JP2018100004A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置のパワーが制限された場合であっても、適切な変速性能要件を満たすことができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】第２回転機ＭＧ２のＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン１４のエンジン回転加速度dωe/dtが、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutが制限されることで目標通りの軌道を満たすことができないと予測される場合、変速性能要件を満たすように予めバッテリ５２の制限状態に応じてＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌm,Ｌeを設定する。このように設定された目標軌道Ｌm,Ｌeとなるように第１回転機ＭＧ１の出力トルクＴgと第２回転機ＭＧ２の出力トルクＴmとを制御することにより、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutが制限されている場合であっても変速性能要件を満たすことができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、差動機構と有段変速機とを直列に備えるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、前記エンジンと第１回転機と中間伝達部材とが各々連結された３つの回転要素を有する差動機構と、前記中間伝達部材に動力伝達可能に連結された第２回転機と、前記中間伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に複数の係合装置のうちの所定の係合装置の係合によって複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機と、前記第１回転機及び前記第２回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置とを備えたハイブリッド車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両がそれである。この特許文献１には、有段変速機の変速時、第２回転機の回転加速度とエンジンの回転加速度とが各々の目標値となるように、エンジンのトルクと有段変速機のトルク容量とに基づいて、第１回転機のトルクと第２回転機のトルクとを制御するものにおいて、各々の目標値に対して所定の制約条件を付加し、その制約条件を満たすように各目標値を補正することが記載されている。又、前記制約条件の１つとして、蓄電装置の保護要件があり、目標値が蓄電装置の放電可能電力および充電可能電力によって定まる上下限値を超える場合には、目標値を上下限値内となるように補正することが記載されている。

特開２０１４−２２３８８８号公報

ところで、特許文献１にあっては、それぞれの目標値が上下限値を越える場合に目標値を補正する態様が記載されているものの、有段変速機の変速時の目標軌道がどのタイミングでどのように変更されるかを把握することは困難であり、変速ショックや変速応答性といった変速性能要件を満たすことが困難である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、蓄電装置のパワーが制限された場合であっても、適切な変速性能要件を満たすことができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、前記エンジンが動力伝達可能に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と中間伝達部材が連結された第３回転要素とを有する差動機構と、前記中間伝達部材に動力伝達可能に連結された第２回転機と、前記中間伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に複数の係合装置のうちの所定の係合装置の係合によって複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機と、前記第１回転機及び前記第２回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置とを備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、(b)変速前の前記ギヤ段を形成する前記所定の係合装置のうちの解放側係合装置の解放と変速後の前記ギヤ段を形成する前記所定の係合装置のうちの係合側係合装置の係合とを制御することで前記有段変速機にて形成される前記ギヤ段を切り替える変速制御部と、(c)前記有段変速機の変速時、前記第２回転機の回転加速度と前記エンジンの回転加速度とが各々の目標軌道となるように、前記エンジンの出力トルクと、前記解放側係合装置及び前記係合側係合装置のうちの変速を進行させる側の変速進行側係合装置の伝達トルクとに基づいて、前記第１回転機の出力トルクと前記第２回転機の出力トルクとを制御するハイブリッド制御部と、(d)前記蓄電装置の入出力電力の制限状態に基づいて、前記各々の目標軌道を設定する目標軌道設定部とを、含むことを特徴とする。

又、第２発明の要旨とするところは、第１発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記第２回転機の回転速度が、その充電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記エンジンの回転加速度の目標軌道を、前記充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更することを特徴とする。

又、第３発明の要旨とするところは、第２発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド制御部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記エンジンのフューエルカットを実行することを特徴とする。

又、第４発明の要旨とするところは、第２発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合であって、前記エンジンのフューエルカットが実行されない場合には、前記有段変速機のトルク容量を増加させることを特徴とする。

又、第５発明の要旨とするところは、第１発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の放電可能電力が制限され、且つ、エンジンがフューエルカット状態の場合には、前記エンジンの回転速度が、その放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更することを特徴とする。

又、第６発明の要旨とするところは、第１発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフダウンシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記有段変速機の入力回転速度と変速後の同期回転速度との差が所定値以下になると、前記エンジンの回転速度が、前記充電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更することを特徴とする。

又、第７発明の要旨とするところは、第１発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオンアップシフト中に前記蓄電装置の放電可能電力が制限されている場合には、前記エンジンの回転速度が、前記放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更することを特徴とする。

第１発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第２回転機の回転加速度およびエンジンの回転加速度が、蓄電装置の入出力電力が制限されることで目標通りの軌道を満たすことができないと予測される場合、変速性能要件を満たすように予め入出力電力の制限状態に応じて目標軌道を設定することができ、このように設定された目標軌道となるように第１回転機の出力トルクと第２回転機の出力トルクとを制御することができることから、蓄電装置の入出力電力が制限されている場合であっても所望の変速性能要件を満たすことができる。

又、第２発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオフアップシフト中に蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、第２回転機の回転速度が、その充電可能電力が制限されていない場合と同じ軌道で変化するように、エンジンの回転加速度の目標軌道が、充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更されるため、エンジンの回転速度が目標エンジン回転速度に到達するのが遅くなるものの、第２回転機の回転速度を充電可能電力が制限されていない場合と同じ軌道で変化させることができる。よって、変速の遅延が抑制され、変速が遅延した際に係合側係合装置を強制的に係合させるバックアップ制御が実行されることで発生する変速ショックを抑制できる。又、変速の遅延によるエンブレ出力の遅れを抑制できる。

又、第３発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオフアップシフト中に蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、エンジンのフューエルカットを実行することで、エンジンフリクションによってイナーシャパワーを消費させて変速を進行させることが可能となる。

又、第４発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオフアップシフト中に蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合であって、エンジンのフューエルカットが実行されない場合には、有段変速機においてトルク容量を発生させることで、有段変速機において引き摺りを発生させてイナーシャエネルギを消費して変速を進行させることができる。

又、第５発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオフアップシフト中に蓄電装置の放電可能電力が制限され、且つ、エンジンがフューエルカット状態の場合には、エンジンの回転速度が、その放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、第２回転機の回転加速度の目標軌道が、放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更されるため、変速の進行を早めてエンジンの回転速度の下がり過ぎを抑制することができる。

又、第６発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオフダウンシフト中に蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、有段変速機の入力回転速度と変速後の同期回転速度との差が所定値以下になると、エンジンの回転速度が、充電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、第２回転機の回転加速度の目標軌道が、充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更されることで、変速終了付近になると第２回転機の回転速度を高くしてイナーシャパワーを消費することで、エンジンの回転速度の上昇を抑制することができる。

又、第７発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、有段変速機のパワーオンアップシフト中に蓄電装置の放電可能電力が制限されている場合には、エンジンの回転速度が、放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、第２回転機の回転加速度の目標軌道が、放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更されるため、変速の進行を早めて、エンジンの回転速度の下がり過ぎを抑制することができる。

本発明が適用される車両に備えられた車両用駆動装置の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 図１で例示した機械式有段変速部の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 電気式無段変速部と機械式有段変速部とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 複数のＡＴギヤ段に複数の模擬ギヤ段を割り当てたギヤ段割当テーブルの一例を説明する図である。 図３と同じ共線図上に有段変速部のＡＴギヤ段と変速機の模擬ギヤ段とを例示した図である。 複数の模擬ギヤ段の変速制御に用いる模擬ギヤ段変速マップの一例を説明する図である。 バッテリの充電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオフアップシフトの制御状態を説明するためのタイムチャートの一例であって、特に、充電可能電力の制限に拘わらず目標軌道を変更しない通常制御を実行した場合のタイムチャートである。 バッテリの充電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオフダウンシフトの制御状態を説明するためのタイムチャートの一例であって、特に、充電可能電力の制限に拘わらず目標軌道を変更しない通常制御を実行した場合のタイムチャートである。 バッテリの放電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオンアップシフトの制御状態を説明するためのタイムチャートの一例であって、特に、放電可能電力の制限に拘わらず目標軌道を変更しない通常制御を実行した場合のタイムチャートである。 図１の電子制御装置の制御作動の要部すなわちバッテリの制限時であっても適切な有段変速部の変速が可能となる制御作動を説明するフローチャートである。 図１０のフローチャートに基づいて制御されたときの制御作動を示すタイムチャートの一例であって、バッテリの充電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオフアップシフトの制御状態を説明するためのタイムチャートである。 図１０のフローチャートに基づいて制御されたときの制御作動を示すタイムチャートの一例であって、バッテリの放電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオンアップシフトの制御状態を説明するためのタイムチャートである。 図１０のフローチャートに基づいて制御されたときの制御作動を示すタイムチャートの一例であって、バッテリの充電可能電力が制限されているときの有段変速部のパワーオフダウンシフトの制御作動を説明するためのタイムチャートである。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用される車両１０に備えられた車両用駆動装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両用駆動装置１２は、エンジン１４と、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１６(以下、ケース１６という)内において共通の軸心上に配設された、エンジン１４に直接或いは図示しないダンパーなどを介して間接的に連結された電気式無段変速部１８(以下、無段変速部１８という)と、無段変速部１８の出力側に連結された機械式有段変速部２０(以下、有段変速部２０という)とを直列に備えている。又、車両用駆動装置１２は、有段変速部２０の出力回転部材である出力軸２２に連結された差動歯車装置２４、差動歯車装置２４に連結された一対の車軸２６等を備えている。車両用駆動装置１２において、エンジン１４や後述する第２回転機ＭＧ２から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、有段変速部２０へ伝達され、その有段変速部２０から差動歯車装置２４等を介して車両１０が備える駆動輪２８へ伝達される。車両用駆動装置１２は、例えば車両１０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る。尚、無段変速部１８や有段変速部２０等はエンジン１４などの回転軸心(上記共通の軸心)に対して略対称的に構成されており、図１ではその回転軸心の下半分が省略されている。

