(57)【要約】【課題】効率的且つ効果的にハイブリッド車両の動力伝達損失を軽減する。【解決手段】ハイブリッド駆動機構１０Ａは、モータジェネレータＭＧ１の出力回転軸３８０とカウンタ軸７００との間に第１変速装置４００を備え、モータジェネレータＭＧ２の出力回転軸に連結された入力軸３７０とカウンタ軸７００との間に第２変速装置５００を備える。これら変速装置は、夫々複数のギア段を有しており、第１クラッチ機構４３０及び第２クラッチ機構５３０による各ギア段とカウンタ軸７００との接続作用により、エンジン２００とカウンタ軸７００との回転速度比たる変速比を広範囲で選択可能である。これら変速装置の状態により規定されるギア段を目標ギア段に切り替える変速時には、ハイブリッド駆動機構１０Ａの機構上定まる二種類の変速ルートのうち、順次経由するギア段の数量が少ない方の変速ルートが選択される。【選択図】図６
2009067092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両に搭載され、相互に差動回転可能な第１、第２及び第３の回転要素に夫々内燃機関、第１の電動発電機及び第２の電動発電機が連結されると共に前記ハイブリッド車両の車軸に連結される出力部材を有する動力分配手段を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記第１の電動発電機と前記出力部材との間の第１の動力伝達経路に設置され、各々が前記出力部材と接離可能な変速比の異なる複数の第１ギア及び該複数の第１ギアのうち一の第１ギアと前記出力部材とを選択的に同期接続させる第１接続手段を備えると共に、前記出力部材と前記一の第１ギアとが接続された状態において前記一の第１ギアに対応する前記変速比に従って前記第１の電動発電機と前記出力部材との間の動力伝達を行う第１の変速機と、
前記第２の電動発電機と前記出力部材との間の第２の動力伝達経路に設置され、各々が前記出力部材と接離可能な変速比の異なる複数の第２ギア及び該複数の第２ギアのうち一の第２ギアと前記出力部材とを選択的に同期接続させる第２接続手段を備えると共に、前記出力部材と前記一の第２ギアとが接続された状態において前記一の第２ギアに対応する前記変速比に従って前記第２の電動発電機と前記出力部材との間の動力伝達を行う第２の変速機と、
前記出力部材と前記第１及び第２ギアとの接続状態により規定される駆動モードの目標となる目標モードを設定する目標モード設定手段と、
前記駆動モードを前記設定された目標モードへ切り替える際に前記第１及び第２の変速機の構成に応じて定まる複数の切り替えルートの中から、前記ハイブリッド車両の動作状態に基づいて一の前記切り替えルートを選択する選択手段と、
前記駆動モードが、前記選択された切り替えルートに従い、隣接する前記駆動モードへの切り替えを順次介して前記目標モードへ切り替わるように前記第１及び第２の変速機を制御する制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの回数が最小となる前記切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記内燃機関、前記第１の電動発電機及び前記第２の電動発電機のうち少なくとも一部の動作領域に基づいて前記一の切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における動作領域を規定する指標値が制限値を超えないように前記一の切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記目標モード設定手段は、現時点における前記駆動モードと比較して前記内燃機関の燃焼消費率が向上するように前記目標モードを設定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記目標モード設定手段は、前記現時点の駆動モードと比較して前記燃料消費率を向上させる駆動モードが複数存在する場合には、前記燃料消費率が相対的に小さい前記駆動モードを前記目標モードとして設定すると共に、前記燃料消費率が相対的に小さい駆動モードが複数存在する場合には、前記切り替えの回数が最小となる前記切り替えルートに対応する前記駆動モードを前記目標モードとして設定する
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記第１ギア及び前記第２のギアにおける異常ギアの存在の有無を判別する判別手段を更に具備し、
前記選択手段は、前記異常ギアが存在する旨が判別された場合に、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記異常ギアと前記出力部材との接続頻度が相対的に小さい前記切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一方に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における騒音の度合いに基づいて前記一の切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記内燃機関、前記第１の電動発電機及び前記第２の電動発電機の少なくとも一部の回転変動の度合いに基づいて前記一の切り替えルートを選択する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記動力分配手段は、同軸上に配置されたサンギア及びリングギアと、該サンギアに噛合する第１ピニオンギアと、該第１ピニオンギア及び前記リングギアに噛合する第２ピニオンギアと、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを支持するキャリアとを有する遊星歯車機構を含み、前記第１の回転要素は前記リングギアであり、前記第２の回転要素は前記サンギアであり、前記第３の回転要素は前記キャリアであり、
前記第１の変速機は、（i）前記第１ギアとして、前記サンギアに連結された第１駆動ギアと、前記第１駆動ギアに噛合し且つ前記出力部材と相対回転可能な第１従動ギアとを含む第１ギア対を複数備え、（ii）前記第１接続手段として、前記複数の第１ギア対と前記出力部材とを選択的に同期接続させる第１のクラッチ機構を備え、
前記第２の変速機は、（i）前記第２ギアとして、前記キャリアに連結された第２駆動ギアと、前記第２駆動ギアに噛合し且つ前記出力部材と相対回転可能な第２従動ギアとを含む第２ギア対を複数備え、（ii）前記第２接続手段として、前記複数の第２ギア対と前記出力部材とを選択的に同期接続させる第２のクラッチ機構を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、前記内燃機関と前記第１の回転要素との間、前記第１電動発電機と前記第２の回転要素との間、及び前記第２電動発電機と前記第３の回転要素との間のうち一に、該一における動力伝達を遮断可能な遮断手段を備える
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動発電機とを動力源として備え、ハイブリッド車両を駆動するハイブリッド駆動装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動装置として、遊星歯車機構の入力要素に内燃機関が、また反力要素に第１駆動力源が、更には出力要素に第２駆動力源が連結されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたハイブリッド車の駆動装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、出力部材を出力要素と反力要素とに選択的に切り替えて連結する切替機構を備えることによって、動力伝達損失を低減することが可能であるとされている。
【０００３】
尚、平行軸式変速機を有する２モータハイブリッド車両も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２５８７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、出力部材に連結される駆動力源の動作領域が、車両の走行状態によって一義的に決定されるため、出力部材に連結される駆動力源を選択的に切り替えたとしても、動力伝達損失の軽減効果には自ずと限界が生じる。即ち、従来の技術には、動力伝達損失が好適に軽減され難いハイブリッド車両の動作領域が存在するという技術的な問題点がある。本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、効率的且つ効果的にハイブリッド車両の動力伝達損失を軽減することが可能なハイブリッド駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド駆動装置は、ハイブリッド車両に搭載され、相互に差動回転可能な第１、第２及び第３の回転要素に夫々内燃機関、第１の電動発電機及び第２の電動発電機が連結されると共に前記ハイブリッド車両の車軸に連結される出力部材を有する動力分配手段を備えたハイブリッド駆動装置であって、前記第１の電動発電機と前記出力部材との間の第１の動力伝達経路に設置され、各々が前記出力部材と接離可能な変速比の異なる複数の第１ギア及び該複数の第１ギアのうち一の第１ギアと前記出力部材とを選択的に同期接続させる第１接続手段を備えると共に、前記出力部材と前記一の第１ギアとが接続された状態において前記一の第１ギアに対応する前記変速比に従って前記第１の電動発電機と前記出力部材との間の動力伝達を行う第１の変速機と、前記第２の電動発電機と前記出力部材との間の第２の動力伝達経路に設置され、各々が前記出力部材と接離可能な変速比の異なる複数の第２ギア及び該複数の第２ギアのうち一の第２ギアと前記出力部材とを選択的に同期接続させる第２接続手段を備えると共に、前記出力部材と前記一の第２ギアとが接続された状態において前記一の第２ギアに対応する前記変速比に従って前記第２の電動発電機と前記出力部材との間の動力伝達を行う第２の変速機と、前記出力部材と前記第１及び第２ギアとの接続状態により規定される駆動モードの目標となる目標モードを設定する目標モード設定手段と、前記駆動モードを前記設定された目標モードへ切り替える際に前記第１及び第２の変速機の構成に応じて定まる複数の切り替えルートの中から、前記ハイブリッド車両の動作状態に基づいて一の前記切り替えルートを選択する選択手段と、前記駆動モードが、前記選択された切り替えルートに従い、隣接する前記駆動モードへの切り替えを順次介して前記目標モードへ切り替わるように前記第１及び第２の変速機を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るハイブリッド駆動装置には、第１電動発電機と出力部材（例えば、ドライブシャフト又はアクスルシャフト等の形態を採り得る車軸に例えばデファレンシャル及び各種減速機構等を適宜介して連結され、当該車軸に連動して回転可能な回転軸）との間の動力伝達経路である第１の動力伝達経路と、第２電動発電機と出力部材との間の動力伝達経路である第２の動力伝達との二種類の動力伝達経路が存在し、例えば、本発明に係るハイブリッド駆動装置を搭載するハイブリッド車両（以下、特に断りの無い限り単に「ハイブリッド車両」と称する）におけるエネルギ消費効率が理論的に、実質的に若しくは現実的に最大となるように、又は実践上問題無い範囲に収まるように、或いは例えば本発明に係るハイブリッド駆動装置における動力伝達損失が理論的に、実質的に若しくは現実的に最小となるように、又は実践上問題無い範囲に収まるように、少なくとも一方の動力伝達経路が選択される。