ハイブリッド車両の制御装置
【課題】無段変速モードから固定変速モードへの変速を可及的に広範囲な条件で実現する。
【解決手段】ハイブリッド装置２０では、無段変速モードに対応する変速段として１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードを実現可能であり、これらの変速段間の変速に際しては、変速比が固定される１−２固定モードを経由する必要がある。ＥＣＵ１００は、変速要求が生じた際に、１−２固定モードにおいて要求出力を満たすエンジンの要求動作点が、エンジン２００が安定回転可能であり、ＮＶ上の制約を満たし、且つ実質的な最大トルク以下となる動作領域ａを逸脱する場合には、ＭＧ１又はＭＧ２或いはその両方からのトルクの出力により不足する出力を満たし得る場合に限って変速を許可する。また、経済性能を優先すべき場合には、ＮＶ上の制約が緩和され、不足する出力を満たすか否かに係る判別基準が緩和される。
【解決手段】ハイブリッド装置２０では、無段変速モードに対応する変速段として１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードを実現可能であり、これらの変速段間の変速に際しては、変速比が固定される１−２固定モードを経由する必要がある。ＥＣＵ１００は、変速要求が生じた際に、１−２固定モードにおいて要求出力を満たすエンジンの要求動作点が、エンジン２００が安定回転可能であり、ＮＶ上の制約を満たし、且つ実質的な最大トルク以下となる動作領域ａを逸脱する場合には、ＭＧ１又はＭＧ２或いはその両方からのトルクの出力により不足する出力を満たし得る場合に限って変速を許可する。また、経済性能を優先すべき場合には、ＮＶ上の制約が緩和され、不足する出力を満たすか否かに係る判別基準が緩和される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動発電機とを動力源として備えたハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置を適用可能なものとして、二組の遊星歯車機構を組み合わせて四つの回転要素を有する歯車機構として構成された分配機構を備えたハイブリッド車の駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたハイブリッド車の駆動装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、二つの出力要素を出力部材に選択的に連結する連結機構を備えるため、複数の駆動形態の中から走行要求に適した駆動形態を選択することができ、エネルギ効率の良い走行が可能になるとされている。
【０００３】
尚、動力源と出力部材との回転数比をオーバードライブ状態に固定する状態と、該回転数比を連続的に変化させる状態とを採ることが可能なハイブリッド車の駆動装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５５８９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３４５５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のハイブリッド車両において、内燃機関と出力部材との回転速度比が固定される固定変速段では、出力部材の回転速度に応じて内燃機関の回転速度が一義的に規定される。このため、固定変速段へ変速が行われた後の内燃機関の動作条件によっては、ハイブリッド車両の要求駆動力を満たすことが難しい場合がある。この際、変速を強行すれば駆動力の低下による動力性能の低下が回避され難いため、少なくとも実践的にみれば、固定変速段への変速自体が困難となる。即ち、従来の技術には、固定変速段への変速が制限されるという技術的な問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、固定変速段への変速が制限される事態の発生を抑制し得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、内燃機関、第１電動機及び第２電動機を含む動力源と、相互に差動回転可能に構成され、前記内燃機関、前記第１電動機及び前記第２電動機が夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備える動力分配手段と、車軸に連結された出力部材と前記第１及び第２電動機並びに前記複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態を切り替えることにより、変速モードを、前記内燃機関の機関回転速度と前記出力部材の回転速度たる出力回転速度との比たる変速比を一の値に固定する固定変速モード及び前記変速比を連続的に変化させる無段変速モードを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替え可能な変速手段とを備えてなるハイブリッド車両の制御装置であって、前記無段変速モードから前記固定変速モードへの前記変速モードの切り替えがなされた際に前記ハイブリッド車両の要求出力を満たすための前記内燃機関の動作点たる要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かを、前記変速モードの切り替えがなされる以前に判別する第１判別手段と、前記要求動作点が前記基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、前記動作点が前記基準動作領域内に維持された状態で前記第１及び前記第２電動機のうち少なくとも一方における前記要求出力を満たすための動力の出力が可能であるか否かを判別する第２判別手段と、前記動力の出力が可能である旨が判別された場合に前記変速モードの切り替えがなされるように前記変速手段を制御する第１制御手段と、前記変速モードの切り替えがなされるに際して前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるように前記内燃機関を制御する第２制御手段と、前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるのに伴い前記要求出力を満たすための動力の出力がなされるように前記少なくとも一方を制御する第３制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る動力分配手段は、内燃機関、例えばモータジェネレータ等の電動発電機を好適な一形態として採り得る第１電動機及び例えばモータジェネレータ等の電動発電機を好適な一形態として採り得る第２電動機の各動力源と夫々接続される或いは接続可能に構成される複数の回転要素を含む、相互に差動回転可能な複数の回転要素（即ち、各動力源に対応する回転要素は、動力分配手段に備わる回転要素の少なくとも一部であって、必ずしも全てでない）を備え、好適な一形態として、例えば各々が回転要素として例えばサンギア、キャリア及びリングギア等を備えた複数のプラネタリギアを含み、各プラネタリギアにおける任意の且つ一部の回転要素同士が直接的に又は間接的に連結される等して一体の（或いは一体として扱うことが可能な）回転要素をなすプラネタリギアを包括する概念としての複合型プラネタリギア装置等の形態を採り得る。
【０００９】
本発明に係る変速手段は、好適な一形態として、例えば摩擦係合式或いは噛合式等各種態様を採り得る複数の係合手段（ブレーキ装置やクラッチ装置等を好適な一形態として含み、係合要素同士を相互に係合及び離間させるべく駆動することが可能な各種の駆動装置、並びに係合要素の物理状態を検出する各種検出手段等を適宜に含み得る）等として構成され、出力部材と第１及び第２電動機並びに動力分配手段が有する複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態（即ち、接続可能であるか否かによらず少なくとも接続の有無を含み、概念上は、どの程度接続されているかといった定量的状態を含む）を適宜に切り替えることによって、ハイブリッド車両の変速モードを、固定変速モードと無段変速モードとを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替えることが可能に構成される。尚、「変速モード」とは、内燃機関の機関回転速度と出力部材の回転速度（以下、適宜「出力回転速度」と称する）との比（以下、適宜「変速比」と称する）の制御態様を指し、一の変速モードに該当する変速段は単数であっても複数であってもよい趣旨である。
【００１０】
ここで、「無段変速モード」とは、例えばクランク軸等、内燃機関の出力軸と出力部材との間の回転速度比（即ち、変速比）を、理論的に、実質的に或いは予め物理的、機械的、機構的又は電気的に規定される範囲内で、夫々連続的に（実践上連続的であるのと同等に段階的な態様を含む）変化させることが可能な変速比の制御態様を指し、好適な一形態として、内燃機関の出力トルクの反力トルクを負担する一回転要素に接続された第１又は第２電動機を反力要素として、その回転速度を制御すること等により、例えば内燃機関の動作点（例えば、機関回転速度と出力トルクとにより規定される内燃機関の一運転条件を規定する点）は理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で自由に選択され、例えば、燃料消費率を理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で現実的に最小（単位燃料量当たりの走行距離といった意味では最大）とし得る最適燃費動作点等に制御される。
【００１１】
一方、「固定変速モード」とは、変速比が一の値に固定される制御態様であり、必然的に機関回転速度は、ハイブリッド車両の車速に応じて一義的に規定される。従って、無段変速モードから固定変速モードへの変速モードの切り替えがなされるに際しては、機関回転速度が固定変速モードにおいて一義的に規定される値へ同期させられる（変速手段が係合手段を備える場合、係る係合手段の構成によっては、係る回転同期に加え更に係合要素相互間の位相同期がなされてもよい）ことによって、切り替え前後の回転変動が抑制される。
【００１２】
他方、この種の変速モードの切り替え前後において出力部材に供給される動力が低下すると、ハイブリッド車両の出力（一義的に駆動力）は、要求出力（一義的に要求駆動力）に対して不足することととなり、動力性能を低下させる要因となる。従って、好適には、変速モードの切り替え前後において、出力部材に供給される動力は、不変であるか或いはその低下量が実践上許容し得る旨が定められた又はその旨の判断を下し得る範囲内に収まる必要がある。
【００１３】
ところが、内燃機関の動作領域は、物理的、機械的、機構的又は電気的な制約によって、このような出力部材に供給すべき動力とは無関係に定まる。また、実践的な見地から言えば、内燃機関の動作領域は、ハイブリッド車両における、例えばＮＶ（Noise and Vibration：騒音と振動）等により規定される快適性能、燃費等により規定される経済性能、エミッション等により規定される環境性能又は例えば失火やストールの可能性等により規定される信頼性能を担保すべく、更に制約を受け易い。
【００１４】
このため、変速モードが固定変速モードへ切り替えられるに際しては、例えば一義的に規定される機関回転速度がこのような動作領域を逸脱する、例えば一義的に規定された機関回転速度において理論的に出力し得るトルク（即ち、物理的な最大トルク）若しくは出力することが何らかの制約（上述した各種性能を勘案して規定される制約）の範囲で現実的に許可されたトルク（即ち、実質的な最大トルク）が要求トルク（ハイブリッド車両の要求出力を満たすトルク）に達さない等の事態が生じ得る。従って、固定変速モードへの変速モードの切り替え（以下、適宜「変速」と称する）は、その実行が著しい制限を受け易い。
【００１５】
そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１判別手段によって、無段変速モードから固定変速モードへの変速がなされた際にハイブリッド車両の要求出力を満たすための要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かが、係る変速がなされる以前に判別される。
【００１６】
ここで、「基準動作領域」とは、例えば内燃機関が理論上採り得る動作領域、或いは、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、上述した快適性能、経済性能、環境性能又は信頼性能の低下を少なくとも実践上問題となる程度に顕在化させない（望ましくは、この種の性能低下を生じさせない）ものとして定められた、好適な一形態として、当該理論上採り得る動作領域よりも狭い動作領域等、基本的に動作点として選択することが許容された領域である。
【００１７】
一方、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、係る要求動作点が基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２判別手段によって、動作点が基準動作領域内に維持された状態で第１及び第２電動機のうち少なくとも一方において、出力部材に対し上述した要求出力を満たすための動力（好適には、トルク）の出力が可能であるか否かが判別される。
【００１８】
尚、この際、車速に応じて一義的となる機関回転速度による制約を受ける形で動作点が基準動領域を逸脱する場合（即ち、基準動作領域を低回転側又は高回転側へ逸脱する場合であって、変速に際しての回転同期自体が実質的に困難となる場合）には、係る動力の出力は実質的に意味をなさないから、第２判別手段は、好適な一形態として、要求動作点に対応する機関回転速度（即ち、車速に応じて一義的となる機関回転速度）が基準動作領域内にある場合に限ってこの種の判別を行ってもよい。但し、機関回転速度が基準動作領域外にある場合に、無条件に要求出力が満たされない旨の判別を行ってもよい。
【００１９】
このような第２判別手段による判別の結果、動作点が基準動作領域内に維持された状態（即ち、換言すれば、要求出力に対する出力不足が生じている状態）で、第１電動機又は第２電動機或いはその両方における、要求出力を満たすための動力の出力が可能である旨が判別された場合には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１制御手段によって、上述した回転同期に係る制御を含む固定変速モードへの変速がなされるように変速手段が制御される。尚、第１判別手段により要求動作点が基準動作領域内である旨が判別された場合には無論、固定変速モードへの変速がなされてよい。
【００２０】
一方、係る変速の実行に際しては、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２制御手段によって、内燃機関の動作点が基準動作領域内に維持され、更に係る動作点の維持に伴う動力の不足を解消すべく、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第３制御手段によって、第１電動機又は第２電動機或いはその両方が制御される。
【００２１】
この第３制御手段の作用によって、固定変速モードへの変速に際して内燃機関の動作点が基準動作領域を逸脱する場合（即ち、ハイブリッド車両における上述した動力性能、快適性能、経済性能、環境性能又は信頼性能の低下が少なくとも実践上問題となる程度に顕在化し得ることに起因して、本来変速を不可とせざるを得ない場合）の少なくとも一部において好適に変速を行うことが可能となる。即ち、固定変速モードへの変速が許可される条件を可及的に拡大することが可能となるのである。尚、第１乃至第３制御手段に係る各種制御の時系列上の実行順序は、少なくとも実践的に見て上記各種問題を顕在化させない限りにおいて自由であってよい。
【００２２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記変速手段は、前記無段変速モードに相当する変速段として、前記第１電動機を前記内燃機関の出力に対する反力を負担する反力要素とし且つ前記第２電動機を前記出力部材に対し動力の出力を行う出力要素とする第１変速段及び前記第２電動機を前記反力要素とし且つ前記第１電動機を前記出力要素とする第２変速段を含む複数の変速段を実現可能であると共に、前記変速段を切り替える際に前記固定変速モードを経由する構成を有する。
【００２３】
この態様によれば、ハイブリッド車両は、所謂マルチモードハイブリッドと称される構成を採る。この際、変速手段は、例えば好適な一形態として、湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ或いはドグクラッチ等の各種係合手段を複数備えた構成を採り、これら複数の係合手段各々における係合要素同士（一方の係合要素は、直接的であるにせよ各種回転要素を経る等間接的であるにせよ出力部材に連結され、他方の係合要素は、直接的であるにせよ各種回転要素を経る等間接的であるにせよ第１又は第２電動機及び第２又は第１電動機に連結される）の同期係合（回転同期させつつ係合させる、即ち回転変動を回避するための係合）を適宜行うことによって第１又は第２電動機を反力要素とし、第２又は第１電動機を出力要素とすることが可能に構成されている。その結果、無段変速モードに該当する変速段として、夫々第１又は第２変速段を採ることが可能である。
【００２４】
ここで、反力要素を第１及び第２電動機相互間で切り替える（例えば第１変速段と第２変速段との間で変速を行う）に際しては、理論的には、過渡的な状態として、両電動機が共に出力部材に接続された状態を採ることも、両電動機が共に出力部材から切り離された状態を採ることも可能であるが、動力分配手段における回転要素相互間の差動作用に鑑みれば、後者の状態では内燃機関の動力を出力部材に伝達することは不可能であり、ハイブリッド車両の駆動力を確保するために、少なくとも実践上は前者の状態を経由せざるを得ない。
【００２５】
一方、このように第１電動機及び第２電動機が共に出力部材に連結された状態では、両者が共に車速に応じて一義的に回転せざるを得ないことに起因して、両電動機と差動関係にある内燃機関の機関回転速度もまた車速に応じて一義的となる。即ち、この場合、変速モードは少なくとも結果的に固定変速モードとなる。
【００２６】
このような、少なくとも実質的に固定変速モードを経由せずに変速を行い得ない構成においては、固定変速モードへの変速が制約されることにより生じる不利益が相対的に大となる。即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、この種のハイブリッド車両に対し顕著に効果的である。
【００２７】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記基準動作領域は、前記内燃機関の最大トルク、前記内燃機関の最低回転速度及び前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いのうち少なくとも一部に基づいて規定される。
【００２８】
この態様によれば、ハイブリッド車両における快適性能、経済性能、環境性能及び信頼性能を実践上問題なく担保し得るように基準動作領域を定めることが可能となるため、より高品質な変速が実現される。
