説明

車両用駆動装置の制御装置

【課題】供給燃料種が変更され得る内燃機関と有段変速部とを有する車両用駆動装置の制御装置において、過不足なく変速ショックの低減を図ることができる車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】トルク補償手段72は、自動変速部20の変速のトルク相において自動変速部20の出力トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力トルクTOUTの変動を抑制するトルク相補償制御をエンジン8の作動によって実行する。更に、トルク補償手段72は、エンジントルクTがエンジン用燃料のエタノール濃度に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中においてトルク相補償トルクTFLを出力させるためのエンジン8の吸入空気量を、エンジン8がガソリンで駆動される場合に対して減少させる。従って、トルク相補償トルクTFLに対する上記エタノール濃度の影響を抑えて、過不足なく変速ショックの低減を図り得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関と有段変速部とを有する車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、有段変速部の変速ショック低減に関するものである。
【背景技術】
【0002】
内燃機関であるエンジンと、そのエンジンと駆動輪との間に連結された差動機構と、その差動機構に連結された第1電動機と、その差動機構から上記駆動輪までの動力伝達経路に有段変速部を介して連結された第2電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置が従来からよく知られている。例えば、特許文献1の車両用駆動装置の制御装置がそれである。上記有段変速部は、例えば車速やアクセル開度等から判断される車両状態に応じて変速が実行され、変速された変速段に応じて上記第2電動機の駆動力がトルク変換されて駆動輪に出力される。また、上記有段変速部の変速の際には、係合させる摩擦係合装置と解放させる摩擦係合装置との掴み換えのタイミングを制御する所謂クラッチツウクラッチ制御が実施されることは周知技術としてよく知られている。
【0003】
ここで、前記有段変速部の変速過渡期は、その有段変速部の出力トルク(以下「有段変速部出力トルク」と表す)が変化するトルク相と、回転速度変化が生じるイナーシャ相とに大別される。また、前記特許文献1の車両はハイブリッド車両であるが、上記有段変速部は通常のエンジン車両に用いられるものと同じであるのでその通常のエンジン車両と同様に、その有段変速部の変速のトルク相では一時的な有段変速部出力トルクの落込みつまり有段変速部出力トルクの変動が生じる。そこで、前記特許文献1の制御装置は、上記トルク相において上記有段変速部出力トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその有段変速部出力トルクの変動を抑制するトルク相補償制御を実行する。これによって、そのトルク相でのトルク変動(具体的には有段変速部出力トルクの落込み)を緩やかにし変速ショックの低減を図っている。
【特許文献1】特開2004−203218号公報
【特許文献2】特許第2606246号公報
【特許文献3】特開平5−312059号公報
【特許文献4】特開平9−269055号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記エンジンに供給される燃料種(供給燃料種)としてはガソリンや軽油などがよく知られておりエンジンごとに定められた燃料が用いられるのが通常であるが、近年、ガソリンにエタノールが混合されたエタノール混合燃料が上記エンジン用の燃料として用いられることがあり、更にそのエタノール濃度がある程度の範囲内で変更されることがある。すなわち、前記エンジンへの供給燃料種が変更されることがある。このようにその供給燃料種が変更されればその供給燃料種に応じて前記エンジンの出力トルク特性は変化する。例えば、前記エタノール混合燃料で前記エンジンが駆動される場合はガソリンのみの燃料で駆動される場合と比較して、オクタン価が上がりノッキングが発生し難くなるためエンジンの点火時期が早められるように制御されるので、前記エンジンの出力トルク特性は高トルク側にずれる傾向にある。更に、上記エタノール混合燃料のエタノール濃度が高いほどオクタン価が上がるのでその傾向はより顕著になる。
【0005】
また、特許文献1の車両用駆動装置では前記有段変速部は前記エンジンの出力トルクを伝達するものでは無く、特許文献1の制御装置は前記第2電動機のトルク制御によって前記トルク相補償制御を実行するが、例えば、特許文献2のように上記有段変速部の入力側に上記エンジンが連結されている車両用駆動装置においてそのエンジンのトルク制御によって前記トルク相補償制御が実行されることを想定した場合には、前記供給燃料種に応じて前記エンジンの出力トルク特性が高トルク側にずれればそれに応じて、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部出力トルクの落込みを打ち消すための上記有段変速部の入力トルク(トルク相補償トルク)すなわち上記エンジンから機械的に伝達されるそのトルク相補償トルクが大きくなる。要するに、上記エンジンのトルク制御によって前記トルク相補償制御が実行される場合には、前記供給燃料種が変更されることに起因してそのトルク相補償制御における上記トルク相補償トルクにずれが生じる可能性がある。このように上記トルク相補償トルクがずれると、例えば、変速ショックが充分に低減されなかったり、或いは、変速ショックは充分に低減されるものの前記エンジンの出力トルクに無駄が生じたりすることが考えられる。しかし、前記特許文献1には、前記供給燃料種に応じて前記エンジンの出力トルク特性が変化することに関する対策は示されていなかった。更に、このような課題は未公知のことである。
【0006】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、供給燃料種が変更され得る内燃機関と有段変速部とを有する車両用駆動装置の制御装置において、過不足なく変速ショックの低減を図ることができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明では、(a)供給燃料種が変更されても作動する内燃機関と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b)前記有段変速部の変速過渡期のトルク相においてその有段変速部の出力トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力トルクの変動を抑制するトルク相補償制御を前記内燃機関の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(c)そのトルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中における前記内燃機関の吸入空気量を、その内燃機関への供給燃料種の一種である所定の基準燃料でその内燃機関が駆動される場合に対して減少させることを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明では、前記トルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくすることを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明では、前記トルク補償手段は、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対して前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなる場合にはそうならないとした場合と比較して、前記落込み量が大きくなるほど、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対する前記吸入空気量の減少量を少なくすることを特徴とする。
【0010】
請求項4に係る発明では、(a)駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機が設けられており、(b)前記トルク補償手段は、前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を前記電動機の作動により大きくすることを特徴とする。
【0011】
請求項5に係る発明では、前記供給燃料種はエタノール濃度に応じて判別されることを特徴とする。
【0012】
請求項6に係る発明では、前記トルク補償手段は、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を、その出力トルク変動を無くすために必要とされる機械的エネルギを基準として決定することを特徴とする。
【0013】
請求項7に係る発明では、前記トルク補償手段は、前記有段変速部の変速前後の変速比の差が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくすることを特徴とする。
【0014】
請求項8に係る発明では、前記トルク補償手段は、アクセル開度が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくすることを特徴とする。
【0015】
請求項9に係る発明では、前記内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と、その差動機構に動力伝達可能に連結されその差動機構の差動状態を制御するための差動用電動機とが、設けられていることを特徴とする。
【0016】
請求項10に係る発明では、前記内燃機関の回転速度は、前記有段変速部の変速開始から終了までの間において略一定となるように制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
請求項1に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、(a)その制御装置は、前記有段変速部の変速過渡期のトルク相においてその有段変速部の出力トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力トルクの変動を抑制するトルク相補償制御を前記内燃機関の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(b)そのトルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中における前記内燃機関の吸入空気量を、その内燃機関への供給燃料種の一種である所定の基準燃料でその内燃機関が駆動される場合に対して減少させる。従って、前記トルク相補償制御において、前記トルク相での有段変速部出力トルクの落込みを打ち消すために前記内燃機関から出力されるトルク相補償トルクの大きさに対し、上記供給燃料種に応じた前記内燃機関の出力トルク変化が与える影響を抑えて、そのトルク相補償トルクを内燃機関に適度な大きさで出力させることができる。その結果、過不足なく変速ショックの低減を図ることが可能である。
【0018】
請求項2に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記トルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする。また、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど有段変速部出力トルクの前記トルク相における落込み量は大きくなる。従って、前記トルク相補償制御の実行によって抑制された前記有段変速部の出力トルク変動の大きさに対して前記供給燃料種の変更が与える影響を抑えることができるので、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック低減効果が上記供給燃料種の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。
【0019】
請求項3に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記トルク補償手段は、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対して前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなる場合にはそうならないとした場合と比較して、前記落込み量が大きくなるほど、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対する前記吸入空気量の減少量を少なくする。従って、前記内燃機関の出力トルクが上記供給燃料種に応じて大きくなるほど上記落込み量が大きくなることと、上記内燃機関の出力トルクが上記供給燃料種に応じて大きくなるほど前記トルク補償量が大きくなることとのバランスを取ることにより、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック低減効果が上記供給燃料種の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。
【0020】
請求項4に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、(a)駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機が設けられており、(b)前記トルク補償手段は、前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を前記電動機の作動により大きくするので、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック(有段変速部出力トルクの落込み)の低減効果が上記供給燃料種の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。また、電動機は一般に、内燃機関と比較してその出力トルクを応答性よく変化させることが可能であるので、前記トルク相補償制御において前記有段変速部出力トルクの一時的な落込みに対し応答性良くトルクを補うことが可能である。
【0021】
ここで、好適には、前記トルク補償手段は、前記トルク相において前記有段変速部の出力トルクの変動を抑制するように前記電動機の出力トルクを制御することによって前記トルク相補償制御を実行する。
【0022】
請求項5に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記供給燃料種はエタノール濃度に応じて判別される。また、前記内燃機関の出力トルク特性はその燃料のエタノール濃度に応じて変化する。従って、上記供給燃料種の変更に応じて前記内燃機関の出力トルク特性が変化するか否かを前記エタノール濃度の検出により判断できる。
【0023】
前記トルク相補償制御が実行されないとした場合の前記トルク相における前記有段変速部出力トルクの落込み量は前記有段変速部の変速ごとに異なるものであるところ、請求項6に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記トルク補償手段は、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を、その出力トルク変動を無くすために必要とされる機械的エネルギを基準として決定するので、上記有段変速部のそれぞれの変速に対して統一された基準で適切な前記トルク補償量を決定できる。
【0024】
請求項7に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記トルク補償手段は、前記有段変速部の変速前後の変速比の差が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする。そして、前記トルク相補償制御が実行されないとすれば上記変速前後の変速比の差が大きいほど変速ショック(具体的には有段変速部出力トルクの落込み)は大きくなり易い。従って、上記有段変速部の高車速側での変速であっても低車速側での変速であってもその違いによる影響を抑えて、上記トルク相補償制御の実行により適切な変速ショック低減効果を得ることが可能である。なお、通常、有段変速部ではその各変速段ごとに略等比的に変化する変速比が得られるようになっている。そのため、その有段変速部の変速が低車速側変速段で実行されるほど上記変速前後の変速比の差は大きくなる。このことから、前記トルク補償手段は、上記有段変速部の変速がより低車速側変速段での変速であるほど前記トルク補償量を大きくするものであってもよい。
【0025】
請求項8に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記トルク補償手段は、アクセル開度が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする。そして、前記トルク相補償制御が実行されないとすればアクセル開度が大きいほど前記トルク相における有段変速部出力トルクの落込みは大きくなり易い。従って、アクセル開度の大きさが異なることの影響を抑えて、上記トルク相補償制御の実行により適切な変速ショック低減効果を得ることが可能である。
