車両用動力伝達装置の制御装置
【課題】電動的に差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置において、内燃機関停止時における内燃機関の回転変動を防止することで内燃機関の耐久性低下を防止すると共に、車両のドライバビリティーへの影響を防止することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン８の非自律運転中であって動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するとき、第３電動機Ｍ３によってエンジン８の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段９２を備えるため、エンジン８の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、エンジン８の耐久性低下が抑制されると共に、エンジン８の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【解決手段】エンジン８の非自律運転中であって動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するとき、第３電動機Ｍ３によってエンジン８の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段９２を備えるため、エンジン８の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、エンジン８の耐久性低下が抑制されると共に、エンジン８の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置に係り、特に、内燃機関停止時における内燃機関の回転変動防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置が知られている。このような車両用駆動装置では、差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、差動機構の差動作用により内燃機関からの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、その内燃機関からの残部を差動電動機から第２電動機への電気的パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に差動状態が制御される、すなわち電気式差動部の変速比が適宜変更される。これにより、内燃機関を最適な回転状態に維持しつつ車両を走行させるように制御され、燃費を向上させることができる。また、特許文献１の動力出力装置（本明細書では動力伝達装置）では、内燃機関に第３の回転電機（本明細書では内燃機関連結電動機）が連結された構成となっている。そして、第１の回転電機（差動電動機）と、第２の回転電機と、第３の回転電機（内燃機関連結電動機）との間で電力のやりとり可能に接続されることで装置全体のエネルギ効率を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２１３９２号公報
【特許文献３】特開平１０−４２４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように構成される車両用動力伝達装置において、例えば低車速領域では、内燃機関を停止（燃料カット）させて電動機のみによる走行が可能となる。これより、電動機のみによるモータ走行中、内燃機関は自身の引き摺り（静止摩擦抵抗）により零回転に維持される。しかし、例えば差動機構の出力軸に有段ないしは無段の変速部を有するものにおいて、変速部がアップシフトされる場合など、変速部の入力軸の回転速度が急激に低下すると、それにともない差動機構の出力軸の回転速度も同様に低下されて、そのイナーシャの影響により内燃機関が負回転領域に入る可能性がある。また、変速部の入力軸の回転速度が急激に増加すると、内燃機関の回転速度が上昇し、車両のドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。このことは、未公知の課題であったため、例えば特許文献１においても何ら記載されていない。
【０００５】
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、差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置において、内燃機関停止時における内燃機関の回転変動を防止することで内燃機関の耐久性低下を防止すると共に、車両のドライバビリティーへの影響を防止することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記内燃機関の出力を駆動輪に伝達する車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）前記差動機構の所定の回転要素に動力伝達可能に連結された差動電動機と、前記内燃機関に動力伝達可能に連結された内燃機関連結電動機とを備え、（ｃ）前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は学習制御されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１２にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記変速部は有段変速されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１７にかかる発明の要旨とするところは、請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１８にかかる発明の要旨とするところは、請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えるため、前記内燃機関の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、内燃機関の耐久性低下が抑制されると共に、内燃機関の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【００２５】
また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御するものである。このようにすれば、差動機構の出力軸の急激な変化もしくは大幅な変化に伴って、イナーシャ変化により内燃機関の回転変動が生じるが、内燃機関回転速度制御手段によってその回転変動を抑制することができる。
【００２６】
また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御するものである。このようにすれば、変速部の変速中における差動機構の出力軸の回転速度変化に伴って内燃機関が回転変動させられる可能性が生じるが、内燃機関回転速度制御手段によってその回転変動を抑制することができる。
【００２７】
また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定するものである。このようにすれば、車両の運転状態に応じて制御の実施が好適に判断されると共に、制御量においても車両の運転状態に応じて好適に決定され、内燃機関の回転変動およびドライバビリティーへの影響を好適に抑制することができる。
【００２８】
