JP2002139136A - 無段変速機構付きハイブリッド駆動機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無段変速機構と歯車変速機構とによる複数の
トルク伝達態様が可能であり、かつモータ・ジェネレー
タを備えたハイブリッド駆動機構を走行状態および加速
要求に適合するように制御する。 【解決手段】 無段変速機構と歯車変速機構とが、動力
源に連結された入力部材とトルクを外部に出力する出力
部材との間に配置された無段変速機構付きハイブリッド
駆動機構の制御装置であって、係合・解放状態に応じ
て、前記入力部材から出力部材に到る複数のトルク伝達
態様を設定する係合解放機構と、前記出力部材に連結さ
れた駆動機能および／またはエネルギー回生機能を有す
る動作装置と、前記係合機構の係合・解放の制御と、前
記動作装置の駆動もしくはエネルギー回生の制御とをお
こなう制御手段（ステップＳ３，Ｓ５）とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入力回転数と出
力回転数との比率である入出力回転数比を連続的に変化
させることの可能な無段変速機構と選択的に変速作用を
おこなわせることのできる歯車変速機構とを有する変速
機に、駆動機能および／またはエネルギー回生機能を有
するモータ・ジェネレータなどの動作装置を併設したハ
イブリッド駆動機構の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用の変速機に用いられる無段変速機
構として、従来、ベルト式のものやトラクション式（ト
ロイダル式）のものなどが知られている。これらの無段
変速機構は、変速比を連続的に変化させるために、トル
クの伝達を、ベルトやパワーローラなどの伝動部材とプ
ーリーやディスクなどの回転体との間の摩擦力や油膜の
せん断力などによっておこなうように構成されている。
そのため、伝達できるトルクが制約されたり、また変速
比が大きい場合や反対に小さい場合に動力の伝達効率が
低下し、さらには実用上設定可能な変速比が制限される
などの問題がある。

【０００３】そこで従来、無段変速機構を単独で使用し
て変速機を構成せずに、遊星歯車機構などの歯車機構を
併用して変速機を構成することがおこなわれている。そ
の一例が特表平１１−５０４４１５号公報に記載されて
いる。この公報に記載された変速機の一例を簡単に説明
すると、この変速機は、ベルト式の無段変速機構とシン
グルピニオン型遊星歯車機構とを備え、その遊星歯車機
構における二つの回転要素をクラッチによって連結した
状態で、無段変速機構を介してその遊星歯車機構にトル
クを入力し、かつその遊星歯車機構から所定の出力部材
にトルクを出力するいわゆる直結モードと、上記のクラ
ッチを解放するとともに他のクラッチを係合させて遊星
歯車機構における所定の回転要素にエンジンから直接ト
ルクを伝達するとともに、無段変速機構を介して他の回
転要素にトルクを入力し、遊星歯車機構の差動作用を利
用して更に他の回転要素から出力部材にトルクを出力す
るいわゆる動力循環モードとが可能なように構成されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した無段変速機構
と遊星歯車機構とを有する変速機によれば、入力回転数
を無段階に変更することができるので、内燃機関を動力
源として用いる場合には、その内燃機関の回転数を最も
効率の良い回転数に制御できるから、燃費を向上させる
ことができる。また、入力部材から出力部材へのトルク
の伝達態様すなわち変速モードを、無段変速機構の変速
作用のみで変速をおこなうモードと、無段変速機構およ
び遊星歯車機構との両方の変速作用で変速をおこなうモ
ードとを設定できるので、変速比が大きい場合および変
速比が小さい場合のいずれであっても、トルクの伝達効
率が良好になり、この点でも燃費を向上させることがで
きる。

【０００５】しかしながら、このような燃費の向上効果
は、内燃機関から出力する場合の効果に限られる。すな
わち、車両が有する運動エネルギーは、減速時に熱エネ
ルギーとして放出しているので、その点でのエネルギー
の消費が削減されず、燃費の向上効果が不充分になって
いる。

【０００６】一方、エネルギー回生をおこない、かつそ
の回生したエネルギーを走行のための動力に使用するよ
うに構成したハイブリッド車が従来知られている。これ
は、電動機と発電機とをトルクの伝達経路（パワートレ
ーン）に連結し、あるいは電動機としての機能と発電機
としての機能とを兼備したモータ・ジェネレータをトル
ク伝達経路に連結して構成されている。

【０００７】しかしながら、上述した無段変速機構を有
する変速機とハイブリッド駆動機構とを併用した装置
は、従来、知られていず、ましてや上述した無段変速機
構と歯車変速機構とにより複数の変速モードを設定でき
るように構成した変速機をハイブリッド駆動機構として
構成した装置は知られていない。特に、後者の複数の変
速モードを設定できるように構成されている場合には、
その変速モードの制御と駆動・回生の制御とを互いに適
合させて実行する必要があるが、従来、この種の制御に
ついては充分には明らかにされていない。

【０００８】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、無段変速機構を有するハイブリッ
ド駆動機構でのトルク伝達態様の設定もしくは変更の制
御と駆動・回生の制御とを好適に実行することのできる
制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、無段変速機構と歯車
変速機構とによって複数のトルク伝達態様を選択的に設
定できるように構成され、かつその出力部材にモータ・
ジェネレータなどの動作装置を連結したハイブリッド駆
動機構を対象とし、前記トルク伝達態様を設定するため
の係合解放機構の制御と動作機構の制御とを協調してお
こなうことにより、燃費を向上させるとともに、制御遅
れを回避できるように構成したことを特徴とするもので
ある。より具体的には、請求項１の発明は、入力回転数
と出力回転数との比率である入出力回転数比を連続的に
変化させることのできる無段変速機構と、変速作用を選
択的におこなわせることのできる歯車変速機構とが、動
力源に連結された入力部材とトルクを外部に出力する出
力部材との間に配置された無段変速機構付きハイブリッ
ド駆動機構の制御装置において、前記入力部材から前記
無段変速機構と歯車変速機構とを介して出力部材に到る
複数のトルク伝達態様を、係合・解放状態に応じて設定
する係合解放機構と、前記出力部材に連結された駆動機
能および／またはエネルギー回生機能を有する動作装置
と、前記係合機構の係合・解放の制御と、前記動作装置
の駆動もしくはエネルギー回生の制御とをおこなう制御
手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

【００１０】したがって請求項１の発明では、係合解放
機構が適宜に制御されることにより、動力源から入力部
材に伝達されたトルクが、無段変速機構を介して出力部
材に伝達され、あるいは無段変速機構および歯車変速機
構を介して出力部材に伝達され、それぞれのトルクの伝
達経路に応じたトルク伝達態様が設定される。また、前
記動作装置から出力部材にトルクが伝達されて、その動
作装置を動力源として走行し、あるいは出力部材からそ
の動作装置にトルクが伝達されてエネルギーの回生がお
こなわれる。そして、その係合解放装置の制御と、動作
装置の駆動・回生の制御とが制御手段によっておこなわ
れる。その場合、これらの制御を関連させて実行できる
ので、無駄のないエネルギー回生をおこない、またエネ
ルギー回生状態から駆動状態への切り換えと駆動状態で
のトルク伝達態様の設定とを遅れなどを生じることなく
適正に実行することが可能になる。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１におけ
る前記制御手段が、前記動作装置によってエネルギー回
生をおこなう減速時に、前記係合解放機構を前記入力部
材と出力部材との間でトルクの伝達が生じないように解
放状態に制御する解放制御手段を含むことを特徴とする
制御装置である。