この際、出力部材に連結される回転要素（或いは、それに連結された電動発電機）は、ハイブリッド駆動装置の出力要素として、また出力部材に連結されていない回転要素（或いは、それに連結された電動発電機）は、ハイブリッド駆動装置の反力要素として夫々機能する。この場合、例えば反力要素に連結された電動発電機の回転速度制御等を介して、内燃機関の回転速度を広範囲で無段階に且つ連続的に制御する、言わば一種のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）としての機能が実現される。また、いずれの回転要素（或いは、電動発電機）とも出力部材に連結されている場合、各電動発電機の動作状態は、ハイブリッド車両の走行条件に応じて一義に規定されるから、内燃機関の動作状態もまた一義に規定される。
【０００８】
本発明に係るハイブリッド駆動装置は、第１の動力伝達経路に第１の変速機を備える。第１の変速機は、ギア、ギア対又はギアユニット、或いはそれらを回転可能に軸支する回転軸体やハウジング等を適宜含み得るギア機構又はギア装置等を適宜に含み得る概念としての第１ギアを複数備え、各々が、第１接続手段の作用により出力部材と選択的に接離可能に構成されている。出力部材と一の第１ギアとが接続された状態とは、即ち、ハイブリッド駆動装置の動力伝達経路として少なくとも第１の動力伝達経路が選択されている状態を意味し、出力部材の回転は、出力部材に接続された第１ギアを介し、当該第１ギアによる変速比に応じてその回転速度が適宜変換された後、第１の電動発電機に伝達される。ここで、複数の第１ギア各々によってもたらされる変速比は相互に異なっており、第１の電動発電機の回転速度は、出力部材の回転速度と当該変速比とによって、例えばハイブリッド駆動装置の動力伝達損失が理論的に、実質的に、若しくは現実的に最大となるように、又は実践上問題無い程度に良好な状態が維持され得るように制御される。
【０００９】
本発明に係るハイブリッド駆動装置は、第２の動力伝達経路に第２の変速機を備える。第２の変速機は、ギア、ギア対又はギアユニット、或いはそれらを回転可能に軸支する回転軸体やハウジング等を適宜含み得るギア機構又はギア装置等を適宜に含み得る概念としての第２ギアを複数備え、各々が、第２接続手段の作用により出力部材と選択的に接離可能に構成されている。出力部材と一の第２ギアとが接続された状態とは、即ち、ハイブリッド駆動装置の動力伝達経路として少なくとも第２の動力伝達経路が選択されている状態を意味し、出力部材の回転は、出力部材に接続された第２ギアを介し、当該第２ギアによる変速比に応じてその回転速度が適宜変換された後、第２の電動発電機に伝達される。ここで、複数の第２ギア各々によってもたらされる変速比は相互に異なっており、第２の電動発電機の回転速度は、出力部材の回転速度と当該変速比とによって、例えばハイブリッド駆動装置の動力伝達損失が理論的に、実質的に、若しくは現実的に最大となるように、又は実践上問題ない程度に良好な状態が維持され得るように制御される。
【００１０】
このように、本発明に係るハイブリッド駆動装置によれば、第１接続手段及び第２接続手段の作用により、出力部材に対する動力伝達経路が適宜に選択され、且つ当該選択された動力伝達経路に対応する変速機の変速比が（即ち、ギアが）適宜に選択され、それらの組み合わせとして、ハイブリッド駆動装置の動力伝達損失（一義的に、動力伝達効率）を規定し得る複数の駆動モードが実現される。より具体的には、例えば変速機のギア段（変速段）として、変速比の大きい順に第１速、第２速、第３速及び第４速の４種類のギア段が存在し、第２の変速機が第１及び第３速のギア段を受け持ち（即ち、第２ギアが、第１及び第３速に対応するギアを含んで構成され）、また第１の変速機が第２及び第４速のギア段を受け持つ（即ち、第１ギアが、第２及び第４速に対応するギアを含んで構成され）とすると、ハイブリッド駆動装置の採り得る駆動モードは、これら１乃至４速のうちいずれかのギア段のみが選択されている、上述したＣＶＴとしての機能を有する４種類の駆動モードに、１速及び２速のギア段が同時に選択されている状態に相当する駆動モード（以下、適宜「１速＋２速モード」等と称する）、１速及び４速のギア段が同時に選択されている状態に相当する駆動モード（同様に、「１速＋４速モード」）、３速及び２速のギア段が同時に選択されている状態に相当する駆動モード（同様に、「２速＋３速モード」）、並びに３速及び４速のギア段が同時に選択されている状態に相当する駆動モード（同様に、「３速＋４速モード」）を加えた、合計８種類の動作モードとなり得る。
【００１１】
一方、第１及び第２ギアと出力部材との接続状態（少なくとも接続及び非接続の二値状態）を制御する第１及び第２接続手段は、例えば好適な一形態として、ドグクラッチ等の噛合式係合装置等の態様を採り、また摩擦ブレーキや摩擦クラッチ等、摩擦式係合装置の態様を採るにせよ、少なくとも第１及び第２ギアと出力部材とを同期係合させるように、その構成、例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成が決定されている。ここで、「同期接続」とは、接続対象（出力部材と任意のギア）相互間で回転速度が同期した状態において、ギア側の接続部材（例えば、クラッチ板等）を無負荷状態でストロークさせることにより接続が行われることを包括する概念である。
【００１２】
従って、出力部材と接続された状態にあるギア段を解放し、他のギア段を出力部材と接続させることによりギア段を切り替える（即ち、駆動モードを切り替える）場合には、切り替え後のギア段に対応するギアを出力部材に回転同期させ、出力部材に対し相対的にストロークさせることにより噛合、係合或いは接触させ、出力部材のトルクを切り替え後のギアに受け渡した後、切り替え前のギア段に対応するギアを無負荷状態で出力部材から解放する必要がある。即ち、第１又は第２の変速機が受け持つギア段相互間で、少なくとも、ギア段切り替え時（即ち、駆動モード切り替え時であり、言い換えれば、変速時）のトルクショックの発生、回転変動の発生、違和感の発生、ドライバビリティの悪化及び動力性能の低下等といった各種の不具合を実践上顕在化させることなく、ギア段を直接切り替えることは著しく困難であり、事実上不可能に近い。このため、本発明に係るハイブリッド駆動装置では、ギア段の切り替えは、現時点のギア段と機構的に隣接するギア段への切り替えを順次介して行われる。
【００１３】
ここで特に、このような逐次的な切り替えを介して目標となるギア段に到達せしめるより選択肢がないことに鑑みると、例えば駆動モードの切り替え期間（以下、適宜「変速期間」とも称する）の長さが実践上無視し得ない程度に長大化し易い。例えば、駆動モードの切り替え期間の長さが長大化した場合には、動力性能の低下、ドライバビリティの悪化、内燃機関の燃料消費率の悪化、或いはハイブリッド駆動装置全体でのエネルギ消費効率の低下等といった不具合が顕在化し易い。即ち、単に各々変速機を備えた動力伝達経路を適宜に切り替えるのみでは、動力伝達損失を効果的に低減することが困難である。そこで、本発明に係るハイブリッド駆動装置は、以下の如くにして、効率的且つ効果的な動力伝達損失の低減が図られる。
【００１４】
即ち、本発明に係るハイブリッド駆動装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る目標モード設定手段により、駆動モードの目標たる目標モードが設定される。
【００１５】
ここで、第１及び第２の変速機は、夫々が、変速比の異なる複数のギア段に対応する複数のギアを備えているから、現時点のギア段に相当する駆動モードから当該目標モードへの駆動モードの切り替えルートは複数存在することになる。そこで、本発明に係るハイブリッド駆動装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る選択手段によって、当該複数の切り替えルートの中から、ハイブリッド車両の動作状態に基づいて一の切り替えルートが選択される。切り替えルートが選択されると、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段によって、当該選択された切り替えルートに従い、上述したように機構的に隣接する駆動モードへの切り替えを順次介して駆動モードが目標モードへ切り替わるように第１及び第２の変速機が制御される。
【００１６】
ここで、「ハイブリッド車両の動作状態」とは、ハイブリッド車両における、動力伝達損失の効率的且つ効果的な低減に対応付けられた、或いはそれらと相関する、ハイブリッド車両（ハイブリッド駆動装置を含む）の動作状態であり、好適な一形態として、当該動作状態を規定し得る、例えば、前述した駆動モードの切り替え期間の長さ、又は当該切り替え期間の長さを決定付ける目標モードに至るまでの駆動モードの切り替え回数（即ち、変速回数）、或いは駆動モードの切り替え期間中における、内燃機関、第１電動発電機又は第２電動発電機の動作点（回転速度とトルクとにより規定される動作条件）等、各種の指標値により代替されてもよい。
【００１７】
