(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に対して制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記無段変速モードから、前記無段変速モードよりもエンジン回転数が低い回転数である前記固定変速比モードへと変速する場合に、前記固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを低下させて、前記固定変速比モードへと変速する変速制御を実行する変速制御手段と、
将来の運転状態を予測し、予測された前記運転状態に基づいて、前記変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段と、を備え、
前記変速制御手段は、
前記変速判定手段が前記変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、前記変速制御を実行すると共に、
前記変速制御の実行中に、前記変速判定手段により予測された前記運転状態にならない場合には、前記変速制御の実行を中止して、前記エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、前記固定変速比モードへと変速することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記変速制御手段は、前記無段変速モードと前記固定変速比モードとを切り替えるために用いられる係合要素同士の回転数差が概ね０となるように、エンジン回転数を設定して前記変速制御を実行する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に対して制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記固定変速比モードから、前記固定変速比モードよりもエンジン回転数が高い回転数である前記無段変速モードへと変速する場合に、当該変速を行う前の前記固定変速比モードでのエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを上昇させて、前記無段変速モードへと変速する変速制御を実行する変速制御手段と、
将来の運転状態を予測し、予測された前記運転状態に基づいて、前記変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段と、を備え、
前記変速制御手段は、
前記変速判定手段が前記変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、前記変速制御を実行すると共に、
前記変速制御の実行中に、前記変速判定手段により予測された前記運転状態にならない場合には、前記変速制御の実行を中止して、前記エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、前記無段変速モードへと変速することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに加えて、電動機やモータジェネレータなどの動力源を備えるハイブリッド車両が既知である。ハイブリッド車両では、エンジンを可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を電動機又はモータジェネレータで補う。
【０００３】
上記のようなハイブリッド車両において、無段変速モードと固定変速比モードとを切り替えて運転することが可能なように構成された変速機構の例が特許文献１に記載されている。具体的には、２つの遊星歯車機構を組み合わせて４つの回転要素を有する動力分配機構が構成され、４つの回転要素がそれぞれエンジン、第１のモータジェネレータ、出力軸及びブレーキに接続される。ブレーキを解放した状態では、第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより、エンジンの回転数が連続的に変化し、無段変速モードでの運転が実行される。一方、ブレーキを固定した状態では、上記の回転要素の１つの回転が阻止されることにより変速比が固定となり、固定変速比モードでの運転が実行される。また、無段変速モードと固定変速比モードとを切り替える変速機構は、従来の湿式多板クラッチではなく、回転要素の歯と固定要素の歯とを噛合させる噛合機構を用いたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４５５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１に記載された技術では、無段変速モードと固定変速比モードとの間で変速を行う際に、エンジン回転数が変動することによって、ドライバビリティが悪化してしまう場合があった。例えば、固定変速比モードから無段変速モードへ変速して加速する際に、エンジン回転数が一旦低下することにより、違和感が生じてしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、無段変速モードと固定変速比モードとの間で変速を行う際に発生し得る違和感を、適切に抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に対して制御を行うハイブリッド車両の制御装置は、前記無段変速モードから、前記無段変速モードよりもエンジン回転数が低い回転数である前記固定変速比モードへと変速する場合に、前記固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを低下させて、前記固定変速比モードへと変速する変速制御を実行する変速制御手段と、将来の運転状態を予測し、予測された前記運転状態に基づいて、前記変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段と、を備え、前記変速制御手段は、前記変速判定手段が前記変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、前記変速制御を実行すると共に、前記変速制御の実行中に、前記変速判定手段により予測された前記運転状態にならない場合には、前記変速制御の実行を中止して、前記エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、前記固定変速比モードへと変速する。
【０００８】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両などに搭載される。具体的には、変速制御手段は、無段変速モードから、無段変速モードよりもエンジン回転数が低い回転数である固定変速比モードへと変速する場合に、固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを低下させて、固定変速比モードへと変速する変速制御を実行する。つまり、ある程度高回転の回転数を維持して変速を行う。これにより、無段変速モードから固定変速比モードへと変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の上昇など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。
また、上記のハイブリッド車両の制御装置は、将来の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいて、変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段を備え、当該変速制御手段は、変速判定手段が変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、変速制御を実行する。これにより、各回転要素における変速に伴う無駄な回転数変化を抑制でき、燃費を向上させることが可能となる。
