図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機(回転機)MG2を備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16とを備えている。なお、第2回転機MG2は、駆動輪14に動力伝達可能に連結されている。
図2は、エンジン12の概略構成を説明する図である。図2において、エンジン12は、車両10の走行用の動力源であり、過給機18を有するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関、すなわち過給機18付きエンジンである。エンジン12の吸気系には吸気管20が設けられており、吸気管20はエンジン本体12aに取り付けられた吸気マニホールド22に接続されている。エンジン12の排気系には排気管24が設けられており、排気管24はエンジン本体12aに取り付けられた排気マニホールド26に接続されている。過給機18は、吸気管20に設けられたコンプレッサー18cと排気管24に設けられたタービン18tとを有する、公知の排気タービン式の過給機すなわちターボチャージャーである。タービン18tは、排出ガスすなわち排気の流れにより回転駆動させられる。コンプレッサー18cは、タービン18tに連結されており、タービン18tによって回転駆動させられることでエンジン12への吸入空気すなわち吸気を圧縮する。
排気管24には、タービン18tの上流側から下流側へタービン18tを迂回させて排気を流す為の排気バイパス28が並列に設けられている。排気バイパス28には、タービン18tを通過する排気と排気バイパス28を通過する排気との割合を連続的に制御する為のウェイストゲートバルブ(=WGV)30が設けられている。ウェイストゲートバルブ30は、後述する電子制御装置(制御装置)100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。ウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程、エンジン12の排気は排気バイパス28を通って排出され易くなる。従って、過給機18の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、過給機18による過給圧Pchgはウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程低くなる。過給機18による過給圧Pchgは、吸気の圧力であり、吸気管20内でのコンプレッサー18cの下流側気圧である。尚、過給圧Pchgの低い側は、例えば過給機18の過給作用が全く効いていないエンジン12の非過給状態における吸気の圧力となる側、見方を換えれば過給機18を有していないエンジンにおける吸気の圧力となる側である。
吸気管20の入口にはエアクリーナ32が設けられ、エアクリーナ32よりも下流であってコンプレッサー18cよりも上流の吸気管20には、エンジン12の吸入空気量Qairを測定するエアフローメータ34が設けられている。コンプレッサー18cよりも下流の吸気管20には、吸気と外気又は冷却水とで熱交換を行うことで過給機18により圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるインタークーラ36が設けられている。インタークーラ36よりも下流であって吸気マニホールド22よりも上流の吸気管20には、後述する電子制御装置100によって不図示のスロットルアクチュエータが作動させられることにより開閉制御される電子スロットル弁38が設けられている。インタークーラ36と電子スロットル弁38との間の吸気管20には、過給機18による過給圧Pchgを検出する過給圧センサ40、吸気の温度である吸気温度THairを検出する吸気温センサ42が設けられている。電子スロットル弁38の近傍例えばスロットルアクチュエータには、電子スロットル弁38の開度であるスロットル弁開度θthを検出するスロットル弁開度センサ44が設けられている。
吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側から上流側へコンプレッサー18cを迂回させて空気を再循環させる為の空気再循環バイパス46が並列に設けられている。空気再循環バイパス46には、例えば電子スロットル弁38の急閉時に開弁させられることによりサージの発生を抑制してコンプレッサー18cを保護する為のエアバイパスバルブ(=ABV)48が設けられている。エアバイパスバルブ48は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。
エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、電子スロットル弁38や燃料噴射装置や点火装置やウェイストゲートバルブ30やエアバイパスバルブ48等を含むエンジン制御装置50(図1参照)が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
図1に戻り、第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車両10の走行用の動力源となり得る。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、第1回転機MG1の出力トルクであるMG1トルクTg及び第2回転機MG2の出力トルクであるMG2トルクTmが制御される。回転機の出力トルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ54は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース56内に設けられている。
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース56内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式無段変速部58及び機械式有段変速部60等を備えている。電気式無段変速部58は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン12に連結されている。機械式有段変速部60は、電気式無段変速部58の出力側に連結されている。すなわち、機械式有段変速部60は、第2回転機MG2と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられている。又、動力伝達装置16は、機械式有段変速部60の出力回転部材である出力軸62に連結された差動歯車装置64、差動歯車装置64に連結された車軸66等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12や第2回転機MG2から出力される動力は、機械式有段変速部60へ伝達され、その機械式有段変速部60から差動歯車装置64等を介して駆動輪14へ伝達される。このように構成された動力伝達装置16は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。尚、以下、電気式無段変速部58を無段変速部58といい、機械式有段変速部60を有段変速部60という。又、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。又、無段変速部58や有段変速部60等は上記共通の軸心に対して略対称的に構成されており、図1ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン12のクランク軸、そのクランク軸に連結された連結軸68などの軸心である。
無段変速部58は、第1回転機MG1と、エンジン12の動力を第1回転機MG1及び無段変速部58の出力回転部材である中間伝達部材70に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構72とを備えている。中間伝達部材70には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。中間伝達部材70は、有段変速部60を介して駆動輪14に連結されているので、第2回転機MG2は、駆動輪14に動力伝達可能に連結された回転機である。無段変速部58は、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第1回転機MG1は、エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Neを制御可能な回転機、例えばエンジン回転速度Neを引き上げることが可能な回転機である。動力伝達装置16は、動力源の動力を駆動輪14へ伝達する。尚、第1回転機MG1の運転状態を制御することは、第1回転機MG1の運転制御を行うことである。
差動機構72は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤS0、キャリアCA0、及びリングギヤR0を備えている。キャリアCA0には連結軸68を介してエンジン12が動力伝達可能に連結され、サンギヤS0には第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、リングギヤR0には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。差動機構72において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能する。
有段変速部60は、中間伝達部材70と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機としての自動変速機、つまり無段変速部58と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構である。中間伝達部材70は、有段変速部60の入力回転部材としても機能する。中間伝達部材70には第2回転機MG2が一体回転するように連結されているので、又は、無段変速部58の入力側にはエンジン12が連結されているので、有段変速部60は、動力源(第2回転機MG2又はエンジン12)と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた変速機である。中間伝達部材70は、駆動輪14に動力源の動力を伝達する為の伝達部材である。有段変速部60は、例えば第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチF1を含む、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、特に区別しない場合は単に係合装置CBという。
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、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る、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、車両10に備えられた油圧制御回路78から出力される調圧された係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2(後述する図6参照)により、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
