JP7063190B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の制御装置に係り、特に、排ガス中に含まれる粒子状物質を捕捉するフィルタを有するエンジンを備える車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、そのエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成するように配設され、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる有段変速部と、を備える車両が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、有段変速部のギヤ段を変速マップ等による変速要求に従って自動的に切り替えるようになっている。一方、上記エンジンの排気系に、排ガス中に含まれるＰＭ（Particulate Matter）等の粒子状物質を捕捉するフィルタを設けたもの知られている。特許文献２～４に記載の装置はその一例で、粒子状物質の捕捉量が多くなった場合には、捕捉された粒子状物質が燃焼し易くなるようにエンジンを制御することにより、フィルタから粒子状物質を除去して再生する種々の技術が提案されている。また、引用文献２では、粒子状物質が多くなり過ぎた場合には、整備工場等で整備が必要である旨の警告表示等を行うようになっている。

特開２０１７－１９４１０３号公報 特開２０１６－１８３５７５号公報 特開２０１７－１４１７９１号公報 特開２０１７－６６９９２号公報

ところで、未だ公知ではないが、整備工場等で技術スタッフ等による強制再生要求に基づいて、フィルタに捕捉された粒子状物質が車両の走行中に燃焼し易くなるようにエンジンを制御してフィルタを強制的に再生する強制再生モードを設けた場合、その強制再生モードでは通常と異なる特殊な制御態様でエンジンが制御される。このため、有段変速部に対する入力トルクが変化して、その有段変速部の変速時に変速ショックが発生する可能性がある。すなわち、有段変速部の変速制御、例えば摩擦係合装置の係合解放制御などは、入力トルクに基づいて係合トルク（油圧など）や係合解放タイミング等が定められているため、入力トルクが変化すると変速ショックが生じる可能性がある。

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、強制再生モードでの走行でフィルタを強制的に再生する際に、強制再生用の特殊なエンジン制御に拘らず変速ショックが発生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、(a) 排ガス中に含まれる粒子状物質を捕捉するフィルタを有するエンジンと、そのエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成するように配設され、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる有段変速部と、を備える車両に適用され、(b) 前記車両の走行中に前記有段変速部のギヤ段を前記車両の運転状態に基づく変速要求に従って自動的に切り替える変速制御部を有する車両の制御装置において、(c) 人為的な強制再生要求に基づいて、前記フィルタに捕捉された粒子状物質が前記車両の走行中に燃焼し易くなるように前記エンジンを制御することにより、前記車両の走行中に前記フィルタを強制的に再生する強制再生モードを実行するフィルタ再生制御部を有し、(d) 前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中における前記変速制御部による前記有段変速部の変速を禁止して、前記ギヤ段を予め定められた一定の固定ギヤ段に維持することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両の制御装置において、(a) 前記有段変速部は、変速比が異なる３速以上のギヤ段を成立させることが可能で、(b) 前記固定ギヤ段は、変速比が最大の最低速ギヤ段および変速比が最小の最高速ギヤ段を除いた１または複数の中間ギヤ段の何れかであることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両の制御装置において、前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードが終了しても、前記車両が停止し且つ駐車用のＰレンジが選択されるまで、前記固定ギヤ段を維持することを特徴とする。

第４発明は、第１発明～第３発明の何れかの車両の制御装置において、(a) 前記変速制御部は、目標変速特性で変速が行われるように変速制御値を学習する変速学習部を備えている一方、(b) 前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中に前記変速学習部により前記変速制御値の学習が行われることを禁止することを特徴とする。

第５発明は、第１発明～第４発明の何れかの車両の制御装置において、(a) 前記車両は、差動用回転機のトルク制御で前記エンジンの回転速度を無段階に変速して前記有段変速部に伝達する電気式無段変速部を備えており、(b) 前記有段変速部の出力回転速度に対する前記エンジンの回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段を成立させるように前記電気式無段変速部を制御する模擬有段化制御部を有し、(c) 前記模擬有段化制御部は、前記有段変速部の複数のギヤ段毎に１または複数の模擬ギヤ段が割り当てられており、前記車両の運転状態に基づく変速要求に従ってその模擬ギヤ段を自動的に切り替え、(d) 前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中における前記模擬有段化制御部による前記模擬ギヤ段の変速を、前記固定ギヤ段に割り当てられた範囲内に制限することを特徴とする。

第６発明は、第１発明～第５発明の車両の制御装置において、前記強制再生モードは、前記エンジンの燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度の下限値アップ、エンジン出力制限、およびフューエルカットの何れか１つ、または複数を併用して行われることを特徴とする。

このような車両の制御装置においては、ディーラー等における人為的な強制再生要求に基づいて車両の走行中に強制再生モードが実行されることにより、強制再生用の特殊なエンジン制御によってフィルタの粒子状物質が燃焼により除去され、車両を走行させるだけで簡便にフィルタを再生することができる。しかも、強制再生モードの実行中は、有段変速部のギヤ段が予め定められた固定ギヤ段に維持されるため、特殊なエンジン制御による入力トルクの変化に起因して変速ショックが発生する恐れがない。

第２発明では、前記固定ギヤ段が中間ギヤ段であるため、所定の発進性能を確保しつつ高速走行が可能となり、高速道路などで連続運転を行うことにより、フィルタを効率良く短時間で再生することができる。中間ギヤ段での高速走行では、エンジン回転速度が比較的高回転になって温度が高くなるため、この点でも粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタの強制再生処理に都合が良い。

