(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間で差動回転が可能な複数の回転要素を有し、該各回転要素の内の４つの回転要素に機関の回転軸と第１回転機の回転軸と第２回転機の回転軸と駆動輪とが各々連結された動力分配機構と、
前記機関と当該機関の連結される前記回転要素との間に介在させた摩擦係合装置と、
前記機関の停止制御と前記摩擦係合装置の解放制御とを行って前記第２回転機の動力のみで走行させると共に、該第２回転機の動力のみでの走行状態で前記摩擦係合装置を係合制御することによって前記機関の押し掛け始動を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記摩擦係合装置が所定回転数よりも大きい差回転数での半係合状態を維持するように前記第１回転機を制御するものであり、車速が所定車速以上であれば、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を負回転方向に制御する一方、車速が前記所定車速よりも低ければ、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することを特徴としたハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記負回転方向又は前記正回転方向への制御の後、前記摩擦係合装置の差回転数が前記所定回転数まで減少したときに前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することを特徴とした請求項１記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記機関の連結される前記回転要素の回転数が前記機関の着火許可回転数以上又は当該機関の完爆回転数以上となる前記第１回転機の目標回転数で当該第１回転機の制御を行い、
前記第１回転機の目標回転数は、車速が所定車速以上であれば、負回転で且つ車速が高いほど高くし、車速が前記所定車速よりも低ければ、正回転で且つ車速が低いほど高くすることを特徴とした請求項１記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１回転機の前記制御を早くとも前記機関の回転数が当該機関の着火許可回転数に持ち上がるまで又は早くとも前記機関が完爆するまで実行することを特徴とした請求項１から３の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項５】
前記動力分配機構は、駆動輪側に連結される互いのリングギヤ同士が一体になって回転する第１及び第２の遊星歯車装置を備えたものであり、前記第１遊星歯車装置のキャリアとサンギヤとに前記機関の回転軸と前記第１回転機の回転軸とを各々連結し、前記第２遊星歯車装置のサンギヤに前記第２回転機の回転軸を連結することを特徴とした請求項１から４の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項６】
機関と、
第１回転機と、
第２回転機と、
相互間で差動回転が可能な複数の回転要素を有し、該各回転要素の内の４つの回転要素に前記機関の回転軸と前記第１回転機の回転軸と前記第２回転機の回転軸と駆動輪とが各々連結された動力分配機構と、
前記機関と当該機関の連結される前記回転要素との間に介在させた摩擦係合装置と、
前記機関の停止制御と前記摩擦係合装置の解放制御とを行って前記第２回転機の動力のみで走行させると共に、該第２回転機の動力のみでの走行状態で前記摩擦係合装置を係合制御することによって前記機関の押し掛け始動を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記摩擦係合装置が所定回転数よりも大きい差回転数での半係合状態を維持するように前記第１回転機を制御するものであり、車速が所定車速以上であれば、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を負回転方向に制御する一方、車速が前記所定車速よりも低ければ、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することを特徴としたハイブリッドシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関と回転機を動力源として用いるハイブリッド車両の動力伝達装置とハイブリッドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両の動力伝達装置としては、機関と２つの回転機とが接続される動力分配機構（遊星歯車機構）を備えたものが知られている。この種の動力伝達装置を有するハイブリッドシステムにおいては、動力分配機構の夫々の回転要素に、機関の回転軸と第１回転機の回転軸と第２回転機の回転軸と駆動輪とが接続される。下記の特許文献１には、エンジンと第１電動発電機と第２電動発電機及び駆動輪とが動力分配機構の夫々の回転要素に対して個別に接続されたものが開示されている。この特許文献１のハイブリッドシステムにおいては、エンジンと動力分配機構との間に摩擦クラッチとワンウェイクラッチを介在させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２９５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、その様な従来のハイブリッドシステムでは、第２電動発電機又は第１及び第２の電動発電機の動力のみで走行を行う際に、燃費と電費の向上を図るべく、エンジンを停止させると共に摩擦クラッチを解放させる。これが為、その停止中のエンジンを走行中に始動させる場合には、その摩擦クラッチを係合させることによってエンジン回転数の持ち上げを行う。ここで、そのエンジン始動の際の摩擦クラッチは、半係合状態での差回転数が小さいと、完全係合状態になってしまうことがある。従って、このハイブリッドシステムにおいては、エンジン始動に伴う脈動トルクが完全係合状態の摩擦クラッチを介して動力分配機構に伝達され、その動力分配機構の出力軸（特許文献１ではリングギヤ軸）や動力伝達装置の駆動輪側の出力軸に伝えられるので、騒音や振動の増大を引き起こしてしまう可能性がある。例えば、その脈動トルクの伝達を抑える為には、第１電動発電機や第２電動発電機の制御による制振制御の実施が考えられる。しかしながら、その制振制御は、二次電池の電力の使用に伴う電費や燃費の悪化、走行に使用可能な第１電動発電機や第２電動発電機の出力トルクの低下を招く虞がある。【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、摩擦クラッチの係合による機関始動の際の脈動トルクに起因する不都合を抑えることが可能なハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置は、相互間で差動回転が可能な複数の回転要素を有し、該各回転要素の内の４つの回転要素に機関の回転軸と第１回転機の回転軸と第２回転機の回転軸と駆動輪とが各々連結された動力分配機構と、前記機関と当該機関の連結される前記回転要素との間に介在させた摩擦係合装置と、前記機関の停止制御と前記摩擦係合装置の解放制御とを行って前記第２回転機の動力のみで走行させると共に、該第２回転機の動力のみでの走行状態で前記摩擦係合装置を係合制御することによって前記機関の押し掛け始動を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記摩擦係合装置が所定回転数よりも大きい差回転数での半係合状態を維持するように前記第１回転機を制御するものであり、車速が所定車速以上であれば、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を負回転方向に制御する一方、車速が前記所定車速よりも低ければ、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することを特徴としている。
【０００７】
一方、上記目的を達成する為、本発明に係るハイブリッドシステムは、機関と、第１回転機と、第２回転機と、相互間で差動回転が可能な複数の回転要素を有し、該各回転要素の内の４つの回転要素に前記機関の回転軸と前記第１回転機の回転軸と前記第２回転機の回転軸と駆動輪とが各々連結された動力分配機構と、前記機関と当該機関の連結される前記回転要素との間に介在させた摩擦係合装置と、前記機関の停止制御と前記摩擦係合装置の解放制御とを行って前記第２回転機の動力のみで走行させると共に、該第２回転機の動力のみでの走行状態で前記摩擦係合装置を係合制御することによって前記機関の押し掛け始動を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記摩擦係合装置が所定回転数よりも大きい差回転数での半係合状態を維持するように前記第１回転機を制御するものであり、車速が所定車速以上であれば、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を負回転方向に制御する一方、車速が前記所定車速よりも低ければ、前記摩擦係合装置を半係合に制御すると共に前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することを特徴としている。
【００１０】
ここで、前記制御装置は、前記負回転方向又は前記正回転方向への制御の後、前記摩擦係合装置の差回転数が前記所定回転数まで減少したときに前記第１回転機の回転数を正回転方向に制御することが望ましい。
