(57)【要約】【課題】動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置において、電動機の出力軸の接続状態を適切に選択して変速機の潤滑油の温度を効果的に高めること。【解決手段】この装置は、電動機出力軸の接続状態を、変速機の入力軸と電動機出力軸との間で動力伝達系統が形成される「ＩＮ接続状態」、変速機出力軸と電動機出力軸との間で動力伝達系統が形成される「ＯＵＴ接続状態」、いずれの間にも動力伝達系統が形成されない「ニュートラル状態」の３つの状態の何れかに選択可能な切替機構を備える。この選択は、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせ（領域）に基づいてなされる。係る選択の際、変速機の油温が低いほど、（第１、第２）ＩＮ接続領域が拡大され、ＯＵＴ接続領域及びニュートラル領域が縮小される。【選択図】図８
2010208519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である変速機減速比を調整可能な変速機と、
前記電動機の出力軸の接続状態を、前記電動機の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される入力側接続状態と、前記電動機の出力軸と前記駆動輪との間で前記変速機を介することなく動力伝達系統が形成される出力側接続状態と、前記電動機の出力軸と前記変速機の入力軸との間も前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間も動力伝達系統が形成されない非接続状態と、のうちで前記入力側接続状態を含む２以上の状態に切り替え可能な切替機構と、
前記変速機内の潤滑油の温度に相関する油温相関値を取得する変速機油温取得手段と、
前記油温相関値と、前記油温相関値以外の前記車両の走行状態を表すパラメータとに基づいて、前記潤滑油の温度が低いほど前記入力側接続状態がより選択され易くなるように前記電動機の出力軸の接続状態を選択し、前記電動機の出力軸の接続状態が前記選択された状態になるように前記切替機構を制御する制御手段と、
を備えた車両の動力伝達制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記パラメータとしての前記車両の速度に相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態から前記入力側接続状態以外の接続状態に切り替えるとともに、
前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより大きい値になるように前記閾値を調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記パラメータとしての前記車両の速度に相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態以外の接続状態から前記入力側接続状態に切り替えるとともに、
前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより小さい値になるように前記閾値を調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記パラメータとしての前記車両の運転者による加速操作部材の操作に基づいて得られる要求駆動トルクに相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態から前記入力側接続状態以外の接続状態に切り替えるとともに、
前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより大きい値になるように前記閾値を調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記パラメータとしての前記車両の速度に相関する値が増大しながら第１閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態から前記出力側接続状態に切り替え、前記車両の速度に相関する値が増大しながら前記第１閾値よりも大きい第２閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記出力側接続状態から前記入力側接続状態に切り替え、前記パラメータとしての前記車両の運転者による加速操作部材の操作に基づいて得られる要求駆動トルクに相関する値が第４閾値よりも大きい場合において前記車両の速度に相関する値が増大しながら前記第２閾値よりも大きい第３閾値を通過したこと又は前記車両の速度に相関する値が前記第３閾値よりも大きい場合において前記要求駆動トルクに相関する値が増大しながら前記第４閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態から前記非接続状態に切り替えるととともに、
前記潤滑油の温度が低いほど前記第１閾値がより大きい値になるように且つ前記第２閾値がより小さい値になるように前記第１、第２閾値を調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記潤滑油の温度が低いほど、前記第３閾値がより大きい値になるように又は前記第４閾値がより大きい値になるように前記第３閾値又は前記第４閾値を調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記潤滑油の温度が第１所定値以下の場合、前記車両の速度に相関する値が前記第３閾値以下の状態では前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態に固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記潤滑油の温度が第２所定値以下の場合、前記車両の速度に相関する値及び前記要求駆動トルクに相関する値に依存することなく前記電動機の出力軸の接続状態を前記入力側接続状態に固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間の動力伝達系統を遮断・接続するクラッチ機構を備え、
前記変速機は、
トルクコンバータを備えておらず、且つ、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であり、
前記制御手段は、
前記車両の運転状態に応じて、前記クラッチ機構の遮断・接続、及び前記変速機の変速段を制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、動力源として内燃機関と電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。ハイブリッド車両では、電動機が、内燃機関と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、内燃機関を始動するための動力源として使用される。加えて、電動機が、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリに供給・貯留される電力を発生する発電機として使用される。このように電動機を使用することで、車両全体としての総合的なエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、ハイブリッド車両では、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される接続状態（以下、「ＩＮ接続状態」と称呼する。）が採用される場合と、電動機の出力軸と変速機の出力軸（従って、駆動輪）との間で変速機を介することなく動力伝達系統が形成される接続状態（以下、「ＯＵＴ接続状態」と称呼する。）が採用される場合と、がある。
【０００５】
ＩＮ接続状態では、変速機の変速段を変更することで、車両速度に対する電動機の出力軸の回転速度を変更することができる。従って、変速機の変速段を調整することで、電動機の出力軸の回転速度をエネルギー変換効率（より具体的には、駆動トルク、回生トルク等の発生効率）が良好となる範囲内に維持し易いというメリットがある。
【０００６】
一方、ＯＵＴ接続状態では、動力伝達系統が複雑な機構を有する変速機を介さないから、動力の伝達損失を小さくできるというメリットがある。また、変速機（特に、トルクコンバータを備えない形式の変速機）では、通常、変速作動中（変速段を切り替える作動中）において、変速機の入力軸から出力軸への動力の伝達が一時的に遮断される場合が多い。この結果、車両前後方向の加速度の急激な変化（所謂変速ショック）が発生し易い。このような変速作動中においても、ＯＵＴ接続状態では、電動機の駆動トルクを変速機の出力軸（従って、駆動輪）へ連続して出力し続けることができ、変速ショックを低減できるというメリットもある。
