JP5700123B2

JP5700123B2 - 車両用駆動装置の制御装置

Info

Publication number: JP5700123B2
Application number: JP2013522400A
Authority: JP
Inventors: 田端　淳; 淳田端; 達也今村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: US20140128217A1; EP2727789A1; US8795132B2; EP2727789A4; JPWO2013001616A1; CN103619681A; EP2727789B1; WO2013001616A1; CN103619681B

Description

本発明は、エンジンと電動機と流体伝動装置とを備え、複数の伝達経路にてエンジンの動力を伝達することが可能な車両用駆動装置の制御装置に関するものである。

エンジンからの動力が入力される入力側回転要素と駆動輪へ動力を出力する出力側回転要素とを有する流体伝動装置を備える車両用駆動装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用駆動装置がそれである。このような車両用駆動装置においては、エンジン回転速度（流体伝動装置の入力側回転要素の回転速度に相当）は、車速（流体伝動装置の出力側回転要素の回転速度に相当）や流体伝動装置の流体特性やエンジン出力に応じて成り行きで決められる。また、エンジン出力を流体伝動装置を介して流体伝達する機械経路における動力伝達効率も成り行きで決められる。

特開２００９−２２０６１８号公報

ところで、車両の燃費向上を考えると、例えば燃料消費率が可及的に低くなるようなエンジンの動作点（エンジン動作点という）でエンジンを駆動することが望まれる。また、エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率も良くすることが望まれる。これに対して、流体伝動装置の入力側回転要素に動力伝達可能に第１電動機を配置し、また駆動輪に動力伝達可能に第２電動機を配置した車両用駆動装置において、その第１電動機によりエンジン動作点を任意に制御することが考えられる。このようにした場合、エンジン出力を駆動輪側へ伝達する伝達経路としては、流体伝動装置を介した機械経路と、第１電動機と第２電動機との間での電力伝達による電気経路とが併用されることになる。しかしながら、エンジン動作点を任意に制御することができたとしても、流体伝動装置の流体特性は入力側回転要素等のハード構成によって一意に決められてしまう。その為、その制御時のエンジン動作点においては、流体伝動装置の流体特性によって機械経路側へ伝達されるトルク（例えば入力側回転要素に生じるトルク）が一意に決められてしまい、電気経路側へ伝達されるトルク（例えば第１電動機のトルク）も結果的に一意に決められてしまう。そうすると、その制御時のエンジン動作点において、伝達効率が良い方の経路を十分に使用しきれていない可能性がある。例えば、伝達効率が良い方の経路を介した動力伝達の割合を増やした方が、エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率が向上する可能性があるのに、それができない可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、第１電動機によりエンジン動作点を制御することができる車両用駆動装置において、伝達効率が良い方の経路を介した動力伝達の割合を増やすことで車両の燃費向上を図ることについて未だ提案されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機のトルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンからの動力が入力される入力側回転要素と駆動輪へ動力を出力する出力側回転要素とを有する流体伝動装置と、前記入力側回転要素に直接又は間接的に連結された第１電動機と、駆動輪に直接又は間接的に連結された第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記第１電動機と前記第２電動機との間での電力授受により動力伝達が電気的になされる電気経路と、動力伝達が前記流体伝動装置を介して機械的になされる機械経路とを有し、前記第１電動機のトルクを調節することで前記エンジンの動作点を制御することが可能であり、（ｃ）前記車両用駆動装置は、前記入力側負荷トルクを決定する前記流体伝動装置の流体特性であるその流体伝動装置の速度比に対するその流体伝動装置の容量係数の特性を変更する容量可変装置を更に備えることにある。

このようにすれば、前記第１電動機と前記第２電動機との間での電力授受により動力伝達が電気的になされる電気経路と、動力伝達が前記流体伝動装置を介して機械的になされる機械経路とを有し、前記第１電動機のトルクを調節することで前記エンジンの動作点を前記出力側回転要素の回転速度に拘束されることなく制御することが可能であるので、例えば前記エンジンを燃費向上に最適な動作点で駆動することが可能であり、車両の燃費向上を図ることが可能である。加えて、前記車両用駆動装置には前記入力側負荷トルクを決定する前記流体伝動装置の流体特性であるその流体伝動装置の速度比に対するその流体伝動装置の容量係数の特性を変更する容量可変装置が更に備えられるので、前記第１電動機のトルクを調節することで任意に制御されたときのエンジンの動作点において、流体伝動装置の容量に基づいて一意に決められる入力側回転要素に生じるトルクを変更することができる。従って、そのときのエンジンの動作点において、機械経路側へ伝達されるトルクと電気経路側へ伝達されるトルクとの割合を変更することができ、機械経路及び電気経路のうちで伝達効率が良い方の経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機のトルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。
また、前記第１の発明は、更に、前記エンジンの動作点を制御する際には、エンジントルクと前記第１電動機のトルクとの和が、前記流体伝動装置の速度比に応じて前記入力側回転要素に生じる入力側負荷トルクと釣り合うように、前記第１電動機のトルクを調節するものであり、目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度に基づいて前記入力側負荷トルクを求め、その入力側負荷トルクとその目標エンジン動作点が示すエンジントルクとに基づいて前記第１電動機のトルクを決定することにある。このようにすれば、その流体伝動装置の流体特性に基づいて容易に第１電動機のトルクを調節することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両用駆動装置の制御装置において、同じ目標動作点へ前記エンジンの動作点を制御する際に、前記電気経路と前記機械経路とにおいて前記エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率が向上する場合には、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を変更することにある。このようにすれば、電動機のトルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を適切に図ることができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両用駆動装置の制御装置において、要求負荷が前記電気経路を介した動力伝達にて賄える範囲として予め設定された所定値以下である場合に、前記容量可変装置による前記流体伝動装置の容量を小さくする側への変更を許容することにある。このようにすれば、要求負荷が前記所定値を超えている場合に流体伝動装置の容量を小さくする側へ変更することにより入力側回転要素に生じるトルクが低減されて第１電動機のトルクが増大され、延いては第１電動機の定格出力ではその増大されたトルクを出力できないというような状態を招く可能性が回避される。

また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電気経路を介したときの伝達効率が、前記機械経路を介したときの伝達効率よりも良い場合に、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を小さくすることにある。このようにすれば、入力側回転要素に生じるトルクが低減されて第１電動機のトルクが増大され、伝達効率が良い方の電気経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機のトルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。

また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記機械経路を介したときの伝達効率が、前記電気経路を介したときの伝達効率よりも良い場合に、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を大きくすることにある。このようにすれば、入力側回転要素に生じるトルクが増大されて第１電動機のトルクが低減され、伝達効率が良い方の機械経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機のトルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。

また、第６の発明は、前記第１の発明乃至第５の発明の何れか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記エンジンの動作点が予め定められたそのエンジンの動作曲線に沿うように且つエンジン出力の目標値が達成されるように、前記第１電動機のトルクを調節することでそのエンジンの動作点を制御することにある。このようにすれば、エンジン効率が可及的に高いエンジン動作点すなわち燃料消費率が可及的に低くなるようなエンジン動作点にてエンジンを作動させられる。

また、第７の発明は、前記第１の発明乃至第６の発明の何れか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電気経路と前記機械経路とにおいて前記エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率と、そのエンジンの動作点におけるエンジン効率との積で表される総合効率が大きくなる側に、そのエンジンの動作点をずらすことにある。このようにすれば、エンジン動作点が総合効率に応じて変更されない場合と比較して、車両用駆動装置全体として効率アップが図られ、車両の燃費を向上させることが可能である。

本発明の一実施例の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１に示す自動変速機において各変速段を成立させるための各油圧式摩擦係合装置の作動表である。図１の車両用駆動装置を制御するための電子制御装置に各センサ等から入力される入力信号を説明するための図であり、その電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図１の車両用駆動装置において、第１電動機及び第２電動機が作動されない状態でエンジン動作点がどのように定まるかを説明するための図である。図１の車両用駆動装置において、第１電動機を制御することによりエンジン動作点が任意に変化させられることを説明するための図である。図１の車両用駆動装置において、ある一定の目標エンジン出力の下でエンジン動作点が変化させられる場合の、電気経路と機械経路とのそれぞれにおいて伝達される動力の割合（伝達比率）を説明するための概念図である。図１の車両用駆動装置において、トルクコンバータ単体の伝達効率すなわち機械経路の伝達効率とトルクコンバータの速度比との関係を示した図である。図１の車両用駆動装置において、合成伝達効率とトルクコンバータの速度比との関係を示した図である。図５と同じ座標系において、ある一定のタービン回転速度の下で、エンジン最少燃料消費率線上の動作点を目標エンジン動作点としたときの第１電動機トルク及びポンプトルクを表した図である。図３の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、無段変速機の無段変速動作を利用してエンジン動作点を決定する制御作動を説明するためのフローチャートである。図８と同じ座標系において、トルクコンバータの流体特性から成り行きで決まるエンジン動作点に対応する点と、エンジン動作点制御によりエンジン最少燃料消費率線上の目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点に対応する点とを表す図である。図９と同じ座標系において、図１１の各点に対応した各エンジン動作点と、目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点における第１電動機トルク及びポンプトルクとを表した図である。ブレーキの係合作動が制御されることで変更されるトルクコンバータの流体特性（正駆動容量係数）を示す図である。図１１と同じ座標系において、エンジン動作点制御により同じ目標エンジン動作点に移動させる際に、トルクコンバータの容量係数の違いによって生じる合成伝達効率の違いを比較する図である。図１２と同じ座標系において、図１４の各点に対応した各エンジン動作点と、目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点におけるそれぞれの第１電動機トルク及びポンプトルクとを表した図である。図６と同じ座標系において、図１４及び図１５に対応したトルクコンバータの容量係数の違いによって生じる各伝達比率の割合の変化を説明する図である。伝達効率差或いは伝達効率比に応じて変更するトルクコンバータの容量係数の低減率を示す図である。図３の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、第１電動機トルクを調節することでエンジン動作点を制御する際に車両の更なる燃費向上を図る制御作動を説明するためのフローチャートである。図１のものとは別の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図であって、自動変速機を備えない車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１のものとは別の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図であって、ブレーキに加えて、容量可変装置として第３電動機が更に備えられた車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１３と同じ座標系において、第３電動機の作動が制御されることで変更されるトルクコンバータの正駆動容量係数を示す図である。図１０のフローチャートとは別のフローチャートを説明する為に、図１０のＳＡ３から置き換えられるステップを示した図である。図２２で説明されるフローチャートにおいて、図１０のＳＡ７，ＳＡ８から置き換えられるステップを示した図である。

