JP2009067119A - ハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータ走行からエンジン走行に切り換わるときに、自動変速部が変速中であってもエンジン始動を速やかに行うことができる制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速部20の変速中にエンジン始動要求があった場合には伝達トルク容量制御手段78は伝達トルク容量を増大させる制御である伝達トルク容量制御を行い、エンジン8のクランキングに充分な伝達トルク容量が確保されると内燃機関始動制御手段80はエンジン始動制御を行うので、エンジン8の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさの駆動輪38から伝達される逆駆動トルクによりそのエンジン8の回転抵抗のバラツキが吸収され、自動変速部20の変速中であっても上記逆駆動トルクを利用してエンジン回転速度NEをその始動のために正確に引き上げて速やかにエンジン8を始動することが可能である。
【選択図】図6
【解決手段】自動変速部20の変速中にエンジン始動要求があった場合には伝達トルク容量制御手段78は伝達トルク容量を増大させる制御である伝達トルク容量制御を行い、エンジン8のクランキングに充分な伝達トルク容量が確保されると内燃機関始動制御手段80はエンジン始動制御を行うので、エンジン8の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさの駆動輪38から伝達される逆駆動トルクによりそのエンジン8の回転抵抗のバラツキが吸収され、自動変速部20の変速中であっても上記逆駆動トルクを利用してエンジン回転速度NEをその始動のために正確に引き上げて速やかにエンジン8を始動することが可能である。
【選択図】図6
Description
本発明は、変速部を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置において、上記変速部の変速中に内燃機関の始動制御を行う技術に関するものである。
従来から、内燃機関に連結された第1回転要素と、第1電動機に連結された第2回転要素と、駆動輪への動力伝達経路及び第2電動機に連結された第3回転要素とを含む差動機構と、その差動機構から上記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献1のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置がそれである。このハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置では、上記内燃機関が始動される場合において上記自動変速部内の動力伝達経路が遮断され車両停止中である場合には、上記第1電動機及び第2電動機を同じ回転方向に回転させて上記内燃機関の回転速度が引き上げられその内燃機関が始動された。また、上記内燃機関を停止させた状態で上記第2電動機からの出力により走行する電動機走行時において上記自動変速部の非変速中に上記内燃機関が始動される場合には、上記第1電動機を第2電動機と同じ回転方向に回転させて上記内燃機関の回転速度が引き上げられその内燃機関が始動されるが、そのときその内燃機関の回転抵抗及び上記第1電動機の出力トルクに対抗する反力として上記第2電動機からトルクが発生させられ更に前記駆動輪から伝達される逆駆動トルクが利用された。そして、前記自動変速部の非変速中は上記第2電動機の回転速度は駆動輪(車速)に拘束されているので安定しており、上記駆動輪からの逆駆動トルクの利用により上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収されていた。
特開2005−264762号公報
前記電動機走行時において、前記自動変速部の変速中にアクセルが大きく踏み込まれた場合など出来るだけ早い前記内燃機関の始動が要求された場合には、その内燃機関の始動のためにその回転速度を上昇させることと上記自動変速部の変速動作とが並行して行われる必要がある。このとき、その自動変速部の変速中はその自動変速部の変速動作を成立させるためその自動変速部の入力回転速度である前記第2電動機の回転速度が正確に制御される必要があるが、その第2電動機の出力トルクに対抗する上記内燃機関の回転抵抗はその内燃機関の温度等に影響されバラツキが大きい。また、上記自動変速部の変速中はその自動変速部内の動力伝達経路が完全に連結された状態ではないので、前記内燃機関の回転速度の引き上げに前記駆動輪からの逆駆動トルクを充分に利用できず、そのため上記内燃機関の回転速度を素早く引き上げることが困難な可能性があった。しかし、前記特許文献1のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置は上記内燃機関の始動のためにその回転速度を上昇させることと上記自動変速部の変速動作とが並行して行われることについて特に考慮されているものでは無かった。従って、上記自動変速部の変速中に上記内燃機関の始動が要求された場合には、その自動変速部の変速動作を素早く進行させつつ、上記内燃機関の始動を速やかに行うことが困難な可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、車両の走行のための動力源として内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、前記電動機走行から上記内燃機関を駆動力源とする走行に切り換わるときに、その内燃機関の始動を速やかに行うことができる制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明は、(a)内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有しその第1電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の伝達可能な伝達トルク容量を制御しその動力伝達経路の一部を構成する伝達部とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記伝達トルク容量を低下させる制御中に前記内燃機関の始動要求があったときには、その伝達トルク容量を増大させる制御を行うことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、(a)内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有しその第1電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)動力伝達経路の伝達可能な伝達トルク容量を前記変速部の変速制御によって低下させているときに前記内燃機関の始動要求があったときには、前記変速制御中においてその伝達トルク容量を増大させる制御を行うことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、(a)前記変速部は複数の係合要素を含み、(b)その変速部の変速によって係合される側の係合要素の係合力を増大させることにより前記伝達トルク容量を増大させる制御を行うことを特徴とする。
請求項4に係る発明では、前記変速部はトルクの伝達箇所が変更されることにより変速比が変化する機械的変速部であることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たしていない場合には、前記伝達トルク容量を増大させる制御を行わないことを特徴とする。
請求項6に係る発明は、前記伝達トルク容量が油圧により制御されることを特徴とする。
請求項7に係る発明では、(a)前記ハイブリッド車両用動力伝達装置は前記差動機構に連結された第2電動機を備えており、(b)前記内燃機関を始動するためのクランキングを前記第1電動機及び第2電動機の運転状態を制御して行うことを特徴とする。
請求項8に係る発明は、前記第1電動機が発生したトルクと前記第2電動機が発生したトルクとに応じて前記伝達トルク容量を制御することを特徴とする。
請求項9に係る発明は、前記第1電動機が発生したトルクに基づき前記内燃機関のクランキングのために第2電動機が発生するトルクが不足する場合に、前記伝達トルク容量を増大させる制御を行うことを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、前記動力伝達経路の伝達可能な前記伝達トルク容量を低下させる制御中に前記内燃機関の始動要求があったときには、その伝達トルク容量を増大させる制御が行われるので、前記駆動輪から伝達される逆駆動トルクは上記内燃機関の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさであり、前記駆動輪の回転速度は車速に応じて定まり上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが大きくても安定していることから上記逆駆動トルクによりその内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収され、前記伝達トルク容量を低下させる制御中であっても上記逆駆動トルクを利用して上記内燃機関の回転速度をその始動のために正確に引き上げて速やかにその内燃機関を始動することが可能となる。