また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば内燃機関連結電動機が故障するなどしても、差動電動機に切り換えて内燃機関の回転速度を制御することができ、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００２９】
また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであるものとする。このようにすれば、駆動輪のスリップによる差動機構の出力軸の急激な回転速度上昇に伴う内燃機関の回転速度上昇を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３０】
また、請求項７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであるものとする。このようにすれば、駆動輪のロックによる差動機構の出力軸の急激な回転速度低下に伴う内燃機関の逆回転を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３１】
また、請求項８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであるものとする。このようにすれば、車両の急減速による差動機構の出力軸の急激な回転速度低下に伴う内燃機関の逆回転を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３２】
また、請求項９にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施するものである。このようにすれば、内燃機関の回転速度がフィードバック制御によって好適に制御され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を抑制することができる。
【００３３】
また、請求項１０にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は学習制御されるため、例えば変速中における差動機構の出力軸の回転速度変化量などに応じて好適な回転速度に逐次設定され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３４】
また、請求項１１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されるため、好適な回転速度に設定され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、請求項１２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施するため、差動機構の出力軸の回転速度が変化するときのみ本制御が実施され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、請求項１３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速部は有段変速されるため、差動機構の出力軸の回転速度が変速に伴って変化されるが、内燃機関回転速度制御手段を実施することで、この出力軸の回転速度変化に伴う内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００３７】
また、請求項１４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であるため、内燃機関の回転速度が零回転となるように制御され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、請求項１５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施するため、イナーシャの寄与度が小さいときは実施されない。これより、内燃機関回転速度制御手段が効率よく実施されることとなる。
【００３９】
また、請求項１６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定するため、内燃機関の回転変動を効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、請求項１７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、内燃機関連結電動機が故障した場合であっても差動電動機による制御が可能となり、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００４１】
また、請求項１８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば蓄電装置の充電容量が少ない場合であっても、差動電動機に切り換えることで、差動電動機の回生制御による内燃機関の回転速度制御が可能となり、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００４３】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動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（差動機構の入力軸）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７参照）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自動変速部２０（変速部）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からの出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７参照）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。なお、本実施例のエンジン８が本発明の内燃機関に対応しており、変速機構１０が車両用動力伝達装置に対応しており、差動部１１が電気式差動部に対応している。
【００４４】
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。
【００４５】
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。さらに、入力軸１４すなわちエンジン８と一体的に回転するように第３電動機Ｍ３が連結されている。本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および第３電動機Ｍ３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、第３電動機Ｍ３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。なお、本実施例の第１電動機Ｍ１が本発明の差動電動機に対応しており、第３電動機Ｍ３が本発明の内燃機関連結電動機に対応している。
【００４６】
差動機構として機能する動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００４７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用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、第３電動機Ｍ３、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の入力軸１４の回転速度と出力軸（伝達部材１８）の回転速度の差動状態が制御される無段変速機構として作動させられる。
