ハイブリット駆動装置における発進制御装置
【課題】バッテリ残存容量（ＳＯＣ）により、発進制御を、モータジェネレータ主体とするかエンジン主体とするかに切換え、一層の低燃費及び排ガスの減少を図る。
【解決手段】ＳＯＣが所定値以上ある場合、入力クラッチを切った状態で、モータジェネレータ主体で発進制御し、ＳＯＣが所定値以下の場合、入力クラッチを接続してエンジン主体で発進制御する。モータジェネレータ主体では、アクセル開度に基づき算出される必要駆動力となる出力トルクにて発進し、エンジン最良効率特性及びＳＯＣにより求められるエンジン始動時の回転数まで回転数を増加する。無限変速機構をＯ／Ｄ方向に変速して、モータ回転数を前記エンジン始動回転数に維持しつつ車速を増速すると共に、前記必要駆動力を保持するようにモータトルクを増加するように制御する。該モータトルクがエンジン始動時のトルクになった状態で、内燃エンジンを始動する。
【解決手段】ＳＯＣが所定値以上ある場合、入力クラッチを切った状態で、モータジェネレータ主体で発進制御し、ＳＯＣが所定値以下の場合、入力クラッチを接続してエンジン主体で発進制御する。モータジェネレータ主体では、アクセル開度に基づき算出される必要駆動力となる出力トルクにて発進し、エンジン最良効率特性及びＳＯＣにより求められるエンジン始動時の回転数まで回転数を増加する。無限変速機構をＯ／Ｄ方向に変速して、モータ回転数を前記エンジン始動回転数に維持しつつ車速を増速すると共に、前記必要駆動力を保持するようにモータトルクを増加するように制御する。該モータトルクがエンジン始動時のトルクになった状態で、内燃エンジンを始動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジン及び／又はモータジェネレータにて車輌を駆動するハイブリット駆動装置に係り、詳しくは無段変速機を介して車輌を駆動するハイブリット駆動装置における発進時の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、無段変速装置（ＣＶＴ）を用いたバイブリット駆動装置が提案されている。このものは、エンジンとモータジェネレータがダンパを介して直結されており、更にこれらエンジン及びモータジェネレータの出力軸がオイルポンプに連結していると共に、前進クラッチ及び後進ブレーキを有する前後進切換え機構を介してＣＶＴに連結し、更に歯車等を介して駆動輪に連結している。そして、車輌が交差点等で停止する際、エンジンを停止するようにして、燃費の改善を図っており、更に再発進時、モータジェネレータの回転によりエンジンを再始動すると共に、油圧が不充分で前進クラッチの係合が遅れる所定時間、モータジェネレータを回生制御することにより、エンジンの吹上りの防止を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７１１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の技術のものは、始動時、モータジェネレータをモータ（セルモータ）として機能し、エンジンを始動した後に、オイルポンプの油圧上昇を待って、前進クラッチ等を接続することにより発進する。
【０００５】
従って、エンジンを停止したままで、モータジェネレータにより発進することができず、更に上記発進時は、低速から内燃エンジンの出力を用いるため、エンジンを効率の高い処で使用することができず、特に発進、停止を繰返す市街地等において、更なる燃費の向上及び排ガスのクリーン化を図ることができない。
【０００６】
また、エンジンによるオイルポンプの回転に伴い、油圧が上昇した状態でないと、前進クラッチの接続及びＣＶＴの変速操作を行うことができず、再発進時における遅れ感を生じてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、エンジンを停止した状態でモータジェネレータによる発進を可能とし、一層の低燃費及び排ガスの減少を図ったハイブリット駆動装置における発進制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明は、モータジェネレータ（２）と、無段変速機（Ｍ）と、を備え、内燃エンジン（１）及び／又はモータジェネレータ（２）の出力を前記無段変速機（Ｍ）を介して駆動車輪に伝達し、また前記内燃エンジンの出力により前記モータジェネレータにて発電してバッテリに充電してなる、ハイブリット駆動装置において、
内燃エンジン（１）の出力軸（１ａ）と前記無段変速機（Ｍ）の入力軸（８）との間に介在する入力クラッチ（６）と、
前記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が所定値以上かを判断するバッテリ残存容量判断手段（８５ａ）と、
前記入力クラッチ（６）を切った状態で前記モータジェネレータ（２）の出力を直接前記無段変速機（Ｍ）の入力軸（８）に伝達して車輌を発進制御し、かつ該車輌の走行状態で前記入力クラッチ（６）を接続して前記内燃エンジン（１）を始動するモータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）と、
前記入力クラッチ（１６）を接続した状態で前記内燃エンジン（１）の出力に基づき発進制御するエンジン主体制御手段（８５ｃ）と、を備え、
前記バッテリ残存容量判断手段が前記所定値以上と判断した場合、前記モータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）を機能し、また前記所定値以下と判断した場合、前記エンジン主体制御手段（８５ｃ）を機能してなる、
ことを特徴とするハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図８参照）。
【０００９】
請求項２に係る本発明は、前記内燃エンジンの所定特性は、該エンジン出力が最良効率となる特性（Ｂ）である、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１０】
請求項３に係る本発明は、前記内燃エンジン（１）を前記モータジェネレータ（２）にて始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１１】
請求項４に係る本発明は、前記モータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）は、ドライバの操作によるアクセル開度（θ）に基づき必要駆動力（Ｆ）を算出して、該必要駆動力により発進開始時（Ｓ）における始点回転数（Ｓｍ）及び始点トルク（Ｓｔ）を決定し、
前記内燃エンジンの所定特性及び前記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）に基づき該内燃エンジン始動時（Ｓｅ）における回転数（Ｓｅｎ）及びトルク（Ｓｅｔ）を決定し、
前記無段変速機（Ｍ）を所定低速位置に保持した状態で、前記始点トルク（Ｓｔ）により前記モータジェネレータ（２）の回転数（Ｎｍ）を増加して発進し、
該モータジェネレータの回転数（Ｎｍ）が前記エンジン始動時回転数（Ｓｅｎ）になると、該モータジェネレータの出力トルク（Ｔｍ）を増加すると共に、前記始動時回転数を保持するように前記無段変速機を変速操作し、
そして前記モータジェネレータの出力トルク（Ｔｍ）が前記エンジン始動時トルク（Ｓｅｔ）になると、前記入力クラッチ（６）を接続して前記内燃エンジン（１）を始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図９参照）。
【００１２】
請求項５に係る本発明は、前記エンジン主体制御手段（８５ｃ）は、前記入力クラッチを接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により前記内燃エンジンを所定スロットル開度（θ０）による所定回転数（Ｎｅｏ）及び所定トルク（Ｔｅｏ）にて運転すると共に、前記モータジェネレータ（２）を、前記所定回転数（Ｎｅｏ）に合うように目標速度制御して前記エンジンの出力トルク（Ｔｅ）を該モータジェネレータに吸収し、
更に前記モータジェネレータをトルク制御に切換え、前記アクセル操作によるアクセル開度（θ）及び車速に基づき前記モータジェネレータが吸収するトルクを減少するように制御して前記内燃エンジンの出力トルクを前記無段変速機に入力すると共に、該無段変速機を、前記内燃エンジンが前記所定回転数及び所定トルクを保持するように変速操作してなる、
請求項１又は４記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図１３，図１４参照）。
【００１３】
請求項６に係る本発明は、前記無段変速機（Ｍ）は、プライマリシャフト（８）とセカンダリシャフト（１５）との間に配置されこれら両シャフト間のトルク比（ＩＰ）を無段に変速する無段変速装置（ＣＶＴ１１）と、
前記無段変速装置のプライマリ側に連動する第１の回転要素（１９ｃ）、該無段変速装置のセカンダリ側に連動する第２の回転要素（１９ｓ）、前記第１の回転要素及び第２の回転要素の回転をトルク循環を生じる状態で合成して駆動車輪に出力する第３の回転要素（１９ｒ）を有するプラネタリギヤユニット（１９）と、を有し、前記無段変速装置（１１）を、前記第３の回転要素（１９ｒ）がニュートラル位置（ＧＮ）となるように自己収束するニュートラル制御と、該ニュートラル位置から無段に変速する変速制御とを行う無限変速機構（ＩＶＴ１８）と、を備えてなる、
請求項１ないし５のいずれか記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図１参照）。
【００１４】
請求項７に係る本発明は、前記モータジェネレータのロータ（２ａ）を前記プライマリシャフト（８）に直接的に連動し、かつ前記内燃エンジンの出力軸（１ａ）と前記プライマリシャフト（８）との間に入力クラッチ（６）を介在してなる、
請求項６記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１５】
［作用］
以上構成に基づき、バッテリ残存容量（ＳＯＣ）が所定値（ＳＯＣＬ）以上ある場合、モータジェネレータ（２）を主体とした制御手段（８５ｂ）により発進制御し、またＳＯＣが所定値以下の場合、モータジェネレータ（２）による発進は不可として、エンジンを主体とした制御手段（８５ｃ）により発進制御する。
【００１６】
上記モータジェネレータ主体制御にあっては、入力クラッチ（６）を切った状態で、ドライバが操作するアクセル開度（θ）に基づき算出される必要駆動力（Ｆ）となるモータジェネレータの出力トルクにて発進し、エンジン最良効率特性（理想曲線）及びＳＯＣにより求められるエンジン始動時の回転数（Ｓｅｎ）まで回転数（Ｎｍ）を増加する。そして、無限変速機構（ＩＶＴ１８）等を有する無段変速機（Ｍ）をＯ／Ｄ方向に変速して、モータ回転数（Ｎｍ）を前記エンジン始動回転数（Ｓｅｎ）に維持しつつ車速を増速すると共に、前記必要駆動力を保持するようにモータトルク（Ｔｍ）を増加するように制御する。そして、該モータトルク（Ｔｍ）がエンジン始動時のトルク（Ｓｅｔ）になると、入力クラッチ（６）を接続して内燃エンジン（１）を始動する。
【００１７】
また、上記エンジン主体制御にあっては、入力クラッチ（６）を接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により、内燃エンジン（１）を電子スロットルシステム（７７）により所定スロットル開度（θ０）に運転し、同時にモータジェネレータ（２）を、上記所定スロットルによるエンジン回転数（Ｎｅｏ）に合せるように目標速度制御すると共に、上記エンジン出力トルク（Ｔｅ）を吸収する。そして、該モータジェネレータをトルク制御に切換えて、上記負方向のトルク（−Ｔｍ）を徐々に減少して、上記エンジン出力トルクの入力軸（８）へ伝達されるトルク分を増大し、かつ無段変速機（Ｍ）をＯ／Ｄ側に操作して、エンジン出力を前記所定スロットル開度の状態に維持しつつ車速を増加する。
【００１８】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何等本発明の構成を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る本発明によると、バッテリ残存容量が大きい場合、入力クラッチを切った状態で、モータジェネレータの出力により発進するので、特に市街地等で発進及び停止を繰返す場合、燃費を一層向上し得ると共に排ガスのクリーン化を図ることができ、更にバッテリ残存容量が小さい場合、入力クラッチを接続して内燃エンジンの出力に基づき発進するので、バッテリ不足による発進不能等の不具合の発生を防止することができる。
【００２０】
請求項２に係る本発明によると、内燃エンジンを最良効率状態で始動することができる。
【００２１】
請求項３に係る本発明によると、内燃エンジンをモータジェネレータの出力により始動するので、エンジン始動時のスタータモータによる異音の発生等がなく、滑らかにかつ良好なフィーリングにてモータジェネレータ出力から内燃エンジン出力に移行することができる。
【００２２】
請求項４に係る本発明によると、バッテリ残存容量が大きい場合のモータジェネレータ主体制御は、発進開始時、モータジェネレータを高い効率により使用し、かつ内燃エンジンの使用に適する状態となる時点で該エンジンを始動するので、モータジェネレータ及び内燃エンジンを高い効率により運転して、一層の燃費向上及び排ガスの減少を図ることができる。