本発明において、好適には、前記流体伝動装置は、前記入力側回転要素であるポンプ翼車と前記出力側回転要素であるタービン翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車を有するトルクコンバータである。また、前記容量可変装置は、前記ステータ翼車の回転作動を制御すること、或いは前記ポンプ翼車が回転駆動されることで発生させられる流体流の一部を前記タービン翼車に設けられた開閉機構によりそのタービン翼車の外部に排出することなどで前記トルクコンバータの容量を変更するものである。

また、好適には、燃費とは単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。

また、好適には、前記エンジンの動作点とは、そのエンジンの回転速度及び出力トルクなどで示されるそのエンジンの動作状態を示す動作点である。言い換えれば、そのエンジンの回転速度を示す軸とそのエンジンの出力トルクを示す軸との２次元座標内における１点で示されるエンジンの動作状態である。

また、好適には、前記車両用駆動装置は、前記第１電動機及び前記第２電動機の各々と電力授受可能に接続された蓄電装置を備えており、その第１電動機が発電した電力からその蓄電装置に充電される電力を差し引いた残部をその第２電動機に供給してその第２電動機を駆動する。

また、好適には、前記第１電動機のトルクを調節することとは、前記電気経路において伝達される動力（電力）を調節すること、言い換えれば、前記電気経路又は前記機械経路の動力伝達比率を調節することである。すなわち、その電気経路において伝達される動力を調節することで前記エンジンの動作点を制御する。

また、好適には、前記電気経路は、前記第１電動機が発電した電力の全部又は一部が前記第２電動機に供給されることにより動力伝達が電気的になされる動力伝達経路である。

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。

図１は、本発明の一実施例の車両用駆動装置１０の構成を説明する骨子図である。図１において、車両用駆動装置１０は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両に好適に採用されるものであり、内燃機関から構成されるエンジン１２と、そのエンジン１２のクランク軸１４に連結されたトルクコンバータ（流体伝動装置）１６と、そのトルクコンバータ１６と駆動輪５８との間に配設されてトルクコンバータ１６の出力側に連結された自動変速機１８と、エンジン１２とトルクコンバータ１６との間に配設されてクランク軸１４に連結された第１電動機ＭＧ１と、トルクコンバータ１６と自動変速機１８との間に配設されて自動変速機１８の入力軸２０に連結された第２電動機ＭＧ２とを備えている。なお、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、第１電動機ＭＧ１、および第２電動機ＭＧ２等はそれらの共通の軸心に対して対称的に構成されており、図１においてはその軸心の下半分が省略して図示されている。

トルクコンバータ１６は、エンジン１２からの動力が入力される入力側回転要素であるポンプ翼車１６ｐと、駆動輪５８へ動力を出力する出力側回転要素であるタービン翼車１６ｔと、ポンプ翼車１６ｐとタービン翼車１６ｔとの間に回転可能に配設されたステータ翼車１６ｓとを備えており、作動油を介して動力伝達を行う流体伝動装置である。そのポンプ翼車１６ｐすなわちポンプインペラは、エンジン１２のクランク軸１４と第１電動機ＭＧ１とに連結されており、そのエンジン１２により回転駆動されることによってトルクコンバータ１６内の作動油の流動による流体流を発生させる。タービン翼車１６ｔすなわちタービンランナは、自動変速機１８の入力軸２０に連結されており、上記ポンプ翼車１６ｐからの流体流を受けて回転させられる。ステータ翼車１６ｓは、上記ポンプ翼車１６ｐからタービン翼車１６ｔへの流体流中に配設され、ブレーキＢｓを介して非回転部材としてのトランスミッションケース２４に断接可能に連結されている。このブレーキＢｓは、油圧シリンダとその油圧シリンダに供給される油圧に応じて摩擦係合される多板式ブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。上記自動変速機１８の入力軸２０は、トルクコンバータ１６の出力軸すなわちタービン軸としても機能するものである。図１から判るように本実施例では、エンジン１２と第１電動機ＭＧ１とポンプ翼車１６ｐとは直列に連結されているので、ポンプ翼車１６ｐの回転速度Ｎp（以下、ポンプ回転速度Ｎpという）は第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_ＭＧ１（以下、第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１という）およびエンジン回転速度Ｎeと同じである。また、タービン翼車１６ｔと第２電動機ＭＧ２と自動変速機１８の入力軸２０とは直列に連結されているので、タービン翼車１６ｔの回転速度Ｎt（以下、タービン回転速度Ｎtという）は第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_ＭＧ２（以下、第２電動機回転速度Ｎ_ＭＧ２という）および入力軸２０の回転速度Ｎ_ＡＴＩＮと同じである。

また、トルクコンバータ１６は、上記ポンプ翼車１６ｐとタービン翼車１６ｔとの間を直結可能なロックアップクラッチＬ／Ｃを備えている。このロックアップクラッチＬ／Ｃは、完全係合状態、スリップ状態、および解放状態のいずれか１の状態に制御される。ロックアップクラッチＬ／Ｃが解放状態とされた場合には、上記のようにクランク軸１４と入力軸２０との間のトルク伝達がトルクコンバータ１６内の作動油を介して行われる。そして、ロックアップクラッチＬ／Ｃが完全係合状態とされた場合には、エンジン１２のクランク軸１４と自動変速機１８の入力軸２０とが相互に一体的に連結されて、それらクランク軸１４と入力軸２０との間のトルク伝達がトルクコンバータ１６内の作動油を介さずに直接的に行われる。

第１電動機ＭＧ１は、エンジン１２のクランク軸１４に例えば脈動を吸収するダンパ等を介して直列に連結されており、トルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ｐに直接連結されている。また、第２電動機ＭＧ２は、自動変速機１８等を介して間接的に駆動輪５８に連結されている。第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動モータとしての機能と回生トルクを発生させる発電機としての機能とが選択的に得られるように構成された回転機であって、例えば交流同期型のモータジェネレータにより構成される。また、バッテリである蓄電装置３６と電動機ＭＧ１，ＭＧ２を制御するためのインバータ３８とが車両用駆動装置１０に設けられており（図３参照）、その蓄電装置３６と第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とは相互に電力授受可能に接続されている。上記第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２はそれぞれ、その駆動によってクランク軸１４および入力軸２０に正回転方向の駆動トルクを付与することができ、また、その発電（回生）によってクランク軸１４および入力軸２０に負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクを付与すると共に、車両に設けられた蓄電装置３６をインバータ３８を介して充電することができる。なお、上記クランク軸１４および入力軸２０の正回転方向とは、エンジン１２の駆動時におけるクランク軸１４の回転方向であり、上記負回転方向とはその正回転方向とは逆向きの回転方向である。

自動変速機１８は、トルクコンバータ１６と駆動輪５８との間に介装されており、非回転部材であるトランスミッションケース２４内に、第１遊星歯車装置３０を主体とする第１変速部２６、及び第２遊星歯車装置３２と第３遊星歯車装置３４とを主体とする第２変速部２８を備えた公知の遊星歯車式多段変速機である。そして、この自動変速機１８においては、公知の各油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）が図２に示す所定の作動表に従ってそれぞれ係合又は解放されることにより、自動変速機１８の変速比γ_ＡＴ（＝入力軸２０の回転速度Ｎ_ＡＴＩＮ／出力軸２２の回転速度Ｎout）がそれぞれ異なる複数の変速段が成立させられる。図２において、「○」は係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ示している。また、この自動変速機１８の自動変速制御は、予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する公知の関係（変速線図、変速マップ）に従って実行される。

以上のように構成された車両用駆動装置１０においては、車両の走行状態に応じて、エンジン１２の動力により車両を走行させるエンジン走行と第２電動機ＭＧ２の動力により車両を走行させるモータ走行とが切り換えられて作動させられるようになっている。上記エンジン走行とモータ走行との切り換えは、車両の走行状態が前記変速線図と同様の二次元座標内において設定されたエンジン走行領域およびモータ走行領域のどちらに属するかに基づいて行われる。

なお、車両用駆動装置１０では、たとえば、車両の走行状態がモータ走行領域に属していても蓄電装置３６の充電残量ＳＯＣ（state of charge）が所定値以下である場合にはエンジン走行が行われる、また、車両の急発進時や急加速時などにはエンジン１２および第２電動機ＭＧ２の両方の出力が用いられて車両が走行させられる等の制御が適宜行われる。

図３は、車両用駆動装置１０を制御するための電子制御装置４０に各センサ等から入力される入力信号を説明するための図であり、その電子制御装置４０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図３において、電子制御装置４０は、車両用駆動装置１０の制御装置として機能を有するものであって、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵが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１２の出力制御、自動変速機１８の変速制御、および電動機ＭＧ１、ＭＧ２の出力制御などを実行する。また、電子制御装置４０には、車両に設けられた図３に示す各センサ（例えば各回転速度センサ４２，４４，４６，４８，５０、アクセル開度センサ５２、油温センサ５４）により検出された各種入力信号（例えば各回転速度Ｎe，Ｎ_ＭＧ１，Ｎt，Ｎ_ＭＧ２，Ｎout（車速Ｖ）、アクセル開度Ａcc、作動油温ＴＨ_ＯＩＬ）が供給される。また、電子制御装置４０からは、車両に設けられた各装置に各種出力信号（例えばエンジン出力制御信号、電動機出力制御信号、油圧制御信号）が供給される。