更に、上記のハイブリッド車両の制御装置において、変速制御手段は、変速制御の実行中に、変速判定手段により予測された運転状態にならない場合には、変速制御の実行を中止して、エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、固定変速比モードへと変速する。これにより、予測した状態にならない場合のもたつきの発生を抑制することが可能となる。つまり、変速未完了状態での低効率運転域への停滞を防止することが可能となる。
【００１１】
好適には、前記変速制御手段は、前記無段変速モードと前記固定変速比モードとを切り替えるために用いられる係合要素同士の回転数差が概ね０となるように、エンジン回転数を設定して前記変速制御を実行する。これにより、変速時における係合要素の回転同期時間（係合要素を０回転に同期する分の変速時間）を短縮することが可能となる。
【００１５】
本発明の他の観点では、エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に対して制御を行うハイブリッド車両の制御装置は、前記固定変速比モードから、前記固定変速比モードよりもエンジン回転数が高い回転数である前記無段変速モードへと変速する場合に、当該変速を行う前の前記固定変速比モードでのエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを上昇させて、前記無段変速モードへと変速する変速制御を実行する変速制御手段と、将来の運転状態を予測し、予測された前記運転状態に基づいて、前記変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段と、を備え、前記変速制御手段は、前記変速判定手段が前記変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、前記変速制御を実行すると共に、前記変速制御の実行中に、前記変速判定手段により予測された前記運転状態にならない場合には、前記変速制御の実行を中止して、前記エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、前記無段変速モードへと変速する。
上記のハイブリッド車両の制御装置は、固定変速比モードから、固定変速比モードよりもエンジン回転数が高い回転数である無段変速モードへと変速する場合に、当該変速を行う前の固定変速比モードでのエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを上昇させて、無段変速モードへと変速する変速制御を実行する。これにより、固定変速比モードから無段変速モードへと変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の低下など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。また、駆動力応答性（加速性能）を向上させることが可能となる。
また、上記のハイブリッド車両の制御装置は、将来の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいて、変速制御を実行すべきか否かを判定する変速判定手段を備え、当該変速制御手段は、変速判定手段が変速制御を実行すべきと判定した場合にのみ、変速制御を実行する。これにより、各回転要素における変速に伴う無駄な回転数変化を抑制でき、燃費を向上させることが可能となると共に、加速性能を向上させることが可能となる。
更に、上記のハイブリッド車両の制御装置において、変速制御手段は、変速制御の実行中に、変速判定手段により予測された運転状態にならない場合には、変速制御の実行を中止して、エンジンの動作点を燃費最適ライン上及び等パワーライン上を推移させて、無段変速モードへと変速する。これにより、変速未完了状態での低効率運転域への停滞を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明におけるハイブリッド車両の制御装置は、エンジン及びモータジェネレータを駆動源として有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両に搭載され、無段変速モードから固定変速比モードへと変速する場合に、無段変速モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを低下させて、固定変速比モードへと変速する第１の変速制御を実行する。これにより、無段変速モードから固定変速比モードへと変速する場合において、エンジン回転数の変動に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
［装置構成］
図１に本発明を適用したハイブリッド車両の概略構成を示す。図１の例は、機械分配式２モータ型と称されるハイブリッド車両であり、エンジン（内燃機関）１、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構２０、を備える。動力源に相当するエンジン１と、回転数制御機構に相当する第１のモータジェネレータＭＧ１とが動力分配機構２０に連結されている。動力分配機構２０の出力軸３には、駆動トルク又はブレーキ力のアシストを行うための副動力源である第２のモータジェネレータＭＧ２が連結されている。第２のモータジェネレータＭＧ２と出力軸３とはＭＧ２変速部６を介して接続されている。さらに、出力軸３は最終減速機８を介して左右の駆動輪９に連結されている。第１のモータジェネレータＭＧ１と第２のモータジェネレータＭＧ２とは、バッテリ、インバータ、又は適宜のコントローラ（図２参照）を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第１のモータジェネレータＭＧ１で生じた電力で第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するように構成されている。
【００１９】
エンジン１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータＭＧ１はエンジン１からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴うトルクの反力が作用する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、エンジン１の回転数が連続的に変化する。このような変速モードを無段変速モードという。無段変速モードは、後述する動力分配機構２０の差動作用により実現される。
【００２０】
第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動トルク又はブレーキ力を補助（アシスト）する装置である。駆動トルクをアシストする場合、第２のモータジェネレータＭＧ２は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪９から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。
【００２１】
図２は、図１に示す第１及び第２のモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、並びに動力分配機構２０の構成を示す。
【００２２】
動力分配機構２０は、エンジン１の出力トルクを第１のモータジェネレータＭＧ１と出力軸３とに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる４つの回転要素のうち、第１の回転要素にエンジン１が連結され、第２の回転要素に第１のモータジェネレータＭＧ１が連結され、第３の回転要素に出力軸３が連結される。第４の回転要素はブレーキ部７により固定可能となっている。ブレーキ部７は、例えばドグクラッチなどにより構成され、ブレーキ操作部５により制御される。ブレーキ部７が第４の回転要素を固定していない状態では、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン１の回転数が連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、ブレーキ部７が第４の回転要素を固定している状態では、動力分配機構２０により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン回転数が出力回転数より小さくなる状態）に固定され、固定変速比モードが実現される。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すように、動力分配機構２０は、２つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第１の遊星歯車機構はリングギア２１、キャリア２２、サンギア２３を備える。第２の遊星歯車機構はダブルピニオン式であり、リングギア２５、キャリア２６、サンギア２７を備える。
