(57)【要約】【課題】車両の走行のための動力源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、上記電動機による走行状態から上記エンジンによる走行状態に切り換わるときに、運転者の要求に対する駆動トルクの応答性が高い制御装置を提供する。【解決手段】エンジン始動手段９４は、自動変速部２０が非変速中である場合のエンジン８の始動方法に対して、自動変速部２０が変速中である場合のエンジン８の始動方法を変更してエンジン８の始動を行うので、エンジン８の始動をするための動作が自動変速部２０の変速動作に影響することを軽減することが可能であり、また、自動変速部２０の変速中にエンジン８の始動をするための動作が開始され得るため、その動作が自動変速部２０の変速終了後に開始される場合と比較して、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動機構を有し、該差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部と、該動力伝達経路に連結された第２電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置であって、
該変速部が非変速中である場合のエンジンの始動方法に対して、該変速部が変速中である場合の該エンジンの始動方法を変更する
ことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項２】
前記電気式差動部の入力軸にエンジンが動力伝達可能に連結されており、
前記変速部の非変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機とのいずれか１つを使用して、前記エンジンを始動させるために該エンジンの回転速度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記変速部の変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機との両方を使用して、前記エンジンを始動させるために該エンジンの回転速度を上昇させる
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項４】
前記電気式差動部の入力軸にエンジンが動力伝達可能に連結されており、
前記変速部の変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機との両方を使用して、前記エンジンを始動させるために該エンジンの回転速度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項５】
差動機構を有し、該差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部と、該動力伝達経路に連結された第２電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置であって、
エンジンを始動するために該エンジンの回転速度を上昇させる場合には、前記変速部が非変速中である場合の前記第２電動機の出力トルクに対して、該変速部が変速中である場合の該第２電動機の出力トルクを変更する
ことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項６】
前記変速部の変速中は該変速部の非変速中よりも前記第２電動機の出力トルクを大きくする
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【請求項７】
前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機構として作動する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置に係り、車両の走行のための動力源として内燃機関であるエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、上記電動機による走行状態から上記エンジンによる走行状態に切り換わるときにそのエンジンを始動する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンと第１電動機と差動機構とを含む主動力源からの駆動トルクが出力軸を介して駆動輪へ伝達され、第２電動機が自動変速機を介して上記出力軸に連結されているハイブリッド車両用駆動装置において、上記エンジンの始動ショックと上記自動変速機の変速ショックとが重なることにより乗員にそのショックを大きく感じさせないため、上記エンジンを始動する制御の実行中には上記自動変速機の変速を禁止し、上記エンジンが実質的に始動した後に上記自動変速機の変速動作を開始する制御装置が知られている。例えば、特許文献１のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置がそれである。
【特許文献１】特開２００４−２０８４１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４７６２号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の制御装置を用いた場合、前記自動変速機の変速を指令する変速出力が出されてからその自動変速機の係合要素が切り換わり変速動作が終了するまでには一定の時間を要するところ、前記エンジンを始動する制御の実行中には前記自動変速機の変速が禁止されるので、そのエンジンの始動制御中に運転者の操作に基づいて変速の要求をされた場合、その変速の要求に対し変速の終了が遅れてしまい、運転者に駆動トルクの立ち上がりの遅れを感じさせる場合があった。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、車両の走行のための動力源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、上記電動機による走行状態から上記エンジンによる走行状態に切り換わるときに、運転者の要求に対する駆動トルクの応答性が高い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】
【０００５】
かかる目的を達成するために、請求項１に係る発明は、（ａ）差動機構を有し、その差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部と、その動力伝達経路に連結された第２電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置であって、（ｂ）その変速部が非変速中である場合のエンジンの始動方法に対して、その変速部が変速中である場合のそのエンジンの始動方法を変更することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、（ａ）前記電気式差動部の入力軸にエンジンが動力伝達可能に連結されており、（ｂ）前記変速部の非変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機とのいずれか１つを使用して、前記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度を上昇させることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、前記変速部の変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機との両方を使用して、前記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度を上昇させることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、（ａ）前記電気式差動部の入力軸にエンジンが動力伝達可能に連結されており、（ｂ）前記変速部の変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機との両方を使用して、前記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度を上昇させることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、（ａ）差動機構を有し、その差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部と、その動力伝達経路に連結された第２電動機とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置のエンジン始動装置であって、（ｂ）エンジンを始動するためにそのエンジンの回転速度を上昇させる場合には、前記変速部が非変速中である場合の前記第２電動機の出力トルクに対して、その変速部が変速中である場合のその第２電動機の出力トルクを変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、前記変速部の変速中はその変速部の非変速中よりも前記第２電動機の出力トルクを大きくすることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、前記電気式差動部が、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機構として作動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、前記変速部が非変速中である場合の前記エンジンの始動方法に対して、その変速部が変速中である場合のそのエンジンの始動方法が変更されるので、上記エンジンの始動をするための動作が上記変速部の変速動作に影響することを軽減することが可能であり、また、上記変速部の変速中に上記エンジンの始動をするための動作が開始され得るため、その動作が上記変速の終了後に開始される場合など、その動作と上記変速とが並行して行われない場合と比較して、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【００１３】
