JP5494800B2 - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクリミッタ装置とそのトルクリミッタ装置に動力伝達可能に連結される電動機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置に関するものである。

例えば、第１回転部材と第２回転部材との差回転を伴う作動によって所定トルクを超えるトルク分の伝達を遮断するトルクリミッタ装置と、その第１回転部材及び第２回転部材の一方に動力伝達可能に連結される電動機とを備える車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された駆動力配分装置がそれである。この特許文献１には、モータとプラネタリキャリヤとの間にトルクリミッタ装置として機能する摩擦クラッチを設け、駆動輪側からのプラネタリギヤへの逆入力トルクをそのトルクの大きさに応じて開放してモータとプラネタリキャリヤとの間の差回転を許容することで、プラネタリギヤに作用する衝撃を緩和することが記載されている。このように、トルクリミッタ装置は、例えばエンジンの爆発変動や急制動などによる駆動輪の回転変動等に伴う過大なトルク外乱に対して、変速機などの動力伝達機構を構成する部材を保護する為に、そのような過大トルクを動力伝達機構に作用させないように所定トルクを超えるトルク分の伝達を遮断するものである。

特開２００８−６４２８１号公報 特開２００９−１８４３９６号公報

ところで、上記トルクリミッタ装置は、摩擦クラッチを構成する一方の回転部材と他方の回転部材との差回転を伴う作動により所定トルクを超える分のトルクの伝達を遮断するものであり、そのトルクリミッタ装置の作動時には、各部材間に生じる摩擦熱により発熱する。その為、トルクリミッタ装置が作動する際に発生する摩擦熱の発生熱量に耐えうる熱容量となるように摩擦材の強度設計をする必要がある。一方、この発生熱量は例えば上記トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差の大きさやトルクリミッタ装置の作動時間に依存し、これら回転速度差の大きさや作動時間は入力される過大トルクの大きさや継続時間などに依存する。そして、この過大トルクは、例えばブレーキの踏み方や制動時の車輪のスリップを防止する為の公知のＡＢＳの作動状況などの車両走行状態、エンジンの機種バラツキや温度による出力バラツキなどの環境特性等に依存する為、発生熱量を低減することは困難である。その為、トルクリミッタ装置の設計熱容量を小さくし難く、そのトルクリミッタ装置のコストを低減し難いという問題が生じる可能性がある。尚、上述したような、課題は未公知である。

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、トルクリミッタ装置の設計熱容量を小さくすることができ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。

前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 第１回転部材と第２回転部材との差回転を伴う作動によって所定トルクを超えるトルク分の伝達を遮断するトルクリミッタ装置と、その第１回転部材及びその第２回転部材の一方に動力伝達可能に連結される電動機と、駆動力源に動力伝達可能に連結された第１回転要素と前記電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に動力伝達可能に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する差動機構とを備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、(b) 前記トルクリミッタ装置は、前記電動機と前記第２回転要素との間に配置されており、(c) 前記トルクリミッタ装置の作動によって前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で回転速度差が生じているときには、その回転速度差を抑制するように前記電動機を作動させることにある。

このようにすれば、前記トルクリミッタ装置の作動によって前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で回転速度差が生じているときには、その回転速度差を抑制するように前記電動機が作動させられるので、例えばトルクリミッタ装置の作動状態における回転速度差を減少させたり、トルクリミッタ装置の作動時間を短くすることができ、トルクリミッタ装置の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が抑制される。よって、トルクリミッタ装置の設計熱容量を小さくすることができる。この結果、トルクリミッタ装置の摩擦材の強度設計が簡便になったり、トルクリミッタ装置のコストを低減することができる。

また、駆動力源に動力伝達可能に連結された第１回転要素と、前記電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する差動機構を備えているので、例えば駆動力源の動力が電動機側と駆動輪側とに分配される差動機構を備える車両用動力伝達装置において、前記駆動力源の慣性（イナーシャ）に影響されることなく前記トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差を抑制するように前記電動機を作動させることができ、トルクリミッタ装置の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。

また、前記トルクリミッタ装置は、前記電動機と前記第２回転要素との間に配置されているので、すなわち、前記電動機は、前記トルクリミッタ装置を介して前記第２回転要素と連結されているので、例えば前記トルクリミッタ装置が前記駆動力源と前記第１回転要素との間に配置されていることに比べて、差動機構の作用によりトルクリミッタ装置に入力される駆動力源トルクが低減される。よって、例えば伝達トルク容量に依存するトルクリミッタ装置の摩擦材のコストを低減することができる。また、例えば前記電動機が前記トルクリミッタ装置の第１回転部材及び第２回転部材の一方に前記差動機構を介して動力伝達可能に連結されることに比べて、前記トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差を抑制するように前記電動機を作動させ易い。

ここで、好適には、前記電動機の実際の回転速度と、前記第１回転要素乃至第３回転要素の各回転速度の相対関係から算出した前記第２回転要素の回転速度との回転速度差に基づいて前記トルクリミッタ装置の作動を判定し、前記トルクリミッタ装置の作動を判定した場合には、前記電動機の実際の回転速度を前記算出した前記第２回転要素の回転速度とするように前記電動機を作動させることにある。このようにすれば、例えば前記トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差を零に向かって抑制するように前記電動機を一層適切に作動させることができる。

また、好適には、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機を更に備え、前記電動機が前記回転速度差を抑制するように作動させられているときには、前記走行用電動機の出力を抑制することにある。このようにすれば、例えば駆動力源の動力が電動機側と駆動輪側とに分配される差動機構と、駆動力源の動力により発電させられる電動機の発電電力を用いて駆動することが可能な上記走行用電動機とを備える車両用動力伝達装置において、前記駆動力源のイナーシャに影響されることなく前記トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差を抑制するように前記電動機を作動させることができ、トルクリミッタ装置の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。また、トルクリミッタ装置の作動中の回転速度差を抑制するように電動機を作動させているときには、例えばその電動機による発電が抑制されている状態にあるか或いは電動機を力行させる為に電動機が発電できない状態にあり、例えばこの状態のときに走行用電動機を駆動させる場合にはバッテリ（蓄電装置）からの電力をより多く用いたり、或いは全てバッテリからの電力を用いることになることに対して、前記走行用電動機の出力が抑制されるので、そのバッテリの電力消費量を抑制することができる。また、差動機構の差動作用により駆動力源からの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し駆動力源からの動力の残部を前記電動機から走行用電動機やバッテリへの電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される電気式無段変速機として差動機構を機能させることができる。

また、好適には、前記差動機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとの３つの回転要素を有する遊星歯車装置であり、その３つの回転要素は前記第１回転要素乃至第３回転要素である。このようにすれば、例え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、前記差動機構は、前記電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されることにある。このようにすれば、例えば前記差動機構が電気式無段変速機として機能させられる車両用動力伝達装置において、トルクリミッタ装置の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。