【0026】
請求項9に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、その車両用駆動装置には、前記内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と、その差動機構に動力伝達可能に連結されその差動機構の差動状態を制御するための差動用電動機とが、設けられているので、前記有段変速部は段階的にその変速比を変更する変速機であるが、上記差動機構の差動状態が制御されることにより車両用駆動装置全体としてはその変速比を連続的に変更することができる無段変速機として機能させることが可能である。
【0027】
請求項10に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記内燃機関の回転速度は、前記有段変速部の変速開始から終了までの間において略一定となるように制御されるので、その内燃機関の回転速度変動によるショックを抑制することができる。なお、上記内燃機関の回転速度は、例えば、前記差動機構の差動状態が制御されることによって略一定となるように制御される。
【0028】
ここで、好適には、前記内燃機関へ供給される燃料はガソリンもしくはガソリンにエタノールが混合されたエタノール混合燃料であり、前記供給燃料種が変更されることとは上記燃料のエタノール濃度が変更されることである。
【0029】
また、好適には、前記基準燃料とは、前記トルク補償手段が前記内燃機関の吸入空気量を決定する場合に基準とする燃料である。例えば、ガソリン燃料(エタノール濃度は零)などのエタノール濃度が零である前記内燃機関用の燃料である。
【0030】
また、好適には、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路において、内燃機関、前記差動機構、前記有段変速部、駆動輪の順に連結されている。
【0031】
また好適には、前記差動機構は、前記内燃機関に動力伝達可能に連結された第1回転要素と前記差動用電動機に動力伝達可能に連結された第2回転要素と前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第3回転要素とを有する遊星歯車装置であり、上記第1回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、上記第2回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、上記第3回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【0032】
また好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例1】
【0034】
本発明の制御装置は、例えばハイブリッド車両に用いられる。図1は、車両用動力伝達装置10(以下、「動力伝達装置10」と表す)を説明する骨子図である。本発明の制御装置が適用される車両用駆動装置6は、内燃機関であるエンジン8と動力伝達装置10とを備えている。図1において、動力伝達装置10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、「ケース12」という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材としての出力軸22とを直列に備えている。この動力伝達装置10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する。
【0035】
このように、本実施例の動力伝達装置10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、動力伝達装置10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
【0036】
エンジン8は供給される燃料種(供給燃料種)が変更されても作動する内燃機関である。例えば、エンジン8は基本的にはガソリンで駆動されるが、ガソリンにエタノールが混合されたエタノール混合燃料でも駆動することが可能である。更に、そのエタノール混合燃料におけるエタノール濃度(質量比)つまり燃料全体に対するエタノールの質量割合が所定の範囲内で変更されてもエンジン8を作動させることができる。なお、上記供給燃料種が変更されることとは、具体的に言えば、ガソリンとエタノール混合燃料との間でエンジン8に供給される燃料が変更されることのみならず、エンジン8に供給されるエタノール混合燃料のエタノール濃度が変更されることも意味するものである。また、ガソリンは本発明の基準燃料に対応し、その基準燃料とは、後述するトルク補償手段72(図6参照)がエンジン8の吸入空気量を決定する場合に基準とする燃料であり予め設定されている。
【0037】
差動部11は、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、その動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。なお、第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、動力分配機構16の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第1電動機M1は、反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備える。そして、駆動輪38に動力伝達可能に連結された電動機である第2電動機M2は、走行用の駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ(電動機)機能を少なくとも備える。また、好適には、第1電動機M1及び第2電動機M2は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。また、第1電動機M1及び第2電動機M2は、動力伝達装置10の筐体であるケース12内に備えられ、動力伝達装置10の作動流体である自動変速部20の作動油により冷却される。また、第2電動機M2は駆動輪38に動力伝達可能に連結された本発明の電動機に対応する。
【0038】
動力分配機構16は、エンジン8と駆動輪38との間に連結された差動機構であって、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
【0039】
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動可能状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動可能状態とされると差動部11も差動可能状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このように動力分配機構16が差動可能状態とされると、動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1及び/又は第2電動機M2の運転状態が制御されることにより、動力分配機構16の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
【0040】
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【0041】
このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動可能状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動可能状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
【0042】
自動変速部20は、その変速比(=伝達部材18の回転速度N18/出力軸22の回転速度NOUT)を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能し、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部である。その自動変速部20は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1、第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。
【0043】
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第3リングギヤR3は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【0044】
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【0045】
以上のように構成された動力伝達装置10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、動力伝達装置10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。また、動力伝達装置10が有段変速状態であれば車両用駆動装置6も有段変速状態であり、動力伝達装置10が無段変速状態であれば車両用駆動装置6も無段変速状態である。
【0046】
例えば、動力伝達装置10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3が解放される。
【0047】
しかし、動力伝達装置10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
【0048】
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される動力伝達装置10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度Nを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
【0049】
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する差動部サンギヤS0、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ0に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【0050】
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置10は、動力分配機構16(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(差動部キャリヤCA0)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(差動部サンギヤS0)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(差動部リングギヤR0)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
【0051】
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動可能状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の回転速度を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度Nと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって差動部サンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される差動部リングギヤR0すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度Nよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
【0052】
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
【0053】
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度Nと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度Nよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
【0054】
図4は、本発明に係る車両用駆動装置6を制御するための制御装置である電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【0055】
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、差動部11や自動変速部20の各油圧式摩擦係合装置(クラッチC、ブレーキB)の油圧アクチュエータにかかる油圧(係合圧)を表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)を表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度Nを表す信号、動力伝達装置10の無段変速状態と有段変速状態とを選択的に切り換えるための変速状態手動選択装置であって運転席近傍に設けられて搭乗者によって操作される有段/無段モードスイッチ46からのその切換状態を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル41の操作量(アクセル開度)Accを示すアクセル開度信号、エンジン8に供給されるガソリン燃料に混合されたエタノールの濃度(質量比)を検出するためのエタノール濃度センサ44から送られる燃料中のエタノール濃度を示す信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号などが、それぞれ供給される。
【0056】
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【0057】
また、電子制御装置40は、エンジン8への供給燃料種が変更される場合があるので、エンジン出力制御装置43を介してその供給燃料種に合わせたエンジン制御を行う。具体的には、エンジン8へ供給される燃料中のエタノール濃度が高くなるほどその燃料のオクタン価が上がりノッキングが発生し難くなるためエンジン8の点火時期を早めるように制御する。その結果、エンジントルクTとスロットル弁開度θTHとの関係やエンジントルクTとエンジン回転速度Nとの関係などで例示されるエンジントルク特性は、上記燃料中のエタノール濃度が高くなるほど高トルク側にずれることとなる。上記エンジントルク特性すなわちエンジントルクTとスロットル弁開度θTHとの関係では、スロットル弁開度θTHが大きくなるほどエンジン8の吸入空気量及び燃料供給量が増し、それによりエンジントルクTが大きくなる。
【0058】
図5は複数種類のシフトポジションPSHを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置48の一例を示す図である。このシフト操作装置48は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションPSHを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
【0059】
そのシフトレバー49は、動力伝達装置10内つまり自動変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部20の出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、動力伝達装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、動力伝達装置10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
【0060】
上記シフトレバー49の各シフトポジションPSHへの手動操作に連動して図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
【0061】
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジションおよび「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第1クラッチC1および第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
【0062】
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【0063】