図４は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２が作動されない状態においてエンジン１２の動作点がどのように定まるかを説明するための図である。図４に示すように、トルクコンバータ１６の速度比ｅ（＝Ｎt／Ｎp）に応じてポンプ翼車（入力側回転要素）１６ｐに生じる入力側負荷トルクＴpであるポンプトルクＴpは、ある一定のタービン回転速度Ｎtの下では、例えば破線L01で示すようなエンジン回転速度Ｎeとの関係になる。その破線L01で示すポンプトルクＴpとエンジン回転速度Ｎe（＝Ｎp）との関係は、上記速度比ｅの関数であるトルクコンバータ１６の容量係数τを用いて表せば、「Ｔp＝τ×Ｎe^２」という式が成立する関係である。従って、図４に示すように、エンジン回転速度Ｎeが高いほどトルクコンバータ１６の速度比ｅが小さくなり、ポンプトルクＴpはエンジン回転速度Ｎeが高いほど大きくなる。一方で、エンジン１２の出力トルクＴe（以下、エンジントルクＴeという）は、エンジン１２の電子スロットル弁のある一定のスロットル弁開度θ_ＴＨの下では、エンジン回転速度Ｎeとの関係が例えば実線L02で示すようになり、その実線L02は前記破線L01と交差する。そして、破線L01と実線L02との交点P01がエンジントルクＴeとポンプトルクＴpとが釣り合う点を示しており、その交点P01がエンジン１２の動作点になる。すなわち、エンジン１２の動作点はタービン回転速度Ｎtとスロットル弁開度θ_ＴＨとに基づいて成り行きで決まるということである。これに対し、本実施例では、第１電動機ＭＧ１の出力制御を行うことにより、エンジン１２の動作点をタービン回転速度Ｎtに拘束されることなく任意に変化させることが可能である。このことを図５を用いて説明することができる。

図５は、第１電動機ＭＧ１を制御することによりエンジン１２の動作点が任意に変化させられることを説明するための図である。図５では図４と共通の符号は相互に同じものを示しており、図４と同じタービン回転速度Ｎtを前提としている。図５の実線L03は、必要エンジンパワーＰe*すなわちエンジン出力Ｐe（単位は例えばkW）の目標値である目標エンジン出力Ｐe*をある一定値としエンジン出力Ｐeがその目標エンジン出力Ｐe*に収束するように制御されたときのエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとの関係を示す等パワー曲線である。図５にはエンジン１２の動作点がその等パワー曲線（実線L03）上で任意に設定される例が示されている。図５において、ポンプトルクＴpとエンジン回転速度Ｎeとの関係が破線L01で示され且つエンジン出力Ｐeが実線L03で示す目標エンジン出力Ｐe*にされる場合には、第１電動機ＭＧ１の出力トルクＴ_ＭＧ１（以下、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１という）が発生させられないとすればエンジン１２の動作点は点P02になり、第１電動機ＭＧ１を発電動作させ第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を負回転方向にTG03だけ発生させればエンジン１２の動作点は点P03になり、更に第１電動機トルクＴ_ＭＧ１の絶対値を引き上げて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を負回転方向にTG04だけ発生させればエンジン１２の動作点は点P04になる。要するに、本実施例の車両用駆動装置１０では、エンジントルクＴeと第１電動機トルクＴ_ＭＧ１との和がポンプトルクＴpと釣り合うように、すなわち「Ｔp＝Ｔe＋Ｔ_ＭＧ１（図５のＴ_ＭＧ１は負の値）」という関係が成立するように、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が調節されることで、エンジン１２の動作点をタービン回転速度Ｎtに拘束されることなく任意に変化させることが可能である。このように第１電動機ＭＧ１を発電動作させる場合には、その第１電動機ＭＧ１によって発電された電力は蓄電装置３６に充電されてもよいが、基本的には第２電動機ＭＧ２に供給されて第２電動機ＭＧ２が駆動される。すなわち、車両用駆動装置１０は、エンジン１２と駆動輪５８との間において、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との間での電力授受により電気的に動力（単位は例えばkW）が伝達される電気経路と、トルクコンバータ１６を介して機械的に動力が伝達される機械経路という互いに並列である２つの動力伝達経路を備えている。そして、上述したように第１電動機トルクＴ_ＭＧ１の調節によりエンジン１２の動作点をタービン回転速度Ｎtに拘束されることなく連続的に変更できるので、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とトルクコンバータ１６とは全体として、実質的に変速比（＝Ｎe／Ｎt）を無段階に変化させる無段変速動作を行うことができ、無段変速機６０を構成していると言える。

図６は、ある一定の目標エンジン出力Ｐe*の下でエンジン１２の動作点が変化させられる場合の、前記電気経路と前記機械経路とのそれぞれにおいて伝達される動力の割合（伝達比率）を説明するための概念図である。図６において、電気伝達とは、エンジン１２からの動力が電気的に伝達されることであるので上記電気経路における動力伝達を意味しており、流体伝達とは、エンジン１２からの動力がトルクコンバータ１６内の流体により伝達されることであるので上記機械経路における動力伝達を意味している。前述の図５において、エンジン回転速度Ｎeが低くなるほどすなわちトルクコンバータ１６の速度比ｅが大きくなるほど第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が負回転方向に絶対値として大きくなるように第１電動機ＭＧ１の出力制御がなされるので、図６に示すように、速度比ｅが１に向けて大きくなるほど、前記電気伝達による動力の伝達比率RTO_ＰＥＬが大きくなる一方で前記流体伝達による動力の伝達比率RTO_ＰＭＣが小さくなり、具体的には、速度比ｅが１に近付くほど前記電気伝達による動力の伝達比率RTO_ＰＥＬは１００％に近付くことになる。この速度比ｅに対する上記伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣの変化傾向は目標エンジン出力Ｐe*またはタービン回転速度Ｎtに拘らず同じである。

次に、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とトルクコンバータ１６とから構成された無段変速機６０における動力伝達効率（＝出力された動力／入力された動力；明細書全体を通して単に伝達効率ともいう）について説明する。先ず、トルクコンバータ１６単体の伝達効率η_ＭＣすなわち前記機械経路の伝達効率η_ＭＣについて図７を用いて説明する。図７のように、速度比ｅが小さい側のトルクコンバータ領域では、トルクコンバータ１６の伝達効率η_ＭＣは所定の速度比ｅにて極大値をとり、速度比ｅが零では伝達効率η_ＭＣも零となる。そして、速度比ｅが大きい側のカップリング領域では、上記伝達効率η_ＭＣは速度比ｅが大きくなるほど高くなり、トルクコンバータ領域およびカップリング領域の全体で見れば、伝達効率η_ＭＣは速度比ｅが１に近いところで最も高くなる。このトルクコンバータ１６の伝達効率η_ＭＣに前記電気経路の伝達効率η_ＥＬと図６に示した伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣとを加味すれば、前記電気経路と前記機械経路とにおいてエンジン１２からの動力が伝達されるときの合成伝達効率η_ＣＶＴすなわち無段変速機６０全体の伝達効率η_ＣＶＴを求めることができる。

図８は、前記電気経路の伝達効率η_ＥＬを一定と仮定した場合に、上記合成伝達効率η_ＣＶＴとトルクコンバータ１６の速度比ｅとの関係を示した図である。図８において前記機械経路（流体伝達）の伝達効率η_ＭＣを示す一点鎖線は図７のものと同じである。図８に実線で示すように、前記電気経路（電気伝達）の伝達効率η_ＥＬは上記機械経路（流体伝達）の伝達効率η_ＭＣと比較して、トルクコンバータ１６の速度比ｅが変化しても殆ど変化しない。そして、エンジン１２からの動力が速度比ｅに応じて図６に示すような伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣで前記機械経路と前記電気経路との各々にて伝達される場合には、合成伝達効率η_ＣＶＴは、速度比ｅに対して破線で示すように変化する。図８における点P02，P03，P04はそれぞれ図５の点P02，P03，P04を図８の座標系に表したものであり、図８によれば、３つの点P02，P03，P04のうち合成伝達効率η_ＣＶＴは、点P04が示す速度比ｅにて最高になる。なお、図８において、点P02が示す速度比ｅよりも低い速度比ｅの範囲では、破線で示す合成伝達効率η_ＣＶＴは機械経路の伝達効率η_ＭＣを下回って著しく低下するが、それは、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との間の電気的な動力伝達状態が、第１電動機ＭＧ１が電力を消費すると共に第２電動機ＭＧ２が発電する動力循環状態、言い換えれば第２電動機ＭＧ２から第１電動機ＭＧ１へ動力が電気的に伝達される動力循環状態となるからである。

上述したように、車両用駆動装置１０では、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１の調節によりエンジン１２の動作点をタービン回転速度Ｎtに拘束されることなく連続的に変更できるので、本実施例では、この機能すなわち無段変速機６０の無段変速機能を利用して、効率良くエンジン１２を作動させ、更には、エンジン１２を含む車両用駆動装置１０全体で効率の良い運転がなされる制御が実行される。その制御機能の要部について、以下に説明する。

図３に戻り、その図３に示すように電子制御装置４０は、動作モード判断部としての動作モード判断手段６８と、エンジン動作点制御部としてのエンジン動作点制御手段７０とを備えている。