このように、本発明に係るハイブリッド駆動装置によれば、選択的に切り替え可能な第１及び第２の動力伝達経路の各々に複数のギア段を有する変速機を備えるため、第１及び第２の動力伝達経路に夫々対応する第１及び第２の電動発電機の動作条件を最適化することが可能であり、また、ハイブリッド駆動装置の変速比（即ち、機関出力軸と出力部材との回転速度比）の選択範囲を拡大することができる。従って、ハイブリッド車両のより広範囲な走行条件において、動力伝達損失を低減することが可能である。またこの際、目標モードに至る複数の駆動モードの切り替えルートの中から、ハイブリッド車両の動作状態に基づいて、その都度最適な切り替えルートを選択することが可能であるため、動力伝達損失の低減を効率的且つ効果的に実行することが可能となるのである。
【００１８】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の一の態様では、前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの回数が最小となる前記切り替えルートを選択する。
【００１９】
この態様によれば、選択手段は、複数の切り替えルートの中から、駆動モードの切り替え回数が最小となる切り替えルートを選択するため、駆動モードを目標モードへ切り替えるための切り替え期間の長さを、理論的に、実質的又は現実的に最小とすることが可能となり、動力伝達損失を効率的且つ効果的に低減することが可能となる。
【００２０】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記内燃機関、前記第１の電動発電機及び前記第２の電動発電機のうち少なくとも一部の動作領域に基づいて前記一の切り替えルートを選択する。
【００２１】
駆動モードの切り替えルートは、変速機の機構上、ＣＶＴ機能を有する駆動モードと、入力要素に連結された内燃機関の機関出力軸（即ち、実質的に、動力分配手段の入力部材）と出力部材との回転速度比（即ち、上述したハイブリッド駆動装置の変速比）が、実質的に一の変速比に固定される駆動モード（例えば、上述した１速＋２速等の駆動モード）とが交互に切り替わることにより成立している。この際、ハイブリッド駆動装置の変速比が固定される駆動モードでは、内燃機関の動作点が、内燃機関側の物理的、機械的、機構的又は電気的な制約とは無関係に決まるため、例えば、一時的にしろ比較的長時間であるにしろ、内燃機関が、例えば動作効率（燃料消費率や熱効率等を包括する概念）の悪い領域、又はＮＶ（Noise and Vibration：騒音と振動）性能の悪い領域、或いは要求出力を満たし得ない領域での動作を余儀無くされる可能性がある。また、第１及び第２変速機の変速比により動作状態が一義に規定される第１電動発電機及び第２電動発電機にしても同様である。このような駆動モードを一時的にしろ通過する切り替えルートでは、ハイブリッド車両の総合的な性能（即ち、上述した動作効率、ＮＶ性能又は動力性能等を含む総合的な性能）が一時的にしろ低下しかねない。
【００２２】
この態様によれば、選択手段は、複数の切り替えルートの中から、ハイブリッド車両の動作状態の一例として、駆動モードの切り替え期間における、内燃機関、第１の電動発電機及び第２の電動発電機のうち少なくとも一部の動作領域に基づいて切り替えルートを選択する。従って、駆動モードの切り替え期間において、当該少なくとも一部、理想的には全ての要素を、少なくとも実践上何らかの問題が顕在化し易い動作領域で動作させる頻度或いは度合いが、少なくとも幾らかなり低減される。即ち、動力伝達損失を効率的且つ効果的に低減することが可能となるのである。
【００２３】
尚、この態様では、前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における動作領域を規定する指標値が制限値を超えないように前記一の切り替えルートを選択してもよい。
【００２４】
この場合、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、内燃機関、第１電動発電機及び第２電動発電機の少なくとも一部の動作領域について、例えば、理論的に、実質的に、又は現実的に、何らかの実践上看過し得ない不具合を顕在化させ得る旨の制限値が設定されており、或いは、当該制限値を数値演算や論理演算により導出するためのアルゴリズムが与えられており、選択手段は、駆動モードの切り替え過程における、当該動作領域を規定する指標値が当該制限値を超えないように切り替えルートを選択するため、動力伝達損失を効率的且つ効果的に低減する旨の利益を簡便にして享受することが可能である。
【００２５】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記目標モード設定手段は、現時点における前記駆動モードと比較して前記内燃機関の燃焼消費率が向上するように前記目標モードを設定する。
【００２６】
この態様によれば、内燃機関の燃料消費率が向上するように目標モードが設定される。即ち、駆動モードの切り替え要求（ギア段の切り替え要求であり、変速要求である）は、好適な一形態として、理論的に、実質的に又は現実的にみて、より動力伝達損失を低減させ得る場合に少なくとも優先的に発生する。従って、この態様によれば、駆動モードの不要な切り替えが防止され、且つ動力伝達損失を効率的且つ効果的に低減することが可能となる。尚、本発明に係る「燃料消費率」とは、一般的に「燃費」と称されるような、単位燃料消費量当たりの走行距離数ではなく、単位出力当たりの消費燃料量を指す。但し、「燃料消費率が最小である」ことは、「走行燃費が最大となる」ことと概ね等価に対応する。
【００２７】
尚、この態様では、前記目標モード設定手段は、前記現時点の駆動モードと比較して前記燃料消費率を向上させる駆動モードが複数存在する場合には、前記燃料消費率が相対的に小さい前記駆動モードを前記目標モードとして設定すると共に、前記燃料消費率が相対的に小さい駆動モードが複数存在する場合には、前記切り替えの回数が最小となる前記切り替えルートに対応する前記駆動モードを前記目標モードとして設定してもよい。
【００２８】
この場合、燃料消費率を向上させる駆動モードが複数存在する状況においては、燃料消費率が相対的に小さい駆動モードが目標モードとして設定されるため好適である。更に、この場合、燃料消費率が理論的に、実質的に又は現実的に同等な駆動モードが複数存在する状況において、各々が目標モードとして設定された場合に駆動モードの切り替え回数が最小となる切り替えルートに対応する駆動モードが目標モードとして設定される。このため、動力伝達損失を効率的且つ効果的に低減することが可能である。
【００２９】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記第１ギア及び前記第２のギアにおける異常ギアの存在の有無を判別する判別手段を更に具備し、前記選択手段は、前記異常ギアが存在する旨が判別された場合に、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記異常ギアと前記出力部材との接続頻度が相対的に小さい前記切り替えルートを選択する。
【００３０】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、第１ギア及び第２ギアにおける異常ギアの存在の有無が判別される。ここで、「異常ギア」とは、物理的、機械的、機構的又は電気的な理由等により、第１変速機及び第２変速機の作用を実践上看過し得ない程度或いは頻度で阻害し得るギアを包括する概念であり、例えば、ギア歯の欠損、ギアの変形或いは回転軸体の破損等各種の不具合が生じたギアを指す。駆動モードの切り替え過程で当該異常ギアが関連する駆動モードを通過する場合、一時的にしろ動力伝達損失が増加する可能性がある。
【００３１】
この態様によれば、異常ギアが存在する旨が判別された場合には、異常ギアと出力部材との接続頻度が相対的に小さい切り替えルートが、好適な一形態としては、異常ギアが関連する駆動モードを通過しない切り替えルートが選択される。従って、動力伝達損失が効率的且つ効果的に低減される。尚、複数の切り替えルートの全てに異常ギアが関連する駆動モードが存在する場合には、例えば、駆動モードの切り替え自体が中止されてもよい。
【００３２】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における騒音の度合いに基づいて前記一の切り替えルートを選択する。
【００３３】
この態様によれば、ハイブリッド車両の動作状態の一例として、例えばハイブリッド車両又はハイブリッド駆動装置に生じる騒音の度合いに基づいて切り替えルートが選択される。従って、騒音が幾らかなり低減され得、動力伝達損失が効率的且つ効果的に低減される。
【００３４】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記選択手段は、前記複数の切り替えルートの中から、前記切り替えの過程における前記内燃機関、前記第１の電動発電機及び前記第２の電動発電機の少なくとも一部の回転変動の度合いに基づいて前記一の切り替えルートを選択する。
【００３５】
この態様によれば、ハイブリッド車両の動作状態の一例として内燃機関、第１の電動発電機及び第２の電動発電機の少なくとも一部の回転変動の度合いに基づいて切り替えルートが選択される。従って、動力伝達損失が効率的且つ効果的に低減される。
【００３６】
本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記動力分配手段は、同軸上に配置されたサンギア及びリングギアと、該サンギアに噛合する第１ピニオンギアと、該第１ピニオンギア及び前記リングギアに噛合する第２ピニオンギアと、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを支持するキャリアとを有する遊星歯車機構を含み、前記第１の回転要素は前記リングギアであり、前記第２の回転要素は前記サンギアであり、前記第３の回転要素は前記キャリアであり、前記第１の変速機は、（i）前記第１ギアとして、前記サンギアに連結された第１駆動ギアと、前記第１駆動ギアに噛合し且つ前記出力部材と相対回転可能な第１従動ギアとを含む第１ギア対を複数備え、（ii）前記第１接続手段として、前記複数の第１ギア対と前記出力部材とを選択的に同期接続させる第１のクラッチ機構を備え、前記第２の変速機は、（i）前記第２ギアとして、前記キャリアに連結された第２駆動ギアと、前記第２駆動ギアに噛合し且つ前記出力部材と相対回転可能な第２従動ギアとを含む第２ギア対を複数備え、（ii）前記第２接続手段として、前記複数の第２ギア対と前記出力部材とを選択的に同期接続させる第２のクラッチ機構を備え、前記ハイブリッド駆動装置は、前記内燃機関と前記第１の回転要素との間、前記第１電動発電機と前記第２の回転要素との間、及び前記第２電動発電機と前記第３の回転要素との間のうち一に、該一における動力伝達を遮断可能な遮断手段を備える。