【００２３】
請求項５に係る本発明によると、内燃エンジンを比較的高い所定スロットル開度で用いると共に、モータジェネレータの負方向のトルク制御により上記内燃エンジンから入力軸に伝達されるトルクを制御するので、正確な制御が可能なモータジェネレータ制御により確実に発進時の入力トルクを制御することができ、正確な制御が困難な電子スロットルによる吸入空気量制御に起因して過大な入力トルクが入力軸に作用することを防止し、無段変速機、特にトルク循環を生じる無限変速機構を備える無段変速機の耐久性及び信頼性を向上し得ると共に、モータジェネレータにより吸収したエンジン出力は回生されてバッテリに充電されるので、バッテリの充電不足を減少することができる。
【００２４】
また、バッテリ残存容量が小さい場合のエンジン主体制御手段を、上述した正確かつ確実な制御が可能なモータジェネレータによる制御にて行うことができると共に、該バッテリ残存容量の不足状態から、上記モータジェネレータにて回生される電気量にて早期に脱出することができる。
【００２５】
また、バッテリ残存容量が大きい場合のモータジェネレータ主体制御を、上述した高い効率にて行うことができると共に、バッテリ残存容量の小さい場合のエンジン主体制御を上述した正確でかつ該バッテリ残存容量不足状態から脱出し得る制御にて行うことができる。
【００２６】
請求項６に係る本発明によると、入力軸を回転した状態で、無限変速機構をニュートラル位置にして車輌を停止することができるので、車輌停止状態にあっても、モータジェネレータ又は内燃エンジンを回転して、専用の駆動源を設けることなくオイルポンプ等を駆動でき、発進に際して遅れ感を生じることはない。
【００２７】
請求項７に係る本発明によると、入力クラッチを切断することにより、軽負荷又は略々無負荷にてモータジェネレータを始動することができ、例えば該モータジェネレータにブラシレスＤＣモータを用いる場合でも、高価なロータ位置検出センサを不要とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は、車載用ハイブリット駆動装置の全体概略を示す図で、１は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃エンジンであり、２は、ブラシレスＤＣモータ等のモータジェネレータである。なお、該モータジェネレータは、上記モータに限らず、直流直巻モータ、直流分差モータ、誘導モータ等の他のモータでもよい。
【００２９】
そして、エンジン１の出力軸１ａは、フライホィール３及びダンパ５を介してシャフト４に連結しており、該シャフトとモータジェネレータ２のロータ２ａとの間に入力クラッチ６が介在している。更に、エンジン出力軸１ａ及びロータ２ａの中心軸と整列しかつ該ロータに連結しているプライマリシャフト（第１軸）８にはオイルポンプ１０の回転側１０ａが連結されていると共に、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１のプライマリプーリ７が配置されており、更にロークラッチＣＬを介して動力伝達されるスプロケット１３が回転自在に支持されている。
【００３０】
また、プライマリシャフト（第１軸）８に平行してセカンダリシャフト（第２軸）１５が配置されており、該セカンダリシャフトには、前記ＣＶＴ１１のセカンダリプーリ９、シンプルプラネタリギヤ１９、出力ギヤ２１及び前記スプロケット１３とチェーン２２を介して連動しているスプロケット２０が配置されている。上記プラネタリギヤ１９及びＣＶＴ１１は、後述するギヤニュートラル（ＧＮ）を有する無限変速機構（ＩＶＴ）１８を構成する。
【００３１】
更に、カウンタ軸（第３軸）２３が配置されており、該カウンタ軸には、前記セカンダリシャフト１５に支持されている出力ギヤ２１に噛合する大歯車２５及び小歯車２６が一体に固定されている。また、小歯車２６はディファレンシャル装置２９のデフキャリヤに連結しているギヤ３０に噛合しており、該ディファレンシャル装置２９は左右前輪に連結するフロントアクスルシャフト３１ｌ，３１ｒにそれぞれ差動回転を出力する。上記ＩＶＴ１８及び歯車２１，２５，２６，３０からなる最終減速装置により無段変速機Ｍを構成している。
【００３２】
そして、プライマリシャフト８におけるオイルポンプ１０とプライマリプーリ７との間には補機駆動用スプロケット（回転体）３２が固定されており、またプライマリシャフト８と平行に延びる補機駆動軸３３が配置され、該駆動軸の一端に固定されたスプロケット３５と前記駆動用スプロケット３２との間にチェーン３６が巻掛けられていると共に、該駆動軸の他端に固定されたスプロケット３７と補機３９の入力軸に固定されたスプロケット４０との間にチェーン４１が巻掛けられている。なお、前記補機３９には、エンジン冷却用ウォータポンプ、エンジン始動等の低圧バッテリ用オルタネータ（モータジェネレータ２による走行用バッテリとの電圧が大きく相違する；ｅｘ，低圧用バッテリ１２Ｖ、走行用バッテリ３００Ｖ）、エアコンディショナー用コンプレッサ、パワーステアリング用ポンプ等が含まれ、これらはプライマリシャフト（入力軸）８の回転により伝達装置４２を介して駆動される（伝達装置４２は、必ずしも上述したスプロケット及びチェーン３２〜４１に限らず、ギヤ、ベルト等の他の伝達手段でもよい）。
【００３３】
ついで、上述したＣＶＴ１１及びプラネタリギヤ１９から構成される無限変速機構（ＩＶＴ）１８について、図２に沿って説明する。なお、該ＩＶＴの油圧装置等の詳細は、本出願人による出願にて既に公開になっている以下の公開公報、特開平８−２６１３０３号公報、特開平８−３２６８６０号公報、特開平８−３２６８９３号公報、特開平９−１４４８３５号公報、特開平９−１６６１９１号公報、特開平９−１６６２１５号公報、特開平９−１７７９２８号公報を参照されたい。
【００３４】
前記ロークラッチＣＬの出力側に連結しているスプロケット１３，チェーン２２及びスプロケット２０にて構成される定速伝動装置１６の回転と、前記プライマリプーリ７，セカンダリプーリ９及びベルト１９にて構成される前記ＣＶＴ１１の無段変速回転とが、プラネタリギヤ１９にてトルク循環を生じるように合成される。即ち、前記プラネタリギヤ１９は、サンギヤ１９ｓ、リングギヤ１９ｒ及びこれら両ギヤに噛合しているピニオン１９ｐを回転自在に支持しているキャリヤ１９ｃを有するシングルピニオンプラネタリギヤからなり、前記サンギヤ１９ｓがＣＶＴ１１のセカンダリプーリ９に連結されて第２の回転要素を構成し、前記リングギヤ１９ｒが出力ギヤ２１に連結されて第３の回転要素を構成し、前記キャリヤ１９ｃが定速伝動装置１６のセカンダリ側スプロケット２０に連結されて第１の回転要素を構成している。
【００３５】
また、前記プライマリプーリ７及びセカンダリプーリ９の油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃはそれぞれ固定シーブボス部７ａ１，９ａ１に固定されている仕切り部材４５，４６及びシリンダ部材４７，４９と、可動シーブ７ｂ，９ｂ背面に固定されているドラム部材５０，５１及び第２ピストン部材５２，５３とを有しており、仕切り部材４５，４６が第２ピストン部材５２，５３に油密状に嵌合すると共に、これら第２ピストン部材５２，５３がシリンダ部材４７，４９及び仕切り部材４５，４６に油密状に嵌合して、それぞれ第１の油圧室５５，５６及び第２の油圧室５７，５９からなるダブルピストン（ダブルチャンバ）構造となっている。
【００３６】
そして、前記油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃにおける第１の油圧室５５，５６は、それぞれ可動シーブ７ｂ，９ｂの背面がピストン面を構成しかつ該ピストン面の有効受圧面積が、プライマリ側及びセカンダリ側にて等しくなっている。また、プライマリ側及びセカンダリ側固定シーブボス部７ａ１，９ａ１にはそれぞれ第１の油圧室５５，５６に連通する油路及び第２の油圧室５７，５９に連通する油路が形成されており、またプライマリ側及びセカンダリ側の可動シーブ７ｂ，９ｂをそれぞれ固定シーブ７ａ，９ａに近づく方向に付勢するプリロード用のスプリング６５，６６が縮設されている。
【００３７】
ついで、上記無限変速機構（ＩＶＴ）１８に基づく作用について、図２ないし図６に沿って説明する。エンジン１及び／又はモータジェネレータ２の回転は、プライマリシャフト（入力軸）８に伝達される。Ｄレンジおいて、ロークラッチＣＬが接続してハイクラッチＣＨが切断されているローモードにあっては、前記入力軸８の回転は、プライマリプーリ７に伝達されると共に、プライマリ側スプロケット１３、巻掛け体２２及びセカンダリ側スプロケット２０からなる定速伝動装置１６を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達される。一方、前記プライマリプーリ７の回転は、後述する油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃによりプライマリ及びセカンダリプーリのプーリ比が適宜調節されることにより無段に変速されてセカンダリプーリ９に伝達され、更に該プーリ９の変速回転がプラネタリギヤ１９のサンギヤ１９ｓに伝達される。
【００３８】
プラネタリギヤ１９において、図３の速度線図に示すように、定速伝動装置１６を介して定速回転が伝達されるキャリヤ１９ｃが反力要素となって、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１からの無段変速回転がサンギヤ１９ｓに伝達され、これらキャリヤとサンギヤの回転が合成されてリングギヤ１９ｒを介して出力ギヤ２１に伝達される。この際、出力ギヤ２１には反力支持要素以外の回転要素であるリングギヤ１９ｒが連結されているため、前記プラネタリギヤ１９はトルク循環を生じると共に、サンギヤ１９ｓとキャリヤ１９ｃとが同方向に回転するため、出力軸５は零回転を挟んで正転（Ｌｏ）及び逆転（Ｒｅｖ）方向に回転する。即ち、前記トルク循環に基づき、出力軸３１ｌ，３１ｒの正転（前進）方向回転状態では、ベルト式無段変速装置１１はセカンダリプーリ９からプライマリプーリ７へトルクが伝達され、出力軸の逆転（後進）方向回転状態では、プライマリプーリ７からセカンダリプーリ９へトルクが伝達される。
【００３９】
そして、ロークラッチＣＬが切断されかつハイクラッチＣＨが接続されているハイモードにあっては、定速伝動装置１６を介してのプラネタリギヤ１９への伝達は断たれ、該プラネタリギヤ１９は、ハイクラッチＣＨの係合により一体回転状態となる。従って、入力軸８の回転は、専らベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１及びハイクラッチＣＨを介して出力ギヤ２１に伝達される。即ち、ＣＶＴ１１は、プライマリプーリ７からセカンダリプーリ９に向けて動力伝達する。更に、出力ギヤ２１の回転は、カウンタシャフト２３のギヤ２５，２６を介してディファレンシャル装置２９に伝達され、左右のアクスル軸３１ｌ，３１ｒを介して左右前輪に伝達される。
【００４０】
図３の速度線図、図５の出力トルク図、図６の出力回転数図にて示すように、ローモードにあっては、ベルト式無段変速装置（以下ＣＶＴという）１１が増速方向の限度（Ｏ／Ｄ端）にある場合（図３の線ａ位置）、サンギヤ１９ｓが最大回転することに基づき、一定回転数のキャリヤ１９ｃの回転に対してリングギヤ１９ｒを逆転し、逆回転（ＲＥＶ）を出力ギヤ２１に伝達する。そして、ＣＶＴ１１が減速（Ｕ／Ｄ）方向に変速することにより、逆回転の回転数が減少し、プラネタリギヤ１９及び定速伝動装置１６のギヤ比で定まる所定プーリ比において、出力ギヤ２１の回転数が零になるギヤニュートラル位置（ＧＮ）になる。更に、ＣＶＴ１１が減速方向に変速することにより、リングギヤ１９ｒは正転方向に切換えられ、出力ギヤ２１には該正転回転即ち前進方向の回転が伝達される。この際、図５から明らかなように、上記ギヤニュートラル位置ＧＮ近傍にあっては、理論的には、出力ギヤ２１のトルクは無限大に発散する。
【００４１】
ついで、ＣＶＴ１１が減速方向（Ｕ／Ｄ）端になると、ハイクラッチＣＨ が接続してハイモードに切換えられる。該ハイモードにあっては、ＣＶＴ１１の出力回転がそのまま出力ギヤ２１に伝達されるため、図３の速度線図にあっては、ｂに示すように平行線となる。そして今度は、ＣＶＴ１１が増速（Ｏ／Ｄ）方向に変速されるに従って、出力ギヤ２１の回転も増速方向に変更され、その分伝達トルクは減少する。なお、図３におけるλは、サンギヤの歯数Ｚｓとリングギヤの歯数Ｚｒとの比（Ｚｓ／Ｚｒ）である。
【００４２】
なお、図４に示すパーキングレンジＰ及びニュートラルレンジＮにあっては、ロークラッチＣＬ及びハイクラッチＣＨが共に切断されて、エンジンからの動力は断たれる。この際、パーキングレンジＰにあっては、ディファレンシャル装置２９がロックされて車軸３１ｌ，３１ｒがロックされる。
【００４３】
また、プライマリプーリ７は、その固定シーブ７ａのボス部がプライマリシャフト８にスプライン嵌合されており、該固定シーブボス部に可動シーブ７ｂが油圧アクチュエータ７ｃにより軸方向移動自在に支持されている。一方、セカンダリプーリ９は、その固定シーブ９ａがセカンダリシャフト１５と一体に構成されており、該固定シーブ９ａに可動シーブ９ｂが油圧アクチュエータ９ｃにより軸方移動自在に支持されている。