動作モード判断手段６８は、所定のシステム最適動作モードが選択されているか否かを判断する。例えば、運転者がシステム最適動作モードを選択する際にオンに切り替えられる動作モードスイッチがオンである場合には、動作モード判断手段６８はシステム最適動作モードが選択されていると判断する。そのシステム最適動作モードとは、エンジン１２だけを効率良く作動させるのではなく、エンジン１２と無段変速機６０との全体で効率向上を図る動作モードであり、例えば燃費向上を極めて優先させたい場合に選択される。そのシステム最適動作モードは、上記動作モードスイッチの切換ではなく、例えばアクセル開度Ａccが殆ど変動しないような場合に自動的に選択されても差し支えない。

エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン走行中において、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン１２の動作点を制御するエンジン動作点制御を実行する。その第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節する際、詳細には前述した図５に示すように、エンジントルクＴeと第１電動機トルクＴ_ＭＧ１との和が、トルクコンバータ１６の入力側負荷トルクであるポンプトルクＴpと釣り合うように、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節する。エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン動作点制御では基本的に第１電動機ＭＧ１を発電作動させるので、前記動力循環状態を除き第１電動機トルクＴ_ＭＧ１は負の値である。前記エンジン動作点制御について具体的に説明すれば、エンジン動作点制御手段７０は、先ず、図９に示すような予め定められたエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上で目標エンジン出力Ｐe*が達成されるエンジン１２の動作点P05を目標エンジン動作点として逐次決定する。ここで、図９は、ある一定のタービン回転速度Ｎtの下で図５と同じ座標系において、エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の動作点を目標エンジン動作点としたときの第１電動機トルクＴ_ＭＧ１およびポンプトルクＴpを表した図であり、図９における破線L01および実線L03は図５のものと同じである。また、前記エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬは、エンジン１２の燃料消費率が最小となるように予め実験的に定められたエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとの関係を表すエンジン１２の動作曲線であり、言い換えれば、エンジン１２の燃費向上に最適な動作点である燃費最適点の連なりである。また、目標エンジン出力（必要エンジンパワー）Ｐe*は、運転者が車両に対して要求する出力であり、運転者の出力要求に対応できるように予め実験的に定められた関係からアクセル開度Ａccと車速Ｖとに基づいてエンジン動作点制御手段７０により逐次決定されるものであり、例えばその目標エンジン出力Ｐe*はアクセル開度Ａccが大きいほど大きく決定される。更に、蓄電装置３６の充電残量ＳＯＣが所定の下限値以下に低下した場合には蓄電装置３６へ充電すべき充電要求がなされ、目標エンジン出力Ｐe*は、その充電要求に基づく電力（要求充電電力）が前記アクセル開度Ａccと車速Ｖとに基づく算出値に加算されるのが好ましい。

エンジン動作点制御手段７０は、上述のようにエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上に目標エンジン動作点（点P05）を定めると、図９に示すように、その点P05が示すエンジン回転速度Ｎeに基づいてポンプトルクＴpを算出し、そのポンプトルクＴpと点P05が示すエンジントルクＴeとに基づいて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を算出する。そして、点P05が示すエンジン回転速度Ｎeとタービン回転速度Ｎtとからトルクコンバータ１６の速度比ｅを算出する。

エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の目標エンジン動作点（点P05）に基づくポンプトルクＴpと第１電動機トルクＴ_ＭＧ１とを算出すると、前記機械経路に伝達される機械経路出力および前記電気経路に伝達される電気経路出力から前記機械経路の伝達比率RTO_ＰＭＣおよび前記電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬがそれぞれ求まるので、前述した図８に示すように、予め実験的に求められ設定された速度比ｅと前記機械経路の伝達効率η_ＭＣとの関係、および、予め実験的に求められ設定された速度比ｅと前記電気経路の伝達効率η_ＥＬとの関係から、速度比ｅと上記伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣとに基づいて合成伝達効率η_ＣＶＴを算出できる。すなわち、エンジン動作点制御手段７０は合成伝達効率η_ＣＶＴを逐次算出する。

そして、その合成伝達効率η_ＣＶＴの算出と共に、エンジン動作点制御手段７０は、エンジン回転速度ＮeおよびエンジントルクＴeで示されるエンジン１２の動作点とエンジン効率η_ＥＮＧとの予め実験的に求められ定められた関係（エンジン効率マップ）から、前記エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の目標エンジン動作点（点P05）が示すエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとに基づいてエンジン効率η_ＥＮＧを逐次算出する。更に、エンジン動作点制御手段７０は、その算出した合成伝達効率η_ＣＶＴとエンジン効率η_ＥＮＧとの積として得られる合成効率η_{ＴＯＴＡＬ}すなわち総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}を逐次算出する。エンジン効率η_ＥＮＧとは、エンジン１２への供給燃料が完全に燃焼した場合の低位発熱量のうち仕事に変換される熱量の割合である。

ここで、エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン動作点制御では、動作モード判断手段６８の判断に応じて、その制御内容を切り替える。具体的に、エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていると判断された場合には、合成伝達効率η_ＣＶＴとエンジン効率η_ＥＮＧとの積である総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が大きくなる側にエンジン１２の動作点をずらす。

例えばエンジン動作点制御手段７０は、上記のように総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が大きくなる側に目標エンジン動作点をずらす場合には、目標エンジン出力Ｐe*を示す等パワー曲線（例えば図９の実線L03）上で目標エンジン動作点を徐々にずらしつつ、その目標エンジン動作点をずらす毎にその目標エンジン動作点に基づき第１電動機トルクＴ_ＭＧ１更には総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}を逐次算出する。そして、その総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が極大（好ましくは、最大）となった目標エンジン動作点を最終的な目標エンジン動作点として決定する。

一方、エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていないと判断された場合には、上述したように総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が大きくなる側に目標エンジン動作点をエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上からずらすということはせず、エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の目標エンジン動作点（図９の点P05）を最終的な目標エンジン動作点として決定する。

エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていると判断された場合にもシステム最適動作モードが選択されていないと判断された場合にも、前記最終的な目標エンジン動作点を決定すると、その最終的な目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとをそれぞれ、目標値である目標エンジン回転速度Ｎe*と目標エンジントルクＴe*として逐次設定し、それと共に、その最終的な目標エンジン動作点に対応する第１電動機トルクＴ_ＭＧ１と第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１（＝エンジン回転速度Ｎe）とをそれぞれ、目標値である目標第１電動機トルクＴ_ＭＧ１*と目標第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１*として逐次設定する。そして、エンジン動作点制御手段７０は、実際のエンジントルクＴeが目標エンジントルクＴe*に一致するように例えば追従するように、スロットル弁開度θ_ＴＨを調節してエンジン１２の出力制御を行い、それと共に、実際の第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が目標第１電動機トルクＴ_ＭＧ１*に一致する（追従する）ように且つ実際の第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１が目標第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１*に一致する（追従する）ように、第１電動機ＭＧ１を制御する。以上のようにして、エンジン動作点制御手段７０は前記エンジン動作点制御を実行する。

なお、実際の第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１が目標第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１*に一致するようにすることは、実際のエンジン回転速度Ｎeが目標エンジン回転速度Ｎe*に一致するようにすることである。

また、エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン動作点制御では、第２電動機ＭＧ２の出力トルクＴ_ＭＧ２（以下、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２という）を駆動輪５８に伝達する。その際、エンジン動作点制御手段７０は、基本的には、第１電動機ＭＧ１が発電した電力をそのまま第２電動機ＭＧ２に供給して第２電動機ＭＧ２を駆動するが、前記充電要求がなされた場合には、その充電要求により蓄電装置３６に充電される要求充電電力分だけ目標エンジン出力Ｐe*を大きく算出し、第１電動機ＭＧ１が発電した電力から蓄電装置３６に充電される電力を差し引いた残部を第２電動機ＭＧ２に供給して第２電動機ＭＧ２を駆動する。このように前記エンジン動作点制御では、第１電動機ＭＧ１が発電した電力の全部または一部が第２電動機ＭＧ２で消費されるので、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２は第１電動機トルクＴ_ＭＧ１に応じたトルクであり、第２電動機ＭＧ２での消費電力が抑えられれば第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が間接的に抑えられる関係にある。従って、前記エンジン動作点制御では、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することとは、前記電気経路において伝達される動力を調節することであり、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２を調節することであるとも言える。

図１０は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち、無段変速機６０の無段変速動作を利用してエンジン１２の動作点を決定する制御作動を説明するための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。この図１０に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。なお、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１〜ＳＡ３およびＳＡ５〜ＳＡ１１はエンジン動作点制御手段７０に対応しており、ＳＡ４は動作モード判断手段６８に対応する。

先ず、ＳＡ１においては、目標エンジン出力（必要エンジンパワー）Ｐe*が、予め定められた関係からアクセル開度Ａccと車速Ｖとに基づいて算出される。この目標エンジン出力Ｐe*は、蓄電装置３６へ充電される場合にはその充電電力分だけ大きく算出されても良いし、また、蓄電装置３６から放電される場合にはその放電電力分だけ小さく算出されても良い。更にＳＡ１では、図９に示すような前記エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上で上記算出された目標エンジン出力Ｐe*が達成されるエンジン１２の動作点（例えば図９の点P05）が目標エンジン動作点として決定される。ＳＡ１の次はＳＡ２に移る。

ＳＡ２においては、図９に例示したようにして、ＳＡ１で決定された目標エンジン動作点（例えば点P05）に基づいて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が算出され決定される。すなわち、その目標エンジン動作点に対応した前記電気経路に伝達される電気経路出力（単位は例えばkW）が、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１と第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１（＝エンジン回転速度Ｎe）とに基づいて算出される。そして、その目標エンジン動作点に対応した前記機械経路に伝達される機械経路出力（単位は例えばkW）が、ポンプトルクＴpとポンプ回転速度Ｎp（＝エンジン回転速度Ｎe）とに基づいて算出される。ＳＡ２の次はＳＡ３に移る。