また、請求項2に係る発明によれば、前記伝達トルク容量を前記変速部の変速制御によって低下させているときに前記内燃機関の始動要求があったときには、前記変速制御中においてその伝達トルク容量を増大させる制御が行われるので、前記逆駆動トルクにより上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収され、上記変速制御中であっても上記逆駆動トルクを利用して上記内燃機関の回転速度をその始動のために正確に引き上げて速やかにその内燃機関を始動することが可能となる。また、上記逆駆動トルクにより上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収されることにより、その内燃機関の回転抵抗が上記変速部の変速制御におけるその変速部の入力回転速度の変化に与える影響を軽減できる。
また、請求項3に係る発明によれば、前記変速部は複数の係合要素を含み、その変速部の変速によって係合される側の係合要素の係合力を増大させることにより前記伝達トルク容量を増大させる制御が行われるので、その係合要素の係合力を制御することにより容易に上記伝達トルク容量を制御し得る。また、上記変速によって係合される側の係合要素の係合力は変速終了に向けて増大されるものなので、上記伝達トルク容量を増大させるためにその係合力を増大させても変速の進行を遅らせることにならない。
また、請求項4に係る発明によれば、前記変速部はトルクの伝達箇所が変更されることにより変速比が変化する機械的変速部であるので、その変更されるトルクの伝達箇所を増やせばより細かいステップで変速比を変化させることが可能である。
また、請求項5に係る発明によれば、運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たしていない場合には、前記伝達トルク容量を増大させる制御が行われないので、上記アクセル操作に基づき運転者が出力トルクの早期上昇を望まないと判断される場合には上記伝達トルク容量を増大させる制御が行われないようにすることができ、制御負荷の軽減を図ることが可能である。
ここで好適には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度が所定量以上大きくなる方向に変化した場合には、前記内燃機関の始動要求が出される。このようにすれば、そのアクセル開度に基づき運転者が早期の出力トルク増大を望んでいると判断できる場合には速やかに上記内燃機関が始動され、運転者の意に即したトルクを出力することが可能である。
また、請求項6に係る発明によれば、前記伝達トルク容量は油圧により制御されるので、容易にその伝達トルク容量を制御することが可能である。
また、請求項7に係る発明によれば、前記ハイブリッド車両用動力伝達装置は前記差動機構に連結された第2電動機を備えており、前記内燃機関を始動するためのクランキングが前記第1電動機及び第2電動機の運転状態が制御されて行われるので、その内燃機関のクランキングのための専用の電動機を設ける必要が無い。
ここで好適には、前記ハイブリッド車両用動力伝達装置は、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する前記変速部と、その内燃機関とその変速部との間に動力伝達可能に連結された走行用電動機である前記第2電動機とを直列的に備えている。
また、請求項8に係る発明によれば、前記第1電動機が発生したトルクと前記第2電動機が発生したトルクとに応じて前記伝達トルク容量が制御されるので、前記内燃機関を始動するためのクランキングに要する上記伝達トルク容量を過不足なく得ることが可能である。
また、請求項9に係る発明によれば、前記第1電動機が発生したトルクに基づき前記内燃機関のクランキングのために第2電動機が発生するトルクが不足する場合に、前記伝達トルク容量を増大させる制御が行われるので、前記内燃機関を始動するためのクランキングに要するトルクが不足するような場合には前記駆動輪からの逆駆動トルクによってその不足分が補われ、速やかな上記内燃機関の始動を行うことが可能である。
ここで好適には、前記内燃機関の始動を行う制御は、前記第1電動機及び第2電動機が予め定められた内容で制御されるフィードフォワード制御により実施される。このようにすれば、上記内燃機関の始動を行う制御の進行中に逐一上記第1電動機及び第2電動機の出力トルク、回転速度等を検出する必要が無く、軽い制御負荷で速やかに上記内燃機関の始動を行う制御を進行できる。
また好適には、前記内燃機関を始動させるためのクランキングが行われる場合には、前記駆動輪からの逆駆動トルク及び前記第2電動機が発生したトルクは、前記第1電動機が発生したトルク及び上記内燃機関の回転抵抗に対抗する反力となる。このようにすれば、上記駆動輪からの逆駆動トルクは上記内燃機関の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさであり、前記駆動輪の回転速度は車速に応じて定まり上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが大きくても安定しているので、上記逆駆動トルクにより上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収され、上記内燃機関の回転速度をその始動のために速やかに引き上げることが可能である。
また好適には、前記変速部の変速中には前記第2電動機により前記変速部の入力回転速度を制御することによって、その変速部における入力回転速度の出力回転速度に対する比をその変速終了後の変速比に近付ける制御である回転同期制御が行われる。このようにすれば、上記変速部の変速終了時に発生することがある変速ショックを軽減することが可能である。
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、本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構10を説明する骨子図である。図1において、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置に対応する変速機構10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、「ケース12」という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材としての出力軸22とを直列に備えている。この変速機構10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する。
このように、本実施例の変速機構10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
本発明の電気式差動部に対応する差動部11は、第1電動機M1と、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。なお、第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、動力分配機構16の差動状態を制御するための差動用電動機である第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、走行用電動機である第2電動機M2は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。
本発明の差動機構に対応する動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動状態とされると差動部11も差動状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このように動力分配機構16が差動状態とされると、動力分配機構16(差動部11)に動力伝達可能に連結された第1電動機M1、第2電動機M2、およびエンジン8の運転状態が制御されることにより、動力分配機構16の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
本発明の変速部及び伝達部に対応する自動変速部20は、その変速比γAT(=伝達部材18の回転速度N18/出力軸22の回転速度NOUT)を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能する変速部である。表現を変えれは、自動変速部20ではそれが備える係合されたクラッチ又はブレーキC1,C2,B1,B2,B3が自動変速部20内の動力伝達経路におけるトルクの伝達箇所となり、自動変速部20はクラッチ又はブレーキC1,C2,B1,B2,B3が係合又は解放されることすなわち上記トルクの伝達箇所が変更されることによりその自動変速部20の変速比γATが段階的に変化する機械的変速部である。自動変速部20は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。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、第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第3リングギヤR3は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合要素すなわち油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