【００３７】
この態様によれば、動力分配手段は、遊星歯車機構を含み、リングギア、サンギア及びキャリアが、夫々第１の回転要素（即ち、内燃機関が連結される回転要素）、第２の回転要素（即ち、第１の電動発電機が連結される回転要素）及び第３の回転要素（即ち、第２の電動発電機）に相当する構成を採る。また、第１及び第２ギア共に、駆動ギアと従動ギアを含むギア対として構成される。更には、第１及び第２接続手段は、夫々クラッチ機構として構成される。
【００３８】
ここで、この態様によれば、例えばクラッチ装置又はブレーキ装置及びそれらを駆動する油圧駆動式、電磁駆動式又は電子制御式の駆動装置等を適宜含み得る概念としての各種係合装置の形態を採り得る遮断手段が備わるため、第１の動力伝達経路及び第２の動力伝達経路のうち一方の動力伝達経路を出力部材に接続し、且つ他方の動力伝達経路と出力部材との動力伝達を遮断することが可能である。また、この際、接続されている方の動力伝達経路に設けられた変速機で適宜変速比を選択し、且つ内燃機関を停止させることが可能となる。
【００３９】
この遮断手段により動力伝達が遮断された状態（例えば、遮断手段がクラッチ機構の態様を採れば、即ちクラッチが解放状態に制御された状態）では、内燃機関を停止させたまま、出力部材と接続されている方の動力伝達経路における動力伝達を遮断し、他方の動力伝達経路を出力部材に接続し、接続された方の動力伝達経路に備わる変速機で適宜変速比を選択することが可能である。即ち、この態様によれば、動力伝達損失の低減を図りつつ、ハイブリッド車両をＥＶ走行させることによる更なる動力伝達損失低減の効果を得ることが可能となる。
【００４０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４２】
図１において、ハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ１００、ハイブリッド駆動機構１０Ａ、減速機構１１、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２、バッテリ１３、車速センサ１４及びアクセル開度センサ１５を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４３】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「目標モード設定手段」、「選択手段」、「制御手段」及び「判別手段」の一例である。ＥＣＵ１００は、ハイブリッド駆動機構１０Ａと共に、本発明に係る「ハイブリッド駆動装置」の一例として機能するように構成されている。また、ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する変速制御を実行することが可能に構成されている。尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る上述した各手段の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４４】
ハイブリッド駆動機構１０Ａは、ハイブリッド車両１０のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ハイブリッド駆動機構１０Ａは、ＥＣＵ１００と共に、本発明に係る「ハイブリッド駆動装置」の一例として機能するように構成されている。ハイブリッド駆動機構１０Ａの詳細な構成については後述する。
【００４５】
減速機構１１は、ハイブリッド駆動機構１０Ａの動力出力軸たる後述するカウンタ軸７００（即ち、本発明に係る「出力部材」の一例）と平行し、且つ当該カウンタ軸７００と適宜中間ギアを介して連結された、デファレンシャル等各種減速ギアを含む減速装置である。減速機構１１は、ハイブリッド車両１０の駆動輪たる左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに夫々連結されるドライブシャフトＳＦＬ及びＳＦＲ（即ち、本発明に係る「車軸」の一例）と連結されている。
【００４６】
ＰＣＵ１２は、バッテリ１３から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ１３と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１３を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００４７】
バッテリ１３は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００４８】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４９】
また、アクセル開度センサ１５は、ハイブリッド車両１０の図示せぬアクセルペダルの操作量（即ち、アクセル開度）を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ａｃｃは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００５０】
次に、図２を参照し、ハイブリッド駆動機構１０Ａの詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動機構１０Ａの構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５１】
図２において、ハイブリッド駆動機構１０Ａは、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、第１変速装置４００、第２変速装置５００、動力伝達遮断クラッチ６００、及びカウンタ軸７００を備える。
【００５２】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジン２００の模式図である。尚、同図において、図１及び図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する爆発力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の動力伝達手段を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。
【００５３】
図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５（即ち、本発明に係る「機関出力軸」の一例である）の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００５４】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが算出される構成となっている。
【００５５】
尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、上述した概念を満たす範囲でエンジン２００のものに限定されず多様な態様を採り得、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよい。
【００５６】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００５７】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。
【００５８】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（以下、適宜「アクセル開度」と称する）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００５９】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能に構成されている。尚、本発明に係る触媒装置の採り得る形態は、このような三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。
【００６０】
排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００６１】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「第１の電動発電機」の一例たる電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２の電動発電機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有していてもよいし、他の構成を有していてもよい。
【００６２】
動力分割機構３００は、本発明に係る「動力分配手段」の一例たる動力伝達機構である。動力分割機構３００は、所謂ダブルピニオン式の遊星歯車機構を含んで構成される。即ち、動力分割機構３００は、相互に同軸上に配置されたサンギア３２０及びリングギア３１０と、サンギア３２０に噛合された第２ピニオンギア３４０と、この第２ピニオンギア３４０及びリングギア３１０に噛合する第１ピニオンギア３３０と、第１ピニオンギア３３０及び第２ピニオンギア３４０を自転可能且つ一体的に公転可能に支持してなるキャリア３５０とを有している。
【００６３】