ＳＡ３においては、前記ＳＡ１で決定された目標エンジン動作点に基づく合成伝達効率η_ＣＶＴが、図８に示すような前記機械経路の伝達効率η_ＭＣ及び前記電気経路の伝達効率η_ＥＬの各々と速度比ｅとの関係から、タービン回転速度センサ５２により検出されるタービン回転速度Ｎtと上記目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeと前記ＳＡ２で算出された前記電気経路出力及び前記機械経路出力とに基づいて算出される。それと共に、前記ＳＡ１で決定された目標エンジン動作点に基づくエンジン効率η_ＥＮＧが算出される。そして、その合成伝達効率η_ＣＶＴとそのエンジン効率η_ＥＮＧとの積が総合効率（合成効率）η_{ＴＯＴＡＬ}として算出される。ＳＡ３の次はＳＡ４に移る。

ＳＡ４においては、前記システム最適動作モードが選択されているか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定された場合、すなわち、前記システム最適動作モードが選択されている場合には、ＳＡ５に移る。一方、このＳＡ４の判断が否定された場合には、ＳＡ１１に移る。

ＳＡ５においては、目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeが所定の変化量ΔＮeだけ増加されて新たな目標エンジン動作点が決定される。この目標エンジン動作点の段階的な変更は、前記ＳＡ１算出された目標エンジン出力Ｐe*が変化しないように行われる。従って、目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeの変更と共に、目標エンジン動作点が示すエンジントルクＴeも変更される。なお、ＳＡ５における変更前の目標エンジン動作点を前回の目標エンジン動作点と呼び、変更後の目標エンジン動作点を今回の目標エンジン動作点と呼ぶ。ＳＡ５の次はＳＡ６に移る。

ＳＡ６においては、前記ＳＡ２と同様にして、今回の目標エンジン動作点に基づいて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が算出され、その今回の目標エンジン動作点に対応する前記電気経路出力および前記機械経路出力が算出される。ＳＡ６の次はＳＡ７に移る。

ＳＡ７においては、前記ＳＡ３と同様にして、今回の目標エンジン動作点に基づく合成伝達効率η_ＣＶＴが算出されると共に、その今回の目標エンジン動作点に基づくエンジン効率η_ＥＮＧが算出される。そして、その合成伝達効率η_ＣＶＴとそのエンジン効率η_ＥＮＧとの積が総合効率（合成効率）η_{ＴＯＴＡＬ}（今回合成効率という）として算出される。なお、前回の目標エンジン動作点に基づく総合効率（合成効率）η_{ＴＯＴＡＬ}である前回合成効率は、ＳＡ８での判断のために予め記憶されている。ＳＡ７の次はＳＡ８に移る。

ＳＡ８においては、前回合成効率の方が今回合成効率よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ８の判断が肯定された場合、すなわち、前回合成効率の方が今回合成効率よりも大きい場合には、ＳＡ９に移る。一方、このＳＡ８の判断が否定された場合には、ＳＡ５に移る。

ＳＡ９においては、目標エンジン動作点が、前回の目標エンジン動作点に戻される。すなわち、前記ＳＡ５で決定された今回の目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeが前記所定の変化量ΔＮeだけ減少されて新たな目標エンジン動作点が決定される。このとき、ＳＡ５と同様に、目標エンジン出力Ｐe*が変化しないように、目標エンジン動作点が示すエンジントルクＴeも変更される、すなわち前回のものに戻される。ＳＡ９の次はＳＡ１０に移る。

ＳＡ１０においては、前記ＳＡ２と同様にして、前記ＳＡ９にて新たに決定された目標エンジン動作点に基づいて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が算出され、そのＳＡ９にて新たに決定された目標エンジン動作点に対応する前記電気経路出力および前記機械経路出力が算出される。ＳＡ１０の次はＳＡ１１に移る。

ＳＡ１１においては、実際のエンジン回転速度ＮeおよびエンジントルクＴeが示すエンジン１２の実際の動作点が、最終的に決定された目標エンジン動作点に一致するように例えば追従するように、エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１の出力制御が行われる。そして、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２が駆動輪５８に伝達される。このとき、第１電動機ＭＧ１が発電した電力はそのまま第２電動機ＭＧ２に供給されて第２電動機ＭＧ２が駆動されるが、蓄電装置３６に充電される場合には、その第１電動機ＭＧ１が発電した電力から蓄電装置３６に充電される電力を差し引いた残部が第２電動機ＭＧ２に供給されて第２電動機ＭＧ２が駆動される。

本実施例では次のような効果（Ａ１）乃至（Ａ４）がある。（Ａ１）本実施例によれば、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とトルクコンバータ１６とが全体として無段変速機６０を構成しており、エンジン動作点制御手段７０は、前記エンジン走行中において、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン１２の動作点を制御する前記エンジン動作点制御を実行する。そして、そのエンジン動作点制御では、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２を駆動輪５８に伝達する。従って、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１（基本的に回生トルク）を調節することにより無段変速機６０の無段変速動作を行うことができ、その無段変速機６０の無段変速動作により、エンジン１２の動作点をタービン回転速度Ｎtに拘束されずに制御することが可能であるので、例えばエンジン１２を燃費向上に最適な動作点（燃費最適点）で駆動することが可能であり、車両の燃費向上を図ることが可能である。

（Ａ２）また、本実施例によれば、エンジン動作点制御手段７０は、図５に示すように、エンジントルクＴeと第１電動機トルクＴ_ＭＧ１との和が、トルクコンバータ１６の入力側負荷トルクであるポンプトルクＴpと釣り合うように、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節する。従って、トルクコンバータ１６の特性に基づいて容易に第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することができる。

（Ａ３）また、本実施例によれば、エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていると判断された場合には、合成伝達効率η_ＣＶＴとエンジン効率η_ＥＮＧとの積である総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が大きくなる側にエンジン１２の動作点をずらす。従って、そのエンジン１２の動作点が上記総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}に応じて変更されない場合と比較して、車両用駆動装置１０全体として効率アップが図られ、車両の燃費を向上させることが可能である。

（Ａ４）また、本実施例によれば、エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていないと判断された場合には、エンジン１２の動作点がエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬに沿うように且つ目標エンジン出力Ｐe*が達成されるようにエンジン１２の動作点を制御する。従って、前記無段変速機６０の無段変速動作により、エンジン１２の燃料消費率上昇を抑えることが可能である。

ところで、前記エンジン動作点制御を実行した場合、エンジン１２の動作点を任意に制御することができるが、トルクコンバータ１６の流体特性はポンプ翼車１６ｐ等のハード構成によって一意に決められてしまう為、エンジン動作点制御時のエンジン動作点においては、前記電気経路と前記機械経路とのそれぞれの伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣも一意に決められてしまう。図１１は、図８と同じ座標系において、前記電気経路の伝達効率η_ＥＬを一定と仮定した場合に、トルクコンバータ１６の流体特性から成り行きで決まるエンジン動作点に対応する点P01と、エンジン動作点制御によりエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点に対応する点P05とを表す図である。また、図１２は、図９と同じ座標系において、図１１の各点P01，P05に対応した各エンジン動作点P01，P05と、目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点P05における第１電動機トルクＴ_ＭＧ１及びポンプトルクＴpとを表した図である。図１１及び図１２において、ここでのエンジン動作点P05におけるトルクコンバータ１６の速度比ｅ域においては、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高いので、電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬを高めた方が合成伝達効率η_ＣＶＴが向上すると思われる。しかしながら、エンジン動作点P05におけるポンプトルクＴpはトルクコンバータ１６の流体特性から一意に決められてしまい、エンジン動作点P05における第１電動機トルクＴ_ＭＧ１も結果的に一意に決められてしまう。その為、伝達効率が良い方の電気経路を十分に使用しきれていない可能性がある。

ここで、本実施例の車両用駆動装置１０は、ブレーキＢｓを備えており、電子制御装置４０は、ブレーキＢｓの係合作動を制御することによりステータ翼車１６ｓの回転作動（すなわち回転速度）を制御することができる。これにより、トルクコンバータ１６の流体特性としての容量係数τ（容量と同意）を変化させることができる。図１３は、ブレーキＢｓの係合作動が制御されることで（すなわちステータ翼車１６ｓの回転速度が制御されることで）変更されるトルクコンバータ１６の流体特性（正駆動容量係数τ）を示す図である。図１３において、実線はブレーキＢｓが解放されたときの容量係数τを、破線はブレーキＢｓが係合されたときの容量係数τを、二点鎖線はブレーキＢｓがスリップ係合されたときの容量係数τをそれぞれ示している。ブレーキＢｓが解放されると、ステータ翼車１６ｓが自由回転させられるステータフリー状態となり、容量係数τは同じ速度比ｅにおいて実線に示すように増大させられる。一方、ブレーキＢｓが係合されると、ステータ翼車１６ｓが回転停止させられるステータ固定状態となり、容量係数τは同じ速度比ｅにおいて破線に示すように低減させられる。他方、ブレーキＢｓがスリップ係合されると、ブレーキＢｓのトルク容量に応じてステータ翼車１６ｓの回転がある程度許容させられるステータ半固定状態となり、容量係数τは同じ速度比ｅにおいて二点鎖線に示すようにステータフリー状態とステータ固定状態との間で可変させられる。このように、ブレーキＢｓは、ステータ翼車１６ｓの回転作動を制御することでトルクコンバータ１６の容量係数τを変更する容量可変装置として機能する。