【００２９】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、経済性能を優先すべき旨を表す所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記基準動作領域を拡大する。
【００３０】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第３判別手段によって、経済性能を優先すべき旨の入力の有無が判別される。ここで、「入力」とは、好適な一形態として、例えばドライバや同乗者等車両の搭乗者により、ハイブリッド車両に設置された、例えばボタン、レバー、ダイアル等各種スイッチング装置を含む各種入力手段が操作されること等を指すが、このような、ドライバ等の意思に基づいて人為的になされるもの以外であってもよく、例えば、ハイブリッド車両の走行条件が、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて経済性能を優先すべき旨の判断を下し得るものとして設定された条件に合致した場合等に、各種の制御装置やコントローラ等を介して自動的になされるものであってもよい。従って、第３判別手段は、例えば上記各種操作手段が操作された旨に相当する各種信号を検出することによって、或いは検出されたことを認識又は推定することによって、当該判別を行ってもよいし、一定又は不定の周期で取得するハイブリッド車両の走行条件が上記条件に該当するか否かを判別することにより、経済性能を優先すべき状況か否かの判別を行ってもよい。
【００３１】
固定変速モードは、上述したような無段変速モードに該当する複数の変速段相互間を繋ぐ過渡的な変速モードであれ、例えばオーバードライブ変速比（機関回転速度が出力回転速度に対し低くなる変速比）等、例えば高速軽負荷領域におけるエネルギ消費効率を向上させる等の目的から状況に応じて積極的に選択され得る変速モードであれ、その性質として経済性能の向上に直結する変速モードである。補足すれば、固定変速モードを一時的に経由するだけであったとして、経由後に選択された変速段（即ち、無段変速モードに該当する変速段）において動作点が最適燃費動作点に制御され得ることに鑑みれば、固定変速モードへの変速は、結局経済性能の向上に直結するのである。従って、この種の入力が生じている場合、固定変速モードへの変速が禁止される事態を可及的に回避する必要が生じる。
【００３２】
一方で、基準動作領域は、好適な一形態として、経済性能以外にも上述した如き各種の性能を総合的に考慮して設定され得る領域であり、この種の入力が生じている場合（即ち、少なくとも経済性能をそれ以外の性能に優先すべき場合）には、拡大する余地が生じる可能性が高い。
【００３３】
この態様によれば、この種の入力が有る旨が判別された場合には、第１及び第２判別手段のうち少なくとも一方が、各々に係る判別動作を行うに際して基準動作領域を拡大する。このため、要求動作点が基準領域外である旨の判別がなされる可能性が相対的に低くなり、或いは第１又は第２電動機において要求出力を満たす動力の出力が可能である旨の判別がなされる可能性が相対的に高くなる。これらは、いずれにせよ固定変速モードへの変速が許可される方向へ作用する。即ち、この態様によれば、基準動作領域が拡大されることにより固定変速モードへの変速許可条件が緩和され、積極的な変速が促されることとなって、少なくとも経済性能を効果的に向上させることが可能となるのである。
【００３４】
尚、この態様では、前記基準動作領域は、少なくとも前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いが許容範囲内となるように規定されており、前記第２判別手段は、前記入力が有る旨が判別された場合は、前記許容範囲を拡大することにより前記基準動作領域を拡大してもよい。
【００３５】
騒音又は振動は、ドライバビリティの低下を招き、快適性能を低下させる要因となり得る反面、この種の入力が生じて経済性能が優先されている旨が明らかである場合には、少なくとも幾らかなりその発生を許容し得る性質を有する。従って、この種の入力が生じて少なくとも経済性能が優先すべき旨が明らかである場合に限れば、基準動作領域を実践上の問題を生じることなく比較的簡便に拡大することが可能となる。
【００３６】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、経済性能を優先すべき旨の所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する。
【００３７】
この態様によれば、既に述べた経済性能を優先すべき旨の入力がなされた場合に、第１判別手段又は第２判別手段或いはその両方ともが、夫々の動作における、ハイブリッド車両の要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する。ここで、「判別基準を緩和する」とは、肯定的な判別結果（即ち、ここでは、要求出力が満たされる旨の判別結果）が得られ易くなる方向へ判別基準を補正することを意味し、相対的に言えば、要求出力を減少側に補正するのと同等の効果を有する。
【００３８】
この態様によれば、例えば、基準動作領域内に動作点を維持した状態における内燃機関の最大出力が要求出力未満であっても、例えば予め経済性能を優先すべき状況の下で限定的に許容し得る旨が規定された値以上である場合等には、要求出力を満たす要求動作点が基準動作領域内に存在している（即ち、逸脱していない）旨の判別（第１判別手段による判別）が下される可能性が高くなり、或いは、電動機によりその時点でなし得る動力の出力を伴ったハイブリッド車両の出力が要求出力未満であっても、例えば予め経済性能を優先すべき状況の下で限定的に許容し得る旨が規定された値以上である場合等には、要求出力を満たす動力の出力が可能である旨の判別（第２判別手段による判別）が下される可能性が高くなる。その結果、固定変速モードへの変速が許可される可能性は、少なくともこの種の判別基準の緩和がなされない場合と較べて高くなり、少なくとも経済性能を効果的に向上させることが可能となるのである。
【００３９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００４１】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４２】
図１において、ハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ１００、減速機構１１、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２、バッテリ１３、車速センサ１４及びアクセル開度センサ１５並びにハイブリッド駆動装置２０を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４３】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する変速制御を実行することが可能に構成されている。尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第１判別手段」、「第２判別手段」、「第３判別手段」、「第１制御手段」、「第２制御手段」及び「第３制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４４】
減速機構１１は、ハイブリッド駆動装置２０における後述する出力軸５００に連結されたカウンタ軸１６と平行し、且つ当該カウンタ軸１６とカウンタギア１７を介して連結された、デファレンシャル等各種減速ギアを含む減速装置である。減速機構１１は、ハイブリッド車両１０の駆動輪たる左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに夫々連結されるドライブシャフトＳＦＬ及びＳＦＲ（即ち、本発明に係る「車軸」の一例）と連結されている。
【００４５】
ＰＣＵ１２は、バッテリ１３から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ１３と各モータジェネレータとの間の電力の出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の出力（即ち、この場合、バッテリ１３を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００４６】
バッテリ１３は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電手段である。
【００４７】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４８】
アクセル開度センサ１５は、ハイブリッド車両１０の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４９】
エコノミースイッチ１８は、ハイブリッド車両１０の車室内に設置された、主としてドライバによる操作が可能な操作ボタンである。エコノミースイッチ１８は、所定の操作がなされた際に、その旨を表す電気信号が生成される構成となっており、係る電気信号は、エコノミースイッチ１８と電気的に接続されたＥＣＵ１００により、本発明に係る「経済性能を優先すべき旨の入力」の一例として取得される構成となっている。
【００５０】
ハイブリッド駆動装置２０は、ハイブリッド車両１０のパワートレインとして機能する動力供給ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置２０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置２０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５１】
図２において、ハイブリッド駆動装置２０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、入力軸４００及び出力軸５００を備える。
【００５２】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジン２００の一断面構成を例示する模式図である。尚、同図において、図１及び図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。
【００５３】
図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５（即ち、本発明に係る「内燃機関の出力軸」の一例である）の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００５４】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが算出される構成となっている。
【００５５】
尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、上述した概念を満たす範囲でエンジン２００のものに限定されず多様な態様を採り得、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよい。
【００５６】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００５７】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。
【００５８】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（即ち、上述したアクセル開度Ｔａ）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００５９】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能に構成されている。尚、本発明に係る触媒装置の採り得る形態は、このような三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。
【００６０】
排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００６１】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「第１電動機」の一例たる電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２電動機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有していてもよいし、他の構成を有していてもよい。
【００６２】
動力分割機構３００は、本発明に係る「動力分配手段」の一例たる動力伝達装置である。動力分割機構３００は、第１遊星歯車機構３１０及び第２遊星歯車機構３２０を有する。
【００６３】
第１遊星歯車機構３１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とダブルピニオン型の遊星歯車機構とが連結された構成を有する。即ち、シングルピニオン型の遊星歯車機構は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結されたサンギア３１１（即ち、サンギア３１１は、本発明に係る「第２電動機が連結される回転要素」の一例である）、ピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つ動力分割機構３００の外郭ケースに回転不能に物理的に固定されてなるキャリア３１２、及びリングギア３１３を備え、ダブルピニオン型の遊星歯車機構は、後述するクラッチＣ３に連結されたサンギア３１４、サンギア３１４に噛合するインナーピニオンギア（符号省略）、エンジン２００のクランクシャフト２０５に連結された入力軸４００に連結されてなるリングギア３１６（即ち、リングギア３１６は、本発明に係る「内燃機関が連結される回転要素」の一例である）、リングギア３１６に噛合するアウターピニオンギア（符号省略）、並びにインナーピニオンギア及びアウターピニオンギアを自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つリングギア３１３と連結されると共に、中間軸６００に連結されてなるキャリア３１５を有している。
【００６４】
第２遊星歯車機構３２０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、動力分割機構３００の外郭ケースに回転不能に物理的に固定されてなるサンギア３２１、出力軸５００（即ち、本発明に係る「出力部材」の一例）に連結され、且つピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持するキャリア３２２及び後述するクラッチＣ１に連結されたリングギア３２３を有する。
【００６５】
ここで、動力分割機構３００は、各々湿式多板摩擦係合式の係合手段であるクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びに湿式多板摩擦係合式の制動手段であるブレーキＢ１を備える。尚、各クラッチは、例えばドグクラッチ等の噛合式係合手段であってもよい。クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１は、本発明に係る「変速手段」の一例である。
【００６６】
クラッチＣ１は、一方のクラッチ板が第２遊星歯車機構３２０のリングギア３２３に連結され、他方のクラッチ板が中間軸６００に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。
【００６７】
クラッチＣ２は、一方のクラッチ板が第２遊星歯車機構３２０のリングギア３２３に連結され、他方のクラッチ板がモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。クラッチＣ２においてクラッチ板同士が相互に係合した状態にある場合、モータジェネレータＭＧ１は、第２遊星歯車機構３２０の一回転要素たるリングギア３２３と連結された状態となる。即ち、リングギア３２３は、本発明に係る「第１電動機が連結される回転要素」の一例である。
【００６８】
クラッチＣ３は、一方のクラッチ板が第１遊星歯車機構３１０のサンギア３１４に連結され、他方のクラッチ板がモータジェネレータＭＧ１の出力軸に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。尚、第１遊星歯車機構３１０におけるサンギア３１４は、クラッチＣ３の係合状態に応じて間接的にモータジェネレータＭＧ１と接続可能に構成されている。
【００６９】
ブレーキ機構Ｂ１は、一方のブレーキ板が第１遊星歯車のキャリア３１５（一義的にリングギア３１３）に連結され、他方のブレーキ板が物理的に固定された構成を有している。
【００７０】
尚、これらクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１は、夫々不図示の油圧駆動装置と接続されており、当該油圧駆動装置からの油圧の供給により各々におけるクラッチ板同士或いはブレーキ板同士の係合状態が制御される構成となっている。これら各油圧駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によりその動作が上位に制御される構成となっている。即ち、これらクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１の係合状態（本実施形態では、係合要素が相互に係合している状態及び離間している状態の二値状態）は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００７１】
＜実施形態の動作＞
＜変速モードの詳細＞
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置２０によれば、上述したクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１の係合状態に応じて、複数の走行モード及び変速モードが実現される。ここで、図４を参照し、これら各係合手段の係合状態とハイブリッド駆動装置２０の走行モード及び変速モードの対応関係について説明する。ここに、図４は、係合手段の係合状態と走行モード及び変速モードとの対応表である。
【００７２】
図４において、「走行モード」とは、ハイブリッド駆動装置２０における動力源を規定するモードであり、図示の通り、ＨＶ（ハイブリッド）モード（図示ＨＶ）及びＥＶ走行モード（図示ＥＶ）が存在する。一方、「変速モード」とは、入力軸４００と出力軸５００との回転速度比の変化態様を規定するモードである。尚、図中「○」が係合している状態を、「×」が解放されている状態を夫々表すものとする。
【００７３】