以上のように構成された変速機構10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
例えば、変速機構10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3が解放される。
しかし、変速機構10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される変速機構10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する差動部サンギヤS0、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ0に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構10は、動力分配機構16(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(差動部キャリヤCA0)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(差動部サンギヤS0)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(差動部リングギヤR0)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の回転速度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差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって差動部サンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される差動部リングギヤR0すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
自動変速部20では、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、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速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
図4は、本発明に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構10を制御するための制御装置である電子制御装置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などから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)を表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、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Accを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号などが、それぞれ供給される。
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気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99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
図5は複数種類のシフトポジションPSH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48の一例を示す図である。このシフト操作装置48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PSHを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
そのシフトレバー49は、変速機構10内つまり自動変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部20の出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、変速機構10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、変速機構10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記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。
上記シフトレバー49の各シフトポジションPSHへの手動操作に連動して図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジションおよび「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第1クラッチC1および第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
図6は、電子制御装置40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6において、変速制御手段54は、自動変速部20の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、変速制御手段54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切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(以下、「変速出力指令」又は「変速出力」という)を油圧制御回路42へ出力する。
ハイブリッド制御手段52は、変速機構10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は例えばエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように変速機構10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98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99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97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θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行(電動機走行)とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力トルクTOUTと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。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように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TOUT時すなわち低エンジントルクTE時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。
ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段66を備えている。このエンジン始動停止制御手段66は、ハイブリッド制御手段52により例えば図7の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。
例えば、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点a→点bに示すように、アクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクTOUT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場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを引き上げ、所定のエンジン回転速度NE’例えば自律回転可能なエンジン回転速度NEで点火装置99により点火させるようにエンジン8の始動を行って、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度NEを速やかに所定のエンジン回転速度NE’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度NEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。なお、正常動作では第2電動機M2は一方向にしか回転せず第1電動機M1は正逆両方向に回転し得るので、第2電動機M2の回転方向と同じ第1電動機M1の回転方向を第1電動機M1の正回転方向とする。従って、第1電動機M1が逆回転方向に回転している場合にその回転速度NM1が零に近付けられることは回転方向(符号の正負)をも考慮すればその値は大きくなるので、第1電動機回転速度NM1が引き上げられるということである。