なお好適には、上記変速部は有段式の変速機である。また好適には、上記変更をされるエンジンの始動方法とはそのエンジンを始動させるために行われるそのエンジンの回転速度を上昇させる方法である。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、上記変速部の非変速中は、前記第１電動機と前記第２電動機とのいずれか１つを使用して、上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられるので、２つの電動機を同時に使用する場合と比較して上記エンジンの回転速度を上昇させる制御が容易であり、上記変速部の非変速中は制御装置の制御負荷を軽減できる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、上記変速部の変速中は、上記第１電動機と上記第２電動機との両方を使用して、上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられるので、上記エンジンの始動のためにそのエンジンの回転速度を上昇させることが、上記変速部の変速中に可能であり、そのエンジンの始動を早期に行うことで運転者の加速要求に対する応答性を向上させることが可能である。一方、上記変速部の非変速中は、上記第１電動機と上記第２電動機とのいずれか１つを使用して、上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられるので、上記変速部の非変速中は制御装置の制御負荷を軽減できる。
【００１６】
なお好適には、前記エンジンからは出力させずに前記第２電動機を走行用の駆動力源としてハイブリッド車両を走行させる電動機走行時において、上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられる。
【００１７】
また好適には、上記第１電動機と上記第２電動機との両方を使用して上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられる場合には、その第１電動機と第２電動機とが同方向に回転し、それと同方向に上記エンジンが回転させられる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、上記変速部の変速中は、上記第１電動機と上記第２電動機との両方を使用して、上記エンジンを始動させるためにそのエンジンの回転速度が上昇させられるので、上記エンジンの始動のためにそのエンジンの回転速度を上昇させることが、上記変速部の変速中に可能であり、そのエンジンの始動を早期に行うことで運転者の加速要求に対する応答性を向上させることが可能である。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、上記エンジンを始動するためにそのエンジンの回転速度を上昇させる場合には、上記変速部が非変速中である場合の上記第２電動機の出力トルクに対して、その変速部が変速中である場合のその第２電動機の出力トルクが変更されるので、上記エンジンの始動をするための動作が上記変速部の変速動作に影響することを軽減することが可能であり、また、上記変速部の変速中に上記エンジンの始動をするための動作が開始され得るため、その動作が上記変速の終了後に開始される場合など、その動作と上記変速とが並行して行われない場合と比較して、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、上記変速部の変速中はその変速部の非変速中よりも上記第２電動機の出力トルクが大きくされるので、上記変速部が変速中であるか否かに関わらず、上記エンジンの始動のためにそのエンジンの回転速度を上昇させることが可能であり、運転者の加速要求に対する応答性の向上を図り得る。
【００２１】
なお好適には、上記変速部の変速中に上記エンジンの始動のためそのエンジンの回転速度を上昇させる場合の上記第２電動機の出力トルクは、上記変速部の変速を成立させるためのその変速部の入力回転速度を維持し上記エンジンの回転抵抗に対抗する反力トルクである。
【００２２】
請求項７に係る発明によれば、前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機構として作動するので、その電気式差動部から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。尚、上記電気式差動部は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機構として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機構として作動させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構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に直接に或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としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図６参照）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動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部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。この変速機構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に直接に或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３４との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図６参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２５】
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００２６】
第１電動機Ｍ１を利用して差動状態が変更されるという点で電気式差動部と言うことができる差動部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作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。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所謂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。
【００２７】
本発明の差動機構に対応する動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００２８】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、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の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部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て例えば差動部１１は所謂無段変速状態（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、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮIN／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機（無段変速機構）として機能する。このように、動力分配機構１６（差動部１１）に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、およびエンジン８の運転状態が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。