【００１２】したがって請求項２の発明では、エネルギ
ー回生時には、係合解放機構が解放させられるので、出
力部材に外部から伝達されたトルクによって回転させら
れる部材の数が少なくなる。そのため、外部から出力部
材に伝達されたトルクが効率よく動作装置に伝達され、
その結果、エネルギーの回生効率が良好になる。

【００１３】さらに、請求項３の発明は、請求項１もし
くは２の発明において、減速状態からの加速要求を判断
する加速判断手段と、その加速要求に応じて設定するべ
きトルク伝達態様および変速比を走行状態に基づいて判
断するモード判断手段とを更に備え、前記制御手段が、
実際の入力回転数が、前記設定するべきトルク伝達態様
での前記変速比に応じた入力回転数にほぼ一致した場合
に、前記設定するべきトルク伝達態様となるように前記
係合解放機構の係合・解放状態を制御する係合制御手段
を含むことを特徴とする制御装置である。

【００１４】したがって請求項３の発明では、減速状態
で加速要求があると、設定するべきトルク伝達態様や変
速比が、その加速要求に基づいて判断され、その変速比
によって定まる入力回転数に、実際の入力回転数が一致
した場合に、その設定するべきトルク伝達態様で係合さ
せる係合解放装置の係合制御が実行される。そのため、
加速要求後のトルク伝達態様や変速比の設定をショック
などを生じさせることなく円滑に実行することができ
る。

【００１５】さらにまた、請求項４の発明は、請求項３
の発明において、前記設定するべきトルク伝達態様で係
合させられる係合解放機構を、前記モード判断手段がそ
のトルク伝達態様を判断したことに基づいて、係合直前
の状態に設定するスタンバイ制御手段を更に備えている
ことを特徴とする制御装置である。

【００１６】したがって請求項４の発明では、設定する
べきトルク伝達態様が判断されると、そのトルク伝達態
様を設定するために係合させられる係合解放機構が、係
合直前の状態に設定される。そのため、他の所定の条件
が満たされてその係合解放機構が係合させられる場合、
既に係合直前の状態になっているので、係合の指示とほ
ぼ同時に、すなわち特に遅れを生じることなく、その係
合解放機構が係合して、所期のトルク伝達態様および変
速比が設定される。

【００１７】そして、請求項５の発明は、請求項１の発
明において、前記動作装置の出力トルクによる走行から
前記動力源の出力トルクを含むトルクでの走行に移行す
ることを判断する駆動変更判断手段と、前記動力源の出
力トルクを含むトルクでの走行の際に設定するべきトル
ク伝達態様を走行状態に基づいて判断するモード判断手
段とを更に備え、前記制御手段が、前記設定するべきト
ルク伝達態様で係合させられる係合解放機構を係合直前
の状態に設定するスタンバイ制御手段と、実際の入力回
転数が、前記設定するべきトルク伝達態様に応じた入力
回転数にほぼ一致した場合に、前記係合直前の状態に設
定されている係合解放装置の係合制御を実行する係合制
御手段とを含むことを特徴とする制御装置である。

【００１８】したがって請求項５の発明では、前記動作
装置が出力するトルクで走行している状態から走行状態
が変化すると、前記動力源の出力トルクを利用して走行
することが判断され、またそれと併せてトルク伝達態様
を変更することが判断される。その場合、変更後のトル
ク伝達態様で係合させられる係合解放機構が、先ず、係
合直前の状態すなわちスタンバイ状態に制御される。そ
して、実際の入力回転数が、変更後のトルク伝達態様で
の回転数に対応する回転数に達すると、スタンバイ状態
の係合解放機構を係合させる制御が実行される。その時
点では、前記係合解放機構が係合直前の状態になってい
るので、係合させるための制御に対して遅れを生じるこ
となく係合状態となる。すなわち制御の遅れが回避さ
れ、ドライバビリティが良好になる。

【００１９】またさらに、請求項６の発明は、請求項２
の発明において、減速状態からの加速を予測する加速予
測手段を更に備え、前記制御手段が、前記解放制御手段
によって解放状態に設定されている前記係合解放機構
を、前記加速予測手段で加速が予測された場合に、係合
直前の状態に設定するスタンバイ制御手段を含むことを
特徴とする制御装置である。

【００２０】したがって請求項６の発明では、減速状態
から加速することが予測された場合、それまで解放状態
に設定されていた係合解放機構が、係合直前の状態すな
わちスタンバイ状態に制御される。そして、実際に加速
要求があってそれに応じたトルク伝達態様を設定するた
めに係合解放機構を係合させる場合、その係合解放機構
が既に係合直前の状態になっているので、遅れを生じる
ことなく所定のトルク伝達態様が設定される。

【００２１】そしてまた、請求項７の発明は、請求項２
の発明において、前記解放制御手段が、前記係合解放機
構を、係合直前の解放状態に制御するように構成されて
いることを特徴とする制御装置である。

【００２２】したがって請求項７の発明では、減速時に
係合解放機構が解放状態に制御されるが、その解放状態
は、係合直前の状態である。そのため、減速状態から加
速状態（駆動状態）に切り替わった場合、いずれかのト
ルク伝達態様を設定するべくいずれかの係合解放機構の
係合制御を実行すると、その係合解放機構が直ちに係合
し、その結果、制御の遅れを生じることなく所定のトル
ク伝達態様を設定することができ、ひいてはドライバビ
リティが向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を具体例に基づい
て説明する。先ず、この発明で対象とするハイブリッド
駆動機構の一例について説明すると、図６は無段変速機
構としてベルト式の無段変速機構（ＣＶＴ）１を使用
し、かつ歯車変速機構としてシングルピニオン型の遊星
歯車機構２を使用した例を示している。すなわち、動力
源であるエンジン（内燃機関：Ｅ／Ｇ）３の出力軸と同
一軸線上に入力軸（すなわち入力部材）４が配置され、
その入力軸４とエンジン３とがダンパー５を介して連結
されている。したがってエンジン３の出力軸と入力軸４
とは、常時、共に回転するように構成されている。

【００２４】その入力軸４に無段変速機構１における一
方の回転体である駆動プーリー６が取り付けられてい
る。この駆動プーリー６は、固定シーブに対して可動シ
ーブを軸線方向に移動させて両者の間隔すなわち溝幅を
大小に変化させるように構成されている。なお、その可
動シーブは、固定シーブに対してエンジン３とは反対側
（すなわち図６での左側）に配置されている。それに伴
って可動シーブを軸線方向に前後動させるためのアクチ
ュエータ７が、可動シーブの背面側（図６での左側）に
配置されている。

【００２５】また、無段変速機構１における他方の回転
体である従動プーリー８が、上記の駆動プーリー６と平
行に配置されている。この従動プーリー８は、上記の駆
動プーリー６と同様の構成であって、固定シーブと可動
シーブとを有し、その可動シーブをアクチュエータ９に
よって前後動させて溝幅を変更するように構成されてい
る。なお、各プーリー６，８の溝幅は、一方が増大する
ことに伴って他方が減少するように制御され、その際に
それぞれのプーリー６，８の軸線方向での中心位置が変
化しないようにするために、従動プーリー８におけるア
クチュエータ９は、駆動プーリー６におけるアクチュエ
ータ７とは軸線方向で反対側すなわち図６での右側に配
置されている。

【００２６】そして、これらのプーリー６，８に伝動部
材であるベルト１０が巻掛けられている。したがって、
各プーリー６，８の溝幅を互いに反対方向に変化させる
ことにより、これらのプーリー６，８に対するベルト１
０の巻掛け有効径が変化して入力回転数と出力回転数と
の比率である入出力回転数比が連続的に変化するように
なっている。また、従動プーリー８に対してトルクを入
出力するために、その従動プーリー８に中間軸１１が取
り付けられている。