また、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダルが戻されて要求出力トルクTOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置98により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段52によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度NEを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段66は、フューエルカットより先に、第1電動機回転速度NM1を引き下げてエンジン回転速度NEを引き下げ、所定のエンジン回転速度NE’でフューエルカットするようにエンジン8の停止を行ってもよい。
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例ではエンジン8と第2電動機M2との両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電残量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52はエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
増速側ギヤ段判定手段62は、変速機構10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図7に示す変速線図に従って変速機構10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよび要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、変速機構10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち変速機構10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより変速機構10の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって変速機構10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、変速機構10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
しかし、切換制御手段50は、変速機構10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
ここで前記図7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図7の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。
また、図7の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図7の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図7の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図7は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生から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に関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は変速機構10を優先的に有段変速状態としてもよい。
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θTH(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力トルクTOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
また、例えば判定車速V1は、高速走行において変速機構10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクT1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
図8は、エンジン回転速度NEとエンジントルクTEとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有し、記憶手段56に予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。切換制御手段50は、図7の切換線図に替えてこの図8の切換線図からエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとに基づいて、それらのエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図8は図7の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図7の破線は図8の関係図(マップ)に基づいて車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
図7の関係に示されるように、出力トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
同様に、図8の関係に示されるように、エンジントルクTEが予め設定された所定値TE1以上の高トルク領域、エンジン回転速度NEが予め設定された所定値NE1以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクTEおよびエンジン回転速度NEから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。図8における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。
このように、本実施例の差動部11(変速機構10)は無段変速状態と有段変速状態(定変速状態)とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段50により車両状態に基づいて差動部11の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部11が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段52により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段66によりエンジン8の始動または停止が行われる。
ここで、モータ走行時においてアクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクTOUTが大きくなり車両状態がモータ走行からエンジン走行へ直ちに変更されることが運転者の意に即する場合などを考慮すると、それが例え自動変速部20の変速中であったとしてもエンジン8を始動させる制御はその変速終了を待って実行されるのではなく、速やかにその変速制御と並行して実行される必要がある。以下に、そのための制御作動について説明する。
図6に戻り、走行状態判定手段70は、現在の車両の走行状態がモータ走行(EV走行)であるか否かを判定する。
変速状態判定手段72は、自動変速部20が変速中であるか否かを判定する。従って、図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように自動変速部20の係合要素(油圧式摩擦係合装置)を係合及び/又は解放させる指令である変速出力が変速制御手段54によって出力されてからその変速が終了するまでは、自動変速部20の変速中であるので、変速状態判定手段72は肯定的な判定をする。自動変速部20が変速中であるか否かは、例えば自動変速部20の係合要素の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号を検出することで判定できる。
前記変速制御手段54は、上記変速出力を油圧制御回路42へ出力すると、エンジン走行中の自動変速部20の変速制御では自動変速部20の変速によって解放される側の係合要素である解放側係合要素の解放を進行させつつこれと並行して変速によって係合される側の係合要素である係合側係合要素の係合を進行させる通常のクラッチツウクラッチ変速を行う。
