(57)【要約】      （修正有）【課題】二種の動力源を有するとともに変速装置を備えた動力出力装置にあって、前記二種の動力源間の切り替え、或いは変速装置におけるシフトチェンジに起因する振動等の発生機会を減少することにより、ユーザに快適な操作環境を提供する。【解決手段】動力出力装置は、エンジンにクラッチを介して接続又は断絶される変速装置、これを介して前記回転動力が伝達される駆動軸及びこれを駆動可能に前記変速装置に接続されたモータを備えてなり、前記駆動軸は、エンジン又はモータのみで当該駆動軸を駆動させる第１又は第２のモードと、エンジン及びモータで前記駆動軸を駆動させる第３のモードとにより駆動される。そして、制御手段は、変速装置における変速操作と、第１のモード、第２のモード及び第３のモード間相互の切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するように、エンジン、モータ及び変速装置を制御する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力を出力する第１の駆動源と、
該第１の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、
前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸と、
前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第２の駆動源と
を備えてなり、
前記駆動軸は、前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第１又は第２のモードと、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源で当該駆動軸を駆動させる第３のモードとにより駆動され、
前記変速装置における変速操作と、前記第１のモード、前記第２のモード及び前記第３のモード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するように、前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
当該動力出力装置の動作状態に応じて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、
前記制御手段は、
前記変速操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記変速装置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記変速装置における変速位置に基づいて前記モード切替操作を実行するように前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、
前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量が、前記変速位置の各々に対応して定められており、
前記制御手段は、
前記モード切替操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項４に記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記変速位置がより低速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより小さい場合に、前記モード切替操作を実行し、
前記変速位置がより高速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより大きい場合に、前記モード切替操作を実行するように、前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項５に記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記第２のモードから前記第１のモード又は前記第３のモードへの切替及びその逆の切替のそれぞれについて、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量は、相異なるように定められていることを特徴とする請求項５又は６に記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記第１の駆動源はエンジンを含み、前記第２の駆動源はモータジェネレータ装置を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の動力出力装置。
【請求項９】
回転動力を出力する第１の駆動源、該第１の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第２の駆動源を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
当該動力出力装置の動作状態に応じて、前記変速装置における変速操作を自動的に行う変速工程と、
前記変速工程に併せて、前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第１又は第２のモード、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源で前記駆動軸を駆動させる第３のモードからなる各モード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するモード切替工程と
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８いずれか一項に記載の動力出力装置と、
該動力出力装置が搭載される車両本体と、
該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪と
を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン及びモータ等の二種の動力源を備える動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を搭載する車両の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来、いわゆるハイブリッド車両に好適に搭載されるハイブリッド型の動力出力装置が開発されている。この種のハイブリッド型の動力出力装置では、代表的には、エンジン、モータジェネレータ装置、クラッチ、変速装置及び駆動軸等が備えられている。このうち、モータジェネレータ装置は、当該動力出力装置に要求される動作状態に応じて、バッテリ充電用の発電機として、或いはバッテリから電源供給を受け電動機として利用される。また、前記変速装置は、エンジン、或いはモータジェネレータ装置の出力を駆動軸に伝達する際その変速を行うために利用されるが、該変速装置としては、具体的には例えば、特許文献１に開示されているような、フルオート式の同期噛み合い式変速装置等が利用される。なお、前記のモータジェネレータ装置は、このような変速装置に接続されて利用されることがある。
【０００３】
このようなハイブリッド型の動力出力装置では、エンジンの間欠運転が実施されることがある。ここに「間欠運転」とは、ある一定の運転期間の後、暫く休止期間があり、その後再び運転期間に入るなどという運用がなされることを意味する。これは、当該ハイブリッド型の動力出力装置では、上述のようにエンジン及びモータジェネレータ装置の協働により車両の走行等を実現可能であることにより、エンジンを常に作動させておく必要がないからである。この場合、前記休止期間中は、エンジンにおいて燃料消費が生ぜず、かつ、エンジンから排気ガスが排出されるということもないから、燃料消費量の低下、或いは排気ガス中における有害物質濃度の低下等の目覚ましい効果を得ることができる。なお、エンジンの休止が許される場合とは、具体的には例えば、アクセル開度の程度やバッテリの充電状態等に基づいて決定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１４１６６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような動力出力装置には次のような問題点がある。すなわち、前記間欠運転において、エンジンが停止しておりモータジェネレータ装置のみによる出力が行われている状態から、エンジン出力を利用した状態に移行する場合においては、該エンジンを始動する必要があり、その際、該始動に伴う振動等の違和感をユーザに与えるおそれがある。また、前記変速装置については、動力出力装置に要求される動作状態に応じて、自動変速が行われるものが知られている。例えば、当該動力出力装置が車両等に搭載されている場合において、該車両のユーザがアクセルを比較的大きく踏み込むときには、より大きなトルクを得るため、シフトチェンジ操作を自動的に行うというようである。この場合、該シフトチェンジ操作に起因する振動等の違和感をユーザに与えるおそれがある。
