JP6197759B2 - 車両 - Google Patents

Description

この発明は、車両に関し、特に、無段変速機及び有段変速機を含む変速部を備える車両に関する。

特開２０１３−１７０６０７号公報（特許文献１）は、有段式の自動変速機（以下「有段変速機」と称する。）を備えるハイブリッド車両を開示する（特許文献１の「第２実施形態」）。このハイブリッド車両においては、有段変速機の変速機構部が、走行状態（要求駆動力や車速）に基づいて変速比（変速段）が設定される自動変速モードと、運転者が変速比（変速段）を手動で設定可能な手動変速モードとの間で切替可能な構成とされる。すなわち、このハイブリッド車両では、手動変速モードにおいて、運転者の変速指示に従って有段変速機の変速比が変更される（特許文献１参照）。

特開２０１３−１７０６０７号公報

手動変速モードにおいて、運転者の変速指示に従って有段変速機の変速比が変更されると、手動変速モードから自動変速モードへの復帰時に有段変速機の変速比の変更を伴なう可能性がある。そして、手動変速後に所定の復帰条件（たとえば、手動変速が所定時間行なわれない等）が成立することによって手動変速モードから自動変速モードへ自動復帰する場合に、有段変速機の変速比の変更があると、運転者が意図しない変速ショックが発生してドライバビリティが悪化する可能性がある。

それゆえに、この発明の目的は、運転者による手動変速後に自動変速モードへ復帰する場合に、ドライバビリティが悪化するのを抑制可能な車両を提供することである。

この発明によれば、車両は、変速部と、入力装置と、シフトレバーと、制御装置とを備える。変速部は、無段変速機と有段変速機とを含む。入力装置は、変速部の変速比を運転者が設定するための装置である。シフトレバーは、走行状態に基づいて設定される変速比で走行する第１レンジ（Ｄレンジ）と、入力装置の操作に応じて設定される変速比で走行する第２レンジ（Ｓレンジ）とを選択可能である。制御装置は、シフトレバーの位置及び入力装置の操作に基づいて変速部を制御する。第１レンジが選択されている場合において、制御装置は、入力装置が操作されると（Ｄパドル操作）、入力装置の操作に応じて設定される変速比となるように変速部を制御し、入力装置の操作後に所定の条件が成立すると、走行状態に基づいて設定される変速比となるように変速部を制御する。そして、制御装置は、第１レンジが選択されている場合に入力装置が操作されたとき（Ｄパドル操作）は、第２レンジが選択されている場合に入力装置が操作されたとき（Ｓパドル操作）に比べて、有段変速機の変速比の変更を抑制するように変速部を制御する。

この車両においては、第１レンジ（Ｄレンジ）が選択されている場合においても入力装置の操作は許容され（Ｄパドル操作）、Ｄパドル操作により変速比が変更された後に所定の条件が成立すると、走行状態に基づいて設定される変速比に復帰する。ここで、この車両では、第１レンジが選択されている場合に入力装置が操作されたとき（Ｄパドル操作）は、第２レンジ（Ｓレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたとき（Ｓパドル操作）に比べて、有段変速機の変速比の変更を抑制するように変速部が制御される。これにより、Ｄパドル操作により設定された変速比から、走行状態に基づいて設定される変速比への復帰時に、有段変速機の変速比の変更が抑制される。したがって、この車両によれば、運転者による手動変速後に自動変速モードへ復帰する場合に、ドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、第１レンジ（Ｄレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたとき、有段変速機の変速比が、走行状態に基づいて設定される所定の変速比となるように、変速部を制御する。

また、好ましくは、制御装置は、第１レンジ（Ｄレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたときは、第２レンジ（Ｓレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたときに比べて、有段変速機の変速比の変更を抑制するように有段変速機の変速比が設定された所定の変速パターンに従って変速部を制御する。

上記のような構成とすることにより、第１レンジ（Ｄレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたときの有段変速機の変速動作を抑制することができる。

好ましくは、所定の条件は、入力装置の操作に応じて変速比が設定された後、入力装置の非操作が所定時間継続すると成立する。

また、好ましくは、所定の条件は、入力装置の操作に応じて変速比が設定された後、その設定された変速比で所定距離走行すると成立する。

このように、第１レンジ（Ｄレンジ）が選択されている場合に入力装置が操作されたとき（Ｄパドル操作）は、その後、走行状態に基づいて設定される変速比に復帰する可能性が高い。この車両によれば、このような場合のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

