JP2012026471A

JP2012026471A - 車両用変速制御装置

Info

Publication number: JP2012026471A
Application number: JP2010162934A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ichikawa; 裕一市川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-02-09

Abstract

【課題】手動変速モードのまま走行した場合にエンジンが過熱したり燃費が悪化したりすることを防止する。
【解決手段】シフトレバー４４がＳポジションへ操作されてシーケンシャルモードが選択されている場合に、エンジン回転速度Ｎｅが高速判定値α以上の高回転状態が切換時間β以上継続した時には、変速レンジが強制的に高速側へアップシフトされ、エンジン下限回転速度ＮＬｅが低下させられる。これにより、エンジン回転速度ＮｅやＭＧ１回転速度ＮＭＧ１が低下させられ、長時間の高速回転に起因する過熱が未然に防止されるとともに、高速回転に伴う燃費の悪化が抑制される。
【選択図】図９

Description

本発明は車両用変速制御装置に係り、特に、運転者の手動操作による変速指令に従って変速レンジや変速段などの変速レベルを電気的に切り換える手動変速モードの改良に関するものである。

原動機の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機構の変速比に関する複数の変速レベル（変速段や変速レンジなど）を運転者の手動操作による変速指令に従って電気的に切り換える手動変速モードを備えている車両用変速制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、自動変速モード（Ｄレンジ）と手動変速モード（Ｓレンジ）を備えており、手動変速モードではアップシフト用およびダウンシフト用のパドルスイッチの操作に従って変速レベル（ここでは変速段）が１つずつアップシフト或いはダウンシフトされる。

特開２００７−１２０７０３号公報

ところで、上記手動変速モードは、例えば下り坂などで動力源ブレーキを効かせたい場合などに選択され、ダウンシフト操作によって所定の動力源ブレーキが得られるように用いられるが、自動変速モードへ戻すのを忘れて手動変速モードのまま走行することがある。このように手動変速モードのまま走行すると、変速比が大きい変速レベル（低速変速段など）で高速走行する可能性があり、原動機等が長時間に亘って高速回転させられて過熱したり、燃費が悪化したりする問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、手動変速モードのまま走行した場合に原動機等が高回転状態に維持されて過熱したり燃費が悪化したりすることを防止することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、原動機の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機構の変速比に関する複数の変速レベルを運転者の手動操作による変速指令に従って電気的に切り換える手動変速モードを備えている車両用変速制御装置において、前記手動変速モード時に、前記原動機の回転速度が予め定められた高速判定値α以上の高回転状態が予め定められた切換時間β以上継続した場合には、前記変速レベルが高速側へ切り換えられるようにする手動変速制限手段を設けたことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用変速制御装置において、前記手動変速制限手段は、(a) 前記原動機の回転速度が前記高速判定値α以上の高回転状態か否かを判定する高回転判定手段と、(b) その高回転判定手段によって高回転状態と判定された場合に高回転カウンターをカウントアップする計時手段と、(c) 前記高回転カウンターのカウント数が前記切換時間β以上になった場合に前記変速レベルを高速側へ切り換えるアップシフト手段と、(d) 前記高回転判定手段によって高回転状態と判定されなかった場合に、その非高回転状態が予め定められたリセット時間γ以上継続した時には前記高回転カウンターのカウント数をクリアするリセット手段と、を備えていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用変速制御装置において、(a) 前記変速機構は、相対回転可能な３つの回転要素を有する遊星歯車装置で、(b) その３つの回転要素の何れか一つは前記原動機として用いられるエンジンに連結され、残りの２つの回転要素の何れか一方はモータジェネレータに連結され、残りの回転要素が前記駆動輪に連結されており、(c) 前記手動変速モードでは、前記モータジェネレータの回転速度制御で前記エンジンの回転速度が前記変速レベルに従って車速に応じて段階的に制御されることを特徴とする。

このような車両用変速制御装置においては、手動変速モード時に、原動機の回転速度が高速判定値α以上の高回転状態が切換時間β以上継続した場合には、変速レベルが高速側へ切り換えられることにより原動機の回転速度が低下させられるため、長時間の高速回転に起因する原動機等の過熱が未然に防止されるとともに、原動機の高速回転に伴う燃費の悪化が抑制される。

第２発明では、高回転カウンターのカウント数が切換時間β以上になった場合に変速レベルが高速側へ切り換えられるため、高回転状態が間断なく切換時間β以上継続した場合の他、一時的に非高回転状態になった場合でも高回転状態の累積時間が切換時間β以上になると、変速レベルが高速側へ切り換えられるようになり、原動機等の過熱や燃費の悪化が一層適切に抑制される。その場合に、非高回転状態が予め定められたリセット時間γ以上継続した時には高回転カウンターのカウント数がクリアされるため、過熱の恐れが無い場合まで必要以上に変速レベルが高速側へ切り換えられることが防止される。

第３発明は、遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか２つにエンジンおよびモータジェネレータが連結され、残りの回転要素に駆動輪が連結されることにより、エンジンと駆動輪との回転速度比（変速比）を電気的に無段階に変更できる電気的な無段変速機構が構成されている場合で、手動変速モードではモータジェネレータの制御でエンジンの回転速度が変速レベルに応じて段階的に制御される。この場合には、原動機として用いられるエンジンの他、モータジェネレータもエンジン回転速度に対応して高回転になるため、アップシフトが行われることによってモータジェネレータの過熱や耐久性の低下が防止される。

本発明が好適に適用される車両用駆動装置の一例を説明する骨子図である。図１の車両用駆動装置を制御するための電子制御装置に入力される信号およびその電子制御装置から出力される信号を例示した図である。図１の車両用駆動装置において、複数種類の運転モードを人為的操作により切り換えるモード切換装置（操作装置）の一例を示す図である。運転者が車両の進行方向を操縦するための操舵装置を示す図で、(a) はその操舵装置の正面図、(b) はその操舵装置の側面図である。図２の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２の電子制御装置が行うエンジン制御において用いられるエンジンの基準動作曲線の一例を示した図である。図５の手動変速制御手段によってエンジン下限回転速度ＮＬｅを設定する際に用いられるエンジン下限回転速度マップの一例を示す図である。図７のエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定された場合の第１遊星歯車装置の差動状態を説明する共線図である。図５の手動変速制限手段による信号処理を具体的に説明するフローチャートである。図９のフローチャートに従って手動変速モード時に強制的にアップシフトが行われる場合のエンジン回転速度等の変化を示すタイムチャートの一例である。本発明が自動変速機を有するエンジン駆動車両に適用される場合を説明する図で、(a) はエンジン駆動車両の概略構成図、(b) はシフトレバーのシフトパターンを示す平面図、(c) は複数の変速レンジと自動的に変速される変速段の範囲を示す図である。