【０００７】
以上のことに鑑み、本出願人は、特願２００７−２７１５６６号において、電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態とＯＵＴ接続状態とに切り替え可能な切替機構について既に提案している。この切替機構は、電動機の出力軸の接続状態を、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間も電動機の出力軸と変速機の出力軸との間も動力伝達系統が形成されない状態（以下、「非接続状態」と称呼する。）に切り替えることも可能である。
【０００８】
ところで、変速機内の潤滑油の温度が低いと、その潤滑油の粘度が大きいことで変速機内の種々の回転軸の回転抵抗が大きくなる。この結果、変速機内での動力損失が大きくなってエネルギー効率（燃費）が低下するという問題が発生し得る。従って、変速機内の潤滑油の温度が低い場合、潤滑油の温度を早期に高めることが望ましい。
【０００９】
ここで、ＯＵＴ接続状態及び非接続状態では、電動機の出力が変速機に伝達されない一方、ＩＮ接続状態では、電動機の出力が変速機に伝達される。係る観点に基づき、ＩＮ接続状態では、ＯＵＴ接続状態及び非接続状態と比べて、電動機の出力が変速機に伝達される分だけ変速機内の潤滑油の温度が高くなり易いことが期待される。従って、変速機内の潤滑油の温度が低い場合、ＩＮ接続状態が選択される時間を長くする（選択される頻度を多くする）ことが好ましいと考えられる。
【００１０】
本発明の目的は、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、電動機の出力軸の接続状態を適切に選択して変速機の潤滑油の温度を効果的に高めることができるものを提供することにある。
【００１１】
本発明による車両の動力伝達制御装置は、変速機と、切替機構と、変速機油温取得手段と、制御手段とを備える。以下、順に説明していく。
【００１２】
前記変速機は、前記内燃機関の出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合（変速機減速比）を調整可能に構成されている。ここにおいて、前記変速機は、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であっても、前記変速機減速比として減速比を連続的に（無段階に）調整可能な無段変速機であってもよい。
【００１３】
また、前記変速機は、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機（所謂オートマチックトランスミッション（ＡＴ））であっても、トルクコンバータを備えない多段変速機（所謂マニュアルトランスミッション（ＭＴ））であってもよい。ＭＴの場合、運転者によるシフトレバーの操作力により直接的に変速作動が実行される形式であっても、運転者により操作されるシフトレバーの位置を示す信号に基づいてアクチュエータの駆動力により変速作動が実行される形式であっても、運転者によるシフトレバー操作によらず車両の走行状態に応じてアクチュエータの駆動力により変速作動が自動的に実行され得る形式（所謂、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション）であってもよい。
【００１４】
前記切替機構は、前記電動機の出力軸の接続状態を、前記電動機の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される入力側接続状態（ＩＮ接続状態）と、前記電動機の出力軸と前記駆動輪との間で前記変速機を介することなく動力伝達系統が形成される出力側接続状態（ＯＵＴ接続状態）と、前記電動機の出力軸と前記変速機の入力軸との間も前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間も動力伝達系統が形成されない非接続状態とのうちでＩＮ接続状態を含む２以上の状態に切り替え可能である。即ち、前記切替機構として、ＩＮ接続状態及びＯＵＴ接続状態のみに切替可能なもの、ＩＮ接続状態及び非接続状態のみに切替可能なもの、ＩＮ接続状態、ＯＵＴ接続状態、及び非接続状態の何れにも切り替え可能なものが挙げられる。
【００１５】
ＩＮ接続状態では、通常、前記変速機の入力軸の回転速度に対する前記電動機の出力軸の回転速度の割合（以下、「第１減速比」と称呼する。）が一定（例えば、１）に固定される。以下、ＩＮ接続状態における「第１減速比」と「変速機減速比」との積を「ＩＮ接続減速比」と称呼する。「ＩＮ接続減速比」は、変速機の変速作動による「変速機減速比」の変化に合わせて変化する。一方、ＯＵＴ接続状態では、通常、前記変速機の出力軸の回転速度に対する前記電動機の出力軸の回転速度の割合が一定（例えば、１よりも大きい値、２速に相当する変速機減速比の近傍の値など）に固定される。以下、この割合を「ＯＵＴ接続減速比」と称呼する。「ＯＵＴ接続減速比」は、「変速機減速比」が変化しても一定に維持される。なお、通常、前記変速機の入力軸の回転速度に対する前記内燃機関の出力軸の回転速度の割合は一定（例えば、１）とされる。
【００１６】
変速機油温取得手段では、変速機内の潤滑油の温度に相関する油温相関値が取得される。油温相関値としては、変速機内の潤滑油の温度そのもの、内燃機関を冷却するための冷却水の温度、車両発進後の延べ走行距離、車両発進後の延べ走行時間、外気温等が挙げられる。
【００１７】
制御手段では、前記油温相関値と、前記油温相関値以外の前記車両の走行状態を表すパラメータとに基づいて、前記潤滑油の温度が低いほどＩＮ接続状態がより選択され易くなるように前記電動機の出力軸の接続状態が選択され、前記電動機の出力軸の接続状態が前記選択された状態になるように前記切替機構が制御される。
【００１８】
前記車両の走行状態を表すパラメータとしては、前記車両の速度に相関する値、前記車両の運転者による加速操作部材の操作に基づいて得られる要求駆動トルクに相関する値等が挙げられる。前記車両の速度に相関する値としては、前記車両の速度そのもの、前記変速機の入力軸の回転速度、前記内燃機関の出力軸の回転速度、及び前記電動機の出力軸の回転速度等が挙げられる。前記要求駆動トルクに相関する値としては、前記加速操作部材の操作量、及び前記内燃機関の吸気通路に配設されたスロットル弁の開度等が挙げられる。
【００１９】
上記構成によれば、潤滑油の温度が低いほどＩＮ接続状態がより選択され易くなる。従って、潤滑油の温度が低い場合において、ＩＮ接続状態が選択される時間が長くなる（選択される頻度が多くなる）。この結果、電動機の出力が変速機に伝達される時間が長くなるから、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２０】
より具体的には、前記制御手段は、前記車両の速度に相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態からＩＮ接続状態以外の接続状態（即ち、ＯＵＴ接続状態又は非接続状態）に切り替える場合、前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより大きい値になるように前記閾値を調整するように構成されることが好適である。これによれば、車両速度が増大する過程において、潤滑油温度が低いほど、ＩＮ接続状態からＩＮ接続状態以外の接続状態に移行するタイミングが遅れる。即ち、ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２１】
同様に、前記制御手段は、前記車両の速度に相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態以外の接続状態（即ち、ＯＵＴ接続状態又は非接続状態）からＩＮ接続状態に切り替える場合、前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより小さい値になるように前記閾値を調整するように構成されることが好適である。これによれば、車両速度が増大する過程において、潤滑油温度が低いほど、ＩＮ接続状態以外の接続状態からＩＮ接続状態に移行するタイミングが早まる。即ち、ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２２】
