(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動輪が空転状態となった場合、回転電機の過回転を防止するために本来必要とされる駆動トルクに制限が掛かり、運転者に違和感を与えてしまう。【解決手段】エンジンに接続する第１の回転要素，第１の回転電機の回転子に接続する第２の回転要素，第３の回転要素を有し、第１の回転要素から第２および第３の回転要素の少なくとも一方、または第２の回転要素から第１および第３の回転要素の少なくとも一方へと動力を振り分けることができる動力分割機構と、第３の回転要素および第２の回転電機の回転子に接続する入力軸ならびに車両の駆動輪Ｗ側に接続する出力軸を有する流体継手と、流体継手の入／出力軸側を直結し得る摩擦係合要素とを含む本発明による動力伝達装置ＴＭの制御装置は、第１の回転電機の回転速度ＮG1が速度閾値ＮLを越えた場合、流体継手の入／出力軸側の直結状態が解除されるように摩擦係合要素の作動を制御する。【選択図】図８
2017114320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続する第１の回転要素と、第１の回転電機の回転子に接続する第２の回転要素と、第３の回転要素とを有し、前記第１の回転要素から前記第２および第３の回転要素の少なくとも一方へと動力を振り分けるか、または前記第２の回転要素から前記第１および第３の回転要素の少なくとも一方へと動力を振り分けることができる動力分割機構と、
前記第３の回転要素と第２の回転電機の回転子とに接続する入力軸および車両の駆動輪側に接続する出力軸を有する流体継手と、
この流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結し得る摩擦係合要素と
を含む動力伝達装置の制御装置であって、
前記摩擦係合要素の作動を制御するための制御手段と、
第１の回転電機の回転速度を取得する回転速度センサーと
を具え、第１の回転電機の回転速度があらかじめ設定した速度閾値を越えた場合、前記制御手段は、前記流体継手の入力軸側から出力軸側へと流体を介してのみ動力が伝達されるように、前記摩擦係合要素を非係合状態に制御することを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよび２つの回転電機を含む原動機と駆動輪との間に配され、動力分割機構と、流体継手と、この流体継手の入力軸側および出力軸側を直結し得る摩擦係合手段とを含む動力伝達装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原動機として２つの回転電機とエンジンとを用いたハイブリッド車両が特許文献１などで知られている。このようなハイブリッド車両においては、２つの回転電機のうちの一方の回転電機を主に発電機として用い、他方を主にモーターとして利用している。また、エンジンは、発電機を作動させるための動力源およびモーターと共に車両の駆動輪に駆動力を与えるための動力源として用いられる。このエンジンの許容最大回転速度と同様、２つの回転電機にも通常、許容最大回転速度がその耐久性の観点から規定されており、車両のあらゆる運転状態において、回転電機がこれらの許容最大回転速度を越えた過回転状態となることを回避しなければならない。
【０００３】
しかしながら、エンジンの作動中に車両の走行中の路面状況の変化などにより車両の駆動輪が空転して路面に対する駆動輪の回転抵抗が０になると、第２の回転電機の回転速度に加えてエンジンの回転速度も急上昇してしまう。これに伴い、動力分割機構を介してエンジンに接続して発電機として機能する第１の回転電機が過回転状態になってしまう可能性がある。
【０００４】
この問題に対処するため、特許文献１においては、駆動輪の空転が発生した場合、発電機として機能する第１の回転電機の許容最大回転速度よりも低い回転速度をその仮想の許容最大回転速度とする。そして、第１の回転電機がこの仮想の許容最大回転速度を越えないように、エンジンおよび第２の回転電機の回転速度を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０３９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された従来の方法では、駆動輪が空転状態となった場合、発電機として機能している第１の回転電機の許容最大回転速度よりも小さい回転速度までしか第１の回転電機を回転させることができない。つまり、第１の回転電機の回転速度に制約が生ずるため、車両を継続的に走行させるために本来必要とされる駆動トルクに制限が掛かってしまい、運転者に違和感を与えてしまうおそれがあった。また、このような運転者の違和感は、エンジンおよび第２の回転電機の回転速度を適正に制御するまでに要する時間が、空転状態となった駆動輪側の大きな回転質量のために瞬時に完了させることができないことによっても増大する。