図４において、クラッチＣ１及びクラッチＣ３が係合し、クラッチＣ２及びブレーキＢ１が解放されている場合、走行モードはＨＶモードとなり、変速モードは１速ＣＶＴモードとなる。即ち、この場合、キャリア３１５とリングギア３２３とが連結されるが、サンギア３２１は元より固定されているので、リングギア３２３の回転速度は、出力軸５００の回転速度と一義的な関係を有する。このため、キャリア３１５もまた出力軸５００と同期して回転し、リングギア３１３もまた、出力軸５００と同期回転する。ここで、キャリア３１２は物理的に固定されているため、結局サンギア３１１、即ちモータジェネレータＭＧ２の回転速度も出力軸５００の回転速度と一義的な関係を有する。即ち、１速ＣＶＴモードの場合、モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「出力要素」の一例となる。
【００７４】
一方、クラッチＣ２は解放されており、モータジェネレータＭＧ１は出力軸５００から独立しているが、クラッチＣ３が係合しているため、その回転はサンギア３１４に伝達される。ここで、キャリア３１５の回転は既に述べたように出力軸５００と一義的であり、結局サンギア３１４の回転速度を決めれば、リングギア３１６の回転速度、即ち入力軸４００の回転速度は一義的に決定される。即ち、１速ＣＶＴモードにおいて、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２００の出力トルクの反力トルクを受け持つ反力要素として機能し、モータジェネレータＭＧ１の回転速度制御によりエンジン２００の機関回転速度を実質的に自由に制御することが可能となって、一種のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：連続式無段変速装置）機能が実現される。これが１速ＣＶＴモードと称される所以である。このように、１速ＣＶＴモードは、本発明に係る「第１変速段」の一例となる。
【００７５】
図４において、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放され、クラッチＣ２及びＣ３が係合している場合、２速ＣＶＴモードが実現される。即ち、この場合、上述した１速ＣＶＴモードとは反対に、クラッチＣ１が解放されているため、モータジェネレータＭＧ２は出力軸５００の回転から独立している。一方クラッチＣ２が係合しているため、モータジェネレータＭＧ１は出力軸５００と連結された状態となり、１速ＣＶＴモードにおけるモータジェネレータＭＧ２と同様に、本発明に係る「出力要素」の一例として機能する。
【００７６】
一方で、クラッチＣ３が係合しているため、このモータジェネレータＭＧ１の回転は、サンギア３１４の回転となる。従って、２速ＣＶＴモードでは、モータジェネレータＭＧ２の回転速度制御により、エンジン２００の機関回転速度を実質的に自由に制御することが可能となり、モータジェネレータＭＧ２が反力要素として機能することとなる。即ち、２速ＣＶＴモードは、本発明に係る「第２の変速段」の他の一例である。尚、１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードは、夫々本発明に係る「無段変速モード」の一例であり、以下これらを総称する場合には適宜「無段変速モード」と表現することとする。
【００７７】
図４において、ブレーキＢ１を除く、クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３のいずれもが係合している場合、先に述べた原理に従ってモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の双方が出力軸５００に接続された状態となる。このため、第１遊星歯車機構３１０のリングギア３１６の回転は、車速に応じて一義的に規定され、入力軸４００と出力軸５００との回転速度の比たる変速比は、車速に応じて定まる一の値に固定される。これが、１−２固定モードである。１―２固定モードでは、機関回転速度ＮＥが車速に応じて一義的に規定される。
【００７８】
尚、ここでは、詳細な説明を省略するが、図４に示すように、クラッチＣ３が解放された場合、反力要素が無くなるため、エンジン２００は出力軸５００に動力を伝達できない。逆に言えば、この場合、エンジン２００を停止させることができ、クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３の係合状態に応じてモータジェネレータＭＧ１又はモータジェネレータＭＧ２或いはその両方を使用したＥＶ走行が実現される。尚、ＥＶ走行モードでは、変速比は固定される。また、２速ＣＶＴモードが実現されている状況においてブレーキＢ１を係合させた場合、キャリア３１５の回転が阻止され、且つサンギア３１４の回転が出力軸５００と一義的な関係を保つため、入力軸４００の回転速度は出力軸５００の回転速度により一義的に決定され、２速固定モードが実現される。
【００７９】
ここで、１速ＣＶＴモードと２速ＣＶＴモードとの間で変速モードを切り替える場合、ＭＧ１及びＭＧ２を出力軸５００から共に切り離すと、ハイブリッド駆動装置２０は、一時的であれ動力源を失ってしまう。そのため、この場合、必然的に１−２固定モードを経由する必要がある。ここで、図５を参照し、１速ＣＶＴモードから２速ＣＶＴモードへの変速モードの切り替え時におけるハイブリッド駆動装置２０の動作状態について説明する。ここに、図５は、係る変速時におけるハイブリッド駆動装置の共線図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８０】
図５において、縦軸は回転速度であり、横軸には、ハイブリッド駆動装置２０の各構成要素のうち、左から順に、サンギア３２１（図示３２１）、出力軸５００（図示５００）、モータジェネレータＭＧ１（図示ＭＧ１）、エンジン２００（図示２００）、モータジェネレータＭＧ２（図示ＭＧ２）、出力軸５００及びサンギア３２１が表されている。図５においては、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが、図示白丸ｍ１に相当する値であるとする。
【００８１】
図５（ａ）は、１速ＣＶＴモードに対応する図である。１速ＣＶＴモードでは、クラッチＣ１が係合するため、モータジェネレータＭＧ２は出力要素となる。この際、サンギア３２１は固定されており（図示白丸ｍ２参照）、残余の一回転要素であるリングギア３２３の回転速度が車速に応じて一義的に規定されるため、クラッチＣ１によりリングギア３２３に連結されたモータジェネレータＭＧ２の回転速度（以下、「ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２」と称する）もまた車速に応じて一義的となり、図示白丸ｍ３に相当する回転速度となる。
【００８２】
一方、クラッチＣ２が解放されているため、モータジェネレータＭＧ１は、リングギア３２３の回転状態（図示白丸ｍ３）とは無関係に回転することができる。即ち、モータジェネレータＭＧ１の回転速度（以下、適宜「ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１」と称する）は、図示矢線方向に可変であり、例えば図示白丸ｍ４に相当する回転速度に制御された場合には、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２とＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１とにより一義的に規定される、図示白丸ｍ５に相当する回転速度となる。即ち、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１の増減制御により、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは各回転要素相互間で規定されるギア比に応じた範囲で可変となる。
【００８３】
図５（ｂ）は、１−２固定モードに対応する図である。１−２固定モードでは、クラッチＣ１及びＣ２が共に係合した状態となるため、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２はいずれもリングギア３２３に連結された状態となり、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１及びＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２は共にリングギア３２３の回転速度に一致する（図示白丸ｍ３参照）。この際、サンギア３１４及びキャリア３１５の回転速度もまたリングギア３２３の回転速度と一致するから、残余の一回転要素たるリングギア３１６に連結されたエンジン２００の回転は自由度を失い、図示白丸ｍ６に相当する回転速度で固定される。
【００８４】
図５（ｃ）は、２速ＣＶＴモードに対応する図である。２速ＣＶＴモードでは、クラッチＣ２が係合するため、モータジェネレータＭＧ１は出力要素となる。この際、サンギア３２１は固定されており（図示白丸ｍ２参照）、残余の一回転要素であるリングギア３２３の回転速度が車速に応じて一義的に規定されるため、クラッチＣ２によりリングギア３２３に連結されたモータジェネレータＭＧ１の回転速度もまた車速に応じて一義的となり、図示白丸ｍ３に相当する回転速度となる。
【００８５】
一方、クラッチＣ１が解放されているため、モータジェネレータＭＧ２は、リングギア３２３の回転状態（図示白丸ｍ３）とは無関係に回転することができる。即ち、モータジェネレータＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２は、図示矢線方向に可変であり、例えば図示白丸ｍ７に相当する回転速度に制御された場合には、機関回転速度ＮＥは変速前の図示白丸ｍ５に相当する回転速度に戻る。即ち、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２の増減制御により、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは各回転要素相互間で規定されるギア比に応じた範囲で可変となる。
【００８６】
ハイブリッド車両１０では、走行モードがＨＶモードである場合には、基本的に１速ＣＶＴモードと２速ＣＶＴモードとの間で適宜変速段が切り替えられ（即ち、変速が行われ）、その都度エネルギ消費効率のより高い方の変速段が選択されるが、係る変速の際には、上述したように１−２固定モードを経由する必要がある。この際、何らの対策も講じられない場合、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは上述したように変化し、回転変動が生じてドライバビリティの著しい低下を招きかねない。このため、本実施形態においては、その時点で反力要素にあたるモータジェネレータの回転速度が、クラッチＣ１又はＣ２に備わるクラッチ板のうち車速と一義的な回転速度で回転するリングギア３２３と連結されている方のクラッチ板の回転速度と、当該反力要素にあたるモータジェネレータと連結されたクラッチ板の回転速度とが相互に同期するように制御され、回転同期が図られる。また、クラッチの構成によっては（例えばドグクラッチ等噛合歯同士の位相整合が必要なクラッチである場合等を含む）、係る回転同期に加え位相同期が図られる。その結果、ドライバビリティの低下に繋がる回転変動が抑制される。ところが、１−２固定モードでは、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが車速に応じて一義的となるため、場合によっては変速が困難となる。このことについて、図６を参照し説明する。ここに、図６は、内燃機関の動作領域を表してなる平面図である。
【００８７】
図６において、縦軸及び横軸には、夫々エンジントルクＴＥ及び機関回転速度ＮＥが表されている。即ち、図６に例示する座標平面上の一座標点は、エンジン２００の一動作点に対応している。図６において、エンジン２００の動作領域（実現可能であるか否かは区別されない）は、領域ａ、領域ｂ、領域ｃ、領域ｄ及び領域ｅに区分される。
【００８８】
領域ｅは、機関回転速度ＮＥが第１最低回転速度ＮＥ１未満（未満であるか以下であるかは設計事項であり本発明の本質ではない）となる領域であり、図示塗り潰しハッチング領域に相当する。第１最低回転速度ＮＥ１は、予め設定された、エンジン２００が安定回転可能な機関回転速度の下限値であり、必然的に、領域ｅにおいて、エンジン２００には、燃焼が不安定であることによるトルク変動及び回転変動等が生じ、安定回転が困難な状態となる。
【００８９】
領域ｄは、エンジン２００が物理的に出力可能な最大トルク（即ち、ＷＯＴトルク）を超えた動作領域であり、係るＷＯＴトルクに対応する図示ＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴ（破線参照）よりも高トルク側の、図示網掛けハッチング領域である。即ち、エンジン２００は、領域ｄ内で動作することが物理的に不可能である。
【００９０】
領域ｃは、領域ｅ及び領域ｄ以外の領域であり且つ機関回転速度ＮＥが第２最低回転速度ＮＥ２（ＮＥ２＞ＮＥ１）未満となる領域であり、図示縦線ハッチング領域に相当する。領域ｃは、エンジン２００の動作上は支障がないものの、ハイブリッド車両１０にドライバビリティの低下として顕在化し得る程度の振動が生じ得る領域である。第２最低回転速度ＮＥ２は、領域ｃがこの種の性質を有するように、予め実験的に定められた閾値である。
【００９１】
領域ａは、エンジン２００が物理的に動作点として採ることが可能であり且つハイブリッド車両１０にＮＶ性能の低下（例えば、ＮＶを規定する指標値が許容値を超えた状態）を生じさせることもない安定動作領域であり、本発明に係る「基準動作領域」の一例である。エンジン２００の動作点は、１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードの各々において、反力要素となるモータジェネレータにより、基本的に係る領域ａ内で設定される。尚、図示基準動作線ＰＲＦ＿ＢＡＳＥは、領域ａの上限トルクを規定する動作線であり、低回転領域ではＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴよりも低トルク側に位置し、中高回転領域においてＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴと一致する。
【００９２】
領域ｂは、領域ａ、領域ｃ及び領域ｄによって挟まれた、図示横線ハッチング領域である。領域ｂは、エンジン２００の動作上は支障がないものの、ハイブリッド車両１０にドライバビリティの低下として顕在化し得る程度のこもり音が生じ得る領域である。即ち、領域ｂ及び領域ｃは、ハイブリッド車両１０におけるＮＶ性能上の要件により、通常は使用されることが許可されない領域である。
【００９３】
ここで、機関回転速度ＮＥ４（ＮＥ４＞ＮＥ２）且つエンジントルクＴＥ１となる動作点（図示白丸）において、１速ＣＶＴモード（或いは２速ＣＶＴモード）から２速ＣＶＴモード（或いは１速ＣＶＴモード）への変速モードの切り替えが図られるとする。この際、変速過程で必然的に経由する１−２固定モードにおいて一義的に規定される（即ち、回転同期が図られた状態における）機関回転速度が図示ＮＥ３（ＮＥ３＜ＮＥ４））であるとすると、エンジン出力Ｐｅを維持しつつ（即ち、車速を維持しつつ）変速を行うための動作点（即ち、本発明に係る「要求動作点」の一例）は、エンジン出力Ｐｅが等しくなる動作点を繋げることによって得られる図示等出力線ＥＰ上で規定され、機関回転速度ＮＥ３且つエンジントルクＴＥ２（ＴＥ２＞ＴＥ１）に相当する動作点（図示白角）となる。
【００９４】
ところが、この動作点は、領域ｄにあって、エンジン２００の物理的な動作限界を超えており、エンジン２００は、機関回転速度ＮＥ３においてエンジントルクＴＥ２を出力することができない。このため、何らの対策も講じられることがなければ、変速過程において一時的にしろエンジン出力Ｐｅはエンジン要求出力に対して低下した状態となり、動力性能が低下してしまう。この場合、ハイブリッド車両１０を変速前の変速段で走行させることに実践的に見てエネルギ消費効率の相対的な低下以外の理由がなければ、このような動力性能の低下を伴う変速は行われない。即ち、ハイブリッド駆動装置２０における変速機会は、何らの対策も講じられることがなければ著しい制約を受け易い。
【００９５】
そのような変速に際しての制約を緩和するために、本実施形態では、ＥＣＵ１００によって変速制御が実行される。ここで、図７を参照し、変速制御の詳細について説明する。ここに、図７は、変速制御のフローチャートである。尚、図７においては、説明の煩雑化を防ぐ目的から、無段変速モードから固定変速モードへの変速に関する変速制御について説明することとする。
【００９６】
図７において、ＥＣＵ１００は、変速要求が有るか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ここで、変速要求がない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は変速要求が生じるまでステップＳ１０１に係る処理を繰り返し、処理を実質的に待機状態に制御する。一方、変速要求が有る場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、固定段回転速度ＮＥ＊を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、「固定段回転速度」とは、変速過程で経由する固定変速モード（ここでは、１−２固定モード）における機関回転速度であり、出力軸５００の回転速度と、ハイブリッド駆動装置２０における１−２固定モードに対応するギア比との積として算出される。尚、当該ギア比は、予めＲＯＭ等然るべき記憶手段に記憶されていてもよいし、各回転要素相互間のギア比が情報として与えられている場合には、その都度数値演算処理の結果として導出されてもよい。尚、固定段回転速度ＮＥ＊とは、図６で言えばＮＥ３に相当し、図５で言えば白丸ｍ６の値に相当する。
【００９７】
固定段回転速度ＮＥ＊が算出されると、ＥＣＵ１００は、最大トルク算出処理を実行する（ステップＳ２００）。尚、最大トルク算出処理とは、固定段回転速度ＮＥ＊においてエンジン２００が出力することが許容された最大トルクＴＥｍａｘ＊を算出する処理である。ここで、図８を参照し、最大トルク算出処理の詳細について説明する。ここに、図８は、最大トルク算出処理のフローチャートである。
【００９８】
図８において、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。エコノミースイッチ１８がオン状態である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、図６に示したエンジン２００の動作領域のうち、領域ａ、領域ｂ及び領域ｃを選択対象領域として、係る選択対象領域の中から固定段回転速度ＮＥ＊における最大のトルク値を取得し、最大トルクＴＥｍａｘ＊として設定する（ステップＳ２０２）。一方、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図６に示したエンジン２００の動作領域のうち領域ａを選択対象領域として、係る選択対象領域の中から固定段回転速度ＮＥ＊における最大のトルク値を取得し、最大トルクＴＥｍａｘ＊として設定する（ステップＳ２０３）。尚、固定段回転速度ＮＥ＊が各選択対象領域から逸脱している場合には、最大トルクＴＥｍａｘ＊は一時的にゼロに設定される。最大トルクＴＥｍａｘ＊の算出が終了すると、最大トルク算出処理は終了する。