【００１２】
また、前記制御装置は、前記機関の押し掛け始動時に、前記機関の連結される前記回転要素の回転数が前記機関の着火許可回転数以上又は当該機関の完爆回転数以上となる前記第１回転機の目標回転数で当該第１回転機の制御を行い、前記第１回転機の目標回転数は、車速が所定車速以上であれば、負回転で且つ車速が高いほど高くし、車速が前記所定車速よりも低ければ、正回転で且つ車速が低いほど高くすることが望ましい。
【００１３】
また、前記制御装置は、前記第１回転機の前記制御を早くとも前記機関の回転数が当該機関の着火許可回転数に持ち上がるまで又は早くとも前記機関が完爆するまで実行することが望ましい。【００１４】
また、前記動力分配機構は、駆動輪側に連結される互いのリングギヤ同士が一体になって回転する第１及び第２の遊星歯車装置を備えたものであり、前記第１遊星歯車装置のキャリアとサンギヤとに前記機関の回転軸と前記第１回転機の回転軸とを各々連結し、前記第２遊星歯車装置のサンギヤに前記第２回転機の回転軸を連結することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステムは、機関の押し掛け始動時に、第１回転機を制御することで摩擦係合装置を半係合状態に維持する。これが為、この動力伝達装置及びハイブリッドシステムは、その押し掛け始動時に、機関で発生した脈動トルクの摩擦係合装置を介した動力伝達装置への伝達を抑えることができるので、騒音や振動の発生を抑制することができる。また、この動力伝達装置及びハイブリッドシステムでは、騒音や振動の発生を抑制する為の第１回転機や第２回転機のトルクによる制振制御が不要になる又は当該制振制御における第１回転機や第２回転機のトルクを減少させることができる。故に、この動力伝達装置及びハイブリッドシステムは、電費や燃費の向上が図れると共に、第２回転機のトルクを用いたＥＶ走行の適用範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステムの構成を示すスケルトン図である。
【図２】図２は、制御装置における入出力関係図である。
【図３】図３は、摩擦クラッチの作動係合表を示す図である。
【図４】図４は、従来の高車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を共線図で観た図である。
【図５】図５は、従来の低車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を共線図で観た図である。
【図６】図６は、実施例の高車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、実施例の低車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、実施例におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、変形例の目標ＭＧ１回転数の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、変形例におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、変形例の高車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、変形例の低車速走行中におけるＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
［実施例］
本発明に係るハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステムの実施例を図１から図１２に基づいて説明する。
【００１９】
図１の符号１は、本実施例の動力伝達装置を示す。また、図１の符号１００は、その動力伝達装置１を有するハイブリッドシステムを示す。
【００２０】
ハイブリッドシステム１００は、エンジンＥＮＧと第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２とを動力源として備える。
【００２１】
エンジンＥＮＧは、エンジン回転軸（クランクシャフト）１１から機械的な動力（出力トルク）を出力する内燃機関や外燃機関等の機関である。このエンジンＥＮＧは、その動作が図２に示す機関制御装置としての電子制御装置（以下、「ＥＮＧＥＣＵ」と云う。）５１によって制御される。そのＥＮＧＥＣＵ５１は、例えば、電子スロットル弁の開度制御、点火信号の出力による点火制御、燃料の噴射制御等を行って、エンジンＥＮＧの出力トルク（以下、「エンジントルク」と云う。）Ｔｅを制御する。
【００２２】
第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２は、力行駆動時の電動機（モータ）としての機能と、回生駆動時の発電機（ジェネレータ）としての機能と、を有する電動発電機（モータ／ジェネレータ）である。これら第１及び第２の回転機ＭＧ１，ＭＧ２は、その動作が図２に示す回転機制御装置としての電子制御装置（以下、「ＭＧＥＣＵ」と云う。）５２によって制御される。第１及び第２の回転機ＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ（図示略）を介して二次電池（図示略）に接続されており、夫々の回転軸（ＭＧ１回転軸１２、ＭＧ２回転軸１３）に入力された機械エネルギ（回転トルク）を電気エネルギに変換して、二次電池に蓄電させることができる。また、第１及び第２の回転機ＭＧ１，ＭＧ２は、二次電池から供給された電気エネルギ又は他方の回転機（第２及び第１の回転機ＭＧ２，ＭＧ１）が生成した電気エネルギを機械エネルギ（回転トルク）に変換し、夫々の回転軸（ＭＧ１回転軸１２、ＭＧ２回転軸１３）から機械的な動力（出力トルク）として出力することができる。ＭＧＥＣＵ５２は、例えば、第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２に対して供給する電流値を調整し、第１回転機ＭＧ１の出力トルク（以下、「ＭＧ１トルク」と云う。）Ｔｍｇ１や第２回転機ＭＧ２の出力トルク（以下、「ＭＧ２トルク」と云う。）Ｔｍｇ２を制御する。
【００２３】
このハイブリッドシステム１００は、エンジン回転軸１１とＭＧ１回転軸１２とＭＧ２回転軸１３とが同心に配置された単軸式のものである。動力伝達装置１は、その各動力源の相互間における動力伝達を可能にし、且つ、夫々の動力源と駆動輪Ｗとの間での動力伝達も可能になるように構成する。この為、この動力伝達装置１は、エンジン回転軸１１とＭＧ１回転軸１２とＭＧ２回転軸１３とが各々個別に連結された動力分配機構２０を備える。
【００２４】
動力分配機構２０は、相互間で差動回転が可能な複数の回転要素を有するものであり、その各回転要素の内の４つの回転要素にエンジン回転軸１１とＭＧ１回転軸１２とＭＧ２回転軸１３と駆動輪Ｗとが連結されている。この動力分配機構２０は、２つの差動装置（第１差動装置２１と第２差動装置２２）で構成する。
【００２５】
第１差動装置２１は、サンギヤＳ１とピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１とキャリアＣ１とを有する第１遊星歯車装置であり、エンジンＥＮＧと第１回転機ＭＧ１とが連結される。この例示の構成では、エンジンＥＮＧが後述する摩擦クラッチ４０を介してキャリアＣ１に連結され、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転軸１２がサンギヤＳ１に連結されている。リングギヤＲ１は、駆動輪Ｗ側に連結されている。
【００２６】
第２差動装置２２は、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２とリングギヤＲ２とキャリアＣ２とを有する第２遊星歯車装置であり、第２回転機ＭＧ２が連結される。この例示の構成では、第２回転機ＭＧ２のＭＧ２回転軸１３がサンギヤＳ２に連結されている。リングギヤＲ２は、駆動輪Ｗ側に連結されている。また、キャリアＣ２は、車体側（例えば動力伝達装置１のケース等）に連結されている。
【００２７】
この動力分配機構２０においては、第１及び第２の差動装置２１，２２のリングギヤＲ１，Ｒ２が一体になって回転する。例えば、この動力分配機構２０では、円筒状の部材の内周面の一端側にリングギヤＲ１の歯面が形成され、且つ、その内周面の他端側にリングギヤＲ２の歯面が形成される。そのリングギヤＲ１，Ｒ２は、更に歯車３１とも一体になって回転する。歯車３１の歯面は、その円筒状の部材の外周面に形成されている。
【００２８】
この動力分配機構２０では、そのリングギヤＲ１，Ｒ２と歯車３１、つまり、その円筒状の部材が出力軸となる。従って、動力伝達装置１には、その歯車３１と噛み合い状態にある歯車３２と、この歯車３２と一体になって回転する歯車３３と、この歯車３３と噛み合い状態にある歯車３４と、この歯車３４を有するケースを備えた差動装置３５と、が設けられている。駆動輪Ｗは、その差動装置３５に連結されている。
【００２９】