好ましくは、車両は、内燃機関をさらに備える。無段変速機は、第１から第３の回転要素によって構成される差動装置と、第１の回転要素に連結される第１の電動機と、第２の回転要素に連結される第２の電動機とを含む。第３の回転要素に内燃機関が連結される。第２の回転要素は、有段変速機の入力軸に連結される。

このような車両により、運転者による手動変速の実施後に自動変速モードへ復帰する際のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

この発明によれば、運転者による手動変速の実施後に自動変速モードへ復帰する際のドライバビリティを改善することができる。

この発明の実施の形態による車両の動力伝達システム及びその制御システムの概略構成図である。 ステアリングホイール及びパドルスイッチを示した図である。 シフトポジションに対応するシフトレンジを示した図である。 図１に示す制御装置に対して入出力される主な信号及び指令を示した図である。 図１に示す差動部及び有段変速機の構成を示した図である。 図５に示す有段変速機の係合作動表を示した図である。 差動部及び有段変速機によって構成される変速部の共線図である。 制御装置のＨＶ−ＥＣＵにより実行される変速制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。 シフトパターンＡの一例を示した図である。 シフトパターンＢの一例を示した図である。 変形例におけるシフトパターンの一例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（車両の全体構成）
図１は、この発明の実施の形態による車両１０の動力伝達システム及びその制御システムの概略構成図である。図１を参照して、車両１０は、エンジン１２と、変速部１５と、差動歯車装置４２と、駆動輪４４とを備える。変速部１５は、差動部２０と、有段変速機３０とを含む。また、車両１０は、インバータ５２と、蓄電装置５４と、制御装置６０と、パドルスイッチ７２と、シフトレバー７６とをさらに備える。

エンジン１２は、燃料の燃焼による熱エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を発生する内燃機関である。差動部２０は、エンジン１２に連結される。差動部２０は、インバータ５２によって駆動されるモータジェネレータと、エンジン１２の出力を有段変速機３０への伝達部材とモータジェネレータとに分割する動力分割装置とを含む。差動部２０は、モータジェネレータの動作点を適宜制御することによって、エンジン１２の出力軸の回転速度と、有段変速機３０に接続される伝達部材の回転速度との比（変速比）を連続的に変更可能に構成され、無段変速機として機能する。差動部２０の構成については、後ほど説明する。

有段変速機３０は、差動部２０に連結され、差動部２０に接続される伝達部材（有段変速機３０の入力軸）の回転速度と、差動歯車装置４２に接続される駆動軸（有段変速機３０の出力軸）の回転速度との比（変速比）を変更可能に構成される。有段変速機３０は、油圧により作動する複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）を所定の組合わせで係合又は解放させることにより、変速比を段階的に変更可能である。

そして、有段変速機３０の変速比と、差動部２０の変速比とによって、変速部１５の変速比（エンジン１２の出力軸と駆動軸との間の総合変速比）が決定される。なお、有段変速機３０の構成についても、差動部２０とともに後ほど説明する。差動歯車装置４２は、有段変速機３０の出力軸に連結され、有段変速機３０から出力される動力を駆動輪４４へ伝達する。

インバータ５２は、制御装置６０によって制御され、差動部２０に含まれるモータジェネレータの駆動を制御する。インバータ５２は、たとえば、三相分の電力用半導体スイッチング素子を含むブリッジ回路によって構成される。なお、特に図示しないが、インバータ５２と蓄電装置５４との間に電圧コンバータを設けてもよい。

蓄電装置５４は、再充電可能な直流電源であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。なお、二次電池に代えて電気二重層キャパシタなどの蓄電要素によって蓄電装置５４を構成してもよい。

制御装置６０は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）６２と、ＭＧ−ＥＣＵ６４と、電池ＥＣＵ６６と、ＥＣＴ−ＥＣＵ６８と、ＨＶ−ＥＣＵ７０とを含む。これらの各ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、所定の制御を実行する。各ＥＣＵにより実行される制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

エンジンＥＣＵ６２は、ＨＶ−ＥＣＵ７０から受けるエンジントルク指令等に基づいて、エンジン１２を駆動するための制御信号を生成し、生成した制御信号をエンジン１２へ出力する。ＭＧ−ＥＣＵ６４は、ＨＶ−ＥＣＵ７０から受ける、差動部２０に含まれるモータジェネレータのトルク指令等に基づいて、インバータ５２を駆動するための制御信号を生成し、生成した制御信号をインバータ５２へ出力する。