有段変速部60は、第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の各回転要素が、直接的に或いは係合装置CBやワンウェイクラッチF1を介して間接的に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材70、ケース56、或いは出力軸62に連結されている。第1遊星歯車装置74の各回転要素は、サンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1であり、第2遊星歯車装置76の各回転要素は、サンギヤS2、キャリアCA2、リングギヤR2である。
有段変速部60は、複数の係合装置のうちの何れかの係合装置である例えば所定の係合装置の係合によって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni/出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。つまり、有段変速部60は、複数の係合装置が選択的に係合されることによって、ギヤ段が切り替えられるすなわち変速が実行される。有段変速部60は、複数のギヤ段の各々が形成される、有段式の自動変速機である。本実施例では、有段変速部60にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。AT入力回転速度Niは、有段変速部60の入力回転部材の回転速度である有段変速部60の入力回転速度であって、中間伝達部材70の回転速度と同値であり、又、第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nmと同値である。AT入力回転速度Niは、MG2回転速度Nmで表すことができる。出力回転速度Noは、有段変速部60の出力回転速度である出力軸62の回転速度であって、無段変速部58と有段変速部60とを合わせた全体の変速機である複合変速機80の出力回転速度でもある。複合変速機80は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。
有段変速部60は、例えば図3の係合作動表に示すように、複数のATギヤ段として、AT1速ギヤ段(図中の「1st」)−AT4速ギヤ段(図中の「4th」)の4段の前進用のATギヤ段が形成される。AT1速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のATギヤ段程、変速比γatが小さくなる。又、後進用のATギヤ段(図中の「Rev」)は、例えばクラッチC1の係合且つブレーキB2の係合によって形成される。つまり、後述するように、後進走行を行う際には、例えばAT1速ギヤ段が形成される。図3の係合作動表は、各ATギヤ段と複数の係合装置の各作動状態との関係をまとめたものである。すなわち、図3の係合作動表は、各ATギヤ段と、各ATギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置との関係をまとめたものである。図3において、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速部60のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。
有段変速部60は、後述する電子制御装置100によって、ドライバー(すなわち運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるATギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のATギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速部60の変速制御においては、係合装置CBの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置CBの係合と解放との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。本実施例では、例えばAT2速ギヤ段からAT1速ギヤ段へのダウンシフトを2→1ダウンシフトと表す。他のアップシフトやダウンシフトについても同様である。
車両10は、更に、ワンウェイクラッチF0、機械式のオイルポンプであるMOP82、電動式のオイルポンプであるEOP84等を備えている。
ワンウェイクラッチF0は、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構である。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12のクランク軸と連結された、キャリアCA0と一体的に回転する連結軸68を、ケース56に対して固定することができるロック機構である。ワンウェイクラッチF0は、相対回転可能な2つの部材のうちの一方の部材が連結軸68に一体的に連結され、他方の部材がケース56に一体的に連結されている。ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向である正回転方向に対して空転する一方で、エンジン12の運転時とは逆の回転方向に対して自動係合する。従って、ワンウェイクラッチF0の空転時には、エンジン12はケース56に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ワンウェイクラッチF0の係合時には、エンジン12はケース56に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ワンウェイクラッチF0の係合により、エンジン12はケース56に固定される。このように、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向となるキャリアCA0の正回転方向の回転を許容し且つキャリアCA0の負回転方向の回転を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止することができるロック機構である。
MOP82は、連結軸68に連結されており、エンジン12の回転と共に回転させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油oilを吐出する。MOP82は、例えばエンジン12により回転させられて作動油oilを吐出する。EOP84は、車両10に備えられたオイルポンプ専用のモータ86により回転させられて作動油oilを吐出する。MOP82やEOP84が吐出した作動油oilは、油圧制御回路78へ供給される(後述する図6参照)。係合装置CBは、作動油oilを元にして油圧制御回路78により調圧された各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2によって作動状態が切り替えられる。
図4は、無段変速部58と有段変速部60とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図4において、無段変速部58を構成する差動機構72の3つの回転要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素RE2に対応するサンギヤS0の回転速度を表すg軸であり、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA0の回転速度を表すe軸であり、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR0の回転速度(すなわち有段変速部60の入力回転速度)を表すm軸である。又、有段変速部60の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素RE4に対応するサンギヤS2の回転速度、第5回転要素RE5に対応する相互に連結されたリングギヤR1及びキャリアCA2の回転速度(すなわち出力軸62の回転速度)、第6回転要素RE6に対応する相互に連結されたキャリアCA1及びリングギヤR2の回転速度、第7回転要素RE7に対応するサンギヤS1の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、差動機構72の歯車比ρ0に応じて定められている。又、縦線Y4、Y5、Y6、Y7の相互の間隔は、第1、第2遊星歯車装置74,76の各歯車比ρ1,ρ2に応じて定められている。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歯車比ρ(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)に対応する間隔とされる。
図4の共線図を用いて表現すれば、無段変速部58の差動機構72において、第1回転要素RE1にエンジン12(図中の「ENG」参照)が連結され、第2回転要素RE2に第1回転機MG1(図中の「MG1」参照)が連結され、中間伝達部材70と一体回転する第3回転要素RE3に第2回転機MG2(図中の「MG2」参照)が連結されて、エンジン12の回転を中間伝達部材70を介して有段変速部60へ伝達するように構成されている。無段変速部58では、縦線Y2を横切る各直線L0e,L0m,L0Rにより、サンギヤS0の回転速度とリングギヤR0の回転速度との関係が示される。
又、有段変速部60において、第4回転要素RE4はクラッチC1を介して中間伝達部材70に選択的に連結され、第5回転要素RE5は出力軸62に連結され、第6回転要素RE6はクラッチC2を介して中間伝達部材70に選択的に連結されると共にブレーキB2を介してケース56に選択的に連結され、第7回転要素RE7はブレーキB1を介してケース56に選択的に連結されている。有段変速部60では、係合装置CBの係合解放制御によって縦線Y5を横切る各直線L1,L2,L3,L4,LRにより、出力軸62における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」,「Rev」の各回転速度が示される。
図4中の実線で示す、直線L0e及び直線L1,L2,L3,L4は、少なくともエンジン12を動力源として走行するハイブリッド走行が可能なハイブリッド走行(=HV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構72において、キャリアCA0に入力される正トルクのエンジントルクTeに対して、第1回転機MG1による負トルクの反力トルクとなるMG1トルクTgがサンギヤS0に入力されると、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクTd(=Te/(1+ρ0)=−(1/ρ0)×Tg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクTdとMG2トルクTmとの合算トルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速部60を介して駆動輪14へ伝達される。第1回転機MG1は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。第1回転機MG1の発電電力Wgは、バッテリ54に充電されたり、第2回転機MG2にて消費される。第2回転機MG2は、発電電力Wgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgに加えてバッテリ54からの電力を用いて、MG2トルクTmを出力する。