この動力伝達装置１は、更に摩擦クラッチ４０を備える。その摩擦クラッチ４０は、エンジンＥＮＧと当該エンジンＥＮＧの連結される回転要素（第１差動装置２１のキャリアＣ１）との間に介在させた摩擦係合装置である。この摩擦クラッチ４０は、第１係合要素４１と第２係合要素４２とを備える。第１係合要素４１は、エンジン回転軸１１に連結され、このエンジン回転軸１１と一体になって回転する。一方、第２係合要素４２は、キャリアＣ１に連結された回転軸（キャリア軸）２１ａに接続されており、そのキャリアＣ１と一体になって回転する。この摩擦クラッチ４０は、その係合動作と解放動作が図２に示すクラッチ制御装置としての電子制御装置（以下、「クラッチＥＣＵ」と云う。）５３によって制御される。クラッチＥＣＵ５３は、第１係合要素４１と第２係合要素４２との間でのトルク伝達が可能な係合状態、又は、その間でのトルク伝達を行えない解放状態への制御を行う。ここで、係合状態については、完全係合状態と半係合状態とに分けられる。完全係合状態とは、第１係合要素４１と第２係合要素４２の回転が同期している状態のことである。半係合状態とは、第１係合要素４１と第２係合要素４２とが係合し始めてから、これらの回転が同期するまでの状態のことであり、第１係合要素４１と第２係合要素４２との間に回転数差（即ち滑り）が生じている状態のことである。
【００３０】
このハイブリッドシステム１００においては、図２に示すように、ＥＮＧＥＣＵ５１とＭＧＥＣＵ５２とクラッチＥＣＵ５３を統括制御すると共にシステムの統合制御を行う統合ＥＣＵ（以下、「ＨＶＥＣＵ」と云う。）５０が設けられており、これらによって本システムの制御装置が構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、ＥＮＧＥＣＵ５１を介してエンジンＥＮＧを制御し、ＭＧＥＣＵ５２を介して第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２を制御し、クラッチＥＣＵ５３を介して摩擦クラッチ４０を制御する。
【００３１】
ＨＶＥＣＵ５０には、車速センサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、電流センサ６４が接続されている。このＨＶＥＣＵ５０は、その各種センサによって、車速、アクセル開度、スロットル開度、二次電池のＳＯＣ（State  of  Charge）を取得する。また、このＨＶＥＣＵ５０には、クランク角センサ６５、ＭＧ１回転数センサ６６、ＭＧ２回転数センサ６７、出力軸回転数センサ６８、第１クラッチ回転数センサ６９、第２クラッチ回転数センサ７０、前後加速度センサ７１等の各種センサも接続されている。このＨＶＥＣＵ５０は、その各種センサによって、エンジンＥＮＧの回転数（以下、「エンジン回転数」と云う。）Ｎｅ、第１回転機ＭＧ１の回転数（以下、「ＭＧ１回転数」と云う。）Ｎｍｇ１、第２回転機ＭＧ２の回転数（以下、「ＭＧ２回転数」と云う。）Ｎｍｇ２、動力伝達装置１の出力軸（例えばリングギヤＲ１，Ｒ２と歯車３１の回転軸）の回転数、摩擦クラッチ４０の第１係合要素４１の回転数（以下、「第１クラッチ回転数」と云う。）Ｎｃｌ１、摩擦クラッチ４０の第２係合要素４２の回転数（以下、「第２クラッチ回転数」と云う。）Ｎｃｌ２、車両前後加速度等を取得する。尚、第１クラッチ回転数Ｎｃｌ１は、エンジン回転数Ｎｅと同じ値を示す。これが為、第１クラッチ回転数センサ６９は、クランク角センサ６５で代用してもよい。また、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２は、キャリアＣ１の回転数と同じ値を示す。これが為、第２クラッチ回転数センサ７０は、既にキャリアＣ１の回転数を計測するセンサが設けられているのであれば、このセンサで代用してもよい。
【００３２】
ＨＶＥＣＵ５０は、取得した情報に基づいて、ハイブリッド車両に対する要求駆動力、要求パワー、要求トルク等を算出する。このＨＶＥＣＵ５０は、例えば、算出した要求車両駆動力に基づいて、要求エンジントルク、要求ＭＧ１トルク及び要求ＭＧ２トルクを算出する。ＨＶＥＣＵ５０は、その要求エンジントルクをエンジンＥＣＵ５１に送信してエンジンＥＮＧに出力させると共に、要求ＭＧ１トルク及び要求ＭＧ２トルクをＭＧＥＣＵ５２に送信して第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２に出力させる。
【００３３】
また、このＨＶＥＣＵ５０は、後述する走行モード等に基づいて摩擦クラッチ４０の制御を行う。その際、摩擦クラッチ４０が例えば油圧駆動によるクラッチであるならば、摩擦クラッチ４０に対する供給油圧の指令値を油圧調整装置（図示略）に出力する。その油圧調整装置とは、その指令値に応じた供給油圧を出力する装置であり、第１係合要素４１と第２係合要素４２と間隔、つまり摩擦クラッチ４０の解放状態又は係合状態を制御するものである。この摩擦クラッチ４０においては、その供給油圧の立ち上がり（つまり僅かな上昇）と共に半係合状態が始まる。
【００３４】
ここで、このハイブリッドシステム１００においては、電気自動車（ＥＶ）走行モードとハイブリッド（ＨＶ）走行モードとが設定されており、その何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させることができる。
【００３５】
ＥＶ走行モードとは、第２回転機ＭＧ２の動力のみを駆動輪Ｗに伝える走行モードのことである。ＨＶ走行モードとは、エンジンＥＮＧの動力のみを駆動輪Ｗに伝える走行と、エンジンＥＮＧの動力に加えて第２回転機ＭＧ２の動力も駆動輪Ｗに伝える走行と、を行うことができる走行モードのことである。このハイブリッドシステム１００においては、例えば、低負荷運転時にＥＶ走行モードが選択され、これよりも高負荷運転が要求されるとＨＶ走行モードが選択される。
【００３６】
図３には、その走行モード毎のハイブリッドシステム１００の作動係合表を示している。その作動係合表の摩擦クラッチ４０の欄において、丸印は係合状態を表し、「−」の印しは解放状態を表している。
【００３７】
［ＥＶ走行モード］
ＥＶ走行モードにおいては、通常時に摩擦クラッチ４０を完全係合させた状態で走行し、電費の向上が必要なときに摩擦クラッチ４０を解放させた状態で走行する。例えば、通常時のＥＶ走行モードは、二次電池のＳＯＣが第１所定値よりも大きくなっており、過充電となる虞のあるときに選択する。また、クラッチ解放時のＥＶ走行モードは、二次電池のＳＯＣが第１所定値以下であり、この二次電池の充電が可能なとき、又は、二次電池のＳＯＣが第２所定値以下（＜第１所定値）であり、この二次電池の充電が必要なときに選択する。
【００３８】
ＥＶ走行モードにおいて、ＳＯＣに基づき二次電池の充電が不要な場合、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧを連れ回し状態とし、エンジンブレーキによる電力消費を図るべく、クラッチＥＣＵ５３に摩擦クラッチ４０を完全係合させる。この場合、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧＥＣＵ５２に対して第２回転機ＭＧ２に正回転で要求車両駆動力とエンジンブレーキによる損失分に応じた正のＭＧ２トルクＴｍｇ２を出力させることで、ハイブリッド車両に前進方向の車両駆動力を発生させる。この例示の構成では、その際に第１回転機ＭＧ１を停止させている（Ｎｍｇ１＝０、Ｔｍｇ１＝０）。第２回転機ＭＧ２の正回転とは、前進時におけるＭＧ２回転軸１３やリングギヤＲ２の回転方向のことである。
【００３９】
一方、ＳＯＣに基づき二次電池の充電が可能又は必要な場合、ＨＶＥＣＵ５０は、必ずしもエンジンブレーキによる電力消費を必要としないので、摩擦クラッチ４０に対して解放制御を行って解放させる。この場合、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧＥＣＵ５２に対して第２回転機ＭＧ２に正回転で要求車両駆動力に応じた正のＭＧ２トルクＴｍｇ２を出力させることで、ハイブリッド車両に前進方向の車両駆動力を発生させる。その際、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧに対して停止制御を行って停止させる（Ｎｅ＝０、Ｔｅ＝０）。また、この例示の構成では、その際に第１回転機ＭＧ１を停止させている（Ｎｍｇ１＝０、Ｔｍｇ１＝０）。
【００４０】
［ＨＶ走行モード］
ＨＶ走行モードにおいては、エンジントルクＴｅのみ又はエンジントルクＴｅとＭＧ２トルクＴｍｇ２とを歯車３１に伝えて走行する。この場合、ＨＶＥＣＵ５０は、要求車両駆動力に応じたエンジントルクＴｅと正のＭＧ２トルクＴｍｇ２とを演算し、その夫々の出力指令をＥＮＧＥＣＵ５１とＭＧＥＣＵ５２に対して送ることで、ハイブリッド車両に前進方向の車両駆動力を発生させる。その際、ＨＶＥＣＵ５０は、ＳＯＣに基づき二次電池の充電が可能又は必要な場合、例えば正回転の第１回転機ＭＧ１に負のＭＧ１トルクＴｍｇ１を出力させ、この第１回転機ＭＧ１で発電させてもよい。
【００４１】
ところで、ＨＶＥＣＵ５０は、クラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへと切り替えるときに、摩擦クラッチ４０を係合制御し、停止中のエンジンＥＮＧのエンジン回転数Ｎｅを駆動輪Ｗの回転トルク（つまり歯車３１やリングギヤＲ１の回転トルク）で持ち上げることによって、このエンジンＥＮＧの押し掛け始動を行う。ＨＶＥＣＵ５０は、例えば要求車両駆動力の増加や車速の上昇等に伴ってクラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替えが必要と判断した場合（つまりエンジンＥＮＧの押し掛け始動が必要と判断した場合）、例えばエンジン始動フラグをオンにして、クラッチＥＣＵ５３に対して摩擦クラッチ４０の係合指令を行うと共に、エンジンＥＣＵ５１に対してエンジンＥＮＧの始動指令を行う。更に、その際のＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧＥＣＵ５２に対して、摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌを制御する為の第１回転機ＭＧ１の制御指令と、エンジンＥＮＧの連れ回しに伴う損失分（つまり動力伝達装置１の出力軸や駆動輪Ｗにおける駆動力の低下分）を補填する為の第２回転機ＭＧ２の制御指令と、を行う。そのクラッチ差回転数ΔＮｃｌとは、摩擦クラッチ４０における第１係合要素４１と第２係合要素４２の回転数の差分のことである。ここでは、「Ｎｃｌ２＞Ｎｃｌ１（Ｎｅ）」のときのクラッチ差回転数ΔＮｃｌを正の値とする。