第３発明では、強制再生モードが終了しても、車両が停止し且つ駐車用のＰレンジが選択されるまで有段変速部は固定ギヤ段に維持されるため、車両の走行中に固定ギヤ段の維持が解除されて変速が行われることにより、駆動力が急に変化して加速や減速等が生じることが防止される。

第４発明は、目標変速特性で変速が行われるように変速制御値を学習する変速学習部を備えている場合で、強制再生モードの実行中は、その変速学習部による変速制御値の学習が禁止されるため、強制再生モードの実行時に有段変速部が誤って変速された場合の、特殊なエンジン制御に起因する変速制御値の誤学習が防止される。

第５発明は、エンジンの回転速度を無段階に変速して有段変速部に伝達する電気式無段変速部を備えており、有段変速部の出力回転速度に対するエンジン回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段を成立させることができるとともに、有段変速部の複数のギヤ段毎に１または複数の模擬ギヤ段が割り当てられ、強制再生モードの実行中においても固定ギヤ段に割り当てられた範囲で模擬ギヤ段を切り替えることが許容される。このため、適切なエンジン回転速度で走行できる車速範囲が広くなり、強制再生モードでの走行時の運転が容易になる。電気式無段変速部の変速は、差動用回転機のトルク制御でエンジン回転速度を変化させるため、特殊なエンジン制御による入力トルクの変化に拘らず変速ショックを抑制しつつ模擬ギヤ段を切り替えることができる。

第６発明は、エンジンの燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度の下限値アップ、エンジン出力制限、およびフューエルカットの何れか１つ、または複数を併用して強制再生モードが実行されるため、フィルタの再生を適切に行うことができる。

本発明が適用された車両に備えられている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複数のＡＴギヤ段とそれを成立させるための係合装置を説明する係合作動表である。 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、機械式有段変速部のＡＴギヤ段および電気式無段変速部によって成立させられる模擬ギヤ段を例示した図である。 ＡＴギヤ段および模擬ギヤ段の変速制御に用いられる変速マップの一例を説明する図である。 図１のＧＰＦ強制再生制御部によって実行されるＧＰＦ強制再生処理を具体的に説明するフローチャートである。 図７のフローチャートに従ってＧＰＦ強制再生処理が行われた場合の各部の状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。

エンジンは、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関で、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等であり、フィルタとしてＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter)やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter)が排気管等に設けられる。本発明は、動力源としてエンジンのみを備えているエンジン駆動車両に適用されるが、エンジンの他に走行用電動モータを有するハイブリッド車両にも適用され得る。有段変速部としては、例えば複数の摩擦係合装置の係合解放状態によって複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式や平行軸式等の変速機が好適に用いられる。この有段変速部のギヤ段を切り替える変速制御部は、例えば車両の運転状態に基づいて予め定められた変速条件に従って自動的にギヤ段を切り替える自動変速制御を行うように構成されるが、自動変速制御に加えて運転者の変速指示に従ってギヤ段を切り替える手動変速制御を行うものでも良い。自動変速制御の変速条件は、運転者の加速要求を表すアクセル操作量や車速等の運転状態をパラメータとして定められた変速マップなどである。

人為的な強制再生要求は、例えば車両とは別に用意された強制再生要求ツールを用いて行われるが、車両に設けられたスイッチ等を操作して強制再生要求を行うことができるようにしても良い。強制再生要求ツールは、例えばディーラー（販売店）の整備工場等に備えられたパソコン等のツールで、車両の制御装置のフィルタ再生制御部に対して有線または無線によってフィルタの強制再生を要求できるものである。車両に設けられた強制再生要求部を、強制再生要求ツールである工具を用いて機械的に操作することにより、フィルタ再生制御部に対してフィルタの強制再生を要求するなど、種々の態様が可能である。強制再生モードは、例えばエンジンの燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度の下限値アップ、エンジン出力制限、フューエルカットなど、フィルタに捕捉された粒子状物質が車両走行中に燃焼し易くなるようにする種々のエンジン制御を採用できる。

フィルタ再生制御部は、例えばフィルタの強制再生が必要か否かを判断して、強制再生が必要と判断した場合に、警告装置によって強制再生を促す警告を行うように構成される。警告装置は、警告表示器や警告音発生器などで、警告ランプ等の点灯や点滅、警告音の発生等により警告する。強制再生が必要か否かは、例えばフィルタの前後の圧力差が所定の判定値以上か否かによって判断できるが、車両の走行距離やエンジン運転時間などの車両状態に基づいて判定することもできる。警告を行うことなく、車両の定期点検時等に強制再生が必要か否かを調べて、必要に応じて強制再生モードを実行するようにしても良い。

有段変速部が３速以上のギヤ段を有する場合、中間ギヤ段を固定ギヤ段とすることが望ましいが、最低速ギヤ段や最高速ギヤ段を固定ギヤ段とすることも可能である。２段変速の有段変速部を用いることも可能である。強制再生モードが終了した場合、例えば車両が停止し且つ駐車用のＰレンジが選択されるまで固定ギヤ段に維持することが望ましいが、車両が停止した段階で固定ギヤ段の維持を解除しても良い。また、手動変速制御の場合、車両が走行中であっても強制再生モードが終了した時点で直ちに固定ギヤ段の維持を解除しても良い。自動変速制御でも、例えば車両の運転状態が固定ギヤ段に適合している場合など、車両が走行中であっても強制再生モードが終了した時点で直ちに固定ギヤ段の維持を解除しても良い。強制再生モードが終了した時点で、無条件で固定ギヤ段の維持を解除することも可能である。