また、好適には、前記駆動力源は、エンジンであり、前記電動機は、エンジン始動に際して前記エンジンを回転駆動する始動用モータとしての機能を有するものであり、前記エンジン始動に際して、前記トルクリミッタ装置が作動しているときには、前記エンジンを回転駆動する為の前記電動機の出力トルクを零に向かって減少させることにある。このようにすれば、例えば前記電動機によりエンジンを回転駆動するエンジン始動時にエンジン爆発（点火）に伴ってトルクリミッタ装置が作動するとエンジン慣性（エンジンイナーシャ）から電動機が切り離される為にその電動機が逸走する可能性があることに対して、前記電動機の出力トルクが零に向かって減少させられるので、電動機の逸走が抑制され、又電動機に電力を供給するバッテリの不要な電力消費が抑制される。

また、好適には、前記エンジン始動の際には、前記電動機により前記エンジンを回転駆動しているときのその電動機の回転速度変化率の実際値が所定値を超えているか否かに基づいて前記トルクリミッタ装置の作動を判定し、前記トルクリミッタ装置の作動を判定した場合には、前記電動機の出力トルクを零に向かって減少させることにある。このようにすれば、例えば前記電動機の実際の回転速度と前記第１回転要素乃至第３回転要素の各回転速度の相対関係から算出した前記第２回転要素の回転速度との回転速度差に基づいて前記トルクリミッタ装置の作動を判定することに比べてすなわち例えば多重通信等でやり取りされる各種信号を用いた作動の判定に比べて、前記電動機のみで完結する信号を用いた作動の判定となって前記トルクリミッタ装置の作動をより早く判定することができる。よって、電動機の逸走が一層抑制され、又電動機に電力を供給するバッテリの不要な電力消費が一層抑制される。

本発明が適用される車両に設けられた変速機構の一例を説明する骨子図である。 図１の変速機構において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のトルクリミッタ装置の要部を示す断面図である。 車両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。 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。 エンジンの最適燃費率曲線の一例を示す図である。 過大なエンジン爆発トルクが入力された場合の一例を共線図上に示す図である。 車両が急制動した場合の一例を共線図上に示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちトルクリミッタ装置の設計熱容量を小さくする為の制御作動を説明するフローチャートである。 エンジン始動時に過大なエンジン爆発トルクが入力された場合の一例を共線図上に示す図である。 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って、図５の機能ブロック線図に相当する別の実施例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン始動の際に第１電動機の逸走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。

好適には、前記駆動力源としては、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が広く用いられる。更に、補助的な駆動力源として、前記走行用電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。

また、好適には、前記トルクリミッタ装置は、前記電動機と前記第２回転要素との間に配置されることが望ましいが、前記駆動力源と前記第２回転要素との間に配置されるような態様であっても良い。

また、好適には、車両用動力伝達装置としては、前記差動機構を含んで構成されることが望ましいが、この差動機構に替えて、遊星歯車式の自動変速機やベルト式無段変速機やトラクション型の無段変速機等の変速機構を含んで構成されるような態様であっても良い。このような変速機構を含んで車両用動力伝達装置が構成される場合には、例えば前記トルクリミッタ装置は駆動力源と変速機構との間に配置され、前記電動機はトルクリミッタ装置の駆動力源側の回転部材に動力伝達可能に連結される。

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車両１０（図５参照）に設けられた車両用動力伝達装置（以下、動力伝達装置）１２の一部を構成する変速機構１４を説明する骨子図である。図１において、変速機構１４は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスル（Ｔ／Ａ）ケース１６（以下、ケース１６という）内において、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１８側から順番に、そのエンジン１８の出力軸であるクランク軸２０に作動的に連結されてエンジン１８からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパー２２、そのダンパー２２を介してエンジン１８によって回転駆動させられる入力軸２４、第１電動機ＭＧ１、動力分配機構として機能する遊星歯車装置２６、及び第２電動機ＭＧ２を備えている。加えて、変速機構１４は、入力軸２４の軸心Ｃ１（図３参照）方向において第１電動機ＭＧ１と遊星歯車装置２６との間に配設され、それらの間で所定トルク範囲内のトルクの伝達を可能にするトルクリミッタ装置２８を備えている。

動力伝達装置１２は、例えば車両１０において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、変速機構１４、この変速機構１４の出力回転部材としての出力歯車３０が一方を構成するカウンタギヤ対３２、ファイナルギヤ対３４、差動歯車装置（終減速機）３６、及び一対の車軸３８等を含んで構成される。そして、エンジン１８の動力は、変速機構１４、カウンタギヤ対３２、ファイナルギヤ対３４、差動歯車装置（終減速機）３６、及び一対の車軸３８等を順次介して一対の駆動輪４０へ伝達される（図５参照）。

入力軸２４は、両端がボールベアリング４２，４４によって回転可能に支持されており、一端がダンパー２２を介してエンジン１８に連結されることでエンジン１８により回転駆動させられる。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ４６が連結されており、入力軸２４が回転駆動されることによりこのオイルポンプ４６が回転駆動させられて、動力伝達装置１２の各部例えば遊星歯車装置２６やカウンタギヤ対３２やファイナルギヤ対３４やボールベアリング４２，４４等に潤滑油が供給される。

遊星歯車装置２６は、所定のギヤ比ρを有するシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ、ピニオンギヤＰ、そのピニオンギヤＰを自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ、ピニオンギヤＰを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲを回転要素として備えている。尚、サンギヤＳの歯数をＺＳ、リングギヤＲの歯数をＺＲとすると、上記ギヤ比ρはＺＳ／ＺＲである。そして、遊星歯車装置２６は、入力軸２４に伝達されたエンジン１８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１８の出力を第１電動機ＭＧ１及び出力歯車３０に分配する。つまり、この遊星歯車装置２６においては、キャリヤＣＡは入力軸２４すなわちエンジン１８に動力伝達可能に連結され、サンギヤＳは第１電動機ＭＧ１に動力伝達可能に連結され、リングギヤＲは出力歯車３０に連結されている。これより、遊星歯車装置２６の３つの回転要素であるサンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲは、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１８の出力が第１電動機ＭＧ１及び出力歯車３０に分配されると共に、第１電動機ＭＧ１に分配されたエンジン１８の出力で第１電動機ＭＧ１が発電され、その発電された電気エネルギが蓄電されたりその電気エネルギで第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、変速機構１４は例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン１８の所定回転に拘わらず出力歯車３０の回転が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。

このように、変速機構１４は、エンジン１８に動力伝達可能に連結された差動機構としての遊星歯車装置２６と遊星歯車装置２６に動力伝達可能に連結された差動用電動機としての第１電動機ＭＧ１とを有し第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより遊星歯車装置２６の差動状態が制御される電気式差動部すなわち電気式無段変速機である。また、変速機構１４には、出力歯車３０と一体的に回転するように作動的に連結されて走行用の駆動力源として機能する第２電動機ＭＧ２が備えられている。つまり、この第２電動機ＭＧ２は、駆動輪４０に動力伝達可能に連結された走行用電動機である。本実施例の第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２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ＭＧ１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ＭＧ２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。そして、このように構成された変速機構１４では、遊星歯車装置２６が変速機として機能させられると共にモータ走行が可能な動力伝達装置が構成される。