エンジン１４は、車両１０の走行用の動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１４は、後述する電子制御装置８０によってスロットル弁開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジン１４の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。本実施例では、エンジン１４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無段変速部１８に連結されている。

無段変速部１８は、第１回転機ＭＧ１と、エンジン１４の動力を第１回転機ＭＧ１及び無段変速部１８の出力回転部材である中間伝達部材３０に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構３２と、中間伝達部材３０に動力伝達可能に連結された第２回転機ＭＧ２とを備えている。無段変速部１８は、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第１回転機ＭＧ１は、差動用回転機(差動用電動機)に相当し、又、第２回転機ＭＧ２は、動力源として機能する電動機であって、走行駆動用回転機(走行駆動用電動機)に相当する。車両１０は、走行用の動力源として、エンジン１４及び第２回転機ＭＧ２を備えたハイブリッド車両である。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、各々、車両１０に備えられたインバータ５０を介して、車両１０に備えられた蓄電装置としてのバッテリ５２に接続されており、後述する電子制御装置８０によってインバータ５０が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmが制御される。バッテリ５２は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。

差動機構３２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、第２回転要素ＲＥ２として機能するサンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１として機能するキャリアＣＡ０、及び第３回転要素ＲＥ３として機能するリングギヤＲ０を備えている。キャリアＣＡ０には連結軸３４を介してエンジン１４が動力伝達可能に連結され、サンギヤＳ０には第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結され、リングギヤＲ０には中間伝達部材３０及び第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。差動機構３２において、キャリアＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能する。

有段変速部２０は、中間伝達部材３０と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。中間伝達部材３０は、有段変速部２０の入力回転部材としても機能する。中間伝達部材３０には第２回転機ＭＧ２が一体回転するように連結されているので、有段変速部２０は、第２回転機ＭＧ２と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。有段変速部２０は、例えば第１遊星歯車装置３６及び第２遊星歯車装置３８の複数組の遊星歯車装置と、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置(以下、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという)とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、車両１０に備えられた油圧制御回路５４内のソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４等から各々出力される調圧された各係合油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量(係合トルク、クラッチトルクともいう)Ｔcbが変化させられることで、それぞれ作動状態(係合や解放などの状態)が切り替えられる。係合装置ＣＢを滑らすことなく(すなわち係合装置ＣＢに差回転速度を生じさせることなく)中間伝達部材３０と出力軸２２との間でトルク(例えば有段変速部２０に入力される入力トルクであるＡＴ入力トルクＴi)を伝達する為には、そのトルクに対して係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある伝達トルク(係合伝達トルク、クラッチ伝達トルクともいう)分(すなわち係合装置ＣＢの分担トルク)が得られる係合トルクＴcbが必要になる。但し、伝達トルク分が得られる係合トルクＴcbにおいては、係合トルクＴcbを増加させても伝達トルクは増加しない。つまり、係合トルクＴcbは、係合装置ＣＢが伝達できる最大のトルクに相当し、伝達トルクは、係合装置ＣＢが実際に伝達するトルクに相当する。従って、係合装置ＣＢに差回転速度が生じている状態では、係合トルクＴcbと伝達トルクとは同意である。本実施例では、有段変速部２０の変速過渡中において差回転速度が生じている状態(例えばイナーシャ相中)の係合装置ＣＢの伝達トルクを係合トルクＴcbで表す(すなわち伝達トルクＴcbで表す)。尚、係合トルクＴcb(或いは伝達トルク)と係合油圧ＰＲcbとは、例えば係合装置ＣＢのパック詰めに必要な係合油圧ＰＲcbを供給する領域を除けば、略比例関係にある。

有段変速部２０は、第１遊星歯車装置３６及び第２遊星歯車装置３８の各回転要素(サンギヤＳ１，Ｓ２、キャリアＣＡ１，ＣＡ２、リングギヤＲ１，Ｒ２)が、直接的に或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的(或いは選択的)に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材３０、ケース１６、或いは出力軸２２に連結されている。

有段変速部２０は、係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比(ギヤ比)γat(＝ＡＴ入力回転速度ωi／出力回転速度ωo)が異なる複数の変速段(ギヤ段)のうちの何れかのギヤ段が形成される。本実施例では、有段変速部２０にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称す。ＡＴ入力回転速度ωiは、有段変速部２０の入力回転部材の回転速度(角速度)である有段変速部２０の入力回転速度であって、中間伝達部材３０の回転速度と同値であり、又、第２回転機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmと同値である。ＡＴ入力回転速度ωiは、ＭＧ２回転速度ωmで表すことができる。出力回転速度ωoは、有段変速部２０の出力回転速度である出力軸２２の回転速度であって、無段変速部１８と有段変速部２０とを合わせた全体の変速機４０の出力回転速度でもある。

有段変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段(図中の「１ｓｔ」)−ＡＴ４速ギヤ段(図中の「４ｔｈ」)の４段の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、高車速側(ハイ側のＡＴ４速ギヤ段側)程、変速比γatが小さくなる。図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と係合装置ＣＢの各作動状態(各ＡＴギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置)との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速部２０のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。ＡＴ１速ギヤ段を成立させるブレーキＢ２には並列にワンウェイクラッチＦ１が設けられているので、発進時(加速時)にはブレーキＢ２を係合させる必要は無い。有段変速部２０のコーストダウンシフトは、駆動要求量(例えばアクセル開度θacc)の減少やアクセルオフ(アクセル開度θaccがゼロ又は略ゼロ)による減速走行中の車速関連値(例えば車速Ｖ)の低下によってダウンシフトが判断(要求)されたパワーオフダウンシフトのうちで、アクセルオフの減速走行状態のままで要求されたダウンシフトである。尚、係合装置ＣＢが何れも解放されることにより、有段変速部２０は、何れのギヤ段も形成されないニュートラル状態(すなわち動力伝達を遮断するニュートラル状態)とされる。

有段変速部２０は、後述する電子制御装置８０(特には有段変速部２０の変速制御を実行する後述するＡＴ変速制御部８２)によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて係合装置ＣＢのうちの(つまり変速前のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置のうちの)解放側係合装置の解放と係合装置ＣＢのうちの(つまり変速後のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置のうちの)係合側係合装置の係合とが制御されることで、形成されるＡＴギヤ段が切り替えられる(すなわち複数のＡＴギヤ段が選択的に形成される)。つまり、有段変速部２０の変速制御においては、例えば係合装置ＣＢの何れかの掴み替えにより(すなわち係合装置ＣＢの係合と解放との切替えにより)変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。例えば、ＡＴ２速ギヤ段からＡＴ１速ギヤ段へのダウンシフト(２→１ダウンシフトと表す)では、図２の係合作動表に示すように、解放側係合装置となるブレーキＢ１が解放されると共に、係合側係合装置となるブレーキＢ２が係合させられる。この際、ブレーキＢ１の解放過渡油圧やブレーキＢ２の係合過渡油圧が調圧制御される。