有段変速部を変速制御する変速制御部が、目標変速特性で変速が行われるように変速制御値を学習する変速学習部を備えている場合、強制再生モードの実行中はその変速学習部による変速学習を禁止しても良いが、強制再生モードの実行中は基本的に有段変速部の変速が禁止されるため、変速学習部による変速学習を必ずしも禁止する必要はない。上記目標変速特性は、変速所要時間や変速に伴う入力回転速度の変化率等の変速特性の目標値であり、変速学習部は、例えばその目標値との偏差に応じて、変速に関与する係合装置の係合圧指令値や係合圧の変化タイミング等の変速制御値を学習するように構成される。

本発明は、電気式無段変速部および模擬有段化制御部を備える車両に好適に適用されるが、電気式無段変速部および模擬有段化制御部を備えていない車両にも適用され得る。模擬ギヤ段を成立させることなく無段変速される電気式無段変速部や機械式無段変速部を有する車両や、その無段変速部が有段変速部と車輪との間の動力伝達経路に配置される車両など、種々の車両に適用され得る。電気式無段変速部および模擬有段化制御部を備えており、有段変速部の複数のギヤ段毎に１または複数の模擬ギヤ段が割り当てられている場合、強制再生モードの実行中でも固定ギヤ段に割り当てられた範囲で模擬ギヤ段が切り替えられるようにすることが望ましいが、通常よりも広い変速範囲で模擬ギヤ段が切り替えられるようにすることもできるし、模擬ギヤ段についても一定の固定模擬ギヤ段に維持されるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両１０に備えられている車両用駆動装置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、走行用の動力源として機能するエンジン１４、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内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式無段変速部１８及び機械式有段変速部２０等を備えている。電気式無段変速部１８は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン１４に連結されている。機械式有段変速部２０は、電気式無段変速部１８の出力側に連結されている。又、車両用駆動装置１２は、機械式有段変速部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は、機械式有段変速部２０へ伝達され、その機械式有段変速部２０から差動歯車装置２４等を介して車両１０が備える左右の駆動輪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、以下、トランスミッションケース１６をケース１６、電気式無段変速部１８を無段変速部１８、機械式有段変速部２０を有段変速部２０という。又、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。又、無段変速部１８や有段変速部２０等は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ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン１４のクランク軸、後述する連結軸３４などの軸心である。

エンジン１４は、車両１０の走行用の動力源で、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関であり、本実施例では燃料としてガソリンを使用するガソリンエンジンが用いられている。このエンジン１４は、車両１０に備えられた電子スロットル弁や燃料噴射装置、点火装置等のエンジン制御装置５０が、後述する電子制御装置９０によって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とを備えている。中間伝達部材３０には第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。無段変速部１８は、第１回転機ＭＧ１の運転状態（トルクなど）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、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe を制御可能な回転機であって、差動用回転機に相当し、又、第２回転機ＭＧ２は、走行用の動力源として機能する回転機であって、走行用電動モータに相当する。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５２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５４に接続されており、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２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であるＭＧ１トルクＴg 及びＭＧ２トルクＴm が制御される。回転機の出力トルクは、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、又、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ５４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、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、及びリングギヤ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としての機械式変速機構、つまり無段変速部１８と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構である。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とともに、無段変速部１８の入力側にはエンジン１４が連結されているため、有段変速部２０は、動力源である第２回転機ＭＧ２およびエンジン１４と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。中間伝達部材３０は、駆動輪２８に動力源の動力を伝達する為の伝達部材である。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、ワンウェイクラッチＦ１を含む、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、及びブレーキＢ２については、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという。

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５６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係合装置ＣＢの各係合圧としての各係合油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量である係合トルクＴcbが変化させられることで、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。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。第１遊星歯車装置３６の各回転要素は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１であり、第２遊星歯車装置３８の各回転要素は、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２である。

有段変速部２０は、複数の係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi ／出力回転速度Ｎo ）が異なる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である。つまり、有段変速部２０は、複数の係合装置ＣＢの何れかが係合されることで、ギヤ段が切り替えられるすなわち変速が実行される。有段変速部２０は、複数のギヤ段の各々が形成される、有段式の自動変速機である。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Ｎi は、有段変速部２０の入力回転部材の回転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Ｎm と同値である。出力回転速度Ｎo 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である複合変速機４０の出力回転速度でもある。複合変速機４０は、エンジン１４と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。

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、ハイ側のＡＴギヤ段程、変速比γatが小さくなる。図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と複数の係合装置ＣＢの各作動状態との関係をまとめたものである。すなわち、図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と、各ＡＴギヤ段において各々係合される係合装置ＣＢとの関係をまとめたものである。図２において、「○」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、発進時や加速時にはブレーキＢ２を係合させる必要は無い。尚、複数の係合装置ＣＢが何れも解放されることにより、有段変速部２０は、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９０によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて、変速前のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置ＣＢのうちの解放側係合装置の解放と、変速後のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置ＣＢ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、係合装置ＣＢの何れか２つの掴み替え、すなわち一方を解放するとともに他方を係合させることによって変速が実行され、所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。尚、ＡＴ２速ギヤ段からＡＴ１速ギヤ段へ変速する２→１ダウンシフトは、解放側係合装置であるブレーキＢ１の解放によってワンウェイクラッチＦ１が自動的に係合されることでも実行され得る。

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、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、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の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められている。すなわち、サンギヤとキャリアとの間隔を１とすると、キャリアとリングギヤとの間隔はギヤ比になる。ギヤ比ρ０、ρ１、ρ２は（サンギヤの歯数Ｚs ／リングギヤの歯数Ｚr ）である。

