ハイブリッド駆動装置の制御装置
【課題】ＥＶ走行モードの領域を広げることを可能とし、もって燃費向上を図ることが可能なハイブリッド駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置１の制御装置１００は、ＥＶ走行モードからエンジン走行モードに変更された際に、エンジン始動制御手段１０５がクラッチ４を係合制御しつつエンジン９の回転数を上昇させてエンジン９を始動させると共に、始動時アップシフト制御手段１０７が該エンジン９の回転上昇に合わせて変速機構３の変速比をアップシフト変速して該変速機構３にてイナーシャトルクＴｉを発生させる。ＥＶ走行モードとエンジン走行モードとを選択するモード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数、即ちエンジン始動時に発生するイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げる。これにより、エンジン走行モードの領域が減少して燃費向上が図られる。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置１の制御装置１００は、ＥＶ走行モードからエンジン走行モードに変更された際に、エンジン始動制御手段１０５がクラッチ４を係合制御しつつエンジン９の回転数を上昇させてエンジン９を始動させると共に、始動時アップシフト制御手段１０７が該エンジン９の回転上昇に合わせて変速機構３の変速比をアップシフト変速して該変速機構３にてイナーシャトルクＴｉを発生させる。ＥＶ走行モードとエンジン走行モードとを選択するモード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数、即ちエンジン始動時に発生するイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げる。これにより、エンジン走行モードの領域が減少して燃費向上が図られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば変速機構と、入力部材に駆動連結されたモータと、エンジンと入力部材との間に介在するクラッチとを制御するハイブリッド駆動装置の制御装置に係り、詳しくは、該クラッチを解放してモータの駆動力を用いて走行する第１走行モードと、該クラッチを係合してエンジンの駆動力を用いて走行する第２走行モードと、を選択しつつ走行するハイブリッド駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の取り組み等から、車両の燃費向上を図ったハイブリッド車両が種々開発されている。このようなハイブリッド車両においては、モータの駆動力だけで走行するＥＶ走行モードと、主にエンジンの駆動力で走行するエンジン走行モード（モータによるアシストも含む）と、の２種類の走行モードを選択的に使分けて走行している。
【０００３】
一般に、このＥＶ走行モードにあっては、モータの駆動力だけによって運転者の要求駆動力（即ちアクセル開度）に応じる必要があるため、モータの出力性能限界に基づいてＥＶ走行モードで走行可能な領域（以下、単に「ＥＶ走行モードの領域」という）が決まっているものが多いが、このＥＶ走行モードの領域を変更するものも提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１のものは、モータの温度上昇や経年劣化等によるモータの効率低下を推定し、その推定されたモータの効率低下に応じて、ＥＶ走行モード（第１走行モード）とエンジン走行モード（第２走行モード）との境界ラインを変更し、つまりモータの出力性能の低下に応じてＥＶ走行モードの領域を縮小して（低アクセル開度側に変更して）、エンジン始動タイミングを早めることで、運転者の要求駆動力に応じられるように（走行性能や加速性を確保するように）構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のものは、ＥＶ走行モードの領域を変更するものであるが、該ＥＶ走行モードの領域の変更は、モータの効率低下に応じて設定しているため、ＥＶ走行モードの領域を広げることはできず、燃費の向上が図れるものではない。また特に、ハイブリッド駆動装置の構造として、モータの出力を用いてエンジンを始動する構造を採用するものでは、ＥＶ走行モードにおいてエンジンを始動するための余力を残しておく必要も生じ、その分、ＥＶ走行モードの領域が縮小されるため、ＥＶ走行モードの領域を広げることによる燃費向上が望まれる。
【０００７】
そこで本発明は、ＥＶ走行モードの領域を広げることを可能とし、もって燃費向上を図ることが可能なハイブリッド駆動装置の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】
本発明は（例えば図１乃至７参照）、入力部材（６）と駆動車輪（１０）に駆動連結される出力部材（３９ｒ，３９ｌ）との間の変速比を変速する変速機構（３）を変速制御する変速制御手段（１０１）と、
前記入力部材（６）に駆動連結されるモータ（２）を駆動制御するモータ制御手段（１０２）と、
エンジン（９）と前記入力部材（６）との間に介在するクラッチ（４）を係合制御するクラッチ制御手段（１０３）と、
前記クラッチ（１０３）を解放して前記モータ（２）の駆動力（Ｔｍ）を用いて走行する第１走行モードと、前記クラッチ（４）を係合して前記エンジン（９）の駆動力（Ｔｅ）を用いて走行する第２走行モードと、を選択するモード選択手段（１０６）と、
前記モード選択手段（１０６）による選択が前記第１走行モードから前記第２走行モードに変更された際に、前記クラッチ制御手段（１０３）に指令して前記クラッチ（４）を係合制御しつつ該クラッチ（４）のトルク容量（Ｔｃ）を上昇していくことで前記入力部材（６）の回転に基づき前記エンジン（９）の回転速度を上昇させ、前記エンジン（９）の燃焼を開始させるエンジン始動制御手段（１０５）と、
前記エンジン始動制御手段（１０５）による前記クラッチ（４）の係合制御に合わせて、前記変速制御手段（１０１）に指令して前記変速機構（３）の変速比をアップシフト変速して前記入力部材（６）の回転速度を低下させることで、前記変速機構（３）にてイナーシャトルク（Ｔｉ）を発生させる始動時アップシフト制御手段（１０７）と、を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記変速機構（３）の変速比及び前記入力部材（６）の回転数に応じて、前記第１走行モードを選択する領域（例えばＢ）を変更することを特徴とするハイブリッド駆動装置（１）の制御装置（１００）で構成される。
【０００９】
また、本発明は（例えば図１、図３、及び図４参照）、前記変速機構（３）の変速比及び前記入力部材（６）の回転数から、前記始動時アップシフト制御手段（１０７）の制御によって前記変速機構（３）にて発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）を算出する発生イナーシャトルク算出手段（１０９）を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記発生イナーシャトルク算出手段（１０９）により算出された前記発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）の大きさに基づき、前記第１走行モードを選択する領域（例えばＢ）を変更することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は（例えば図１、図３、及び図４参照）、運転者の要求トルク（Ｔｒ）を検出する要求トルク検出手段（１０８）を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記要求トルク（Ｔｒ）が、前記モータ（２）が出力し得る限界トルク（Ｔｍ−ｍａｘ）から前記エンジン始動制御手段（１０５）により前記エンジン（９）の回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルク（Ｔｓｔ−ｅｎ）を減算した値（即ち、Ｔｍ−ＥＶｍｉｎ）と、前記発生イナーシャトルク算出手段（１０９）により算出された前記発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）と、を加算した値未満である状態を、前記第１走行モードを選択する領域（Ｂ）とすることを特徴とする。
【００１１】
また具体的に本発明は（例えば図２参照）、前記変速機構は、無段変速機構（３）からなることを特徴とする。
【００１２】
さらに具体的に係る本発明は（例えば図２参照）、前記無段変速機構（３）は、
前記入力部材（６）に接続される円錐形状のインプットコーン（２２）と、
前記出力部材（３９ｒ，３９ｌ）に接続されると共に該インプットコーン（２２）と平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置された円錐形状のアウトプットコーン（２３）と、
前記インプットコーン（２２）又は前記アウトプットコーン（２３）を囲むように配置されかつ該インプットコーン（２２）と該アウトプットコーン（２３）が対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有するコーンリング式無段変速機構からなることを特徴とする。
【００１３】
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、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によると、モード選択手段が、変速機構の変速比及び入力部材の回転数に応じて、第１走行モードを選択する領域を変更するので、つまりエンジンを始動する駆動トルクに充当できる分としての、エンジンの始動時に変速機構のアップシフトによって発生するイナーシャトルクに応じて、第１走行モードを選択する領域を広げることができ、それによってエンジンを始動する第２走行モードの領域を減少することができて、車両の燃費向上を図ることができる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によると、モード選択手段が、発生イナーシャトルク算出手段により算出された発生可能なイナーシャトルクの大きさに基づき、第１走行モードを選択する領域を変更するので、エンジンの始動時に変速機構のアップシフトによって発生するイナーシャトルクに応じて、第１走行モードを選択する領域を広げることを可能とすることができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によると、モード選択手段は、要求トルクが、モータが出力し得る限界トルクからエンジン始動制御手段によりエンジンの回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルクを減算した値と、発生イナーシャトルク算出手段により算出された発生可能なイナーシャトルクと、を加算した値未満である状態を、第１走行モードを選択する領域とするので、第１走行モードの領域を、エンジンの始動が可能である範囲内で、かつ最大限の大きさまで広げることができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によると、変速機構が無段変速機構であるので、アップシフト変速の変速速度を適宜に制御することを可能とすることができ、適宜なイナーシャトルクを発生させることを可能とすることができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によると、無段変速機構がコーンリング式無段変速機構であるので、例えばベルト式無段変速機等に比してイナーシャトルクが大きくなる構造の変速機構であり、その比較的大きなイナーシャトルクを用いる分について、第１走行モードを選択する領域を広げることができるので、より大きな車両の燃費向上の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係るハイブリッド駆動装置の制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本ハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図。
【図３】ＥＶ走行モードの領域の算出を示すフローチャート。
【図４】ＥＶ走行モード領域とモード変更領域とエンジン走行モード領域とを示す説明図。
【図５】本ハイブリッド駆動装置の制御装置による制御を示すメインフローチャート。
【図６】アップ変速処理の制御を示すサブフローチャート。
【図７】エンジン始動時における走行例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［ハイブリッド駆動装置の概略構成］
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図７に沿って説明する。まず、本発明に係るハイブリッド駆動装置１を搭載した車両の駆動系を図１及び図２に沿って説明する。図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）９と駆動車輪１０との間に介在するように配置されており、入力軸（入力部材）６とディファレンシャル装置５を介して駆動車輪１０に駆動連結されるアスクル軸（出力部材）３９ｒ，３９ｌとの間の変速比を変速する変速機構（Ｔ／Ｍ）３と、該入力軸６に駆動連結されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２と、エンジン９と入力軸６との間に介在するクラッチ４とを備えて構成されている。
【００２１】
詳細には、図２に示すように、クラッチ４は、乾式単板クラッチからなり、エンジン出力軸５４に連結されているクラッチディスク４ａ、及び入力軸６にダンパスプリング５５を介して連結されている出力側となるプレッシャプレート４ｂを有し、プレッシャプレート４ｂは、ダイヤフラムスプリング５６により常時クラッチディスク４ａに接続するように付勢されている。また、レリーズベアリング５７が上記プレッシャプレート４ｂの中心部分に回転自在に当接しており、該ベアリング５７がレリーズフォーク５８により押圧されることにより、上記クラッチ４が切操作される。レリーズフォーク５８は、ロッド５３を介してウォームホイール５０に連結されており、該ホイール５０には電動アクチュエータである電気モータＡ１の出力軸に連動されているウォーム５２が噛合している。
【００２２】
上記電気モータＡ１、ウォーム５２、ウォームホイール５０及びロッド５３は、クラッチ操作部５１を構成しており、上記電動アクチュエータ（電気モータ）Ａ１に基づく該クラッチ操作部５１の操作により上記クラッチ４を係合・解放操作すると共に、上記非可逆機構からなるウォーム５２及びウォームホイール５０が介在して、電気モータＡ１が停止した状態でのクラッチ４の操作位置（係合又は解放）に保持される。
【００２３】
モータ・ジェネレータ（以下、単に「モータ」という）２は、ステータ（不図示）とモータ出力軸８に設けられたロータ（不図示）とを有し、モータ出力軸８は、両端部が不図示のケース部材にベアリングを介して回転自在に支持されている。モータ出力軸８の一方側には、歯車（ピニオン）からなる出力ギヤ１６が形成されており、該出力ギヤ１６はアイドラ歯車１７を介して入力軸６に設けられた中間ギヤ１９に噛合して、これら出力ギヤ１６、アイドラ歯車１７、及び中間ギヤ１９によってモータ２と入力軸６とを駆動連結するギヤ伝動装置７を構成している。
【００２４】
変速機構３は、いわゆる無段変速機構であるコーンリング式ＣＶＴからなり、入力軸６に接続されて入力側となる円錐形状のインプットコーン２２と、出力側となる同じく円錐形状のアウトプットコーン２３と、金属製のリング２５とからなる。アウトプットコーン２３は、インプットコーン２２と平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置されており、上記リング２５が、これら両コーン２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両コーンのいずれか一方（本実施の形態ではインプットコーン２２）を取囲むように配置されている。
【００２５】