図３は、無段変速部１８と有段変速部２０とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図３において、無段変速部１８を構成する差動機構３２の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応するサンギヤＳ０の回転速度を表すｇ軸であり、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリアＣＡ０の回転速度を表すｅ軸であり、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲ０の回転速度(すなわち有段変速部２０の入力回転速度)を表すｍ軸である。又、有段変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応するサンギヤＳ２の回転速度、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結されたリングギヤＲ１及びキャリアＣＡ２の回転速度(すなわち出力軸２２の回転速度)、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の回転速度、第７回転要素ＲＥ７に対応するサンギヤＳ１の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の相互の間隔は、差動機構３２のギヤ比(歯車比)ρ０に応じて定められている。又、縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７の相互の間隔は、第１、第２遊星歯車装置３６，３８の各歯車比ρ１，ρ２に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリアとリングギヤとの間が遊星歯車装置の歯車比ρ(＝サンギヤの歯数Ｚs／リングギヤの歯数Ｚr)に対応する間隔とされる。

図３の共線図を用いて表現すれば、無段変速部１８の差動機構３２において、第１回転要素ＲＥ１にエンジン１４(図中の「ＥＮＧ」参照)が連結され、第２回転要素ＲＥ２に第１回転機ＭＧ１(図中の「ＭＧ１」参照)が連結され、中間伝達部材３０と一体回転する第３回転要素ＲＥ３に第２回転機ＭＧ２(図中の「ＭＧ２」参照)が連結されて、エンジン１４の回転を中間伝達部材３０を介して有段変速部２０へ伝達するように構成されている。無段変速部１８では、縦線Ｙ２を横切る各直線Ｌ０により、サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。

又、有段変速部２０において、第４回転要素ＲＥ４はクラッチＣ１を介して中間伝達部材３０に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６はクラッチＣ２を介して中間伝達部材３０に選択的に連結されると共にブレーキＢ２を介してケース１６に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７はブレーキＢ１を介してケース１６に選択的に連結されている。有段変速部２０では、係合装置ＣＢの係合解放制御によって縦線Ｙ５を横切る各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４により、出力軸２２における「１ｓｔ」，「２ｎｄ」，「３ｒｄ」，「４ｔｈ」の各回転速度が示される。

図３中の実線で示す、直線Ｌ０及び直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、少なくともエンジン１４を動力源として走行するエンジン走行が可能なハイブリッド走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構３２において、キャリアＣＡ０に入力されるエンジントルクＴeに対して、第１回転機ＭＧ１による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤＳ０に入力されると、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd(＝Ｔe／(１＋ρ)＝−(１／ρ)×Ｔg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクＴdとＭＧ２トルクＴmとの合算トルクが車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。このとき、第１回転機ＭＧ１は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgは、バッテリ５２に充電されたり、第２回転機ＭＧ２にて消費される。第２回転機ＭＧ２は、発電電力Ｗgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Ｗgに加えてバッテリ５２からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴmを出力する。

図３に図示はしていないが、エンジン１４を停止させると共に第２回転機ＭＧ２を動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行モードでの共線図では、差動機構３２において、キャリアＣＡ０はゼロ回転とされ、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力される。このとき、サンギヤＳ０に連結された第１回転機ＭＧ１は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。つまり、モータ走行モードでは、エンジン１４は駆動されず、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ωeはゼロとされ、ＭＧ２トルクＴm(ここでは正回転の力行トルク)が車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。又、車両１０の後進走行では、例えばモータ走行モードにおいて、リングギヤＲ０には負回転にて負トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力され、そのＭＧ２トルクＴmが車両１０の後進方向の駆動トルクとして、前進用のＡＴ１速ギヤ段が形成された有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。

車両用駆動装置１２では、エンジン１４が動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリアＣＡ０と第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ０と中間伝達部材３０が連結された(見方を換えれば第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結された)第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ０との３つの回転要素を有する差動機構３２を備えて、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式変速機構(電気式差動機構)としての無段変速部１８が構成される。つまり、エンジン１４が動力伝達可能に連結された差動機構３２と差動機構３２に動力伝達可能に連結された第１回転機ＭＧ１とを有して、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される無段変速部１８が構成される。無段変速部１８は、中間伝達部材３０の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmに対する連結軸３４の回転速度(すなわちエンジン回転速度ωe)の変速比γ０(＝ωe／ωm)が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。

例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速部２０にてＡＴギヤ段が形成されたことで駆動輪２８の回転に拘束されるリングギヤＲ０の回転速度に対して、第１回転機ＭＧ１の回転速度を制御することによってサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアＣＡ０の回転速度(すなわちエンジン回転速度ωe)が上昇或いは下降させられる。従って、エンジン走行では、エンジン１４を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。つまり、ＡＴギヤ段が形成された有段変速部２０と無段変速機として作動させられる無段変速部１８とで、無段変速部１８(差動機構３２も同意)と有段変速部２０とが直列に配置された変速機４０全体として無段変速機を構成することができる。

又は、無段変速部１８を有段変速機のように変速させることも可能であるので、ＡＴギヤ段が形成される有段変速部２０と有段変速機のように変速させる無段変速部１８とで、変速機４０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、変速機４０において、出力回転速度ωoに対するエンジン回転速度ωeの変速比γｔ(＝ωe／ωo)が異なる複数のギヤ段(模擬ギヤ段と称する)を選択的に成立させるように、有段変速部２０と無段変速部１８とを制御することが可能である。変速比γｔは、直列に配置された、無段変速部１８と有段変速部２０とで形成されるトータル変速比であって、無段変速部１８の変速比γ０と有段変速部２０の変速比γatとを乗算した値(γｔ＝γ０×γat)となる。

模擬ギヤ段は、例えば有段変速部２０の各ＡＴギヤ段と１又は複数種類の無段変速部１８の変速比γ０との組合せによって、有段変速部２０の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図４は、ギヤ段割当(ギヤ段割付)テーブルの一例であり、ＡＴ１速ギヤ段に対して模擬１速ギヤ段−模擬３速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段に対して模擬４速ギヤ段−模擬６速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段に対して模擬７速ギヤ段−模擬９速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段に対して模擬１０速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。

図５は、図３と同じ共線図上に有段変速部２０のＡＴギヤ段と変速機４０の模擬ギヤ段とを例示した図である。図５において、実線は、有段変速部２０がＡＴ２速ギヤ段のときに、模擬４速ギヤ段−模擬６速ギヤが成立させられる場合を例示したものである。変速機４０では、出力回転速度ωoに対して所定の変速比γｔを実現するエンジン回転速度ωeとなるように無段変速部１８が制御されることによって、あるＡＴギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。又、破線は、有段変速部２０がＡＴ３速ギヤ段のときに、模擬７速ギヤ段が成立させられる場合を例示したものである。変速機４０では、ＡＴギヤ段の切替えに合わせて無段変速部１８が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。

図１に戻り、車両１０は、更に、エンジン１４、無段変速部１８、及び有段変速部２０などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置８０を備えている。よって、図１は、電子制御装置８０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用等に分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ６０、ＭＧ１回転速度センサ６２、ＭＧ２回転速度センサ６４、出力回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、Ｇセンサ７２、シフトポジションセンサ７４、バッテリセンサ７６、油温センサ７８など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン回転速度ωe、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度ωg、ＡＴ入力回転速度ωiであるＭＧ２回転速度ωm、車速Ｖに対応する出力回転速度ωo、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量(すなわちアクセルペダルの操作量)であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇ、車両１０に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー５６の操作位置(操作ポジション)POSsh、バッテリ５２のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、作動油の油温Ｔoilなど)が、それぞれ供給される。

又、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置５８、インバータ５０、油圧制御回路５４など)に各種指令信号(例えばエンジン１４を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を制御する為の回転機制御指令信号Ｓmg、係合装置ＣＢの作動状態を制御する為の(すなわち有段変速部２０の変速を制御する為の)油圧制御指令信号Ｓatなど)が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Ｓatは、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbを調圧する各ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４等を駆動する為の指令信号(駆動電流)であり、油圧制御回路５４へ出力される。尚、電子制御装置８０は、係合装置ＣＢの狙いの係合トルクＴcbを得る為の、各油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbの値に対応する油圧指令値(指示圧ともいう)を設定し、その油圧指令値に応じた駆動電流を出力する。又、電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ５２の充電状態(充電容量)ＳＯＣを算出する。