同様に、前記制御手段は、前記要求駆動トルクに相関する値が増大しながら閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態からＩＮ接続状態以外の接続状態（即ち、ＯＵＴ接続状態又は非接続状態）に切り替える場合、前記潤滑油の温度が低いほど前記閾値がより大きい値になるように前記閾値を調整するように構成されることが好適である。これによれば、要求駆動トルクが増大する過程において、潤滑油温度が低いほど、ＩＮ接続状態からＩＮ接続状態以外の接続状態に移行するタイミングが遅れる。即ち、ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２３】
また、前記制御手段は、前記車両の速度に相関する値が増大しながら第１閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態（以下、「第１ＩＮ接続状態」とも呼ぶ。）からＯＵＴ接続状態に切り替え、前記車両の速度に相関する値が増大しながら前記第１閾値よりも大きい第２閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態をＯＵＴ接続状態からＩＮ接続状態（以下、「第２ＩＮ接続状態」とも呼ぶ。）に切り替え、前記要求駆動トルクに相関する値が第４閾値よりも大きい場合において前記車両の速度に相関する値が増大しながら前記第２閾値よりも大きい第３閾値を通過したこと又は前記車両の速度に相関する値が前記第３閾値よりも大きい場合において前記要求駆動トルクに相関する値が増大しながら前記第４閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態を（第２）ＩＮ接続状態から非接続状態に切り替えるように構成され得る。この場合、前記潤滑油の温度が低いほど前記第１閾値がより大きい値になるように且つ前記第２閾値がより小さい値になるように前記第１、第２閾値を調整するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記第１、第２、第３閾値は、前記要求駆動トルクに応じて変化する値であっても一定であってもよい。前記第４閾値は、前記車両の速度に相関する値に応じて変化する値であっても一定であってもよい。
【００２４】
これによれば、車両速度が増大する過程において、潤滑油温度が低いほど、（第１）ＩＮ接続状態からＯＵＴ接続状態に移行するタイミングが遅れ、且つ、ＯＵＴ接続状態から（第２）ＩＮ接続状態に移行するタイミングが早まる。即ち、ＯＵＴ接続状態が選択されている時間が短くなり、（第１又は第２）ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２５】
この場合、前記制御手段は、前記潤滑油の温度が低いほど、前記第３閾値がより大きい値になるように又は前記第４閾値がより大きい値になるように前記第３閾値又は前記第４閾値を調整するように構成されることが好適である。これによれば、車両速度が増大する過程において、潤滑油温度が低いほど（第２）ＩＮ接続状態から非接続状態に移行するタイミングが遅れ、或いは、要求駆動トルクが増大する過程において、潤滑油温度が低いほど（第２）ＩＮ接続状態から非接続状態に移行するタイミングが遅れる。即ち、（第２）ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。
【００２６】
また、この場合、前記制御手段は、前記潤滑油の温度が第１所定値以下の場合、前記車両の速度に相関する値が前記第３閾値以下の状態では前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態に固定するように構成されてもよい。これによれば、潤滑油の温度が十分に低い場合、車両速度が増大する過程において、第１、第２ＩＮ接続状態の間にＯＵＴ接続状態が選択される期間が消滅するから、（第１又は第２）ＩＮ接続状態が選択されている時間が長くなる。この結果、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。この場合、（第２）ＩＮ接続状態において、要求駆動トルクに相関する値が第４閾値よりも大きい場合において車両の速度に相関する値が増大しながら第３閾値を通過したこと又は車両の速度に相関する値が第３閾値よりも大きい場合において要求駆動トルクに相関する値が増大しながら第４閾値を通過したことに基づいて前記電動機の出力軸の接続状態が（第２）ＩＮ接続状態から非接続状態に切り替えられる。
【００２７】
更には、前記制御手段は、前記潤滑油の温度が第２所定値以下の場合、前記車両の速度に相関する値及び前記要求駆動トルクに相関する値に依存することなく前記電動機の出力軸の接続状態をＩＮ接続状態に固定するように構成されてもよい。これによれば、潤滑油の温度が十分に低い場合、ＩＮ接続状態が常に選択される。従って、これによっても、潤滑油の温度を効果的に高めることができる。なお、前記第２所定値は前記第１所定値と等しくても前記第１所定値より低くてもよい。
【００２８】
以上、本発明に係る動力伝達制御装置は、上述したオートメイティッド・マニュアル・トランスミッションに適用されることが好適である。この場合、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間の動力伝達系統を遮断・接続するクラッチ機構が備えられ、前記変速機は、トルクコンバータを備えておらず、且つ、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であり、前記制御手段は、前記車両の運転状態（例えば、車両速度及び要求駆動トルク）に応じて、前記クラッチ機構の遮断・接続、及び前記変速機の変速段を制御するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した変速機内の第１切替機構において切り替え可能な３状態を示した図である。
【図３】図１に示した変速機内の第２切替機構において切り替え可能な３状態を示した図である。
【図４】図１に示した変速機内の第３切替機構において切り替え可能な２状態を示した図である。
【図５】図１に示したモータジェネレータにおける、回転速度と、発生し得る最大トルク及びエネルギー変換効率との関係を示したグラフである。
【図６】図１に示した切替機構において切り替え可能な３状態を示した図である。
【図７】図１に示した実施形態における、車速及び要求駆動トルクと、選択される変速機の変速段との関係を示したグラフである。
【図８】図１に示した実施形態における、車速及び要求駆動トルクと、切替機構において選択される接続状態との関係を示したグラフである。
【図９】図１に示した実施形態における、変速機油温と、境界線の移動量との関係を示したグラフである。
【図１０】図１に示した実施形態の変形例における、変速機油温が所定値以下の場合での、車速及び要求駆動トルクと、切替機構において選択される接続状態との関係を示したグラフである。
【図１１】図１に示した実施形態の他の変形例における、変速機油温が所定値以下の場合での、車速及び要求駆動トルクと、切替機構において選択される接続状態との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションを備えた車両に適用されている。
【００３２】
この車両は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１０と、変速機（Ｔ／Ｍ）２０と、クラッチ（Ｃ／Ｔ）３０と、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）４０と、切替機構５０とを備えている。Ｅ／Ｇ１０は、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１は、Ｃ／Ｔ３０を介してＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と接続されている。
【００３３】
Ｔ／Ｍ２０は、前進用に５つの変速段（１速、２速、３速、４速、５速）を有するトルクコンバータを備えない周知の多段変速機の１つである。即ち、Ｔ／Ｍ２０は、出力軸Ａ３の回転速度に対する入力軸Ａ２の回転速度の割合である変速機減速比Ｇｔｍを５段階に設定可能となっている。変速段の切り替えは、第１、第２、第３切替機構２１，２２，２３を制御することで達成される。
【００３４】