一方、モータ走行中の自動変速部20の変速制御では、変速制御手段54は、上記変速出力を油圧制御回路42へ出力すると、すなわち自動変速部20の変速制御が開始されると、直ちに自動変速部20解放側係合要素を解放し係合側係合要素を直ちに係合動作に移ることが出来るように応答性を高めるため予め定められた低圧の油圧が加えられた低圧待機状態にする。このとき変速制御手段54は、第2電動機M2から駆動輪38に対してトルクが出力されている場合、つまりコースト走行ではない場合には、自動変速部20の入力回転速度である第2電動機回転速度NM2が解放側係合要素の解放により急上昇してしまうことが無いように第2電動機M2の出力トルクTM2(以下、「第2電動機トルクTM2」という)を零にさせる。更に変速制御手段54は同期制御手段74を備えておりその同期制御手段74は、上記解放側係合要素の解放後又はその解放動作開始と同時に、第2電動機M2により自動変速部20の入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)を制御することによって、自動変速部20における入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)の出力回転速度(出力軸22の回転速度NOUT)に対する比をその変速終了後の変速比γATに近付ける制御である回転同期制御を行う。この回転同期制御は第2電動機回転速度NM2が検出されつつ第2電動機トルクTM2が調整されるフィードバック制御である。そして、この回転同期制御は、表現を変えれば、自動変速部20の入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)を変速終了後の回転速度に近付ける制御であるので、自動変速部20の入力回転速度が変速終了後の回転速度に達すると上記回転同期制御は終了し、変速制御手段54は自動変速部20の係合側係合要素を完全係合させ、変速制御を終了する。このように、モータ走行中の自動変速部20の変速では解放側係合要素が解放されてから係合側係合要素が完全係合されるまでは自動変速部20内の動力伝達経路は動力伝達遮断状態となるので、変速制御手段54は自動変速部20の変速中にその変速制御によって、上記動力伝達経路の伝達可能な伝達トルク容量を低下させていると言うことができ、自動変速部20をその変速制御により上記伝達トルク容量が制御される伝達部であると見れば、自動変速部20の変速中とは上記伝達トルク容量を低下させる制御中であると言える。
内燃機関始動判定手段76は、エンジン8を始動すべき旨の要求であるエンジン始動要求(内燃機関始動要求)があったか否かを判定する。例えば、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accが所定量以上大きくなる方向に変化した場合など運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たした場合には、上記エンジン始動要求が電子制御装置40から出される。ここで、上記アクセル開度Accについての所定量及びアクセル操作についての所定の基準とは、変速機構10の出力トルクを増大させるためにエンジン8を始動すべきか否かを判断するための閾値であって、予め実験等により求められ電子制御装置40に記憶されている。なお、その所定量及び所定の基準は、コースト走行中であるか加速中であるか、また、自動変速部20がダウンシフト中であるかアップシフト中であるかなどの走行状態によって変更される閾値であってもよい。
変速状態判定手段72によって自動変速部20が変速中であると判定されているときに内燃機関始動判定手段76によって前記エンジン始動要求があったことを肯定する判定がなされた場合に、伝達トルク容量制御手段78は前記伝達トルク容量を増大させる制御である伝達トルク容量制御を行い、その伝達トルク容量がエンジン8のクランキングを行うためには充分であると判断できる所定の伝達トルク容量判定値に達すると、内燃機関始動制御手段80はエンジン8を始動させるための制御であるエンジン始動制御(内燃機関始動制御)を行う。
具体的に伝達トルク容量制御手段78は、自動変速部20の変速によって係合される側の係合要素である前記係合側係合要素の係合力をそれに供給される油圧(係合油圧)を制御して増大させることにより上記伝達トルク容量制御を行う。伝達トルク容量制御手段78は、上記伝達トルク容量制御においてその制御を開始すると、前記伝達トルク容量が前記伝達トルク容量判定値に達したか否か、つまり前記係合側係合要素の係合油圧が上記伝達トルク容量判定値の応じて定まる所定の係合油圧判定値に達したか否かを判断する。このとき伝達トルク容量制御手段78は、上記係合油圧を上昇させるときのその係合油圧の単位時間当たりの上昇率を予め設定し記憶しており、その係合油圧が上記係合油圧判定値に達したと上記上昇率に基づいて判断される所定時間が上記係合油圧を増大させ始めてから経過した場合には、その係合油圧が係合油圧判定値に達したとみなして肯定的な判断をするが、実際に係合油圧を検出して判断してもよい。
そして内燃機関始動制御手段80は、上記判断が肯定された場合、すなわち上記伝達トルク容量が伝達トルク容量判定値に達したと伝達トルク容量制御手段78によって判断された場合、自動変速部20が変速中であっても、前記エンジン始動制御を行う。このエンジン始動制御とは具体的には、内燃機関始動制御手段80が第1電動機M1及び第2電動機M2の運転状態を制御してエンジン8を始動するためのクランキングを行いエンジン回転速度NEがエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になったところでエンジン点火してエンジン8を始動させる制御である。このエンジン始動制御における上記クランキングについて具体的に述べると、内燃機関始動制御手段80は、前記回転同期制御を継続させつつ、第1電動機M1の出力トルクTM1(以下、「第1電動機トルクTM1」という)及び第2電動機トルクTM2を増大させて第1電動機回転速度NM1を第2電動機M2と同じ回転方向に上昇させ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度NEを第1電動機M1及び第2電動機M2と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になるまで上昇させる。このクランキングで第1電動機トルクTM1のみならず第2電動機トルクTM2も増大させるのは、前記伝達トルク容量制御の実行により駆動輪38から伝達されることとなった逆駆動トルク及び第2電動機トルクTM2が、動力分配機構16の差動作用により第1電動機トルクTM1及びエンジン8の回転抵抗に対抗する反力となることから、前記回転同期制御における自動変速部20の入力回転速度が上記クランキングの影響を受けないようにするためであり、第2電動機トルクTM2によりエンジン8の回転抵抗が駆動輪38に伝達されることを打ち消して乗員に減速感を感じさせないようにするためである。
上記のように第1電動機M1及び第2電動機M2の回転速度NM1,NM2と出力トルクTM1,TM2とが制御されて前記エンジン始動制御は実施されるが、そのエンジン始動制御は、第1電動機M1及び第2電動機M2が予め定められた内容で制御されるフィードフォワード制御により実施されるものであってもよい。そのフィードフォワード制御とは第1電動機M1及び第2電動機M2の変化量NM1,NM2,TM1,TM2が検出されてそれに基づきその変化量NM1,NM2,TM1,TM2が決定されるのではなく、例えば、前記伝達トルク容量制御が開始された時点、すなわち前記エンジン始動要求が出された時点を基準とした経過時間に基づいて第1電動機M1の出力トルクTM1に対応するその電流値及び第2電動機M2の出力トルクTM2に対応するその電流値が決定される制御である。
また伝達トルク容量制御手段78は、エンジン始動のために前記伝達トルク容量制御を行うが、前記エンジン始動制御が開始された時点の前記伝達トルク容量を維持する必要は無くそのままの上昇率で前記係合油圧を上昇させ続けてもよい。
また伝達トルク容量制御手段78は、前記エンジン始動要求があった場合に無条件に前記係合油圧を上昇させるのではなく、エンジン8のクランキング時の第1電動機トルクTM1と第2電動機トルクTM2とに応じて前記伝達トルク容量を制御してもよい。例えば、前記クランキング時のエンジン8の回転抵抗が予め実験等により求められている場合、第1電動機トルクTM1が決定すればその反力として第2電動機M2が出力すべきトルクは求まるので、伝達トルク容量制御手段78は、第1電動機M1が発生したトルクTM1を検出しそれに基づきエンジン8のクランキングのために、予め定められた第2電動機M2が発生するトルクTM2が不足する場合、詳細には、上記エンジン8の回転抵抗のバラツキを考慮すれば第2電動機M2が発生するトルクTM2が不足することがあり得る場合に、前記伝達トルク容量を増大させる制御(前記伝達トルク容量制御)を行ってもよいということである。なお、第1電動機M1及び第2電動機M2の出力トルクTM1,TM2はそれぞれに供給される電流値が検出されればそれにより求めることができる。
図9は、電子制御装置40の制御作動の要部すなわち自動変速部20の変速中にエンジン始動制御が実施される場合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。
先ず、走行状態判定手段70に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、現在の車両の走行状態がモータ走行(EV走行)であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、現在の車両の走行状態がモータ走行である場合にはSA2に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA9に移る。