【００２７】つぎに、遊星歯車機構２について説明する
と、図６に示す遊星歯車機構２は、外歯歯車であるサン
ギヤ１２と、そのサンギヤ１２に対して同心円上に配置
された内歯歯車であるリングギヤ１３と、これらのサン
ギヤ１２とリングギヤ１３とに噛合したピニオンギヤを
自転および公転自在に保持したキャリヤ１４とを回転要
素とするものであって、上記の各プーリー６，８の中心
軸線の間、すなわち入力軸４と中間軸１１との間に配置
されている。

【００２８】その遊星歯車機構２の中心軸線に沿って出
力軸１５が貫通して配置されている。その出力軸１５の
一方の端部が、ベルト１０側に延びており、その端部と
前記リングギヤ１３とが、コネクティングドラムなどの
適宜の連結部材によって一体的に連結されている。また
そのリングギヤ１３とサンギヤ１２とを選択的に連結す
る直結クラッチＣd が設けられている。すなわちこの直
結クラッチＣd は、遊星歯車機構２における２つの回転
要素を連結して遊星歯車機構２の全体を一体化して回転
させるためのものである。

【００２９】前記サンギヤ１２を一体化させてある中空
軸が出力軸１５の外周側に回転自在に嵌合されている。
その中空軸の一方の端部が、前記直結クラッチＣd とは
反対側に延びており、その中空軸の端部にその中空軸と
前記中間軸１１を連結するギヤ対１７Ａ，１７Ｂが設け
られている。なお、このギヤ対１７Ａ，１７Ｂは、中間
軸１１から中空軸に向けては減速機構となるように構成
されている。

【００３０】また、前記入力軸４の外周に駆動歯車１８
Ａが回転自在に嵌合されており、この駆動歯車１８Ａと
入力軸４とを選択的に連結するクラッチ（以下、仮に、
Ｈi側クラッチと記す）Ｃh が設けられている。この駆
動歯車１８Ａに噛合した従動歯車１８Ｂが、前記中空軸
の外周側に回転自在に嵌合されている。これらのギヤ対
１８Ａ，１８Ｂは、駆動歯車１８Ａから従動歯車１８Ｂ
に向けて増速機構となるように構成されている。すなわ
ち、駆動歯車１８Ａが従動歯車１８Ｂより大径に形成さ
れている。より具体的には、前述したギヤ対１７Ａ，１
７Ｂのギヤ比をαとした場合、この駆動歯車１８Ａと従
動歯車１８Ｂとからなるギヤ対のギヤ比は、（γmin ×
α）に設定されている。なお、γmin は無段変速機構１
で設定される入出力回転数比の最小値である。したがっ
て、無段変速機構１および第１のギヤ対１７Ａ，１７Ｂ
を介してサンギヤ１２にトルクを伝達し、かつ第２のギ
ヤ対１８Ａ，１８Ｂを介してキャリヤ１４にトルクを伝
達した場合には、サンギヤ１２とキャリヤ１４とが同速
度で回転し、遊星歯車機構２の全体が一体となって回転
する。これは、前述した直結クラッチＣd を係合させて
いる状態と同じである。

【００３１】そして、その従動歯車１８Ｂが遊星歯車機
構２におけるキャリヤ１４に連結され、またその従動歯
車１８Ｂおよびキャリヤ１４を選択的に固定する固定手
段としてのブレーキ（以下、仮に、リバースブレーキと
記す）Ｂr が設けられている。このリバースブレーキＢ
r は、図６に示す例では、摩擦式のブレーキすなわち湿
式多板ブレーキが使用されている。なお、このリバース
ブレーキＢr は摩擦式であればよく、したがってバンド
ブレーキであってもよい。また、駆動歯車１８Ａを固定
することにより、キャリヤ１４の回転を止めるように構
成してもよい。

【００３２】さらに、前記出力軸１５の他方の端部すな
わちベルト１０とは反対側に延びた端部には、出力ギヤ
（すなわち出力部材）２１が取り付けられており、この
出力ギヤ２１が例えばフロントディファレンシャル２２
のリングギヤ２３に噛合し、フロントディファレンシャ
ル２２に対してトルクを出力するように構成されてい
る。

【００３３】上記のエンジン３に始動装置が連結されて
おり、これは、従来使用されているスタータモータ２４
によって構成されている。また、前記無段変速機構１の
出力側、すなわち前記出力軸１５に、駆動機能および／
またはエネルギー回生機能を備えた動作装置が連結され
ており、これは、一例としてモータ・ジェネレータ（Ｍ
Ｇ）２５によって構成されている。なお、この動作装置
として、発電機と電動機とを個別に、出力軸１５に連結
し、もしくは出力ギヤ２１に連結してもよい。したがっ
て図６に示すパワートレーンは、エンジン３を第１の動
力源とし、モータ・ジェネレータ２５を第２の動力源と
したハイブリッド駆動機構として構成されている。

【００３４】なお、上記の直結クラッチＣd およびＨi
側クラッチＣh ならびにリバースブレーキＢr は、一例
として油圧によって動作する構成のものが採用されてお
り、したがって特には図示しないが、これらの係合解放
機構を制御する油圧制御装置が設けられている。また、
これらの係合解放機構の係合・解放状態を制御するとと
もに、無段変速機構１で設定する入出力回転数比γを制
御し、さらにはエンジン３の始動・停止ならびにモータ
・ジェネレータ２５による駆動・回生の制御をおこなう
ための電子制御装置（ＥＣＵ）２６が設けられている。
この電子制御装置２６は、マイクロコンピュータを主体
として構成されたものであって、車速やアクセル開度、
油温、変速機の入出力回転数、前記各プーリー６，８の
回転数などの検出信号が入力され、それらの入力信号お
よび予め記憶しているデータならびにプログラムに従っ
て、以下に説明する変速モードの切り換えや変速、ある
いはエンジン１やモータ・ジェネレータ２５の駆動もし
くはエネルギー回生などの制御を実行するようになって
いる。

【００３５】上述した無段変速機構１および遊星歯車機
構２を主体とする変速機を含むハイブリッド駆動機構で
は、複数のトルクの伝達態様を設定することができる。
具体的には、無段変速機構１のみの変速作用で変速比を
設定する変速モード（仮にダイレクトモードあるいはＬ
モードという）と、無段変速機構１の変速作用と遊星歯
車機構２の変速作用との両方で変速比を設定する変速モ
ード（仮に動力循環モードあるいはＨモードという）と
の２つのモードでの変速をおこない、入力軸４から出力
軸１５もしくは出力ギヤ２１にトルクを伝達することが
できる。これらの変速モードについて、変速作用と併せ
て説明する。

【００３６】先ず、エンジン３を始動する場合、各クラ
ッチＣd ，Ｃh およびリバースブレーキＢr を解放状態
（すなわち非結合状態）としておく。エンジン３によっ
て油圧ポンプ（図示せず）を駆動する構造の場合には、
特に制御をおこなうことなくこれらの結合手段が解放状
態になるが、蓄圧手段を有する場合や他の動力源で油圧
ポンプを駆動するように構成されている場合には、これ
らの結合手段から排圧して解放状態とする。したがっ
て、入力軸４と駆動歯車１８Ａとが遮断され、かつリバ
ースブレーキＢr が解放していることにより、キャリヤ
１４が反力要素および入力要素のいずれとしても機能せ
ず、さらに直結クラッチＣd が解放されて遊星歯車機構
２が一体化されていないので、出力軸１５にはトルクが
現れない。すなわち、変速機をニュートラル状態にして
エンジン３の始動がおこなわれる。

