動力伝達装置
【課題】エンジンの始動後、その回転速度をワンウェイベアリングの出力側回転速度（伝達側回転速度Ｎｉ）に制御しようとする場合に、ワンウェイベアリングが急激に締結されることによる、動力伝達機構のショック、及びユーザに体感されうる振動の発生を抑える。
【解決手段】エンジン１２の始動後、エンジン１２の回転速度を、エンジン１２に対する要求動力に応じて定まる目標回転速度にフィードバック制御する。これとともに、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度を目標回転速度にフィードバック制御する。
【解決手段】エンジン１２の始動後、エンジン１２の回転速度を、エンジン１２に対する要求動力に応じて定まる目標回転速度にフィードバック制御する。これとともに、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度を目標回転速度にフィードバック制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置としては、たとえば下記特許文献１に見られるように、遊星歯車機構を構成する回転体の１つが内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体として利用され、また別の回転体が内燃機関の動力供給のなされる伝達側回転体として利用されるものも提案されている。詳しくは、内燃機関と伝達側回転体との間には、ワンウェイベアリングが備えられている。これにより、内燃機関の始動後、内燃機関の回転速度が上昇することで内燃機関の動力がワンウェイベアリングを介して伝達側回転体に伝達されるようになるため、内燃機関の動力の供給開始制御を簡素化することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の始動後、その回転速度を伝達側回転体の回転速度に制御しようとすると、伝達側回転体の回転速度が変化する場合等において、ワンウェイベアリングが急激に締結され、動力伝達装置にショックが生じうることが発明者らによって見出された。また、始動用回転体の回転力を内燃機関に付与した後に内燃機関の燃焼制御を開始することで、内燃機関の回転速度が急上昇し、ワンウェイベアリングが急激に締結されて、動力伝達装置にショックが生じるおそれがあることも発明者らによって見出された。さらに、運転状態によっては、内燃機関の始動後、ワンウェイベアリングの締結までに要する時間が長くなり、ひいては加速性能の低下を招くおそれがあることも発明者らによって見出された。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える新たな動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段と、前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記内燃機関の目標回転速度を該内燃機関に対する要求動力に基づき設定する目標速度設定手段と、前記内燃機関の燃焼制御開始後、前記内燃機関の動力を前記伝達用動力伝達規制手段の出力側に出力すべく、前記内燃機関の回転速度を前記目標回転速度に制御するとともに、前記変速比可変手段を操作することで前記伝達用動力伝達規制手段の出力側である前記伝達側回転体側の回転速度を、前記内燃機関の回転速度が前記目標回転速度となるときの前記伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度に制御する伝達開始制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記発明において、内燃機関の動力を伝達用動力伝達規制手段を介して出力するには、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度と出力側の回転速度とを一致させることが要求される。ここで、伝達用動力伝達規制手段による動力の伝達がなされていない状況下にあっては、内燃機関の回転速度を上昇させることが容易である。このため、内燃機関の動力の伝達を迅速に開始する上では、伝達用動力伝達規制手段の出力側の回転速度に入力側の回転速度を制御すべく、内燃機関の回転速度を上昇制御させることが有効である。ただし、この場合、伝達用動力伝達規制手段による動力伝達の開始に伴い振動が生じやすいことが発明者らによって見出された。上記発明では、この点に鑑み、内燃機関の回転速度を内燃機関の要求動力に応じて定まる目標回転速度に制御するとともに、伝達用動力伝達規制手段の出力側の回転速度を上記目標回転速度に基づき制御することで、上記振動が生じる事態を好適に回避することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の相対回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする。
【００１０】
内燃機関の燃焼制御の開始に伴って内燃機関の出力軸の回転速度が急激に上昇する場合、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態が生じうる。これに対し、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させることで、伝達側回転体の回転速度が上昇するため、こうした事態を好適に抑制することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、伝達側回転体の回転速度の低下操作がなされる以前に燃焼制御を開始するために、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を好適に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、速度差確保手段を備えることで、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする。
【００１６】
内燃機関の動力を伝達側回転体側に出力する場合、内燃機関の要求動力に応じて出力側の目標とする回転速度が定まる。このため、内燃機関の始動前に出力側の回転速度がその目標とする回転速度よりも高い場合、これを低下させる必要が生じる。この点、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、始動用回転体の回転速度の上昇処理によって伝達側回転体の回転速度が低下するために、伝達側回転体の回転速度を要求される回転速度に迅速に制御することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、ハイ始動制御手段を備えることで、要求される回転速度にいっそう迅速に制御することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする。
【００２０】
内燃機関の燃焼制御の開始に伴って内燃機関の出力軸の回転速度が急激に上昇する場合、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態が生じうる。これに対し、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させることで、伝達側回転体の回転速度が上昇するため、こうした事態を好適に抑制することができる。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、伝達側回転体の回転速度の低下操作がなされる以前に燃焼制御を開始するために、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を好適に抑制することができる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、速度差確保手段を備えることで、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする。
【００２６】
内燃機関の動力を伝達側回転体側に出力する場合、内燃機関の要求動力に応じて出力側の目標とする回転速度が定まる。このため、内燃機関の始動前に出力側の回転速度がその目標とする回転速度よりも高い場合、これを低下させる必要が生じる。この点、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、始動用回転体の回転速度の上昇処理によって伝達側回転体の回転速度が低下するために、伝達側回転体の回転速度を要求される回転速度に迅速に制御することができる。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２８】
上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、ハイ始動制御手段を備えることで、要求される回転速度にいっそう迅速に制御することができる。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記伝達用動力伝達規制手段は、前記伝達側回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に前記入力側の動力を前記出力側に出力する一方向伝達機構を備えることを特徴とする。
【００３０】
一方向伝達機構を備える場合、入力側の回転速度が上昇して出力側の回転速度に一致することで動力の伝達が開始される。このため、動力伝達開始制御を簡素化することが容易となる。
【００３１】
ただし、入力側の回転速度が急激に上昇する場合等には、動力伝達の開始に伴い振動が生じるおそれがある。このため、上記発明においては、この振動の発生を抑制または回避する手段を備えることが有効である。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記始動用回転体は、前記回転電機および前記駆動輪の回転速度がゼロでない状況下、その回転速度がゼロとなることが可能に設定されており、前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記変速比可変手段の操作によって前記始動用回転体の回転速度を内燃機関の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なう漸増処理手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
内燃機関の回転速度は、燃焼制御のなされる以前には、略ゼロとなっている蓋然性が高い。このため、始動用回転体によって内燃機関に回転力を付与する処理を円滑に行なう上では、始動用回転体の回転速度をゼロとすることができることが望ましい。上記発明では、この点に鑑み、始動用回転体の回転速度がゼロとなることが可能に設定した。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記動力分割用回転体は、遊星歯車機構を構成するサンギア、キャリアおよびリングギアを備え、前記変速比可変手段は、前記遊星歯車機構に機械的に連結された無段変速装置であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態における車両発進時の動力伝達態様を示す図。
【図３】同実施形態にかかるＥＶ走行時の動力伝達態様を示す図。
【図４】同実施形態にかかるエンジン始動時の動力伝達態様を示す図。
【図５】同実施形態にかかるエンジン走行時の動力伝達態様を示す図。
【図６】同実施形態にかかる動力伝達装置のギア比と伝達効率とを示す図。
【図７】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動の設定を示す図。
【図８】同実施形態にかかるエンジン始動処理の手順を示す流れ図。
【図９】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１０】同実施形態にかかるモード１のエンジン始動の設定を示す図。
【図１１】同実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１２】第２の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１３】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動の設定を示す図。
【図１４】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１５】第３の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１６】同実施形態にかかるモード１のエンジン始動の設定を示す図。
【図１７】同実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１８】上記各実施形態の変形例にかかるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる動力伝達装置の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００３８】
図示されるモータジェネレータ１０は、３相交流の電動機兼発電機である。このモータジェネレータ１０は、内燃機関（エンジン１２）とともに、車両走行用の動力発生装置としての機能を有する。一方、動力分割機構２０は、これらモータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４間の動力を分割する装置である。
【００３９】
動力分割機構２０は、１の遊星歯車機構からなり、動力分割用回転体としてのサンギアＳ，キャリアＣ、およびリングギアＲを備えている。本実施形態にかかる遊星歯車機構は、サンギアＳとリングギアＲとの回転速度の符号が同一である場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなり得るいわゆるダブルピニオンを有するものである。
【００４０】