【００２９】
本発明の変速部に対応する自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６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を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。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、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００３０】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第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１キャリヤＣＡ１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３リングギヤＲ３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１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第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。
【００３１】
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３２】
また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、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、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００３３】
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、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）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係合要素としての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押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。
【００３４】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００３５】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００３６】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ18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、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００３７】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００３８】
例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００３９】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎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３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０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、横線Ｘ１が回転速度零を示し、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。
【００４０】
また、差動部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に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８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１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、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、差動部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ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０毎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ρに対応する間隔に設定される。
【００４１】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（差動部リングギヤＲ０）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の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（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により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００４２】
例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮEを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動部サンギヤＳ０の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。
【００４３】
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって差動部サンギヤＳ０の回転がエンジン回転速度ＮEと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮEと同じ回転で差動部リングギヤＲ０の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって差動部サンギヤＳ０の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ18が回転させられる。
【００４４】
また、自動変速部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。
【００４５】
自動変速部２０では、差動部１１において出力回転部材である伝達部材１８（第３回転要素ＲＥ３）の回転が第１クラッチＣ１が係合されることで第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線ＸＧとの交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速（1st）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２ブレーキＢ２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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速（2nd）の出力軸２２の回転速度が示され、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Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速（3rd）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Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４６】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものであり、エンジン８を始動する制御を行うエンジン始動装置としても機能する。
【００４７】