【０００６】
そうすると、このような動力出力装置では、モータのみによる運転状態からエンジンを利用した運転状態への移行時、更には前記のシフトチェンジ時の双方において、振動等が生じることになり、ユーザに対し、比較的頻度高く違和感を与えおそれが大きいことになる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、モータ及びエンジン等の二種の動力源を有するとともに変速装置を備えた動力出力装置であって、前記二種の動力源間の切り替え、或いは変速装置におけるシフトチェンジに起因する振動等の発生機会を減少することにより、ユーザに快適な操作環境を提供することの可能な動力出力装置及びその制御方法を提供することを課題とする。また、本発明は、そのような動力出力装置を具備してなる車両を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力出力装置は、上記課題を解決するため、回転動力を出力する第１の駆動源と、該第１の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第２の駆動源とを備えてなり、前記駆動軸は、前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第１又は第２のモードと、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源で当該駆動軸を駆動させる第３のモードとにより駆動され、前記変速装置における変速操作と、前記第１のモード、前記第２のモード及び前記第３のモード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するように、前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段を備えている。
【０００９】
本発明の動力出力装置によれば、例えば点火燃焼式、或いは自着火燃焼式等のエンジン等からなる第１の駆動源の出力は、クラッチ、変速装置及び駆動軸という順に伝達されていく。ここで「クラッチ」とは、例えば油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置が含まれ、「変速装置」としては、遊星歯車式や２軸噛合式などの有段変速機等が含まれる。これにより、第１の駆動源により生み出された動力を外部に取り出すことが可能となる（駆動軸に続けて更に、適当な要素を連結してもよい。）。
【００１０】
また、本発明の動力出力装置では、駆動軸を駆動可能に変速装置に接続された第２の駆動源を備えている。この第２の駆動源及び前記の第１の駆動源が備えられていることにより、本発明に係る駆動軸には、第１の駆動源のみの出力、第２の駆動源のみの出力、又は第１の駆動源及び第２の駆動源の双方の出力を伝達することが可能であり、これら三種の方式によって駆動軸を駆動することができる。なお、本発明においては、このような三種の駆動方法を、前記の順に、それぞれ第１のモード、第２のモード及び第３のモードと名づけている。
【００１１】
そして、本発明では特に、前記第１のモード、前記第２のモード及び前記第３のモード間の相互切り替えのうち少なくとも一つと、前記変速装置における変速操作とを同時に実施するように、前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段が備えられている。
【００１２】
例えば、ユーザのアクセルワーク等によって、変速装置における変速操作、即ちシフトチェンジが行われる際においては、条件を満たす限り、前記の各種のモードのうちの一つから他の一つへの切り替えをも同時に行うことになる。より具体的には、前記にいう「シフトチェンジ」がシフトダウン（例えば、当該変速装置が５段変速として、その４速から２速への変速操作等々）を意味し、「各種のモードのうち一つから他の一つへ」とは、モータ等からなる第２の駆動源による駆動軸の駆動（第２のモード）から、エンジン等からなる第１の駆動源による駆動軸の駆動（第１のモード）へなどという場合が考えられる。その他、種々の組み合わせが考えられることは言うまでもない。
【００１３】
いずれにせよ、そうすると、本発明においては、モード切り替えに伴う振動等の発生の機会と、シフトチェンジに伴う振動等の発生の機会とは、同時とされることになる。換言すれば、本来であれば、モード切り替えに伴う振動等の発生と、シフトチェンジに伴う振動の発生とが別々の機会に生じることで、ユーザは違和感を二回経験しなければならなったところ、これを一回だけ経験すれば済むということを意味する。
【００１４】
このように、本発明によれば、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することにより、ユーザに、より快適な操作環境を提供することが可能となる。
【００１５】
なお、本発明は、上述のように、モード切り替えのタイミングと変速装置のシフトチェンジのタイミングとを同時に行うような制御を実施することに特徴があるが、これは、シフトチェンジを行う際には、必ず、モード切り替えを行うとか、その逆に、モード切り替えを実行する際には、必ず、シフトチェンジを行うとかいうことを意味しない。すなわち、本発明では、例えば、多数回実施されるシフトチェンジのうち、そのすべてではない何回かのタイミングにおいて、モード切り替えが同時に実施されるという形態を含む。このような場合であっても、当該何回かのタイミングにおいて、前記と同様な作用は生じ、相応の効果を収めることができる。
【００１６】
本発明の動力出力装置の一態様では、前記制御手段は、当該動力出力装置の動作状態に応じて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御する。
【００１７】
この態様によれば、変速操作が自動的に行われることになり、ユーザを変速操作から開放することが可能である。そして、本態様によれば、このように変速操作が自動的に行われるのに応じて、モード切替操作が同時に実施されることになる。この場合、仮に、変速操作及びモード切替操作が別々の機会に実施されることになると、振動等の発生の機会が多くなるということの他に、両者のいずれもがユーザの意志に基づかないで実行されることになるから、ユーザが感じる違和感の程度はより顕著になるということができる。しかるに、本態様では、変速操作及びモード切替操作双方が同時に実施されるようになっていて、ユーザへの違和感付与の機会が減少されていることから、前記のような不具合を被らなくて済むのである。
【００１８】
なお、本態様にいう「動力出力装置の動作状態」とは、具体的には、後述するアクセルペダルの踏み込み量であるとか、その開度、或いは操作速度、また、駆動軸の回転速度や、当該動力出力装置が車両等に搭載されている場合においては、当該車両の速度等々が該当し得る。
【００１９】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、前記制御手段は、前記アクセルペダルの操作量に基づいて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御する。
【００２０】
この態様によれば、アクセルペダルの操作量に基づいて、変速操作が自動的に行われることになる。例えば、アクセルペダルが急激に踏み込まれた場合等には、より大きなトルクを出力すべく、変速装置において変速操作の一例たるシフトダウンを実行する場合が考えられる。