電池ＥＣＵ６６は、蓄電装置５４の電圧及び／又は電流に基づいて、蓄電装置５４の充電状態（満充電状態に対する現在の蓄電量を百分率で表したＳＯＣ値によって示される。）を推定し、その推定値をＨＶ−ＥＣＵ７０へ出力する。ＥＣＴ−ＥＣＵ６８は、ＨＶ−ＥＣＵ７０から受けるトルク容量指令等に基づいて、有段変速機３０を制御するための油圧指令を生成し、生成した油圧指令を有段変速機３０へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ７０は、パドルスイッチ７２、シフトレバー７６その他各種センサの信号を受け、車両１０の各機器を制御するための各種指令を生成する。ＨＶ−ＥＣＵ７０により実行される代表的な制御として、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、アクセルペダルの操作量や車速等に基づいて、エンジン１２及び変速部１５を所望の状態に制御して走行する走行制御を実行する。また、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、車両の走行状態（アクセル開度や車速等）、パドルスイッチ７２の操作、シフトレバー７６のポジション等に基づいて、差動部２０及び有段変速機３０を所望の変速状態に制御する変速制御を実行する。この変速制御については、後ほど詳しく説明する。

パドルスイッチ７２は、変速部１５の変速比（差動部２０の変速比と有段変速機３０の変速比とから成る総合変速比）を運転者が手動で設定するための入力装置である。パドルスイッチ７２は、図２に示すように、たとえばステアリングホイール７４に設けられており、シフトアップを要求するためのシフトアップ用スイッチと、シフトダウンを要求するためのシフトダウン用スイッチとを含む。シフトアップ用スイッチが操作されると、１回操作毎に１段ずつシフトアップされる。一方、シフトダウン用スイッチが操作されると、１回操作毎に１段ずつシフトダウンされる。

シフトレバー７６は、所定のシフトレンジを運転者が選択するためのレバーであり、運転席の近傍に配設される。シフトレバー７６は、図３に示すように、シフトゲート７８に沿って移動し、パーキングレンジ（Ｐレンジ）を選択するためのＰポジション、リバースレンジ（Ｒレンジ）を選択するためのＲポジション、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）を選択するためのＮポジション、ドライブレンジ（Ｄレンジ）を選択するためのＤポジション、シーケンシャルレンジ（Ｓレンジ）を選択するためのＳポジション、並びにＳレンジ選択時の「＋」ポジション及び「−」ポジションのいずれかへ移動可能である。

図４は、図１に示した制御装置６０に対して入出力される主な信号及び指令を示した図である。図４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、車両１０の速度を検出する車速センサからの信号、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサからの信号、エンジン１２の回転速度を検出するエンジン回転数センサからの信号を受ける。また、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、差動部２０に含まれるモータジェネレータＭＧ１（後述）の回転速度を検出するためのＭＧ１回転数センサからの信号、差動部２０に含まれるモータジェネレータＭＧ２（後述）の回転速度を検出するためのＭＧ２回転数センサからの信号、有段変速機３０の出力軸の回転速度を検出するための出力軸回転数センサからの信号をさらに受ける。

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、差動部２０及び有段変速機３０の潤滑油の温度を検出する潤滑油温度センサからの信号、パドルスイッチ７２（図１，２）からの信号、シフトレバー７６（図１，３）のポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号をさらに受ける。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、蓄電装置５４のＳＯＣ値を示す信号を電池ＥＣＵ６６から受ける。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、上記の信号に基づいて、エンジン１２の出力トルクの目標値を示すエンジントルク指令Ｔｅｒを生成してエンジンＥＣＵ６２へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、上記の信号に基づいて、差動部２０のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｇｒ，Ｔｍｒを生成してＭＧ−ＥＣＵ６４へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、パドルスイッチ７２及びシフトポジションセンサからの信号に基づいて有段変速機３０の変速比（変速段）を決定し、その変速比を実現するためのトルク容量指令Ｔｃｒを生成してＥＣＴ−ＥＣＵ６８へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ７０からエンジントルク指令Ｔｅｒを受けたエンジンＥＣＵ６２は、エンジン１２を駆動するためのスロットル信号や点火信号、燃料噴射信号等を生成してエンジン１２へ出力する。ＭＧ−ＥＣＵ６４は、ＨＶ−ＥＣＵ７０から受けるトルク指令Ｔｇｒ，Ｔｍｒに基づいて、インバータ５２によりモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＩを生成し、インバータ５２へ出力する。ＥＣＴ−ＥＣＵ６８は、トルク容量指令Ｔｃｒに相当するトルク容量を有段変速機３０が有するように油圧指令を生成して有段変速機３０へ出力する。