動力分割機構３００では、エンジン２００の前述したクランクシャフト２０５が、リングギア３１０に連結されており、エンジン２００からの動力は、リングギア３１０に伝達される構成となっている。即ち、リングギア３１０は、本発明に係る「第１の回転要素」の一例となっている。また、キャリア３５０は、モータジェネレータＭＧ２のロータに連結された、中空の入力軸３７０（即ち、ＭＧ２の出力回転軸と等価である）に連結されている。即ち、キャリア３５０は、本発明に係る「第３の回転要素」の一例となっている。更に、サンギア３２０は、中空の入力軸３７０内に収容された入力軸３６０に連結されている。この入力軸３６０は、モータジェネレータＭＧ１のロータに連結された出力回転軸３８０と同軸上に配置されており、後述する動力伝達遮断クラッチ６００が締結されている場合には、出力回転軸３８０と一体に回転する構成となっている。尚、特に断りのない限り、これ以降の説明では、動力伝達遮断クラッチ６００は締結されているものとする。即ち、サンギア３２０は、本発明に係る「第２の回転要素」の一例となっている。
【００６４】
このような構成において、動力分割機構３００では、エンジン２００の出力トルク（以下、適宜「エンジントルク」と称する）が、リングギア３１０に入力され、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２のいずれか一方により反力トルクが受け持たれる。即ち、リングギア３１０が入力要素となり、サンギア３２０及びモータジェネレータＭＧ１が反力要素となった場合は、キャリア３５０が出力要素となる。このキャリア３５０から出力されたトルクは、入力軸３７０に伝達される。一方、リングギア３１０が入力要素となり、モータジェネレータＭＧ２及びキャリア３５０が反力要素となった場合には、サンギア３２０が出力要素となる。このサンギア３２０から出力されたトルクは、入力軸３６０に伝達される。
【００６５】
カウンタ軸７００は、入力軸３６０及び入力軸３７０と平行に配置され、入力軸３６０及び入力軸３７０の回転軸線と平行な軸線を中心として回転可能な、本発明に係る「出力部材」の一例たる回転軸である。カウンタ軸７００は、前述した減速機構１１と間接的に連結され、各ドライブシャフトの回転速度と一義的な関係を保って回転することが可能に構成される。
【００６６】
第１変速装置４００は、カウンタ軸７００と、モータジェネレータＭＧ１の出力回転軸３８０（即ち、動力伝達遮断クラッチ６００が締結されていれば、入力軸３６０と等価）との間に設けられた、本発明に係る「第１の変速機」の一例たる変速装置である。第１変速装置４００は、出力回転軸３８０とカウンタ軸７００との回転速度比としての変速比を複数段階に変更することが可能に構成されている。
【００６７】
第１変速装置４００は、各々が本発明に係る「第１ギア」の一例に相当する、２速ギア４１０及び４速ギア４２０を備える。２速ギア４１０は、相互に噛合してなる２速用駆動ギア４１１及び２速用従動ギア４１２を備える。また、４速ギア４２０は、相互に噛合してなる４速用駆動ギア４２１及び４速用従動ギア４２２を備える。２速用駆動ギア４１１及び４速用駆動ギア４２１は、出力回転軸３８０と一体に回転するように出力回転軸３８０に連結されており、２速用従動ギア４１２及び４速用従動ギア４２２は、カウンタ軸７００に対し相対回転可能に取り付けられている。
【００６８】
第２変速装置５００は、カウンタ軸７００と、入力軸３７０との間に設けられた、本発明に係る「第２の変速機」の一例たる変速装置である。第２変速装置５００は、出力回転軸３７０とカウンタ軸７００との回転速度比としての変速比を複数段階に変更することが可能に構成されている。
【００６９】
第２変速装置５００は、各々が本発明に係る「第２ギア」の一例に相当する、１速ギア５１０及び３速ギア５２０を備える。１速ギア５１０は、相互に噛合してなる１速用駆動ギア５１１及び１速用従動ギア５１２を備える。また、３速ギア５２０は、相互に噛合してなる３速用駆動ギア５２１及び３速用従動ギア５２２を備える。１速用駆動ギア５１１及び３速用駆動ギア５２１は、出力回転軸３７０と一体に回転するように出力回転軸３８０に連結されており、１速用従動ギア５１２及び３速用従動ギア５２２は、カウンタ軸７００に対し相対回転可能に取り付けられている。
【００７０】
補足すると、出力回転軸３８０（即ち、動力伝達遮断クラッチ６００が締結されていれば、入力軸３６０）とカウンタ軸７００との間の変速比は、２速ギア４１０の方が４速ギア４２０よりも大きく、入力軸３７０とカウンタ軸７００との間の変速比は、１速ギア５１０の方が３速ギア５２０よりも大きい。また、１速ギアに係る変速比は、２速ギアに係る変速比よりも大きく、３速ギアに係る変速比は、４速ギアに係る変速比よりも大きい。
【００７１】
第１変速装置４００とカウンタ軸７００との間の動力伝達は、第１変速装置４００の一部として構成された第１クラッチ機構４３０（即ち、本発明に係る「第１接続手段」の一例）により制御される。第１クラッチ機構４３０は、２速用従動ギア４１２及び４速用従動ギア４２２のいずれか一方をカウンタ軸７００に対し動力伝達可能に接続すると共に、２速用従動ギア４１２及び４速用従動ギア４２２の両方をカウンタ軸７００に対し動力伝達不可能に維持する（即ち、カウンタ軸７００に接続しない）ことが可能に構成された、噛合式のドグクラッチ機構である。
【００７２】
より具体的には、第１クラッチ機構４３０は、２速用従動ギア４１２に連結された２速用クラッチ板４３２及び４速用従動ギア４２２に連結された４速用クラッチ板４３３と、これら２速用クラッチ板４３２及び４速用クラッチ板４３３とに係合可能な主クラッチ板４３１を備えており、主クラッチ板４３１と２速用クラッチ板４３２（即ち、２速用従動ギア４１２）とが接続された状態（以下、適宜「２速ギアが選択された状態」等と称する）、主クラッチ板４３１と４速用クラッチ板４３３（即ち、４速用従動ギア４２２）とが接続された状態（以下、適宜「４速ギアが選択された状態」等と称する）、及び主クラッチ板４３１がいずれのクラッチ板とも接続されていない状態（以下、適宜「遮断状態」等と称する）の三状態を採ることが可能に構成される。
【００７３】
このような構成において、主クラッチ板４３１をいずれか一方のクラッチ板へ接続する場合、同期接続が行われる。本実施形態では、主クラッチ板４３１は、図示せぬ油圧（或いは電動）アクチュエータにより駆動される構成を有しており、接続対象となるクラッチ板と回転同期が取れた状態において、接続対象となるクラッチ板の方向へ所定量ストロークされる構成となっている。一方、第１クラッチ機構４３０は、ドグクラッチ機構であり、接続の際には、接続対象に形成された噛合用の突起部と、主クラッチ板４３１に形成された同じく噛合用の突起部とが、各々における突起部と陥没部とが対応するように噛合し、接続が行われる。この際、噛合後に、接続対象となるクラッチ板を介してトルクが主クラッチ板４３１に伝達され、接続が完了する。尚、主クラッチ板４３１を駆動するアクチュエータは、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。また、本実施形態では、主クラッチ板４３１が、一方のクラッチ板の方向へストロークする構成となっているが、これらは相対移動可能であればよく、各従動ギアに連結されたクラッチ板が主クラッチ板４３１の方向へ所定量ストロークする構成を有していてもよい。
【００７４】
第２変速装置５００とカウンタ軸７００との間の動力伝達は、第２変速装置５００の一部として構成された第２クラッチ機構５３０（即ち、本発明に係る「第２接続手段」の一例）により制御される。第２クラッチ機構５３０は、１速用従動ギア５１２及び３速用従動ギア５２２のいずれか一方をカウンタ軸７００に対し動力伝達可能に接続すると共に、１速用従動ギア５１２及び３速用従動ギア５２２の両方をカウンタ軸７００に対し動力伝達不可能に維持する（即ち、カウンタ軸７００に接続しない）ことが可能に構成された、噛合式のドグクラッチ機構である。
【００７５】
より具体的には、第２クラッチ機構５３０は、１速用従動ギア５１２に連結された１速用クラッチ板５３２及び３速用従動ギア５２２に連結された３速用クラッチ板５３３と、これら１速用クラッチ板５３２及び３速用クラッチ板５３３とに係合可能な主クラッチ板５３１を備えており、主クラッチ板５３１と１速用クラッチ板５３２（即ち、１速用従動ギア５１２）とが接続された状態（以下、適宜「１速ギアが選択された状態」等と称する）、主クラッチ板５３１と３速用クラッチ板５３３（即ち、３速用従動ギア５２２）とが接続された状態（以下、適宜「３速ギアが選択された状態」等と称する）、及び主クラッチ板５３１がいずれのクラッチ板とも接続されていない状態（以下、適宜「遮断状態」等と称する）の三状態を採ることが可能に構成される。
【００７６】
このような構成において、主クラッチ板５３１をいずれか一方のクラッチ板へ接続する場合、同期接続が行われる。本実施形態では、主クラッチ板５３１は、図示せぬ油圧（或いは電動）アクチュエータにより駆動される構成を有しており、接続対象となるクラッチ板と回転同期が取れた状態において、接続対象となるクラッチ板の方向へ所定量ストロークされる構成となっている。一方、第２クラッチ機構５３０は、ドグクラッチ機構であり、接続の際には、接続対象に形成された噛合用の突起部と、主クラッチ板５３１に形成された同じく噛合用の突起部とが、各々における突起部と陥没部とが対応するように噛合し、接続が行われる。この際、噛合後に、接続対象となるクラッチ板を介してトルクが主クラッチ板５３１に伝達され、接続が完了する。尚、主クラッチ板５３１を駆動するアクチュエータは、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。また、本実施形態では、主クラッチ板５３１が、一方のクラッチ板の方向へストロークする構成となっているが、これらは相対移動可能であればよく、各従動ギアに連結されたクラッチ板が主クラッチ板５３１の方向へ所定量ストロークする構成を有していてもよい。
【００７７】
動力伝達遮断クラッチ６００は、モータジェネレータＭＧ１の出力回転軸３８０と入力軸３６０との間の動力伝達を制御することが可能に構成された、本発明に係る「遮断手段」の一例たる湿式多板摩擦式クラッチ機構である。動力伝達遮断クラッチ６００は、図示せぬアクチュエータにより駆動される構成を有しており、これら軸間の動力伝達を遮断する解放状態と、これら軸間の動力伝達を可能とする締結状態の二値状態を採ることが可能に構成されている。尚、本実施形態では、特に断りの無い限り、動力伝達遮断クラッチ６００は、締結状態に制御されているものとする。尚、上記アクチュエータは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、動力伝達遮断クラッチ６００の状態は、上述した第１及び第２クラッチ機構と共に、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００７８】