【０００７】
本発明の目的は、２つの回転電機とエンジンとが搭載されたハイブリッド車両において、エンジンの作動中に駆動輪がスリップした場合、従来よりも運転者の違和感をより少なくすることができる動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による動力伝達装置の制御装置は、内燃機関に接続する第１の回転要素と、第１の回転電機の回転子に接続する第２の回転要素と、第３の回転要素とを有し、前記第１の回転要素から前記第２および第３の回転要素の少なくとも一方へと動力を振り分けるか、または前記第２の回転要素から前記第１および第３の回転要素の少なくとも一方へと動力を振り分けることができる動力分割機構と、
この動力分割機構の第３の回転要素と第２の回転電機の回転子とに接続する入力軸および車両の駆動輪側に接続する出力軸を有する流体継手と、
この流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結し得る摩擦係合要素と
を含む動力伝達装置の制御装置であって、前記摩擦係合要素の作動を制御するための制御手段と、第１の回転電機の回転速度を取得する回転速度センサーとを具え、第１の回転電機の回転速度があらかじめ設定した速度閾値を越えた場合、前記制御手段は、前記流体継手の入力軸側から出力軸側へと流体を介してのみ動力が伝達されるように、前記摩擦係合要素を非係合状態に制御することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、第１の回転電機の回転速度が速度閾値を越えた場合、流体継手の入力軸側から出力軸側へと流体を介してのみ動力が伝達されるように、摩擦係合要素が非係合状態に制御される。この結果、流体継手の入力軸に伝達される駆動力の一部が流体継手に介在する流体の発熱として消費され、流体継手の出力軸へと伝達される駆動力が低下し、駆動輪が空転している場合にはその空転が抑制される傾向となる。同時に、これ以上、第１の回転電機の回転速度が上昇しないように、エンジンへの燃料の供給量、すなわち燃料噴射量や第２の回転電機の回転速度が適正に調整される。
【００１０】
本発明による動力伝達装置の制御装置において、前記速度閾値は、第１の回転電機の許容最大回転速度よりも小さい値であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の動力伝達装置の制御装置によると、第１の回転電機の回転速度が速度閾値を越えた場合、摩擦係合要素を非係合状態に制御することにより、流体継手の入力軸側に対して出力軸側の回転速度を異ならせることができる。つまり、流体継手の出力軸側の回転速度に拘らず、第１の回転電機の回転速度のさらなる上昇が阻止されるように、エンジンや第２の回転電機をより迅速に所望の回転速度へと制御することができる。
【００１２】
速度閾値を第１の回転電機の許容最大回転速度よりも小さい値にした場合、第１回転電機が過回転状態になることをより確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明をハイブリッド車両に適用した一実施形態のギヤトレーンを表す模式図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。
【図３】図１に示した実施形態における各走行モードと各摩擦係合要素の作動状態との関係を表す作動係合表である。
【図４】図１に示した実施形態における油圧制御装置の概略構成を模式的に表す油圧回路図である。
【図５】図１に示した実施形態において、ＨＶモードのパラレル方式での走行中における第１および第２の遊星歯車列の各回転要素の歯車比と回転速度との関係を表す共線図である。
【図６】図１に示した実施形態における流体継手の出力軸の回転速度と第３のクラッチのスリップ量との関係を模式的に表すマップである。
【図７】図１に示した実施形態における車両の加速度とスリップ補正係数との関係を模式的に表すマップである。
【図８】図１に示した実施形態における第１の回転電機の回転速度とエンジン回転速度と第３のクラッチのスリップ量との関係を模式的に表すマップである。
【図９】図１に示した実施形態における第３のクラッチに対する供給油圧の制御手順を模式的に表すフローチャートである。
【図１０】図１に示した実施形態において、ＨＶモードのパラレル方式での車両の加速走行中に第３のクラッチのスリップ制御が行われた場合における第１の回転電機の回転速度と、その回転トルクと、第２の回転電機の回転速度と、その回転トルクと、第３のクラッチの係合ポートに対する供給油圧、エンジン回転速度と、エンジンの駆動トルクと、出力トルクとの時系列変化を模式的に表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明をフロントエンジン・フロントドライブ方式のハイブリッド車に適用した実施形態について、図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、その特許請求の範囲の少なくとも請求項１に記載の構成を包含するあらゆる駆動力制御装置に対して応用することが可能である。