上記動力分割機構２０のリングギアＲには、ギアＧ２、クラッチＣ１およびギアＧ６を介してモータジェネレータ１０の回転軸１０ａが機械的に連結されている。また、サンギアＳには、無段変速装置（ＣＶＴ２２）、クラッチＣ１、およびギアＧ２を介してリングギアＲが機械的に連結されている。このため、モータジェネレータ１０も、ギアＧ６およびＣＶＴ２２を介してサンギアＳに機械的に連結されている。すなわち、モータジェネレータ１０とサンギアＳとは、互いに連動して回転するための機械的な結合経路として、動力分割機構２０を構成するほかの動力分割用回転体を備えない経路を有している。ちなみに、ＣＶＴ２２として、本実施形態では、機械式のものを想定している。詳しくは、金属ベルトやゴムベルトを用いたベルト式のものを想定している。また、ギアＧ２、Ｇ６は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側との回転速度の符号を反転させない手段（正転ギア）である。さらに、クラッチＣ１は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。なお、入力側、出力側は、それぞれエネルギの入力側とエネルギの出力側とを意味するが、この関係は、固定されたものではなく変化しうるものである。
【００４１】
動力分割機構２０のキャリアＣには、駆動輪１４が機械的に連結されている。詳しくは、キャリアＣには、ギアＧ５およびディファレンシャルギア２４を介して駆動輪１４が機械的に連結されている。ここで、ギアＧ５は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側とで回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。
【００４２】
動力分割機構２０のリングギアＲには、ギアＧ２、クラッチＣ１，Ｃ２およびギアＧ４を介してキャリアＣが機械的に連結されている。ここで、ギアＧ４は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側との回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。また、クラッチＣ２は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。なお、クラッチＣ１とクラッチＣ２とは、その入力側および出力側のいずれか一方が同一の１の回転軸に直結されている。
【００４３】
上記リングギアＲには、さらに、クラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６を介してエンジン１２のクランク軸（出力軸１２ａ）が機械的に連結されている。ワンウェイベアリング２６は、出力側（出力軸１２ａ側）に対する入力側（リングギアＲ側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によって出力側がつれまわされるようにするものである。一方、クラッチＣ３は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。詳しくは、本実施形態では、ノーマリーオープン式のものを用いている。
【００４４】
エンジン１２の出力軸１２ａは、さらに、ワンウェイベアリング２８を介してサンギアＳが機械的に連結可能とされている。ここで、ワンウェイベアリング２８は、出力側（サンギアＳ側）に対する入力側（出力軸１２ａ側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によって出力側がつれまわされるようにするものである。
【００４５】
なお、ギアＧ２、Ｇ４、Ｇ５，Ｇ６は、実際には、複数の歯車を備えて入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であってもよい。
【００４６】
制御装置４０は、上記動力伝達装置を制御対象とする制御装置である。詳しくは、制御装置４０は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やＣＶＴ２２を操作することで動力伝達態様を制御する処理や、エンジン１２の制御量を制御する処理、さらには、電力変換回路４２の操作によってモータジェネレータ１０の制御量を制御する処理を行う。
【００４７】
特に、制御装置４０は、クラッチＣ１が締結状態であって且つクラッチＣ２が解除状態であるモード１と、クラッチＣ１が解除状態であって且つクラッチＣ２が締結状態であるモード２とのいずれかの状態を実現する処理を行う。以下では、「モード１」に特有の処理を説明した後、「モード２」に特有の処理について説明し、次に、「モード１からモード２への切替」について説明し、最後に、「エンジン１２の始動処理の詳細」について説明する。
「モード１」
図２に、本実施形態にかかるモータジェネレータ１０による車両の発進処理について説明する。ここで、図２（ａ）に、発進時における動力伝達経路を示し、図２（ｂ）に、このときの動力分割機構２０の共線図を、エンジン１２の回転速度とともに示す。なお、図２（ｂ）において、キャリアＣの回転速度の負方向を前進と定義しているが、これは、ギアＧ５がカウンタギアであるためである。また、共線図において、矢印は、トルクの向きを示すものである。
【００４８】
図示されるように、この場合には、上記クラッチＣ２を解除状態とし、エンジン１２を停止状態とする。この場合、動力分割機構２０が備える動力分割用回転体の回転速度は、モータジェネレータ１０の回転速度と、ＣＶＴ２２の変速比とによって制御される。すなわち、共線図において、サンギアＳの回転速度、リングギアＲの回転速度およびキャリアＣの回転速度は、一直線上に並ぶ。このため、サンギアＳの回転速度とリングギアＲの回転速度とを定めることで、残りの回転体であるキャリアＣの回転速度が一義的に定まることとなる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、モード１において、図２（ｃ）に示すように、動力分割機構２０を構成するキャリアＣ以外の回転体であるサンギアＳおよびリングギアＲの動力（パワー）の符号が互いに相違し、サンギアＳおよびリングギアＲ間で動力循環が生じる。すなわち、リングギアＲから出力される動力がギアＧ２、クラッチＣ１およびＣＶＴ２２を備える経路を介してサンギアＳに流入する。この動力循環が生じる場合、モータジェネレータ１０を稼働した状態で、駆動輪１４の回転速度をゼロとするギアードニュートラル状態を実現したり、回転速度の符号を反転させたりすることができる。そして、特に駆動輪１４の回転速度を極低速にすることで、駆動輪１４に付与されるトルクを高トルクとすることができる。このため、モータジェネレータ１０を大型化することなく、モータジェネレータ１０による発進に際して高トルクが生成可能となる。ちなみに、各動力分割用回転体の動力の符号は、当該動力分割用回転体が動力分割機構２０の外部に対して仕事をする場合を正と定義する。
「モード２」
図３（ａ）に、モード２において、特にモータジェネレータ１０のみによって車両を走行させるいわゆるＥＶ走行時の動力伝達経路を示す。
【００５０】
図示されるように、この場合には、動力分割機構２０を介すことなく、ギアＧ６、クラッチＣ２、ギアＧ４およびギアＧ５を介してモータジェネレータ１０および駆動輪１４間で動力が伝達される。これは、キャリアＣ、サンギアＳおよびリングギアＲのトルクが互いに比例関係にあることから、リングギアＲにトルクが加わらない場合、サンギアＳおよびキャリアＣについてもトルクが加わらないためである。
【００５１】
この状態では、モータジェネレータ１０の動力がＣＶＴ２２を介すことなくダイレクトに駆動輪１４に伝達されるため、動力損失を低減することができる。
【００５２】
図４（ａ）に、モード２におけるエンジン１２の始動時の動力伝達経路を示し、図４（ｂ）に、その際の共線図を示す。
【００５３】
図示されるように、クラッチＣ３が締結状態とされることで、動力分割機構２０を介したトルクの伝達が可能となる。すなわち、ワンウェイベアリング２６によって、エンジン１２を始動するための始動用回転体（リングギアＲ）の動力が、エンジン１２の出力軸１２ａに伝達される。図４（ｃ）に、動力分割機構２０の各回転体の動力等の符号を示す。図示されるように、この場合、サンギアＳの動力の符号とキャリアＣの動力の符号とが互いに相違し、サンギアＳおよびキャリアＣ間で動力循環が生じる。すなわち、サンギアＳから出力される動力がキャリアＣに流入する。このため、モータジェネレータ１０や駆動輪１４の出力の絶対値がゼロではない場合であっても、リングギアＲの回転速度をゼロや極低速とすることや、リングギアＲの動力の絶対値を小さい値にすることができる。このため、エンジン１２の出力軸１２ａが停止している際にクラッチＣ３を締結状態に切り替えたとしても、ワンウェイベアリング２６の出力側に対する入力側の回転速度差を極めて小さくすることができる。このため、クラッチＣ３の締結状態への切替に起因して動力分割機構２０に振動が生じる事態を好適に抑制することができる。
【００５４】
なお、クラッチＣ３を締結状態とするのは、エンジン１２の回転速度がエンジン１２を安定して稼動状態に保つための最小回転速度以下である場合とすることが望ましい。それ以外の場合には、回転中のエンジン１２において燃焼制御を開始すればよい。
【００５５】
図５（ａ）に、モード２におけるエンジン１２による車両走行時の動力伝達経路を示す。
【００５６】
図示されるように、エンジン１２の回転速度が上昇し、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度となることで、ワンウェイベアリング２８を介してエンジン１２の駆動力がワンウェイベアリング２８の出力側に出力される。ただし、この場合、クラッチＣ３を解除状態とすることで、動力分割機構２０を介すことなく、モータジェネレータ１０およびエンジン１２と駆動輪１４との間で動力が伝達される。ここで、エンジン１２の出力は、その回転速度がＣＶＴ２２によって変速された後、駆動輪１４に伝達される。
【００５７】
なお、エンジン１２による走行時においては、モータジェネレータ１０を、必ずしも電動機として機能させる必要はなく、例えば発電機として機能させてもよい。また、これに代えて、モータジェネレータ１０の駆動を停止させることで、無負荷状態としてもよい。
「モード１からモード２への切替」
図６（ａ）に、エンジン１２から駆動輪１４までのトータルのギア比と、ＣＶＴ２２のギア比との関係を示し、図６（ｂ）に、モータジェネレータ１０から駆動輪１４までのトータルのギア比と、ＣＶＴ２２のギア比との関係を示す。ここで、ａからｂまでのトータルのギア比とは、「（ｂの回転速度）／（ａの回転速度）」のことであり、変速比の逆数である。
【００５８】
図示されるように、モード１において、ＣＶＴ２２のギア比を連続的に変化させていくことで、駆動輪１４の反転（後退）から速度ゼロを経て高速側へと変化させることができる。そして、所定のギア比となることで、モード２へと切り替える。これにより、エンジン１２に関してはトータルのギア比の可変領域を拡大することができる。
【００５９】
すなわち、図６（ａ）に示すように、モード１においてＣＶＴ２２のギア比を変化させることで、エンジン１２から駆動輪１４までのトータルのギア比を増加させることができる。そして、モード切替点Ｐにおいてモード２に切り替えるとともにＣＶＴ２２のギア比の変化方向を逆方向に切り替える（折り返し処理）ことで、トータルのギア比を更に増加させることができる。
【００６０】
この設定は、ＣＶＴ２２のギア比の変化に対するトータルのギア比の変化速度の符号を、モード１とモード２とで互いに逆とする設定によって実現されるものである。この条件は、ＣＶＴ２２のギア比を独立変数としトータルのギア比を従属変数とする関数のＣＶＴ２２のギア比による微分値について、モード１およびモード２のそれぞれにおける値の符号が互いに逆となる条件である。これを実現する手段は、上記ギアＧ２、Ｇ４、Ｇ５である。詳しくは、これらのギア比の積の符号によって、折り返し処理が実現可能か否かが定まる。なお、図６（ｂ）に示すように、モータジェネレータ１０から駆動輪１４までのトータルギア比は、モード２では変化しないが、これは、モード２において、駆動輪１４とモータジェネレータ１０とが直結されるためである。
【００６１】
上記のように、本実施形態では、モード１とモード２との切替を行うことで、トータルのギア比の可変領域を拡大することができるため、ＣＶＴ２２を小型化することが可能となる。さらに、モード２においては、基本的に動力循環が生じないため、モード１のみとした場合と比較して、入力エネルギと出力エネルギとの比である動力伝達効率を高くすることもできる。図６（ｃ）に、エンジン１２についてのトータルのギア比と伝達効率との関係を示す。図示されるように、モード１においては伝達効率が非常に低い領域が存在するものの、モード２においては伝達効率は高いものとなっている。なお、図６（ｃ）では、モード２への切替直前におけるモード１の伝達効率がモード２の伝達効率よりも高くなっているが、このことは、モード１のみとした場合にモード２に切り替える場合と比較して伝達効率を高くできることを意味しない。
【００６２】
このように、本実施形態では、モード１を採用することで、伝達効率は低いものの、駆動輪１４に付与するトルクを大きくすることができることから、モータジェネレータ１０の小型化が可能となる。そして駆動輪１４の回転速度が所定以上となる領域においてモード２に切り替えることで、伝達効率を向上させるとともに、トータルのギア比の可変領域を拡大できるというメリットを有する。しかも、モード２に切り換えた場合、動力分割機構２０は、駆動輪１４へ駆動力を伝達させる上で必要がなくなるのであるが、利用されなくなったリングギアＲを用いてエンジン１２に初期回転を付与することが可能となる。このため、エンジン１２の起動のための手段を、モード２において利用されない部材を流用して構成することができる。
【００６３】
「エンジン始動処理の詳細」
