(57)【要約】【課題】クラッチを不要として発進品質の向上を図りつつエンジン動力を並行ギヤ式の有段変速機を介して効率良く駆動輪に伝達可能とするにあたり、変速時のトルク切れ防止を図りつつ燃費悪化や車両設計上の制約の緩和が図られるようにする。【解決手段】本発明に係る動力伝達装置は、遊星歯車機構と、第一モータ・ジェネレータ及び第二モータ・ジェネレータと、並行ギヤ式による有段自動変速機とを備え、車両に設けられたエンジンからの動力入力軸が遊星歯車機構を介して第一モータ・ジェネレータと有段自動変速機の出力側軸に連結され、有段自動変速機の入力側軸が動力入力軸と連結され、第二モータ・ジェネレータが有段自動変速機の出力側軸に連結されている。【選択図】図１
2018016146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における動力伝達装置であって、
遊星歯車機構と、第一モータ・ジェネレータ及び第二モータ・ジェネレータと、並行ギヤ式による有段自動変速機とを備え、
前記車両に設けられたエンジンからの動力入力軸が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータと前記有段自動変速機の出力側軸に連結され、
前記有段自動変速機の入力側軸が前記動力入力軸と連結され、
前記第二モータ・ジェネレータが前記有段自動変速機の前記出力側軸に連結されている
動力伝達装置。
【請求項２】
前記有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、前記第一モータ・ジェネレータを回生回転させてエンジン回転数を低下させることで、前記有段自動変速機の前記入力側軸と前記出力側軸との回転を同期させる制御部を備えた
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記有段自動変速機の何れかの変速段が接続状態とされて前記入力側軸に伝達されたエンジン動力が前記出力側軸に伝達されている間は、前記第一モータ・ジェネレータを空転させる
請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、前記有段自動変速機において変速比が最大の第１変速段を介してエンジン動力が前記入力側軸から前記出力側軸に伝達されるモードを１速直結モードとしたときに、
前記制御部は、
前記電気ＣＶＴモードによる走行中における車速上昇に応じて、前記第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすか否かを判定し、前記温度条件を満たす場合は前記電気ＣＶＴモードによる走行と前記１速直結モードによる走行のうち前記エンジンの燃料消費率に基づき選択した方の走行が行われるように制御し、前記温度条件を満たさない場合には前記電気ＣＶＴモードによる走行と前記１速直結モードによる走行の前記燃料消費率に関わらず前記１速直結モードによる走行に切り替える制御を行う
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、前記有段自動変速機において何れかの変速段が接続状態とされ該接続状態の変速段を介してエンジン動力が前記入力側軸から前記出力側軸に伝達されるモードを直結モードとしたときに、
前記制御部は、
前記直結モードによる走行中において、前記有段自動変速機における接続中変速段の接続を維持した走行を行った場合の前記エンジンの燃料消費率と、前記電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の前記燃料消費率との大小関係を特定し、前記電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の前記燃料消費率が最低である場合は、前記電気ＣＶＴモードによる走行に切り替える制御を行う
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすことを条件に前記電気ＣＶＴモードによる走行への切り替え制御を行う
請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、前記第一モータ・ジェネレータの発電量を増加させて変速元の変速段を経由するエンジン動力を抜いた上で該変速元の変速段の接続状態を解除させる
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並行ギヤ式による有段自動変速機を備えた動力伝達装置についての技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においてエンジンからの動力を駆動輪側に伝達する動力伝達装置として、自動変速機を備えたものが知られている。近年では、自動変速機として例えば金属ベルトやチェーン等の巻き掛け部材を対向配置されたプーリーの間に巻き掛ける巻き掛け式によるＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）が広く普及しているが、この種の自動変速機は、変速比を無段階に調整可能なため、有段変速機と比較してエンジンのパワーバンドを有効利用できる利点がある。
しかしながら、巻き掛け式のＣＶＴを採用する車両においては、トルクコンバータの動作制御やプーリーの駆動のための油圧制御において比較的高圧な油圧を要し、オイルポンプの駆動源であるエンジンの燃料消費率（以下「燃費」）の悪化や、駆動輪側への動力伝達効率の悪化を招くことになる。さらには、いわゆるラバーバンド・フィールと称されるようなドライバビリティの悪化も指摘されている。
【０００３】
これに対し、マニュアルトランスミッション車に用いられているような並行ギヤ式の有段変速機は、燃費やドライバビリティの面で優れたものとなる。しかしながら、該有段変速機を用いた車両では、発進時や変速（シフトチェンジ）時においてエンジン動力の入力側軸と出力側軸との間で回転同期を図るためのクラッチを要することになる。
クラッチは摩擦を前提とした機構であるため、経年劣化が比較的激しく、またクラッチは発進時に発熱が比較的大きく、特に大型車等において比較的大きな発進駆動力を得ることが技術的に困難とされている。
【０００４】
下記特許文献１、２には、パラレル方式によるハイブリッドシステムにおいて、エンジンの出力軸に並行ギヤ式の有段自動変速機を接続し、該有段自動変速機の出力軸に回転電機（モータ）を接続した構成が開示されている。これらの構成では、車両の発進を回転電機の動力で行うようにし、さらに有段自動変速機の変速時（変速段の切り替え時）にエンジン回転数と出力軸との回転を同期させる制御を行っているため、クラッチを不要とすることが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４５８６３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、並行ギヤ式による有段変速機において変速を行う際には、いわゆるトルク切れの防止を図ることが要請される。上記した特許文献１、２の構成では、変速時に回転電機を動作させてトルク切れの防止を図ることが開示されている。
しかしながら、特許文献１、２の構成において、トルク切れの発生防止を図るためには、回転電機として理論的にエンジンのトルクと同等のトルクを発生可能なものを用いることが要求され、回転電機が大型化する傾向となる。このため、車両重量の増大化による燃費悪化や、車両設計上の制約を招いてしまう。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑み為されたものであり、クラッチを不要として発進品質の向上を図りつつエンジン動力を並行ギヤ式の有段変速機を介して効率良く駆動輪に伝達可能とするにあたり、変速時のトルク切れ防止を図りつつ燃費悪化や車両設計上の制約の緩和が図られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る動力伝達装置は、車両における動力伝達装置であって、遊星歯車機構と、第一モータ・ジェネレータ及び第二モータ・ジェネレータと、並行ギヤ式による有段自動変速機とを備え、前記車両に設けられたエンジンからの動力入力軸が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータと前記有段自動変速機の出力側軸に連結され、前記有段自動変速機の入力側軸が前記動力入力軸と連結され、前記第二モータ・ジェネレータが前記有段自動変速機の前記出力側軸に連結されているものである。
【０００９】