【００２１】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記制御手段は、前記変速装置における変速位置に基づいて前記モード切替操作を実行するように前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御する。
【００２２】
この態様において、まず、「変速位置」とは、例えば変速装置が複数の歯車等を備えた前進５段、後進１段の有段変速機からなる場合において、該変速装置がそのうちのいずれか一つの状態（例えば、「前進３段」の状態）にあること、若しくは当該状態それ自体のことを意味する。そして、本態様では、この各別の状態を採り得る変速位置に基づいてモード切替操作が行われることになる。例えば、前記のように、変速操作が自動的に実行される場合であって、これに伴いモード切替操作を実行する場合において、このモード切替操作は、前記変速装置において前記変速操作が行われる前又は行われた後に採られる変速位置の別に応じて実行されることになる。ここに「変速位置の別に応じて実行される」という中には、ある特定の変速位置に関しては、モード切替操作を実行しない、等という場合をも含む。
【００２３】
このような態様によれば、変速位置の相違に応じ、本発明に係る変速操作及びモード切替操作の同時実施を、より好適に且つより容易に行うことができる。また、本態様によれば、両操作を同時に実施するタイミングをとりやすくなることになる。
【００２４】
この態様では、前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量が、前記変速位置の各々に対応して定められており、前記制御手段は、前記モード切替操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御するようにしてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、モード切替操作がアクセルペダルの操作量に基づいて行われるとともに、当該アクセルペダルの操作量は、変速装置における変速位置の各々に対応して定められている。例えば、変速位置が“ａ１”の場合には、前記操作量が“ｐ１”のときに、モード切替操作が行われ、前者が“ａ２”の場合には、後者が“ｐ２”（但し、ａ２≠ａ１、ｐ２≠ｐ１）のときにモード切替操作が行われるなどというようである。これによれば、アクセルペダルの操作量が同じであっても、変速位置の相違に応じてその意味合いが異なる（例えば、変速位置がより低速の位置であれば、より大きなトルクが発生し、その逆であれば、より小さなトルクしか発生しない等）ことから、本発明に係るモード切替操作及び変速操作を同時に実行するという制御を、より好適に且つより容易に行うことができる。
【００２６】
具体的には例えば、現時点において、当該動力出力装置における駆動軸が第２のモードにより（即ち、第２の駆動源のみが利用されて）駆動されている場合であり、変速位置がより低速の位置にあるときには、該変速装置がより高速の位置にあるときに比べて、アクセルペダルの操作量がより小さくても、モード切替操作を実行する（即ち、第１のモード又は第３のモードに移行する）、等という制御が行われ得ることになる。これを別の面から捉えると、前記と同じ場合であり、変速装置がより高速の位置にあるときには、アクセルペダルの操作量が前記のケースと同じであっても、モード切替操作は実行しないことを意味する。
【００２７】
このように、本態様によれば、変速位置の相違に基づく、アクセルペダルの操作量の意味合いの相違に応じ、本発明に係る変速操作及びモード切替操作の同時実施を、より好適に且つより容易に行うことができる。また、本態様によれば、両操作を同時に実施するタイミングを、前記にも増して、よりとりやすくなることになる。
【００２８】
この構成では更に、前記制御手段は、前記変速位置がより低速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより小さい場合に、前記モード切替操作を実行し、前記変速位置がより高速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより大きい場合に、前記モード切替操作を実行するように、前記第１の駆動源、前記第２の駆動源及び前記変速装置を制御するようにしてもよい。
【００２９】
このような構成によれば、前記の変速位置とアクセルペダルの操作量とに関して、より具体的な取り決めがなされている。すなわち、例えば変速装置が前進５段、後進１段の有段変速機である場合を想定すると、変速位置が“３段”である場合には、前記操作量が“ｐ３”のときにモード切替操作が行われ、変速位置が“４段”である場合には、前記操作量が“ｐ４”（ｐ３＜ｐ４）のときにモード切替操作が行われるなどというようになる。
【００３０】
より具体的には例えば、前記第１の駆動源の出力可能な最大出力が、前記第２の駆動源のそれよりも大きい場合を想定するとともに、このような場合において更に、現時点において、駆動軸が第２のモードで駆動されている場合であって、且つ、これより加速を行うため、ある一定の位置にあるアクセルペダルを踏み込む場合を想定すると、変速位置が“３段”の場合におけるその踏み込み量（「操作量」の一例）は、同“５段”の場合における同踏み込み量に比べてより小さくても、第２のモード以外のモードへのモード切替操作が実行されることになる。
【００３１】
また、逆に、前記の場合において更に、現時点において、駆動軸が第１のモードで駆動されている場合であって、且つ、これより減速を行うため、ある一定の位置にあるアクセルペダルを戻す場合を想定すると、変速位置が“３段”の場合におけるアクセルペダルの戻し量（「操作量」の一例）は、同“５段”の場合における同戻し量よりも大きくなければ、第１のモード以外のモードへのモード切替操作は実行されない。
【００３２】
これらによれば、いずれにせよ、シフトダウン、或いはシフトアップ等の変速操作と前記のそれぞれのモード切替操作とのタイミングの一致を図りやすくなることになる。
【００３３】
なお、本態様にいう「より低速」及び「より高速」、或いは「より小さい」及び「より大きい」というのは、それぞれの一方の他方に対する関係において高低或いは大小が決定されるという相対的な意味を有している。したがって、変速装置が、前記のように前進５段である場合には、１段、２段、３段、４段及び５段の順に、モード切替操作が実行されるための前記操作量は漸次大きくなるということになる。
【００３４】
本発明の動力出力装置の態様のうち、アクセルペダルの操作量に基づきモード切替操作が実行される態様では、前記第２のモードから前記第１のモード又は前記第３のモードへの切替及びその逆の切替のそれぞれについて、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量は、相異なるように定められているようにしてもよい。
【００３５】
このような構成によれば、例えば、アクセルペダルが踏み込まれた後、その直後に戻されるようなアクセル操作が行われた場合において、その踏み込み量及び戻し量の変位によって、アクセルペダルの操作量に関し定められた、モード切替操作にかかわる閾値が、短時間のうちに二度跨がれるということを防止することができる。これによると、第２のモードから前記第１のモード又は第３のモードへの切替の後、すぐにその逆の切替が実施されるなどという事態の発生を未然に防ぐことが可能となるから、当該動力出力装置のより安定した運用が可能となる。
【００３６】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記第１の駆動源はエンジンを含み、前記第２の駆動源はモータジェネレータ装置を含む。
【００３７】
この態様によれば、前記第１の駆動源は直噴射式等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジンを含み、前記第２の駆動源はモータジェネレータ装置を含んでいる。ここでモータジェネレータ装置には、モータ（電動機）に加えて、ジェネレータ（発電機）が含まれ得、或いは両者の機能をもつモータジェネレータが含まれ得る。このような構成により、本態様では、駆動軸にエンジン単独、モータジェネレータ装置単独、或いは両者双方による動力伝達が行われている状態のうちいずれか一つが実現され得ることになる。
【００３８】
