(57)【要約】【課題】エンジン始動時における無段変速機の滑りを抑制すること。【解決手段】締結部により無段変速機と駆動輪とが締結状態にされた状態で、少なくとも前記内燃機関により出力される動力で走行する第１の走行モードと、締結部により無段変速機と駆動輪とが解放状態にされた状態で、補助動力出力部により出力される動力で走行する第２の走行モードとを切り替える走行モード制御部と、走行モード制御部によって第２の走行モードから第１の走行モードに切り替えられるとき、無段変速機に入力されるトルクと、検出部により検出された無段変速機の状態とに基づいて無段変速機の変速比を決定する変速比制御部と、を備える車両駆動装置。【選択図】図１
2015168400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を含む主動力出力部と、
前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、
前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、
前記主動力出力部により出力された動力を用いて前記無段変速機内に潤滑油を供給する供給部と、
前記無段変速機の状態を検出する検出部と、
前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部と、
前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが締結状態にされた状態で、少なくとも前記内燃機関により出力される動力で走行する第１の走行モードと、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが解放状態にされた状態で、前記補助動力出力部により出力される動力で走行する第２の走行モードとを切り替える走行モード制御部と、
前記走行モード制御部によって前記第２の走行モードから前記第１の走行モードに切り替えられるとき、前記無段変速機に入力されるトルクと、前記検出部により検出された無段変速機の状態とに基づいて前記無段変速機の変速比を決定する変速比制御部と、
を備える車両駆動装置。
【請求項２】
運転者の操作量に基づいて前記主動力出力部の出力を算出する出力演算部を備え、
前記変速比制御部は、
前記出力演算部により算出される前記主動力出力部の出力と、自装置が搭載される車両の状態とに基づいて目標変速比を導出し、
前記検出部により検出された無段変速機の状態および前記無段変速機の変速比に応じた前記無段変速機の伝達可能なトルクの情報を参照し、前記導出した目標変速比に近づける方向で、且つ前記出力演算部により算出された前記主動力出力部の出力により決定される前記無段変速機に入力されるトルクが前記無段変速機の伝達可能なトルクを超えないように、前記無段変速機の変速比を決定する、
請求項１記載の車両駆動装置。
【請求項３】
前記無段変速機は、前記供給部から供給される潤滑油の量に応じて伝達可能なトルクが変動し、
前記変速比制御部が参照する情報には、前記潤滑油の量に応じて変動する前記伝達可能なトルクの情報が含まれる、
請求項２記載の車両駆動装置。
【請求項４】
前記無段変速機は、トロイダル型の無段変速機である、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両駆動装置。
【請求項５】
内燃機関を含む主動力出力部と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、前記主動力出力部により出力された動力を用いて前記無段変速機内に潤滑油を供給する供給部と、前記無段変速機の状態を検出する検出部と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部と、を備える車両駆動装置の制御コンピュータが、
前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが締結状態にされた状態で、少なくとも前記内燃機関により出力される動力で走行する第１の走行モードと、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが解放状態にされた状態で、前記補助動力出力部により出力される動力で走行する第２の走行モードとを切り替え、
前記第２の走行モードから前記第１の走行モードに切り替えられるとき、前記無段変速機に入力されるトルクと、前記無段変速機の状態とに基づいて前記無段変速機の変速比を決定する、