（差動部２０及び有段変速機３０の構成）
図５は、図１に示した差動部２０及び有段変速機３０の構成を示した図である。なお、この実施の形態では、差動部２０及び有段変速機３０は、その軸心に対して対称的に構成されているので、図５では、差動部２０及び有段変速機３０の下側を省略して図示されている。

図５を参照して、差動部２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置２４とを含む。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、交流電動機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機によって構成される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ５２によって駆動される。

動力分割装置２４は、シングルピニオン型のプラネタリギヤによって構成され、サンギヤＳ０と、ピニオンギヤＰ０と、キャリアＣＡ０と、リングギヤＲ０とを含む。キャリアＣＡ０は、入力軸２２すなわちエンジン１２の出力軸に連結され、ピニオンギヤＰ０を自転及び公転可能に支持する。サンギヤＳ０は、モータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。リングギヤＲ０は、伝達部材２６に連結され、ピニオンギヤＰ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うように構成される。伝達部材２６には、モータジェネレータＭＧ２の回転軸が連結される。すなわち、リングギヤＲ０は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸とも連結される。

動力分割装置２４は、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０及びリングギヤＲ０が相対的に回転することによって差動装置として機能する。サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０及びリングギヤＲ０の各回転数は、後述（図７）するように共線図において直線で結ばれる関係になる。動力分割装置２４の差動機能により、エンジン１２から出力される動力がサンギヤＳ０とリングギヤＲ０とに分配される。サンギヤＳ０に分配された動力によってモータジェネレータＭＧ１が発電機として作動し、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力は、モータジェネレータＭＧ２に供給されたり、蓄電装置５４（図１）に蓄えられたりする。動力分割装置２４により分割された動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電したり、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を用いてモータジェネレータＭＧ２を駆動したりすることによって、差動部２０は変速機能を実現することができる。

有段変速機３０は、シングルピニオン型のプラネタリギヤ３２，３４と、クラッチＣ１〜Ｃ３と、ブレーキＢ１，Ｂ２と、ワンウェイクラッチＦ１とを含む。プラネタリギヤ３２は、サンギヤＳ１と、ピニオンギヤＰ１と、キャリアＣＡ１と、リングギヤＲ１とを含む。プラネタリギヤ３４は、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、キャリアＣＡ２と、リングギヤＲ２とを含む。

クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２の各々は、油圧により作動する摩擦係合装置であり、重ねられた複数枚の摩擦板が油圧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付けられたバンドの一端が油圧によって引き締められるバンドブレーキ等によって構成される。ワンウェイクラッチＦ１は、互いに連結されるキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２を一方向に回転可能とし、かつ、他方向に回転不能に支持する。

この有段変速機３０においては、クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２、並びにワンウェイクラッチＦ１の各係合装置が、図６に示される係合作動表に従って係合されることにより、１速ギヤ段〜４速ギヤ段及び後進ギヤ段が択一的に形成される。なお、図６において、「○」は係合状態であることを示し、「（○）」はエンジンブレーキ時に係合されることを示し、「△」は駆動時にのみ係合されることを示し、空欄は解放状態であることを示す。また、クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２の各係合装置をすべて解放状態にすることにより、ニュートラル状態（動力伝達が遮断された状態）を形成することができる。

再び図５を参照して、差動部２０と有段変速機３０とは、伝達部材２６によって連結される。そして、プラネタリギヤ３４のキャリアＣＡ２に連結される出力軸３６が差動歯車装置４２（図１）に連結される。