上記本発明に係る動力伝達装置は、エンジンからの動力入力軸が有段自動変速機の入力側軸と連結されていることから、有段自動変速機の所要の変速段が接続状態とされることで、マニュアルトランスミッション車と同様にエンジンからの動力を駆動輪に効率良く伝達可能となる。
また、当該動力伝達装置は、遊星歯車機構を介したエンジンと第一及び第二モータ・ジェネレータとの連結態様がスプリット式のハイブリッドシステムと同様とされていることから、車両発進を第二モータ・ジェネレータの動力により行うことができ、クラッチを不要とすることが可能とされる。
さらに、当該動力伝達装置においては、有段自動変速機の出力側軸が遊星歯車機構を介してエンジンからの動力入力軸に連結されていることから、変速に際して有段自動変速機が一時的にニュートラル状態（全ての変速段が非接続状態）とされた際に、エンジンの動力を遊星歯車機構を介して有段変速機構の出力側軸に伝達する、すなわち駆動輪側に伝達することが可能とされている。このため、変速時のトルク切れ防止を図る上で第二モータ・ジェネレータとしてエンジンのトルクと同等のトルクを発生可能なものを用いる必要がなくなり、第二モータ・ジェネレータの大型化防止が図られる。
【００１０】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、前記第一モータ・ジェネレータを回生回転させてエンジン回転数を低下させることで、前記有段自動変速機の前記入力側軸と前記出力側軸との回転を同期させる制御部を備えることが可能である。
本発明に係る動力伝達装置においては、エンジン負荷を第一モータ・ジェネレータの回生回転（発電）により調整可能とされる。このため、第一モータ・ジェネレータの回生回転によるエンジン負荷調整により、アップシフト時の回転同期を行うものである。
【００１１】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記制御部は、前記有段自動変速機の何れかの変速段が接続状態とされて前記入力側軸に伝達されたエンジン動力が前記出力側軸に伝達されている間は、前記第一モータ・ジェネレータを空転させることが可能である。
これにより、第一モータ・ジェネレータの温度上昇に伴う出力制限の発生防止効果を高めることが可能とされる。
【００１２】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、前記有段自動変速機において変速比が最大の第１変速段を介してエンジン動力が前記入力側軸から前記出力側軸に伝達されるモードを１速直結モードとしたときに、前記制御部は、前記電気ＣＶＴモードによる走行中における車速上昇に応じて、前記第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすか否かを判定し、前記温度条件を満たす場合は前記電気ＣＶＴモードによる走行と前記１速直結モードによる走行のうち前記エンジンの燃料消費率に基づき選択した方の走行が行われるように制御し、前記温度条件を満たさない場合には前記電気ＣＶＴモードによる走行と前記１速直結モードによる走行の前記燃料消費率に関わらず前記１速直結モードによる走行に切り替える制御を行うことが可能である。
これにより、燃費向上を図りつつ、第一モータ・ジェネレータが高温となることによる出力制限の発生防止を図ることが可能とされる。
【００１３】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が前記遊星歯車機構を介して前記第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、前記有段自動変速機において何れかの変速段が接続状態とされ該接続状態の変速段を介してエンジン動力が前記入力側軸から前記出力側軸に伝達されるモードを直結モードとしたときに、前記制御部は、前記直結モードによる走行中において、前記有段自動変速機における接続中変速段の接続を維持した走行を行った場合の前記エンジンの燃料消費率と、前記電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の前記燃料消費率との大小関係を特定し、前記電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の前記燃料消費率が最低である場合は、前記電気ＣＶＴモードによる走行に切り替える制御を行うことが可能である。
これにより、直結モードによる走行中であっても燃料消費率的に電気ＣＶＴモードによる走行を行うことが望ましい場合には、電気ＣＶＴモードへの切り替えが行われる。
【００１４】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記制御部は、前記第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすことを条件に前記電気ＣＶＴモードによる走行への切り替え制御を行うことが可能である。
これにより、燃費悪化の抑制を図りつつ、第一モータ・ジェネレータが高温となることによる出力制限の発生防止効果を高めることが可能とされる。
【００１５】
上記した本発明に係る動力伝達装置においては、前記制御部は、前記有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、前記第一モータ・ジェネレータの発電量を増加させて変速元の変速段を経由するエンジン動力を抜いた上で該変速元の変速段の接続状態を解除させることが可能である。
これにより、有段自動変速機がアップシフトに際して一時的にニュートラル状態とされる期間において、エンジン動力が遊星歯車機構を介して有段変速機構の出力側軸に伝達される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、クラッチを不要として発進品質の向上を図りつつエンジン動力を並行ギヤ式の有段変速機を介して効率良く駆動輪に伝達可能とするにあたり、変速時のトルク切れ防止を図りつつ燃費悪化や車両設計上の制約の緩和が図られるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態としての動力伝達装置を備えた車両の構成概要を示した図である。
【図２】実施の形態としての走行制御の概要について説明するための図である。
【図３】同じく、実施の形態としての走行制御の概要について説明するための図である。
【図４】実施の形態としての走行制御を実現するための具体的な処理（アクセルＯＮ時に対応して実行されるべき処理）の手順を示したフローチャートである。
【図５】実施の形態としての走行制御を実現するための具体的な処理（アクセルＯＮ時に対応して実行されるべき処理）の手順を示したフローチャートである。
【図６】実施の形態としての走行制御を実現するための具体的な処理（）の手順を
【図７】電気ＣＶＴモードによる発進についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜１．車両の概要構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態としての動力伝達装置を備えた車両１の構成概要を示した図である。なお、図１では、車両１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
【００１９】
図１において、車両１は、エンジン２と、エンジン２の動力出力軸としてのクランクシャフト（不図示）に連結されてエンジン２からの動力が入力される動力入力軸Ａｘと、動力入力軸Ａｘを介してエンジン２の動力を入力可能とされた遊星歯車機構３と、第一モータ・ジェネレータ４と、並行ギヤ式による有段自動変速機５と、第二モータ・ジェネレータ６と、デファレンシャルギヤ７と、ドライブシャフト８と、駆動輪９ａ及び駆動輪９ｂとを備えている。
なお以下、「モータ・ジェネレータ」については「ＭＧ」と略称する。
【００２０】
遊星歯車機構３は、外歯歯車によるサンギヤ３ｓと、サンギヤ３ｓと同心円上に配置された内歯歯車によるリングギヤ３ｒと、サンギヤ３ｓに噛合すると共にリングギヤ３ｒに噛合する複数のピニオンギヤ（プラネタリギヤ）３ｐと、複数のピニオンギヤ３ｐを自転且つ公転自在に保持するキャリア３ｃとを備え、サンギヤ３ｓとリングギヤ３ｒとキャリア３ｃとを回転要素とし差動作用を行う歯車機構として構成されている。
【００２１】
本例の遊星歯車機構３では、キャリア３ｃが動力入力軸Ａｘに連結されてエンジン２からの動力を入力可能とされると共に、サンギヤ３ｓが第一ＭＧ４のロータ（回転子）に連結され、リングギヤ３ｒが有段自動変速機５の後述する出力側軸（カウンタシャフト）５ｏに連結されている。
【００２２】