【００２４】
エンジン１の出力軸２は第１の遊星歯車機構のキャリア２２に連結され、そのキャリア２２は第２の遊星歯車機構のリングギア２５に連結されている。これらが第１の回転要素を構成する。第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１は第１の遊星歯車機構のサンギア２３に連結され、これらが第２の回転要素を構成している。
【００２５】
第１の遊星歯車機構のリングギア２１と第２の遊星歯車機構のキャリア２６は相互に連結されているとともに出力軸３に連結されている。これらが第３の回転要素を構成している。また、第２の遊星歯車機構のサンギア２７は回転軸２９に連結されており、回転軸２９とともに第４の回転要素を構成している。回転軸２９はブレーキ部７により固定可能となっている。
【００２６】
電源ユニット３０は、インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４を備える。第１のモータジェネレータＭＧ１は電源線３７によりインバータ３１に接続されており、第２のモータジェネレータＭＧ２は電源線３８によりインバータ３１に接続されている。また、インバータ３１はコンバータ３２に接続され、コンバータ３２はＨＶバッテリ３３に接続されている。さらに、ＨＶバッテリ３３はコンバータ３４を介して補機バッテリ３５に接続されている。
【００２７】
インバータ３１は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間で電力の授受を行う。モータジェネレータの回生時には、インバータ３１はモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が回生により発電した電力を直流に変換し、コンバータ３２へ供給する。コンバータ３２は、インバータ３１から供給される電力を電圧変換し、ＨＶバッテリ３３を充電する。一方、モータジェネレータの力行時には、ＨＶバッテリ３３から出力される直流電力はコンバータ３２により昇圧され、電源線３７又は３８を介してモータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２へ供給される。
【００２８】
ＨＶバッテリ３３の電力はコンバータ３４により電圧変換されて補機バッテリ３５に供給され、各種の補機の駆動に使用される。
【００２９】
インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４の動作はＥＣＵ４により制御されている。ＥＣＵ４は制御信号Ｓ４を送信することにより、電源ユニット３０内の各要素の動作を制御する。また、電源ユニット３０内の各要素の状態などを示す必要な信号は制御信号Ｓ４としてＥＣＵ４に供給される。具体的には、ＨＶバッテリ３３の状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）及びバッテリの入出力制限値などは制御信号Ｓ４としてＥＣＵ４に供給される。
【００３０】
ＥＣＵ４は、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間で制御信号Ｓ１〜Ｓ３を送受信することにより、それらを制御する。また、ＥＣＵ４はブレーキ操作部５に対してブレーキ操作指示信号Ｓ５を供給する。ブレーキ操作部５は、ブレーキ操作指示信号Ｓ５に基づいて、ブレーキ部７を操作し、第４の回転要素である回転軸２９の係合／解放を制御する。なお、詳細は後述するが、ＥＣＵ４は、本発明におけるハイブリッド車両の制御装置に相当し、変速制御手段及び変速判定手段として機能する。
【００３１】
図３は、無段変速モード及び固定変速比モードにおける共線図の一例を示している。直線Ａ１、Ａ３は無段変速モードにおける共線図を示しており、直線Ａ２は固定変速比モードにおける共線図を示している。固定変速比モードでは、図３中の黒丸で示すようにブレーキ部７が固定される。無段変速モードから固定変速比モードへの変速が行われる場合には、例えば直線Ａ１で示す状態から直線Ａ２で示す状態へ変化し、固定変速比モードから無段変速モードへの変速が行われる場合には、例えば直線Ａ２で示す状態から直線Ａ１で示す状態へ変化する。
【００３２】
［変速制御］
次に、本発明の実施形態に係る変速制御について説明する。本実施形態では、前述したＥＣＵ４が、無段変速モードと固定変速比モードとの間で変速を行う際に変速制御を実行する。
【００３３】
ここで、図４を参照して、無段変速モードと固定変速比モードとの間で変速を行う際に発生し得る不具合について説明する。図４では、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。
【００３４】
符号Ｂ１で示すグラフは無段変速モードにおいて用いるエンジン動作線（燃費最適ライン）を示し、符号Ｂ２で示すグラフは等パワーラインを示している。なお、等パワーラインＢ２は、無段変速モードにおけるエンジン動作線Ｂ１と固定変速比モードで用いる動作点（後述する点Ｂ４）とに基づいて規定される。更に、無段変速モードでは符号Ｂ３で示す動作点を用い、固定変速比モードでは符号Ｂ４で示す動作点を用いる。つまり、無段変速モードではエンジン低回転高トルク側を用い、固定変速比モードではエンジン高回転低トルク側を用いる。こうする理由は、以下の通りである。
【００３５】
無段変速モードではエンジン回転数を上昇させることで、上限出力までの駆動力を発生することができるため、エンジン動作線Ｂ１上の矢印Ｂ６で示すように余裕駆動力は比較的大きくなる。これに対して、固定変速比モードではエンジン回転数が車速に対して一定の比で固定され、当該エンジン回転数における上限トルクまでの駆動力しか発生できないので、矢印Ｂ７で示すように余裕駆動力は比較的小さくなる。したがって、固定変速比モードでの余裕駆動力は、無段変速モードでの余裕駆動力に比べて小さくなる傾向にある。一方、このように固定変速比モードでは余裕駆動力が小さくなる傾向にあるが、動作点Ｂ４における状態は、電気パスが小さく、伝達効率が高いため、燃費的な観点からは動作点Ｂ３における状態よりも有利であると言える。つまり、燃費重視の定常走行時には動作点Ｂ４を用いることが有利であり、駆動力重視の加速時には動作点Ｂ３を用いることが有利であると言える。
【００３６】
このように固定変速比モードでの余裕駆動力が無段変速モードでの余裕駆動力に比べて小さいため、急な大駆動力要求時には、固定変速比モードから無段変速モードへ変速して加速する必要がある。この場合に、矢印Ｂ８で示すように固定変速比モードから無段変速モードへ変速すると、つまりエンジン動作点を等パワーラインＢ２上を推移させて変速すると、変速に伴うもたつきや追い越し加速性能の低下が発生し得る。また、上記のように無段変速モードでは動作点Ｂ３を用い、固定変速比モードでは動作点Ｂ４を用いるように構成しているため、エンジン回転数の変動が発生することで、ドライバビリティが悪化してしまう場合がある。具体的には、固定変速比モードからの加速変速時においては、矢印Ｂ８で示すように変速すると、エンジン回転数が低下することで違和感が生じる場合がある。また、無段変速モードからの減速変速時においては、矢印Ｂ９で示すように変速すると、エンジン回転数が上昇することで違和感が生じる場合がある。
【００３７】