【００４４】
そして、Ｄレンシス又はＲレンジにあり、車速が所定速度以下にあって、かつアクセルペダルを離した状態にあると、制御部からギヤニュートラル信号が出力して、プライマリ及びセカンダリの両油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃにおける第１の油圧室５５，５６に油圧を供給した状態で、両第２の油圧室５７，５９の油圧を解放し、両プーリ７，９の軸力を実質的に等しくする。即ち、プライマリ及びセカンダリプーリの軸力の差を、出力トルク方向が正の場合その時点でのＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定される前記両プーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小さい値か、又は出力トルク方向が負の場合のその時点でのＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定されるプライマリ及びセカンダリプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小さい値になるように制御する。
【００４５】
これにより、ＣＶＴの前進域から又は後進域からギヤニュートラル（ＧＮ）点に自己収束する力が発生し、自動的に、ＩＶＴ１８はＧＮ点に移行・保持されて、無負荷或は限りなく無負荷に近い状態となる。なお、ＣＶＴ１１自体は、プライマリ及びセカンダリプーリがベルト張力により拮抗した状態、即ちプーリ比が１．０になる状態が安定状態にあり、該プーリ比１．０に向って力ＦＡが発生し、従ってＩＶＴ１８がＧＮ点に無負荷状態になると同時に、ＣＶＴ１１がプーリ比１．０に向う力ＦＡが発生し、該無負荷状態でのプーリ比１．０に向う力ＦＡと、該力ＦＡによりＧＮ点から外れることによる負荷状態でのＧＮ点に向う力ＦＮが、渦状態となって前進クリープトルクが発生する（特願平８−２６３３４４号参照；本出願時未公開）。
【００４６】
そして、Ｄレンジにあっては、ロークラッチＣＬが接続され、かつプライマリ及びセカンダリの前記両第１の油圧室５５，５６に所定油圧が供給されている状態で、セカンダリ側の第２の油圧室５９に油圧が徐々に供給され、前記ギヤニュートラル（ＧＮ）点からセカンダリプーリ９の有効径が大きくなるアンダードライブ（Ｕ／Ｄ）方向に移動し、この状態では入力軸８からロークラッチＣＬ及び定速伝動装置１６を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達されるトルクは、サンギヤ１９ｓを介して所定プーリ比によるＣＶＴ１１にて規制されつつ（トルク循環）、リングギヤ１９ｒを介して出力ギヤ２１に出力する。
【００４７】
更に、ＣＶＴ１１がＵ／Ｄの所定位置以上において、ロークラッチＣＬを切断すると共にハイクラッチＣＨを接続し、かつプライマリ側の第２の油圧室５７に油圧が供給されるように切換えられる。この状態では、入力軸８のトルクは、プライマリプーリからセカンダリプーリ９に伝達されるＣＶＴにより、適宜変速され、更にハイクラッチＣＨを介して出力ギヤ２１から取出される。なお、ダウンシフトは、上述の逆の油圧制御により行なわれるが、ローモードにおけるダウンシフトにあっては、所定プーリ比以下では機械的に禁止されている。
【００４８】
また、Ｒレンジにあっては、ロークラッチＣＬが接続され、かつプライマリ及びセカンダリの前記両第１の油圧室５５，５６に所定油圧が供給されている状態で、プライマリ側の第２の油圧室５７に油圧が徐々に供給され、前記ギヤニュートラル（ＧＮ）点からプライマリプーリ７の有効径が大きくなるオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）方向に移動し、定速伝動装置１６とＣＶＴ１１との回転がプラネタリギヤ１９で合成されて、定速回転が変速回転より高い関係で、出力ギヤ２１に逆回転として取出される。
【００４９】
図７は、上記ハイブリット駆動装置に適用した制御装置を示すブロック図である。制御部Ｕには、エンジン回転数を検出するセンサ７１、プライマリ軸３即ち該軸と一体のモータジェネレータ２の回転数を検出するセンサ７２、セカンダリ軸の回転数を検出するセンサ７３、車速即ち無段変速機Ｍの出力回転数を検出するセンサ７４、ドライバがアクセルペダルを踏圧操作することによる該ペダルの回動角を検出するアクセル開度センサ７５及び走行用バッテリの残存容量（充電量）を検出するＳＯＣセンサ７６等の各センサからの信号を入力している。
【００５０】
また、該制御部Ｕは、内燃エンジン１を制御する電子スロットルシステム７７及びモータジェネレータ用コントローラ７８にそれぞれ制御信号を出力すると共に、油圧回路の各ソレノイドバルブ（リニアソレノイドバルブを含む）からなる入力クラッチ操作手段７９、ギヤニュートラルＧＮになるように制御する手段を含むＣＶＴ操作手段８０及びＬｏ−Ｈｉモード切換え手段８１等にそれぞれ制御信号を出力する。
【００５１】
そして、該制御部（ＥＣＵ）は、発進制御手段８５を備えており、更に該発進制御手段は、前記ＳＯＣセンサ７６に基づきバッテリ残存容量がモータジェネレータの使用に充分か否かを判断するＳＯＣ判断手段８５ａと、上記ＳＯＣ判断手段が充分と判断した場合に機能するモータジェネレータ主体制御手段８５ｂと、上記ＳＯＣ判断手段が不充分と判断した場合に機能するエンジン主体制御手段５８ｃと、前記ＣＶＴ操作手段８０及びモード切換え手段８１を制御する無段変速機制御手段８５ｄを有している。
【００５２】
なお、上記モータジェネレータ２として、回転子２ａ（ロータ）に永久磁石を用いたブラシレスＤＣモータが用いられており、固定子（ステータ）２ｂに電機子を用いて、チョッパーとして用いられるパワーＭＯＳ・ＦＥＴ，ＩＧＢＴ，Ｓトランジス等のコントロール用素子により回転速度等が制御される。該ブラシレスＤＣモータにあっては、回転磁場の位置と回転子の位置を検出して、最適のタイミングで各極に電流を流す制御が必要であり、所定回転速度以上にあっては上記位置検出は、電流波形により検出して閉ループ制御により正確な速度制御が可能であるが、始動時等の低回転状態では、一般に、レゾルバ等の回転位置検出手段（センサ）によりロータ２ａの位置を検出する必要がある。しかし、モータジェネレータ２の始動時、該モータには、補機等による軽負荷しか作用していないので、ロータ位置を正確に検出しなくとも、いわば試し廻しによりブラシレスＤＣモータを回転始動することができ、従って従来必要とされた高価な回転位置検出手段（センサ）を不要とすることが可能となる。
【００５３】
ついで、図８ないし図１６に沿って、本ハイブリット駆動装置における発進制御について説明する。
【００５４】
まず、図８に示すメインフローについて説明するに、イグニションスイッチＩＧがＯＮにあって（Ｓ１）、かつ車速が０即ち車輌停止状態にある場合（Ｓ２）、バッテリ残存容量（ＳＯＣ）センサ７６からの信号に基づきＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ（例えば４０％）と比較される（Ｓ３）。
【００５５】
そして、ＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ以上の場合（ＹＥＳ）、モータジェネレータ２を主体とする制御により発進が可能であると判断し、後述するモータジェネレータ主体発進制御が機能し（Ｓ４）、またＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ以下の場合（ＮＯ）、モータジェネレータ２を主体とする制御は不可と判断して、後述するエンジン主体発進制御が機能する（Ｓ５）。なお、上記メインフローは、シフトレバーがＰ又はＮレンジでない走行レンジ（Ｄ又はＲ）にあり、かつロークラッチＣＬが接続状態にあることを前提としている。また、車輌停止状態（車速０）にあっても、ＳＯＣが極めて小さい場合を除いて、モータジェネレータ２が通電されて回転しており、プライマリシャフト（入力軸）８を回転し、これによりオイルポンプ１０が駆動されると共に、伝達装置４２を介して補機３９が駆動される。この際、入力クラッチ６は切断状態にあると共に、無限変速機構（ＩＶＴ）１８はギヤニュートラル（ＧＮ）状態にあって、プライマリシャフト８は、補機３９及びオイルポンプ１０のみを駆動するだけの軽負荷状態にある。
【００５６】
なお、ハイブリット駆動装置にあっては、バッテリとしてニッカド電池、ニッケル−水素電池等が用いられるが、車輌重量及び価格等によりその最大容量は、所定量に制限される。本制御装置にあっては、該バッテリの残存容量（ＳＯＣ）により、発進時にモータジェネレータ２が主体となるか内燃エンジン１が主体となるか選択される。
【００５７】
図９は、前記モータジェネレータ主体発進制御を示すフローチャートであり、入力クラッチ６は切り状態にある。まず、アクセル開度センサ７５によりアクセル開度θのＯＮ状態を検出すると（Ｓ１０）、該アクセル開度θに基づきドライバが要求する車輌発進時の必要駆動力Ｆを算出し、更にマップによりエンジン又はモータの運転始点Ｓ及び運転終点Ｅを決定する（Ｓ１１）。即ち、図１０に示すように、アクセル開度及び車速に基づき必要駆動力Ｆが一義的に求められる。そして、車輌停止時にあっては、前記ＩＶＴ１８はギヤニュートラルＧＮにあって、入力軸８の回転は出力部材２１に伝達されることはないので、図１２（Ａ）に示すように、運転始点の入力軸回転数Ｓｎは、アクセル開度θに関係なく所定アイドリング回転数（例えば８００ｒｐｍ）にあり、従って前記図１１にて求められる各アクセル開度の必要駆動力を得るためには、ＣＶＴ１１の始動時プーリ比Ｉｐ（ギヤ２１，２５，２６，３０等のファイナルギヤ比も当然に考慮される）に基づき入力軸の始点トルクＳｔが算出される。
【００５８】
更に、図１１及び図１２（Ｂ）に示すように、エンジン（又はモータ）の最良効率曲線（最良燃費曲線；エンジン理想曲線）Ｂと等出力曲線の交点から、各アクセル開度θにおける終点回転数Ｅｎ及び終点トルクＥｔが求められる。なお、図１１において、Ａはエンジン最高出力（アクセル開度１００％）における出力特性であり、Ｂは各アクセル開度における最良効率（燃費）点を結んだエンジン理想特性であり、Ｃはモータジェネレータの最高出力特性であり、Ｄは該モータの最良効率を示すモータ理想特性である（該モータの効率は、回転数が低くかつトルクが大きい発進時を対象しているため、銅損のみを考慮している）。
【００５９】
そして、本モータジェネレータ発進制御にあっては、ＳＯＣが所定容量例えば４０％以上、即ちモータジェネレータ２を使用することが可能なバッテリ残存容量がある場合であるので、図１１及び図１２（Ｃ）に示すように、ＳＯＣによりエンジン始動点Ｓｅが設定される（Ｓ１２）。例えば、ＳＯＣが５０％の場合、図１１において該５０％の等出力曲線とエンジン理想曲線Ｂとの交点がエンジン始動点Ｓｅとなり、即ち図１２（Ｃ）に示すように、エンジン始動回転数Ｓｅｎは１７３０ｒｐｍ、エンジン始動トルクＳｅｔは８．３Ｋｇｆ・ｍとなる。
【００６０】
そして、ＣＶＴ操作手段７９を操作して、プーリ比ＩＰがギヤニュートラルＧＮ点（例えば０．６７７）から所定量前進域にずれた所定低速値（始動位置）、例えば０．７に設定され、該プーリ比ＩＰ、即ち無段変速機Ｍ１８の変速比を該低速値に保持した状態で、コントローラ７７によりモータジェネレータ２の駆動を開始する（Ｓ１３）。該モータジェネレータは、図１１に示すように、アクセル開度θに基づき上記決定された所定トルクを出力するように、一定トルクに保持した状態で出力回転数Ｎｍを増加するように制御される（図１２に各アクセル開度における点線で示す横方向に制御する）。該モータジェネレータ２の回転数Ｎｍの増加は、前記ステップＳ１２にて決定されたエンジン始動回転数Ｓｅｎまで続く（Ｓ１４）。該モータジェネレータ２の出力により車輌は発進する。
【００６１】
ついで、モータジェネレータが、同時に変更・設定されるプーリ比ＩＰに基づくＩＶＴ１８の変速比に対応して、前記必要駆動動力Ｆを保持するに必要な出力トルクと、エンジン始動トルクＳｅｔに収束させる所定値αを足して、コントローラ７８によりトルクを増加制御する（Ｓ１５）。即ち、図１１において、各アクセル開度に対応するトルクから、エンジン始動点Ｓｅに向ってモータ出力トルクを点線で示す垂直方向に上昇する。
【００６２】
具体的には、プラネタリギヤ１９及び定速伝動装置１６等にて決められるギヤ比及び効率から求められる定数をａ、ｂ、ｃ、モータトルクＴｍの上昇に拘らず入力軸回転数を一定数とするＣＶＴのプーリ比をＩＰ（後述）、エンジン始動トルクＳｅｔに収束させるための設定値をα、前記必要駆動力をＦとすると、モータジェネレータの出力トルクＴｍは、Ｔｍ＝［Ｆ／ｃ／｛ａ−（ｂ／ＩＰ）］＋αにて設定される。
【００６３】
更に同時に、ＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰが大きくなる方向（Ｕ／Ｄ方向）に、従ってセカンダリプーリ９からプライマリプーリ７方向にトルク伝達されるＬＯ モードにあっては、ＩＶＴ１８全体（＝無段変速機Ｍ）としてはＯ／Ｄ方向に、ＣＶＴ操作手段８０により変速制御され、車速が増速する（Ｓ１６）。この際、上記モータジェネレータ２のトルク増加制御に伴い、その回転数Ｎｍも増加しようとするが、上記ＩＶＴ１８の変速制御により、プライマリ軸回転数センサ７２にて検出される前記モータ回転数Ｎｍは、前記エンジン始動点Ｓｅにて設定されるエンジン始動回転数Ｓｅｎを維持するように、ＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰがＵ／Ｄ側に変速される。上記ステップＳ１５によるモータジェネレータのトルク制御とステップＳ１６によるＣＶＴの制御とは同時にかつ互に関連して、モータトルクＴｍの増加とＩＶＴ１８のＯ／Ｄ側への変速がタイミングを合せて行なわれ、必要駆動力Ｆが維持されつつ、車速が増大する。