【００３７】ついで前進方向への発進は、変速比を可及
的に大きくする必要があるので、無段変速機構１におけ
る駆動プーリー６の溝幅を最大にしてベルト１０を巻掛
ける有効径を最小とし、かつ従動プーリー８の溝幅を最
小にしてその有効径を最大にすることにより、その入出
力回転数比の値を最も大きく（γmax ）する。その状態
で、直結クラッチＣd を次第に係合させる。すなわち係
合油圧を次第に増大させて、解放状態からスリップ状態
を経て最終的には完全に係合させる。こうすることによ
り、そのトルク伝達容量が次第に増大するので、出力軸
１５に現れるトルクの変化が滑らかになり、車両がスム
ースに発進する。したがって直結クラッチＣd が発進用
係合機構となっている。

【００３８】その状態を遊星歯車機構２についての共線
図で示せば、図７のとおりである。すなわち直結クラッ
チＣd が係合することにより、遊星歯車機構２の全体が
一体となって回転し、したがってエンジン（Ｅｎｇ）３
から無段変速機構（ＣＶＴ）１を介してサンギヤ１２に
トルクを伝達すると、出力要素であるリングギヤ１３お
よびこれに連結されている出力軸１５が入力要素である
サンギヤ１２と同速度で同方向に回転するので、この場
合の運転状態は直線Ａで表される。

【００３９】この状態から無段変速機構１による入出力
回転数比を小さくすれば、すなわち駆動プーリー６の溝
幅を次第に小さくして有効径を増大させ、同時に従動プ
ーリー８の溝幅を次第に大きくして有効径を減少させれ
ば、遊星歯車機構２に対する入力回転数が相対的に次第
に大きくなるとともに、遊星歯車機構２の全体が一体的
に回転するので、エンジン３の回転数に対する出力軸１
５の回転数が、無段変速機構１での入出力回転数比の変
化に応じて増大する。言い換えれば、車速の変化がない
場合、エンジン回転数が、変速比の減少に応じて低下す
る。このような動作状態の変化は、図７において前記の
直線Ａを回転数の増大方向である上側に平行移動させる
ことにより表される。そして、遊星歯車機構２をいわゆ
る直結状態に設定して無段変速機構１の入出力回転数比
を最低値（最も高速側の値：γmin ）とした状態は、図
７の直線Ｂで表される。

【００４０】このように、直結クラッチＣd を係合さ
せ、かつＨi 側クラッチＣh を解放した状態がダイレク
トモード（Ｌモード）であって、無段変速機構１の入出
力回転数比の変化がそのまま変速機全体の変速比の変化
として現れる。

【００４１】入出力回転数比を最小値γmin とした状態
では、中間軸１１と中空軸との間のギヤ対１７Ａ，１７
Ｂのギヤ比αに対して、駆動歯車１８Ａと従動歯車１８
Ｂとのギヤ比が（γmin ×α）であるから、駆動歯車１
８Ａの回転数がエンジン３の回転数と一致している。し
たがっていずれの回転部材においても回転変動を生じさ
せることなく、Ｈi 側クラッチＣh を係合させ、かつ直
結クラッチＣd を解放させることができる。このように
してクラッチのいわゆるつかみ替えをおこない、キャリ
ヤ１４をエンジン３の回転数に応じた回転数とするとと
もに、無段変速機構１によってサンギヤ１２の回転数を
変化させることにより、いわゆるオーバードライブ状態
を設定することができる。

【００４２】その状態を図７に直線Ｃで示してあり、キ
ャリヤ１４の回転数をエンジン３の回転数に応じた回転
数に維持した状態で、無段変速機構１の入出力回転数比
γを増大させてサンギヤ１２の回転数を低下させると、
それに従って、出力要素であるリングギヤ１３およびこ
れに連結されている出力軸１５の回転数が増大する。す
なわち変速機の全体としての変速比が更に小さくなり、
車速が変化しないとすれば、エンジン回転数が低下す
る。これは、動力循環（リサーキュレーション）の状態
である。

【００４３】このように、直結クラッチＣd を解放さ
せ、かつＨi 側クラッチＣh を係合した状態が動力循環
モード（Ｈモード）であって、無段変速機構１の入出力
回転数比の変化方向とは反対方向に変速機全体の変速比
が変化する。より具体的には、無段変速機構１の入出力
回転数比を増大させることにより、無段変速機構１の単
独で設定できる変速比より小さい変速比が設定される。

【００４４】なお、上述したように、無段変速機構１の
入出力回転数比を最も小さい値γmin に設定した状態で
は、直結クラッチＣd を解放しても、変速機の全体が一
体回転する。この状態は、ダイレクトモード（Ｌモー
ド）での最も高速側の状態であり、かつ動力循環モード
（Ｈモード）での最も低速側の状態であり、各変速モー
ドに共通の変速状態である。言い換えれば、入出力回転
数比の最小値γmin が、一方の変速モードから他方の変
速モードへの移行点（切替点）となっている。なお、こ
の移行点（切替点）は、前述した各ギヤ対１７ａ，１７
Ｂ，１８Ａ，１８Ｂの各ギヤ比によって決定される。

【００４５】なお、各クラッチＣd ，Ｃh を非結合状態
（解放状態）とし、かつリバースブレーキＢr を係合さ
せることにより、後進走行することが可能になる。すな
わち、遊星歯車機構２において、リバースブレーキＢr
を係合させることによりキャリヤ１４が固定され、その
状態で無段変速機構１を介してサンギヤ１２にトルクが
入力されるから、リングギヤ１３が出力要素となってこ
れに連結されている出力軸１５が、サンギヤ１２とは反
対方向に回転する。この状態を図７に直線Ｄで示してあ
る。

【００４６】また、上述したダイレクトモード（Ｌモー
ド）および動力循環モード（Ｈモード）ならびに後進状
態を設定するための各係合解放機構の係合・解放状態を
まとめて示すと、図８のとおりである。この図８におい
て、レンジとは、手動操作によって選択される走行の形
態であって、Ｒは後進走行のためのレンジ、Ｐは停車状
態を維持するためのレンジ、Ｎはニュートラル状態を設
定するためのレンジ、Ｄは前進走行のためのレンジをそ
れぞれ示す。さらに、図８において空欄は解放状態を示
し、〇印は係合状態を示す。その係合状態での伝達トル
ク容量は、例えば油圧を電磁弁（図示せず）によって高
低に調整することにより、任意に設定できるようになっ
ている。

【００４７】上記の変速機で設定される速度比すなわち
入力回転数Ｎi と出力回転数Ｎo との比（Ｎo ／Ｎi ：
すなわち変速比の逆数）と無段変速機構１の入出力回転
数比γとの関係を示せば、図９のとおりである。上記の
変速機での変速は、アクセルペダルの踏み込み量である
アクセル開度の信号や、設定車速や前方車両との間隔な
どに基づいて設定するクルーズコントロールシステムか
らの信号などで表される要求駆動力を満たしつつ、エン
ジン３の回転数が燃費が最小となる最適運転点での回転
数となるように、車速やアクセル開度などの走行状態に
基づいて実行される。