図6は、電子制御装置40に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、有段変速制御手段54は、自動変速部20の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよびアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。
【0064】
ハイブリッド制御手段52は、動力伝達装置10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動可能状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量(アクセル開度)Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NとエンジントルクTとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
【0065】
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度Nと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は、例えば図8に示すようなエンジン回転速度Nとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)Tとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の動作曲線の一種である最適燃費率曲線LEF(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線LEFにエンジン8の動作点(以下、「エンジン動作点」と表す)が沿わされつつエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTとエンジン回転速度Nとなるように動力伝達装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度N及びエンジントルクTなどで例示されるエンジン8の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン8の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例で例えば、燃費とは単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率(=燃料消費量/駆動輪出力)が小さくなることである。逆に、燃費の低下とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。
【0066】
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。前記蓄電装置60は、第1電動機M1および第2電動機M2に電力を供給し且つそれらの電動機M1,M2から電力の供給を受けることが可能な電気エネルギ源であって、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ、又は、キャパシタなどである。
【0067】
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶されたアクセル開度Accとスロットル弁開度θTHとの関係から、アクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97を駆動し、運転者が要求する自動変速部20の出力トルクTOUT(要求出力トルク)に対応するアクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
【0068】
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vとアクセル開度Accとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
【0069】
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vとアクセル開度Accとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT時すなわち低エンジントルクT時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【0070】
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度Nを零乃至略零に維持する。
【0071】
ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段66を備えている。このエンジン始動停止制御手段66は、ハイブリッド制御手段52により例えば図7の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。
【0072】
例えば、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点a→点bに示すように、アクセルペダル41が踏込操作されてアクセル開度Accが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化した場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度Nを引き上げ、所定のエンジン回転速度N’例えば自律回転可能なエンジン回転速度Nで点火装置99により点火させるようにエンジン8の始動を行って、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度Nを速やかに所定のエンジン回転速度N’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度NEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。
【0073】
また、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダル41が戻されてアクセル開度Accが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置98により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段52によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度Nを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段66は、フューエルカットより先に、第1電動機回転速度NM1を引き下げてエンジン回転速度Nを引き下げ、所定のエンジン回転速度N’でフューエルカットするようにエンジン8の停止を行ってもよい。
【0074】
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例ではエンジン8と第2電動機M2との両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
【0075】
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電残量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度Nが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【0076】
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度Nを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52はエンジン回転速度Nを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
【0077】
増速側ギヤ段判定手段62は、動力伝達装置10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図7に示す変速線図に従って動力伝達装置10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
【0078】
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動可能状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよびアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置10の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
【0079】
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
【0080】
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって動力伝達装置10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、動力伝達装置10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【0081】
しかし、切換制御手段50は、動力伝達装置10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
【0082】
ここで前記図7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vとアクセル開度Accとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図7の実線はアップシフトが判断されるための変速線(アップシフト線)であり、一点鎖線はダウンシフトが判断されるための変速線(ダウンシフト線)である。この図7の変速線図における変速線は、例えばアクセル開度Accを示す横線上において実際の車速Vが線を横切ったか否か、また例えば車速Vを示す縦線上においてアクセル開度Accが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点)を横切ったか否かを判断するためのものであり、この変速点の連なりとして予め記憶されている。
【0083】
また、図7の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定アクセル開度AC1を示している。つまり、図7の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えばアクセル開度Accが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定アクセル開度AC1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図7の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図7は判定車速V1および判定アクセル開度AC1を含む、車速Vとアクセル開度Accとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定アクセル開度AC1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよびアクセル開度Accの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
【0084】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、アクセル開度Accと判定アクセル開度AC1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えばアクセル開度Accが判定アクセル開度AC1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。
【0085】
また、切換制御手段50は、有段/無段モードスイッチ46が無段位置に切り換えられておれば車両用駆動装置6(動力伝達装置10)を無段変速状態とし、一方で、有段/無段モードスイッチ46が有段位置に切り換えられておれば車両用駆動装置6(動力伝達装置10)を有段変速状態とする。切換制御手段50は、有段/無段モードスイッチ46の切換えにより車両用駆動装置6を有段変速状態とする場合には、例えば切換クラッチC0を係合させる。なお、切換制御手段50は、図7の切換線図よりも常に優先して有段/無段モードスイッチ46の切換状態に従い車両用駆動装置6(動力伝達装置10)を無段変速状態または有段変速状態に切り換えてもよいし、所定の車両状態である場合に図7の切換線図よりも優先して有段/無段モードスイッチ46の切換状態に従い車両用駆動装置6(動力伝達装置10)を無段変速状態または有段変速状態に切り換えてもよい。
【0086】
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は動力伝達装置10を優先的に有段変速状態としてもよい。
【0087】
また、例えば判定車速V1は、高速走行において動力伝達装置10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定アクセル開度AC1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
【0088】
図7の関係に示されるように、アクセル開度Accが予め設定された判定アクセル開度AC1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
【0089】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、動力伝達装置10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、アクセル開度Accが判定アクセル開度AC1を越えるような高出力走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度Nの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度Nの変化が楽しめる。
【0090】
このように、本実施例の電子制御装置40は、動力伝達装置10を無段変速状態と有段変速状態とに選択的に切り換えることができ、そして、前記切換制御手段50により車両状態に基づいて差動部11の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部11が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段52により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段66によりエンジン8の始動または停止が行われる。
【0091】
ところで、動力伝達装置10はクラッチツウクラッチ制御が実施される自動変速部20を備えているので、通常のエンジン車両の有段の自動変速機と同様に、その自動変速部20の変速のトルク相では一時的な出力トルクTOUTの低下(落込み)が生じ、その出力トルクTOUTの落込みが変速ショックとして感じられ快適性を損なう可能性がある。そこで、ハイブリッド制御手段52が備えるトルク補償手段72は、自動変速部20の変速過渡期のトルク相において自動変速部20の出力トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力トルクTOUTの変動を抑制するトルク相補償制御を実行する。その出力トルクTOUTの変動を抑制するとは例えば、その出力トルクTOUTの変動を無くすようにするということである。トルク補償手段72は、具体的には、上記トルク相において自動変速部20の出力トルクTOUTの変動を抑制するように、すなわち、その出力トルクTOUTの落込みを打ち消すようにエンジントルクTを制御することによって前記トルク相補償制御を実行する。つまり、トルク補償手段72は、エンジン8の作動によって前記トルク相補償制御を実行するものであり、そのトルク相補償制御では、上記出力トルクTOUTが落ち込むときにその出力トルクTOUTの低下(落込み)を打ち消す方向にエンジントルクTを増大させることにより、換言すればその出力トルクTOUTの落込みを打ち消すためのトルク相補償トルクTFLをエンジン8に出力させることにより、上記出力トルクTOUTの落込みを小さくする。トルク補償手段72は、エンジン8の吸入空気量を増減するための電子スロットル弁96の開度θTHを制御することにより上記トルク相補償トルクTFLを制御する。なお、トルク補償手段72は、エンジン8の作動によって前記トルク相補償制御を実行するので、好適には、そのトルク相補償制御をモータ走行時ではなくエンジン走行時に実行する。
【0092】