【００６４】
そして、上記モータ出力トルクＴｍがエンジン始動トルクＳｅｔまで上昇すると（Ｓ１７）、入力クラッチ操作手段７９により入力クラッチ６を接続して、モータジェネレータ２の動力により内燃エンジン１を始動する（Ｓ１８）。
【００６５】
また、上記モータジェネレータの動力を用いずに、補機３９のスタータモータにて内燃エンジン１を始動することも可能であるが、モータジェネレータ２を用いることにより、いわゆる押しかけ状態となって、スタータモータによる異音の発生等を生じることなく、滑らかにかつ良いフィーリングでエンジン始動を行うことができる。
【００６６】
そして、エンジン始動後は、図１１に示す各アクセル開度に応じたエンジン理想曲線により、最良効率（最良燃費）になるように、電子スロットルシステム７７によりエンジン１が制御されると共に、該エンジン１が理想曲線上を運転し得るように、ＣＶＴ操作手段８０及びモード切換え手段８１によりＩＶＴ１８が制御される（Ｓ１９）。なお、上述説明は、アクセル開度θが一定状態に保持される状態を述べたが、急加速の要求等でアクセル開度が発進制御中に変化する場合も、該アクセル開度に応じて、必要駆動力Ｆ、始点Ｓ及び終点Ｅが順次変更決定され（Ｓ１１）、該変更された設定値に基づき上述フローチャートに沿って制御される。
【００６７】
ついで、前記エンジン主体発進制御（Ｓ５）について、図１３ないし図１６に沿って説明する。該エンジン主体発進制御は、ＳＯＣがモータジェネレータを使用するに足りるだけ充分でない場合であって、まず、内燃エンジン１が始動される（Ｓ２５）。この際、該エンジンの始動は、補機３９のオルタネータに基づくスタータモータにより行なわれるが、前記モータジェネレータ２により行ってもよい。また、該エンジン主体発進制御にあっては、入力クラッチ６は接続状態に保持される。
【００６８】
そして、車輌停止状態にあっては、ＩＶＴ１８はギヤニュートラル（ＧＮ）位置にあって、前記エンジン１はアイドリング状態にあり、該アイドリング回転に合せるように、モータジェネレータ２は、コントローラ７９により目標速度制御される（Ｓ２６）。なおこの際、図１５のＧ点に示すように、モータジェネレータの出力は殆どなく、バッテリの消費量は僅かである。また、図１５にあって、エンジンの最大出力特性、Ｂは最良効率（理想）特性、Ｃはモータジェネレータの最大出力特性、Ｅは等効率線、Ｆは等スロットル開度による特性を示し、かつ縦軸はエンジン（又はモータ）トルクＴｅ（Ｔｍ）、横軸はエンジン（又はモータ）回転数Ｎｅ（Ｎｍ）を示す。
【００６９】
そして、アクセル開度がＯＮ、即ち全閉スイッチがＯＦＦになると（Ｓ２７）、電子スロットルシステム７７により所定スロットル開度θ０が設定される（Ｓ２８）。該スロットル開度は、ドライバによるアクセル開度θとは異なる比較的大きい値に設定され、更に同時に、コントローラ７８により、モータジェネレータ２が所定目標回転数になるように速度制御される（Ｓ２９）。この際、前記電子スロットルシステムによるエンジン制御により、エンジン回転数は直ちに上昇しようとするが、上記モータジェネレータ２の制御により目標回転数Ｎｅｏになるように制御され、かつ該エンジン出力は、モータジェネレータ２による発電として回生される。また、図１５及び図１６に示すように、上記エンジン及びモータジェネレータの制御により、エンジンは、始動位置Ｓ、即ち回転数Ｎｅｏ、トルクＴｅｏとなる。
【００７０】
更に、前記センサ７５によるアクセル開度θ、即ちドライバの要求トルク及びセンサ７４による車速が読込まれる（Ｓ３０）。そして、コントローラによるモータジェネレータの制御が、上述した目標速度制御から、電流制御に基づくトルク制御に切換えられる（Ｓ３１）。即ち、図１６に示すように、ステップＳ２９による目標速度制御を停止し、その時のモータジェネレータ出力トルク（負方向）Ｔｅｏを目標値Ｔｍｏとするトルク制御に切換えられる。更に、車輌が停止している場合（Ｓ３２）、ＩＶＴ１８がギヤニュートラル位置ＧＮ（例えば０．６７７）から僅かに前進方向にずれた低速位置（始動位置）Ｉｅｏになるように、ＩＶＴ１８の変速比ＩｅがＣＶＴ操作手段８０により制御される（Ｓ３３）。なお、上述したようにＬＯモードにあっては、ＩＶＴ１８は、セカンダリプーリ９からプライマリプーリ７に向けて動力伝達するため、上記ＩＶＴ１８の変速比ＩｅのＯ／Ｄ側への変速はＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰをＵ／Ｄ側に変速制御することにより行なわれる。
【００７１】
そして、上記ＩＶＴ１８の始動位置Ｉｅｏ（例えばプーリ比ＩＰ＝０．７）に基づき、車輌が発進すると（Ｓ３２のＮＯ）、ステップＳ３０にて読込まれる車速に対して、センサ７１にて検出されるエンジン回転数Ｎｅが前記始動位置Ｎｅｏに一定に保持されるように、ＩＶＴ１８の変速比Ｉｅが算出され、かつＣＶＴ操作手段８０により該変速比になるように制御される（Ｓ３４）。更に、アクセル開度θに基づく車輌必要駆動力Ｆになるように、コントローラ７７にてモータジェネレータの出力トルク（負方向）Ｔｍが制御される。
【００７２】
即ち、図１６に示すように、エンジンは、電子スロットルシステム７７による所定スロットル開度θ０に一定保持され、エンジン回転数Ｎｅが初期値Ｎｅｏに一定保持されるように、車速ｖに対応してＩＶＴ１８の変速比ＩｅがＯ／Ｄ方向（減少する方向）に変速制御されると共に、エンジン出力トルクＴｅが初期値Ｔｅｏに一定保持され、かつアクセル開度に対応する必要駆動力Ｆとなるように、モータジェネレータがトルクＴｍが負方向に回生制御される。これにより、入力軸８への入力トルクは、一定のエンジントルクＴｅｏからモータジェネレータに作用する回生トルク（−Ｔｍ）の和（Ｔｅｏ−Ｔｍ）となり、該モータジェネレータの負方向トルク−Ｔｍを徐々に減少して、エンジンの出力トルクの内の入力軸３に伝達するトルク分を徐々に増大し、ＩＶＴ１８のＯ／Ｄ側変速に対応する。
【００７３】
そして、ＩＶＴの変速比Ｉｅがより大きくなって所定変速比ＩｅＬになると（Ｓ３６）、前記モータジェネレータのトルク制御は停止され（Ｔｍ＝０）（Ｓ３７）、これによりエンジンを一定出力に保持した上記発進制御が停止され、以降、前記ステップＳ１９と同様に、エンジンを最良効率特性（理想曲線）Ｂに沿って制御する通常走行制御となる（Ｓ３８）。
【００７４】
なお、上述実施例は、無段変速機としてギヤニュートラルＧＮを有するＩＶＴを用いたが、単なるＣＶＴを用いるもの又はトライダル方式の無段変速装置を用いるものにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を適用し得るハイブリット駆動装置を示す概略図。
【図２】その無限変速機構（ＩＶＴ）を示す正面断面図。
【図３】その速度線図。
【図４】各クラッチの係合状態を示す図。
【図５】そのベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）のトルク比に関するＩＶＴの出力トルクの変化を示す図。
【図６】そのＣＶＴのトルク比に関するＩＶＴの出力回転数の変化を示す図。
【図７】本発明に係る制御装置を示すブロック図。
【図８】本発明に係る発進制御を示すメインフローチャート。
【図９】そのモータジェネレータ主体発進制御によるフローチャート。
【図１０】アクセル開度と駆動力の関係を示す図。
【図１１】内燃エンジン及びモータジェネレータの特性を示す図。
【図１２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ異なる値を設定するマップを示す図。
【図１３】エンジン主体発進制御によるフローチャート。
【図１４】その続きを示すフローチャート。
【図１５】エンジンの特性（トルク−回転数）を示す図。
【図１６】エンジン主体発進制御によるタイムチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１ 内燃エンジン
１ａ，１ｂ 出力軸
２ モータジェネレータ
２ａ ロータ
６ 入力クラッチ
７ プライマリプーリ
８ プライマリシャフト（第１軸、入力軸）
９ セカンダリプーリ
１０ オイルポンプ
１１ （ベルト式）無段変速装置（ＣＶＴ）
１５ セカンダリシャフト（第２軸）
１６ 定速伝動装置
１８ 無限変速機構（ＩＶＴ）
１９ プラネタリギヤ
１９ｃ 第１の回転要素
１９ｓ 第２の回転要素
１９ｒ 第３の回転要素
７５ アクセル開度センサ
７６ バッテリ残存容量（ＳＯＣ）センサ
７７ 電子スロットルシステム
７８ モータジェネレータ用コントローラ
８５ 発進制御手段
８５ａ バッテリ残存容量（ＳＯＣ）制御手段
８５ｂ モータジェネレータ主体制御手段
８５ｃ エンジン主体制御手段
Ｍ 無段変速機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジン及び／又はモータジェネレータにて車輌を駆動するハイブリット駆動装置に係り、詳しくは無段変速機を介して車輌を駆動するハイブリット駆動装置における発進時の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、無段変速装置（ＣＶＴ）を用いたバイブリット駆動装置が提案されている。このものは、エンジンとモータジェネレータがダンパを介して直結されており、更にこれらエンジン及びモータジェネレータの出力軸がオイルポンプに連結していると共に、前進クラッチ及び後進ブレーキを有する前後進切換え機構を介してＣＶＴに連結し、更に歯車等を介して駆動輪に連結している。そして、車輌が交差点等で停止する際、エンジンを停止するようにして、燃費の改善を図っており、更に再発進時、モータジェネレータの回転によりエンジンを再始動すると共に、油圧が不充分で前進クラッチの係合が遅れる所定時間、モータジェネレータを回生制御することにより、エンジンの吹上りの防止を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７１１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の技術のものは、始動時、モータジェネレータをモータ（セルモータ）として機能し、エンジンを始動した後に、オイルポンプの油圧上昇を待って、前進クラッチ等を接続することにより発進する。
【０００５】
従って、エンジンを停止したままで、モータジェネレータにより発進することができず、更に上記発進時は、低速から内燃エンジンの出力を用いるため、エンジンを効率の高い処で使用することができず、特に発進、停止を繰返す市街地等において、更なる燃費の向上及び排ガスのクリーン化を図ることができない。
【０００６】
また、エンジンによるオイルポンプの回転に伴い、油圧が上昇した状態でないと、前進クラッチの接続及びＣＶＴの変速操作を行うことができず、再発進時における遅れ感を生じてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、エンジンを停止した状態でモータジェネレータによる発進を可能とし、一層の低燃費及び排ガスの減少を図ったハイブリット駆動装置における発進制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明は、モータジェネレータ（２）と、無段変速機（Ｍ）と、を備え、内燃エンジン（１）及び／又はモータジェネレータ（２）の出力を前記無段変速機（Ｍ）を介して駆動車輪に伝達し、また前記内燃エンジンの出力により前記モータジェネレータにて発電してバッテリに充電してなる、ハイブリット駆動装置において、
内燃エンジン（１）の出力軸（１ａ）と前記無段変速機（Ｍ）の入力軸（８）との間に介在する入力クラッチ（６）と、
前記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が所定値以上かを判断するバッテリ残存容量判断手段（８５ａ）と、
前記入力クラッチ（６）を切った状態で前記モータジェネレータ（２）の出力を直接前記無段変速機（Ｍ）の入力軸（８）に伝達して車輌を発進制御し、かつ該車輌の走行状態で前記入力クラッチ（６）を接続して前記内燃エンジン（１）を始動するモータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）と、
前記入力クラッチ（１６）を接続した状態で前記内燃エンジン（１）の出力に基づき発進制御するエンジン主体制御手段（８５ｃ）と、を備え、
前記バッテリ残存容量判断手段が前記所定値以上と判断した場合、前記モータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）を機能し、また前記所定値以下と判断した場合、前記エンジン主体制御手段（８５ｃ）を機能してなる、
ことを特徴とするハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図８参照）。
【０００９】