【００１５】
本実施形態におけるハイブリッド車のギヤトレーンを模式的に図１に示し、その主要部の制御ブロックを図２に示す。本実施形態におけるハイブリッド車は、原動機として１つの内燃機関、すなわちエンジンＥと、第１および第２の回転電機１０，２０とを含む。
【００１６】
本実施形態では、エンジンＥを停止したまま回転電機１０，２０のみを作動させるＥＶモードと、回転電機１０，２０と共にエンジンＥをも作動させるＨＶモードとが車両の運転状態に基づいて車載のＥＣＵ(Electronic Control Unit)３０により切り替えられる。何れのモードにおいても、容量の小さな第１の回転電機１０が車載の二次電池、すなわち蓄電池Ｄを充電するための発電機として主に機能し、容量の大きな第２の回転電機２０が左右の前輪、すなわち駆動輪Ｗに出力トルクを与えるモーターとして主に機能する。第１および第２の回転電機１０，２０がモーターとして機能する場合、蓄電池Ｄからの電力が第１および第２の回転電機１０，２０に供給される。より具体的には、ＥＶモードにおいて、蓄電池ＤのＳＯＣ(State Of Charge)が所定値（例えば８０％）以上の場合、すなわち蓄電池Ｄへの過充電を回避する必要がある場合、第２の回転電機２０に加えて第１の回転電機１０をモーターとして機能させている。一方、車両の走行中に図示しないアクセルペダルが運転者によって踏み込まれなかったり、図示しないブレーキペダルが踏み込まれたりした場合、蓄電池ＤのＳＯＣに応じて第２の回転電機２０も発電機として機能する。この場合、回生エネルギーが第２の回転電機２０によって蓄電池Ｄに蓄えられ、いわゆるエンジンブレーキとして機能するようになっており、蓄電池ＤのＳＯＣはＥＣＵ３０の運転状態判定部３１にて算出される。
【００１７】
なお、運転者によって操作される図示しないアクセルペダルの踏み込み量はアクセル開度センサーＳ１により検出され、運転者によるブレーキペダルの踏み込み動作はブレーキスイッチＳ２により検出され、これらの検出情報がＥＣＵ３０にそれぞれ出力される。
【００１８】
ＨＶモードは、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度が所定値、例えば６０％以上か、車速が所定値、例えば毎時６０kmを越えているか、または蓄電池ＤのＳＯＣが所定値、例えば４０％未満の場合にのみ選択される。換言すると、それ以外の場合には基本的にＥＶモードが選択される。従って、車両の後進はＥＶモードにて実行されるが、これに限定されない。ＨＶモードでのエンジンＥからの出力トルクは、発電機としての第１の回転電機１０を駆動するために与えられる他、第２の回転電機２０と共に駆動輪Ｗを駆動するための出力トルクとしても与えられる。上述した車両の走行速度、すなわち車速は、車速センサーＳ３により取得され、その検出情報がＥＣＵ３０に出力される。
【００１９】
エンジンＥの始動は第１の回転電機１０を用いて行われる。このため、ＥＣＵ３０には蓄電池Ｄに接続するインバーターＩを介して第１の回転電機１０の作動を制御する第１回転電機制御部３２と第２の回転電機２０の作動を制御する第２回転電機制御部３３とが組み込まれている。第１および第２の回転電機１０，２０ならびにエンジンＥは、蓄電池ＤのＳＯＣなどを含む車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ３０の第１および第２回転電機制御部３２，３３とＥＣＵ３０のエンジン制御部３４とでそれぞれ制御される。エンジン制御部３４は、車両の状態に応じて予め設定されたタイミングにてエンジンＥの作動および作動停止を制御することに加え、エンジンＥの作動中における燃料の供給量やその供給時期などの制御も行う。
【００２０】
エンジンＥおよび２つの回転電機１０，２０と駆動輪Ｗとの間には、動力伝達装置ＴＭが組み込まれている。本実施形態における動力伝達装置ＴＭは、本発明における動力分割機構としての第１および第２の遊星歯車列４０，５０と、流体継手６０と、差動歯車装置７０と、それぞれ摩擦係合要素である複数のクラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１とを含む。
【００２１】