有段自動変速機５は、入力側軸（インプットシャフト）５ｉ及び出力側軸５ｏを備えると共に、第１変速段を構成する駆動ギヤ５１ｉ、被駆動ギヤ５１ｏ、及び接続機構５１ｓと、第２変速段を構成する駆動ギヤ５２ｉ、被駆動ギヤ５２ｏ、及び接続機構５２ｓと、変速アクチュエータ５ａとを備えている。有段自動変速機５の入力側軸５ｉは、エンジン２からの動力入力軸Ａｘに連結されている。これにより、入力側軸５ｉは動力入力軸Ａｘと遊星歯車機構３におけるキャリア３ｃと連動して回転可能とされている。
ここで、第１変速段は第２変速段よりも変速比（ギヤ比）が大きい変速段とされている。
【００２３】
本例では、有段自動変速機５として常時噛合式の変速機が採用されており、各変速段において、被駆動ギヤ５１ｏ、５２ｏはそれぞれ出力側軸５ｏに固定されて出力側軸５ｏと連動回転されると共に、駆動ギヤ５１ｉは被駆動ギヤ５１ｏと噛合され、駆動ギヤ５２ｉは被駆動ギヤ５２ｏと噛合されている。駆動ギヤ５１ｉ、５２ｉは入力側軸５ｉに固定されておらず、入力側軸５ｉとは独立して回転可能とされている。
また、本例では接続機構５１ｓ、５２ｓとしてシンクロメッシュ機構を採用しており、接続機構５１ｓには、入力側軸５ｉに固定され駆動ギヤ５１ｉと係合可能な係合部を有するクラッチハブと、入力側軸５ｉの軸方向にスライド移動することでクラッチハブを変位させて上記の係合部によりクラッチハブを駆動ギヤ５１ｉと係合させるクラッチスリーブとが設けられている。同様に、接続機構５２ｓには、入力側軸５ｉに固定され駆動ギヤ５２ｉと係合可能な係合部を有するクラッチハブと、入力側軸５ｉの軸方向に移動することでクラッチハブを変位させて上記の係合部によりクラッチハブを駆動ギヤ５２ｉと係合させるクラッチスリーブとが設けられている。
第１、第２変速段においては、それぞれ接続機構５１ｓ、５２ｓのクラッチハブが駆動ギヤ５１ｉ、５２ｉと係合されることで入力側軸５ｉの回転動力が駆動ギヤ５１ｉ、５２ｉを介して被駆動ギヤ５１ｏ、５２ｏに伝達される。すなわち、何れかの変速段において接続機構５１ｓ、５２ｓにより入力側軸５ｉと出力側軸５ｓとが接続状態とされることで、エンジン動力を動力入力軸Ａｘ→入力側軸５ｉを介して出力側軸５ｏに直達することが可能とされる。
変速アクチュエータ５ａは、接続機構５１ｓ、５２ｓにおけるクラッチスリーブを入力側軸５ｉの軸方向にスライド移動させる例えばモータやソレノイド等のアクチュエータとされている。
【００２４】
なお以下、有段自動変速機５における全ての変速段で接続が解除されている状態を「ニュートラル状態」と表記する。また、有段自動変速機５における第１変速段については「１速」、第２変速段については「２速」と略称する。
【００２５】
なお、有段自動変速機５として常時噛合式による変速機を採用することは必須でなく、選択された変速段における駆動ギヤと被駆動ギヤのみが噛み合う選択摺動式の変速機が採用されてもよい。また、接続機構５１ｓ、５２ｓとしてはシンクロ方式に対応した機構ではなくノンシンクロ方式に対応した機構を採用することもできる。
【００２６】
有段自動変速機５の出力側軸５ｏは、第二ＭＧ６のロータ、デファレンシャルギヤ７、及びドライブシャフト８を介して駆動輪９ａ、９ｂに連結されている。これにより、エンジン２や第二ＭＧ７が発した動力を駆動輪９ａ、９ｂに伝達可能とされている。
【００２７】
第一ＭＧ４、第二ＭＧ６は、何れも発電機として駆動できると共に電動機としても駆動できる周知の同期発電電動機により構成されている。これら第一ＭＧ４及び第二ＭＧ６は励磁相を複数有するモータ・ジェネレータとされ、具体的に本例では３相交流式によるモータ・ジェネレータが採用されている。
【００２８】
第一ＭＧ４は、エンジン２の動力が動力入力軸Ａｘに入力されている際に発電を行うことで、エンジン２の負荷を調整可能とされている。すなわち、エンジン２が運転状態にあるとき、第一ＭＧ４はエンジン動力の反力を遊星歯車機構３を介して受け持つことが可能とされている。
車両１においては、不図示の電気回路によって、第一ＭＧ４が発電した電力を第二ＭＧ６の駆動回路に対して供給可能とされている。すなわち、第一ＭＧ４が発電を行いながら該発電された電力により第二ＭＧ６を駆動して該第二ＭＧ６の動力を駆動輪９ａ、９ｂに伝達可能とされている。
【００２９】
また、車両１には、上記した各部の動作を制御するための構成として、ハイブリッド制御部１０、エンジン制御部１１、第一ＭＧ制御部１２、第二ＭＧ制御部１３、変速制御部１４、及びセンサ・操作子類１５が備えられている。
【００３０】
センサ・操作子類１５は、車両１に設けられた各種のセンサや操作子を包括的に表したものである。センサ・操作子類１５が有するセンサとしては、車両１の走行速度（以下「車速Ｖ」と表記する）を検出する車速センサ、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、及び車両１に作用する加速度を検出するＧセンサ等がある。また、他のセンサとして、有段自動変速機５の出力側軸５ｏの回転数を検出する出力側軸回転数センサや、第一ＭＧ４の温度（例えばロータの温度又は駆動コイルが形成された固定子の温度）を検出する第一ＭＧ温度センサ、第一ＭＧ４及び第二ＭＧ６の駆動電源として用いられる不図示の走行用バッテリのＳＯＣ（State Of Charge：充電率）を検出するための充電率センサ、ブレーキペダル操作の有無に連動してＯＮ／ＯＦＦされるブレーキスイッチ、エンジン２への吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、吸気通路に介装されてエンジン２の各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ等も有する。
また、操作子としては、車両１を走行可能な状態に起動させるためのスタートスイッチや、運転者等の乗員が各種情報入力を行うためのボタン等の各種操作子がある。
センサ・操作子類１５における各センサの検出信号、操作子の操作に基づく操作入力信号は上記したハイブリッド制御部１０やエンジン制御部１１等の必要な各部に対して供給される。
【００３１】
ハイブリッド制御部１０及びエンジン制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータを有して構成され、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバスを介して相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３２】
エンジン制御部１１は、エンジン２についての燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの各種運転制御を行う。エンジン制御部１１は、ハイブリッド制御部１０と通信を行っており、ハイブリッド制御部１０からの指示に基づいてエンジン２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータをハイブリッド制御部１０に出力する。
【００３３】
第一ＭＧ制御部１２、第二ＭＧ制御部１３、及び変速制御部１４は例えばマイクロコンピュータ等の制御回路、及び制御対象である第一ＭＧ４、第二ＭＧ６、変速アクチュエータ５ａにそれぞれ駆動信号を与えるための駆動回路を有して構成されている。これら第一ＭＧ制御部１２、第二ＭＧ制御部１３、及び変速制御部１４はハイブリッド制御部１０と接続されており、第一ＭＧ制御部１２は第一ＭＧ４を、第二ＭＧ制御部１３は第二ＭＧ６を、変速制御部１４は有段自動変速機５における変速アクチュエータ５ａをそれぞれハイブリッド制御部１０からの指示に基づき駆動制御する。
【００３４】
ハイブリッド制御部１０は、センサ・操作子類１５における所定のセンサによる検出信号や操作子による操作入力信号に基づき、エンジン制御部１１、第一ＭＧ制御部１２、第二ＭＧ制御部１３、及び変速制御部１４に対する指示を行って車両１の動作を運転者の操作入力や車両１の状態に応じてコントロールする。
例えば、ハイブリッド制御部１０は、前述したアクセル開度センサによる検出信号に基づき求まるアクセル開度値に基づき、運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクＴ（駆動輪９ａ、９ｂに出力すべきトルク）を計算し、要求トルクＴに対応する要求駆動力により車両１を走行させるためのエンジン２、第一ＭＧ４、第二ＭＧ６の動作制御をエンジン制御部１１、第一ＭＧ制御部１２、第二ＭＧ制御部１３に実行させる。
【００３５】