より具体的には、図２に示すように、第１切替機構２１は、入力軸Ａ２に相対回転不能に軸支されたギヤＧ１１と、出力軸Ａ３に相対回転可能に軸支されギヤＧ１１に常時歯合するギヤＧ１２と、入力軸Ａ２に相対回転不能に軸支されたギヤＧ２１と、出力軸Ａ３に相対回転可能に軸支されギヤＧ２１に常時歯合するギヤＧ２２とを備える。また、第１切替機構２１は、出力軸Ａ３と一体回転する連結ピース２１ａと、ギヤＧ１２と一体回転する連結ピース２１ｂと、ギヤＧ２２と一体回転する連結ピース２１ｃと、スリーブ２１ｄと、アクチュエータ２４とを備える。
【００３５】
スリーブ２１ｄは、出力軸Ａ３の軸線方向に移動可能に配設されていて、アクチュエータ２４によりその軸線方向の位置が制御されるようになっている。スリーブ２１ｄは、連結ピース２１ａ，２１ｂ，２１ｃとスプライン嵌合可能となっている。スリーブ２１ｄが図２（ａ）に示す非接続位置（ニュートラル位置）にある場合、スリーブ２１ｄは、連結ピース２１ａのみとスプライン嵌合するから、ギヤＧ１２，Ｇ２２共に出力軸Ａ３と相対回転可能となる。スリーブ２１ｄが図２（ｂ）に示す１速接続位置にある場合、スリーブ２１ｄは、連結ピース２１ａ及び２１ｂとスプライン嵌合するから、ギヤＧ２２が出力軸Ａ３と相対回転可能である一方、ギヤＧ１２が出力軸Ａ３と相対回転不能となる。スリーブ２１ｄが図２（ｃ）に示す２速接続位置にある場合、スリーブ２１ｄは、連結ピース２１ａ及び２１ｃとスプライン嵌合するから、ギヤＧ１２が出力軸Ａ３と相対回転可能である一方、ギヤＧ２２が出力軸Ａ３と相対回転不能となる。
【００３６】
図３に示すように、第２切替機構２２は、入力軸Ａ２に相対回転可能に軸支されたギヤＧ３１と、出力軸Ａ３に相対回転不能に軸支されギヤＧ３１に常時歯合するギヤＧ３２と、入力軸Ａ２に相対回転可能に軸支されたギヤＧ４１と、出力軸Ａ３に相対回転不能に軸支されギヤＧ４１に常時歯合するギヤＧ４２とを備える。また、第２切替機構２２は、入力軸Ａ２と一体回転する連結ピース２２ａと、ギヤＧ３１と一体回転する連結ピース２２ｂと、ギヤＧ４１と一体回転する連結ピース２２ｃと、スリーブ２２ｄと、アクチュエータ２５とを備える。
【００３７】
スリーブ２２ｄは、入力軸Ａ２の軸線方向に移動可能に配設されていて、アクチュエータ２５によりその軸線方向の位置が制御されるようになっている。スリーブ２２ｄは、連結ピース２２ａ，２２ｂ，２２ｃとスプライン嵌合可能となっている。スリーブ２２ｄが図３（ａ）に示す非接続位置（ニュートラル位置）にある場合、スリーブ２２ｄは、連結ピース２２ａのみとスプライン嵌合するから、ギヤＧ３１，Ｇ４１共に入力軸Ａ２と相対回転可能となる。スリーブ２２ｄが図３（ｂ）に示す３速接続位置にある場合、スリーブ２２ｄは、連結ピース２２ａ及び２２ｂとスプライン嵌合するから、ギヤＧ４１が入力軸Ａ２と相対回転可能である一方、ギヤＧ３１が入力軸Ａ２と相対回転不能となる。スリーブ２２ｄが図３（ｃ）に示す４速接続位置にある場合、スリーブ２２ｄは、連結ピース２２ａ及び２２ｃとスプライン嵌合するから、ギヤＧ３１が入力軸Ａ２と相対回転可能である一方、ギヤＧ４１が入力軸Ａ２と相対回転不能となる。
【００３８】
図４に示すように、第３切替機構２３は、入力軸Ａ２に相対回転可能に軸支されたギヤＧ５１と、出力軸Ａ３に相対回転不能に軸支されギヤＧ５１に常時歯合するギヤＧ５２と、を備える。また、第３切替機構２３は、入力軸Ａ２と一体回転する連結ピース２３ａと、ギヤＧ５１と一体回転する連結ピース２３ｂと、スリーブ２３ｄと、アクチュエータ２６とを備える。
【００３９】
スリーブ２３ｄは、入力軸Ａ２の軸線方向に移動可能に配設されていて、アクチュエータ２６によりその軸線方向の位置が制御されるようになっている。スリーブ２３ｄは、連結ピース２３ａ，２３ｂとスプライン嵌合可能となっている。スリーブ２３ｄが図４（ａ）に示す非接続位置（ニュートラル位置）にある場合、スリーブ２３ｄは、連結ピース２３ａのみとスプライン嵌合するから、ギヤＧ５１が入力軸Ａ２と相対回転可能となる。スリーブ２３ｄが図４（ｂ）に示す５速接続位置にある場合、スリーブ２３ｄは、連結ピース２３ａ及び２３ｂとスプライン嵌合するから、ギヤＧ５１が入力軸Ａ２と相対回転不能となる。
【００４０】
変速段が「１速」に設定される場合、切替機構２１，２２，２３がそれぞれ、「１速接続位置」、「ニュートラル位置」、「ニュートラル位置」に制御される。これにより、ギヤＧ１１，Ｇ１２を介して入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成され、Ｇｔｍは、（Ｇ１２の歯数）／（Ｇ１１の歯数）となる。この値をＧｔｍ(１)とも表記する。変速段が「２速」に設定される場合、切替機構２１，２２，２３がそれぞれ、「２速接続位置」、「ニュートラル位置」、「ニュートラル位置」に制御される。これにより、ギヤＧ２１，Ｇ２２を介して入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成され、Ｇｔｍは、（Ｇ２２の歯数）／（Ｇ２１の歯数）となる。この値をＧｔｍ(２)とも表記する。
【００４１】
変速段が「３速」に設定される場合、切替機構２１，２２，２３がそれぞれ、「ニュートラル位置」、「３速接続位置」、「ニュートラル位置」に制御される。これにより、ギヤＧ３１，Ｇ３２を介して入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成され、Ｇｔｍは、（Ｇ３２の歯数）／（Ｇ３１の歯数）となる。この値をＧｔｍ(３)とも表記する。変速段が「４速」に設定される場合、切替機構２１，２２，２３がそれぞれ、「ニュートラル位置」、「４速接続位置」、「ニュートラル位置」に制御される。これにより、ギヤＧ４１，Ｇ４２を介して入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成され、Ｇｔｍは、（Ｇ４２の歯数）／（Ｇ４１の歯数）となる。この値をＧｔｍ(４)とも表記する。
【００４２】
変速段が「５速」に設定される場合、切替機構２１，２２，２３がそれぞれ、「ニュートラル位置」、「ニュートラル位置」、「５速接続位置」に制御される。これにより、ギヤＧ５１，Ｇ５２を介して入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成され、Ｇｔｍは、（Ｇ５２の歯数）／（Ｇ５１の歯数）となる。この値をＧｔｍ(５)とも表記する。以上、Ｔ／Ｍ２０では、アクチュエータ２４，２５，２６を制御することで、変速機減速比Ｇｔｍを５段階に設定可能となっている。ここで、Ｇｔｍ(１)＞Ｇｔｍ(２)＞Ｇｔｍ(３)＞Ｇｔｍ(４)＞Ｇｔｍ(５)という関係が成立している。
【００４３】
Ｃ／Ｔ３０は、周知の構成の１つを備えていて、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１とＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２との間の動力伝達系統を遮断・接続可能となっている。この車両では、クラッチペダルは設けられていない。Ｃ／Ｔ３０の状態は、アクチュエータ３１のみにより制御されるようになっている。Ｃ／Ｔ３０が接続状態となっている場合において、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１とＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２とは同じ回転速度で回転する。
【００４４】
Ｍ／Ｇ４０は、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、ロータ４１が、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と同軸的且つ相対回転可能に配置された出力軸Ａ４と一体回転するようになっている。Ｍ／Ｇ４０は、動力源としても発電機としても機能する。
【００４５】
図５は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度と、発生し得る最大トルク及びエネルギー変換効率（トルクの発生効率）との関係を示す。図５に示すように、Ｍ／Ｇ４０では、発生し得る最大トルクは、出力軸Ａ４の回転速度が或る値以下では一定であり、或る値を超えると、回転速度の増大に応じて小さくなる。そして、回転速度が許容回転速度を超えると、Ｍ／Ｇ４０はトルクを発生しなくなる。また、エネルギー変換効率（トルクの発生効率）は、出力軸Ａ４の回転速度が或る値で最大となり得、回転速度がその値から離れるに従って小さくなっていく。従って、回転速度が許容回転速度に近づくにつれて低下していく。
【００４６】
