(57)【要約】【課題】変速中に要求出力が急激に変化した場合であってもショックを防止する。【解決手段】入力回転数と出力回転数との比を電動機の回転数を電気的に制御して変化させる電気的変速機構と、機械的変速機構とを有し、要求出力の変化に応じて電気的無段変速機構の変速比と機械的変速機構の変速比との少なくともいずれか一方を変化させる車両用駆動装置の制御装置において、機械的変速機構での変速中に要求出力を検出する変速要求検出手段（ステップＳ２）と、変速要求検出手段によって要求出力が検出された場合に、電動機の回転数を要求出力に基づいて決まる回転数とは異なる回転数に制限する回転数制限手段（ステップＳ３）とを備えている。【選択図】  図１
2007118725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転数と出力回転数との比を電動機の回転数を電気的に制御して変化させる電気的変速機構と、機械的変速機構とを有し、要求出力の変化に応じて前記電気的変速機構の変速比と前記機械的変速機構の変速比との少なくともいずれか一方を変化させる車両用駆動装置の制御装置において、
前記機械的変速機構での変速中に前記要求出力を検出する変速要求検出手段と、
前記変速要求検出手段によって前記要求出力が検出された場合に、前記電動機の回転数を前記要求出力に基づいて決まる回転数とは異なる回転数に制限する回転数制限手段と
を備えていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記回転数制限手段は、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記回転数制限手段は、前記変速中のトルク相において、前記電動機の回転数を、その前記変速の開始時における前記電動機の目標回転数に固定する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
入力回転数と出力回転数との比を電動機の回転数を電気的に制御して変化させる電気的変速機構と、機械的変速機構とを有し、要求出力の変化に応じて前記電気的変速機構の変速比と前記機械的変速機構の変速比との少なくともいずれか一方を変化させる車両用駆動装置の制御装置において、
前記機械的変速機構での変速中に前記要求出力を検出する変速要求検出手段と、
前記変速要求検出手段によって前記要求出力が検出された場合に、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる回転数制御手段と
を備えていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記変速要求検出手段は、前記要求出力が急激に変化したことを検出する手段を含み、
前記回転数制限手段は、前記要求出力が急激に変化したことが検出された場合に、前記電動機の回転数を前記要求出力に基づいて決まる回転数とは異なる回転数に制限する手段を含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記変速要求検出手段は、前記要求出力が急激に変化したことを検出する手段を含み、
前記回転数制限手段は、前記要求出力が急激に変化したことが検出された場合に、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる手段を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的に変速を行う変速機構と、機械的に変速を行う変速機構とを備えた車両用駆動装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用駆動装置の一例として、内燃機関（エンジン）の動力を、遊星歯車機構によって出力部材とモータ・ジェネレータとに分配し、そのモータ・ジェネレータを反力部材として機能させ、その回転数に応じてエンジンの回転数を、燃費の良好な回転数に制御するように構成された装置が知られている。この種の装置では、モータ・ジェネレータによってエンジン回転数を制御できるとともに、出力トルクを制御できるので、その遊星歯車機構およびモータ・ジェネレータが、実質的に電気的変速機構として機能する。また、上記のモータ・ジェネレータは、エンジンが動力を出力している場合、発電機として機能して反力を生じさせるから、そのモータ・ジェネレータで得られた電力を、出力部材に連結されている電動機に供給し、その電動機が出力する動力を出力部材に付加するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、上記の構成では、エンジンを燃費の良好な状態に運転しつつ大きい駆動力を得ようとすると、出力部材に動力を付加する前記電動機を大容量のものとする必要がある。そこで、特許文献１に記載された発明では、電動機の大型化を回避し、かつそれぞれの車速に応じた駆動力を得られるように駆動装置を構成している。具体的には、特許文献１に記載された発明では、遊星歯車機構のキャリヤに内燃機関を連結するとともに、その遊星歯車機構のサンギヤに第一の電動発電機を連結し、さらにリングギヤを機械的変速機構として機能する変速機の入力側の部材に連結している。さらに、その変速機の出力側の部材をプロペラ軸に連結し、そのプロペラ軸に第二の電動発電機を連結している。