本発明は、燃料の燃焼で動力を発生するエンジンを原動機として備えているエンジン駆動車両や、その原動機とは別に電動モータ等の駆動力源を備えているハイブリッド車両、或いは電動モータを原動機として備えている電気自動車など、種々の車両の変速制御装置に適用される。変速機構によって変速される原動機自体が、エンジンや電動モータ等の複数の駆動力源を含んで構成されていても良い。変速機構は、変速比が異なる複数の変速段を有する遊星歯車式、平行軸式等の有段変速機や、変速比を連続的に変化させることができるベルト式等の無段変速機、或いは第３発明のような電気式無段変速機構など、種々の変速機構を採用できる。無段式の変速機構の場合、手動変速モードでは、有段変速機のように変速比を段階的に変化させるように変速制御が行われる。

手動変速モード時に、運転者の変速指令に従って切り換えられる変速レベルは、変速比でも変速レンジでも良い。変速比は、無段変速機において段階的に定められた複数の変速比や有段変速機の複数の変速段で、所謂ギヤ段ホールドと言われる制御である。また、変速レンジは、自動的に変速される変速比の範囲、或いは変速段の範囲で、その変速比や変速段の範囲が異なる複数の変速レンジが定められる。通常は、変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる複数の変速レンジが定められる。

第３発明のような電気式無段変速機構の場合、変速レベルとして変速レンジを制御する場合には、複数の変速レンジ毎に予め最小変速比が定められ、その最小変速比に応じて車速に従ってエンジン下限回転速度が設定されるとともに、そのエンジン下限回転速度以上にエンジン回転速度が保持されるようにモータジェネレータの回転速度が制御される。変速レンジ毎に車速をパラメータとしてエンジン下限回転速度マップが定められても良い。変速レベルとして変速比を制御する場合には、予め定められた複数の変速比に応じて車速に従ってエンジン回転速度が求められ、そのエンジン回転速度となるようにモータジェネレータの回転速度が制御される。変速比毎に車速をパラメータとしてエンジン回転速度マップが定められても良い。エンジン下限回転速度マップやエンジン回転速度マップでは、必ずしも一定の変速比でマップを設定する必要はなく、車速に応じて変速比が連続的に変化するようなマップが定められても良い。

変速レベルを手動で切り換える手動変速モードの他に、アクセル操作量や車速等に応じて全ての変速段や変速比範囲で自動的に変速する自動変速モードを備えているのが一般的で、シフトレバーや選択スイッチ等のモード選択部材によって運転者が任意に選択できるように構成される。手動変速モードは、例えばアップシフト用およびダウンシフト用のスイッチ操作等で変速レベルを一つずつアップダウンするシーケンシャル制御が望ましいが、複数の変速レベルの何れかを運転者がスイッチ操作等で直接選択できるものでも良い。シーケンシャル制御では、例えばシフトレバー等の単一の変速指示部材がアップシフト位置およびダウンシフト位置へ操作されるように構成されるが、アップシフト用およびダウンシフト用の変速指示部材（レバーやスイッチなど）が別々に設けられても良い。

手動変速制限手段は、原動機の回転速度が予め定められた高速判定値α以上の高回転状態が予め定められた切換時間β以上継続した場合に、変速レベルが高速側（変速比が小さい側）へ切り換えられるようにするものであるが、運転者が手動変速モードの解除を忘れた場合、或いは自動変速モードへの戻し忘れ等を想定して、変速レベルのアップダウンの変速指示が行われないなど、実施条件として他の条件が加えられても良い。シーケンシャルモードで且つ変速比が最も大きくなる最低変速レベルが選択されている場合など、低速側の一部の変速レベルが選択されている場合だけ、手動変速制限手段による制御が実行されるようにしても良い。

高速判定値αおよび切換時間βは、長時間の高速回転に起因する原動機等の過熱が未然に防止されるとともに、原動機の高速回転に伴う燃費の悪化が抑制されるように、適宜定められる。切換時間βは、高速判定値αの大きさや原動機の種類等によって異なるが、例えば数分〜数十分程度の時間が考えられる。原動機の回転速度に対して一定の関係を有する他の部材の回転速度、例えば第３発明におけるモータジェネレータの回転速度を用いて、原動機の回転速度が高速判定値α以上の高回転状態か否かを判定することもできる。

手動変速制限手段は、高速判定値α以上の高回転状態が切換時間β以上継続した場合に、例えば変速レベルを強制的に１つ或いは２つ以上アップシフトするように構成されるが、手動変速モードを解除して自動変速モード等へ切り換えるなど、結果的に変速レベルが高速側へ切り換えられる場合でも良い。

第２発明では、高速判定値α以上の高回転状態が間断なく切換時間β以上継続した場合の他、一時的に高速判定値α未満の非高回転状態になった場合でも高回転状態の累積時間が切換時間β以上になると、変速レベルが高速側へ切り換えられるが、第１発明の実施に際しては、高速判定値α以上の高回転状態が間断なく切換時間β以上継続した場合にのみ変速レベルが高速側へ切り換えられるようになっていても良いし、僅かな回転速度変化で高回転カウンターがリセットされないように高速判定値αに所定のヒステリシスを設けておくこともできる。また、高回転カウンターのカウント数をリセットする代わりに、非高回転状態の継続時間に応じてカウント数を減らすようにしても良いなど、種々の態様が可能である。第２発明のリセット時間γは、原動機の熱特性等に応じて例えば前記切換時間βの１／３程度など予め一定値が定められても良いが、高回転カウンターのカウント数や大気温度等の運転条件によって異なる時間が定められるようにしても良い。