図4中の一点鎖線で示す直線L0m及び図4中の実線で示す直線L1,L2,L3,L4は、エンジン12の運転を停止した状態で第1回転機MG1及び第2回転機MG2のうちの少なくとも一方の回転機を動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行(=EV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。モータ走行モードでの前進走行におけるモータ走行としては、例えば第2回転機MG2のみを動力源として走行する単駆動モータ走行と、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を共に動力源として走行する両駆動モータ走行とがある。単駆動モータ走行では、キャリアCA0はゼロ回転とされ、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるMG2トルクTmが入力される。このとき、サンギヤS0に連結された第1回転機MG1は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。単駆動モータ走行では、ワンウェイクラッチF0が解放されており、連結軸68はケース56に対して固定されていない。両駆動モータ走行では、キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力されると、キャリアCA0の負回転方向への回転が阻止されるようにワンウェイクラッチF0が自動係合される。ワンウェイクラッチF0の係合によってキャリアCA0が回転不能に固定された状態においては、MG1トルクTgによる反力トルクがリングギヤR0へ入力される。加えて、両駆動モータ走行では、単駆動モータ走行と同様に、リングギヤR0にはMG2トルクTmが入力される。キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力された際に、MG2トルクTmが入力されなければ、MG1トルクTgによる単駆動モータ走行も可能である。モータ走行モードでの前進走行では、エンジン12は駆動されず、エンジン回転速度Neはゼロとされ、MG1トルクTg及びMG2トルクTmのうちの少なくとも一方のトルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速部60を介して駆動輪14へ伝達される。モータ走行モードでの前進走行では、MG1トルクTgは負回転且つ負トルクの力行トルクであり、MG2トルクTmは正回転且つ正トルクの力行トルクである。
図4中の破線で示す、直線L0R及び直線LRは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤR0には負回転にて負トルクとなるMG2トルクTmが入力され、そのMG2トルクTmが車両10の後進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段が形成された有段変速部60を介して駆動輪14へ伝達される。車両10では、後述する電子制御装置100によって、複数のATギヤ段のうちの前進用のロー側のATギヤ段である例えばAT1速ギヤ段が形成された状態で、前進走行時における前進用のMG2トルクTmとは正負が反対となる後進用のMG2トルクTmが第2回転機MG2から出力させられることで、後進走行を行うことができる。モータ走行モードでの後進走行では、MG2トルクTmは負回転且つ負トルクの力行トルクである。尚、ハイブリッド走行モードにおいても、直線L0Rのように第2回転機MG2を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。
動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1としてのキャリアCA0と第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2としてのサンギヤS0と中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3としてのリングギヤR0との3つの回転要素を有する差動機構72を備えて、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式変速機構としての無段変速部58が構成される。中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3は、見方を換えれば第2回転機MG2が動力伝達可能に連結された第3回転要素RE3である。つまり、動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された差動機構72と差動機構72に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1とを有して、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される無段変速部58が構成される。無段変速部58は、入力回転部材となる連結軸68の回転速度と同値であるエンジン回転速度Neと、出力回転部材となる中間伝達部材70の回転速度であるMG2回転速度Nmとの比の値である変速比γ0(=Ne/Nm)が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。
例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速部60にてATギヤ段が形成されたことで駆動輪14の回転に拘束されるリングギヤR0の回転速度に対して、第1回転機MG1の回転速度を制御することによってサンギヤS0の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアCA0の回転速度つまりエンジン回転速度Neが上昇或いは下降させられる。従って、ハイブリッド走行では、エンジン12を効率の良いエンジン動作点OPengにて作動させることが可能である。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点OPengは、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで表されるエンジン12の運転点である。動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成された有段変速部60と無段変速機として作動させられる無段変速部58とで、無段変速部58と有段変速部60とが直列に配置された複合変速機80全体として無段変速機を構成することができる。
又は、無段変速部58を有段変速機のように変速させることも可能であるので、動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成される有段変速部60と有段変速機のように変速させる無段変速部58とで、複合変速機80全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、複合変速機80において、エンジン回転速度Neの出力回転速度Noに対する比の値を表す変速比γt(=Ne/No)が異なる複数のギヤ段を選択的に成立させるように、有段変速部60と無段変速部58とを制御することが可能である。本実施例では、複合変速機80にて成立させられるギヤ段を模擬ギヤ段と称する。変速比γtは、直列に配置された、無段変速部58と有段変速部60とで形成されるトータル変速比であって、無段変速部58の変速比γ0と有段変速部60の変速比γatとを乗算した値(γt=γ0×γat)となる。
模擬ギヤ段は、例えば有段変速部60の各ATギヤ段と1又は複数種類の無段変速部58の変速比γ0との組合せによって、有段変速部60の各ATギヤ段に対してそれぞれ1又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図5は、ギヤ段割当テーブルの一例である。図5において、複合変速機80のアップシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬3速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬4速ギヤ段−模擬6速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬7速ギヤ段−模擬9速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。又、複合変速機80のダウンシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬2速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬3速ギヤ段−模擬5速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬6速ギヤ段−模擬8速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬9速ギヤ段−模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。複合変速機80では、出力回転速度Noに対して所定の変速比γtを実現するエンジン回転速度Neとなるように無段変速部58が制御されることによって、あるATギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。又、複合変速機80では、ATギヤ段の切替えに合わせて無段変速部58が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。尚、図5では、アップシフトとダウンシフトとで、ATギヤ段に対して割り当てられる模擬ギヤ段が異なる場合がある一例を示したが、同じであっても良い。