以上より、本実施形態では、このような変速時に生じ得る不具合を抑制するために、現在設定されているモードにおけるエンジン回転数以上の回転数を維持して変速する制御（以下、「高回転維持変速制御」と呼ぶ。）を行う。つまり、エンジン回転数を低下させたり上昇させたりすることなく、ある程度高回転の回転数を維持して変速を行う。具体的には、ＥＣＵ４は、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合には、無段変速モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを低下させる高回転維持変速制御を行う。これに対して、ＥＣＵ４は、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合には、固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを上昇させる高回転維持変速制御を行う。このように高回転維持変速制御を実行することにより、エンジン回転数の変動に起因する違和感（ドライバビリティの悪化）の発生を適切に抑制することが可能となる。
【００３８】
なお、以下では、上記した高回転維持変速制御に対して、エンジン動作点をエンジン動作線（燃費最適ライン）Ｂ１上及び等パワーラインＢ２上を推移させて変速する変速制御を「通常変速制御」と呼ぶ。また、高回転維持変速制御は第１の変速制御に相当し、通常変速制御は第２の変速制御に相当する。
【００３９】
以下で、ＥＣＵ４が行う変速制御における実施形態について、具体的に説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る変速制御について説明する。第１実施形態に係る変速制御は、無段変速モードから固定変速比モードへの変速時に行う制御に相当する。なお、第１実施形態に係る変速制御は、前述したＥＣＵ４によって実行される。
【００４１】
図５は、第１実施形態に係る変速制御を説明するための図である。図５では、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。矢印Ｃ１は、通常変速制御を実行した場合の動作点の推移を示しており、矢印Ｃ２は、高回転維持変速制御を実行した場合の動作点の推移を示している。なお、図４と同一の符号を付したものは同一の意味を有するものとし、その説明を省略する。
【００４２】
第１実施形態では、ＥＣＵ４は、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合に、基本的には、無段変速モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを低下させる高回転維持変速制御を実行する。詳しくは、ＥＣＵ４は、所定条件を用いて高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定し、所定条件が成立した場合には高回転維持変速制御を実行し、所定条件が成立しなかった場合には通常変速制御を実行する（詳細は後述する）。
【００４３】
具体的には、図５中の矢印Ｃ２に示すように、高回転維持変速制御においては、エンジン回転数を概ね回転数Ｎｅ１に維持した状態でエンジントルクを低下させて、エンジン動作点を動作点Ｂ４の方向に推移させることによって、無段変速モードから固定変速比モードへの変速が行われる。この場合、ＥＣＵ４は、主に、スロットル開度を絞る制御を行うことによって高回転維持変速制御を実行する。また、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７における係合要素同士の回転数差が概ね０となるように、高回転を維持する際のエンジン回転数を設定して高回転維持変速制御を実行する。これにより、変速時におけるブレーキ部７の回転同期時間（ブレーキ部７を０回転に同期する分の変速時間）を短縮することが可能となる。
【００４４】
これに対して、図５中の矢印Ｃ１に示すように、通常変速制御においては、エンジン動作点をエンジン動作線Ｂ１上及び等パワーラインＢ２上を経由させて、エンジン動作点を動作点Ｂ４の方向に推移させることによって、無段変速モードから固定変速比モードへの変速が行われる。この場合には、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１でブレーキ部７における係合要素と位相を同期させて、エンジン動作点を等パワーラインＢ２上で変化させて、ブレーキ部７を係合して、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクを減少させてブレーキ部７でエンジン反力を支持するように制御を行う。
【００４５】
以上のような変速制御を行うことにより、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の上昇など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。
【００４６】
次に、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法について説明する。第１実施形態では、ＥＣＵ４は、所定条件を用いて、高回転維持変速制御を実行すべきか若しくは通常変速制御を実行すべきかを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、将来の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいた判定を行うことによって、高回転維持変速制御及び通常変速制御のいずれかを実行する。
【００４７】
より具体的には、ＥＣＵ４は、アクセル開度や車速の変化速度情報などから要求トルクなどを予測して、上記の判定を行う。詳しくは、まず、ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して、時間変化量（微分値）を算出し、所定時間Δｔ経過後のトルク及び回転数を予測する。この所定時間Δｔは、変速時間などに応じて予め設定される。この後、ＥＣＵ４は、予測されたトルク及び回転数によって規定される点（以下、「予測要求点」と呼ぶ。）に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、予測要求点が固定変速比モードを用いるべき領域（以下、「固定変速比領域」と呼ぶ。）に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線より定まるトルク未満であるか否かを判定する。基準線は、前述した等パワーラインＢ２（図５参照）に相当するパワーから算出される。この場合、ＥＣＵ４は、予測要求点が固定変速領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線より定まるトルク未満である場合に、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。
【００４８】
図６を用いて、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法について具体的に説明する。図６では、横軸に出力軸３の回転数（出力軸回転数）を示し、縦軸に出力軸３のトルク（出力軸トルク）を示している。また、図６に示す領域において、ハッチング領域は固定変速比領域に相当し、ハッチング領域以外の領域は無段変速モードを用いるべき領域（以下、「無段変速領域」と呼ぶ。）に相当する。更に、破線Ｄ４は、前述した基準線に相当する。なお、基準線Ｄ４は、前述した等パワーラインＢ２（図５参照）に相当するパワーから算出され、無段変速領域と固定変速比領域との境界からある程度離れた位置に設けられる。
【００４９】
ここでは、出力軸３の回転数及びトルクで規定される点が、符号Ｄ１で示す点から符号Ｄ２で示す点に推移したものとする。ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して時間変化量を算出することによって、所定時間Δｔ経過後の予測要求点を求める。この場合には、符号Ｄ１で示す点及び符号Ｄ２で示す点などから、予測要求点Ｄ３が得られる。そして、ＥＣＵ４は、予測要求点Ｄ３に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する。この場合には、予測要求点Ｄ３は固定変速比領域に位置し、且つ予測要求点Ｄ３に対応するトルクが基準線Ｄ４の下方に位置する。したがって、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。