【特許文献１】特開２００３−１２７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載されている駆動装置では、遊星歯車機構における入力回転数と出力回転数との比である変速比と、他の変速機で設定される変速比とによって駆動装置の全体としての変速比が決まる。したがって、車速やアクセルペダルの踏み込み量として検出できる要求出力などの車両走行状態に応じて変速を行う場合、設定するべき変速比によっては、前記他の変速機で変速を実行することがある。
【０００５】
前記他の変速機での変速は、要求出力の変化や車速の変化など車両の走行状態が変化することによって生じるが、その変速中にアクセルペダルが急激に踏み込まれるなどの要求出力の急激な変化が生じた場合、更に変速を行うことになる。その更なる変速のために、遊星歯車機構に連結されている第一の電動発電機の回転数を急激に変化させた場合、内燃機関の回転数が不適切な回転数になったり、あるいは内燃機関や他の回転部材の回転数が急激に変化したりして変速ショックが悪化する可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、変速中に要求出力が急激に変化してもショックの悪化を防止もしくは抑制することのできる車両用駆動装置の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力回転数と出力回転数との比を電動機の回転数を電気的に制御して変化させる電気的変速機構と、機械的変速機構とを有し、要求出力の変化に応じて前記電気的変速機構の変速比と前記機械的変速機構の変速比との少なくともいずれか一方を変化させる車両用駆動装置の制御装置において、前記機械的変速機構での変速中に前記要求出力を検出する変速要求検出手段と、前記変速要求検出手段によって前記要求出力が検出された場合に、前記電動機の回転数を前記要求出力に基づいて決まる回転数とは異なる回転数に制限する回転数制限手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転数制限手段は、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記回転数制限手段は、前記変速中のトルク相において、前記電動機の回転数を、その前記変速の開始時における前記電動機の目標回転数に固定する手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、入力回転数と出力回転数との比を電動機の回転数を電気的に制御して変化させる電気的変速機構と、機械的変速機構とを有し、要求出力の変化に応じて前記電気的変速機構の変速比と前記機械的変速機構の変速比との少なくともいずれか一方を変化させる車両用駆動装置の制御装置において、前記機械的変速機構での変速中に前記要求出力を検出する変速要求検出手段と、前記変速要求検出手段によって前記要求出力が検出された場合に、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる回転数制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記変速要求検出手段は、前記要求出力が急激に変化したことを検出する手段を含み、前記回転数制限手段は、前記要求出力が急激に変化したことが検出された場合に、前記電動機の回転数を前記要求出力に基づいて決まる回転数とは異なる回転数に制限する手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記変速要求検出手段は、前記要求出力が急激に変化したことを検出する手段を含み、前記回転数制限手段は、前記要求出力が急激に変化したことが検出された場合に、前記電動機の目標回転数を、前記要求出力に基づく回転数に向けて徐々に変化させる手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、前記機械的変速機構での変速が実行されている状態では、電気的変速機構における電動機の回転数が、要求出力によって決まる回転数とは異なる回転数に制限される。そのため、車両用駆動装置から出力されるトルクが急激に変化したり、それに伴ってショックが発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、前記機械的変速機構での変速中に電気的変速機構で変速を行う場合、その電気的変速機構における電動機の目標回転数を徐々に変化させるので、すなわち電動機の回転数の変化の勾配を制限するので、車両用駆動装置の出力トルクの変化が緩やかになり、その結果、ショックを防止もしくは抑制することができる。
【００１５】
さらに、請求項３の発明によれば、機械的変速機構での変速中のトルク相では、電気的変速機構での電動機の目標回転数を変速開始時の回転数に固定するので電気的変速機構の変速に伴う機械的変速機構に対する入力トルクの変化が抑制され、その結果、機械的変速機構での変速制御に対する外乱が防止もしくは抑制されるので、機械的変速機構での変速中に要求出力が変化しても、ショックを防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