そして、本態様によっても、これら三つのモードのうちの一つから他の一つへのモード切替操作と、変速装置における変速操作が同時に実施されるようになっている。したがって、本態様によっても、前記の作用効果と同様な作用効果を享受することができる。また、本態様では特に、モータジェネレータ装置のみによって駆動軸が駆動されている状態（第２のモード）から、エンジンのみによって駆動軸を駆動する状態（第１のモード）、又はモータジェネレータ装置及びエンジンによって駆動軸を駆動する状態（第３のモード）へと移行する際においては、比較的大きな振動等の発生を伴うエンジン始動ないし再始動を行わなければならない。つまり、この場合、ユーザにより大きな違和感を与える可能性がある。しかるに、本態様によれば、このような振動等の発生の機会を、変速装置における変速操作に起因する振動等の発生の機会に一致させることができるから、ユーザへの違和感付与の機会の減少という利点をより効果的に享受することができる。要するに、本態様は、本発明に係る動力出力装置の最も好適な構成のうちの一つを提供する。
【００３９】
本発明の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、回転動力を出力する第１の駆動源、該第１の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第２の駆動源を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、当該動力出力装置の動作状態に応じて、前記変速装置における変速操作を自動的に行う変速工程と、前記変速工程に併せて、前記第１の駆動源又は前記第２の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第１又は第２のモード、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源で前記駆動軸を駆動させる第３のモードからなる各モード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するモード切替工程とを含む。
【００４０】
本発明の動力出力装置の制御方法によれば、前記の本発明の動力出力装置の運用を好適に行うことができる。
【００４１】
なお、前記の本発明の動力出力装置に関して述べたように、本発明の制御方法では、変速操作及びモード切替操作それぞれが相互独立に行われる工程が含まれていてもよい。
【００４２】
本発明の車両は、上記課題を解決するために、前記の本発明の動力出力装置（但し、その各種態様を含む。）と、該動力出力装置が搭載される車両本体と、該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪とを備えている。
【００４３】
本発明の車両によれば、前記の本発明の動力出力装置を具備してなるから、例えば、第２の駆動源による走行モードから、第１の駆動源による走行モードへの切り替え時点において、無駄な時間を発生させず、また、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することによって、より快適な運転環境を提供することができる。
【００４４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００４６】
（直噴式ガソリンエンジン）
図１は、本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン１５０及びその周辺機器等の構成例を示す図である。
【００４７】
エンジン１５０は、図１に示すように、燃料室内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴式ガソリンエンジンである。このエンジン１５０には、図示されないシリンダブロック、シリンダブロックの内部に配置されたシリンダ、シリンダの内部を摺動可能に配置されたピストンがそれぞれ設けられている。
【００４８】
ピストンには、図１において示されないクランク軸が接続されており、該クランク軸にはフライホイールが接続されている（それぞれ、図２における符号「１５１」、「ＦＷ」参照。）。フライホイールの外周にはリングギアが設けられ、このリングギアには、図２に示すように、スタータモータＳＭに付設されたピニオンギアが噛み合わされている。エンジン１５０の通常の始動時においては、このスタータモータＳＭが回転することによって発生した動力が、ピニオンギア及びリングギアを介して、フライホイールＦＷ、クランク軸１５１に伝達されることで、エンジン１５０はクランキングさせられることになる。なお、エンジン１５０のクランク軸には、図１に示す変速装置１６０が接続されているが、この点については、後に図２を参照して詳しく説明する。
【００４９】
シリンダの内部であってピストンの頂面に臨む空間には燃焼室２０が形成されている。燃焼室２０には、燃料噴射弁２２の噴射口が露出している。エンジン１５０の運転中、燃料噴射弁２２には、図示しない燃料ポンプから燃料が圧送される。また、燃焼室２０には、図示しない点火プラグが設けられており、この点火プラグに着火することにより、燃焼室２０内に爆発を生じさせ、シリンダ内のピストンに動力を伝達することになる。
【００５０】
燃焼室２０には、上記のほか、図示しない排気弁を介して排気マニホールド３０が連通している。排気マニホールド３０には、ターボチャージャ３９を介して排気管３１が接続されている。このうち排気管３１の途上には、例えばＰＭ（排気微粒子）フィルタ等からなる排気浄化装置３５が設けられている。なお、ＰＭフィルタとは、ステンレス鋼粉末を焼結したシームレス管状フィルタ（液体精密ろ過フィルタ）である。排気浄化装置３５には、温度センサ３５Ｔが付設されている。
【００５１】
他方、燃焼室２０には、図示しない吸気弁を介して吸気マニホールド３２の各枝管が連通している。吸気マニホールド３２には、インタークーラ３９Ｃを介して吸気管３３が接続されている。このうち吸気マニホールド３２内には、スロットル弁３２Ｖが配設されている。
【００５２】
以上の排気系及び吸気系の双方に関連する装置として、エンジン１５０には、ターボチャージャ３９及び排気ガス再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置３８が設けられている。
【００５３】
まず、ターボチャージャ３９は、例えばタービン及びコンプレッサ（いずれも不図示）を備えてなり、タービンが排気マニホールド３０内を流れる排気ガスのエネルギにより回転させられることにより、コンプレッサは、このタービンの動力をシャフトを介して受け取るようになっている。これにより、吸気管３３内の空気を圧縮して燃焼室２０側に供給することが可能となる。すなわち、ターボチャージャ３９は、燃焼室２０に対する吸入空気量を制御する機能を備えている。ちなみに、吸気管３３の空気吸入方向において、ターボチャージャ３９とスロットル弁３２Ｖとの間には、インタークーラ３９Ｃが設けられているが、このインタークーラ３９Ｃは、ターボチャージャ３９により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却するためのものである。なお、ターボチャージャ３９としては、コンプレッサの回転数に対応する吐出量を制御することのできる、いわゆる可変容量式のターボチャージャを用いてよい。
【００５４】
他方、排気ガス再循環装置３８は、排気マニホールド３０と吸気マニホールド３２とを接続するパイプ３８と、パイプ３８の途中に設けられ、かつ、排気マニホールド３０から吸気マニホールド３２に戻されるガスの流量を制御するＥＧＲバルブ３８Ｖとを備えている。これにより、燃焼室２０から排気マニホールド３０に排出されたガスの一部を、吸気系統に戻すことが可能になる。これによると、燃焼室２０内の燃焼温度は下がり、窒素酸化物の生成と、吸入空気量の増加による排気微粒子の生成とを抑制することができる。
【００５５】
以上述べたようなエンジン１５０をはじめとする各種の機構的要素は、制御装置１７０により制御される。制御装置１７０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０の燃料噴射量や回転速度その他の制御を実行する。図示を適宜省略したが、これらの制御を可能とするために、制御装置１７０にはエンジン１５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。