図1に戻り、車両10は、エンジン12、無段変速部58、及び有段変速部60などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。よって、図1は、電子制御装置100の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置100による制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに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車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエアフローメータ34、過給圧センサ40、吸気温センサ42、スロットル弁開度センサ44、エンジン回転速度センサ88、出力回転速度センサ90、各車輪速センサ91、MG1回転速度センサ92、MG2回転速度センサ94、MG1温度センサ95、MG2温度センサ96、アクセル開度センサ97、バッテリセンサ98、油温センサ99など)による検出値に基づく各種信号等(例えば吸入空気量Qair、過給圧Pchg、吸気温度THair、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ne、車速Vに対応する出力回転速度No、左右の駆動輪14及び左右の不図示の従動輪の各車輪速度Nwである車輪速度Nwdl,Nwdr,Nwsl,Nwsr、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ng、AT入力回転速度Niと同値であるMG2回転速度Nm、第1回転機MG1の温度例えばステータ温度であるMG1温度THg、第2回転機MG2の温度例えばステータ温度であるMG2温度THm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、作動油oilの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路78、モータ86など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を各々制御する為の回転機制御指令信号Smg、係合装置CBの作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Sat、EOP84の作動を制御する為のEOP制御指令信号Seopなど)が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Satは、有段変速部60の変速を制御する為の油圧制御指令信号でもあり、例えば係合装置CBの各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を調圧する各ソレノイドバルブSL1−SL4等(後述する図6参照)を駆動する為の指令信号である。電子制御装置100は、各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2の値に対応する油圧指示値を設定し、その油圧指示値に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路78へ出力する。
電子制御装置100は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいてバッテリ54の充電状態を示す値としての充電状態値SOC[%]を算出する。又、電子制御装置100は、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOCに基づいて、バッテリ54のパワーであるバッテリパワーPbatの使用可能な範囲を規定する充放電可能電力Win,Woutを算出する。充放電可能電力Win,Woutは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能電力としての充電可能電力Win、及びバッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能電力としての放電可能電力Woutである。充放電可能電力Win,Woutは、例えばバッテリ温度THbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度THbatが低い程小さくされ、又、バッテリ温度THbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度THbatが高い程小さくされる。又、充電可能電力Winは、例えば充電状態値SOCが高い領域では充電状態値SOCが高い程小さくされる。又、放電可能電力Woutは、例えば充電状態値SOCが低い領域では充電状態値SOCが低い程小さくされる。
図6は、油圧制御回路78を説明する図であり、又、油圧制御回路78へ作動油oilを供給する油圧源を説明する図である。図6において、MOP82とEOP84とは、作動油oilが流通する油路の構成上、並列に設けられている。MOP82及びEOP84は、各々、係合装置CBの各々の作動状態を切り替えたり、動力伝達装置16の各部に潤滑油を供給したりする為の油圧の元となる作動油oilを吐出する。MOP82及びEOP84は、各々、ケース56の下部に設けられたオイルパン120に還流した作動油oilを、共通の吸い込み口であるストレーナ122を介して吸い上げて、各々の吐出油路124,126へ吐出する。吐出油路124,126は、各々、油圧制御回路78が備える油路、例えばライン圧PLが流通する油路であるライン圧油路128に連結されている。MOP82から作動油oilが吐出される吐出油路124は、油圧制御回路78に備えられたMOP用チェックバルブ130を介してライン圧油路128に連結されている。EOP84から作動油oilが吐出される吐出油路126は、油圧制御回路78に備えられたEOP用チェックバルブ132を介してライン圧油路128に連結されている。MOP82は、エンジン12と共に回転し、エンジン12により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、エンジン12の回転状態に拘わらず、モータ86により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、例えばモータ走行モードでの走行時に作動させられる。
油圧制御回路78は、前述したライン圧油路128、MOP用チェックバルブ130、及びEOP用チェックバルブ132の他に、レギュレータバルブ134、各ソレノイドバルブSLT,SL1−SL4などを備えている。
レギュレータバルブ134は、MOP82及びEOP84の少なくとも一方が吐出する作動油oilを元にしてライン圧PLを調圧する。ソレノイドバルブSLTは、例えばリニアソレノイドバルブであり、アクセル開度θacc或いは有段変速部60への入力トルク等に応じたパイロット圧Psltをレギュレータバルブ134へ出力するように電子制御装置100により制御される。レギュレータバルブ134においては、スプール136がパイロット圧Psltによって付勢され、排出用流路138の開口面積の変化を伴ってスプール136が軸方向に移動させられることにより、パイロット圧Psltに応じてライン圧PLが調圧される。これにより、ライン圧PLは、アクセル開度θacc或いは有段変速部60の入力トルク等に応じた油圧とされる。ソレノイドバルブSLTに入力される元圧は、例えばライン圧PLを元圧として不図示のモジュレータバルブによって一定値に調圧されたモジュレータ圧PMである。
ソレノイドバルブSL1−SL4は、何れも例えばリニアソレノイドバルブであり、ライン圧油路128を介して供給されるライン圧PLを元圧として、係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を出力するように電子制御装置100により制御される。ソレノイドバルブSL1は、クラッチC1の油圧アクチュエータへ供給するC1油圧Pc1を調圧する。ソレノイドバルブSL2は、クラッチC2の油圧アクチュエータへ供給するC2油圧Pc2を調圧する。ソレノイドバルブSL3は、ブレーキB1の油圧アクチュエータへ供給するB1油圧Pb1を調圧する。ソレノイドバルブSL4は、ブレーキB2の油圧アクチュエータへ供給するB2油圧Pb2を調圧する。
図1に戻り、電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現する為に、AT変速制御手段すなわちAT変速制御部102と、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部104と、を備えている。
AT変速制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えばATギヤ段変速マップを用いて有段変速部60の変速判断を行い、必要に応じて有段変速部60の変速制御を実行する。AT変速制御部102は、この有段変速部60の変速制御では、有段変速部60のATギヤ段を自動的に切り替えるように、ソレノイドバルブSL1−SL4により係合装置CBの係合解放状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路78へ出力する。上記ATギヤ段変速マップは、例えば出力回転速度No及びアクセル開度θaccを変数とする二次元座標上に、有段変速部60の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。ここでは、出力回転速度Noに替えて車速Vなどを用いても良いし、又、アクセル開度θaccに替えて要求駆動トルクTwdemやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。上記ATギヤ段変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップシフト線、及びダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。この各変速線は、あるアクセル開度θaccを示す線上において出力回転速度Noが線を横切ったか否か、又は、ある出力回転速度Noを示す線上においてアクセル開度θaccが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値である変速点を横切ったか否かを判断する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ52を介して第1回転機MG1及び第2回転機MG2の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能とを含んでおり、それら制御機能によりエンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