【００４２】
例えば、図４には、高車速走行中（車速Ｖ≧所定車速Ｖｔ）におけるクラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの従来の切り替え動作を共線図で表している。また、図５には、低車速走行中（Ｖ＜Ｖｔ）におけるクラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの従来の切り替え動作を共線図で表している。尚、その各図のａ図からｂ図までは、本実施例の後述する切り替え動作と同じである。このクラッチ解放時のＥＶ走行モードの状態は、図６や図７に示す本実施例の切り替え動作時のタイムチャートにおけるエンジン始動フラグがオンになるまでの状態である。その各図におけるＥＶ走行モードにおいては、エンジンＥＮＧと第１回転機ＭＧ１を停止させ（Ｎｅ＝０、Ｔｅ＝０、Ｎｍｇ１＝０、Ｔｍｇ１＝０）、且つ、摩擦クラッチ４０を解放させている（図４及び図５のａ図）。その解放状態の摩擦クラッチ４０においては、要求クラッチトルク（つまりクラッチトルク容量）が０になっており、且つ、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きくなっている。その所定車速Ｖｔは、例えば第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２がエンジンＥＮＧの着火許可回転数Ｎｅ１と同じ回転数になっているときの車速Ｖとする。その着火許可回転数Ｎｅ１とは、エンジンＥＮＧを始動させる際に着火してもよいと判断されるエンジン回転数Ｎｅのことである。
【００４３】
［高車速走行中の走行モード切り替え］
ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動が必要と判断した場合、図４のｂ図及び図６のエンジン始動フラグオン直後で示す様に、第１回転機ＭＧ１を負回転方向に制御しながら、摩擦クラッチ４０を半係合させる。その負回転方向への制御とは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が正回転又は０であれば、このＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が負回転になるように制御することであり、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が負回転であれば、この負回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を上昇させる制御のことである。このエンジン始動制御の開始の際、クラッチＥＣＵ５３は、半係合状態の要求クラッチトルクに応じた供給油圧を油圧調整装置に出力させる。摩擦クラッチ４０のクラッチトルクは、その供給油圧の上昇に応じて徐々に増加していく。また、その際、第１回転機ＭＧ１には、負回転で負のＭＧ１トルクＴｍｇ１を出力させる。そのＭＧ１トルクＴｍｇ１は、摩擦クラッチ４０のクラッチトルクの変化に合わせて出力する。また、その際には、その供給油圧の立ち上がり（クラッチトルクの増加）と共に、駆動輪Ｗの回転トルク（歯車３１やリングギヤＲ１の回転トルク）がエンジン回転数Ｎｅの持ち上げに使われる。従って、ＨＶＥＣＵ５０は、その回転トルクの減少分を補うべく、正のＭＧ２トルクを増加させる。
【００４４】
ＨＶＥＣＵ５０は、図６で示す様に、負のＭＧ１トルクＴｍｇ１を正のＭＧ１トルクＴｍｇ１に切り替え、その正のＭＧ１トルクＴｍｇ１を増減させながらクラッチ差回転数ΔＮｃｌを減少させて、エンジン回転数Ｎｅの持ち上げを続ける。
【００４５】
ここで、従来のハイブリッドシステムは、その後、図４のｃ図で示す様に、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２が所定回転数Ｎｃｌ２ａ以下まで低下した場合、摩擦クラッチ４０を半係合状態に維持したままＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を固定する。その所定回転数Ｎｃｌ２ａは、例えばエンジンＥＮＧの着火許可回転数Ｎｅ１以上の回転数とする。また、そのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は、例えば第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２が所定回転数Ｎｃｌ２ａのときの回転数とする。そして、このハイブリッドシステムでは、摩擦クラッチ４０を完全係合させ、エンジン回転数Ｎｅを少なくとも着火許可回転数Ｎｅ１まで持ち上げる（図４のｄ図）。このハイブリッドシステムは、エンジンＥＮＧを着火させ（図４のｅ図）、ＨＶ走行モードに移行させる（図４のｆ図）。
【００４６】
［低車速走行中の走行モード切り替え］
ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動が必要と判断した場合、図５のｂ図及び図７のエンジン始動フラグオン直後で示す様に、第１回転機ＭＧ１を正回転方向に制御しながら、半係合状態の要求クラッチトルクに応じた供給油圧で摩擦クラッチ４０を半係合させる。その正回転方向への制御とは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が負回転又は０であれば、このＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が正回転になるように制御することであり、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が正回転であれば、この正回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を上昇させる制御のことである。摩擦クラッチ４０のクラッチトルクが供給油圧の上昇に応じて徐々に増加していくので、第１回転機ＭＧ１には、そのクラッチトルクの変化に合わせて正回転で正のＭＧ１トルクＴｍｇ１を出力させる。また、このエンジン始動制御の開始の際、ＨＶＥＣＵ５０は、駆動輪Ｗの回転トルク（歯車３１やリングギヤＲ１の回転トルク）の減少分を補うべく、正のＭＧ２トルクを増加させる。
【００４７】
ＨＶＥＣＵ５０は、図７で示す様に、正のＭＧ１トルクＴｍｇ１を増減させながらクラッチ差回転数ΔＮｃｌを減少させて、エンジン回転数Ｎｅの持ち上げを続ける。
【００４８】
ここで、従来のハイブリッドシステムは、その後、図５のｃ図で示す様に、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２が所定回転数Ｎｃｌ２ｂ以上まで上昇した場合、摩擦クラッチ４０を半係合状態に維持したままＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を固定する。その所定回転数Ｎｃｌ２ｂは、例えば高速走行中と同じ様に、エンジンＥＮＧの着火許可回転数Ｎｅ１以上の回転数とする。また、そのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は、例えば第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２が所定回転数Ｎｃｌ２ｂのときの回転数とする。そして、このハイブリッドシステムでは、摩擦クラッチ４０を完全係合させ、エンジン回転数Ｎｅを少なくとも着火許可回転数Ｎｅ１まで持ち上げる（図５のｄ図）。このハイブリッドシステムは、エンジンＥＮＧを着火させ（図５のｅ図）、ＨＶ走行モードに移行させる（図５のｆ図）。
【００４９】
この様に、従来のハイブリッドシステムでは、車速Ｖに拘わらず、摩擦クラッチ４０を完全係合させてからエンジンＥＮＧを着火させる。これが為、このハイブリッドシステムでは、その着火に伴い発生するエンジンＥＮＧの脈動トルクが第１差動装置２１に伝わり、この第１差動装置２１を介して動力伝達装置１の出力軸に伝わってしまう。また、従来のハイブリッドシステムでは、摩擦クラッチ４０が半係合状態のときにエンジンＥＮＧに着火するとしても、摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌが例えば０に近いくらいにまで小さくなっていると、摩擦クラッチ４０が完全係合してしまう可能性があるので、第１差動装置２１等への脈動トルクの伝達が起こり得る。
【００５０】
そこで、本実施例のハイブリッドシステム１００は、エンジン押し掛け始動時におけるエンジンＥＮＧの脈動トルクの動力伝達装置１への伝達が抑制されるように構成する。
【００５１】