切替機構５０は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態を切り替える機構である。切替機構５０は、ロータ４１と一体回転する連結ピース５１と、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と一体回転する連結ピース５２と、入力軸Ａ２に相対回転可能に軸支された連結ピース５３と、スリーブ５４と、アクチュエータ５５とを備える。また、切替機構５０は、連結ピース５３と一体回転するとともに入力軸Ａ２に相対回転可能に軸支されたギヤＧｏ１と、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と一体回転するとともにギヤＧｏ１に常時歯合するギヤＧｏ２とを備える。
【００４７】
スリーブ５４は、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の軸線方向に移動可能に配設されていて、アクチュエータ５５によりその軸線方向の位置が制御されるようになっている。スリーブ５４は、連結ピース５１，５２，５３とスプライン嵌合可能となっている。
【００４８】
スリーブ５４が図６（ａ）に示すＩＮ接続位置に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５１，５２とスプライン嵌合するから、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４とＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２とが相対回転不能となる。これにより、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と出力軸Ａ４との間で動力伝達系統が形成される。この状態を「ＩＮ接続状態」と呼ぶ。
【００４９】
ＩＮ接続状態において、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の回転速度に対するＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度の割合を「第１減速比Ｇ１」と呼び、第１減速比Ｇ１と変速機減速比Ｇｔｍとの積（Ｇ１・Ｇｔｍ）を「ＩＮ接続減速比Ｇｉｎ」と呼ぶ。本例では、Ｇ１＝１であるから、Ｇｉｎ＝Ｇｔｍとなる。即ち、Ｇｉｎは、Ｔ／Ｍ２０の変速段の変化に応じて変化する。
【００５０】
また、スリーブ５４が図６（ｂ）に示すＯＵＴ接続位置に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５１，５３とスプライン嵌合するから、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４とギヤＧｏ１とが相対回転不能となる。これにより、ギヤＧｏ１，Ｇｏ２を介してＴ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と出力軸Ａ４との間でＴ／Ｍ２０を介することなく動力伝達系統が形成される。この状態を「ＯＵＴ接続状態」と呼ぶ。
【００５１】
ＯＵＴ接続状態において、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３の回転速度に対するＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度の割合を「ＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔ」と呼ぶ。本例では、Ｇｏｕｔは、（Ｇｏ２の歯数）／（Ｇｏ１の歯数）で一定となる。即ち、Ｇｏｕｔは、Ｔ／Ｍ２０の変速段の変化に応じて変化しない。本例では、Ｇｏｕｔは、例えば、Ｇｔｍ(２)と略等しい値に設定されている。
【００５２】
また、スリーブ５４が図６（ｃ）に示す非接続位置（ニュートラル位置）に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５１のみとスプライン嵌合するから、入力軸Ａ２及びギヤＧｏ１共に出力軸Ａ４と相対回転可能となる。これにより、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と出力軸Ａ４との間でもＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と出力軸Ａ４との間でも動力伝達系統が形成されない。この状態を「非接続状態（ニュートラル状態）」と呼ぶ。
【００５３】
以上、切替機構５０では、アクチュエータ５５を制御することで、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態を、「ＩＮ接続状態」、「ＯＵＴ接続状態」、「ニュートラル状態」の何れかに選択的に切り替え可能となっている。
【００５４】
Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３には、ギヤＧｆ１が相対回転不能に軸支されている。このギヤＧｆ１は、ギヤＧｆ２と常時歯合している。このギヤＧｆ２は、周知の構成の１つを有する差動機構Ｄ／Ｆと連結されていて、差動機構Ｄ／Ｆは、左右１対の駆動輪と連結されている。ここで、（Ｇｆ２の歯数）／（Ｇｆ１の歯数）は、所謂最終減速比に相当する。
【００５５】
また、本装置は、駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ６１と、アクセルペダルＡＰの操作量を検出するアクセル開度センサ６２と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサ６３と、Ｔ／Ｍ２０内の潤滑油の油温を検出する油温センサ６８を備えている。
【００５６】
更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵ７０を備えている。ＥＣＵ７０は、上述のセンサ６１〜６３、６８からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータ２４，２５，２６，３１，５５を制御することで、Ｔ／Ｍ２０の変速段、及びＣ／Ｔ３０の状態を制御する。加えて、ＥＣＵ７０は、Ｅ／Ｇ１０、及びＭ／Ｇ４０のそれぞれの出力（駆動トルク）等を制御するようになっている。
【００５７】
Ｔ／Ｍ２０の変速段は、車輪速度センサ６１から得られる車速Ｖと、アクセル開度センサ６２から得られる運転者によるアクセルペダルＡＰの操作量に基づいて算出される駆動輪の要求駆動トルクＴと、シフト位置センサ６３から得られるシフトレバーＳＦの位置に基づいて制御される。シフトレバーＳＦの位置が「手動モード」に対応する位置にある場合、Ｔ／Ｍ２０の変速段が、シフトレバーＳＦの操作により運転者により選択された変速段に原則的に設定される。一方、シフトレバーＳＦの位置が「自動モード」に対応する位置にある場合、Ｔ／Ｍ２０の変速段が、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせと、図７に示すマップと、に従って、シフトレバーＳＦが操作されることなく１速〜５速の何れかに自動的に制御される。
【００５８】
図７において、実線は、車速Ｖの増大に伴ってシフトアップ（変速機減速比Ｇｔｍを小さくする変速作動）がなされる場合に対応する境界線であり、破線は、車速Ｖの減少に伴ってシフトダウン（変速機減速比Ｇｔｍを大きくする変速作動）がなされる場合に対応する境界線である。このように実線と破線の位置に差Δｘが設けられているのは、車速Ｖが実線に対応する値の近傍で頻繁に増減するような場合において、シフトアップ、或いはシフトダウンが不必要に頻繁になされる事態（所謂ハンチング）の発生を抑制するためである。
【００５９】
Ｃ／Ｔ３０は、通常、接続状態に維持され、Ｔ／Ｍ２０のシフトアップ・シフトダウンの作動中等において一時的に接続状態から遮断状態へと切り換えられる。
【００６０】
Ｍ／Ｇ４０は、Ｅ／Ｇ１０と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、Ｅ／Ｇ１０を始動するための動力源として使用される。また、Ｍ／Ｇ４０は、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリ（図示せず）に供給・貯留される電力を発生する発電機としても使用される。
【００６１】
Ｍ／Ｇ４０が車両を駆動する動力源として使用される場合、周知の手法の１つに従って、駆動輪に伝達されるＥ／Ｇ１０の出力に基づく駆動トルクと駆動輪に伝達されるＭ／Ｇ４０の出力に基づく駆動トルクの和が要求駆動トルクＴと一致するように、Ｅ／Ｇ１０の出力（駆動トルク）とＭ／Ｇ４０の出力（駆動トルク）との配分が調整される。