【００５６】
具体的には、次のようである。例えば前記の要素のうちスロットル弁３２Ｖは図示しないスロットルモータに連結され、スロットルモータは制御装置１７０に接続されてその制御下にある。これにより、スロットルモータは、制御装置１７０から供給される制御信号に応じてスロットル弁３２Ｖの開度を変化させる。なお、スロットル弁３２Ｖの近傍に、図示しないスロットル開度センサを配設し、該センサの発するスロットル弁３２Ｖの開度に応じた電気信号を制御装置１７０に向けて出力するように構成してよい。また、燃料噴射弁２２及び燃料ポンプも、制御装置１７０に接続されてその制御下にある。これにより、燃料ポンプは、制御装置１７０から供給される制御信号に応じて燃料噴射弁２２側へ燃料を圧送する。また、燃料噴射弁２２は、制御装置１７０から供給される制御信号に応じて燃焼室２０内へ燃料を噴射する。
【００５７】
以上のほか、ターボチャージャ３９、排気ガス再循環装置３８等についても、制御装置１７０に接続されており、その制御を受けて、過給圧、再循環排気ガス量等を適宜調整可能となっている。
【００５８】
他方、制御装置１７０には、前記の各種の機構的要素の他、イグニッションスイッチ７６（以下、「ＩＧスイッチ７６」という。）が接続されている。制御装置１７０は、ＩＧスイッチ７６の出力信号に基づき、ＩＧスイッチ７６のオン／オフ状態を検出する。ＩＧスイッチ７６がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁２２による燃料噴射等が停止され、エンジン１５０の運転が停止される。さらに、制御装置１７０には、アクセルペダル７８の近傍に設けられたアクセル開度センサ８０が接続されている。アクセル開度センサ８０は、アクセルペダル７８の踏み込み量に応じた電気信号を、制御装置１７０に向けて出力する。
【００５９】
（変速装置）
図２は、図１に示した変速装置１６０の構成例を示す図である。この図２において、エンジン１５０はフライホイールＦＷを介してクランク軸１５１に連結されている。フライホイールＦＷには、ピニオンギアを介してスタータモータＳＭが接続されている。スタータモータＳＭは、主にエンジン１５０の始動時に利用されることになる。
【００６０】
前記のクランク軸１５１は、クラッチＣを介してインプット軸１５２に連結されている。インプット軸１５２には、該軸を中心として、１速から５速までの各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮ（以下、「１速入力歯車１ＩＮ」などという。）が設けられているとともに、後進段入力歯車ＲＩＮが設けられている。このうち、３速入力歯車３ＩＮ、４速入力歯車４ＩＮ及び５速入力歯車５ＩＮは、インプット軸１５２との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、３速入力歯車３ＩＮと４速入力歯車４ＩＮとの間にはスリーブＳ１が設けられており、５速入力歯車５ＩＮには、これに対応するようにスリーブＳ２が設けられている。スリーブＳ１は、図中左右いずれかの方向に移動することによって、３速又は４速入力歯車３ＩＮ又は４ＩＮとインプット軸１５２を連結することが可能である。スリーブＳ５も、スリーブＳ１と同様、図中右方向に移動することによって、５速入力歯車５ＩＮとインプット軸１５２を連結することが可能である。なお、各スリーブＳ１及びＳ２と、これらに連結可能な３速〜５速入力歯車３ＩＮ〜５ＩＮとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００６１】
他方、アウトプット軸１５３には、該軸を中心として、前記の各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮのそれぞれに対応した各速の出力歯車１ＯＵＴ〜５ＯＵＴ及びＲＯＵＴ（以下、「１速出力歯車１ＯＵＴ」などという。）が設けられている。このうち、１速出力歯車１ＯＵＴ、２速出力歯車２ＯＵＴ及び３速出力歯車３ＯＵＴは、アウトプット軸１５３との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、１速出力歯車１ＯＵＴと２速出力歯車２ＯＵＴとの間にはスリーブＳ３が設けられており、３速出力歯車３ＯＵＴに対応するようにスリーブＳ４が設けられている。スリーブＳ３及びＳ４はともに、前記のスリーブＳ１及びＳ２と略同様な機能を果たす。すなわち、スリーブＳ３は、アウトプット軸１５３と１速出力歯車１ＯＵＴ又は２速出力歯車２ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されており、スリーブＳ４は、アウトプット軸１５３と３速出力歯車３ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されている。ただし、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴ及び２速出力歯車２ＯＵＴとの間、図中真中の位置において、アウトプット軸１５３と後進段出力歯車ＲＯＵＴとを連結させる作用を果たし、後進段入力歯車ＲＩＮからアウトプット軸１５３への動力伝達を可能にする。なお、各スリーブＳ３及びＳ４と、これらに連結可能な１速〜３速出力歯車１ＯＵＴ〜３ＯＵＴ及び後進段出力歯車ＲＯＵＴとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００６２】
さらに、３速出力歯車３ＯＵＴには、ギアＭＧＧを介してモータジェネレータＭＧが接続されている。モータジェネレータＭＧにはバッテリＶが接続されている。これにより、バッテリＶから電力供給を受けたモータジェネレータＭＧは電動機として機能することにより、アウトプット軸１５３には、例えばギアＭＧＧ、３速出力歯車３ＯＵＴ、スリーブＳ４を介し動力が伝達されるようになっている（力行動作）。逆に、車輪ＴＦ１及びＴＦ２等から力を受けて、前記とは逆の順序を経てモータジェネレータＭＧが回転させられるときには、該モータジェネレータＭＧは発電機として機能することにより、バッテリＶの充電が行われることになる（回生動作）。
【００６３】
なお、本実施形態における力行動作、すなわちモータジェネレータＭＧからアウトプット軸１５３に対する動力の出力は、図２に示すように、各速入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮ及び同出力歯車１ＯＵＴ〜５ＯＵＴを介して行われ得るようになっている。例えば、スリーブＳ４及びＳ３が中立状態にあり、スリーブＳ１が３速入力歯車３ＩＮ側に移動し、且つ、スリーブＳ２が５速出力歯車５ＯＵＴ側に移動している場合を想定すると、モータジェネレータＭＧの出力は、ギアＭＧＧ、３速出力歯車３ＯＵＴ、３速入力歯車３ＩＮ、スリーブＳ１、インプット軸１５２、スリーブＳ２、５速入力歯車５ＩＮ、５速出力歯車５ＯＵＴ及びアウトプット軸１５３というように伝達されることになり、モータジェネレータＭＧを利用した５速駆動が可能となっている。その他についても同様に考えることができる。
【００６４】
このような構成を備えるアウトプット軸１５３の一端には、ディファレンシャルギア（以下、「ＤＥＦ」と略す。）１５４が設けられており、ＤＥＦ１５４は、図１において図示されない車輪に接続されている。
【００６５】
以上のような構成を備える変速装置１６０は、典型的には、以下のように動作する。なお、変速装置１６０の動作は、図１に示した制御装置１７０によって行われることになる。
【００６６】
いま例えば、エンジン１５０を動力源として、１速から２速への変速時における当該変速装置１６０の動作について説明する。まず、１速走行段階においては、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴをアウトプット軸１５３に連結するように、図中右方向に移動している。他方、残るスリーブＳ３乃至Ｓ５は、いずれも中立の状態を保っており、２速乃至５速入力歯車２ＩＮ〜５ＩＮからアウトプット軸１５３へは動力が伝達されないようになっている。これにより、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５２、１速入力歯車１ＩＮ、１速出力歯車１ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してＤＥＦ１５４に伝達される。