第３発明では、例えば遊星歯車装置の３つの回転要素の回転速度を１本の直線で結ぶことができる共線図において、真ん中に位置する回転要素にエンジンが連結され、両端の回転要素の何れか一方にモータジェネレータが連結され、残りの回転要素が駆動輪に連結されるが、共線図の真ん中に位置する回転要素が駆動輪に連結され、両端の回転要素の一方および他方にエンジンおよびモータジェネレータが連結されても良い。変速機構としてシングルピニオン式の遊星歯車装置が用いられる場合、キャリアが共線図の真ん中に位置する回転要素であり、ダブルピニオン型の遊星歯車装置の場合、リングギヤが共線図の真ん中に位置する回転要素である。モータジェネレータは、力行制御されることによって電動モータとして用いられるとともに、回生制御（発電制御）されることによって発電機として用いられるものであるが、他の発明の実施に際しては電動モータや発電機が用いられても良い。

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、本発明が好適に適用される車両用駆動装置８を説明するための骨子図である。図１において、車両用駆動装置８は、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１４と、そのエンジン１４からの駆動力を駆動輪４０（図５参照）に伝達する動力伝達装置１０とから構成されている。動力伝達装置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アクスル（Ｔ／Ａ）ケース１２（以下、単にケース１２という）内において、エンジン１４側から順番に、そのエンジン１４の出力軸（例えばクランク軸）に作動的に連結されてエンジン１４からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパ１６、そのダンパ１６を介してエンジン１４によって回転駆動される入力軸１８、第１モータジェネレータＭＧ１、動力分配機構として機能する第１遊星歯車装置２０、減速装置として機能する第２遊星歯車装置２２、および駆動輪４０に動力伝達可能に連結された第２モータジェネレータＭＧ２を備えている。

この動力伝達装置１０は、例えば前輪駆動すなわちＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の車両６の前方に横置きされ、駆動輪４０を駆動するために好適に用いられるものである。動力伝達装置１０では、エンジン１４の動力がカウンタギヤ対３２（図５参照）の一方を構成する動力伝達装置１０の出力回転部材としての出力歯車２４からカウンタギヤ対３２、ファイナルギヤ対３４、差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸３８等を順次介して一対の駆動輪４０へ伝達される。

入力軸１８は、両端がボールベアリング２６および２８によって回転可能に支持されており、一端がダンパ１６を介してエンジン１４に連結されることで、そのエンジン１４により回転駆動される。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ３０が連結されており、入力軸１８が回転駆動されることによりオイルポンプ３０が回転駆動されて、動力伝達装置１０の各部例えば第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２２、ボールベアリング２６、２８等に潤滑油が供給される。

第１遊星歯車装置２０は、エンジン１４と駆動輪４０との間に連結された差動機構である。この第１遊星歯車装置２０は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、および第１ピニオンギヤ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、相対回転可能な３つの回転要素として備えている。この第１遊星歯車装置２０は、入力軸１８に伝達されたエンジン１４の出力を機械的に分配する機械的な動力分配機構であって、エンジン１４の出力を第１モータジェネレータＭＧ１および出力歯車２４に分配する。つまり、この第１遊星歯車装置２０においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１８すなわちエンジン１４に連結され、第１サンギヤＳ１は第１モータジェネレータＭＧ１に連結され、第１リングギヤＲ１は出力歯車２４に連結されている。これ等の第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能であることから、エンジン１４の出力が第１モータジェネレータＭＧ１および出力歯車２４に分配されると共に、第１モータジェネレータＭＧ１に分配されたエンジン１４の出力で第１モータジェネレータＭＧ１が発電され、その発電された電気エネルギーが蓄電されたりその電気エネルギーで第２モータジェネレータＭＧ２が回転駆動されるので、動力伝達装置１０は、例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、第１遊星歯車装置２０の差動状態が第１モータジェネレータＭＧ１により制御されることにより、エンジン１４の所定回転に拘わらず出力歯車２４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。

本実施例では、エンジン１４が原動機に相当し、第１遊星歯車装置２０が変速機構に相当し、その第１遊星歯車装置２０および第１モータジェネレータＭＧ１によって電気式無段変速機が構成されている。第１遊星歯車装置２０、第１モータジェネレータＭＧ１は、それぞれ請求項３に記載の遊星歯車装置、モータジェネレータに相当する。

第２遊星歯車装置２２はシングルピニオン型の遊星歯車装置である。第２遊星歯車装置２２は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、および第２ピニオンギヤ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、相対回転可能な回転要素として備えている。第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１および第２遊星歯車装置２２のリングギヤＲ２は一体化された複合歯車となっており、その外周部に出力歯車２４が設けられている。この第２遊星歯車装置２２においては、第２キャリヤＣＡ２は非回転部材であるケース１２に連結されることで回転が阻止され、第２サンギヤＳ２は第２モータジェネレータＭＧ２に連結され、第２リングギヤＲ２は出力歯車２４に連結されている。すなわち、第２モータジェネレータＭＧ２は、出力歯車２４および第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１に、第２遊星歯車装置２２を介して連結されている。これにより、例えば発進時などは第２モータジェネレータＭＧ２が回転駆動されることにより、第２サンギヤＳ２が回転させられ、第２遊星歯車装置２２によって減速させられて出力歯車２４に回転が伝達される。

上記第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、何れも電動モータおよび発電機として択一的に用いることが可能で、力行制御により電動モータとして用いられ、回生制御（発電制御ともいう）により発電機として用いられる。これ等の第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、相互に電力授受可能に構成されている。

図２は、本実施例の車両用駆動装置８を制御するための制御装置である電子制御装置１００に入力される信号及びその電子制御装置１００から出力される信号を例示している。この電子制御装置１００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１４、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２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１００には、図２に示すように各種のセンサやスイッチ等から種々の情報が供給されるようになっており、エンジン水温センサから出力されるエンジン水温ＴＥＭＰ_Wを表す信号、エンジン回転速度センサ８４から出力されるエンジン１４の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを表す信号、車速センサから出力される車速Ｖを表す信号、フットブレーキスイッチから出力されるフットブレーキ操作を表す信号、アクセル操作量センサから出力されるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量（開度）Ａccを表す信号、スロットル弁開度センサから出力される電子スロットル弁６２の開度（スロットル弁開度）θ_THを表す信号、車両加速度センサから出力される車両６の前後加速度Ｇを表す信号、車輪速センサから出力される各車輪（すなわち駆動輪４０に従動輪を加えた各車輪）の車輪速を表す信号、ＭＧ１回転速度センサから出力される第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度（ＭＧ１回転速度）ＮＭＧ１を表す信号、ＭＧ２回転速度センサから出力される第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度（ＮＭＧ２回転速度）ＮＭＧ２を表す信号、ＳＯＣセンサから出力される蓄電装置５６の充電残量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、レバーポジションセンサ４８から出力されるシフトレバー４４の操作位置（レバーポジション）Ｐ_OPEを表す信号、パーキングモードを選択する際に運転者によって操作されるＰスイッチ４６のＯＮ操作を表す信号、アップシフト検出スイッチ８０から出力されるアップシフトパドル７６Ｕが操作されたことを表す信号、ダウンシフト検出スイッチ８２から出力されるダウンシフトパドル７６Ｄが操作されたことを表す信号等が、それぞれ供給される。車速Ｖは出力歯車２４の回転速度（出力回転速度）Ｎ_OUTに対応し、アクセル操作量Ａccは運転者の出力要求量に対応する。また、アップシフトパドル７６Ｕおよびダウンシフトパドル７６Ｄは、変速レベルを手動で切り換える変速指示部材に相当し、以下の説明において特に区別しない場合には単にパドル７６という。