ハイブリッド制御部104は、予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで車両10に対して要求される駆動トルクTwである要求駆動トルクTwdemを算出する。この要求駆動トルクTwdemは、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPwdemである。ここでは、車速Vに替えて出力回転速度Noなどを用いても良い。ハイブリッド制御部104は、バッテリ54に対して要求される充放電パワーである要求充放電パワー等を考慮して、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2のうちの少なくとも1つの動力源によって要求駆動パワーPwdemを実現するように、エンジン12を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Seと、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を制御する指令信号である回転機制御指令信号Smgとを出力する。エンジン制御指令信号Seは、例えばそのときのエンジン回転速度NeにおけるエンジントルクTeを出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPeの指令値である。回転機制御指令信号Smgは、例えばエンジントルクTeの反力トルクとしての指令出力時のMG1回転速度NgにおけるMG1トルクTgを出力する第1回転機MG1の発電電力Wgの指令値であり、又、指令出力時のMG2回転速度NmにおけるMG2トルクTmを出力する第2回転機MG2の消費電力Wmの指令値である。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速部58を無段変速機として作動させて複合変速機80全体として無段変速機として作動させる場合、要求駆動パワーPwdemに要求充放電パワーやバッテリ54における充放電効率等を加味した要求エンジンパワーPedemを実現する、最適エンジン動作点OPengf等を考慮した目標エンジン回転速度Netgtにおける目標エンジントルクTetgtを出力するエンジンパワーPeとなるように、エンジン12を制御する。加えて、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtとする為のMG1トルクTgを出力するように第1回転機MG1の発電電力Wgを制御することで、無段変速部58の無段変速制御を実行して無段変速部58の変速比γ0を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の複合変速機80の変速比γtが制御される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG1トルクTgは、例えばエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1を作動させるフィードバック制御において算出される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG2トルクTmは、例えばエンジン直達トルクTdによる駆動トルクTw分と合わせて要求駆動トルクTwdemが得られるように算出される。
最適エンジン動作点OPengfは、例えば要求エンジンパワーPedemを実現するときに、エンジン12単体の燃費にバッテリ54における充放電効率等を考慮した車両10におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点OPengとして予め定められている。目標エンジン回転速度Netgtは、エンジン回転速度Neの目標値であり、目標エンジントルクTetgtは、エンジントルクTeの目標値である。
図7は、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点OPengfの一例を示す図である。図7において、実線Lengは、最適エンジン動作点OPengfの集まりを示している。等パワー線Lpw1,Lpw2,Lpw3は、各々、要求エンジンパワーPedemが要求エンジンパワーPe1,Pe2,Pe3であるときの一例を示している。点Aは、要求エンジンパワーPe1を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengAであり、点Bは、要求エンジンパワーPe3を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengBである。点A,Bは、各々、目標エンジン回転速度Netgtと目標エンジントルクTetgtとで表されるエンジン動作点OPengの目標値すなわち目標エンジン動作点OPengtgtでもある。アクセル開度θaccの増大により、例えば目標エンジン動作点OPengtgtが点Aから点Bへ変化させられた場合、最適エンジン動作点OPengf上を通る経路aでエンジン動作点OPengが変化させられるように制御される。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速部58を有段変速機のように変速させて複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係である例えば模擬ギヤ段変速マップを用いて複合変速機80の変速判断を行い、AT変速制御部102による有段変速部60のATギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速部58の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比γtを維持できるように出力回転速度Noに応じて第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γtは、出力回転速度Noの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。複数の模擬ギヤ段は、出力回転速度Noに応じてエンジン回転速度Neを制御するだけで良く、有段変速部60のATギヤ段の種類とは関係無く所定の模擬ギヤ段を成立させることができる。このように、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを有段変速のように変化させる変速制御が可能である。
上記模擬ギヤ段変速マップは、ATギヤ段変速マップと同様に出力回転速度No及びアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図8は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速部58と有段変速部60とが直列に配置された複合変速機80全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクTwdemが比較的大きい場合に、複合変速機80全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。
ハイブリッド制御部104による模擬有段変速制御と、AT変速制御部102による有段変速部60の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段の4種類のATギヤ段に対して、模擬1速ギヤ段−模擬10速ギヤ段の10種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。その為、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われるように、ATギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図8における模擬ギヤ段の「3→4」、「6→7」、「9→10」の各アップシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1→2」、「2→3」、「3→4」の各アップシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1→2」等参照)。又、図8における模擬ギヤ段の「2←3」、「5←6」、「8←9」の各ダウンシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1←2」、「2←3」、「3←4」の各ダウンシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1←2」等参照)。又は、図8の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ATギヤ段の変速指令をAT変速制御部102に対して出力するようにしても良い。このように、有段変速部60のアップシフト時は、複合変速機80全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速部60のダウンシフト時は、複合変速機80全体のダウンシフトが行われる。AT変速制御部102は、有段変速部60のATギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われる為、エンジン回転速度Neの変化を伴って有段変速部60の変速が行われるようになり、その有段変速部60の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。
ハイブリッド制御部104は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させて、各走行モードにて車両10を走行させる。例えば、ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12の暖機が必要な場合などには、ハイブリッド走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。
図9は、モータ走行とハイブリッド走行との切替制御に用いる動力源切替マップの一例を示す図である。図9において、実線Lswpは、モータ走行とハイブリッド走行とを切り替える為のモータ走行領域とハイブリッド走行領域との境界線である。車速Vが比較的低く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的小さい、要求駆動パワーPwdemが比較的小さな領域がモータ走行領域に予め定められている。車速Vが比較的高い又は要求駆動トルクTwdemが比較的大きい、要求駆動パワーPwdemが比較的大きな領域がハイブリッド走行領域に予め定められている。バッテリ54の充電状態値SOCがエンジン始動閾値未満となるとき又はエンジン12の暖機が必要なときには、図9におけるモータ走行領域がハイブリッド走行領域に変更されても良い。
ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できる場合には、第2回転機MG2による単駆動モータ走行にて車両10を走行させる。一方で、ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみでは要求駆動パワーPwdemを実現できない場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させる。ハイブリッド制御部104は、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できるときであっても、第2回転機MG2のみを用いるよりも第1回転機MG1及び第2回転機MG2を併用した方が効率が良い場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させても良い。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の運転停止時にハイブリッド走行モードを成立させた場合には、エンジン12を始動する始動制御を行う。ハイブリッド制御部104は、エンジン12を始動するときには、例えば第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを上昇させつつ、エンジン回転速度Neが点火可能な所定回転速度以上となったときに点火することでエンジン12を始動する。すなわち、ハイブリッド制御部104は、第1回転機MG1によりエンジン12をクランキングすることでエンジン12を始動する。