電子制御装置８０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰWを表す信号、シフトレバー５２（図５参照）のシフトポジションＰSHや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮOUTに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温ＴOILを表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1（以下、第１電動機回転速度ＮM1という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（以下、第２電動機回転速度ＮM2という）を表す信号、蓄電装置５６（図６参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４８】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図６参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図６参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰLを調圧するための信号、そのライン油圧ＰLが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００４９】
図５は複数種類のシフトポジションＰSHを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰSHを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００５０】
そのシフトレバー５２は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。
【００５１】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰSHへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。
【００５２】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰSHにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
【００５３】
具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー５２が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー５２が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００５４】
図６は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御手段８２は、図７に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴOUTとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。
【００５５】
このとき、有段変速制御手段８２は、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００５６】
ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
【００５７】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮEと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴEとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶されたエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。
【００５８】
このとき、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００５９】
また、ハイブリッド制御手段８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を制御してエンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を任意の回転速度に回転制御することができる。
【００６０】
例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段８４は車両走行中にエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮM1の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度ＮEを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度ＮM2の変化とは反対方向に第１電動機回転速度ＮM1を変化させる。
【００６１】
また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。
【００６２】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
【００６３】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とする電動機走行すなわちモータ走行をさせることができる。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴOUT域すなわち低エンジントルクＴE域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、第１電動機回転速度ＮM1を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により必要に応じてエンジン回転速度ＮEを零乃至略零に維持する。
【００６４】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行うエンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行を含むものとする。
【００６５】
また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。
【００６６】
また、ハイブリッド制御手段８４は、アクセルオフの惰性走行時（コースト走行時）やフットブレーキによる制動時などには、燃費を向上させるために車両の運動エネルギすなわち駆動輪３４からエンジン８側へ伝達される逆駆動力により第２電動機Ｍ２を回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギすなわち第２電動機発電電流をインバータ５４を介して蓄電装置５６へ充電する回生制御手段としての機能を有する。この回生制御は、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣやブレーキペダル操作量に応じた制動力を得るための油圧ブレーキによる制動力の制動力配分等に基づいて決定された回生量となるように制御される。
【００６７】
ここで、自動変速部２０の変速中に、例えばアクセルペダル操作などから自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTが大きくなるなどして、車両状態が図７のモータ走行領域からエンジン走行領域へと変化する場合があり、そのような場合には、エンジン８を始動させるための制御と自動変速部２０の変速制御とが並行して実行される。以下、そのエンジン８を始動させるための制御作動について説明する。
【００６８】
図６に戻り、エンジン始動判定手段９０は、モータ走行中においてエンジン８を始動させるべきとの判断であるエンジン始動判断が電子制御装置８０によってなされたか否かを判定する。例えば、アクセルペダルが大きく踏み込まれ、図７において、アクセル開度Ａccに対応する自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTが大きくなり、車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へと変化した場合には上記エンジン始動判断がなされる。
【００６９】
変速状態判定手段９２は、自動変速部２０が変速中であるか否かを判定する。詳細には、自動変速部２０の変速比γが大きくなるように変速動作が行われるダウンシフトが行われている場合には自動変速部２０がダウンシフト中である旨の判定をし、自動変速部２０の変速比γが小さくなるように変速動作が行われるアップシフトが行われている場合には自動変速部２０がアップシフト中である旨の判定をする。そして、自動変速部２０がダウンシフト中でもアップシフト中でもない場合、すなわち自動変速部２０の変速動作がなされていない非変速中である場合には自動変速部２０が非変速中である旨の判定をする。自動変速部２０がダウンシフト中であるかアップシフト中であるかは、例えば、自動変速部２０のクラッチ及びブレーキを制御するための電磁弁の切り換わりと図２の作動図表とから検出することができる。
【００７０】
モータ走行中において、前記エンジン始動判断がなされたことを肯定する判定がエンジン始動判定手段９０によってなされるとエンジン始動手段９４は、エンジン８を始動するための制御を実行し、自動変速部２０が非変速中である場合のエンジン８の始動方法に対して、自動変速部２０がアップシフト又はダウンシフト中である変速中である場合のエンジン８の始動方法を変更してエンジン８の始動を行う。更に、自動変速部２０がアップシフト中である場合とダウンシフト中である場合とでは、エンジン始動手段９４は異なるエンジン８の始動方法を用いる。