【００４８】図９に示す切替点で入出力回転数比γが最
小値γmin となり、Ｈモードではその入出力回転数比γ
が増大するのに伴って変速比が低下し、すなわちアップ
シフトされ、また反対にＬモードでは入出力回転数比γ
が増大するのに伴って変速比が増大し、すなわちダウン
シフトされる。また、減速時はエネルギーの回生を優先
して実行するので、変速制御は特には必要がなく、これ
に対して減速状態から加速する場合、要求される駆動力
を得るように変速比を設定するために、変速モードの選
択および変速比の設定とがおこなわれる。すなわちこの
発明に係る上記の制御装置は、以下の制御を実行するよ
うに構成されている。

【００４９】図１はその制御の一例を示すフローチャー
トであり、先ず、アクセル開度が全閉か否かが判断され
る（ステップＳ１）。これは、アクセルペダルに付設さ
れているセンサー（それぞれ図示せず）の出力信号に基
づいて判断することができる。加速する場合にはアクセ
ルペダルが踏み込まれ、また減速する場合にはアクセル
ペダルが戻されるから、ステップＳ１では減速状態か否
かを判断することになる。

【００５０】ステップＳ１で肯定的に判断された場合、
すなわち減速状態であれば、車速が所定の車速範囲内か
否かが判断される（ステップＳ２）。その車速範囲は、
エネルギー回生を実行可能な車速として予め定めた車速
であり、したがってこのステップＳ２で肯定的に判断さ
れた場合には、エネルギー回生を実行するために、変速
機がニュートラル状態に制御される（ステップＳ３）。
具体的には、その時点で係合していたクラッチＣd （も
しくはＣh ）が解放させられる。したがって入力軸４と
出力軸１５もしくは出力ギヤ２１との間のトルク伝達が
遮断される。その状態で、エンジン３が停止させられる
（ステップＳ４）。一例として、エンジン３に対する燃
料の供給が停止されてエンジン３が停止する。

【００５１】また、これと併せて、エネルギー回生が実
行される（ステップＳ５）。さらにエネルギー回生が実
行されていることを示すフラグＦが“１”にセットされ
る（ステップＳ６）。前述したように、モータ・ジェネ
レータ２５は出力軸１５に連結されていて車両の有する
走行慣性力によって回転させられるようになっているか
ら、モータ・ジェネレータ２５が連結されているインバ
ータ（図示せず）を制御することにより、モータ・ジェ
ネレータ２５が発電機として作用し、その起電力がバッ
テリーなどの蓄電装置（図示せず）に蓄えられる。

【００５２】そして、モータ・ジェネレータ２５を強制
的に回転させるトルクが制動トルクとなり、いわゆるエ
ンジンブレーキを効かせることができる。その場合、出
力軸１５とエンジン３との間のトルクの伝達が遮断され
ているので、エンジン３を連れ回すことがなく、したが
って動力の損失を最小限に抑えて効率よくエネルギー回
生をおこなうことができる。

【００５３】なお、車速が前記の所定範囲から外れてい
ることによりステップＳ２で否定的に判断された場合に
は、エネルギー回生の制御が終了され（ステップＳ
７）、かつフラグＦがゼロリセットされる（ステップＳ
８）。

【００５４】一方、アクセル開度が全閉ではないことに
よりステップＳ１で否定的に判断された場合、フラグＦ
が“１”になっているか否かが判断される（ステップＳ
９）。このフラグＦが“１”になっていることによりス
テップＳ９で肯定的に判断されれば、その直前の状態が
減速に伴うエネルギー回生状態であったことになるか
ら、その時点の走行状態は、減速状態で加速要求が生じ
た状態である。したがってこの場合は、エネルギーの回
生制御が終了させられる（ステップＳ１０）。

【００５５】そして、変速モードが選択され、かつその
変速モードに対応する入力回転数Ｎinが求められる（ス
テップＳ１１）。すなわち、その時点の車速やアクセル
開度などの走行状態に基づいて変速比が決定されるの
で、前述した図９から知られるように、変速モードおよ
び入出力回転数比γが求められる。また、変速比が求め
られれば、その時点の車速（出力回転数）と変速比とか
ら、対応する入力回転数Ｎinが計算される。

【００５６】加速要求に伴って設定するべき変速モード
が選択されたことに伴い、その変速モードを設定するた
めに係合させられるクラッチＣd （もしくはＣh ）がス
タンバイ制御される（ステップＳ１２）。このスタンバ
イ制御は、係合直前の状態に設定する制御であり、上記
のクラッチＣd ，Ｃh が例えば油圧式の多板クラッチで
ある場合、その油圧サーボ機構におけるピストンと摩擦
板との間、および摩擦板同士の間の隙間がほぼゼロにな
る程度まで油圧を高くする制御である。そのクラッチに
個体差があったり、経時変化が生じている場合、上記の
スタンバイ制御によって僅かながら係合してトルク容量
を持つことがあるが、このスタンバイ制御は、加速要求
があって初めて実行され、それまではクラッチが完全に
解放させられるので、動力損失やクラッチの耐久性の低
下などの不都合が抑制もしくは防止される。

【００５７】上記のスタンバイ制御と併せてエンジン３
が始動される（ステップＳ１３）。加速要求に応じた動
力を得るためであり、前述したスタータモータ２４によ
ってエンジン３を強制的に回転させ、同時に燃料を供給
することによりエンジン３が始動される。ついで、無段
変速機構１の実際の入力回転数Ｎinすなわちエンジン回
転数が、同期回転数にほぼ一致したか否かが判断される
（ステップＳ１４）。具体的には、前記のステップＳ１
１で計算された対応入力回転数（同期回転数）Ｎinから
所定の値ΔＮを減算した回転数以上になったか否かが判
断される。なおここで、その所定値ΔＮはゼロに近い小
さい値であってもよく、あるいはゼロであってもよい。
したがってステップＳ１４では実際の入力回転数Ｎinが
同期回転数に一致したことの判断も含む。

【００５８】このステップＳ１４で否定的に判断された
場合には、特に制御をおこなうことなくリータンして、
従前の制御を継続する。これに対して無段変速機構１の
入力回転数Ｎinが同期回転数にまで上昇したことにより
ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、スタン
バイ状態に制御されているクラッチすなわちステップＳ
１１で選択された変速モードを設定するためのクラッチ
Ｃd （もしくはＣh ）の係合指令が出力される（ステッ
プＳ１５）。また、エネルギー回生制御が終了させられ
たことによりフラグＦがゼロリセットされる（ステップ
Ｓ１６）。

【００５９】そのクラッチは、上述したように係合直前
の状態に制御されているので、係合指令が出力されるこ
とにより、直ちに係合して所定のトルク容量を持ち始め
る。したがって制御遅れを生じることなく所定の変速モ
ードおよび変速比が設定され、それに応じた駆動力が得
られるので、ドライバビリティが良好になる。

【００６０】なお、既に加速状態となっていて更にアク
セルペダルが踏み増しされた場合には、上記のステップ
Ｓ１およびステップＳ９のそれぞれで否定的に判断され
る。その場合、車速およびアクセル開度などの走行状態
に基づいて変速比あるいは変速モードを設定する通常の
制御（非全閉時制御）が実行される（ステップＳ１
７）。

【００６１】上記の図１に示す制御では、アクセルペダ
ルが踏み込まれるなどの加速要求があった後にクラッチ
のスタンバイ制御をおこない、入力回転数Ｎinが同期回
転数にほぼ一致した時点でそのクラッチの係合指示をお
こなうように構成されているが、極低車速で走行してい
る状態で加速要求があった場合、加速要求の直後に入力
回転数が同期回転数に達してしまい、クラッチのスタン
バイ制御を実行する時間的余裕がない場合がある。この
ような走行状態においては、加速もしくは加速要求を予
測し、その予測の結果に基づいてスタンバイ制御をおこ
なうことが好ましい。図２はその制御例を示している。