ハイブリッド制御部104は、運転者によるアクセル操作(例えばアクセル開度θacc、アクセル開度θaccの減少速度)、車速V、降坂路の勾配、ホイールブレーキを作動させる為の運転者によるブレーキ操作(例えばブレーキ操作量、ブレーキ操作速度)などに基づいて目標減速度を設定する。ハイブリッド制御部104は、設定した目標減速度が実現されるように車両10の制動トルクを発生させる。車両10の制動トルクは、例えば第2回転機MG2による回生トルク、不図示のホイールブレーキ装置によるホイールブレーキトルク、エンジン12によるエンジンブレーキトルクなどによって発生させられる。車両10の制動トルクは、例えば燃費向上の観点では、第2回転機MG2による回生トルクにて優先して発生させられる。車両10の制動トルクは、例えばバッテリ54の充電状態値SOCが高いなどの要因によって第2回転機MG2による回生トルクが制限されたり、及び/又は、大きな目標減速度が設定されるなどの場合には、回生トルクに替えて又は回生トルクに加えて、ホイールブレーキトルク及び/又はエンジンブレーキトルクにて発生させられる。ハイブリッド制御部104は、モータ走行中にエンジンブレーキトルクを発生させる場合には、エンジン12の運転を停止したままで第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを引き上げることで、エンジン回転速度Neに応じた所望のエンジンブレーキトルクを発生させる。
ここで、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neがエンジン上限回転速度Nelimを超えないように、且つ、MG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超えないように、エンジン12及び第1回転機MG1を制御する。エンジン上限回転速度Nelimは、例えばエンジン12の所定の定格で規定された、エンジン12の性能が低下し難くされる為の所定上限回転速度である。MG1上限回転速度Nglimは、例えば第1回転機MG1の所定の定格で規定された、第1回転機MG1の性能が低下し難くされる為の所定上限回転速度である。エンジン回転速度NeやMG1回転速度Ngは、図4に示した共線図からも明らかなように、相互に関連するものであるので、例えばエンジン回転速度Neの使用可能領域を規定することで、エンジン回転速度Neはもちろんのこと、MG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超えないようにすることができる。
図10は、車速V及びエンジン回転速度Neを変数とする二次元座標上に、エンジン回転速度Neの使用可能領域の一例を示す図である。なお、図10は、有段変速部60がAT1速ギヤ段時の場合におけるエンジン回転速度Neの使用可能領域の一例を示す図である。図10において、車速Vつまり出力回転速度Noの低域では、エンジン回転速度Neが高くなっていくとき、エンジン回転速度Neがエンジン上限回転速度Nelimを超える前にMG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超える為、エンジン回転速度NeはMG1上限回転速度Nglimに因って使用可能領域が規定される。車速Vが高くなる程、MG1上限回転速度Nglimに因って規定されるエンジン回転速度Neの使用可能領域はエンジン回転速度Neの高回転側へ広くされるが、エンジン12自体にも所定上限回転速度がある為、中車速域では、エンジン回転速度Neはエンジン上限回転速度Nelimに因って使用可能領域が規定される。一方で、エンジン回転速度Neの低域では、出力回転速度Noが高くなっていくとき、第2ピニオンP2の自転回転速度とエンジン回転速度Neに対応するキャリアCA2の回転速度つまり第2ピニオンP2の公転回転速度との回転速度差の絶対値である第2ピニオンP2の相対回転速度Np2が増大する為、エンジン回転速度Neは第2ピニオンP2の相対回転速度Np2のピニオン上限相対回転速度Np2limに因って使用可能領域が規定される。第2ピニオンP2の相対回転速度Np2のピニオン上限相対回転速度Np2limは、例えば第2ピニオンP2の性能が低下し難くされる為の予め定められた所定上限回転速度である。エンジン回転速度Neが高くなる程、第2ピニオンP2の相対回転速度Np2のピニオン上限相対回転速度Np2limに因って規定されるエンジン回転速度Neの使用可能領域は高車速側へ広くされるが、第2回転機MG2にも所定上限回転速度がある為、高車速域では、エンジン回転速度NeはMG2上限回転速度Nmlimに因って使用可能領域が規定される。MG2上限回転速度Nmlimは、例えば第2回転機MG2の所定の定格で規定された、第2回転機MG2の性能が低下し難くされる為の所定上限回転速度である。
図10に示したようなエンジン回転速度Neの使用可能領域における上限回転速度をエンジン回転速度Neが超えなければ、エンジン回転速度Neがエンジン上限回転速度Nelimを超えないように、且つ、MG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超えないようにされ得る。本実施例では、より適切に、エンジン回転速度Neがエンジン上限回転速度Nelimを超えないように、且つ、MG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超えないようにされ得る為に、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neの使用可能領域における上限回転速度よりもマージンα分だけ低く設定されたエンジン回転速度Neの許容最大回転速度Nemaxを超えない範囲内にエンジン回転速度Neがあるように制御する。マージンαは、例えばエンジン回転速度Ne及びMG1回転速度Ngがそれぞれの所定上限回転速度を超えない為の予め定められたエンジン回転速度Neの余裕代である。エンジン12が許容最大回転速度Nemaxを超えない範囲内で制御されることで、第1回転機MG1はMG1上限回転速度Nglimからマージンβを減じたMG1回転速度Ngの許容最大回転速度Ngmaxを超えない範囲内で制御される。マージンβは、例えばMG1回転速度NgがMG1上限回転速度Nglimを超えない為の予め定められたMG1回転速度Ngの余裕代である。
又、高車速域における使用可能領域を規定するMG2回転速度Nmについても、より適切に、MG2上限回転速度Nmlimを超えないようにされ得る為に、第2回転機MG2はMG2上限回転速度Nmlimよりもマージンγ分だけ低く設定されたMG2回転速度Nmの許容最大回転速度Nmmaxを超えない範囲内で制御される。マージンγは、例えばMG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimを超えない為の予め定められたMG2回転速度Nmの余裕代である。第2ピニオンP2の相対回転速度Np2についても同様である。
又、車両10には無段変速部58の後段側に有段変速部60が直列に備えられている。従って、ある車速Vにおいて有段変速部60のATギヤ段が切り替えられると、無段変速部58の出力回転速度であるリングギヤR0の回転速度が変化させられる。そうすると、有段変速部60のATギヤ段の違いによって、エンジン回転速度Neの使用可能領域が変更させられる。
図11,図12,図13は各々、車速V及びエンジン回転速度Neを変数とする二次元座標上に、エンジン回転速度Neの使用可能領域の一例を示す図であって、有段変速部60がAT1速ギヤ段時の場合とは別の場合を示す図である。図11は有段変速部60がAT2速ギヤ段時の場合であり、図12は有段変速部60がAT3速ギヤ段時の場合であり、図13は有段変速部60がAT4速ギヤ段時の場合である。図11,図12,図13において、エンジン回転速度Neの使用可能領域が規定される基本的な考え方は図10を例示して説明した通りである。ある車速Vにおいて有段変速部60のATギヤ段がハイ側である程、無段変速部58の出力回転速度であるリングギヤR0の回転速度が低くされる。従って、エンジン回転速度Neの低域では、ATギヤ段がハイ側である程、第2ピニオンP2の相対回転速度Np2のピニオン上限相対回転速度Np2limに因って規定されるエンジン回転速度Neの使用可能領域が高車速側に広くされている。AT3速ギヤ段時やAT4速ギヤ段時の場合には、リングギヤR0の回転速度が低くされることでエンジン回転速度NeはMG2上限回転速度Nmlimに因っては使用可能領域が規定されないが、車両10における最高車速に因ってエンジン回転速度Neは使用可能領域が規定されている。有段変速部60のATギヤ段がハイ側であることでリングギヤR0の回転速度が低くされるとMG1回転速度Ngが高くなり易い為、低車速域では、ATギヤ段がハイ側である程、MG1上限回転速度Nglimに因って規定されるエンジン回転速度Neの使用可能領域は高回転側の制限が大きくされている。
前述した目標エンジン動作点OPengtgtは、要求エンジンパワーPedemを実現する為のエンジン動作点OPengとして設定されるが、エンジン回転速度Neが許容最大回転速度Nemaxを超えない範囲内とされることも考慮して設定される。ハイブリッド制御部104は、エンジン動作点OPengが、エンジン12及び第1回転機MG1のそれぞれの所定上限回転速度に対してエンジン回転速度Neの余裕代(=マージンα)が確保された許容最大回転速度Nemaxを超えない範囲内にエンジン回転速度Neがあるように且つ要求エンジンパワーPedemがエンジン12から出力されるように設定された目標エンジン動作点OPengtgtとなるように、エンジン12及び第1回転機MG1を制御する。エンジン12の制御は、例えば目標エンジントルクTetgtを出力する為のエンジントルクTeの制御である。第1回転機MG1の制御は、例えばエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1を作動させるフィードバック制御によるMG1トルクTgの制御である。
ところで、車両10において、車両状態によっては第2回転機MG2がMG2上限回転速度Nmlimに到達する程の高回転状態となる可能性がある。これに対して、第2回転機MG2がそのような高回転状態となることを防止する為に、MG2上限回転速度Nmlimに対してMG2回転速度Nmの余裕代が確保された許容最大回転速度NmmaxをMG2回転速度Nmが超えた場合には、エンジントルクTeを低減することが考えられる。しかしながら、エンジン12は過給機18を有している為、過給圧Pchgの応答遅れに起因してエンジントルクTeの応答遅れが生じ、エンジントルクTeを低減するようにエンジン12を制御したとしても、第2回転機MG2のMG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimに到達する程の高回転状態に陥り易くなるおそれがある。そこで、本実施例は、MG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimに到達する程の高回転状態、すなわちMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制するために、許容最大回転速度NmmaxとMG2回転速度Nmとの回転速度差である実回転速度差ΔN[rpm]が余裕回転速度差ΔNr[rpm]以下になった場合に実回転速度差ΔNを増大させるように有段変速部60の変速比γatを変更する。