【００７１】
このエンジン８の始動方法について詳述すると、エンジン始動判断がなされたことを肯定する判定がエンジン始動判定手段９０によってなされた場合においてエンジン始動手段９４は、自動変速部２０が非変速中である旨の判定が変速状態判定手段９２によってなされた場合には、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４への動力伝達経路は遮断されていないので、車速Ｖが一定であれば車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2を一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮM1を変化させ、具体的には第１電動機回転速度ＮM1を第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させる。このとき、第１電動機Ｍ１の出力トルクＴM1（以下、「第１電動機トルクＴM1」という）により第１電動機回転速度ＮM1が上昇させられるわけであるが、エンジン８の回転抵抗が自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2を引き下げる方向に働くので、第２電動機回転速度ＮM2を維持するため第２電動機Ｍ２の出力トルクＴM2（以下、「第２電動機トルクＴM2」という）はエンジン始動が行われない場合と比較して増大される。なお、上記動力伝達経路は遮断されていないので駆動輪３４から伝達される前記逆駆動力もエンジン始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させることに利用されている。従って、第３回転要素ＲＥ３において第２電動機回転速度ＮM2を引き下げる方向に働くエンジン８の回転抵抗に対しては、上記駆動輪３４からの逆駆動力と第２電動機トルクＴM2とを合わせたトルクが対抗していることになる。また、基本的には、エンジン８の回転抵抗に対抗するためエンジン始動が行われない場合と比較して第２電動機トルクＴM2は増大されるが、例えば、駆動輪３４から差動部１１へ伝達される上記逆駆動力がエンジン８の上記回転抵抗に対して極めて大きい場合など、第２電動機トルクＴM2を増大させなくても車両走行に殆ど影響しないような場合には第２電動機トルクＴM2を増大させなくてもよく、すなわち、第２電動機Ｍ２をエンジン始動のために使用せず第１電動機Ｍ１を使用して、エンジン始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させてもよい。
【００７２】
また、エンジン始動判断がなされたことを肯定する判定がエンジン始動判定手段９０によってなされた場合においてエンジン始動手段９４は、自動変速部２０がダウンシフト中である旨の判定が変速状態判定手段９２によってなされた場合には第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の両方を使用して、エンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを上昇させる。具体的にエンジン始動手段９４は、第２電動機トルクＴM2を制御して自動変速部２０のダウンシフトを成立させるように自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2を変化させ、つまり上昇させつつ、第１電動機トルクＴM1を制御して第１電動機回転速度ＮM1を変化させ、つまり第１電動機回転速度ＮM1を第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させる。
【００７３】
また、エンジン始動判断がなされたことを肯定する判定がエンジン始動判定手段９０によってなされた場合においてエンジン始動手段９４は、自動変速部２０がアップシフト中である旨の判定が変速状態判定手段９２によってなされた場合にも第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の両方を使用して、エンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを上昇させる。しかし、具体的にエンジン始動手段９４は、第２電動機トルクＴM2を制御して自動変速部２０のアップシフトを成立させるように自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2を変化させ、つまり下降させつつ、第１電動機トルクＴM1を制御して第１電動機回転速度ＮM1を変化させ、つまり第１電動機回転速度ＮM1を第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させる。そのために、自動変速部２０のアップシフト中もダウンシフト中もその変速作動によりそのクラッチ又はブレーキの係合及び解放が同時に進行し第２電動機Ｍ２から駆動輪３４への動力伝達経路は遮断されており、駆動輪３４からの前記逆駆動力を利用できないので、エンジン始動手段９４は、自動変速部２０が変速中（ダウンシフト中，アップシフト中）である場合には、第２電動機トルクＴM2を自動変速部２０が非変速中である場合のそれに対して大きくなるように変更又は決定する。なお、上記変速中にエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを上昇させる場合の第２電動機トルクＴM2は、自動変速部２０の変速を成立させるための第２電動機回転速度ＮM2を維持しエンジン８の回転抵抗に対抗する反力トルクであると言える。また、自動変速部２０が変速中である場合も非変速中である場合も、第１電動機トルクＴM1及び第２電動機トルクＴM2はエンジン８の上記回転抵抗のバラツキを考慮して実験等の結果に基づいて決定される。
【００７４】
更に、自動変速部２０が変速中である場合も非変速中である場合も、エンジン始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させるとエンジン始動手段９４は、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなった場合にはエンジン８を始動させる、すなわち、エンジン点火を実施する。なお、自動変速部２０が変速中である場合のこのエンジン点火の時期はその変速の終了時期の前後何れでもよいが、エンジン点火の時期と上記変速の終了時期とが重なる、すなわち、両時期の時間差が所定時間内になる場合にはエンジン始動ショックと変速ショックとが重なりそのショックを乗員に大きく感じさせるおそれがあるので、それを避けるようにエンジン点火時期が決定されるようにしてもよい。
【００７５】
図８は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち前記モータ走行中にエンジン８を始動させるための制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００７６】
先ず、エンジン始動判定手段９０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１では、モータ走行中において前記エンジン始動判断がなされたか否かが判定される。例えば、アクセルペダルが大きく踏み込まれ、図７において、アクセル開度Ａccに対応する自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTが大きくなり、車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へと変化した場合には上記エンジン始動判断がなされる。この判定が肯定的である場合、すなわち、上記エンジン始動判断がなされた場合には、エンジン８を始動する必要が生じたのでＳＡ２に移る。一方、この判定が否定的である場合にはこの図８のフローチャートに示される制御作動は終了する。
【００７７】
ＳＡ２では、自動変速部２０がアップシフト中であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部２０がアップシフト中である場合にはＳＡ４に移る。一方、この判定が否定的である場合にはＳＡ３に移る。
【００７８】
ＳＡ３では、自動変速部２０がダウンシフト中であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部２０がダウンシフト中である場合にはＳＡ５移る。一方、この判定が否定的である場合、すなわち自動変速部２０が非変速中である場合にはＳＡ６に移る。なお、上記ＳＡ２及びＳＡ３は変速状態判定手段９２に対応する。
【００７９】
ＳＡ４では、自動変速部２０のアップシフトが成立するように自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2が下降させられ、かつ、エンジン始動のため第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させられる。