両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、アウトプットコーン２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面にボールを介在した傾斜カム機構からなる軸力付与機構２８が配設されており、該軸力付与機構２８は、アウトプットコーン２３に、伝達トルクに応じたスラスト力を付与し、該スラスト力に対抗する方向に支持されているインプットコーン２２との間でリング２５に大きな挟圧力を付与する。
【００２６】
上記リング２５は、例えば電動アクチュエータである電気モータＡ２によって軸方向に移動駆動されると共に該リング２５を回転自在に支持する移動部材を備えた変速操作機構６０によって、両コーン２２，２３に対する軸方向位置が位置制御され、それによって、両コーン２２，２３に対する接触半径を変更することで、両コーン２２，２３の間で変速比を変更する。
【００２７】
そして、上記アウトプットコーン２３に駆動連結された無段変速装置出力軸２４にはギヤ（ピニオン）４４が形成されており、該歯車４４にはディファレンシャル装置５のデフリングギヤ４１が噛合している。ディファレンシャル装置５は、該デフリングギヤ４１に伝達された回転を、左右の差回転を吸収しつつ左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに出力し、それらアクスル軸３９ｌ，３９ｒに駆動連結された左右駆動車輪１０に伝達する。
【００２８】
［ハイブリッド駆動装置の制御装置について］
ついで、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の制御装置１００について図１に沿って説明する。図１に示すように、本ハイブリッド駆動装置１の制御装置（制御部（ＥＣＵ））１００は、変速制御手段１０１、モータ制御手段１０２、クラッチ制御手段１０３、エンジン制御手段１０４、エンジン始動制御手段１０５、モード選択手段１０６、始動時アップシフト制御手段１０７、要求トルク検出手段１０８、発生イナーシャトルク算出手段１０９などを備えている。
【００２９】
また、制御部１００には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ９１、入力軸６の回転数（モータ２の回転数）を検出する入力軸（モータ）回転数センサ９２、アスクル軸３９ｒ，３９ｌ或いは無段変速装置出力軸２４の回転数（即ち車速）を検出する出力軸回転数（車速）センサ９３、不図示のアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ９４などが接続されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、便宜的に、変速制御手段１０１、モータ制御手段１０２、クラッチ制御手段１０３、エンジン制御手段１０４などを同じ制御部（ＥＣＵ）１００内に備えたものとして説明しているが、各手段を２個以上の制御部（ＥＣＵ）で相互に通信可能に構成してもよく、それぞれ個別の制御部（ＥＣＵ）を備えているような形態であってもよい。
【００３１】
上記変速制御手段１０１は、走行中にあって、例えば出力軸回転数センサ９３により検出される車速とアクセル開度センサ９４により検出されるアクセル開度（要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒ）とに基づき、エンジン９における燃料消費やモータ２における電力消費が最適となるように（要求された駆動力を出力しつつ燃費が良好となるように）あらかじめ準備された不図示のマップ等を参照することで、随時最適な変速比を判定し、上記電気モータＡ２を駆動制御して変速機構３の変速比を変速制御する。
【００３２】
上記モータ制御手段１０２は、モータ２の駆動力のみを用いて走行するＥＶ走行モード（第１走行モード）中にあっては、要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒが駆動車輪１０から出力されるようにモータ２の駆動トルク（以下、「モータトルク」という）Ｔｍの大きさを制御し、また、エンジン９の駆動力を用いて走行するエンジン走行モード（第２走行モード）中にあっては、エンジン９の出力トルク（以下、「エンジントルク」という）ＴｅとモータトルクＴｍとの合計が駆動車輪１０から出力される要求トルクＴｒとなるように、モータトルクＴｍの大きさ（力行・回生を含む）を制御する。なお、モータ制御手段１０２は、モータ２を定電力制御することで、モータ回転数（変速機構３の変速比）に拘らず、駆動車輪１０に出力するモータトルクＴｍの大きさを一定に制御し得る。
【００３３】
上記クラッチ制御手段１０３は、上記ＥＶ走行モード中にあっては、上記電気モータＡ１を駆動制御してクラッチ４を解放するように制御し、上記エンジン走行モード中にあっては、上記電気モータＡ１を駆動制御してクラッチ４を係合するように制御する。また、詳しくは後述するように、エンジン９の始動時には、クラッチ４をスリップ制御して該クラッチ４の伝達トルク容量（以下、「クラッチトルク」）Ｔｃを制御し、エンジン回転数Ｎｅ（エンジン９の回転速度）を上昇させるように制御する。なお、本ハイブリッド駆動装置１にあって後進走行する場合には、クラッチ４は解放制御して、モータ２を逆転回転させることで駆動車輪１０の後進回転を達成する。
【００３４】
上記エンジン制御手段１０４は、エンジン走行中にあって、エンジン９におけるスロットル開度や燃料噴射量の制御などを行って、エンジントルクＴｅやエンジン回転数Ｎｅを自在に制御する。また、エンジン制御手段１０４は、詳しくは後述するエンジン始動時にあって、エンジン始動制御手段１０５からの指令に基づきエンジン９の点火制御を行う。
【００３５】
上記モード選択手段１０６は、図示を省略したバッテリの充電残量、出力軸回転数センサ９３により検出される車速やアクセル開度センサ９４により検出されるアクセル開度（要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒ）等に基づき、モータ２のトルク（駆動力）のみを用いて走行するＥＶ走行モード、又はエンジン９のトルク（駆動力）を用いて走行するエンジン走行モード（モータ２によるアシストや回生は適宜行ってよい）、のどちらかを択一的に選択する。
【００３６】
即ち、このＥＶ走行モードとエンジン走行モードとの選択は、基本的には、例えばバッテリ充電残量が十分にあることを前提として、モータ２の駆動トルクで要求トルクＴｒに応じることが可能な領域（ＥＶ走行モードの領域）にあるか否かによって判断される。また、バッテリ充電残量が少ない（ＥＶ走行には足りない）状態では、当然であるが、エンジン走行モードが選択される。なお、バッテリ充電残量が十分にある場合におけるＥＶ走行モードの領域は、後述するようにエンジン始動時におけるアップシフトによって生じるはずのイナーシャトルクに基づき変更される。このＥＶ走行モードの領域の変更については、詳しくは後述する。
【００３７】
上記エンジン始動制御手段１０５は、上記モード選択手段１０６による選択がＥＶ走行モードからエンジン走行モードに変更された際に、クラッチ制御手段１０３に指令してクラッチ４を係合制御しつつ該クラッチ４のトルク容量を上昇していくことで入力軸６の回転に基づきエンジン回転数Ｎｅを上昇させ、エンジン制御手段１０４に指令してエンジン９の燃焼（点火）を開始させる。
【００３８】
上記始動時アップシフト制御手段１０７は、詳しくは後述するように、エンジン始動制御手段１０５からクラッチ制御手段１０３に指令されたクラッチ４の係合制御に合わせて、変速制御手段１０１に指令して変速機構３の変速比をアップシフト変速して入力軸６の回転数を低下させることで、ハイブリッド駆動装置１の入力側の回転部材（即ちインプットコーン２２、入力軸６、ギヤ伝動装置７、モータ出力軸８、及びモータ２のロータなど）にてイナーシャトルクを発生させる。
【００３９】
上記発生イナーシャトルク算出手段１０９は、上記始動時アップシフト制御手段１０７がエンジン始動時（クラッチ４の係合制御時）に行うアップシフト変速によって発生するはずのインプットイナーシャトルクＴｉを算出する。この発生するイナーシャトルクの算出については、以下に説明する図３のフローチャートに沿って詳述する。
【００４０】
［ＥＶ走行モードの領域の算出について］
ついで、ＥＶ走行モードの領域の算出について図３及び図４に沿って説明する。なお、このＥＶ走行モードの領域の算出に関する制御は、上述したように、バッテリ充電残量が十分に残っている状態における制御であることを前提としているものである。バッテリ充電残量が少ない場合には、本制御による算出を行うことは不要であり、直ちにエンジン走行モードが選択される。
【００４１】
本ＥＶ走行モードの領域の算出制御を開始すると、まず、モード選択手段１０６は、入力軸６の回転数（以下、「インプット回転数」ともいう）がエンジン９を始動（点火）する際のエンジン始動目標回転数よりも高いか低いかを判定する（Ｓ２）。インプット回転数がエンジン始動目標回転数よりも低い場合は（Ｓ２のＮＯ）、始動時アップシフト制御手段１０７の制御によりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトすることができない（インプット回転数を下げることができない）ので、ステップＳ６に進み、アップ変速しない時のＥＶ走行可能モータトルクの算出を行う。
【００４２】
このアップ変速しない時のＥＶ走行可能モータトルクの算出では、図４に示すように、モータ２の出力性能の限界であるモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘから、エンジン９を始動するために該エンジン９を回転上昇させるための駆動力であるエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算すると、ＥＶ走行可能なモータトルクのうちの最少トルク（ＥＶ走行可能モータ最少トルク）Ｔｍ−ＥＶｍｉｎとなり、それをＥＶ走行中に出力可能なモータトルク（ＥＶ走行可能モータトルク）Ｔｍとする。つまり、変速機構３でアップシフトができないためにイナーシャトルクを発生させることができないので、ＥＶ走行可能モータトルクＴｍとしては、エンジン９を始動する余力（この場合は、エンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎであり、エンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐでもある）を残したものとし、いつでもエンジン９をモータ２によって始動できるような状態を維持するための演算を行う。
【００４３】
これにより、ＥＶ走行モードの領域は、従来のハイブリッド駆動装置と同じ、図４に示すＥＶ走行モード領域Ａだけということになる。このようにＥＶ走行モードの領域を算出すると、この算出を終了し（Ｓ７）、モード選択手段１０６は、運転者の要求トルクＴｒがこの算出されたＥＶ走行モード領域Ａの範囲内にあることに基づきＥＶ走行モードを選択し、それ以外（領域Ｂ、領域Ｃ）では、エンジン走行モードを選択することになる。
【００４４】
一方、図３に示すように、ステップＳ２において、インプット回転数がエンジン始動目標回転数よりも高い場合は（Ｓ２のＹＥＳ）、始動時アップシフト制御手段１０７の制御によりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトすることができる（インプット回転数を下げることができる）ので、ステップＳ３に進み、まず、インプット回転数とエンジン始動目標回転数との差分を、エンジン９を始動する際のエンジン回転上昇時間（予め設定された所定時間）で除算することで、つまりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトする際における入力軸６のインプット角加速度（減速加速度）を算出する。
【００４５】
次に、ステップＳ４において、上記算出されたインプット角加速度をインプットイナーシャ（上述した変速機構３の入力側の回転部材の重量）に乗算して、単位系（例えば毎分を毎秒に合わせるために６０を乗算し、角加速度をトルクに合わせるために２πを乗算する）を整えて、つまりエンジン９を始動する際に発生するインプットイナーシャトルクを算出する。
【００４６】
続いて、ステップＳ５において、エンジン始動時にアップシフト変速する時のＥＶ走行可能モータトルクの算出を行う。即ち、図４に示すように、モータ２の出力性能の限界であるモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘから、エンジン９を始動するための駆動力であるエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算すると、ＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎとなり、つまり上述したようにアップシフト変速ができなくてイナーシャトルクを得られない場合にモータ２が出力可能なモータトルク（通常のＥＶ走行モード領域Ａ）となる。
【００４７】
このＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎに、上記のように算出したインプットイナーシャトルクＴｉ（Ｓ４において算出）を加算した値を、ＥＶ走行中に出力可能なモータトルク（ＥＶ走行可能モータトルク）Ｔｍとする。つまり、エンジン始動時に変速機構３でアップシフトができるためにイナーシャトルクを発生させることができるので、エンジン９を始動するためのエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎとしては、インプットイナーシャトルクＴｉとモータの性能限界まで上乗せして出力するエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐとを加算した値を用いることができる。言い換えると、インプットイナーシャトルクＴｉの分、モータ２がＥＶ走行可能モータトルクＴｍを出力してしまっても、エンジン９を始動する余力を得ることができ、つまり、いつでもエンジン９を、モータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐとインプットイナーシャトルクＴｉとによって始動できるような状態が維持できる。
【００４８】
これにより、ＥＶ走行モードの領域は、インプットイナーシャトルクＴｉの分（図４に示すモード変更領域Ｂの範囲内）について広げることができる。このようにＥＶ走行モードの領域を算出すると、この算出を終了し（Ｓ７）、モード選択手段１０６は、運転者の要求トルクＴｒがこの算出されたＥＶ走行モード領域Ａ及びモード変更領域Ｂの範囲内にあることに基づきモータ２が出力できる範囲でＥＶ走行モードを選択し、それ以外（領域Ｃ）では、エンジン走行モードを選択することになる。
【００４９】
なお、図４において、ＥＶ走行可能モータ最大トルクＴｍ−ＥＶｍａｘは、インプットイナーシャトルクＴｉを最大限の大きさで得られる際に、モータ２でＥＶ走行できる最大トルクであり、インプットイナーシャトルクＴｉを最大限の大きさで得られる状態とは、変速機構３の変速比が最大（最もダウンシフトされた状態）であって、アップシフトできるレシオ範囲が最大ということである。従って、変速機構３が最もダウンシフトされた状態で、ＥＶ走行モードの領域Ｂを最大限に広げることができるという意味である。
【００５０】
反対に、ＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎは、インプットイナーシャトルクＴｉを得られない際におけるモータ２でＥＶ走行できるモータトルクであり、インプットイナーシャトルクＴｉを得られない状態とは、変速機構３の変速比が最少（最もアップシフトされた状態）であって（上記ステップＳ２のＮｏ）、ＥＶ走行モードの領域は、従来のＥＶ走行モード領域Ａになるという意味である。
【００５１】
以上のように、モード選択手段１０６が、図３のフローチャートの制御周期で、随時モータ２により走行可能なＥＶ走行可能モータトルクＴｍを算出することで、ＥＶ走行モードの領域が領域Ａから変更領域Ｂの範囲内で広げられた形で、運転者の要求トルクＴｒに基づき、ＥＶ走行モードかエンジン走行モードかが選択される。言い換えると、モード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数（インプット回転数）に応じて（つまりエンジン始動時に発生するイナーシャトルクに応じて）、運転者の要求トルクＴｒに基づきＥＶ走行モードを選択する領域を随時変更することになる。