図７は、差動部２０及び有段変速機３０によって構成される変速部１５の共線図である。図７とともに図５を参照して、差動部２０に対応する共線図の縦線Ｙ１は、動力分割装置２４のサンギヤＳ０の回転速度を示し、すなわちモータジェネレータＭＧ１の回転速度を示す。縦線Ｙ２は、動力分割装置２４のキャリアＣＡ０の回転速度を示し、すなわちエンジン１２の回転速度を示す。縦線Ｙ３は、動力分割装置２４のリングギヤＲ０の回転速度を示し、すなわちモータジェネレータＭＧ２の回転速度を示す。なお、縦線Ｙ１〜Ｙ３の間隔は、動力分割装置２４のギヤ比に応じて定められている。

また、有段変速機３０に対応する共線図の縦線Ｙ４は、プラネタリギヤ３４のサンギヤＳ２の回転速度を示し、縦線Ｙ５は、互いに連結されたプラネタリギヤ３４のキャリアＣＡ２及びプラネタリギヤ３２のリングギヤＲ１の回転速度を示す。また、縦線Ｙ６は、互いに連結されたプラネタリギヤ３４のリングギヤＲ２及びプラネタリギヤ３２のキャリアＣＡ１の回転速度を示し、縦線Ｙ７は、プラネタリギヤ３２のサンギヤＳ１の回転速度を示す。そして、縦線Ｙ４〜Ｙ７の間隔は、プラネタリギヤ３２，３４のギヤ比に応じて定められている。

クラッチＣ１が係合すると、差動部２０のリングギヤＲ０にプラネタリギヤ３４のサンギヤＳ２が連結され、サンギヤＳ２がリングギヤＲ０と同じ速度で回転する。クラッチＣ２が係合すると、リングギヤＲ０にプラネタリギヤ３２のキャリアＣＡ１及びプラネタリギヤ３４のリングギヤＲ２が連結され、キャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２がリングギヤＲ０と同じ速度で回転する。クラッチＣ３が係合すると、リングギヤＲ０にプラネタリギヤ３２のサンギヤＳ１が連結され、サンギヤＳ１がリングギヤＲ０と同じ速度で回転する。ブレーキＢ１が係合するとサンギヤＳ１の回転が停止し、ブレーキＢ２が係合するとキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２の回転が停止する。

たとえば、図６の係合作動表に示したように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合し、その他のクラッチ及びブレーキを解放すると、有段変速機３０の共線図は「２ｎｄ」で示される直線のようになる。プラネタリギヤ３４のキャリアＣＡ２の回転速度を示す縦線Ｙ５が、有段変速機３０の出力回転速度（出力軸３６の回転速度）を示す。このように、有段変速機３０において、クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２を図６の係合作動表に従って係合又は解放させることにより、１速ギヤ段〜４速ギヤ段、後進ギヤ段、及びニュートラル状態を形成することができる。

一方、差動部２０においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を適宜回転制御することにより、キャリアＣＡ０に連結されるエンジン１２の回転速度に対して、リングギヤＲ０の回転速度すなわち伝達部材２６の回転速度を連続的に変更可能な無段変速が実現される。このような差動部２０に、伝達部材２６と出力軸３６との間の変速比を変更可能な有段変速機３０を連結することによって、差動部２０による無段変速機能を有しつつ、差動部２０の変速比を小さくすることができ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の損失を小さくすることが可能となる。

（変速制御の説明）
この車両１０においては、シフトレバー７６によってＤレンジが選択されると、走行状態に基づいて自動変速が実行される（自動変速モード）。走行状態とは、たとえば、アクセル開度及び車速であるが、アクセル開度に代えて要求駆動力や出力トルク等であってもよいし、車速に代えて駆動軸の回転速度等であってもよい。たとえば、アクセル開度及び車速に応じて変速比（変速段）を定めた変速線図に従って、アクセル開度及び車速に基づいて有段変速機３０の変速比が設定される。そして、有段変速機３０の変速比を考慮して所望の回転速度及びトルクが有段変速機３０に入力されるように、エンジン１２及び差動部２０のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。

一方、シフトレバー７６によってＳレンジが選択されると、シフトレバー７６をＳポジション８２から「＋」ポジション又は「−」ポジションに移動することによって、変速部１５の変速比を段階的に変更可能なシーケンシャルシフトが実行される。このシーケンシャルシフトでは、シフトレバー７６の操作によって指示される変速段に応じて予め設定された変速比となるように有段変速機３０及び差動部２０が制御される。