第１の遊星歯車列４０は、エンジンＥの図示しないクランク軸に対して回転自在な太陽歯車４１と、この太陽歯車４１と噛み合う遊星歯車４２を回転自在に支持するキャリア４３と、遊星歯車４２を取り囲むようにこれらと噛み合う内歯歯車４４とを有する。この第１の遊星歯車列４０の太陽歯車４１と本発明における動力分割機構における回転要素としてのキャリア４３とは、第１のクラッチＣ１を介して接続し、この第１のクラッチＣ１が係合状態にある場合、太陽歯車４１とキャリア４３とは一体的に回転する。また、太陽歯車４１と動力伝達装置ＴＭの図示しないケーシングとの間には、ブレーキＢ１が組み込まれ、このブレーキＢ１が係合状態にある場合、太陽歯車４１は固定状態となる。従って、ブレーキＢ１および第１のクラッチＣ１が共に係合状態にある場合、遊星歯車４２は太陽歯車４１の回りを公転せずに自転するだけとなる。
【００２２】
第２の遊星歯車列５０は、エンジンＥのクランク軸に対して回転自在な太陽歯車５１と、この太陽歯車５１と噛み合う遊星歯車５２を回転自在に支持するキャリア５３と、遊星歯車５２を取り囲むようにこれらと噛み合う内歯歯車５４とを有する。この第２の遊星歯車列５０のキャリア５３は、第１の遊星歯車列４０の内歯歯車４４に対して一体的に結合されている。また、エンジンＥのクランク軸は、第２のクラッチＣ２を介して第２の遊星歯車列５０の太陽歯車５１に接続し、第２の遊星歯車列５０の太陽歯車５１は、第１の回転電機１０の回転子１１に接続し、本発明における動力分割機構における回転要素として機能する。換言すると、エンジンＥのクランク軸は、第２のクラッチＣ２を介して第１の回転電機１０の回転子１１に接続し、第２のクラッチＣ２が係合状態にある場合、エンジンＥのクランク軸と第１の回転電機１０の回転子１１とが接続状態となる。
【００２３】
流体継手６０の入力軸６１に設けられた入力歯車６２には、本発明における動力分割機構の第３の回転要素としての第２の遊星歯車列５０の内歯歯車５４と一体に設けられた外歯歯車５５と、第２の回転電機２０の回転子２１と一体の小歯車２２とが噛み合っている。流体継手６０の出力軸６３に設けられた出力歯車６４には、差動歯車装置７０の最終減速歯車７１が噛み合っている。流体継手６０の入力軸６１に設けられたポンプインペラー６５と、その出力軸６３に設けられたタービンランナー６６とは、本発明における摩擦係合要素としての第３のクラッチＣ３を介して接続している。本実施形態における第３のクラッチＣ３は、その係合時に流体継手６０の入力軸６１側と出力軸６３側とを流体を介さずに連結することができる、すなわち直結し得る摩擦クラッチであり、一般的にはロックアップクラッチとも呼称される。
【００２４】
この第３のクラッチＣ３は、ＥＶモードおよびＨＶモードの両モードにおいて基本的に係合状態に保持される。しかしながら、本実施形態ではＨＶモードにおいて、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1があらかじめ設定した閾値ＮL，ＮHを越えた場合、第３のクラッチＣ３を係合解除状態および半係合状態に制御するようにしている。上述した閾値ＮHは、第１の回転電機１０の機械的耐久性を考慮して設定される許容最大回転速度よりも多少低い値であり、閾値ＮLは先の閾値ＮHよりもさらに低い値に設定されている。第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化率があらかじめ設定した変化率閾値αを越えている状態、つまり第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が急上昇しつつ閾値ＮLを越えた場合、第３のクラッチＣ３は係合状態から直ちに非係合状態へと切り換えられる。また、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化率が先の変化率閾値α以下の状態、つまり第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が穏やかに上昇しつつ閾値ＮHを越えた場合、第３のクラッチＣ３は完全係合状態から半係合状態へと移行される。何れの場合も第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が許容最大回転速度を越えないように、エンジンＥおよび第２の回転電機２０の回転速度ＮE，ＮG2が適切に制御される。
【００２５】
差動歯車装置７０は左右の駆動輪Ｗの回転軸、すなわち車軸ＷAに接続している。本実施形態では、第２の遊星歯車列５０の内歯歯車５４と一体に設けられた外歯歯車５５と第２の回転電機２０とが流体継手６０の入力軸６１に対して並列に接続し、この流体継手６０の出力軸６３が差動歯車装置７０を介して左右の駆動輪Ｗ側に接続している。
【００２６】
本実施形態における各走行モードと各摩擦係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１の作動状態との関係を図３に示す。
【００２７】