【００５２】
［エンジン始動時のアップシフト制御について］
ついで、エンジン始動時の制御について、図１を参照しつつ図５及び図６のフローチャートに沿って説明する。なお、図５において、図中左方側の「Ａ」は図中右方側の「Ａ」に、図中左方側の「Ｂ」は図中右方側の「Ｂ」に、それぞれ接続されているものとする。
【００５３】
図５に示すように、例えば車両走行が開始された状態、特にＥＶ走行状態にあっては、本エンジン始動時制御が開始され（Ｓ１０）、モード選択手段１０６によりエンジン走行モードが選択されていない場合は、該モード選択手段１０６からエンジン始動要求フラグが出力されないので（フラグＯＦＦであるので）（Ｓ１１のＮＯ）、そのままリターンして（Ｓ２８）、モード選択手段１０６によりＥＶ走行モードからエンジン人走行モードにモード選択が変更されるまで待機する。
【００５４】
上述のように、要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒが、ＥＶ走行モードの領域Ａ或いはモード変更領域Ｂの範囲内（図４参照）を超えると、モード選択手段１０６によりエンジン走行モードが選択されてエンジン始動が判定され、該モード選択手段１０６はエンジン始動要求フラグをＯＮし（Ｓ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。
【００５５】
｛エンジン回転上昇フェーズ｝
ステップＳ１２に進むと、エンジン始動制御手段１０５は、入力軸６の回転数（インプット回転数Ｎｉｎ）とエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数（クラッチ４が略々係合状態にあると判定できる回転数）より小さいか否かを判定し、ここではエンジン９が停止したＥＶ走行状態であるので、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が上記係合判定差回転より大きい（クラッチ４が解放状態にあって差回転が大きい）ので（Ｓ１２のＮＯ）、「エンジン回転上昇フェーズ」に入り、クラッチ制御手段１０３によりクラッチ４のクラッチトルクＴｃを制御する「クラッチトルク制御」（Ｓ１３，Ｓ１４）に進む。
【００５６】
「クラッチトルク制御」に進むと、クラッチ制御手段１０３は、クラッチトルクＴｃの大きさをエンジン９のフリクショントルク（エンジン９の内部摩擦抵抗やエンジンイナーシャトルク）よりも僅かに大きいエンジン始動用クラッチトルクＴｅｆに設定し（Ｓ１３）、該設定されたクラッチトルクＴｃの大きさに上昇するまでのクラッチトルクレート（クラッチトルクの上昇率）をエンジン始動用クラッチトルクレート（エンジン始動用のクラッチトルクの上昇率）に設定する（Ｓ１４）。
【００５７】
このようにクラッチトルクレートが設定されると、クラッチ制御手段１０３は、電気モータＡ１に指令して該設定されたクラッチトルクレートでクラッチトルクＴｃが上昇するようにクラッチ４を徐々にスリップ係合制御する。これにより、クラッチトルクＴｃがエンジン９のフリクショントルクよりも大きくなるので、徐々にエンジン回転数Ｎｅが入力軸６の回転によって上昇されることになる。
【００５８】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ１５）が行われる。即ち、モータ制御手段１０２は、モータトルクＴｍを、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒに上記設定されたクラッチトルクＴｃを加算した値に設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令するが、実際には、モータ２の出力性能限界があるので、ＥＶ走行していた際のモータトルクＴｍに出力性能の限界までエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐを加算した、モータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘを出力することになる（図４参照）。
【００５９】
上記「モータトルク制御」に続いて、始動時アップシフト制御手段１０７により変速機構３の変速比をアップシフト制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、図６に示すように、始動時アップシフト制御手段１０７によって「アップ変速処理」の制御が行われる。
【００６０】
「アップ変速処理」が開始されると（Ｓ１０１）、まず、始動時アップシフト制御手段１０７は、入力軸６の回転数（インプット回転数Ｎｉｎ）がエンジン始動目標回転数よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも小さい場合は（Ｓ１０２のＮＯ）、つまりこれ以上アップシフトしてしまうと、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも低くなって、クラッチ４を係合した際に、エンジン９が低回転となってエンジン始動が困難となるので、アップシフトは行わず、ステップＳ１０６に進む。
【００６１】
ステップＳ１０６に進んだ場合は、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数となるように、該エンジン始動目標回転数を実際のアウトプット回転数Ｎｏｕｔで除算した値を、変速比の指令値（レシオ指令値）として設定し、変速制御手段１０１によって電気モータＡ２に指令する形で、変速機構３の変速比を該設定したレシオ指令値となるように制御する。この場合、インプット回転数Ｎｉｎの大きさによっては、ダウンシフトすることもある。
【００６２】
一方、上記ステップＳ１０２において、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも大きい場合は（Ｓ１０２のＹＥＳ）、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数になるまでアップシフトすることが可能である。この場合は、まず、要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクがモータ最大トルク（モータ性能の限界トルクＴｍ−ｍａｘ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００６３】
要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクがモータ最大トルクよりも小さい状態では（Ｓ１０３のＮＯ）、とりあえず変速機構３によりインプットイナーシャトルクＴｉを出力する必要がないので、アップシフトは行わず、原レシオを維持する（Ｓ１０７）。
【００６４】
しかし、上述したように、始動時アップシフト制御手段１０７が変速機構３をアップシフトして発生するインプットイナーシャトルクＴｉの分を見越して、既にモータ２がインプットイナーシャトルクＴｉの分だけＥＶ走行モードの領域を広げた形でＥＶ走行可能な領域までモータトルクＴｍを出力しているので、該モータ２がエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐを出力しても、クラッチ４の係合が進行してクラッチトルクＴｃが大きくなることで、上記モータ２の出力性能限界によって要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクに対してモータ最大トルクが不足する（Ｓ１０３のＹＥＳ）。その不足分をアップシフト時のインプットイナーシャトルクＴｉで補うため、アップシフトする際のレシオ指令値の算出し、変速制御手段１０１から電気モータＡ２に指令する形で、変速機構３の変速比を制御する。
【００６５】
詳細には、ステップＳ１０４において、まず、現在のモータトルクＴｍ（ＥＶ走行していた際のモータトルクに出力性能の限界まで上乗せトルクを加算したモータトルク）から、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒを減算した値を、さらに上記クラッチトルクＴｃから減算し、つまり必要なインプットイナーシャトルクＴｉを算出する。そして、その必要なインプットイナーシャトルクＴｉをインプットイナーシャ（即ちインプットコーン２２、入力軸６、ギヤ伝動装置７、モータ出力軸８、及びモータ２のロータなどの重量）で除算すると共に２πで除算して、アップシフトする際のインプット角加速度を算出する。
【００６６】
そして、ステップＳ１０５において、実インプット回転数Ｎｉｎと上記インプット角加速度に所定の制御周期（ステップＳ１０５が繰り返される周期）Δｔを乗算した値とを加算した値を、実アウトプット回転数Ｎｏｕｔで除算することで、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値を算出し、この算出したレシオ指令値を、変速制御手段１０１から電気モータＡ２に指令する形で変速機構３に指令し、変速比を不足分のトルクを補うインプットイナーシャトルクＴｉが出力されるようにアップシフト制御する。
【００６７】
以上の制御を、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数より小さくなるまで（つまりクラッチ４の差回転が略々無くなって係合状態となるまで）繰り返すことで（即ち図５のＳ１０，Ｓ１１のＹＥＳ，Ｓ１２のＮＯ、Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１００，Ｓ２８）、運転者の要求トルクＴｒにクラッチトルクＴｃ（エンジンフリクショントルク）が加わった値に対してモータトルクＴｍ（ＥＶ走行時のモータトルクに上乗せトルクＴｍ−ｕｐを加算したトルク）で不足したトルクを、アップシフト変速の変速速度を制御する形で（変速比を制御周期毎に変更することで）、随時インプットイナーシャトルクＴｉによって補うことができるので、駆動車輪１０から出力される出力トルクＴｏｕｔが要求トルクＴｒ通り出力され、かつエンジン９がエンジン始動目標回転数まで上昇される。
【００６８】
｛クラッチ完全係合フェーズ｝
図５に示すように、上記ステップＳ１２において、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数より小さくなったことを判定すると（Ｓ１２のＹＥＳ）、ステップＳ１６に進み、クラッチトルクＴｃがクラッチ完全係合トルクであるか否かが判定され、ここでは、上記ステップＳ１３においてクラッチトルクＴｃがエンジン始動用クラッチトルクに制御されており、クラッチ完全係合トルクまで上昇されていないので（Ｓ１６のＮＯ）、「クラッチ完全係合フェーズ」に入り、クラッチ制御手段１０３によりクラッチ４のクラッチトルクＴｃを上昇して完全係合に制御する「クラッチトルク制御」（Ｓ１７，Ｓ１８）に進む。
【００６９】
「クラッチトルク制御」に進むと、クラッチ制御手段１０３は、クラッチトルクＴｃの大きさをクラッチ４が完全係合となるクラッチ完全係合トルクに設定し（Ｓ１７）、該設定されたクラッチトルクＴｃの大きさに上昇するまでのクラッチトルクレート（クラッチトルクの上昇率）をクラッチ完全係合トルクレートに設定する（Ｓ１８）。このようにクラッチトルクレートが設定されると、クラッチ制御手段１０３は、電気モータＡ１に指令して該設定されたクラッチトルクレートでクラッチトルクＴｃが上昇するようにクラッチ４を係合していき、完全係合状態に制御する。これにより、エンジン９が変速機構３に対して完全に駆動連結され、エンジン走行可能な状態となる。
【００７０】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ１９）が行われる。即ち、この状態では、エンジン回転数を上昇させるトルクが生じないので、モータトルクＴｍによってＥＶ走行が可能となればよいので、モータ制御手段１０２は、モータトルクＴｍを、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒに設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令する。
【００７１】
上記「モータトルク制御」に続いて、変速制御手段１０１により変速機構３の変速比を制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、エンジン９をエンジン始動目標回転数に維持するため、エンジン始動目標回転数を上記出力軸回転数センサ９３により検出される実アウトプット回転数で除算した値を、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値として算出し、変速制御手段１０１から変速機構３に指令して、つまり入力軸６の回転数が車速に応じてエンジン始動目標回転数となるように変速制御される。
【００７２】
｛エンジン始動フェーズ｝
図５に示すように、上記ステップＳ１６において、前回の制御ルーチンにおけるステップＳ１７で指令したクラッチトルクＴｃがクラッチ完全係合トルクとなると（Ｓ１６のＹＥＳ）、ステップＳ２１に進み、エンジン９が始動しているか（点火しているか）否かが判定され、ここでは、クラッチ４が完全係合された状態であって、エンジン９が始動されていないので、「エンジン始動フェーズ」に入り、エンジン始動制御手段１０５によりエンジン９を点火して始動する「エンジン点火制御」（Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）に進む。
【００７３】
「エンジン点火制御」に進むと、エンジン始動制御手段１０５は、まず、エンジン点火フラグをＯＮし（Ｓ２２）、エンジントルクＴｅを運転者の要求トルクＴｒに設定する（Ｓ２３）。続いて、エンジントルクレート（エンジントルクＴｅの上昇率）を、上記エンジントルクＴｅが要求トルクＴｒに上昇するように、所定の上昇率であるエンジントルク上昇レートに設定し（Ｓ２４）、これを受けてエンジン制御手段１０４は、エンジン９が該エンジントルク上昇レートでエンジントルクＴｅが上昇するように、エンジン９の例えばスロットル開度や燃料噴射量等を調節する。
【００７４】
上記「エンジン点火制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ２５）が行われる。即ち、この状態では、運転者の要求トルクＴｒが例えば一定であるのに、エンジントルクＴｅが上昇していくので、それに合わせてモータトルクＴｍを設定する必要があり、つまり要求トルクＴｒからエンジントルクＴｅを減算した値をモータトルクＴｍとして設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令する。
【００７５】
上記「モータトルク制御」に続いて、クラッチ制御手段１０３によりクラッチトルクＴｃを制御する「クラッチトルク制御」が行われる。即ち、この「クラッチトルク制御」においては、上述したステップＳ１７，Ｓ１８で上昇して完全係合状態にしたクラッチトルクＴｃの値がそのまま維持され、そのままクラッチ４が完全係合状態となるように制御される（Ｓ２６）。
【００７６】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、変速制御手段１０１により変速機構３の変速比を制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、上記ステップＳ２０と同様に、エンジン９をエンジン始動目標回転数に維持するため、エンジン始動目標回転数を上記出力軸回転数センサ９３により検出される実アウトプット回転数で除算した値を、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値として算出し、変速制御手段１０１から変速機構３に指令して、つまり入力軸６の回転数が車速に応じてエンジン始動目標回転数となるように変速制御される。
【００７７】