上述したように、モード２においてエンジン１２を始動させる場合、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度を極低速またはゼロとしてクラッチＣ３を締結し、その後、リングギアＲの回転速度を上昇させることで、エンジン１２の出力軸１２ａの回転速度を上昇させる処理がなされる。ただし、エンジン１２の燃焼開始に伴ってエンジン１２の回転速度が急上昇する場合、ワンウェイベアリング２８が急激に締結状態となることで、車両に振動が生じるおそれがある。そこで本実施形態では、図７に示すように、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度を上昇させることでワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度が上昇する設定とした。図７では、先の図１に示すように、ワンウェイベアリング２６の入力側の回転速度（始動用回転速度Ｎｓ）、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度（伝達側回転速度Ｎｉ）、およびギアＧ５の出力側の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）を用いている。
【００６４】
図示されるように、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの比を増大させると、始動用回転速度Ｎｓが上昇する。このため、クラッチＣ３の締結後、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの比であるトータル変速比をロー側に操作することで、エンジン１２の回転速度を上昇させることができるようになっている。したがって、エンジン１２の回転速度を上昇させるに際し、ワンウェイベアリング２８の入力側に対する出力側の相対回転速度を、エンジン１２の燃焼開始に伴う回転上昇量以上とすることが容易となる。すなわち、ＣＶＴ２２の応答性による制約に起因して、ＣＶＴ２２のギア比の変更に要する時間は、エンジン１２の燃焼開始に伴ってその回転速度が急上昇するのに要する時間よりも長い。このため、エンジン１２の回転速度を上昇させることでワンウェイベアリング２８の入力側に対する出力側の相対回転速度が縮まる設定とする場合にあっては、エンジン１２の回転速度の上昇処理後、燃焼開始に先立って、ＣＶＴ２２のギア比を再度逆方向に変更する要求が生じるおそれがある。
【００６５】
本実施形態では、さらに、図８に示す処理によって、エンジン１２の燃焼開始に伴う振動を確実に回避する。
【００６６】
図８は、本実施形態にかかるエンジン１２の始動処理の手順である。この処理は、制御装置４０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。
【００６７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、エンジン始動要求があるか否かを判断する。エンジン始動要求は、図示しないバッテリの充電率の低下時や、ユーザのアクセル操作に応じて算出される車両の要求動力をモータジェネレータ１０単独で満たすことができない場合等に生じるものである。始動要求があると判断される場合、ステップＳ１２において、始動用回転速度Ｎｓを上昇させるべく、上記トータルの変速比をロー側に変更する処理を行う。
【００６８】
続くステップＳ１４においては、（ア）エンジン回転速度Ｎｅが閾値速度Ｎｔｈ以上となる旨の条件と、（イ）伝達側回転速度Ｎｉがエンジン回転速度Ｎｅを閾値Δｔｈ以上上回る旨の条件との論理積が真であるか否かを判断する。ここで、条件（ア）は、エンジン１２の燃焼制御を開始することでエンジン１２が自立運転可能な状態に移行できるか否かを判断するためのものである。この閾値速度Ｎｔｈは、自立運転可能な状態に移行できると想定される下限速度以上の極力低速度に設定されている。一方、条件（イ）は、エンジン１２の燃焼開始に伴う回転速度の急上昇によって、ワンウェイベアリング２８が締結されることがないか否かを判断するためのものである。ここで、閾値Δｔｈは、エンジン１２の燃焼開始に伴うエンジン回転速度Ｎｅの急上昇によっても、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度を上回ることがないと想定される値に設定される。なお、トータル変速比をロー側に操作するのみでは伝達側回転速度Ｎｉを始動用回転速度Ｎｓよりも規定速度Δｔｈ以上大きくすることが困難な場合等にあっては、上記（ア）の条件の成立後、クラッチＣ３を解除しつつさらにロー側への操作を継続してもよい。
【００６９】
上記ステップＳ１４において肯定判断される場合、ステップＳ１６において、燃焼制御を開始する。続くステップＳ１８においては、エンジン１２の始動が完了したか否かを判断する。そしてエンジン１２の始動が完了する場合、ステップＳ２０において、エンジン１２に対する要求動力に応じて、エンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔを算出する。これはたとえば、トルクおよび回転速度からなるエンジン１２の動作点のうち、エンジン１２に対する要求動力を満たして且つ、燃料消費率を最小とする動作点に対応する回転速度を選択する処理等とすればよい。
【００７０】
続くステップＳ２２においては、エンジン回転速度Ｎｅと、伝達側回転速度Ｎｉとのそれぞれを、目標回転速度Ｎｅｔにフィードバック制御する。ここで、伝達側回転速度Ｎｉの制御は、ＣＶＴ２２のギア比の操作によって行われる。なお、ＣＶＴ２２のギア比は、ＣＶＴ２２の両側の回転速度の比によって定まるものであり、ＣＶＴ２２の両側のそれぞれの回転速度の検出値に応じてフィードバック制御される。このため、本実施形態のように、ＣＶＴ２２とワンウェイベアリング２８との間に変速比を変更する手段が介在しない構成においては、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度についてのＣＶＴ２２の操作のために用いる検出値を直接の制御量としてワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度を制御することができる。したがって、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度を同一の回転速度に高精度に制御することが容易となる。
【００７１】
なお、ステップＳ２２の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００７２】
図９（ａ）、図９（ｂ）に本実施形態の効果を示す。なお、図９においては、エンジン１２の燃焼開始に伴う出力軸１２ａの回転速度の上昇についてはこれを正確に記載していない。これは、ＣＶＴ２２の操作によって実現される始動用回転体であるリングギアＲの回転速度の上昇と、伝達側回転体であるサンギアＳの回転速度との関係を明記するためである。
【００７３】
図示されるように、ＣＶＴ２２の操作によって始動用回転体の回転速度を上昇させることでエンジン回転速度Ｎｅが上昇する。この際、伝達側回転速度Ｎｉも上昇するため、エンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの間に余裕を持たせることができる。このため、始動用回転体の回転速度を上昇させる期間においてエンジン１２の燃焼制御を開始しやすくなる。なお、図では、始動用回転体の回転速度が上昇する間に燃焼制御が開始される例を示しており、図９（ａ）では、燃焼制御の開始後、トータル変速比をハイ側に操作して伝達側回転速度Ｎｉを低下させる例を示している。
【００７４】
しかも、本実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅおよび伝達側回転速度Ｎｉの双方を、目標回転速度Ｎｅｔに制御することで、ワンウェイベアリング２８を締結状態に円滑に移行させることができる。これに対し、図９（ｃ）には、エンジン回転速度Ｎｅを一旦、伝達側回転速度Ｎｉに制御することでワンウェイベアリング２８を締結する場合を示す。この場合、ワンウェイベアリング２８の締結状態への移行が急激になされやすくなり、ひいては締結時に振動を生じさせやすくなる。
【００７５】
また本実施形態では、モード１についてもエンジン１２の始動用に同様の設定を行っている。図１０に本実施形態にかかるモード１の設定を示す。図示されるように、モード１においても、出力側回転速度Ｎｏに対して伝達側回転速度Ｎｉを上昇させることで、始動用回転速度Ｎｓも上昇する設定としている。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に、モード１におけるエンジン始動処理を示す。図１１の例では、モータジェネレータ１０や駆動輪１４の回転速度がゼロでない限りモード１において始動用回転体であるリングギアＲの回転速度をゼロとすることができないことから、クランキングに際してエンジン１２の回転速度がステップ的に上昇している。これは、クラッチＣ３の締結に伴ってエンジン１２がリングギアＲに連れまわされるようになることで、エンジン回転速度ＮｅがリングギアＲの回転速度まで急上昇することを示している。
【００７６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００７７】
（１）エンジン１２の燃焼制御開始後、ワンウェイベアリング２８を締結すべく、エンジン回転速度Ｎｅを目標回転速度Ｎｅｔに制御するとともに、ＣＶＴ２２を操作することで伝達側回転体（サンギアＳ）側の回転速度を目標回転速度Ｎｅｔに制御した。これにより、ワンウェイベアリング２８の締結を円滑に行なうことができ、ひいては締結に伴って振動が生じる事態を好適に回避することができる。
【００７８】
（２）駆動輪１４の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）に対する伝達側回転速度Ｎｉを上昇させることで始動用回転速度Ｎｓが上昇するロー始動設定とした。これにより、エンジン１２の燃焼開始に伴ってエンジン回転速度Ｎｅが吹き上がったとしても、この吹き上がりに起因したワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度のピーク値が出力側の回転速度を上回る事態を好適に抑制することができる。
【００７９】
（３）出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの上昇処理のなされる期間において、エンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の燃焼開始直前におけるエンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの速度差を確保することができる。
【００８０】
（４）ワンウェイベアリング２８の入力側であるエンジン回転速度Ｎｅに対する出力側である伝達側回転速度Ｎｉの速度差が規定速度以上となることを条件にエンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の燃焼制御の開始に伴ってワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００８１】
（５）モード２において、モータジェネレータ１０および駆動輪１４の回転速度がゼロでない状況下、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度がゼロとなることが可能に設定し、エンジン１２の始動要求が生じる場合、ＣＶＴ２２のギア比の操作によってリングギアＲの回転速度をエンジン１２の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なった。このように、リングギアＲについてギアードニュートラル状態を実現可能とすることで、始動用回転体の動力をエンジン１２に供給する処理を円滑に開始することができる。また、この場合、エンジン１２の回転速度を上昇させる処理によって、ＣＶＴ２２のギア比の変化量が大きくなる傾向にあるが、この場合であっても伝達側回転体（サンギアＳ）の回転速度が上昇するため、エンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの速度差を確保することが容易となる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８２】
図１２に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１２において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
【００８３】
図示されるように、本実施形態では、始動用回転体がサンギアＳとされ、伝達側回転体がキャリアＣとされる。また、リングギアＲを駆動輪１４に機械的に連結するに際し、ギアＧ３，Ｇ５を用いている。ここで、本実施形態では、ギアＧ２〜Ｇ５は、いずれもカウンタギアであり、ギアＧ６が正転ギアである。
【００８４】
こうした構成により、モード２において、図１３に示すように、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉを低下させることで、始動用回転速度Ｎｓが上昇する設定とした。換言すれば、出力側回転速度Ｎｏで伝達側回転速度Ｎｉを除算した値であるトータル変速比をハイ側に操作することで、始動用回転速度Ｎｓが上昇する設定とした。
【００８５】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）に、本実施形態にかかるエンジン始動処理を示す。本実施形態によれば、図１４（ａ）に示すように、エンジン始動以前の伝達側回転速度Ｎｉがエンジン回転速度Ｎｅやエンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔと比較して十分に高い場合であっても、ワンウェイベアリング２８の締結状態への移行を迅速に行なうことができる。なお、図１４では、始動用回転体の回転速度が上昇する間に燃焼制御を開始する例を示している。また、図１４（ｂ）では、エンジン１２の始動処理によってトータル変速比を一旦ハイ側に操作した後にロー側に操作することでワンウェイベアリング２８が締結される例を示しているが、目標回転速度Ｎｅｔに対してエンジン１２の始動以前の伝達側回転速度Ｎｉが過度に高くなる状況がない限り、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間が過度に長くなることはない。