上記電子制御装置１００からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図５参照）への制御信号、例えばエンジン１４の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_THを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や、燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン１４の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置６８によるエンジン１４の点火時期を指令する点火信号等が出力される他、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の作動を指令するＭＧ指令信号、車両走行に関わる車両情報を運転者に明示するために車内の運転者が視認し易い位置に設置された車両情報表示装置５２に現在の車速Ｖを表示するための車速表示制御指令信号、上記車両情報表示装置５２に動力伝達装置１０の運転モードを表示するためのモード表示制御指令信号、Ｐロックの作動中（パーキングロック状態、Ｐロック状態）すなわちパーキングモードであることを点灯により明示する為のＰモードインジケータランプ５０を点灯させるためのＰモード表示制御指令信号等が、それぞれ出力される。なお、Ｐモードインジケータランプ５０は、前記車両情報表示装置５２の作動（点灯／消灯）とは連動せずに作動させられる表示ランプであって、例えばＰスイッチ４６に設けられている。

図３は、動力伝達装置１０において予め定められた複数の運転モード、すなわちパーキングモード、後進走行モード、ニュートラルモード、前進走行モード、その前進走行モードで手動変速可能とするシーケンシャルモード、を運転者による人為的操作によって切り換えるモード選択装置４２の一例を示す図である。このモード選択装置４２は、例えば運転席の近傍に配設され、複数のレバーポジションＰ_OPEへ操作されるモーメンタリ式の操作部材すなわち操作力を解くと元位置（初期位置）へ自動的に復帰する自動復帰式の操作部材としてのシフトレバー４４と、レバーポジションセンサ４８（図２参照）とを備えている。また、本実施例のモード選択装置４２は、運転モードとしてパーキングモードを選択する為のモーメンタリ式のＰスイッチ４６をシフトレバー４４の近傍に別スイッチとして備えている。

シフトレバー４４は、図３に示すように車両６の前後方向または上下方向すなわち縦方向に配列された３つのレバーポジションＰ_OPEであるＲポジション（Ｒ操作位置）、Ｎポジション（Ｎ操作位置）、Ｄポジション（Ｄ操作位置）と、それに平行に配列されたＭポジション（Ｍ操作位置）、Ｓポジション（Ｓ操作位置）とへそれぞれ操作されるようになっており、モード選択装置４２は、レバーポジションＰ_OPEに応じたレバーポジション信号を電子制御装置１００へ出力する。また、シフトレバー４４は、ＲポジションとＮポジションとＤポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、ＭポジションとＳポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、更に、ＮポジションとＭポジションとの相互間で上記縦方向に直交する車両の横方向に操作可能とされている。

Ｐスイッチ４６は、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチであって、運転者等のユーザにより押込み操作される毎にＰスイッチ信号を電子制御装置１００へ出力する。例えば動力伝達装置１０の運転モードがパーキングモード以外の場合にＰスイッチ４６が押されると、車両６が略停止しているなどの所定の条件が満たされていれば、電子制御装置１００により運転モードがパーキングモードとされる。このパーキングモードは、動力伝達装置１０内の動力伝達経路が遮断され、且つ、よく知られたパーキングロック装置により駆動輪４０の回転を機械的に阻止するパーキングロックが実行されるモードである。また、このＰスイッチ４６にはＰモードインジケータランプ５０が内蔵されており、パーキングモードが選択された場合に点灯する。本実施例では、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされることにより、エンジン１４からの動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態になる。

前記Ｍポジションはシフトレバー４４の初期位置（ホームポジション）であり、Ｍポジション以外のレバーポジションＰ_OPE（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｓ操作ポジション）へ操作されていたとしても、運転者がシフトレバー４４を離せば、すなわちシフトレバー４４に対する操作力を解除すれば、バネなどの機械的機構によりシフトレバー４４はＭポジションへ戻るようになっている。シフトレバー４４が各レバーポジションＲ、Ｎ、Ｄ、Ｓへ操作された際には、電子制御装置１００によりレバーポジションＰ_OPEに対応したレバーポジション信号に基づいてそのレバーポジションＰ_OPEに対応した運転モードに切り換えられると共に、現在の運転モードが車両情報表示装置５２に表示される。

各レバーポジションＰ_OPEについて説明すると、シフトレバー４４がＲポジションへ操作されると、車両を後進させる駆動力が駆動輪４０に伝達される後進走行モードとなる。シフトレバー４４がＮポジションへ操作されると、動力伝達装置１０内の動力伝達経路が遮断されるニュートラルモードとなる。シフトレバー４４がＤポジションへ操作されると、車両６を前進させる駆動力が駆動輪４０に伝達される前進走行モードとなる。この前進走行モードでは、車速Ｖに対してエンジン回転速度Ｎｅが制約されることなくエンジン１４および第１モータジェネレータＭＧ１が制御され、出力回転速度Ｎ_OUTに対するエンジン回転速度Ｎｅの変速比γ０（＝Ｎｅ／Ｎ_OUT）が無段階で且つ無制限に許容される自動変速モードが実行される。なお、パーキングモードとされている場合に、シフトレバー４４が上記Ｒポジション、Ｎポジション、又はＤポジションへ操作されると、ブレーキオン状態Ｂ_ONであるなどの所定の条件が満たされていれば、前記パーキングロック装置を作動させてパーキングロックを解除すると共に、シトフレバー４４が操作されたレバーポジションＰ_OPEに対応した運転モードへ切り換えられる。