＜実施形態の動作＞
ハイブリッド駆動機構１０Ａでは、第１変速装置４００及び第２変速装置５００の作用により、ハイブリッド駆動機構１０Ａの変速比を規定する駆動モードを、複数の駆動モードの中から適宜に選択することが可能である。即ち、適宜に変速が可能である。ここで、図４を参照し、ハイブリッド駆動機構１０Ａにおける駆動モードの詳細について説明する。ここに、図４は、ハイブリッド駆動機構１０Ａにおける駆動モードと変速装置の状態との対応関係を表す表である。
【００７９】
図４において、ハイブリッド駆動機構１０Ａは、１速ギア５１０のみをカウンタ軸７００に接続することにより実現される１速モード（図示「１速」）、１速ギア５１０と２速ギア４１０とを同時にカウンタ軸７００に接続することにより実現される１速＋２速モード（図示「１速＋２速」）、２速ギア４１０のみをカウンタ軸７００に接続することにより実現される２速モード（図示「２速」）、２速ギア４１０と３速ギア５２０とを同時にカウンタ軸に７００に接続することにより実現される２速＋３速モード（図示「２速＋３速」）、３速ギア５２０のみをカウンタ軸に接続することにより実現される３速モード（図示「３速」）、３速ギア５２０と４速ギア４２０とを同時にカウンタ軸７００に接続することにより実現される３速＋４速モード（図示「３速＋４速」）、４速ギア４２０のみをカウンタ軸に接続することにより実現される４速モード（図示「４速」）、及び１速ギア５１０と４速ギア４２０とを同時にカウンタ軸７００に接続することにより実現される１速＋４速モード（図示「１速＋４速」）の８種類の駆動モードが実現可能である。
【００８０】
これら８種類の駆動モードのうち、第１変速装置４００及び第２変速装置５００がいずれもカウンタ軸７００への動力伝達に供される４種類の駆動モードでは、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２がいずれもカウンタ軸７００に接続された状態となり、これらの回転状態は、ハイブリッド車両１０の走行条件に応じて一義的に規定される。従って、この状態では、これら各モータジェネレータは反力要素としても出力要素としても機能することはなく、実質的にエンジン２００のみがハイブリッド車両１０の動力源として機能する。
【００８１】
一方、第１変速装置４００及び第２変速装置５００のうちいずれか一方がカウンタ軸７００への動力伝達に供される４種類の駆動モードでは、第１変速装置４００が動力伝達に寄与している場合には、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が夫々出力要素及び反力要素となり、第２変速装置５００が動力伝達に寄与している場合には、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が夫々反力要素及び出力要素として機能する。この場合、反力要素となるモータジェネレータの回転速度制御により、エンジン２００の回転速度は物理的、機械的、機構的又は電気的に可能な範囲で連続的に無段階に制御可能であり、ＣＶＴ機能が実現される。
【００８２】
ハイブリッド駆動機構１０Ａでは、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２各々が、可及的に高効率な動作点で動作するように、第１及び第２変速装置におけるギア段の選択（即ち、駆動モードの選択であり、変速である）及びそれに伴う第１及び第２クラッチ機構の駆動制御がなされ、ハイブリッド駆動機構１０Ａにおける動力伝達損失の低減が図られる。
【００８３】
一方、第１及び第２クラッチ機構は、上述したようにドグクラッチ機構であり、ギア段の選択には同期接続が必要となる。従って、一の駆動モードから他の駆動モードへの駆動モードの切り替えには、第１及び第２変速装置の機構上定まる隣接した駆動モードへの逐次的な切り替えを経る必要がある。このことについて、図５を参照して説明する。ここに、図５は、ハイブリッド駆動機構１０Ａにおける駆動モードの切り替えルートの模式図である。尚、同図において、図４と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８４】
図５において、ハイブリッド駆動機構１０Ａにおける駆動モードの切り替えルートは、無段変速機能を有する駆動モードと、固定変速機能を有する駆動モードとが交互に現れる構成となる。即ち、一方の変速装置において選択されたギアをカウンタ軸７００から解放するためには、他方の変速装置におけるギアにトルクを受け渡した後に、当該ギアのトルクを減衰させる必要があるためである。例えば、１速モードから２速モードへの切り替え時には、１速ギア５１０がカウンタ軸７００に接続されている状態において、２速ギア４１０をカウンタ軸７００に同期接続させ、２速ギア４１０を介してモータジェネレータＭＧ１からカウンタ軸７００へトルクの伝達を行うのと並行して、１速ギア５１０を介したモータジェネレータＭＧ２からの伝達トルクを減衰させ、カウンタ軸７００との間の動力伝達経路を第１の動力伝達経路に切り替えた後に、１速ギア５１０の解放（即ち、主クラッチ板５３１のストローク）を行う必要がある。このような理由から、ハイブリッド駆動機構１０Ａでは、駆動モードの切り替え期間たる変速期間が長大化する可能性がある。そこで、ハイブリッド駆動機構１０Ａでは、ＥＣＵ１００により変速制御がなされ、変速期間を可及的に短縮化することが可能となっている。
【００８５】
ここで、図６を参照し、変速制御の詳細について説明する。ここに、図６は、変速制御のフローチャートである。尚、これ以降の説明では、駆動モードの切り替えを適宜「変速」とも称することとする。また、駆動モードの選択と変速装置におけるギア段の選択は等価であるから、これ以降、駆動モードの選択を適宜「ギア段の選択」とも称することとする。
【００８６】
図６において、ＥＣＵ１００は、変速要求が有るか否かを判別する（ステップＳ１０１）。変速要求がない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、現在のギア段を保持し（ステップＳ１０３）、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、変速要求が有る場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、現在のギア段に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。続いて、ＥＣＵ１００は、目標ギア段（即ち、本発明に係る「目標モード」の一例）を設定する（ステップＳ１０４）。目標ギア段は、エンジン２００の動作点を、エンジン２００の要求出力を満たす範囲で燃料消費率が最小となる最適燃費動作点に維持しつつ、且つハイブリッド駆動機構１０Ａの動力伝達損失が可及的に低減されるように決定される。
【００８７】
ここで、図５から明らかなように、現在のギア段から目標ギア段に至る変速ルートは、本実施形態において二通り存在する。
【００８８】
例えば、図５を参照すると、１速モードから３速モードへ変速を実行する場合、１速モードから、１速＋２速モード、２速モード及び２速＋３速モードを順次介して３速モードへ辿り着く変速ルートと、１速モードから１速＋４速モード、４速モード及び３速＋４速モードを順次介して３速モードへ辿り着く変速ルートの二通りの変速ルートが存在する。これら変速ルートは、現在のギア段と目標ギア段とが決まれば自ずと定まる。以降の説明では、これら二通りの変速ルートを夫々便宜的に第１変速ルート及び第２変速ルートと称することとする。尚、二通りの変速ルートのいずれが第１変速ルートであっても構わない。
【００８９】
ＥＣＵ１００は、第１変速ルートが選択された場合に現時点で選択されているギア段が目標ギア段に切り替わるまでに要する変速回数Ｒ１を算出する（ステップＳ１０５）と共に、第２変速ルートが選択された場合に現時点で選択されているギア段が目標ギア段に切り替わるまでに要する変速回数Ｒ２を算出する（ステップＳ１０６）。各ルートを選択した場合の変速回数が算出されると、ＥＣＵ１００は、変速回数Ｒ１が変速回数Ｒ２未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。
【００９０】
変速回数Ｒ１が変速回数Ｒ２未満である場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、変速ルートとして第１変速ルートを選択し、第１変速ルートに従って変速を実行する（ステップＳ１０８）。一方、変速回数Ｒ１が変速回数Ｒ２以上である場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、変速ルートとして第２変速ルートを選択し、第２変速ルートに従って、変速を実行する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０８又はステップＳ１０９に係る処理において、いずれかの変速ルートで変速がなされると、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。
【００９１】
尚、本実施形態では、変速回数が相互に等しい場合、変速期間の長さは相互に等しいものとして、いずれの変速ルートが選択されてもよい。従って、ステップＳ１０７に係る処理は、変速回数Ｒ１が変速回数Ｒ２以下であるか否かを判別する処理に置き換えられてもよい。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態に係る変速制御によれば、変速が要求される場合に、目標ギア段に到達する過程でハイブリッド駆動機構１０Ａの機構上一時的に通過せざるを得ない他のギア段の数量（即ち、切り替え回数）が小さい方の変速ルートが選択される。従って、可及的に速やかに変速を実行することが可能となり、変速期間が長大化することによる動力伝達損失の増加、ハイブリッド車両１０の動力性能の低下、ドライバビリティの悪化等が可及的に抑制される。即ち、効率的且つ効果的に、動力伝達損失の低減を図ることが可能となるのである。
【００９３】
尚、本実施形態では、第１及び第２変速装置が夫々２種類のギアを有する構成となっているため、変速ルートは二通りであるが、変速ルートの個数は、第１及び第２変速装置の有するギア段の数量に応じてより複雑に変化してよい。