【００８６】
ちなみに、本実施形態では、モード１においてはエンジン１２を始動しないシステムを想定している。
【００８７】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１），（４）の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００８８】
（６）駆動輪１４の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）に対する伝達側回転速度Ｎｉを低下させることで始動用回転速度Ｎｓが上昇するハイ始動設定とした。これにより、エンジン１２の始動後、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間を短縮することができる。
【００８９】
（７）出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの低下処理のなされる期間において、エンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の始動後、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間をいっそう短縮することが可能となる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９０】
図１５に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１５において、先の図１２に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
【００９１】
本実施形態では、リングギアＲとクラッチＣ３との間にカウンタギア（ギアＧ２）を備える。こうした構成によれば、モード２においてはロー始動設定がなされて且つ、モード１において、図１６に示すようにハイ始動設定がなされる。
【００９２】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）に、本実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示す。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００９３】
「伝達開始制御手段について」
この手段を備えない構成も可能である。すなわちたとえば、ワンウェイベアリング２８の出力側回転速度を目標回転速度としてこれに制御したとしても、ロー始動設定やハイ始動設定を行なうなら、これらロー始動設定やハイ始動設定の効果を奏することはできる。
【００９４】
「目標速度設定手段について」
上記実施形態では、エンジン１２の始動完了をトリガとして目標回転速度Ｎｅｔを算出したが、これに限らず、たとえば、エンジン１２の始動要求が生じることをトリガとしてもよい。
【００９５】
「ロー始動制御手段について」
上記第１の実施形態では、トータル変速比をロー側に操作している期間にエンジン１２の燃焼制御を開始したがこれに限らず、トータル変速比をロー側に操作した後、ハイ側への操作がなされる以前であってもよい。
【００９６】
また、ワンウェイベアリング２８の入力側回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）に対する出力側回転速度（伝達側回転速度Ｎｉ）の相対速度が規定速度以上となることを条件に燃焼制御を開始するものにも限らない（速度差確保手段を備えるものに限らない）。この条件を満たさない場合であっても、トータル変速比のロー側への操作時等に燃焼制御を開始するなら、ワンウェイベアリング２８を介した動力の伝達ショックを緩和することはできる。
【００９７】
「伝達用動力伝達規制手段について」
エンジン１２のトルクを駆動輪１４に付与すべく、出力側（動力分割機構２０の伝達側回転体側）の回転速度に対する入力側（エンジン１２側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達する一方向伝達機構としては、ワンウェイベアリング２８に限らず、例えばワンウェイクラッチであってもよい。また、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【００９８】
さらに、一方向伝達機構と電子制御式のクラッチとを併用してもよい。
【００９９】
なお、一方向伝達機構を備えるものにも限らない。たとえば一方向伝達機構を備えず、電子制御式のクラッチのみを備えてもよい。この場合であっても、クラッチの両側の回転体の回転速度を一致させる制御を行なう上では、これらのそれぞれをともにエンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔに制御する手段（伝達開始制御手段）を備えることは有効である。また、エンジン１２の燃焼開始に際しての伝達側回転体側の回転速度に関する条件を緩和する上では、ロー始動設定を行なったりロー始動設定手段を備えたりすることは有効である。さらに、エンジン１２の燃焼開始後クラッチを迅速に締結するうえでは、ハイ始動設定を行ったりハイ始動制御手段を備えたりすることは有効である。
【０１００】
「始動用動力伝達規制手段について」
エンジン１２を始動すべくエンジン１２と動力分割機構２０の始動用回転体との間のトルクの伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段としては、クラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６を備えて構成されるものに限らない。例えば、クラッチＣ３のみを備えるものであってもよい。この場合、例えばエンジン１２の出力軸１２ａに初期回転を付与した後、エンジン１２の燃焼開始に先立ちクラッチＣ３を遮断するなら、エンジン１２における燃焼開始時に急増するトルクが動力分割機構２０に伝達されることを好適に回避することができる。また例えばワンウェイベアリング２６のみを備えるものであってもよい。
【０１０１】
また、ワンウェイベアリング２６の入力側にクラッチＣ３を設けてもよい。
【０１０２】
さらに、エンジン１２の出力軸１２ａ側（出力側）に対する動力分割機構２０の始動用回転体側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構としては、ワンウェイベアリング２６に限らず、例えばワンウェイクラッチであってもよい。また、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【０１０３】
エンジン１２始動のために動力分割機構２０からエンジン１２の出力軸１２ａへと動力を伝達する経路の動力伝達を遮断する遮断手段としては、ノーマリーオープン式のクラッチＣ３に限らない。例えばノーマリークローズ式のクラッチであってもよい。
【０１０４】
「変速比可変手段について」
機械式の無段変速装置としては、ベルト式のものに限らず、例えばトラクションドライブ式のものであってもよい。また、機械式のものに限らず、油圧式のものであってもよい。更に、無段変速装置にも限らず、有段変速装置であってもよい。
【０１０５】
「動力循環（モード１）の利用について」
上記各実施形態では、駆動源（モータジェネレータ１０等）の回転速度の符号を固定しつつ駆動輪１４の回転速度を正、ゼロ、負に切り替えるために動力循環を利用したが、これに限らない。例えば、駆動源の回転速度の符号が一定に保たれた状態における駆動輪１４の回転速度を、ゼロを境とする一方向の領域に限ってもよい。この場合、モータジェネレータ１０を反転させることで駆動輪１４の回転速度の符号を反転させることができる。もっともこれに代えて、動力分割用回転体と駆動源や駆動輪１４との機械的な連結態様を変更することで、モータジェネレータ１０の回転速度の符号を反転させることなく駆動輪１４の回転速度の符号を反転させてもよい。
【０１０６】
このように、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで駆動輪１４の回転速度の符号が反転するような利用をしない場合、モード１におけるＣＶＴ２２のギア比の操作に対するトータルギア比の変化量を小さくでき、ＣＶＴ２２の耐量を低減できることが発明者らによって見出されている。
【０１０７】
「動力分割機構について」
動力分割機構としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記各実施形態において、サンギアＳ、キャリアＣおよびリングギアＲを入れ替えてもよい。この場合であっても、遊星歯車機構とモータジェネレータ１０、エンジン１２、駆動輪１４との間に介在するギアの設定によって、上記各実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【０１０８】
また、遊星歯車機構を１つのみ備えるものに限らず、たとえば特開平２０１０−２８５１４０号公報に記載されているように、２つ備えるものであってもよい。
【０１０９】
「動力分割用回転体について」
上記実施形態では、動力分割用回転体を構成する遊星歯車機構として、サンギアＳとリングギアＲとの回転速度の符号が同一である場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなり得るいわゆるダブルピニオンを有する遊星歯車機構を採用したが、これに限らない。たとえば、サンギアＳとリングギアＲの回転速度の符号が互いに相違する場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなりうる、いわゆるシングルピニオンタイプのものであってもよい。
【０１１０】
また、遊星歯車機構を構成するものにも限らず、例えばデフギアを構成するものであってもよい。
【０１１１】
「そのほか」
上記各実施形態では、モード２において、モータジェネレータ１０がＣＶＴ２２を介すことなく駆動輪１４に動力を伝達可能としたが、これに限らない。たとえば図１８に示すように、ワンウェイベアリング２８とＣＶＴ２２との間にモータジェネレータ１０の回転軸１０ａを機械的に連結することで、モード２において、ＣＶＴ２２を介してモータジェネレータ１０の動力を駆動輪１４に連結するようにしてもよい。なお、図１８において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１１２】
モード１、モード２の切替が可能な構成に限らない。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…モータジェネレータ、１２…エンジン、２０…動力分割機構、２６…ワンウェイベアリング（始動用動力伝達規制手段の一実施形態）、２８…ワンウェイベアリング（伝達用動力伝達規制手段の一実施形態）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置としては、たとえば下記特許文献１に見られるように、遊星歯車機構を構成する回転体の１つが内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体として利用され、また別の回転体が内燃機関の動力供給のなされる伝達側回転体として利用されるものも提案されている。詳しくは、内燃機関と伝達側回転体との間には、ワンウェイベアリングが備えられている。これにより、内燃機関の始動後、内燃機関の回転速度が上昇することで内燃機関の動力がワンウェイベアリングを介して伝達側回転体に伝達されるようになるため、内燃機関の動力の供給開始制御を簡素化することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の始動後、その回転速度を伝達側回転体の回転速度に制御しようとすると、伝達側回転体の回転速度が変化する場合等において、ワンウェイベアリングが急激に締結され、動力伝達装置にショックが生じうることが発明者らによって見出された。また、始動用回転体の回転力を内燃機関に付与した後に内燃機関の燃焼制御を開始することで、内燃機関の回転速度が急上昇し、ワンウェイベアリングが急激に締結されて、動力伝達装置にショックが生じるおそれがあることも発明者らによって見出された。さらに、運転状態によっては、内燃機関の始動後、ワンウェイベアリングの締結までに要する時間が長くなり、ひいては加速性能の低下を招くおそれがあることも発明者らによって見出された。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える新たな動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段と、前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記内燃機関の目標回転速度を該内燃機関に対する要求動力に基づき設定する目標速度設定手段と、前記内燃機関の燃焼制御開始後、前記内燃機関の動力を前記伝達用動力伝達規制手段の出力側に出力すべく、前記内燃機関の回転速度を前記目標回転速度に制御するとともに、前記変速比可変手段を操作することで前記伝達用動力伝達規制手段の出力側である前記伝達側回転体側の回転速度を、前記内燃機関の回転速度が前記目標回転速度となるときの前記伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度に制御する伝達開始制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記発明において、内燃機関の動力を伝達用動力伝達規制手段を介して出力するには、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度と出力側の回転速度とを一致させることが要求される。ここで、伝達用動力伝達規制手段による動力の伝達がなされていない状況下にあっては、内燃機関の回転速度を上昇させることが容易である。このため、内燃機関の動力の伝達を迅速に開始する上では、伝達用動力伝達規制手段の出力側の回転速度に入力側の回転速度を制御すべく、内燃機関の回転速度を上昇制御させることが有効である。ただし、この場合、伝達用動力伝達規制手段による動力伝達の開始に伴い振動が生じやすいことが発明者らによって見出された。上記発明では、この点に鑑み、内燃機関の回転速度を内燃機関の要求動力に応じて定まる目標回転速度に制御するとともに、伝達用動力伝達規制手段の出力側の回転速度を上記目標回転速度に基づき制御することで、上記振動が生じる事態を好適に回避することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の相対回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする。