ここで、エンジン押し掛け始動時とは、ＨＶＥＣＵ５０がエンジンＥＮＧの始動制御を開始してから（例えばエンジン始動フラグをオンにしてから）エンジンＥＮＧが完爆するまでの期間とする。エンジンＥＮＧの完爆とは、最初に着火してからのエンジンＥＮＧの燃焼状態が鎮火の無い安定状態になったと判断できる状態のことである。ＨＶＥＣＵ５０には、例えば、エンジンＥＮＧに最初に着火してから所定時間（数ｍｓ等）が経過した時点でエンジンＥＮＧが完爆したと判定させる。また、ＨＶＥＣＵ５０は、例えばＥＮＧＥＣＵ５１からエンジンＥＮＧが完爆したとの判定結果の信号を受信できるのであれば、この信号を利用してエンジンＥＮＧが完爆したのか否かを判定してもよい。
【００５２】
具体的に、このハイブリッドシステム１００においては、早くともエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまで（Ｎｅ≧Ｎｅ１）又は早くともエンジンＥＮＧが完爆するまでの間、摩擦クラッチ４０を半係合状態に維持することで、エンジンＥＮＧの脈動トルクの動力伝達装置１への伝達を抑える。
【００５３】
ここで、摩擦クラッチ４０の半係合制御は、前述した様に、エンジン始動制御の開始と共に始まっており、高車速走行中であれば、第１回転機ＭＧ１を負回転方向に制御しながら実行し、低車速走行中であれば、第１回転機ＭＧ１を正回転方向に制御しながら実行する。摩擦クラッチ４０の半係合維持制御は、そのエンジン始動制御の開始と共に始まった摩擦クラッチ４０の半係合状態を維持する制御である。
【００５４】
摩擦クラッチ４０が半係合状態から完全係合状態に移行するときとは、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが減少して０になりそうなとき若しくは０になったとき、又は、脈動トルクよりも小さかったクラッチトルクが脈動トルクと同じ若しくは略同じ大きさにまで増えたときである。これが為、摩擦クラッチ４０の半係合維持制御の開始時期は、摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌやクラッチトルクを観ながら判断する。この例示では、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを利用する。
【００５５】
この摩擦クラッチ４０の半係合維持制御は、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０まで低下したときに実行する。摩擦クラッチ４０を完全係合させないように制御する場合、その所定回転数Ｎｃｌ０は、０よりも大きい値に設定しておく。例えば、摩擦クラッチ４０が半係合状態から完全係合状態に移行しそうなときに半係合維持制御を実行するのであれば、所定回転数Ｎｃｌ０は、略０に近い正の値に設定する。一方、所定回転数Ｎｃｌ０（＞０）は、これよりも大きい値であって、クラッチ差回転数ΔＮｃｌの検出誤差、駆動輪Ｗの回転トルク（歯車３１やリングギヤＲ１の回転トルク）のトルク変動、摩擦クラッチ４０の供給油圧のずれや変動等を考慮した値に設定してもよい。これに対して、摩擦クラッチ４０が完全係合してしまったら直ぐに半係合状態に戻すように制御する場合、その所定回転数Ｎｃｌ０は、０に設定しておく。
【００５６】
この摩擦クラッチ４０の半係合維持制御は、第１回転機ＭＧ１の制御によって実施する。その第１回転機ＭＧ１の制御は、減少してきたクラッチ差回転数ΔＮｃｌを再び大きくする為に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御することで行う。
【００５７】
以下に、クラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作について図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
ＨＶＥＣＵ５０は、クラッチ解放時のＥＶ走行モードで走行しているのか否かを判定する（ステップＳＴ１）。ＨＶＥＣＵ５０は、この走行モードでの走行でなければ、この演算処理を一旦終わらせる。
【００５９】
ＨＶＥＣＵ５０は、その走行モードでの走行を行っている場合、エンジンＥＮＧの押し掛け始動要求が為されているのか否かを判定する（ステップＳＴ２）。その始動要求の有無は、例えば、アクセル開度、スロットル開度、ＳＯＣ、前後加速度等で判断する。例えばアクセル開度が所定値よりも大きくなった場合には、運転者がアクセル操作で要求車両駆動力の増加を求めているので、始動要求があると判定する。スロットル開度が所定値よりも大きくなった場合には、例えば自動走行中の車両が要求車両駆動力の増加を求めているので、始動要求があると判定する。二次電池のＳＯＣが第２所定値以下（＜第１所定値）の場合には、この二次電池の充電が必要なので、始動要求があると判定する。前後加速度で登坂路走行を検知した場合、その勾配如何で要求車両駆動力の増加が求められるので、始動要求があると判定する。
【００６０】
ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動要求が無ければ、この演算処理を一旦終わらせる。一方、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動要求がある場合、そのエンジンＥＮＧの始動制御を開始する（ステップＳＴ３）。その始動制御は、前述した様に、車速Ｖが所定車速Ｖｔ以上であるのか否かに応じて、摩擦クラッチ４０と第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２とを制御することで始める。
【００６１】
エンジンＥＮＧの始動制御を開始したＨＶＥＣＵ５０は、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０（＞０）よりも大きくなっているのか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
【００６２】
クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０よりも大きい場合には、摩擦クラッチ４０が半係合状態になっているので、後述するステップＳＴ７に進む。一方、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０以下の場合、摩擦クラッチ４０が完全係合してしまう可能性があるので、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御して、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを増加させる（ステップＳＴ５）。その際、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０よりも大きい状態を維持できるように制御する。これにより、このハイブリッドシステム１００においては、摩擦クラッチ４０の半係合維持制御が始まる。
【００６３】
尚、所定回転数Ｎｃｌ０が０に設定されている場合には、ステップＳＴ４でクラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０（＝０）まで減少したのか否かを判定する。そして、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０まで減少していない場合、摩擦クラッチ４０が半係合状態になっているので、後述するステップＳＴ７に進む。一方、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０（＝０）まで減少した場合、摩擦クラッチ４０が完全係合してしまったので、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを増加させるべく、ステップＳＴ５に進んで摩擦クラッチ４０の半係合維持制御を実行する。
【００６４】
半係合維持制御を実行した後、ＨＶＥＣＵ５０は、摩擦クラッチ４０が半係合状態になっているのか否かを判定する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６の判定は、例えばクラッチ差回転数ΔＮｃｌが０まで減少したのか否かの判定によって行う。この場合には、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きいときに、摩擦クラッチ４０が半係合状態になっていると判定する。
【００６５】
摩擦クラッチ４０が半係合状態になっていないと判定された場合、ＨＶＥＣＵ５０は、ステップＳＴ５に戻って、半係合維持制御を継続させる。
【００６６】
ステップＳＴ４又はＳＴ６で摩擦クラッチ４０が半係合状態になっていると判定された場合、ＨＶＥＣＵ５０は、この半係合維持制御を終了させることができるのか否かを判定する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ７は、半係合維持制御の終了時期になったのか否かを判定するものである。従って、このステップＳＴ７では、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１以上にまで上昇しているのか否か判定する。また、このステップＳＴ７では、その着火許可回転数Ｎｅ１に基づく判定に替えて、エンジンＥＮＧが完爆したのか否かを判定してもよい。
【００６７】
エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１よりも低回転の場合（又はエンジンＥＮＧが完爆していない場合）、ＨＶＥＣＵ５０は、半係合維持制御を終了させることができないと判定して、ステップＳＴ４に戻る。
【００６８】