＜第２実施形態＞
ハイブリッド駆動機構１０Ａの第１変速装置４００及び第２変速装置５００を使用した変速に際して生じ得る問題は、第１実施形態に例示した変速期間の長大化に限定されない。ここで、そのような趣旨に基づいた本発明の第２実施形態について、図７を参照して説明する。ここに、図７は、本発明の第２実施形態に係る変速制御のフローチャートである。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９４】
図７において、第１変速ルート及び第２変速ルートにおける変速回数を算出すると、ＥＣＵ１００は、エンジン要求出力を取得する（ステップＳ２０１）。エンジン要求出力は、アクセル開度センサ１５により検出されるアクセル開度と、車速センサ１４により検出される車速Ｖとに基づいてＲＯＭに格納された駆動力マップより選択的に取得される要求駆動力に基づいて算出される。尚、要求出力の算出態様としては、公知の各種態様を採ることが可能であり、ここではその詳細を省略することとする。
【００９５】
要求出力が算出されると、ＥＣＵ１００は、第１変速ルートが選択された場合に，第１変速ルートに従った変速過程におけるエンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の動作領域が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。目標ギア段に至る過程の中間的なギア段として、ＣＶＴ機能を有するギア段が選択された場合、反力要素となるモータジェネレータの回転速度制御により、これらの動領域が許容範囲を逸脱する事態は生じ難いが、ハイブリッド駆動機構１０Ａの変速比が固定される駆動モードでは、ハイブリッド車両１０の走行条件によって一義的に定まる各動力源の動作点が、当該許容範囲外となる可能性がある。
【００９６】
例えば、この許容範囲とは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、当該許容範囲を逸脱した動作領域で動作した場合に、何らかの不具合が実践上看過し得ない程度に顕在化し得るものとして設定された範囲であり、例えば、エンジン２００で言えば、ＮＶ特性を悪化させる範囲を除く範囲、燃料消費率を極端に低下させる範囲を除く範囲、或いは要求出力を満たし得ない（即ち、必然的に、出力不足による動力性能低下が顕在化する）範囲を除く範囲等を指し、またモータジェネレータで言えば、例えば許容回転速度を逸脱した範囲を除いた範囲等を指す。当該範囲を規定する物理的数値は、予めＲＯＭに適合値として格納されている。
【００９７】
予め第１変速装置４００及び第２変速装置５００における各ギアの変速比は取得されており、第１変速ルートが選択された場合にこれら各動力源の動作領域が許容範囲内に収まるか否かは、ＥＣＵ１００が、ハイブリッド車両１０の車速Ｖ及びカウンタ軸７００の回転速度等に基づいて好適に判別可能である。
【００９８】
第１変速ルートが選択された場合の各動力源の動作領域が許容範囲をその規模の大小及び頻度の多寡によらず逸脱する旨が判別された場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は更に、第２変速ルートが選択された場合についても同様に、動作領域が許容範囲内に収まるか否かを判別する（ステップＳ２０４）。第２変速ルートについても動作領域が許容範囲を逸脱する旨が判別された場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、即ち、現時点のハイブリッド車両１０の走行条件では、目標ギア段への変速を行った場合に、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２のうち少なくとも一部の動作領域が許容範囲を逸脱する旨が確定した場合、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０３に移行させ、現在のギア段を保持する。
【００９９】
一方、ステップＳ２０４に係る判別処理において、第２変速ルートを選択することにより各動力源の動作領域を許容範囲に収めることが可能である旨が判別された場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、無条件に第２変速ルートに従った変速を実行する（ステップＳ１０９）。
【０１００】
ステップＳ２０２に係る判別処理において、第１変速ルートが選択された場合の各動力源の動作領域が許容範囲内に収まる旨が判別された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０４に係る処理と同じく、第２変速ルートが選択された場合の各動力源の動作領域が許容範囲内に収まるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。第２変速ルートが選択された場合に動作領域が許容範囲を逸脱する旨が判別された場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、無条件に処理をステップＳ１０８に移行させ、第１変速ルートに従った変速を実行する。
【０１０１】
一方、第２変速ルートが選択された場合も、各動力源の動作領域が許容範囲内に収まる旨が判別された場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、即ち、いずれの変速ルートが選択されても当該動作領域が許容範囲内に収まる場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１実施形態と同様に、変速回数に応じて変速ルートを選択する。
【０１０２】
以上説明したように、第２実施形態に係る変速制御によれば、駆動モードの切り替え過程における、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の動作領域が推定され、当該動作領域を許容範囲内に収める旨が、変速期間の長大化に優先される。従って、駆動モードの切り替えを正常に実行することが可能となり、結果的に、効率的且つ効果的な動力伝達損失の低減が図られる。
＜第３実施形態＞
第１実施形態では、目標ギア段が設定されて以降の処理について述べたが、変速回数は、目標ギア段の設定に際して適用することも可能である。ここで、そのような趣旨に基づいた本発明の第３実施形態について、図８を参照して説明する。ここに、図８は、本発明の第３実施形態に係る変速制御のフローチャートである。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０３】
図８において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に係る処理で目標ギア段が設定されると、当該目標ギア段が複数存在するか否かを判別する（ステップＳ３０１）。
【０１０４】
本実施形態において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の燃料消費率が最小となるギア段を目標ギア段として設定するように構成される。この際、燃料消費率は、予めＲＯＭに、ギア段毎の、要求駆動力と車速とに対応付けられた燃料消費率マップとして格納されており、ＥＣＵ１００は、現時点の車速と要求駆動力とに基づいて、選択され得るギア段各々について燃料消費率を算出し（この場合、マップより選択的に取得し）、燃料消費率を最小とし得るギア段を確定する。この燃料消費率を最小とするギア段が単数であれば（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０５に移行し、第１実施形態と同様の処理過程が行われる。
【０１０５】
一方、燃料消費率を最小とし得るギア段が複数存在する場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、目標ギア段Ｇｉ（ｉは識別子であり、候補値の数量分設定される）について、第１実施形態と同様に、二通りの変速ルートのうち少ない方の変速回数として規定される変速回数最小値Ｒｍｉを取得する（ステップＳ３０２）。変速回数最小値Ｒｍｉを取得すると、ＥＣＵ１００は、全ての目標ギア段Ｇｉについて、変速回数最小値Ｒｍｉが取得されたか否かを判別し（ステップＳ３０３）、未だ変速回数最小値Ｒｍｉが取得されていない目標ギア段Ｇｉが存在する場合には（ステップＳ３０３：ＮＯ）、ステップＳ３０２に係る処理を繰り返し実行する。
【０１０６】
全ての目標ギア段Ｇｉについて変速回数最小値Ｒｍｉが取得されると（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、変速回数最小値Ｒｍｉのうち最小の値となる最小値Ｒｍｉｍを取得する（ステップＳ３０４）。最小値Ｒｍｉｍが取得されると、ＥＣＵ１００は、最小値Ｒｍｉｍに対応する目標ギア段Ｇｉを最終的な目標ギア段として設定する（ステップＳ３０５）。最終的な目標ギア段が設定されると、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０２に係る処理で既に得られている変速ルート（即ち、最小値Ｒｍｉｍに対応する変速ルート）で変速を実行し（ステップＳ３０６）、処理をステップＳ１０１に戻す。
【０１０７】
このように、第３実施形態によれば、エンジン２００の燃料消費率が同等となるギア段が複数存在する場合には、変速回数が最小となるギア段が目標ギア段として設定される。このため、第１実施形態と同様に、変速期間の長大化を可及的に抑制することが可能となり、効率的且つ効果的に動力伝達損失の低減を図ることが可能となる。
＜第４実施形態＞
ハイブリッド駆動機構１０Ａの第１変速装置４００及び第２変速装置５００を使用した変速に際して生じ得る問題は、第１実施形態に例示した変速期間の長大化に限定されない。ここで、そのような趣旨に基づいた本発明の第４実施形態について、図９を参照して説明する。ここに、図９は、本発明の第４実施形態に係る変速制御のフローチャートである。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０８】