シフトレバー４４がＤポジションへ操作されて前進走行モードとされている場合に、シフトレバー４４が更にＳポジションへ操作されるか前記パドル７６が操作されると、エンジン回転速度Ｎｅの下限値であるエンジン下限回転速度ＮＬｅを運転者の手動操作に応じて段階的に変更することができるシーケンシャルモードになる。このシーケンシャルモードでは、エンジン下限回転速度ＮＬｅの制限によりエンジン回転速度Ｎｅが変化させられることによって、変速比（Ｎｅ／Ｎ_OUT）を段階的に変化させる手動変速が実現される。すなわち、エンジン下限回転速度ＮＬｅを引き上げれば、変速比（Ｎｅ／Ｎ_OUT）が大きくなるダウンシフトとなり、エンジン下限回転速度ＮＬｅを下げれば、変速比（Ｎｅ／Ｎ_OUT）が小さくなるアップシフトとなる。したがって、下り坂などのアクセルオフ時にシーケンシャルモードにすれば、手動変速操作でエンジン下限回転速度ＮＬｅを変化させることにより、エンジン１４のポンピングロス等によるエンジンブレーキ力を任意に調整することができる。この変速制御は、例えば充電残量ＳＯＣが所定値以上で第２モータジェネレータＭＧ２を回生制御できない場合等に実施され、充電残量ＳＯＣが所定値以下であれば、第２モータジェネレータＭＧ２の回生トルクを制御することにより所定の制動力を発生させるようにしても良い。第２モータジェネレータＭＧ２の回生制御と上記変速制御とを併用して行うこともできる。

上記シーケンシャルモードは手動変速モードに相当し、変速レベルとして変速比の最小値、すなわちエンジン下限回転速度ＮＬｅが異なる複数の変速レンジが手動操作によって切り換えられる。また、シフトレバー４４はモード選択部材に相当する。

図４は、運転者が車両６の進行方向を操縦するための操舵装置７０を示す図であり、図４の(a) は操舵装置７０の正面図であり、図４の(b) は操舵装置７０の側面図である。操舵装置７０は車両６に設けられており、車体に対し回転不可能に固定されたステアリングコラム７２と、そのステアリングコラム７２の乗員側に配置されステアリングコラム７２に対して回転可能なステアリングホイール７４とを備えている。乗員はステアリングホイール７４を回転させることにより車両６の進行方向を操縦できる。

また、図４に示すように、乗員によって操作される１対のパドルスイッチであるアップシフトパドル７６Ｕ及びダウンシフトパドル７６Ｄが、ステアリングホイール７４の近傍においてステアリングコラム７２に設けられている。アップシフトパドル７６Ｕは、前記シーケンシャルモードの選択時において、操作毎にエンジン下限回転速度ＮＬｅを引き下げるために乗員によって操作されるアップシフト用の変速指示部材であり、ダウンシフトパドル７６Ｄは、前記シーケンシャルモードの選択時において、操作毎にエンジン下限回転速度ＮＬｅを引き上げるために乗員によって操作されるダウンシフト用の変速指示部材である。アップシフトパドル７６Ｕおよびダウンシフトパドル７６Ｄはそれぞれ、先端部を手前側（運転者側）に引くように操作することで、その先端部が基端部を支点にして回動し、その回動操作力が解除されるとスプリング等により自動的に元の位置へ復帰するように構成されている。なお、アップシフトパドル７６Ｕの手前側への操作はアップシフト検出スイッチ８０により検出され、ダウンシフトパドル７６Ｄの手前側への操作はダウンシフト検出スイッチ８２により検出される。

前記電子制御装置１００は、図５に示すように機能的にハイブリッド制御手段１１０および手動変速制限手段１２０を備えており、ハイブリッド制御手段１１０は更に、前進走行時に電気的な無段変速機構として機能する第１遊星歯車装置２０の変速制御に関して自動変速制御手段１１２、手動変速制御手段１１４、および変速モード切換手段１１６を備えている。変速モード切換手段１１６は、シフトレバー４４やパドル７６の操作に従って自動変速モードとシーケンシャルモードとを切り換えるもので、シフトレバー４４がＤポジションへ操作されて前進走行モードが選択されると、自動変速制御手段１１２に対して自動変速モードによる変速制御を実行させ、その前進走行モードの実行時にシフトレバー４４がＳポジションへ操作されるかパドル７６が操作されると、手動変速制御手段１１４に対してシーケンシャルモードによる手動変速制御を実行させる。また、シーケンシャルモードの実行時にアップシフトパドル７６Ｕが一定時間以上長押操作されるか、シフトレバー４４がＤポジションへ操作されると、手動変速制御手段１１４によるシーケンシャルモードを解除し、自動変速制御手段１１２による自動変速の前進走行モードに戻される。

ハイブリッド制御手段１１０は、シフトレバー４４がＤポジションへ操作された前進走行モードでは、エンジン１４を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１４と第２モータジェネレータＭＧ２との駆動力の配分や第１モータジェネレータＭＧ１の発電による反力が最適になるように変化させて、第１遊星歯車装置２０の電気的な無段変速機構としての変速比γ０（＝Ｎｅ／Ｎ_OUT）を制御する。例えば、その時の車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル操作量Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２モータジェネレータＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力Ｐｅｔを算出し、その目標エンジン出力Ｐｅｔが得られるエンジン回転速度Ｎｅとエンジン１４の出力トルクＴｅ（エンジントルクＴｅ）となるようにエンジン１４を制御するとともに第１モータジェネレータＭＧ１の発電量（回生トルク）を制御する。そして、それと共に、エンジン出力Ｐｅの目標値である上記目標エンジン出力Ｐｅｔ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、第１遊星歯車装置２０の変速比γ０をその変速可能な範囲内で無段階に制御する。上記第１モータジェネレータＭＧ１の発電量（回生トルク）を制御する際、第１モータジェネレータＭＧ１により発電された電気エネルギーはインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２モータジェネレータＭＧ２へ供給される。このハイブリッド制御手段１１０による制御の中で変速比γ０に関する部分が自動変速制御手段１１２に相当し、ここでは変速比γ０を変速可能な範囲内で無制限に変更する自動変速モードが実行される。