上述のように本実施例ではトルク補償手段72が前記トルク相補償制御を実行することによって自動変速部20の変速のトルク相での出力トルクTOUTの落込みが小さくされ変速ショックの低減が図られるが、同じ大きさの変速ショックが生じたとした場合において車両用駆動装置6が有段変速状態である場合と無段変速状態である場合とでは、搭乗者はその変速ショックを不快に感じるか否かが異なるものと考えられる。具体的に言えば、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合には不快に感じられる変速ショックであっても、有段/無段モードスイッチ46が有段位置に切り換えられた車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には動力伝達装置10が通常の有段変速機と同等に機能することを搭乗者は認識しているので、その変速ショックが上記通常の有段変速機のものと同程度であれば搭乗者の快適性は損なわれないものと考えられる。つまり、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して変速ショックはある程度大きくても差し支えがないと考えられるので、前記トルク相補償制御におけるトルク相補償トルクTFLを小さくでき、ひいてはそのトルク相補償制御において前記トルク相での自動変速部20の出力トルクTOUT変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を小さくできると考えられる。
【0093】
また、前記トルク相補償制御の実行は、自動変速部20の出力トルクTOUTの一時的な落込みを打ち消すようにトルクを補うことであり、すなわち、そのトルクを補うためにエネルギが消費されることであるので、その消費されるエネルギが大きければ燃費悪化につながる可能性がある。すなわち、燃費悪化を抑制するためには前記トルク相補償制御におけるトルク補償量をできるだけ小さくすることが望ましい。
【0094】
そこで、本実施例では、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して上記トルク補償量が小さくされる。更に、そのトルク相補償量は、エンジン用燃料のエタノール濃度に応じてエンジントルク特性が変わるので、そのエタノール濃度に応じて調整される。以下に、その制御機能の要部について説明する。
【0095】
図6に戻り、トルク相補償制御判定手段74は、図7の変速線図に基づいて自動変速部20の変速判断が有段変速制御手段54によりなされた場合に、前記トルク相補償制御の実行の必要性について判断する。つまり、その変速判断がなされた自動変速部20の変速に対して前記トルク相補償制御が実行される必要があるか否かを判断する。また、前記トルク相補償制御の実行必要性の判断をトルク相補償制御判定手段74は少なくとも自動変速部20の変速のトルク相開始前に行う。トルク相補償制御判定手段74は、例えば、上記変速判断のなされた変速のトルク相での出力トルクTOUTの落込み量が快適性を損なうほど大きくは無いと予測されれば、燃費悪化を抑制するため前記トルク相補償制御が実行される必要はないと判断する。例えば、トルク相補償制御判定手段74が上記トルク相補償制御の実行必要性の判断をするに際し、自動変速部20の入力トルクおよび車速Vなどの車両状態や自動変速部20の変速の種類などを変化させてトルク相での出力トルクTOUTの落込み量が実験的に求められそれに対する前記トルク相補償制御の実行必要性が予め判断されており、その予めなされた判断を利用してトルク相補償制御判定手段74は実際の上記トルク相補償制御の実行必要性の判断を行う。なお、前記自動変速部20の変速の種類とは、例えば、自動変速部20の変速が第1速から第2速への変速であるのか、第3速から第4速への変速であるのかということである。
【0096】
有段無段判定手段80は、動力伝達装置10(車両用駆動装置6)が、トータル変速比γTが連続的に変化する前記無段変速状態であるか或いはトータル変速比γTが段階的に変化する前記有段変速状態であるかを判断する。図1の骨子図から判るように、動力分配機構16が非差動状態に切り換えられることによって車両用駆動装置6は有段変速状態になり、動力分配機構16が差動可能状態に切り換えられることによって車両用駆動装置6は無段変速状態になるので、有段無段判定手段80は、動力分配機構16が差動可能状態であるか非差動状態であるかを検出することによって、車両用駆動装置6が無段変速状態であるか或いは有段変速状態であるかを判断してもよいが、本実施例では、有段/無段モードスイッチ46が無段位置に切り換えられておれば車両用駆動装置6は無段変速状態であると判断する。一方で、有段/無段モードスイッチ46が有段位置に切り換えられておれば車両用駆動装置6は有段変速状態であると判断する。
【0097】
前述したようにトルク補償手段72は自動変速部20の変速のトルク相で前記トルク相補償制御を実行するが、その際、自動変速部20のトルク相での出力トルクTOUTの一時的な落込みを小さくするための前記トルク補償量を、車両用駆動装置6が有段変速状態であるか無段変速状態であるかに応じて変更し決定する。すなわち、前記トルク相補償制御が実行される必要があるとトルク相補償制御判定手段74よって判断された場合において、トルク補償手段72は、車両用駆動装置6が有段変速状態であると有段無段判定手段80によって判断された場合には、有段変速時用の前記トルク補償量を設定する。一方で、車両用駆動装置6が無段変速状態であると有段無段判定手段80によって判断された場合には、無段変速時用の前記トルク補償量を設定する。このようにトルク補償手段72は、有段無段判定手段80の判断に基づいて上記有段変速時用のトルク補償量または上記無段変速時用のトルク補償量を決定するのであるが、前記トルク相での出力トルクTOUTの落込みは通常の有段変速機のクラッチツウクラッチ変速において生じる現象であることから、その通常の有段変速機と同等と考えられる車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には上記通常の有段変速機と同程度の変速ショックを搭乗者は不快には感じないもと考えられるので、前記トルク補償量の大小関係ついては、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、前記トルク補償量を小さくする。燃費悪化を抑制するためである。
【0098】
具体的には、図9に示すように、自動変速部20のトルク相における前記出力トルクTOUTの落込み(変動)を無くすために必要とされる機械的エネルギである完全トルク相補償量と、前記トルク補償量との関係が、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合と無段変速状態である場合とのそれぞれについて、予め実験的に設定されている。そして、トルク補償手段72は、その図9のような両者の関係を記憶しておりそれに基づいて前記トルク補償量を決定する、すなわち、図9の横軸を構成する前記完全トルク相補償量を基準として図9の縦軸を構成する前記トルク補償量を決定する。そのとき、トルク補償手段72は、例えば、自動変速部20の変速の種類、アクセル開度Accおよび車速Vなどの車両状態と上記完全トルク相補償量との実験的に予め求められた関係から、上記完全トルク相補償量を求める。前記図9の両者の関係について更に言及すれば、前記トルク相補償制御でのトルク補償量と完全トルク相補償量との関係は、上記トルク相補償制御の全体にわたるエネルギ量を対比した関係であってもよいし、図9に示されるような単位時間当たりのエネルギ(例えば、単位は「kW」)を対比した関係であってもよい。また、前記自動変速部20のトルク相における出力トルクTOUTの落込み(変動)が大きいほど前記完全トルク相補償量は大きくなるので、図9に示す前記完全トルク相補償量とトルク補償量との関係は、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合でも無段変速状態である場合でも、前記完全トルク相補償量が大きいほど前記トルク補償量は大きくなる関係である。なお、本実施例では上記完全トルク相補償量は、自動変速部20のトルク相における前記出力トルクTOUTの落込みを無くすために必要とされる機械的エネルギとして定義されるが、具体的に表現すれば、そのトルク相における出力トルクTOUTの落込みの全部を無くすために必要とされる機械的エネルギ、もしくは、そのトルク相における出力トルクTOUTを平坦に維持するために必要とされる機械的エネルギであると言える。
【0099】
トルク補償手段72は、前記トルク相補償制御が実行される必要があるとトルク相補償制御判定手段74よって判断された場合には、図9に示すような前記完全トルク相補償量とトルク補償量との関係に基づいてトルク補償量を決定するが、更に、アクセル開度Accや自動変速部20の変速の種類を考慮して上記トルク補償量を決定してもよい。例えば、アクセル開度Accに応じて前記トルク補償量の適正量がどのように変化するかという関係を予め実験的に求めておき、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合でも無段変速状態である場合でもトルク補償手段72は、その予め求められた関係を利用して、アクセル開度Accが大きいほど前記トルク補償量を大きくするようにそれを決定する。また、自動変速部20の変速の種類に応じて具体的には変速前後の変速比の差に応じて前記トルク補償量の適正量がどのように変化するかという関係を予め実験的に求めておき、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合でも無段変速状態である場合でもトルク補償手段72は、その予め求められた関係を利用して、自動変速部20の変速前後の変速比の差が大きいほど、言い換えれば、その変速がより低車速側変速段での変速であるほど、前記トルク補償量を大きくするようにそれを決定する。
【0100】
基本的にはトルク補償手段72は前記トルク相補償制御の実行に際し、前述したように、有段無段判定手段80の判断に基づいて前記無段変速時用のトルク補償量または前記有段変速時用のトルク補償量を設定するが、本実施例ではエンジン8への供給燃料種すなわち燃料のエタノール濃度が変更され得るので、更に、その供給燃料種に応じて上記トルク補償量を調整する。
【0101】
そのために、図6の燃料判別手段82は、エタノール濃度センサ44からの信号に基づきエンジン8へ供給される燃料のエタノール濃度を検出する。すなわち、燃料判別手段82は、エンジン8への供給燃料種をその検出したエタノール濃度に応じて判別する。なお、燃料判別手段82は、好適には上記供給燃料種の判別をエンジン走行時に行い、モータ走行時にその判別を行う必要はない。モータ走行時にはエンジントルクTが自動変速部20に入力されないからである。また、給油されない限り上記供給燃料種が変更されることはないので、燃料判別手段82は給油後の所定の時期に上記供給燃料種を判別すればよく常にその判別を行う必要はない。
【0102】
ここで、前述したように、エンジン8に供給される燃料のエタノール濃度が高くなるほどエンジントルク特性は高トルク側にずれるが、そのようなエンジントルク特性の変化は自動変速部20の変速にも影響する。具体的には、エンジン8への供給燃料種に応じてエンジントルク特性が高トルク側にずれるほど上記変速のトルク相での自動変速部20の出力トルクTOUTの落込み量は大きくなる。また、スロットル弁開度θTHの制御が上記供給燃料種に応じては変わらないとすれば、エンジン8への供給燃料種に応じてエンジントルク特性が高トルク側にずれるほど、前記トルク相補償制御において、エンジン8から出力される前記トルク相補償トルクTFLが大きくなりひいては前記トルク補償量が大きくなる。
【0103】
これらの点を踏まえ、図6のトルク補償手段72は、前述の機能に加え更に、燃料判別手段82が判別した前記供給燃料種すなわちエンジン用燃料のエタノール濃度を得た上で、エンジントルクTが前記供給燃料種(燃料のエタノール濃度)に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中におけるエンジン8の吸入空気量、詳細には、そのトルク相補償制御の実行中においてトルク相補償トルクTFLを出力させるためのエンジン8の吸入空気量(以下、「トルク相補償吸入空気量」と表す)を、エンジン8がガソリン(基準燃料)で駆動される場合に対して減少させる。前記トルク補償量が必要以上の大きさにならないようにその吸入空気量の減少によってエンジントルクT(トルク相補償トルクTFL)を低下させるためである。但し、トルク補償手段72は、上記エタノール濃度に応じて前記トルク相での自動変速部20の出力トルクTOUTの落込み量が変わるので、上記トルク相補償吸入空気量を常に前記トルク相補償トルクTFLがガソリン使用時と等しくなるように減少させるのではない。すなわち、トルク補償手段72は、上記トルク相補償吸入空気量をエンジン8がガソリンで駆動される場合に対して減少させるのであるがそれと同時に、エンジントルクTが上記エタノール濃度に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量を大きくする。そのトルク補償量を大きくするということは、すなわちトルク相補償制御の実行中のトルク相補償トルクTFLを大きくするということである。つまり、図10に示すように、ガソリン使用時に対して相対的に、エンジン用燃料のエタノール濃度が高いほどトルク相補償トルクTFLを大きくする。トルク補償手段72は上記エタノール濃度に応じてトルク相補償トルクTFLを変更することをモータ走行時には行う必要が無くエンジン走行時に行えばよい。図10は、エンジン8がガソリンで駆動される場合を基準として相対的に上記エタノール濃度とトルク相補償トルクTFLとの関係を示した図である。図10のt_fgmはエンジン8がガソリンで駆動される場合の無段変速時のトルク相補償トルクTFLを表し、t_fgyはエンジン8がガソリンで駆動される場合の有段変速時のトルク相補償トルクTFLを表している。そして、実線L_fmは無段変速時の上記エタノール濃度とトルク相補償トルクTFLとの関係であり、実線L_fyは有段変速時の上記エタノール濃度とトルク相補償トルクTFLとの関係である。
【0104】
上述のように、トルク補償手段72は、前記トルク相補償制御において、エンジン8がガソリンで駆動される場合(ガソリン使用時)に対して前記トルク相補償吸入空気量を減少させるときの減少量を、エンジン用燃料のエタノール濃度が高いほど大きくするが、それと併せて、図10に示すように上記エタノール濃度が高いほどトルク相補償トルクTFLを大きくする。この点については図11を用いても説明できる。図11は、エンジン8がガソリンで駆動される場合を基準として相対的に上記エタノール濃度(図11の横軸)とトルク相補償吸入空気量(図11の縦軸)との関係を示した図である。図11のVL_gmはエンジン8がガソリンで駆動される場合の無段変速時のトルク相補償吸入空気量であり、VL_gyはエンジン8がガソリンで駆動される場合の有段変速時のトルク相補償吸入空気量である。そして、図11の実線L01_vm及び破線L02_vmは無段変速時の上記エタノール濃度とトルク相補償吸入空気量との関係であり、実線L01_vy及び破線L02_vyは有段変速時の上記エタノール濃度とトルク相補償吸入空気量との関係である。更に、実線L01_vm及び実線L01_vyはエンジン用燃料のエタノール濃度に応じては前記トルク相での出力トルクTOUTの落込み量が変わらないとした場合すなわち前記トルク相補償トルクTFLをガソリン使用時と等しくする場合の上記関係であり、破線L02_vm及び破線L02_vyは上記エタノール濃度が高くなるほど前記トルク相での出力トルクTOUTの落込み量が大きくなることを前提とした場合すなわち上記エタノール濃度に応じた上記落込み量の拡大分を打ち消すように前記トルク補償量が増大される場合の上記関係である。なお、図11の縦軸は前記トルク相補償吸入空気量であると説明したが、図11はガソリン使用時を基準に相対的にそのトルク相補償吸入空気量を示すものであるので、図11の縦軸は単にエンジン8の吸入空気量としても差し支えない。
【0105】
無段変速時を例に図11を用いて説明すれば、トルク補償手段72はトルク相補償制御におけるスロットル弁開度θTHの制御において、エタノールがエンジン用燃料に混合された場合に前記トルク相補償トルクTFLをガソリン使用時と等しくするのであれば、ガソリン使用時を基準として、図11の実線L01_vmに示す関係でトルク相補償吸入空気量を前記エタノール濃度が高いほど減少させる。しかし、そのエタノール濃度が高いほど前記トルク相での自動変速部20の出力トルクTOUTの落込み量が大きくなるのでそれを補うため、上記ガソリン使用時を基準として上記実線L01_vmに示す関係ほどは上記トルク相補償吸入空気量を減少させず、破線L02_vmに示す関係でトルク相補償吸入空気量を前記エタノール濃度が高いほど減少させる。要するに、トルク補償手段72は、エンジン8がガソリンで駆動される場合に対して自動変速部20の出力トルクTOUTの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種(エンジン用燃料のエタノール濃度)に応じて大きくなる場合にはそうならないとした場合と比較して、前記落込み量が大きくなるほど、エンジン8がガソリンで駆動される場合に対する前記トルク相補償吸入空気量の減少量を少なくする。つまり、無段変速時を例として、図11で上記落込み量が供給燃料種に応じて大きくなる場合の上記減少量をR02_vmで表し、そうならないとした場合の上記減少量をR01_vmで表せば、トルク補償手段72は、前記エタノール濃度が高くなるほど、上記減少量R01_vmと比較して上記減少量R02_vmを少なくする、言い換えれば、減少量R01_vmとR02_vmとの差を拡大するということである。この減少量R01_vmとR02_vmとの差が、図10の実線L_fmで示されるガソリン使用時に対するトルク相補償トルクTFLの増大分に相当する。