図９において、ステップＳ１０６に係る処理が終了すると、ＥＣＵ１００は、第１変速ルート上に故障ギアが存在しないか否かを判別する（ステップＳ４０１）。より具体的には、第１変速装置４００の２速ギア４１０及び４速ギア４２０、並びに第２変速装置５００の１速ギア５１０及び３速ギア５２０のうち、第１変速ルートに従って変速がなされた場合に一時的にしろ使用されるギアに故障ギアが存在しないか否かが判別される。尚、故障ギアは、本発明に係る「異常ギア」の一例である。
【０１０９】
ここで、ＥＣＵ１００は、このような変速制御とは別に、一定の周期で各ギアの故障の有無を判別しており、故障である旨が判別されると、当該ギアが故障ギアである旨を表すフラグを設定し、故障状態にあるギアを正常状態にあるギアと区別している。この際、故障ギアであるか否かの判別は、ギア段の切り替え時に、出力要素となるモータジェネレータの回転速度が、当該ギアに対応する変速比により推定される回転速度から所定値以上乖離しているか否かに基づいて行うことができる。
【０１１０】
第１変速ルート上に故障ギアが存在する場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、同様にして第２変速ルート上に故障ギアが存在しないか否かを判別する（ステップＳ４０３）。第２変速ルート上にも故障ギアが存在する場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、故障ギアの使用を回避した変速が不可能であるとして、処理をステップＳ１０３に移行させ、現在のギア段を保持する。一方、第２変速ルート上に故障ギアが存在しない場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、無条件に第２変速ルートに従って変速を行う（ステップＳ１０９）。
【０１１１】
また、第１変速ルート上に故障ギアが存在しない場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０３に係る処理と同様に、第２変速ルート上に故障ギアが存在しないか否かを判別する（ステップＳ４０２）。第２変速ルート上に故障ギアが存在する場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、無条件に第１変速ルートに従った変速を実行する（ステップＳ１０６）と共に、第２変速ルート上に故障ギアが存在しない場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７に移行させ、変速回数の少ない方の変速ルートを選択する。
【０１１２】
このように、本実施形態によれば、第１及び第２変速装置に故障ギアが存在する場合には、当該故障ギアの使用を避けつつ目標ギア段へのギア段の切り替えを行うことが可能となり、実践上有益である。
＜第５実施形態＞
ハイブリッド駆動機構１０Ａの第１変速装置４００及び第２変速装置５００を使用した変速に際して生じ得る問題は、第１実施形態に例示した変速期間の長大化に限定されない。ここで、そのような趣旨に基づいた本発明の第５実施形態について、図１０を参照して説明する。ここに、図１０は、本発明の第５実施形態に係る変速制御のフローチャートである。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１１３】
図１０において、目標ギア段が設定されると（ステップＳ１０４）、ＥＣＵ１００は、現在のエンジン出力の値を取得する（ステップＳ５０１）。現在のエンジン出力の値は、例えばエンジン２００の機関回転速度ＮＥ及びエンジントルクの値に基づいた数値演算処理の結果として取得される。但し、他の手法により取得されても構わない。
【０１１４】
次に、ＥＣＵ１００は、このエンジン出力の値及び第１変速ルートが選択された場合に経由するギア段各々の変速比に基づいて、第１変速ルートが選択された場合における、エンジン２００の回転速度偏差ΔＮｅａｖｅ１を取得する（ステップＳ５０２）。尚、回転速度偏差ΔＮｅａｖｅ１は、第１変速ルートが選択された場合に順次経由されるギア段各々について、現在の機関回転速度ＮＥとの偏差を算出し、それらを平均した値であり、第１変速ルートが選択された場合のエンジン２００の回転変動の度合いを表す指標となる。
【０１１５】
第１変速ルートについて、回転速度偏差ΔＮｅａｖｅ１が取得されると、ＥＣＵ１００は、第２変速ルートについても同様にして回転速度偏差ΔＮｅａｖｅ２を取得する（ステップＳ５０３）。回転速度偏差ΔＮｅａｖｅ１及びΔＮｅａｖｅ２が取得されると、ＥＣＵ１００は、ΔＮｅａｖｅ１がΔＮｅａｖｅ２未満であるか否かを判別する（ステップＳ５０４）。ΔＮｅａｖｅ１がΔＮｅａｖｅ２未満である場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１変速ルートに従った変速を実行する（ステップＳ１０８）。また、ΔＮｅａｖｅ１がΔＮｅａｖｅ２以上である場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、第２変速ルートに従った変速を実行する（ステップＳ１０９）。
【０１１６】
このように、本実施形態によれば、変速回数といった、変速期間の長短を規定する指標に代えて、エンジン２００の回転変動に係る指標値たる回転速度偏差ΔＮｅａｖｅが参照され、変速の過程においてよりエンジン２００の回転変動が小さい方の変速ルートが選択される。従って、ハイブリッド車両１０におけるドライバビリティの悪化が可及的に抑制され、第１変速装置４００及び第２変速装置５００を備えることによる動力伝達損失の低減効果を、より実践上の利益を伴って享受することが可能となる。
【０１１７】
尚、本実施形態では、エンジン２００の機関回転速度ＮＥについて、回転速度偏差が算出されたが、ハイブリッド車両１０のドライバビリティを考慮する観点からは、カウンタ軸７００に接続され出力要素として機能するモータジェネレータの回転速度偏差、或いは反力要素として機能するモータジェネレータの回転速度偏差が算出され、変速ルート選択に係る判断基準として利用されてよい。
【０１１８】
また、本実施形態では、ドライバビリティの悪化を抑制する観点から変速制御が実行されるが、効率的且つ効果的な変速を目的とする場合には、変速期間中の騒音も考慮すべき要素となる。従って、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の回転変動に代えて、変速過程における回転速度が考慮されてもよい。この場合、例えば変速過程における回転速度がより低い方の変速ルートが選択され、変速に供されてもよい。
【０１１９】
尚、上述した各種実施形態では、動力伝達遮断クラッチ６００は常に締結されているとした。但し、動力伝達遮断クラッチ６００もまた、ハイブリッド駆動機構１０Ａの動力伝達損失を低減させるべく制御されてよい。例えば、動力伝達遮断クラッチ６００が解放制御された場合、ハイブリッド車両１０の走行状態としてＥＶ走行（電気走行）状態となる。
【０１２０】
ＥＶ走行が選択される場合、動力伝達遮断クラッチ６００が解放制御された後、例えば第１クラッチ機構４３０をいずれかのギアに接続して、出力回転軸３８０とカウンタ軸７００とを連結すると共に、モータジェネレータＭＧ１を力行制御することができる。この場合、第２クラッチ機構５３０は解放状態に制御されており、モータジェネレータＭＧ２及びエンジン２００は共に停止される。
【０１２１】
また、モータジェネレータＭＧ１に代えてモータジェネレータＭＧ２を力行制御させることもできる。この場合、動力伝達遮断クラッチ６００は解放状態に制御され、第２のクラッチ機構５３０がいずれかのギアと接続される。従って、入力軸３７０とカウンタ軸７００とが連結される。一方、第１のクラッチ機構４３０は解放状態に制御され、モータジェネレータＭＧ１及びエンジン２００は共に停止される。
【０１２２】
或いは、動力伝達遮断クラッチ６００を解放状態に制御し、且つ第１及び第２クラッチ機構をいずれも然るべきギアへ接続させることもできる。この場合、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が共に力行制御され、エンジン２００は停止状態に維持される。
【０１２３】
このように、動力伝達遮断クラッチ６００の作用によれば、エンジン２００を停止させた状態で、少なくとも一方のモータジェネレータからカウンタ軸７００へトルクを伝達することが可能である。即ち、当該少なくとも一方のモータジェネレータからドル九を伝達する際に、エンジン２００が従動回転する事態を回避することができ、動力伝達損失を低減することが可能となる。
【０１２４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド駆動装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動機構１０Ａの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図１のハイブリッド車両におけるエンジンの模式図である。
【図４】図２のハイブリッド駆動機構における駆動モードと変速装置の状態との対応関係を表す表である。
【図５】図２のハイブリッド駆動機構における駆動モードの切り替えルートの模式図である。
【図６】ＥＣＵにより実行される変速制御のフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る変速制御のフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る変速制御のフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態に係る変速制御のフローチャートである。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る変速制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…ハイブリッド車両、１０Ａ…ハイブリッド駆動機構、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…第１変速装置、５００…第２変速装置、６００…動力伝達遮断クラッチ、７００…カウンタ軸。
【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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