具体的には、電子制御装置100は、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制するという制御機能を実現する為に、AT変速制御部102に変速比変更手段すなわち変速比変更部106を備え、ハイブリッド制御部104に高回転防止手段すなわち高回転防止部104aを備えている。なお、電子制御装置100には、余裕回転速度差設定手段すなわち余裕回転速度差設定部108と、状態判定手段すなわち状態判定部110と、が更に備えられている。状態判定部110は、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超えたか否かを判定する。
高回転防止部104aは、状態判定部110によりMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超えたと判定された場合には、MG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimに到達しないようにエンジントルクTeを低減する指令をハイブリッド制御部104へ出力する。ハイブリッド制御部104は、例えば電子スロットル弁38の開度を低くすること、点火時期を遅角することなどの少なくとも1つのトルクダウン制御を行うことによってエンジントルクTeを低減する。又は、ハイブリッド制御部104は、例えばエンジン12への燃料供給を停止するフューエルカット制御を行うことによってエンジントルクTeを低減する。
更に、高回転防止部104aは、状態判定部110によりMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超えたと判定された場合には、MG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimに到達しないように、第2回転機MG2を発電させる指令すなわち第2回転機MG2で回生トルクを発生させる指令をハイブリッド制御部104へ出力する。
状態判定部110は、車両状態が、第2回転機MG2のMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超え易い所定車両状態であるか否かを判定する。
駆動輪14がスリップし易い路面つまり滑り易い路面を走行していると、駆動輪14の空転によって出力回転速度Noが高回転とされ、MG2回転速度Nmも高回転とされ易い。滑り易い路面は、駆動輪14が空転し易い路面であり、例えば低μ路、波状路、未舗装路等が想定される。
状態判定部110は、車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態にあるか否かに基づいて、前記車両状態が前記所定車両状態であるか否かを判定する。状態判定部110は、例えば駆動輪14の車輪速度Nwdl,Nwdrの平均車輪速度Nwdと従動輪の車輪速度Nwsl,Nwsrの平均車輪速度Nwsとの差がタイヤスリップが発生したと判断する為の予め定められたスリップ判定閾値を超えているか否かに基づいて、車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態にあるか否かを判定する。或いは、車輪スリップ率SR(=(Nwd−Nws)/Nwd)、車輪速度Nwdl,Nwdr,Nwsl,Nwsrの変化速度、外気温度、路面温度、車両加速度などを用いて車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態にあるか否かが判定されても良い。
変速比変更部106には、変更条件成立判定手段すなわち変更条件成立判定部106aと、第1変速比決定手段すなわち第1変速比決定部106bと、第2変速比決定手段すなわち第2変速比決定部106cと、余裕判定手段すなわち余裕判定部106dと、が備えられている。変速比変更部106は、変更条件成立判定部106aで有段変速部60の変速比γatを変更する変速比変更条件CDが成立したと判定されると、第1変速比決定部106bで決定される第1変速比γat1又は第2変速比決定部106cで決定される第2変速比γat2になるように有段変速部60で変速制御を実行して、例えばAT変速制御部102で前記ATギヤ段変速マップを用いて制御されている有段変速部60の変速比γatを強制的に変更する。なお、変速比変更部106は、変更条件成立判定部106aで変速比変更条件CDが成立してないと判定されると、有段変速部60で変速制御を実行せず、AT変速制御部102で前記ATギヤ段変速マップを用いて制御されている有段変速部60の変速比γatを変更しない。
変更条件成立判定部106aは、予め設定された第1条件CD1と予め設定された第2条件CD2とがそれぞれ成立すると、変速比変更条件CDが成立したと判定する。第1条件CD1は、例えば、状態判定部110で前記車両状態が前記所定車両状態であると判定されると、成立するようになっている。又、第2条件CD2は、例えば、実回転速度差ΔNが余裕回転速度差設定部108で設定された余裕回転速度差ΔNr以下(ΔN≦ΔNr)になると、成立するようになっている。
なお、実回転速度差ΔNは、許容最大回転速度Nmmax[rpm]とMG2回転速度Nm1[rpm]との回転速度差(Nmmax−Nm1)である。又、MG2回転速度Nm1は、例えば、状態判定部110で前記車両状態が前記所定車両状態であると判定されたときにMG2回転速度センサ94から検出されるMG2回転速度Nmである。
又、余裕回転速度差設定部108は、状態判定部110で前記車両状態が前記所定車両状態であると判定されると、図14に示す余裕回転速度差設定マップを用いて余裕回転速度差ΔNrを設定する。前記余裕回転速度差設定マップでは、車両走行中のMG2回転速度Nmと許容最大回転速度Nmmaxとの間の余裕が小さいほど余裕回転速度差ΔNrが大きくなるように設定されており、前記余裕が大きいほど余裕回転速度差ΔNrが小さくなるように設定されている。又、前記余裕は、例えば車両走行中の路面の摩擦係数μで表すことができる。摩擦係数μが低いほど駆動輪14の空転によって出力回転速度Noが高回転とされMG2回転速度Nmも高くなり易いので前記余裕が小さくなり、摩擦係数μが高いほど駆動輪14が空転し難くMG2回転速度Nmが高くなり難いので前記余裕が大きくなる。又、路面の摩擦係数μを車輪スリップ率SRで表しても良い。路面の摩擦係数μを車輪スリップ率SRで表す場合には、車輪スリップ率SRが大きいほど路面の摩擦係数μが低くなり、車輪スリップ率SRが小さいほど路面の摩擦係数μが高くなる。なお、路面の摩擦係数μ又は車輪スリップ率SRは、例えば、状態判定部110で各車輪速センサ91から検出される車輪速度Nwdl、Nwdr、Nwsl、Nwsrを用いて算出されるようになっている。
なお、前記余裕回転速度差設定マップでは、状態判定部110で前記車両状態が前記所定車両状態であると判定されたときに過給圧センサ40から検出される過給圧Pchgに基づいて、例えば第1直線LA1、第2直線LA2、及び第3直線LA3等を一部として含む複数の直線の中から1つの直線が選択されて、余裕回転速度差ΔNrが設定されるようになっている。第1直線LA1、第2直線LA2、第3直線LA3は、前記複数の直線の中の一部の直線を示すものであり、前記余裕回転速度差設定マップでは他の直線を省略している。又、前記余裕回転速度差設定マップにおいて、前記複数の直線は、検出される過給圧Pchgが高いほど余裕回転速度差ΔNrを大きな値に設定するように、配置されている。第1直線LA1は、検出される過給圧Pchgが比較的高くエンジントルクTeの応答性が比較的遅い場合を示す直線である。第3直線LA3は、検出される過給圧Pchgが比較的低く例えば過給圧Pchgが零でありエンジントルクTeの応答性が比較的早い場合を示す直線である。第2直線LA2は、検出される過給圧Pchgが、第1直線LA1が選択される過給圧Pchgと第3直線LA3が選択される過給圧Pchgとの間の中間である場合を示す直線である。すなわち、前記余裕回転速度差設定マップに示すように、余裕回転速度差設定部108は、検出される過給圧Pchgに基づき過給圧Pchgが高いときには低いときに比べて余裕回転速度差ΔNrを大きな値に設定し、且つ、検出される過給圧Pchgが高いほど余裕回転速度差ΔNrを大きな値に設定する。
第1変速比決定部106bは、変更条件成立判定部106aで変速比変更条件CDが成立したと判定されると、実回転速度差ΔNを余裕回転速度差ΔNrよりも増大させるように有段変速部60の入力回転部材の回転速度であるMG2回転速度Nmを低下させる第1変速比γat1を有段変速部60で形成される複数(本実施例では4つ)の変速比γatの中から1つ決定する。つまり、第1変速比決定部106bは、第1変速比γat1のATギヤ段を有段変速部60で形成される複数(本実施例では4つ)のATギヤ段の中から1つ決定する。なお、第1変速比γat1は、有段変速部60の変速比γatが第1変速比γat1に変更されることによって、MG2回転速度Nmすなわち有段変速部60の入力回転部材である中間伝達部材70の回転速度が許容最大回転速度Nmmaxから余裕回転速度差ΔNrを減算した第1回転速度(Nmmax−ΔNr)よりも低くなる変速比γatである。又、MG2回転速度Nmが第1回転速度(Nmmax−ΔNr)よりも低くなる変速比γatが有段変速部60で複数ある場合には、第1変速比決定部106bでは最も大きい変速比γatを第1変速比γat1として決定する。なお、第1変速比γat1は、変更条件成立判定部106aで変速比変更条件CDが成立したと判定されたときに有段変速部60で形成されている変速比γatよりも小さい変速比γatである。つまり、第1変速比γat1のATギヤ段は、変更条件成立判定部106aで変速比変更条件CDが成立したと判定されたときに有段変速部60で形成されているATギヤ段よりハイ側のATギヤ段である。
余裕判定部106dは、第1変速比決定部106bで第1変速比γat1が決定されると、その決定された第1変速比γat1に有段変速部60の変速比γatを変更した場合において、他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に、例えばMG1回転速度NgとMG1上限回転速度Nglimとの間に十分な余裕があるか否かを判定する。例えば、余裕判定部106dは、第1変速比γat1に有段変速部60の変速比γatを変更した場合において、許容最大回転速度NgmaxとMG1回転速度Ngとの差が、予め設定された余裕回転速度差ΔNgより大きいと、MG1回転速度NgとMG1上限回転速度Nglimとの間に十分な余裕があると判定する。なお、第1変速比γat1に変更した場合のMG1回転速度Ngは、例えば第1変速比γat1に変更した場合の有段変速部60の入力回転部材の回転速度(MG2回転速度Nm)等から推定される。