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。

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、ＬＲにより、出力軸２２における「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」、「Ｒｅｖ」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回転速度を示している。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（回生トルク）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＋ρ０）＝－（１／ρ０）×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５４に充電されたり、第２回転機ＭＧ２にて消費されたりする。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５４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、エンジン回転速度Ｎe は略ゼロとされ、ＭＧ２トルクＴm 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。ここでのＭＧ２トルクＴm は、正回転の力行トルクである。

図３中の破線で示す、直線Ｌ０Ｒ及び直線ＬＲは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対回転速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、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、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１０では、後述する電子制御装置９０によって、複数のＡＴギヤ段のうちの前進用のロー側のＡＴギヤ段である例えばＡＴ１速ギヤ段が形成された状態で、前進走行時における前進用のＭＧ２トルクＴm とは正負が反対となる後進用のＭＧ２トルクＴm が第２回転機ＭＧ２から出力させられることで、後進走行を行うことができる。ここでは、前進用のＭＧ２トルクＴm は正回転の正トルクとなる力行トルクであり、後進用のＭＧ２トルクＴm は負回転の負トルクとなる力行トルクである。このように、車両１０では、前進用のＡＴギヤ段を用いて、ＭＧ２トルクＴm の正負を反転させることで後進走行を行う。前進用のＡＴギヤ段を用いることは、前進走行を行うときと同じＡＴギヤ段を用いることである。後進時のＡＴ１速ギヤ段では、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が係合させられる。尚、ハイブリッド走行モードにおいても、直線Ｌ０Ｒのように第２回転機ＭＧ２を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。

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としての無段変速部１８が構成される。無段変速部１８は、入力回転部材となる連結軸３４の回転速度と同値であるエンジン回転速度Ｎe と、出力回転部材となる中間伝達部材３０の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎm との比の値である変速比γ０（＝Ｎe ／Ｎm ）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の回転速度つまりエンジン回転速度Ｎe が上昇或いは下降させられる。従って、ハイブリッド走行では、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と有段変速部２０とが直列に配置された複合変速機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、複合変速機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、複合変速機４０において、エンジン回転速度Ｎe の出力回転速度Ｎo に対する比の値を表す変速比γｔ（＝Ｎe ／Ｎo ）が異なる複数のギヤ段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。本実施例では、複合変速機４０にて成立させられるギヤ段を模擬ギヤ段と称する。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。図４は、ギヤ段割当テーブルの一例である。図４において、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ギヤ段と複合変速機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。複合変速機４０では、出力回転速度Ｎo に対して所定の変速比γｔを実現するエンジン回転速度Ｎe 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。複合変速機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、シフトレバー５８を備えている。シフトレバー５８は、複数の操作ポジションＰＯＳshのうちの何れかの操作ポジションへ運転者によって操作されるシフト操作部材である。操作ポジションＰＯＳshは、シフトレバー５８の操作位置であり、例えばＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの４つの操作ポジションを備えている。Ｐポジションは、複合変速機４０がニュートラル状態とされ且つ機械的に出力軸２２の回転が阻止される駐車用のＰ（パーキング）レンジを選択する操作ポジションである。複合変速機４０のニュートラル状態は、例えば第１回転機ＭＧ１が無負荷状態で空転させられてエンジントルクＴe に対する反力トルクを取らないことによって無段変速部１８がエンジントルクＴe を伝達不能な状態とされ、且つ第２回転機ＭＧ２が無負荷状態とされて、複合変速機４０における動力伝達が遮断されることで実現される。機械式有段変速部２０の係合装置ＣＢを総て解放してニュートラル状態としても良い。出力軸２２の回転が阻止された状態は、出力軸２２が回転不能に固定された状態で、例えば図示しないパーキングロック機構等により回転不能に固定される。

Ｒポジションは、有段変速部２０のＡＴ１速ギヤ段が形成された状態で後進用のＭＧ２トルクＴm による車両１０の後進走行を可能とするＲ（リバース）レンジを選択する操作ポジションである。Ｎポジションは、複合変速機４０がニュートラル状態とされるＮ（ニュートラル）レンジを選択する操作ポジションである。Ｄポジションは、例えば模擬１速ギヤ段－模擬１０速ギヤ段の総ての模擬ギヤ段を用いて自動変速制御を実行して前進走行を可能とするＤ（ドライブ）レンジを選択する操作ポジションである。操作ポジションＰＯＳshがＤポジションにあるときには、例えば後述する模擬ギヤ段変速マップのような変速マップに従って複合変速機４０を自動変速する自動変速モードが成立させられる。

また、前記エンジン１４の排気管４２には、触媒４４およびＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter)４６が設けられている。触媒４４は、排ガス中の炭化水素や一酸化炭素、酸化窒素等を酸化、還元等により除去して浄化するもので、その触媒４４の下流側にＧＰＦ４６が設けられている。ＧＰＦ４６は、排ガス中のＰＭ等の粒子状物質を捕捉して除去するためのフィルタであり、触媒４４に加えてＧＰＦ４６が設けられることにより、排ガスを更に浄化することができる。

一方、車両１０は、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コントローラとして電子制御装置９０を備えている。図１は、電子制御装置９０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置９０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９０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９０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９０を主体として車両１０の制御装置が構成されている。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた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、アクセル操作量センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、第１圧力センサ７２、第２圧力センサ７４、シフトポジションセンサ７６、バッテリセンサ７８等から、エンジン回転速度Ｎe 、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎg 、ＡＴ入力回転速度Ｎi であるＭＧ２回転速度Ｎm 、車速Ｖに対応する出力回転速度Ｎo 、アクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量であるアクセル操作量（アクセル開度とも言われる）θacc 、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ＧＰＦ４６の上流側圧力Ｐ１、ＧＰＦ４６の下流側圧力Ｐ２、シフトレバー５８の操作ポジションＰＯＳsh、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbat やバッテリ充放電電流Ｉbat 、バッテリ電圧Ｖbat を表す信号など、各種の制御に必要な種々の情報が供給される。アクセル操作量θacc は、運転者の加速要求の大きさや出力要求量に対応する。また、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５４の充電状態（蓄電残量) を示す値として充電状態値ＳＯＣ［％］が算出される。