電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ５２の充電状態(充電容量)ＳＯＣを算出する。又、電子制御装置８０は、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びバッテリ５２の充電容量ＳＯＣに基づいて、バッテリ５２のパワーであるバッテリパワーＰbatの使用可能な範囲を規定する(すなわちバッテリ５２の入力電力の制限を規定する充電可能電力(入力可能電力)Ｗin、及びバッテリ５２の出力電力の制限を規定する放電可能電力(出力可能電力)Ｗoutである)、充放電可能電力Ｗin，Ｗoutを算出する。充放電可能電力Ｗin，Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度ＴＨbatが低い程小さくされ、又、バッテリ温度ＴＨbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度ＴＨbatが高い程小さくされる。又、充電可能電力Ｗinは、例えば充電容量ＳＯＣが大きな領域では充電容量ＳＯＣが大きい程小さくされる。又、放電可能電力Ｗoutは、例えば充電容量ＳＯＣが小さな領域では充電容量ＳＯＣが小さい程小さくされる。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実現する為に、変速制御手段としてのＡＴ変速制御手段すなわち変速制御部としてのＡＴ変速制御部８２、及びハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８４を備えている。

ＡＴ変速制御部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えばＡＴギヤ段変速マップ)を用いて有段変速部２０の変速判断を行い、必要に応じて有段変速部２０の変速制御を実行して有段変速部２０のＡＴギヤ段を自動的に切り替えるように、ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４により係合装置ＣＢの係合解放状態を切り替える為の油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。上記ＡＴギヤ段変速マップは、例えば出力回転速度ωo(ここでは車速Ｖなども同意)及びアクセル開度θacc(ここでは要求駆動トルクＴdemやスロットル弁開度θthなども同意)を変数とする二次元座標上に、有段変速部２０の変速が判断される為の変速線(アップシフト線及びダウンシフト線)を有する所定の関係である。ＡＴ変速制御部８２は、変速前のＡＴギヤ段を形成する係合装置ＣＢのうち変速中に解放される解放側係合装置の解放と、変速後のＡＴギヤ段を形成する係合装置ＣＢのうち変速中に係合される係合側係合装置の係合とを制御することで、有段変速部２０にて形成されるＡＴギヤ段を切り替える。

ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ５０を介して第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。ハイブリッド制御部８４は、予め定められた関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで要求駆動パワーＰdem(見方を換えれば、そのときの車速Ｖにおける要求駆動トルクＴdem)を算出する。ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰdemを実現するように、エンジン１４、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２を制御する指令信号(エンジン制御指令信号Ｓe及び回転機制御指令信号Ｓmg)を出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ωeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１４のパワーであるエンジンパワーＰeの指令値である。回転機制御指令信号Ｓmgは、例えばエンジントルクＴeの反力トルク(そのときのＭＧ１回転速度ωgにおけるＭＧ１トルクＴg)を出力する第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgの指令値であり、又、そのときのＭＧ２回転速度ωmにおけるＭＧ２トルクＴmを出力する第２回転機ＭＧ２の消費電力Ｗmの指令値である。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速部１８を無段変速機として作動させて変速機４０全体として無段変速機として作動させる場合、エンジン最適燃費点等を考慮して、要求駆動パワーＰdemを実現するエンジンパワーＰeが得られるエンジン回転速度ωeとエンジントルクＴeとなるように、エンジン１４を制御すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgを制御することで、無段変速部１８の無段変速制御を実行して無段変速部１８の変速比γ０を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の変速機４０の変速比γｔが制御される。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速部１８を有段変速機のように変速させて変速機４０全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係(例えば模擬ギヤ段変速マップ)を用いて変速機４０の変速判断を行い、ＡＴ変速制御部８２による有段変速部２０のＡＴギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速部１８の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比γｔを維持できるように出力回転速度ωoに応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωeを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γｔは、出力回転速度ωoの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定範囲で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。

上記模擬ギヤ段変速マップは、ＡＴギヤ段変速マップと同様に出力回転速度ωo及びアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図６は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速部１８と有段変速部２０とが直列に配置された変速機４０全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。変速機４０全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクＴdemが比較的大きい場合に、変速機４０全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。

ハイブリッド制御部８４による模擬有段変速制御と、ＡＴ変速制御部８２による有段変速部２０の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段の４種類のＡＴギヤ段に対して、模擬１速ギヤ段−模擬１０速ギヤ段の１０種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。このようなことから、模擬３速ギヤ段と模擬４速ギヤ段との間での変速(模擬３⇔４変速と表す)が行われるときにＡＴ１速ギヤ段とＡＴ２速ギヤ段との間での変速(ＡＴ１⇔２変速と表す)が行なわれ、又、模擬６⇔７変速が行われるときにＡＴ２⇔３変速が行なわれ、又、模擬９⇔１０変速が行われるときにＡＴ３⇔４変速が行なわれる(図４参照)。その為、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれるように、ＡＴギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図６における模擬ギヤ段の「３→４」、「６→７」、「９→１０」の各アップシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１→２」、「２→３」、「３→４」の各アップシフト線と一致している(図６中に記載した「ＡＴ１→２」等参照)。又、図６における模擬ギヤ段の「３←４」、「６←７」、「９←１０」の各ダウンシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１←２」、「２←３」、「３←４」の各ダウンシフト線と一致している(図６中に記載した「ＡＴ１←２」等参照)。又は、図６の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ＡＴギヤ段の変速指令をＡＴ変速制御部８２に対して出力するようにしても良い。このように、有段変速部２０のアップシフト時は、変速機４０全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速部２０のダウンシフト時は、変速機４０全体のダウンシフトが行われる。ＡＴ変速制御部８２は、有段変速部２０のＡＴギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれる為、エンジン回転速度ωeの変化を伴って有段変速部２０の変速が行なわれるようになり、その有段変速部２０の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。

ハイブリッド制御部８４は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰdemが予め定められた閾値以上となるエンジン走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。又、ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ５２の充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満となる場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。

ここで、有段変速部２０の変速を伴うときの変速機４０の模擬有段変速制御について詳述する。ハイブリッド制御部８４は、ＡＴ変速制御部８２による有段変速部２０の変速時(特には変速過渡におけるイナーシャ相中において)、ＭＧ２回転速度ωmの変化速度（すなわち微分値）であるＭＧ２回転加速度dωm/dt（角加速度）とエンジン回転速度ωeの変化速度（すなわち微分値）であるエンジン回転加速度dωe/dt（角加速度）とが各々の目標軌道Ｌm,Ｌeとなるように、エンジントルクＴeと、有段変速部２０における解放側係合装置及び係合側係合装置のうちの変速を進行させる側の変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbとに基づいて、ＭＧ１トルクＴgとＭＧ２トルクＴmとを制御する。なお、各々の目標軌道Ｌm,Ｌeは、有段変速部２０の変速中（特にはイナーシャ相中）における、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの各々の目標ＭＧ２回転加速度αm（目標値αm）、目標エンジン回転加速度αe（目標値αe）の変速過渡期の軌道（軌跡）に対応する。

有段変速部２０の変速制御においては、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった様々な変速パターン(変速様式)がある。パワーオンでの変速は、例えばアクセル開度θaccの増大やアクセルオンが維持された状態での車速Ｖの上昇によって判断された変速であり、パワーオフでの変速は、例えばアクセル開度θaccの減少やアクセルオフが維持された状態での車速Ｖの低下によって判断された変速である。仮に変速中に解放側係合装置及び係合側係合装置の何れにも伝達トルクＴcbを発生させない状態とすると、パワーオンではＡＴ入力回転速度ωiは成り行きで上昇させられる一方で、パワーオフではＡＴ入力回転速度ωiは成り行きで低下させられる。その為、成り行きではＡＴ入力回転速度ωiを変速後の同期回転速度ωisyca(＝ωo×変速後の変速比γata)へ向けて変化させられない、パワーオンアップシフトやパワーオフダウンシフトでは、変速後のＡＴギヤ段を形成する係合側係合装置に伝達トルクＴcbを発生させることで変速を進行させることが好ましい。一方で、成り行きでＡＴ入力回転速度ωiを変速後の同期回転速度ωisycaへ向けて変化させられる、パワーオフアップシフトやパワーオンダウンシフトでは、変速前のＡＴギヤ段を形成する解放側係合装置の伝達トルクＴcbを低下させることで変速を進行させることが好ましい。従って、パワーオンアップシフトやパワーオフダウンシフトにおける変速進行側係合装置は係合側係合装置である一方で、パワーオフアップシフトやパワーオンダウンシフトにおける変速進行側係合装置は解放側係合装置である。