ここで、シフトレバー７６の代わりにパドルスイッチ７２（図１，２）を操作することによっても、上記のシーケンシャルシフトと同様の変速操作が実行される。以下、シフトレバー７６によってＳレンジが選択されている場合のパドルスイッチ７２の操作を「Ｓパドル操作」とも称する。なお、Ｓパドル操作による変速部１５の変速設定は、シフトレバー７６の操作による上記シーケンシャルシフトの変速設定と同じであるが、必ずしも同じである必要はない。

さらにここで、本実施の形態に従う車両１０においては、シフトレバー７６によってＤレンジが選択されている場合においても、パドルスイッチ７２（図１，２）を操作することによって変速部１５の変速比が段階的に変更される。以下、シフトレバー７６によってＤレンジが選択されている場合のパドルスイッチ７２の操作を「Ｄパドル操作」とも称する。

Ｄパドル操作によっても、Ｓパドル操作と同様に変速部１５の変速比が段階的に変更されるが、Ｄパドル操作は、以下の点でＳパドル操作と異なる。すなわち、Ｓパドル操作では、シフトレバー７６によってＳレンジが選択されている限りは、Ｓパドル操作によって選択された変速比（変速段）が維持される。一方、Ｄパドル操作では、パドルスイッチ７２が操作されない状態が所定時間継続すると、Ｄパドル操作に応じて変速比が設定される手動変速モードから、走行状態（アクセル開度や車速等）に基づいて変速比が設定される自動変速モードに変速モードが復帰する。すなわち、シフトレバー７６によってＤレンジが選択されている場合においても、パドルスイッチ７２を操作することによって変速比を手動で設定可能であるが、パドルスイッチ７２が所定時間操作されなければ、変速線図に従い走行状態に基づいて変速比が設定される通常の自動変速に復帰する。

Ｄパドル操作が行なわれ、その後、パドルスイッチ７２が所定時間操作されないことによって自動変速モードに復帰する場合、パドルスイッチ７２の操作に応じて設定された変速比から、変速線図に従い走行状態に基づいて設定される変速比へ、変速部１５の変速比が変更される。この場合、有段変速機３０の変速比が変更されると、変速ショックが発生してドライバビリティが悪化する可能性がある。

そこで、この実施の形態に従う車両１０においては、Ｄパドル操作のときは、Ｓパドル操作のときに比べて、有段変速機３０の変速比の変更が抑制されるように、変速部１５が制御される。より詳しくは、Ｄパドル操作においてもＳパドル操作においても、パドルスイッチ７２の操作によって指示される変速段に応じて予め設定された変速比となるように変速部１５が制御されるところ、Ｄパドル操作のときは、Ｓパドル操作のときに比べて、有段変速機３０の変速比の変更が抑制されるように、有段変速機３０及び差動部２０が制御される。これにより、Ｄパドル操作により設定された変速比から、走行状態に基づいて設定される変速比への復帰時に、有段変速機３０の変速比の変更が抑制される。したがって、上記の復帰時におけるドライバビリティの悪化を抑制することができる。

有段変速機３０の変速比の変更を抑制する具体的な手法としては、種々の手法をとり得る。この実施の形態に従う車両１０においては、Ｄパドル操作が行なわれたとき、有段変速機３０の変速比（変速段）は、基本的にＤパドル操作前の変速比（変速段）に維持される（差動部２０の変速比が変更される。）。そして、有段変速機３０の変速比（変速段）については、自動変速の場合と同様に、変速線図に従って走行状態に基づいて設定される。これにより、Ｄパドル操作時及び自動変速モードへの復帰時に、有段変速機３０の変速比の変更が抑制される。

なお、有段変速機３０の変速比の変更が抑制される分、差動部２０の変速比の変更は大きくなるけれども、差動部２０は連続的に（無段階で）変速可能であるので、たとえば変速レートを抑えることによって変速ショックを抑制することが可能である。

図８は、制御装置６０のＨＶ−ＥＣＵ７０により実行される変速制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、シフトレバー７６によってＳレンジが選択されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。Ｓレンジが選択されていると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６が操作されたか否かを判定する（ステップＳ２０）。そして、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６が操作された場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、所定のシフトパターンＡに従って変速部１５の変速制御を実行する（ステップＳ３０）。

図９は、シフトパターンＡの一例を示した図である。図９を参照して、このシフトパターンＡでは、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６の操作に応じて「１速」又は「２速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において１速ギヤ段（１ｓｔ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。また、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６の操作に応じて「３速」又は「４速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において２速ギヤ段（２ｎｄ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。