【0106】
このようにしてトルク補償手段72は、有段無段判定手段80の判断及び燃料判別手段82によって検出されたエンジン用燃料のエタノール濃度に基づいて、そのエタノール濃度に応じた前記トルク補償量すなわちトルク相補償制御実行時のエンジン8の吸入空気量を決定した後、自動変速部20の変速のトルク相において、前記トルク相補償制御を実行する。なお、トルク補償手段72は、前記トルク相補償制御が実行される必要がないとトルク相補償制御判定手段74により判断された場合には前記トルク相補償制御を実行しない。
【0107】
図12は、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合において、自動変速部20の変速のトルク相で出力トルクTOUTの落込みを抑制するために実行される前記トルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートである。図13は、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合において、自動変速部20の変速のトルク相で出力トルクTOUTの落込みを抑制するために実行される前記トルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートである。そして、図14は、自動変速部20の出力トルクTOUT変化について車両用駆動装置6が無段変速状態である場合と有段変速状態である場合とを比較説明するための出力トルクTOUTのタイムチャートのイメージ図である。なお、図12〜図14では、前記トルク相補償制御が実行される必要があるとトルク相補償制御判定手段74よって判断され、アクセルペダル41が踏込まれた状態で自動変速部20が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例として示しており、そのときのエンジン8への供給燃料種は各図で相互に同一であるものとする。また、図12〜図14では、前記トルク相補償制御において、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、前記トルク補償量が小さくされる。また、図12〜図14のt1時点〜t7時点はそれぞれ各図で相互に共通の時点を示すものである。また、図12のスロットル弁開度θTHのタイムチャートとエンジントルクTのタイムチャートとは、スロットル弁開度θTHが大きくなるほどエンジン8の吸入空気量及び燃料供給量が増しそれによりエンジントルクTが大きくなるので、相互に同じ変化となっており、図13でも同様である。先ず、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合、すなわち、図12から説明する。
【0108】
図12のt1時点においては、図7の変速線図に基づいて自動変速部20を第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトさせる変速判断が有段変速制御手段54によりなされ、前記トルク相補償制御が実行される必要があるか否かがトルク相補償制御判定手段74によって判断される。そして、前記トルク相補償制御が実行される必要があると判断されるとt1時点とt2時点との間で、図9に破線で示す前記完全トルク相補償量とトルク補償量との関係から前記無段変速時用のトルク補償量が設定される。そして、前記トルク相補償制御においてトルク相補償トルクTFLが出力されるトルク補償時間、及びそのトルク補償時間内での経過時間に対する出力トルクTOUTの目標とする変化すなわちトルク相補償トルクTFLの目標とする変化が、前記設定されたトルク補償量を得られるように決定され、更に、その変速でのトルク相の継続時間と上記トルク補償時間との差から、トルク相開始時を基準とした前記トルク相補償トルクTFLの出力開始時期すなわちトルク補償開始時期が決定される。これらについては、エンジン用燃料のエタノール濃度に応じて決定される。例えば、トルク補償手段72は先ず、エンジン8がガソリンで駆動される場合(ガソリン使用時)の前記完全トルク相補償量からその場合の前記無段変速時用のトルク補償量を決定する。そして、その決定した無段変速時用のトルク補償量から導き出されるトルク相補償吸入空気量を図11の破線L02_vmに示す関係から上記エタノール濃度に応じて変更することで、トルク相補償制御におけるトルク相補償吸入空気量を上記エタノール濃度に応じたものにし、ひいては前記トルク補償量を上記エタノール濃度に応じたものにする。なお、図12と図14とに示すように、上記トルク補償時間の始期は上記トルク補償開始時期(t4時点)であるがその終期はトルク相終了時(t6時点)である。また、上記トルク補償開始時期はトルク相開始時と同時であっても差し支えないが、本実施例では図12に示すようにt4時点が上記トルク補償開始時期であるので、t4時点からt6時点までの時間が前記トルク補償時間である。
【0109】
図12のt2時点において、自動変速部20を第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトさせる変速出力指令(変速出力)が有段変速制御手段54から出力されると、解放側の油圧式摩擦係合要素に対応する第2ブレーキB2の係合油圧Pb2の低減制御が開始されると共に、係合側の油圧式摩擦係合要素に対応する第1ブレーキB1の係合油圧Pb1の増加制御が開始される所謂クラッチツウクラッチ変速制御が開始される。そして、t2時点において、各油圧式摩擦係合要素(B1、B2)のクラッチツウクラッチ制御が開始されると、それらの油圧式摩擦係合要素の掴み換えに起因して、前記トルク相補償制御が実行されなければ、破線L_tdwnで示すようにトルク相中において出力トルクTOUTが落ち込むこととなる。なお、実際には、t2時点の油圧制御開始直後において、係合側の摩擦係合要素(B1)の機械的なクリアランスを詰めるためのファーストフィルや解放側の摩擦係合要素(B2)の定圧待機などが実施されるまでの間は、出力トルクTOUTが変化しない、すなわちトルク相に該当しない変速準備処理期間が存在する。
【0110】
これに対して、トルク補償手段72は変速中のトルク相が始まると、そのトルク相で自動変速部20の出力トルクTOUTが平坦に推移する理想的な出力トルクTOUT変化を示す実線L_tflt(図14参照)にその出力トルクTOUT変化を近付けるように、出力トルクTOUTの落込みを低減する。実際には、変速ショック低減と燃費悪化の抑制との両立を図るためトルク補償手段72は、上記トルク相の開始時であるt3時点に対し少し遅れたt4時点から前記トルク相補償制御の実行を開始する。すなわち、上記t4時点からエンジントルクTを増加させることで、言い換えれば、t4時点からエンジン8にトルク相補償トルクTFLを出力させることで、出力トルクTOUTを図12の実線L_tmのように変化させその出力トルクTOUTの落ち込みを低減する。ここで、前記実線L_tfltのように、前記トルク相における出力トルクTOUTの落込みを無くすためのトルク補償量が図9の横軸を構成する前記完全トルク相補償量である。本実施例では、前記無段変速時用のトルク補償量は自動変速部20の出力トルクTOUTが実線L_tmに示すように推移するように設定されており、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合はt4時点が前記トルク補償開始時期になる。さらに、t6時点においてトルク相が終了しイナーシャ相が開始されると、トルク補償手段72は前記トルク相補償制御を終了する。そして、第2電動機M2またはエンジン8によるトルクダウン制御が実施される。上記t2時点からの制御について、以下にてさらに詳しく説明する。なお、確認的に述べるが、図12のタイムチャートにおいて自動変速部20の出力トルクTOUTが理想的に上記実線L_tflt(図14参照)に示すように変化しなかったとしても、出力トルクTOUTの変化が前記破線L_tdwnで示す変化から少しでも理想的な変化である上記実線L_tfltで示す変化に近づけば、その分、変速ショックは低減され快適性は向上する。
【0111】
先ず、t2時点において、第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へのアップシフトの変速出力指令がなされる。そして、t2時点より所定時間経過後にトルク相の開始が検出されるとその後、前記トルク補償開始時期であるt4時点からトルク補償手段72は前記トルク相補償制御を開始する。ここで、上記トルク相の開始時は、例えば予め実験や解析的に求められたトルク相が開始される所定時間が前記変速出力指令時(t2時点)から経過したか否かに基づいて判定されてもよいが、本実施例では、係合側の油圧式摩擦係合要素に対応するブレーキB1並びに解放側の油圧式摩擦係合要素に対応するブレーキB2の係合油圧Pb1,Pb2の一方または両方が、予め実験並びに解析的に求められたトルク相が開始される所定の油圧値に達したか否かに基づいて判定される。また、上記トルク相の開始時は、トルク相開始後に発生する図示しない自動変速部20の入力回転速度(伝達部材18の回転速度N18)の吹きが発生したか否かに基づいて判定されてもよい。
【0112】
そして、上述のように自動変速部20のトルク相の開始が判定されるとその後、t4時点からトルク補償手段72は自動変速部20の出力トルクTOUTの落込みを抑制する前記トルク相補償制御を開始するが、例えば、上記トルク相補償制御において、前記トルク相開始時期(t4時点)すなわち上記トルク相補償制御の開始時の自動変速部20の出力トルクTOUT1を基準とし、トルク相中の出力トルクTOUTがTOUT1で維持されるように、又はそのトルク相中の出力トルクTOUTがTOUT1から所定の変化勾配で緩やかに低下するように、エンジン8のトルク制御(フィードバック制御)を実行する。或いはフィードバック制御ではなく、前記トルク相開始時または前記トルク補償開始時期を基準とした経過時間とトルク相補償トルクTFLとの関係を予め実験的に設定しておき、トルク補償手段72は、その経過時間とトルク相補償トルクTFLとの関係を用いてエンジン8のトルク制御を実行してもよい。
【0113】
ここで、自動変速部20のトルク相中においては、エンジントルクTを増大させても自動変速部20の伝達可能なトルク容量が小さいと、エンジントルクTが好適に出力軸22に伝達されない。そこで、トルク補償手段72が前記トルク相補償制御を実行する場合、例えば、そのトルク相補償制御を実行しない通常の変速よりも係合側の摩擦係合装置であるブレーキB1の係合油圧Pb1の立ち上がりを早くするなどの制御を併せて実行することで、自動変速部20の伝達可能なトルク容量を上記通常の変速よりも早い時期に増大させる。これにより、エンジン8から出力されるトルク相補償トルクTFLが自動変速部20の出力軸22に有効に伝達されるので、t3時点(t4時点)〜t6時点における出力トルクTOUTの落込みが低減される。なお、上記トルク相補償制御時の油圧値Pb1,Pb2は、例えばエンジントルクTに応じてフィードバック制御されるなどして、エンジントルクTが出力軸22に有効に伝達されるように制御される。
【0114】
そして、t5時点においてトルク相の終了直前であると判定されると、トルク補償手段72は、前記トルク相補償制御においてt5時点までは増大させていたエンジントルクTを一転して低下させる、すなわち、スロットル弁開度θTHを減少させる。これにより、上記トルク相の終了時であるt6時点では、出力トルクTOUTの落込みを小さくするためにエンジン8が出力するトルク相補償トルクTFLすなわちエンジン8によるトルク補償分は略零になる。なお、トルク相の終了直前判定は、例えばt2時点又はt3時点を基準として、予め実験や解析的に求められたトルク相終了直前となる所定時間経過したか否かに基づいて判定される。もしくは、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2の係合油圧Pb1,Pb2の一方または両方が、予め実験や解析的に求められたトルク相終了直前となる所定油圧に達したか否かに基づいて判定することもできる。
【0115】
そして、t6時点において、イナーシャ相の開始が判定されると、第2電動機M2またはエンジン8によるトルクダウン制御が開始され、t7時点において自動変速部20の変速が終了する。なお、イナーシャ相の開始および変速終了の判定は、例えば、自動変速部20の入力軸としても機能する伝達部材18の回転速度N18が変化したか否か、並びに変化が終了したか否かに基づいて判定される。上記のように、トルク補償手段72が自動変速部20の変速過渡期(トルク相)において前記トルク相補償制御を実行することで、トルク相中の出力トルクTOUTの落込みが抑制されて変速ショックが抑制される。また、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合すなわち動力分配機構16が差動可能状態である場合には、差動部11の差動作用を利用することによりエンジン回転速度Nを車速Vに拘束されないようにすることができるので、例えば、図12に示すように、ハイブリッド制御手段52が自動変速部20の変速中のエンジン回転速度Nを制御するエンジン回転速度制御手段として機能して、自動変速部20の変速開始(t2時点)から終了(t7時点)までの間においてエンジン回転速度Nを略一定となるように、換言すればエンジン回転速度Nをその変動量が零に近付くように制御する、望ましくはエンジン回転速度Nを一定となるように制御する。これにより、エンジン回転速度N変動に伴う変速ショックを低減することができる。
【0116】
次に、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合について、すなわち、図13について、図12とは異なる点を主として説明する。図13の自動変速部20の変速のトルク相(t3時点〜t6時点)で、エンジントルクTがそのトルク相開始前に対して増大されて前記トルク相補償制御が実行されているのは図12と同様である。しかし、前述したように、トルク補償手段72は、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量を小さくするので、図13では前記トルク相において前記出力トルクTOUTの落込みを小さくするためにエンジントルクTが増大される前記トルク補償時間は図12のそれに対して短くされる。具体的に説明すると、図12では前述したように、t4時点からt6時点までの時間が前記トルク補償時間であるが、図13ではt4時点よりも後のt4’時点が上記トルク補償開始時期であり(図14参照)、t4’時点からt6時点までの時間が上記トルク補償時間である。このように図13では図12との比較で、トルク補償手段72は前記トルク補償開始時期をt4時点よりも後のt4’時点まで遅らせることにより前記トルク補償時間を短くして前記トルク補償量を小さくしている。つまり、本実施例ではトルク補償手段72は、上記トルク補償開始時期から前記トルク相の終了時(t6時点)までの時間である前記トルク補償時間を短くする場合、そのトルク補償時間の終期(t6時点)は変更せずにその始期であるトルク補償開始時期を遅らせる。このようにトルク補償手段72は、車両用駆動装置6(動力伝達装置10)が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して上記トルク補償開始時期を遅らせるが、その遅らせる時間すなわちt4時点からt4’時点までの時間差は、例えば実験的に一定時間とされていてもよいし、自動変速部20の変速の種類に応じて変更されてもよい。車両用駆動装置6が無段変速状態である場合と有段変速状態である場合との間での前記トルク補償時間の相違について図14に着目すれば、上記トルク相であるt3時点〜t6時点において、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合(図14に示す二点鎖線L_ty)には無段変速状態である場合(図14に示す一点鎖線L_tm)ほど前記出力トルクTOUTの落込みは抑制されないが、前記トルク相補償制御が実行されない場合(図14の破線L_tdwn)との比較では、上記出力トルクTOUTの落込みは抑制されることが判る。
【0117】
図13に戻り、自動変速部20の変速のイナーシャ相(t6時点〜t7時点)では、車両用駆動装置6が無段変速状態ではなく有段変速状態であるのでエンジン回転速度Nは一定になるように制御されることは無く、自動変速部20の変速はアップシフトであるのでその変速の進行に連れてエンジン回転速度Nは下降している。図13では図12と同様に、自動変速部20のイナーシャ相(t6時点〜t7時点)においてエンジントルクTが低下させられる前記トルクダウン制御が実施されているが、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合には図13に示すようにエンジン回転速度Nが変化するので、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合(図12)との比較でそのトルクダウン制御におけるエンジントルクTの低下量が大きくされる。
【0118】