【００４８】
変速部として機能する自動変速部２０は、差動部１１と駆動輪３４との動力伝達経路の一部を構成する有段式の自動変速機である。自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４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２遊星歯車装置２６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「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８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「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。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、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００４９】
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３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２キャリヤＣＡ２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４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、この有段変速可能な自動変速部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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４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３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４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ρ１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２、第３、第４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。
【００６０】
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、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３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（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４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により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００６１】
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第１リングギヤＲ１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第１キャリヤＣＡ１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第１サンギヤＳ１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。
【００６２】
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第１サンギヤＳ１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と同じ回転で第１リングギヤＲ１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第１サンギヤＳ１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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、第３電動機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３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る。
【００６６】
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６参照）のシフトポジションＳＰ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）、および第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、第３電動機回転速度ＮＭ３という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）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。
【００６７】
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７参照）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、Ｍ２、およびＭ３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５、図７参照）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。
【００６８】
図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。
【００６９】
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン８により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
【００７０】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
【００７１】
図６は複数種類のシフトポジションＳＰ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ＳＰ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。
【００７２】
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。
【００７３】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＳＰ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。
【００７４】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＳＰ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。
【００７５】
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。
【００７６】
図７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７において、有段変速制御手段８２は、図８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。
【００７７】
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ＳＬ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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図９の破線に示すようなエンジン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。
【００８０】
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。
【００８１】
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させられる。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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）によってモータ走行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。
【００８６】
前記図８の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂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である。この図８に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図７中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に予め記憶されている。
【００８７】
そして、ハイブリッド制御手段８４は、例えば図８の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段８４によるモータ走行は、図８から明らかなように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時すなわち低エンジントルクＴＥ時、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００８８】
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Ｍ１の回転速度ＮＭ１および／または第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを任意の回転速度に維持させられる。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５２はエンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合には、車速Ｖに拘束される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を略一定に維持しつつ第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。また、第３電動機Ｍ３によって、直接的にエンジン回転速度ＮＥを任意の回転速度に維持することもできる。
【００８９】
また、ハイブリッド制御手段８４は、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
ところで、本実施例のように差動部１１を備えた変速機構１１において、上述したように、エンジン８を停止させた状態（エンジン非自律運転時）では、第２電動機Ｍ２によるモータ走行が実施される。このとき、エンジン８の引き摺り（回転変動）を抑制するため、第１電動機Ｍ１を空転させて、差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度ＮＥを零乃至零に維持させている。すなわち、エンジン８は、エンジン８自身の静止摩擦抵抗によって零乃至略零回転に維持される。しかし、例えば自動変速部２０が短時間でアップシフトされるなどすると、自動変速部２０の入力軸の回転速度が急激に引き下げられるに伴い、その入力軸に連結された動力分配機構１６の出力軸の回転速度が急激に引き下げられる。そして、この急激な回転速度変化に対して、第１電動機Ｍ１のイナーシャが比較的大きいものであると、空転状態の第１電動機Ｍ１の回転速度変化（イナーシャ変化）が速やかに行われなくなり、差動部１１の差動作用によってエンジン８が負回転領域に入る可能性がある。このようにエンジン８が負回転領域に入ると、走行中のドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。同様に、動力分配機構１６の出力軸が急激に引き上げられる場合であっても、差動部１１の差動作用により、エンジン８の回転速度が上昇し、ドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。
【００９３】
そこで、本実施例では、エンジン８の非自律運転時（エンジン８のフューエルカット時）において、エンジン８を零乃至略零回転に維持する制御を実施することで、エンジン８の回転変動を抑制する。以下、本発明の要部である上記制御について説明する。なお、動力分配機構１６の出力軸および自動変速部２０の入力軸は、伝達部材１８を介して連結されていることから、それぞれ動力分配機構１６の出力軸１８および自動変速部２０の入力軸１８と、伝達部材１８と同様の添え字を付すこととする。そして、本実施例の動力分配機構１６の出力軸１８が本発明の差動機構の出力軸に対応しており、自動変速部２０の入力軸１８が変速部の入力軸に対応している。
【００９４】
図７に戻り、変速判定手段８６は、自動変速部２０が変速中であるか否かを判定する。変速判定手段８６は、例えば有段変速制御手段８２から出力される自動変速部２０の変速指令に基づいて、自動変速部２０が変速中であるか否かを判定する。
【００９５】
車速判定手段８８は、変速判定手段８６によって自動変速部２０が変速中であると判定されたときに実施される。車速判定手段８８は、自動変速部２０の出力軸２２の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ７９から出力される信号に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖが予め設定される所定値Ｖ１以上か否かを判定する。ここで、前記所定値Ｖ１は、例えば、自動変速部２０が変速される際の入力軸１８の回転速度変化量、すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ１となる値に設定される。なお、回転速度変化量ΔＮは、予め算出することが可能であり現在の出力軸回転速度ＮＯＵＴ、変速前の変速比、および変速後の変速比に応じて算出される（回転速度変化量ΔＮ＝現在の出力軸回転速度ＮＯＵＴ×（変速後の変速比−変速前の変速比））。