ＥＶモードでは、前進および後進共に、第１の回転電機１０を発電機として機能させ、第２の回転電機２０をモーターとして機能させる場合と、第１の回転電機１０も第２の回転電機２０と共にモーターとして機能させる場合とに切り替え可能である。これは、ＳＯＣとアクセル開度とに基づいてＥＣＵ３０により切り替えられる。第２の回転電機２０のみをモーターとして機能させる１モーター出力の場合、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１の何れか一方のみが係合状態に保持される。第１の回転電機１０を第２の回転電機２０と共にモーターとして機能させる２モーター出力の場合、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に係合状態に保持される。このＥＶモードにおいて、車両の走行中にアクセル開度が０％に戻されたり、図示しないブレーキペダルが踏み込まれたりした場合、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１の何れか一方が係合状態に切り替えられる。これにより、第２の回転電機２０が発電機として機能し、その回生エネルギーが第１の回転電機１０を介して蓄電池Ｄに蓄えられる。
【００２８】
ＨＶモードでは、エンジンＥの駆動トルクを駆動輪Ｗ側に与えることができるパラレル方式と、エンジンＥの駆動トルクを第２の回転電機２０に与えるシリーズ方式とに切り替え可能である。パラレル方式の場合、車速やアクセル開度などに応じて変速段をＨ段またはＬ段に切り替え可能である。すなわち、先の第１の遊星歯車列４０は、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１を選択的に係合状態へと切り替えることにより、減速比の小さなＨ段か、あるいはこのＨ段よりも減速比の大きなＬ段を選択することができる。この場合、エンジンＥからの駆動トルクと第２の回転電機２０からの駆動トルクとが並列状態で流体継手６０の入力軸６１と一体の入力歯車６２に伝達される。しかしながら、第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１を非係合状態にすると共に第２のクラッチＣ２を係合状態にすることにより、エンジンＥからの駆動トルクを第１の回転電機１０と流体継手６０の入力軸６１とに第２の遊星歯車列５０を介して与えることができる。この場合、第１の遊星歯車列４０は実質的に変速機として機能しない状態となる。本実施形態では、Ｈ段の減速比を０.７，Ｌ段の減速比を１.０に設定しており、燃費の向上を企図することができると同時に第１の回転電機１０を第２の回転電機２０よりも低出力のものにすることが可能である。
【００２９】
本実施形態では上述した各種センサーＳ１〜Ｓ３に加え、第１回転電機回転速度センサーＳ４および第２回転電機回転速度センサーＳ５が設けられている。第１回転電機回転速度センサーＳ４は、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1を取得し、第２回転電機回転速度センサーＳ５は、第２の回転電機２０の回転速度ＮG2を取得する。これらのセンサーＳ４，Ｓ５によって取得された情報はＥＣＵ３０に出力され、ＥＣＵ３０の運転状態判定部３１での車両の運転状態の判定などのために利用される。
【００３０】
上述したクラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１の係合および係合解除するための本実施形態における油圧制御回路ＯＣの主要部の構成を模式的に図４に示す。第１の遊星歯車列４０のキャリア４３には機械式油ポンプＰMが連結され、従って機械式油ポンプＰMはエンジンＥの作動と連動して作動する。この機械式油ポンプＰMによって発生し、第１調圧弁ＶR1により調圧される第１ライン圧は、第１のクラッチＣ１，ブレーキＢ１，第２のクラッチＣ２，第３のクラッチＣ３が組み込まれた流体継手６０の係合解除ポート６７および係合ポート６８に供給される。
【００３１】
機械式油ポンプＰMと第１のクラッチＣ１，ブレーキＢ１，第２のクラッチＣ２との間には、電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP3とパイロット式切換弁ＶD1〜ＶD3とがそれぞれ配されている。各パイロット式切換弁ＶD1〜ＶD3は基本的に給油状態、つまり電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP3からの圧油がこれら摩擦係合要素Ｃ１，Ｂ１，Ｃ２に供給される状態に保たれている。第１電磁比例減圧弁ＶP1を通った圧油は、第１のクラッチＣ１を係合させるための操作力として利用されることに加え、ブレーキＢ１用および第２のクラッチＣ２用の２つのパイロット式切換弁ＶD2，ＶD3に作用してこれらを排油状態へと切り換えるための操作力となる。