【００６２】図２に示す例は、エネルギー回生の制御を
実行するのに先立って、変速モードを設定するために係
合させられる全てのクラッチについてスタンバイ制御を
実行し、その後にいずれかの変速モードが設定された際
には、それ以外の変速モードを設定するためのクラッチ
の解放制御を実行するように構成されている。他の制御
は、図１に示す制御と同様であるから、以下の説明で
は、図１の制御例と異なる部分についてのみ説明する。

【００６３】図２において、車速が所定範囲内にあるこ
とによりステップＳ２で肯定的に判断された場合、ブレ
ーキオンか否かが判断される（ステップＳ３０）。これ
は、例えばブレーキスイッチ（図示せず）がオン状態と
なって信号を出力しているか否かによって判断すること
ができる。

【００６４】制動もしくは減速のためのブレーキ操作
と、加速のためのアクセル操作とは、通常、同じ足でお
こなわれるから、ブレーキオンであれば、直ちに加速操
作される可能性が低く、また反対にブレーキオフであれ
ば、直ちにアクセルペダルが踏まれて加速操作される可
能性がある。したがってこのステップＳ３０は、減速状
態からの加速の可能性を予測している判断ステップとな
っている。

【００６５】ブレーキオンであることによりステップＳ
３０で肯定的に判断された場合には、直ちに加速要求が
生じる可能性が低いので、各クラッチＣd ，Ｃh が解放
させられて変速機がニュートラル化される（ステップＳ
３）。これに対してブレーキオフであることによりステ
ップＳ３０で否定的に判断された場合には、各クラッチ
Ｃd ，Ｃh のスタンバイ制御が実行される（ステップＳ
３１）。すなわちＬモードを設定するために係合する直
結クラッチＣd およびＨモードを設定するために係合す
るＨi 側クラッチＣh の両方が係合直前の状態に制御さ
れる。このようにクラッチＣd ，Ｃh を解放制御もしく
はスタンバイ制御した後には、エンジン３が停止させら
れ（ステップＳ４）、以降、図１に示す例と同様に制御
される。

【００６６】図２に示す制御例では、各クラッチＣd ，
Ｃh が加速の予測に基づいてスタンバイ制御されるの
で、減速状態から加速操作され、それに伴って変速モー
ドが選択され、かつ対応入力回転数Ｎinが計算された場
合（ステップＳ１１）、直ちにエンジン３の始動制御が
実行される。また、入力回転数Ｎinが同期回転数にほぼ
一致して、選択された変速モードを達成するようにいず
れかのクラッチＣd （もしくはＣh ）の係合指示が出力
された場合（ステップＳ１５）、他のクラッチＣh （も
しくはＣd ）の解放制御が実行され（ステップＳ１５
１）、かつフラグＦがゼロリセットされる。これは、ス
タンバイ制御によってクラッチの滑りが生じていると、
動力の損失やクラッチの耐久性が低下するおそれがある
ので、そのような不都合を回避するためである。

【００６７】したがって図２に示すように構成されてい
れば、減速状態で加速操作され、それに応じた変速モー
ドおよび変速比を設定する場合、その加速要求が検出さ
れた時点では、変速モードを設定するためのクラッチ
が、既に係合直前のスタンバイ状態に制御されているの
で、加速要求の直後に入力回転数Ｎinが同期回転数にな
ったとしても、その変速モードを設定するためのクラッ
チが直ちに係合して所定のトルク容量を持ち、制御の遅
れを生じることなく所期の変速モードおよび変速比を設
定することができる。すなわち、加速操作に対して特に
遅れを生じることなく加速力を得られるので、ドライバ
ビリティが向上する。

【００６８】上述したクラッチのスタンバイ制御は、変
速機が実質的なニュートラル状態に制御されることに伴
って実行される制御である。一方、図６に示すハイブリ
ッド駆動機構は、モータ・ジェネレータ２５が出力軸１
５に連結されているので、このモータ・ジェネレータ２
５のみの出力トルクで走行する場合には、変速機がニュ
ートラル状態に制御される。したがっていわゆるモータ
走行からエンジン３によるエンジン走行に切り換える場
合にも、ニュートラル状態から所定の変速モードへの切
り換えが生じるので、上述したスタンバイ制御をこのよ
うな走行形態の変更の際にも実行することができる。図
３はその例を示している。

【００６９】この図３は、前述した図１および図２にお
ける非全閉時制御の内容に相当するサブルーチンを示し
ており、前述したステップＳ９で否定的に判断された場
合に実行される。先ず、車両の走行状態がモータ・ジェ
ネレータ２５を使用して走行するＭＧ走行域にあるか否
かが判断される（ステップＳ１７１）。モータ・ジェネ
レータ２５を使用して走行するＭＧ走行域と、エンジン
３を使用して走行するＥ／Ｇ走行域およびエネルギー回
生をおこなう回生域とは、例えばアクセル開度と車速と
の二次元マップとして予め定められており、その一例を
図示すれば図４のとおりである。したがってステップＳ
１７１では、その時点のアクセル開度と車速とに基づい
て、車両の走行状態がＭＧ走行域に入っているか否かが
判断される。

【００７０】このステップＳ１７１で肯定的に判断され
れば、モータ・ジェネレータ２５を駆動し、その出力ト
ルクによって走行することになる。したがってその場
合、エンジン３を不必要に連れ回さないようにするため
に、変速機がニュートラル化される（ステップＳ１７
２）。具体的には、前述したステップＳ３での制御と同
様に、各クラッチＣd ，Ｃh が解放状態に制御される。

【００７１】ついで、エンジン３の停止制御が実行され
（ステップＳ１７３）、さらにモータ・ジェネレータ２
５が駆動されていわゆるＭＧ走行がおこなわれる（ステ
ップＳ１７４）。すなわちモータ・ジェネレータ２５の
出力トルクが出力軸１５および出力ギヤ２１を介してフ
ロントディファレンシャル２２に伝達され、ここから左
右の駆動輪（図示せず）にトルクが伝達され、その結
果、モータ・ジェネレータ２５を動力源として車両が走
行する。そして、このように制御がおこなわれているこ
とを示すためにフラグＦが“２”にセットされる（ステ
ップＳ１７５）。

【００７２】これに対してステップＳ１７１で否定的に
判断された場合、すなわち車両の走行状態がエンジン３
によって走行する状態にある場合、フラグＦが“２”に
セットされているか否かが判断される（ステップＳ１７
６）。このステップＳ１７６で肯定的に判断された場
合、すなわちフラグＦが“２”にセットされていれば、
直前の状態が変速機をニュートラルとしてモータ・ジェ
ネレータ２５によって走行していた状態であったことに
なる。そこでこの場合は、図１に示すステップＳ１１な
いしステップＳ１６の制御と同様の制御が実行される。

【００７３】すなわち車速やアクセル開度などの走行状
態に基づいて設定するべき変速モードおよび変速比が選
択されるとともに、その変速比に対応した入力回転数
（同期回転数）Ｎinが計算される（ステップＳ１７
７）。ついで、その設定するべき変速モードで係合させ
られるクラッチＣd （もしくはＣh ）がスタンバイ制御
され（ステップＳ１７８）、さらにエンジン３が始動さ
せられる（ステップＳ１７９）。その後、入力回転数Ｎ
inが同期回転数にほぼ一致したか否かが判断され（ステ
ップＳ１８０）、入力回転数が同期した時点で、スタン
バイ制御されているクラッチＣd （もしくはＣh ）を係
合させる係合指令が出力され（ステップＳ１８１）、さ
らにフラグＦがゼロリセットされる（ステップＳ１８
２）。