【００９６】
ここで、自動変速部２０の変速による動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが小さい場合、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗よって停止することができる。一方、回転速度変化量ΔＮが大きくなると、第１電動機Ｍ１のイナーシャの影響により、エンジン８が回転させられる可能性が生じる。そこで、所定値ΔＮ１は、エンジン８自身の静止摩擦抵抗によって、エンジン８が回転されない程度の値に設定される。すなわち、車速Ｖの所定値Ｖ１は、前記回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ１となる速度に設定される。
【００９７】
ここで、車速Ｖの所定値Ｖ１は、変速される自動変速部２０の変速比（変速段）に応じて変更されるものであっても構わない。すなわち、回転速度変化量ΔＮは、同じ車速Ｖであっても自動変速部２０の変速される変速比に応じて変化するものであるため、所定値Ｖ１も変速比に応じて変更されるものが好ましい。
【００９８】
さらに、車速Ｖの所定値Ｖ１は、変速中の変速時間に応じて変更されるものであっても構わない。変速時間が短い場合、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化するので、エンジン８が回転させられ易くなる。そこで、変速時間が短くなるに従い、変速中の回転速度変化量ΔＮが小さくなるように、車速Ｖの所定値Ｖ１を小さく設定する。
【００９９】
さらに、車速Ｖの所定値Ｖ１は、エンジン８の作動油の油温に応じて変更しても構わない。作動油の油温が低くなると、作動油の粘度が高くなるので、その摩擦によりエンジン８が回転し難くなる。そこで、作動油の油温が低下するに従い、例えば所定値Ｖ１を高く設定する。
【０１００】
そして、車速判定手段８８が肯定される、すなわち車速Ｖが所定値Ｖ１以上と判定されると、後述する内燃機関回転速度制御手段９２が実行される。一方、車速判定手段８８が否定されると、本制御なしでもエンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転が抑制されるものと判断される。
【０１０１】
ここで、後述する内燃機関回転速度制御手段９２は、前記車速Ｖによる判定の他、車両の運転状態に応じて上記制御の実施を判定することができる。例えば、自動変速部２０が変速される変速点（図８の変速線において、アップシフト線およびダウンシフト線）、変速に必要とされる変速時間等から推定される自動変速部２０のイナーシャ変化の寄与度が大きいか否かで内燃機関回転速度制御手段９２を実施するか否かを判定しても構わない。自動変速部２０のイナーシャ変化が大きくなると、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化も大きくなるので、そのイナーシャの寄与度が大きくなり、エンジン回転速度ＮＥが変動させられる可能性が大きくなる。そこで、このイナーシャ寄与度に応じて内燃機関回転速度制御手段９２の実施を判断することができる。例えば、変速時間が短くなるに従い、イナーシャ変化の勾配が大きくなり、イナーシャの寄与度が大きくなる。これより、例えば変速時間が短くなると、内燃機関回転速度制御手段９２を実施させる。同様に、変速点においても、例えば高車速や高トルク領域などでの変速点では、変速に伴いイナーシャ変化が大きくなり易いので、このような領域において、内燃機関回転速度制御手段９２を実施させる。また、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの状態（電池影響度）に基づいて、内燃機関回転速度制御手段９２を実施するか否かを判定しても構わない。例えば、充電容量ＳＯＣが予め設定された制御可能な下限値を下回ったとき、本制御を実施させない。
【０１０２】
第２電動機回転変化量判定手段９０は、変速判定手段８６によって自動変速部２０が変速されないと判定されたときに実施される。第２電動機回転変化量判定手段９０は、所定時間における第２電動機Ｍ２の回転速度変化量すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが予め設定されている所定値ΔＮ２以下か否かを判定する。ここで、所定値ΔＮ２は、予め実験的並びに理論的に求められ、例えば動力分配機構１６の出力軸１８が所定時間内に所定値ΔＮ２だけ回転変化されても、エンジン８が自身の静止摩擦抵抗によって回転されない範囲の上限値に設定される。なお、第２電動機回転変化量判定手段９０は、上記回転速度変化量ΔＮによる判定だけでなく、さらに、動力分配機構１６の出力軸１８の回転変化速度すなわち回転速度変化量ΔＮの勾配に基づく判定手段であっても構わない。
【０１０３】
ここで、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが大きくなって所定値ΔＮ２以上となる一例として、例えば駆動輪３４がスリップした場合がある。車両が例えば低μ路（低摩擦路）を走行中に駆動輪３４がスリップすると、駆動輪３４の回転速度が急激に上昇する。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も急激に上昇することとなり、差動部１１の差動作用によってエンジン８の回転速度が上昇させられる可能性が生じる。また、他の例として、例えば駆動輪３４がロックした場合がある。駆動輪３４が何らかの原因で急激にロックされると、駆動輪３４の回転速度が急激に低下される。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も同様に急激に低下させられ、差動部１１の差動作用によってエンジン８が逆回転させられる可能性が生じる。さらに、他の例として、車両が急ブレーキなどにより急減速させられた場合がある。車両が急減速させられると、駆動輪３４の回転速度が急激に低下される。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も同様に急激に低下させられ、差動部１１の差動作用によってエンジン８が逆回転させられる可能性が生じる。このようなとき、短時間の間に回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２を越えると判定される。なお、所定値ΔＮ２は、上記のような各走行条件に応じて変更されるものであっても構わない。
【０１０４】
そして、上記のように動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上のとき、もしくは自動変速部２０の変速中であって車速Ｖが所定値Ｖ１以上であるとき、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。内燃機関回転速度制御手段９２は、その制御の実施に際し、第３電動機作動状態判定手段９４および電動機切換手段９６を実施させることによって、車両の走行状態に応じて使用される電動機を第１電動機Ｍ１および第３電動機Ｍ３の何れかに切り換える。
【０１０５】