また、第２電磁比例減圧弁ＶP2を通った圧油は、ブレーキＢ１を係合させるための操作力として利用されることに加え、第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２用の２つのパイロット式切換弁ＶD1，ＶD3に作用してこれらを排油状態へと切り換えるための操作力となる。さらに、第３電磁比例減圧弁ＶP3を通った圧油は、第２のクラッチＣ２を係合させるための操作力として利用されることに加え、第１のクラッチＣ１用およびブレーキＢ１用の２つのパイロット式切換弁ＶD1，ＶD2に作用してこれらを排油状態へと切り換えるための操作力となる。なお、係合解除すべき摩擦係合要素Ｃ１，Ｂ１，Ｃ２に対しては、これらに対応する第１〜第３の電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP3によってライン圧がそれぞれ減圧されるようになっている。
【００３２】
機械式油ポンプＰMと流体継手６０の係合ポート６８および係合解除ポート６７と間には、第３のクラッチＣ３の接続状態を切り換えるための第１の電磁切換弁ＶS1が配されている。また、この第１の電磁切換弁ＶS1と機械式油ポンプＰMとの間には、第３のクラッチＣ３の係合解除ポート６７に供給される油圧を調整するための第４の電磁比例減圧弁ＶP4が配されている。本実施形態における第１の電磁切換弁ＶS1は、非通電時にライン圧を流体継手６０の係合解除ポート６７に供給すると共に流体継手６０の係合ポート６８を排油側に接続し、流体継手６０を係合解除状態にする。逆に、通電時にライン圧を流体継手６０の係合ポート６８に供給すると共に第４の電磁比例減圧弁ＶP4を介してライン圧を係合解除ポート６７に供給する。この時、第４の電磁比例減圧弁ＶP4の作動を制御することにより、第３のクラッチＣ３を完全係合状態または半係合状態にすることができる。第３のクラッチＣ３の完全係合状態は、係合解除ポート６７とライン圧がそのまま供給される係合ポート６８との差圧が最大となる状態であり、基本的にＥＶモードおよびＨＶモードにて優先的に選択される。ただし、ＨＶモードでの走行中に第１の回転電機１０が閾値ＮL，ＮHを越えた場合にのみ、第３のクラッチＣ３の係合解除状態または半係合状態が選択される。この明細書における半係合状態は、第３のクラッチＣ３の機械的摩擦力を介して流体継手６０の入力軸６１側に対し出力軸６３側がスリップする状態である。これは、係合解除ポート６７に供給される圧油の油圧を第４の電磁比例減圧弁ＶP4にて調整することにより、流体継手６０の出力軸６３のスリップ量を任意に制御することができる。本実施形態では、係合解除ポート６７に供給される圧油の油圧を第４の電磁比例減圧弁ＶP4にて調整する上述した操作を便宜的に第３のクラッチＣ３のスリップ制御と呼称する。
【００３３】
なお、第３のクラッチＣ３を非係合状態または半係合状態から完全係合状態へと移行させる場合、係合解除ポート６７に供給される圧油の油圧が漸次低下して係合時のショックが発生しないように、第４の電磁比例減圧弁ＶP4の作動が制御される。
【００３４】
一方、ＥＶモードの場合にのみ作動する電気式油ポンプＰEには、車載の蓄電池Ｄから電力が供給され、ＥＣＵ３０によりオン／オフが制御されてＥＶモードの場合にのみ作動する電動モーターＭが連結されている。この電動モーターＭにより駆動される電気式油ポンプＰEにて発生し、第２調圧弁ＶR2により調圧される第２ライン圧は、逆止め弁ＶCを介して第１〜第４電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP4と、第１の電磁切換弁ＶS1とに供給される。また、この第２ライン圧は、第２の電磁切換弁ＶS2を介して第１のクラッチＣ１用およびブレーキＢ１用のパイロット式切換弁ＶD1，ＶD2に作用してこれらを給油状態へと付勢するための操作力としても供給可能である。第２の電磁切換弁ＶS2は、ＨＶモードが選択されている場合にのみ非通電状態となり、それ以外のＥＶモード時には通電状態に維持される。この第２の電磁切換弁ＶS2が通電状態の場合、第２の電磁切換弁ＶS2と第１のクラッチＣ１およびブレーキＢ１との間の油路に介在する圧油が油溜めへと排出される。これにより、第１のクラッチＣ１用およびブレーキＢ１用のパイロット式切換弁ＶD1，ＶD2が給油状態となるように付勢するための操作力が０に戻される。これに対し、第２の電磁切換弁ＶS2が非通電状態に切り換えられると、第２ライン圧が第１のクラッチＣ１用およびブレーキＢ１用の２つのパイロット式切換弁ＶD1，ＶD2を給油状態へと付勢するための操作力として供給される。
【００３５】
なお、機械式油ポンプＰMによって得られる第１ライン圧は、逆止め弁ＶCの存在によって第２の電磁切換弁ＶS2側には供給されないようになっている。また、電気式油ポンプＰEにより得られる第２ライン圧は、機械式油ポンプＰMにより得られる第１ライン圧よりも高めに設定されているが、これは必須ではない。さらに、上述した油圧制御回路ＯＰはあくまで一例であり、その目的に応じて弁構成などを適宜変更し得ることは当業者にとって周知の事項である。