図15は、電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち、車両用駆動装置6が有段変速状態であるか無段変速状態であるか及びエンジン8への供給燃料種に基づいて前記トルク相補償制御を実行する制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【0119】
先ず、トルク相補償制御判定手段74に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、図7の変速線図に基づいて自動変速部20の変速判断がなされた場合に、その変速判断がなされた自動変速部20の変速に対して前記トルク相補償制御が実行される必要があるか否かが判断される。このSA1の判断が肯定された場合、すなわち、上記トルク相補償制御が実行される必要がある場合には、SA2に移る。一方、このSA1の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。
【0120】
燃料判別手段82に対応するSA2においては、エタノール濃度センサ44からの信号に基づきエンジン8へ供給される燃料のエタノール濃度が検出される。すなわち、SA2では、エンジン8への供給燃料種が判別される。SA2の次はSA3に移る。
【0121】
有段無段判定手段80に対応するSA3においては、動力伝達装置10(車両用駆動装置6)が前記無段変速状態であるか否かが判断される。すなわち、動力伝達装置10が前記無段変速状態であるか或いは前記有段変速状態であるかが判断される。例えば、その判断は、有段/無段モードスイッチ46(図6参照)の切換状態に基づいてなされる。このSA3の判断が肯定された場合、すなわち、動力伝達装置10が前記無段変速状態である場合には、SA4に移る。一方、このSA3の判断が否定された場合、すなわち、動力伝達装置10が前記有段変速状態である場合には、SA5に移る。
【0122】
トルク補償手段72に対応するSA4においては、エンジン8による前記トルク相補償制御の実行のために、前記無段変速時用のトルク補償量が設定される。このとき、上記トルク補償量すなわちそのトルク補償量との関係で定まる前記トルク相補償吸入空気量がエンジン用燃料のエタノール濃度に応じたものとされる。例えば、先ず、実験的に予め定められた関係から自動変速部20の変速の種類、アクセル開度Accおよび車速Vなどの車両状態に基づきガソリン使用時の前記完全トルク相補償量が求められ、それに基づき図9に破線で示すような関係からガソリン使用時における前記無段変速時用のトルク補償量が決定される。そして、そのガソリン使用時における無段変速時用のトルク補償量から導き出されるトルク相補償吸入空気量が図11の破線L02_vmに示す関係からエンジン用燃料のエタノール濃度に応じて変更されることで、SA6で実行されるトルク相補償制御におけるトルク相補償吸入空気量上記エタノール濃度に応じたものに調整され、ひいては前記トルク補償量が上記エタノール濃度に応じたものに調整される。SA4の次はSA6へ移る。
【0123】
トルク補償手段72に対応するSA5においては、エンジン8による前記トルク相補償制御の実行のために、前記有段変速時用のトルク補償量が設定される。このとき、上記トルク補償量すなわちそのトルク補償量との関係で定まる前記トルク相補償吸入空気量がエンジン用燃料のエタノール濃度に応じたものとされる。例えばそれは、SA4と同様の手順で設定される。
【0124】
図9に示すように、SA5で設定される有段変速時用のトルク補償量は、SA4で設定される無段変速時用のトルク補償量と比較して小さい設定量とされる。
【0125】
ここで、SA4およびSA5で設定されるそれぞれのトルク補償量は、上述のように設定されるのが基本であるが、更にアクセル開度Accや自動変速部20の変速の種類を考慮した上で設定されてもよい。例えば、アクセル開度Accが大きいほど前記それぞれのトルク補償量が大きくなるようにそれらが設定されてもよい。また、自動変速部20の変速前後の変速比の差が大きいほど前記それぞれのトルク補償量が大きくなるようにそれらが設定されてもよい。SA5の次はSA6へ移る。
【0126】
トルク補償手段72に対応するSA6においては、自動変速部20の変速のトルク相において、前記SA4またはSA5にて設定された前記トルク補償量および前記トルク相補償吸入空気量(トルク相補償トルクTFL)に従って前記トルク相補償制御が実行される。これにより、自動変速部20の変速のトルク相において前記トルク補償開始時期(図12のt4時点又は図13のt4’時点)とそのトルク相の終了時(図12及び図13のt6時点)との間で、自動変速部20の出力トルクTOUTの落込みが抑制される。
【0127】
本実施例には次のような効果(A1)乃至(A11)がある。(A1)本実施例によれば、トルク補償手段72は、自動変速部20の変速過渡期のトルク相において自動変速部20の出力トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力トルクTOUTの変動を抑制するトルク相補償制御をエンジン8の作動によって実行する。更に、トルク補償手段72は、エンジントルクTが前記供給燃料種(燃料のエタノール濃度)に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中においてトルク相補償トルクTFLを出力させるためのエンジン8の吸入空気量(トルク相補償吸入空気量)を、エンジン8がガソリン(基準燃料)で駆動される場合に対して減少させる。従って、前記トルク相補償制御において、上記エタノール濃度に応じたエンジントルク特性の変化がトルク相補償トルクTFLの大きさに対して与える影響を抑えて、エンジン8にトルク相補償トルクTFLを適度な大きさで出力させることができる。その結果、過不足なく変速ショックの低減を図ることが可能である。また、エンジン8の吸入空気量が減少するほどエンジン8の燃料消費量も減少するので、トルク補償手段72がエンジン8の吸入空気量を減少させるときのその減少量に応じて燃費が向上する。
【0128】
(A2)本実施例によれば、トルク補償手段72は、エンジントルクTが前記エタノール濃度に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量を大きくする。また、エンジントルクTが上記エタノール濃度に応じて大きくなるほど自動変速部20の出力トルクTOUTの前記トルク相における落込み量は大きくなる。従って、前記トルク相補償制御の実行によって抑制された前記出力トルクTOUTの変動の大きさに対して前記エタノール濃度の変更が与える影響を抑えることができるので、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック低減効果が上記エタノール濃度の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。
【0129】
(A3)本実施例によれば、トルク補償手段72は、エンジン8がガソリンで駆動される場合に対して自動変速部20の出力トルクTOUTの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種(エンジン用燃料のエタノール濃度)に応じて大きくなる場合にはそうならないとした場合と比較して、前記落込み量が大きくなるほど、エンジン8がガソリンで駆動される場合に対する前記トルク相補償吸入空気量の減少量を少なくする。従って、エンジントルクTが上記エタノール濃度に応じて大きくなるほど上記落込み量が大きくなることと、エンジン8から出力されるトルク相補償トルクTFLが上記エタノール濃度に応じて大きくなるほど前記トルク補償量が大きくなることとのバランスを取ることにより、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック低減効果が上記エタノール濃度の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。
【0130】
(A4)本実施例によれば、燃料判別手段82は、エンジン8への供給燃料種をエタノール濃度に応じて判別する。また、エンジントルク特性はエンジン8用の燃料のエタノール濃度に応じて変化する。従って、上記供給燃料種の変更に応じて前記エンジントルク特性が変化するか否か、すなわち、自動変速部20の変速のトルク相での出力トルクTOUTの落込み量が変化するか否かを、前記エタノール濃度の検出により判断できる。
【0131】
(A5)本実施例によれば、トルク補償手段72は、図9の横軸を構成する前記完全トルク相補償量を基準として図9の縦軸を構成する前記トルク補償量を決定するので、自動変速部20のそれぞれの変速で異なる前記トルク補償量を統一された基準で適切な量で決定できる。
【0132】
(A6)前記トルク相補償制御が実行されないとすれば自動変速部20の変速前後の変速比の差が大きいほど変速ショック(出力トルクTOUTの落込み)は大きくなり易いところ、本実施例によれば、例えば、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合でも無段変速状態である場合でも、トルク補償手段72は、自動変速部20の変速前後の変速比の差が大きいほど前記トルク補償量を大きくするようにそれを決定する。そのようにすれば、自動変速部20の高車速側での変速であっても低車速側での変速であってもその違いによる影響を抑えて、上記トルク相補償制御の実行により適切な変速ショック低減効果を得ることが可能である。なお、本実施例の自動変速部20では、その各変速段ごとに略等比的に変化する変速比が得られるようになっている。そのため、自動変速部20の変速が低車速側変速段で実行されるほど上記変速前後の変速比の差は大きくなる。このことから、トルク補償手段72は、自動変速部20の変速がより低車速側変速段での変速であるほど前記トルク補償量を大きくするものであってもよい。
【0133】
(A7)前記トルク相補償制御が実行されないとすればアクセル開度Accが大きいほど前記トルク相における自動変速部20の出力トルクTOUTの落込みは大きくなり易いところ、本実施例によれば、例えば、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合でも無段変速状態である場合でも、トルク補償手段72は、アクセル開度Accが大きいほど前記トルク補償量を大きくするようにそれを決定する。そのようにすれば、アクセル開度Accの大きさが異なることの影響を抑えて、上記トルク相補償制御の実行により適切な変速ショック低減効果を得ることが可能である。
【0134】
(A8)本実施例によれば、動力伝達装置10(車両用駆動装置6)には、エンジン8と駆動輪38との間に連結された動力分配機構16と、その動力分配機構16に動力伝達可能に連結され動力分配機構16の差動状態を制御するための第1電動機M1とが、設けられているので、自動変速部20は段階的にその変速比を変更する有段変速機であるが、動力分配機構16の差動状態が制御されることにより車両用駆動装置6全体としてはその変速比γTを連続的に変更することができる無段変速機として機能させることが可能である。
【0135】
(A9)本実施例によれば、車両用駆動装置6(動力伝達装置10)が無段変速状態である場合には、例えば図12に示すように、ハイブリッド制御手段(エンジン回転速度制御手段)52は、自動変速部20の変速開始(図12のt2時点)から終了(図12のt7時点)までの間においてエンジン回転速度Nを略一定となるように制御する。そのようにすれば、エンジン8の回転速度変動によるショックを抑制することができる。なお、エンジン回転速度Nは、動力分配機構16の差動状態が制御されることによって略一定となるように制御される。
【0136】
(A10)本実施例によれば、前記トルク相補償制御の実行はエンジン8にトルク相補償トルクTFLを出力させることであるので、燃費悪化を抑制するためには前記トルク相補償制御におけるトルク補償量をできるだけ小さくすることが望ましい。また、動力伝達装置10が有段変速状態である場合には、前記トルク相での出力トルクTOUTの落込みは通常の有段変速機のクラッチツウクラッチ変速において生じる現象であるので、無段変速状態である場合ほど上記出力トルクTOUTの落込みが小さくされなくてもある程度改善されておれば搭乗者は不快には感じないもと考えられる。これらの点を踏まえ本実施例によれば、トルク補償手段72はそのトルク相補償制御を実行するに際し、動力伝達装置10が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、そのトルク相補償制御における前記トルク補償量を小さくする。従って、変速ショック(出力トルクTOUTの落込み)を搭乗者が不快に感じない程度に抑えるように、動力伝達装置10が有段変速状態であるか無段変速状態であるかに応じて上記トルク補償量が適切に調節されるので、変速ショック低減すなわち快適性向上と燃費悪化の抑制との両立を図ることが可能である。
【0137】
(A11)本実施例によれば、車両用駆動装置6(動力伝達装置10)の無段変速状態と有段変速状態とを選択的に切り換えるための変速状態手動選択装置である有段/無段モードスイッチ46が設けられており、その有段/無段モードスイッチ46の切換えによって車両用駆動装置6は有段変速状態又は無段変速状態に切り換わるので、車両用駆動装置6が運転者の要求に合わせて的確に有段変速状態又は無段変速状態に切り換わる。
【0138】
続いて、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例2】
【0139】
本実施例の機能ブロック線図は図6であって前述の第1実施例と共通である。図6において、本実施例では第1実施例のトルク補償手段72がトルク補償手段102に置き換わるが、その他の点については第1実施例と共通である。以下、第1実施例との相違点を主として説明する。
【0140】
前述の第1実施例では、前記トルク相補償制御はエンジン8の作動によって実行されるが、そのトルク相補償制御は第2電動機M2およびエンジン8の両方の作動によって実行されてもよいし、エンジン8は利用されずに第2電動機M2の作動によって実行されてもよい。本実施例では、前記トルク相補償制御の実行の際には第2電動機M2がトルク補償電動機として機能し、上記トルク相補償制御はエンジン8ではなく第2電動機M2の作動によって実行される。
【0141】
従って、図6のトルク補償手段102は、自動変速部20の変速のトルク相において前記トルク相補償制御を実行するという点ではトルク補償手段72(第1実施例)と共通するが、そのトルク補償手段72とは異なりトルク補償手段102は第2電動機M2の作動によって前記トルク相補償制御を実行する。すなわち、トルク補償手段102は、前記トルク相において自動変速部20の出力トルクTOUTの変動を抑制するように第2電動機M2の出力トルクTM2(以下「第2電動機トルクTM2」と表す)を制御することによって前記トルク相補償制御を実行し、前記トルク相補償トルクTFLは第2電動機M2により出力される。
【0142】
また、トルク補償手段72と同様にトルク補償手段102は、前記トルク相補償制御を実行するに際し、そのトルク相補償制御が実行される必要があるとトルク相補償制御判定手段74よって判断された場合にそのトルク相補償制御における前記トルク補償量を設定し、そのとき、車両用駆動装置6(動力伝達装置10)が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、そのトルク相補償制御におけるトルク補償量を小さくする。しかし、トルク補償手段102は、エンジン8の作動によって前記トルク相補償制御を実行するものではないので、そのトルク相補償制御において、エンジン用燃料のエタノール濃度に応じてエンジン8の吸入空気量を調整することはしない。
【0143】
ただ、エンジン8への供給燃料種(燃料のエタノール濃度)に応じてエンジントルク特性が高トルク側にずれるほど前記トルク相での自動変速部20の出力トルクTOUTの落込み量は大きくなるので、トルク補償手段102は、エンジン用燃料のエタノール濃度に基づいて前記トルク相補償制御におけるトルク補償量の調整を行う。この点については第1実施例のトルク補償手段72はエンジン8の吸入空気量の調整で実現しているが、トルク補償手段102は第2電動機の作動により実現する。すなわち、トルク補償手段102は、自動変速部20の出力トルクTOUTの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量を第2電動機M2の作動により大きくする。例えば、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合にも無段変速状態である場合にも、図10に示すように、ガソリン使用時に対して相対的に、エンジン用燃料のエタノール濃度が高いほど第2電動機M2に出力させるトルク相補償トルクTFLを大きくする。トルク補償手段102は上記エタノール濃度に応じてトルク相補償トルクTFLを変更することをモータ走行時には行う必要が無くエンジン走行時に行えばよい。また、トルク補償手段102は第2電動機M2の作動によって前記トルク相補償制御を実行するので、例えば、そのトルク相補償制御をエンジン走行時だけでなくモータ走行時の自動変速部20の変速において実行しても差し支えない。
【0144】