変速比制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動装置、および変速比制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンがアイドリング状態での発進時に、モータ／発電機を逆転発電状態に制御してエンジン回転数をアイドリング回転数近傍の目標回転数に維持し、車両が発進してモータ／発電機が正転状態となったときには電動機として制御してエンジンを目標回転数に維持し、エンジン回転数及びモータ／発電機回転数が一致したときに直結クラッチを締結して締結ショックの発生を防止するパラレルハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンの始動時に、無段変速部の変速比をローギヤ側（変速比が大きくなる側）に変更して、電気式差動部の第２電動機ＭＧ２の回転数を高くすることで、電気式差動部の入力軸回転数つまりエンジン回転数の上昇速度を速くし、アイドル回転数以下の共振域を短時間で通過できるようになる結果、エンジン始動時のＮＶＨの悪化を防止する車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０４５１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の車両や装置では、無段変速機の態様によっては、エンジンの停止によって、無段変速機の伝達可能トルクが低下することについての考慮がなされていない。この結果、無段変速機の滑りを抑制することができない場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、エンジン始動時における無段変速機の滑りを抑制することが可能な車両駆動装置、および変速比制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、内燃機関（１０）を含む主動力出力部（１０、１５）と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部（５５）と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪（７０）側に伝達する無段変速機（２０）と、前記主動力出力部により出力された動力を用いて前記無段変速機内に潤滑油を供給する供給部（４５）と、前記無段変速機の状態を検出する検出部（４７）と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部（５０）と、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが締結状態にされた状態で、少なくとも前記内燃機関により出力される動力で走行する第１の走行モードと、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが解放状態にされた状態で、前記補助動力出力部により出力される動力で走行する第２の走行モードとを切り替える走行モード制御部（８１）と、前記走行モード制御部によって前記第２の走行モードから前記第１の走行モードに切り替えられるとき、前記無段変速機に入力されるトルク（Ｔｉｎ）と、前記検出部により検出された無段変速機の状態とに基づいて前記無段変速機の変速比（Ｒ）を決定する変速比制御部（８３）と、を備える車両駆動装置（１）である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、運転者の操作量に基づいて前記主動力出力部の出力（＃Ｔｅ、＃Ｎｅ）を算出する出力演算部（８２）を備え、前記変速比制御部は、前記出力演算部により算出される前記主動力出力部の出力と、自装置が搭載される車両の状態とに基づいて目標変速比（＃Ｒ）を導出し、前記検出部により検出された無段変速機の状態および前記無段変速機の変速比に応じた前記無段変速機の伝達可能なトルクの情報（８４Ａ）を参照し、前記導出した目標変速比に近づける方向で、且つ前記出力演算部により算出された前記主動力出力部の出力により決定される前記無段変速機に入力されるトルクが前記無段変速機の伝達可能なトルクを超えないように、前記無段変速機の変速比を決定するものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記無段変速機は、前記供給部から供給される潤滑油の量に応じて伝達可能なトルクが変動し、前記変速比制御部が参照する情報には、前記潤滑油の量に応じて変動する前記伝達可能なトルクの情報が含まれるものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の発明において、前記無段変速機を、トロイダル型の無段変速機としたものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