一方、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１以上の場合（又はエンジンＥＮＧが完爆した場合）、ＨＶＥＣＵ５０は、摩擦クラッチ４０を完全係合させ（ステップＳＴ８）、エンジンＥＮＧの始動制御を終了させる（ステップＳＴ９）。しかる後、ＨＶＥＣＵ５０は、ＨＶ走行モードでの走行を開始する（ステップＳＴ１０）。
【００６９】
［高車速走行中の走行モード切り替え］
ここで、高車速走行中の走行モードの切り替えについて図６のタイムチャートに基づき説明する。
【００７０】
エンジンＥＮＧの始動制御を開始した後、ＨＶＥＣＵ５０は、摩擦クラッチ４０のクラッチトルクが半係合状態の要求クラッチトルクまで増加した際に、供給油圧を保持して、クラッチトルクを一定の大きさに保たせる。ＨＶＥＣＵ５０は、その際の大きさで負のＭＧ１トルクＴｍｇ１と正のＭＧ２トルクＴｍｇ２を保持する。その後、ＨＶＥＣＵ５０は、負回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を一定の大きさに保持しつつ、負から正に切り替えたＭＧ１トルクＴｍｇ１を増減させることで、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを減少させながら、エンジン回転数Ｎｅの持ち上げを続ける。
【００７１】
この図６の例示では、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１よりも低回転のときに（又はエンジンＥＮＧの完爆前に）、そのクラッチ差回転数ΔＮｃｌが減少しながら所定回転数Ｎｃｌ０（＞０）に達して、摩擦クラッチ４０が完全係合状態へと移行しそうになっている。これが為、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御する。ここでは、正回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を上昇させる。その際、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を正のまま目標値まで増加させ、その目標値で保持させる。また、その際、ＨＶＥＣＵ５０は、摩擦クラッチ４０のクラッチトルク（つまり供給油圧）を変化させない。
【００７２】
そのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は、例えば、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０よりも高ければ、上昇させた回転数で保持し、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０まで再び減少したならば、更に上昇させる。摩擦クラッチ４０の半係合維持制御は、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１以上になるまで（又はエンジンＥＮＧが完爆するまで）の間、そのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の上昇と保持とを繰り返す。図６の例示のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１以上になるまで（又はエンジンＥＮＧが完爆するまで）、クラッチ差回転数ΔＮｃｌと共に徐々に増加していく。これにより、エンジン回転数Ｎｅの持ち上げが続きながら、摩擦クラッチ４０が半係合状態を維持する。尚、この半係合維持制御は、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に達したとき（又はエンジンＥＮＧが完爆したとき）のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の目標値を演算し、その目標値に向けて図６の様に徐々に上昇させていくものであってもよい。
【００７３】
エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１まで上昇すると、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧを着火させる。その際、エンジンＥＮＧの着火によってエンジントルクＴｅが半係合状態の摩擦クラッチ４０を介して動力伝達装置１に伝わるので、ＨＶＥＣＵ５０は、第２回転機ＭＧ２において、エンジン始動制御の開始と共に増加させていたＭＧ２トルクＴｍｇ２の増加分を減少させる。ここでは、エンジンＥＮＧの完爆まで摩擦クラッチ４０を半係合状態に維持させている。
【００７４】
ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの完爆後に摩擦クラッチ４０を完全係合させる。その際、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの完爆後に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を完爆時の回転数に保持させると共に、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を正から負へと切り替えている。
【００７５】
［低車速走行中の走行モード切り替え］
次に、低車速走行中の走行モードの切り替えについて図７のタイムチャートに基づき説明する。
【００７６】
エンジンＥＮＧの始動制御を開始した後、ＨＶＥＣＵ５０は、高車速走行中のときと同じ様に、増加させた摩擦クラッチ４０のクラッチトルクを一定の大きさに保持する。ＨＶＥＣＵ５０は、要求クラッチトルクまで増加させた際の大きさで夫々に正のＭＧ１トルクＴｍｇ１とＭＧ２トルクＴｍｇ２を保持する。その後、ＨＶＥＣＵ５０は、正回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を一定の大きさに保持しつつ、正のＭＧ１トルクＴｍｇ１を増減させることで、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを減少させながら、エンジン回転数Ｎｅの持ち上げを続ける。
【００７７】
この図７の例示でも、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１よりも低回転のときに（又はエンジンＥＮＧの完爆前に）、そのクラッチ差回転数ΔＮｃｌが減少しながら所定回転数Ｎｃｌ０（＞０）に達して、摩擦クラッチ４０が完全係合状態へと移行しそうになっている。これが為、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御する。ここでは、正回転のＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を更に上昇させる。その際、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を正のまま目標値まで増加させ、その目標値で保持させる。そのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の制御（つまり摩擦クラッチ４０の半係合維持制御）は、高車速走行中のときと同じ様に実行する。従って、その際、ＨＶＥＣＵ５０は、摩擦クラッチ４０のクラッチトルク（つまり供給油圧）を変化させない。
【００７８】
エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１まで上昇すると、ＨＶＥＣＵ５０は、高車速走行中のときと同じ様に、エンジンＥＮＧの着火等を行い、エンジンＥＮＧの完爆後に摩擦クラッチ４０を完全係合させる。
【００７９】
この様に、本実施例においては、早くともエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまで（Ｎｅ≧Ｎｅ１）又は早くともエンジンＥＮＧが完爆するまでの間、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御することで、摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌを増加させる。これが為、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００においては、その間におけるトルク変動等が起因となる摩擦クラッチ４０の半係合状態から完全係合状態への移行を抑制することができる。
【００８０】
従って、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、エンジン押し掛け始動時に、エンジンＥＮＧで発生した脈動トルクの摩擦クラッチ４０を介した動力伝達装置１への伝達を抑えることができる。故に、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、エンジン押し掛け始動時における騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００８１】