ここで、本例では、車両１を走行させる際のモードとして、ＥＶ（Electric Vehicle）モード、電気ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）モード、及び直結モードの３モードが用意されている。
ＥＶモードは、第二ＭＧ６の動力のみを駆動輪９ａ、９ｂに伝達させて車両１を走行させるモードである。
電気ＣＶＴモードは、有段自動変速機５がニュートラル状態とされた下で、エンジン動力の反力が遊星歯車機構３を介して第一ＭＧ４の回生回転（発電）によって受け持たれるモードである。電気ＣＶＴモードでは、第一ＭＧ４の発電量の調整によって変速比を無段階に調整することが可能とされる。
直結モードは、有段自動変速機５における何れかの変速段が接続状態とされて該変速段を介しエンジン動力が駆動輪９ａ、９ｂに伝達されるモードである。
なお以下、ＥＶモードによる走行は「ＥＶ走行」、電気ＣＶＴモードによる走行は「電気ＣＶＴ走行」、直結モードによる走行は「直結走行」と略称することがある。
【００３６】
ハイブリッド制御部１０は、上記のＥＶモード時においては、アクセル操作量に基づき計算した要求トルクＴに基づき第二ＭＧ６に要求されるトルク（以下「要求トルクＴｂ」と表記）を計算し、該要求トルクＴｂを第二ＭＧ制御部１３に指示して第二ＭＧ６の動作を制御する。
また、ハイブリッド制御部１０は、電気ＣＶＴモード時には要求トルクＴに基づきエンジン２に要求されるトルク（以下「要求トルクＴｅ」と表記）と第一ＭＧ４に要求されるトルク（以下「要求トルクＴａ」と表記）と第二ＭＧ６の要求トルクＴｂとを計算し、要求トルクＴｅをエンジン制御部１１に、要求トルクＴａを第一ＭＧ制御部１２に、要求トルクＴｂを第二ＭＧ制御部１３にそれぞれ指示してエンジン２、第一ＭＧ４、第二ＭＧ６の動作を制御する。
【００３７】
＜２．実施の形態としての走行制御の概要＞
実施の形態のハイブリッド制御部１０は、上記したＥＶモード、電気ＣＶＴモード、直結モードを以下で説明するように適宜切り替えて車両１を走行させる制御を行う。
図２及び図３は、実施の形態としての走行制御の概要について説明するための図であり、図２Ａ、Ｂ、Ｃ及び図３Ａ、Ｂ、Ｃはアクセル操作に応じて車速Ｖを徐々に高めていく際の各制御過程を車両１が備える動力伝達装置の模式図、及び共線図によって表している。なお、各共線図は、遊星歯車機構３の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を表したものであり、「Ｓ」軸はサンギヤ３ｓ（第一ＭＧ４）の回転数、「Ｃ」軸はキャリア３ｃ（エンジン２）の回転数、「Ｒ」軸はリングギヤ３ｒ（第二ＭＧ２）の回転数にそれぞれ対応する。
【００３８】
先ず、本例において、車速Ｖ＝０からの発進は、図２Ａに示すＥＶ走行により行う。具体的に、ハイブリッド制御部１０は、エンジン２を停止状態、第一ＭＧ４を非駆動状態、有段自動変速機５をニュートラル状態として、第二ＭＧ６を力行回転させることで駆動輪９ａ、９ｂを駆動させる。この際、エンジン２が停止状態であることから動力入力軸Ａｘ、キャリア３ｃ、及び有段自動変速機５の入力側軸５ｉ（及び接続機構５１ｓ、５２ｓにおけるクラッチハブ）は回転停止状態とされる。また、第二ＭＧ６の回転に伴い、有段自動変速機５の出力側軸５ｏ（及び駆動ギヤ５１ｉ、５２ｉと被駆動ギヤ５１ｏ、５２ｏ）、リングギヤ３ｒ、ピニオンギヤ３ｐ、及び第一ＭＧ４は空転状態とされている。
【００３９】
ＥＶ走行による発進を行った後、ハイブリッド制御部１０は、図２Ｂに示すように第一ＭＧ４を力行回転させてエンジン２をクランキングさせ、エンジン制御部１１にエンジン２の始動制御（点火や燃料噴射の制御）を実行させる。なお、この始動時においては、第一ＭＧ４の動力がサンギヤ３ｓ、ピニオンギヤ３ｐ、キャリア３ｃ、及び動力入力軸Ａｘを介してエンジン２に伝達される。また、リングギヤ３ｒ、有段自動変速機５の出力側軸５ｏには、第一ＭＧ４によるエンジン始動トルクに応じた反力（始動反力トルク）が伝達される。この際、有段自動変速機５はニュートラル状態とされていることから、有段自動変速機５における出力側軸５ｏを除いた各部は駆動輪９ａ、９ｂへのトルク伝達に関与しておらず、空転状態とされている。
【００４０】
図２Ｂに示したエンジン始動後は、図２Ｃに示すような電気ＣＶＴモードによる走行が行われる。電気ＣＶＴモードにおいては、始動されたエンジン２からのトルクが動力入力軸Ａｘを介して遊星歯車機構３のキャリア３ｃに入力され、該トルクは、ピニオンギヤ３ｐ→サンギヤ３ｓを介して第一ＭＧ４に伝達されると共に、ピニオンギヤ３ｐ→リングギヤ３ｒ→有段自動変速機５の出力側軸５ｏを介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達される。
電気ＣＶＴモードにおいてハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧ４を回生回転させることで第一ＭＧ４にエンジントルクの反力を受け持たせる。このとき、ハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧ４の発電トルクの調整により、エンジン回転数を無段変速制御する。
また、電気ＣＶＴモードにおいてハイブリッド制御部１０は、必要に応じて第二ＭＧ６を力行回転させてエンジントルクをアシストさせる。すなわち、エンジン２と第二ＭＧ６の双方の動力により駆動輪９ａ、９ｂを駆動させる。
【００４１】
電気ＣＶＴモードに移行した後は、車速条件や燃費（燃料消費率）条件に基づいて、有段自動変速機５を用いた直結モードに移行する。
先ずは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１以上となったことを条件として、図３Ａに示す１速直結走行が行われるようにする。この際、ハイブリッド制御部１０は、先ずは電気ＣＶＴモードの下で、第一ＭＧ４の発電トルクの調整により「エンジン２の回転数／出力側軸５ｏの回転数」で表される値（減速比）が有段自動変速機５における１速の減速比の値と一致するようにエンジン回転数を制御する。その上で、変速制御部１４に指示を出し、有段自動変速機５における接続機構５１ｓを駆動させて１速を接続状態とさせる。これにより、エンジン２のトルクが動力入力軸Ａｘ→入力側軸５ｉ→１速ギヤ（駆動ギヤ５１ｉ及び被駆動ギヤ５１ｏ）→出力側軸５ｏを介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達される。
【００４２】
このような１速直結走行の間、ハイブリッド制御部１０は第一ＭＧ４、第二ＭＧ６を非駆動状態とする。これにより、第一ＭＧ４、第二ＭＧ６の温度上昇抑制を図ることができる。この際、第一ＭＧ４は非駆動状態とされてエンジントルクの反力を受け持たず空転状態とされる。さらに、第一ＭＧ４がエンジントルクの反力を受け持たないことから、キャリア３ｃ、ピニオンギヤ３ｐ、サンギヤ３ｃ、リングギヤ３ｒ、及び有段自動変速機５において非接続状態とされた２速のギヤ（駆動ギヤ５２ｉ及び被駆動ギヤ５２ｏ）も空転状態とされる。
【００４３】
ここで、図３Ａ、Ｂ、Ｃでは、共線図において有段自動変速機５の入力側軸５ｉの回転数を「Ｉ」軸により表している。これら共線図において、各回転要素の力学的関係を表す直線の傾きは減速比（エンジン回転数／出力側軸５ｏの回転数）に相当するものである。図３Ａに示す共線図における直線の傾きは、有段自動変速機５における１速の減速比を表すものとなる。
【００４４】
ハイブリッド制御部１０は、１速直結走行の開始後、車速Ｖが前述した閾値Ｖ１よりも大きい閾値Ｖ２となったことを条件として、１速から２速への変速が行われるように制御する（アップシフト）。このようなアップシフトとしての変速の際には、変速元の変速段の接続状態を解除して変速先の変速段を新たに接続状態とするにあたってエンジン回転数を変速先の変速段の減速比に応じて低下させることを要する。実施の形態では、このような変速時におけるエンジン回転数調整を第一ＭＧ４の回生回転を利用して実現する。具体的に、ハイブリッド制御部１０は、先ずは変速制御部１４に対する指示により１速の接続状態を解除させ（つまりニュートラル状態とさせ）た上で、第一ＭＧ制御部１２により第一ＭＧ４の回生回転を開始させ、且つ発電トルクを調整させることにより「エンジン２の回転数／出力側軸５ｏの回転数」で表される値が２速の減速比の値と一致するようにエンジン回転数を制御する（図３Ｂ参照）。
このように有段自動変速機５をニュートラル状態として第一ＭＧ４の発電トルク調整（回生制動）によりエンジン回転数を制御している状態は、先の図２Ｃで説明した電気ＣＶＴモードと同様の状態となり、エンジン２のトルクはリングギヤ３ｒを介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達される。つまり、エンジントルクについてのトルクフローが有段自動変速機５の変速段ギヤを介したフローからリングギヤ３ｒを介したフローに切り替えられる。