【００６２】
（Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態の選択）
次に、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態の選択について説明する。Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態は、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせと、図８に示すマップと、に従って、自動的に選択される。
【００６３】
図８に示すように、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせに対して、第１ＩＮ接続領域、ＯＵＴ接続領域、第２ＩＮ接続領域、及びニュートラル領域の４つの領域が存在する。第１、第２ＩＮ接続領域では「ＩＮ接続状態」が選択される。ＯＵＴ接続領域では「ＯＵＴ接続状態」が選択される。ニュートラル領域では「ニュートラル状態」が選択される。以下、第１、第２ＩＮ接続領域に対応する「ＩＮ接続状態」が、それぞれ、「第１ＩＮ接続状態」、「第２ＩＮ接続状態」と区別して称呼される。
【００６４】
「第１ＩＮ接続状態」から「ＯＵＴ接続状態」への切り替えは、車速Ｖが境界線Ｌ１（前記「第１閾値」に対応）を増大しながら通過したときになされる。「ＯＵＴ接続状態」から「第２ＩＮ接続状態」への切り替えは、車速Ｖが境界線Ｌ２（前記「第２閾値」に対応）を増大しながら通過したときになされる。「第２ＩＮ接続状態」から「ニュートラル状態」への切り替えは、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４（前記「第４閾値」に対応）よりも大きい場合において車速Ｖが増大しながら境界線Ｌ３（前記「第３閾値」に対応）を通過したとき、又は、車速Ｖが境界線Ｌ３よりも大きい場合において要求駆動トルクＴが増大しながら境界線Ｌ４を通過したときになされる。
【００６５】
一方、「ＯＵＴ接続状態」から「第１ＩＮ接続状態」への切り替えは、車速Ｖが境界線Ｌ１’を減少しながら通過したときになされる。「第２ＩＮ接続状態」から「ＯＵＴ接続状態」への切り替えは、車速Ｖが境界線Ｌ２’を減少しながら通過したときになされる。「ニュートラル状態」から「第２ＩＮ接続状態」への切り替えは、車速Ｖが境界線Ｌ３’を減少しながら通過したとき、又は、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４’を減少しながら通過したときになされる。
【００６６】
このように、境界線Ｌ１，Ｌ１’の位置、境界線Ｌ２，Ｌ２’の位置、境界線Ｌ３，Ｌ３’の位置、及び境界線Ｌ４，Ｌ４’の位置にそれぞれ差ΔＶ１〜ΔＶ３、及びΔＴ４が設けられているのは、車速Ｖが境界線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のそれぞれの近傍で頻繁に増減するような場合、或いは、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４の近傍で頻繁に増減するような場合において、出力軸Ａ４の接続状態の切り替えが頻繁になされる事態（所謂ハンチング）の発生を抑制するためである。なお、差ΔＶ１〜ΔＶ３は、同じ値であっても異なる値であってもよい。
【００６７】
境界線Ｌ１（低速域）は、１速から２速へのシフトアップに対応する車速よりも若干小さい車速に設定されている。即ち、境界線Ｌ１は、図７に示す１速から２速へのシフトアップに対応する境界線（実線）を車速Ｖが減少する方向（図において左方向）に若干移動した位置に設けられている。従って、図８に示す境界線Ｌ１は、図７に示す１速から２速へのシフトアップに対応する境界線（実線）の形状と同じ形状を有している。
【００６８】
境界線Ｌ２（中速域）は、「ＯＵＴ接続状態」においてＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度が許容回転速度（図５を参照）に基づいて決定される値（例えば、許容回転速度よりも若干小さい値）と一致する場合に対応する車速に設定されている。また、本例では、この境界線Ｌ２は、図７に示す３速〜５速に対応する領域に位置している。上述のように、ＯＵＴ接続減速比ＧｏｕｔはＴ／Ｍ２０の変速段にかかわらず一定（本例では、例えば、Ｇｔｍ(２)と略等しい値）である。従って、「ＯＵＴ接続状態」においては、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度が上記「許容回転速度に基づいて決定される値」と一致する車速が、Ｔ／Ｍ２０の変速段にかかわらず、１つの値にのみ決定される。従って、図８に示す境界線Ｌ２に対応する車速Ｖは、要求駆動トルクＴにかかわらず一定となる（即ち、境界線Ｌ２は、図８において上下に延びる直線となる）。境界線Ｌ２に対応する車速Ｖは、「ＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔ」と前記「最終減速比」とで決定される。
【００６９】
境界線Ｌ３（高速域）は、「（第２）ＩＮ接続状態」においてＭ／Ｇ４０のエネルギー変換効率（駆動トルク側）が所定値（例えば、７０パーセント）以上の領域（図５に微細なドットで示した領域を参照）の境界（特に、車速が大きい側（図において右側）の境界）にある場合に対応する車速に設定されている。
【００７０】
境界線Ｌ４は、車両の走行抵抗（駆動系統に存在する種々の回転部材の摩擦抵抗、走行に伴う風により車両が受ける減速方向の抵抗、路面の勾配により車両が受ける減速方向の抵抗等の総和）に対応する駆動輪のトルク（以下、「走行抵抗トルク」と称呼する。）に基づいて決定される。走行抵抗トルクと駆動輪の駆動トルクとが一致するとき車両の前後加速度がゼロになり、駆動輪の駆動トルクが走行抵抗トルクよりも大きい（小さい）ときに前後加速度が正（負）となる。従って、境界線Ｌ４は、例えば、前後加速度が所定値（例えば、ゼロ、正の微小値、負の微小値）になる場合に対応する駆動トルクに設定され得る。即ち、境界線Ｌ４は、車両の前後加速度、又は車両の前後加速度に相関する値（例えば、車速変化量、エンジン回転速度変化量）に基づいて設定され得る。
【００７１】
走行抵抗トルクは、車速の増加に従って増大する。従って、図８に示すように、境界線Ｌ４は、車速Ｖの増加に従って上昇していく。また、走行抵抗トルクは、上り勾配が大きいほど大きい。従って、境界線Ｌ４は、上り勾配が大きいほど上方に移動する。要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４に対応する値よりも大きい状態は車両の加速状態に対応し、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４に対応する値よりも小さい状態は車両の減速状態に対応する。
【００７２】
以下、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態が図８に示すように選択されることによる作用・効果について説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、ＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔが、例えば、Ｇｔｍ(２)と略等しい値に設定されているものとする。
【００７３】
先ず、「車速Ｖ＝０からの車両発進時では「（第１）ＩＮ接続状態」が選択されること」による作用・効果について説明する。一般に、車両発進時では、Ｔ／Ｍ２０の変速段が１速に設定されるから、ＩＮ接続減速比Ｇｉｎ（＝Ｇｔｍ(１)）がＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔよりも大きい。従って、「ＯＵＴ接続状態」が選択される場合に比して、駆動輪に伝達されるＭ／Ｇ４０の出力に基づく駆動トルクを大きくすることができる。この結果、車両発進時にて強い駆動トルクを駆動輪に発生させることができる。
【００７４】