第３電動機作動状態判定手段９４は、例えば第３電動機Ｍ３の出力信号などに基づいて第３電動機Ｍ３が故障してないか否かを判定するものである。また、電動機切換制御手段９６は、車両の走行状態に応じて本制御に使用される電動機を切り換える。具体的には、例えば前記第３電動機作動状態判定手段９４によって第３電動機Ｍ３が故障したものと判定された場合、本制御が第３電動機Ｍ３による制御から第１電動機Ｍ１による制御に切り換えられる。すなわち、内燃機関回転速度制御手段９２が第１電動機Ｍ１によって実施される。一方、第３電動機Ｍ３が正常と判定されると、本制御が第３電動機Ｍ３による制御に切り換えられる。
【０１０６】
さらに、電動機切換制御手段９６は、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに応じて使用される電動機を切り換えることもできる。具体的には、例えば充電状態ＳＯＣが少なくなると、放電を伴う第３電動機Ｍ３の駆動が困難となる。そこで、電動機切換手段９６は、内燃機関回転速度制御手段９２による制御を第３電動機による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換える。このようにすることで、通常では第３電動機Ｍ３の駆動による回転速度制御すなわち放電を伴う制御から第１電動機Ｍ１の回生を伴う回転速度制御に切り換えられ、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの低下が防止される。
【０１０７】
そして、電動機切換手段９６によって使用される好適な電動機に切り換えられると、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１または第３電動機Ｍ３によってエンジン回転速度ＮＥを好適に制御することで、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を防止する。以下、車両の各状態に応じた内燃機関回転速度制御手段９２の制御方法について説明する。
【０１０８】
先ず、自動変速部２０の変速中において、車速Ｖが所定値Ｖ１以上となった場合について説明する。車両の走行状態が上記状態となると、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御する。すなわち、第３電動機Ｍ３（または第１電動機Ｍ１）に供給される駆動電流（制御量）を制御することで、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御する。ここで、所定の回転速度ＮＥ１は、予め実験もしくは計算等に基づいて設定され、走行中においてエンジン８の逆回転が防止されると共に、運転性が低下しない程度の回転速度（例えば零〜２０ｒｐｍ程度）に設定される。なお、この所定の回転速度ＮＥ１は、自動変速部２０の変速される変速比に応じて変更されることが好ましい。具体的には、自動変速部２０が変速される際、自動変速部２０の変速比に応じて変速中の自動変速部２０の入力軸１８すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが変化する。そこで、例えば自動変速部２０のアップシフト時において、回転速度変化量ΔＮが大きくなる変速では、例えば所定の回転速度ＮＥ１を大きく設定する。これより、動力分配機構１６の出力軸１８が大幅に回転低下されるのに対して、所定の回転速度ＮＥ１が大きく設定されることで、変速時におけるエンジン回転速度低下が抑制されてエンジン８の逆回転が抑制される。また、例えば自動変速部２０のダウンシフト時において、回転速度変化量ΔＮが大きくなる変速では、所定の回転速度ＮＥ１を小さく設定する。これより、動力分配機構１６の出力軸１８が大幅に回転上昇されるのに対して、所定の回転速度ＮＥ１が小さく設定されることで、変速時におけるエンジン回転速度上昇が抑制される。
【０１０９】
また、所定の回転速度ＮＥ１は、自動変速部２０の変速比の他、自動変速部２０の変速点（図８に示す変速線図のアップシフト線およびダウンシフト線の位置）、変速に要する変速時間、回転速度変化量ΔＮ、および蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに基づく電池影響度などの車両の走行状態に応じて変更しても構わない。例えば、変速時間においては、変速時間が短くなるに従い、動力分配機構１６の出力軸１８の変化方向に対して、その変化方向を打ち消す方向に所定の回転速度ＮＥ１を大きく変化する。具体的に説明すると、自動変速部２０のアップシフト時においては、変速時間が短くなるに従い、所定の回転速度ＮＥ１を大きく設定する。これにより、動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下（イナーシャ変化）に対して、所定の回転速度ＮＥ１が大きくされることで、エンジン８の逆回転が効果的に抑制される。また、自動変速部２０のダウンシフト時においては、変速時間が短くなるに従い、所定の回転速度ＮＥ１を小さく設定する。これにより、動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度上昇（イナーシャ変化）に対して、所定の回転速度ＮＥ１が小さく設定されることで、エンジン８の回転速度上昇が効果的に抑制される。
【０１１０】
また、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速中、具体的には、自動変速部２０の回転速度変化が生じるイナーシャ相中に実施される。言い換えれば、動力分配機構１６の出力軸１８が変化する、すなわちエンジン８の回転速度変動が生じ易い状態に限って制御が実施される。また、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度ＮＥを逐次検出し、その回転速度ＮＥと所定の回転速度ＮＥ１との回転速度差に基づいて、電動機に供給される駆動電流のフィードバック制御を実施する。なお、フィードバック制御は、一定値である所定の回転速度ＮＥ１の他、所定の回転速度ＮＥ１以下に制御するものであっても構わない。さらに、所定の回転速度ＮＥ１は、例えば、前回の変速時におけるエンジン８の回転速度ＮＥの最大値および最小値を記憶しておき、それら最大値および最小値に基づいて、次回の変速における新たな所定の回転速度ＮＥ１を算出する学習制御を実施することもできる。
【０１１１】
次に、自動変速部２０が変速されない状態において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となったときについて説明する。上述したように、例えば、駆動輪３４がロックしたとき、駆動輪３４がスリップしたとき、或いは車両が急減速されたとき、回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となり、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。
【０１１２】
内燃機関回転速度制御手段９２は、回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となったとき、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ２に制御する。すなわち、第３電動機Ｍ３（または第１電動機Ｍ１）に供給される駆動電流（制御量）を制御することで、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ２に制御する。ここで、所定の回転速度ＮＥ２は、所定の回転速度ＮＥ１と同様、予め実験もしくは計算等に基づいて設定され、走行中においてエンジン８の逆回転が防止されると共に、運転性が低下しない程度の回転速度（例えば零〜２０ｒｐｍ程度）に設定される。なお、所定の回転速度ＮＥ２は、一定値の他、例えば車速Ｖに応じて変更されるものであっても構わない。例えば車速Ｖが高いとき、駆動輪３４がロックもしくは急減速されると、自動変速部２０の入力軸１８およびその入力軸１８に連結された動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に低下されて回転速度変化量ΔＮが大きくなる。そこで、このようなとき、所定の回転速度ＮＥ２を大きくすることで、エンジン８の逆回転が好適に抑制されることとなる。
