記インバータ５４を通してその電気エネルギが前記第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から前記伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から前記第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、前記エンジン８の動力の一部が電気エネルギに変換され、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。特に、前記有段変速制御手段１００により前記自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、その自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で前記動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。

上述のような制御では、トータル変速比γＴが段階的に変化することにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛び飛びの値をとることにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度Ｎ_Eを制御できず燃費が悪化する可能性がある。そこで、前記ハイブリッド制御手段１０２は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、前記自動変速部２０の変速に同期してその自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように前記動力分配機構３６の変速を実行する。換言すれば、前記自動変速部２０の変速前後で前記動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するように前記自動変速部２０の変速制御に同期して前記動力分配機構３６の変速制御を実行する。例えば、前記自動変速部２０の変速前後で過渡的に前記動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために前記自動変速部２０の変速制御に同期して、その自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように前記動力分配機構３６の変速制御を実行する。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、車両の停止中又は走行中にかかわらず、前記動力分配機構３６の電気的ＣＶＴ機能によって、例えば前記第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_M1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、任意の回転速度に制御したりというように、前記第１電動機Ｍ１を介して前記エンジン８の回転速度を制御する。例えば、前述した図３の共線図からもわかるように、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の回転速度）に対応する前記第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎ_M2を略一定に維持しつつ前記第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_M1の引き上げを実行する。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２（エンジン駆動制御手段１０４）は、スロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ６４を介して前記電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置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前記エンジン出力制御装置５８に出力し、必要なエンジン出力を発生するように前記エンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御を実行する。すなわち、前記エンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。例えば、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に基づいて前記スロットルアクチュエータ６４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、前記エンジン出力制御装置５８は、前記ハイブリッド制御手段１０２による指令に従ってスロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ６４により前記電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置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上記点火装置６８による点火時期を制御する等してエンジントルク制御を実行する。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記エンジン８の停止又はアイドル状態にかかわらず、前記動力分配機構３６の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって車両をモータ走行（ＥＶモード走行）させる。例えば、図７に示すような車速Ｖと前記自動変速部２０の出力トルクＴ_OUTとを変数として予め記憶された、走行用の駆動力源を前記エンジン８と第２電動機Ｍ２とで切り換えるためのエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する関係（駆動力源切換線図、駆動力源マップ）から、実際の車速Ｖ及び前記自動変速部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、モータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。図７の実線Ａに示す駆動力源マップは、例えばその図７における実線及び一点鎖線に示す変速マップと共に予め記憶されたものである。この図７から明らかなように、前記ハイブリッド制御手段１０２によるモータ走行制御は、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で実行される。

斯かるモータ走行制御に際して、前記ハイブリッド制御手段１０２は、停止している前記エンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、前記第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_M1を負の回転速度で制御して例えばその第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させ、前記動力分配機構３６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、エンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる前記第１電動機Ｍ１からの電気エネルギ及び／又は前記蓄電装置５６からの電気エネルギを前記第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して前記駆動輪３４にトルクを付与することにより、前記エンジン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、前記第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、前記動力分配機構３６がトルクの伝達を不能な状態すなわちその差動部１６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、且つその差動部１６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、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより前記動力分配機構３６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。

このように、図８に示すような駆動力源マップにおいては、モータ走行領域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トルク出力トルクＴ_OUT域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行されるように定められている。また、図７には示されていないが、「Ｒ」ポジション、すなわち車両を後退させる場合においても、比較的低車速で走行するものであるから、前記エンジン８を用いず前記第２電動機Ｍ２によって走行するようにされている。従って、例えば所定の低車速時や車両停止時等に前記シフトレバー５２「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジション或いは「Ｒ」ポジションへ操作されるガレージシフト（Ｎ→Ｄシフト、Ｎ→Ｒシフト或いはＰ→Ｒシフト）が行なわれる際には、前記ハイブリッド制御手段１０２は、エンジンではなくモータによる動力によって車両を走行させる制御を行う。