【００７４】なお、ステップＳ１７６で否定的に判断さ
れた場合、すなわちフラグＦが“２”にセットされてい
なければ、エンジン３を使用した走行を継続することに
なるので、非全閉・非ＭＧ走行制御が実行される（ステ
ップＳ１８３）。

【００７５】したがってモータ・ジェネレータ２５を使
用して走行している状態で、例えばアクセルペダルが踏
み込まれてエンジン３を使用する走行に移行する場合、
変速機を所定の変速モードに設定するためのクラッチ
が、先ず、係合直前の状態にスタンバイ制御され、その
後、入力回転数がその所定の変速モードでの回転数に同
期した時点で係合指示されるので、その変速モードを設
定するためのクラッチが係合指示とほぼ同時にトルク容
量を持ち始め、その係合に遅れが生じない。そのため加
速要求に対して特に遅れを生じることなく、その加速要
求に応じた駆動力を得ることができるので、ドライバビ
リティが向上する。

【００７６】ここで、減速状態でアクセルペダルを踏み
込むなどの加速操作がおこなわれた場合のアクセル開
度、入力回転数Ｎinおよび出力回転数Ｎo 、モータ・ジ
ェネレータ２５の動作状態、各クラッチＣd ，Ｃh の油
圧、出力トルクＴo の各変化を示せば、図５のタイムチ
ャートのとおりである。

【００７７】図５において、前記直結クラッチＣd を係
合させたＬモードで走行している状態での所定のｔ1 時
点にアクセルペダルが戻されると、入力回転数Ｎinおよ
び出力軸トルクＴo が低下し、アクセル開度が全閉にな
ったｔ2 時点では、入力回転数Ｎinがゼロになり、また
出力軸トルクＴo が負トルクとなる。そして、エネルギ
ー回生をおこなうために、直結クラッチＣd が解放制御
され、すなわちその油圧が低下させられ、同時にモータ
・ジェネレータ２５にこれを強制的に回転させる回生ト
ルクが作用する。これが制動トルクとなるので、エンジ
ンブレーキを効かせることができる。

【００７８】この間に車速が僅かずつ低下するので、出
力回転数Ｎo が僅かずつ低下する。そして、ｔ3 時点に
アクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度が増大し始
めると、モータ・ジェネレータ２５に電力が供給されて
これが電動機として機能し、その結果、出力軸トルクＴ
o が次第に増大する。一方、加速要求があったことによ
ってエンジン３が始動されるので、入力回転数Ｎinが増
大し始める。その後のｔ4 時点にアクセル開度が所定の
開度に達し、モータ・ジェネレータ２５の出力トルクが
そのアクセル開度に応じたトルクになる。すなわちエネ
ルギー回生が終了し、モータ・ジェネレータ２５が力行
状態になる。したがって加速要求に応じて出力軸トルク
が増大するので、加速応答性あるいはドライバビリティ
が良好になる。これと同時に、Ｈモードを設定するため
のＨi 側クラッチＣh を係合直前の状態にするスタンバ
イ制御が開始され、その直後のｔ5 時点にエンジン３に
着火されてその回転数が増大し始め、またＨi 側クラッ
チＣh をスタンバイ状態に維持する油圧に達し、その油
圧が維持される。

【００７９】こうしている間にエンジン回転数すなわち
入力回転数Ｎinが次第に増大し、入力回転数Ｎinが同期
回転数にほぼ一致したことが検出されたｔ6 時点に、Ｈ
i 側クラッチＣh の係合指示が出力される。その直後の
ｔ7 時点に入力回転数Ｎinが同期回転数に一致するとと
もに、Ｈi 側クラッチＣh が完全に係合する。そして、
それ以降は、エンジン３が動力源として使用されるの
で、モータ・ジェネレータ２５の出力トルクがゼロに制
御される。

【００８０】ここで上述した各具体例とこの発明との関
係を簡単に説明すると、上記の各クラッチＣd ，Ｃh が
この発明の係合解放機構に相当し、またモータ・ジェネ
レータ２５がこの発明の動作装置に相当する。また図１
および図２に示すステップＳ３、ステップＳ５、ステッ
プＳ１５、ステップＳ３１、図３に示すステップＳ１７
８、ステップＳ１８１の機能的手段が請求項１における
制御手段に相当する。さらに請求項２に関して、ステッ
プＳ３の機能的手段が解放制御手段に相当し、ステップ
Ｓ１およびステップＳ９の機能的手段が加速判断手段に
相当する。さらにまた請求項３に関し、ステップＳ１１
の機能的手段がモード判断手段に相当し、ステップＳ１
５の機能的手段が係合制御手段に相当する。そして、請
求項４に関し、ステップＳ１２の機能的手段がスタンバ
イ制御手段に相当する。またさらに請求項５に関し、図
３に示すステップＳ１７１の機能的手段が駆動変更判断
手段に相当し、ステップＳ１７７の機能的手段がモード
判断手段に相当し、ステップＳ１７８の機能的手段がス
タンバイ制御手段に相当し、ステップＳ１８１の機能的
手段が係合制御手段に相当する。そしてさらに請求項６
に関し、ステップＳ３０の機能的手段が加速予測手段に
相当し、ステップＳ３１の機能的手段がスタンバイ制御
手段に相当する。そして、請求項７に関し、ステップＳ
３１の機能的手段が解放制御手段に相当する。

【００８１】なお、この発明は上述した各具体例に限定
されない。例えば、モータ・ジェネレータで後進走行す
るように構成することもでき、その場合は、前述したリ
バースブレーキＢr を設けなくてもよい。また、モータ
・ジェネレータは、要は、出力軸との間でトルクを伝達
できるようになっていればよいのであって、出力軸に直
接連結されていなくてもよい。さらに、この発明では、
動作装置でのエネルギー回生をおこなっている状態から
加速要求に応じて設定する駆動状態は、その動作装置を
動力源とする駆動状態であってもよく、必ずしも内燃機
関を使用した駆動状態に限られない。

【００８２】そしてまた、加速の予測は、ブレーキのオ
ン・オフ状態によらずに、他のデータもしくは情報に基
づいて判断することとしてもよい。さらにまた、この発
明で対象とするハイブリッド駆動機構は、上述した直結
モードと動力循環モードとの二種類のトルク伝達態様を
設定可能な機構に限られないのであって、動力循環を生
じさせることなく歯車変速機構を介してトルクの一部を
出力部材に伝達するトルク伝達態様を設定できる機構な
ど、他の所定のトルク伝達態様を設定可能な機構を対象
とすることができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、トルク伝達態様を設定するための係合解放機構
の制御と、出力部材に連結されている動作装置による駆
動・回生の制御とが、制御手段によって互いに関連させ
て実行されるので、無駄のないエネルギー回生をおこな
い、またエネルギー回生状態から駆動状態への切り換え
と駆動状態でのトルク伝達態様の設定とを遅れなどを生
じることなく適正に実行することが可能になる。

【００８４】また、請求項２の発明によれば、エネルギ
ー回生時には、係合解放機構が解放させられるので、出
力部材に外部から伝達されたトルクによって回転させら
れる部材の数が少なくなり、そのため、外部から出力部
材に伝達されたトルクが効率よく動作装置に伝達されて
エネルギーの回生効率を向上させることができる。