上記ハイブリッド制御手段１１０は、走行中のエンジン動作の基準となる基準動作曲線Ｌ_EFを予め記憶している。図６は、エンジン１４の基準動作曲線Ｌ_EFの一例を示した図である。基準動作曲線Ｌ_EFは、運転性能と燃費性能とを両立するように実験的に予め設定された最適燃費率曲線である。ハイブリッド制御手段１１０は、エンジン制御においてエンジン駆動制御部すなわちエンジン駆動制御手段として機能して、エンジン１４の動作点（エンジン動作点）Ｐ_EGが基準動作曲線Ｌ_EFに沿うように目標エンジン出力Ｐｅｔに基づいて目標エンジン回転速度Ｎｅｔ及び目標エンジントルクＴｅｔを決定し、エンジン回転速度ＮｅおよびエンジントルクＴｅをそれぞれ、その決定した目標エンジン回転速度Ｎｅｔ、目標エンジントルクＴｅｔに一致させるようにエンジン１４を動作させる。

一方、シーケンシャルモードを実行する手動変速制御手段１１４は、アップシフトパドル７６Ｕおよびダウンシフトパドル７６Ｄが操作されたことをアップシフト検出スイッチ８０およびダウンシフト検出スイッチ８２の検出信号からそれぞれ検出し、アップシフトパドル７６Ｕおよびダウンシフトパドル７６Ｄの各々が操作されたか否かを判断する。そして、それ等のパドル７６の操作に従って前記エンジン下限回転速度ＮＬｅを設定すると共に、基準動作曲線Ｌ_EFよりも優先して、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１やスロットル弁開度θ_TH等を制御することにより、エンジン回転速度Ｎｅをエンジン下限回転速度ＮＬｅ以上に維持する。また、変速モード切換手段１１６によりシーケンシャルモードから前記自動変速モードに切り換えられると、上記エンジン下限回転速度ＮＬｅの設定を解除する。すなわち、シーケンシャルモードはエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定されている走行状態で、自動変速モードはエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定されていない走行状態である。

手動変速制御手段１１４は、ダウンシフトパドル７６Ｄが操作（短時間操作）される毎に第１遊星歯車装置２０の変速比γ０が大きい低速側へ変更されるようにエンジン下限回転速度ＮＬｅを段階的に上昇させる一方、アップシフトパドル７６Ｕが操作（短時間操作）される毎に変速比γ０が小さい高速側へ変更されるようにエンジン下限回転速度ＮＬｅを段階的に低下させる。すなわち、図７に示すように車速Ｖが高いほどエンジン下限回転速度ＮＬｅが高く設定されるように、複数のエンジン下限回転速度マップＱ１〜Ｑ５が予め設定されており、手動変速制御手段１１４は、それ等のエンジン下限回転速度マップＱ１〜Ｑ５から車速Ｖに応じてエンジン下限回転速度ＮＬｅを設定する。エンジン下限回転速度マップＱ１〜Ｑ５は、各変速レンジにおいて変速可能な変速比の最小値に相当し、エンジン下限回転速度ＮＬｅが高い程或いは低車速側程、低速側の変速レンジである。具体的には、エンジン下限回転速度マップＱ１が、最も低速側の第１変速レンジで、エンジン下限回転速度マップＱ５が最も高速側の第５変速レンジである。例えば図７において車速ＶがＶ１である場合、エンジン下限回転速度ＮＬｅは、第３変速レンジではＮＬｅ３に設定され、第２変速レンジではＮＬｅ２（＞ＮＬｅ３）に設定され、第１変速レンジではＮＬｅ１（＞ＮＬｅ２）に設定される。すなわち、手動変速制御手段１１４は、ダウンシフトパドル７６Ｄが操作される毎にエンジン下限回転速度ＮＬｅを段階的に引き上げる一方で、アップシフトパドル７６Ｕが操作される毎にエンジン下限回転速度ＮＬｅを段階的に引き下げる。図７は、５つの変速レンジが設定されている場合である。

このようにエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定されると、例えば下り坂などのアクセルオフ時には、一般にフューエルカットされるエンジン１４の回転速度Ｎｅをそのエンジン下限回転速度ＮＬｅまで引き上げるため、図８に示すように車速Ｖすなわち出力回転速度Ｎ_OUTに応じて第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１を力行制御によって引き上げる必要がある。図８は、変速機構として機能する第１遊星歯車装置２０の３つの回転要素（サンギヤＳ１、キャリアＣ１、リングギヤＲ１）の回転速度を１本の直線で結ぶことができる共線図で、キャリアＣ１に連結されたエンジン１４をエンジン下限回転速度ＮＬｅで回転させるためには、サンギヤＳ１に連結された第１モータジェネレータＭＧ１を回転速度ＮＭＧ１ｅｂで回転させる必要がある。回転速度ＮＭＧ１ｅｂは、エンジン下限回転速度ＮＬｅおよび車速Ｖに対応する出力回転速度Ｎ_OUTに応じて、第１遊星歯車装置２０のギヤ比から求めることができる。エンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度ＮＬｅとなるように、第１モータジェネレータＭＧ１の力行トルクをフィードバック制御しても良い。

そして、このようにエンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度ＮＬｅまで引き上げられると、エンジン１４のポンピングロスやフリクション等によってエンジンブレーキＴｅｂが発生し、出力歯車２４を介して駆動輪４０に制動力Ｆが作用する。このエンジンブレーキＴｅｂは、エンジン下限回転速度ＮＬｅに応じて異なり、エンジン回転速度Ｎｅが高い程大きくなるため、前記パドル７６の操作に応じて変速レンジすなわちエンジン下限回転速度ＮＬｅが段階的に変更されることにより、エンジンブレーキＴｅｂも段階的に変更される。したがって、ダウンシフトパドル７６Ｄおよびアップシフトパドル７６Ｕの操作でエンジン下限回転速度ＮＬｅが上下に変更されることにより、エンジンブレーキＴｅｂによる制動力Ｆが増減させられ、運転者の所望する制動力Ｆを得ることができる。