そして、請求項４の発明によれば、機械的変速機構での変速中に要求出力に基づく変速が、前記電動機の目標回転数を徐々に変化させて電気的変速機構によって実行されるので、車両用駆動装置の出力トルクの変化が緩やかになり、その結果、ショックを防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、機械的変速機構での変速中に要求出力が急激に変化した場合、急激に変化した要求出力によって決まる回転数とは異なる回転数に、電気的変速機構における電動機の回転数が制限されるので、ショックを防止もしくは抑制することができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、機械的変速機構での変速中に要求出力が急激に変化した場合、電気的変速機構における電動機の目標回転数が徐々に変化させられるので、ショックを防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明の制御装置で対象とすることのできる車両用駆動装置の一例を説明する。図４において、ハイブリッド車用駆動装置（以下、単に駆動装置ということがある。）１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接にあるいは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部１１と、その無段変速部１１と駆動輪（図示せず）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている有段式の変速機として機能する有段変速部２０と、この有段変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この駆動装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接にあるいは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪との間に設けられている。なお、駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図４のスケルトン図においてはその下側が省略されている。
【００２０】
無段変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であって、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有するいわゆるモータ・ジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００２１】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を備えている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００２２】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用を生じるので、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部が第１電動機Ｍ１によって電力に変化させられ、その電力が蓄電されたり、その電力で第２電動機Ｍ２を回転駆動するので、無段変速部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられる。例えば無段変速部１１はいわゆる無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると無段変速部１１も差動状態とされ、無段変速部１１はその変速比Ｙ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値Ｙ０ｍｉｎから最大値Ｙ０ｍａｘまで連続的に変化させられる電気的変速機構として機能する無段変速状態とされる。
【００２３】
有段変速部２０は、この発明の機械的変速機構に相当するものであって、例えば「０．５３２」程度のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６と、例えば「０．４１８」程度のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６における第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されるとともに、これらのサンギヤＳ２，Ｓ３と前記伝達部材１８との間に第２クラッチＣ２が設けられている。また、これらのサンギヤＳ２，Ｓ３とケース１２の間に、各サンギヤＳ２，Ｓ３を一体として選択的に固定する第１ブレーキＢ１が設けられている。さらに、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３とが一体的に連結され、これらの第２キャリヤＣＡ２およびリングギヤＲ３が出力軸２２に連結されている。一方、第２リングギヤＲ２を伝達部材１８に選択的に連結する第１クラッチＣ１が設けられている。また、第３遊星歯車装置１８の第３キャリヤＣＡ３をケース１２に選択的に連結して固定する手段とし、第２ブレーキＢ２と一方向クラッチＦ１とが設けられている。なお、この一方向クラッチＦ１は、第３キャリヤＣＡ３にこれを逆回転（エンジン８とは反対方向の回転）させる方向にトルクが作用した場合に係合して第３キャリヤＣＡ３を固定するようになっている。