請求項２に係る本発明は、前記内燃エンジンの所定特性は、該エンジン出力が最良効率となる特性（Ｂ）である、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１０】
請求項３に係る本発明は、前記内燃エンジン（１）を前記モータジェネレータ（２）にて始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１１】
請求項４に係る本発明は、前記モータジェネレータ主体制御手段（８５ｂ）は、ドライバの操作によるアクセル開度（θ）に基づき必要駆動力（Ｆ）を算出して、該必要駆動力により発進開始時（Ｓ）における始点回転数（Ｓｍ）及び始点トルク（Ｓｔ）を決定し、
前記内燃エンジンの所定特性及び前記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）に基づき該内燃エンジン始動時（Ｓｅ）における回転数（Ｓｅｎ）及びトルク（Ｓｅｔ）を決定し、
前記無段変速機（Ｍ）を所定低速位置に保持した状態で、前記始点トルク（Ｓｔ）により前記モータジェネレータ（２）の回転数（Ｎｍ）を増加して発進し、
該モータジェネレータの回転数（Ｎｍ）が前記エンジン始動時回転数（Ｓｅｎ）になると、該モータジェネレータの出力トルク（Ｔｍ）を増加すると共に、前記始動時回転数を保持するように前記無段変速機を変速操作し、
そして前記モータジェネレータの出力トルク（Ｔｍ）が前記エンジン始動時トルク（Ｓｅｔ）になると、前記入力クラッチ（６）を接続して前記内燃エンジン（１）を始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図９参照）。
【００１２】
請求項５に係る本発明は、前記エンジン主体制御手段（８５ｃ）は、前記入力クラッチを接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により前記内燃エンジンを所定スロットル開度（θ０）による所定回転数（Ｎｅｏ）及び所定トルク（Ｔｅｏ）にて運転すると共に、前記モータジェネレータ（２）を、前記所定回転数（Ｎｅｏ）に合うように目標速度制御して前記エンジンの出力トルク（Ｔｅ）を該モータジェネレータに吸収し、
更に前記モータジェネレータをトルク制御に切換え、前記アクセル操作によるアクセル開度（θ）及び車速に基づき前記モータジェネレータが吸収するトルクを減少するように制御して前記内燃エンジンの出力トルクを前記無段変速機に入力すると共に、該無段変速機を、前記内燃エンジンが前記所定回転数及び所定トルクを保持するように変速操作してなる、
請求項１又は４記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図１３，図１４参照）。
【００１３】
請求項６に係る本発明は、前記無段変速機（Ｍ）は、プライマリシャフト（８）とセカンダリシャフト（１５）との間に配置されこれら両シャフト間のトルク比（ＩＰ）を無段に変速する無段変速装置（ＣＶＴ１１）と、
前記無段変速装置のプライマリ側に連動する第１の回転要素（１９ｃ）、該無段変速装置のセカンダリ側に連動する第２の回転要素（１９ｓ）、前記第１の回転要素及び第２の回転要素の回転をトルク循環を生じる状態で合成して駆動車輪に出力する第３の回転要素（１９ｒ）を有するプラネタリギヤユニット（１９）と、を有し、前記無段変速装置（１１）を、前記第３の回転要素（１９ｒ）がニュートラル位置（ＧＮ）となるように自己収束するニュートラル制御と、該ニュートラル位置から無段に変速する変速制御とを行う無限変速機構（ＩＶＴ１８）と、を備えてなる、
請求項１ないし５のいずれか記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある（図１参照）。
【００１４】
請求項７に係る本発明は、前記モータジェネレータのロータ（２ａ）を前記プライマリシャフト（８）に直接的に連動し、かつ前記内燃エンジンの出力軸（１ａ）と前記プライマリシャフト（８）との間に入力クラッチ（６）を介在してなる、
請求項６記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置にある。
【００１５】
［作用］
以上構成に基づき、バッテリ残存容量（ＳＯＣ）が所定値（ＳＯＣＬ）以上ある場合、モータジェネレータ（２）を主体とした制御手段（８５ｂ）により発進制御し、またＳＯＣが所定値以下の場合、モータジェネレータ（２）による発進は不可として、エンジンを主体とした制御手段（８５ｃ）により発進制御する。
【００１６】
上記モータジェネレータ主体制御にあっては、入力クラッチ（６）を切った状態で、ドライバが操作するアクセル開度（θ）に基づき算出される必要駆動力（Ｆ）となるモータジェネレータの出力トルクにて発進し、エンジン最良効率特性（理想曲線）及びＳＯＣにより求められるエンジン始動時の回転数（Ｓｅｎ）まで回転数（Ｎｍ）を増加する。そして、無限変速機構（ＩＶＴ１８）等を有する無段変速機（Ｍ）をＯ／Ｄ方向に変速して、モータ回転数（Ｎｍ）を前記エンジン始動回転数（Ｓｅｎ）に維持しつつ車速を増速すると共に、前記必要駆動力を保持するようにモータトルク（Ｔｍ）を増加するように制御する。そして、該モータトルク（Ｔｍ）がエンジン始動時のトルク（Ｓｅｔ）になると、入力クラッチ（６）を接続して内燃エンジン（１）を始動する。
【００１７】
また、上記エンジン主体制御にあっては、入力クラッチ（６）を接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により、内燃エンジン（１）を電子スロットルシステム（７７）により所定スロットル開度（θ０）に運転し、同時にモータジェネレータ（２）を、上記所定スロットルによるエンジン回転数（Ｎｅｏ）に合せるように目標速度制御すると共に、上記エンジン出力トルク（Ｔｅ）を吸収する。そして、該モータジェネレータをトルク制御に切換えて、上記負方向のトルク（−Ｔｍ）を徐々に減少して、上記エンジン出力トルクの入力軸（８）へ伝達されるトルク分を増大し、かつ無段変速機（Ｍ）をＯ／Ｄ側に操作して、エンジン出力を前記所定スロットル開度の状態に維持しつつ車速を増加する。
【００１８】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何等本発明の構成を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る本発明によると、バッテリ残存容量が大きい場合、入力クラッチを切った状態で、モータジェネレータの出力により発進するので、特に市街地等で発進及び停止を繰返す場合、燃費を一層向上し得ると共に排ガスのクリーン化を図ることができ、更にバッテリ残存容量が小さい場合、入力クラッチを接続して内燃エンジンの出力に基づき発進するので、バッテリ不足による発進不能等の不具合の発生を防止することができる。
【００２０】
請求項２に係る本発明によると、内燃エンジンを最良効率状態で始動することができる。
【００２１】
請求項３に係る本発明によると、内燃エンジンをモータジェネレータの出力により始動するので、エンジン始動時のスタータモータによる異音の発生等がなく、滑らかにかつ良好なフィーリングにてモータジェネレータ出力から内燃エンジン出力に移行することができる。
【００２２】
請求項４に係る本発明によると、バッテリ残存容量が大きい場合のモータジェネレータ主体制御は、発進開始時、モータジェネレータを高い効率により使用し、かつ内燃エンジンの使用に適する状態となる時点で該エンジンを始動するので、モータジェネレータ及び内燃エンジンを高い効率により運転して、一層の燃費向上及び排ガスの減少を図ることができる。
【００２３】
請求項５に係る本発明によると、内燃エンジンを比較的高い所定スロットル開度で用いると共に、モータジェネレータの負方向のトルク制御により上記内燃エンジンから入力軸に伝達されるトルクを制御するので、正確な制御が可能なモータジェネレータ制御により確実に発進時の入力トルクを制御することができ、正確な制御が困難な電子スロットルによる吸入空気量制御に起因して過大な入力トルクが入力軸に作用することを防止し、無段変速機、特にトルク循環を生じる無限変速機構を備える無段変速機の耐久性及び信頼性を向上し得ると共に、モータジェネレータにより吸収したエンジン出力は回生されてバッテリに充電されるので、バッテリの充電不足を減少することができる。
【００２４】
また、バッテリ残存容量が小さい場合のエンジン主体制御手段を、上述した正確かつ確実な制御が可能なモータジェネレータによる制御にて行うことができると共に、該バッテリ残存容量の不足状態から、上記モータジェネレータにて回生される電気量にて早期に脱出することができる。
【００２５】
また、バッテリ残存容量が大きい場合のモータジェネレータ主体制御を、上述した高い効率にて行うことができると共に、バッテリ残存容量の小さい場合のエンジン主体制御を上述した正確でかつ該バッテリ残存容量不足状態から脱出し得る制御にて行うことができる。
【００２６】
請求項６に係る本発明によると、入力軸を回転した状態で、無限変速機構をニュートラル位置にして車輌を停止することができるので、車輌停止状態にあっても、モータジェネレータ又は内燃エンジンを回転して、専用の駆動源を設けることなくオイルポンプ等を駆動でき、発進に際して遅れ感を生じることはない。
【００２７】
請求項７に係る本発明によると、入力クラッチを切断することにより、軽負荷又は略々無負荷にてモータジェネレータを始動することができ、例えば該モータジェネレータにブラシレスＤＣモータを用いる場合でも、高価なロータ位置検出センサを不要とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は、車載用ハイブリット駆動装置の全体概略を示す図で、１は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃エンジンであり、２は、ブラシレスＤＣモータ等のモータジェネレータである。なお、該モータジェネレータは、上記モータに限らず、直流直巻モータ、直流分差モータ、誘導モータ等の他のモータでもよい。
【００２９】
そして、エンジン１の出力軸１ａは、フライホィール３及びダンパ５を介してシャフト４に連結しており、該シャフトとモータジェネレータ２のロータ２ａとの間に入力クラッチ６が介在している。更に、エンジン出力軸１ａ及びロータ２ａの中心軸と整列しかつ該ロータに連結しているプライマリシャフト（第１軸）８にはオイルポンプ１０の回転側１０ａが連結されていると共に、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１のプライマリプーリ７が配置されており、更にロークラッチＣＬを介して動力伝達されるスプロケット１３が回転自在に支持されている。
【００３０】
また、プライマリシャフト（第１軸）８に平行してセカンダリシャフト（第２軸）１５が配置されており、該セカンダリシャフトには、前記ＣＶＴ１１のセカンダリプーリ９、シンプルプラネタリギヤ１９、出力ギヤ２１及び前記スプロケット１３とチェーン２２を介して連動しているスプロケット２０が配置されている。上記プラネタリギヤ１９及びＣＶＴ１１は、後述するギヤニュートラル（ＧＮ）を有する無限変速機構（ＩＶＴ）１８を構成する。
【００３１】
更に、カウンタ軸（第３軸）２３が配置されており、該カウンタ軸には、前記セカンダリシャフト１５に支持されている出力ギヤ２１に噛合する大歯車２５及び小歯車２６が一体に固定されている。また、小歯車２６はディファレンシャル装置２９のデフキャリヤに連結しているギヤ３０に噛合しており、該ディファレンシャル装置２９は左右前輪に連結するフロントアクスルシャフト３１ｌ，３１ｒにそれぞれ差動回転を出力する。上記ＩＶＴ１８及び歯車２１，２５，２６，３０からなる最終減速装置により無段変速機Ｍを構成している。
【００３２】
そして、プライマリシャフト８におけるオイルポンプ１０とプライマリプーリ７との間には補機駆動用スプロケット（回転体）３２が固定されており、またプライマリシャフト８と平行に延びる補機駆動軸３３が配置され、該駆動軸の一端に固定されたスプロケット３５と前記駆動用スプロケット３２との間にチェーン３６が巻掛けられていると共に、該駆動軸の他端に固定されたスプロケット３７と補機３９の入力軸に固定されたスプロケット４０との間にチェーン４１が巻掛けられている。なお、前記補機３９には、エンジン冷却用ウォータポンプ、エンジン始動等の低圧バッテリ用オルタネータ（モータジェネレータ２による走行用バッテリとの電圧が大きく相違する；ｅｘ，低圧用バッテリ１２Ｖ、走行用バッテリ３００Ｖ）、エアコンディショナー用コンプレッサ、パワーステアリング用ポンプ等が含まれ、これらはプライマリシャフト（入力軸）８の回転により伝達装置４２を介して駆動される（伝達装置４２は、必ずしも上述したスプロケット及びチェーン３２〜４１に限らず、ギヤ、ベルト等の他の伝達手段でもよい）。
【００３３】
ついで、上述したＣＶＴ１１及びプラネタリギヤ１９から構成される無限変速機構（ＩＶＴ）１８について、図２に沿って説明する。なお、該ＩＶＴの油圧装置等の詳細は、本出願人による出願にて既に公開になっている以下の公開公報、特開平８−２６１３０３号公報、特開平８−３２６８６０号公報、特開平８−３２６８９３号公報、特開平９−１４４８３５号公報、特開平９−１６６１９１号公報、特開平９−１６６２１５号公報、特開平９−１７７９２８号公報を参照されたい。
【００３４】