具体的には、ハイブリッド制御部８４は、予め定められた次式(１)を用いて、ＭＧ２回転加速度dωm/dtとエンジン回転加速度dωe/dtとの各々の目標値αm,αe、エンジントルクＴe、及びＡＴ伝達トルクＴatに基づいて、ＭＧ１トルクＴgとＭＧ２トルクＴmとを算出する。ハイブリッド制御部８４は、算出したＭＧ１トルクＴgとＭＧ２トルクＴmとが各々得られる為の各回転機制御指令信号Ｓmgをインバータ５０へ出力する。次式(１)は、例えば無段変速部１８におけるｇ軸、ｅ軸、及びｍ軸(図３参照)の各軸毎において成立する、慣性(イナーシャ)、回転加速度、及び軸上のトルクで示される運動方程式と、無段変速部１８が２自由度(すなわち各軸のうちの２つの軸の各回転速度が決まると残りの１つの軸の回転速度が決まるという２自由度)であることで規定される相互間の関係式とに基づいて、導き出された式である。従って、次式(１)中の２×２の各行列における各値ａ11、・・・、ｂ11、・・・、ｃ22は、各々、無段変速部１８を構成する各回転部材の慣性や差動機構３２の歯車比ρ０等の組み合わせで構成された値となっている。

前記式(１)中のＭＧ２回転加速度dωm/dtとエンジン回転加速度dωe/dtとは目標値であり、各々の目標値αm,αe（すなわち目標軌道Ｌm、Ｌe）は、例えば有段変速部２０の変速が様々な変速パターンのうちのどの変速パターンであるか、どのＡＴギヤ段間での変速であるか、車速Ｖなどによって予め定められている。すなわち、前記目標値αm,αe及びその軌道である目標軌道Ｌm、Ｌeは、各々の変速パターン、ＡＴギヤ段、車速Ｖ等に応じて適切な変速性能要件が得られる値に設定されている。なお、前記目標値は、変速中に適宜補正されても構わない。又、前記式(１)中のエンジントルクＴeは、例えば要求駆動パワーＰdemを実現するエンジンパワーＰe(要求エンジンパワーＰedemともいう)が得られる、そのときのエンジン回転速度ωeにおけるエンジントルクＴe(要求エンジントルクＴedemともいう)である。

又、前記式(１)中のＡＴ伝達トルクＴatは、有段変速部２０の変速時に係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある各伝達トルクを中間伝達部材３０(すなわちｍ軸上)に換算した各換算値の合算値(すなわち有段変速部２０が伝達する伝達トルクを中間伝達部材３０上に換算した値)である。前記式(１)は有段変速部２０の変速を進行させるときのモデル式であるので、本実施例では、前記式(１)中のＡＴ伝達トルクＴatを便宜上、変速を進行させる主体となる変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbとする。前記式(１)において、変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの値としてはフィードフォワード値が与えられる。その為、電子制御装置８０は、変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbを設定する。電子制御装置８０による変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの設定では、有段変速部２０の変速ショックや変速時間等のバランスを取るように、有段変速部２０の変速パターンやどのＡＴギヤ段間での変速であるかなどの異なる変速の種類毎に予め定められた関係を用いて、要求駆動パワーＰdemを実現する要求エンジンパワーＰedemに基づくＡＴ入力トルクＴiに応じた変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの値が設定される。

上述したように、有段変速部２０の変速に際して、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtが、各々の目標値αm,αeを満たすように、すなわち目標軌道Ｌm,Ｌeに沿って変化するように、ＭＧ１トルクＴgとＭＧ２トルクＴmとが制御されるが、バッテリ５２の充電可能電力Ｗin及び放電可能可能電力Ｗoutの制限状態によっては、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtが前記目標値αm,αeを満たすＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmを出力することが困難になる。このような場合、例えば変速時間が長くなってしまったり、変速ショックが発生するなど適切な変速性能要件が得られない可能性がある。

そこで、電子制御装置８０は、有段変速部２０の変速に際して、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutの制限状態に基づいて、適切な変速性能要件が得られるＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの各々の目標軌道Ｌm,Ｌeを設定する制御部を機能的に備えている。具体的には、電子制御装置８０は、有段変速部２０の変速に際して、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutの制限状態に基づいて、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの各々の目標軌道Ｌm,Ｌeを設定する目標軌道設定手段すなわち目標軌道設定部８６、車両状態判定手段すなわち車両状態判定部８７、及びバッテリ制限判定手段すなわちバッテリ制限判定部８８を機能的に備えている。

車両状態判定部８７は、有段変速部２０がアップシフトであるか否かを例えば油圧制御指令信号Ｓatに基づいて判定する。又、車両状態判定部８７は、車両１０が走行しているときに、パワーオフ状態（被駆動状態）であるか否かを、例えばアクセル開度θacc及び車速Ｖ等から算出される要求駆動力（ドライバ要求トルク）が所定値未満か否かに基づいて判定する。なお、所定値は、車両がパワーオン状態（駆動状態）及びパワーオフ状態（被駆動状態）の何れであるかを判断する閾値であり、ゼロよりも大きい値に設定されている。

バッテリ制限判定部８８は、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin，Ｗoutを算出し、充電可能電力Ｗinが予め設定されている充電側閾値Ｗinf以下か否かを判定する。又、バッテリ制限判定部８８は、放電可能電力Ｗoutが予め設定されている放電側閾値Ｗoutf以下か否かを判定する。なお、充電側閾値Ｗinf及び放電側閾値Ｗoutfは、予め実験や設計的に求められる値であり、通常の変速の際に必要とされるＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmを出力可能な値に設定されている。

バッテリ制限判定部８８によって、充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinfよりも大きく、且つ、放電可能電力Ｗoutが放電側閾値Ｗoutfよりも大きいと判定された場合には、有段変速部２０の通常の変速に必要なＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmが出力可能と判断される。このとき、目標軌道判定部８６は、有段変速部２０の変速に必要なＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmを出力できることを前提として求められた通常制御時の各々のＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの各々の目標値αm,αeの軌道である目標軌道Ｌm,Ｌeを設定する。なお、通常制御時に設定される目標軌道Ｌm,Ｌe(以下、目標軌道Ｌms,Ｌesと記載)は、変速ショック及び変速応答性を両立する（変速性能要件を好適に満たす）変速に最適な値である。

バッテリ制限判定部８８によって、充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下、及び、放電可能電力Ｗoutが放電側閾値Ｗoutf以下の少なくとも一方を満たすと判定される場合、目標軌道設定部８６は、充放電可能電力Ｗin,Ｗoutの制限状態に応じた、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの各々の目標軌道Ｌm,Ｌe(目標値αm,αe)を設定する。

まず、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下に制限されるとき（バッテリ制限有時）の有段変速部２０のパワーオフアップシフトの制御について説明する。図７は、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下に制限されているときの有段変速部２０のパワーオフアップシフトの作動を説明するためのタイムチャートの一例であって、特に、充電可能電力Ｗinの制限に拘わらず目標軌道Ｌm,Ｌeを変更せずに変速制御（通常制御）を実行した場合のタイムチャートである。図７において、実線が、比較対象として充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinfよりも大きい場合、すなわち通常制御の変速に必要なバッテリパワーＰbatを出力可能な場合の制御（バッテリ制限無時）を示している。又、破線が、充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下に制限される場合、すなわち通常制御の変速に必要なバッテリパワーＰbatが出力できない場合の制御（バッテリ制限有時）を示している。

図７において、ｔ１時点は、パワーオフアップシフトの変速出力が開始された時点を示している。ｔ２時点は、イナーシャ相が開始された時点を示している。ｔ３時点は、バッテリパワーＰbatが制限されないバッテリ制限無時でのイナーシャ相終了時点を示している。ｔ４時点は、バッテリパワーＰbatが制限されるバッテリ制限有時でのイナーシャ相終了時点を示している。パワーオフアップシフトにあっては、イナーシャ相開始時点（ｔ２時点）において解放側係合装置の解放油圧ＰＲcb1がゼロまで低下するとともに、係合側係合装置の係合油圧ＰＲcb2についても係合トルクＴcbを有する直前の状態（パック詰め状態）の油圧で保持され、有段変速部２０において伝達トルクを持たないクラッチフリー状態とされる。