【００２４】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより抑圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００２５】
以上のように構成された駆動装置１０では、例えば、図５の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および一方向クラッチＦ１が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）ないし第４速ギヤ段（第４変速段）のいずれかあるいは後進ギヤ段（後進変速段）あるいはニュートラルが選択的に成立させられ、ほぼ等比的に変化する変速比Ｙ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段ごとに得られるようになっている。なお、図５で「〇」印は係合状態を示し、空欄は解放状態を示す。
【００２６】
上記の無段変速部１１は無段変速機として機能し、それに直列の有段変速部２０が有段変速機として機能することにより、有段変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその有段変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、無段変速部１１と有段変速部２０とで形成される変速比ＹＴ、すなわち無段変速部１１の変速比Ｙ０と有段変速部２０の変速比Ｙとに基づいて形成される駆動装置１０全体としての変速比ＹＴである総合変速比（以下、トータル変速比という）ＹＴが無段階に得られるようになる。
【００２７】
図６は、差動部あるいは第１変速部として機能する無段変速部１１と変速部（自動変速部）あるいは第２変速部として機能する有段変速部２０とから構成される駆動装置１０において、ギヤ段ごとに連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図６の共線図は、各遊星歯車装置２４，２６，２８のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００２８】
また、無段変速部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、有段変速部２０の４本の縦線Ｙ４，Ｙ５，Ｙ６，Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。それらの間隔は第２および第３の各遊星歯車装置２６，２８のギヤ比ρ２，ρ３に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされると、キャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、無段変速部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、有段変速部２０では各第２および第３の遊星歯車装置２６，２８ごとにそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がギヤ比ρに対応する間隔に設定される。
【００２９】
上記図６の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、動力分配機構１６（無段変速部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、さらに第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４から伝達部材１８を介して有段変速部２０へ動力を伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００３０】
第１遊星歯車装置２４が差動作用を行うから、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇あるいは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降あるいは上昇させられる。
【００３１】
また、有段変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００３２】
有段変速部２０では、図６に示すように、第１クラッチＣ１と一方向クラッチＦ１とが係合させられることにより、第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示される。さらに、第１電動機Ｍ１によって第１サンギヤＳ１を固定すると、無段変速部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００３３】