前記ロークラッチＣＬの出力側に連結しているスプロケット１３，チェーン２２及びスプロケット２０にて構成される定速伝動装置１６の回転と、前記プライマリプーリ７，セカンダリプーリ９及びベルト１９にて構成される前記ＣＶＴ１１の無段変速回転とが、プラネタリギヤ１９にてトルク循環を生じるように合成される。即ち、前記プラネタリギヤ１９は、サンギヤ１９ｓ、リングギヤ１９ｒ及びこれら両ギヤに噛合しているピニオン１９ｐを回転自在に支持しているキャリヤ１９ｃを有するシングルピニオンプラネタリギヤからなり、前記サンギヤ１９ｓがＣＶＴ１１のセカンダリプーリ９に連結されて第２の回転要素を構成し、前記リングギヤ１９ｒが出力ギヤ２１に連結されて第３の回転要素を構成し、前記キャリヤ１９ｃが定速伝動装置１６のセカンダリ側スプロケット２０に連結されて第１の回転要素を構成している。
【００３５】
また、前記プライマリプーリ７及びセカンダリプーリ９の油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃはそれぞれ固定シーブボス部７ａ１，９ａ１に固定されている仕切り部材４５，４６及びシリンダ部材４７，４９と、可動シーブ７ｂ，９ｂ背面に固定されているドラム部材５０，５１及び第２ピストン部材５２，５３とを有しており、仕切り部材４５，４６が第２ピストン部材５２，５３に油密状に嵌合すると共に、これら第２ピストン部材５２，５３がシリンダ部材４７，４９及び仕切り部材４５，４６に油密状に嵌合して、それぞれ第１の油圧室５５，５６及び第２の油圧室５７，５９からなるダブルピストン（ダブルチャンバ）構造となっている。
【００３６】
そして、前記油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃにおける第１の油圧室５５，５６は、それぞれ可動シーブ７ｂ，９ｂの背面がピストン面を構成しかつ該ピストン面の有効受圧面積が、プライマリ側及びセカンダリ側にて等しくなっている。また、プライマリ側及びセカンダリ側固定シーブボス部７ａ１，９ａ１にはそれぞれ第１の油圧室５５，５６に連通する油路及び第２の油圧室５７，５９に連通する油路が形成されており、またプライマリ側及びセカンダリ側の可動シーブ７ｂ，９ｂをそれぞれ固定シーブ７ａ，９ａに近づく方向に付勢するプリロード用のスプリング６５，６６が縮設されている。
【００３７】
ついで、上記無限変速機構（ＩＶＴ）１８に基づく作用について、図２ないし図６に沿って説明する。エンジン１及び／又はモータジェネレータ２の回転は、プライマリシャフト（入力軸）８に伝達される。Ｄレンジおいて、ロークラッチＣＬが接続してハイクラッチＣＨが切断されているローモードにあっては、前記入力軸８の回転は、プライマリプーリ７に伝達されると共に、プライマリ側スプロケット１３、巻掛け体２２及びセカンダリ側スプロケット２０からなる定速伝動装置１６を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達される。一方、前記プライマリプーリ７の回転は、後述する油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃによりプライマリ及びセカンダリプーリのプーリ比が適宜調節されることにより無段に変速されてセカンダリプーリ９に伝達され、更に該プーリ９の変速回転がプラネタリギヤ１９のサンギヤ１９ｓに伝達される。
【００３８】
プラネタリギヤ１９において、図３の速度線図に示すように、定速伝動装置１６を介して定速回転が伝達されるキャリヤ１９ｃが反力要素となって、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１からの無段変速回転がサンギヤ１９ｓに伝達され、これらキャリヤとサンギヤの回転が合成されてリングギヤ１９ｒを介して出力ギヤ２１に伝達される。この際、出力ギヤ２１には反力支持要素以外の回転要素であるリングギヤ１９ｒが連結されているため、前記プラネタリギヤ１９はトルク循環を生じると共に、サンギヤ１９ｓとキャリヤ１９ｃとが同方向に回転するため、出力軸５は零回転を挟んで正転（Ｌｏ）及び逆転（Ｒｅｖ）方向に回転する。即ち、前記トルク循環に基づき、出力軸３１ｌ，３１ｒの正転（前進）方向回転状態では、ベルト式無段変速装置１１はセカンダリプーリ９からプライマリプーリ７へトルクが伝達され、出力軸の逆転（後進）方向回転状態では、プライマリプーリ７からセカンダリプーリ９へトルクが伝達される。
【００３９】
そして、ロークラッチＣＬが切断されかつハイクラッチＣＨが接続されているハイモードにあっては、定速伝動装置１６を介してのプラネタリギヤ１９への伝達は断たれ、該プラネタリギヤ１９は、ハイクラッチＣＨの係合により一体回転状態となる。従って、入力軸８の回転は、専らベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１及びハイクラッチＣＨを介して出力ギヤ２１に伝達される。即ち、ＣＶＴ１１は、プライマリプーリ７からセカンダリプーリ９に向けて動力伝達する。更に、出力ギヤ２１の回転は、カウンタシャフト２３のギヤ２５，２６を介してディファレンシャル装置２９に伝達され、左右のアクスル軸３１ｌ，３１ｒを介して左右前輪に伝達される。
【００４０】
図３の速度線図、図５の出力トルク図、図６の出力回転数図にて示すように、ローモードにあっては、ベルト式無段変速装置（以下ＣＶＴという）１１が増速方向の限度（Ｏ／Ｄ端）にある場合（図３の線ａ位置）、サンギヤ１９ｓが最大回転することに基づき、一定回転数のキャリヤ１９ｃの回転に対してリングギヤ１９ｒを逆転し、逆回転（ＲＥＶ）を出力ギヤ２１に伝達する。そして、ＣＶＴ１１が減速（Ｕ／Ｄ）方向に変速することにより、逆回転の回転数が減少し、プラネタリギヤ１９及び定速伝動装置１６のギヤ比で定まる所定プーリ比において、出力ギヤ２１の回転数が零になるギヤニュートラル位置（ＧＮ）になる。更に、ＣＶＴ１１が減速方向に変速することにより、リングギヤ１９ｒは正転方向に切換えられ、出力ギヤ２１には該正転回転即ち前進方向の回転が伝達される。この際、図５から明らかなように、上記ギヤニュートラル位置ＧＮ近傍にあっては、理論的には、出力ギヤ２１のトルクは無限大に発散する。
【００４１】
ついで、ＣＶＴ１１が減速方向（Ｕ／Ｄ）端になると、ハイクラッチＣＨ が接続してハイモードに切換えられる。該ハイモードにあっては、ＣＶＴ１１の出力回転がそのまま出力ギヤ２１に伝達されるため、図３の速度線図にあっては、ｂに示すように平行線となる。そして今度は、ＣＶＴ１１が増速（Ｏ／Ｄ）方向に変速されるに従って、出力ギヤ２１の回転も増速方向に変更され、その分伝達トルクは減少する。なお、図３におけるλは、サンギヤの歯数Ｚｓとリングギヤの歯数Ｚｒとの比（Ｚｓ／Ｚｒ）である。
【００４２】
なお、図４に示すパーキングレンジＰ及びニュートラルレンジＮにあっては、ロークラッチＣＬ及びハイクラッチＣＨが共に切断されて、エンジンからの動力は断たれる。この際、パーキングレンジＰにあっては、ディファレンシャル装置２９がロックされて車軸３１ｌ，３１ｒがロックされる。
【００４３】
また、プライマリプーリ７は、その固定シーブ７ａのボス部がプライマリシャフト８にスプライン嵌合されており、該固定シーブボス部に可動シーブ７ｂが油圧アクチュエータ７ｃにより軸方向移動自在に支持されている。一方、セカンダリプーリ９は、その固定シーブ９ａがセカンダリシャフト１５と一体に構成されており、該固定シーブ９ａに可動シーブ９ｂが油圧アクチュエータ９ｃにより軸方移動自在に支持されている。
【００４４】
そして、Ｄレンシス又はＲレンジにあり、車速が所定速度以下にあって、かつアクセルペダルを離した状態にあると、制御部からギヤニュートラル信号が出力して、プライマリ及びセカンダリの両油圧アクチュエータ７ｃ，９ｃにおける第１の油圧室５５，５６に油圧を供給した状態で、両第２の油圧室５７，５９の油圧を解放し、両プーリ７，９の軸力を実質的に等しくする。即ち、プライマリ及びセカンダリプーリの軸力の差を、出力トルク方向が正の場合その時点でのＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定される前記両プーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小さい値か、又は出力トルク方向が負の場合のその時点でのＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定されるプライマリ及びセカンダリプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小さい値になるように制御する。
【００４５】
これにより、ＣＶＴの前進域から又は後進域からギヤニュートラル（ＧＮ）点に自己収束する力が発生し、自動的に、ＩＶＴ１８はＧＮ点に移行・保持されて、無負荷或は限りなく無負荷に近い状態となる。なお、ＣＶＴ１１自体は、プライマリ及びセカンダリプーリがベルト張力により拮抗した状態、即ちプーリ比が１．０になる状態が安定状態にあり、該プーリ比１．０に向って力ＦＡが発生し、従ってＩＶＴ１８がＧＮ点に無負荷状態になると同時に、ＣＶＴ１１がプーリ比１．０に向う力ＦＡが発生し、該無負荷状態でのプーリ比１．０に向う力ＦＡと、該力ＦＡによりＧＮ点から外れることによる負荷状態でのＧＮ点に向う力ＦＮが、渦状態となって前進クリープトルクが発生する（特願平８−２６３３４４号参照；本出願時未公開）。
【００４６】
そして、Ｄレンジにあっては、ロークラッチＣＬが接続され、かつプライマリ及びセカンダリの前記両第１の油圧室５５，５６に所定油圧が供給されている状態で、セカンダリ側の第２の油圧室５９に油圧が徐々に供給され、前記ギヤニュートラル（ＧＮ）点からセカンダリプーリ９の有効径が大きくなるアンダードライブ（Ｕ／Ｄ）方向に移動し、この状態では入力軸８からロークラッチＣＬ及び定速伝動装置１６を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達されるトルクは、サンギヤ１９ｓを介して所定プーリ比によるＣＶＴ１１にて規制されつつ（トルク循環）、リングギヤ１９ｒを介して出力ギヤ２１に出力する。
【００４７】
更に、ＣＶＴ１１がＵ／Ｄの所定位置以上において、ロークラッチＣＬを切断すると共にハイクラッチＣＨを接続し、かつプライマリ側の第２の油圧室５７に油圧が供給されるように切換えられる。この状態では、入力軸８のトルクは、プライマリプーリからセカンダリプーリ９に伝達されるＣＶＴにより、適宜変速され、更にハイクラッチＣＨを介して出力ギヤ２１から取出される。なお、ダウンシフトは、上述の逆の油圧制御により行なわれるが、ローモードにおけるダウンシフトにあっては、所定プーリ比以下では機械的に禁止されている。
【００４８】
また、Ｒレンジにあっては、ロークラッチＣＬが接続され、かつプライマリ及びセカンダリの前記両第１の油圧室５５，５６に所定油圧が供給されている状態で、プライマリ側の第２の油圧室５７に油圧が徐々に供給され、前記ギヤニュートラル（ＧＮ）点からプライマリプーリ７の有効径が大きくなるオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）方向に移動し、定速伝動装置１６とＣＶＴ１１との回転がプラネタリギヤ１９で合成されて、定速回転が変速回転より高い関係で、出力ギヤ２１に逆回転として取出される。
【００４９】
図７は、上記ハイブリット駆動装置に適用した制御装置を示すブロック図である。制御部Ｕには、エンジン回転数を検出するセンサ７１、プライマリ軸３即ち該軸と一体のモータジェネレータ２の回転数を検出するセンサ７２、セカンダリ軸の回転数を検出するセンサ７３、車速即ち無段変速機Ｍの出力回転数を検出するセンサ７４、ドライバがアクセルペダルを踏圧操作することによる該ペダルの回動角を検出するアクセル開度センサ７５及び走行用バッテリの残存容量（充電量）を検出するＳＯＣセンサ７６等の各センサからの信号を入力している。
【００５０】
また、該制御部Ｕは、内燃エンジン１を制御する電子スロットルシステム７７及びモータジェネレータ用コントローラ７８にそれぞれ制御信号を出力すると共に、油圧回路の各ソレノイドバルブ（リニアソレノイドバルブを含む）からなる入力クラッチ操作手段７９、ギヤニュートラルＧＮになるように制御する手段を含むＣＶＴ操作手段８０及びＬｏ−Ｈｉモード切換え手段８１等にそれぞれ制御信号を出力する。
【００５１】
そして、該制御部（ＥＣＵ）は、発進制御手段８５を備えており、更に該発進制御手段は、前記ＳＯＣセンサ７６に基づきバッテリ残存容量がモータジェネレータの使用に充分か否かを判断するＳＯＣ判断手段８５ａと、上記ＳＯＣ判断手段が充分と判断した場合に機能するモータジェネレータ主体制御手段８５ｂと、上記ＳＯＣ判断手段が不充分と判断した場合に機能するエンジン主体制御手段５８ｃと、前記ＣＶＴ操作手段８０及びモード切換え手段８１を制御する無段変速機制御手段８５ｄを有している。
【００５２】