【００１０】
内燃機関の燃焼制御の開始に伴って内燃機関の出力軸の回転速度が急激に上昇する場合、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態が生じうる。これに対し、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させることで、伝達側回転体の回転速度が上昇するため、こうした事態を好適に抑制することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、伝達側回転体の回転速度の低下操作がなされる以前に燃焼制御を開始するために、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を好適に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、速度差確保手段を備えることで、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする。
【００１６】
内燃機関の動力を伝達側回転体側に出力する場合、内燃機関の要求動力に応じて出力側の目標とする回転速度が定まる。このため、内燃機関の始動前に出力側の回転速度がその目標とする回転速度よりも高い場合、これを低下させる必要が生じる。この点、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、始動用回転体の回転速度の上昇処理によって伝達側回転体の回転速度が低下するために、伝達側回転体の回転速度を要求される回転速度に迅速に制御することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、ハイ始動制御手段を備えることで、要求される回転速度にいっそう迅速に制御することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする。
【００２０】
内燃機関の燃焼制御の開始に伴って内燃機関の出力軸の回転速度が急激に上昇する場合、伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態が生じうる。これに対し、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させることで、伝達側回転体の回転速度が上昇するため、こうした事態を好適に抑制することができる。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、伝達側回転体の回転速度の低下操作がなされる以前に燃焼制御を開始するために、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を好適に抑制することができる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、速度差確保手段を備えることで、内燃機関の燃焼制御の開始に伴って伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする。
【００２６】
内燃機関の動力を伝達側回転体側に出力する場合、内燃機関の要求動力に応じて出力側の目標とする回転速度が定まる。このため、内燃機関の始動前に出力側の回転速度がその目標とする回転速度よりも高い場合、これを低下させる必要が生じる。この点、上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、始動用回転体の回転速度の上昇処理によって伝達側回転体の回転速度が低下するために、伝達側回転体の回転速度を要求される回転速度に迅速に制御することができる。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２８】
上記発明では、始動用回転体の回転速度を上昇させて内燃機関の始動処理を行なう前の伝達側回転体の回転速度が内燃機関の動力伝達時に要求される回転速度よりも高い場合であっても、ハイ始動制御手段を備えることで、要求される回転速度にいっそう迅速に制御することができる。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記伝達用動力伝達規制手段は、前記伝達側回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に前記入力側の動力を前記出力側に出力する一方向伝達機構を備えることを特徴とする。
【００３０】
一方向伝達機構を備える場合、入力側の回転速度が上昇して出力側の回転速度に一致することで動力の伝達が開始される。このため、動力伝達開始制御を簡素化することが容易となる。
【００３１】
ただし、入力側の回転速度が急激に上昇する場合等には、動力伝達の開始に伴い振動が生じるおそれがある。このため、上記発明においては、この振動の発生を抑制または回避する手段を備えることが有効である。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記始動用回転体は、前記回転電機および前記駆動輪の回転速度がゼロでない状況下、その回転速度がゼロとなることが可能に設定されており、前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記変速比可変手段の操作によって前記始動用回転体の回転速度を内燃機関の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なう漸増処理手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
内燃機関の回転速度は、燃焼制御のなされる以前には、略ゼロとなっている蓋然性が高い。このため、始動用回転体によって内燃機関に回転力を付与する処理を円滑に行なう上では、始動用回転体の回転速度をゼロとすることができることが望ましい。上記発明では、この点に鑑み、始動用回転体の回転速度がゼロとなることが可能に設定した。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記動力分割用回転体は、遊星歯車機構を構成するサンギア、キャリアおよびリングギアを備え、前記変速比可変手段は、前記遊星歯車機構に機械的に連結された無段変速装置であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態における車両発進時の動力伝達態様を示す図。
【図３】同実施形態にかかるＥＶ走行時の動力伝達態様を示す図。
【図４】同実施形態にかかるエンジン始動時の動力伝達態様を示す図。
【図５】同実施形態にかかるエンジン走行時の動力伝達態様を示す図。
【図６】同実施形態にかかる動力伝達装置のギア比と伝達効率とを示す図。
【図７】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動の設定を示す図。
【図８】同実施形態にかかるエンジン始動処理の手順を示す流れ図。
【図９】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１０】同実施形態にかかるモード１のエンジン始動の設定を示す図。
【図１１】同実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１２】第２の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１３】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動の設定を示す図。
【図１４】同実施形態にかかるモード２におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１５】第３の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１６】同実施形態にかかるモード１のエンジン始動の設定を示す図。
【図１７】同実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示すタイムチャート。
【図１８】上記各実施形態の変形例にかかるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる動力伝達装置の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００３８】
図示されるモータジェネレータ１０は、３相交流の電動機兼発電機である。このモータジェネレータ１０は、内燃機関（エンジン１２）とともに、車両走行用の動力発生装置としての機能を有する。一方、動力分割機構２０は、これらモータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４間の動力を分割する装置である。
【００３９】
動力分割機構２０は、１の遊星歯車機構からなり、動力分割用回転体としてのサンギアＳ，キャリアＣ、およびリングギアＲを備えている。本実施形態にかかる遊星歯車機構は、サンギアＳとリングギアＲとの回転速度の符号が同一である場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなり得るいわゆるダブルピニオンを有するものである。
【００４０】
上記動力分割機構２０のリングギアＲには、ギアＧ２、クラッチＣ１およびギアＧ６を介してモータジェネレータ１０の回転軸１０ａが機械的に連結されている。また、サンギアＳには、無段変速装置（ＣＶＴ２２）、クラッチＣ１、およびギアＧ２を介してリングギアＲが機械的に連結されている。このため、モータジェネレータ１０も、ギアＧ６およびＣＶＴ２２を介してサンギアＳに機械的に連結されている。すなわち、モータジェネレータ１０とサンギアＳとは、互いに連動して回転するための機械的な結合経路として、動力分割機構２０を構成するほかの動力分割用回転体を備えない経路を有している。ちなみに、ＣＶＴ２２として、本実施形態では、機械式のものを想定している。詳しくは、金属ベルトやゴムベルトを用いたベルト式のものを想定している。また、ギアＧ２、Ｇ６は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側との回転速度の符号を反転させない手段（正転ギア）である。さらに、クラッチＣ１は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。なお、入力側、出力側は、それぞれエネルギの入力側とエネルギの出力側とを意味するが、この関係は、固定されたものではなく変化しうるものである。
【００４１】
動力分割機構２０のキャリアＣには、駆動輪１４が機械的に連結されている。詳しくは、キャリアＣには、ギアＧ５およびディファレンシャルギア２４を介して駆動輪１４が機械的に連結されている。ここで、ギアＧ５は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側とで回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。
【００４２】
動力分割機構２０のリングギアＲには、ギアＧ２、クラッチＣ１，Ｃ２およびギアＧ４を介してキャリアＣが機械的に連結されている。ここで、ギアＧ４は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側との回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。また、クラッチＣ２は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。なお、クラッチＣ１とクラッチＣ２とは、その入力側および出力側のいずれか一方が同一の１の回転軸に直結されている。
【００４３】
上記リングギアＲには、さらに、クラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６を介してエンジン１２のクランク軸（出力軸１２ａ）が機械的に連結されている。ワンウェイベアリング２６は、出力側（出力軸１２ａ側）に対する入力側（リングギアＲ側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によって出力側がつれまわされるようにするものである。一方、クラッチＣ３は、入力側および出力側間の締結状態および解除状態を切り替えるべく油圧駆動される電子制御式の締結手段である。詳しくは、本実施形態では、ノーマリーオープン式のものを用いている。
【００４４】
エンジン１２の出力軸１２ａは、さらに、ワンウェイベアリング２８を介してサンギアＳが機械的に連結可能とされている。ここで、ワンウェイベアリング２８は、出力側（サンギアＳ側）に対する入力側（出力軸１２ａ側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によって出力側がつれまわされるようにするものである。
【００４５】
なお、ギアＧ２、Ｇ４、Ｇ５，Ｇ６は、実際には、複数の歯車を備えて入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であってもよい。
【００４６】