また、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００で脈動トルクによる騒音や振動が発生した場合、例えば、従来の手法では、第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２のＭＧ１トルクＴｍｇ１やＭＧ２トルクＴｍｇ２を用いた制振制御の実行が必要になる。しかしながら、その制振制御は制振制御用のＭＧ１トルクＴｍｇ１等を出力する為に二次電池の電力を使用するが、本実施例においては、その様な制振制御を必要としないので、電費や燃費を向上させることができる。更に、本実施例においては、制振制御用のＭＧ１トルクＴｍｇ１等を出力する必要が無いので、走行に使用可能なＭＧ２トルクＴｍｇ２の減少を抑えることができ、ＥＶ走行の適用範囲を拡大できる。また、本実施例においては、その様な制振制御を行うとしても、騒音や振動が既に抑制されており、制振制御用のＭＧ１トルクＴｍｇ１等を低く抑えることができるので、やはり従来と比較して、電費や燃費の向上が図れると共に、ＥＶ走行の適用範囲を拡大できる。
【００８２】
更にまた、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、摩擦クラッチ４０の半係合維持制御を実行する際に、摩擦クラッチ４０のクラッチトルク（換言するならば摩擦クラッチ４０の係合圧）を低減させる必要がない。仮にクラッチトルクの低減が必要になったとしても、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００では、その低減量を低く抑えることができる。従って、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、エンジンＥＮＧの始動時間の延長や始動応答性の低下を抑制することができる。
【００８３】
特に、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、エンジンＥＮＧが完爆するまでの間、摩擦クラッチ４０を半係合状態に維持することで、これらの有用な利点を効果的に得ることができる。
【００８４】
［変形例］
ところで、前述した実施例では、摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌが所定回転数Ｎｃｌ０まで減少したときに、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に制御することで、その摩擦クラッチ４０の半係合状態を維持している。本変形例は、実施例とは異なる手法でエンジン押し掛け始動時の摩擦クラッチ４０の半係合状態を維持させるものである。
【００８５】
具体的に、本変形例の動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、実施例の制御装置の構成において、エンジン押し掛け始動時における第１回転機ＭＧ１の制御形態を変える。本変形例のＨＶＥＣＵ５０には、エンジンＥＮＧの押し掛け始動が要求された場合、早くともエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまで（Ｎｅ≧Ｎｅ１）又は早くともエンジンＥＮＧが完爆するまでの間、摩擦クラッチ４０を半係合状態で維持できるように、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときから摩擦クラッチ４０のクラッチ差回転数ΔＮｃｌを第１回転機ＭＧ１で制御させる。
【００８６】
ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動が要求された場合、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまでの間において、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが０以上となるように第１回転機ＭＧ１の制御を行う。このＨＶＥＣＵ５０は、その間の摩擦クラッチ４０の第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２（つまりキャリアＣ１の回転数）が着火許可回転数Ｎｅ１以上となるように、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の目標値（以下、「目標ＭＧ１回転数」と云う。）Ｎｍｇ１ｔｇｔを演算する。例えば、その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからクラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少していき、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１となったときにクラッチ差回転数ΔＮｃｌが０以上の大きさとなるように設定する。ここで、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２は車速Ｖの影響を受けて変わるので、この目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、車速Ｖ（特に車速Ｖの高低）に応じて変化させてもよい。図９には、車速Ｖに応じた目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔの一例を示している。その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、高車速（Ｖ≧Ｖｔ）であれば、負回転で且つ車速Ｖが高いほど高くなり、低車速（Ｖ＜Ｖｔ）であれば、正回転で且つ車速Ｖが低いほど高くなる。
【００８７】
また、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧの押し掛け始動が要求された場合、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからエンジンＥＮＧが完爆するまでの間において、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２（キャリアＣ１の回転数）がエンジン完爆の際のエンジン回転数（以下、「完爆回転数」と云う。）Ｎｅ２以上となるように目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔを演算してもよい。例えば、その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからクラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少していき、エンジン回転数Ｎｅが完爆回転数Ｎｅ２となったときにクラッチ差回転数ΔＮｃｌが０以上の大きさとなるように設定する。ここでは、この目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔについても車速Ｖに応じて変化させてよい（図９）。
【００８８】
以下に、本変形例におけるクラッチ解放時のＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替え動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。尚、図８と同じ「ＳＴ〜」を付したものは、特に言及しない限り実施例と同じ演算処理を行う。
【００８９】
本変形例のＨＶＥＣＵ５０は、ステップＳＴ２でエンジンＥＮＧの押し掛け始動要求があったと判定した場合、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまでの間又はエンジンＥＮＧが完爆するまでの間の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔを演算する（ステップＳＴ１１）。その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔとしては、前述した様に、第２クラッチ回転数Ｎｃｌ２が着火許可回転数Ｎｅ１以上となる又は完爆回転数Ｎｅ２以上となるエンジン回転数Ｎｅが演算される。
【００９０】
ＨＶＥＣＵ５０は、そのエンジンＥＮＧの始動制御を開始し（ステップＳＴ３）、演算された目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔとなるようにＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の制御を行う（ステップＳＴ１２）。これにより、このハイブリッドシステム１００においては、エンジンＥＮＧの始動制御と共に、摩擦クラッチ４０の半係合維持制御が始まる。
【００９１】
ＨＶＥＣＵ５０は、その半係合維持制御を終了させることができるのか否かを判定する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ７では、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまでの間の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔが演算されていた場合、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１以上にまで上昇しているのか否かを判定する。また、エンジンＥＮＧが完爆するまでの間の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔが演算されていた場合には、エンジンＥＮＧが完爆したのか否かの判定を行う。
【００９２】
ＨＶＥＣＵ５０は、半係合維持制御を未だ終了できないと判定した場合、ステップＳＴ１２に戻って半係合維持制御を継続させる。一方、ＨＶＥＣＵ５０は、半係合維持制御の終了が可能であると判定した場合、摩擦クラッチ４０を完全係合させ（ステップＳＴ８）、エンジンＥＮＧの始動制御を終了させて（ステップＳＴ９）、ＨＶ走行モードでの走行を開始する（ステップＳＴ１０）。