実施の形態の動力伝達装置においては、このように変速の間にエンジン動力が遊星歯車機構３を介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達されるため、トルク切れの抑制が図られる。なお、トルク切れのさらなる抑制を図るにあたっては、必要に応じて第二ＭＧ６を力行回転させてトルクをアシストしてもよい（図３Ｂ中「Ｘ」を参照）。
【００４５】
なお、図３Ｂにおいて、共線図に破線で示す直線は、１速接続状態で車速Ｖが閾値Ｖ２以上に上昇した際の直線である。該共線図において実線で示す直線は、上記のような第一ＭＧ４の発電トルク調整により２速の減速比が実現された際の直線である。
【００４６】
ハイブリッド制御部１０は、上記のような変速時に対応した制御を行った上で、変速制御部１４に指示を出し接続機構５２ｓを駆動させて有段自動変速機５における２速を接続状態とさせる（図３Ｃ参照）。これにより、エンジン２のトルクが動力入力軸Ａｘ→入力側軸５ｉ→２速ギヤ（駆動ギヤ５２ｉ及び被駆動ギヤ５２ｏ）→出力側軸５ｏを介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達される。
このような２速直結走行の間においても、ハイブリッド制御部１０は第一ＭＧ４、第二ＭＧ６を非駆動状態とし、第一ＭＧ４、第二ＭＧ６の温度上昇抑制を図る。２速直結走行の間は、第一ＭＧ４、キャリア３ｃ、ピニオンギヤ３ｐ、サンギヤ３ｃ、リングギヤ３ｒ、及び有段自動変速機５において非接続状態とされた１速ギヤ（駆動ギヤ５１ｉ及び被駆動ギヤ５１ｏ）は空転状態とされる。
【００４７】
ここで、実施の形態では、発進時からアクセルＯＮ状態が継続されて上記のように２速直結走行への移行が行われた後、さらにアクセルＯＮ状態が継続されているが車速Ｖが閾値Ｖ１を下回った場合（例えば登坂走行等、エンジン負荷が高まった場合）には、電気ＣＶＴ走行への切り替えを行う。
また、上記ケースにおいて、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回っていなくとも、燃費条件に基づき、２速直結走行の維持、２速から１速への変速（ダウンシフト）、或いは２速直結走行から電気ＣＶＴ走行への切り替えを行う。具体的には、２速直結走行、１速直結走行、電気ＣＶＴ走行を行った場合におけるそれぞれの燃費の大小関係を特定し、その結果に基づいて選択した走行が行われるようにする。
【００４８】
また、直結走行中において、アクセルＯＦＦ又はブレーキＯＮによる運転者からの減速要求があった場合は、第二ＭＧ６を回生回転させる、すなわち回生ブレーキを発現させ、エンジン２の燃料カット、接続中の変速段の接続解除を行った上で、第一ＭＧ４の回転制御によりエンジン２を停止状態とする。
この際、車両１が停止状態となる前にアクセルが再びＯＮ（再加速要求）された場合は、ＥＶモードに移行する。該ＥＶモードへの移行後、要求トルクＴが第二ＭＧ６の上限トルクを超える場合には、エンジン２を始動させて電気ＣＶＴモードに移行する。該電気ＣＶＴモードへの移行後は、車速条件に基づいて１速直結走行、又は２速直結走行への切り替えを行う。
一方、要求トルクＴが第二ＭＧ６の上限トルクを超えない場合には、走行用バッテリのＳＯＣが許容する限りにおいてＥＶモードによる走行を継続する。
【００４９】
＜３．処理手順＞
続いて、上記により概要を説明した実施の形態としての走行制御を実現するための具体的な処理の手順を図４〜図６のフローチャートを参照して説明する。図４及び図５は、アクセルＯＮ時に対応して実行されるべき処理、図６は直結モードによる走行中に減速要求があった場合に対応して実行されるべき処理についてそれぞれ具体的な処理の手順を示している。
なお、図４〜図６に示す処理は、本例ではハイブリッド制御部１０におけるＣＰＵが例えば該ハイブリッド制御部１０の備えるＲＯＭ等の所定の記憶装置に格納されたプログラムに従って実行する。
【００５０】
先ず、図４において、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０１で、ＥＶモードでの発進処理を行う。すなわち、アクセル操作に応じて第二ＭＧ６を力行回転させて車両１を発進させる。
【００５１】
続くステップＳ１０２でハイブリッド制御部１０は、走行用バッテリのＳＯＣが所定の下限値を上回っているか否かを判定し、ＳＯＣが該下限値を上回っていれば、ステップＳ１０３で要求トルクＴが第二ＭＧ６の上限トルクを上回っているか否かを判定する。要求トルクＴが該上限トルクを上回っていなければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０２に戻る。すなわち、第二ＭＧ６によって要求トルクＴに対応する駆動力を駆動輪９ａ、９ｂに伝達可能な場合には、ＥＶモードによる走行が継続される。
【００５２】
一方、ステップＳ１０２で走行用バッテリのＳＯＣが下限値を上回ってない場合、及びステップＳ１０３で要求トルクＴが第二ＭＧ６の上限トルクを上回っている場合のそれぞれにおいて、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０４に進んで第一ＭＧ４によるエンジン始動のための処理を行う。すなわち、第一ＭＧ制御部１２によって第一ＭＧ４を力行回転させると共に、エンジン制御部１１に点火制御等の始動制御を実行させることでエンジン２を始動させる。
【００５３】
続くステップＳ１０５でハイブリッド制御部１０は、電気ＣＶＴモードに移行する。前述したように電気ＣＶＴモードにおいては、ハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧ４を回生回転させることで第一ＭＧ４にエンジントルクの反力を受け持たせ、該第一ＭＧ４による発電トルクの調整により、エンジン回転数を無段変速制御する。また、電気ＣＶＴモードにおいてハイブリッド制御部１０は、必要に応じて第二ＭＧ６を力行回転させてエンジントルクをアシストさせる。
【００５４】
ステップＳ１０５で電気ＣＶＴモードに移行した後、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０６で車速Ｖが閾値Ｖ１以上か否かを判定し、車速Ｖが閾値Ｖ１以上でなければステップＳ１０５に戻って電気ＣＶＴモードを継続する。すなわち、ＥＶモードでの発進から電気ＣＶＴモードによる走行に移行した際は、車速Ｖが閾値Ｖ１に上昇するまでの間、電気ＣＶＴモードによる走行が継続される。
【００５５】
一方、車速Ｖが閾値Ｖ１以上であった場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０７で車速Ｖが閾値Ｖ２以上か否かを判定する。車速Ｖが閾値Ｖ２以上である場合、ハイブリッド制御部１０は後述する２速直結走行への移行のための処理を実行する（図５のステップＳ１２０以降を参照）。
【００５６】
車速Ｖが閾値Ｖ２以上でなければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０８で第一ＭＧ４の温度が所定の上限温度を下回っているか否かを判定し、該温度が該上限温度を下回っていれば、ステップＳ１０９で電気ＣＶＴ走行による燃費（燃料消費率）が１速直結走行による燃費よりも高い（つまり１速直結走行による燃費の方が良好）か否かを判定する。なお、ここで比較対象とする燃費は推定燃費であり、対象とする走行を行った際に推定される燃料消費率を算出するものである。この点は、後述するステップＳ１１５、Ｓ１１７、Ｓ１２４、及びＳ１２５についても同様である。
【００５７】
電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高くなければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０５に戻る。すなわち、電気ＣＶＴモードでの走行中に車速Ｖが閾値Ｖ１以上に上昇した場合、換言すれば、車速条件的には１速直結走行への移行が許可された場合であっても、１速直結走行による燃費の方が良好とならないと推定される場合には、電気ＣＶＴモードによる走行状態が維持される。
【００５８】
ステップＳ１０９において、電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高ければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１０以降の処理、すなわち１速直結走行に移行するための処理を実行する。