以上の制御を、エンジン９の点火（始動）が終わるまで（目標エンジントルクが出力される）まで繰り返すことで（即ち図５のＳ１０，Ｓ１１のＹＥＳ、Ｓ１２のＹＥＳ、Ｓ１６のＹＥＳ，Ｓ２１のＮＯ，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８）、運転者の要求トルクＴｒを出力する駆動源として、徐々にモータ２からエンジン９に切換り、エンジントルクＴｅによって要求トルクＴｒが出力されるようになり、つまりＥＶ走行からエンジン走行に切換えられていく。
【００７８】
その後は、ステップＳ２１においてエンジン９の始動が判定され（Ｓ２１のＹＥＳ）、モード選択手段１０６によりエンジン始動要求フラグがＯＦＦされ、ステップＳ１１においてエンジン始動要求フラグのＯＮが検出されなくなり（Ｓ１１のＮＯ）、つまりＥＶ走行からエンジン走行に完全に切換えられた状態となる。
【００７９】
［エンジン始動時における走行例］
ついで、エンジン始動時における走行例を、図７のタイムチャートに沿って説明する。
【００８０】
例えば運転者がアクセル開度を一定に踏み込んだＥＶ走行中にあって、要求トルク検出手段１０８により一定の要求トルクＴｒが検出されている状態では、モータ制御手段１０２によりモータ２が制御されて該要求トルクＴｒに応じてモータトルクＴｍが出力されるため、車両が加速して車速が上昇していくと共に、インプット回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ（モータ回転数）も上昇していく。
【００８１】
インプット回転数Ｎｉｎ（モータ回転数）が上昇していくと、エンジン始動時に発生できるインプットイナーシャトルクＴｉの大きさに応じて決まるＥＶ走行モード領域としての境界、即ちＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶ（図４参照）が降下してくるため、時点ｔ１において、要求トルクＴｒがＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶとなる（或いは超える）。
【００８２】
この際、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも大きく、つまりエンジン始動時にアップシフトすることができ、インプットイナーシャトルクＴｉを出力することができるので、その分、ＥＶ走行モードの領域が広がっている。つまり、従来であれば、要求トルクＴｒが図７中の破線で示すＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎを超えた時点でエンジン走行モードが選択されてエンジン始動が行われているはずであったが、ＥＶ走行モードの領域が広がっている分、時点ｔ１までエンジン走行モードへの選択が遅くなり、ＥＶ走行が多くなって、燃費向上に寄与する。
【００８３】
上記時点ｔ１において、要求トルクＴｒがＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶとなると、モード選択手段１０６は、ＥＶ走行モードからエンジン走行モードに選択を変更し、エンジン始動要求フラグをＯＮにする（Ｓ１１のＹＥＳ）。すると、エンジン始動制御手段１０５は、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転数が、クラッチ４が係合しているか否かを判定する係合判定差回転数よりも大きいので（つまりクラッチ４が係合していないので）（Ｓ１２のＮＯ）、「エンジン回転上昇フェーズ」を開始する。
【００８４】
すると、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」を行って（Ｓ１３，Ｓ１４）、クラッチトルクＴｃがエンジン９のフリクショントルクよりも僅かに大きなエンジン始動用クラッチトルクとなるようにクラッチ４をスリップ係合し、続けてモータ制御手段１０２が「モータトルク制御」を行って（Ｓ１５）、要求トルクＴｒに基づき出力していたモータトルクＴｍ−ＥＶに加えて、モータ２の性能限界トルクＴｍ−ｍａｘまでエンジン始動時上乗せトルクＴｍ−ｕｐを上乗せしたトルクを出力する。
【００８５】
また、時点ｔ２になると、続けて始動時アップシフト制御手段１０７が変速制御手段１０１に指令する形で「変速制御」を行って「アップ変速処理」を開始し（Ｓ１００）、クラッチトルクＴｃが上昇したことに伴って、要求トルクＴｒとクラッチトルクＴｃとを加算したトルクがモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘ（モータ最大トルク）を上回って（Ｓ１０３のＹＥＳ）、インプット角加速度を演算して（Ｓ１０４）、それに応じてインプットイナーシャトルクＴｉの上昇を開始し（Ｓ１０５）、不足分のトルクに見合うインプットイナーシャトルクＴｉが出力されるように変速機構３をアップシフト変速する。このため、入力軸回転数Ｎｉｎが低下していくと共に変速比も下降していき、インプット角加速度も低下され、そして、エンジン回転数Ｎｅが上昇されていく。
【００８６】
この際の出力トルクは、クラッチ４を係合してエンジン９のフリクショントルクが負方向に作用し、かつモータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐによって上昇され、さらにハイブリッド駆動装置１の入力側の回転系におけるインプットイナーシャトルクＴｉによって不足分トルク分が補われるので、エンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎが補われて、要求トルクＴｒ通りに出力されることになる。
【００８７】
言い換えると、従来のＥＶ走行モードの領域と同等となるＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎからモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘを出力して、図７中破線で示すエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを補ったとしても、モータ性能の限界でエンジン始動を行うことになるので、総合的に出力されるトルクは、インプットイナーシャトルクＴｉの分だけ少なくなり、要求トルクＴｒに応じるためには、ＥＶ走行モードの領域を広げられないことになる。
【００８８】
時点ｔ３になると、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転数が係合判定差回転数よりも小さくなり（Ｓ１２のＹＥＳ）、つまりクラッチ４の差回転数が小さくなって略々係合状態となっているので、「クラッチ完全係合フェーズ」を開始する。
【００８９】
すると、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」を行って（Ｓ１７，Ｓ１８）、クラッチトルクＴｃが完全係合状態となるクラッチ完全係合トルクとなるようにクラッチ４の係合を強めていき、続けてモータ制御手段１０２が「モータトルク制御」を行って（Ｓ１９）、要求トルクＴｒに基づいたモータトルクＴｍを出力する。
【００９０】
この際は、エンジン回転数Ｎｅがエンジン始動目標回転数に到達しており、変速機構３のアップシフトが終了してインプットイナーシャトルクＴｉが無くなるが、エンジン回転数Ｎｅを上昇するための駆動トルクも不要となるので、モータトルクＴｍの上乗せ分Ｔｍ−ｕｐも不要となる状態である。また、変速制御手段１０１は、「変速制御」を行って（Ｓ２０）、車速（実アウトプット回転数）に基づき入力軸回転数がエンジン始動目標回転数となるように変速比を維持する。
【００９１】
その後、時点ｔ４において、クラッチトルクの前回の指令値（Ｓ１７における指令値）がクラッチ完全係合トルクとなると（Ｓ１６のＹＥＳ）、つまりクラッチ４が完全係合状態となっているので、「エンジン始動フェーズ」を開始する。
【００９２】
すると、エンジン制御手段１０４が「エンジン点火制御」を行って、エンジン９を点火し（Ｓ２２）、時点ｔ５までにエンジントルクＴｅを目標エンジントルクまで上昇する（Ｓ２３，Ｓ２４）。なお、エンジン９を点火した瞬間は、図５中の破線で示すように、点火に伴うエンジントルクＴｅの僅かな上昇が生じる場合もあるが、その分、モータトルクＴｍを減じるなどして、そのトルク上昇分を吸収し、車両にショックが生じることを防止してもよい。
【００９３】
時点ｔ５に向けてエンジントルクＴｅが上昇されていくと、モータ制御手段１０２は「モータトルク制御」を行って（Ｓ２５）、モータトルクＴｍを要求トルクからエンジントルクを減算した値に制御し、つまり出力トルクＴｏｕｔが要求トルクＴｒ通りとなるようにモータトルクＴｍを制御する。
【００９４】
また、時点ｔ４から時点ｔ５までは、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」にあって（Ｓ２６）、完全係合状態を維持し、変速制御手段１０１は、「変速制御」を行って（Ｓ２７）、車速（実アウトプット回転数）に基づき入力軸回転数がエンジン始動目標回転数となるように変速比を維持する。
【００９５】
以上のように、発生イナーシャトルク算出手段１０９によって算出される、エンジン始動時に発生するインプットイナーシャトルクＴｉの分だけＥＶ走行モードの領域を広げて、従来のエンジン走行モードの領域に入る形でモータ２によるＥＶ走行を行っても、モータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐとアップシフトに伴うインプットイナーシャトルクＴｉとによってエンジン９をエンジン始動目標回転数まで上昇して、エンジン９の始動を行うことができる。つまりインプットイナーシャトルクＴｉの分は、何ら問題なくＥＶ走行モードの領域を広げてモータ２を用いてＥＶ走行することができるようになる。
【００９６】
［本実施の形態のまとめ］
以上説明したように、本ハイブリッド駆動装置１の制御装置１００によると、モード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数に応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域（例えば図４の領域Ｂ）を変更するので、つまりエンジン９を始動する駆動トルクに充当できる分としての、エンジン９の始動時に変速機構３のアップシフトによって発生するインプットイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることができ、それによってエンジン９を始動するエンジン走行モードの領域Ｃを減少することができて、車両の燃費向上を図ることができる。
【００９７】
また、モード選択手段１０６が、発生イナーシャトルク算出手段１０９により算出された発生可能なインプットイナーシャトルクＴｉの大きさに基づき、ＥＶ走行モードを選択する領域を変更するので、エンジン９の始動時に変速機構３のアップシフトによって発生するインプットイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることを可能とすることができる。
【００９８】
さらに、モード選択手段１０６は、要求トルクＴｒが、モータ２が出力し得るモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘからエンジン始動制御手段１０５によりエンジン回転数Ｎｅを上昇させるためのエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算した値と、発生イナーシャトルク算出手段１０９により算出された発生可能なインプットイナーシャトルクＴｉと、を加算した値未満である状態を、ＥＶ走行モードを選択する領域とするので、ＥＶ走行モードの領域を、エンジン９の始動が可能である範囲内で、かつ最大限の大きさまで広げることができる。
【００９９】
また、変速機構３が無段変速機構であるので、アップシフト変速の変速速度（レシオ値）を適宜に制御することを可能とすることができ、適宜なインプットイナーシャトルクＴｉを発生させることを可能とすることができる。
【０１００】
そして、無段変速機構がコーンリング式無段変速機構であるので、例えばベルト式無段変速機等に比してイナーシャトルクが大きくなる構造の変速機構であり、その比較的大きなイナーシャトルクを用いる分について、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることができるので、より大きな車両の燃費向上の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、以上説明した本実施の形態においては、変速機構３がコーンリング式無段変速機構であるものを説明したが、これに限らず、ベルト式無段変速機構やトロイダル式無段変速機構であってもよく、更には、有段式の自動変速機構であっても変速進行率等を調整するような形でイナーシャトルクを調整できるものであればよく、つまりアップシフト変速が制御可能な変速機構であれば、どのような変速機構であってもよい。
【０１０２】
また、本実施の形態においては、モータ２をエンジン９と変速機構３との間に１つ備えたハイブリッド駆動装置１を一例に説明したが、これに限らず、例えば出力軸２４等に駆動連結された第２モータを備えたり、駆動車輪１０にインホイールモータを備えたようなハイブリッド駆動装置であっても構わない。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ハイブリッド駆動装置
２ モータ
３ 変速機構、無段変速機構
４ クラッチ
６ 入力部材（入力軸）
９ エンジン
１０ 駆動車輪
２２ インプットコーン
２３ アウトプットコーン
２５ リング
３９ｒ，３９ｌ 出力部材（アスクル軸）
１００ ハイブリッド駆動装置の制御装置（制御部）
１０１ 変速制御手段
１０２ モータ制御手段
１０３ クラッチ制御手段
１０５ エンジン始動制御手段
１０６ モード選択手段
１０７ 始動時アップシフト制御手段
１０８ 要求トルク検出手段
１０９ 発生イナーシャトルク算出手段
Ｔｃ トルク容量（クラッチトルク）
Ｔｉ イナーシャトルク
Ｔｍ モータの駆動トルク
Ｔｍ−ｍａｘ 限界トルク（モータ性能限界トルク）
Ｔｓｔ−ｅｎ エンジン始動必要トルク
Ｔｒ 要求トルク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば変速機構と、入力部材に駆動連結されたモータと、エンジンと入力部材との間に介在するクラッチとを制御するハイブリッド駆動装置の制御装置に係り、詳しくは、該クラッチを解放してモータの駆動力を用いて走行する第１走行モードと、該クラッチを係合してエンジンの駆動力を用いて走行する第２走行モードと、を選択しつつ走行するハイブリッド駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の取り組み等から、車両の燃費向上を図ったハイブリッド車両が種々開発されている。このようなハイブリッド車両においては、モータの駆動力だけで走行するＥＶ走行モードと、主にエンジンの駆動力で走行するエンジン走行モード（モータによるアシストも含む）と、の２種類の走行モードを選択的に使分けて走行している。
【０００３】
一般に、このＥＶ走行モードにあっては、モータの駆動力だけによって運転者の要求駆動力（即ちアクセル開度）に応じる必要があるため、モータの出力性能限界に基づいてＥＶ走行モードで走行可能な領域（以下、単に「ＥＶ走行モードの領域」という）が決まっているものが多いが、このＥＶ走行モードの領域を変更するものも提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１のものは、モータの温度上昇や経年劣化等によるモータの効率低下を推定し、その推定されたモータの効率低下に応じて、ＥＶ走行モード（第１走行モード）とエンジン走行モード（第２走行モード）との境界ラインを変更し、つまりモータの出力性能の低下に応じてＥＶ走行モードの領域を縮小して（低アクセル開度側に変更して）、エンジン始動タイミングを早めることで、運転者の要求駆動力に応じられるように（走行性能や加速性を確保するように）構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のものは、ＥＶ走行モードの領域を変更するものであるが、該ＥＶ走行モードの領域の変更は、モータの効率低下に応じて設定しているため、ＥＶ走行モードの領域を広げることはできず、燃費の向上が図れるものではない。また特に、ハイブリッド駆動装置の構造として、モータの出力を用いてエンジンを始動する構造を採用するものでは、ＥＶ走行モードにおいてエンジンを始動するための余力を残しておく必要も生じ、その分、ＥＶ走行モードの領域が縮小されるため、ＥＶ走行モードの領域を広げることによる燃費向上が望まれる。