SA2においては、自動変速部20が変速中であるか否かが判定される。すなわち、前記変速出力が出されたか否か、そしてその変速出力に基づく変速が進行中であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部20が変速中である場合にはSA3に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA9に移る。
前記変速制御手段54及び同期制御手段74に対応するSA3においては、前記変速出力が出されると自動変速部20の解放側係合要素が解放され具体的には解放油圧が零にされ、係合側係合要素が前記低圧待機状態にされる。更に上記解放側係合要素の解放後又はその解放動作開始と同時に、第2電動機M2により自動変速部20の入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)を制御することによって前記回転同期制御が行われる。
SA3に続くSA4においては、自動変速部20の変速が終了したか否かが判定される。上記SA2にて自動変速部20が変速中であると判定されている間は自動変速部20の変速は終了していないことになる。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部20の変速が終了した場合にはSA9に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA5に移る。なお、前記SA2及びSA4は変速状態判定手段72に対応する。
内燃機関始動判定手段76に対応するSA5においては、エンジン8を始動すべき旨の要求であるエンジン始動要求があったか否か、具体的には、自動変速部20の変速中にアクセルペダルが踏み込まれアクセル開度Accが所定量以上大きくなる方向に変化したか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、前記エンジン始動要求があった場合にはSA6に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA9に移る。
SA6においては、自動変速部20の前記係合側係合要素の係合力をそれに供給される油圧を制御して増大させることにより前記伝達トルク容量制御が行われる。例えば第2速ギヤ段から第1速ギヤ段へ自動変速部20がシフトダウンされる場合には上記係合側係合要素は第3ブレーキB3であるので、第3ブレーキB3へ供給される油圧すなわち係合油圧が増大される。
SA6に続くSA7においては、前記伝達トルク容量が前記伝達トルク容量判定値に達したか否か、つまり前記係合側係合要素の係合油圧が前記係合油圧判定値に達したか否かが判定される。すなわちこのSA7では、エンジン始動が行われるのに充分な自動変速部20の上記伝達トルク容量が確保されたか否かが判定される。例えば第2速ギヤ段から第1速ギヤ段へ自動変速部20がシフトダウンされる場合には上記係合側係合要素である第3ブレーキB3の伝達トルク容量すなわち係合油圧がエンジン始動が行われるのに充分な大きさまで上昇したか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、上記伝達トルク容量が上記伝達トルク容量判定値に達し、エンジン始動が行われるのに充分な自動変速部20の上記伝達トルク容量が確保された場合にはSA8に移る。一方、この判定が否定的である場合には再びSA7が実行される。つまりSA7の判定が肯定されるまでは次のSA8が実行されずに前記SA6の伝達トルク容量制御が継続される。なお、前記SA6及びSA7は伝達トルク容量制御手段78に対応する。
内燃機関始動制御手段80に対応するSA8においては、前記エンジン始動制御が行われる。具体的にそのエンジン始動制御では、第1電動機トルクTM1及び第2電動機トルクTM2が増大されて第1電動機回転速度NM1が第2電動機M2と同じ回転方向に上昇させられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度NEが第1電動機M1及び第2電動機M2と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になるまで上昇さられるエンジン8のクランキングが行われる。そして、エンジン回転速度NEがエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になったところでエンジン点火がなされエンジン8が始動される。
SA9においては、その他の制御、例えば、自動変速部20が非変速中である場合のエンジン始動制御、エンジン走行中に行われる種々の制御などが行われる。
図10は、図9のフローチャートに示す制御作動を説明するためのタイムチャートであって、前記モータ走行でのコースト走行中において自動変速部20が第2速ギヤ段から第1速ギヤ段にダウンシフトする変速中にアクセルペダルが踏み込まれ前記エンジン始動要求が出された場合の例である。この図10では、上から順にエンジン回転速度NE、第2電動機回転速度NM2、第2電動機トルクTM2、第1電動機トルクTM1、自動変速部20の係合側係合要素である第3ブレーキB3に供給される係合油圧、自動変速部20の解放側係合要素である第2ブレーキB2に供給される解放油圧のタイムチャートとなっており、本実施例では自動変速部20の入力回転速度と第2電動機回転速度NM2とは同一である。
図10のtA1時点は、前記変速出力が油圧制御回路42へ出されたことを示している。具体的には、自動変速部20を第2速ギヤ段から第1速ギヤ段へダウンシフトさせる旨を指令する変速出力が出されている。tA1時点ではモータ走行中であるのでこの変速出力により図9のSA3が実行され、tA1時点で自動変速部20の解放油圧(第2ブレーキB2の油圧)が零に低下させられて解放側係合要素(第2ブレーキB2)が解放されている。また同時に、自動変速部20の係合油圧(第3ブレーキB3の油圧)が所定の待機油圧まで上昇させられ係合側係合要素(第3ブレーキB3)が前記低圧待機状態とされている。更に、図9のSA3の前記回転同期制御がtA1時点から開始したので第2電動機回転速度NM2を引き上げるため、tA1時点から第2電動機トルクTM2が上昇し始めている。
tA2時点は、第2電動機トルクTM2の上昇によって第2電動機回転速度NM2が上昇し始めたことを示している。
tA3時点は、コースト走行中にアクセルペダルが踏み込まれ前記エンジン始動要求が出されたことを示している。そのエンジン始動要求が出されると図9のSA5にて肯定的な判定がなされSA6が実行されるので前記伝達トルク容量制御が行われる。そうするとその伝達トルク容量制御の開始により前記低圧待機状態であった自動変速部20の係合側係合要素(第3ブレーキB3)の係合油圧が、tA3時点から上昇し始めている。このときの係合油圧の単位時間当たりの上昇率は予め定められた上昇率であってもよい。
tA4時点は、自動変速部20の係合側係合要素(第3ブレーキB3)の係合油圧が前記係合油圧判定値に達したことを示している。そうすると図9のSA7にて肯定的な判定がなされ前記エンジン始動制御が開始可能となったのでエンジン8を始動すべきとの判断であるエンジン始動判断がなされSA8にて前記エンジン始動制御が行われる。このエンジン始動制御により、エンジン8のクランキングを行うためtA4時点から第1電動機トルクTM1が上昇され始め、同時にその反力となる第2電動機トルクTM2も上昇され始めている。そして、第1電動機トルクTM1上昇により図示されていないが第1電動機回転速度NM1が第2電動機M2と同じ回転方向に上昇し、それに伴いtA4時点からエンジン回転速度NEが上昇し始めている。このとき、前記係合油圧の上昇により駆動輪38から伝達されることとなった逆駆動トルク及び第2電動機トルクTM2が、第1電動機トルクTM1及びエンジン8の回転抵抗に対抗する反力となっている。すなわち、tA4時点の係合側係合要素(第3ブレーキB3)の係合油圧は、このクランキング時の第1電動機トルクTM1であるエンジン始動トルクに対抗する反力として充分な駆動輪38からの逆駆動トルクを確保するための油圧であると言える。
tA5時点は、第2電動機回転速度NM2が自動変速部20の変速後の変速段である第1速ギヤ段における車速Vに応じた回転速度に達し自動変速部20の変速が終了したことを示している。従ってtA5時点で前記回転同期制御も終了し、自動変速部20の係合側係合要素(第3ブレーキB3)の係合油圧は完全係合を実現する油圧にまで引き上げられている。但し、tA5時点では未だエンジン8は始動されていないので、前記エンジン始動制御によるエンジン回転速度NEの上昇は継続している。なお、本タイムチャートは自動変速部20の変速と上記エンジン始動制御とが並行して実行された場合のものであるが、tA3時点の前記エンジン始動要求がなかった場合には前記伝達トルク容量制御は実行されないので、上記係合側係合要素(第3ブレーキB3)は変速終了時であるtA5時点まで低圧待機状態を継続し、図10の係合油圧のタイムチャートに示す二点鎖線のように、tA5時点で上記係合側係合要素(第3ブレーキB3)の係合油圧は前記待機油圧から完全係合を実現する油圧にまで引き上げられる。
tA6時点は、エンジン回転速度NEがエンジン始動回転速度NEST以上になり、エンジン点火がなされエンジン8が始動されたことをしめしている。従ってtA6時点で前記エンジン始動制御は終了したので、第1電動機トルクTM1は零に戻り、第2電動機トルクTM2はエンジン走行においてエンジン8の動力を補助するトルクアシストに要するトルクの大きさにまで低下している。なお、自動変速部20の変速終了による変速ショックとエンジン始動ショックとが重なることを避けるため、tA5時点とtA6時点との間の時間差が所定時間以上になるようにエンジン点火時期が決定されてもよい。また、本タイムチャートでは自動変速部20の変速終了後にエンジン点火が行われているが、自動変速部20の変速中にエンジン点火が行われることもある。