ここで、前記エンジン駆動制御手段１０４は、車両の走行状態に応じて前記エンジン８の始動状態を制御する。すなわち、そのエンジン８の始動状態として許可、遅延、禁止等の制御を行う。例えば、ガレージ制御すなわちアクセルペダルの踏み込みがない状態における比較的低速での前進走行又は後進走行に係る車両駆動制御時に前記エンジン８の始動を遅延させる。好適には、前記エンジン８乃至動力分配機構３６から前記自動変速機２０への動力伝達経路が遮断されている場合すなわち前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に解放されている状態において前記エンジン８の始動を遅延させる。また、前記第２電動機Ｍ２の回転速度の変化量ｄＮ_M2／ｄｔが予め定められた所定値以上である場合に前記エンジン８の始動を遅延させる。

また、前述のように、動力伝達部としての前記自動変速部２０は、前記動力分配機構３６に連結されて機械式の第２変速部として機能するものであり、前記エンジン駆動制御手段１０４は、その自動変速部２０の変速中に前記エンジン８の始動を遅延させる。例えば、前記自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相の終了に相前後して前記エンジン８の始動が行われるようにその始動を遅延させる。また、好適には、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に解放されている状態において前記エンジン８の始動を遅延させる。なお、このように前記エンジン８の始動を遅延させるのは、前記動力分配機構３６の出力を前記自動変速部２０に伝達する第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２の非係合時には前記エンジン８の始動時にＭＧ２で反力を取るのが難しく、始動性が悪化するおそれがあるからである。

また、図６に示すフェール判定手段１１０は、よく知られた判定アルゴリズムにより前記動力伝達装置８のシステムフェールを判定するものであり、前記エンジン駆動制御手段１０４は、このフェール判定手段１１０の判定が肯定される場合すなわち前記動力伝達装置８のシステムフェール時に前記エンジン８の始動を禁止する。このフェール判定手段１１０により判定されるフェールとは、例えば、前記第１電動機Ｍ１に対応するインバータ５４のフェールや、前記エンジン８の燃料の残量不足すなわち所謂ガス欠等である。

また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、専ら前記電動機Ｍを駆動力源とするモータ走行中において、予め定められた関係から前記エンジン８の始動状態に応じてその電動機Ｍの上限トルク値（出力トルクの最大値）を変更する制御を行う。好適には、前記ＭＧ２作動制御手段１０８は、専ら前記第２電動機Ｍ２を駆動力源とする走行中すなわち前記モータ走行領域における走行（ＥＶモードでの走行）において、予め定められた関係から前記エンジン８の始動状態に応じてその第２電動機Ｍ２の上限トルク値を変更する制御を行う。換言すれば、前記エンジン８の始動状態に対応して前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値をそれぞれ個別に設定する制御を行う。

前記ＭＧ２作動制御手段１０８は、好適には、前記エンジン８の始動状態として、（ａ）そのエンジン８の始動が禁止されている状態、（ｂ）始動が遅延させられている状態、及び（ｃ）始動が許可されている状態でそれぞれ個別に前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値を変更（設定）する。例えば、通常走行時すなわち前記エンジン８の始動が許可されている（遅延も禁止もされていない）状態における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₁、前記エンジン８の始動が遅延させられている状態における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₂、前記エンジン８の始動が禁止されている状態における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₃が予め個別に定められて図示しない記憶部等に記憶されており、前記ＭＧ２作動制御手段１０８は、前記エンジン８の始動状態に応じてそれぞれの上限トルク値を前記第２電動機Ｍ２の出力トルクの上限値として設定する。ここで、前記エンジン８の始動が禁止されている状態における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₃、遅延させられている状態における上限トルク値Ｔ₂、始動が許可されている状態における上限トルク値Ｔ₁の大小関係は、好適には、Ｔ₃＞Ｔ₂＞Ｔ₁とされる。また、これらの上限トルク値Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃は、好適には、何れも前記エンジン８始動時の反力を考慮した値とされる。

また、前記ＭＧ２作動制御手段１０８は、好適には、好適には、専ら前記電動機Ｍを駆動力源とするモータ走行中において、予め定められた関係から前記エンジン８の遅延状態に応じてその電動機Ｍの上限トルク値を変更する。例えば、（ａ）ガレージ制御に関連して前記エンジン８の始動が遅延させられている場合と、（ｂ）前記自動変速部２０の変速に関連して前記エンジン８の始動が遅延させられている場合とで、それぞれ個別に前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値を変更（設定）する。また、それら２種類の場合に限らず、前記エンジン８の始動が遅延乃至禁止されている場合、その遅延乃至禁止の理由（関連する制御）に応じて前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値をそれぞれ個別に設定する。