制御装置４０は、上記動力伝達装置を制御対象とする制御装置である。詳しくは、制御装置４０は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やＣＶＴ２２を操作することで動力伝達態様を制御する処理や、エンジン１２の制御量を制御する処理、さらには、電力変換回路４２の操作によってモータジェネレータ１０の制御量を制御する処理を行う。
【００４７】
特に、制御装置４０は、クラッチＣ１が締結状態であって且つクラッチＣ２が解除状態であるモード１と、クラッチＣ１が解除状態であって且つクラッチＣ２が締結状態であるモード２とのいずれかの状態を実現する処理を行う。以下では、「モード１」に特有の処理を説明した後、「モード２」に特有の処理について説明し、次に、「モード１からモード２への切替」について説明し、最後に、「エンジン１２の始動処理の詳細」について説明する。
「モード１」
図２に、本実施形態にかかるモータジェネレータ１０による車両の発進処理について説明する。ここで、図２（ａ）に、発進時における動力伝達経路を示し、図２（ｂ）に、このときの動力分割機構２０の共線図を、エンジン１２の回転速度とともに示す。なお、図２（ｂ）において、キャリアＣの回転速度の負方向を前進と定義しているが、これは、ギアＧ５がカウンタギアであるためである。また、共線図において、矢印は、トルクの向きを示すものである。
【００４８】
図示されるように、この場合には、上記クラッチＣ２を解除状態とし、エンジン１２を停止状態とする。この場合、動力分割機構２０が備える動力分割用回転体の回転速度は、モータジェネレータ１０の回転速度と、ＣＶＴ２２の変速比とによって制御される。すなわち、共線図において、サンギアＳの回転速度、リングギアＲの回転速度およびキャリアＣの回転速度は、一直線上に並ぶ。このため、サンギアＳの回転速度とリングギアＲの回転速度とを定めることで、残りの回転体であるキャリアＣの回転速度が一義的に定まることとなる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、モード１において、図２（ｃ）に示すように、動力分割機構２０を構成するキャリアＣ以外の回転体であるサンギアＳおよびリングギアＲの動力（パワー）の符号が互いに相違し、サンギアＳおよびリングギアＲ間で動力循環が生じる。すなわち、リングギアＲから出力される動力がギアＧ２、クラッチＣ１およびＣＶＴ２２を備える経路を介してサンギアＳに流入する。この動力循環が生じる場合、モータジェネレータ１０を稼働した状態で、駆動輪１４の回転速度をゼロとするギアードニュートラル状態を実現したり、回転速度の符号を反転させたりすることができる。そして、特に駆動輪１４の回転速度を極低速にすることで、駆動輪１４に付与されるトルクを高トルクとすることができる。このため、モータジェネレータ１０を大型化することなく、モータジェネレータ１０による発進に際して高トルクが生成可能となる。ちなみに、各動力分割用回転体の動力の符号は、当該動力分割用回転体が動力分割機構２０の外部に対して仕事をする場合を正と定義する。
「モード２」
図３（ａ）に、モード２において、特にモータジェネレータ１０のみによって車両を走行させるいわゆるＥＶ走行時の動力伝達経路を示す。
【００５０】
図示されるように、この場合には、動力分割機構２０を介すことなく、ギアＧ６、クラッチＣ２、ギアＧ４およびギアＧ５を介してモータジェネレータ１０および駆動輪１４間で動力が伝達される。これは、キャリアＣ、サンギアＳおよびリングギアＲのトルクが互いに比例関係にあることから、リングギアＲにトルクが加わらない場合、サンギアＳおよびキャリアＣについてもトルクが加わらないためである。
【００５１】
この状態では、モータジェネレータ１０の動力がＣＶＴ２２を介すことなくダイレクトに駆動輪１４に伝達されるため、動力損失を低減することができる。
【００５２】
図４（ａ）に、モード２におけるエンジン１２の始動時の動力伝達経路を示し、図４（ｂ）に、その際の共線図を示す。
【００５３】
図示されるように、クラッチＣ３が締結状態とされることで、動力分割機構２０を介したトルクの伝達が可能となる。すなわち、ワンウェイベアリング２６によって、エンジン１２を始動するための始動用回転体（リングギアＲ）の動力が、エンジン１２の出力軸１２ａに伝達される。図４（ｃ）に、動力分割機構２０の各回転体の動力等の符号を示す。図示されるように、この場合、サンギアＳの動力の符号とキャリアＣの動力の符号とが互いに相違し、サンギアＳおよびキャリアＣ間で動力循環が生じる。すなわち、サンギアＳから出力される動力がキャリアＣに流入する。このため、モータジェネレータ１０や駆動輪１４の出力の絶対値がゼロではない場合であっても、リングギアＲの回転速度をゼロや極低速とすることや、リングギアＲの動力の絶対値を小さい値にすることができる。このため、エンジン１２の出力軸１２ａが停止している際にクラッチＣ３を締結状態に切り替えたとしても、ワンウェイベアリング２６の出力側に対する入力側の回転速度差を極めて小さくすることができる。このため、クラッチＣ３の締結状態への切替に起因して動力分割機構２０に振動が生じる事態を好適に抑制することができる。
【００５４】
なお、クラッチＣ３を締結状態とするのは、エンジン１２の回転速度がエンジン１２を安定して稼動状態に保つための最小回転速度以下である場合とすることが望ましい。それ以外の場合には、回転中のエンジン１２において燃焼制御を開始すればよい。
【００５５】
図５（ａ）に、モード２におけるエンジン１２による車両走行時の動力伝達経路を示す。
【００５６】
図示されるように、エンジン１２の回転速度が上昇し、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度となることで、ワンウェイベアリング２８を介してエンジン１２の駆動力がワンウェイベアリング２８の出力側に出力される。ただし、この場合、クラッチＣ３を解除状態とすることで、動力分割機構２０を介すことなく、モータジェネレータ１０およびエンジン１２と駆動輪１４との間で動力が伝達される。ここで、エンジン１２の出力は、その回転速度がＣＶＴ２２によって変速された後、駆動輪１４に伝達される。
【００５７】
なお、エンジン１２による走行時においては、モータジェネレータ１０を、必ずしも電動機として機能させる必要はなく、例えば発電機として機能させてもよい。また、これに代えて、モータジェネレータ１０の駆動を停止させることで、無負荷状態としてもよい。
「モード１からモード２への切替」
図６（ａ）に、エンジン１２から駆動輪１４までのトータルのギア比と、ＣＶＴ２２のギア比との関係を示し、図６（ｂ）に、モータジェネレータ１０から駆動輪１４までのトータルのギア比と、ＣＶＴ２２のギア比との関係を示す。ここで、ａからｂまでのトータルのギア比とは、「（ｂの回転速度）／（ａの回転速度）」のことであり、変速比の逆数である。
【００５８】
図示されるように、モード１において、ＣＶＴ２２のギア比を連続的に変化させていくことで、駆動輪１４の反転（後退）から速度ゼロを経て高速側へと変化させることができる。そして、所定のギア比となることで、モード２へと切り替える。これにより、エンジン１２に関してはトータルのギア比の可変領域を拡大することができる。
【００５９】
すなわち、図６（ａ）に示すように、モード１においてＣＶＴ２２のギア比を変化させることで、エンジン１２から駆動輪１４までのトータルのギア比を増加させることができる。そして、モード切替点Ｐにおいてモード２に切り替えるとともにＣＶＴ２２のギア比の変化方向を逆方向に切り替える（折り返し処理）ことで、トータルのギア比を更に増加させることができる。
【００６０】
この設定は、ＣＶＴ２２のギア比の変化に対するトータルのギア比の変化速度の符号を、モード１とモード２とで互いに逆とする設定によって実現されるものである。この条件は、ＣＶＴ２２のギア比を独立変数としトータルのギア比を従属変数とする関数のＣＶＴ２２のギア比による微分値について、モード１およびモード２のそれぞれにおける値の符号が互いに逆となる条件である。これを実現する手段は、上記ギアＧ２、Ｇ４、Ｇ５である。詳しくは、これらのギア比の積の符号によって、折り返し処理が実現可能か否かが定まる。なお、図６（ｂ）に示すように、モータジェネレータ１０から駆動輪１４までのトータルギア比は、モード２では変化しないが、これは、モード２において、駆動輪１４とモータジェネレータ１０とが直結されるためである。
【００６１】
上記のように、本実施形態では、モード１とモード２との切替を行うことで、トータルのギア比の可変領域を拡大することができるため、ＣＶＴ２２を小型化することが可能となる。さらに、モード２においては、基本的に動力循環が生じないため、モード１のみとした場合と比較して、入力エネルギと出力エネルギとの比である動力伝達効率を高くすることもできる。図６（ｃ）に、エンジン１２についてのトータルのギア比と伝達効率との関係を示す。図示されるように、モード１においては伝達効率が非常に低い領域が存在するものの、モード２においては伝達効率は高いものとなっている。なお、図６（ｃ）では、モード２への切替直前におけるモード１の伝達効率がモード２の伝達効率よりも高くなっているが、このことは、モード１のみとした場合にモード２に切り替える場合と比較して伝達効率を高くできることを意味しない。
【００６２】
このように、本実施形態では、モード１を採用することで、伝達効率は低いものの、駆動輪１４に付与するトルクを大きくすることができることから、モータジェネレータ１０の小型化が可能となる。そして駆動輪１４の回転速度が所定以上となる領域においてモード２に切り替えることで、伝達効率を向上させるとともに、トータルのギア比の可変領域を拡大できるというメリットを有する。しかも、モード２に切り換えた場合、動力分割機構２０は、駆動輪１４へ駆動力を伝達させる上で必要がなくなるのであるが、利用されなくなったリングギアＲを用いてエンジン１２に初期回転を付与することが可能となる。このため、エンジン１２の起動のための手段を、モード２において利用されない部材を流用して構成することができる。
【００６３】
「エンジン始動処理の詳細」
上述したように、モード２においてエンジン１２を始動させる場合、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度を極低速またはゼロとしてクラッチＣ３を締結し、その後、リングギアＲの回転速度を上昇させることで、エンジン１２の出力軸１２ａの回転速度を上昇させる処理がなされる。ただし、エンジン１２の燃焼開始に伴ってエンジン１２の回転速度が急上昇する場合、ワンウェイベアリング２８が急激に締結状態となることで、車両に振動が生じるおそれがある。そこで本実施形態では、図７に示すように、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度を上昇させることでワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度が上昇する設定とした。図７では、先の図１に示すように、ワンウェイベアリング２６の入力側の回転速度（始動用回転速度Ｎｓ）、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度（伝達側回転速度Ｎｉ）、およびギアＧ５の出力側の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）を用いている。
【００６４】
図示されるように、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの比を増大させると、始動用回転速度Ｎｓが上昇する。このため、クラッチＣ３の締結後、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの比であるトータル変速比をロー側に操作することで、エンジン１２の回転速度を上昇させることができるようになっている。したがって、エンジン１２の回転速度を上昇させるに際し、ワンウェイベアリング２８の入力側に対する出力側の相対回転速度を、エンジン１２の燃焼開始に伴う回転上昇量以上とすることが容易となる。すなわち、ＣＶＴ２２の応答性による制約に起因して、ＣＶＴ２２のギア比の変更に要する時間は、エンジン１２の燃焼開始に伴ってその回転速度が急上昇するのに要する時間よりも長い。このため、エンジン１２の回転速度を上昇させることでワンウェイベアリング２８の入力側に対する出力側の相対回転速度が縮まる設定とする場合にあっては、エンジン１２の回転速度の上昇処理後、燃焼開始に先立って、ＣＶＴ２２のギア比を再度逆方向に変更する要求が生じるおそれがある。
【００６５】
本実施形態では、さらに、図８に示す処理によって、エンジン１２の燃焼開始に伴う振動を確実に回避する。
【００６６】
図８は、本実施形態にかかるエンジン１２の始動処理の手順である。この処理は、制御装置４０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。
【００６７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、エンジン始動要求があるか否かを判断する。エンジン始動要求は、図示しないバッテリの充電率の低下時や、ユーザのアクセル操作に応じて算出される車両の要求動力をモータジェネレータ１０単独で満たすことができない場合等に生じるものである。始動要求があると判断される場合、ステップＳ１２において、始動用回転速度Ｎｓを上昇させるべく、上記トータルの変速比をロー側に変更する処理を行う。
【００６８】
続くステップＳ１４においては、（ア）エンジン回転速度Ｎｅが閾値速度Ｎｔｈ以上となる旨の条件と、（イ）伝達側回転速度Ｎｉがエンジン回転速度Ｎｅを閾値Δｔｈ以上上回る旨の条件との論理積が真であるか否かを判断する。ここで、条件（ア）は、エンジン１２の燃焼制御を開始することでエンジン１２が自立運転可能な状態に移行できるか否かを判断するためのものである。この閾値速度Ｎｔｈは、自立運転可能な状態に移行できると想定される下限速度以上の極力低速度に設定されている。一方、条件（イ）は、エンジン１２の燃焼開始に伴う回転速度の急上昇によって、ワンウェイベアリング２８が締結されることがないか否かを判断するためのものである。ここで、閾値Δｔｈは、エンジン１２の燃焼開始に伴うエンジン回転速度Ｎｅの急上昇によっても、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度を上回ることがないと想定される値に設定される。なお、トータル変速比をロー側に操作するのみでは伝達側回転速度Ｎｉを始動用回転速度Ｎｓよりも規定速度Δｔｈ以上大きくすることが困難な場合等にあっては、上記（ア）の条件の成立後、クラッチＣ３を解除しつつさらにロー側への操作を継続してもよい。