【００３６】
ＥＣＵ３０の油圧制御部３５は、車両の運転状態に基づき、 油圧制御回路ＯＣを介して上述した第１〜第４の電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP4ならびに第１および第２の電磁切換弁ＶS1，ＶS2の作動をそれぞれ制御する。そして、第１〜第３のクラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１の係合／係合解除ならびに第３のクラッチＣ３のスリップ制御が必要に応じて実行される。
【００３７】
本実施形態では、第３のクラッチＣ３を完全係合状態から半係合状態へと移行させる場合、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1と走行中の路面の摩擦係数とに基づいてあらかじめ設定されたスリップ量を取得し、このスリップ量を車両の加速度に応じて補正している。このため、ＥＣＵ３０には、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1と、流体継手６０の入力軸６１に対する出力軸６３のスリップ量と、路面の摩擦係数とを関係付けた図６に示すようなマップが記憶されている。また、ＥＣＵ３０には、車両の加速度とスリップ補正係数とを関係付けた図７に示すようなマップも記憶されている。さらに、流体継手６０の入力軸６１の回転速度ＮIを取得する流体継手入力軸回転速度センサーＳ６と、流体継手６０の出力軸６３の回転速度ＮOを取得する流体継手出力軸回転速度センサーＳ７とが設けられている。これらのセンサーＳ６，Ｓ７によって検出または取得された情報はＥＣＵ３０に出力され、ＥＣＵ３０の運転状態判定部３１での車両の運転状態の判定などのために利用される。
【００３８】
スリップ制御を行う場合、ＥＣＵ３０は、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1と、車両が走行中の路面の摩擦係数とから流体継手６０のスリップ量、すなわちＮI−ＮOを取得する。さらに、車速センサーＳ３によって取得される車速に基づき、ＥＣＵ３０の運転状態判定部３１にて算出される車両の加速度に応じたスリップ補正係数を取得し、これをスリップ量に乗算して目標スリップ量とする。油圧制御部３５は、流体継手６０の入力軸６１の回転速度ＮIに対してその出力軸６３が目標スリップ量に対応した回転速度ＮOとなるように、第３のクラッチＣ３の係合解除ポート６７への油圧を第４の電磁比例減圧弁ＶP4を介して制御する。
【００３９】
なお、路面の摩擦係数は、特開２００８−２２１９５２号公報などに開示された周知の技術により取得することができ、流体継手６０の入力軸６１の回転速度ＮIを第２回転電機回転速度センサーＳ５の出力を利用して取得することも可能である。さらに、目標スリップ量を流体継手６０の出力軸６３の回転速度ＮOと、エンジン回転速度ＮEとの関係を模式的に表す図７の如きマップから取得することも可能である。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、あらかじめ設定したプログラムに従って第１および第２の回転電機１０，２０／エンジンＥ／第１〜第３のクラッチＣ１〜Ｃ３／ブレーキＢ１／電動モーターＭ／電磁比例減圧弁ＶP1〜ＶP4／電磁切換弁ＶS1，ＶS2の作動をそれぞれ制御する。
【００４１】
このような本実施形態における第３のクラッチＣ３の油圧制御手順を図９に示す。また、車両の加速中に第３のクラッチＣ３のスリップ制御が行われた場合の第１および第２の回転電機１０，２０の回転速度ＮG1，ＮG2および回転トルクと、第３のクラッチＣ３の係合ポート６８への供給油圧と、エンジンＥの回転速度ＮEおよび駆動トルクと、駆動輪Ｗに対する出力トルクとの時系列変化を模式的に図１０に示す。
【００４２】
まず、Ｓ１１のステップにて現在の車両の運転状態がＨＶモードにあるか否かを判定する。ここで車両の運転状態がパラレル方式でのＨＶモードにある、すなわち本発明の制御対象となる運転状態にあると判断した場合、Ｓ１２のステップに移行して第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化率が変化率閾値αよりも大きいか否かを判定する。ここで、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化率が変化率閾値αよりも大きい、すなわち駆動輪Ｗの回転速度の変化が急であると判断した場合、Ｓ１３のステップに移行する。このＳ１３のステップでは第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第１の速度閾値ＮLを越えているか否かを判定する。