図８は、ガレージ制御に関連する前記エンジン８の始動遅延時における前記第２電動機Ｍ２のトルク制限について説明するタイムチャートである。この図８に示す制御では、時点ｔ₁において、前記シフト操作装置５０のシフトレバー５２の位置「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ切り換えられる等して、前記自動変速部２０をニュートラル状態から前進変速状態（第１速乃至第４速の何れかを選択的に成立させる状態）への移行が開始される。次に、時点ｔ₂において、前記第１クラッチＣ１の係合が完了させられる。ここで、上記時点ｔ₁からこの時点ｔ₂までの間、前記エンジン８の始動が遅延させられる。また、このエンジン８の始動が遅延させられている間、前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値は、前記エンジン８の遅延時における上限トルク値Ｔ₂とされる。図８では、このエンジン８の遅延時における上限トルク値Ｔ₂に対応する値を実線で示しており、比較のために通常時（始動許可時）における上限トルク値Ｔ₁に対応する値を一点鎖線で、始動禁止時における上限トルク値Ｔ₃に対応する値を破線でそれぞれ示している。このガレージ制御における第２電動機Ｍ２のトルクは、一つの目的として前記エンジン８の始動時に反力を取るために出力されるが、破線で示す始動禁止時の上限トルク値Ｔ₃に対応する関係では、前記エンジン８の始動時に十分な反力を取ることができず、時点ｔ₂からｔ₃の間におけるトルク落差が大きくなる。また、一点鎖線で示す始動許可時の上限トルク値Ｔ₁に対応する関係では、前記エンジン８の始動時に十分なアウトプットトルク（出力軸２２のトルク）を出力させることができず、駆動力が不足する。一方、実線で示す始動遅延時の上限トルク値Ｔ₂に対応する関係では、必要十分な前記第２電動機Ｍ２の出力トルクにより前記エンジン８の始動時に十分な駆動力が確保できると共に、時点ｔ₂からｔ₃の間におけるトルク落差を緩和することができ、時点ｔ₄においてエンジン始動制御が完了するまでの間、所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する好適なガレージ制御を実現することができる。

図９は、前記電子制御装置４０による第２電動機Ｍ２の制限トルク値設定制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記シフト操作装置５０のシフトレバー５２の操作位置が走行レンジ位置すなわち「Ｄ」ポジション又は「Ｒ」ポジション等であるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、Ｓ２において、その他の制御が実行された後、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、ＥＶモード中すなわち専ら前記電動機Ｍを駆動力源とする走行中であるか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ２以下の処理が実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４において、前記エンジン８の始動が許可されているか否かが判断される。このＳ４の判断が肯定される場合には、Ｓ５において、ＥＶモード通常時における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₁が選択されて設定された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ４の判断が否定される場合には、Ｓ６において、第１クラッチＣ１非係合による前記エンジン８の始動遅延中であるか否かが判断される。このＳ６の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、ＥＶモードエンジン始動遅延時における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₂が選択されて設定された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ６の判断が否定される場合には、Ｓ８において、ＥＶモードエンジン始動禁止時における前記第２電動機Ｍ２の上限トルク値Ｔ₃が選択されて設定された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ５、Ｓ７、及びＳ８が前記ＭＧ２作動制御手段１０８の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、エンジン８と、電動機Ｍ及び差動部１６を備えた電気式差動部としての動力分配機構３６と、その動力分配機構３６に連結された機械式の動力伝達部としての自動変速機２０とを、備え、前記エンジン８から出力される動力を駆動輪３４へ伝達させる車両用動力伝達装置８の制御装置であって、専ら前記電動機Ｍを駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジン８の始動に応じてその電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであることから、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように前記電動機Ｍの駆動を制御することができる。すなわち、モータ走行モードでの走行中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置８の制御装置を提供することができる。

また、前記エンジン８の始動状態として、そのエンジン８の始動が禁止されている状態及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであるため、前記エンジン８の始動状態に応じて適宜電動機Ｍの上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機Ｍの駆動を制御することができる。

また、前記エンジン８の始動状態として、そのエンジン８の始動が遅延させられている状態、及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであるため、前記エンジン８の始動状態に応じて適宜電動機Ｍの上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機Ｍの駆動を制御することができる。