【００６９】
上記ステップＳ１４において肯定判断される場合、ステップＳ１６において、燃焼制御を開始する。続くステップＳ１８においては、エンジン１２の始動が完了したか否かを判断する。そしてエンジン１２の始動が完了する場合、ステップＳ２０において、エンジン１２に対する要求動力に応じて、エンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔを算出する。これはたとえば、トルクおよび回転速度からなるエンジン１２の動作点のうち、エンジン１２に対する要求動力を満たして且つ、燃料消費率を最小とする動作点に対応する回転速度を選択する処理等とすればよい。
【００７０】
続くステップＳ２２においては、エンジン回転速度Ｎｅと、伝達側回転速度Ｎｉとのそれぞれを、目標回転速度Ｎｅｔにフィードバック制御する。ここで、伝達側回転速度Ｎｉの制御は、ＣＶＴ２２のギア比の操作によって行われる。なお、ＣＶＴ２２のギア比は、ＣＶＴ２２の両側の回転速度の比によって定まるものであり、ＣＶＴ２２の両側のそれぞれの回転速度の検出値に応じてフィードバック制御される。このため、本実施形態のように、ＣＶＴ２２とワンウェイベアリング２８との間に変速比を変更する手段が介在しない構成においては、ワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度についてのＣＶＴ２２の操作のために用いる検出値を直接の制御量としてワンウェイベアリング２８の出力側の回転速度を制御することができる。したがって、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度を同一の回転速度に高精度に制御することが容易となる。
【００７１】
なお、ステップＳ２２の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００７２】
図９（ａ）、図９（ｂ）に本実施形態の効果を示す。なお、図９においては、エンジン１２の燃焼開始に伴う出力軸１２ａの回転速度の上昇についてはこれを正確に記載していない。これは、ＣＶＴ２２の操作によって実現される始動用回転体であるリングギアＲの回転速度の上昇と、伝達側回転体であるサンギアＳの回転速度との関係を明記するためである。
【００７３】
図示されるように、ＣＶＴ２２の操作によって始動用回転体の回転速度を上昇させることでエンジン回転速度Ｎｅが上昇する。この際、伝達側回転速度Ｎｉも上昇するため、エンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの間に余裕を持たせることができる。このため、始動用回転体の回転速度を上昇させる期間においてエンジン１２の燃焼制御を開始しやすくなる。なお、図では、始動用回転体の回転速度が上昇する間に燃焼制御が開始される例を示しており、図９（ａ）では、燃焼制御の開始後、トータル変速比をハイ側に操作して伝達側回転速度Ｎｉを低下させる例を示している。
【００７４】
しかも、本実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅおよび伝達側回転速度Ｎｉの双方を、目標回転速度Ｎｅｔに制御することで、ワンウェイベアリング２８を締結状態に円滑に移行させることができる。これに対し、図９（ｃ）には、エンジン回転速度Ｎｅを一旦、伝達側回転速度Ｎｉに制御することでワンウェイベアリング２８を締結する場合を示す。この場合、ワンウェイベアリング２８の締結状態への移行が急激になされやすくなり、ひいては締結時に振動を生じさせやすくなる。
【００７５】
また本実施形態では、モード１についてもエンジン１２の始動用に同様の設定を行っている。図１０に本実施形態にかかるモード１の設定を示す。図示されるように、モード１においても、出力側回転速度Ｎｏに対して伝達側回転速度Ｎｉを上昇させることで、始動用回転速度Ｎｓも上昇する設定としている。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に、モード１におけるエンジン始動処理を示す。図１１の例では、モータジェネレータ１０や駆動輪１４の回転速度がゼロでない限りモード１において始動用回転体であるリングギアＲの回転速度をゼロとすることができないことから、クランキングに際してエンジン１２の回転速度がステップ的に上昇している。これは、クラッチＣ３の締結に伴ってエンジン１２がリングギアＲに連れまわされるようになることで、エンジン回転速度ＮｅがリングギアＲの回転速度まで急上昇することを示している。
【００７６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００７７】
（１）エンジン１２の燃焼制御開始後、ワンウェイベアリング２８を締結すべく、エンジン回転速度Ｎｅを目標回転速度Ｎｅｔに制御するとともに、ＣＶＴ２２を操作することで伝達側回転体（サンギアＳ）側の回転速度を目標回転速度Ｎｅｔに制御した。これにより、ワンウェイベアリング２８の締結を円滑に行なうことができ、ひいては締結に伴って振動が生じる事態を好適に回避することができる。
【００７８】
（２）駆動輪１４の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）に対する伝達側回転速度Ｎｉを上昇させることで始動用回転速度Ｎｓが上昇するロー始動設定とした。これにより、エンジン１２の燃焼開始に伴ってエンジン回転速度Ｎｅが吹き上がったとしても、この吹き上がりに起因したワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度のピーク値が出力側の回転速度を上回る事態を好適に抑制することができる。
【００７９】
（３）出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの上昇処理のなされる期間において、エンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の燃焼開始直前におけるエンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの速度差を確保することができる。
【００８０】
（４）ワンウェイベアリング２８の入力側であるエンジン回転速度Ｎｅに対する出力側である伝達側回転速度Ｎｉの速度差が規定速度以上となることを条件にエンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の燃焼制御の開始に伴ってワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度以上となる事態を確実に回避することができる。
【００８１】
（５）モード２において、モータジェネレータ１０および駆動輪１４の回転速度がゼロでない状況下、始動用回転体であるリングギアＲの回転速度がゼロとなることが可能に設定し、エンジン１２の始動要求が生じる場合、ＣＶＴ２２のギア比の操作によってリングギアＲの回転速度をエンジン１２の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なった。このように、リングギアＲについてギアードニュートラル状態を実現可能とすることで、始動用回転体の動力をエンジン１２に供給する処理を円滑に開始することができる。また、この場合、エンジン１２の回転速度を上昇させる処理によって、ＣＶＴ２２のギア比の変化量が大きくなる傾向にあるが、この場合であっても伝達側回転体（サンギアＳ）の回転速度が上昇するため、エンジン回転速度Ｎｅと伝達側回転速度Ｎｉとの速度差を確保することが容易となる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８２】
図１２に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１２において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
【００８３】
図示されるように、本実施形態では、始動用回転体がサンギアＳとされ、伝達側回転体がキャリアＣとされる。また、リングギアＲを駆動輪１４に機械的に連結するに際し、ギアＧ３，Ｇ５を用いている。ここで、本実施形態では、ギアＧ２〜Ｇ５は、いずれもカウンタギアであり、ギアＧ６が正転ギアである。
【００８４】
こうした構成により、モード２において、図１３に示すように、出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉを低下させることで、始動用回転速度Ｎｓが上昇する設定とした。換言すれば、出力側回転速度Ｎｏで伝達側回転速度Ｎｉを除算した値であるトータル変速比をハイ側に操作することで、始動用回転速度Ｎｓが上昇する設定とした。
【００８５】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）に、本実施形態にかかるエンジン始動処理を示す。本実施形態によれば、図１４（ａ）に示すように、エンジン始動以前の伝達側回転速度Ｎｉがエンジン回転速度Ｎｅやエンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔと比較して十分に高い場合であっても、ワンウェイベアリング２８の締結状態への移行を迅速に行なうことができる。なお、図１４では、始動用回転体の回転速度が上昇する間に燃焼制御を開始する例を示している。また、図１４（ｂ）では、エンジン１２の始動処理によってトータル変速比を一旦ハイ側に操作した後にロー側に操作することでワンウェイベアリング２８が締結される例を示しているが、目標回転速度Ｎｅｔに対してエンジン１２の始動以前の伝達側回転速度Ｎｉが過度に高くなる状況がない限り、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間が過度に長くなることはない。
【００８６】
ちなみに、本実施形態では、モード１においてはエンジン１２を始動しないシステムを想定している。
【００８７】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１），（４）の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００８８】
（６）駆動輪１４の回転速度（出力側回転速度Ｎｏ）に対する伝達側回転速度Ｎｉを低下させることで始動用回転速度Ｎｓが上昇するハイ始動設定とした。これにより、エンジン１２の始動後、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間を短縮することができる。
【００８９】
（７）出力側回転速度Ｎｏに対する伝達側回転速度Ｎｉの低下処理のなされる期間において、エンジン１２の燃焼制御を開始した。これにより、エンジン１２の始動後、ワンウェイベアリング２８の締結に要する時間をいっそう短縮することが可能となる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９０】
図１５に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１５において、先の図１２に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
【００９１】
本実施形態では、リングギアＲとクラッチＣ３との間にカウンタギア（ギアＧ２）を備える。こうした構成によれば、モード２においてはロー始動設定がなされて且つ、モード１において、図１６に示すようにハイ始動設定がなされる。
【００９２】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）に、本実施形態にかかるモード１におけるエンジン始動処理を示す。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００９３】
「伝達開始制御手段について」
この手段を備えない構成も可能である。すなわちたとえば、ワンウェイベアリング２８の出力側回転速度を目標回転速度としてこれに制御したとしても、ロー始動設定やハイ始動設定を行なうなら、これらロー始動設定やハイ始動設定の効果を奏することはできる。
【００９４】
「目標速度設定手段について」
上記実施形態では、エンジン１２の始動完了をトリガとして目標回転速度Ｎｅｔを算出したが、これに限らず、たとえば、エンジン１２の始動要求が生じることをトリガとしてもよい。
【００９５】
「ロー始動制御手段について」
上記第１の実施形態では、トータル変速比をロー側に操作している期間にエンジン１２の燃焼制御を開始したがこれに限らず、トータル変速比をロー側に操作した後、ハイ側への操作がなされる以前であってもよい。
【００９６】
また、ワンウェイベアリング２８の入力側回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）に対する出力側回転速度（伝達側回転速度Ｎｉ）の相対速度が規定速度以上となることを条件に燃焼制御を開始するものにも限らない（速度差確保手段を備えるものに限らない）。この条件を満たさない場合であっても、トータル変速比のロー側への操作時等に燃焼制御を開始するなら、ワンウェイベアリング２８を介した動力の伝達ショックを緩和することはできる。
【００９７】
「伝達用動力伝達規制手段について」
エンジン１２のトルクを駆動輪１４に付与すべく、出力側（動力分割機構２０の伝達側回転体側）の回転速度に対する入力側（エンジン１２側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達する一方向伝達機構としては、ワンウェイベアリング２８に限らず、例えばワンウェイクラッチであってもよい。また、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【００９８】