【００５０】
以上のように高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定して変速制御を行うことにより、各回転要素における変速に伴う無駄な回転数変化を抑制でき、燃費を向上させることが可能となる。
【００５１】
次に、高回転維持変速制御の実行中に、運転状況の変化などによって、高回転維持変速制御を実行すべきか否かの判定時に予測された運転状態にならない場合（以下、このような場合を「高回転維持フェール」と呼ぶ。）に行う制御について説明する。第１実施形態では、ＥＣＵ４は、高回転維持フェールが発生した場合に、高回転維持変速制御を中止して通常変速制御を実行する。つまり、エンジン回転数が上昇することを許容して、高回転維持変速制御から通常変速制御に移行する。具体的には、ＥＣＵ４は、要求が基準線Ｄ４を上回ることを検出した場合や、要求が固定変速比領域から外れることを検出した場合などに、高回転維持フェールが生じたと判定する。このように、高回転維持フェール時に通常変速制御に移行することにより、予測した状態にならない場合のもたつきの発生を抑制することが可能となる。つまり、変速未完了状態での低効率運転域への停滞を防止することが可能となる。
【００５２】
次に、図７を参照して、第１実施形態に係る変速制御処理について説明する。図７は、第１実施形態に係る変速制御処理を示すフローチャートである。なお、当該変速制御処理は、基本的には、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合に実行される。例えば、無段変速モードから固定変速比モードへの減速変速時に実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ４によって繰り返し実行される。
【００５３】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ４は、運転状態情報を取得する。具体的には、ＥＣＵ４は、各回転要素の回転数、トルク、ブレーキ部７、クラッチなど係合要素の状態、ドライバのアクセル、ブレーキ、シフト操作、バッテリやモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、インバータ３１などの状態を運転状態情報として取得する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。
【００５４】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ４は、無段変速モードで走行中か否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、ステップＳ１０１で取得した運転状態情報に基づいて、無段変速モードで走行中か否かを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、図３に示したような回転数関係に基づいて判定を行う。無段変速モードで走行中である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。一方、無段変速モードで走行中でない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、つまり固定変速比モードで走行中である場合、処理は当該フローを抜ける。
【００５５】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、将来の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか若しくは通常変速制御を実行すべきかを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して時間変化量を算出し、所定時間Δｔ経過後の予測要求点を求めて、その予測要求点が固定変速比領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線Ｄ４より定まるトルク未満であるか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ４は、予測要求点が固定変速比領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線Ｄ４より定まるトルク未満である場合に、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。高回転維持変速制御を実行すべき場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進み、高回転維持変速制御を実行すべきでない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０６に進む。
【００５６】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ４は、無段変速モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを低下させる高回転維持変速制御を行う。この場合、ＥＣＵ４は、主に、スロットル開度を絞る制御を行うことによって高回転維持変速制御を実行する。また、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７における係合要素同士の回転数差が概ね０となるように、高回転を維持する際のエンジン回転数を設定して高回転維持変速制御を実行する。そして、処理はステップＳ１０５に進む。
【００５７】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ４は、高回転維持フェールが発生していないか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御の実行中において、ステップＳ１０３で予想された運転状態から外れていないか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、要求が基準線Ｄ４を上回ることを検出した場合や、固定変速比領域から外れることを検出した場合に、高回転維持フェールが生じたと判定する。高回転維持フェールが発生していない場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、処理は当該フローを抜ける。この場合には、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を継続して実行することによって、無段変速モードから固定変速比モードへの変速を行う。これに対して、高回転維持フェールが発生している場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行する。つまり、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御から通常変速制御に移行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５８】
一方、ステップＳ１０６では、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、ステップＳ１０１で取得した情報に基づき、ドライバ要求トルクや車速やバッテリの状態などに応じて判定を行う。例えば、ＥＣＵ４は、図６に示した領域などに基づいて判定を行う。通常変速制御を実行すべき場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０７に進む。この場合には、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行する（ステップＳ１０７）。具体的には、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１でブレーキ部７における係合要素と位相を同期させて、エンジン動作点を等パワーラインＢ２上で変化させて、ブレーキ部７を係合して、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクを減少させてブレーキ部７でエンジン反力を支持するように制御を行う。そして、処理は当該フローを抜ける。これに対して、通常変速制御を実行すべきでない場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、処理は当該フローを抜ける。