ここで、上記シーケンシャルモードにおいて、急な下り坂などで第１変速レンジや第２変速レンジが選択され、比較的高いエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定された状態で、シーケンシャルモードの解除を忘れてそのままアクセルペダルを踏込み操作して走行すると、エンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１が長時間に亘って高回転に維持され、それ等が過熱して耐久性が低下したり燃費が悪化したりする可能性がある。すなわち、このようなアクセルオン時には、エンジン１４の吹き上がりを防止するため、図８の共線図から明らかなように第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御してエンジン回転速度Ｎｅを押さえ込み、その反力で出力歯車２４から駆動力を出力するが、エンジン下限回転速度ＮＬｅが設定されている場合には、エンジン回転速度Ｎｅがエンジン下限回転速度ＮＬｅ以上に維持されるように第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１が制御される。その場合に、図７のエンジン下限回転速度マップＱ１〜Ｑ５から明らかなように、エンジン下限回転速度ＮＬｅは車速Ｖの上昇に伴って高くなるため、車速Ｖの上昇に伴ってエンジン回転速度Ｎｅや第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１が上昇するとともに、高速道路等の略一定速度の高速巡航走行でアクセルペダルが戻し操作された場合でも、エンジン回転速度ＮｅやＭＧ１回転速度ＮＭＧ１は高回転状態に維持され、それ等の過熱が問題になることがある。

これを防止するために、本実施例では前記手動変速制限手段１２０が設けられ、一定の条件下で強制的に変速レンジを高速側へ切り換えるアップシフトを行うようになっている。手動変速制限手段１２０は、機能的に高回転判定手段１２２、計時手段１２４、アップシフト手段１２６、およびリセット手段１２８を備えており、図９のフローチャートに従って信号処理を行うことにより手動変速制限制御を実行する。図９のフローチャートのステップＳ２は高回転判定手段１２２に相当し、ステップＳ３は計時手段１２４に相当し、ステップＳ５およびＳ６はアップシフト手段１２６に相当し、ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０はリセット手段１２８に相当する。

図９のステップＳ１ではシーケンシャルモードか否かを判断し、シーケンシャルモードであればステップＳ２以下を実行する。ステップＳ２では、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた高速判定値α以上か否かを判断し、Ｎｅ≧αの場合はステップＳ３以下を実行し、Ｎｅ＜αの場合はステップＳ８以下を実行する。高速判定値αは、長時間に亘って維持されるとエンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１が過熱して耐久性が低下したり燃費が悪化したりする回転速度で、エンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１の耐熱性能等に応じて予め一定値が定められている。エンジン回転速度Ｎｅの代わりに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＮＭＧ１を用いてステップＳ２の判定を行うこともできる。図１０は、シーケンシャルモードでエンジン下限回転速度ＮＬｅが最も高い第１変速レンジが選択された場合、すなわちエンジン下限回転速度マップＱ１に従ってエンジン下限回転速度ＮＬｅが設定される場合に、図９のフローチャートに従って信号処理が行われた場合のタイムチャートの一例で、時間ｔ１はＮｅ≧αになってステップＳ２の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。

Ｎｅ≧αの高回転状態の場合に実行するステップＳ３では、高回転カウンターのカウント数を１だけカウントアップ（加算）し、ステップＳ４では非高回転カウンターのカウント数をクリアして０にリセットする。また、ステップＳ５では、高回転カウンターのカウント数が予め定められた切換時間β以上になったか否かを判断し、切換時間βに達するまではステップＳ１以下の実行を繰り返す。そして、高回転カウンターのカウント数が切換時間β以上になったら、ステップＳ６で強制的に変速レンジを１つだけ高速側へアップシフトするとともに、ステップＳ７で高回転カウンターのカウント数をクリアして０にリセットする。切換時間βは、アップシフトによってエンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎｅ、ＮＭＧ１が低下させられることにより、それ等の過熱を未然に防止できる時間で、前記高速判定値αの大きさやエンジン１４、第１モータジェネレータＭＧ１の熱特性等を考慮して、例えば数分〜数十分程度の一定時間が予め定められる。図１０の時間ｔ２は、Ｎｅ≧αの状態が切換時間β以上継続してステップＳ５の判断がＹＥＳになり、変速レンジが第１変速レンジから第２変速レンジにアップシフトされるとともに、高回転カウンターがリセットされた時間である。

前記ステップＳ２の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわちエンジン回転速度Ｎｅが高速判定値α未満の非高回転状態の場合には、ステップＳ８で非高回転カンターのカウント数を１だけカウントアップ（加算）する。ステップＳ９では、その非高回転カウンターのカウント数が予め定められたリセット時間γ以上になったか否かを判断し、リセット時間γに達するまではステップＳ１以下の実行を繰り返す。そして、非高回転カウンターのカウント数がリセット時間γ以上になったら、ステップＳ１０で高回転カウンターのカウント数をクリアして０にリセットする。したがって、その後にＮｅ≧αの高回転状態になり、ステップＳ２に続いてステップＳ３以下が実行される場合、そのステップＳ３では高回転カウンターがカウント数０から新たに計時を開始する。図１０の時間ｔ４〜ｔ５は上記リセット時間γに相当し、時間ｔ６は、Ｎｅ≧αの高回転状態になって高回転カウンターがカウント数０から新たに計時を開始した時間である。

一方、非高回転カウンターのカウント数がリセット時間γに達する前に再びＮｅ≧αの高回転状態になった場合は、それまでの高回転カウンターのカウント数を維持したままステップＳ３以下が実行され、その高回転カウンターのカウント数（累積時間）が切換時間β以上になると、ステップＳ６で変速レンジを１つだけ高速側へ強制的にアップシフトする。図１０の時間ｔ７〜ｔ８は、エンジン回転速度Ｎｅが高速判定値α未満の非高回転状態になったものの、リセット時間γよりも短いため、高回転カウンターがそれまでのカウント数を維持したままカウントを再開した場合で、時間ｔ９は、その高回転カウンターのカウント数（累積時間）が切換時間β以上になって変速レンジが第２変速レンジから第３変速レンジにアップシフトされるとともに、高回転カウンターがリセットされた時間である。リセット時間γは、エンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１の熱特性等を考慮して適宜定められ、本実施例では前記切換時間βの１／３程度の時間が設定されている。

このような本実施例の車両用変速制御装置においては、シフトレバー４４がＳポジションへ操作されてシーケンシャルモードが選択されている場合に、エンジン回転速度Ｎｅが高速判定値α以上の高回転状態が切換時間β以上継続した時には、変速レンジが強制的に高速側へアップシフトされ、エンジン下限回転速度ＮＬｅが低下させられる。これにより、エンジン回転速度ＮｅやＭＧ１回転速度ＮＭＧ１が低下させられ、長時間の高速回転に起因する過熱が未然に防止されるとともに、高速回転に伴う燃費の悪化が抑制される。