従って、ポンプトルクＴpはトルクコンバータ１６の流体特性から一意に決められてしまうものの、トルクコンバータ１６の容量係数τを変更することで、容量係数τの変更に応じたポンプトルクＴpに変更することはできる。図１４は、図１１と同じ座標系において、前記電気経路の伝達効率η_ＥＬを一定と仮定した場合に、エンジン動作点制御によりエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の同じ目標エンジン動作点に移動させる際に、トルクコンバータ１６の容量係数τの違いによって生じる合成伝達効率η_ＣＶＴの違いを比較する図である。また、図１５は、図１２と同じ座標系において、図１４の各点P01，P05，P02，P06に対応した各エンジン動作点P01，P05，P02，P06と、目標エンジン動作点に移動させられたエンジン動作点P05，P06におけるそれぞれの第１電動機トルクＴ_ＭＧ１及びポンプトルクＴpとを表した図である。また、図１６は、図６と同じ座標系において、図１４及び図１５に対応したトルクコンバータ１６の容量係数τの違いによって生じる各伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣの割合の変化を説明する図である。

図１４，図１５，及び図１６において、長破線L01はブレーキＢｓの解放時に対応し、短破線L02はブレーキＢｓの係合時に対応している。エンジン動作点制御によりエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上の同じ目標エンジン動作点P05，P06に移動させるのであるが、トルクコンバータ１６の流体特性が異なる為、各伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣの割合が変化させられて合成伝達効率η_ＣＶＴも変化させられる。つまり、ここでのエンジン動作点P05，P06における速度比ｅ域においては、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高いので、ブレーキＢｓの係合によりトルクコンバータ１６の容量係数τを低減してポンプトルクＴpを低下させることで、同じ目標エンジン動作点P05，P06とする場合に、機械経路の伝達比率RTO_ＰＭＣが低められてすなわち電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬが高められて合成伝達効率η_ＣＶＴが向上させられる。

従って、電子制御装置４０は、同じ目標エンジン動作点へエンジン１２の動作点を制御する際に、合成伝達効率η_ＣＶＴが向上する場合には、ブレーキＢｓの係合作動を制御することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを変更する。具体的には、図１４からも明らかなように、速度比ｅが比較的小さな領域では、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高くなる傾向があり、反対に速度比ｅが比較的大きな領域では、機械経路の伝達効率η_ＭＣの方が電気経路の伝達効率η_ＥＬよりも高くなる傾向がある。その為、ブレーキＢｓを係合してトルクコンバータ１６の容量係数τを低減しても、必ずしも合成伝達効率η_ＣＶＴが向上させられるとは限らない。そこで、電子制御装置４０は、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い（良い）場合に、ブレーキＢｓを係合することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする。一方で、電子制御装置４０は、機械経路の伝達効率η_ＭＣの方が電気経路の伝達効率η_ＥＬよりも高い（良い）場合に、ブレーキＢｓを解放することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを大きくする。

また、上述したように、ブレーキＢｓはスリップ係合も可能であり、トルクコンバータ１６の容量係数τを、ブレーキＢｓの係合時と解放時との間の値とすることができる。従って、電気経路の伝達効率η_ＥＬが機械経路の伝達効率η_ＭＣと比較して高い程、よりブレーキＢｓのトルク容量を高くすることでトルクコンバータ１６の容量係数τを低減して、電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬを高めるようにしても良い。つまり、電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬを高めることによる合成伝達効率η_ＣＶＴの向上効果が大きい程、機械経路から電気経路への動力伝達の置き換えを実施しても良い。図１７は、電気経路の伝達効率η_ＥＬと機械経路の伝達効率η_ＭＣとの差分である伝達効率差Δη（＝η_ＥＬ−η_ＭＣ）、或いは伝達効率η_ＥＬと伝達効率η_ＭＣとの比である伝達効率比ηratio（＝η_ＥＬ／η_ＭＣ）に応じて変更するトルクコンバータ１６の容量係数τの低減率を示す図である。図１７において、伝達効率差Δη或いは伝達効率比ηratioが大きい程、ブレーキＢｓが係合側に変化させられて（すなわちブレーキＢｓのトルク容量が大きくされて）トルクコンバータ１６の容量係数τの低減率が大きくされる。

ところで、トルクコンバータ１６の容量係数τを小さくして電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬを高める場合には、それ相応に第１電動機ＭＧ１の出力が高くされる。そうすると、第１電動機ＭＧ１の定格出力ではその高くされた第１電動機ＭＧ１の出力を賄いきれない可能性がある。特に、要求負荷（すなわち要求出力トルクやアクセル開度Ａcc等）が高くて第１電動機ＭＧ１が元々高出力状態とされているときにブレーキＢｓを係合する場合には、高くされた第１電動機ＭＧ１の出力を賄いきれない可能性が高くなる。そこで、電子制御装置４０は、要求負荷が電気経路を介した動力伝達にて賄える範囲として予め設定された所定値以下である場合に、ブレーキＢｓを係合（或いはスリップ係合）することによるトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする側への変更を許容するようにしても良い。

より具体的には、図３に戻り、走行状態判定部すなわち走行状態判定手段７２は、要求負荷が前記所定値以下であるか否かを、例えばアクセル開度Ａccが所定開度Ａcc'以下であるか否かに基づいて判定する。この所定開度Ａcc'は、電気経路を介した動力伝達が増大しても第１電動機ＭＧ１にて賄える範囲のアクセル開度Ａccとして予め求められて記憶された低開度判定値である。また、走行状態判定手段７２は、例えば要求負荷が所定値を超えるような高負荷状態でないこと或いはその高負荷状態に推移する前でないことを、登坂路を走行中でないことに基づいて判定する。このように、走行状態判定手段７２は、低負荷走行中であるか否かを判定する。

また、走行状態判定手段７２は、例えば電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い領域であるか否かを判定する。例えば、図１４からも明らかなように、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高くなる領域は、トルクコンバータ１６の速度比ｅが比較的小さな領域である。そして、この速度比ｅが比較的小さな領域は、エンジン回転速度Ｎe（ポンプ回転速度Ｎpも同意）がタービン回転速度Ｎtに対して比較的高くなる領域（例えば吹き上がる領域）であり、例えば車両発進時が想定される。従って、走行状態判定手段７２は、例えば車両発進時であるか否かに基づいて、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い領域であるか否かを判定する。また、走行状態判定手段７２は、例えばトルクコンバータ１６の速度比ｅが所定速度比ｅ'よりも小さいか否かを判定しても良い。この所定速度比ｅ'は、例えば電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高くなる低速度比域を判断する為の予め求められて記憶された低速度比上限値である。

容量可変制御部すなわち容量可変制御手段７４は、例えば走行状態判定手段７２により要求負荷が前記所定値以下であると判定され且つ電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い領域であると判定された場合には、ブレーキＢｓを係合（或いはスリップ係合）する為の指令信号を出力して、トルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする。一方で、容量可変制御手段７４は、例えば走行状態判定手段７２により要求負荷が前記所定値を超えていると判定されるか或いは電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも低い領域であると判定された場合には、ブレーキＢｓを解放する為の指令信号を出力して、トルクコンバータ１６の容量係数τを大きくする。

図１８は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に車両の更なる燃費向上を図る制御作動を説明するための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。この図１８に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。なお、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＢ１及びＳＢ２は走行状態判定手段７２に対応しており、ＳＢ３，ＳＢ４は容量可変制御手段７４に対応する。

先ず、ＳＢ１においては、要求負荷が前記所定値以下であるか否かが判定される。例えば、アクセル開度Ａccが所定開度Ａcc'以下であるか否かが判定される。または、登坂路を走行中でないか否かが判定される。つまり、高負荷状態でないか否か或いはその高負荷状態に推移する前でないか否かが判定される。このＳＢ１の判断が肯定された場合には、すなわち低負荷状態である場合には、ＳＢ２に移る。一方、このＳＢ１の判断が否定された場合には、すなわち高負荷状態である場合或いはその高負荷状態に推移する前である場合には、ＳＢ４に移る。

ＳＢ２においては、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い領域であるか否かが判定される。例えば、車両発進時であるか否かが判定される。または、トルクコンバータ１６の速度比ｅが所定速度比ｅ'よりも小さいか否かが判定される。このＳＢ２の判断が肯定された場合には、例えば車両発進時である場合には、ＳＢ３に移る。一方、このＳＢ２の判断が否定された場合には、例えば車両発進時でない場合には、ＳＢ４に移る。

ＳＢ３においては、ブレーキＢｓを係合（或いはスリップ係合）する為の指令信号が出力されて、トルクコンバータ１６の容量係数τが低減させられる。これにより、機械経路を介した動力伝達が減り、その分電気経路を介した動力伝達が増加させられる。電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い領域であるので、合成伝達効率η_ＣＶＴが向上させられる。

ＳＢ４においては、ブレーキＢｓを解放する為の指令信号が出力されて、トルクコンバータ１６の容量係数τが増大させられる。或いは、トルクコンバータ１６の容量係数τが通常値とされる。これにより、電気経路を介した動力伝達が増加させられることは回避されるので、第１電動機ＭＧ１の出力の増大を招くことが回避される。

上述のように、本実施例によれば、車両用駆動装置１０にはステータ翼車１６ｓの回転作動を制御することでトルクコンバータ１６の容量係数τを変更するブレーキＢｓが備えられているので、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することで任意に制御されたときのエンジン１２の動作点において、トルクコンバータ１６の容量係数τに基づいて一意に決められるポンプトルクＴpを変更することができる。従って、そのときのエンジン１２の動作点において、機械経路の伝達比率RTO_ＰＭＣと電気経路の伝達比率RTO_ＰＥＬとの割合を変更することができ、機械経路及び電気経路のうちで伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣが良い方の経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。

また、本実施例によれば、同じ目標エンジン動作点へエンジン１２の動作点を制御する際に、合成伝達効率η_ＣＶＴが向上する場合には、ブレーキＢｓの係合作動を制御することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを変更するので、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を適切に図ることができる。

また、本実施例によれば、要求負荷が前記所定値以下である場合に、ブレーキＢｓを係合（或いはスリップ係合）することによるトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする側への変更を許容するので、要求負荷が前記所定値を超えている場合にトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする側へ変更することによりポンプトルクＴpが低減されて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が増大され、延いては第１電動機ＭＧ１の定格出力ではその増大されたトルクを出力できないというような状態を招く可能性が回避される。