本実施例の電子制御装置40には次のような効果(A1)乃至(A12)がある。(A1)前記伝達トルク容量を低下させる制御中に、具体的には、自動変速部20の変速制御によってその伝達トルク容量が低下させられているときに、要するに自動変速部20が変速中であるときに、前記エンジン始動要求があった場合には伝達トルク容量制御手段78は、上記伝達トルク容量を増大させる制御である前記伝達トルク容量制御を行い、その伝達トルク容量が前記伝達トルク容量判定値に達すると内燃機関始動制御手段80は、エンジン8を始動させるための制御である前記エンジン始動制御を行うので、駆動輪38から伝達される逆駆動トルクはエンジン8の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさであり、駆動輪38の回転速度は車速Vに応じて定まりエンジン8の回転抵抗のバラツキが大きくても安定していることから上記逆駆動トルクによりそのエンジン8の回転抵抗のバラツキが吸収され、前記伝達トルク容量を低下させる制御中つまり自動変速部20の変速中であっても上記逆駆動トルクを利用してエンジン回転速度NEをその始動のために正確に引き上げて速やかにエンジン8を始動することが可能である。また、上記逆駆動トルクによりエンジン8の回転抵抗のバラツキが吸収されることにより、エンジン8の回転抵抗が前記回転同期制御における自動変速部20の入力回転速度の変化に与える影響を軽減できる。
(A2)伝達トルク容量制御手段78は、自動変速部20の変速によって係合される側の係合要素である前記係合側係合要素の係合力をそれに供給される油圧を制御して増大させることにより前記伝達トルク容量制御を行うので、その係合側係合要素の係合力を制御することにより容易に前記伝達トルク容量を制御し得る。また、自動変速部20の係合側係合要素の係合力はその変速終了に向けて増大されるものなので、上記伝達トルク容量を増大させるためにその係合力を増大させても自動変速部20の変速の進行を遅らせることにならない。
(A3)自動変速部20はそれが有する係合要素であるクラッチ又はブレーキC1,C2,B1,B2,B3が係合又は解放されることすなわち自動変速部20内の動力伝達経路におけるトルクの伝達箇所が変更されることにより変速比γATが段階的に変化する機械的変速部であるので、その変更されるトルクの伝達箇所である係合要素を増やせばより細かいステップで変速比γATを変化させることが可能である。
(A4)内燃機関始動判定手段76は、前記エンジン始動要求があったか否かを判定し、例えば、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accが所定量以上大きくなる方向に変化した場合など運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たした場合には、上記エンジン始動要求が電子制御装置40から出される。逆に言えば、運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たしていない場合には、上記エンジン始動要求は出されない。そして、内燃機関始動判定手段76によって上記エンジン始動要求があったことを肯定する判定がなされなかった場合には、伝達トルク容量制御手段78は前記伝達トルク容量制御を行わない。従って、上記アクセル操作に基づき運転者が出力トルクの早期上昇を望まないと判断される場合には上記伝達トルク容量制御が行われず、制御負荷の軽減を図ることが可能である。
(A5)アクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accが所定量以上大きくなる方向に変化した場合など運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たした場合には、上記エンジン始動要求が電子制御装置40から出される。そして、そのエンジン始動要求が出されると自動変速部20が変速中であっても前記エンジン始動制御が行われるので、アクセル開度Accに基づき運転者が早期の出力トルク増大を望んでいると判断できる場合には、自動変速部20が変速中であってもその変速終了を待つことなく速やかにエンジン8が始動され、運転者の意に即したトルクを出力することが可能である。
(A6)自動変速部20で係合されている油圧式摩擦係合装置(係合要素)の係合力に応じて決まる前記伝達トルク容量はその油圧式摩擦係合装置に掛かっている油圧により制御されるので、その油圧制御により容易にその伝達トルク容量を制御することが可能である。
(A7)エンジン8を始動するためのクランキングは第1電動機M1及び第2電動機M2の運転状態が制御されて行われるので、そのエンジン8のクランキングのための専用の電動機(例えば、スタータモータ)を設ける必要が無い。
(A8)伝達トルク容量制御手段78は、前記エンジン始動要求があった場合に無条件に自動変速部20の前記係合油圧を上昇させるのではなく、エンジン8のクランキング時の第1電動機トルクTM1と第2電動機トルクTM2とに応じて前記伝達トルク容量を制御してもよく、そのようにした場合には、エンジン8を始動するためのクランキングに要する上記伝達トルク容量を過不足なく得ることが可能である。
(A9)伝達トルク容量制御手段78は、第1電動機M1が発生したトルクTM1を検出しそれに基づきエンジン8のクランキングのために、予め定められた第2電動機M2が発生するトルクTM2が不足する場合、詳細には、上記エンジン8の回転抵抗のバラツキを考慮すれば第2電動機M2が発生するトルクTM2が不足することがあり得る場合に、前記伝達トルク容量を増大させる制御である前記伝達トルク容量制御を行ってもよく、そのようにした場合には、エンジン8を始動するためのクランキングに要する第2電動機トルクTM2が不足するような場合に適切に駆動輪38からの逆駆動トルクによってその不足分が補われ、速やかなエンジン8の始動を行うことが可能である。
(A10)内燃機関始動制御手段80が行う前記エンジン始動制御は、第1電動機M1及び第2電動機M2が予め定められた内容で制御されるフィードフォワード制御により実施されるものであってもよく、そのようにした場合には、上記エンジン始動制御の進行中に逐一第1電動機トルクTM1、第2電動機トルクTM2、第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2等を検出する必要が無く、軽い制御負荷で速やかに上記エンジン始動制御を実行できる。
(A11)エンジン8を始動させるためのクランキングが行われる場合には、前記伝達トルク容量制御の実行により駆動輪38から伝達されることとなった逆駆動トルク及び第2電動機トルクTM2が、第1電動機トルクTM1及びエンジン8の回転抵抗に対抗する反力となる。そして、駆動輪38からの逆駆動トルクはエンジン8の回転抵抗に対抗する反力としては通常充分な大きさであり、駆動輪38の回転速度は車速Vに応じて定まりエンジン8の回転抵抗のバラツキが大きくても安定しているので、上記逆駆動トルクによりエンジン8の回転抵抗のバラツキが吸収され、エンジン回転速度NEをエンジン始動のために速やかに引き上げることが可能である。
(A12)モータ走行中の自動変速部20の変速制御では、自動変速部20の変速中に同期制御手段74は、自動変速部20の解放側係合要素の解放後又はその解放動作開始と同時に、第2電動機M2により自動変速部20の入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)を制御することによって、自動変速部20における入力回転速度(第2電動機回転速度NM2)の出力回転速度(出力軸22の回転速度NOUT)に対する比をその変速終了後の変速比γATに近付ける制御である回転同期制御を行うので、自動変速部20の変速終了時にその係合側係合要素が完全係合されたときに自動変速部20の入力回転速度が急激に変動することが抑えられ、自動変速部20の変速終了時に発生することがある変速ショックを軽減することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ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。
例えば、前述の実施例では、伝達トルク容量制御手段78は、自動変速部20の変速中に前記エンジン始動要求があった場合に前記伝達トルク容量制御を行い、所定の伝達トルク容量が確保されると内燃機関始動制御手段80は前記エンジン始動制御を行うが、このことは自動変速部20の変速中に限ったことではなく、自動変速部20の伝達トルク容量が低下している場合、例えばフェイルで油圧低下が生じた場合などにも適用される。