ここで、ステップＳ１０８で第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っていないと判定した場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１０９の判定処理をパスしてステップＳ１１０に処理を進める。すなわち、電気ＣＶＴモードでの走行中に車速Ｖが閾値Ｖ１以上に上昇した際において、第一ＭＧ４の温度が上限温度に達してしまっている場合には、電気ＣＶＴ走行と１速直結走行の燃費に関わらず１速直結走行への移行のための処理が行われる。これにより、第一ＭＧ４が高温となることに起因した出力制限を発生し難くできる。
【００５９】
ステップＳ１１０でハイブリッド制御部１０は、エンジン回転数／出力側軸回転数（出力側軸５ｏの回転数）の値が１速の減速比と一致するようにエンジン回転数を制御する。すなわち、第一ＭＧ制御部１２によって第一ＭＧ４の発電トルクを調整させることでエンジン２の負荷を調整させ、エンジン回転数を目標とする回転数に制御する。
【００６０】
続くステップＳ１１１でハイブリッド制御部１０は、１速の接続処理、すなわち変速制御部１４に指示を出し変速アクチュエータ５ａに有段自動変速機５の１速を接続状態とする動作を実行させる。
さらに、次のステップＳ１１２でハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧ４の発電トルクを低下させて該第一ＭＧ４を空転させる処理を行う。
なお、前述したように１速直結走行中においてハイブリッド制御部１０は、第二ＭＧ６を非駆動状態としている。つまり、ステップＳ１１２で第一ＭＧ４が空転状態に移行されることで、１速直結走行中においては第一ＭＧ４及び第二ＭＧ６の双方が空転状態とされる。
【００６１】
ステップＳ１１２の処理を実行したことに応じ、ハイブリッド制御部１０は図５に示すステップＳ１１３に処理を進める。
図５に示すステップＳ１１３において、ハイブリッド制御部１０は車速Ｖが閾値Ｖ１以上か否かを判定する。これは、１速直結走行中において、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回る状況に至っていない否かを確認していることに相当する。車速Ｖが閾値Ｖ１以上でない、すなわち車速Ｖが閾値Ｖ１を下回っている場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２７に処理を進める。
【００６２】
ステップＳ１２７以降の処理は、直結モードによる走行から電気ＣＶＴモードによる走行に切り替えるための処理となる。具体的に、先ずステップＳ１２７でハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧの発電トルクを増加させて接続中変速段（ステップＳ１１３からの移行時においては１速）を経由するエンジン動力を抜く処理を行う。本例では、該発電トルクの増加は、接続中変速段を経由するエンジン動力がゼロとなるように行う。
続くステップＳ１２８でハイブリッド制御部１０は、接続中変速段の接続解除のための処理、すなわち変速制御部１４に指示を出して変速アクチュエータ５ａに接続中変速段の接続状態を解除する動作を実行させる処理を実行し、図４に示したステップＳ１０５に処理を進める。
【００６３】
上記したステップＳ１１３の処理が設けられることにより、１速直結走行中において、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回った場合（例えば登坂等によりアクセルＯＮ状態が継続していても車速低下が生じた場合）には、１速の接続が解除され、電気ＣＶＴモードによる走行に移行される。
【００６４】
ステップＳ１１３において、車速Ｖが閾値Ｖ１以上であった場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１４に進んで第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っているか否かを判定し、該温度が該上限温度を下回っていれば、ステップＳ１１５に進んで電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高いか否かを判定する。
電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高くなければ、ハイブリッド制御部１０は上記したステップＳ１２７に処理を進める。すなわち、１速の接続状態が解除されて電気ＣＶＴモードによる走行状態に移行される。
【００６５】
一方、電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高ければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１６に進み、車速Ｖが閾値Ｖ２以上か否かを判定する。車速Ｖが閾値Ｖ２以上でなければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１３に戻る。
【００６６】
上記のステップＳ１１３〜Ｓ１１６の処理が設けられることで、１速直結走行中においては、車速Ｖが閾値Ｖ１以上閾値Ｖ２未満を維持している間は、１速直結走行による燃費と電気ＣＶＴ走行による燃費の大小関係が適宜特定され、１速直結走行による燃費がより良好であれば１速直結走行が維持され、そうでなければ電気ＣＶＴ走行に切り替えられる。これにより、燃費向上が図られる。
また、ステップＳ１１４において、第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っていない場合には、ステップＳ１１５をパスしてステップＳ１１６に処理が進められる。
これにより、１速直結走行中であって車速Ｖが閾値Ｖ１以上の状態において、第一ＭＧ４の温度が上限温度に達した場合には、電気ＣＶＴモードへの移行が行われないようになっている。従って、第一ＭＧ４が高温となることに起因した出力制限を発生し難くできる。
【００６７】
ステップＳ１１６において、車速Ｖが閾値Ｖ２以上であった場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１７に進み、１速直結走行による燃費が２速直結走行による燃費よりも高いか否かを判定し、１速直結走行による燃費が２速直結走行による燃費よりも高くなければ、ステップＳ１１３に戻る。すなわち、１速直結走行中において車速Ｖが閾値Ｖ２に達する、換言すれば車速条件的には２速直結走行への移行が許可された状態となっても、２速直結走行による燃費が１速直結走行による燃費に対し良好とならないことが推定される場合には、１速直結走行が維持される。
【００６８】
１速直結走行による燃費が２速直結走行による燃費よりも高ければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１１８に進み、第一ＭＧ４の発電トルクを増加させて１速を経由するエンジン動力を抜く処理を行う。本例では、１速を経由するエンジン動力は、先のステップＳ１２７と同様にゼロとする。さらに、続くステップＳ１１９でハイブリッド制御部１０は、１速の接続解除処理を行う。
【００６９】
ステップＳ１１９で１速の接続状態を解除したことに応じ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２０で、エンジン回転数／出力側軸回転数の値が２速の減速比と一致するようにエンジン回転数を制御し、続くステップＳ１２１で２速の接続処理を行う。さらに、次のステップＳ１２２でハイブリッド制御部１０は、第一ＭＧ４の発電トルクを低下させて該第一ＭＧ４を空転させる処理を行う。
なお、前述したようにハイブリッド制御部１０は、２速直結走行中においても第二ＭＧ６を非駆動状態としている。つまり、ステップＳ１２１で第一ＭＧ４が空転状態に移行されることで、２速直結走行中においても第一ＭＧ４及び第二ＭＧ６の双方が空転状態とされる。
【００７０】
ステップＳ１２２に続くステップＳ１２３でハイブリッド制御部１０は、車速Ｖが閾値Ｖ１以上か否かを判定する。これは、２速直結走行中において、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回る状況に至っていない否かを確認していることに相当する。車速Ｖが閾値Ｖ１以上でない場合、ハイブリッド制御部１０は先に説明したステップＳ１２７に処理を進める。これにより、２速直結走行中においても、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回った場合には、接続中変速段の接続状態が解除され、電気ＣＶＴ走行に移行される。