有段変速部２０のパワーオフアップシフト中（特にはイナーシャ相中）は、エンジン回転加速度dωe/dtが、目標値である目標エンジン回転加速度αeに追従して低下するとともに、ＭＧ２回転加速度dωm/dtが、目標値である目標ＭＧ２回転加速度αmに追従して低下するように、ＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmが制御される。すなわち、図７の実線で示すような第２回転機ＭＧ２のＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌms及びエンジン１２のエンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌesが設定され、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtが、各々の目標値αm、αeとなるＭＧ１トルクＴm及びＭＧ２トルクＴgが式（１）によって算出され、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２から出力される。これより、ｔ２時点〜ｔ３時点の間のイナーシャ相中において、エンジン回転速度ωe及びＭＧ２回転速度ωmが所望の勾配で低下している。又、イナーシャ相が終了するｔ３時点手前では、目標ＭＧ２回転加速度αmが低下（正側に変化）することで（Ａ部参照）、ＭＧ２回転速度ωmの変化を緩やかにしつつ同期させることにより同期ショックを低減している（Ｂ部参照）。

ここで、破線で示すバッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合（バッテリ制限有時）は、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtを各々の目標値αm、αe通りに制御するのに必要なＭＧ１トルクＴm及びＭＧ２トルクＴmを出力できないため、エンジン回転速度ωe及びＭＧ２回転速度ωmの変化がバッテリ制限無時に比べて遅れてしまい、イナーシャ相終了時点がｔ３時点よりも遅いｔ４時点となっている。これに伴って、バッテリ制限有時では、変速を強制的に進行させるために係合油圧ＰＲcb2を増圧するバックアップ制御（Ｄ部参照）が実行されてしまい、このとき同期ショックが発生する。又、減速度が出力されるタイミングについても遅れが生じる（Ｅ部参照）。

これに対して、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている状態（バッテリ制限有時）で有段変速部２０のパワーオフアップシフトを実行する際には、目標軌道設定部８６は、ＭＧ２回転速度ωmがバッテリ制限無時と同じ回転速度（または略同じ回転速度）で変化するように、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌe(目標値αe)を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesに比べて正側に変更（目標値αeを正側に増加）する。すなわち、目標軌道設定部８６は、バッテリ制限有時（充電側制限時）のパワーオフアップシフトに際して、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesと同じ或いは略同じに値に設定する一方で、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌe(目標値αe)を、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌesに比べて正側（ゼロ側）に変更する。

このように各々の目標軌道Ｌm,Ｌe（目標値αm,αe)が設定されると、バッテリ制限有時では、バッテリパワーＰbat（すなわち充電可能電力）が制限されてＭＧ２トルクＴm（回生トルク）が制限されるが、エンジン１４がバッテリ制限無時に比べて高回転で回転することで、ＭＧ２トルクＴm（回生トルク）によって吸収できないパワーがエンジン１４のイナーシャパワーとして消費される。よって、バッテリパワーＰbatが制限されていても、ＭＧ２回転速度ωmをバッテリ制限無時と同じ回転速度に制御することが可能となる。又、エンジン回転速度ωeは、変速後に設定される目標回転速度への到達がバッテリ制限無時と比べて遅くなるものの、ＭＧ２回転速度ωm（すなわちＡＴ入力回転速度ωi）は、バッテリ制限無時と同じタイミングで変化することで、係合油圧のバックアップ制御が実行されることもなくなり、同期ショックが低減される。又、変速時間の遅延によるエンブレ出力の遅れも抑制される。このように、バッテリ制限有時（充電側制限時）でのパワーオフアップシフトでは、ＭＧ２回転速度ωm（ＡＴ入力回転速度ωi）の変化を、エンジン回転速度ωeの変化よりも優先させることで、同期ショックが抑制されるとともに、出力減速度の遅れも抑制され、所望の変速性能要件を得ることができる。

又、ハイブリッド制御部８４は、バッテリ制限有時（充電側制限時）でのパワーオフアップシフト中において、暖機や触媒温度を維持するなどエンジン駆動要求がない場合、エンジン１４への燃料供給を停止するフューエルカットを実行する。エンジン１４がフューエルカットされることで、エンジンフリクションが発生し、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている状態において、エンジンフリクションによってイナーシャパワーを効率よく消費することができ、変速の進行を促進させることができる。

又、上記バッテリ制限有時（充電側制限時）でのパワーオフアップシフト中において、暖機や触媒温度を維持するためにエンジン１４を駆動させる必要がある場合、エンジン１４のフューエルカットが困難になるが、このときＡＴ変速制御部８２は、係合側係合装置の係合油圧ＰＲcb2をバッテリ制限無時に比べて増圧し、有段変速部２０のトルク容量を発生させることで、有段変速部２０において引き摺りを発生させ、有段変速部２０の連れ回りによってイナーシャエネルギを消費させることで変速を促進させることができる。

又、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限され、且つ、エンジン１４がフューエルカットされた状態での有段変速部２０のパワーオフアップシフトにあっては、目標軌道設定部８６は、エンジン回転速度ωeが、バッテリ制限無時と同じ回転速度（または略同じ回転速度）で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm(目標値αm)を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更する。すなわち、目標軌道設定部８６は、バッテリ制限有時（放電側制限時）のパワーオフアップシフトに際して、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌe(目標値αe)をバッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesと同じ或いは略同じ値に設定する一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更（負側に増加）する。

このように各々の目標軌道Ｌm,Ｌe（目標値αm,αe）が設定されると、変速時間が長くなると、エンジンフリクションでイナーシャエネルギが消費され過ぎた分を補填するためのバッテリパワーＰbatが不足することで、エンジン回転速度ωeを引き上げるためのＭＧ２トルクＴmが不足し、エンジン回転速度ωeが下がり過ぎてしまう虞があるが、ショックレベルが悪化しない範囲で変速進行を早めてイナーシャエネルギの消費を低減することで、エンジン回転速度ωeの下がり過ぎを抑制することができる。

次に、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下に制限された状態での有段変速部２０のパワーオフダウンシフトについて説明する。図８は、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが充電側閾値Ｗinf以下に制限されているときの有段変速部２０のパワーオフダウンシフトを説明するためのタイムチャートの一例であって、特に、充電可能電力Ｗinの制限に拘わらず、目標軌道Ｌm,Ｌeを変更せずに変速制御（通常制御）を実行した場合のタイムチャートである。図８において、実線が比較対象としてのバッテリ制限無時の制御を示し、破線がバッテリ制限有時（充電側制限時）の制御を示している。又、図８において、ｔ１時点は、パワーオフダウンシフトの変速出力が開始された時点を示している。ｔ２時点は、イナーシャ相が開始された時点を示している。ｔ３時点は、イナーシャ相が終了した時点を示している。

実線で示す充電可能電力Ｗinが制限されない場合（バッテリ制限無時）は、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌes（目標エンジン回転加速度αe）が、ゼロに設定されている（Ａ部参照）。一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtは、実線で示すように、イナーシャ相開始（ｔ２時点）から所定時間で変速後の同期回転速度に同期するような目標軌道Ｌms（目標ＭＧ２回転加速度αm）に設定されている。又、イナーシャ相が終了するｔ３時点に近づくと、目標ＭＧ２回転加速度αmを低減することで、ＭＧ２回転速度ωmを緩やかに変化させる（Ｂ部参照）ことで同期ショックを低減している（Ｃ部参照）。すなわち、ｔ３時点に近づくとＭＧ２トルクＴmをトルクダウン（回生トルク）させることで、ＭＧ２回転速度ωmを緩やかに変化させている。

ここで、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合、ｔ３時点に近づいたとき、ＭＧ２トルクＴmをトルクダウンするために必要なバッテリパワーＰbat（充電可能電力Ｗin）が制限されている（Ｄ部参照）ため、ＭＧ２トルクＴm（回生トルク）によってイナーシャパワーを吸収できなくなり、パワー収支の関係からエンジン回転速度ωeが上昇し過ぎる場合がある（Ｅ部参照）。すなわち、ＭＧ２トルクＴm（回生トルク）によってイナーシャパワーを吸収できない分だけ、エンジン回転速度ωeが上昇する。

これに対して、バッテリ制限有時（充電側制限時）の有段変速部２０のパワーオフダウンシフトの際には、目標軌道設定部８６は、ＭＧ２回転速度ωm（ＡＴ入力回転速度御ωi）と変速後の同期回転速度との差が所定値以下となる同期付近において、エンジン回転速度ωeが、バッテリ制限無時と同じ回転速度（または略同じ回転速度）で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌmsに比べて正側に変更（移動）する。すなわち、目標軌道設定部８６は、バッテリ制限有時（充電側制限時）のパワーオフダウンシフトに際して、同期付近におけるエンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌeを、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesと同じ或いは略同じに設定する一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌmsに比べて正側に変更（移動）する。このように、各々の目標軌道Ｌm,Ｌeが設定されることで、同期付近になると、ＭＧ２回転速度ωmがバッテリ制限無時に比べて高回転で回転することでイナーシャパワーが消費され、エンジン回転速度ωeの上昇が抑制される。