図２は、変速機構１４において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２の共線図は、遊星歯車装置２６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２４に作動的に連結されたエンジン１８の回転速度Ｎ_Ｅを示している。

また、変速機構１４を構成する遊星歯車装置２６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Ｓ、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリヤＣＡ、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲの相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は遊星歯車装置２６のギヤ比ρに応じて定められている。詳細には、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、変速機構１４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ρに対応する間隔に設定される。

図２の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１４は、遊星歯車装置２６の第１回転要素ＲＥ１（キャリヤＣＡ）が入力軸２４すなわちエンジン１８に動力伝達可能に連結され、第２回転要素ＲＥ２（サンギヤＳ）がトルクリミッタ装置２８を介して第１電動機ＭＧ１に動力伝達可能に連結され、第３回転要素ＲＥ３（リングギヤＲ）が出力歯車３０及び第２電動機ＭＧ２に連結され且つ駆動輪４０に動力伝達可能に連結されて、入力軸２４の回転を出力歯車３０を介して駆動輪４０へ伝達す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によりサンギヤＳの回転速度とリングギヤＲの回転速度との関係が示される。例えば、変速機構１４（遊星歯車装置２６）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リングギヤＲ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、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_Ｍ１を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示されるサンギヤＳ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Ｙ２との交点で示されるキャリヤＣＡの回転速度すなわちエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇或いは下降させられる。

図３は、トルクリミッタ装置２８の要部を示す断面図である。図３において、トルクリミッタ装置２８は、例えば内周部がサンギヤＳの一端部４８の外周面に入力軸２４の軸心Ｃ１まわりの回転不能にスプライン嵌合された円環板状の壁部５０ａと、その壁部５０ａの外周部から隔壁５２側に向けて突設された円筒部５０ｂと、その円筒部５０ｂの隔壁５２側の一端部から周方向に連続して径方向の内側に突設された円環板状の外周壁部５０ｃとを有するカバー部材５０を備えている。また、トルクリミッタ装置２８は、例えば軸心Ｃ１方向のボールベアリング５４とサンギヤＳとの間において、内周部が第１電動機ＭＧ１の出力軸５６の外周面に軸心Ｃ１まわりの回転不能にスプライン嵌合された円環板状部材であって、外周部が軸心Ｃ１方向においてカバー部材５０の壁部５０ａと外周壁部５０ｃとの間に配設されたプレート部材５８と、そのプレート部材５８の両側面の外周部に固定された一対の摩擦材６０と、プレート部材５８に対してカバー部材５０の壁部５０ａとは反対側に設けられ、円環板状の押圧部材６２を介してプレート部材５８をカバー部材５０の壁部５０ａに向けて付勢する皿ばね６４とを有している。ここで、本実施例では、カバー部材５０及びプレート部材５８の一方は第１回転部材に相当し、その他方は第２回転部材に相当する。

このように構成されたトルクリミッタ装置２８は、第１電動機ＭＧ１と第２回転要素ＲＥ２（サンギヤＳ）との間に配置されて、カバー部材５０に動力伝達可能に遊星歯車装置２６のサンギヤＳが連結され且つプレート部材５８に動力伝達可能に第１電動機ＭＧ１が連結される。そして、トルクリミッタ装置２８は、摩擦材６０を介したカバー部材５０とプレート部材５８との摩擦によって遊星歯車装置２６のサンギヤＳと第１電動機ＭＧ１の出力軸５６との間でトルクを伝達しつつも、カバー部材５０とプレート部材５８との間のトルク差が予め定められたトルク差を超えると、カバー部材５０及びプレート部材５８が互いにスリップして遊星歯車装置２６のサンギヤＳと第１電動機ＭＧ１の出力軸５６との間のトルクの伝達を抑制する。すなわち、トルクリミッタ装置２８は、カバー部材５０とプレート部材５８との差回転を伴う作動によって（すなわち差回転を許容することによって）予め定められた所定トルクを超える分のトルクの伝達を遮断する。

図４は、動力伝達装置１２の制御装置を含む電子制御装置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、例えば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１８、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御等の車両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ＴＨ_Ｗを表す信号、シフトレバーのシフトポジションＰ_ＳＨを表す信号、エンジン１８の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、モータ走行（ＥＶ走行）モードを設定する為のスイッチ操作の有無を表す信号、出力歯車３０の回転速度である出力回転速度Ｎ_ＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、車両１０に対する運転者（ユーザ）の加速要求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、電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_ＴＨを表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_Ｍ１であるＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を表す信号、第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_Ｍ２であるＭＧ２回転速度Ｎ_Ｍ２を表す信号、蓄電装置６８（図５参照）の蓄電装置温度ＴＨ_ＢＡＴ、充放電電流Ｉ_ＣＤ、及び電圧Ｖ_ＢＡＴに基づいて算出された蓄電装置６８の充電状態（充電容量）ＳＯＣを表す信号等が、それぞれ供給される。

また、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７０（図５参照）への制御信号例えば電子スロットル弁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への駆動信号や燃料噴射装置による燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置によるエンジン１８の点火時期を指令する点火信号、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御するインバータ６６（図５参照）への指令信号等が、それぞれ出力される。

後述する図５に示す蓄電装置６８は、充放電可能な直流電源であり、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。具体的には、車両加速走行時には、エンジン１８の出力に対する反力をとるときに第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギ（電力）がインバータ６６を通して蓄電装置６８に蓄電される。また、車両減速走行時の回生制動の際には、第２電動機ＭＧ２により発電された電力がインバータ６６を通して蓄電装置６８に蓄電される。また、第２電動機ＭＧ２によるモータ走行時には、蓄電装置６８に蓄電された電力がインバータ６６を通して第２電動機ＭＧ２へ供給される。

図５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５において、ハイブリッド制御部すなわちハイブリッド制御手段８２は、例えばエンジン出力制御装置７０を介してエンジン１８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ６６を介して第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１８、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。

具体的には、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン１８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１８と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて変速機構１４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１０の目標（要求）出力（ユーザ要求パワー）を算出し、その目標出力と充電要求値（充電要求パワー）と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ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力（要求エンジン出力、エンジン要求パワー）Ｐ_Ｅ ^＊を算出し、その目標エンジン出力Ｐ_Ｅ ^＊が得られるエンジン回転速度Ｎ_Ｅとエンジン１８の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとなるようにエンジン１８を制御すると共に第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力乃至発電を制御する。