【００８０】
ＳＡ５では、自動変速部２０のダウンシフトが成立するように第２電動機回転速度ＮM2が上昇させられ、かつ、第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させられる。なお、自動変速部２０のアップシフト中もダウンシフト中もその変速作動によりそのクラッチ又はブレーキの係合及び解放が同時に進行し第２電動機Ｍ２から駆動輪３４への動力伝達経路は遮断されており、駆動輪３４からの前記逆駆動力がエンジン８に伝達されないので、自動変速部２０が変速中である場合の第２電動機トルクＴM2は自動変速部２０が非変速中である場合のそれに対して大きくされる。
【００８１】
ＳＡ６においては、自動変速部２０が非変速中であり、第２電動機Ｍ２から駆動輪３４への動力伝達経路は遮断されていないので、車速Ｖが一定であれば車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2は一定に維持され、第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に上昇させられることにより、エンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで上昇させられる。このとき、第１電動機トルクＴM1により第１電動機回転速度ＮM1が上昇させられるわけであるが、エンジン８の回転抵抗が自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2を引き下げる方向に働くので、第２電動機回転速度ＮM2を維持するため第２電動機トルクＴM2はエンジン始動が行われない場合と比較して増大される。なお、自動変速部２０が変速中である場合も非変速中である場合も、第１電動機トルクＴM1及び第２電動機トルクＴM2はエンジン８の上記回転抵抗のバラツキを考慮して実験等の結果に基づいて決定されている。
【００８２】
ＳＡ４乃至ＳＡ６の何れかが実行されるとＳＡ７に移り、ＳＡ７においては、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなったか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなった場合にはＳＡ８移る。一方、この判定が否定的である場合には再びＳＡ７が実行される。すなわち、上記ＳＡ４乃至ＳＡ６の何れかで実行されるエンジン回転速度ＮEの上昇は、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなるまで継続され、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１より高くなればＳＡ８移ることとなる。
【００８３】
ＳＡ８においては、エンジン点火が実施されエンジン８が始動される。なお、上記ＳＡ４乃至ＳＡ８はエンジン始動手段９４に対応する。
【００８４】
図９は、図８のフローチャートに示す制御作動を説明するためのタイムチャートであって、前記モータ走行中にアクセルペダルが踏み込まれ、自動変速部２０のダウンシフト中に前記エンジン始動判断がなされた場合の例である。この図９では、上から順にエンジン回転速度ＮE、自動変速部２０の入力回転速度、第２電動機回転速度ＮM2、第１電動機回転速度ＮM1、アクセル開度Ａccのタイムチャートとなっており、本実施例では自動変速部２０の入力回転速度と第２電動機回転速度ＮM2とは同一である。
【００８５】
図９のｔA1時点は、図７に示すような変速マップに基づいて電子制御装置８０において自動変速部２０の変速をすべきか否かの判断である変速判断が行われたことを示している。
【００８６】
ｔA2時点は、自動変速部２０の変速を指令する変速出力が油圧制御回路７０へ出されたことを示している。具体的には、自動変速部２０のダウンシフトを指令する変速出力が出されている。この変速出力により、ｔA2時点から自動変速部２０の変速が開始され、自動変速部２０のダウンシフトを成立させるように第２電動機回転速度ＮM2すなわち自動変速部２０の入力回転速度が引き上げられている。また、ｔA2時点ではエンジン８はその回転抵抗により回転していないので、第２電動機回転速度ＮM2の上昇と動力分配機構１６の差動作用とによって、自由回転状態にある第１電動機Ｍ１はｔA2時点から第２電動機Ｍ２とは逆方向にその回転速度ＮM1を増している。
【００８７】
ｔA3時点は、アクセルペダルが踏み込まれたこと、すなわち、アクセル開度Ａccが大きくなったことを示している。このアクセル開度Ａccの増大により車両状態が図７のモータ走行領域からエンジン走行領域へと変化し、電子制御装置８０において前記エンジン始動判断がなされている。そうすると図８のＳＡ１にて肯定的な判定がなされ、かつ、図８のＳＡ３にて自動変速部２０がダウンシフト中である旨を肯定する判定がなされたので、図９のｔA3時点から第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に引き上げられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが上昇させられている。なお、図９には示されていないが、ｔA3時点からエンジン回転速度ＮEの上昇に伴いエンジン８の回転抵抗が第２電動機回転速度ＮM2を押し下げる方向に働くので、ｔA3時点から第２電動機トルクＴM2は増大されている。
【００８８】
ｔA4時点は、自動変速部２０の変速が終了したことを示している。従って、ｔA4時点以降では自動変速部２０は非変速状態となり、車速Ｖに対応してｔA4時点から第２電動機回転速度ＮM2すなわち自動変速部２０の入力回転速度が一定になっている。但し、ｔA4時点では未だエンジンは始動されていないので、第１電動機回転速度ＮM1の引き上げによるエンジン回転速度ＮEの上昇は継続している。
【００８９】
ｔA5時点は、エンジン８の完爆、すなわち、エンジン回転速度ＮEがエンジン始動回転速度ＮＥ１に達し図９のＳＡ７にて肯定的な判定がなされ図９のＳＡ８にてエンジン点火が実施されたことを示している。なお、自動変速部２０の変速終了による変速ショックとエンジン始動ショックとが重なることを避けるため、ｔA4時点とｔA5時点との間の時間差が所定時間以上になるようにエンジン始動時期が決定されてもよい。
【００９０】
図１０は、図８のフローチャートに示す本実施例の制御作動と、従来の制御作動、すなわち自動変速部２０の変速中はエンジン始動制御を禁止しその変速終了後にエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEの上昇を開始する制御作動とを比較するためのタイムチャートであって、コースト走行時において前記モータ走行中にアクセルペダルが踏み込まれ、第２速から第１速への自動変速部２０のダウンシフト中に前記エンジン始動判断がなされた場合の例である。そして、図１０のｔB1乃至ｔB4は図９のｔA2乃至ｔA5にそれぞれ対応している。以下、その相違点について主に説明する。
【００９１】
ｔB2時点では、アクセル開度Ａccの増大により車両状態が図７のモータ走行領域からエンジン走行領域へと変化し、電子制御装置８０において前記エンジン始動判断がなされたので、本実施例では図９と同様に、図１０のｔB2時点から第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に引き上げられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが上昇させられている。一方、従来の制御作動ではエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEの上昇は自動変速部２０の変速中には行われないので、図１０に破線で示されるように、第１電動機Ｍ１は第２電動機Ｍ２とは逆方向にその回転速度ＮM1を増大させ続け、エンジン回転速度ＮEは零を維持する。
【００９２】
ｔB3時点は、自動変速部２０の変速が終了したことを示している。従って従来の制御作動では、図１０に破線で示されるように、ｔB3時点から第１電動機回転速度ＮM1が第２電動機Ｍ２と同じ回転方向に引き上げられ、それによりエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEが上昇させられている。なお、自動変速部２０の変速開始を示すｔB1時点から自動変速部２０の変速終了を示すｔB3時点まではその変速動作により自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断される。言い換えると、自動変速部２０の入力軸である伝達部材１８に連結された差動部１１のリング軸が駆動輪３４に拘束されていない状態すなわちフリー状態となっている。
【００９３】
ｔB4時点は、本実施例におけるエンジン８の完爆を示しているが、従来の制御作動においてはｔB4時点では未だエンジン８の完爆に至っておらず、従来の制御作動はｔB5時点でエンジン８の完爆に至っている。すなわち、図１０のタイムチャートによれば、従来の制御作動と比較して本実施例はｔB5時点からｔB4時点にまでエンジン完爆に至るまでの所要時間が短縮され応答性が向上いていると言える。
【００９４】