また、本実施例によれば、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い場合に、ブレーキＢｓを係合（或いはスリップ係合）することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくするので、ポンプトルクＴpが低減されて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が増大され、伝達効率η_ＥＬが良い方の電気経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。

また、本実施例によれば、機械経路の伝達効率η_ＭＣの方が電気経路の伝達効率η_ＥＬよりも高い場合に、ブレーキＢｓを解放することによりトルクコンバータ１６の容量係数τを大きくするので、ポンプトルクＴpが増大されて第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が低減され、伝達効率η_ＭＣが良い方の機械経路を介した動力伝達の割合を増やすことができる。よって、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

例えば、前述の実施例において、自動変速機１８は有段変速機であるが、変速比γ_ＡＴを連続的に変化させることが可能な無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０には、自動変速制御が実施される自動変速機１８が備えられていたが、例えば、図１９に示す車両用駆動装置３１０のように自動変速機１８が無い構成も考え得る。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０には、トルクコンバータ１６のステータ翼車１６ｓの回転作動を制御することでトルクコンバータ１６の容量係数τを変更する容量可変装置としてブレーキＢｓが備えられていたが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両用駆動装置１０は、ブレーキＢｓに替えて或いは加えて、容量可変装置としてステータ翼車１６ｓを回転駆動させる為の第３電動機ＭＧ３を備えても良い。

図２０は、ブレーキＢｓに加えて、容量可変装置として第３電動機ＭＧ３が更に備えられた車両用駆動装置３２０の構成を説明する骨子図である。図２０において、第３電動機ＭＧ３は、トルクコンバータ１６のステータ翼車１６ｓにクラッチＣｓを介して連結されている。また、第３電動機ＭＧ３は、第１電動機ＭＧ１等と同様に、モータジェネレータにより構成され、蓄電装置３６との間で相互に電力授受可能に接続されている。そして、電子制御装置４０は、クラッチＣｓを係合した状態にて、第３電動機ＭＧ３の作動を制御することによりステータ翼車１６ｓの回転速度を制御することができる。これにより、トルクコンバータ１６の容量係数τを変化させることができる。図２１は、図６と同じ座標系において、第３電動機ＭＧ３の作動が制御されることで変更されるトルクコンバータ１６の正駆動容量係数τを示す図である。図２１において、実線はブレーキＢｓ及びクラッチＣｓが解放されたときの容量係数τを、破線はクラッチＣｓか解放され且つブレーキＢｓが係合されたときの容量係数τを、一点鎖線はクラッチＣｓが係合され且つブレーキＢｓが解放された状態で第３電動機ＭＧ３の正駆動によりステータ翼車１６ｓがポンプ翼車１６ｐと同一回転方向で回転させられるステータ正転状態とされたときの容量係数τを、二点鎖線はクラッチＣｓか解放され且つブレーキＢｓがスリップ係合されたときの容量係数τをそれぞれ示している。また、クラッチＣｓが係合され且つブレーキＢｓが解放された状態で第３電動機ＭＧ３の負駆動によりステータ翼車１６ｓをポンプ翼車１６ｐとは反対の負回転方向で回転させられるステータ反転状態とすることで上記二点鎖線と同等の状態を作り出すことができる。このように車両用駆動装置３２０を構成することで、車両用駆動装置１０と比較して、トルクコンバータ１６の容量係数τを更に低減することができ、容量可変の幅が拡がる。例えば、電子制御装置４０は、通常走行時には、破線で示すステータ固定状態とし、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い場合には、第３電動機ＭＧ３を正駆動させることによりステータ正転状態としてトルクコンバータ１６の容量係数τを小さくする一方で、機械経路の伝達効率η_ＭＣの方が電気経路の伝達効率η_ＥＬよりも高い場合には、ブレーキＢｓをスリップ係合乃至解放することにより（或いは第３電動機ＭＧ３を負駆動させることにより）ステータ反転状態乃至ステータフリー状態としてトルクコンバータ１６の容量係数τを大きくするようにしても良い。これによって、前述の実施例と同様に、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１を調節することでエンジン動作点を制御する際に、車両の更なる燃費向上を図ることができる。尚、この車両用駆動装置３２０では、ブレーキＢｓは備えられなくとも良いし、また第３電動機ＭＧ３はステータ翼車１６ｓに直接的に連結されても良い。

また、前述の実施例において、流体伝動装置としてトルクコンバータ１６を用いたが、そのトルクコンバータ１６に替えて、トルク増幅作用を担うステータ翼車１６ｓを備えないフルードカップリング（流体継手）を用いても良い。このフルードカップリングを用いる場合には、ステータ翼車の回転作動を制御することで容量を変更する容量可変装置の構成を適用することはできないが、例えば以下に示す種々の容量可変装置によりフルードカップリングの容量を変更することができる。例えば、容量可変装置は、フルードカップリングのポンプ翼車を、内周側ポンプ半体と、その内周側ポンプ半体を取り囲みつつその内周側ポンプ半体と相対回転可能な外周側ポンプ半体とに分割した構成を有し、更に、両ポンプ半体の間を連結・遮断するクラッチを備え、そのクラッチを遮断状態として両ポンプ半体の一方を休止させてポンプ機能を半減させることでフルードカップリングの容量を小さくする一方で、そのクラッチを連結状態として両ポンプ半体間を連結させて全ポンプ機能を発揮させることでフルードカップリングの容量を大きくする。或いは、容量可変装置は、タービン翼車の外周部にそのタービン翼車の内外を連通する開口部を形成した構成を有し、更に、その開口部を開閉する開閉機構を備え、開閉機構により開口部を開いてポンプ翼車からの流体流の一部をタービン翼車の外部に排出することでフルードカップリングの容量を小さくする一方で、開閉機構により開口部を閉じてその流体流をタービン翼車の外部に排出させないことでフルードカップリングの容量を大きくする。尚、このようなフルードカップリングに適用できる容量可変装置の構成は、トルクコンバータ１６にも適用できることは言うまでもない。

また、前述の実施例において、前記エンジン動作点制御では、第１電動機ＭＧ１は回生作動させられ第１電動機トルクＴ_ＭＧ１は負回転方向に発生させられるが、第１電動機ＭＧ１が電力を消費すると共に第２電動機ＭＧ２が発電する動力循環状態が許容される場合すなわち第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が正回転方向に発生させられる場合があっても差し支えない。

また、前述の実施例において、図１に示すように第２電動機ＭＧ２は自動変速機１８の入力軸２０に連結されているので、第２電動機ＭＧ２は自動変速機１８を介して駆動輪５８に間接的に連結されていることになるが、その入力軸２０ではなく出力軸２２に連結されていても差し支えない。そのように第２電動機ＭＧ２が出力軸２２に連結されているとすれば、第２電動機ＭＧ２と駆動輪５８とは動力伝達が遮断されることなく一対一の関係で回転するので、第２電動機ＭＧ２は駆動輪５８に直接連結されていると言える。また、第２電動機ＭＧ２は駆動輪５８に組み込まれるホイールインモータであっても差し支えない。その場合には、左右の駆動輪５８を合わせて合計２機の第２電動機ＭＧ２が設けられていることになる。

また、前述の実施例において、図１に示すように第２電動機ＭＧ２は、エンジン１２が間接的に連結された後輪である駆動輪５８に連結されているが、エンジン１２および第１電動機ＭＧ１は図１の通り上記後輪に連結されている一方で、第２電動機ＭＧ２は上記後輪にではなく前輪に直接又は間接的に連結されていても差し支えない。そのように第２電動機ＭＧ２が前輪に連結されておればその前輪も駆動輪に含まれる。要するに、エンジン１２からの動力で駆動される駆動輪と第２電動機ＭＧ２からの動力で駆動される駆動輪とは、別個の車輪であっても差し支えないということである。

また、前述の実施例で説明した前記エンジン動作点制御すなわち無段変速機６０の無段変速動作において、第１電動機トルクＴ_ＭＧ１が調節されるが、その第１電動機トルクＴ_ＭＧ１は、直接調節されてもよいし、第２電動機トルクＴ_ＭＧ２の調節すなわち第２電動機ＭＧ２の出力の調節により、結果的に言い換えれば間接的に調節されてもよい。

また、前述の実施例において、前記電気経路では、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との間での電力授受により動力伝達が電気的になされるが、例えば、第１電動機ＭＧ１が発電した電力が蓄電装置３６を経由せずに第２電動機ＭＧ２に直接供給されてもよいし、第１電動機ＭＧ１が発電した電力が蓄電装置３６に一旦充電されその蓄電装置３６から第２電動機ＭＧ２に供給される等して、その第１電動機ＭＧ１が発電した電力が第２電動機ＭＧ２に間接的に供給されても差し支えない。前記動力循環時でも同様である。

また、前述の実施例において、前記エンジン動作点制御では、前記電気経路において、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との間での電力授受により動力伝達が電気的になされるが、例えば、第２電動機ＭＧ２は、蓄電装置３６からの電力供給を受けて、或いは、その蓄電装置３６からの電力供給と共に第１電動機ＭＧ１が発電した電力の供給を受けて、駆動されても差し支えない。なお、前記動力循環時に第１電動機ＭＧ１が力行する場合における第１電動機ＭＧ１への電力供給に関しても同様である。

また、前述の実施例において、図１に示すように、第１電動機ＭＧ１はトルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ｐに直接連結されているが、変速機、クラッチ、または電動ベルト等を介してポンプ翼車１６ｐに間接的に連結されていても差し支えない。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０は蓄電装置３６を備えているが、その蓄電装置３６は無くても差し支えない。

また、前述の実施例において、図１０のフローチャートでは、ＳＡ３の次にＳＡ４に移るが、それら両ステップの実行順序は何れが先でもよく、例えば、そのフローチャートは、ＳＡ２の次にＳＡ４に移り、ＳＡ４の判断が肯定された場合にＳＡ３に移り、そして、ＳＡ３の次にＳＡ５に移るものであっても差し支えない。