【００９９】
尚、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図６に示す各動作領域を規定する機関回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥの値がデータ化されマップとして格納されており、ステップＳ２０２又はステップＳ２０３に係る処理を実行するに際しては、係るマップから選択対象領域における固定段回転速度ＮＥ＊に対応する最大トルクが選択的に取得される。
【０１００】
ここで、ステップＳ２０２とステップＳ２０３との違いについて補足すると、エンジン２００の動作点は、エコノミースイッチ１８がオン状態にない通常時（即ち、経済性能を優先すべき場合以外）には領域ａ（即ち、本発明に係る「基準動作領域」の一例）から選択されるが、エコノミースイッチ１８がオン状態である場合、ドライバが経済性を優先する旨の意思を有することは明らかであり（尚、エコノミースイッチ１８の如き操作手段の操作を経ることなく、経済性を優先させるべき旨の判断を下し得る場合も同様である）、領域ｄ（物理的に使用不可な領域）及び領域ｅ（機関回転が不安定で信頼性が低下する領域）といった、如何なる場合も使用を許可すべきでない領域はさておき、領域ｂ及び領域ｃといった、通常はハイブリッド車両１０のＮＶ性能上の制約により使用が回避されるべき領域で動作点を選択することが限定的に許可されるのである。即ち、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合になされる領域ａに対する選択対象領域の拡大処理は、本発明に係る「許容範囲を拡大することにより基準動作領域を拡大する」旨の処理の一例である。
【０１０１】
図７に戻り、最大トルク算出処理が終了すると、ＥＣＵ１００は、最低回転速度算出処理を実行する（ステップＳ３００）。尚、最低回転速度算出処理とは、エンジン２００が動作点として採り得る最低の機関回転速度たる最低回転速度ＮＥｍｉｎを算出する処理である。ここで、図９を参照し、最低回転速度算出処理の詳細について説明する。ここに、図９は、最低回転速度算出処理のフローチャートである。尚、同図において、図８と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０２】
図９において、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、上述した第１最低回転速度ＮＥ１を最低回転速度ＮＥｍｉｎとして設定し（ステップＳ３０１）、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、上述した第２最低回転速度ＮＥ２を最低回転速度ＮＥｍｉｎとして設定する（ステップＳ３０２）。最低回転速度ＮＥｍｉｎの設定が終了すると、最低回転速度算出処理は終了する。
【０１０３】
ここで、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２に係る処理について補足すると、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合、先に述べた最大トルクＴＥｍａｘ＊の場合と同様に、経済性能を優先すべき観点からＮＶ性能上の制約は緩和され、エンジン２００が安定回転可能な回転領域は全て動作点として選択することが許可され、この安定回転可能な回転領域の下限値たる第１最低回転速度ＮＥ１が最低回転速度ＮＥｍｉｎとされる。一方で、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合には、エンジン２００が安定回転可能であり且つこもり音や振動の度合いが許容値未満となる回転領域のみが動作点として選択することを許可された領域となり、係る領域の下限値たる第２最低回転速度ＮＥ２が最低回転速度ＮＥｍｉｎとされるのである。
【０１０４】
再び図７に戻り、最低回転速度算出処理が終了すると、ＥＣＵ１００は、不足出力算出処理を実行する（ステップＳ４００）。尚、不足出力算出処理とは、固定段への変速に際してハイブリッド車両の要求出力Ｐｈｖに対し不足する出力たる不足出力Ｐｓｔｇを算出する処理である。ここで、図１０を参照し、不足出力算出処理の詳細について説明する。ここに、図１０は、不足出力算出処理のフローチャートである。
【０１０５】
図１０において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の要求出力Ｐｈｖを算出する（ステップＳ４０１）。ここで、要求出力Ｐｈｖは、出力軸５００の回転速度（尚、減速機構１１のギア比及びカウンタギア１７のギア比が既知であるから、各ドライブシャフトの回転速度であってもよいし、カウンタ軸１６の回転速度であってもよい）と、出力軸５００に供給すべきトルクたる出力軸要求トルクとの積をハイブリッド駆動装置２０におけるシステム伝達効率（既知）で除した値として算出される。出力軸要求トルクは、車速Ｖとアクセル開度Ｔａとに基づいて、予めＲＯＭに記憶されたマップから選択的に取得される。尚、このような算出方法は一例に過ぎず、ハイブリッド車両における要求出力の算出方法としては公知の各種手法が採用されてよい。
【０１０６】
要求出力Ｐｈｖが算出されると、ＥＣＵ１００は、算出された要求出力Ｐｈｖから固定段最大出力Ｐｅ＊を減算することにより不足出力Ｐｓｔｇを算出する（ステップＳ４０２）。ここで、固定段最大出力Ｐｅ＊とは、変速過程で経由する固定段（ここでは、１−２固定変速モードに相当する変速段）において許容される最大出力であり、ステップＳ１０２において算出された固定段回転速度ＮＥ＊と、ステップＳ２００に係る最大トルク算出処理において算出された最大トルクＴＥｍａｘ＊との積として算出される。不足出力Ｐｓｔｇが算出されると、不足出力算出処理は終了する。
【０１０７】
再び、図７に戻り、不足出力Ｐｓｔｇが算出されると、ＥＣＵ１００は、変速可否判断処理を実行する（ステップＳ５００）。変速可否判断処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。ここで、図１１を参照し、変速可否判断処理の詳細について説明する。ここに、図１１は、変速可否判断処理のフローチャートである。尚、同図において、図８と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０８】
図１１において、ＥＣＵ１００は、固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ以上であるか否かを判別する（ステップＳ５０１）。固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ未満である場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、変速過程で経由すべき１−２固定モードにおいて、エンジン２００の動作点が、選択対象領域を機関回転速度側に（即ち、図６を参照すれば、左方向に）逸脱するものとして（即ち、本発明に係る「基準動作領域を逸脱する」旨の判別がなされ、且つ「動作点が基準動作領域内に維持された状態で第１及び第２電動機のうち少なくとも一方における要求出力を満たすための動力の出力」が不可である旨（既に機関回転速度側の制約で基準動作領域を逸脱しているため、動力（トルク）の出力では対応できない）の判別がなされた状態の一例である）、変速を禁止し、現状の変速段（即ち、ここでは、１速又は２速ＣＶＴモード）を継続する（ステップＳ５０５）。
【０１０９】
一方、固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ以上である場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態にあるか否かを判別し（ステップＳ２０１）、エコノミースイッチ１８がオフ状態にある場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、先に算出された不足出力Ｐｓｔｇが、モータジェネレータＭＧ１又はモータジェネレータＭＧ２或いはその両方から出力可能なＭＧ最大出力Ｐｍｇ（尚、ＭＧ最大出力Ｐｍｇは、各ＭＧの定格最大出力、バッテリ５００ＳＯＣ及び変速に要する時間（即ち、短時間であれば、必ずしも定格値に律束されずともよい）等に応じてその都度変化する可変な値である）以下であるか否かを判別する（ステップＳ５０４）。尚、１−２固定モードにおいては、既に述べたようにモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２のいずれもが出力軸５００に間接的に（即ち、第２遊星歯車機構３２０及び各クラッチを介して）連結されており、出力軸５００に対しいずれのＭＧからもトルクを供給することが可能である。
【０１１０】
不足出力ＰｓｔｇがＭＧ最大出力Ｐｍｇよりも大きい場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、要求出力Ｐｈｖに対しハイブリッド駆動装置２０の出力低下が避けられないものとして、動力性能を担保すべく変速を禁止する（ステップＳ５０５）。一方で、不足出力Ｐｓｔｇが最大出力Ｐｍｇ以下である場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、変速を実行する（ステップＳ５０３）。この際、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の変速モードを固定変速モードに一時的に移行させ（即ち、クラッチを係合させ、且つ上述した回転同期制御を適宜実行することを含む（尚、１速ＣＶＴモード又は２速ＣＶＴモードによる走行過程において、反力要素の回転速度が反力要素が出力軸に連結された旨の回転速度となった場合の少なくとも一部において変速要求が生じる場合には、回転同期は既に実行されたのと同様であり、必ずしもこの時点での回転同期は必要ない）、本発明に係る「変速モードの切り替えがなされるように変速手段を制御する」旨の一例）、エンジントルクが最大トルクＴＥｍａｘ＊となるようにエンジン２００を制御し（即ち、本発明に係る「動作点が基準動作領域内に維持されるように内燃機関を制御する」旨の一例）、不足出力Ｐｓｔｇに対応するトルクが出力軸５００に付与されるように対応するモータジェネレータを制御する（即ち、本発明に係る「要求出力を満たすための動力の出力がなされるように少なくとも一方を制御する」旨の一例）。この際、無論、固定変速モードを一時的に経由しつつ、最終的にはクラッチＣ１及びＣ２の係合状態の切り替えにより変速モードは再び無段変速モード（１速ＣＶＴモード又は２速ＣＶＴモード）に移行する。
【０１１１】
一方、エコノミースイッチ１８がオン状態である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、先に算出された不足出力Ｐｓｔｇ（尚、この場合の不足出力Ｐｓｔｇは、選択対象領域が拡大されるのに伴い最大トルクＴＥｍａｘ＊が増加し得ることに鑑みれば、必ずしもステップＳ５０４において判別に供される不足出力Ｐｓｔｇと一致しない）が、出力要素となるモータジェネレータから出力可能なＭＧ最大出力Ｐｍｇに更に不足許容出力αを加算してなる値（以下、適宜「補正ＭＧ最大出力」と称する）以下であるか否かを判別する（ステップＳ５０２）。
【０１１２】
ここで、不足許容出力αとは、要求出力Ｐｈｖに対し不足することが許容された偏差であり、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、経済性能が優先されるべき場合であることを考慮すればドライバの理解が得られる（即ち、看過し得ない動力性能の低下として顕在化しない）程度の値に設定されている。即ち、このような処理は、本発明に係る「要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する」旨の一例であり、ステップＳ５０２に係る処理では、ＭＧ最大出力Ｐｍｇが不足出力Ｐｓｔｇに満たない場合であっても変速が許可され得る。
【０１１３】
尚、このように不足許容出力αが設定されることに鑑みれば、不足出力算出処理（ステップＳ４００）におけるステップＳ４０２に係る処理において不足出力Ｐｓｔｇが算出される際に、この不足許容出力αが考慮されてもよい。即ち、固定段最大出力Ｐｅ＊に不足許容出力αを加えた値が要求出力Ｐｈｖ以上であれば、変速可否判断処理（ステップＳ５００）におけるステップＳ５０２に係る処理でＭＧ最大出力Ｐｍｇが参照される以前に、変速を許可する旨の判別が下されてもよい。
【０１１４】
不足出力Ｐｓｔｇが補正ＭＧ最大出力以下である場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０３に処理を移行して先に述べた如くに変速を実行し、不足出力Ｐｓｔｇが補正ＭＧ最大出力よりも大きい場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０５に処理を移行して先に述べた如くに変速を禁止する。ステップＳ５０３又はステップＳ５０５に係る処理が実行されると、変速可否判断処理は終了する。
【０１１５】
以上説明したように、本実施形態に係る変速制御によれば、固定変速モードを経由して無段変速モードに該当する複数の変速段相互間で変速段を切り替える場合に、固定変速モードにおいてエンジン２００の動作点が一義的に規定され得ることに起因してエンジン出力が不足する場合であっても、出力要素となるモータジェネレータによりその不足分を可及的に補うことができる。このため、エンジン出力の不足による動力性能の低下を回避すべく変速が禁止されるといった事態（或いは、変速を強行することによる動力性能の低下）が可及的に回避される。また、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合には、ＮＶ性能上の制約は緩和され、またＭＧからの出力を加えたハイブリッド駆動装置２０の出力がハイブリッド車両１０の要求出力を満たすか否かについての判断基準も緩和されるため、より変速制限が緩和されることとなり、可及的に固定変速モードへの変速が許可される。即ち、固定変速段への変速が制限される事態の発生を抑制することが可能となるのである。
【０１１６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置に備わるエンジンの一断面構成を例示する模式図である。
【図４】図２のハイブリッド駆動装置に備わる各係合手段の係合状態と走行モード及び変速モードとの対応表である。
【図５】図２のハイブリッド駆動装置における変速時の共線図である。
【図６】図２のハイブリッド駆動装置における内燃機関の動作領域を表す平面図である。
【図７】ＥＣＵにより実行される変速制御のフローチャートである。
【図８】図７の変速制御において実行される最大トルク算出処理のフローチャートである。
【図９】図７の変速制御において実行される最低回転速度算出処理のフローチャートである。
【図１０】図７の変速制御において実行される不足出力算出処理のフローチャートである。
【図１１】図７の変速制御において実行される変速可否判断処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…ハイブリッド車両、２０…ハイブリッド駆動装置、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…入力軸、５００…出力軸、６００…中間軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動発電機とを動力源として備えたハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置を適用可能なものとして、二組の遊星歯車機構を組み合わせて四つの回転要素を有する歯車機構として構成された分配機構を備えたハイブリッド車の駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたハイブリッド車の駆動装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、二つの出力要素を出力部材に選択的に連結する連結機構を備えるため、複数の駆動形態の中から走行要求に適した駆動形態を選択することができ、エネルギ効率の良い走行が可能になるとされている。
【０００３】
尚、動力源と出力部材との回転数比をオーバードライブ状態に固定する状態と、該回転数比を連続的に変化させる状態とを採ることが可能なハイブリッド車の駆動装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５５８９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３４５５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のハイブリッド車両において、内燃機関と出力部材との回転速度比が固定される固定変速段では、出力部材の回転速度に応じて内燃機関の回転速度が一義的に規定される。このため、固定変速段へ変速が行われた後の内燃機関の動作条件によっては、ハイブリッド車両の要求駆動力を満たすことが難しい場合がある。この際、変速を強行すれば駆動力の低下による動力性能の低下が回避され難いため、少なくとも実践的にみれば、固定変速段への変速自体が困難となる。即ち、従来の技術には、固定変速段への変速が制限されるという技術的な問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、固定変速段への変速が制限される事態の発生を抑制し得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、内燃機関、第１電動機及び第２電動機を含む動力源と、相互に差動回転可能に構成され、前記内燃機関、前記第１電動機及び前記第２電動機が夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備える動力分配手段と、車軸に連結された出力部材と前記第１及び第２電動機並びに前記複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態を切り替えることにより、変速モードを、前記内燃機関の機関回転速度と前記出力部材の回転速度たる出力回転速度との比たる変速比を一の値に固定する固定変速モード及び前記変速比を連続的に変化させる無段変速モードを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替え可能な変速手段とを備えてなるハイブリッド車両の制御装置であって、前記無段変速モードから前記固定変速モードへの前記変速モードの切り替えがなされた際に前記ハイブリッド車両の要求出力を満たすための前記内燃機関の動作点たる要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かを、前記変速モードの切り替えがなされる以前に判別する第１判別手段と、前記要求動作点が前記基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、前記動作点が前記基準動作領域内に維持された状態で前記第１及び前記第２電動機のうち少なくとも一方における前記要求出力を満たすための動力の出力が可能であるか否かを判別する第２判別手段と、前記動力の出力が可能である旨が判別された場合に前記変速モードの切り替えがなされるように前記変速手段を制御する第１制御手段と、前記変速モードの切り替えがなされるに際して前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるように前記内燃機関を制御する第２制御手段と、前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるのに伴い前記要求出力を満たすための動力の出力がなされるように前記少なくとも一方を制御する第３制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る動力分配手段は、内燃機関、例えばモータジェネレータ等の電動発電機を好適な一形態として採り得る第１電動機及び例えばモータジェネレータ等の電動発電機を好適な一形態として採り得る第２電動機の各動力源と夫々接続される或いは接続可能に構成される複数の回転要素を含む、相互に差動回転可能な複数の回転要素（即ち、各動力源に対応する回転要素は、動力分配手段に備わる回転要素の少なくとも一部であって、必ずしも全てでない）を備え、好適な一形態として、例えば各々が回転要素として例えばサンギア、キャリア及びリングギア等を備えた複数のプラネタリギアを含み、各プラネタリギアにおける任意の且つ一部の回転要素同士が直接的に又は間接的に連結される等して一体の（或いは一体として扱うことが可能な）回転要素をなすプラネタリギアを包括する概念としての複合型プラネタリギア装置等の形態を採り得る。