【０００７】
そこで本発明は、ＥＶ走行モードの領域を広げることを可能とし、もって燃費向上を図ることが可能なハイブリッド駆動装置の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】
本発明は（例えば図１乃至７参照）、入力部材（６）と駆動車輪（１０）に駆動連結される出力部材（３９ｒ，３９ｌ）との間の変速比を変速する変速機構（３）を変速制御する変速制御手段（１０１）と、
前記入力部材（６）に駆動連結されるモータ（２）を駆動制御するモータ制御手段（１０２）と、
エンジン（９）と前記入力部材（６）との間に介在するクラッチ（４）を係合制御するクラッチ制御手段（１０３）と、
前記クラッチ（１０３）を解放して前記モータ（２）の駆動力（Ｔｍ）を用いて走行する第１走行モードと、前記クラッチ（４）を係合して前記エンジン（９）の駆動力（Ｔｅ）を用いて走行する第２走行モードと、を選択するモード選択手段（１０６）と、
前記モード選択手段（１０６）による選択が前記第１走行モードから前記第２走行モードに変更された際に、前記クラッチ制御手段（１０３）に指令して前記クラッチ（４）を係合制御しつつ該クラッチ（４）のトルク容量（Ｔｃ）を上昇していくことで前記入力部材（６）の回転に基づき前記エンジン（９）の回転速度を上昇させ、前記エンジン（９）の燃焼を開始させるエンジン始動制御手段（１０５）と、
前記エンジン始動制御手段（１０５）による前記クラッチ（４）の係合制御に合わせて、前記変速制御手段（１０１）に指令して前記変速機構（３）の変速比をアップシフト変速して前記入力部材（６）の回転速度を低下させることで、前記変速機構（３）にてイナーシャトルク（Ｔｉ）を発生させる始動時アップシフト制御手段（１０７）と、を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記変速機構（３）の変速比及び前記入力部材（６）の回転数に応じて、前記第１走行モードを選択する領域（例えばＢ）を変更することを特徴とするハイブリッド駆動装置（１）の制御装置（１００）で構成される。
【０００９】
また、本発明は（例えば図１、図３、及び図４参照）、前記変速機構（３）の変速比及び前記入力部材（６）の回転数から、前記始動時アップシフト制御手段（１０７）の制御によって前記変速機構（３）にて発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）を算出する発生イナーシャトルク算出手段（１０９）を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記発生イナーシャトルク算出手段（１０９）により算出された前記発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）の大きさに基づき、前記第１走行モードを選択する領域（例えばＢ）を変更することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は（例えば図１、図３、及び図４参照）、運転者の要求トルク（Ｔｒ）を検出する要求トルク検出手段（１０８）を備え、
前記モード選択手段（１０６）は、前記要求トルク（Ｔｒ）が、前記モータ（２）が出力し得る限界トルク（Ｔｍ−ｍａｘ）から前記エンジン始動制御手段（１０５）により前記エンジン（９）の回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルク（Ｔｓｔ−ｅｎ）を減算した値（即ち、Ｔｍ−ＥＶｍｉｎ）と、前記発生イナーシャトルク算出手段（１０９）により算出された前記発生可能なイナーシャトルク（Ｔｉ）と、を加算した値未満である状態を、前記第１走行モードを選択する領域（Ｂ）とすることを特徴とする。
【００１１】
また具体的に本発明は（例えば図２参照）、前記変速機構は、無段変速機構（３）からなることを特徴とする。
【００１２】
さらに具体的に係る本発明は（例えば図２参照）、前記無段変速機構（３）は、
前記入力部材（６）に接続される円錐形状のインプットコーン（２２）と、
前記出力部材（３９ｒ，３９ｌ）に接続されると共に該インプットコーン（２２）と平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置された円錐形状のアウトプットコーン（２３）と、
前記インプットコーン（２２）又は前記アウトプットコーン（２３）を囲むように配置されかつ該インプットコーン（２２）と該アウトプットコーン（２３）が対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有するコーンリング式無段変速機構からなることを特徴とする。
【００１３】
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、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によると、モード選択手段が、変速機構の変速比及び入力部材の回転数に応じて、第１走行モードを選択する領域を変更するので、つまりエンジンを始動する駆動トルクに充当できる分としての、エンジンの始動時に変速機構のアップシフトによって発生するイナーシャトルクに応じて、第１走行モードを選択する領域を広げることができ、それによってエンジンを始動する第２走行モードの領域を減少することができて、車両の燃費向上を図ることができる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によると、モード選択手段が、発生イナーシャトルク算出手段により算出された発生可能なイナーシャトルクの大きさに基づき、第１走行モードを選択する領域を変更するので、エンジンの始動時に変速機構のアップシフトによって発生するイナーシャトルクに応じて、第１走行モードを選択する領域を広げることを可能とすることができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によると、モード選択手段は、要求トルクが、モータが出力し得る限界トルクからエンジン始動制御手段によりエンジンの回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルクを減算した値と、発生イナーシャトルク算出手段により算出された発生可能なイナーシャトルクと、を加算した値未満である状態を、第１走行モードを選択する領域とするので、第１走行モードの領域を、エンジンの始動が可能である範囲内で、かつ最大限の大きさまで広げることができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によると、変速機構が無段変速機構であるので、アップシフト変速の変速速度を適宜に制御することを可能とすることができ、適宜なイナーシャトルクを発生させることを可能とすることができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によると、無段変速機構がコーンリング式無段変速機構であるので、例えばベルト式無段変速機等に比してイナーシャトルクが大きくなる構造の変速機構であり、その比較的大きなイナーシャトルクを用いる分について、第１走行モードを選択する領域を広げることができるので、より大きな車両の燃費向上の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係るハイブリッド駆動装置の制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本ハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図。
【図３】ＥＶ走行モードの領域の算出を示すフローチャート。
【図４】ＥＶ走行モード領域とモード変更領域とエンジン走行モード領域とを示す説明図。
【図５】本ハイブリッド駆動装置の制御装置による制御を示すメインフローチャート。
【図６】アップ変速処理の制御を示すサブフローチャート。
【図７】エンジン始動時における走行例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［ハイブリッド駆動装置の概略構成］
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図７に沿って説明する。まず、本発明に係るハイブリッド駆動装置１を搭載した車両の駆動系を図１及び図２に沿って説明する。図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）９と駆動車輪１０との間に介在するように配置されており、入力軸（入力部材）６とディファレンシャル装置５を介して駆動車輪１０に駆動連結されるアスクル軸（出力部材）３９ｒ，３９ｌとの間の変速比を変速する変速機構（Ｔ／Ｍ）３と、該入力軸６に駆動連結されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２と、エンジン９と入力軸６との間に介在するクラッチ４とを備えて構成されている。
【００２１】
詳細には、図２に示すように、クラッチ４は、乾式単板クラッチからなり、エンジン出力軸５４に連結されているクラッチディスク４ａ、及び入力軸６にダンパスプリング５５を介して連結されている出力側となるプレッシャプレート４ｂを有し、プレッシャプレート４ｂは、ダイヤフラムスプリング５６により常時クラッチディスク４ａに接続するように付勢されている。また、レリーズベアリング５７が上記プレッシャプレート４ｂの中心部分に回転自在に当接しており、該ベアリング５７がレリーズフォーク５８により押圧されることにより、上記クラッチ４が切操作される。レリーズフォーク５８は、ロッド５３を介してウォームホイール５０に連結されており、該ホイール５０には電動アクチュエータである電気モータＡ１の出力軸に連動されているウォーム５２が噛合している。
【００２２】
上記電気モータＡ１、ウォーム５２、ウォームホイール５０及びロッド５３は、クラッチ操作部５１を構成しており、上記電動アクチュエータ（電気モータ）Ａ１に基づく該クラッチ操作部５１の操作により上記クラッチ４を係合・解放操作すると共に、上記非可逆機構からなるウォーム５２及びウォームホイール５０が介在して、電気モータＡ１が停止した状態でのクラッチ４の操作位置（係合又は解放）に保持される。
【００２３】
モータ・ジェネレータ（以下、単に「モータ」という）２は、ステータ（不図示）とモータ出力軸８に設けられたロータ（不図示）とを有し、モータ出力軸８は、両端部が不図示のケース部材にベアリングを介して回転自在に支持されている。モータ出力軸８の一方側には、歯車（ピニオン）からなる出力ギヤ１６が形成されており、該出力ギヤ１６はアイドラ歯車１７を介して入力軸６に設けられた中間ギヤ１９に噛合して、これら出力ギヤ１６、アイドラ歯車１７、及び中間ギヤ１９によってモータ２と入力軸６とを駆動連結するギヤ伝動装置７を構成している。
【００２４】
変速機構３は、いわゆる無段変速機構であるコーンリング式ＣＶＴからなり、入力軸６に接続されて入力側となる円錐形状のインプットコーン２２と、出力側となる同じく円錐形状のアウトプットコーン２３と、金属製のリング２５とからなる。アウトプットコーン２３は、インプットコーン２２と平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置されており、上記リング２５が、これら両コーン２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両コーンのいずれか一方（本実施の形態ではインプットコーン２２）を取囲むように配置されている。
【００２５】
両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、アウトプットコーン２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面にボールを介在した傾斜カム機構からなる軸力付与機構２８が配設されており、該軸力付与機構２８は、アウトプットコーン２３に、伝達トルクに応じたスラスト力を付与し、該スラスト力に対抗する方向に支持されているインプットコーン２２との間でリング２５に大きな挟圧力を付与する。
【００２６】
上記リング２５は、例えば電動アクチュエータである電気モータＡ２によって軸方向に移動駆動されると共に該リング２５を回転自在に支持する移動部材を備えた変速操作機構６０によって、両コーン２２，２３に対する軸方向位置が位置制御され、それによって、両コーン２２，２３に対する接触半径を変更することで、両コーン２２，２３の間で変速比を変更する。
【００２７】
そして、上記アウトプットコーン２３に駆動連結された無段変速装置出力軸２４にはギヤ（ピニオン）４４が形成されており、該歯車４４にはディファレンシャル装置５のデフリングギヤ４１が噛合している。ディファレンシャル装置５は、該デフリングギヤ４１に伝達された回転を、左右の差回転を吸収しつつ左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに出力し、それらアクスル軸３９ｌ，３９ｒに駆動連結された左右駆動車輪１０に伝達する。
【００２８】
［ハイブリッド駆動装置の制御装置について］
ついで、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の制御装置１００について図１に沿って説明する。図１に示すように、本ハイブリッド駆動装置１の制御装置（制御部（ＥＣＵ））１００は、変速制御手段１０１、モータ制御手段１０２、クラッチ制御手段１０３、エンジン制御手段１０４、エンジン始動制御手段１０５、モード選択手段１０６、始動時アップシフト制御手段１０７、要求トルク検出手段１０８、発生イナーシャトルク算出手段１０９などを備えている。
【００２９】
また、制御部１００には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ９１、入力軸６の回転数（モータ２の回転数）を検出する入力軸（モータ）回転数センサ９２、アスクル軸３９ｒ，３９ｌ或いは無段変速装置出力軸２４の回転数（即ち車速）を検出する出力軸回転数（車速）センサ９３、不図示のアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ９４などが接続されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、便宜的に、変速制御手段１０１、モータ制御手段１０２、クラッチ制御手段１０３、エンジン制御手段１０４などを同じ制御部（ＥＣＵ）１００内に備えたものとして説明しているが、各手段を２個以上の制御部（ＥＣＵ）で相互に通信可能に構成してもよく、それぞれ個別の制御部（ＥＣＵ）を備えているような形態であってもよい。
【００３１】
上記変速制御手段１０１は、走行中にあって、例えば出力軸回転数センサ９３により検出される車速とアクセル開度センサ９４により検出されるアクセル開度（要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒ）とに基づき、エンジン９における燃料消費やモータ２における電力消費が最適となるように（要求された駆動力を出力しつつ燃費が良好となるように）あらかじめ準備された不図示のマップ等を参照することで、随時最適な変速比を判定し、上記電気モータＡ２を駆動制御して変速機構３の変速比を変速制御する。
【００３２】
上記モータ制御手段１０２は、モータ２の駆動力のみを用いて走行するＥＶ走行モード（第１走行モード）中にあっては、要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒが駆動車輪１０から出力されるようにモータ２の駆動トルク（以下、「モータトルク」という）Ｔｍの大きさを制御し、また、エンジン９の駆動力を用いて走行するエンジン走行モード（第２走行モード）中にあっては、エンジン９の出力トルク（以下、「エンジントルク」という）ＴｅとモータトルクＴｍとの合計が駆動車輪１０から出力される要求トルクＴｒとなるように、モータトルクＴｍの大きさ（力行・回生を含む）を制御する。なお、モータ制御手段１０２は、モータ２を定電力制御することで、モータ回転数（変速機構３の変速比）に拘らず、駆動車輪１０に出力するモータトルクＴｍの大きさを一定に制御し得る。