つまり、ハイブリッド制御手段８２は、動力性能や燃費向上などの為にエンジン１８、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の制御を実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン１８を効率のよい作動域で作動させる為に定まるエンジン回転速度Ｎ_Ｅと車速Ｖ等で定まる出力回転速度Ｎ_ＯＵＴとを整合させる為に、変速機構１４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８２は、例えばエンジン回転速度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の時に運転性（動力性能）と燃費性（燃費性能）とを両立するように予め実験的に求められた例えば図６の破線に示すような良く知られたエンジン１８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ、最適燃費線）Ｌ_Ｅを予め記憶している。そして、ハイブリッド制御手段８２は、その最適燃費率曲線Ｌ_Ｅにエンジン１８の動作点であるエンジン動作点Ｐ_ＥＧが沿わされつつエンジン１８が作動させられるように、例えば上記トータル目標出力を充足する為に必要な目標エンジン出力Ｐ_Ｅ ^＊を発生する為のエンジントルクＴ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅとの各目標値を定め、その目標値が得られるようにエンジン１８の出力制御を実行すると共に変速機構１４の変速比γ０をその変速可能な変化範囲内で無段階に制御する。ここで、上記エンジン動作点Ｐ_ＥＧとは、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びエンジントルクＴ_Ｅなどで例示されるエンジン１８の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン１８の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）等である。

このとき、ハイブリッド制御手段８２は、例えば第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギをインバータ６６を通して蓄電装置６８や第２電動機ＭＧ２へ供給するので、エンジン１８の動力の主要部は機械的に出力歯車３０へ伝達されるが、エンジン１８の動力の一部は第１電動機ＭＧ１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６６を通してその電気エネルギが第２電動機ＭＧ２へ供給され、電気エネルギにより第２電動機ＭＧ２が駆動されてその第２電動機ＭＧ２から出力される駆動力が出力歯車３０へ伝達される。この発電に係る第１電動機ＭＧ１による電気エネルギの発生から駆動に係る第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１８の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換され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８２は、エンジン１８を駆動力源とするエンジン走行中には、上述した電気パスによる第１電動機ＭＧ１からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置６８からの電気エネルギを第２電動機ＭＧ２へ供給し、その第２電動機ＭＧ２を駆動して駆動輪４０にトルクを付与することにより、エンジン１８の動力を補助する為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８２は、エンジン１８の運転を停止した状態で蓄電装置６８からの電力により第２電動機ＭＧ２を駆動してその第２電動機ＭＧ２のみを駆動力源として走行するモータ走行（ＥＶ走行）を実行することができる。例えば、このハイブリッド制御手段８２によるＥＶ走行は、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。ハイブリッド制御手段８２は、このＥＶ走行時には、運転を停止しているエンジン１８の引き摺りを抑制して燃費を向上させる為に、例えば第１電動機ＭＧ１を無負荷状態とすることにより空転させて、変速機構１４の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。つまり、ハイブリッド制御手段８２は、ＥＶ走行時には、エンジン１８の運転を単に停止させるのではなく、エンジン１８の回転（回転駆動）も停止させる。

また、ハイブリッド制御手段８２は、車両停止中やＥＶ走行中にエンジン１８の始動（起動）を行うエンジン始動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８２は、車両停止中やＥＶ走行中に、第１電動機ＭＧ１に通電することでＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を引き上げてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを完爆可能な所定回転速度Ｎ_Ｅ’以上に回転駆動する為の所定のエンジン始動用トルクすなわちクランキングトルクＴ_Ｍ１crを発生させると共に、その所定回転速度Ｎ_Ｅ’以上にて例えばアイドル回転速度以上の自律回転可能なエンジン回転速度Ｎ_Ｅにて燃料噴射装置により燃料を供給（噴射）し点火装置により点火してエンジン１８を始動する。このように、第１電動機ＭＧ１は、エンジン始動に際してエンジン１８を回転駆動する始動用モータ（スタータ）として機能させられる。

ところで、本実施例の変速機構１４にはトルクリミッタ装置２８が設けられており、過大トルクの入力によりトルクリミッタ装置２８が作動させられると、例えば動力伝達装置１２の各部材に過大な捩れが保持されることが防止され、各部品の耐久性が向上させられる。図７は例えば過大なエンジン爆発トルクが入力された場合の一例を共線図上に示す図であり、図８は例えば車両１０が急制動した場合の一例を共線図上に示す図である。図７及び図８において、図７（ａ）及び図８（ａ）は共にトルクリミッタ装置２８が作動していない非作動時の状態を示す図であり、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は共にトルクリミッタ装置２８が作動している作動時の状態を示す図である。つまり、過大トルクが入力されると、トルクリミッタ装置２８が作動し、図７，８（ａ）→図７，８（ｂ）のように遷移して例えば動力伝達装置１２の各部材に過大な捩れが保持されることが防止される。

一方、トルクリミッタ装置２８の作動時は、カバー部材５０とプレート部材５８との間で回転速度差ΔＮが生じており、例えばカバー部材５０と摩擦材６０との間や押圧部材６２と摩擦材６０との間には摩擦熱が発生する。その為、トルクリミッタ装置２８が作動する際に発生する摩擦熱の発生熱量に耐えうる熱容量となるように摩擦材６０の強度設計をする必要がある。見方を換えれば、上記発生熱量を低減できればトルクリミッタ装置２８の設計熱容量を小さくすることができ、例えばトルクリミッタ装置２８のコストを低減することができる。しかしながら、上記発生熱量は例えばトルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮの大きさやトルクリミッタ装置２８の作動時間に依存し、これら回転速度差ΔＮの大きさや作動時間は入力される過大トルクの大きさや継続時間などに依存する。そして、この過大トルクは例えばブレーキの踏み方などの車両１０の走行状態（走り方）やエンジン水温ＴＨ_Ｗによる出力バラツキなどの環境特性等に依存する為、上記発生熱量を低減することは困難である。

そこで、本実施例では、上記回転速度差ΔＮの大きさやトルクリミッタ装置２８の作動時間を抑制する為に、例えばトルクリミッタ装置２８の作動によってカバー部材５０とプレート部材５８との間で回転速度差ΔＮが生じているときには、その回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させる。尚、上記回転速度差ΔＮは、カバー部材５０の回転速度とプレート部材５８の回転速度との回転速度差であり、例えばカバー部材５０の回転速度としての遊星歯車装置２６のサンギヤＳの回転速度（サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓ）とプレート部材５８の回転速度としてのＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１との回転速度差ΔＮ（＝Ｎ_Ｓ−Ｎ_Ｍ１）である。