図１１は、図１０の時間軸（横軸）上の各期間である〔１〕乃至〔４〕及び〔４’〕における第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の各相対回転速度を説明する共線図であって、図１０の〔１〕乃至〔４〕及び〔４’〕と図１１の〔１〕乃至〔４〕及び〔４’〕とはそれぞれ対応している。なお、図１１の〔３−１〕は従来の制御作動を示し、図１１の〔３−２〕は本実施例を示し、図１１の〔１〕，〔２〕，〔４〕，〔４’〕の共線図は本実施例と従来の制御作動との両方を示している。
【００９５】
図１１〔１〕の共線図は図１０のｔB1時点までの状態を示すものであり、自動変速部２０（図１１中に「ＡＴ」として示す）は非変速中であるので自動変速部２０内の動力伝達経路は連結状態すなわちクラッチ等の係合状態である。アクセル開度Ａccが零のコースト走行中であるので第２電動機Ｍ２は発電機として機能し、図１１〔１〕の矢印ＴR1のように第２電動機Ｍ２はその回転速度ＮM2を下げる方向にトルクを発生している。なお、直線ＬS1と３本の縦軸との交点はそれぞれ第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示しており、破線ＬSと上記３本の縦軸との交点はそれぞれエンジン完爆後であって自動変速部２０の変速後すなわち第１速での第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示している。
【００９６】
図１１〔２〕の共線図は図１０のｔB1時点からｔB2時点までの状態を示すものであり、自動変速部２０は変速中であるので自動変速部２０内の動力伝達経路は遮断状態すなわちクラッチ等が開放されたフリー状態である。第２速から第１速への自動変速部２０のダウンシフトを成立させるため、図１１〔２〕の矢印ＴR2のように第２電動機Ｍ２はトルクを出力し自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度ＮM2を上昇させている。なお、直線ＬS2と３本の縦軸との交点はそれぞれ第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示している。
【００９７】
図１１〔３−１〕の共線図は従来の制御作動における図１０のｔB2時点からｔB3時点までの状態を示すものであり、自動変速部２０は変速中であるので自動変速部２０内の動力伝達経路はフリー状態を継続し、自動変速部２０の上記ダウンシフトを成立させるため、第２電動機回転速度ＮM2を上昇させるように第２電動機トルクＴM2の出力は継続している。なお、図１１〔３−１〕の矢印ＴR3は第２電動機トルクＴM2を示し、直線ＬS3-1と３本の縦軸との交点はそれぞれ第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示している。
【００９８】
図１１〔３−２〕の共線図は本実施例における図１０のｔB2時点からｔB3時点までの状態を示すものであり、自動変速部２０は変速中であるので自動変速部２０内の動力伝達経路はフリー状態を継続し、自動変速部２０の上記ダウンシフトを成立させるため、第２電動機回転速度ＮM2を上昇させるように矢印ＴR4で示される第２電動機トルクＴM2が出力されている。そして、図１０のｔB2時点で前記エンジン始動判断がなされたので矢印ＴR5で示される第１電動機トルクＴM1の出力と矢印ＴR4で示される第２電動機トルクＴM2の出力とによりエンジン回転速度ＮEが上昇させられている。ここで、第２電動機トルクＴM2により第２電動機回転速度ＮM2の上昇を維持しつつ矢印ＴR6で示されるエンジン８の回転抵抗に対抗するため、矢印ＴR4で示される第２電動機トルクＴM2は上記ダウンシフト成立のため第２電動機回転速度ＮM2を上昇させるトルクと上記エンジン８の回転抵抗に対抗する反力トルクとを合わせたトルクであり、前記矢印ＴR3で示される第２電動機トルクＴM2より大きいトルクとなる。なお、直線ＬS3-2と３本の縦軸との交点はそれぞれ第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示している。
【００９９】
図１１〔４〕〔４’〕の共線図は図１０のｔB3時点からｔB4時点まで又はｔB3時点からｔB5時点までの状態を示すものであり、自動変速部２０の変速は終了したので自動変速部２０内の動力伝達経路は前記係合状態であり、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2は上昇させられないが、エンジン始動のために第１電動機回転速度ＮM1を上昇させてエンジン回転速度ＮEを上昇させるように、矢印ＴR9で示されるエンジン８の回転抵抗に対抗する矢印ＴR7で示される第２電動機トルクＴM2と矢印ＴR8で示される第１電動機トルクＴM1とが出力されている。従って、矢印ＴR7で示される第２電動機トルクＴM2は、走行のための駆動力と上記エンジン８の回転抵抗に対抗する反力トルクとを合わせたトルクである。なお、直線ＬS4と３本の縦軸との交点はそれぞれ第１電動機Ｍ１、エンジン８、第２電動機Ｍ２の回転速度を示している。
【０１００】
本実施例の電子制御装置８０には次のような効果（１）乃至（６）がある。（１）エンジン始動手段９４は、自動変速部２０が非変速中である場合のエンジン８の始動方法に対して、自動変速部２０が変速中である場合のエンジン８の始動方法を変更してエンジン８の始動を行うので、エンジン８の始動をするための動作が自動変速部２０の変速動作に影響することを軽減することが可能であり、また、自動変速部２０の変速中にエンジン８の始動をするための動作が開始され得るため、その動作が自動変速部２０の変速終了後に開始される場合など、その動作と上記変速とが並行して行われない場合と比較して、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【０１０１】
（２）自動変速部２０の非変速中は第２電動機Ｍ２を使用せず第１電動機Ｍ１を使用して、エンジン８を始動させるためにエンジン回転速度ＮEが上昇させられるようにしてもよく、そのようにした場合には、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の両方を同時に使用する場合と比較してエンジン回転速度ＮEを上昇させる制御が容易であり、自動変速部２０の非変速中は電子制御装置８０の制御負荷を軽減できる。
【０１０２】
（３）自動変速部２０の変速中は、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の両方を使用して、エンジン８を始動させるためにエンジン回転速度ＮEが上昇させられるので、エンジン８の始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させることが自動変速部２０の変速中に可能であり、そのエンジン８の始動を早期に行うことで運転者の加速要求に対する応答性を向上させることが可能である。
【０１０３】
（４）エンジン８を始動するためにエンジン回転速度ＮEを上昇させる場合には、自動変速部２０が非変速中である場合の第２電動機トルクＴM2に対して、自動変速部２０が変速中である場合の第２電動機トルクＴM2が変更されるので、エンジン８の始動をするための動作が自動変速部２０の変速動作に影響することを軽減することが可能であり、また、自動変速部２０の変速中にエンジン８の始動をするための動作が開始され得るため、その動作が自動変速部２０の変速終了後に開始される場合など、その動作と上記変速とが並行して行われない場合と比較して、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【０１０４】
（５）自動変速部２０の変速中は自動変速部２０の非変速中よりも第２電動機トルクＴM2が大きくなるように変更されるので、自動変速部２０が変速中であるか否かに関わらず、エンジン８の始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させることが可能であり、運転者の加速要求に対する応答性の向上を図り得る。
【０１０５】
（６）差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより無段変速機（無段変速機構）として作動するので、差動部１１から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。
【０１０６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【０１０７】
例えば、本実施例では、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１に備えられているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２が差動部１１の一部である必要は特になく、例えば、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２が差動部１１とは別個に変速機構１０に備えられていてもよい。
【０１０８】