次に、「境界線Ｌ１が、１速から２速へのシフトアップに対応する車速よりも若干小さい車速に設定されていること」による作用・効果について説明する。車両発進後、「（第１）ＩＮ接続状態」において車速が増加しながら境界線Ｌ１（低速域）を通過した場合、「（第１）ＩＮ接続状態」から「ＯＵＴ接続状態」への切り替えがなされる。この切り替えは、１速から２速へのシフトアップがなされる前になされる。従って、この切り替えが完了した後の「ＯＵＴ接続状態」にて１速から２速へのシフトアップがなされる。ここで、発明の概要の欄でも述べたように、「ＯＵＴ接続状態」では、Ｔ／Ｍ２０の変速作動中においてもＭ／Ｇ４０の駆動トルクを変速機Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３（従って、駆動輪）へ連続して出力し続けることができるから、変速ショックを低減できる。特に、１速から２速への変速では、変速機減速比Ｇｔｍの変化量が大きいから大きな変速ショックが発生し易い。以上より、１速から２速へのシフトアップにおける変速ショックを大幅に低減できる。
【００７５】
加えて、「（第１）ＩＮ接続状態」から「ＯＵＴ接続状態」への切り替えは、１速の状態でなされる。即ち、この切り替えは、ＯＵＴ接続減速比ＧｏｕｔがＩＮ接続減速比Ｇｉｎ（＝Ｇｔｍ(１)）より小さい状態でなされる。従って、この切り替えにより、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度が小さくなる。ここで、上述したように、Ｍ／Ｇ４０が発生し得る最大トルクは、出力軸Ａ４の回転速度が小さいほど大きい（図５を参照）。以上より、この切り替えにより、Ｍ／Ｇ４０が発生し得る最大トルクが拡大されるという効果も発揮され得る。
【００７６】
次に、「境界線Ｌ２が、「ＯＵＴ接続状態」において出力軸Ａ４の回転速度が許容回転速度に基づいて決定される値と一致する場合に対応する車速に設定されていること」による作用・効果について説明する。「ＯＵＴ接続状態」において車速が増加しながら境界線Ｌ２を通過した場合、「ＯＵＴ接続状態」から「（第２）ＩＮ接続状態」への切り替えがなされる。上述したように、境界線Ｌ２は、図７に示す３速〜５速に対応する領域に位置しているから、この切り替えは、３速以上の変速段が選択された状態でなされる。即ち、この切り替えは、ＩＮ接続減速比Ｇｉｎ（＝Ｇｔｍ(３)、Ｇｔｍ(４)、Ｇｔｍ(５)の何れか）がＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔより小さい状態でなされる。従って、この切り替えにより、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度が、許容回転速度に近い値から小さくなる（図５において、点ａから点ｂへの移行を参照）。この結果、出力軸Ａ４の回転速度が許容回転速度を超える事態の発生が抑制され得ることに加え、Ｍ／Ｇ４０が発生し得る最大トルクが拡大されるという効果も発揮され得る。
【００７７】
次に、「境界線Ｌ３が、「（第２）ＩＮ接続状態」においてＭ／Ｇ４０のエネルギー変換効率が所定値以上の領域の境界にある場合に対応する車速に設定されていること」による作用・効果について説明する。「（第２）ＩＮ接続状態」、且つ、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４よりも大きい状態（即ち、車両が加速状態にある場合）において、車速が増加しながら境界線Ｌ３を通過した場合、「（第２）ＩＮ接続状態」から「非接続状態」への切り替えがなされる。これに伴い、Ｍ／Ｇ４０の駆動が中止され、Ｅ／Ｇ１０のみにより要求駆動トルクＴが発生させられる。ここで、車速が増加している状態（即ち、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度が増加している状態）で車速が境界線Ｌ３を通過することは、Ｍ／Ｇ４０のエネルギー変換効率が図５に微細なドットで示した領域における車速が大きい側（図において右側）の境界を通過したことを意味する（図５において、点ｂから点ｃへの移行を参照）。即ち、エネルギー変換効率が所定値以上の状態から所定値未満の状態に移行した場合に、「（第２）ＩＮ接続状態」から「非接続状態」への切り替えがなされる。他方、このようにＭ／Ｇ４０のエネルギー変換効率が低下する高速域では、逆に、Ｅ／Ｇ１０のエネルギー発生効率が良好な状態となっている場合が多い。この場合、Ｍ／Ｇ４０とＥ／Ｇ１０との協働で要求駆動トルクＴを発生させるよりも、Ｅ／Ｇ１０のみにより要求駆動トルクＴを発生させた方が、車両全体としての総合的なエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。以上より、車両が加速状態にあり、且つ「（第２）ＩＮ接続状態」にある高速域においてＭ／Ｇ４０のエネルギー変換効率が所定値を下回る場合、車両全体としての総合的なエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。
【００７８】
次に、「境界線Ｌ４が、前後加速度が所定値（例えば、ゼロ、正の微小値、負の微小値）になる場合に対応する駆動トルクに設定されていること」による作用・効果について説明する。車両が加速状態にある場合、上述のように、車速が増加しながら境界線Ｌ３を通過した場合に「（第２）ＩＮ接続状態」から「非接続状態」への切り替えがなされた方が車両全体としての総合的なエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。これに対し、車両が減速状態にある場合（即ち、要求駆動トルクＴが境界線Ｌ４よりも小さい状態では）、「（第２）ＩＮ接続状態」を維持することで、Ｍ／Ｇ４０により回生トルクを発生させて回生により発生する電力をバッテリに供給・貯留することができる。即ち、この場合、「非接続状態」よりも「（第２）ＩＮ接続状態」を選択した方が、車両全体としての総合的なエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。以上より、車両が減速状態にある場合、車速Ｖが境界線Ｌ３に対応する値より大きくても、「（第２）ＩＮ接続状態」が維持される。
【００７９】
（Ｔ／Ｍ油温による接続状態の調整）
本装置では、Ｔ／Ｍ２０内の潤滑油の温度（以下、「Ｔ／Ｍ油温」と称呼する。）に応じて、図８に示したように、境界線Ｌ１及びＬ１’の位置が、図８に示した基準位置から車速Ｖの増大方向（図８において右方向）に移動量ＤＬ１だけ移動され、境界線Ｌ２及びＬ２’の位置が、図８に示した基準位置から車速Ｖの減少方向（図８において左方向）に移動量ＤＬ２だけ移動され、境界線Ｌ３及びＬ３’の位置が、図８に示した基準位置から車速Ｖの増大方向（図８において右方向）に移動量ＤＬ３だけ移動され、境界線Ｌ４及びＬ４’の位置が、図８に示した基準位置から要求駆動トルクＴの増大方向（図８において上方向）に移動量ＤＬ４だけ移動される。以下、移動量ＤＬ１〜ＤＬ４をＤＬ＊と表記することもある。
【００８０】
図９は、Ｔ／Ｍ油温と移動量ＤＬ＊との関係を示したグラフである。図９に示すように、移動量ＤＬ＊は、Ｔ／Ｍ油温が所定値Ｔａ以上の場合にゼロとなり、Ｔ／Ｍ油温が所定値Ｔａを下回ると、Ｔ／Ｍ油温の低下に応じてゼロから増大し、Ｔ／Ｍ油温が所定値Ｔｂ（＜Ｔａ）以下では、最大値ａで一定になる。移動量ＤＬ１〜ＤＬ４について、所定値Ｔａ，Ｔｂ、及び最大値ａは、同じ値であっても異なる値であってもよい。
【００８１】
従って、図８において、Ｔ／Ｍ油温が低いほど、第１、第２ＩＮ接続領域が拡大し、ＯＵＴ接続領域、及びニュートラル領域が縮小する。即ち、Ｔ／Ｍ油温が低いほど、ＩＮ接続状態が選択され易くなる（選択される頻度が多くなる）。
【００８２】
以下、このことによる作用・効果について説明する。ＯＵＴ接続状態及びニュートラル状態では、Ｍ／Ｇ４０の出力がＴ／Ｍ２０に伝達されない一方、（第１、第２）ＩＮ接続状態では、Ｍ／Ｇ４０の出力がＴ／Ｍ２０に伝達される。一般に、Ｔ／Ｍ２０に伝達される出力が大きいほど、Ｔ／Ｍ２０内において、ギヤとギヤとの歯合部分、及びベアリング等の可動部分から発生する熱の量が大きくなる。係る観点に基づき、（第１、第２）ＩＮ接続状態では、ＯＵＴ接続状態及びニュートラル状態と比べて、Ｍ／Ｇ４０の出力がＴ／Ｍ２０に伝達される分だけＴ／Ｍ油温が高くなり易い。
【００８３】
他方、Ｔ／Ｍ油温が低いと、その潤滑油の粘度が大きいことでＴ／Ｍ２０内の種々の回転軸の回転抵抗が大きくなる。この結果、Ｔ／Ｍ２０内での動力損失が大きくなってエネルギー効率（燃費）が低下する。従って、Ｔ／Ｍ２０油温が低い場合、Ｔ／Ｍ油温を早期に高めることが望ましい。
【００８４】