ここで第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第１の速度閾値ＮLを越えている、すなわち第１の回転電機１０が最大許容回転速度を越えないように、その回転速度ＮG1の上昇を直ちに抑える必要があると判断した場合、Ｓ１４のステップに移行する。Ｓ１４のステップでは第１の電磁切換弁ＶS1を非通電状態にして第３のクラッチＣ３を係合解除させ、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1がこれ以上、上昇しないようにエンジンＥおよび第２の回転電機２０の回転速度ＮE，ＮG2を適切に制御する。
【００４３】
一方、Ｓ１２のステップにて第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化率が変化率閾値α以下である、すなわち第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の変化が急ではないと判断した場合には、Ｓ１５のステップに移行する。このＳ１５のステップでは、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第１の速度閾値ＮLを越えているか否かを判定する。ここで第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第２の速度閾値ＮHを越えている、すなわち第１の回転電機１０の回転速度ＮG1の上昇を抑えてその最大許容回転速度を越えないように制御する必要があると判定した場合には、Ｓ１６のステップに移行する。Ｓ１６のステップでは、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1および路面の摩擦係数ならびに車両の加速度に基づき、第３のクラッチＣ３の目標スリップ量を取得する。そして、この取得した目標スリップ量が得られるように、Ｓ１７のステップにて第１の電磁切換弁ＶS1を通電状態に切り換えると共に第４の電磁比例減圧弁ＶP4によって第３のクラッチＣ３のスリップ制御を行う。同時に、第３のクラッチＣ３のスリップ制御に伴う伝達トルクの損失分に応じてエンジンＥの駆動トルクを増大させ、つまり燃料噴射量を増量制御して駆動輪Ｗ側への出力トルクの低減を阻止して運転者に違和感を生じさせないようにする。図１０のタイムチャートは、このようなＳ１５〜Ｓ１７のステップに対応し、第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が時刻ｔ0で第２の速度閾値ＮHを越え、時刻ｔ1にてスリップ制御が開始され、時刻ｔ2にてスリップ制御が完了していることを示している。図５の共線図における一点鎖線で示した状態がこれに対応し、実線で示した状態は通常の走行状態の一例を示している。
【００４４】
先のＳ１５のステップにて第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第２の速度閾値ＮH以下である、すなわち第１の回転電機１０が過回転状態となる可能性はないと判断した場合には、Ｓ１８のステップに移行する。そして、第１の電磁切換弁ＶS1を通電状態に切り換えると共に第４の電磁比例減圧弁ＶP4から係合解除ポート６７へと流れる圧油の油圧を次第に低下させ、第３のクラッチＣ３の完全係合状態への移行がショックなく行われるようにする。また、Ｓ１３のステップにて第１の回転電機１０の回転速度ＮG1が第１の速度閾値ＮL以下の場合もＳ１８のステップに移行する。同様に、Ｓ１１のステップにて車両の運転状態がパラレル方式でのＨＶモードではない場合も、Ｓ１８のステップに移行し、第３のクラッチＣ３を完全係合状態にする。
【００４５】
このように、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  第１の回転電機
１１  回転子
２０  第２の回転電機
２１  回転子
３０  ＥＣＵ
３１  運転状態判定部
３５  油圧制御部
４０  第１の遊星歯車列
４１  太陽歯車
４２  遊星歯車
４３  キャリア
４４  内歯歯車
５０  第２の遊星歯車列
５１  太陽歯車
５２  遊星歯車
５３  キャリア
５４  内歯歯車
６０  流体継手
６１  入力軸
６３  出力軸
Ｃ３  第３のクラッチ
Ｅ  エンジン
ＮG1  第１の回転電機の回転速度
ＮL，ＮH  閾値
ＯＣ  油圧制御回路
Ｓ４  第１回転電機回転速度センサー
ＴＭ  動力伝達装置
【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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