【００７１】
一方、ステップＳ１２３において車速Ｖが閾値Ｖ１以上であった場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２４で２速直結走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高いか否かを判定し、２速直結走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高くなければ、ステップＳ１２３に戻る。すなわち、２速直結走行中において車速Ｖが閾値Ｖ１以上を維持している際、２速直結走行による燃費が１速直結走行による燃費に対し同等以上に良好であると推定される場合には、２速直結走行が維持される。
【００７２】
ステップＳ１２４において、２速直結走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高ければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２５に進み、電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高いか否かを判定し、電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高ければ、図４に示したステップＳ１１０に戻る。すなわち、この場合は２速直結走行、１速直結走行、電気ＣＶＴモードによる走行のうち１速直結走行による燃費が最良であると推定されるため、１速直結走行への切り替えが行われる。
【００７３】
ステップＳ１２５において、電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費よりも高くなければ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２６に進み、第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っているか否かを判定し、該温度が該上限温度を下回ってなければ図４に示したステップＳ１１０に戻る。すなわち、この場合は１速、２速の直結モードによる走行を行った場合の燃費、電気ＣＶＴ走行による燃費のうち電気ＣＶＴモード走行による燃費が最良であると推定されているが、第一ＭＧ４の出力制限発生防止のため、電気ＣＶＴ走行ではなく１速直結走行への切り替えが行われる。
一方、第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っていれば、ハイブリッド制御部１０はステップＳ１２７に処理を進める。すなわち、燃費が最良であることが特定された電気ＣＶＴ走行への切り替えが行われる。
【００７４】
続いて、図６の処理を説明する。
図６に示す処理は、直結モードによる走行中に実行されるものである。
先ず、ステップＳ２０１でハイブリッド制御部１０は、減速要求が行われるまで待機している。すなわち、アクセルがＯＦＦ、又はブレーキがＯＮとされるまで待機している。
【００７５】
減速要求があった場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ２０２で第二ＭＧ６を回生回転させた上で、ステップＳ２０３において第一ＭＧ４でエンジン回転を維持させつつ燃料カットを実施させる。すなわち、第一ＭＧ制御部１２に対して第一ＭＧ４を力行回転させる指示を行うと共に、エンジン制御部１１に対しエンジン２の燃料カットを実施させる指示を行う。
【００７６】
続くステップＳ２０４でハイブリッド制御部１０は、接続中変速段の接続解除処理を行う。そして、該接続解除処理を行ったことに応じ、ハイブリッド制御部１０はステップＳ２０５で第一ＭＧ４によりエンジン回転数をゼロにする処理を行う。すなわち、第一ＭＧ４の回転によりエンジン２の負荷を調整してエンジン回転数をゼロにする（つまりエンジン停止させる。
【００７７】
続くステップＳ２０６でハイブリッド制御部１０は、アクセルがＯＮとされたか否かを判定する。アクセルがＯＮとされていない場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ２０７で停車状態となったか否か、すなわち車速Ｖがゼロとなったか否かを判定し、停車状態となっていなければステップＳ２０６に戻る。つまり、ステップＳ２０６及びＳ２０７の処理によっては、減速要求後の再加速要求又は車両１が停車状態となることの何れかを待機するループ処理が形成されている。
【００７８】
ステップＳ２０７で停車状態となった場合、ハイブリッド制御部１０は図６に示す処理を終了する。
【００７９】
一方、ステップＳ２０６でアクセルがＯＮとされた場合、ハイブリッド制御部１０はステップＳ２０７でＥＶモードに移行する処理を行った上で、図４に示したステップＳ１０２に進む。つまり、減速要求後に車両１が停止状態に至る前に再加速要求が行われた場合は、ＥＶ走行状態に移行された上で、走行用バッテリのＳＯＣや要求トルクＴと第二ＭＧ６の上限トルクとの関係に基づいてＥＶ走行状態が継続されるか、或いは電気ＣＶＴ走行状態への移行が行われる（Ｓ１０２〜Ｓ１０５参照）。
この際、電気ＣＶＴ走行状態に移行された後には、車速条件や第一ＭＧ４の温度条件、及び燃費条件に基づいて１速直結走行又は２速直結走行への移行、或いは電気ＣＶＴ走行の維持が行われる（Ｓ１０６以降の処理を参照）。具体的に、車速Ｖが閾値Ｖ１を下回っている場合、又は車速Ｖが閾値Ｖ１以上閾値Ｖ２未満で且つ第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っており且つ電気ＣＶＴ走行による燃費が１速直結走行による燃費に対し同等以上に良好である場合のそれぞれにおいては、電気ＣＶＴ走行が維持される。また、車速Ｖが閾値Ｖ１以上閾値Ｖ２未満で且つ第一ＭＧ４の温度が上限温度を下回っており且つ１速直結走行による燃費が電気ＣＶＴ走行による燃費よりも良好である場合、又は車速Ｖが閾値Ｖ１以上閾値Ｖ２未満で且つ第一ＭＧ４の温度が上限温度以上の場合のそれぞれにおいては、１速直結走行に移行が行われる。さらに、車速Ｖが閾値Ｖ２以上である場合には、２速直結走行に移行が行われる。
【００８０】
なお、上記では、有段自動変速機５における変速段の数が二つとされる場合を例示したが、該変速段は三つ以上とすることができる。有段自動変速機５における変速段数を増やすことで、エンジン運転効率の向上を図ることができる。
【００８１】
また、上記では、発進をＥＶ走行により行う例を挙げたが、走行用バッテリのＳＯＣ等を考慮して、発進を電気ＣＶＴモードにより行うこともできる。参考として、図７に、電気ＣＶＴモード時に車速Ｖがゼロとされた状態における動力伝達装置の各部の動力伝達関係を動力伝達装置の模式図及び共線図により示しておく。
この場合は、アクセル操作に応じてエンジン２の出力が上昇していくことで車両１が発進される。
【００８２】
このように実施の形態の動力伝達装置によっては電気ＣＶＴモードによる発進が可能とされていることから、仮に走行用バッテリが枯渇して第二ＭＧ６が動作不能な状態とされても、車両１を発進させることが可能とされている。
【００８３】
ここで、実施の形態の動力伝達装置においては、有段自動変速機５の変速時に対応して行われる第一ＭＧ４の回生回転により発電が行われる（Ｓ１１０、Ｓ１２０参照）。この発電された電力により第二ＭＧ６を力行回転させ、変速時におけるトルク切れに対するトルクアシストを実現することもできる。
【００８４】
＜４．実施の形態のまとめ＞
上記のように実施の形態の動力伝達装置は、遊星歯車機構（３）と、第一モータ・ジェネレータ（４）及び第二モータ・ジェネレータ（６）と、並行ギヤ式による有段自動変速機（５）とを備え、車両（１）に設けられたエンジン（２）からの動力入力軸（Ａｘ）が遊星歯車機構を介して第一モータ・ジェネレータと有段自動変速機の出力側軸（５ｏ）に連結され、有段自動変速機の入力側軸（５ｉ）が動力入力軸と連結され、第二モータ・ジェネレータが有段自動変速機の出力側軸に連結されている。
【００８５】
上記実施の形態としての動力伝達装置は、エンジンからの動力入力軸が有段自動変速機の入力側軸と連結されていることから、有段自動変速機の所要の変速段が接続状態とされることで、マニュアルトランスミッション車と同様にエンジンからの動力を駆動輪に効率良く伝達可能となる。