上述したこの発明に係る駆動装置１０は、第１電動機Ｍ１の回転数に応じて変速比が変化する電気的変速機構である無段変速部１１と、各クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放の状態で動力の伝達部位すなわち伝達経路が変化して変速比が変化する機械的変速機構である有段変速部２０とを備えているので、トータル変速比が可及的に連続的に変化するように変速比が制御される。したがって、有段変速部２０での変速を実行する場合、その変速比の変化の方向とは反対の方向に無段変速部１１の変速比が変化するように、無段変速部１１（より具体的には第１電動機Ｍ１の回転数）が制御される。
【００３４】
その場合、有段変速部２０での変速が、いずれかのクラッチＣ１，Ｃ２もしくはブレーキＢ１，Ｂ２に油圧を供給し、あるいは反対に油圧を排出して行われるのに対して、無段変速部１１での変速は第１電動機Ｍ１の回転数を電気的に制御することにより行われるので、変速速度は、有段変速部２０よりも無段変速部１１で速くなる。そこで、有段変速部２０での変速が実行される場合、その変速の進行の度合いに応じて無段変速部１１の変速が進行させられる。
【００３５】
そして、その無段変速部１１での変速は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み角度などとして検出される要求出力やそれに基づくトータル変速比に応じた目標回転数を求め、その目標回転数を１次遅れで達成するように第１電動機Ｍ１を制御することにより行われる。あるいはその目標回転数に達する過程の過渡目標回転数を定め、その過渡目標回転数を順次変化させて、最終的には前記目標回転数となるように第１電動機Ｍ１を制御することにより行われる。このような変速比の制御は、例えばマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＥＣＵ）４０からの指令信号によって実行される。したがって、その電子制御装置４０には、車速やアクセル開度（要求出力）、シフトポジション、第１電動機Ｍ１の回転数などの各種のデータが入力されるとともに、走行状態に対応させて変速比を設定した変速線図などのデータが予め記憶させられている。
【００３６】
上記の有段変速部２０は、電力変換を伴うことなく伝達できる動力を可及的に多くして、動力の伝達効率を向上させるとともに、各電動機Ｍ１，Ｍ２を小型化することを目的として設けられており、したがって例えば車速が増大した場合には、アップシフトするように制御される。その場合、トータル変速比が連続的に変化するように、無段変速部１１はダウンシフト制御される。これを有段変速部２０を第１速から第２速にアップシフトする場合を例にとって説明すると、第１速では、第１クラッチＣ１が係合していて第１リングギヤＲ１にトルクが入力されており、それに伴って一方向クラッチＦ１が係合して第３キャリヤＣＡ３が固定されている。それに対して第２速は第１ブレーキＢ１を係合させることにより設定されるから、第２速へのアップシフト指令によって第１ブレーキＢ１に油圧が次第に供給され、その伝達トルクが次第に増大すると、第３キャリヤＣＡ３に作用していた逆回転方向のトルクが次第に低下し、ついにはゼロとなる。変速開始からこの時点までがトルク相であり、駆動装置１０に対する入力トルクが変化すると、これが出力トルクの変化として現れる。第１ブレーキＢ１の伝達トルクが更に増大すると、第３キャリヤＣＡ３には正回転方向のトルクが作用し、一方向クラッチＦ１の係合が外れて第３キャリヤＣＡ３が正回転し始める。すなわちイナーシャ相が開始する。このイナーシャ相では、駆動装置１０に対する入力トルクの変化が第３キャリヤＣＡ３などの回転部材の回転数の変化として吸収されるので、出力トルクの変化としては特には現れない。
【００３７】
そして、第１ブレーキＢ１の伝達トルクが十分に増大すると、第２および第３のサンギヤＳ２，Ｓ３が固定されて第２速が達成され、変速が終了する。この変速は、短時間の間に生じるので、出力軸２２の回転数はほぼ一定に保たれ、したがって図６の共線図から知られるように、有段変速部２０の入力要素である第２リングギヤＲ２の回転数が低下する。そのために、無段変速部１１では、前記第２リングギヤＲ２に第１クラッチＣ１を介して連結されている第１リングギヤＲ１の回転数を下げるために、第１サンギヤＳ１の回転数すなわちこれに連結されている第１電動機Ｍ１の回転数を増大させる。
【００３８】
有段変速部２０でのアップシフトの場合、上記の第１速から第２速へのアップシフトと同様の変速制御が実行され、また有段変速部２０でのダウンシフトの場合には、これと反対の制御が実行される。このような有段変速部２０での変速中に、アクセルペダルが急激に操作されるなどのことによる要求出力の急激な変化があった場合、その変化に伴う無段変速部１１での急激な変速やそれに起因する出力トルクの急変あるいはショックを防止するために、この発明の制御装置では、以下の制御が実行される。
【００３９】
図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンは、アクセル開度などで代表される要求出力の変化や車速の変化あるいは手動変速操作などによる変速指令信号に基づいて有段変速部２０での変速が実行され、それに伴って無段変速部１１での変速が行われている状態、もしくは要求出力の変化に基づいて無段変速部１１で変速が実行されている状態で、要求出力が急激に変化した場合の制御例である。先ず、変速を行うべき判定が成立したか否かが判断される（ステップＳ１）。要求出力の変化が急激であれば、このステップＳ１で肯定的に判断され、そうでない場合にはステップＳ１で否定的に判断されて特に制御を行うことなくリターンする。