【０００９】
本発明に係る変速手段は、好適な一形態として、例えば摩擦係合式或いは噛合式等各種態様を採り得る複数の係合手段（ブレーキ装置やクラッチ装置等を好適な一形態として含み、係合要素同士を相互に係合及び離間させるべく駆動することが可能な各種の駆動装置、並びに係合要素の物理状態を検出する各種検出手段等を適宜に含み得る）等として構成され、出力部材と第１及び第２電動機並びに動力分配手段が有する複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態（即ち、接続可能であるか否かによらず少なくとも接続の有無を含み、概念上は、どの程度接続されているかといった定量的状態を含む）を適宜に切り替えることによって、ハイブリッド車両の変速モードを、固定変速モードと無段変速モードとを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替えることが可能に構成される。尚、「変速モード」とは、内燃機関の機関回転速度と出力部材の回転速度（以下、適宜「出力回転速度」と称する）との比（以下、適宜「変速比」と称する）の制御態様を指し、一の変速モードに該当する変速段は単数であっても複数であってもよい趣旨である。
【００１０】
ここで、「無段変速モード」とは、例えばクランク軸等、内燃機関の出力軸と出力部材との間の回転速度比（即ち、変速比）を、理論的に、実質的に或いは予め物理的、機械的、機構的又は電気的に規定される範囲内で、夫々連続的に（実践上連続的であるのと同等に段階的な態様を含む）変化させることが可能な変速比の制御態様を指し、好適な一形態として、内燃機関の出力トルクの反力トルクを負担する一回転要素に接続された第１又は第２電動機を反力要素として、その回転速度を制御すること等により、例えば内燃機関の動作点（例えば、機関回転速度と出力トルクとにより規定される内燃機関の一運転条件を規定する点）は理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で自由に選択され、例えば、燃料消費率を理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で現実的に最小（単位燃料量当たりの走行距離といった意味では最大）とし得る最適燃費動作点等に制御される。
【００１１】
一方、「固定変速モード」とは、変速比が一の値に固定される制御態様であり、必然的に機関回転速度は、ハイブリッド車両の車速に応じて一義的に規定される。従って、無段変速モードから固定変速モードへの変速モードの切り替えがなされるに際しては、機関回転速度が固定変速モードにおいて一義的に規定される値へ同期させられる（変速手段が係合手段を備える場合、係る係合手段の構成によっては、係る回転同期に加え更に係合要素相互間の位相同期がなされてもよい）ことによって、切り替え前後の回転変動が抑制される。
【００１２】
他方、この種の変速モードの切り替え前後において出力部材に供給される動力が低下すると、ハイブリッド車両の出力（一義的に駆動力）は、要求出力（一義的に要求駆動力）に対して不足することととなり、動力性能を低下させる要因となる。従って、好適には、変速モードの切り替え前後において、出力部材に供給される動力は、不変であるか或いはその低下量が実践上許容し得る旨が定められた又はその旨の判断を下し得る範囲内に収まる必要がある。
【００１３】
ところが、内燃機関の動作領域は、物理的、機械的、機構的又は電気的な制約によって、このような出力部材に供給すべき動力とは無関係に定まる。また、実践的な見地から言えば、内燃機関の動作領域は、ハイブリッド車両における、例えばＮＶ（Noise and Vibration：騒音と振動）等により規定される快適性能、燃費等により規定される経済性能、エミッション等により規定される環境性能又は例えば失火やストールの可能性等により規定される信頼性能を担保すべく、更に制約を受け易い。
【００１４】
このため、変速モードが固定変速モードへ切り替えられるに際しては、例えば一義的に規定される機関回転速度がこのような動作領域を逸脱する、例えば一義的に規定された機関回転速度において理論的に出力し得るトルク（即ち、物理的な最大トルク）若しくは出力することが何らかの制約（上述した各種性能を勘案して規定される制約）の範囲で現実的に許可されたトルク（即ち、実質的な最大トルク）が要求トルク（ハイブリッド車両の要求出力を満たすトルク）に達さない等の事態が生じ得る。従って、固定変速モードへの変速モードの切り替え（以下、適宜「変速」と称する）は、その実行が著しい制限を受け易い。
【００１５】
そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１判別手段によって、無段変速モードから固定変速モードへの変速がなされた際にハイブリッド車両の要求出力を満たすための要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かが、係る変速がなされる以前に判別される。
【００１６】
ここで、「基準動作領域」とは、例えば内燃機関が理論上採り得る動作領域、或いは、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、上述した快適性能、経済性能、環境性能又は信頼性能の低下を少なくとも実践上問題となる程度に顕在化させない（望ましくは、この種の性能低下を生じさせない）ものとして定められた、好適な一形態として、当該理論上採り得る動作領域よりも狭い動作領域等、基本的に動作点として選択することが許容された領域である。
【００１７】
一方、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、係る要求動作点が基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２判別手段によって、動作点が基準動作領域内に維持された状態で第１及び第２電動機のうち少なくとも一方において、出力部材に対し上述した要求出力を満たすための動力（好適には、トルク）の出力が可能であるか否かが判別される。
【００１８】
尚、この際、車速に応じて一義的となる機関回転速度による制約を受ける形で動作点が基準動領域を逸脱する場合（即ち、基準動作領域を低回転側又は高回転側へ逸脱する場合であって、変速に際しての回転同期自体が実質的に困難となる場合）には、係る動力の出力は実質的に意味をなさないから、第２判別手段は、好適な一形態として、要求動作点に対応する機関回転速度（即ち、車速に応じて一義的となる機関回転速度）が基準動作領域内にある場合に限ってこの種の判別を行ってもよい。但し、機関回転速度が基準動作領域外にある場合に、無条件に要求出力が満たされない旨の判別を行ってもよい。
【００１９】
このような第２判別手段による判別の結果、動作点が基準動作領域内に維持された状態（即ち、換言すれば、要求出力に対する出力不足が生じている状態）で、第１電動機又は第２電動機或いはその両方における、要求出力を満たすための動力の出力が可能である旨が判別された場合には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１制御手段によって、上述した回転同期に係る制御を含む固定変速モードへの変速がなされるように変速手段が制御される。尚、第１判別手段により要求動作点が基準動作領域内である旨が判別された場合には無論、固定変速モードへの変速がなされてよい。
【００２０】
一方、係る変速の実行に際しては、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２制御手段によって、内燃機関の動作点が基準動作領域内に維持され、更に係る動作点の維持に伴う動力の不足を解消すべく、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第３制御手段によって、第１電動機又は第２電動機或いはその両方が制御される。
【００２１】
この第３制御手段の作用によって、固定変速モードへの変速に際して内燃機関の動作点が基準動作領域を逸脱する場合（即ち、ハイブリッド車両における上述した動力性能、快適性能、経済性能、環境性能又は信頼性能の低下が少なくとも実践上問題となる程度に顕在化し得ることに起因して、本来変速を不可とせざるを得ない場合）の少なくとも一部において好適に変速を行うことが可能となる。即ち、固定変速モードへの変速が許可される条件を可及的に拡大することが可能となるのである。尚、第１乃至第３制御手段に係る各種制御の時系列上の実行順序は、少なくとも実践的に見て上記各種問題を顕在化させない限りにおいて自由であってよい。
【００２２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記変速手段は、前記無段変速モードに相当する変速段として、前記第１電動機を前記内燃機関の出力に対する反力を負担する反力要素とし且つ前記第２電動機を前記出力部材に対し動力の出力を行う出力要素とする第１変速段及び前記第２電動機を前記反力要素とし且つ前記第１電動機を前記出力要素とする第２変速段を含む複数の変速段を実現可能であると共に、前記変速段を切り替える際に前記固定変速モードを経由する構成を有する。
【００２３】
この態様によれば、ハイブリッド車両は、所謂マルチモードハイブリッドと称される構成を採る。この際、変速手段は、例えば好適な一形態として、湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ或いはドグクラッチ等の各種係合手段を複数備えた構成を採り、これら複数の係合手段各々における係合要素同士（一方の係合要素は、直接的であるにせよ各種回転要素を経る等間接的であるにせよ出力部材に連結され、他方の係合要素は、直接的であるにせよ各種回転要素を経る等間接的であるにせよ第１又は第２電動機及び第２又は第１電動機に連結される）の同期係合（回転同期させつつ係合させる、即ち回転変動を回避するための係合）を適宜行うことによって第１又は第２電動機を反力要素とし、第２又は第１電動機を出力要素とすることが可能に構成されている。その結果、無段変速モードに該当する変速段として、夫々第１又は第２変速段を採ることが可能である。
【００２４】
ここで、反力要素を第１及び第２電動機相互間で切り替える（例えば第１変速段と第２変速段との間で変速を行う）に際しては、理論的には、過渡的な状態として、両電動機が共に出力部材に接続された状態を採ることも、両電動機が共に出力部材から切り離された状態を採ることも可能であるが、動力分配手段における回転要素相互間の差動作用に鑑みれば、後者の状態では内燃機関の動力を出力部材に伝達することは不可能であり、ハイブリッド車両の駆動力を確保するために、少なくとも実践上は前者の状態を経由せざるを得ない。
【００２５】
一方、このように第１電動機及び第２電動機が共に出力部材に連結された状態では、両者が共に車速に応じて一義的に回転せざるを得ないことに起因して、両電動機と差動関係にある内燃機関の機関回転速度もまた車速に応じて一義的となる。即ち、この場合、変速モードは少なくとも結果的に固定変速モードとなる。
【００２６】
このような、少なくとも実質的に固定変速モードを経由せずに変速を行い得ない構成においては、固定変速モードへの変速が制約されることにより生じる不利益が相対的に大となる。即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、この種のハイブリッド車両に対し顕著に効果的である。
【００２７】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記基準動作領域は、前記内燃機関の最大トルク、前記内燃機関の最低回転速度及び前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いのうち少なくとも一部に基づいて規定される。
【００２８】
この態様によれば、ハイブリッド車両における快適性能、経済性能、環境性能及び信頼性能を実践上問題なく担保し得るように基準動作領域を定めることが可能となるため、より高品質な変速が実現される。
【００２９】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、経済性能を優先すべき旨を表す所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記基準動作領域を拡大する。
【００３０】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第３判別手段によって、経済性能を優先すべき旨の入力の有無が判別される。ここで、「入力」とは、好適な一形態として、例えばドライバや同乗者等車両の搭乗者により、ハイブリッド車両に設置された、例えばボタン、レバー、ダイアル等各種スイッチング装置を含む各種入力手段が操作されること等を指すが、このような、ドライバ等の意思に基づいて人為的になされるもの以外であってもよく、例えば、ハイブリッド車両の走行条件が、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて経済性能を優先すべき旨の判断を下し得るものとして設定された条件に合致した場合等に、各種の制御装置やコントローラ等を介して自動的になされるものであってもよい。従って、第３判別手段は、例えば上記各種操作手段が操作された旨に相当する各種信号を検出することによって、或いは検出されたことを認識又は推定することによって、当該判別を行ってもよいし、一定又は不定の周期で取得するハイブリッド車両の走行条件が上記条件に該当するか否かを判別することにより、経済性能を優先すべき状況か否かの判別を行ってもよい。
【００３１】
固定変速モードは、上述したような無段変速モードに該当する複数の変速段相互間を繋ぐ過渡的な変速モードであれ、例えばオーバードライブ変速比（機関回転速度が出力回転速度に対し低くなる変速比）等、例えば高速軽負荷領域におけるエネルギ消費効率を向上させる等の目的から状況に応じて積極的に選択され得る変速モードであれ、その性質として経済性能の向上に直結する変速モードである。補足すれば、固定変速モードを一時的に経由するだけであったとして、経由後に選択された変速段（即ち、無段変速モードに該当する変速段）において動作点が最適燃費動作点に制御され得ることに鑑みれば、固定変速モードへの変速は、結局経済性能の向上に直結するのである。従って、この種の入力が生じている場合、固定変速モードへの変速が禁止される事態を可及的に回避する必要が生じる。
【００３２】
一方で、基準動作領域は、好適な一形態として、経済性能以外にも上述した如き各種の性能を総合的に考慮して設定され得る領域であり、この種の入力が生じている場合（即ち、少なくとも経済性能をそれ以外の性能に優先すべき場合）には、拡大する余地が生じる可能性が高い。
【００３３】
この態様によれば、この種の入力が有る旨が判別された場合には、第１及び第２判別手段のうち少なくとも一方が、各々に係る判別動作を行うに際して基準動作領域を拡大する。このため、要求動作点が基準領域外である旨の判別がなされる可能性が相対的に低くなり、或いは第１又は第２電動機において要求出力を満たす動力の出力が可能である旨の判別がなされる可能性が相対的に高くなる。これらは、いずれにせよ固定変速モードへの変速が許可される方向へ作用する。即ち、この態様によれば、基準動作領域が拡大されることにより固定変速モードへの変速許可条件が緩和され、積極的な変速が促されることとなって、少なくとも経済性能を効果的に向上させることが可能となるのである。
【００３４】
尚、この態様では、前記基準動作領域は、少なくとも前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いが許容範囲内となるように規定されており、前記第２判別手段は、前記入力が有る旨が判別された場合は、前記許容範囲を拡大することにより前記基準動作領域を拡大してもよい。
【００３５】
騒音又は振動は、ドライバビリティの低下を招き、快適性能を低下させる要因となり得る反面、この種の入力が生じて経済性能が優先されている旨が明らかである場合には、少なくとも幾らかなりその発生を許容し得る性質を有する。従って、この種の入力が生じて少なくとも経済性能が優先すべき旨が明らかである場合に限れば、基準動作領域を実践上の問題を生じることなく比較的簡便に拡大することが可能となる。
【００３６】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、経済性能を優先すべき旨の所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する。
【００３７】
この態様によれば、既に述べた経済性能を優先すべき旨の入力がなされた場合に、第１判別手段又は第２判別手段或いはその両方ともが、夫々の動作における、ハイブリッド車両の要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する。ここで、「判別基準を緩和する」とは、肯定的な判別結果（即ち、ここでは、要求出力が満たされる旨の判別結果）が得られ易くなる方向へ判別基準を補正することを意味し、相対的に言えば、要求出力を減少側に補正するのと同等の効果を有する。
【００３８】