また前述の実施例において、変速機構10は差動機構としての動力分配機構16と第1電動機M1とを備えているが、例えば、第1電動機M1及び動力分配機構16を備えてはおらず、エンジン8,クラッチ,走行用電動機である第2電動機M2,自動変速部20,駆動輪38が直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。このようなパラレルハイブリッド車両のエンジン始動制御では、エンジン8と第2電動機M2との間に設けられた前記クラッチが係合され第2電動機M2の回転がエンジン8に伝達されることによりエンジン始動のためのクランキングが行われる。このクランキングが第2電動機M2と駆動輪38との間に設けられた自動変速部20の変速中に行われる場合には、第2電動機トルクTM2のみならず駆動輪38からの逆駆動トルクも利用できた方がエンジン8の回転抵抗のバラツキをその逆駆動トルクによって吸収できるので、前記伝達トルク容量制御が行われることはパラレルハイブリッド車両においても前述の実施例と同様に有効である。なお、エンジン8と第2電動機M2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。
また前述の実施例において、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、例えば差動部11の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであってもよい。
また前述の実施例において、変速機構10においてエンジン8と差動部11とは直結されているが、エンジン8が差動部11にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
また前述の実施例では、変速機構10において第1電動機M1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1が第2回転要素RE2にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機M2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
また前述の実施例において、第2電動機M2は伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、エンジン8又は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、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よい。
また、前述の実施例の動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
また前述の実施例において、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
また前述の実施例において、第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていてもよい。
また前述の実施例において、自動変速部20は伝達部材18を介して差動部11と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20が配列されていてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
また前述の実施例において、動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
また前述の実施例において、第2電動機M2はエンジン8から駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする変速機構10の構成であってもよい。
また前述の実施例において、図1によれば、差動部11と自動変速部20は直列に連結されているが、変速機構10全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11と自動変速部20とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
また前述の実施例において、差動部遊星歯車装置24を構成する第1回転要素RE1にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪38への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
また前述の実施例において、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路において、差動部11の次に自動変速部20が連結されているが、自動変速部20の次に差動部11が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20は、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
また前述の実施例において、本実施例において動力分配機構16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よい。
8:エンジン(内燃機関)
10:変速機構(ハイブリッド車両用動力伝達装置)
16:動力分配機構(差動機構)
20:自動変速部(伝達部、変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
M1:第1電動機 M2:第2電動機
C1:第1クラッチ(係合要素) C2:第2クラッチ(係合要素)
B1:第1ブレーキ(係合要素) B2:第2ブレーキ(係合要素)
B3:第3ブレーキ(係合要素)
10:変速機構(ハイブリッド車両用動力伝達装置)
16:動力分配機構(差動機構)
20:自動変速部(伝達部、変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
M1:第1電動機 M2:第2電動機
C1:第1クラッチ(係合要素) C2:第2クラッチ(係合要素)
B1:第1ブレーキ(係合要素) B2:第2ブレーキ(係合要素)
B3:第3ブレーキ(係合要素)
Claims (9)
- 内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有し該第1電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の伝達可能な伝達トルク容量を制御し該動力伝達経路の一部を構成する伝達部とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記伝達トルク容量を低下させる制御中に前記内燃機関の始動要求があったときには、該伝達トルク容量を増大させる制御を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有し該第1電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、
動力伝達経路の伝達可能な伝達トルク容量を前記変速部の変速制御によって低下させているときに前記内燃機関の始動要求があったときには、前記変速制御中において該伝達トルク容量を増大させる制御を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記変速部は複数の係合要素を含み、
該変速部の変速によって係合される側の係合要素の係合力を増大させることにより前記伝達トルク容量を増大させる制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記変速部はトルクの伝達箇所が変更されることにより変速比が変化する機械的変速部である
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 運転者によるアクセル操作が所定の基準を満たしていない場合には、前記伝達トルク容量を増大させる制御を行わない
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記伝達トルク容量は油圧により制御される
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両用動力伝達装置は前記差動機構に連結された第2電動機を備えており、
前記内燃機関を始動するためのクランキングを前記第1電動機及び第2電動機の運転状態を制御して行う
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記第1電動機が発生したトルクと前記第2電動機が発生したトルクとに応じて前記伝達トルク容量を制御する
ことを特徴とする請求項7に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記第1電動機が発生したトルクに基づき前記内燃機関のクランキングのために第2電動機が発生するトルクが不足する場合に、前記伝達トルク容量を増大させる制御を行う
ことを特徴とする請求項8に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
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JP2017074895A (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
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- 2007-09-11 JP JP2007235276A patent/JP2009067119A/ja active Pending
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