電子制御装置９０にはまた、車両１０とは別に予めディーラーの整備工場等に用意されたＧＰＦ強制再生要求ツール８２から、ＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfが供給されるようになっている。すなわち、ＧＰＦ４６に粒子状物質が捕捉されて大量に堆積すると、目詰まりによって性能が低下したり、排ガスの排出が阻害されたりするため、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質を車両走行中に燃焼させて除去することによりＧＰＦ４６を強制的に再生する強制再生モードを設定できるようになっている。ＧＰＦ強制再生要求ツール８２は、電子制御装置９０に対して有線または無線によりＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfを送信することができるパソコンなどである。

電子制御装置９０からは、車両１０に備えられたエンジン制御装置５０、インバータ５２、油圧制御回路５６、警告装置８０等に対して、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油圧制御指令信号Ｓat、ＧＰＦ４６の強制再生を促す強制再生警告信号Ｓds等の、各種の指令信号が出力される。油圧制御指令信号Ｓatは、有段変速部２０の変速を制御する為の油圧制御指令信号でもあり、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である。電子制御装置９０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示値を設定し、その油圧指示値に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路５６へ出力する。警告装置８０は、運転席近傍に設けられた警告ランプ等の警告表示器や警告音発生器などで、ＧＰＦ４６の強制再生処理が必要であることを警告ランプ等の点灯や点滅、警告音の発生等によって運転者に知らせる。

電子制御装置９０は、機械式有段変速部２０の変速制御に関連してＡＴ変速制御手段すなわちＡＴ変速制御部９２、エンジン１４や第１回転機ＭＧ１、第２回転機ＭＧ２の制御に関連してハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９４、及びＧＰＦ４６の強制再生処理に関連してＧＰＦ強制再生制御手段すなわちＧＰＦ強制再生制御部９８を備えている。

ＡＴ変速制御部９２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば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の変速制御を実行する。ＡＴ変速制御部９２は、この有段変速部２０の変速制御では、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５６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Ｎo 及びアクセル操作量θacc 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を有する所定の関係である。出力回転速度Ｎo に替えて車速Ｖなどを用いても良いし、又、アクセル操作量θacc に替えて要求駆動トルクＴdem などを用いても良い。上記ＡＴギヤ段変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップシフト線、及びダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。この各変速線は、あるアクセル操作量θacc を示す線上において出力回転速度Ｎo が線を横切ったか否か、又は、ある出力回転速度Ｎo を示す線上においてアクセル操作量θacc が線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値である変速点を横切ったか否かを判断する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。具体的には、アクセル操作量θacc が大きい程、或いは出力回転速度Ｎo が低い程、変速比γatが大きい低速側のＡＴギヤ段が選択されるように定められる。上記ＡＴギヤ段変速マップは、車両１０の運転状態に基づいて定められた変速条件で、アクセル操作量θacc や出力回転速度Ｎo は運転状態に相当する。

ＡＴ変速制御部９２は、変速制御に関連して変速学習手段すなわち変速学習部９３を機能的に備えている。変速学習部９３は、有段変速部２０の変速時に、例えば変速所要時間やＡＴ入力回転速度Ｎi の変化率等の変速特性が、予め定められた目標値（目標変速特性）になるように、有段変速部２０の変速に関連する係合装置ＣＢの係合油圧ＰＲcbに関する待機圧や油圧の変化開始タイミング、変化率等の指令値を学習する。この待機圧や変化開始タイミング、変化率等の指令値は変速制御値に相当する。目標変速特性は変速の種類毎に定められており、変速制御値の学習すなわち学習値の記憶等も変速の種類毎に行われる。

ハイブリッド制御部９４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５２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９４は、予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル操作量θacc 及び車速Ｖを適用することで要求駆動パワーＰdem を算出する。この要求駆動パワーＰdem は、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 である。そして、その要求駆動パワーＰdem を実現するように、エンジン１４を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Ｓe と、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を制御する指令信号である回転機制御指令信号Ｓmgとを出力する。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Ｎe 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 の反力トルクとしての指令出力時のＭＧ１回転速度Ｎg 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、指令出力時のＭＧ２回転速度Ｎm 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９４は、例えば無段変速部１８を無段変速機として作動させて複合変速機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Ｎe 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複合変速機４０の変速比γｔが制御される。

ハイブリッド制御部９４はまた、機能的に模擬有段化制御手段すなわち模擬有段化制御部９６を備えている。模擬有段化制御部９６は、無段変速部１８を有段変速機のように変速させて複合変速機４０全体として有段変速機のように変速させるもので、予め定められた関係である例えば模擬ギヤ段変速マップを用いて複合変速機４０の変速判断を行い、ＡＴ変速制御部９２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Ｎo に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎe 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Ｎo の全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域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Ｎo 及びアクセル操作量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複合変速機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。複合変速機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、複合変速機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。

模擬有段化制御部９６による模擬有段変速制御と、ＡＴ変速制御部９２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。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９２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、複合変速機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、複合変速機４０全体のダウンシフトが行われる。ＡＴ変速制御部９２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Ｎe 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９４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９４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ハイブリッド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９４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５４の充電状態値ＳＯＣが予め定められたエンジン始動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。モータ走行モードは、エンジン１４を停止した状態で第２回転機ＭＧ２により駆動トルクを発生させて走行する走行状態である。ハイブリッド走行モードは、エンジン１４を運転した状態で走行する走行状態である。前記エンジン始動閾値は、エンジン１４を強制的に始動してバッテリ５４を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判断する為の予め定められた閾値である。