上述のように、本装置では、Ｔ／Ｍ油温が低いほど、（第１又は第２）ＩＮ接続状態がより選択され易くなる。従って、Ｔ／Ｍ油温が低い場合において、Ｍ／Ｇ４０の出力がＴ／Ｍ２０に伝達される時間が長くなるから、Ｔ／Ｍ油温を効果的に高めることができる。この結果、境界線Ｌ１〜Ｌ４が図８に示した基準位置に固定される場合に比して、車両のエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置は、Ｅ／Ｇ１０とＭ／Ｇ４０とを動力源として備え、トルクコンバータを備えないＴ／Ｍ２０を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションを備えた車両に適用される。この装置は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態を、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と出力軸Ａ４との間で動力伝達系統が形成される「ＩＮ接続状態」、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と出力軸Ａ４との間で動力伝達系統が形成される「ＯＵＴ接続状態」、いずれの間にも動力伝達系統が形成されない「非接続状態」の３つの状態の何れかに選択可能な切替機構５０を備える。この選択は、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせ（領域）に基づいてなされる。係る選択の際、Ｔ／Ｍ油温が低いほど、ＩＮ接続領域が拡大され、ＯＵＴ接続領域及びニュートラル領域が縮小される。即ち、Ｔ／Ｍ油温が低いほど、ＩＮ接続状態が選択され易くなる（選択される頻度が多くなる）。これにより、車両のエネルギー効率（燃費）を良くすることができる。
【００８６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、変速機としてトルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションが使用されているが、変速機として、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機（所謂オートマチックトランスミッション（ＡＴ））が使用されてもよい。この場合、Ｃ／Ｔ３０が省略される。
【００８７】
また、変速機として、トルクコンバータを備えない多段変速機であって、運転者によるシフトレバーの操作力に基づくリンク機構の動作により（アクチュエータを用いることなく）直接的に変速作動が実行される形式のもの（所謂マニュアルトランスミッション（ＭＴ））が使用されてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、切替機構５０では、「ＩＮ接続状態」、「ＯＵＴ接続状態」、及び「非接続状態」が選択可能となっているが、「ＩＮ接続状態」、及び「ＯＵＴ接続状態」のみが選択可能となっていてもよい。この場合、図８に示す境界線Ｌ３，Ｌ３’，Ｌ４，Ｌ４’が省略されてニュートラル領域が（第２）ＩＮ接続領域に変更される。また、「ＩＮ接続状態」、及び「ニュートラル状態」のみが選択可能となっていてもよい。この場合、図８に示す境界線Ｌ１，Ｌ１’，Ｌ２，Ｌ２’が省略されて、ＯＵＴ接続領域が消滅し、第１、第２ＩＮ接続領域が１つのＩＮ接続領域に統合される。
【００８９】
また、上記実施形態では、車速Ｖと要求駆動トルクＴとの組み合わせに基づいて、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態が選択されているが（図８を参照）、車速Ｖ、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の回転速度、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の回転速度、及びＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度のうちの任意の１つと、要求駆動トルクＴ、アクセルペダルＡＰの操作量、及びＥ／Ｇ１０の吸気通路に配設されたスロットル弁（図示せず）の開度のうちの任意の１つとの組み合わせに基づいて、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態が選択されてもよい。スロットル弁の開度は、スロットル弁開度センサ６４の出力から取得することができる。Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の回転速度、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の回転速度、及びＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度はそれぞれ、エンジン出力軸回転速度センサ６５、変速機入力軸回転速度センサ６６、及び電動機出力軸回転速度センサ６７の出力から取得することができる。
【００９０】
また、上記実施形態において、Ｔ／Ｍ油温が第１所定値（例えば、図９に示す値Ｔｂ）以下の場合、図１０に示すように、境界線Ｌ１，Ｌ１’，Ｌ２，Ｌ２’が省略されて、ＯＵＴ接続領域が消滅され、第１、第２ＩＮ接続領域が１つのＩＮ接続領域に統合されてもよい。これにより、ＯＵＴ接続状態が選択されていた期間がＩＮ接続状態が選択される期間に代わるから、ＩＮ接続状態が選択される時間が長くなる。この結果、Ｔ／Ｍ油温を効果的に高めることができる。
【００９１】
同様に、上記実施形態において、Ｔ／Ｍ油温が第２所定値（例えば、図９に示す値Ｔｂと同じ値、或いは、Ｔｂよりも低い値）以下の場合、図１１に示すように、車速Ｖ、及び要求駆動トルクＴに依存することなくＩＮ接続状態のみが選択されるように構成されてもよい。これによっても、Ｔ／Ｍ油温を効果的に高めることができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、Ｔ／Ｍ油温に基づいて境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置が変更されているが、Ｅ／Ｇ１０を冷却するための冷却水の温度、車両発進後の延べ走行距離、車両発進後の延べ走行時間、外気温等に基づいて境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置が変更されてもよい。例えば、Ｅ／Ｇ１０を冷却するための冷却水の温度は、冷却水温度センサ６９の出力から取得することができる。
【００９３】
また、上記実施形態では、Ｔ／Ｍ油温に基づいて境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置が変更されているが、例えば、境界線Ｌ１，Ｌ２のみの位置が変更されるように構成されてもよい。また、境界線Ｌ１〜Ｌ４のうちの何れか１つのみの位置が変更されるように構成されてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置の移動量ＤＬ＊が、Ｔ／Ｍ油温の低下に応じて連続的に増大するように設定されているが（図９を参照）、移動量ＤＬ＊が、Ｔ／Ｍ油温の低下に応じてステップ的（１段階、或いは２段階以上）に増大するように設定されてもよい。
【００９５】
加えて、上記実施形態では、Ｔ／Ｍ油温に基づいて境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置を変更するにあたり、１つのマップ（図８を参照）から境界線Ｌ１〜Ｌ４が取得され、その取得された境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置が変更されるように構成されている。これに対し、複数の異なるＴ／Ｍ油温に対応するそれぞれの図８に対応するマップ（境界線Ｌ１〜Ｌ４の位置が異なる複数のマップ）が予め作製され、これら複数のマップの中から現在のＴ／Ｍ油温に対応するマップが選択され、選択されたマップから取得される境界線Ｌ１〜Ｌ４に基づいてＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態が選択されるように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１０…エンジン、２０…変速機、３０…クラッチ、４０…モータジェネレータ、５０…切替機構、６１…車輪速度センサ、６２…アクセル開度センサ、６３…シフト位置センサ、６８…油温センサ、７０…ＥＣＵ、ＡＰ…アクセルペダル、ＳＦ…シフトレバー
【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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