より具体的には、図５に戻り、推定回転速度算出部すなわち推定回転速度算出手段８４は、例えば下記式（１）に示すような遊星歯車装置２６における第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３の各回転速度の相対関係式から、実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びＭＧ２回転速度Ｎ_Ｍ２に基づいてサンギヤ回転速度Ｎ_Ｓの推定値（推定サンギヤ回転速度）Ｎ_Ｓesを算出する。尚、この式（１）では、第１回転要素ＲＥ１（キャリヤＣＡ）の回転速度としてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを用い、第３回転要素ＲＥ３（リングギヤＲ）の回転速度としてＭＧ２回転速度Ｎ_Ｍ２を用いて、第２回転要素ＲＥ２（サンギヤＳ）の回転速度であるサンギヤ回転速度Ｎ_Ｓの推定値Ｎ_Ｓesを算出している。ここで、トルクリミッタ装置２８が非作動時であればサンギヤ回転速度Ｎ_ＳとしてＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を用いることができるが、トルクリミッタ装置２８が作動時であるとサンギヤ回転速度Ｎ_ＳとＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１とには回転速度差ΔＮが生じる為、この式（１）から推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓesを算出するのである。見方を換えれば、この推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓesは、トルクリミッタ装置２８が非作動時であるとみた場合のＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１の推定値（推定ＭＧ１回転速度）Ｎ_Ｍ１esでもある。従って、上記算出した推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓes（推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１es）とセンサにより検出された実際のＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１（実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１）との整合性により、トルクリミッタ装置２８の作動を判定することが可能となる。
Ｎ_Ｓes＝((１＋ρ)Ｎ_Ｅ−Ｎ_Ｍ２)／ρ ・・・（１）

リミッタ作動判定部すなわちリミッタ作動判定手段８６は、例えば実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１と推定回転速度算出手段８４により算出された推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓesとの推定回転速度差ΔＮes（＝Ｎ_Ｓes−Ｎ_Ｍ１）に基づいて、すなわち実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１と推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esとの推定回転速度差ΔＮes（＝Ｎ_Ｍ１es−Ｎ_Ｍ１）に基づいて、トルクリミッタ装置２８の作動を判定する。具体的には、リミッタ作動判定手段８６は、トルクリミッタ装置２８が作動していることを判断する為の予め実験的或いは設計的に求められて設定された所定回転速度差ΔＮ’を上記推定回転速度差ΔＮesが超えているときには、トルクリミッタ装置２８が作動していると判定する。一方、リミッタ作動判定手段８６は、上記推定回転速度差ΔＮesが所定回転速度差ΔＮ’以下であるときには、トルクリミッタ装置２８が作動していないと判定する。

ハイブリッド制御手段８２は、例えばリミッタ作動判定手段８６によりトルクリミッタ装置２８が作動していると判定された場合には、実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を推定回転速度算出手段８４により算出された推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓes（推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１es）とするように、すなわち推定回転速度差ΔＮesを零に向かって抑制するように（例えば推定回転速度差ΔＮesを零とするように）、第１電動機ＭＧ１を作動させる。つまり、ハイブリッド制御手段８２は、トルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮやトルクリミッタ装置２８の作動時間を抑制する為に、トルクリミッタ装置２８が非作動時であるとみた場合の推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esを第１電動機ＭＧ１の回転速度指令の指令値（ＭＧ１回転速度指令値）とする。ここでの第１電動機ＭＧ１の作動は、例えば推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esを目標値とする回転速度制御であり、それまで実行していたエンジントルクＴ_Ｅに対する反力を発生する為の反力制御（回生制御）における発電量（回生量）を抑制したり、或いはその反力制御に替えて第１電動機ＭＧ１を回転駆動する力行制御により実行される。また、推定回転速度差ΔＮesの大きさに応じて制御態様を切り替えても良く、例えば推定回転速度差ΔＮesが比較的小さいときには発電量（回生量）を抑制し、推定回転速度差ΔＮesが比較的大きいときには第１電動機ＭＧ１を力行制御するようにしても良い。また、実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１をより速やかに推定回転速度差ΔＮesとしたい場合には第１電動機ＭＧ１を力行制御するようにしても良い。

一方、ハイブリッド制御手段８２は、例えばリミッタ作動判定手段８６によりトルクリミッタ装置２８が作動していないと判定された場合には、例えば図６の破線に示すような最適燃費率曲線Ｌ_Ｅにエンジン動作点Ｐ_ＥＧが沿わされつつエンジン１８が作動させられるように、前述したエンジン１８、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の制御である通常制御を実行する。

ここで、本実施例の変速機構１４の構成では、トルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させているときには、第１電動機ＭＧ１による発電が抑制されている状態にあるか或いは第１電動機ＭＧ１を力行させる為に第１電動機ＭＧ１が発電できない状態にある。その為、例えばこの状態のときに第２電動機ＭＧ２を駆動して駆動輪４０にトルクを付与する場合は、蓄電装置６８からの電力をより多く用いたり、或いは全て蓄電装置６８からの電力を用いることになる。そこで、本実施例では、蓄電装置６８の電力消費量を抑制する為に、トルクリミッタ装置２８が作動しているときにはすなわち推定回転速度差ΔＮesを抑制するように第１電動機ＭＧ１が作動させられているときには、第２電動機ＭＧ２の出力（例えばＭＧ２トルクＴ_Ｍ２）を抑制する。言い換えれば、例えば過大なトルクが発生している状態の為にトルクリミッタ装置２８が作動しているときは、第２電動機ＭＧ２の出力を抑制することで、過大なトルクを超えるトルク分では車両１０を駆動することができない状態（例えば元々所望する駆動トルクが得られない状態）の蓄電装置６８の電力消費量を抑制するのである。

具体的には、ハイブリッド制御手段８２は、例えば推定回転速度差ΔＮesを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させているときには、ＭＧ２トルクＴ_Ｍ２例えば第２電動機ＭＧ２のアシストトルクを抑制するように、第２電動機ＭＧ２に対する駆動指令値を出力する。

図９は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちトルクリミッタ装置２８の設計熱容量を小さくする為の制御作動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。

図９において、先ず、推定回転速度算出手段８４に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１０において、例えば前記式（１）に示すような遊星歯車装置２６における第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３の各回転速度の相対関係式から、実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びＭＧ２回転速度Ｎ_Ｍ２に基づいて推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓes（推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１es）が逐次算出される。次いで、リミッタ作動判定手段８６に対応するＳＡ２０において、例えば実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１と上記ＳＡ１０にて算出された推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esとの推定回転速度差ΔＮes（＝Ｎ_Ｍ１es−Ｎ_Ｍ１）が所定回転速度差ΔＮ’を超えているか否かに基づいて、トルクリミッタ装置２８が作動しているか否かが判定される。このＳＡ２０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段８２に対応するＳＡ３０において、例えば推定回転速度差ΔＮesが零に向かって抑制されるように上記ＳＡ１０にて算出された推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esがＭＧ１回転速度指令値とされる。また、このＳＡ３０では、同時に、ＭＧ２トルクＴ_Ｍ２が抑制されるように第２電動機ＭＧ２に対する駆動指令値が出力されても良い。一方で、上記ＳＡ２０の判断が否定される場合は同じくハイブリッド制御手段８２に対応するＳＡ４０において、例えば図６の破線に示すような最適燃費率曲線Ｌ_Ｅにエンジン動作点Ｐ_ＥＧが沿わされつつエンジン１８が作動させられるように、エンジン１８、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の通常制御が実行される。