【００５９】
以上説明した第１実施形態に係る変速制御処理によれば、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の上昇など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。また、各回転要素の回転数変化に伴うエネルギー損失を低減して燃費を改善することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る変速制御について説明する。前述した第１実施形態に係る変速制御は、無段変速モードから固定変速比モードへの変速時に行う制御であったのに対して、第２実施形態に係る変速制御は、固定変速比モードから無段変速モードへの変速時に行う制御に相当する。なお、第２実施形態に係る変速制御も、ＥＣＵ４によって実行される。
【００６１】
図８は、第２実施形態に係る変速制御を説明するための図である。図８では、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。矢印Ｅ１は、通常変速制御を実行した場合の動作点の推移を示しており、矢印Ｅ２は、高回転維持変速制御を実行した場合の動作点の推移を示している。なお、図４及び図５と同一の符号を付したものは同一の意味を有するものとし、その説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態では、ＥＣＵ４は、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合に、基本的には、固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを上昇させる高回転維持変速制御を実行する。詳しくは、ＥＣＵ４は、前述したように、予測された運転状態に基づいた判定を行うことによって、高回転維持変速制御及び通常変速制御のいずれかを実行する。
【００６３】
具体的には、図８中の矢印Ｅ２に示すように、高回転維持変速制御においては、エンジン回転数を概ね回転数Ｎｅ１に維持した状態でエンジントルクを上昇させて、固定変速比モードから無段変速モードへの変速が行われる。この場合、ＥＣＵ４は、エンジン反力分のトルクを第１のモータジェネレータＭＧ１から出力させ、ブレーキ部７における支持トルクを減少させてブレーキ部７を解放すると共に、スロットル開度を開く制御を行うことによって高回転維持変速制御を実行する。これに対して、矢印Ｅ１に示すように、通常変速制御においては、エンジン動作点をエンジン動作線Ｂ１上及び等パワーラインＢ２上を経由させて、エンジン動作点を動作点Ｂ３の方向に推移させることによって、固定変速比モードから無段変速モードへの変速が行われる。この場合には、ＥＣＵ４は、エンジン反力分のトルクを第１のモータジェネレータＭＧ１から出力させて、ブレーキ部７における支持トルクを減少させてブレーキ部７を解放し、エンジン動作点が等パワーラインＢ２上の動作点Ｂ３へ推移するように制御を行う。
【００６４】
以上のような変速制御を行うことにより、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の低下など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。
【００６５】
次に、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法について説明する。第２実施形態でも、ＥＣＵ４は、前述した第１実施形態と概ね同様にして、予測された運転状態に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか若しくは通常変速制御を実行すべきかを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して時間変化量を算出し、所定時間Δｔ経過後の予測要求点を求めて、その予測要求点が無段変速領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線より定まるトルクより大きいか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ４は、予測要求点が無段変速領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線より定まるトルクより大きい場合に、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。
【００６６】
図９を用いて、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法について具体的に説明する。図９では、横軸に出力軸回転数を示し、縦軸に出力軸トルクを示している。また、図９に示す領域において、ハッチング領域は固定変速比領域に相当し、ハッチング領域以外の領域は無段変速領域に相当する。更に、破線Ｆ４は基準線に相当する。なお、基準線Ｆ４は、前述した等パワーラインＢ２（図８参照）に相当するパワーから算出され、無段変速領域と固定変速比領域との境界からある程度離れた位置に設けられる。
【００６７】
ここでは、出力軸３の回転数及びトルクで規定される点が、符号Ｆ１で示す点から符号Ｆ２で示す点に推移したものとする。ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して時間変化量を算出することによって、所定時間Δｔ経過後の予測要求点を求める。この場合には、符号Ｆ１で示す点及び符号Ｆ２で示す点などから、予測要求点Ｆ３が得られる。そして、ＥＣＵ４は、予測要求点Ｆ３に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する。この場合には、予測要求点Ｆ３は無段変速領域に位置し、且つ予測要求点Ｆ３に対応するトルクが基準線Ｆ４の上方に位置する。したがって、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。
【００６８】
以上のように高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定して変速制御を行うことにより、各回転要素における変速に伴う無駄な回転数変化を抑制でき、燃費を向上させることが可能となる。また、駆動力応答性（加速性能）を向上させることが可能となる。
【００６９】
次に、高回転維持フェールの発生時に行う制御について説明する。第２実施形態でも、ＥＣＵ４は、運転状況の変化などによって高回転維持フェールが発生した場合に、高回転維持変速制御を中止して通常変速制御を実行する。つまり、エンジン回転数が低下することを許容して、高回転維持変速制御から通常変速制御に移行する。具体的には、ＥＣＵ４は、要求が基準線Ｆ４を下回ることを検出した場合などに、高回転維持フェールが生じたと判定する。このように、高回転維持フェール時に通常変速制御に移行することにより、予測した状態にならない場合のもたつきの発生を抑制することが可能となる。つまり、変速未完了状態での低効率運転域への停滞を防止することが可能となる。
【００７０】
次に、図１０を参照して、第２実施形態に係る変速制御処理について説明する。図１０は、第２実施形態に係る変速制御処理を示すフローチャートである。なお、当該変速制御処理は、基本的には、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合に実行される。例えば、固定変速比モードから無段変速モードへの加速変速時に実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ４によって繰り返し実行される。