【００８５】さらに、請求項３の発明によれば、減速状
態で加速要求があると、設定するべきトルク伝達態様や
変速比が、その加速要求に基づいて判断され、その変速
比によって定まる入力回転数に、実際の入力回転数が一
致した場合に、その設定するべきトルク伝達態様で係合
させる係合解放装置の係合制御が実行されるため、加速
要求後のトルク伝達態様や変速比の設定をショックなど
を生じさせることなく円滑に実行することができる。

【００８６】さらにまた、請求項４の発明によれば、設
定するべきトルク伝達態様が判断されると、そのトルク
伝達態様を設定するために係合させられる係合解放機構
が、係合直前の状態に設定され、そのため、他の所定の
条件が満たされてその係合解放機構が係合させられる場
合、既に係合直前の状態になっているので、係合の指示
とほぼ同時に、すなわち特に遅れを生じることなく、そ
の係合解放機構を係合させて所期のトルク伝達態様およ
び変速比を設定することができる。

【００８７】そして、請求項５の発明によれば、動作装
置が出力するトルクで走行している状態から動力源の出
力トルクを利用して走行する状態に変更させ、またそれ
と併せてトルク伝達態様を変更する場合、実際の入力回
転数が、変更後のトルク伝達態様での回転数に対応する
回転数に達して所定の係合解放機構を係合させる時点で
は、その係合解放機構が係合直前の状態に制御されてい
るので、直ちに係合し、したがって制御の遅れが回避さ
れ、ドライバビリティが良好になる。

【００８８】またさらに、請求項６の発明によれば、減
速状態から加速することが予測された場合、それまで解
放状態に設定されていた係合解放機構が、係合直前の状
態すなわちスタンバイ状態に制御されるので、実際に加
速要求があってそれに応じたトルク伝達態様を設定する
ために係合解放機構を係合させる場合、遅れを生じるこ
となく所定のトルク伝達態様を設定することができる。

【００８９】そしてまた、請求項７の発明によれば、減
速時に係合解放機構が解放状態に制御されるが、その解
放状態は、係合直前の状態であるため、減速状態から加
速状態（駆動状態）に切り替わった場合、いずれかのト
ルク伝達態様を設定するべくいずれかの係合解放機構の
係合制御を実行すると、その係合解放機構が直ちに係合
し、その結果、制御の遅れを生じることなく所定のトル
ク伝達態様を設定することができ、ひいてはドライバビ
リティが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る制御装置による制御の一例を
示すフローチャートである。

【図２】 この発明に係る制御装置による制御の他の例
を示すフローチャートである。

【図３】 その非全閉時制御のサブルーチンの一例を示
すフローチャートである。

【図４】 エンジン走行域とモータ・ジェネレータ走行
域とを定めているマップの一例を模式的に示す図であ
る。

【図５】 図１の制御を実行した場合のアクセル開度、
入力回転数および出力回転数、モータ・ジェネレータの
動作状態、各クラッチの油圧、出力トルクの各変化を示
すタイムチャートである。

【図６】 この発明で対象とするハイブリッド駆動機構
の一例を模式的に示すスケルトン図である。

【図７】 そのハイブリッド駆動機構に含まれる変速機
の変速動作を説明するための共線図である。

【図８】 その各クラッチおよびブレーキの係合・解放
状態をまとめて示す図表である。

【図９】 その変速機の入力回転数と出力回転数との速
度比と無段変速機構の入出力回転数比との関係を示す線
図である。

【符号の説明】

１…無段変速機構、 ２…遊星歯車機構、 ３…エンジ
ン、 ４…入力軸、１５…出力軸、 Ｃd …直結クラッ
チ、 Ｃh …Ｈi 側クラッチ、 ２１…出力ギヤ、 ２
５…モータ・ジェネレータ、 ２６…電子制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆ１６Ｈ 63:12 63:12 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Ｆターム(参考） 3D039 AA04 AB26 AC01 AC34 AC39 3J552 MA07 MA13 MA26 NA01 NB08 PA00 PA26 PA59 RB12 SA31 SB36 TB12 VA32Z VB01Z VC03Z VD02Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力回転数と出力回転数との比率である
   入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段
   変速機構と、変速作用を選択的におこなわせることので
   きる歯車変速機構とが、動力源に連結された入力部材と
   トルクを外部に出力する出力部材との間に配置された無
   段変速機構付きハイブリッド駆動機構の制御装置におい
   て、 前記入力部材から前記無段変速機構と歯車変速機構とを
   介して出力部材に到る複数のトルク伝達態様を、係合・
   解放状態に応じて設定する係合解放機構と、 前記出力部材に連結された駆動機能および／またはエネ
   ルギー回生機能を有する動作装置と、 前記係合機構の係合・解放の制御と、前記動作装置の駆
   動もしくはエネルギー回生の制御とをおこなう制御手段
   とを備えていることを特徴とする無段変速機構付きハイ
   ブリッド駆動機構の制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記動作装置によって
   エネルギー回生をおこなう減速時に、前記係合解放機構
   を前記入力部材と出力部材との間でトルクの伝達が生じ
   ないように解放状態に制御する解放制御手段を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の無段変速機構付きハイブ
   リッド駆動機構の制御装置。
3. 【請求項３】 減速状態からの加速要求を判断する加速
   判断手段と、 その加速要求に応じて設定するべきトルク伝達態様およ
   び変速比を走行状態に基づいて判断するモード判断手段
   とを更に備え、 前記制御手段が、実際の入力回転数が、前記設定するべ
   きトルク伝達態様での前記変速比に応じた入力回転数に
   ほぼ一致した場合に、前記設定するべきトルク伝達態様
   となるように前記係合解放機構の係合・解放状態を制御
   する係合制御手段を含むことを特徴とする請求項１もし
   くは２に記載の無段変速機構付きハイブリッド駆動機構
   の制御装置。
4. 【請求項４】 前記設定するべきトルク伝達態様で係合
   させられる係合解放機構を、前記モード判断手段がその
   トルク伝達態様を判断したことに基づいて、係合直前の
   状態に設定するスタンバイ制御手段を更に備えているこ
   とを特徴とする請求項３に記載の無段変速機構付きハイ
   ブリッド駆動機構の制御装置。
5. 【請求項５】 前記動作装置の出力トルクによる走行か
   ら前記動力源の出力トルクを含むトルクでの走行に移行
   することを判断する駆動変更判断手段と、 前記動力源の出力トルクを含むトルクでの走行の際に設
   定するべきトルク伝達態様を走行状態に基づいて判断す
   るモード判断手段とを更に備え、 前記制御手段が、前記設定するべきトルク伝達態様で係
   合させられる係合解放機構を係合直前の状態に設定する
   スタンバイ制御手段と、実際の入力回転数が、前記設定
   するべきトルク伝達態様に応じた入力回転数にほぼ一致
   した場合に、前記係合直前の状態に設定されている係合
   解放装置の係合制御を実行する係合制御手段とを含むこ
   とを特徴とする請求項１に記載の無段変速機構付きハイ
   ブリッド駆動機構の制御装置。
6. 【請求項６】 減速状態からの加速を予測する加速予測
   手段を更に備え、 前記制御手段が、前記解放制御手段によって解放状態に
   設定されている前記係合解放機構を、前記加速予測手段
   で加速が予測された場合に、係合直前の状態に設定する
   スタンバイ制御手段を含むことを特徴とする請求項２に
   記載の無段変速機構付きハイブリッド駆動機構の制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記解放制御手段が、前記係合解放機構
   を、係合直前の解放状態に制御するように構成されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の無段変速機構付き
   ハイブリッド駆動機構の制御装置。