また、前記エンジン８の始動状態として、そのエンジン８の始動が禁止されている状態、始動が遅延させられている状態、及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであるため、前記エンジン８の始動状態に応じて適宜電動機Ｍの上限トルク値を設定することで、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないようにその電動機Ｍの駆動を制御することができる。

また、前記エンジン８の始動が遅延させられている状態とは、前記エンジン８乃至動力分配機構３６から前記自動変速機２０への動力伝達経路が遮断されている場合及び／又は前記第２電動機Ｍ２の回転速度変化量が所定値以上の場合であるため、前記エンジン８の始動が遅延させられている場合に、適宜電動機Ｍの上限トルク値を設定することができる。

また、ガレージ制御時に前記エンジン８の始動を遅延させるものであるため、ガレージ制御時のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制することができる。

また、前記動力伝達部は、機械式の第２変速部として機能する自動変速部２０ものであり、その自動変速部２０の変速中に前記エンジン８の始動を遅延させるものであるため、その自動変速部２０の変速中のエンジン始動に際して所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制することができる。

また、システムフェール時に前記エンジン８の始動を禁止するものであるため、システムフェール時に所望される駆動力を確保すると共に始動ショックの発生を抑制することができる。

また、専ら前記電動機Ｍを駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジン８の遅延状態に応じてその電動機Ｍの上限トルク値を変更するものであるため、必要とされる出力トルクを保証しつつその出力トルクが過大とならないように、更にきめ細かに前記電動機Ｍの駆動を制御することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前記第２電動機Ｍ２は、前記自動変速部２０の入力回転要素である第３回転要素ＲＥ３に動力伝達可能に連結されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記自動変速部２０を構成する何れの回転要素に動力伝達可能に連結されたものであってもよい。すなわち、前記第２電動機Ｍ２は、前記エンジン８から駆動輪３４の間の動力伝達経路における何れの部分に設けられたものであってもよい。

また、前述の実施例では、機械式の動力伝達部として第１速から第４速までを選択的に成立させ得る変速機である自動変速部２０が設けられた動力伝達装置１０に本発明が適用された例を説明したが、例えば、斯かる自動変速部２０の代替として、より簡単な構成の前後進切換装置としての遊星歯車装置が備えられた動力伝達装置等にも本発明は好適に適用される。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。 図１の動力伝達装置に備えられた自動変速部において複数の変速段を成立させる際の油圧式摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。 図１の動力伝達装置に備えられた差動部及び自動変速部に関して、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である。 図１の動力伝達装置を制御するためにその動力伝達装置に備えられた電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。 図１の動力伝達装置において複数種類のシフトポジション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の一例を示す図である。 図４の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の動力伝達装置に関して、自動変速部の変速段を判定したりエンジン走行モードとモータ走行モードとを切り換えるための判断に用いられる、車速と自動変速部の出力トルクとを変数として予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する関係の一例である。 ガレージ制御に関連するエンジンの始動遅延時における第２電動機のトルク制限について説明するタイムチャートである。 図４の電子制御装置による第２電動機の制限トルク値設定制御の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

８：エンジン
１０：車両用動力伝達装置
１６：差動部
２０：自動変速部（動力伝達部）
３４：駆動輪
３６：動力分配機構（変速部）
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機

Claims (6)

1. エンジンと、電動式差動部と、該差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じて該電動機の上限トルク値を変更するものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 前記エンジンの始動状態として、該エンジンの始動が禁止されている状態及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記エンジンの始動状態として、該エンジンの始動が遅延させられている状態及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記エンジンの始動状態として、該エンジンの始動が禁止されている状態、始動が遅延させられている状態、及び始動が許可されている状態でそれぞれ前記電動機の上限トルク値を変更するものである請求項１から３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
5. エンジンと、電動式差動部と、該差動部に連結された機械式の動力伝達部とを、備え、前記エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達させる車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   専ら電動機を駆動力源とする走行中において、予め定められた関係から前記エンジンの始動に応じて該電動機の上限トルク値を低減させるものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
6. 前記エンジンの始動が遅延させられている状態とは、前記エンジン乃至差動部から前記動力伝達部への動力伝達経路が遮断されている場合及び／又は前記電動機の回転速度変化量が所定値以上の場合である請求項１から５の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。

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