図16は第1実施例の図12に相当し、車両用駆動装置6が無段変速状態である場合において第2電動機M2による前記トルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートであって、第1実施例の図12と同様にアクセルペダル41が踏込まれた状態で自動変速部20が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例としたものである。図17は第1実施例の図13に相当し、車両用駆動装置6が有段変速状態である場合のタイムチャートであるという点を除き図16と同様のタイムチャートである。また、第1実施例にて説明した図14は、本実施例にもそのまま適用できる。
【0145】
本実施例の前記トルク相補償制御は第2電動機M2の作動によって実行されるので、図16及び図17はそれぞれ、図12及び図13に対してスロットル弁開度θTHのタイムチャートが削除され、エンジントルクTのタイムチャートが第2電動機トルクTM2のタイムチャートに置換されているものであり、その他の点は図12及び図13と同一である。更に、図16及び図17の第2電動機トルクTM2のタイムチャートの形状すなわち経過時間に対するトルク変化はそれぞれ、図12及び図13のエンジントルクTのタイムチャートのそれと同一である。従って、前記トルク相補償制御の実行により、図16ではt4時点からt6時点までの間で第2電動機M2によってトルク相補償トルクTFLが出力され、図17ではt4’時点からt6時点までの間で第2電動機M2によってトルク相補償トルクTFLが出力されている。また、図16及び図17では、自動変速部20の変速のイナーシャ相(t6時点〜t7時点)で第2電動機M2によるトルクダウン制御が実施されている。
【0146】
本実施例のフローチャートは図15であって前述の第1実施例と共通である。但し、本実施例は第1実施例とは異なり前記トルク相補償制御の実行が第2電動機の作動によってなされるので、図15のSA4、SA5及びSA6の図自体は第1実施例と共通であるがその内容が第1実施例とは異なる。その他の点については第1実施例と共通である。
【0147】
本実施例のトルク補償手段102に対応するSA4においては、第2電動機M2による前記トルク相補償制御の実行のために、前記無段変速時用のトルク補償量が設定される。このとき、上記トルク補償量がエンジン用燃料のエタノール濃度に応じたものとされる。例えば第1実施例と同様に、先ず、実験的に予め定められた関係から自動変速部20の変速の種類、アクセル開度Accおよび車速Vなどの車両状態に基づきガソリン使用時の前記完全トルク相補償量が求められ、それに基づき図9に破線で示すような関係からガソリン使用時における前記無段変速時用のトルク補償量が決定される。そして、そのガソリン使用時における無段変速時用のトルク補償量から導き出されるトルク相補償トルクTFLが図10の実線L_fmに示す関係からエンジン用燃料のエタノール濃度に応じて変更されることで、SA6で実行されるトルク相補償制御におけるトルク補償量が上記エタノール濃度に応じたものに調整される。SA4の次はSA6へ移る。
【0148】
トルク補償手段102に対応するSA5においては、第2電動機M2による前記トルク相補償制御の実行のために、前記有段変速時用のトルク補償量が設定される。このとき、上記トルク補償量すなわちそのトルク補償量との関係で定まるトルク相補償トルクTFLがエンジン用燃料のエタノール濃度に応じたものとされる。例えばそれは、上記SA4と同様の手順で設定される。
【0149】
図9に示すように、SA5で設定される有段変速時用のトルク補償量は、SA4で設定される無段変速時用のトルク補償量と比較して小さい設定量とされる。
【0150】
ここで、SA4およびSA5で設定されるそれぞれのトルク補償量は、上述のように設定されるのが基本であるが、第1実施例と同様に、更にアクセル開度Accや自動変速部20の変速の種類を考慮した上で設定されてもよい。SA5の次はSA6へ移る。
【0151】
トルク補償手段102に対応するSA6においては、自動変速部20の変速のトルク相において、前記SA4またはSA5にて設定された前記トルク補償量および前記トルク相補償トルクTFLに従って前記トルク相補償制御が実行される。これにより、自動変速部20の変速のトルク相において前記トルク補償開始時期(図16のt4時点又は図17のt4’時点)とそのトルク相の終了時(図16及び図17のt6時点)との間で、自動変速部20の出力トルクTOUTの落込みが抑制される。
【0152】
本実施例には、前述の第1実施例の効果(A2)及び(A4)乃至(A11)に加え次のような効果がある。本実施例によれば、トルク補償手段102は、自動変速部20の出力トルクTOUTの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量を第2電動機M2の作動により大きくするので、前記トルク相補償制御の実行による変速ショック(出力トルクTOUTの落込み)の低減効果が上記供給燃料種の変更に起因してばらつくことを抑制することができる。また、電動機は一般に、エンジン8などの内燃機関と比較してその出力トルクを応答性よく変化させることが可能であるので、前記トルク相補償制御において自動変速部20の出力トルクTOUTの一時的な落込みに対し応答性良くトルクを補うことが可能である。
【実施例3】
【0153】
図18は本発明の他の実施例における車両用動力伝達装置110(以下、「動力伝達装置110」と表す)の構成を説明する骨子図であり、図19はその動力伝達装置110の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表であり、図20はその動力伝達装置110の変速作動を説明する共線図である。
【0154】
本発明の制御装置が適用される車両用駆動装置106は、前述の第1実施例と同様に、エンジン8と動力伝達装置110とを備えている。図18において、動力伝達装置110は、第1電動機M1、動力分配機構16、および第2電動機M2を備えている差動部11と、その差動部11と出力軸22との間で伝達部材18を介して直列に連結されている前進3段の自動変速部112とを備えている。動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを有している。自動変速部112は、例えば「0.532」程度の所定のギヤ比ρ1を有するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置26と、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ2を有するシングルピニオン型の第2遊星歯車装置28とを備えている。第1遊星歯車装置26の第1サンギヤS1と第2遊星歯車装置28の第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1遊星歯車装置26の第1キャリヤCA1と第2遊星歯車装置28の第2リングギヤR2とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第1リングギヤR1は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結され、第2キャリヤCA2は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結されている。
【0155】
以上のように構成された動力伝達装置110では、例えば、図19の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、および第2ブレーキB2が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第4速ギヤ段(第4変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、動力伝達装置110では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部112とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部112とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置110は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
【0156】
例えば、動力伝達装置110が有段変速機として機能する場合には、図19に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ1が最大値例えば「2.804」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.531」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第4速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第2ブレーキB2の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「2.393」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2が解放される。
【0157】
しかし、動力伝達装置110が無段変速機として機能する場合には、図19に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部112が有段変速機として機能することにより、自動変速部112の第1速、第2速、第3速の各ギヤ段に対しその自動変速部112の入力回転速度N18すなわち伝達部材回転速度N18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置110全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
【0158】
図20は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と変速部(有段変速部)或いは第2変速部として機能する自動変速部112とから構成される動力伝達装置110において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放される場合、および切換クラッチC0または切換ブレーキB0が係合させられる場合の動力分配機構16の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【0159】
図20における自動変速部112の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第2キャリヤCA2を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応し且つ相互に連結された第1キャリヤCA1および第2リングギヤR2を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応する第1リングギヤR1をそれぞれ表している。また、自動変速部112において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は自動変速部112の出力軸22に連結され、第7回転要素RE7は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
【0160】
自動変速部112では、図20に示すように、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより、第7回転要素RE7(R1)の回転速度を示す縦線Y7と横線X2との交点と第5回転要素RE5(CA2)の回転速度を示す縦線Y5と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第6回転要素RE6(CA1,R2)の回転速度を示す縦線Y6との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L3と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第3速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度Nと同じ回転速度で第7回転要素RE7に差動部11からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度Nよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。
【0161】
本実施例の車両用駆動装置106においても、図6を用いて前述したような制御機能が適用されるので、前述の第1実施例および第2実施例のそれぞれと同様の効果が得られる。
【0162】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【0163】
例えば、前述の実施例においては、前記トルク相補償制御の実行前に、自動変速部20,112の変速に対して前記トルク相補償制御が実行される必要があるか否かが判断されるが、そのような必要性が判断されずに上記トルク相補償制御が実行されても差し支えない。
【0164】
また、前述の実施例において、前記トルク相補償制御におけるトルク補償量は、動力伝達装置10,110(車両用駆動装置6,106)が前記無段変速状態であるか或いは前記有段変速状態であるかによって異なるが、そのようにされないとしても差し支えない。
【0165】
また、前述の実施例において、動力伝達装置10,110は差動機構としての動力分配機構16と第1電動機M1とを備えているがこれらは必須ではなく、例えば、第1電動機M1及び動力分配機構16を備えてはおらず、エンジン8とクラッチと第2電動機M2と自動変速部20,112と駆動輪38とが直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。なお、エンジン8と第2電動機M2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。
【0166】
また、前述の実施例ではハイブリッド車両について説明されているが、通常のエンジン車両であっても構わない。
【0167】
また、前述の実施例においては、トルク補償手段72,102は、車両用駆動装置6,106が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、前記トルク相補償制御での前記トルク補償時間を短くすることによって前記トルク補償量を小さくするが、そのトルク補償量の増減は上記トルク補償時間を調整することによって行われる必要は特に無く、例えば、トルク補償手段72,102は、車両用駆動装置6,106が有段変速状態である場合には無段変速状態である場合と比較して、そのトルク補償時間を相互に異なるようにはせずに、前記トルク相補償制御でのトルク相補償トルクTFLを小さくすることによって上記トルク補償量を小さくしてもよい。
【0168】
また、前述の実施例においては、エタノール濃度センサ44からの信号に基づきエンジン8へ供給される燃料のエタノール濃度が検出されるが、エタノール濃度の検出は他の方法によってなされてもよい。
【0169】
また、前述の実施例においては、エンジン8に供給される燃料としてのガソリンにエタノールが混合される場合を説明しているが、例えば、エンジン8用の燃料としては、軽油や水素やエタノール等そのもの或いはそれらを主成分とする混合燃料であってもよい。また、エンジン8用の燃料に添加される成分はエタノールに限定されるものではない。
【0170】
また、前述の実施例の図9には、前記完全トルク相補償量とトルク補償量との関係が示されているが、無段変速時用のトルク補償量も有段変速時用のトルク補償量も互いの大小関係が維持され快適性を損なわないように実験的に設定されればよく、例えば、上記互いの大小関係が維持され無段変速時用のトルク補償量は完全トルク相補償量の50%や80%程度であっても差し支えない。また、上記完全トルク相補償量が求められた上でそれを基準に上記トルク補償量が設定されるが、その他の手順でそのトルク補償量が設定されても差し支えない。
【0171】
また、前述の実施例においては、動力分配機構16の差動状態の切換えにより動力伝達装置10,110(車両用駆動装置6,106)は無段変速状態または有段変速状態になり、自動変速部20,112では有段変速が行われるが、動力伝達装置10,110を無段変速状態または有段変速状態に切り換えるための機械的構成と、有段変速を行う機械的構成とが相互に独立している必要は無い。
【0172】
また、前述の実施例において、トルク補償手段72,102によって実行される前記トルク相補償制御を説明するための図12〜図14および図16〜図17のタイムチャートは自動変速部20,112の第2速から第3速への変速を例としているが、これは理解を容易にするために第2速から第3速への変速を例としただけであり、自動変速部20,112の他の変速段間での変速において上記トルク相補償制御が実行されても差し支えない。
【0173】
また前述の実施例においては、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、例えば差動部11の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであってもよい。
【0174】