、内燃機関を含む主動力出力部と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、前記主動力出力部により出力された動力を用いて前記無段変速機内に潤滑油を供給する供給部と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部と、前記無段変速機の状態を検出する検出部と、を備える車両駆動装置の制御コンピュータが、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが締結状態にされた状態で、少なくとも前記内燃機関により出力される動力で走行する第１の走行モードと、前記締結部により前記無段変速機と前記駆動輪とが解放状態にされた状態で、前記補助動力出力部により出力される動力で走行する第２の走行モードとを切り替え、前記走行モード制御部によって前記第２の走行モードから前記第１の走行モードに切り替えられるとき、前記無段変速機に入力されるトルクと、前記無段変速機の状態とに基づいて前記無段変速機の変速比を決定する、変速比制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、５記載の発明によれば、前記走行モード制御部によって前記第２の走行モードから前記第１の走行モードに切り替えられるとき、前記無段変速機に入力されるトルクと、前記検出部により検出された無段変速機の状態とに基づいて前記無段変速機の変速比を決定するため、エンジン始動時における無段変速機の滑りを抑制しつつ、エンジン走行モードへの切り替えに要する時間を短縮することができる。
【００１３】
請求項２、３記載の発明によれば、運転者の操作量に基づいて前記主動力出力部の出力を算出する出力演算部を備え、前記変速比制御部は、前記出力演算部により算出される前記主動力出力部の出力と、自装置が搭載される車両の状態とに基づいて目標変速比を導出し、前記検出部により検出された無段変速機の状態および前記無段変速機の変速比に応じた前記無段変速機の伝達可能なトルクの情報を参照し、前記導出した目標変速比に近づける方向で、且つ前記出力演算部により算出された前記主動力出力部の出力により決定される前記無段変速機に入力されるトルクが前記無段変速機の伝達可能なトルクを超えないように、前記無段変速機の変速比を決定するため、上昇可能な範囲内で無段変速機の変速比を目標変速比に近づけることができる。この結果、運転者の要求する走行状態に、車両の状態を速やかに追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る車両駆動装置１の構成例を示す図である。
【図２】トロイダル型無段変速機である無段変速機２０の構成の一例を示す断面図である。
【図３】無段変速機２０の構成の他の例を示す断面図である。
【図４】無段変速機２０の構成の他の例を示す断面図である。
【図５】エンジン１０を効率的に運転可能な運転ラインＬからエンジン１０の目標トルク＃Ｔｅと目標回転数＃Ｎｅが求められる処理を説明するための図である。
【図６】モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられるときの、エンジン回転数Ｎｅ、第１モータ１５が出力するトルクＴｍ１、および無段変速機２０に入力されるトルク（変速機入力トルク）Ｔｉｎの時間的変化の一例を示す図である。
【図７】無段変速機２０の状態と、無段変速機２０の伝達可能トルクとの関係の一例を規定する伝達可能トルクマップ８４Ａを例示した図である。
【図８】ハイブリッドＥＣＵ８０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】最大変速比上昇幅ｍΔＲが導出される原理を説明するための図である。
【図１０】ハイブリッドＥＣＵ８０の制御によって変速比Ｒが徐々に目標変速比＃Ｒに近づく様子を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の車両駆動装置、および変速比制御方法の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、実施形態に係る車両駆動装置１の構成例を示す図である。車両駆動装置１は、例えば、エンジン１０と、第１モータ１５と、無段変速機２０と、オイルポンプ４５と、油圧センサ４７と、クラッチ機構５０と、第２モータ５５と、バッテリ６０と、車輪（駆動輪）７０と、ハイブリッドＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）８０と、変速機ＥＣＵ９０とを備える。
【００１７】