上述のように、本実施例によれば、トルクリミッタ装置２８の作動によってカバー部材５０とプレート部材５８との間で回転速度差ΔＮが生じているときには、その回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１が作動させられるので、例えばトルクリミッタ装置２８の作動状態における回転速度差ΔＮを減少させたり、トルクリミッタ装置２８の作動時間を短くすることができ、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が抑制される。よって、トルクリミッタ装置２８の設計熱容量を小さくすることができる。この結果、トルクリミッタ装置２８の摩擦材６０の強度設計が簡便になったり、トルクリミッタ装置２８のコストを低減することができる。

また、本実施例によれば、エンジン１８に動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１と、第１電動機ＭＧ１に動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２と、駆動輪４０（出力歯車３０）に動力伝達可能に連結された第３回転要素ＲＥ３との３つの回転要素を有する遊星歯車装置２６を備えているので、例えばエンジン１８の動力が第１電動機ＭＧ１側と駆動輪４０（出力歯車３０）側とに分配される遊星歯車装置２６を備える動力伝達装置１２において、エンジン１８の慣性（イナーシャ）に影響されることなくトルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させることができ、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。

また、本実施例によれば、トルクリミッタ装置２８は第１電動機ＭＧ１と遊星歯車装置２６の第２回転要素ＲＥ２との間に配置されているので、すなわち第１電動機ＭＧ１はトルクリミッタ装置２８を介して第２回転要素ＲＥ２と連結されているので、例えばトルクリミッタ装置２８がエンジン１８と遊星歯車装置２６の第１回転要素ＲＥ１との間に配置されていることに比べて、トルクリミッタ装置２８に入力されるエンジントルクＴ_Ｅが遊星歯車装置２６の作用によりρ／（１＋ρ）に低減される。よって、伝達トルク容量に依存するトルクリミッタ装置２８の摩擦材６０のコストを低減することができる。また、例えば第１電動機ＭＧ１がトルクリミッタ装置２８のカバー部材５０及びプレート部材５８の一方に遊星歯車装置２６を介して動力伝達可能に連結されることに比べて、トルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させ易い。

また、本実施例によれば、実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１と前記式（１）に示すような遊星歯車装置２６における第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３の各回転速度の相対関係式から算出した推定サンギヤ回転速度Ｎ_Ｓes（推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１es）との推定回転速度差ΔＮes（＝Ｎ_Ｍ１es−Ｎ_Ｍ１）に基づいてトルクリミッタ装置２８の作動を判定し、トルクリミッタ装置２８の作動を判定した場合には実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を上記算出した推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esとするように第１電動機ＭＧ１を作動させるので、例えばトルクリミッタ装置２８が作動しているか否かが簡単に判定され、またトルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを零に向かって抑制するように（例えば回転速度差ΔＮを零とするように）第１電動機ＭＧ１を一層適切に作動させることができる。

また、本実施例によれば、第１電動機ＭＧ１が回転速度差ΔＮを抑制するように作動させられているときには、第２電動機ＭＧ２の出力を抑制するので、例えばエンジン１８の動力が第１電動機ＭＧ１側と駆動輪４０側とに分配される遊星歯車装置２６とエンジン１８の動力により発電させられる第１電動機ＭＧ１の発電電力を用いて駆動することが可能な第２電動機ＭＧ２とを備える動力伝達装置１２において、エンジン１８のイナーシャに影響されることなくトルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させることができ、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。また、トルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させているときには、例えば第１電動機ＭＧ１による発電が抑制されている状態にあるか或いは第１電動機ＭＧ１を力行させる為に第１電動機ＭＧ１が発電できない状態にあり、例えばこの状態のときに第２電動機ＭＧ２を駆動させる場合には蓄電装置６８からの電力をより多く用いたり或いは全て蓄電装置６８からの電力を用いることになることに対して、第２電動機ＭＧ２の出力が抑制されるので、その蓄電装置６８の電力消費量を抑制することができる。また、遊星歯車装置２６の差動作用によりエンジン１８からの動力の主部を駆動輪４０へ機械的に伝達しエンジン１８からの動力の残部を第１電動機ＭＧ１から第２電動機ＭＧ２や蓄電装置６８への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される電気式無段変速機として遊星歯車装置２６（変速機構１４）を機能させることができる。

また、本実施例によれば、差動機構は、サンギヤＳとキャリヤＣＡとリングギヤＲとの３つの回転要素を有する遊星歯車装置２６であり、その３つの回転要素は第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３であるので、例えば差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が遊星歯車装置２６によって簡単に構成される。

また、本実施例によれば、遊星歯車装置２６は、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されるので、例えば遊星歯車装置２６が電気式無段変速機として機能させられる動力伝達装置１２において、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が適切に抑制される。

次に、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。

前述したように本実施例の車両１０において車両停止中やＥＶ走行中にエンジン１８の始動（起動）を行う場合には、ハイブリッド制御手段８２により、ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１を引き上げてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを完爆可能な所定回転速度Ｎ_Ｅ’以上に回転駆動する為のクランキングトルクＴ_Ｍ１crが第１電動機ＭＧ１に発生させられると共に、その所定回転速度Ｎ_Ｅ’以上にて点火させられてエンジン１８が始動させられる。このようなエンジン始動時に例えば過大なエンジン爆発トルクが発生すると、その過大トルクの入力によりトルクリミッタ装置２８が作動させられる。図１０は例えばエンジン始動時に過大なエンジン爆発トルクが入力された場合の一例を共線図上に示す図である。図１０において、図１０（ａ）はトルクリミッタ装置２８が作動していない非作動時の状態を示す図であり、図１０（ｂ）はトルクリミッタ装置２８が作動している作動時の状態を示す図である。つまり、エンジン始動時に過大トルクが入力されると、トルクリミッタ装置２８が作動し、図１０（ａ）→図１０（ｂ）のように遷移して例えば動力伝達装置１２の各部材に過大な捩れが保持されることが防止される。

一方、クランキングトルクＴ_Ｍ１crが第１電動機ＭＧ１に発生させられて第１電動機ＭＧ１によりエンジン１８を回転駆動するエンジン始動時にエンジン爆発（点火）に伴ってトルクリミッタ装置２８が作動すると、エンジン慣性（エンジンイナーシャ）から第１電動機ＭＧ１が切り離される為に図１０（ｂ）の破線に示すように第１電動機ＭＧ１が逸走してしまう可能性がある。また、例えば第１電動機ＭＧ１が逸走すると、トルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮが増大する可能性がある。

そこで、本実施例では、エンジン始動に際して、第１電動機ＭＧ１の逸走を抑制する為に、例えばトルクリミッタ装置２８が作動しているときには、エンジン１８を回転駆動する為の第１電動機ＭＧ１の出力（ＭＧ１トルクＴ_Ｍ１）を零に向かって減少させる。