ＧＰＦ強制再生制御部９８は、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質が所定量を超えた場合に、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質が車両１０の走行中に燃焼し易くなるようにエンジン１４を制御してＧＰＦ４６を強制的に再生する強制再生モードを実行する。具体的には、図７のステップＳ１～Ｓ１０（以下、単にＳ１～Ｓ１０という）に従って信号処理を実行する。このＧＰＦ強制再生制御部９８はフィルタ再生制御部に相当する。

図７のＳ１では、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質が所定量を超えたか否か、すなわちＧＰＦ４６が目詰まりか否かを判断する。具体的には、第１圧力センサ７２によって計測されたＧＰＦ４６の上流側圧力Ｐ１と、第２圧力センサ７４によって計測されたＧＰＦ４６の下流側圧力Ｐ２との圧力差ΔＰ（＝Ｐ１－Ｐ２）が、予め定められた目詰まり判定値ΔＰs 以上か否かを判断する。目詰まり判定値ΔＰs は、例えば排ガスの流通が阻害されてエンジン性能を損なうような比較的大きな値で、予め一定値が定められる。そして、ΔＰ≧ΔＰs の場合には目詰まりと判定し、前記警告装置８０に強制再生警告信号Ｓdsを出力してＧＰＦ４６の強制再生処理が必要であることを運転者に知らせるとともに、Ｓ２以下を実行する一方、ΔＰ＜ΔＰs の場合はそのまま終了する。なお、排気管４２等の条件によっては、下流側圧力Ｐ２を大気圧で代用することもできる。また、車両１０の走行距離やエンジン運転時間などの車両状態に基づいてＧＰＦ４６の目詰まりを判定することも可能である。

Ｓ２では、ＧＰＦ４６を強制再生する要求があったか否か、具体的には前記ＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いてＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfが供給されたか否かを判断する。すなわち、警告装置８０による警告に従ってディーラーに車両１０が持ち込まれ、技術スタッフ等によりＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いてＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfが制御装置９０に送信されることにより、そのＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfに従って切り換えられるＧＰＦ強制再生要求フラグ等により強制再生要求が為されたか否かを判断する。そして、ＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfが供給されるまではそのまま終了するが、ＧＰＦ強制再生要求信号Ｓpfが供給されてフラグ等により強制再生要求が為されたと判断された場合にはＳ３以下を実行する。

Ｓ３では、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質が車両走行中に燃焼し易くなるようにエンジン１４を制御してＧＰＦ４６を強制再生する強制再生モードを実行する。具体的には、エンジン１４を動力源として用いて走行する際に、エンジン１４の燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度Ｎe の下限値アップ、エンジン出力制限、フューエルカットの何れか１つを実行し、或いは複数を併用して実行する。本実施例では、連続高速運転で効率良く短時間で再生できるように、例えば車速Ｖが６０ｋｍ／時以上の高速走行を想定して強制再生モード時のエンジン制御が定められる。

このように強制再生モードでは通常と異なる特殊なエンジン制御が行われるため、エンジントルクＴe が変化するとともに有段変速部２０の入力トルクが変化し、前記ＡＴ変速制御部９２による変速時に変速ショックが発生する可能性がある。このため、次のＳ４で変速学習部９３による変速学習制御が禁止され、Ｓ５で有段変速部２０のＡＴギヤ段が予め定められた一定の固定ギヤ段に固定されるとともに、その固定ギヤ段に応じて模擬ギヤ段の変速が制限される。Ｓ５でＡＴギヤ段の変速が禁止されるため、変速学習制御を禁止する必要はないが、強制再生モードの実行中に有段変速部２０が誤って変速された場合、強制再生モードによる特殊なエンジン制御に起因して変速制御値を誤学習する可能性があるため、これを防止するために変速学習部９３による変速学習制御が禁止される。

Ｓ５では、車両１０の走行状態に拘らず、有段変速部２０のＡＴギヤ段が予め定められた一定の固定ギヤ段に固定されるとともに、その固定ギヤ段に応じて模擬ギヤ段の変速が制限されるようにする。すなわち、前記ＡＴ変速制御部９２による有段変速部２０の変速が禁止され、本実施例では発進性能を確保しつつ高速走行が可能なように、また、ＧＰＦ４６の強制再生に適したエンジン回転速度Ｎe になるように、有段変速部２０のＡＴギヤ段がＡＴ２速ギヤ段に固定される。また、模擬有段化制御部９６による模擬ギヤ段の変速が制限され、本実施例ではＡＴ２速ギヤ段に割り当てられた模擬４速ギヤ段～模擬６速ギヤ段の範囲内での変速のみが許容される。このＳ５におけるＡＴギヤ段の固定および模擬ギヤ段の制限は、車両１０が停車状態で且つシトフレバー５８がＰポジションに操作されているＰレンジであることを条件として実行され、その後にシトフレバー５８がＤポジションへ操作されてＤレンジで前進走行する際に、走行状態に拘らずＡＴギヤ段がＡＴ２速ギヤ段に固定されるとともに模擬ギヤ段が模擬４速ギヤ段～模擬６速ギヤ段の範囲内で変速される。