エンジン１０は、ガソリン等の炭化水素系の燃料を燃焼させることで、車両駆動装置１が搭載される車両の走行用の動力を出力する。第１モータ１５は、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフトに出力軸が連結され、エンジン１０を始動させて所望の回転数まで引き上げる機能と、エンジン１０の出力する動力を用いて発電する機能とを有する。
【００１８】
無段変速機２０は、例えば、トロイダル型無段変速機である。図２は、トロイダル型無段変速機である無段変速機２０の構成の一例を示す断面図である。無段変速機２０は、入力回転軸２１の両端寄り部分の周囲に１対の入力側ディスク２２ａ、２２ｂを、それぞれがトロイド曲面である内側面同士を互いに対向させた状態で、入力回転軸２１と同期した回転を可能に支持している。また、無段変速機２０は、入力回転軸２１の中間部の周囲に出力筒２３を、入力回転軸２１に対して回転可能に支持している。また、無段変速機２０は、出力筒２３の外周面において、軸方向中央部に出力歯車２４を固設すると共に、軸方向両端部に１対の出力側ディスク２５ａ、２５ｂを、スプライン係合により出力筒２３と同期した回転を可能に支持している。出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面は、トロイド曲面となっており、それぞれ入力側ディスク２２ａ、２２ｂの内側面と対向している。
【００１９】
また、無段変速機２０は、入力側ディスク２２ａと出力側ディスク２５ａとの間、および入力側ディスク２２ｂと出力側ディスク２５ｂとの間に、それぞれの周面を球状凸面とした複数個のパワーローラ２６を挟持している。各パワーローラ２６は、それぞれトラニオン２７に回転自在に支持されており、入力側ディスク２２ａ、２２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら入力側ディスク２２ａ、２２ｂから出力側ディスク２５ａ、２５ｂに動力を伝達する。すなわち、無段変速機２０の運転時には、駆動軸２８により一方（図２の左方）の入力側ディスク２２ａを、押圧装置２９を介して回転駆動する。この結果、入力回転軸２１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２２ａ、２２ｂが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、各パワーローラ２６を介して出力側ディスク２５ａ、２５ｂに伝わり、出力歯車２４から取り出される。
【００２０】
また、無段変速機２０は、入力回転軸２１の両端部近傍で入力側ディスク２２ａ、２２ｂを軸方向両側から挟む位置に、それぞれ予圧ばね３０ａ、３０ｂを設けている。そして、押圧装置２９の非作0動時（駆動軸２８の停止時）にも、各パワーローラ２６の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を、必要最低限だけは確保する様にしている。従って、これら各転がり接触部は、無段変速機２０の運転開始直後から、過大な滑りを生じる事なく、動力伝達を開始する。なお、この必要最低限の面圧を確保する為の弾力は、押圧装置２９の内径側に配置した予圧ばね３０ａにより得られる。この予圧ばね３０ａの弾力は、入力回転軸２１の先端部に螺着したローディングナット３１の締め付け量により調整することができる。入力側回転軸２１の先端部に螺着したローディングナット３１と入力側ディスク２２ｂの外側面との間に配置した予圧ばね３０ｂは、押圧装置２９の急な作動時に加わる衝撃を緩和するものであり、省略する事もできる。予圧ばね３０ｂを設ける場合には、十分に（大きなトルクを伝達する際にも完全に押し潰されない程度に）大きな弾力を持たせるとよい。
【００２１】
また、無段変速機２０は、図３に示す構成を有するものとしてよい。図３は、無段変速機２０の構成の他の例（以下、無段変速機２０ａと称する）を示す断面図である。無段変速機２０ａは、入力回転軸２１ａの先端部外周面に、全周に亙って係止溝３２を形成し、この係止溝３２に係止環３３を係止している。そして、無段変速機２０ａは、係止環３３の内側面（図３の左側面）を入力側ディスク２２ｂの外側面に当接させている。油圧式の押圧装置２９ａの非作動時に、各パワーローラ２６の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、および出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部の面圧を必要最低限確保する為の、皿ばね３０ａの弾力の調整は、係止環３３として適切な軸方向の厚さ寸法を有するものを選択する事により図ることができる。また、無段変速機２０ａは、入力回転軸２１ａの先端部に設けた抑え環３４が、係止環３３が係止溝３２から抜け出るのを防止する。係止環３４は、円輪部３５と円筒部３６とを備え、円輪部３５を入力回転軸２１ａの先端部に外嵌し、この円筒部３６の内周面を、係止環１３の外周面に当接または近接対向させる。この様な係止環３４は、入力回転軸２１ａの先端部に係止した止め輪３７により軸方向の変位が阻止される。