さらに、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６の操作に応じて「５速」又は「６速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において３速ギヤ段（３ｒｄ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。また、さらに、パドルスイッチ７２又はシフトレバー７６の操作に応じて「７速」又は「８速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において４速ギヤ段（４ｔｈ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。

再び図８を参照して、ステップＳ２０において、パドルスイッチ７２及びシフトレバー７６は操作されていないと判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、ステップＳ９０へ処理を移行する。

ステップＳ１０において、Ｓレンジが選択されていないと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、シフトレバー７６によってＤレンジが選択されているか否かを判定する（ステップＳ４０）。Ｄレンジが選択されていないと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、ステップＳ９０へ処理を移行する。

ステップＳ４０において、Ｄレンジが選択されていると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、パドルスイッチ７２が操作されたか否かを判定する（ステップＳ５０）。そして、パドルスイッチ７２が操作された場合（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、所定のシフトパターンＢに従って変速部１５の変速制御を実行する（ステップＳ６０）。

図１０は、シフトパターンＢの一例を示した図である。図１０を参照して、このシフトパターンＢでは、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、所定の変速線図に従って、走行状態（アクセル開度及び車速）に基づいて有段変速機３０を制御する。この変速線図は、自動変速モードにおいて用いられる変速線図と同じである。なお、実線はアップシフト線であり、点線はダウンシフト線である。

このシフトパターンＢでは、有段変速機３０の変速は、走行状態（アクセル開度及び車速）に基づいて行なわれる。すなわち、パドルスイッチ７２の操作（Ｄパドル操作）に応じた有段変速機３０の変速比（変速段）の変更は行なわれず、有段変速機３０の変速比（変速段）は、基本的にＤパドル操作前の変速比（変速段）に維持される。このシフトパターンＢによる、変速線図に従う有段変速機３０の変速は、基本的に、図９に示したシフトパターンＡによる変速よりも、有段変速機３０の変速比の変更が抑制される。

再び図８を参照して、ステップＳ５０において、パドルスイッチ７２は操作されていないと判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、パドルスイッチ７２の非操作が所定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ７０）。そして、パドルスイッチ７２の非操作が所定時間継続していると判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、変速モードをＤパドル操作に基づく手動変速モードから自動変速モードへ復帰し、走行状態（アクセル開度及び車速）に基づく自動変速制御を実行する（ステップＳ８０）。

以上のように、この実施の形態においては、シフトレバー７６によりＤレンジが選択されている場合においてもパドルスイッチ７２の操作は許容される（Ｄパドル操作）。Ｄパドル操作においては、パドルスイッチ７２の非操作が所定時間継続すると、Ｄパドル操作に応じて設定された変速比から、走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて設定される変速比に復帰する。ここで、この実施の形態では、Ｄパドル操作のときは、Ｓパドル操作のときに比べて、有段変速機３０の変速比の変更を抑制するように変速部１５が制御される。これにより、上記の変速比の復帰時に、有段変速機３０の変速比の変更が抑制される。したがって、この実施の形態によれば、Ｄパドル操作後に自動変速モードへ復帰する場合に、ドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。

［変形例］
上記の実施の形態では、Ｄパドル操作の有段変速機３０の変速について、所定の変速線図に従って、走行状態（アクセル開度や車速等）に基づいて変速されるものとしたが（シフトパターンＢ）、シフトパターンＢについても、シフトパターンＡのように、パドルスイッチ７２の操作に応じて所定の変速比（変速段）が形成されるようにしてもよい。

図１１は、この変形例におけるシフトパターンの一例を示した図である。図１１を参照して、シフトパターンＡは、図９に示した実施の形態１におけるパターンと同じである。シフトパターンＢについては、Ｄパドル操作に応じて「１速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において１速ギヤ段（１ｓｔ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。また、Ｄパドル操作に応じて「２速」、「３速」又は「４速」が選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において２速ギヤ段（２ｎｄ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。さらに、Ｄパドル操作に応じて「５速」から「８速」のいずれかが選択されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、有段変速機３０において３速ギヤ段（３ｒｄ）が形成されるように有段変速機３０を制御する。

シフトパターンＢをシフトパターンＡと比較すると、シフトパターンＢの方がシフトパターンＡよりも有段変速機３０の変速比（変速段）の変更が抑制されるように、各変速段における有段変速機３０の変速比（変速段）が設定される。