また、本実施例では、高回転カウンターのカウント数が切換時間β以上になった場合に変速レンジがアップシフトされるため、高回転状態が間断なく切換時間β以上継続した場合の他、一時的に非高回転状態になった場合でも高回転状態の累積時間が切換時間β以上になると、変速レンジがアップシフトされるようになり、エンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１の過熱や燃費の悪化が一層適切に抑制される。その場合に、非高回転状態が予め定められたリセット時間γ以上継続した時には高回転カウンターのカウント数がクリアされ、カウント数０から改めてカウントが開始されるため、過熱の恐れが無い場合まで変速レンジがアップシフトされることが防止される。

また、本実施例は、エンジン１４、第１モータジェネレータＭＧ１、および出力歯車２４を差動可能に連結する第１遊星歯車装置２０によって電気的な無段変速機構が構成されている場合で、シーケンシャルモードでは第１モータジェネレータＭＧ１の制御でエンジン１４の回転速度Ｎｅが変速レンジによって定まるエンジン下限回転速度ＮＬｅに応じて段階的に制御される。この場合、原動機として用いられるエンジン１４の他、第１モータジェネレータＭＧ１もエンジン回転速度Ｎｅに対応して高回転になるため、強制的に変速レンジがアップシフトされることにより、第１モータジェネレータＭＧ１の過熱や耐久性の低下が防止される。

なお、上記実施例では第１遊星歯車装置２０によって電気的な無段変速機構が構成されているハイブリッド車両について説明したが、図１１に示すように、遊星歯車式等の有段の自動変速機２０４を有するエンジン駆動車両２００に本発明を適用することもできる。図１１の(a) はエンジン駆動車両２００の骨子図で、原動機としてエンジン２０２を備えており、例えば第１変速段〜第５変速段の前進５段の自動変速機２０４を介して差動歯車装置２０６から左右の駆動輪２０８へ駆動力が伝達されるようになっている。

図１１の(b) は、上記エンジン駆動車両２００において運転モードを選択するシフトレバー２１０のシフトパターンを示す図で、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。「Ｐ」ポジションはパーキングモードを選択する操作位置で、「Ｒ」ポジションは後進走行モードを選択する操作位置で、「Ｎ」ポジションはニュートラルモードを選択する操作位置で、「Ｄ」ポジションは前進走行モードを選択する操作位置で、「Ｓ」ポジションはシーケンシャルモードを選択する操作位置である。前進走行モードは、車速Ｖやアルセル操作量Ａcc等に応じて全ての変速段を用いて変速制御を行う自動変速モードに相当し、シーケンシャルモードは、図１１(c) に示す複数の変速レンジＬ〜Ｄを運転者が手動操作によって任意に切り換えることができる手動変速モードに相当する。この変速レンジＬ〜Ｄは、低速側（Ｌ側）の変速レンジ程高速側の変速段が１つずつ減っている。

「Ｓ」ポジションの前後乃至は上下には、シフトレバー２１０の操作毎に変速レンジをアップ側（高速側）にシフトさせるためのアップシフト位置「＋」、およびシフトレバー２１０の操作毎に変速レンジをダウン側（低速側）にシフトさせるためのダウンシフト位置「−」が設けられており、それ等の操作が前記アップシフト検出スイッチ８０、ダウンシフト検出スイッチ８２によって検出される。アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」は何れも不安定で、シフトレバー２１０はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数に応じて変速レンジが変更される。

このようなエンジン駆動車両２００においても、前記実施例の手動変速制限手段１２０により図９のフローチャートに従って信号処理が行われることにより、エンジン回転速度Ｎｅが高速判定値α以上の高回転状態が切換時間β以上継続した時には、変速レンジが強制的に高速側へアップシフトされてエンジン回転速度Ｎｅが低下させられる。これにより、長時間の高速回転に起因するエンジン１２の過熱が未然に防止されるとともに、高速回転に伴う燃費の悪化が抑制される。

また、高回転カウンターのカウント数が切換時間β以上になった場合に変速レンジがアップシフトされるため、高回転状態が間断なく切換時間β以上継続した場合の他、一時的に非高回転状態になった場合でも高回転状態の累積時間が切換時間β以上になると、変速レンジがアップシフトされるようになり、エンジン１４の過熱や燃費の悪化が一層適切に抑制される。その場合に、非高回転状態が予め定められたリセット時間γ以上継続した時には高回転カウンターのカウント数がクリアされ、カウント数０から改めてカウントが開始されるため、過熱の恐れが無い場合まで変速レンジがアップシフトされることが防止される。

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、これ等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。

１４、２０２：エンジン（原動機）２０：第１遊星歯車装置（変速機構）４０、２０８：駆動輪１００：電子制御装置１１４：手動変速制御手段１２０：手動変速制限手段１２２：高回転判定手段１２４：計時手段１２６：アップシフト手段１２８：リセット手段２０４：自動変速機（変速機構）ＭＧ１：第１モータジェネレータ（モータジェネレータ）

Claims

原動機の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機構の変速比に関する複数の変速レベルを運転者の手動操作による変速指令に従って電気的に切り換える手動変速モードを備えている車両用変速制御装置において、
前記手動変速モード時に、前記原動機の回転速度が予め定められた高速判定値α以上の高回転状態が予め定められた切換時間β以上継続した場合には、前記変速レベルが高速側へ切り換えられるようにする手動変速制限手段を設けた
ことを特徴とする車両用変速制御装置。
前記手動変速制限手段は、
前記原動機の回転速度が前記高速判定値α以上の高回転状態か否かを判定する高回転判定手段と、
該高回転判定手段によって高回転状態と判定された場合に高回転カウンターをカウントアップする計時手段と、
前記高回転カウンターのカウント数が前記切換時間β以上になった場合に前記変速レベルを高速側へ切り換えるアップシフト手段と、
前記高回転判定手段によって高回転状態と判定されなかった場合に、その非高回転状態が予め定められたリセット時間γ以上継続した時には前記高回転カウンターのカウント数をクリアするリセット手段と、
を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速制御装置。
前記変速機構は、相対回転可能な３つの回転要素を有する遊星歯車装置で、
該３つの回転要素の何れか一つは前記原動機として用いられるエンジンに連結され、残りの２つの回転要素の何れか一方はモータジェネレータに連結され、残りの回転要素が前記駆動輪に連結されており、
前記手動変速モードでは、前記モータジェネレータの回転速度制御で前記エンジンの回転速度が前記変速レベルに従って車速に応じて段階的に制御される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速制御装置。