【００３３】
上記クラッチ制御手段１０３は、上記ＥＶ走行モード中にあっては、上記電気モータＡ１を駆動制御してクラッチ４を解放するように制御し、上記エンジン走行モード中にあっては、上記電気モータＡ１を駆動制御してクラッチ４を係合するように制御する。また、詳しくは後述するように、エンジン９の始動時には、クラッチ４をスリップ制御して該クラッチ４の伝達トルク容量（以下、「クラッチトルク」）Ｔｃを制御し、エンジン回転数Ｎｅ（エンジン９の回転速度）を上昇させるように制御する。なお、本ハイブリッド駆動装置１にあって後進走行する場合には、クラッチ４は解放制御して、モータ２を逆転回転させることで駆動車輪１０の後進回転を達成する。
【００３４】
上記エンジン制御手段１０４は、エンジン走行中にあって、エンジン９におけるスロットル開度や燃料噴射量の制御などを行って、エンジントルクＴｅやエンジン回転数Ｎｅを自在に制御する。また、エンジン制御手段１０４は、詳しくは後述するエンジン始動時にあって、エンジン始動制御手段１０５からの指令に基づきエンジン９の点火制御を行う。
【００３５】
上記モード選択手段１０６は、図示を省略したバッテリの充電残量、出力軸回転数センサ９３により検出される車速やアクセル開度センサ９４により検出されるアクセル開度（要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒ）等に基づき、モータ２のトルク（駆動力）のみを用いて走行するＥＶ走行モード、又はエンジン９のトルク（駆動力）を用いて走行するエンジン走行モード（モータ２によるアシストや回生は適宜行ってよい）、のどちらかを択一的に選択する。
【００３６】
即ち、このＥＶ走行モードとエンジン走行モードとの選択は、基本的には、例えばバッテリ充電残量が十分にあることを前提として、モータ２の駆動トルクで要求トルクＴｒに応じることが可能な領域（ＥＶ走行モードの領域）にあるか否かによって判断される。また、バッテリ充電残量が少ない（ＥＶ走行には足りない）状態では、当然であるが、エンジン走行モードが選択される。なお、バッテリ充電残量が十分にある場合におけるＥＶ走行モードの領域は、後述するようにエンジン始動時におけるアップシフトによって生じるはずのイナーシャトルクに基づき変更される。このＥＶ走行モードの領域の変更については、詳しくは後述する。
【００３７】
上記エンジン始動制御手段１０５は、上記モード選択手段１０６による選択がＥＶ走行モードからエンジン走行モードに変更された際に、クラッチ制御手段１０３に指令してクラッチ４を係合制御しつつ該クラッチ４のトルク容量を上昇していくことで入力軸６の回転に基づきエンジン回転数Ｎｅを上昇させ、エンジン制御手段１０４に指令してエンジン９の燃焼（点火）を開始させる。
【００３８】
上記始動時アップシフト制御手段１０７は、詳しくは後述するように、エンジン始動制御手段１０５からクラッチ制御手段１０３に指令されたクラッチ４の係合制御に合わせて、変速制御手段１０１に指令して変速機構３の変速比をアップシフト変速して入力軸６の回転数を低下させることで、ハイブリッド駆動装置１の入力側の回転部材（即ちインプットコーン２２、入力軸６、ギヤ伝動装置７、モータ出力軸８、及びモータ２のロータなど）にてイナーシャトルクを発生させる。
【００３９】
上記発生イナーシャトルク算出手段１０９は、上記始動時アップシフト制御手段１０７がエンジン始動時（クラッチ４の係合制御時）に行うアップシフト変速によって発生するはずのインプットイナーシャトルクＴｉを算出する。この発生するイナーシャトルクの算出については、以下に説明する図３のフローチャートに沿って詳述する。
【００４０】
［ＥＶ走行モードの領域の算出について］
ついで、ＥＶ走行モードの領域の算出について図３及び図４に沿って説明する。なお、このＥＶ走行モードの領域の算出に関する制御は、上述したように、バッテリ充電残量が十分に残っている状態における制御であることを前提としているものである。バッテリ充電残量が少ない場合には、本制御による算出を行うことは不要であり、直ちにエンジン走行モードが選択される。
【００４１】
本ＥＶ走行モードの領域の算出制御を開始すると、まず、モード選択手段１０６は、入力軸６の回転数（以下、「インプット回転数」ともいう）がエンジン９を始動（点火）する際のエンジン始動目標回転数よりも高いか低いかを判定する（Ｓ２）。インプット回転数がエンジン始動目標回転数よりも低い場合は（Ｓ２のＮＯ）、始動時アップシフト制御手段１０７の制御によりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトすることができない（インプット回転数を下げることができない）ので、ステップＳ６に進み、アップ変速しない時のＥＶ走行可能モータトルクの算出を行う。
【００４２】
このアップ変速しない時のＥＶ走行可能モータトルクの算出では、図４に示すように、モータ２の出力性能の限界であるモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘから、エンジン９を始動するために該エンジン９を回転上昇させるための駆動力であるエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算すると、ＥＶ走行可能なモータトルクのうちの最少トルク（ＥＶ走行可能モータ最少トルク）Ｔｍ−ＥＶｍｉｎとなり、それをＥＶ走行中に出力可能なモータトルク（ＥＶ走行可能モータトルク）Ｔｍとする。つまり、変速機構３でアップシフトができないためにイナーシャトルクを発生させることができないので、ＥＶ走行可能モータトルクＴｍとしては、エンジン９を始動する余力（この場合は、エンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎであり、エンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐでもある）を残したものとし、いつでもエンジン９をモータ２によって始動できるような状態を維持するための演算を行う。
【００４３】
これにより、ＥＶ走行モードの領域は、従来のハイブリッド駆動装置と同じ、図４に示すＥＶ走行モード領域Ａだけということになる。このようにＥＶ走行モードの領域を算出すると、この算出を終了し（Ｓ７）、モード選択手段１０６は、運転者の要求トルクＴｒがこの算出されたＥＶ走行モード領域Ａの範囲内にあることに基づきＥＶ走行モードを選択し、それ以外（領域Ｂ、領域Ｃ）では、エンジン走行モードを選択することになる。
【００４４】
一方、図３に示すように、ステップＳ２において、インプット回転数がエンジン始動目標回転数よりも高い場合は（Ｓ２のＹＥＳ）、始動時アップシフト制御手段１０７の制御によりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトすることができる（インプット回転数を下げることができる）ので、ステップＳ３に進み、まず、インプット回転数とエンジン始動目標回転数との差分を、エンジン９を始動する際のエンジン回転上昇時間（予め設定された所定時間）で除算することで、つまりエンジン始動に伴って変速機構３をアップシフトする際における入力軸６のインプット角加速度（減速加速度）を算出する。
【００４５】
次に、ステップＳ４において、上記算出されたインプット角加速度をインプットイナーシャ（上述した変速機構３の入力側の回転部材の重量）に乗算して、単位系（例えば毎分を毎秒に合わせるために６０を乗算し、角加速度をトルクに合わせるために２πを乗算する）を整えて、つまりエンジン９を始動する際に発生するインプットイナーシャトルクを算出する。
【００４６】
続いて、ステップＳ５において、エンジン始動時にアップシフト変速する時のＥＶ走行可能モータトルクの算出を行う。即ち、図４に示すように、モータ２の出力性能の限界であるモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘから、エンジン９を始動するための駆動力であるエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算すると、ＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎとなり、つまり上述したようにアップシフト変速ができなくてイナーシャトルクを得られない場合にモータ２が出力可能なモータトルク（通常のＥＶ走行モード領域Ａ）となる。
【００４７】
このＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎに、上記のように算出したインプットイナーシャトルクＴｉ（Ｓ４において算出）を加算した値を、ＥＶ走行中に出力可能なモータトルク（ＥＶ走行可能モータトルク）Ｔｍとする。つまり、エンジン始動時に変速機構３でアップシフトができるためにイナーシャトルクを発生させることができるので、エンジン９を始動するためのエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎとしては、インプットイナーシャトルクＴｉとモータの性能限界まで上乗せして出力するエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐとを加算した値を用いることができる。言い換えると、インプットイナーシャトルクＴｉの分、モータ２がＥＶ走行可能モータトルクＴｍを出力してしまっても、エンジン９を始動する余力を得ることができ、つまり、いつでもエンジン９を、モータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐとインプットイナーシャトルクＴｉとによって始動できるような状態が維持できる。
【００４８】
これにより、ＥＶ走行モードの領域は、インプットイナーシャトルクＴｉの分（図４に示すモード変更領域Ｂの範囲内）について広げることができる。このようにＥＶ走行モードの領域を算出すると、この算出を終了し（Ｓ７）、モード選択手段１０６は、運転者の要求トルクＴｒがこの算出されたＥＶ走行モード領域Ａ及びモード変更領域Ｂの範囲内にあることに基づきモータ２が出力できる範囲でＥＶ走行モードを選択し、それ以外（領域Ｃ）では、エンジン走行モードを選択することになる。
【００４９】
なお、図４において、ＥＶ走行可能モータ最大トルクＴｍ−ＥＶｍａｘは、インプットイナーシャトルクＴｉを最大限の大きさで得られる際に、モータ２でＥＶ走行できる最大トルクであり、インプットイナーシャトルクＴｉを最大限の大きさで得られる状態とは、変速機構３の変速比が最大（最もダウンシフトされた状態）であって、アップシフトできるレシオ範囲が最大ということである。従って、変速機構３が最もダウンシフトされた状態で、ＥＶ走行モードの領域Ｂを最大限に広げることができるという意味である。
【００５０】
反対に、ＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎは、インプットイナーシャトルクＴｉを得られない際におけるモータ２でＥＶ走行できるモータトルクであり、インプットイナーシャトルクＴｉを得られない状態とは、変速機構３の変速比が最少（最もアップシフトされた状態）であって（上記ステップＳ２のＮｏ）、ＥＶ走行モードの領域は、従来のＥＶ走行モード領域Ａになるという意味である。
【００５１】
以上のように、モード選択手段１０６が、図３のフローチャートの制御周期で、随時モータ２により走行可能なＥＶ走行可能モータトルクＴｍを算出することで、ＥＶ走行モードの領域が領域Ａから変更領域Ｂの範囲内で広げられた形で、運転者の要求トルクＴｒに基づき、ＥＶ走行モードかエンジン走行モードかが選択される。言い換えると、モード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数（インプット回転数）に応じて（つまりエンジン始動時に発生するイナーシャトルクに応じて）、運転者の要求トルクＴｒに基づきＥＶ走行モードを選択する領域を随時変更することになる。
【００５２】
［エンジン始動時のアップシフト制御について］
ついで、エンジン始動時の制御について、図１を参照しつつ図５及び図６のフローチャートに沿って説明する。なお、図５において、図中左方側の「Ａ」は図中右方側の「Ａ」に、図中左方側の「Ｂ」は図中右方側の「Ｂ」に、それぞれ接続されているものとする。
【００５３】
図５に示すように、例えば車両走行が開始された状態、特にＥＶ走行状態にあっては、本エンジン始動時制御が開始され（Ｓ１０）、モード選択手段１０６によりエンジン走行モードが選択されていない場合は、該モード選択手段１０６からエンジン始動要求フラグが出力されないので（フラグＯＦＦであるので）（Ｓ１１のＮＯ）、そのままリターンして（Ｓ２８）、モード選択手段１０６によりＥＶ走行モードからエンジン人走行モードにモード選択が変更されるまで待機する。
【００５４】
上述のように、要求トルク検出手段１０８により検出される運転者の要求トルクＴｒが、ＥＶ走行モードの領域Ａ或いはモード変更領域Ｂの範囲内（図４参照）を超えると、モード選択手段１０６によりエンジン走行モードが選択されてエンジン始動が判定され、該モード選択手段１０６はエンジン始動要求フラグをＯＮし（Ｓ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。
【００５５】
｛エンジン回転上昇フェーズ｝
ステップＳ１２に進むと、エンジン始動制御手段１０５は、入力軸６の回転数（インプット回転数Ｎｉｎ）とエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数（クラッチ４が略々係合状態にあると判定できる回転数）より小さいか否かを判定し、ここではエンジン９が停止したＥＶ走行状態であるので、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が上記係合判定差回転より大きい（クラッチ４が解放状態にあって差回転が大きい）ので（Ｓ１２のＮＯ）、「エンジン回転上昇フェーズ」に入り、クラッチ制御手段１０３によりクラッチ４のクラッチトルクＴｃを制御する「クラッチトルク制御」（Ｓ１３，Ｓ１４）に進む。
【００５６】
「クラッチトルク制御」に進むと、クラッチ制御手段１０３は、クラッチトルクＴｃの大きさをエンジン９のフリクショントルク（エンジン９の内部摩擦抵抗やエンジンイナーシャトルク）よりも僅かに大きいエンジン始動用クラッチトルクＴｅｆに設定し（Ｓ１３）、該設定されたクラッチトルクＴｃの大きさに上昇するまでのクラッチトルクレート（クラッチトルクの上昇率）をエンジン始動用クラッチトルクレート（エンジン始動用のクラッチトルクの上昇率）に設定する（Ｓ１４）。
【００５７】
このようにクラッチトルクレートが設定されると、クラッチ制御手段１０３は、電気モータＡ１に指令して該設定されたクラッチトルクレートでクラッチトルクＴｃが上昇するようにクラッチ４を徐々にスリップ係合制御する。これにより、クラッチトルクＴｃがエンジン９のフリクショントルクよりも大きくなるので、徐々にエンジン回転数Ｎｅが入力軸６の回転によって上昇されることになる。
【００５８】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ１５）が行われる。即ち、モータ制御手段１０２は、モータトルクＴｍを、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒに上記設定されたクラッチトルクＴｃを加算した値に設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令するが、実際には、モータ２の出力性能限界があるので、ＥＶ走行していた際のモータトルクＴｍに出力性能の限界までエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐを加算した、モータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘを出力することになる（図４参照）。
【００５９】
上記「モータトルク制御」に続いて、始動時アップシフト制御手段１０７により変速機構３の変速比をアップシフト制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、図６に示すように、始動時アップシフト制御手段１０７によって「アップ変速処理」の制御が行われる。