このように特殊なエンジン制御が行われる強制再生モードに設定されるとともに、有段変速部２０がＡＴ２速ギヤ段に固定され、模擬ギヤ段の変速が模擬４速ギヤ段～模擬６速ギヤ段の範囲内に制限される状態で、技術スタッフ等により車両１０が例えば高速道路を１００ｋｍ／時に近い高車速で連続走行させられることにより、ＧＰＦ４６に捕捉された粒子状物質が効率良く燃焼させられて除去される。

そして、次のＳ６では、ＧＰＦ４６の強制再生が終了したか否か、すなわちＧＰＦ４６の目詰まり量が略０になったか否かを判断する。具体的には、例えば前記圧力差ΔＰが、ＧＰＦ４６の目詰まり量が略０の時の圧力差ΔＰである予め定められた再生判定値ΔＰr 以下になったか否かを判断する。そして、ΔＰ＞ΔＰr の間はＳ２以下を繰り返して強制再生処理を実行するが、ΔＰ≦ΔＰr になったらＳ７以下を実行する。Ｓ７では、ＧＰＦ４６の強制再生モードを終了し、エンジン１４を通常の制御に戻すとともに、警告装置８０による警告を解除する。この警告解除で運転者（技術スタッフ等）は、ＧＰＦ４６の強制再生が終了したことを認識することができる。

Ｓ８では、ＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いて設定されたＧＰＦ強制再生要求中を表すフラグ等を解除する。このＧＰＦ強制再生要求の解除は、車両１０が整備工場等へ戻った後で技術スタッフ等によりＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いて行うようにしても良い。Ｓ９では変速学習の禁止を解除する。これにより、変速学習部９３による有段変速部２０の変速学習制御が許容される。Ｓ１０では、有段変速部２０のＡＴ２速ギヤ段の固定を解除するとともに、模擬ギヤ段の変速範囲の制限を解除する。このＳ１０におけるＡＴギヤ段の固定解除および模擬ギヤ段の制限解除は、車両１０が停車状態で且つシトフレバー５８がＰポジションに操作されているＰレンジであることを条件として実行される。

図８は、図７のフローチャートに従ってＧＰＦ４６の強制再生処理が実行された場合の各部の状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。図８の時間ｔ１は、ＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いてＧＰＦ強制再生要求が為された時間であり、ＧＰＦ４６の強制再生モードの実行が開始されるとともに有段変速部２０がＡＴ２速ギヤ段に固定される。すなわち、エンジン１４がＧＰＦ強制再生用に制御され、且つ有段変速部２０がＡＴ２速ギヤ段に固定された状態で、車両１０が走行させられることにより、ＧＰＦ４６の粒子状物質が燃焼させられて除去される。本実施例では、連続高速走行させられることにより、ＧＰＦ４６の粒子状物質が速やかに燃焼させられて除去され、ＧＰＦ４６が効率良く短時間で強制再生される。

図８の時間ｔ２は、ＧＰＦ４６の粒子状物質が燃焼して目詰まり量が略０になり、ＧＰＦ強制再生処理が終了してＳ６の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間で、ＧＰＦ強制再生モードが終了してエンジン１４が通常制御に戻される。また、有段変速部２０の変速学習の禁止が解除され、変速学習部９３による変速学習制御が許容される。有段変速部２０のＡＴギヤ段固定については、車両１０が停車状態で且つシトフレバー５８がＰポジションに操作された時間ｔ３で解除される。模擬ギヤ段については、ＡＴギヤ段の固定および固定解除に対応して変速範囲の制限および制限解除が行われる。

上記変速学習部９３による変速学習制御の制限は、ＧＰＦ強制再生モードが開始される時間ｔ１よりも前から行われている。すなわち、ＧＰＦ４６が目詰まりするとエンジン１４の出力制限が行われるようになっており、その段階で有段変速部２０の変速に関する学習制御が禁止され、ＧＰＦ強制再生モードの実行中もその変速学習制御の禁止が継続される。ＧＰＦ４６の目詰まりに基づくエンジン１４の出力制限は、Ｓ１と同様に圧力差ΔＰが目詰まり判定値ΔＰs 以上になった場合に実行しても良いが、目詰まり判定値ΔＰs よりも低い別の判定値が定められても良く、そのエンジン１４の出力制限に対応して変速学習部９３による変速学習制御を禁止すれば良い。なお、このようなＧＰＦ４６の目詰まりに基づくエンジン１４の出力制限は無しでも良い。

このように、本実施例の車両１０の電子制御装置９０においては、ＧＰＦ４６が目詰まりした場合に、ディーラーでＧＰＦ強制再生要求ツール８２を用いて行われたＧＰＦ強制再生要求に基づいて、車両１０の走行中に強制再生モードが実行されることにより、強制再生用の特殊なエンジン制御によってＧＰＦ４６の粒子状物質が燃焼により除去され、車両１０を走行させるだけで簡便にＧＰＦ４６を強制再生することができる。しかも、強制再生モードの実行中は、有段変速部２０が予め定められた一定の固定ギヤ段（ＡＴ２速ギヤ段）に維持されるため、特殊なエンジン制御による入力トルクの変化に起因して変速ショックが発生する恐れがない。

また、有段変速部２０の固定ギヤ段が中間のＡＴ２速ギヤ段であるため、所定の発進性能を確保しつつ高速走行が可能となり、高速道路などで連続運転を行うことによりＧＰＦ４６を効率良く短時間で再生することができる。ＡＴ２速ギヤ段での高速走行では、エンジン回転速度Ｎe が比較的高回転になって温度が高くなるため、この点でも粒子状物質を燃焼させて除去するＧＰＦ４６の強制再生処理に都合が良い。