【０１１３】
また、自動変速部２０の変速時と同様に、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度ＮＥを逐次検出し、その回転速度ＮＥと所定の回転速度ＮＥ２との回転速度差に基づいて、電動機に供給される駆動電流のフィードバック制御を実施する。なお、フィードバック制御は、一定値である所定の回転速度ＮＥ２の他、所定の回転速度ＮＥ２以下に制御するものであっても構わない。さらに、所定の回転速度ＮＥ２は、例えば、前回の駆動輪３４のロック時、駆動輪３４の急減速時など回転速度変化量ΔＮが所定の回転速度ＮＥ２以上となったときに前回検出されたエンジン回転速度ＮＥの最大値および最小値を記憶しておき、それら最大値および最小値に基づいて、次回の回転速度変化量ΔＮが所定の回転速度ΔＮ２以上となったときの新たな所定回転速度ＮＥ２を算出する学習制御を実施することもできる。
【０１１４】
ここで、自動変速部２０の変速、非変速に拘わらず、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３が正常もしくは蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能範囲にあるとき、上記制御を第３電動機Ｍ３によって実施される。第３電動機Ｍ３はエンジン８に直接的に連結されているため、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度制御よりも精度良く、且つ、迅速にエンジン回転速度制御が可能となる。これより、本制御においては、通常、第３電動機Ｍ３による制御が好適な制御となる。ところが、第３電動機Ｍ３が故障する、もしくは蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能下限範囲を下回ると、電動機切換手段９６によって、内燃機関回転速度制御手段９２の制御が第１電動機Ｍ１によるエンジン８の回転速度制御に切り換えられることとなる。そして、本発明の差動機構の所定の回転要素に対応する第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１に連結された第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することにより、エンジン回転速度ＮＥが制御される。例えば、エンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合、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Ｍ１回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。一方、エンジン回転速度ＮＥを引き下げる場合、車速Ｖ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の引き下げを実行する。これより、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１を制御することにより、エンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）となるように回転速度制御を実施する。
【０１１５】
ここで、自動変速部２０がアップシフトされる、或いは駆動輪３４がロックされるなどすると、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に引き下げられるが、このとき、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１に制動トルク（回生トルク）を付与することで、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を制御する。すなわち、エンジン非自立運転時時においては、第１電動機Ｍ１は逆転されているが、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値（ΔＮ１、ΔＮ２）以上となると、第１電動機Ｍ１に制動トルクを付与することで、その回転が速やかに零回転方向（回転停止方向）に引き上げられ、エンジン８の逆転が防止される。また、回生トルクが付与されるに伴い、第１電動機Ｍ１によって発電され、その電力が蓄電装置５６に供給される。これより、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能な下限値を下回った場合、電動機切換手段９６は、使用される電動機を第３電動機Ｍ３から第１電動機Ｍ１に切り換える。そして、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度ＮＥを実施することで、自動変速部２０のアップシフト時や動力分配機構１６の出力軸１８の減速時において、第１電動機Ｍ１による発電が可能となり、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの低下が抑制される。
【０１１６】
図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン非自律運転時時において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化させられる際にエンジン８の回転変動を抑制する制御作動を説明するタイムチャートである。なお、本タイムチャートは、一例としてエンジン非自律運転中における自動変速部２０のアップシフト変速時の制御の状態を示し、第３電動機Ｍ３によって実施されるものとする。ｔ１時点において、変速判定手段８６によって自動変速部２０のアップシフトの実施が判定されると、ｔ２時点において、有段変速制御手段８２によって自動変速部２０のアップシフトが開始される。これより、自動変速部２０の解放圧が低下され、解放側の摩擦係合要素が解放され始める。そして、ｔ３時点において、自動変速部２０のイナーシャ相が開始されると、自動変速部２０の入力軸１８の回転速度低下が始まり、それに伴って第１電動機Ｍ１の第１電動機回転速度ＮＭ１の回転速度上昇が始まることとなる。これと同時に、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３に正回転方向のトルクを付与することで、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３のフィードバック制御が開始され、その回転速度ＮＭ３が略零回転乃至数回転程度に制御される。これに伴い、エンジン回転速度ＮＥが略零回転程度に制御され、エンジン８の逆回転が抑制されることとなる。そして、ｔ４時点において、自動変速部２０のイナーシャ相が終了すると、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３によるエンジン８の回転速度制御を速やかに終了する。
【０１１７】