より具体的には、図１１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って、図５の機能ブロック線図に相当する別の実施例である。図１１において、エンジン始動時判定部すなわちエンジン始動時判定手段８８は、例えば現在の車両状態がエンジン１８を始動する為の所定の様式であるエンジン始動モードとされているか否かを判定する。具体的には、エンジン始動時判定手段８８は、エンジン始動モードとされているか否かを判定する為に、例えばハイブリッド制御手段８２により所定のエンジン始動条件が成立したと判定されて前記クランキングトルクＴ_Ｍ１crが第１電動機ＭＧ１に発生させられている状態であるか否かを判定する。尚、ハイブリッド制御手段８２は、例えばアクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクＴ_ＯＵＴが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化したときに、或いはアクセルオフの減速走行中の良く知られたフューエルカット作動からの復帰をアクセルペダルの踏込操作などに基づいて判断したときに、或いは車両停止状態でのエンジン停止時に蓄電装置６８の充電状態ＳＯＣを表す信号に基づいて実際の充電状態ＳＯＣが規定値未満であることを判断したときに、或いは車両停止状態でのエンジン停止時にエンジン水温ＴＨ_Ｗを表す信号や触媒温度を表す信号に基づいてエンジン１８や触媒装置の暖機が必要であることを判断したときに、上記所定のエンジン始動条件が成立したと判定する。また、上記充電状態ＳＯＣの規定値は、その規定値未満の充電状態ＳＯＣにおいてはエンジン１８を作動させて第１電動機ＭＧ１の発電による蓄電装置６８の充電が必要とされる充電状態ＳＯＣとして予め実験等により定められて記憶されている値である。

リミッタ作動判定手段８６は、前述の実施例に替えて或いは加えて、例えばエンジン始動時判定手段８８によりエンジン始動モードとされていると判定された際には、第１電動機ＭＧ１によりエンジン１８を回転駆動しているときのその第１電動機ＭＧ１の回転速度変化率d(Ｎ_Ｍ１)/dt（ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１)の実際値（実ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１）が所定値（所定ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１’）を超えているか否かに基づいてトルクリミッタ装置２８の作動を判定する。上記所定ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１’は、例えばエンジン始動時に上記クランキングトルクＴ_Ｍ１crを第１電動機ＭＧ１に発生させたときのＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１として予め実験的に求められて設定された所定のクランキング時ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１crに、バラツキ等を考慮した所定の安全マージンβを加えたリミッタ作動判定値である。このリミッタ作動判定値は、第１電動機ＭＧ１が逸走しているか否かを判断する為のＭＧ１逸走判定値でもある。具体的には、リミッタ作動判定手段８６は、下記式（２）が成立したときには、トルクリミッタ装置２８が作動していると判定する。一方、リミッタ作動判定手段８６は、下記式（２）が未だ成立していないときには、トルクリミッタ装置２８が作動していないと判定する。尚、所定のクランキング時ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１crに所定の安全マージンβを加えたリミッタ作動判定値は、例えばクランキングトルクＴ_Ｍ１crに基づく所定のＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１であり、下記式（３）からクランキングトルクＴ_Ｍ１cr、摩擦材６０の所定の引き摺りトルクＴｆ、第１電動機ＭＧ１の軸慣性モーメントＩ_Ｍ１、及び調整値α（＞０）に基づいて算出した値を用いても良い。
dＮ_Ｍ１≧dＮ_Ｍ１cr＋β（β＞０） ・・・（２）
dＮ_Ｍ１cr＋β＝（Ｔ_Ｍ１cr−Ｔｆ）／Ｉ_Ｍ１−α ・・・（３）

ハイブリッド制御手段８２は、例えばリミッタ作動判定手段８６によりトルクリミッタ装置２８が作動していると判定された場合には、第１電動機ＭＧ１の逸走を抑制する為に、ＭＧ１トルクＴ_Ｍ１例えば第１電動機ＭＧ１のクランキングトルクＴ_Ｍ１crを零とするように第１電動機ＭＧ１に対する駆動指令値を出力して、そのクランキングトルクＴ_Ｍ１crを零に向かって減少させる。一方、ハイブリッド制御手段８２は、例えばリミッタ作動判定手段８６によりトルクリミッタ装置２８が作動していないと判定された場合には、クランキングトルクＴ_Ｍ１crを第１電動機ＭＧ１に発生させてすなわちＭＧ１回転速度指令値を所定のクランキング時ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１crとしてエンジン１８を回転駆動するエンジン始動時の通常制御を継続する。

図１２は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン始動の際に第１電動機ＭＧ１の逸走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。

図１２において、先ず、エンジン始動時判定手段８８に対応するＳＢ１０において、例えば現在の車両状態がエンジン１８を始動する為のエンジン始動モードとされているか否かが判定される。このＳＢ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はリミッタ作動判定手段８６に対応するＳＢ２０において、例えばエンジン１８を回転駆動しているときの実ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１が所定ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１’を超えているか否かに基づいて、トルクリミッタ装置２８が作動しているか否かが判定される。このＳＢ２０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段８２に対応するＳＢ３０において、例えばＭＧ１トルクＴ_Ｍ１例えば第１電動機ＭＧ１のクランキングトルクＴ_Ｍ１crを零とするように第１電動機ＭＧ１に対する駆動指令値が出力される。一方で、上記ＳＢ２０の判断が否定される場合は同じくハイブリッド制御手段８２に対応するＳＢ４０において、例えばＭＧ１回転速度指令値を所定のクランキング時ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１crとしてエンジン１８を回転駆動するエンジン始動時の通常制御が継続される。

上述のように、本実施例によれば、例えば前述の実施例の効果に加え、ハイブリッド制御手段８２によるエンジン始動に際して、トルクリミッタ装置２８が作動しているときには、エンジン１８を回転駆動する為のＭＧ１トルクＴ_Ｍ１（クランキングトルクＴ_Ｍ１cr）を零に向かって減少させるので、例えば第１電動機ＭＧ１によりエンジン１８を回転駆動するエンジン始動時にエンジン爆発（点火）に伴ってトルクリミッタ装置２８が作動するとエンジン慣性（エンジンイナーシャ）から第１電動機ＭＧ１が切り離される為にその第１電動機ＭＧ１が逸走する可能性があることに対して、ＭＧ１トルクＴ_Ｍ１が零に向かって減少させられることにより第１電動機ＭＧ１の逸走が抑制され、又クランキングトルクＴ_Ｍ１crを発生させる為に第１電動機ＭＧ１に電力を供給する蓄電装置６８の不要な電力消費が抑制される。