この態様によれば、例えば、基準動作領域内に動作点を維持した状態における内燃機関の最大出力が要求出力未満であっても、例えば予め経済性能を優先すべき状況の下で限定的に許容し得る旨が規定された値以上である場合等には、要求出力を満たす要求動作点が基準動作領域内に存在している（即ち、逸脱していない）旨の判別（第１判別手段による判別）が下される可能性が高くなり、或いは、電動機によりその時点でなし得る動力の出力を伴ったハイブリッド車両の出力が要求出力未満であっても、例えば予め経済性能を優先すべき状況の下で限定的に許容し得る旨が規定された値以上である場合等には、要求出力を満たす動力の出力が可能である旨の判別（第２判別手段による判別）が下される可能性が高くなる。その結果、固定変速モードへの変速が許可される可能性は、少なくともこの種の判別基準の緩和がなされない場合と較べて高くなり、少なくとも経済性能を効果的に向上させることが可能となるのである。
【００３９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００４１】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４２】
図１において、ハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ１００、減速機構１１、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２、バッテリ１３、車速センサ１４及びアクセル開度センサ１５並びにハイブリッド駆動装置２０を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４３】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する変速制御を実行することが可能に構成されている。尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第１判別手段」、「第２判別手段」、「第３判別手段」、「第１制御手段」、「第２制御手段」及び「第３制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４４】
減速機構１１は、ハイブリッド駆動装置２０における後述する出力軸５００に連結されたカウンタ軸１６と平行し、且つ当該カウンタ軸１６とカウンタギア１７を介して連結された、デファレンシャル等各種減速ギアを含む減速装置である。減速機構１１は、ハイブリッド車両１０の駆動輪たる左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに夫々連結されるドライブシャフトＳＦＬ及びＳＦＲ（即ち、本発明に係る「車軸」の一例）と連結されている。
【００４５】
ＰＣＵ１２は、バッテリ１３から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ１３と各モータジェネレータとの間の電力の出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の出力（即ち、この場合、バッテリ１３を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００４６】
バッテリ１３は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電手段である。
【００４７】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４８】
アクセル開度センサ１５は、ハイブリッド車両１０の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４９】
エコノミースイッチ１８は、ハイブリッド車両１０の車室内に設置された、主としてドライバによる操作が可能な操作ボタンである。エコノミースイッチ１８は、所定の操作がなされた際に、その旨を表す電気信号が生成される構成となっており、係る電気信号は、エコノミースイッチ１８と電気的に接続されたＥＣＵ１００により、本発明に係る「経済性能を優先すべき旨の入力」の一例として取得される構成となっている。
【００５０】
ハイブリッド駆動装置２０は、ハイブリッド車両１０のパワートレインとして機能する動力供給ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置２０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置２０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５１】
図２において、ハイブリッド駆動装置２０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、入力軸４００及び出力軸５００を備える。
【００５２】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジン２００の一断面構成を例示する模式図である。尚、同図において、図１及び図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。
【００５３】
図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５（即ち、本発明に係る「内燃機関の出力軸」の一例である）の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００５４】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが算出される構成となっている。
【００５５】
尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、上述した概念を満たす範囲でエンジン２００のものに限定されず多様な態様を採り得、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよい。
【００５６】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００５７】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。
【００５８】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（即ち、上述したアクセル開度Ｔａ）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００５９】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能に構成されている。尚、本発明に係る触媒装置の採り得る形態は、このような三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。
【００６０】
排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００６１】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「第１電動機」の一例たる電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２電動機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有していてもよいし、他の構成を有していてもよい。
【００６２】
動力分割機構３００は、本発明に係る「動力分配手段」の一例たる動力伝達装置である。動力分割機構３００は、第１遊星歯車機構３１０及び第２遊星歯車機構３２０を有する。
【００６３】
第１遊星歯車機構３１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とダブルピニオン型の遊星歯車機構とが連結された構成を有する。即ち、シングルピニオン型の遊星歯車機構は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結されたサンギア３１１（即ち、サンギア３１１は、本発明に係る「第２電動機が連結される回転要素」の一例である）、ピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つ動力分割機構３００の外郭ケースに回転不能に物理的に固定されてなるキャリア３１２、及びリングギア３１３を備え、ダブルピニオン型の遊星歯車機構は、後述するクラッチＣ３に連結されたサンギア３１４、サンギア３１４に噛合するインナーピニオンギア（符号省略）、エンジン２００のクランクシャフト２０５に連結された入力軸４００に連結されてなるリングギア３１６（即ち、リングギア３１６は、本発明に係る「内燃機関が連結される回転要素」の一例である）、リングギア３１６に噛合するアウターピニオンギア（符号省略）、並びにインナーピニオンギア及びアウターピニオンギアを自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つリングギア３１３と連結されると共に、中間軸６００に連結されてなるキャリア３１５を有している。
【００６４】
第２遊星歯車機構３２０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、動力分割機構３００の外郭ケースに回転不能に物理的に固定されてなるサンギア３２１、出力軸５００（即ち、本発明に係る「出力部材」の一例）に連結され、且つピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持するキャリア３２２及び後述するクラッチＣ１に連結されたリングギア３２３を有する。
【００６５】
ここで、動力分割機構３００は、各々湿式多板摩擦係合式の係合手段であるクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びに湿式多板摩擦係合式の制動手段であるブレーキＢ１を備える。尚、各クラッチは、例えばドグクラッチ等の噛合式係合手段であってもよい。クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１は、本発明に係る「変速手段」の一例である。
【００６６】
クラッチＣ１は、一方のクラッチ板が第２遊星歯車機構３２０のリングギア３２３に連結され、他方のクラッチ板が中間軸６００に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。
【００６７】
クラッチＣ２は、一方のクラッチ板が第２遊星歯車機構３２０のリングギア３２３に連結され、他方のクラッチ板がモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。クラッチＣ２においてクラッチ板同士が相互に係合した状態にある場合、モータジェネレータＭＧ１は、第２遊星歯車機構３２０の一回転要素たるリングギア３２３と連結された状態となる。即ち、リングギア３２３は、本発明に係る「第１電動機が連結される回転要素」の一例である。
【００６８】
クラッチＣ３は、一方のクラッチ板が第１遊星歯車機構３１０のサンギア３１４に連結され、他方のクラッチ板がモータジェネレータＭＧ１の出力軸に連結された、当該クラッチ板同士の係合及び解放が可能に構成されてなるクラッチ機構である。尚、第１遊星歯車機構３１０におけるサンギア３１４は、クラッチＣ３の係合状態に応じて間接的にモータジェネレータＭＧ１と接続可能に構成されている。
【００６９】
ブレーキ機構Ｂ１は、一方のブレーキ板が第１遊星歯車のキャリア３１５（一義的にリングギア３１３）に連結され、他方のブレーキ板が物理的に固定された構成を有している。
【００７０】
尚、これらクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１は、夫々不図示の油圧駆動装置と接続されており、当該油圧駆動装置からの油圧の供給により各々におけるクラッチ板同士或いはブレーキ板同士の係合状態が制御される構成となっている。これら各油圧駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によりその動作が上位に制御される構成となっている。即ち、これらクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１の係合状態（本実施形態では、係合要素が相互に係合している状態及び離間している状態の二値状態）は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００７１】
＜実施形態の動作＞
＜変速モードの詳細＞
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置２０によれば、上述したクラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３並びにブレーキＢ１の係合状態に応じて、複数の走行モード及び変速モードが実現される。ここで、図４を参照し、これら各係合手段の係合状態とハイブリッド駆動装置２０の走行モード及び変速モードの対応関係について説明する。ここに、図４は、係合手段の係合状態と走行モード及び変速モードとの対応表である。
【００７２】
図４において、「走行モード」とは、ハイブリッド駆動装置２０における動力源を規定するモードであり、図示の通り、ＨＶ（ハイブリッド）モード（図示ＨＶ）及びＥＶ走行モード（図示ＥＶ）が存在する。一方、「変速モード」とは、入力軸４００と出力軸５００との回転速度比の変化態様を規定するモードである。尚、図中「○」が係合している状態を、「×」が解放されている状態を夫々表すものとする。
【００７３】
図４において、クラッチＣ１及びクラッチＣ３が係合し、クラッチＣ２及びブレーキＢ１が解放されている場合、走行モードはＨＶモードとなり、変速モードは１速ＣＶＴモードとなる。即ち、この場合、キャリア３１５とリングギア３２３とが連結されるが、サンギア３２１は元より固定されているので、リングギア３２３の回転速度は、出力軸５００の回転速度と一義的な関係を有する。このため、キャリア３１５もまた出力軸５００と同期して回転し、リングギア３１３もまた、出力軸５００と同期回転する。ここで、キャリア３１２は物理的に固定されているため、結局サンギア３１１、即ちモータジェネレータＭＧ２の回転速度も出力軸５００の回転速度と一義的な関係を有する。即ち、１速ＣＶＴモードの場合、モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「出力要素」の一例となる。
【００７４】
一方、クラッチＣ２は解放されており、モータジェネレータＭＧ１は出力軸５００から独立しているが、クラッチＣ３が係合しているため、その回転はサンギア３１４に伝達される。ここで、キャリア３１５の回転は既に述べたように出力軸５００と一義的であり、結局サンギア３１４の回転速度を決めれば、リングギア３１６の回転速度、即ち入力軸４００の回転速度は一義的に決定される。即ち、１速ＣＶＴモードにおいて、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２００の出力トルクの反力トルクを受け持つ反力要素として機能し、モータジェネレータＭＧ１の回転速度制御によりエンジン２００の機関回転速度を実質的に自由に制御することが可能となって、一種のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：連続式無段変速装置）機能が実現される。これが１速ＣＶＴモードと称される所以である。このように、１速ＣＶＴモードは、本発明に係る「第１変速段」の一例となる。
【００７５】
図４において、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放され、クラッチＣ２及びＣ３が係合している場合、２速ＣＶＴモードが実現される。即ち、この場合、上述した１速ＣＶＴモードとは反対に、クラッチＣ１が解放されているため、モータジェネレータＭＧ２は出力軸５００の回転から独立している。一方クラッチＣ２が係合しているため、モータジェネレータＭＧ１は出力軸５００と連結された状態となり、１速ＣＶＴモードにおけるモータジェネレータＭＧ２と同様に、本発明に係る「出力要素」の一例として機能する。
【００７６】
一方で、クラッチＣ３が係合しているため、このモータジェネレータＭＧ１の回転は、サンギア３１４の回転となる。従って、２速ＣＶＴモードでは、モータジェネレータＭＧ２の回転速度制御により、エンジン２００の機関回転速度を実質的に自由に制御することが可能となり、モータジェネレータＭＧ２が反力要素として機能することとなる。即ち、２速ＣＶＴモードは、本発明に係る「第２の変速段」の他の一例である。尚、１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードは、夫々本発明に係る「無段変速モード」の一例であり、以下これらを総称する場合には適宜「無段変速モード」と表現することとする。
【００７７】
図４において、ブレーキＢ１を除く、クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３のいずれもが係合している場合、先に述べた原理に従ってモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の双方が出力軸５００に接続された状態となる。このため、第１遊星歯車機構３１０のリングギア３１６の回転は、車速に応じて一義的に規定され、入力軸４００と出力軸５００との回転速度の比たる変速比は、車速に応じて定まる一の値に固定される。これが、１−２固定モードである。１―２固定モードでは、機関回転速度ＮＥが車速に応じて一義的に規定される。
【００７８】
尚、ここでは、詳細な説明を省略するが、図４に示すように、クラッチＣ３が解放された場合、反力要素が無くなるため、エンジン２００は出力軸５００に動力を伝達できない。逆に言えば、この場合、エンジン２００を停止させることができ、クラッチＣ１、Ｃ２及びＣ３の係合状態に応じてモータジェネレータＭＧ１又はモータジェネレータＭＧ２或いはその両方を使用したＥＶ走行が実現される。尚、ＥＶ走行モードでは、変速比は固定される。また、２速ＣＶＴモードが実現されている状況においてブレーキＢ１を係合させた場合、キャリア３１５の回転が阻止され、且つサンギア３１４の回転が出力軸５００と一義的な関係を保つため、入力軸４００の回転速度は出力軸５００の回転速度により一義的に決定され、２速固定モードが実現される。
【００７９】
ここで、１速ＣＶＴモードと２速ＣＶＴモードとの間で変速モードを切り替える場合、ＭＧ１及びＭＧ２を出力軸５００から共に切り離すと、ハイブリッド駆動装置２０は、一時的であれ動力源を失ってしまう。そのため、この場合、必然的に１−２固定モードを経由する必要がある。ここで、図５を参照し、１速ＣＶＴモードから２速ＣＶＴモードへの変速モードの切り替え時におけるハイブリッド駆動装置２０の動作状態について説明する。ここに、図５は、係る変速時におけるハイブリッド駆動装置の共線図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８０】