【００６７】
続いて、この状態から、２速へ変速する際においては、いったんクラッチＣを断絶した上で、スリーブＳ３が１速出力歯車１ＯＵＴに接続されている状態から、２速出力歯車２ＯＵＴに接続される状態に変更する。この後、クラッチＣを再び係合させると、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５２、２速入力歯車２ＩＮ、速出力歯車２ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してＤＥＦ１５４に伝達される。
【００６８】
残る３速走行以降においても、スリーブＳ１乃至Ｓ４を適当に移動させることにより、同様な変速作用が実現されることになる。
【００６９】
なお、上述のような変速操作は、図１に示した制御装置１７０により司られる。この場合、制御装置１７０が現実に前記変速操作を行うにあたっては、それがユーザの指令に基づく場合（セミオート式）と、自動的に行う場合（フルオート式）との双方があるが、本実施形態においては、後者の場合を前提とする。
【００７０】
また、本実施形態の動力出力装置においては、前記のように、変速装置１６０によって、１速入力歯車１ＩＮ及び１速出力歯車１ＯＵＴにより実現される１速走行状態、或いは２速入力歯車２ＩＮ及び２速出力歯車２ＯＵＴにより実現される２速走行状態等々というように、各速の入力歯車及び出力歯車によって、各速の走行状態が実現されるようになっているが、以下の説明では、このような各速の走行状態を実現する変速装置１６０の状態（即ち具体的には、各歯車の回転の有無、スリーブＳ１乃至Ｓ４の位置等）を、特に「変速位置」と呼ぶことにする。
【００７１】
（車両）
以上のようなエンジン１５０、或いは変速装置１６０等を備える動力出力装置は、例えば図３に示すように、四輪自動車ＭＶの一部を構成する。図３において、四輪自動車ＭＶは、図１で示したエンジン１５０、変速装置１６０及びモータジェネレータＭＧ等に加えて、これらを搭載する車両本体ＭＶＳ、該車両本体ＭＶＳに取り付けられるとともにＤＥＦ１５４に接続された車輪ＴＦ１及びＴＦ２、更には車輪ＴＲ１及びＴＲ２等を備える。このうち車輪ＴＦ１及びＴＦ２は、前記のアウトプット軸１５３及びＤＥＦ１５４を介して出力される駆動力により駆動されるようになっている。
【００７２】
（変速及びモード切替時に関する制御）
以下では、本発明に係る制御手段を構成する制御装置１７０により、走行モードを切り替える制御、その中でも特に、アウトプット軸１５３の駆動がモータジェネレータＭＧのみによって行われる「モータ走行モード」から、それがエンジン１５０のみによって行われる「エンジン走行モード」への切り替え時に実施される制御について、図４乃至図６を参照しながら説明する。ここに図４は、前記の制御の処理の流れを示すフローチャートである。また、図５は、変速装置１６０においてある変速位置から他の変速位置への移行を決定するための変速線図であり、図６は、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【００７３】
図４において、まず、初期段階では、当該動力出力装置は、アウトプット軸１５３の駆動がモータジェネレータＭＧのみによって行わるモータ走行モードの状態にある（ステップＳ１）。すなわち、図２においては、クラッチＣは断絶された状態にあり、モータジェネレータＭＧからの動力は、例えば、スリーブＳ４及びＳ２が中立状態にあり、スリーブＳ１が３速入力歯車３ＩＮ側に移動し、且つ、スリーブＳ３が２速出力歯車２ＯＵＴ側に移動している場合、ギアＭＧＧ、３速出力歯車３ＯＵＴ、３速入力歯車３ＩＮ、スリーブＳ１、インプット軸１５２、２速入力歯車２ＩＮ、２速出力歯車２ＯＵＴ、スリーブＳ３、アウトプット軸１５３、ＤＥＦ１５４、更には車輪ＴＦ１及びＴＦ２へと伝達されるようになっている（２速走行）。ちなみに、このようなモータ走行モードは、例えば、図３に示した車両の低速走行時等に採られる。なお、以下では、前記の２速走行を前提とする。
【００７４】
このような初期段階を前提とし、図４において、制御手段１７０は、変速装置１６０におけるシフトチェンジ、すなわち変速位置の変更を、条件を満たす限り、適宜自動的に行う（ステップＳ２）。このシフトチェンジは、例えば、ユーザによるアクセルペダル７８の踏み込みが行われること等によって、当該動力出力装置に対し出力上昇要求があり、これが一定程度以上である場合、要求されたトルクと現実のトルクとの格差を埋めるため等を目的として行われる。より具体的には、このようなシフトチェンジは、図５に示すような変速線図に基づいて行われるようになっている。
【００７５】
図５の変速線図は、横軸に出力軸回転数〔ｒｐｍ〕をとり、縦軸にアクセル開度〔％〕をとっており、各速に対応した変速線Ｕ１２、Ｕ２３、…等々が描かれている。このうち出力軸回転数〔ｒｐｍ〕とは、例えば図３に示した四輪自動車ＭＶにおいて、タイヤＴＦ１又はＴＦ２とＤＥＦ１５４とを接続するための軸の回転数に該当する。したがって、この回転数は、概ね当該四輪自動車ＭＶの速度（以下、「車速」という。）に比例する。また、アクセル開度は、図１に示したアクセルペダル開度センサ８０によって検知される。
【００７６】
なお、図５において使用されている符号Ｕ１２、Ｕ２３、…等々には、次のような意味がある。すなわち、先頭のアルファベット「Ｕ」又は「Ｄ」は、それぞれシフトアップ、シフトダウンを意味している。また、続く二桁の数字は、例えば「１２」とあるのは１速から２速へのシフトチェンジ（シフトアップ）、また、「４３」とあるのは４速から３速へのシフトチェンジ（シフトダウン）などという意味をもっている。これにより、図５においては、１速から５速までのすべてについて、各速間のシフトチェンジの際の基準となる変速線Ｕ１２、Ｕ２３、…等々が示されていることが分かる。
【００７７】
さて、本実施形態においては、このような変速線図に基づいてシフトチェンジが行われることになるが、具体的には次のようである。すなわち、まず、前記で前提としたように、当該動力出力装置がモータジェネレータＭＧによる２速走行状態にある場合であって、図５中、状態Ａの位置にある場合を仮定する。この際、ユーザによってアクセルペダル７８が踏み込まれることにより、該状態Ａが状態Ｂへと遷移したときには、その遷移は変速線Ｄ２１（図中二点鎖線）を越えることから、２速から１速へのシフトチェンジ（即ち、シフトダウン）が行われることになる。そして、これにより、アクセルペダル７８が踏み下げられたことをもって推測されるユーザの加速要求にも適切に応えることが可能となる。
【００７８】
なお、図５中、前記のように状態Ａから状態Ｂへの遷移が生じたときには、２速から１速へのシフトチェンジは行われるが、逆に、状態Ｂから状態Ａへの遷移が生じたときには、該遷移は、変速線Ｕ１２を越えるわけではないから、１速から２速へのシフトチェンジ（即ち、シフトアップ）は行われない。このように、図５においては、例えば、変速線Ｕ３４と変速線Ｄ４３とは同じく３速の変速位置と４速のそれとの間の変更を行うための変速線ではあるが、図に示すように、両者は同一の線で表されてはいないことから（その他の変速線についても同様である。）、当該図上、同じ線で表すことのできる状態遷移であっても、その方向によっては、シフトチェンジが行われるか否かは異なるようになっている。これにより、急激なアクセルワークが行われる場合であっても、変速が頻繁に行われるという不具合は発生しない。
【００７９】
さて、本実施形態においては特に、制御装置１７０は、上記のような変速操作を自動的に行うと同時に、エンジン走行モードへの移行が可能かどうかをチェックする（ステップＳ３）。これは、例えば、前記の変速操作を決定付けたアクセルペダル７８の開度等に基づいて行うことができる。この場合、モード切替操作と変速操作との判断対象は同じということになる。より具体的には、このモード切替の可否は、図６に示すようなモード切替線図に基づいて適宜自動的に行われる。
【００８０】