第2変速比決定部106cは、余裕判定部106dで他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がないと判定されると、MG2回転速度Nmと許容最大回転速度Nmmaxとの間の余裕と、MG1回転速度Ngと許容最大回転速度Ngmaxとの間の余裕とが第1変速比γat1に変更するに比べて均等になるような第2変速比γat2を、有段変速部60で形成される複数(本実施例では4つ)の変速比γatの中から1つ決定する。例えば、第2変速比決定部106cは、余裕判定部106dで他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がないと判定されると、有段変速部60で形成される複数の変速比γatの中で第1変速比γat1の次に大きい変速比γatを第2変速比γat2として決定する。
変速比変更部106は、余裕判定部106dで他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕があると判定されると、第1変速比決定部106bで決定された第1変速比γat1を目標変速比γat_tgtとして選択し、有段変速部60の変速比γatが目標変速比γat_tgtとなるように有段変速部60で変速制御を実行して、有段変速部60の変速比γatを第1変速比γat1に変更する。
又、変速比変更部106は、余裕判定部106dで他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がないと判定されると、第2変速比決定部106cで決定された第2変速比γat2を目標変速比γat_tgtとして選択し、有段変速部60の変速比γatが目標変速比γat_tgtとなるように有段変速部60で変速制御を実行して、有段変速部60の変速比γatを第2変速比γat2に変更する。なお、第2変速比決定部106cで決定された第2変速比γat2が、変更条件成立判定部106aで変速比変更条件CDが成立したと判定されたときに有段変速部60で形成されていた変速比γatと同じである場合には、変速比変更部106は、有段変速部60で変速制御を実行しない。又、変速比変更部106によって有段変速部60で変速制御が実行されているときには、ハイブリッド制御部104は、エンジン動作点OPengを変えないようにすなわちエンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変えないように、エンジン12及び第1回転機MG1を制御する。
図15は、電子制御装置100の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。又、図16は、図15のフローチャートに示す制御作動の一例を実行した場合のタイムチャートである。
図15において、先ず、変更条件成立判定部106a及び状態判定部110の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態であるか否か、例えば低μ路を車両10が走行しているか否かが判定される。S10の判断が肯定される場合(図16のt1時点)、すなわち車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態である場合には、変更条件成立判定部106aの機能に対応するS20が実行される。S10の判断が否定される場合、すなわち車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態ではなく変速比変更条件CDが成立しない場合には、変速比変更部106の機能に対応するS30が実行される。S20では、許容最大回転速度NmmaxとMG2回転速度Nm1との回転速度差である実回転速度差ΔNが演算される。次に、余裕回転速度差設定部108の機能に対応するS40が実行される。S40では、例えば図14に示す余裕回転速度差設定マップを用いて余裕回転速度差ΔNrが設定される。次に、変更条件成立判定部106aの機能に対応するS50が実行される。S50では、実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNrより大きいか(ΔN>ΔNr)否かが判定される。S50の判断が肯定される場合、すなわち実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下でなく変速比変更条件CDが成立しない場合には、S30が実行される。S50の判断が否定される場合、すなわち実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下であり変速比変更条件CDが成立する場合には、第1変速比決定部106bの機能に対応するS60が実行される。S30では、有段変速部60の変速比γatが変更されない。
S60では、実回転速度差ΔNを余裕回転速度差ΔNrよりも増大させる第1変速比γat1が、有段変速部60で形成される複数の変速比γatの中から決定される。次に、余裕判定部106dの機能に対応するS70が実行される。S70では、S60で決定された第1変速比γat1になるように有段変速部60の変速比γatを変更した場合において、他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がないか否か、すなわち他の回転要素の回転速度において十分な余裕がないか否かが判定される。S70の判断が肯定される場合、すなわち他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がない場合には、第2変速比決定部106c及び変速比変更部106の機能に対応するS80が実行される。S70の判断が否定される場合、すなわち他の回転要素の回転速度と所定上限回転速度との間に十分な余裕がある場合には、変速比変更部106の機能に対応するS90が実行される。S80では、S60で決定された第1変速比γat1の次に大きい変速比γatが第2変速比γat2として決定され、第2変速比γat2が目標変速比γat_tgtとして選択される。S90では、S60で決定された第1変速比γat1が目標変速比γat_tgtとして選択される。次に、変速比変更部106の機能に対応するS100において、S80又はS90で選択された目標変速比γat_tgtとなるように有段変速部60で変速制御が実行されて、有段変速部60の変速比γatが変更される。なお、図16のタイムチャートにおいて、t2時点は、実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になって変速比変更条件CDが成立し、実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNrよりも増大するように変速比γatを変更させるために有段変速部60で変速制御(変速)が開始された時点を示している。又、t3時点は、有段変速部60で変速制御(変速)が終了した時点を示している。本実施例では、有段変速部60で変速制御が実行されて有段変速部60の変速比γatが変更されると、図16のタイムチャートに示すように有段変速部60の入力回転部材の回転速度であるMG2回転速度Nmが低下して、実回転速度差ΔNが増大するようになっている。
上述のように、本実施例によれば、第2回転機MG2のMG2上限回転速度Nmlimに対してMG2回転速度Nmの余裕代が確保された許容最大回転速度NmmaxをMG2回転速度Nmが超えた場合には、MG2回転速度NmがMG2上限回転速度Nmlimに到達しないようにエンジントルクTeを低減する高回転防止部104aと、許容最大回転速度NmmaxとMG2回転速度Nmとの回転速度差である実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になった場合には、実回転速度差ΔNを増大させるように有段変速部60の変速比γatを変更する変速比変更部106と、を備える。このため、実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になった場合には、実回転速度差ΔNを増大させるように有段変速部60の変速比γatが変更されるので、許容最大回転速度NmmaxとMG2回転速度Nmとの差が余裕回転速度差ΔNr以下になるのが抑制される。これによって、許容最大回転速度NmmaxとMG2回転速度Nmとの差に比較的十分な余裕が確保されるので、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制することができる。
また、本実施例によれば、過給機18による過給圧Pchgに基づき、過給圧Pchgが高いときには低いときに比べて余裕回転速度差ΔNrを大きな値に設定する余裕回転速度差設定部108を備える。このため、過給圧Pchgが高いときには低いときに比べて余裕回転速度差ΔNrが大きな値に設定されるので、過給圧Pchgが低いときには高いときに比べて実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になり難くなる。これによって、過給圧Pchgが低いときには高いときに比べて有段変速部60の変速比γatが変更され難くなるので、有段変速部60の変速比γatを変更することによる燃費性能の悪化を抑制しつつ、好適にMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制することができる。
また、本実施例によれば、余裕回転速度差設定部108は、過給圧Pchgが高いほど余裕回転速度差ΔNrを大きな値に設定するので、より好適にMG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制することができる。
また、本実施例によれば、車両状態が、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超え易い所定車両状態であるか否かを判定する状態判定部110を備え、変速比変更部106は、前記車両状態が前記所定車両状態であると判定され且つ実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になった場合に、実回転速度差ΔNを増大させるように有段変速部60の変速比γatを変更する。このため、変速比変更部106は、前記車両状態が前記所定車両状態であると判定され且つ実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になった場合に有段変速部60の変速比γatが変更されるので、例えば実回転速度差ΔNが余裕回転速度差ΔNr以下になった場合に有段変速部60の変速比γatを変更するものに比較して、過度に有段変速部60の変速比γatが変更されるのを抑えることができる。
また、本実施例によれば、状態判定部110は、車両10の走行路が駆動輪14の空転が生じ易い路面状態にあるか否かに基づいて、前記車両状態が前記所定車両状態であるか否かを判定する。このため、駆動輪14が空転し易い路面を車両10が走行しているときに、MG2回転速度Nmが許容最大回転速度Nmmaxを超える高回転状態に陥るのを抑制することができる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。