また、前述の実施例の動力伝達装置10,110においてエンジン8と差動部11とは直結されているが、エンジン8が差動部11にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【0175】
また、前述の実施例の動力伝達装置10,110において第1電動機M1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1が第2回転要素RE2にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機M2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【0176】
また前述の実施例では、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路において、差動部11の次に自動変速部20,112が連結されているが、自動変速部20,112の次に差動部11が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20,112は、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【0177】
また、前述の実施例の図1によれば、差動部11と自動変速部20,112は直列に連結されているが、動力伝達装置10,110全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11と自動変速部20,112とが機械的に独立していなくても差し支えない。
【0178】
また、前述の実施例において動力分配機構16はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
【0179】
また前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置24を構成する第1回転要素RE1にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪38への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成であっても差し支えない。
【0180】
また、前述の実施例における切換クラッチC0及び切換ブレーキB0等の油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチ等の磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
【0181】
また前述の実施例においては、第2電動機M2は伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、エンジン8又は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
【0182】
また、前述の実施例の動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【0183】
また、前述の実施例においてエンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【0184】
また、前述の実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていてもよい。
【0185】
また、前述の実施例において自動変速部20,112は伝達部材18を介して差動部11と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20,112が配列されていてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20,112とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【0186】
また、前述の実施例の動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【0187】
また、前述の実施例の第2電動機M2はエンジン8から駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする動力伝達装置10,110の構成であってもよい。
【0188】
また前述の実施例において、動力分配機構16が切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えているが、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は動力分配機構16とは別個に動力伝達装置10に備えられていてもよい。また、切換クラッチC0と切換ブレーキB0との何れか一方又は両方がない構成も考え得る。
【0189】
また前述の実施例において、差動部11が、第1電動機M1及び第2電動機M2を備えているが、第1電動機M1及び第2電動機M2は差動部11とは別個に動力伝達装置10,110に備えられていてもよい。
【0190】
また、前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。例えば、前述の第1実施例と第2実施例とを組合せて実施してもよい。すなわち、前記トルク相補償制御の実行がエンジン8及び第2電動機M2の両方の作動によってなされてもよい。具体的に一例を挙げれば、前記トルク相補償制御においてトルク相補償トルクTFLを出力させる場合のエンジン8及び第2電動機M2のそれぞれの運転割合(出力割合)を予め定めておき、その上で前記トルク相補償制御が実行されるようにする。その場合において、前記トルク相補償制御の実行中にトルク相補償トルクTFLのそれを応答性よく変化させる必要がある部分については第2電動機M2が優先的に担当するように上記運転割合が定められる。このようにすれば、前記トルク相補償制御において第2電動機M2の作動により電動機の応答性がよいというメリットを享受でき、更に、蓄電装置60の放電制限が前記トルク相補償制御に対し与える影響をエンジン8の作動により軽減できる。例えば蓄電装置60の充電残量SOCがその下限値に近いために第2電動機M2に充分な電力が供給されず第2電動機M2が出力制限を受ける場合にも、エンジン8の作動によりある程度の前記トルク補償量が確保される。また、そのように第2電動機M2が出力制限を受ける場合にはエンジン8の運転割合を引き上げることで、エンジン8の作動により確保される前記トルク補償量を増大させることが可能である。
【0191】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0192】
【図1】本発明の制御装置が適用される車両用駆動装置の一部を構成する車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図2】図1の車両用動力伝達装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図3】図1の車両用動力伝達装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対回転速度を説明する共線図である。
【図4】図1の車両用動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図5】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図6】図4の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図7】図1の車両用動力伝達装置において、車速とアクセル開度とをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、車両用動力伝達装置の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるためのエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図8】図1のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図9】図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態と無段変速状態とのそれぞれの場合で、図6のトルク補償手段が実行するトルク相補償制御におけるトルク補償量と完全トルク相補償量との関係を示した図である。
【図10】図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態と無段変速状態とのそれぞれの場合で、エンジンがガソリン(基準燃料)で駆動される場合を基準として相対的にエンジン用燃料のエタノール濃度とトルク相補償トルクとの関係を示した図である。
【図11】図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態と無段変速状態とのそれぞれの場合で、エンジン8がガソリンで駆動される場合を基準として相対的にエンジン用燃料のエタノール濃度(図11の横軸)とトルク相補償吸入空気量(図11の縦軸)との関係を示した図である。
【図12】図1の車両用動力伝達装置が無段変速状態である場合において、自動変速部の変速のトルク相で出力トルクの落込みを抑制するためにエンジンの作動により実行されるトルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートであって、アクセルペダルが踏込まれた状態で自動変速部が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例とするものである。
【図13】図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態である場合において、自動変速部の変速のトルク相で出力トルクの落込みを抑制するためにエンジンの作動により実行されるトルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートであって、アクセルペダルが踏込まれた状態で自動変速部が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例とするものである。
【図14】自動変速部の出力トルク変化について図1の車両用駆動装置が無段変速状態である場合と有段変速状態である場合とを比較説明するための自動変速部の出力トルクのタイムチャートのイメージ図である。
【図15】図4の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態であるか無段変速状態であるか及びエンジン8への供給燃料種に基づいてトルク相補償制御を実行する制御作動を説明するフローチャートである。
【図16】図1の車両用動力伝達装置が無段変速状態である場合において、自動変速部の変速のトルク相で出力トルクの落込みを抑制するために第2電動機の作動により実行されるトルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートであって、アクセルペダルが踏込まれた状態で自動変速部が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例とするものであり、図12に相当する第2実施例のタイムチャートである。
【図17】図1の車両用動力伝達装置が有段変速状態である場合において、自動変速部の変速のトルク相で出力トルクの落込みを抑制するために第2電動機の作動により実行されるトルク相補償制御の説明をするためのタイムチャートであって、アクセルペダルが踏込まれた状態で自動変速部が第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へアップシフトされた場合を例とするものであり、図13に相当する第2実施例のタイムチャートである。
【図18】本発明が好適に適用される車両用駆動装置の一部を構成する車両用動力伝達装置の他の構成例を説明する骨子図であって、図1に相当する第3実施例の骨子図である。
【図19】図18の車両用動力伝達装置の有段変速状態における変速段とそれを達成するための油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表であって、図2に相当する第3実施例の作動図表である。
【図20】図18の車両用動力伝達装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図3に相当する第3実施例の共線図である。
【符号の説明】
【0193】
6,106:車両用駆動装置
8:エンジン(内燃機関)
16:動力分配機構(差動機構)
20,112:自動変速部(有段変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
72:トルク補償手段
M1:第1電動機(差動用電動機)
M2:第2電動機(電動機)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
供給燃料種が変更されても作動する内燃機関と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記有段変速部の変速過渡期のトルク相において該有段変速部の出力トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより該出力トルクの変動を抑制するトルク相補償制御を前記内燃機関の作動によって実行するトルク補償手段を含み、
該トルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御の実行中における前記内燃機関の吸入空気量を、該内燃機関への供給燃料種の一種である所定の基準燃料で該内燃機関が駆動される場合に対して減少させる
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項2】
前記トルク補償手段は、前記内燃機関の出力トルクが前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項3】
前記トルク補償手段は、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対して前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなる場合にはそうならないとした場合と比較して、前記落込み量が大きくなるほど、前記内燃機関が前記基準燃料で駆動される場合に対する前記吸入空気量の減少量を少なくする
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項4】
駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機が設けられており、
前記トルク補償手段は、前記有段変速部の出力トルクの前記トルク相における落込み量が前記供給燃料種に応じて大きくなるほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を前記電動機の作動により大きくする
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項5】
前記供給燃料種はエタノール濃度に応じて判別される
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項6】
前記トルク補償手段は、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を、該出力トルク変動を無くすために必要とされる機械的エネルギを基準として決定する
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項7】
前記トルク補償手段は、前記有段変速部の変速前後の変速比の差が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項8】
前記トルク補償手段は、アクセル開度が大きいほど、前記トルク相補償制御において前記トルク相での前記有段変速部の出力トルク変動を抑制するための機械的エネルギであるトルク補償量を大きくする
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項9】
前記内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と、該差動機構に動力伝達可能に連結され該差動機構の差動状態を制御するための差動用電動機とが、設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項10】
前記内燃機関の回転速度は、前記有段変速部の変速開始から終了までの間において略一定となるように制御される
ことを特徴とする請求項9に記載の車両用駆動装置の制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2010−116802(P2010−116802A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−289222(P2008−289222)
【出願日】平成20年11月11日(2008.11.11)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】