以上のように、この変形例においても、Ｄパドル操作のときは、Ｓパドル操作のときに比べて、有段変速機３０の変速比の変更を抑制するように変速部１５が制御される。したがって、この変形例によっても、Ｄパドル操作後に自動変速モードへ復帰する場合に、ドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。

なお、上記の実施の形態においては、Ｄパドル操作後の自動変速モードへの復帰条件について、パドルスイッチ７２の非操作が所定時間継続すると、Ｄパドル操作に応じて設定された変速比から走行状態に基づいて設定される変速比に復帰するものとしたが、Ｄパドル操作に応じて変速比（変速段）が設定された後、その設定された変速比で所定距離走行すると自動変速モードへ復帰するようにしてもよい。

また、上記においては、差動部２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置２４とを含んで構成されるものとしたが、差動部２０は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）によって構成してもよい。

なお、上記において、差動部２０は、この発明における「無段変速機」の一実施例に対応し、パドルスイッチ７２は、この発明における「入力装置」の一実施例に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 車両、１２ エンジン、１５ 変速部、２０ 差動部、２２ 入力軸、２４ 動力分割装置、２６ 伝達部材、３０ 有段変速機、３２，３４ プラネタリギヤ、３６ 出力軸、３８ クラッチ、４２ 差動歯車装置、４４ 駆動輪、５２ インバータ、５４ 蓄電装置、６０ 制御装置、６２ エンジンＥＣＵ、６４ ＭＧ−ＥＣＵ、６６ 電池ＥＣＵ、６８ ＥＣＴ−ＥＣＵ、７０ ＨＶ−ＥＣＵ、７２ パドルスイッチ、７４ ステアリングホイール、７６ シフトレバー、７８ シフトゲート、８０ Ｄポジション、８２ Ｓポジション、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｓ０〜Ｓ２ サンギヤ、Ｐ０〜Ｐ２ ピニオンギヤ、ＣＡ０〜ＣＡ２ キャリア、Ｒ０〜Ｒ２ リングギヤ、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ。

Claims (6)

1. 無段変速機及び有段変速機を含む変速部と、
   前記変速部の変速比を運転者が設定するための入力装置と、
   走行状態に基づいて設定される変速比で走行する第１レンジと、前記入力装置の操作に応じて設定される変速比で走行する第２レンジとを選択可能なシフトレバーと、
   前記シフトレバーの位置及び前記入力装置の操作に基づいて前記変速部を制御する制御装置とを備え、
   前記第１レンジが選択されている場合において、前記制御装置は、前記入力装置が操作されると、前記入力装置の操作に応じて設定される変速比となるように前記変速部を制御し、前記入力装置の操作後に所定の条件が成立すると、走行状態に基づいて設定される変速比となるように前記変速部を制御し、
   前記制御装置は、前記第１レンジが選択されている場合に前記入力装置が操作されたときは、前記第２レンジが選択されている場合に前記入力装置が操作されたときに比べて、前記有段変速機の変速比の変更を抑制するように前記変速部を制御する、車両。
2. 前記制御装置は、前記第１レンジが選択されている場合に前記入力装置が操作されたとき、前記有段変速機の変速比が、走行状態に基づいて設定される所定の変速比となるように、前記変速部を制御する、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記第１レンジが選択されている場合に前記入力装置が操作されたときは、前記第２レンジが選択されている場合に前記入力装置が操作されたときに比べて、前記有段変速機の変速比の変更を抑制するように前記有段変速機の変速比が設定された所定の変速パターンに従って前記変速部を制御する、請求項１に記載の車両。
4. 前記所定の条件は、前記入力装置の操作に応じて変速比が設定された後、前記入力装置の非操作が所定時間継続すると成立する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記所定の条件は、前記入力装置の操作に応じて変速比が設定された後、その設定された変速比で所定距離走行すると成立する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両。
6. 内燃機関をさらに備え、
   前記無段変速機は、
   第１から第３の回転要素によって構成される差動装置と、
   前記第１の回転要素に連結される第１の電動機と、
   前記第２の回転要素に連結される第２の電動機とを含み、
   前記第３の回転要素に前記内燃機関が連結され、
   前記第２の回転要素は、前記有段変速機の入力軸に連結される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両。

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