【００９３】
［高車速走行中の走行モード切り替え］
ここで、本変形例における高車速走行中の走行モードの切り替えについて図１１のタイムチャートに基づき説明する。尚、その際の第２回転機ＭＧ２の制御や摩擦クラッチ４０の供給油圧の制御は、実施例の高車速走行中と同じ様に行われる。
【００９４】
エンジンＥＮＧの押し掛け始動が要求された場合、ＨＶＥＣＵ５０は、これからの目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔを演算して、エンジンＥＮＧの始動制御を開始する。この例示では、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからエンジンＥＮＧが完爆するまでの間の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔを演算している。その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからクラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少していき、エンジン回転数Ｎｅが完爆回転数Ｎｅ２となったときにクラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きくなっている値が演算されている。この目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、高車速走行中のものなので負の値となり、０から負回転方向に徐々に上昇させた後、一定の回転数で保持される。
【００９５】
エンジンＥＮＧの始動制御を開始した際、ＨＶＥＣＵ５０は、その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づいてＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を負回転方向に徐々に上昇させると共に、負のＭＧ１トルクＴｍｇ１を発生させる。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づいて一定の回転数で保持させると共に、負から正にＭＧ１トルクＴｍｇ１を切り替えて増減させる。これにより、このハイブリッドシステム１００においては、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少しながら、エンジン回転数Ｎｅが持ち上がっていく。
【００９６】
この例示では、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１となったときにエンジンＥＮＧを点火させる。このときには、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きく、摩擦クラッチ４０が半係合状態を保っている。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧが完爆したときに、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づき一定の大きさに保持したままＭＧ１トルクＴｍｇ１を正から負に切り替えつつ、摩擦クラッチ４０が完全係合状態となるように制御を始める。第１回転機ＭＧ１の制御によって、エンジンＥＮＧが完爆したときも摩擦クラッチ４０が半係合状態を保っているからである。
【００９７】
［低車速走行中の走行モード切り替え］
次に、本変形例における低車速走行中の走行モードの切り替えについて図１２のタイムチャートに基づき説明する。尚、その際の第２回転機ＭＧ２の制御や摩擦クラッチ４０の供給油圧の制御は、実施例の低車速走行中と同じ様に行われる。
【００９８】
エンジンＥＮＧの押し掛け始動が要求された場合、ＨＶＥＣＵ５０は、これからの目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔ（この例示では、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからエンジンＥＮＧが完爆するまでの間の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔ）演算して、エンジンＥＮＧの始動制御を開始する。その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、エンジンＥＮＧの始動制御を開始したときからクラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少していき、エンジン回転数Ｎｅが完爆回転数Ｎｅ２となったときにクラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きくなっている値が演算されている。この目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔは、低車速走行中のものなので正の値となり、０から正回転方向に徐々に上昇させた後、一定の回転数で保持される。
【００９９】
エンジンＥＮＧの始動制御を開始した際、ＨＶＥＣＵ５０は、その目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づいてＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を正回転方向に徐々に上昇させると共に、正のＭＧ１トルクＴｍｇ１を発生させる。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づいて一定の回転数で保持させると共に、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を正の大きさのまま増減させる。これにより、このハイブリッドシステム１００においては、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが徐々に減少しながら、エンジン回転数Ｎｅが持ち上がっていく。
【０１００】
この例示では、エンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１となったときにエンジンＥＮＧを点火させる。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジンＥＮＧが完爆したときに、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに基づき一定の大きさに保持したままＭＧ１トルクＴｍｇ１を正から負に切り替えつつ、摩擦クラッチ４０が完全係合状態となるように制御を始める。この例示では、エンジン点火からエンジン完爆までの間において、クラッチ差回転数ΔＮｃｌが０よりも大きく、摩擦クラッチ４０が半係合状態を保っている。
【０１０１】
この様に、本変形例においても、早くともエンジン回転数Ｎｅが着火許可回転数Ｎｅ１に上昇するまで（Ｎｅ≧Ｎｅ１）又は早くともエンジンＥＮＧが完爆するまでの間、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１を所定の目標ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１ｔｇｔに制御しつつＭＧ１トルクＴｍｇ１の制御を行うことで、エンジン押し掛け始動時に摩擦クラッチ４０を半係合状態のまま維持することができる。従って、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、実施例と同様の効果を奏することができる。
【０１０２】
また、本変形例では、実施例の様にクラッチ差回転数ΔＮｃｌを監視せずともエンジン押し掛け始動時の摩擦クラッチ４０の半係合維持制御を実施できるので、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを検出する為のセンサ等を改めて設ける必要が無い。つまり、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００は、エンジン押し掛け始動時の摩擦クラッチ４０の半係合維持制御を容易に且つ原価を抑えた簡便な構成で実施することができる。但し、この動力伝達装置１とハイブリッドシステム１００では、クラッチ差回転数ΔＮｃｌを監視させることによって、その半係合維持制御の精度を向上させてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１  動力伝達装置
１１  エンジン回転軸
１２  ＭＧ１回転軸
１３  ＭＧ２回転軸
２０  動力分配機構
２１  第１差動装置（第１遊星歯車装置）
２２  第２差動装置（第２遊星歯車装置）
３１〜３４  歯車
４０  摩擦クラッチ
４１  第１係合要素
４２  第２係合要素
５０  ＨＶＥＣＵ（統合ＥＣＵ）
５１  ＥＮＧＥＣＵ
５２  ＭＧＥＣＵ
５３  クラッチＥＣＵ
１００  ハイブリッドシステム
Ｃ１，Ｃ２  キャリア
ＥＮＧ  エンジン（機関）
ＭＧ１  第１回転機
ＭＧ２  第２回転機
Ｐ１，Ｐ２  ピニオンギヤ
Ｒ１，Ｒ２  リングギヤ
Ｓ１，Ｓ２  サンギヤ
Ｗ  駆動輪
【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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