【００４０】
変速判定が成立してステップＳ１で肯定的に判断された場合には、その変速を達成するための第１電動機Ｍ１の目標回転数が予め定めたしきい値より大きい可否かが判断される（ステップＳ２）。なお、ここでの目標回転数は、要求出力に基づいて決まる回転数、もしくは要求出力の急激な変化に基づいて無段変速部１１の変速比をステップ的に変化させるように算出される回転数である。また、しきい値は、第１電動機Ｍ１の回転数をステップ的に変化させるとしてもショックが許容される範囲内となるように実験的に（もしくはシミュレーションを行って）求めた回転数である。
【００４１】
第１電動機Ｍ１の目標回転数がしきい値より大きいことによりステップＳ２で肯定的に判断された場合には、第１電動機Ｍ１の目標回転数を設定する入力信号としてしきい値に相当する信号が採用される（ステップＳ３）。その後、通常の変速制御が実行され（ステップＳ４）、リターンする。この通常の変速制御とは、その時点の変速で最終的に達成するべき第１電動機Ｍ１の目標回転数を例えばなまし処理して過渡的な目標回転数を設定するなど、第１電動機Ｍ１の回転数を１次遅れで変化させる制御である。なお、上記のステップＳ２で否定的に判断された場合、すなわち要求出力が急激に変化したことに基づいて求められた第１電動機Ｍ１の目標回転数がしきい値以下の場合には、ステップＳ５に進んで通常変速制御が実行され、リターンする。
【００４２】
上記のこの発明に係る変速制御を行った場合の第１電動機Ｍ１の目標回転数の変化と、その制御を行わなかった場合の第１電動機Ｍ１の目標回転数の変化とを図２にタイムチャートで示してある。この図２では、縦軸に目標回転数Ｎｇをとり、横軸に時間をとってあり、いわゆるパワーオン・アップシフトの例を示してある。ｔ0時点に変速が開始されると、有段変速部２０のアップシフトに対応して無段変速部１１の変速比を増大させるべく、すなわち第１遊星歯車装置２４の第１サンギヤＳ１の回転数を増大させることにより第１リングギヤＲ１およびこれに連結されている第２リングギヤＲ２の回転数を下げるべく、第１電動機Ｍ１の目標回転数Ｎｇが増大させられる。その時点の目標回転数Ｎｇは通常制御により設定されるから、その変化は、図２に示すように相対的に緩やかになる。
【００４３】
その変速中にアクセル操作が実行されると（ｔ1時点）、そのアクセル操作量すなわち要求出力の変化量に基づいて、第１電動機Ｍ１の回転数をステップ的に増大させる目標回転数が求められる。そのステップ的な変化のための目標回転数がしきい値を超えている場合、この発明の制御装置による上記の制御では、目標回転数がしきい値に制限され、その後、通常制御が実行される。そのために、第１電動機Ｍ１の目標回転数の変化は、図２に線Ｉ１で示すように変化する。第１電動機Ｍ１の回転数の実際の回転数は、その目標回転数に追従して変化するから、目標回転数をしきい値に制限することにより、第１電動機Ｍ１の回転数のステップ的な変化が抑制され、したがって無段変速部１１での変速比の変化が抑制されるから、駆動装置１０の出力トルクが急激に変化することがなく、ショックが防止もしくは抑制される。
【００４４】
第１電動機Ｍ１の目標回転数の制限を行わない例を、図２に線Ｊ１で示してあり、要求出力が急激に変化する（増大する）ことに伴って第１電動機Ｍ１の目標回転数が急激に変化（増大）する。そのために、無段変速部１１の変速比が急激に変化するから、それに伴って駆動装置１０の出力トルクが急変し、ショックが悪化する。また、図２には、変速中にアクセル操作が行われないことによって通常制御が継続される例を線Ｊ２で示してあり、第１電動機Ｍ１の目標回転数Ｎｇは、変速開始直後の勾配（変化率）で変化させられる。
【００４５】
つぎに、要求出力が変速中に急激に変化した場合に第１電動機Ｍ１の目標回転数を制限する他の例を説明する。図３はその制御例を説明するためのフローチャートであって、先ず、変速判定が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。これは、図１に示すステップＳ１と同様の判断ステップであり、このステップＳ１１で否定的に判断された場合には特に制御を行うことなくリターンし、これとは反対に肯定的に判断された場合には、アクセル操作の有無、すなわち要求出力が変化したか否かが判定される（ステップＳ１２）。
【００４６】
アクセル操作があったことによりステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、有段変速部２０での変速の状態がトルク相になっているか否かが判断される（ステップＳ１３）。トルク相は、前述したように、入力側のトルクの変化が出力側のトルクの変化に現れる状態であり、したがってトルク相の判定が成立してステップＳ１３が肯定的に判断された場合には、第１電動機Ｍ１の目標回転数を変速開始時の回転数に固定する（ステップＳ１４）。
【００４７】