なお、上記モータジェネレータ２として、回転子２ａ（ロータ）に永久磁石を用いたブラシレスＤＣモータが用いられており、固定子（ステータ）２ｂに電機子を用いて、チョッパーとして用いられるパワーＭＯＳ・ＦＥＴ，ＩＧＢＴ，Ｓトランジス等のコントロール用素子により回転速度等が制御される。該ブラシレスＤＣモータにあっては、回転磁場の位置と回転子の位置を検出して、最適のタイミングで各極に電流を流す制御が必要であり、所定回転速度以上にあっては上記位置検出は、電流波形により検出して閉ループ制御により正確な速度制御が可能であるが、始動時等の低回転状態では、一般に、レゾルバ等の回転位置検出手段（センサ）によりロータ２ａの位置を検出する必要がある。しかし、モータジェネレータ２の始動時、該モータには、補機等による軽負荷しか作用していないので、ロータ位置を正確に検出しなくとも、いわば試し廻しによりブラシレスＤＣモータを回転始動することができ、従って従来必要とされた高価な回転位置検出手段（センサ）を不要とすることが可能となる。
【００５３】
ついで、図８ないし図１６に沿って、本ハイブリット駆動装置における発進制御について説明する。
【００５４】
まず、図８に示すメインフローについて説明するに、イグニションスイッチＩＧがＯＮにあって（Ｓ１）、かつ車速が０即ち車輌停止状態にある場合（Ｓ２）、バッテリ残存容量（ＳＯＣ）センサ７６からの信号に基づきＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ（例えば４０％）と比較される（Ｓ３）。
【００５５】
そして、ＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ以上の場合（ＹＥＳ）、モータジェネレータ２を主体とする制御により発進が可能であると判断し、後述するモータジェネレータ主体発進制御が機能し（Ｓ４）、またＳＯＣが所定容量ＳＯＣＬ以下の場合（ＮＯ）、モータジェネレータ２を主体とする制御は不可と判断して、後述するエンジン主体発進制御が機能する（Ｓ５）。なお、上記メインフローは、シフトレバーがＰ又はＮレンジでない走行レンジ（Ｄ又はＲ）にあり、かつロークラッチＣＬが接続状態にあることを前提としている。また、車輌停止状態（車速０）にあっても、ＳＯＣが極めて小さい場合を除いて、モータジェネレータ２が通電されて回転しており、プライマリシャフト（入力軸）８を回転し、これによりオイルポンプ１０が駆動されると共に、伝達装置４２を介して補機３９が駆動される。この際、入力クラッチ６は切断状態にあると共に、無限変速機構（ＩＶＴ）１８はギヤニュートラル（ＧＮ）状態にあって、プライマリシャフト８は、補機３９及びオイルポンプ１０のみを駆動するだけの軽負荷状態にある。
【００５６】
なお、ハイブリット駆動装置にあっては、バッテリとしてニッカド電池、ニッケル−水素電池等が用いられるが、車輌重量及び価格等によりその最大容量は、所定量に制限される。本制御装置にあっては、該バッテリの残存容量（ＳＯＣ）により、発進時にモータジェネレータ２が主体となるか内燃エンジン１が主体となるか選択される。
【００５７】
図９は、前記モータジェネレータ主体発進制御を示すフローチャートであり、入力クラッチ６は切り状態にある。まず、アクセル開度センサ７５によりアクセル開度θのＯＮ状態を検出すると（Ｓ１０）、該アクセル開度θに基づきドライバが要求する車輌発進時の必要駆動力Ｆを算出し、更にマップによりエンジン又はモータの運転始点Ｓ及び運転終点Ｅを決定する（Ｓ１１）。即ち、図１０に示すように、アクセル開度及び車速に基づき必要駆動力Ｆが一義的に求められる。そして、車輌停止時にあっては、前記ＩＶＴ１８はギヤニュートラルＧＮにあって、入力軸８の回転は出力部材２１に伝達されることはないので、図１２（Ａ）に示すように、運転始点の入力軸回転数Ｓｎは、アクセル開度θに関係なく所定アイドリング回転数（例えば８００ｒｐｍ）にあり、従って前記図１１にて求められる各アクセル開度の必要駆動力を得るためには、ＣＶＴ１１の始動時プーリ比Ｉｐ（ギヤ２１，２５，２６，３０等のファイナルギヤ比も当然に考慮される）に基づき入力軸の始点トルクＳｔが算出される。
【００５８】
更に、図１１及び図１２（Ｂ）に示すように、エンジン（又はモータ）の最良効率曲線（最良燃費曲線；エンジン理想曲線）Ｂと等出力曲線の交点から、各アクセル開度θにおける終点回転数Ｅｎ及び終点トルクＥｔが求められる。なお、図１１において、Ａはエンジン最高出力（アクセル開度１００％）における出力特性であり、Ｂは各アクセル開度における最良効率（燃費）点を結んだエンジン理想特性であり、Ｃはモータジェネレータの最高出力特性であり、Ｄは該モータの最良効率を示すモータ理想特性である（該モータの効率は、回転数が低くかつトルクが大きい発進時を対象しているため、銅損のみを考慮している）。
【００５９】
そして、本モータジェネレータ発進制御にあっては、ＳＯＣが所定容量例えば４０％以上、即ちモータジェネレータ２を使用することが可能なバッテリ残存容量がある場合であるので、図１１及び図１２（Ｃ）に示すように、ＳＯＣによりエンジン始動点Ｓｅが設定される（Ｓ１２）。例えば、ＳＯＣが５０％の場合、図１１において該５０％の等出力曲線とエンジン理想曲線Ｂとの交点がエンジン始動点Ｓｅとなり、即ち図１２（Ｃ）に示すように、エンジン始動回転数Ｓｅｎは１７３０ｒｐｍ、エンジン始動トルクＳｅｔは８．３Ｋｇｆ・ｍとなる。
【００６０】
そして、ＣＶＴ操作手段７９を操作して、プーリ比ＩＰがギヤニュートラルＧＮ点（例えば０．６７７）から所定量前進域にずれた所定低速値（始動位置）、例えば０．７に設定され、該プーリ比ＩＰ、即ち無段変速機Ｍ１８の変速比を該低速値に保持した状態で、コントローラ７７によりモータジェネレータ２の駆動を開始する（Ｓ１３）。該モータジェネレータは、図１１に示すように、アクセル開度θに基づき上記決定された所定トルクを出力するように、一定トルクに保持した状態で出力回転数Ｎｍを増加するように制御される（図１２に各アクセル開度における点線で示す横方向に制御する）。該モータジェネレータ２の回転数Ｎｍの増加は、前記ステップＳ１２にて決定されたエンジン始動回転数Ｓｅｎまで続く（Ｓ１４）。該モータジェネレータ２の出力により車輌は発進する。
【００６１】
ついで、モータジェネレータが、同時に変更・設定されるプーリ比ＩＰに基づくＩＶＴ１８の変速比に対応して、前記必要駆動動力Ｆを保持するに必要な出力トルクと、エンジン始動トルクＳｅｔに収束させる所定値αを足して、コントローラ７８によりトルクを増加制御する（Ｓ１５）。即ち、図１１において、各アクセル開度に対応するトルクから、エンジン始動点Ｓｅに向ってモータ出力トルクを点線で示す垂直方向に上昇する。
【００６２】
具体的には、プラネタリギヤ１９及び定速伝動装置１６等にて決められるギヤ比及び効率から求められる定数をａ、ｂ、ｃ、モータトルクＴｍの上昇に拘らず入力軸回転数を一定数とするＣＶＴのプーリ比をＩＰ（後述）、エンジン始動トルクＳｅｔに収束させるための設定値をα、前記必要駆動力をＦとすると、モータジェネレータの出力トルクＴｍは、Ｔｍ＝［Ｆ／ｃ／｛ａ−（ｂ／ＩＰ）］＋αにて設定される。
【００６３】
更に同時に、ＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰが大きくなる方向（Ｕ／Ｄ方向）に、従ってセカンダリプーリ９からプライマリプーリ７方向にトルク伝達されるＬＯ モードにあっては、ＩＶＴ１８全体（＝無段変速機Ｍ）としてはＯ／Ｄ方向に、ＣＶＴ操作手段８０により変速制御され、車速が増速する（Ｓ１６）。この際、上記モータジェネレータ２のトルク増加制御に伴い、その回転数Ｎｍも増加しようとするが、上記ＩＶＴ１８の変速制御により、プライマリ軸回転数センサ７２にて検出される前記モータ回転数Ｎｍは、前記エンジン始動点Ｓｅにて設定されるエンジン始動回転数Ｓｅｎを維持するように、ＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰがＵ／Ｄ側に変速される。上記ステップＳ１５によるモータジェネレータのトルク制御とステップＳ１６によるＣＶＴの制御とは同時にかつ互に関連して、モータトルクＴｍの増加とＩＶＴ１８のＯ／Ｄ側への変速がタイミングを合せて行なわれ、必要駆動力Ｆが維持されつつ、車速が増大する。
【００６４】
そして、上記モータ出力トルクＴｍがエンジン始動トルクＳｅｔまで上昇すると（Ｓ１７）、入力クラッチ操作手段７９により入力クラッチ６を接続して、モータジェネレータ２の動力により内燃エンジン１を始動する（Ｓ１８）。
【００６５】
また、上記モータジェネレータの動力を用いずに、補機３９のスタータモータにて内燃エンジン１を始動することも可能であるが、モータジェネレータ２を用いることにより、いわゆる押しかけ状態となって、スタータモータによる異音の発生等を生じることなく、滑らかにかつ良いフィーリングでエンジン始動を行うことができる。
【００６６】
そして、エンジン始動後は、図１１に示す各アクセル開度に応じたエンジン理想曲線により、最良効率（最良燃費）になるように、電子スロットルシステム７７によりエンジン１が制御されると共に、該エンジン１が理想曲線上を運転し得るように、ＣＶＴ操作手段８０及びモード切換え手段８１によりＩＶＴ１８が制御される（Ｓ１９）。なお、上述説明は、アクセル開度θが一定状態に保持される状態を述べたが、急加速の要求等でアクセル開度が発進制御中に変化する場合も、該アクセル開度に応じて、必要駆動力Ｆ、始点Ｓ及び終点Ｅが順次変更決定され（Ｓ１１）、該変更された設定値に基づき上述フローチャートに沿って制御される。
【００６７】
ついで、前記エンジン主体発進制御（Ｓ５）について、図１３ないし図１６に沿って説明する。該エンジン主体発進制御は、ＳＯＣがモータジェネレータを使用するに足りるだけ充分でない場合であって、まず、内燃エンジン１が始動される（Ｓ２５）。この際、該エンジンの始動は、補機３９のオルタネータに基づくスタータモータにより行なわれるが、前記モータジェネレータ２により行ってもよい。また、該エンジン主体発進制御にあっては、入力クラッチ６は接続状態に保持される。
【００６８】
そして、車輌停止状態にあっては、ＩＶＴ１８はギヤニュートラル（ＧＮ）位置にあって、前記エンジン１はアイドリング状態にあり、該アイドリング回転に合せるように、モータジェネレータ２は、コントローラ７９により目標速度制御される（Ｓ２６）。なおこの際、図１５のＧ点に示すように、モータジェネレータの出力は殆どなく、バッテリの消費量は僅かである。また、図１５にあって、エンジンの最大出力特性、Ｂは最良効率（理想）特性、Ｃはモータジェネレータの最大出力特性、Ｅは等効率線、Ｆは等スロットル開度による特性を示し、かつ縦軸はエンジン（又はモータ）トルクＴｅ（Ｔｍ）、横軸はエンジン（又はモータ）回転数Ｎｅ（Ｎｍ）を示す。
【００６９】
そして、アクセル開度がＯＮ、即ち全閉スイッチがＯＦＦになると（Ｓ２７）、電子スロットルシステム７７により所定スロットル開度θ０が設定される（Ｓ２８）。該スロットル開度は、ドライバによるアクセル開度θとは異なる比較的大きい値に設定され、更に同時に、コントローラ７８により、モータジェネレータ２が所定目標回転数になるように速度制御される（Ｓ２９）。この際、前記電子スロットルシステムによるエンジン制御により、エンジン回転数は直ちに上昇しようとするが、上記モータジェネレータ２の制御により目標回転数Ｎｅｏになるように制御され、かつ該エンジン出力は、モータジェネレータ２による発電として回生される。また、図１５及び図１６に示すように、上記エンジン及びモータジェネレータの制御により、エンジンは、始動位置Ｓ、即ち回転数Ｎｅｏ、トルクＴｅｏとなる。
【００７０】
更に、前記センサ７５によるアクセル開度θ、即ちドライバの要求トルク及びセンサ７４による車速が読込まれる（Ｓ３０）。そして、コントローラによるモータジェネレータの制御が、上述した目標速度制御から、電流制御に基づくトルク制御に切換えられる（Ｓ３１）。即ち、図１６に示すように、ステップＳ２９による目標速度制御を停止し、その時のモータジェネレータ出力トルク（負方向）Ｔｅｏを目標値Ｔｍｏとするトルク制御に切換えられる。更に、車輌が停止している場合（Ｓ３２）、ＩＶＴ１８がギヤニュートラル位置ＧＮ（例えば０．６７７）から僅かに前進方向にずれた低速位置（始動位置）Ｉｅｏになるように、ＩＶＴ１８の変速比ＩｅがＣＶＴ操作手段８０により制御される（Ｓ３３）。なお、上述したようにＬＯモードにあっては、ＩＶＴ１８は、セカンダリプーリ９からプライマリプーリ７に向けて動力伝達するため、上記ＩＶＴ１８の変速比ＩｅのＯ／Ｄ側への変速はＣＶＴ１１のプーリ比ＩＰをＵ／Ｄ側に変速制御することにより行なわれる。
【００７１】
そして、上記ＩＶＴ１８の始動位置Ｉｅｏ（例えばプーリ比ＩＰ＝０．７）に基づき、車輌が発進すると（Ｓ３２のＮＯ）、ステップＳ３０にて読込まれる車速に対して、センサ７１にて検出されるエンジン回転数Ｎｅが前記始動位置Ｎｅｏに一定に保持されるように、ＩＶＴ１８の変速比Ｉｅが算出され、かつＣＶＴ操作手段８０により該変速比になるように制御される（Ｓ３４）。更に、アクセル開度θに基づく車輌必要駆動力Ｆになるように、コントローラ７７にてモータジェネレータの出力トルク（負方向）Ｔｍが制御される。
【００７２】
即ち、図１６に示すように、エンジンは、電子スロットルシステム７７による所定スロットル開度θ０に一定保持され、エンジン回転数Ｎｅが初期値Ｎｅｏに一定保持されるように、車速ｖに対応してＩＶＴ１８の変速比ＩｅがＯ／Ｄ方向（減少する方向）に変速制御されると共に、エンジン出力トルクＴｅが初期値Ｔｅｏに一定保持され、かつアクセル開度に対応する必要駆動力Ｆとなるように、モータジェネレータがトルクＴｍが負方向に回生制御される。これにより、入力軸８への入力トルクは、一定のエンジントルクＴｅｏからモータジェネレータに作用する回生トルク（−Ｔｍ）の和（Ｔｅｏ−Ｔｍ）となり、該モータジェネレータの負方向トルク−Ｔｍを徐々に減少して、エンジンの出力トルクの内の入力軸３に伝達するトルク分を徐々に増大し、ＩＶＴ１８のＯ／Ｄ側変速に対応する。