図５において、縦軸は回転速度であり、横軸には、ハイブリッド駆動装置２０の各構成要素のうち、左から順に、サンギア３２１（図示３２１）、出力軸５００（図示５００）、モータジェネレータＭＧ１（図示ＭＧ１）、エンジン２００（図示２００）、モータジェネレータＭＧ２（図示ＭＧ２）、出力軸５００及びサンギア３２１が表されている。図５においては、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが、図示白丸ｍ１に相当する値であるとする。
【００８１】
図５（ａ）は、１速ＣＶＴモードに対応する図である。１速ＣＶＴモードでは、クラッチＣ１が係合するため、モータジェネレータＭＧ２は出力要素となる。この際、サンギア３２１は固定されており（図示白丸ｍ２参照）、残余の一回転要素であるリングギア３２３の回転速度が車速に応じて一義的に規定されるため、クラッチＣ１によりリングギア３２３に連結されたモータジェネレータＭＧ２の回転速度（以下、「ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２」と称する）もまた車速に応じて一義的となり、図示白丸ｍ３に相当する回転速度となる。
【００８２】
一方、クラッチＣ２が解放されているため、モータジェネレータＭＧ１は、リングギア３２３の回転状態（図示白丸ｍ３）とは無関係に回転することができる。即ち、モータジェネレータＭＧ１の回転速度（以下、適宜「ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１」と称する）は、図示矢線方向に可変であり、例えば図示白丸ｍ４に相当する回転速度に制御された場合には、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２とＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１とにより一義的に規定される、図示白丸ｍ５に相当する回転速度となる。即ち、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１の増減制御により、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは各回転要素相互間で規定されるギア比に応じた範囲で可変となる。
【００８３】
図５（ｂ）は、１−２固定モードに対応する図である。１−２固定モードでは、クラッチＣ１及びＣ２が共に係合した状態となるため、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２はいずれもリングギア３２３に連結された状態となり、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１及びＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２は共にリングギア３２３の回転速度に一致する（図示白丸ｍ３参照）。この際、サンギア３１４及びキャリア３１５の回転速度もまたリングギア３２３の回転速度と一致するから、残余の一回転要素たるリングギア３１６に連結されたエンジン２００の回転は自由度を失い、図示白丸ｍ６に相当する回転速度で固定される。
【００８４】
図５（ｃ）は、２速ＣＶＴモードに対応する図である。２速ＣＶＴモードでは、クラッチＣ２が係合するため、モータジェネレータＭＧ１は出力要素となる。この際、サンギア３２１は固定されており（図示白丸ｍ２参照）、残余の一回転要素であるリングギア３２３の回転速度が車速に応じて一義的に規定されるため、クラッチＣ２によりリングギア３２３に連結されたモータジェネレータＭＧ１の回転速度もまた車速に応じて一義的となり、図示白丸ｍ３に相当する回転速度となる。
【００８５】
一方、クラッチＣ１が解放されているため、モータジェネレータＭＧ２は、リングギア３２３の回転状態（図示白丸ｍ３）とは無関係に回転することができる。即ち、モータジェネレータＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２は、図示矢線方向に可変であり、例えば図示白丸ｍ７に相当する回転速度に制御された場合には、機関回転速度ＮＥは変速前の図示白丸ｍ５に相当する回転速度に戻る。即ち、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２の増減制御により、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは各回転要素相互間で規定されるギア比に応じた範囲で可変となる。
【００８６】
ハイブリッド車両１０では、走行モードがＨＶモードである場合には、基本的に１速ＣＶＴモードと２速ＣＶＴモードとの間で適宜変速段が切り替えられ（即ち、変速が行われ）、その都度エネルギ消費効率のより高い方の変速段が選択されるが、係る変速の際には、上述したように１−２固定モードを経由する必要がある。この際、何らの対策も講じられない場合、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは上述したように変化し、回転変動が生じてドライバビリティの著しい低下を招きかねない。このため、本実施形態においては、その時点で反力要素にあたるモータジェネレータの回転速度が、クラッチＣ１又はＣ２に備わるクラッチ板のうち車速と一義的な回転速度で回転するリングギア３２３と連結されている方のクラッチ板の回転速度と、当該反力要素にあたるモータジェネレータと連結されたクラッチ板の回転速度とが相互に同期するように制御され、回転同期が図られる。また、クラッチの構成によっては（例えばドグクラッチ等噛合歯同士の位相整合が必要なクラッチである場合等を含む）、係る回転同期に加え位相同期が図られる。その結果、ドライバビリティの低下に繋がる回転変動が抑制される。ところが、１−２固定モードでは、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが車速に応じて一義的となるため、場合によっては変速が困難となる。このことについて、図６を参照し説明する。ここに、図６は、内燃機関の動作領域を表してなる平面図である。
【００８７】
図６において、縦軸及び横軸には、夫々エンジントルクＴＥ及び機関回転速度ＮＥが表されている。即ち、図６に例示する座標平面上の一座標点は、エンジン２００の一動作点に対応している。図６において、エンジン２００の動作領域（実現可能であるか否かは区別されない）は、領域ａ、領域ｂ、領域ｃ、領域ｄ及び領域ｅに区分される。
【００８８】
領域ｅは、機関回転速度ＮＥが第１最低回転速度ＮＥ１未満（未満であるか以下であるかは設計事項であり本発明の本質ではない）となる領域であり、図示塗り潰しハッチング領域に相当する。第１最低回転速度ＮＥ１は、予め設定された、エンジン２００が安定回転可能な機関回転速度の下限値であり、必然的に、領域ｅにおいて、エンジン２００には、燃焼が不安定であることによるトルク変動及び回転変動等が生じ、安定回転が困難な状態となる。
【００８９】
領域ｄは、エンジン２００が物理的に出力可能な最大トルク（即ち、ＷＯＴトルク）を超えた動作領域であり、係るＷＯＴトルクに対応する図示ＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴ（破線参照）よりも高トルク側の、図示網掛けハッチング領域である。即ち、エンジン２００は、領域ｄ内で動作することが物理的に不可能である。
【００９０】
領域ｃは、領域ｅ及び領域ｄ以外の領域であり且つ機関回転速度ＮＥが第２最低回転速度ＮＥ２（ＮＥ２＞ＮＥ１）未満となる領域であり、図示縦線ハッチング領域に相当する。領域ｃは、エンジン２００の動作上は支障がないものの、ハイブリッド車両１０にドライバビリティの低下として顕在化し得る程度の振動が生じ得る領域である。第２最低回転速度ＮＥ２は、領域ｃがこの種の性質を有するように、予め実験的に定められた閾値である。
【００９１】
領域ａは、エンジン２００が物理的に動作点として採ることが可能であり且つハイブリッド車両１０にＮＶ性能の低下（例えば、ＮＶを規定する指標値が許容値を超えた状態）を生じさせることもない安定動作領域であり、本発明に係る「基準動作領域」の一例である。エンジン２００の動作点は、１速ＣＶＴモード及び２速ＣＶＴモードの各々において、反力要素となるモータジェネレータにより、基本的に係る領域ａ内で設定される。尚、図示基準動作線ＰＲＦ＿ＢＡＳＥは、領域ａの上限トルクを規定する動作線であり、低回転領域ではＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴよりも低トルク側に位置し、中高回転領域においてＷＯＴ動作線ＰＲＦ＿ＷＯＴと一致する。
【００９２】
領域ｂは、領域ａ、領域ｃ及び領域ｄによって挟まれた、図示横線ハッチング領域である。領域ｂは、エンジン２００の動作上は支障がないものの、ハイブリッド車両１０にドライバビリティの低下として顕在化し得る程度のこもり音が生じ得る領域である。即ち、領域ｂ及び領域ｃは、ハイブリッド車両１０におけるＮＶ性能上の要件により、通常は使用されることが許可されない領域である。
【００９３】
ここで、機関回転速度ＮＥ４（ＮＥ４＞ＮＥ２）且つエンジントルクＴＥ１となる動作点（図示白丸）において、１速ＣＶＴモード（或いは２速ＣＶＴモード）から２速ＣＶＴモード（或いは１速ＣＶＴモード）への変速モードの切り替えが図られるとする。この際、変速過程で必然的に経由する１−２固定モードにおいて一義的に規定される（即ち、回転同期が図られた状態における）機関回転速度が図示ＮＥ３（ＮＥ３＜ＮＥ４））であるとすると、エンジン出力Ｐｅを維持しつつ（即ち、車速を維持しつつ）変速を行うための動作点（即ち、本発明に係る「要求動作点」の一例）は、エンジン出力Ｐｅが等しくなる動作点を繋げることによって得られる図示等出力線ＥＰ上で規定され、機関回転速度ＮＥ３且つエンジントルクＴＥ２（ＴＥ２＞ＴＥ１）に相当する動作点（図示白角）となる。
【００９４】
ところが、この動作点は、領域ｄにあって、エンジン２００の物理的な動作限界を超えており、エンジン２００は、機関回転速度ＮＥ３においてエンジントルクＴＥ２を出力することができない。このため、何らの対策も講じられることがなければ、変速過程において一時的にしろエンジン出力Ｐｅはエンジン要求出力に対して低下した状態となり、動力性能が低下してしまう。この場合、ハイブリッド車両１０を変速前の変速段で走行させることに実践的に見てエネルギ消費効率の相対的な低下以外の理由がなければ、このような動力性能の低下を伴う変速は行われない。即ち、ハイブリッド駆動装置２０における変速機会は、何らの対策も講じられることがなければ著しい制約を受け易い。
【００９５】
そのような変速に際しての制約を緩和するために、本実施形態では、ＥＣＵ１００によって変速制御が実行される。ここで、図７を参照し、変速制御の詳細について説明する。ここに、図７は、変速制御のフローチャートである。尚、図７においては、説明の煩雑化を防ぐ目的から、無段変速モードから固定変速モードへの変速に関する変速制御について説明することとする。
【００９６】
図７において、ＥＣＵ１００は、変速要求が有るか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ここで、変速要求がない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は変速要求が生じるまでステップＳ１０１に係る処理を繰り返し、処理を実質的に待機状態に制御する。一方、変速要求が有る場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、固定段回転速度ＮＥ＊を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、「固定段回転速度」とは、変速過程で経由する固定変速モード（ここでは、１−２固定モード）における機関回転速度であり、出力軸５００の回転速度と、ハイブリッド駆動装置２０における１−２固定モードに対応するギア比との積として算出される。尚、当該ギア比は、予めＲＯＭ等然るべき記憶手段に記憶されていてもよいし、各回転要素相互間のギア比が情報として与えられている場合には、その都度数値演算処理の結果として導出されてもよい。尚、固定段回転速度ＮＥ＊とは、図６で言えばＮＥ３に相当し、図５で言えば白丸ｍ６の値に相当する。
【００９７】
固定段回転速度ＮＥ＊が算出されると、ＥＣＵ１００は、最大トルク算出処理を実行する（ステップＳ２００）。尚、最大トルク算出処理とは、固定段回転速度ＮＥ＊においてエンジン２００が出力することが許容された最大トルクＴＥｍａｘ＊を算出する処理である。ここで、図８を参照し、最大トルク算出処理の詳細について説明する。ここに、図８は、最大トルク算出処理のフローチャートである。
【００９８】
図８において、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。エコノミースイッチ１８がオン状態である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、図６に示したエンジン２００の動作領域のうち、領域ａ、領域ｂ及び領域ｃを選択対象領域として、係る選択対象領域の中から固定段回転速度ＮＥ＊における最大のトルク値を取得し、最大トルクＴＥｍａｘ＊として設定する（ステップＳ２０２）。一方、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図６に示したエンジン２００の動作領域のうち領域ａを選択対象領域として、係る選択対象領域の中から固定段回転速度ＮＥ＊における最大のトルク値を取得し、最大トルクＴＥｍａｘ＊として設定する（ステップＳ２０３）。尚、固定段回転速度ＮＥ＊が各選択対象領域から逸脱している場合には、最大トルクＴＥｍａｘ＊は一時的にゼロに設定される。最大トルクＴＥｍａｘ＊の算出が終了すると、最大トルク算出処理は終了する。
【００９９】
尚、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図６に示す各動作領域を規定する機関回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥの値がデータ化されマップとして格納されており、ステップＳ２０２又はステップＳ２０３に係る処理を実行するに際しては、係るマップから選択対象領域における固定段回転速度ＮＥ＊に対応する最大トルクが選択的に取得される。
【０１００】
ここで、ステップＳ２０２とステップＳ２０３との違いについて補足すると、エンジン２００の動作点は、エコノミースイッチ１８がオン状態にない通常時（即ち、経済性能を優先すべき場合以外）には領域ａ（即ち、本発明に係る「基準動作領域」の一例）から選択されるが、エコノミースイッチ１８がオン状態である場合、ドライバが経済性を優先する旨の意思を有することは明らかであり（尚、エコノミースイッチ１８の如き操作手段の操作を経ることなく、経済性を優先させるべき旨の判断を下し得る場合も同様である）、領域ｄ（物理的に使用不可な領域）及び領域ｅ（機関回転が不安定で信頼性が低下する領域）といった、如何なる場合も使用を許可すべきでない領域はさておき、領域ｂ及び領域ｃといった、通常はハイブリッド車両１０のＮＶ性能上の制約により使用が回避されるべき領域で動作点を選択することが限定的に許可されるのである。即ち、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合になされる領域ａに対する選択対象領域の拡大処理は、本発明に係る「許容範囲を拡大することにより基準動作領域を拡大する」旨の処理の一例である。
【０１０１】
図７に戻り、最大トルク算出処理が終了すると、ＥＣＵ１００は、最低回転速度算出処理を実行する（ステップＳ３００）。尚、最低回転速度算出処理とは、エンジン２００が動作点として採り得る最低の機関回転速度たる最低回転速度ＮＥｍｉｎを算出する処理である。ここで、図９を参照し、最低回転速度算出処理の詳細について説明する。ここに、図９は、最低回転速度算出処理のフローチャートである。尚、同図において、図８と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０２】
図９において、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、上述した第１最低回転速度ＮＥ１を最低回転速度ＮＥｍｉｎとして設定し（ステップＳ３０１）、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、上述した第２最低回転速度ＮＥ２を最低回転速度ＮＥｍｉｎとして設定する（ステップＳ３０２）。最低回転速度ＮＥｍｉｎの設定が終了すると、最低回転速度算出処理は終了する。
【０１０３】
ここで、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２に係る処理について補足すると、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合、先に述べた最大トルクＴＥｍａｘ＊の場合と同様に、経済性能を優先すべき観点からＮＶ性能上の制約は緩和され、エンジン２００が安定回転可能な回転領域は全て動作点として選択することが許可され、この安定回転可能な回転領域の下限値たる第１最低回転速度ＮＥ１が最低回転速度ＮＥｍｉｎとされる。一方で、エコノミースイッチ１８がオン状態にない場合には、エンジン２００が安定回転可能であり且つこもり音や振動の度合いが許容値未満となる回転領域のみが動作点として選択することを許可された領域となり、係る領域の下限値たる第２最低回転速度ＮＥ２が最低回転速度ＮＥｍｉｎとされるのである。
【０１０４】
再び図７に戻り、最低回転速度算出処理が終了すると、ＥＣＵ１００は、不足出力算出処理を実行する（ステップＳ４００）。尚、不足出力算出処理とは、固定段への変速に際してハイブリッド車両の要求出力Ｐｈｖに対し不足する出力たる不足出力Ｐｓｔｇを算出する処理である。ここで、図１０を参照し、不足出力算出処理の詳細について説明する。ここに、図１０は、不足出力算出処理のフローチャートである。
【０１０５】
図１０において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の要求出力Ｐｈｖを算出する（ステップＳ４０１）。ここで、要求出力Ｐｈｖは、出力軸５００の回転速度（尚、減速機構１１のギア比及びカウンタギア１７のギア比が既知であるから、各ドライブシャフトの回転速度であってもよいし、カウンタ軸１６の回転速度であってもよい）と、出力軸５００に供給すべきトルクたる出力軸要求トルクとの積をハイブリッド駆動装置２０におけるシステム伝達効率（既知）で除した値として算出される。出力軸要求トルクは、車速Ｖとアクセル開度Ｔａとに基づいて、予めＲＯＭに記憶されたマップから選択的に取得される。尚、このような算出方法は一例に過ぎず、ハイブリッド車両における要求出力の算出方法としては公知の各種手法が採用されてよい。
【０１０６】