また、前述の実施例において、図１０のフローチャートのＳＡ５では、目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeが所定の変化量ΔＮeだけ増加されて新たな目標エンジン動作点が決定されるが、そのエンジン回転速度Ｎeが所定の変化量ΔＮeだけ減少されて新たな目標エンジン動作点が決定されても差し支えない。そのようにした場合には、図１０のＳＡ９では、そのＳＡ５で決定された今回の目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度Ｎeが前記所定の変化量ΔＮeだけ増加されて新たな目標エンジン動作点が決定される。

また、前述の実施例の図１０に示すフローチャートにおいて、ＳＡ３からＳＡ１０までのステップを備えず、ＳＡ２の次にＳＡ１１が実行されるフローチャートも考え得る。

また、前述の実施例において、例えば、図９に点P05として示すように、目標エンジン動作点はエンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上に設定されるが、エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬから外れて設定されることも考え得る。

また、前述の実施例において、車両は前記モータ走行を行うことが可能であるが、車両走行は常に前記エンジン走行でなされても差し支えない。

また、前述の実施例において、トルクコンバータ１６はロックアップクラッチＬ／Ｃを備えているが、無段変速機６０の無段変速動作ではそのロックアップクラッチＬ／Ｃは解放されているので、ロックアップクラッチＬ／Ｃは無くても差し支えない。

また、前述の実施例において、車両を後進させる場合には、自動変速機１８を図２に示すＲｅｖ１またはＲｅｖ２に変速し自動変速機１８の入力軸２０を正回転方向に回転させるが、自動変速機１８を図２に示す１ｓｔ〜８ｔｈの何れかに変速し第２電動機ＭＧ２を負回転方向に駆動することで車両を後進させても差し支えない。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０，３１０，３２０は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両に用いられるものに限らず、その他の駆動方式の車両に用いられるものであってもよい。

また、前述の実施例において、無段変速機６０の無段変速動作では、図６に示すように前記電気経路及び前記機械経路の伝達比率RTO_ＰＥＬ，RTO_ＰＭＣは段階的には変更されないが、図８に示すように一点鎖線と実線との交点が示す速度比を境として、低速度比域では前記電気経路の伝達効率η_ＥＬの方が前記機械経路の伝達効率η_ＭＣよりも高い一方で、高速度比域では前記機械経路の伝達効率η_ＭＣの方が前記電気経路の伝達効率η_ＥＬよりも高いので、例えば、上記低速度比域では前記電気経路のみで動力伝達を行い、上記高速度比域では前記機械経路のみで動力伝達を行うようにしても差し支えない。

また、前述の実施例において、エンジン動作点制御手段７０は、動作モード判断手段６８によってシステム最適動作モードが選択されていると判断された場合には、総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}が大きくなる側にエンジン１２の動作点をずらすが、その総合効率η_{ＴＯＴＡＬ}に替えて、前記電気経路と前記機械経路とにおいてエンジン１２からの動力が伝達されるときの動力伝達損失LSS_ＣＶＴとエンジン１２の損失LSS_ＥＮＧ（以下、エンジン損失LSS_ＥＮＧという）とを合計した合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}に基づいて、エンジン１２の動作点をずらすものであっても差し支えない。具体的には、その合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}が小さくなる側に、エンジン１２の動作点をずらすものであっても差し支えないということである。そのようにしたとすれば、エンジン１２の動作点が上記合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}に応じて変更されない場合と比較して、車両用駆動装置１０全体として効率アップすなわちその合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}の低減が図られ、車両の燃費を向上させることが可能である。上記動力伝達損失LSS_ＣＶＴは、無段変速機６０に入力される動力すなわちエンジン出力Ｐeと前記合成伝達効率η_ＣＶＴとに基づいて算出でき、上記エンジン損失LSS_ＥＮＧは、エンジン１２への供給燃料が完全に燃焼した場合の単位時間当たりの低位発熱量である完全燃焼時エンジン出力Ｐe_ＣＭＰと前記エンジン効率η_ＥＮＧとに基づいて算出できる。

上記のようにエンジン１２の動作点が、合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}が小さくなる側にずらされるのであれば、図１０のフローチャートにおいて、ＳＡ３は図２２のＳＤ３に置き換えられ、ＳＡ７とＳＡ８とは図２３のＳＤ７とＳＤ８とにそれぞれ置き換えられる。そのＳＤ３、ＳＤ７、及びＳＤ８はエンジン動作点制御手段７０に対応する。

その図１０のＳＡ３、ＳＡ７、ＳＡ８をＳＤ３、ＳＤ７、ＳＤ８にそれぞれ置き換えたフローチャートを具体的に説明すれば、そのフローチャートでは、図１０のＳＡ２の次は図２２のＳＤ３に移り、そのＳＤ３の次は図１０のＳＡ４に移る。そのＳＤ３においては、前記ＳＡ３と同様にして、合成伝達効率η_ＣＶＴとエンジン効率η_ＥＮＧとが算出される。更に、エンジン１２における燃料消費量が時間経過に従って逐次検出されており、前記完全燃焼時エンジン出力Ｐe_ＣＭＰが単位時間当たりの上記燃料消費量に基づいて算出される。その完全燃焼時エンジン出力Ｐe_ＣＭＰとその単位時間当たりの燃料消費量との関係は、例えば予め実験的に求められている。そして、前記合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}が、その算出された合成伝達効率η_ＣＶＴとエンジン効率η_ＥＮＧと完全燃焼時エンジン出力Ｐe_ＣＭＰとに基づいて算出される。

また、図１０のＳＡ６の次は図２３のＳＤ７に移る。そのＳＤ７においては、前記ＳＤ３と同様にして、今回の目標エンジン動作点に基づく合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}（今回合計損失という）が算出される。なお、前回の目標エンジン動作点に基づく合計損失LSS_{ＴＯＴＡＬ}である前回合計損失は、図２３のＳＤ８での判断のために予め記憶されている。ＳＤ７の次はＳＤ８に移る。

ＳＤ８においては、前回合計損失の方が今回合計損失よりも小さいか否かが判断される。このＳＤ８の判断が肯定された場合、すなわち、前回合計損失の方が今回合計損失よりも小さい場合には、図１０のＳＡ９に移る。一方、このＳＤ８の判断が否定された場合には、図１０のＳＡ５に移る。図１０におけるフローチャートにおいてＳＡ３、ＳＡ７、ＳＡ８をＳＤ３、ＳＤ７、ＳＤ８にそれぞれ置き換えたことにより、以上の点が異なるが、その他の点においては図１０のフローチャートと同じである。

また、前述の実施例において、同じ目標エンジン動作点へエンジン１２の動作点を制御するときにトルクコンバータ１６の容量係数τを変更する際、エンジン最少燃料消費率線Ｌ_ＦＬ上で目標エンジン出力Ｐe*が達成されるように目標エンジン動作点を定める場合であったが、システム最適動作モードが選択されているときに目標エンジン動作点を定める場合であっても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０，３１０，３２０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１６：トルクコンバータ（流体伝動装置）
１６ｐ：ポンプ翼車（入力側回転要素）
１６ｔ：タービン翼車（出力側回転要素）
４０：電子制御装置（制御装置）
５８：駆動輪
Ｂｓ：ブレーキ（容量可変装置）
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
ＭＧ３：第３電動機（容量可変装置）

Claims

エンジンからの動力が入力される入力側回転要素と駆動輪へ動力を出力する出力側回転要素とを有する流体伝動装置と、前記入力側回転要素に直接又は間接的に連結された第１電動機と、駆動輪に直接又は間接的に連結された第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記第１電動機と前記第２電動機との間での電力授受により動力伝達が電気的になされる電気経路と、動力伝達が前記流体伝動装置を介して機械的になされる機械経路とを有し、前記第１電動機のトルクを調節することで前記エンジンの動作点を制御することが可能であり、
前記エンジンの動作点を制御する際には、エンジントルクと前記第１電動機のトルクとの和が、前記流体伝動装置の速度比に応じて前記入力側回転要素に生じる入力側負荷トルクと釣り合うように、前記第１電動機のトルクを調節するものであり、
目標エンジン動作点が示すエンジン回転速度に基づいて前記入力側負荷トルクを求め、該入力側負荷トルクと該目標エンジン動作点が示すエンジントルクとに基づいて前記第１電動機のトルクを決定するものであり、
前記車両用駆動装置は、前記入力側負荷トルクを決定する前記流体伝動装置の流体特性である該流体伝動装置の速度比に対する該流体伝動装置の容量係数の特性を変更する容量可変装置を更に備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
同じ目標動作点へ前記エンジンの動作点を制御する際に、前記電気経路と前記機械経路とにおいて前記エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率が向上する場合には、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を変更する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。
要求負荷が前記電気経路を介した動力伝達にて賄える範囲として予め設定された所定値以下である場合に、前記容量可変装置による前記流体伝動装置の容量を小さくする側への変更を許容することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動装置の制御装置。
前記電気経路を介したときの伝達効率が、前記機械経路を介したときの伝達効率よりも良い場合に、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
前記機械経路を介したときの伝達効率が、前記電気経路を介したときの伝達効率よりも良い場合に、前記容量可変装置により前記流体伝動装置の容量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジンの動作点が予め定められた該エンジンの動作曲線に沿うように且つエンジン出力の目標値が達成されるように、前記第１電動機のトルクを調節することで該エンジンの動作点を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
前記電気経路と前記機械経路とにおいて前記エンジンからの動力が伝達されるときの動力伝達効率と、該エンジンの動作点におけるエンジン効率との積で表される総合効率が大きくなる側に、該エンジンの動作点をずらすことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両用駆動装置の制御装置。