図６のモード切替線図は、図５の変速線図と同様に、横軸に出力軸回転数〔ｒｐｍ〕をとり、縦軸にアクセル開度〔％〕をとっている。そして、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行は、各速に対応して描かれた切替線１ＭＥ、２ＭＥ、３ＭＥ、４ＭＥ及び５ＭＥに則って行われることになる。
【００８１】
例えば、本実施形態に係る動力出力装置ないしは四輪自動車ＭＶが、前述のように、当初、モータジェネレータＭＧによる２速走行状態にあって、図５で示したような状態Ａから状態Ｂへの遷移が生じたとすると、図６のモード切替線図においても、同様にして状態Ａから状態Ｂへの遷移が生じることになる。すると、この遷移は、図６において、２速に対応する切替線２ＭＥ（図中破線）を図中上側に越える（即ち、当該切替線２ＭＥを図中下方向から上方向に向かって跨ぐ。）ことになる。モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行の決定は、このような切替線２ＭＥの越境が契機になって行われるのである（ステップＳ３及びＳ４）。そして、このようなモータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替えを行うと、当該切り替えは、前述の２速から１速への変速操作とほぼ同時に実施されているとみることができる（両操作は、ある一時点に行われた同じアクセルペダル７８の操作量に基づいていること、ステップＳ３における処理時間は殆ど無視できること等から、同時といい得る。）。なお、この場合において、前記モード切替操作の具体的内容としては、エンジン１５０の始動処理、モータジェネレータＭＧの停止処理等が含まれることは言うまでもない。前者については、スタータモータＳＭの助けを借りてエンジン１５０をクランキングさせるとともに燃料噴射弁２２から燃焼室２０内へ燃料を噴射し、更には点火プラグの着火を行うこと等により実現され、後者については、バッテリＶからの電源供給を停止すること等により実現される。
【００８２】
他方、図５及び図６中何らかの状態遷移があるにもかかわらず、その遷移が切替線２ＭＥを跨がない場合には、モード切替は行われない。この場合には、結果的に、ステップＳ２における変速操作が行われるのみということになる（ステップＳ３“ＮＯ”からステップＥＮＤへ）。
【００８３】
なお、図６のモード切替線図に描かれた他の切替線１ＭＥ、３ＭＥ、４ＭＥ及び５ＭＥは、変速装置１６０における当初の変速位置に応じて適宜選択されるもので、その役割については、前記の切替線２ＭＥと全く同様である。
【００８４】
以上のような制御が行われる本実施形態の動力出力装置では、次のような作用効果が得られることになる。すなわち第一に、図４のステップＳ２における変速操作と、同ステップＳ４におけるモード切替操作とは、ほぼ同時に行われることになるから、当該動力出力装置ないしは四輪自動車ＭＶＶのユーザに振動等の違和感を与える機会は減少されることになり、ユーザに、より快適な操作環境を提供することが可能となる。すなわち、仮に、前記の変速操作とモード切替操作との間に全く何の関連ももたせず、これらを各々独立に実施してしまうと、ユーザには、変速操作に伴って発生する振動等の違和感と、モード切替操作に伴って発生する振動等の違和感とを、別々に、つまり別個の時点ないし機会に与えてしまうことになる。そうすると、ユーザは、比較的頻繁に振動等の違和感を経験することになってしまう。しかるに、本実施形態では、そのような不具合は発生しないのである。これは、上述のように、変速操作とモード切替操作とを同時に実施することによって、両操作に伴う振動等の発生を一回にまとめてしまうからである。
【００８５】
第二に、本実施形態のモード切替線図は、図６に示したように、各速に対応する切替線１ＭＥＭ乃至５ＭＥが描かれており、したがって、モード切替の有無は、変速装置１６０における当初の「変速位置に基づいて」行われるようになっていること、また、これら各切替線１ＭＥ乃至５ＭＥが相互に重なることなく描かれていることから前記のモード切替操作は、各変速位置に応じた各別のアクセルペダル７８の操作量に基づいて実施されるようになっていること、更には、これら各切替線１ＭＥ乃至５ＭＥは、変速装置１６０が、より低速の位置をとっている場合の方が、より高速の位置をとっている場合に比べて、アクセルペダル７８の操作量が小さくても、モード切替を許可するように描かれていること、という各特徴を有している。なお、最後に述べた低速・高速の位置の別に応じて、モード切替操作の可否を決するアクセルペダル７８の操作量の大小が決められているということは、更に具体的に説明すると次のようである。例えば、前述した状態Ａから状態Ｂへの遷移を考えると、この遷移は、図６に示すように、切替線１ＭＥ及び２ＭＥを越境するが、その他の切替線３ＭＥ、４ＭＥ及び５ＭＥを越境しない。したがって、前記遷移が生じる場合において、モード切替が許されるのは、変速装置１６０における当初の変速位置が１速又は２速の位置にある場合のみということになる。
【００８６】
さて、前記のような本実施形態に係るモード切替線図の各特徴によると、次のような作用効果が得られる。すなわち、まず、図６に示す状態Ｘ１から状態Ｘ２への遷移と、状態Ｘ３から状態Ｘ４への遷移とを考えると、いずれも同じ出力軸回転数（即ち、同じ車速）における遷移であるが、仮に、変速装置１６０の当初の変速位置が、１速の位置である場合には、前者の遷移（Ｘ１→Ｘ２）では、モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替操作が行われるが、後者の遷移（Ｘ３→Ｘ４）ではモード切替操作は行われない。他方、当初の変速位置が、４速の位置である場合には、前記とは逆に、前者ではモード切替操作は行われず、後者ではモード切替操作が行われるということになる。ところで、これらの状態遷移を図５の変速線図上に表すと、前者の遷移（Ｘ１→Ｘ２）は如何なる変速線も跨がないから、変速操作は行われず、後者の遷移（Ｘ３→Ｘ４）は、変速線Ｄ４３を跨いでおり、したがって、当初の変速位置が４速であるならば、４速から３速へのシフトダウン操作が行われることになる。これらのことから、図４に示した流れに則った処理を行うとすると、次のようなことが言える。
【００８７】
まず、前者の遷移（Ｘ１→Ｘ２）が生じる場合には、当初の変速位置が如何なる状態にあろうとも、変速操作は行われない（ステップＳ２）。この場合、しかし、図６のモード切替線図に基づくモード切替操作が、図４に示す処理とは別個独立に行われる構成が採られており、且つ、当初の変速位置が１速である場合に限っては、モード切替操作が独立に実行されることになる。つまり、モード切替操作が独立に行われ得るとしても、それはかなり限定された場合に限られる（なお、本発明はこのような形態を当然に含む。）。一方、後者の遷移（Ｘ３→Ｘ４）が生じる場合には、当初の変速位置が４速であるとすると、変速操作が行われることになる（ステップＳ２）。そして、この場合、モード切替線図に基づくモード切替操作もまた、ほぼ同時に実行されることになる（ステップＳ４）。ここで、当該遷移（Ｘ３→Ｘ４）の場合で、変速位置が４速以外の場合には、変速操作もモード切替操作も行われない。つまり、この場合においては、変速操作又はモード切替操作が独立に行われる可能性はない。
【００８８】
このような例によると、モード切替操作が、各変速位置に基づき、且つ、該変速位置の別に応じて定められたアクセルペダル７８の操作量の相違に基づいて実行されるようになっていると、変速操作のタイミングとモード切替操作のタイミングとの一致を図りやすいということができる。また、同じ理由により、本実施形態では、変速操作とモード切替操作との同時実施を、より好適に且つより容易になしうるということができるのである。
【００８９】
なお、上記実施形態に関しては、種々の変形形態を考えることができる。まず第一に、前記では、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行のみについて説明したが、図４に示す処理は、エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の際にも殆ど同様に当てはめて考えることができる。この場合においては、まず、図４のステップＳ１における「モータ走行モード」という記載を、「エンジン走行モード」と読み替えればよい。ただし、このようなエンジン走行モードからモータ走行モードへの移行に際しては、モード切替の有無を決定するためのモード切替線図として、図６に示したものに代えて、図７に示すものを用いる。以下では、このような図７を用いたモード切替操作がどのようにして行われるかについて説明する。