【００２２】
また、無段変速機２０は、図４に示す構成を有するものとしてよい。図４は、無段変速機２０の構成の他の例（以下、無段変速機２０ｂと称する）を示す断面図である。無段変速機２０ｂでは、係止環３３ａが、それぞれが部分円弧状である複数の素子を組み合わせて全体を円環状としている。係止環３３ａは、これら各素子を組み合わせた状態で、入力回転軸２１ｂの先端部外周面に形成した係止溝３２に係止される係止部４０と、この係止部４０の軸方向端面（図４の右側面）から軸方向に突出した状態で形成した嵌合筒部４１とを備える。この様な係止環３３ａをトロイダル型無段変速機に組み付ける際は、各素子を径方向内方に変位させつつ、係止溝３２に係止部４０を係止すると共に、この係止部４０の内側面（図４の左側面）を入力側ディスク２２ｂの外側面に当接させる。この状態で、嵌合筒部４１の内周面は、入力回転軸２１ｂの先端部外周面に形成した雄スプラインを構成する各スプライン歯の頂部に、当接または近接対向する。なお、嵌合筒部４１の内周面は、単なる円筒面でも良いが、雄スプラインとスプライン係合する、雌スプラインとする事もできる。何れにしても、入力軸２１ｂの先端部に外嵌した嵌合筒部４１を、単一円筒状の抑えリング４２により強く抑え付ける（この抑えリング４２の内径側に、嵌合筒部４１を圧入する）。これにより、各素子が径方向外方に変位するのを阻止して、嵌合筒部４１を、入力回転軸２１ｂの先端部に外嵌固定し、係止環３３ａを入力回転軸２１ｂに支持固定する。無段変速機２０ｂでは、押圧装置２９（図２〜３参照）の非作動時に、各パワーローラ２６（図２参照）の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、および出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部の面圧を必要最低限確保する為の、皿ばね３０ａ（図３参照）の弾力の調整は、係止環３３ａとして、係止部４０の厚さが適切なものを選択する事により図ることができる。
【００２３】
また、無段変速機２０ｂでは、係止環３３ａを入力回転軸２１ｂの先端部に支持固定した状態で、係止部４０の内周面と、係止溝３２の底面との間部分には、径方向隙間４３を設けている。更に、無段変速機２０ｂでは、抑えリング４２の外周面を、入力回転軸２１ｂをケーシング内に回転自在に支持する為のラジアルニードル軸受の内輪軌道としている。
【００２４】
オイルポンプ４５は、図２〜４で例示した構造を有する無段変速機２０（または２０ａ、２０ｂ；以下同様）に対し、オイル（潤滑油）を供給する。オイルポンプ４５は、例えばエンジン１０の出力軸であるクランクシャフトに連結され、クランクシャフトの回転に連動してオイルを無段変速機２０内に送出する。油圧センサ４７は、オイルポンプ４５から無段変速機２０に送出されるオイルの油圧を測定し、ハイブリッドＥＣＵ８０に出力する。
【００２５】
クラッチ機構５０は、無段変速機の出力軸と、車輪７０とを、連動して回転する状態（締結状態）、または切り離された状態（解放状態）とするように切り替える。クラッチ機構５０は、例えば、ハイブリッドＥＣＵ８０によって状態が制御される。
【００２６】
第２モータ５５は、車輪７０に連結された車軸に走行用の駆動力を出力したり、車軸から入力される動力を用いて発電（回生）したりする。第１モータ１５および第２モータ５５が消費または発電した電力は、バッテリ６０から供給されまたは蓄えられる。
【００２７】
ハイブリッドＥＣＵ８０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサ、プロセッサが実行するプログラムや後述する伝達可能トルクマップ８４Ａを格納する記憶部８４、通信インターフェース等が、バスを介して接続された構成を有する。記憶部８４としては、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等が用いられる。
【００２８】
ハイブリッドＥＣＵ８０は、プロセッサがプログラムを実行することにより機能する機能部として、例えば、走行モード制御部８１と、出力演算部８２と、変速比制御部８３とを備える。なお、これらの機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００２９】