【００６０】
「アップ変速処理」が開始されると（Ｓ１０１）、まず、始動時アップシフト制御手段１０７は、入力軸６の回転数（インプット回転数Ｎｉｎ）がエンジン始動目標回転数よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも小さい場合は（Ｓ１０２のＮＯ）、つまりこれ以上アップシフトしてしまうと、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも低くなって、クラッチ４を係合した際に、エンジン９が低回転となってエンジン始動が困難となるので、アップシフトは行わず、ステップＳ１０６に進む。
【００６１】
ステップＳ１０６に進んだ場合は、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数となるように、該エンジン始動目標回転数を実際のアウトプット回転数Ｎｏｕｔで除算した値を、変速比の指令値（レシオ指令値）として設定し、変速制御手段１０１によって電気モータＡ２に指令する形で、変速機構３の変速比を該設定したレシオ指令値となるように制御する。この場合、インプット回転数Ｎｉｎの大きさによっては、ダウンシフトすることもある。
【００６２】
一方、上記ステップＳ１０２において、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも大きい場合は（Ｓ１０２のＹＥＳ）、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数になるまでアップシフトすることが可能である。この場合は、まず、要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクがモータ最大トルク（モータ性能の限界トルクＴｍ−ｍａｘ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００６３】
要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクがモータ最大トルクよりも小さい状態では（Ｓ１０３のＮＯ）、とりあえず変速機構３によりインプットイナーシャトルクＴｉを出力する必要がないので、アップシフトは行わず、原レシオを維持する（Ｓ１０７）。
【００６４】
しかし、上述したように、始動時アップシフト制御手段１０７が変速機構３をアップシフトして発生するインプットイナーシャトルクＴｉの分を見越して、既にモータ２がインプットイナーシャトルクＴｉの分だけＥＶ走行モードの領域を広げた形でＥＶ走行可能な領域までモータトルクＴｍを出力しているので、該モータ２がエンジン始動時モータ上乗せトルクＴｍ−ｕｐを出力しても、クラッチ４の係合が進行してクラッチトルクＴｃが大きくなることで、上記モータ２の出力性能限界によって要求トルクＴｒ及びクラッチトルクＴｃを加算したトルクに対してモータ最大トルクが不足する（Ｓ１０３のＹＥＳ）。その不足分をアップシフト時のインプットイナーシャトルクＴｉで補うため、アップシフトする際のレシオ指令値の算出し、変速制御手段１０１から電気モータＡ２に指令する形で、変速機構３の変速比を制御する。
【００６５】
詳細には、ステップＳ１０４において、まず、現在のモータトルクＴｍ（ＥＶ走行していた際のモータトルクに出力性能の限界まで上乗せトルクを加算したモータトルク）から、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒを減算した値を、さらに上記クラッチトルクＴｃから減算し、つまり必要なインプットイナーシャトルクＴｉを算出する。そして、その必要なインプットイナーシャトルクＴｉをインプットイナーシャ（即ちインプットコーン２２、入力軸６、ギヤ伝動装置７、モータ出力軸８、及びモータ２のロータなどの重量）で除算すると共に２πで除算して、アップシフトする際のインプット角加速度を算出する。
【００６６】
そして、ステップＳ１０５において、実インプット回転数Ｎｉｎと上記インプット角加速度に所定の制御周期（ステップＳ１０５が繰り返される周期）Δｔを乗算した値とを加算した値を、実アウトプット回転数Ｎｏｕｔで除算することで、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値を算出し、この算出したレシオ指令値を、変速制御手段１０１から電気モータＡ２に指令する形で変速機構３に指令し、変速比を不足分のトルクを補うインプットイナーシャトルクＴｉが出力されるようにアップシフト制御する。
【００６７】
以上の制御を、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数より小さくなるまで（つまりクラッチ４の差回転が略々無くなって係合状態となるまで）繰り返すことで（即ち図５のＳ１０，Ｓ１１のＹＥＳ，Ｓ１２のＮＯ、Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１００，Ｓ２８）、運転者の要求トルクＴｒにクラッチトルクＴｃ（エンジンフリクショントルク）が加わった値に対してモータトルクＴｍ（ＥＶ走行時のモータトルクに上乗せトルクＴｍ−ｕｐを加算したトルク）で不足したトルクを、アップシフト変速の変速速度を制御する形で（変速比を制御周期毎に変更することで）、随時インプットイナーシャトルクＴｉによって補うことができるので、駆動車輪１０から出力される出力トルクＴｏｕｔが要求トルクＴｒ通り出力され、かつエンジン９がエンジン始動目標回転数まで上昇される。
【００６８】
｛クラッチ完全係合フェーズ｝
図５に示すように、上記ステップＳ１２において、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転が所定の係合判定差回転数より小さくなったことを判定すると（Ｓ１２のＹＥＳ）、ステップＳ１６に進み、クラッチトルクＴｃがクラッチ完全係合トルクであるか否かが判定され、ここでは、上記ステップＳ１３においてクラッチトルクＴｃがエンジン始動用クラッチトルクに制御されており、クラッチ完全係合トルクまで上昇されていないので（Ｓ１６のＮＯ）、「クラッチ完全係合フェーズ」に入り、クラッチ制御手段１０３によりクラッチ４のクラッチトルクＴｃを上昇して完全係合に制御する「クラッチトルク制御」（Ｓ１７，Ｓ１８）に進む。
【００６９】
「クラッチトルク制御」に進むと、クラッチ制御手段１０３は、クラッチトルクＴｃの大きさをクラッチ４が完全係合となるクラッチ完全係合トルクに設定し（Ｓ１７）、該設定されたクラッチトルクＴｃの大きさに上昇するまでのクラッチトルクレート（クラッチトルクの上昇率）をクラッチ完全係合トルクレートに設定する（Ｓ１８）。このようにクラッチトルクレートが設定されると、クラッチ制御手段１０３は、電気モータＡ１に指令して該設定されたクラッチトルクレートでクラッチトルクＴｃが上昇するようにクラッチ４を係合していき、完全係合状態に制御する。これにより、エンジン９が変速機構３に対して完全に駆動連結され、エンジン走行可能な状態となる。
【００７０】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ１９）が行われる。即ち、この状態では、エンジン回転数を上昇させるトルクが生じないので、モータトルクＴｍによってＥＶ走行が可能となればよいので、モータ制御手段１０２は、モータトルクＴｍを、要求トルク検出手段１０８により検出される要求トルクＴｒに設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令する。
【００７１】
上記「モータトルク制御」に続いて、変速制御手段１０１により変速機構３の変速比を制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、エンジン９をエンジン始動目標回転数に維持するため、エンジン始動目標回転数を上記出力軸回転数センサ９３により検出される実アウトプット回転数で除算した値を、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値として算出し、変速制御手段１０１から変速機構３に指令して、つまり入力軸６の回転数が車速に応じてエンジン始動目標回転数となるように変速制御される。
【００７２】
｛エンジン始動フェーズ｝
図５に示すように、上記ステップＳ１６において、前回の制御ルーチンにおけるステップＳ１７で指令したクラッチトルクＴｃがクラッチ完全係合トルクとなると（Ｓ１６のＹＥＳ）、ステップＳ２１に進み、エンジン９が始動しているか（点火しているか）否かが判定され、ここでは、クラッチ４が完全係合された状態であって、エンジン９が始動されていないので、「エンジン始動フェーズ」に入り、エンジン始動制御手段１０５によりエンジン９を点火して始動する「エンジン点火制御」（Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）に進む。
【００７３】
「エンジン点火制御」に進むと、エンジン始動制御手段１０５は、まず、エンジン点火フラグをＯＮし（Ｓ２２）、エンジントルクＴｅを運転者の要求トルクＴｒに設定する（Ｓ２３）。続いて、エンジントルクレート（エンジントルクＴｅの上昇率）を、上記エンジントルクＴｅが要求トルクＴｒに上昇するように、所定の上昇率であるエンジントルク上昇レートに設定し（Ｓ２４）、これを受けてエンジン制御手段１０４は、エンジン９が該エンジントルク上昇レートでエンジントルクＴｅが上昇するように、エンジン９の例えばスロットル開度や燃料噴射量等を調節する。
【００７４】
上記「エンジン点火制御」に続いて、モータ制御手段１０２によりモータトルクＴｍを制御する「モータトルク制御」（Ｓ２５）が行われる。即ち、この状態では、運転者の要求トルクＴｒが例えば一定であるのに、エンジントルクＴｅが上昇していくので、それに合わせてモータトルクＴｍを設定する必要があり、つまり要求トルクＴｒからエンジントルクＴｅを減算した値をモータトルクＴｍとして設定し、モータ２に対して該設定したモータトルクＴｍを出力するように指令する。
【００７５】
上記「モータトルク制御」に続いて、クラッチ制御手段１０３によりクラッチトルクＴｃを制御する「クラッチトルク制御」が行われる。即ち、この「クラッチトルク制御」においては、上述したステップＳ１７，Ｓ１８で上昇して完全係合状態にしたクラッチトルクＴｃの値がそのまま維持され、そのままクラッチ４が完全係合状態となるように制御される（Ｓ２６）。
【００７６】
上記「クラッチトルク制御」に続いて、変速制御手段１０１により変速機構３の変速比を制御する「変速制御」が行われる。即ち、この「変速制御」においては、上記ステップＳ２０と同様に、エンジン９をエンジン始動目標回転数に維持するため、エンジン始動目標回転数を上記出力軸回転数センサ９３により検出される実アウトプット回転数で除算した値を、次に変速機構３に指令すべきレシオ指令値として算出し、変速制御手段１０１から変速機構３に指令して、つまり入力軸６の回転数が車速に応じてエンジン始動目標回転数となるように変速制御される。
【００７７】
以上の制御を、エンジン９の点火（始動）が終わるまで（目標エンジントルクが出力される）まで繰り返すことで（即ち図５のＳ１０，Ｓ１１のＹＥＳ、Ｓ１２のＹＥＳ、Ｓ１６のＹＥＳ，Ｓ２１のＮＯ，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８）、運転者の要求トルクＴｒを出力する駆動源として、徐々にモータ２からエンジン９に切換り、エンジントルクＴｅによって要求トルクＴｒが出力されるようになり、つまりＥＶ走行からエンジン走行に切換えられていく。
【００７８】
その後は、ステップＳ２１においてエンジン９の始動が判定され（Ｓ２１のＹＥＳ）、モード選択手段１０６によりエンジン始動要求フラグがＯＦＦされ、ステップＳ１１においてエンジン始動要求フラグのＯＮが検出されなくなり（Ｓ１１のＮＯ）、つまりＥＶ走行からエンジン走行に完全に切換えられた状態となる。
【００７９】
［エンジン始動時における走行例］
ついで、エンジン始動時における走行例を、図７のタイムチャートに沿って説明する。
【００８０】
例えば運転者がアクセル開度を一定に踏み込んだＥＶ走行中にあって、要求トルク検出手段１０８により一定の要求トルクＴｒが検出されている状態では、モータ制御手段１０２によりモータ２が制御されて該要求トルクＴｒに応じてモータトルクＴｍが出力されるため、車両が加速して車速が上昇していくと共に、インプット回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ（モータ回転数）も上昇していく。
【００８１】
インプット回転数Ｎｉｎ（モータ回転数）が上昇していくと、エンジン始動時に発生できるインプットイナーシャトルクＴｉの大きさに応じて決まるＥＶ走行モード領域としての境界、即ちＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶ（図４参照）が降下してくるため、時点ｔ１において、要求トルクＴｒがＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶとなる（或いは超える）。
【００８２】
この際、インプット回転数Ｎｉｎがエンジン始動目標回転数よりも大きく、つまりエンジン始動時にアップシフトすることができ、インプットイナーシャトルクＴｉを出力することができるので、その分、ＥＶ走行モードの領域が広がっている。つまり、従来であれば、要求トルクＴｒが図７中の破線で示すＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎを超えた時点でエンジン走行モードが選択されてエンジン始動が行われているはずであったが、ＥＶ走行モードの領域が広がっている分、時点ｔ１までエンジン走行モードへの選択が遅くなり、ＥＶ走行が多くなって、燃費向上に寄与する。
【００８３】
上記時点ｔ１において、要求トルクＴｒがＥＶ走行可能モータトルクＴｍ−ＥＶとなると、モード選択手段１０６は、ＥＶ走行モードからエンジン走行モードに選択を変更し、エンジン始動要求フラグをＯＮにする（Ｓ１１のＹＥＳ）。すると、エンジン始動制御手段１０５は、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転数が、クラッチ４が係合しているか否かを判定する係合判定差回転数よりも大きいので（つまりクラッチ４が係合していないので）（Ｓ１２のＮＯ）、「エンジン回転上昇フェーズ」を開始する。
【００８４】
すると、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」を行って（Ｓ１３，Ｓ１４）、クラッチトルクＴｃがエンジン９のフリクショントルクよりも僅かに大きなエンジン始動用クラッチトルクとなるようにクラッチ４をスリップ係合し、続けてモータ制御手段１０２が「モータトルク制御」を行って（Ｓ１５）、要求トルクＴｒに基づき出力していたモータトルクＴｍ−ＥＶに加えて、モータ２の性能限界トルクＴｍ−ｍａｘまでエンジン始動時上乗せトルクＴｍ−ｕｐを上乗せしたトルクを出力する。
【００８５】
また、時点ｔ２になると、続けて始動時アップシフト制御手段１０７が変速制御手段１０１に指令する形で「変速制御」を行って「アップ変速処理」を開始し（Ｓ１００）、クラッチトルクＴｃが上昇したことに伴って、要求トルクＴｒとクラッチトルクＴｃとを加算したトルクがモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘ（モータ最大トルク）を上回って（Ｓ１０３のＹＥＳ）、インプット角加速度を演算して（Ｓ１０４）、それに応じてインプットイナーシャトルクＴｉの上昇を開始し（Ｓ１０５）、不足分のトルクに見合うインプットイナーシャトルクＴｉが出力されるように変速機構３をアップシフト変速する。このため、入力軸回転数Ｎｉｎが低下していくと共に変速比も下降していき、インプット角加速度も低下され、そして、エンジン回転数Ｎｅが上昇されていく。
【００８６】
この際の出力トルクは、クラッチ４を係合してエンジン９のフリクショントルクが負方向に作用し、かつモータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐによって上昇され、さらにハイブリッド駆動装置１の入力側の回転系におけるインプットイナーシャトルクＴｉによって不足分トルク分が補われるので、エンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎが補われて、要求トルクＴｒ通りに出力されることになる。