【００７１】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ４は、運転状態情報を取得する。具体的には、ＥＣＵ４は、各回転要素の回転数、トルク、ブレーキ部７、クラッチなど係合要素の状態、ドライバのアクセル、ブレーキ、シフト操作、バッテリやモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、インバータ３１などの状態を運転状態情報として取得する。そして、処理はステップＳ２０２に進む。
【００７２】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ４は、固定変速比モードで走行中か否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、ステップＳ２０１で取得した運転状態情報に基づいて、固定変速比モードで走行中か否かを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、図３に示したような回転数関係に基づいて判定を行う。固定変速比モードで走行中である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進む。一方、固定変速比モードで走行中でない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、つまり無段変速モードで走行中である場合、処理は当該フローを抜ける。
【００７３】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、将来の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいて、高回転維持変速制御を実行すべきか若しくは通常変速制御を実行すべきかを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、出力軸３の回転数やアクセル開度などから算出されるトルク要求に対して時間変化量を算出し、所定時間Δｔ経過後の予測要求点を求めて、その予測要求点が無段変速領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線Ｆ４より定まるトルクより大きいか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ４は、予測要求点が無段変速領域に位置し、且つ予測要求点に対応するトルクが基準線Ｆ４より定まるトルクより大きい場合に、高回転維持変速制御を実行すべきと判定する。高回転維持変速制御を実行すべき場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進み、高回転維持変速制御を実行すべきでない場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０６に進む。
【００７４】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ４は、固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつ、エンジントルクを上昇させる高回転維持変速制御を行う。この場合、ＥＣＵ４は、エンジン反力分のトルクを第１のモータジェネレータＭＧ１から出力させ、ブレーキ部７における支持トルクを減少させてブレーキ部７を解放すると共に、スロットル開度を開く制御を行うことによって高回転維持変速制御を実行する。そして、処理はステップＳ２０５に進む。
【００７５】
ステップＳ２０５では、ＥＣＵ４は、高回転維持フェールが発生していないか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御の実行中において、ステップＳ２０３で予想された運転状態から外れていないか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ４は、要求が基準線Ｆ４を下回ることを検出した場合に、高回転維持フェールが生じたと判定する。高回転維持フェールが発生していない場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、処理は当該フローを抜ける。この場合には、高回転維持変速制御を継続して実行することによって、固定変速比モードから無段変速モードへの変速を行う。これに対して、高回転維持フェールが発生している場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行する。つまり、ＥＣＵ４は、高回転維持変速制御から通常変速制御に移行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７６】
一方、ステップＳ２０６では、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、ステップＳ２０１で取得した情報に基づき、ドライバ要求トルクや車速やバッテリの状態などに応じて判定を行う。例えば、ＥＣＵ４は、図９に示した領域などに基づいて判定を行う。通常変速制御を実行すべき場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０７に進む。この場合には、ＥＣＵ４は、通常変速制御を実行する（ステップＳ２０７）。具体的には、ＥＣＵ４は、エンジン反力分のトルクを第１のモータジェネレータＭＧ１から出力させて、ブレーキ部７における支持トルクを減少させてブレーキ部７を解放し、エンジン動作点が等パワーラインＢ２上の動作点Ｂ３へ推移するように制御を行う。そして、処理は当該フローを抜ける。これに対して、通常変速制御を実行すべきでない場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、処理は当該フローを抜ける。
【００７７】
以上説明した第２実施形態に係る変速制御処理によれば、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合において、エンジン回転数の変動（エンジン回転数の低下など）に起因するドライバビリティの悪化を適切に抑制することが可能となる。また、各回転要素の回転数変化に伴うエネルギー損失を低減して燃費を改善することができると共に、駆動力応答性を改善することができる（言い換えると、加速性能を向上することができる）。
【００７８】
［他の実施形態］
図１１に、他の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一例を示す。図１１の例では、ハイブリッド車両は、内燃機関（エンジン）１０１と、第１のモータジェネレータ（ＭＧ１）１０２及び第２のモータジェネレータ（ＭＧ２）１０３とを動力装置として備える。エンジン１０１の出力トルクは動力分配機構１０４により第１のモータジェネレータ１０２と出力軸とに分配され、第２のモータジェネレータ１０３により駆動トルク及びブレーキ力のアシスト（補助）が行われる。この構成は、機械分配式２モータハイブリッド装置と呼ばれる。
【００７９】
エンジン１０１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータ１０２はエンジン１０１からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴う反力トルクが作用する。
【００８０】
第２のモータジェネレータ１０３は、駆動トルク又はブレーキ力を補助（アシスト）する。駆動トルクをアシストする場合、第２のモータジェネレータ１０３は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第２のモータジェネレータ１０３は、図示しない駆動輪から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。
【００８１】