要求出力Ｐｈｖが算出されると、ＥＣＵ１００は、算出された要求出力Ｐｈｖから固定段最大出力Ｐｅ＊を減算することにより不足出力Ｐｓｔｇを算出する（ステップＳ４０２）。ここで、固定段最大出力Ｐｅ＊とは、変速過程で経由する固定段（ここでは、１−２固定変速モードに相当する変速段）において許容される最大出力であり、ステップＳ１０２において算出された固定段回転速度ＮＥ＊と、ステップＳ２００に係る最大トルク算出処理において算出された最大トルクＴＥｍａｘ＊との積として算出される。不足出力Ｐｓｔｇが算出されると、不足出力算出処理は終了する。
【０１０７】
再び、図７に戻り、不足出力Ｐｓｔｇが算出されると、ＥＣＵ１００は、変速可否判断処理を実行する（ステップＳ５００）。変速可否判断処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。ここで、図１１を参照し、変速可否判断処理の詳細について説明する。ここに、図１１は、変速可否判断処理のフローチャートである。尚、同図において、図８と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０８】
図１１において、ＥＣＵ１００は、固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ以上であるか否かを判別する（ステップＳ５０１）。固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ未満である場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、変速過程で経由すべき１−２固定モードにおいて、エンジン２００の動作点が、選択対象領域を機関回転速度側に（即ち、図６を参照すれば、左方向に）逸脱するものとして（即ち、本発明に係る「基準動作領域を逸脱する」旨の判別がなされ、且つ「動作点が基準動作領域内に維持された状態で第１及び第２電動機のうち少なくとも一方における要求出力を満たすための動力の出力」が不可である旨（既に機関回転速度側の制約で基準動作領域を逸脱しているため、動力（トルク）の出力では対応できない）の判別がなされた状態の一例である）、変速を禁止し、現状の変速段（即ち、ここでは、１速又は２速ＣＶＴモード）を継続する（ステップＳ５０５）。
【０１０９】
一方、固定段回転速度ＮＥ＊が最低回転速度ＮＥｍｉｎ以上である場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エコノミースイッチ１８がオン状態にあるか否かを判別し（ステップＳ２０１）、エコノミースイッチ１８がオフ状態にある場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、先に算出された不足出力Ｐｓｔｇが、モータジェネレータＭＧ１又はモータジェネレータＭＧ２或いはその両方から出力可能なＭＧ最大出力Ｐｍｇ（尚、ＭＧ最大出力Ｐｍｇは、各ＭＧの定格最大出力、バッテリ５００ＳＯＣ及び変速に要する時間（即ち、短時間であれば、必ずしも定格値に律束されずともよい）等に応じてその都度変化する可変な値である）以下であるか否かを判別する（ステップＳ５０４）。尚、１−２固定モードにおいては、既に述べたようにモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２のいずれもが出力軸５００に間接的に（即ち、第２遊星歯車機構３２０及び各クラッチを介して）連結されており、出力軸５００に対しいずれのＭＧからもトルクを供給することが可能である。
【０１１０】
不足出力ＰｓｔｇがＭＧ最大出力Ｐｍｇよりも大きい場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、要求出力Ｐｈｖに対しハイブリッド駆動装置２０の出力低下が避けられないものとして、動力性能を担保すべく変速を禁止する（ステップＳ５０５）。一方で、不足出力Ｐｓｔｇが最大出力Ｐｍｇ以下である場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、変速を実行する（ステップＳ５０３）。この際、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の変速モードを固定変速モードに一時的に移行させ（即ち、クラッチを係合させ、且つ上述した回転同期制御を適宜実行することを含む（尚、１速ＣＶＴモード又は２速ＣＶＴモードによる走行過程において、反力要素の回転速度が反力要素が出力軸に連結された旨の回転速度となった場合の少なくとも一部において変速要求が生じる場合には、回転同期は既に実行されたのと同様であり、必ずしもこの時点での回転同期は必要ない）、本発明に係る「変速モードの切り替えがなされるように変速手段を制御する」旨の一例）、エンジントルクが最大トルクＴＥｍａｘ＊となるようにエンジン２００を制御し（即ち、本発明に係る「動作点が基準動作領域内に維持されるように内燃機関を制御する」旨の一例）、不足出力Ｐｓｔｇに対応するトルクが出力軸５００に付与されるように対応するモータジェネレータを制御する（即ち、本発明に係る「要求出力を満たすための動力の出力がなされるように少なくとも一方を制御する」旨の一例）。この際、無論、固定変速モードを一時的に経由しつつ、最終的にはクラッチＣ１及びＣ２の係合状態の切り替えにより変速モードは再び無段変速モード（１速ＣＶＴモード又は２速ＣＶＴモード）に移行する。
【０１１１】
一方、エコノミースイッチ１８がオン状態である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、先に算出された不足出力Ｐｓｔｇ（尚、この場合の不足出力Ｐｓｔｇは、選択対象領域が拡大されるのに伴い最大トルクＴＥｍａｘ＊が増加し得ることに鑑みれば、必ずしもステップＳ５０４において判別に供される不足出力Ｐｓｔｇと一致しない）が、出力要素となるモータジェネレータから出力可能なＭＧ最大出力Ｐｍｇに更に不足許容出力αを加算してなる値（以下、適宜「補正ＭＧ最大出力」と称する）以下であるか否かを判別する（ステップＳ５０２）。
【０１１２】
ここで、不足許容出力αとは、要求出力Ｐｈｖに対し不足することが許容された偏差であり、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、経済性能が優先されるべき場合であることを考慮すればドライバの理解が得られる（即ち、看過し得ない動力性能の低下として顕在化しない）程度の値に設定されている。即ち、このような処理は、本発明に係る「要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する」旨の一例であり、ステップＳ５０２に係る処理では、ＭＧ最大出力Ｐｍｇが不足出力Ｐｓｔｇに満たない場合であっても変速が許可され得る。
【０１１３】
尚、このように不足許容出力αが設定されることに鑑みれば、不足出力算出処理（ステップＳ４００）におけるステップＳ４０２に係る処理において不足出力Ｐｓｔｇが算出される際に、この不足許容出力αが考慮されてもよい。即ち、固定段最大出力Ｐｅ＊に不足許容出力αを加えた値が要求出力Ｐｈｖ以上であれば、変速可否判断処理（ステップＳ５００）におけるステップＳ５０２に係る処理でＭＧ最大出力Ｐｍｇが参照される以前に、変速を許可する旨の判別が下されてもよい。
【０１１４】
不足出力Ｐｓｔｇが補正ＭＧ最大出力以下である場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０３に処理を移行して先に述べた如くに変速を実行し、不足出力Ｐｓｔｇが補正ＭＧ最大出力よりも大きい場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０５に処理を移行して先に述べた如くに変速を禁止する。ステップＳ５０３又はステップＳ５０５に係る処理が実行されると、変速可否判断処理は終了する。
【０１１５】
以上説明したように、本実施形態に係る変速制御によれば、固定変速モードを経由して無段変速モードに該当する複数の変速段相互間で変速段を切り替える場合に、固定変速モードにおいてエンジン２００の動作点が一義的に規定され得ることに起因してエンジン出力が不足する場合であっても、出力要素となるモータジェネレータによりその不足分を可及的に補うことができる。このため、エンジン出力の不足による動力性能の低下を回避すべく変速が禁止されるといった事態（或いは、変速を強行することによる動力性能の低下）が可及的に回避される。また、エコノミースイッチ１８がオン状態にある場合には、ＮＶ性能上の制約は緩和され、またＭＧからの出力を加えたハイブリッド駆動装置２０の出力がハイブリッド車両１０の要求出力を満たすか否かについての判断基準も緩和されるため、より変速制限が緩和されることとなり、可及的に固定変速モードへの変速が許可される。即ち、固定変速段への変速が制限される事態の発生を抑制することが可能となるのである。
【０１１６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置に備わるエンジンの一断面構成を例示する模式図である。
【図４】図２のハイブリッド駆動装置に備わる各係合手段の係合状態と走行モード及び変速モードとの対応表である。
【図５】図２のハイブリッド駆動装置における変速時の共線図である。
【図６】図２のハイブリッド駆動装置における内燃機関の動作領域を表す平面図である。
【図７】ＥＣＵにより実行される変速制御のフローチャートである。
【図８】図７の変速制御において実行される最大トルク算出処理のフローチャートである。
【図９】図７の変速制御において実行される最低回転速度算出処理のフローチャートである。
【図１０】図７の変速制御において実行される不足出力算出処理のフローチャートである。
【図１１】図７の変速制御において実行される変速可否判断処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…ハイブリッド車両、２０…ハイブリッド駆動装置、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…入力軸、５００…出力軸、６００…中間軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１電動機と、
第２電動機と、
相互に差動回転可能に構成され、前記内燃機関、前記第１電動機及び前記第２電動機が夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備える動力分配手段と、
車軸に連結された出力部材と前記第１及び第２電動機並びに前記複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態を切り替えることにより、変速モードを、前記内燃機関の機関回転速度と前記出力部材の回転速度たる出力回転速度との比たる変速比を一の値に固定する固定変速モード及び前記変速比を連続的に変化させる無段変速モードを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替え可能な変速手段と
を備えてなるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記無段変速モードから前記固定変速モードへの前記変速モードの切り替えがなされた際に前記ハイブリッド車両の要求出力を満たすための前記内燃機関の動作点たる要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かを、前記変速モードの切り替えがなされる以前に判別する第１判別手段と、
前記要求動作点が前記基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、前記動作点が前記基準動作領域内に維持された状態で前記第１及び前記第２電動機のうち少なくとも一方における前記要求出力を満たすための動力の出力が可能であるか否かを判別する第２判別手段と、
前記動力の出力が可能である旨が判別された場合に前記変速モードの切り替えがなされるように前記変速手段を制御する第１制御手段と、
前記変速モードの切り替えがなされるに際して前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるように前記内燃機関を制御する第２制御手段と、
前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるのに伴い前記要求出力を満たすための動力の出力がなされるように前記少なくとも一方を制御する第３制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記変速手段は、前記無段変速モードに相当する変速段として、前記第１電動機を前記内燃機関の出力に対する反力を負担する反力要素とし且つ前記第２電動機を前記出力部材に対し動力の出力を行う出力要素とする第１変速段及び前記第２電動機を前記反力要素とし且つ前記第１電動機を前記出力要素とする第２変速段を含む複数の変速段を実現可能であると共に、前記変速段を切り替える際に前記固定変速モードを経由する構成を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記基準動作領域は、前記内燃機関の最大トルク、前記内燃機関の最低回転速度及び前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いのうち少なくとも一部に基づいて規定される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
経済性能を優先すべき旨を表す所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、
前記第１判別手段及び前記２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記基準動作領域を拡大する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記基準動作領域は、少なくとも前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いが許容範囲内となるように規定されており、
前記第２判別手段は、前記入力が有る旨が判別された場合は、前記許容範囲を拡大することにより前記基準動作領域を拡大する
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
経済性能を優先すべき旨の所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、
前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
内燃機関と、
第１電動機と、
第２電動機と、
相互に差動回転可能に構成され、前記内燃機関、前記第１電動機及び前記第２電動機が夫々連結される回転要素を含む複数の回転要素を備える動力分配手段と、
車軸に連結された出力部材と前記第１及び第２電動機並びに前記複数の回転要素のうち少なくとも一部との接続状態を切り替えることにより、変速モードを、前記内燃機関の機関回転速度と前記出力部材の回転速度たる出力回転速度との比たる変速比を一の値に固定する固定変速モード及び前記変速比を連続的に変化させる無段変速モードを含む複数の変速モードの中で選択的に切り替え可能な変速手段と
を備えてなるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記無段変速モードから前記固定変速モードへの前記変速モードの切り替えがなされた際に前記ハイブリッド車両の要求出力を満たすための前記内燃機関の動作点たる要求動作点が所定の基準動作領域を逸脱するか否かを、前記変速モードの切り替えがなされる以前に判別する第１判別手段と、
前記要求動作点が前記基準領域を逸脱する旨が判別された場合に、前記動作点が前記基準動作領域内に維持された状態で前記第１及び前記第２電動機のうち少なくとも一方における前記要求出力を満たすための動力の出力が可能であるか否かを判別する第２判別手段と、
前記動力の出力が可能である旨が判別された場合に前記変速モードの切り替えがなされるように前記変速手段を制御する第１制御手段と、
前記変速モードの切り替えがなされるに際して前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるように前記内燃機関を制御する第２制御手段と、
前記動作点が前記基準動作領域内に維持されるのに伴い前記要求出力を満たすための動力の出力がなされるように前記少なくとも一方を制御する第３制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記変速手段は、前記無段変速モードに相当する変速段として、前記第１電動機を前記内燃機関の出力に対する反力を負担する反力要素とし且つ前記第２電動機を前記出力部材に対し動力の出力を行う出力要素とする第１変速段及び前記第２電動機を前記反力要素とし且つ前記第１電動機を前記出力要素とする第２変速段を含む複数の変速段を実現可能であると共に、前記変速段を切り替える際に前記固定変速モードを経由する構成を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記基準動作領域は、前記内燃機関の最大トルク、前記内燃機関の最低回転速度及び前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いのうち少なくとも一部に基づいて規定される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
経済性能を優先すべき旨を表す所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、
前記第１判別手段及び前記２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記基準動作領域を拡大する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記基準動作領域は、少なくとも前記ハイブリッド車両における騒音又は振動の度合いが許容範囲内となるように規定されており、
前記第２判別手段は、前記入力が有る旨が判別された場合は、前記許容範囲を拡大することにより前記基準動作領域を拡大する
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
経済性能を優先すべき旨の所定の入力の有無を判別する第３判別手段を具備し、
前記第１判別手段及び前記第２判別手段のうち少なくとも一方は、前記入力が有る旨が判別された場合に、前記要求出力を満たすか否かに係る判別基準を緩和する
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２１４８２８（Ｐ２００９−２１４８２８Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６３００７（Ｐ２００８−６３００７）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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