【００７３】
そして、ＩＶＴの変速比Ｉｅがより大きくなって所定変速比ＩｅＬになると（Ｓ３６）、前記モータジェネレータのトルク制御は停止され（Ｔｍ＝０）（Ｓ３７）、これによりエンジンを一定出力に保持した上記発進制御が停止され、以降、前記ステップＳ１９と同様に、エンジンを最良効率特性（理想曲線）Ｂに沿って制御する通常走行制御となる（Ｓ３８）。
【００７４】
なお、上述実施例は、無段変速機としてギヤニュートラルＧＮを有するＩＶＴを用いたが、単なるＣＶＴを用いるもの又はトライダル方式の無段変速装置を用いるものにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を適用し得るハイブリット駆動装置を示す概略図。
【図２】その無限変速機構（ＩＶＴ）を示す正面断面図。
【図３】その速度線図。
【図４】各クラッチの係合状態を示す図。
【図５】そのベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）のトルク比に関するＩＶＴの出力トルクの変化を示す図。
【図６】そのＣＶＴのトルク比に関するＩＶＴの出力回転数の変化を示す図。
【図７】本発明に係る制御装置を示すブロック図。
【図８】本発明に係る発進制御を示すメインフローチャート。
【図９】そのモータジェネレータ主体発進制御によるフローチャート。
【図１０】アクセル開度と駆動力の関係を示す図。
【図１１】内燃エンジン及びモータジェネレータの特性を示す図。
【図１２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ異なる値を設定するマップを示す図。
【図１３】エンジン主体発進制御によるフローチャート。
【図１４】その続きを示すフローチャート。
【図１５】エンジンの特性（トルク−回転数）を示す図。
【図１６】エンジン主体発進制御によるタイムチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１ 内燃エンジン
１ａ，１ｂ 出力軸
２ モータジェネレータ
２ａ ロータ
６ 入力クラッチ
７ プライマリプーリ
８ プライマリシャフト（第１軸、入力軸）
９ セカンダリプーリ
１０ オイルポンプ
１１ （ベルト式）無段変速装置（ＣＶＴ）
１５ セカンダリシャフト（第２軸）
１６ 定速伝動装置
１８ 無限変速機構（ＩＶＴ）
１９ プラネタリギヤ
１９ｃ 第１の回転要素
１９ｓ 第２の回転要素
１９ｒ 第３の回転要素
７５ アクセル開度センサ
７６ バッテリ残存容量（ＳＯＣ）センサ
７７ 電子スロットルシステム
７８ モータジェネレータ用コントローラ
８５ 発進制御手段
８５ａ バッテリ残存容量（ＳＯＣ）制御手段
８５ｂ モータジェネレータ主体制御手段
８５ｃ エンジン主体制御手段
Ｍ 無段変速機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータジェネレータと、無段変速機と、を備え、内燃エンジン及び／又はモータジェネレータの出力を前記無段変速機を介して駆動車輪に伝達し、また前記内燃エンジンの出力により前記モータジェネレータにて発電してバッテリに充電してなる、ハイブリット駆動装置において、
内燃エンジンの出力軸と前記無段変速機の入力軸との間に介在する入力クラッチと、
前記バッテリの残存容量が所定値以上かを判断するバッテリ残存容量判断手段と、
前記入力クラッチを切った状態で前記モータジェネレータの出力を直接前記無段変速機の入力軸に伝達して車輌を発進制御し、かつ該車輌の走行状態で前記入力クラッチを接続して前記内燃エンジンを始動するモータジェネレータ主体制御手段と、
前記入力クラッチを接続した状態で前記内燃エンジンの出力に基づき発進制御するエンジン主体制御手段と、を備え、
前記バッテリ残存容量判断手段が前記所定値以上と判断した場合、前記モータジェネレータ主体制御手段を機能し、また前記所定値以下と判断した場合、前記エンジン主体制御手段を機能してなる、
ことを特徴とするハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項２】
前記内燃エンジンの所定特性は、該エンジン出力が最良効率となる特性である、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項３】
前記内燃エンジンを前記モータジェネレータにて始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項４】
前記モータジェネレータ主体制御手段は、ドライバの操作によるアクセル開度に基づき必要駆動力を算出して、該必要駆動力により発進開始時における始点回転数及び始点トルクを決定し、
前記内燃エンジンの所定特性及び前記バッテリの残存容量に基づき該内燃エンジン始動時における回転数及びトルクを決定し、
前記無段変速機を所定低速位置に保持した状態で、前記始点トルクにより前記モータジェネレータの回転数を増加して発進し、
該モータジェネレータの回転数が前記エンジン始動時回転数になると、該モータジェネレータの出力トルクを増加すると共に、前記始動時回転数を保持するように前記無段変速機を変速操作し、
そして前記モータジェネレータの出力トルクが前記エンジン始動時トルクになると、前記入力クラッチを接続して前記内燃エンジンを始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項５】
前記エンジン主体制御手段は、前記入力クラッチを接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により前記内燃エンジンを所定スロットル開度による所定回転数及び所定トルクにて運転すると共に、前記モータジェネレータを、前記所定回転数に合うように目標速度制御して前記エンジンの出力トルクを該モータジェネレータに吸収し、
更に前記モータジェネレータをトルク制御に切換え、前記アクセル操作によるアクセル開度及び車速に基づき前記モータジェネレータが吸収するトルクを減少するように制御して前記内燃エンジンの出力トルクを前記無段変速機に入力すると共に、該無段変速機を、前記内燃エンジンが前記所定回転数及び所定トルクを保持するように変速操作してなる、
請求項１又は４記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項６】
前記無段変速機は、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの間に配置されこれら両シャフト間のトルク比を無段に変速する無段変速装置と、
前記無段変速装置のプライマリ側に連動する第１の回転要素、該無段変速装置のセカンダリ側に連動する第２の回転要素、前記第１の回転要素及び第２の回転要素の回転をトルク循環を生じる状態で合成して駆動車輪に出力する第３の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、を有し、前記無段変速装置を、前記第３の回転要素がニュートラル位置となるように自己収束するニュートラル制御と、該ニュートラル位置から無段に変速する変速制御とを行う無限変速機構と、を備えてなる、
請求項１ないし５のいずれか記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項７】
前記モータジェネレータのロータを前記プライマリシャフトに直接的に連動し、かつ前記内燃エンジンの出力軸と前記プライマリシャフトとの間に前記入力クラッチを介在してなる、
請求項６記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項１】
モータジェネレータと、無段変速機と、を備え、内燃エンジン及び／又はモータジェネレータの出力を前記無段変速機を介して駆動車輪に伝達し、また前記内燃エンジンの出力により前記モータジェネレータにて発電してバッテリに充電してなる、ハイブリット駆動装置において、
内燃エンジンの出力軸と前記無段変速機の入力軸との間に介在する入力クラッチと、
前記バッテリの残存容量が所定値以上かを判断するバッテリ残存容量判断手段と、
前記入力クラッチを切った状態で前記モータジェネレータの出力を直接前記無段変速機の入力軸に伝達して車輌を発進制御し、かつ該車輌の走行状態で前記入力クラッチを接続して前記内燃エンジンを始動するモータジェネレータ主体制御手段と、
前記入力クラッチを接続した状態で前記内燃エンジンの出力に基づき発進制御するエンジン主体制御手段と、を備え、
前記バッテリ残存容量判断手段が前記所定値以上と判断した場合、前記モータジェネレータ主体制御手段を機能し、また前記所定値以下と判断した場合、前記エンジン主体制御手段を機能してなる、
ことを特徴とするハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項２】
前記内燃エンジンの所定特性は、該エンジン出力が最良効率となる特性である、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項３】
前記内燃エンジンを前記モータジェネレータにて始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項４】
前記モータジェネレータ主体制御手段は、ドライバの操作によるアクセル開度に基づき必要駆動力を算出して、該必要駆動力により発進開始時における始点回転数及び始点トルクを決定し、
前記内燃エンジンの所定特性及び前記バッテリの残存容量に基づき該内燃エンジン始動時における回転数及びトルクを決定し、
前記無段変速機を所定低速位置に保持した状態で、前記始点トルクにより前記モータジェネレータの回転数を増加して発進し、
該モータジェネレータの回転数が前記エンジン始動時回転数になると、該モータジェネレータの出力トルクを増加すると共に、前記始動時回転数を保持するように前記無段変速機を変速操作し、
そして前記モータジェネレータの出力トルクが前記エンジン始動時トルクになると、前記入力クラッチを接続して前記内燃エンジンを始動してなる、
請求項１記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項５】
前記エンジン主体制御手段は、前記入力クラッチを接続した状態で、ドライバのアクセルオン操作により前記内燃エンジンを所定スロットル開度による所定回転数及び所定トルクにて運転すると共に、前記モータジェネレータを、前記所定回転数に合うように目標速度制御して前記エンジンの出力トルクを該モータジェネレータに吸収し、
更に前記モータジェネレータをトルク制御に切換え、前記アクセル操作によるアクセル開度及び車速に基づき前記モータジェネレータが吸収するトルクを減少するように制御して前記内燃エンジンの出力トルクを前記無段変速機に入力すると共に、該無段変速機を、前記内燃エンジンが前記所定回転数及び所定トルクを保持するように変速操作してなる、
請求項１又は４記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項６】
前記無段変速機は、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの間に配置されこれら両シャフト間のトルク比を無段に変速する無段変速装置と、
前記無段変速装置のプライマリ側に連動する第１の回転要素、該無段変速装置のセカンダリ側に連動する第２の回転要素、前記第１の回転要素及び第２の回転要素の回転をトルク循環を生じる状態で合成して駆動車輪に出力する第３の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、を有し、前記無段変速装置を、前記第３の回転要素がニュートラル位置となるように自己収束するニュートラル制御と、該ニュートラル位置から無段に変速する変速制御とを行う無限変速機構と、を備えてなる、
請求項１ないし５のいずれか記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【請求項７】
前記モータジェネレータのロータを前記プライマリシャフトに直接的に連動し、かつ前記内燃エンジンの出力軸と前記プライマリシャフトとの間に前記入力クラッチを介在してなる、
請求項６記載のハイブリット駆動装置における発進制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−２９８３６３（Ｐ２００６−２９８３６３Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０２５９４（Ｐ２００６−１０２５９４）
【出願日】平成１８年４月３日（２００６．４．３）
【分割の表示】特願平９−３３６１５５の分割
【原出願日】平成９年１２月５日（１９９７．１２．５）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月３日（２００６．４．３）
【分割の表示】特願平９−３３６１５５の分割
【原出願日】平成９年１２月５日（１９９７．１２．５）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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