また、本実施例によれば、前記エンジン始動の際には、エンジン１８を回転駆動しているときの実ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１が所定ＭＧ１回転速度変化率dＮ_Ｍ１’を超えているか否かに基づいてトルクリミッタ装置２８の作動を判定し、トルクリミッタ装置２８の作動を判定した場合にはＭＧ１トルクＴ_Ｍ１を零に向かって減少させるので、例えば実ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１と前記式（１）に示すような関係式から算出した推定ＭＧ１回転速度Ｎ_Ｍ１esとの推定回転速度差ΔＮesに基づいてトルクリミッタ装置２８の作動を判定することに比べてすなわち例えば多重通信（例えば数十から数百ｍＳ毎に送受信を繰り返すようなマイコン間通信）等でやり取りされる実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びＭＧ２回転速度Ｎ_Ｍ２を表す各信号を用いた作動の判定に比べて、第１電動機ＭＧ１のみで完結する信号を用いた作動の判定となってトルクリミッタ装置２８の作動をより早く判定することができる。よって、第１電動機ＭＧ１の逸走が一層抑制され、又第１電動機ＭＧ１に電力を供給する蓄電装置６８の不要な電力消費が一層抑制される。

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、本発明が適用される車両１０を構成する動力伝達装置１２として遊星歯車装置２６（差動機構）を含む変速機構１４を例示したが、これに限らず、トルクリミッタ装置２８と、そのトルクリミッタ装置２８のカバー部材５０及びプレート部材５８の一方に動力伝達可能に連結される第１電動機ＭＧ１とを備える車両用動力伝達装置であれば本発明は適用され得る。例えば、駆動力源と変速機構との間の動力伝達経路に直列にトルクリミッタ装置２８を配設し、駆動力源とトルクリミッタ装置２８との間の動力伝達経路に動力伝達可能に第１電動機ＭＧ１を連結するような構成の車両用動力伝達装置であっても本発明は適用され得る。この変速機構としては、例えば遊星歯車式の自動変速機やベルト式無段変速機やトラクション型無段変速機等が想定される。加えて、走行用電動機として機能する第２電動機ＭＧ２を、例えばこのような変速機構の出力側に備えるような構成の車両用動力伝達装置であっても良い。尚、このような車両用動力伝達装置の場合には、遊星歯車装置２６を備える場合と異なり、駆動力源の慣性（イナーシャ）が切り離されることなくトルクリミッタ装置２８の作動中の回転速度差ΔＮを抑制するように第１電動機ＭＧ１を作動させることになるが、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が抑制されるという本発明の一定の効果は得られる。

また、前述の実施例では、トルクリミッタ装置２８は第１電動機ＭＧ１と遊星歯車装置２６（第２回転要素ＲＥ２（サンギヤＳ））との間に配設されていたが、例えばエンジン１８と遊星歯車装置２６（第１回転要素ＲＥ１（キャリヤＣＡ））との間に配設されても良い。このような場合には、トルクリミッタ装置２８に入力されるエンジントルクＴ_Ｅが遊星歯車装置２６の作用により低減されるという効果は得られないものの、トルクリミッタ装置２８の作動時に発生する摩擦熱の発生熱量が抑制されるという本発明の一定の効果は得られる。

また、前述の実施例では、変速機構１４は差動機構として遊星歯車装置２６を備えていたが、その遊星歯車装置２６に替えて、例えばエンジン１８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ＭＧ１及び出力歯車３０に作動的に連結された差動歯車装置を差動機構として備えるものであっても良い。また、遊星歯車装置２６はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであっても良い。

また、前述の実施例では、遊星歯車装置２６において、エンジン１８に動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１はキャリヤＣＡであり、トルクリミッタ装置２８を介して第１電動機ＭＧ１に動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２はサンギヤＳであり、駆動輪４０に動力伝達可能に連結された第３回転要素ＲＥ３はリングギヤＲであったが、必ずしもこのような態様でなくても良い。例えば、上記第１回転要素ＲＥ１はサンギヤＳであり、上記第２回転要素ＲＥ２はキャリヤＣＡであっても良い。すなわちエンジン１８がサンギヤＳ入力であり、第１電動機ＭＧ１がキャリヤＣＡ入力であっても良い。要は、遊星歯車装置２６が差動機構として機能させられるようにエンジン１８や第１電動機ＭＧ１が連結されておれば、本発明は適用され得る。

また、前述の実施例においては、第２電動機ＭＧ２は出力歯車３０に直接的に連結されているが、第２電動機ＭＧ２の連結位置はそれに限定されず、変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていても良い。また、この第２電動機ＭＧ２は必ずしも備えられる必要はなく、少なくとも第１電動機ＭＧ１が備えられておれば、本発明は適用され得る。

尚、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。

１２：車両用動力伝達装置
１８：エンジン（駆動力源）
２６：遊星歯車装置（差動機構）
２８：トルクリミッタ装置
４０：駆動輪
５０：カバー部材（第１回転部材及び第２回転部材の一方）
５８：プレート部材（第１回転部材及び第２回転部材の他方）
８０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１：第１電動機（電動機）
ＭＧ２：第２電動機（走行用電動機）
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
Ｓ：サンギヤ
ＣＡ：キャリヤ
Ｒ：リングギヤ

Claims (7)

1. 第１回転部材と第２回転部材との差回転を伴う作動によって所定トルクを超えるトルク分の伝達を遮断するトルクリミッタ装置と、該第１回転部材及び該第２回転部材の一方に動力伝達可能に連結される電動機と、駆動力源に動力伝達可能に連結された第１回転要素と前記電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に動力伝達可能に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する差動機構とを備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、
   前記トルクリミッタ装置は、前記電動機と前記第２回転要素との間に配置されており、
   前記トルクリミッタ装置の作動によって前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で回転速度差が生じているときには、該回転速度差を抑制するように前記電動機を作動させることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 前記電動機の実際の回転速度と、前記第１回転要素乃至第３回転要素の各回転速度の相対関係から算出した前記第２回転要素の回転速度との回転速度差に基づいて前記トルクリミッタ装置の作動を判定し、
   前記トルクリミッタ装置の作動を判定した場合には、前記電動機の実際の回転速度を前記算出した前記第２回転要素の回転速度とするように前記電動機を作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機を更に備え、
   前記電動機が前記回転速度差を抑制するように作動させられているときには、前記走行用電動機の出力を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記差動機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとの３つの回転要素を有する遊星歯車装置であり、該３つの回転要素は前記第１回転要素乃至第３回転要素であることを特徴とする請求項１乃至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. 前記差動機構は、前記電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
6. 前記駆動力源は、エンジンであり、
   前記電動機は、エンジン始動に際して前記エンジンを回転駆動する始動用モータとしての機能を有するものであり、
   前記エンジン始動に際して、前記トルクリミッタ装置が作動しているときには、前記エンジンを回転駆動する為の前記電動機の出力トルクを零に向かって減少させることを特徴とする請求項１乃至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。
7. 前記エンジン始動の際には、前記電動機により前記エンジンを回転駆動しているときの該電動機の回転速度変化率の実際値が所定値を超えているか否かに基づいて前記トルクリミッタ装置の作動を判定し、
   前記トルクリミッタ装置の作動を判定した場合には、前記電動機の出力トルクを零に向かって減少させることを特徴とする請求項６に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。

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