走行モード制御部８１は、クラッチ機構５０により無段変速機２０と車輪７０とが締結状態にされた状態で、少なくともエンジン１０により出力される動力で走行するエンジン走行モードと、クラッチ機構５０により無段変速機２０と車輪７０とが解放状態にされた状態で、第２モータ５５により出力される動力で走行するモータ走行モードとを切り替える。エンジン走行モードでは、車両の状態や走行環境に応じて、（１）エンジン１０の出力のみで走行する状態、（２）エンジン１０および第１モータ１５の出力で走行する状態、（３）エンジン１０、第１モータ１５、および第２モータ５５の出力で走行する状態が生じ得る。また、エンジン走行モードでは、（４）エンジン１０、および第２モータ５５の出力で走行する状態が生じてもよい。
【００３０】
走行モード制御部８１は、例えば、アクセル開度センサ８５から入力されるアクセル開度や車速センサ８６から入力される車速に基づいて、車輪７０に接続された車軸に出力すべきトルク＃Ｔｄと、トルク＃Ｔｄに車軸の回転数Ｎｄを乗算した要求出力＃Ｐを算出し、要求出力＃Ｐが上昇して閾値Ｐ１を超えたときに、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替える。また、走行モード制御部８１は、要求出力＃Ｐが低下して閾値Ｐ２を下回ったときに、エンジン走行モードからモータ走行モードに切り替える。閾値Ｐ２は、閾値Ｐ１に対してヒステリシスを設けた値である。これに代えて、走行モードの切り替えタイミングから一定時間は切り替えを行わないことでハンチングを予防してもよい。閾値Ｐ１、Ｐ２は、バッテリ６０の充電率（ＳＯＣ；State  Of  Charge）が低いときには低下するように修正される。また、閾値Ｐ１、Ｐ２は、第２モータ５５やバッテリ６０に出力制限が掛けられており、要求出力＃Ｐを第２モータ５５の出力では満足できない状態であるときにも、低下するように修正される。
【００３１】
出力演算部８２は、走行モード制御部８１により選択された走行モードに応じて、エンジン１０、第１モータ１５、および第２モータ５５の出力を決定する。エンジン走行モードが選択されている場合、出力演算部８２は、要求出力＃Ｐを超えない範囲内でエンジン１０が出力可能なエンジン要求出力＃Ｐｅを算出する。要求出力＃Ｐｅは、例えば、その時点におけるエンジン１０の出力に、一定時間後に上昇可能な出力の幅を加算して求められる値と、要求出力＃Ｐとのうちいずれか小さい方を採用して求められる。要求出力＃Ｐｅが算出されると、出力演算部８２は、エンジン１０が効率的に運転可能な運転ラインの情報を参照し、エンジン１０の出力する目標トルク＃Ｔｅと目標回転数＃Ｎｅを導出する。
【００３２】
図５は、エンジン１０を効率的に運転可能な運転ラインＬからエンジン１０の目標トルク＃Ｔｅと目標回転数＃Ｎｅが求められる処理を説明するための図である。出力演算部８２は、運転ラインＬ上で、要求出力＃Ｐｅを満たす点を探索し、要求出力＃Ｐｅを満たす点の座標値から、エンジン１０の目標トルク＃Ｔｅと目標回転数＃Ｎｅを導出する。エンジン１０の目標回転数＃Ｎｅが導出されると、出力演算部８２は、例えば、エンジン１０の回転数Ｎｅを目標回転数＃Ｎｅまで引き上げるためのフィードバック式によって、第１モータ１５の出力すべき目標トルク＃Ｔｍ１を算出する。
【００３３】
また、出力演算部８２は、エンジン１０の目標トルク＃Ｔｅと第１モータ１５の目標トルク＃Ｔｍ１とを加算した値に、その時点における無段変速機２０の変速比Ｒを乗算してエンジン側トルクＴｅｍ１を求める。そして、出力演算部８２は、車輪７０に接続された車軸に出力すべき要求トルク＃Ｔｄからエンジン側トルクＴｅｍ１を減算することで、第２モータ５５の出力すべき目標トルク＃Ｔｍ２を算出する。
【００３４】
変速比制御部８３は、走行モード制御部８１によってモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられるとき、無段変速機２０に入力されるトルクと、無段変速機２０の状態とに基づいて、無段変速機２０の変速比を決定する。
【００３５】
図６は、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられるときの、エンジン回転数Ｎｅ、第１モータ１５が出力するトルクＴｍ１、および無段変速機２０に入力されるトルク（変速機入力トルク）Ｔｉｎの時間的変化の一例を示す図である。まず、第１モータ１５は、エンジン１０を始動させるための所定のトルクＴｍ１を出力するように制御される。エンジン回転数Ｎｅが十分に上昇すると、エンジン１０のトルクＴｅが立ち上がるため、トルクＴｍ１は徐々に減少するように制御される。このような制御は、前述した出力演算部８２の演算によって実現される。
【００３６】