動力分配機構１０４は、実質的に２組の遊星歯車機構を組み合わせて構成されており、図１１に示す例では、シングルピニオン型遊星歯車機構とダブルピニオン型遊星歯車機構とを組み合わせたラビニョ型遊星歯車機構が使用されている。具体的には、外歯歯車である第１サンギア１０５と、第１サンギア１０５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギア１０６との間に、第１サンギア１０５とリングギア１０６とに噛み合っているロングピニオン１０７が配置されている。第１サンギア１０５とリングギア１０６とロングピニオン１０７との三者でシングルピニオン型遊星歯車機構が構成されている。また、第１サンギア１０５に隣接して第２サンギア１０８が同一軸線上に配置され、第２サンギア１０８に噛み合っているショートピニオン１０９がロングピニオン１０７に噛み合っている。したがって、第２サンギア１０８と各ピニオン１０９、１０７とリングギア１０６との四者でダブルピニオン型遊星歯車機構が構成されている。そして、互いに噛み合っているロングピニオン１０７とショートピニオン１０９とは複数対設けられており、これらのピニオン１０７、１０９がキャリア１１０によって自転かつ公転するように保持されている。
【００８２】
動力分配機構１０４におけるリングギア１０６にエンジン１０１からトルクが入力される。したがって、リングギア１０６が入力要素となっている。
【００８３】
動力分配機構１０４における第１サンギア１０５には、第１のモータジェネレータ１０２からトルクが伝達される。したがって、第１サンギア１０５が反力要素となっている。具体的には、エンジン１０１と同一軸線上に反力軸１１１が配置されており、反力軸１１１のエンジン１０１側とは反対側の端部が、ギア対１１２を介して第１のモータジェネレータ１０２のロータに連結されている。なお、第１のモータジェネレータ１０２のステータは、ケーシング１１３などの固定部に連結されて固定されている。
【００８４】
上述した動力分配機構１０４は、入力要素となっているリングギア１０６と、反力要素となっている第１サンギア１０５と、第２サンギア１０８と、キャリア１１０との四つの要素を回転要素とするものであり、第２サンギア１０８とキャリア１１０とが選択的に出力要素とされる。そして、リングギア１０６と、第１サンギア１０５あるいは第２サンギア１０８と、キャリア１１０との三者で差動作用を生じるように構成されている。
【００８５】
これらの出力要素と出力部材との間に、両者の間で選択的にトルクを伝達させる同期連結機構が設けられている。具体的には、反力軸１１１の外周側に、それぞれ中空軸である第１および第２の中間軸１１４，１１５が回転自在に嵌合されている。外周側の第２中間軸１１５はキャリア１１０に連結されており、内周側の第１中間軸１１４は第２サンギア１０８に連結されるとともに第２中間軸１１５の先端側（エンジン１０１とは反対側）に突出している。
【００８６】
中間軸１１４，１１５から所定距離離れ、かつ中間軸１１４，１１５に対して平行に出力軸１１６が回転自在に配置されている。第１中間軸１１４と出力軸１１６との間に、第１速用ギア対１１７及び第３速用ギア対１１８が配置されている。ギア対１１７，１１８は、軸線方向において互いに隣接して配置されている。また、第２中間軸１１５と出力軸１１６との間に第２速用ギア対１１９及び第４速用ギア対１２０が配置されている。ギア対１１９，１２０は、軸線方向において互いに隣接して配置されている。
【００８７】
ギア対１１７〜１２０のそれぞれは、各中間軸１１４，１１５側の駆動ギアと、これに常時噛み合っている出力軸１１６側の従動ギアとから構成されている。各ギア対１１７、１１８の出力軸１１６側の従動ギアは、クラッチ機構１２１に連結されている。また、各ギア対１１９、１２０の出力軸１１６側の従動ギアは、クラッチ機構１２２に連結されている。クラッチ機構１２１、１２２は、相互に対向配置されたドグ歯を係合させるドグクラッチとして構成される。具体的には、クラッチ機構１２１において、アクチュエータ１３１を図中左方向に移動させることにより出力軸１１６は第１速用ギア対１１７の従動ギアと係合し、アクチュエータ１３１を図中右方向に移動させることにより出力軸１１６は第３速用ギア対１１８の従動ギアと係合する。同様に、クラッチ機構１２２において、アクチュエータ１３２を図中左方向に移動させることにより出力軸１１６は第２速用ギア対１１９の従動ギアと係合し、アクチュエータ１３２を図中右方向に移動させることにより出力軸１１６は第４速用ギア対１２０の従動ギアと係合する。このように、アクチュエータ１３１、１３２を駆動することにより、第１速〜第４速のいずれかの変速段を選択することができる。なお、このようなアクチュエータ１３１、１３２の駆動制御は、図示しないＥＣＵにより実行される。
【００８８】
上記の構成において、変速機構により、第１速から第４速のいずれかの変速段が選択されている場合、本制御装置は無段変速モードで動作する。即ち、動力分配機構１０４により、第１のモータジェネレータ１０２の回転数を連続的に変化させるとエンジン１０１の回転数が連続的に変化し、無段変速モードでの運転が実行される。これに対して、第１速から第２速、第２速から第３速、第３速から第４速への変速時には複数のギアが出力軸に固定された状態、即ち、固定変速比モードとなる。例えば、図１１において、第１速での運転時にはクラッチ機構１２１は第１速用ギア対１１７側に係合している。第１速から第２速への変速時には、まず、クラッチ機構１２１はそのままで、アクチュエータ１３２が図中左方向へ駆動され、クラッチ機構１２２は第２速用ギア対１１９側に係合する。このとき、一時的に、第１速用ギア対１１７と第２速用ギア対１１９とが同時に出力軸１１６に連結された状態、即ち固定変速比モードとなる。同様に、第２速から第３速、第３速から第４速への移行時にも固定変速比モードが存在する。
【００８９】
本発明は、上記のような構成の制御装置における無段変速モードと固定変速比モードとの間での変速時にも適用することができる。つまり、無段変速モードから固定変速比モードへ変速する場合には、無段変速モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを低下させる高回転維持変速制御を行い、固定変速比モードから無段変速モードへ変速する場合には、固定変速比モードの設定時におけるエンジン回転数以上の回転数を維持しつつエンジントルクを上昇させる高回転維持変速制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施形態によるハイブリッド車両の概略構成を示す。
【図２】モータジェネレータ及び動力伝達機構の構成を示す。
【図３】無段変速モード及び固定変速比モードにおける共線図の一例を示す。
【図４】変速時に発生し得る不具合を説明するための図を示す。
【図５】第１実施形態に係る変速制御を説明するための図を示す。
【図６】第１実施形態において、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法を説明するための図を示す。
【図７】第１実施形態に係る変速制御処理を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る変速制御を説明するための図を示す。
【図９】第２実施形態において、高回転維持変速制御を実行すべきか否かを判定する方法を説明するための図を示す。
【図１０】第２実施形態に係る変速制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】他の実施形態による制御装置の構成を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン
３  出力軸
４  ＥＣＵ
７  ブレーキ部
３１  インバータ
３２、３４  コンバータ
３３  ＨＶバッテリ
２０  動力分配機構
ＭＧ１  第１のモータジェネレータ
ＭＧ２  第２の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】
0004561812.tif 000008
【図８】
0004561812.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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