次に、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが放電側閾値Ｗoutf以下に制限された状態での有段変速部２０のパワーオンアップシフトについて説明する。図９は、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが放電側閾値Ｗoutf以下に制限されているときの有段変速部２０のパワーオンアップシフトを説明するためのタイムチャートであって、特に、放電可能電力Ｗoutの制限に拘わらず、目標軌道Ｌm,Ｌeを変更せずに変速制御（通常制御）を実行した場合のタイムチャートである。図９において、実線が比較対象としてのバッテリ制限無時の制御を示し、破線がバッテリ制限有時（放電側制限時）の制御を示している。又、図９において、ｔ１時点は、パワーオンアップシフトの変速出力が開始された時点を示している。ｔ２時点は、イナーシャ相が開始された時点を示している。ｔ３時点は、イナーシャ相終了時点を示している。

図９に示すように、実線で示すバッテリ制限無時は、エンジン回転速度ωe及びＭＧ２回転速度ωm（ＡＴ入力回転速度ωi）がイナーシャ相開始時点（ｔ２時点）から所定時間で各々の目標回転速度まで低下するように、各々の目標軌道Ｌes,Ｌms,(目標値αe,αm)が設定されている。ここで、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限されている場合、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtを目標通りに制御できず、ＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtともに、バッテリ制限無時の目標値αm,αeに比べて負側に大きくなる（Ａ部参照）。結果として、エンジン回転速度ωeが実線で示すバッテリ制限無時に比べて低下してしまい、係合時に運転者に違和感を与える虞（ドラビリ悪化）がある（Ｂ部参照）。

これに対して、目標軌道設定部８６は、バッテリ制限有時（放電側制限時）のパワーオンアップシフトの際には、エンジン回転速度ωeが、バッテリ制限無時と同じ回転速度（または略同じ回転速度）で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更（移動）する。すなわち、目標軌道設定部８６は、バッテリ制限有時（放電側制限時）のパワーオンアップシフトに際して、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌe（目標値αe）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesと同じ或いは略同じに設定する一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）を、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更（移動）する。このように目標軌道Ｌm,Ｌeが設定されることで、ショックレベルが悪化しない範囲で変速進行を早めることでエンジン回転速度ωeの下がり過ぎを抑制する。

図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわちバッテリ５２の制限時であっても、有段変速部２０の変速に際して適切な変速性能要件が得られる制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、有段変速部２０の変速が判断される度に実行される。

先ず、バッテリ制限判定部８８の制御機能に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略）において、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが予め設定されている充電側閾値Ｗinf以下か否か、ならびに、放電可能電力Ｗoutが予め設定されている放電側閾値Ｗoutf以下か否かが判定される。Ｓ１が否定される場合、ＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御部８４、及び目標軌道設定部８６の制御機能に対応するＳ８において、バッテリ制限無時に適用される目標軌道Ｌms,Ｌes（目標値αm,αe）に基づいた変速制御が実行される。

Ｓ１が肯定される場合、車両状態判定部８７の制御作動に対応するＳ２に進み、有段変速部２０がアップシフトか否かが判定される。Ｓ２が肯定される場合、車両状態判定部８７の制御作動に対応するＳ３において、パワーオフ状態（被駆動状態）か否かが判定される。

Ｓ３が肯定される場合、ＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御部８４、及び目標軌道設定部８８の制御作動に対応するＳ４において、バッテリ制限有時での有段変速部２０のパワーオフアップシフトが実行される。Ｓ４において、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合には、エンジン回転加速度dωe/dt目標軌道Ｌeがバッテリ制限無時の目標軌道Ｌesに比べて正側に変更されるとともに、エンジン１４のフューエルカットが実行される。

図１１は、図１０のフローチャートに基づいて変速制御したときの制御状態を示すタイムチャートの一例であって、バッテリ５０の充電可能電力Ｗinが制限されているときの有段変速部２０のパワーオフアップシフトの制御状態（図１０のＳ４に対応）を説明するタイムチャートである。ｔ２時点においてイナーシャ相が開始されると、ＭＧ２回転速度ωmの変化がエンジン回転速度ωeの変化よりも優先される、すなわち目標ＭＧ２回転加速度αmがバッテリ制限無時に近づくように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmは、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsに設定される一方、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌeが、破線で示す対策前（バッテリ制限無時の目標軌道Ｌesに基づいて制御した場合）のエンジン回転加速度dωe/dtに比べて正側に変更されている（Ｂ部参照）。これより、エンジン回転速度ωeの低下が遅くなる（Ｃ部参照）が、ＭＧ２トルクＴm（回生トルク）によって回生できないパワーを、エンジン１４のイナーシャパワーが消費するため、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限された状態であっても、ＭＧ２回転速度ωm及び目標ＭＧ２回転加速度αmをバッテリ制限無時に近づけることができる。よって、ＭＧ２回転速度ωmの回転同期が遅くなることもなくなり、変速遅延によるバックアップ制御が実行されることも回避されるので、バックアップ制御に伴う同期ショックや減速度の出力が遅くなることも抑制される。なお、目標軌道Ｌeは、イナーシャ相開始後すぐにエンジン回転速度ωeが低下するように設定するのではなく、所定時間だけエンジン回転速度ωeを維持した後に低下が開始する（Ｄ部参照）ように設定されても構わない。又、一点鎖線で示すように、係合側係合装置の係合油圧ＰＲcb2の油圧を増加して有段変速部２０においてトルク容量を発生させ、有段変速部２０において引き摺りを発生させることで変速の進行を促進しても構わない。

又、Ｓ４においてバッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限され、且つ、エンジン１４がフューエルカットされている場合には、エンジン１４のエンジン回転速度ωeが、ＭＧ２回転速度ωmに優先して変化するように、目標軌道Ｌm,Ｌeが設定される。すなわち、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌe(目標値αe)が、バッテリ制限無時に設定される目標軌道Ｌesと同じ或いは略同じ値に設定される一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）が、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更（負側に増加）される。これより、変速が速やかに終了することで、エンジンフリクションによるイナーシャエネルギの消費を低減し、エンジン回転速度ωeの下がり過ぎが抑制される。

Ｓ３が否定される場合、ＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御部８４、及び目標軌道設定部８６に対応するＳ５において、バッテリ制限有時での有段変速部２０のパワーオンアップシフトが実行される。Ｓ５において、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限されている場合には、エンジン回転速度ωeがバッテリ制限無時と同じ軌道で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌm（目標値αm）がバッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsに比べて負側（負側に増加）に変更される。

図１２は、図１０のフローチャートに基づいて変速制御したときの制御状態を示すタイムチャートの一例であって、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限されているときの有段変速部２０のパワーオンアップシフトの制御状態（図１０のＳ５に対応）を示すタイムチャートである。図１２のｔ２時点においてイナーシャ相が開始されると、エンジン回転速度ωeがバッテリ制限無時と同じ軌道で変化するように、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌeが、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌesに設定される（Ｂ部参照）。一方、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmが、破線で示す対策前のＭＧ２回転加速度dωm/dtよりも負側に変更されている（Ａ部参照）。これより、ＭＧ２回転速度ωmの低下がバッテリ制限無時に比べて早くなる、すなわち変速時間が短くなる（Ｃ部参照）ものの、エンジン回転速度ωeの低下が抑制されている（Ｄ部参照）。よって、エンジン回転速度ωeが下がり過ぎることによる変速中の違和感が抑制される。

図１０のＳ２が否定される場合、車両状態判定部８７の制御作動に対応するＳ６において、パワーオフ状態（被駆動状態）か否かが判定される。Ｓ６が肯定される場合、ＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御部８４、及び目標軌道設定部８６の制御作動に対応するＳ７において、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている状態でのパワーオフダウンシフトに際して、回転同期終了付近において、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmが、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsに比べて正側に変更される。

図１３は、図１０のフローチャートに基づいて制御された制御状態を示すタイムチャートの一例であって、バッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されているときの有段変速部２０のパワーオフダウンシフトの制御作動（図１０のＳ７に対応）を示すタイムチャートである。図１３のイナーシャ相が終了するｔ３時点付近において、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmが、バッテリ制限無時の目標軌道Ｌmsよりも正側に変更されている（Ａ部参照）。これに関連して、ＭＧ２回転速度ωmがバッテリ制限無時に比べて変速後の同期回転速度に早く到達し、エンジン回転速度ωeの上昇が抑制されている（Ｂ部参照）。このように、イナーシャ相終了付近になるとＭＧ２回転速度ωeがバッテリ制限無時に比べて高い回転速度で回転することから、回転同期時において前後加速度Ｇに僅かに変動が出るものの、第２回転機ＭＧ２の回転によってイナーシャエネルギが消費されるので、バッテリパワーＰbatが制限されていてもエンジン回転速度ωeの上昇が低減される（Ｃ部参照）。よって、回転同期時に発生するショックを許容範囲内にしつつエンジン回転速度ωeの上昇を低減することで、バランスのとれたドライバビリティとすることができる。