また本実施例の差動部１１は、例えば第１回転要素ＲＥ１と第２回転要素ＲＥ２との間の相対回転を制限もしくは禁止できるクラッチ等の差動制限装置を備えていてもよい。そのようにしてエンジン始動のためエンジン回転速度ＮEを上昇させる場合には、上記差動制限装置により第１回転要素ＲＥ１と第２回転要素ＲＥ２との間の相対回転を制限もしくは禁止して第１乃至第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３が一体回転する非差動状態とすることで、第１電動機Ｍ１又は第２電動機Ｍ２の何れか一方を使用しエンジン始動のためにエンジン回転速度ＮEを上昇させることができ、例えば、第１電動機Ｍ１を使用せず第２電動機Ｍ２を制御してエンジン回転速度ＮEを上昇させることができ、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の両方を使用する場合と比較して電子制御装置８０の制御負荷の軽減を図り得る。
【０１０９】
また、自動変速部２０の変速中にエンジン始動が行われる場合には、出来るだけ早い駆動トルクの上昇を運転者に期待されているので、上記変速とエンジン始動とが独立して実施される場合と比較して、第1電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２によるエンジン回転速度ＮEの上昇を早めると共に、変速終了時期及びエンジン点火時期が早められるようにして応答性の向上が図られてもよい。
【０１１０】
また本実施例では、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
【０１１１】
また本実施例では、差動部１１はそのギヤ比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、たとえば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用することができる。
【０１１２】
また本実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１１３】
また本実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【０１１４】
また本実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、たとえばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。
【０１１５】
また本実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁紛）クラッチ、電磁クラッチ、噛合型のドグクラッチなどの磁紛式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。たとえば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路７０は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
【０１１６】
また本実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配列されていてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、たとえば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【０１１７】
また、本実施例の差動機構として動力分配機構１６は、たとえばエンジン８によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および伝達部材１８（第２電動機Ｍ２）に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
【０１１８】
また、本実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような２以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン８、第１および第２電動機Ｍ１、Ｍ２、伝達部材１８、構成によっては出力軸２２が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチＣおよびブレーキＢの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっも構わない。
【０１１９】
また、本実施例ではエンジン８と差動部１１とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン８と差動部１１との間にクラッチを介して連結されていてもよい。
【０１２０】
また、本実施例では、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、変速機構１０全体として電気式差動を行う機能と、変速機構１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能とを備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されない。要するに、自動変速部２０は、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【０１２１】
また、第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３４までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材１８に連結されているが、第２電動機Ｍ２がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構１６にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって動力分配機構１６の差動状態を制御可能とする変速機構１０の構成であってもよい。
【０１２２】
また、変速機構１０において第１電動機Ｍ１と第２回転要素ＲＥ２とは直結されており、第２電動機Ｍ２と第３回転要素ＲＥ３とは直結されているが、第１電動機Ｍ１が第２回転要素ＲＥ２にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第２電動機Ｍ２が第３回転要素ＲＥ３にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１２３】
また、自動変速部２０は有段の自動変速機として機能する変速部であるが、無段のＣＶＴであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置に備えられた自動変速部の変速作動とそれに用いられる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３】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図６】図４の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置において、車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるためのエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図８】図４の電子制御装置の制御作動の要部すなわちモータ走行中にエンジン始動させるための制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに示す制御作動を説明するためのタイムチャートであって、モータ走行中にアクセルペダルが踏み込まれ、自動変速部のダウンシフト中にエンジン始動判断がなされた場合の例である。
【図１０】図８のフローチャートに示す本実施例の制御作動と、従来の制御作動、すなわち自動変速部の変速中はエンジン始動制御を禁止しその変速終了後にエンジン始動のためエンジン回転速度の上昇を開始する制御作動とを比較するためのタイムチャートであって、コースト走行時においてモータ走行中にアクセルペダルが踏み込まれ、第２速から第１速への自動変速部のダウンシフト中にエンジン始動判断がなされた場合の例である。
【図１１】図１０の時間軸（横軸）上の各期間である〔１〕乃至〔４〕及び〔４’〕における第１電動機、エンジン、第２電動機の各相対回転速度を説明する共線図である。
【符号の説明】
【０１２５】
８：エンジン
１０：変速機構（ハイブリッド車両用動力伝達装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１４：入力軸
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：自動変速部（変速部）
８０：電子制御装置（エンジン始動装置）
Ｍ１：第１電動機                      Ｍ２：第２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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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