したがって、有段変速部２０での変速中に要求出力が変化し、それに伴って第１電動機Ｍ１の回転数を変化させて無段変速部１１での変速を実行する場合、有段変速部２０の変速状態がトルク相であれば、第１電動機Ｍ１の回転数は、変速開始時の目標回転数に向けて変化させられるもののそれ以上には変化させられない。すなわち、有段変速部２０でのトルク相では、その変速制御に対する外乱が抑制されることになる。そのため、無段変速部１１から有段変速部２０に伝達されるトルクの変化が抑制されるから、有段変速部２０の出力トルクすなわち駆動装置１０の出力トルクの変化が抑制され、その結果、変速中に要求出力が変化してもショックの悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００４８】
一方、時間が経過して有段変速部２０での変速の状態がイナーシャ相になると、ステップＳ１３で否定的に判断される。その場合、第１電動機Ｍ１の最終的な目標回転数Ｎｇ２がアクセル操作があったことにより、変速開始時の値とは異なっているので、通常制御とは異なる制御を行う。その制御は、要は、第１電動機Ｍ１の目標回転数およびそれに伴う第１電動機Ｍ１の実際の回転数の変化を緩やかに変化させる制御である。例えば、エンジン要求出力と第１電動機Ｍ１の回転数との関係を、ショックが悪化しないことを主たる条件として予め求めておき、要求出力が変化した場合に、その予め求めた関係から第１電動機Ｍ１の回転数変化量を算出する（ステップＳ１５）。その一例を挙げると、固定した目標回転数Ｎｇ１と最終的に設定するべき回転数Ｎｇ２との差（Ｎｇ２−Ｎｇ１）を、イナーシャ相の開始時点もしくは第１電動機Ｍ１の目標回転数の固定を解除した時点ｔ1から目標変速終了時点ｔ2までの時間（ｔ2−ｔ1）で除した値ΔＮｇ（＝（Ｎｇ２−Ｎｇ１）／（ｔ2−ｔ1））を単位時間あたりの変化量（変化勾配）として算出し、リターンする。
【００４９】
そして、算出された変化量で第１電動機Ｍ１の回転数を制御する（ステップＳ１６）。具体的には、第１電動機Ｍ１の過渡的な目標回転数を上記の変化量で変化させる。これを図２に線Ｉ２で示してあり、第１電動機Ｍ１の目標回転数およびそれに基づく第１電動機Ｍ１の回転数はほぼ直線的に変化し、急激に変化することがない。そのため、無段変速部１１での変速比が滑らか（もしくは緩やか）に変化することにより、ショックの悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００５０】
なお、第１電動機Ｍ１をこのように制御している過程における第２電動機Ｍ２の回転は、変速の成り行きで決定される。また、アクセル操作が判定されないことによりステップＳ１２で否定的に判断された場合には、ステップＳ１６に進んで通常の変速制御が実行される（ステップＳ１７）。この通常の変速制御は前述したとおりである。
【００５１】
ここで、この発明と上述した具体例との関係を簡単に説明すると、前述したステップＳ２，Ｓ１２の機能的手段が、この発明の変速要求検出手段に相当し、ステップＳ９の機能的手段およびステップＳ１４の機能的手段ならびにステップＳ１５の機能的手段が、この発明の回転数制限手段に相当する。さらに、ステップＳ１５の機能的手段が、この発明の回転数制御手段に相当する。
【００５２】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、この発明における電気的変速機構は電動機の回転数を電気的に制御して変速を実行できるものであればよく、差動作用のある歯車機構を使用したものに限定されない。また、機械的変速機構は、要は、トルクもしくは動力の伝達部位を変化させて変速を実行するものであればよく、他の遊星歯車装置を用いて構成した変速機構、複数のギヤ対を備えるとともにそれらのギヤ対を選択して変速段を設定する構成の変速機構、変速比を段階的に変化させて有段的にする無段変速機などであってもよい。さらに、要求出力はアクセル操作によって行われるものに限らず、クルーズコントロールなどの車両の走行制御システムによる要求出力の変更であってもよい。そして、この発明は、ハイブリッド駆動装置以外の駆動装置を対象とする制御装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の制御装置で実行される変速制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置による電気的変速機構の電動機の目標回転数の変化およびこの発明によらない目標回転数の変化を示すタイムチャートである。
【図３】この発明の制御装置で実行される変速制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明で対象とすることのできる車両用駆動装置の一例を示すスケルトン図である。
【図５】その有段変速部で設定される変速段とそのための油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図６】図４に示す各変速部の動作状態を説明するための共線図である。
【符号の説明】
【００５４】
８…エンジン、  １０…車両用駆動装置、  １１…無段変速部、  １６…動力分配機構（差動機構）、  １８…伝達部材、  ２０…有段変速部、  ４０…電子制御装置（制御装置）、  Ｍ１…第１電動機。
【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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