図１０のＳ６が否定される場合、ＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御部８４、及び目標軌道設定部８６の制御作動に対応するＳ８において、バッテリ制限無時と同じ目標軌道Ｌm,Ｌeに基づいた変速制御が実行される。

上述のように、本実施例によれば、第２回転機ＭＧ２のＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン１４のエンジン回転加速度dωe/dtが、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutが制限されることで目標通りの軌道を満たすことができないと予測される場合、変速性能要件を満たすように予めバッテリ５２の制限状態に応じてＭＧ２回転加速度dωm/dt及びエンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌm,Ｌeを設定することができ、このように設定された目標軌道Ｌm,Ｌeとなるように第１回転機ＭＧ１の出力トルクＴgと第２回転機ＭＧ２の出力トルクＴmとを制御することができることから、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin,Ｗoutが制限されている場合であっても所望の変速性能要件を満たすことができる。

又、本実施例によれば、有段変速部２０のパワーオフアップシフト中にバッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合には、ＭＧ２回転速度ωmが、充電可能電力Ｗinが制限されていない場合と同じ軌道で変化するように、エンジン回転加速度dωe/dtの目標軌道Ｌeが、充電可能電力Ｗinが制限されていない場合に設定される目標軌道Ｌesに比べて正側に変更されるため、エンジン回転速度ωeが目標エンジン回転速度に到達するのが遅くなるものの、ＭＧ２回転速度ωmを充電可能電力Ｗinが制限されていない場合と同じように変化させることができる。よって、変速の遅延が抑制され、変速が遅延した際に係合側係合装置を強制的に係合させるバックアップ制御が実行されることで発生する変速ショックを抑制できる。又、変速の遅延によるエンブレ出力の遅れを抑制できる。又、有段変速部のパワーオフアップシフト中にバッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合には、エンジン１４のフューエルカットを実行することで、エンジンフリクションによってイナーシャパワーを消費させて変速を進行させることが可能となる。又、有段変速部２０のパワーオフアップシフト中にバッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合であって、エンジン１４のフューエルカットが実行されない場合には、有段変速部２０においてトルク容量を発生させることで、有段変速部２０において引き摺りを発生させてイナーシャエネルギを消費することで変速を進行させることができる。

又、本実施例によれば、有段変速部２０のパワーオフアップシフト中にバッテリの放電可能電力Ｗoutが制限され、且つ、エンジン１４がフューエルカット状態の場合には、エンジン回転速度ωeが、放電可能電力Ｗoutが制限されていない場合と同じ軌道で変化するように、第２回転機ＭＧ２目標軌道Ｌmが、放電可能電力Ｗoutが制限されていない場合に設定される目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更されるため、変速の進行を早めてエンジンフリクションによるエネルギ消費を低減して、エンジン回転速度ωeの下がり過ぎを抑制することができる。

又、本実施例によれば、有段変速部２０のパワーオフダウンシフト中にバッテリ５２の充電可能電力Ｗinが制限されている場合には、有段変速部２０のＡＴ入力回転速度ωiと変速後の同期回転速度との差が所定値以下になると、エンジン回転速度ωeが、充電可能電力Ｗinが制限されていない場合と同じ軌道で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmが、充電可能電力Ｗinが制限されていない場合に設定される目標軌道Ｌmsに比べて正側に変更されることで、変速終了付近になるとＭＧ２回転速度ωmを高くしてイナーシャパワーを消費することで、エンジン回転速度ωeの上昇を抑制することができる。

又、本実施例によれば、有段変速部２０のパワーオンアップシフト中にバッテリ５２の放電可能電力Ｗoutが制限されている場合には、エンジン回転速度ωeが、放電可能電力Ｗoutが制限されていない場合と同じ軌道で変化するように、ＭＧ２回転加速度dωm/dtの目標軌道Ｌmが、放電可能電力Ｗoutが制限されていない場合に設定される目標軌道Ｌmsに比べて負側に変更されるため、変速の進行を早めて、エンジン回転速度ωeの下がり過ぎを抑制することができる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、充電側閾値Ｗinf及び放電側閾値Ｗoutfは、有段変速部２０の変速の種類（パワーオン、パワーオフ、アップシフト、ダウンシフト、ＡＴギヤ段の数など）、車速Ｖなどに応じて適宜変更されるものであっても構わない。

又、前述の実施例では、有段変速部２０は、前進４段の各ＡＴギヤ段が形成される遊星歯車式の自動変速機であったが、この態様に限らない。有段変速部２０は、複数の係合装置が選択的に係合されることで変速が実行される自動変速機であれば構造やギヤ段数は限定されない。

又、前述の実施例では、差動機構３２は、３つの回転要素を有するシングルピニオン型の遊星歯車装置の構成であったが、この態様に限らない。例えば、差動機構３２は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで４つ以上の回転要素を有する差動機構であっても良い。又、差動機構３２は、ダブルプラネタリの遊星歯車装置であっても良い。又、差動機構３２は、エンジン１４によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第１回転機ＭＧ１及び中間伝達部材３０が各々連結された差動歯車装置であっても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両
１４：エンジン
２０：有段変速部（有段変速機）
２８：駆動輪
５２：バッテリ（蓄電装置）
８０：電子制御装置（制御装置）
８２：ＡＴ変速制御部（変速制御部）
８４：ハイブリッド制御部
８６：目標軌道設定部
ＣＢ：係合装置
ＭＧ１：第１回転機
ＭＧ２：第２回転機
ＲＥ１〜ＲＥ３：第１回転要素〜第３回転要素

Claims (7)

1. エンジンと、前記エンジンが動力伝達可能に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と中間伝達部材が連結された第３回転要素とを有する差動機構と、前記中間伝達部材に動力伝達可能に連結された第２回転機と、前記中間伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に複数の係合装置のうちの所定の係合装置の係合によって複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機と、前記第１回転機及び前記第２回転機の各々に対して電力を授受する蓄電装置とを備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、
   変速前の前記ギヤ段を形成する前記所定の係合装置のうちの解放側係合装置の解放と変速後の前記ギヤ段を形成する前記所定の係合装置のうちの係合側係合装置の係合とを制御することで前記有段変速機にて形成される前記ギヤ段を切り替える変速制御部と、
   前記有段変速機の変速時、前記第２回転機の回転加速度と前記エンジンの回転加速度とが各々の目標軌道となるように、前記エンジンの出力トルクと、前記解放側係合装置及び前記係合側係合装置のうちの変速を進行させる側の変速進行側係合装置の伝達トルクとに基づいて、前記第１回転機の出力トルクと前記第２回転機の出力トルクとを制御するハイブリッド制御部と、
   前記蓄電装置の入出力電力の制限状態に基づいて、前記各々の目標軌道を設定する目標軌道設定部と
   を、含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記第２回転機の回転速度が、該充電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記エンジンの回転加速度の目標軌道を、前記充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更することを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記ハイブリッド制御部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記エンジンのフューエルカットを実行することを特徴とする請求項２のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記変速制御部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合であって、前記エンジンのフューエルカットが実行されない場合には、前記有段変速機のトルク容量を増加させることを特徴とする請求項２のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフアップシフト中に前記蓄電装置の放電可能電力が制限され、且つ、エンジンがフューエルカット状態の場合には、前記エンジンの回転速度が、該放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更することを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオフダウンシフト中に前記蓄電装置の充電可能電力が制限されている場合には、前記有段変速機の入力回転速度と変速後の同期回転速度との差が所定値以下になると、前記エンジンの回転速度が、前記充電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記充電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて正側に変更することを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記目標軌道設定部は、前記有段変速機のパワーオンアップシフト中に前記蓄電装置の放電可能電力が制限されている場合には、前記エンジンの回転速度が、前記放電可能電力が制限されていない場合と同じように変化するように、前記第２回転機の回転加速度の目標軌道を、前記放電可能電力が制限されていない場合に設定される目標軌道に比べて負側に変更することを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。

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