図７は、無段変速機２０の状態と、無段変速機２０の伝達可能トルクとの関係の一例を規定する伝達可能トルクマップ８４Ａを例示した図である。無段変速機２０の状態とは、例えば、無段変速機２０に供給されているオイルの量であり、油圧センサ４７により検出される油圧に基づいて把握される。油圧センサ４７により検出される油圧が小さいと、無段変速機２０に十分なオイルが供給されておらず、油圧センサ４７により検出される油圧が大きいと、無段変速機２０に十分なオイルが供給されていると判断することができる。またこれに代えて、無段変速機２０の状態は、センサ等によって検出される無段変速機２０内の機械的圧力等で把握されてもよい。
【００３７】
前述したようなトロイダル型無段変速機である無段変速機２０は、オイルポンプ４５から供給されるオイルの量が不十分であると、伝達可能トルクが低下するという性質を有している。また、図７の伝達可能トルクマップ８４Ａにおいて伝達可能トルクｍＴｉｎのラインが凹状となっているのは、パワーローラ２６が、入力側ディスク２２と出力側ディスク２５のいずれかの側に偏している（ロー側かハイ側に偏っている）場合には、オイルの量が不十分であっても、機械的圧力によって比較的大きいトルクを伝達可能であるが、パワーローラ２６が、入力側ディスク２２と出力側ディスク２５の中間辺りに位置している場合には、オイルの量が不十分であれば比較的小さいトルクしか出力できないという特性を示している。
【００３８】
変速比制御部８３は、伝達可能トルクマップ８４Ａを参照し、無段変速機２０に入力される変速機入力トルクＴｉｎが、無段変速機２０の伝達可能トルクｍＴｉｎを超えないように制御する。これによって、エンジン１０の始動時における無段変速機２０の滑りを抑制することができる。
【００３９】
図８は、ハイブリッドＥＣＵ８０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートのスタート時点において、走行モードとしてモータ走行モードが選択されているものとする。
【００４０】
まず、ハイブリッドＥＣＵ８０は、走行モード制御部８１によってエンジン始動要求がなされる（エンジン走行モードに切り替える決定がなされる）まで待機する（ステップＳ１００）。エンジン始動要求がなされると、ハイブリッドＥＣＵ８０は、トルク架け替え要求を出力演算部８２に対して行う（ステップＳ１０２）。トルク架け替え要求とは、第２モータ５５からのみ出力していたトルクＴｍ２を、エンジン１０および第１モータ１５が分担するように出力演算部８２に要求することをいう。
【００４１】
次に、前述したように、ハイブリッドＥＣＵ８０の出力演算部８２が、エンジン１０の出力（目標トルク＃Ｔｅおよび目標回転数＃Ｎｅ）と、第１モータ１５の出力（目標トルク＃Ｔｍ１および目標回転数＃Ｎｍ１）とを算出する（ステップＳ１０４）。また、ハイブリッドＥＣＵ８０の変速比制御部８３が、目標変速比＃Ｒと最大変速比上昇幅ｍΔＲを導出する（ステップＳ１０６）。目標変速比＃Ｒは、例えば、現在の車軸の回転数Ｎｄを、ステップＳ１０４で算出されるエンジンの目標回転数＃Ｎｅで除算した値である。また、図９は、最大変速比上昇幅ｍΔＲが導出される原理を説明するための図である。変速比制御部８３は、現在の変速機入力トルクＴｉｎと変速比Ｒを、図７で説明した伝達可能トルクマップ８４Ａ上にプロットする。そして、油圧センサ４７からの入力値に基づいて導出される伝達可能トルクｍＴｉｎのカーブよりも下側にあるという制約下で、現在の変速比Ｒから目標変速比＃Ｒに向けて変速比軸方向に変位可能な最大幅を、最大変速比上昇幅ｍΔＲとして導出する。なお、このような幾何的な説明は便宜的なものであり、変速比制御部８３は、これと同等な処理を行うための任意のアルゴリズムを採用してよい。
【００４２】
次に、ハイブリッドＥＣＵ８０は、所定のトルクＴｍ１を出力するように、第１モータ１５の図示しない駆動回路に回転指示を出力する（ステップＳ１０８）。
【００４３】
次に、ハイブリッドＥＣＵ８０の変速比制御部８３は、最大変速比上昇幅ｍΔＲが、目標変速比＃Ｒと現在の変速比Ｒとの差分以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。最大変速比上昇幅ｍΔＲが、目標変速比＃Ｒと現在の変速比Ｒとの差分以上である場合、変速比制御部８３は、目標変速比＃Ｒを変速要求として、変速機ＥＣＵ９０に出力する（ステップＳ１１２）。一方、最大変速比上昇幅ｍΔＲが、目標変速比＃Ｒと現在の変速比Ｒとの差分未満である場合、変速比制御部８３は、現在の変速比Ｒに最大変速比上昇幅ｍΔＲを加算した変速比を変速要求として、変速機ＥＣＵ９０に出力する（ステップＳ１１４）。
【００４４】