さらに、一方向伝達機構と電子制御式のクラッチとを併用してもよい。
【００９９】
なお、一方向伝達機構を備えるものにも限らない。たとえば一方向伝達機構を備えず、電子制御式のクラッチのみを備えてもよい。この場合であっても、クラッチの両側の回転体の回転速度を一致させる制御を行なう上では、これらのそれぞれをともにエンジン１２の目標回転速度Ｎｅｔに制御する手段（伝達開始制御手段）を備えることは有効である。また、エンジン１２の燃焼開始に際しての伝達側回転体側の回転速度に関する条件を緩和する上では、ロー始動設定を行なったりロー始動設定手段を備えたりすることは有効である。さらに、エンジン１２の燃焼開始後クラッチを迅速に締結するうえでは、ハイ始動設定を行ったりハイ始動制御手段を備えたりすることは有効である。
【０１００】
「始動用動力伝達規制手段について」
エンジン１２を始動すべくエンジン１２と動力分割機構２０の始動用回転体との間のトルクの伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段としては、クラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６を備えて構成されるものに限らない。例えば、クラッチＣ３のみを備えるものであってもよい。この場合、例えばエンジン１２の出力軸１２ａに初期回転を付与した後、エンジン１２の燃焼開始に先立ちクラッチＣ３を遮断するなら、エンジン１２における燃焼開始時に急増するトルクが動力分割機構２０に伝達されることを好適に回避することができる。また例えばワンウェイベアリング２６のみを備えるものであってもよい。
【０１０１】
また、ワンウェイベアリング２６の入力側にクラッチＣ３を設けてもよい。
【０１０２】
さらに、エンジン１２の出力軸１２ａ側（出力側）に対する動力分割機構２０の始動用回転体側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構としては、ワンウェイベアリング２６に限らず、例えばワンウェイクラッチであってもよい。また、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【０１０３】
エンジン１２始動のために動力分割機構２０からエンジン１２の出力軸１２ａへと動力を伝達する経路の動力伝達を遮断する遮断手段としては、ノーマリーオープン式のクラッチＣ３に限らない。例えばノーマリークローズ式のクラッチであってもよい。
【０１０４】
「変速比可変手段について」
機械式の無段変速装置としては、ベルト式のものに限らず、例えばトラクションドライブ式のものであってもよい。また、機械式のものに限らず、油圧式のものであってもよい。更に、無段変速装置にも限らず、有段変速装置であってもよい。
【０１０５】
「動力循環（モード１）の利用について」
上記各実施形態では、駆動源（モータジェネレータ１０等）の回転速度の符号を固定しつつ駆動輪１４の回転速度を正、ゼロ、負に切り替えるために動力循環を利用したが、これに限らない。例えば、駆動源の回転速度の符号が一定に保たれた状態における駆動輪１４の回転速度を、ゼロを境とする一方向の領域に限ってもよい。この場合、モータジェネレータ１０を反転させることで駆動輪１４の回転速度の符号を反転させることができる。もっともこれに代えて、動力分割用回転体と駆動源や駆動輪１４との機械的な連結態様を変更することで、モータジェネレータ１０の回転速度の符号を反転させることなく駆動輪１４の回転速度の符号を反転させてもよい。
【０１０６】
このように、ＣＶＴ２２のギア比を操作することで駆動輪１４の回転速度の符号が反転するような利用をしない場合、モード１におけるＣＶＴ２２のギア比の操作に対するトータルギア比の変化量を小さくでき、ＣＶＴ２２の耐量を低減できることが発明者らによって見出されている。
【０１０７】
「動力分割機構について」
動力分割機構としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記各実施形態において、サンギアＳ、キャリアＣおよびリングギアＲを入れ替えてもよい。この場合であっても、遊星歯車機構とモータジェネレータ１０、エンジン１２、駆動輪１４との間に介在するギアの設定によって、上記各実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【０１０８】
また、遊星歯車機構を１つのみ備えるものに限らず、たとえば特開平２０１０−２８５１４０号公報に記載されているように、２つ備えるものであってもよい。
【０１０９】
「動力分割用回転体について」
上記実施形態では、動力分割用回転体を構成する遊星歯車機構として、サンギアＳとリングギアＲとの回転速度の符号が同一である場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなり得るいわゆるダブルピニオンを有する遊星歯車機構を採用したが、これに限らない。たとえば、サンギアＳとリングギアＲの回転速度の符号が互いに相違する場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなりうる、いわゆるシングルピニオンタイプのものであってもよい。
【０１１０】
また、遊星歯車機構を構成するものにも限らず、例えばデフギアを構成するものであってもよい。
【０１１１】
「そのほか」
上記各実施形態では、モード２において、モータジェネレータ１０がＣＶＴ２２を介すことなく駆動輪１４に動力を伝達可能としたが、これに限らない。たとえば図１８に示すように、ワンウェイベアリング２８とＣＶＴ２２との間にモータジェネレータ１０の回転軸１０ａを機械的に連結することで、モード２において、ＣＶＴ２２を介してモータジェネレータ１０の動力を駆動輪１４に連結するようにしてもよい。なお、図１８において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１１２】
モード１、モード２の切替が可能な構成に限らない。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…モータジェネレータ、１２…エンジン、２０…動力分割機構、２６…ワンウェイベアリング（始動用動力伝達規制手段の一実施形態）、２８…ワンウェイベアリング（伝達用動力伝達規制手段の一実施形態）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記内燃機関の目標回転速度を該内燃機関に対する要求動力に基づき設定する目標速度設定手段と、
前記内燃機関の燃焼制御開始後、前記内燃機関の動力を前記伝達用動力伝達規制手段の出力側に出力すべく、前記内燃機関の回転速度を前記目標回転速度に制御するとともに、前記変速比可変手段を操作することで前記伝達用動力伝達規制手段の出力側である前記伝達側回転体側の回転速度を、前記内燃機関の回転速度が前記目標回転速度となるときの前記伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度に制御する伝達開始制御手段と、
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の相対回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の動力伝達装置。
【請求項７】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項８】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする請求項８記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１１】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記伝達用動力伝達規制手段は、前記伝達側回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に前記入力側の動力を前記出力側に出力する一方向伝達機構を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記始動用回転体は、前記回転電機および前記駆動輪の回転速度がゼロでない状況下、その回転速度がゼロとなることが可能に設定されており、
前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記変速比可変手段の操作によって前記始動用回転体の回転速度を内燃機関の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なう漸増処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記動力分割用回転体は、遊星歯車機構を構成するサンギア、キャリアおよびリングギアを備え、
前記変速比可変手段は、前記遊星歯車機構に機械的に連結された無段変速装置であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記内燃機関の目標回転速度を該内燃機関に対する要求動力に基づき設定する目標速度設定手段と、
前記内燃機関の燃焼制御開始後、前記内燃機関の動力を前記伝達用動力伝達規制手段の出力側に出力すべく、前記内燃機関の回転速度を前記目標回転速度に制御するとともに、前記変速比可変手段を操作することで前記伝達用動力伝達規制手段の出力側である前記伝達側回転体側の回転速度を、前記内燃機関の回転速度が前記目標回転速度となるときの前記伝達用動力伝達規制手段の入力側の回転速度に制御する伝達開始制御手段と、
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の相対回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の動力伝達装置。
【請求項７】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を上昇させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するロー始動設定がなされていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項８】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の上昇処理のなされる期間、または該期間が終了してから前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理がなされる前に前記内燃機関の燃焼制御を開始するロー始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記ロー始動制御手段は、前記伝達用動力伝達規制手段の入力側である前記内燃機関側に対する出力側である前記伝達側回転体側の相対回転速度が規定速度以上となることを条件に前記内燃機関の燃焼制御を開始する速度差確保手段を備えることを特徴とする請求項８記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
互いに連動して回転する複数の回転体であって且つ回転電機、内燃機関および駆動輪間で動力を分割するための複数の動力分割用回転体を備える動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体は、前記内燃機関に始動用の回転力を付与する始動用回転体と、該始動用回転体とは別に、前記内燃機関に機械的に連結された伝達側回転体とを備え、
前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の比である変速比を可変とする変速比可変手段と、
前記始動用回転体から前記内燃機関への動力の伝達および遮断を切り替える始動用動力伝達規制手段と、
前記内燃機関から前記伝達側回転体側への動力の伝達および遮断を切り替える伝達用動力伝達規制手段とを備え、
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度を低下させることで前記始動用回転体の回転速度が上昇するハイ始動設定がなされていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１１】
前記変速比可変手段によって前記駆動輪の回転速度に対する前記伝達側回転体の回転速度の低下処理のなされる期間に前記内燃機関の燃焼制御を開始するハイ始動制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記伝達用動力伝達規制手段は、前記伝達側回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に前記入力側の動力を前記出力側に出力する一方向伝達機構を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記始動用回転体は、前記回転電機および前記駆動輪の回転速度がゼロでない状況下、その回転速度がゼロとなることが可能に設定されており、
前記内燃機関の始動要求が生じる場合、前記変速比可変手段の操作によって前記始動用回転体の回転速度を内燃機関の出力軸の回転速度から漸増させる処理を行なう漸増処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記動力分割用回転体は、遊星歯車機構を構成するサンギア、キャリアおよびリングギアを備え、
前記変速比可変手段は、前記遊星歯車機構に機械的に連結された無段変速装置であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２４５９２０（Ｐ２０１２−２４５９２０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０４０８（Ｐ２０１１−１２０４０８）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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