【００９０】
まず、当該動力出力装置が、前記の読み替え後の図４の初期段階において、エンジン１５０による５速走行状態にあり、図５中、状態Ｃの位置にある場合を仮定する。この際、ユーザによって踏み込まれたアクセルペダル７８が戻されることにより、該状態Ｃが状態Ｄへと遷移したときには、その遷移は変速線Ｄ５４（図中実線）を越えることから、５速から４速へのシフトチェンジ（即ち、シフトダウン）が行われることになる（読み替え後の図４のステップＳ２）。そして、これにより、アクセルペダル７８が戻されたことをもって推測されるユーザの減速要求にも適切に応えることが可能となる。
【００９１】
そして、本形態においては特に、制御装置１７０は、上記のような変速操作を自動的に行うと同時に、モータ走行モードへの移行が可能かどうかをチェックする（読み替え後の図４のステップＳ３）。これは、例えば、前記の変速操作を決定付けたアクセルペダル７８の開度に基づいて行うことができ、この点については、前記の実施形態と変わりはない。ただし、この場合のモード切替の可否は、図７のモード切替線図に基づいて行われることになる。
【００９２】
この図７では、図６と異なり、切替線１ＥＭ乃至５ＥＭが描かれている。これら各切替線１ＥＭ乃至５ＥＭは、図６との対比から明らかなように、該切替線によって画される全体的な外形が小さくなっていることがわかる。例えば、同じ１速に関する切替線１ＥＭ（図７）と１ＭＥ（図６）とを対比すると、後者によれば、より大きなアクセルペダル７８の操作量に対応したものとなっているのに対して、前者によれば、より小さなアクセルペダル７８の操作量に対応したものとなっていることが分かる。このように、エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の際に使用されるモード切替線図（図７）と、その逆の移行の際に使用されるモード切替線図（図６）とを相異ならしめることによれば、例えば、極めて短時間のうちにアクセルペダル７８が踏み込まれ、戻されるというようなアクセル操作が行われた場合において、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えの後、すぐにその逆の切り替えが実施されるなどという事態の発生を未然に防ぐことが可能となるから、当該動力出力装置のより安定した運用が可能となる。
【００９３】
さて、図６との対比において、このような特性を備える図７においても、前記の状態Ｃから状態Ｄへの遷移は同様に観察され得ることになる。そして、この場合、該遷移は、図７において、５速に対応する切替線５ＥＭ（図中細破線）を図中下側に越える（即ち、当該切替線５ＥＭを図中上方向から下方向に向かって跨ぐ。）ことになる。エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の決定は、このような切替線５ＥＭの越境が契機になって行われる（読み替え後のステップＳ４）。つまり、この場合においては、切替線５ＥＭが、モード切替の有無に関し、図６とはいわば逆向きの作用を有している（即ち、切替線を上側に越えるか又は下側に越えるかの別に応じて、モード切替の有無が決せられる）ということができる。そして、このようなエンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えを行うと、当該切り替えは、前述の５速から４速への変速操作とほぼ同時に実施されているとみることができる。なお、この場合において、前記モード切替操作の具体的内容としては、エンジン１５０の停止処理、モータジェネレータＭＧの始動処理等が含まれることは言うまでもない。前者については、燃料噴射弁２２からの燃料噴射停止等により実現され、後者については、バッテリＶからの電源供給を開始すること等により実現される。
【００９４】
他方、図５及び図７中何らかの状態遷移があるにもかかわらず、その遷移が切替線５ＥＭを跨がない場合には、モード切替は行われない。この場合には、結果的に、前記の変速操作が行われるのみということになる（読み替え後のステップＳ３“ＮＯ”からステップＥＮＤへ）。
【００９５】
なお、図７のモード切替線図に描かれた他の切替線１ＥＭ、２ＥＭ、３ＥＭ及び４ＥＭは、変速装置１６０における当初の変速位置に応じて選択されるもので、その役割については、前記の切替線５ＥＭと全く同様である。
【００９６】
そして、以上のような制御により、前記の実施形態と全く同様な作用効果が得られることが明白である。つまり、本実施形態においては、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替が前提とされている場合であっても、その逆の切替が前提とされている場合であっても、同様な作用効果を享受することができる。
【００９７】
さて、本実施形態の変形形態の第二として、図４に示す処理は、後述する「協働モード」に関しても同様に当てはめて考えることができる。具体的には以下のようである。
【００９８】
まず、本実施形態に係る動力出力装置では、前記のモータ走行モードからエンジン走行モードへの移行、或いはその逆の移行の他にも、モータジェネレータＭＧ及びエンジン１５０が協働することによって、アウトプット軸１５３、ないしは車輪ＴＦ１及びＴＦ２等を駆動することが可能である。いま、このような運転形態を「協働モード」と呼ぶと、該協働モードについても、本発明の適用は当然に可能であり、また前記の実施形態をあてはめることが可能である。具体的には、協働モードからモータ走行モードへの移行又はその逆の移行、協働モードからエンジン走行モードへの移行又はその逆の移行について、図４に示したのとほぼ同様な処理を実施することによって、変速操作とモード切替処理とを同時に実施することが可能である。
【００９９】
なお、前記の四つの類型のうちでは、モータ走行モードから協働モードへの移行について、図４に示す処理を実施するタイプが、本発明に係る作用効果を得る点で最も好ましいといえる。というのも、この場合においては、移行の際に、スタータモータＳＭの利用等を含むエンジン１５０の始動を行わなければならないためで、これには比較的大きな振動等を伴うことになるからである。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力出力装置及びその制御方法並びに車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る動力出力装置によれば、変速操作とモード切替操作を同時に実施することにより、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することが可能となり、ユーザに、より快適な操作環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン及びその周辺機器等の構成例を示す説明図である。
【図２】図１に示す変速装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両の一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る変速操作及びモータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替操作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】変速装置においてある変速位置から他の変速位置への移行を決定するための変速線図である。
【図６】モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【図７】エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【符号の説明】
７８…アクセルペダル
１５０…エンジン
１６０…変速装置
１７０…制御装置
Ｃ…クラッチ
ＭＧ…モータジェネレータ
【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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