また、当該動力伝達装置は、遊星歯車機構を介したエンジンと第一及び第二モータ・ジェネレータとの連結態様がスプリット式のハイブリッドシステムと同様とされていることから、車両発進を第二モータ・ジェネレータの動力により行うことができ、クラッチを不要とすることが可能とされる。
さらに、当該動力伝達装置においては、有段自動変速機の出力側軸が遊星歯車機構を介してエンジンからの動力入力軸に連結されていることから、変速に際して有段自動変速機が一時的にニュートラル状態とされた際に、エンジンの動力を遊星歯車機構を介して有段変速機構の出力側軸に伝達する、すなわち駆動輪側に伝達することが可能とされている。このため、変速時のトルク切れ防止を図る上で第二モータ・ジェネレータとしてエンジンのトルクと同等のトルクを発生可能なものを用いる必要がなくなり、第二モータ・ジェネレータの大型化防止が図られる。
従って、クラッチを不要として発進品質の向上を図りつつエンジン動力を並行ギヤ式の有段変速機を介して効率良く駆動輪に伝達可能とするにあたり、変速時のトルク切れ防止を図りつつ燃費悪化や車両設計上の制約の緩和が図られるようにすることができる。
【００８６】
ここで、実施の形態の動力伝達装置では、直結モードによる走行中には、スプリット式のハイブリッドシステムのように第一ＭＧ４と第二ＭＧ６の電気パスを発生させることが不要となるため、動力伝達効率の向上が図られると共に、第一ＭＧ４や第二ＭＧ６が高温となることによる出力制限を生じ難くできる。すなわち、スプリット式のハイブリッドシステムでは第一ＭＧ４がエンジン動力の反力を常時受け持つため熱による出力制限が生じ易く、特に牽引走行や登坂走行の性能低下が問題とされていたが、そのような問題発生の抑止を図ることができる。
さらに、実施の形態の動力伝達装置によれば、変速時におけるトルク切れは第一ＭＧ４や第二ＭＧ６によりトルク補完可能となるため、トルク切れに起因した走行時のトルク変動の抑制効果を高めることができ、乗り心地やドライバビリティの向上を図ることができる。
【００８７】
また、実施の形態の動力伝達装置においては、有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、前記第一モータ・ジェネレータを回生回転させてエンジン回転数を低下させることで、有段自動変速機の入力側軸と出力側軸との回転を同期させる制御部（ハイブリッド制御部１０）を備えている。
上述のように実施の形態の動力伝達装置においては、エンジン負荷を第一ＭＧの回生回転（発電）により調整可能とされる。このため、第一ＭＧの回生回転によるエンジン負荷調整により、アップシフト時の回転同期を行うものである。
これにより、アップシフトとしての変速の都度、回生電力を得ることができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【００８８】
さらに、実施の形態の動力伝達装置においては、制御部は、有段自動変速機の何れかの変速段が接続状態とされて入力側軸に伝達されたエンジン動力が出力側軸に伝達されている間は、第一モータ・ジェネレータを空転させている。
これにより、第一ＭＧの温度上昇に伴う出力制限の発生防止効果を高めることが可能となり、出力制限に伴うドライバビリティ低下の防止を図ることができる。
【００８９】
さらにまた、実施の形態の動力伝達装置においては、有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が遊星歯車機構を介して第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、有段自動変速機において変速比が最大の第１変速段を介してエンジン動力が入力側軸から出力側軸に伝達されるモードを１速直結モードとしたときに、制御部は、電気ＣＶＴモードによる走行中における車速上昇に応じて、第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすか否かを判定し、温度条件を満たす場合は電気ＣＶＴモードによる走行と１速直結モードによる走行のうちエンジンの燃料消費率に基づき選択した方の走行が行われるように制御し、温度条件を満たさない場合には電気ＣＶＴモードによる走行と１速直結モードによる走行の燃料消費率に関わらず１速直結モードによる走行に切り替える制御を行っている。
これにより、燃費向上を図りつつ、第一ＭＧが高温となることによる出力制限の発生防止効果を高めることが可能とされる。
すなわち、燃費向上とドライバビリティの悪化防止との両立を図ることができる。
【００９０】
また、実施の形態の動力伝達装置においては、有段自動変速機がニュートラル状態とされた下でエンジン動力の反力が遊星歯車機構を介して第一モータ・ジェネレータの回生回転により受け持たれるモードを電気ＣＶＴモード、有段自動変速機において何れかの変速段が接続状態とされ該接続状態の変速段を介してエンジン動力が入力側軸から出力側軸に伝達されるモードを直結モードとしたときに、制御部は、直結モードによる走行中において、有段自動変速機における接続中変速段の接続を維持した走行を行った場合のエンジンの燃料消費率と、電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の燃料消費率との大小関係を特定し、電気ＣＶＴモードによる走行を行った場合の燃料消費率が最低である場合は、電気ＣＶＴモードによる走行に切り替える制御を行っている。
これにより、直結モードによる走行中であっても燃料消費率的に電気ＣＶＴモードによる走行を行うことが望ましい場合には、電気ＣＶＴモードへの切り替えが行われる。
従って、燃費向上を図ることができる。
【００９１】
さらに、実施の形態の動力伝達装置においては、制御部は、第一モータ・ジェネレータが所定の上限温度条件を満たすことを条件に電気ＣＶＴモードによる走行への切り替え制御を行っている。
これにより、燃費悪化の抑制を図りつつ、第一モータ・ジェネレータが高温となることによる出力制限の発生防止効果を高めることが可能とされる。
すなわち、燃費向上とドライバビリティの悪化防止との両立を図ることができる。
【００９２】
さらにまた、実施の形態の動力伝達装置においては、制御部は、有段自動変速機において変速比がより小さい変速段への変速が行われる際に、第一モータ・ジェネレータの発電量を増加させて変速元の変速段を経由するエンジン動力を抜いた上で該変速元の変速段の接続状態を解除させている。
これにより、有段自動変速機がアップシフトに際して一時的にニュートラル状態とされる期間において、エンジン動力が遊星歯車機構を介して有段変速機構の出力側軸に伝達される。
従って、変速時におけるトルク切れの抑制を図ることができる。
【００９３】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、上記では、有段自動変速機５における変速が車速条件等に基づいて操作に依らず自動的に行われる例を挙げたが、変速を指示する操作に応じて変速が実行される構成とすることも可能である。
【００９４】
また、上記では、直結モードによる走行と電気ＣＶＴ走行との間の切り替えや有段自動変速機５における変速を行うための車速条件をそれぞれ固定とする例を挙げたが、例えば走行路の勾配変化や操作によるドライブモードの選択（例えばノーマルモード／スポーツモード等）等、所定の条件に基づいて該車速条件を可変設定することもできる。
【００９５】
また、上記では、直結走行中における減速要求に応じた減速中において、接続中変速段の接続状態を無条件に解除する例を挙げたが、この際の接続中変速段の接続状態解除は、例えば車速やエンジン回転数等の所定の条件に基づき行うこともできる。また、該減速中においては、車速やエンジン回転数等の所定の条件に基づき、より変速比の大きい変速段への変速が行われるようにしてもよい。これは、比較的下り勾配の大きい走行路を走行中に積極的にエンジンブレーキを活用したいシーン等に有効である。
【符号の説明】
【００９６】
１  車両、２  エンジン、Ａｘ  動力入力軸、３  遊星歯車機構、３ｓ  サンギヤ、３ｒ  リングギヤ、３ｐ  ピニオンギヤ、３ｃ  キャリア、４  第一モータ・ジェネレータ（第一ＭＧ）、５  有段自動変速機、５ｉ  入力側軸、５ｏ  出力側軸、５１ｉ，５２ｉ  駆動ギヤ、５１ｏ，５２ｏ  被駆動ギヤ、５１ｓ，５２ｓ  接続機構、５ａ  変速アクチュエータ、６  第二モータ・ジェネレータ（第二ＭＧ）、７  デファレンシャルギヤ、８  ドライブシャフト、９ａ，９ｂ  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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