また、強制再生モードが終了しても、車両１０が停止し且つ駐車用のＰレンジが選択されるまで有段変速部２０は固定ギヤ段に維持されるため、車両１０の走行中に固定ギヤ段の維持が解除されて変速が行われることにより、駆動力が急に変化して加速や減速等が生じることが防止される。

また、有段変速部２０の通常の変速時には、変速学習部９３により目標変速特性で変速が行われるように係合油圧ＰＲcb等に関する変速制御値が学習されるが、強制再生モードの実行中は、その変速学習部９３による変速学習制御が禁止されるため、強制再生モードの実行時に有段変速部２０が誤って変速された場合の、特殊なエンジン制御に起因する変速制御値の誤学習が防止される。

また、エンジン回転速度Ｎe を無段階に変速して有段変速部２０に伝達する無段変速部１８を備えており、有段変速部２０の出力回転速度Ｎo に対するエンジン回転速度Ｎe の変速比γｔが異なる複数の模擬ギヤ段を成立させることができるとともに、有段変速部２０の複数のＡＴギヤ段毎に１または複数の模擬ギヤ段が割り当てられ、強制再生モードの実行中においても固定ギヤ段（ＡＴ２速ギヤ段）に割り当てられた範囲で模擬ギヤ段を切り替えることが許容される。このため、適切なエンジン回転速度Ｎe で走行できる車速範囲が広くなり、強制再生モードでの走行時の運転が容易になる。無段変速部１８の変速は、差動制御用の第１回転機ＭＧ１のトルク制御でエンジン回転速度Ｎe を変化させるため、特殊なエンジン制御による入力トルクの変化に拘らず変速ショックを抑制しつつ模擬ギヤ段を切り替えることができる。

また、エンジン１４の燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度Ｎe の下限値アップ、エンジン出力制限、およびフューエルカットの何れか１つ、または複数を併用して強制再生モードが実行されるため、ＧＰＦ４６の再生を適切に行うことができる。

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、前述の実施例では、４種類のＡＴギヤ段に対して１０種類の模擬ギヤ段を割り当てる実施態様を例示したが、この態様に限らない。好適には、模擬ギヤ段の段数はＡＴギヤ段の段数以上であれば良く、ＡＴギヤ段の段数と同じであっても良いが、ＡＴギヤ段の段数よりも多いことが望ましく、例えば２倍以上が適当である。ＡＴギヤ段の変速は、中間伝達部材３０やその中間伝達部材３０に連結される第２回転機ＭＧ２の回転速度が所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうものであり、又、模擬ギヤ段の変速は、エンジン回転速度Ｎe が所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうものであり、それら各々の段数は適宜定められる。無段変速部１８によって模擬ギヤ段を形成する模擬有段化制御部９６を備えていないハイブリッド車両１０や、無段変速部１８を備えていないエンジン駆動車両等に本発明を適用することも可能である。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両 １４：エンジン １８：電気式無段変速部 ２０：機械式有段変速部（有段変速部） ２８：駆動輪 ４６：ＧＰＦ（フィルタ） ９０：電子制御装置（制御装置） ９２：ＡＴ変速制御部（変速制御部） ９３：変速学習部 ９６：模擬有段化制御部 ９８：ＧＰＦ強制再生制御部（フィルタ再生制御部） ＭＧ１：第１回転機（差動用回転機）

Claims (6)

1. 排ガス中に含まれる粒子状物質を捕捉するフィルタを有するエンジンと、該エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成するように配設され、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させることができる有段変速部と、を備える車両に適用され、
   前記車両の走行中に前記有段変速部のギヤ段を前記車両の運転状態に基づく変速要求に従って自動的に切り替える変速制御部を有する車両の制御装置において、
   人為的な強制再生要求に基づいて、前記フィルタに捕捉された粒子状物質が前記車両の走行中に燃焼し易くなるように前記エンジンを制御することにより、前記車両の走行中に前記フィルタを強制的に再生する強制再生モードを実行するフィルタ再生制御部を有し、
   前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中における前記変速制御部による前記有段変速部の変速を禁止して、前記ギヤ段を予め定められた一定の固定ギヤ段に維持する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記有段変速部は、変速比が異なる３速以上のギヤ段を成立させることが可能で、
   前記固定ギヤ段は、変速比が最大の最低速ギヤ段および変速比が最小の最高速ギヤ段を除いた１または複数の中間ギヤ段の何れかである
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードが終了しても、前記車両が停止し且つ駐車用のＰレンジが選択されるまで、前記固定ギヤ段を維持する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記変速制御部は、目標変速特性で変速が行われるように変速制御値を学習する変速学習部を備えている一方、
   前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中に前記変速学習部により前記変速制御値の学習が行われることを禁止する
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 前記車両は、差動用回転機のトルク制御で前記エンジンの回転速度を無段階に変速して前記有段変速部に伝達する電気式無段変速部を備えており、
   前記有段変速部の出力回転速度に対する前記エンジンの回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段を成立させるように前記電気式無段変速部を制御する模擬有段化制御部を有し、
   前記模擬有段化制御部は、前記有段変速部の複数のギヤ段毎に１または複数の模擬ギヤ段が割り当てられており、前記車両の運転状態に基づく変速要求に従って該模擬ギヤ段を自動的に切り替え、
   前記フィルタ再生制御部は、前記強制再生モードの実行中における前記模擬有段化制御部による前記模擬ギヤ段の変速を、前記固定ギヤ段に割り当てられた範囲内に制限する
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記強制再生モードは、前記エンジンの燃料噴射量の増量、空燃比のリッチ化、点火時期の遅角、エンジン回転速度の下限値アップ、エンジン出力制限、およびフューエルカットの何れか１つ、または複数を併用して行われる
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の車両の制御装置。

Images