次に、ハイブリッドＥＣＵ８０の変速比制御部８３は、第１モータ１５の回転数Ｎｍ１が目標回転数＃Ｎｍ１以上となったか否かを判定し（ステップＳ１１６）、第１モータ１５の回転数Ｎｍ１が目標回転数＃Ｎｍ１以上となった場合には変速が完了した（変速比Ｒが目標変速比＃に到達した）か否かを判定する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１６とＳ１１８のいずれかにおいて否定的な判定を得た場合、変速制御部８３は、ステップＳ１０６に処理を戻す。なお、第１モータ１５の回転数Ｎｍ１を目標回転数＃Ｎｍ１と比較するのは、エンジン１０の回転数Ｎｅが目標回転数＃Ｎｅに達したか否かを判定するためである。
【００４５】
変速が完了した場合、ハイブリッドＥＣＵ８０は、クラッチ機構５０を締結状態に変更し（ステップＳ１２０）。エンジン走行モードの定常状態に移行する（ステップＳ１２２）。その後、走行モード制御部８１によってエンジン停止要求がなされるまでエンジン走行モードが継続し、エンジン停止要求がなされると、クラッチ機構５０を解放状態に変更し、モータ走行モードに移行する（ステップＳ１２４〜Ｓ１２８）。
【００４６】
以上のような処理によってハイブリッドＥＣＵ８０は、無段変速機２０の滑りを抑制することができると共に、上昇可能な範囲内で変速比Ｒを目標変速比＃Ｒに近づけることができる。図１０は、ハイブリッドＥＣＵ８０の制御によって変速比Ｒが徐々に目標変速比＃Ｒに近づく様子を例示した図である。図示するように、図１０（Ａ）の状態では油圧が低く、変速比Ｒを上昇可能な幅は限定的であるが、油圧が上昇して図１０（Ｂ）の状態になると、変速比Ｒを更に上昇させることができる。更に油圧が上昇して図１０（Ｃ）の状態になると、変速比Ｒと最大変速比上昇幅ｍΔＭの和が目標変速比＃Ｒを超えるため、変速比Ｒを目標変速比＃Ｒに到達させることができる。
【００４７】
また、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン始動要求がなされてから変速が完了し、クラッチ機構５０が締結状態にされるまでの時間を短縮することができる。仮に、油圧センサ４７により検出される油圧が、目標変速比＃Ｒを実現できる油圧まで上昇するのを待ってから変速比を変更し始めるものとした場合、油圧が上昇するのに必要な時間（例えば１［ｓｅｃ］）に加えて、変速比を目標変速比にするのに必要な時間（例えば１［ｓｅｃ］）の合計時間（例えば２［ｓｅｃ］））が必要となってしまう。このような合計時間の間、クラッチ機構５０が解放状態のまま維持されると、ドライブフィーリングが損なわれ、運転者が違和感を覚える場合がある。
【００４８】
これに対し、ハイブリッドＥＣＵ８０の処理によれば、現在の油圧で変速可能な範囲内で変速を行い、徐々に変速比を上昇させていくことになるため、無段変速機２０の滑りを抑制しつつ、上記合計時間よりも短い時間で変速を完了することができる。
【００４９】
以上説明した本実施形態の車両駆動装置１によれば、走行モード制御部８１によってモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられるとき、無段変速機２０に入力されるトルクＴｉｎと、油圧等によって把握される無段変速機２０の状態とに基づいて無段変速機の変速比を決定するため、エンジン１０の始動時における無段変速機２０の滑りを抑制しつつ、エンジン走行モードへの切り替えに要する時間を短縮することができる。
【００５０】
また、本実施形態の車両駆動装置１によれば、伝達可能トルクマップ８４Ａを参照し、目標変速比＃Ｒに近づける方向で、且つ変速比入力トルクＴｉｎが伝達可能トルクｍＴｉｎを超えないように無段変速機の変速比Ｒを決定するため、上昇可能な範囲内で変速比Ｒを目標変速比＃Ｒに近づけることができる。この結果、運転者の要求する走行状態に、車両の状態を速やかに追従させることができる。
【００５１】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…車両駆動装置
１０…エンジン（内燃機関、主動力出力部）
１５…第１モータ（主動力出力部）
２０…無段変速機
４５…オイルポンプ（供給部）
４７…油圧センサ（検出部）
５０…クラッチ機構（締結部）
５５…第２モータ（補助動力出力部）
６０…バッテリ
７０…車輪（駆動輪）
８０…ハイブリッドＥＣＵ
８１…走行モード制御部
８２…出力演算部
８３…変速比制御部
８４…記憶部
８４Ａ…伝達可能トルクマップ
９０…変速機ＥＣＵ
【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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