【００８７】
言い換えると、従来のＥＶ走行モードの領域と同等となるＥＶ走行可能モータ最少トルクＴｍ−ＥＶｍｉｎからモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘを出力して、図７中破線で示すエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを補ったとしても、モータ性能の限界でエンジン始動を行うことになるので、総合的に出力されるトルクは、インプットイナーシャトルクＴｉの分だけ少なくなり、要求トルクＴｒに応じるためには、ＥＶ走行モードの領域を広げられないことになる。
【００８８】
時点ｔ３になると、インプット回転数Ｎｉｎとエンジン回転数Ｎｅとの差回転数が係合判定差回転数よりも小さくなり（Ｓ１２のＹＥＳ）、つまりクラッチ４の差回転数が小さくなって略々係合状態となっているので、「クラッチ完全係合フェーズ」を開始する。
【００８９】
すると、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」を行って（Ｓ１７，Ｓ１８）、クラッチトルクＴｃが完全係合状態となるクラッチ完全係合トルクとなるようにクラッチ４の係合を強めていき、続けてモータ制御手段１０２が「モータトルク制御」を行って（Ｓ１９）、要求トルクＴｒに基づいたモータトルクＴｍを出力する。
【００９０】
この際は、エンジン回転数Ｎｅがエンジン始動目標回転数に到達しており、変速機構３のアップシフトが終了してインプットイナーシャトルクＴｉが無くなるが、エンジン回転数Ｎｅを上昇するための駆動トルクも不要となるので、モータトルクＴｍの上乗せ分Ｔｍ−ｕｐも不要となる状態である。また、変速制御手段１０１は、「変速制御」を行って（Ｓ２０）、車速（実アウトプット回転数）に基づき入力軸回転数がエンジン始動目標回転数となるように変速比を維持する。
【００９１】
その後、時点ｔ４において、クラッチトルクの前回の指令値（Ｓ１７における指令値）がクラッチ完全係合トルクとなると（Ｓ１６のＹＥＳ）、つまりクラッチ４が完全係合状態となっているので、「エンジン始動フェーズ」を開始する。
【００９２】
すると、エンジン制御手段１０４が「エンジン点火制御」を行って、エンジン９を点火し（Ｓ２２）、時点ｔ５までにエンジントルクＴｅを目標エンジントルクまで上昇する（Ｓ２３，Ｓ２４）。なお、エンジン９を点火した瞬間は、図５中の破線で示すように、点火に伴うエンジントルクＴｅの僅かな上昇が生じる場合もあるが、その分、モータトルクＴｍを減じるなどして、そのトルク上昇分を吸収し、車両にショックが生じることを防止してもよい。
【００９３】
時点ｔ５に向けてエンジントルクＴｅが上昇されていくと、モータ制御手段１０２は「モータトルク制御」を行って（Ｓ２５）、モータトルクＴｍを要求トルクからエンジントルクを減算した値に制御し、つまり出力トルクＴｏｕｔが要求トルクＴｒ通りとなるようにモータトルクＴｍを制御する。
【００９４】
また、時点ｔ４から時点ｔ５までは、クラッチ制御手段１０３は「クラッチトルク制御」にあって（Ｓ２６）、完全係合状態を維持し、変速制御手段１０１は、「変速制御」を行って（Ｓ２７）、車速（実アウトプット回転数）に基づき入力軸回転数がエンジン始動目標回転数となるように変速比を維持する。
【００９５】
以上のように、発生イナーシャトルク算出手段１０９によって算出される、エンジン始動時に発生するインプットイナーシャトルクＴｉの分だけＥＶ走行モードの領域を広げて、従来のエンジン走行モードの領域に入る形でモータ２によるＥＶ走行を行っても、モータ２の上乗せトルクＴｍ−ｕｐとアップシフトに伴うインプットイナーシャトルクＴｉとによってエンジン９をエンジン始動目標回転数まで上昇して、エンジン９の始動を行うことができる。つまりインプットイナーシャトルクＴｉの分は、何ら問題なくＥＶ走行モードの領域を広げてモータ２を用いてＥＶ走行することができるようになる。
【００９６】
［本実施の形態のまとめ］
以上説明したように、本ハイブリッド駆動装置１の制御装置１００によると、モード選択手段１０６が、変速機構３の変速比及び入力軸６の回転数に応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域（例えば図４の領域Ｂ）を変更するので、つまりエンジン９を始動する駆動トルクに充当できる分としての、エンジン９の始動時に変速機構３のアップシフトによって発生するインプットイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることができ、それによってエンジン９を始動するエンジン走行モードの領域Ｃを減少することができて、車両の燃費向上を図ることができる。
【００９７】
また、モード選択手段１０６が、発生イナーシャトルク算出手段１０９により算出された発生可能なインプットイナーシャトルクＴｉの大きさに基づき、ＥＶ走行モードを選択する領域を変更するので、エンジン９の始動時に変速機構３のアップシフトによって発生するインプットイナーシャトルクＴｉに応じて、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることを可能とすることができる。
【００９８】
さらに、モード選択手段１０６は、要求トルクＴｒが、モータ２が出力し得るモータ性能限界トルクＴｍ−ｍａｘからエンジン始動制御手段１０５によりエンジン回転数Ｎｅを上昇させるためのエンジン始動必要トルクＴｓｔ−ｅｎを減算した値と、発生イナーシャトルク算出手段１０９により算出された発生可能なインプットイナーシャトルクＴｉと、を加算した値未満である状態を、ＥＶ走行モードを選択する領域とするので、ＥＶ走行モードの領域を、エンジン９の始動が可能である範囲内で、かつ最大限の大きさまで広げることができる。
【００９９】
また、変速機構３が無段変速機構であるので、アップシフト変速の変速速度（レシオ値）を適宜に制御することを可能とすることができ、適宜なインプットイナーシャトルクＴｉを発生させることを可能とすることができる。
【０１００】
そして、無段変速機構がコーンリング式無段変速機構であるので、例えばベルト式無段変速機等に比してイナーシャトルクが大きくなる構造の変速機構であり、その比較的大きなイナーシャトルクを用いる分について、ＥＶ走行モードを選択する領域を広げることができるので、より大きな車両の燃費向上の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、以上説明した本実施の形態においては、変速機構３がコーンリング式無段変速機構であるものを説明したが、これに限らず、ベルト式無段変速機構やトロイダル式無段変速機構であってもよく、更には、有段式の自動変速機構であっても変速進行率等を調整するような形でイナーシャトルクを調整できるものであればよく、つまりアップシフト変速が制御可能な変速機構であれば、どのような変速機構であってもよい。
【０１０２】
また、本実施の形態においては、モータ２をエンジン９と変速機構３との間に１つ備えたハイブリッド駆動装置１を一例に説明したが、これに限らず、例えば出力軸２４等に駆動連結された第２モータを備えたり、駆動車輪１０にインホイールモータを備えたようなハイブリッド駆動装置であっても構わない。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ハイブリッド駆動装置
２ モータ
３ 変速機構、無段変速機構
４ クラッチ
６ 入力部材（入力軸）
９ エンジン
１０ 駆動車輪
２２ インプットコーン
２３ アウトプットコーン
２５ リング
３９ｒ，３９ｌ 出力部材（アスクル軸）
１００ ハイブリッド駆動装置の制御装置（制御部）
１０１ 変速制御手段
１０２ モータ制御手段
１０３ クラッチ制御手段
１０５ エンジン始動制御手段
１０６ モード選択手段
１０７ 始動時アップシフト制御手段
１０８ 要求トルク検出手段
１０９ 発生イナーシャトルク算出手段
Ｔｃ トルク容量（クラッチトルク）
Ｔｉ イナーシャトルク
Ｔｍ モータの駆動トルク
Ｔｍ−ｍａｘ 限界トルク（モータ性能限界トルク）
Ｔｓｔ−ｅｎ エンジン始動必要トルク
Ｔｒ 要求トルク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材と駆動車輪に駆動連結される出力部材との間の変速比を変速する変速機構を変速制御する変速制御手段と、
前記入力部材に駆動連結されるモータを駆動制御するモータ制御手段と、
エンジンと前記入力部材との間に介在するクラッチを係合制御するクラッチ制御手段と、
前記クラッチを解放して前記モータの駆動力を用いて走行する第１走行モードと、前記クラッチを係合して前記エンジンの駆動力を用いて走行する第２走行モードと、を選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段による選択が前記第１走行モードから前記第２走行モードに変更された際に、前記クラッチ制御手段に指令して前記クラッチを係合制御しつつ該クラッチのトルク容量を上昇していくことで前記入力部材の回転に基づき前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの燃焼を開始させるエンジン始動制御手段と、
前記エンジン始動制御手段による前記クラッチの係合制御に合わせて、前記変速制御手段に指令して前記変速機構の変速比をアップシフト変速して前記入力部材の回転速度を低下させることで、前記変速機構にてイナーシャトルクを発生させる始動時アップシフト制御手段と、を備え、
前記モード選択手段は、前記変速機構の変速比及び前記入力部材の回転数に応じて、前記第１走行モードを選択する領域を変更する、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記変速機構の変速比及び前記入力部材の回転数から、前記始動時アップシフト制御手段の制御によって前記変速機構にて発生可能なイナーシャトルクを算出する発生イナーシャトルク算出手段を備え、
前記モード選択手段は、前記発生イナーシャトルク算出手段により算出された前記発生可能なイナーシャトルクの大きさに基づき、前記第１走行モードを選択する領域を変更する、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項３】
運転者の要求トルクを検出する要求トルク検出手段を備え、
前記モード選択手段は、前記要求トルクが、前記モータが出力し得る限界トルクから前記エンジン始動制御手段により前記エンジンの回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルクを減算した値と、前記発生イナーシャトルク算出手段により算出された前記発生可能なイナーシャトルクと、を加算した値未満である状態を、前記第１走行モードを選択する領域とする、
ことを特徴とする請求項２記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記変速機構は、無段変速機構からなる、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記無段変速機構は、
前記入力部材に接続される円錐形状のインプットコーンと、
前記出力部材に接続されると共に該インプットコーンと平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置された円錐形状のアウトプットコーンと、
前記インプットコーン又は前記アウトプットコーンを囲むように配置されかつ該インプットコーンと該アウトプットコーンが対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有するコーンリング式無段変速機構からなる、
ことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項１】
入力部材と駆動車輪に駆動連結される出力部材との間の変速比を変速する変速機構を変速制御する変速制御手段と、
前記入力部材に駆動連結されるモータを駆動制御するモータ制御手段と、
エンジンと前記入力部材との間に介在するクラッチを係合制御するクラッチ制御手段と、
前記クラッチを解放して前記モータの駆動力を用いて走行する第１走行モードと、前記クラッチを係合して前記エンジンの駆動力を用いて走行する第２走行モードと、を選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段による選択が前記第１走行モードから前記第２走行モードに変更された際に、前記クラッチ制御手段に指令して前記クラッチを係合制御しつつ該クラッチのトルク容量を上昇していくことで前記入力部材の回転に基づき前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの燃焼を開始させるエンジン始動制御手段と、
前記エンジン始動制御手段による前記クラッチの係合制御に合わせて、前記変速制御手段に指令して前記変速機構の変速比をアップシフト変速して前記入力部材の回転速度を低下させることで、前記変速機構にてイナーシャトルクを発生させる始動時アップシフト制御手段と、を備え、
前記モード選択手段は、前記変速機構の変速比及び前記入力部材の回転数に応じて、前記第１走行モードを選択する領域を変更する、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記変速機構の変速比及び前記入力部材の回転数から、前記始動時アップシフト制御手段の制御によって前記変速機構にて発生可能なイナーシャトルクを算出する発生イナーシャトルク算出手段を備え、
前記モード選択手段は、前記発生イナーシャトルク算出手段により算出された前記発生可能なイナーシャトルクの大きさに基づき、前記第１走行モードを選択する領域を変更する、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項３】
運転者の要求トルクを検出する要求トルク検出手段を備え、
前記モード選択手段は、前記要求トルクが、前記モータが出力し得る限界トルクから前記エンジン始動制御手段により前記エンジンの回転速度を上昇させるためのエンジン始動必要トルクを減算した値と、前記発生イナーシャトルク算出手段により算出された前記発生可能なイナーシャトルクと、を加算した値未満である状態を、前記第１走行モードを選択する領域とする、
ことを特徴とする請求項２記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記変速機構は、無段変速機構からなる、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記無段変速機構は、
前記入力部材に接続される円錐形状のインプットコーンと、
前記出力部材に接続されると共に該インプットコーンと平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向逆向きになるように配置された円錐形状のアウトプットコーンと、
前記インプットコーン又は前記アウトプットコーンを囲むように配置されかつ該インプットコーンと該アウトプットコーンが対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有するコーンリング式無段変速機構からなる、
ことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２８９６０（Ｐ２０１２−２２８９６０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８５５０（Ｐ２０１１−９８５５０）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【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２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【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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