図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン非自律運転時において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化させられる際にエンジン８の回転変動を抑制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ものである。
【０１１８】
先ず、変速判定手段８６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速部２０が変速中であるか否かが判定される。ＳＡ１が肯定されると、車速判定手段８８に対応するＳＡ２において、車両の車速Ｖが所定値Ｖ１以上か否かが判定される。ＳＡ２が否定されると、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転停止することが可能と判定され、本ルーチンは終了させられる。
【０１１９】
ＳＡ１に戻り、ＳＡ１が否定されると、第２電動機回転変化量判定手段９０に対応するＳＡ５において、第２電動機Ｍ２の回転変化量すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以下か否かが判定される。ＳＡ５が肯定されると、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転停止することが可能と判定され、本ルーチンは終了させられる。一方、ＳＡ２が肯定される、もしくはＳＡ５が否定されると、第３電動機作動状態判定手段９４に対応するＳＡ３において、第３電動機Ｍ３が正常に作動するか否かが判定される。ＳＡ３が肯定されると、内燃機関回転速度制御手段９２に対応するＳＡ４において、車速Ｖ、自動変速部２０の変速点、回転速度変化量ΔＮ、変速時間、変速比、或いは
蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに対応する電池影響度等に基づいて第３電動機Ｍ３の回転速度が決定され、エンジン８がその回転速度となるようにフィードバック制御される。一方、ＳＡ３が否定されると、内燃機関回転速度制御手段９２に対応するＳＡ６において、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度制御が実施される。なお、第１電動機Ｍ１においても、車速Ｖ、自動変速部２０の変速点、回転速度変化量ΔＮ、変速時間、変速比、電池影響度等などに基づいてエンジン８の回転速度が決定され、エンジン８がその回転速度となるように第１電動機Ｍ１によるフィードバック制御が実施される。
【０１２０】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８の非自律運転時であって動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するとき、第３電動機Ｍ３によってエンジン８の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段９２を備えるため、エンジン８の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、エンジン８の耐久性低下が抑制されると共に、エンジン８の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【０１２１】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値（ΔＮ１、ΔＮ２）以上のとき、エンジン８の回転速度を制御するものである。このようにすれば、動力分配機構１６の出力軸１８の大幅な変化に伴って、イナーシャ変化によりエンジン８の回転変動が生じるが、内燃機関回転速度制御手段９２によってその回転変動を抑制することができる。
【０１２２】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速中において、エンジン８の回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御するものである。このようにすれば、自動変速部２０の変速中における動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化に伴ってエンジン８が回転変動させられる可能性が生じるが、内燃機関回転速度制御手段９２によってその回転変動を抑制することができる。
【０１２３】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定するものである。このようにすれば、車両の運転状態に応じて制御の実施が好適に判断されると共に、制御量においても車両の運転状態に応じて好適に決定され、エンジン８の回転変動およびドライバビリティーへの影響を好適に抑制することができる。
【０１２４】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、車両の走行状態に応じて、第３電動機Ｍ３によるエンジン８の回転速度制御から第１電動機Ｍ１によるエンジン８の回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば第３電動機Ｍ３が故障するなどしても、第１電動機Ｍ１に切り換えてエンジン８の回転速度を制御することができ、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１２５】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、駆動輪３４がスリップしたときであるため、、駆動輪３４のスリップによる動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度上昇に伴うエンジン８の回転速度上昇を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２６】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、駆動輪３４がロックしたときであるため、、駆動輪３４のロックによる動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下に伴うエンジン８の逆回転を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２７】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであるため、車両の急減速による動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下に伴うエンジン８の逆回転を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２８】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度に基づいてエンジン８が所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ）となるようにフィードバック制御を実施するものである。このようにすれば、エンジン８の回転速度ＮＥがフィードバック制御によって好適に制御され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を抑制することができる。
【０１２９】
また、本実施例によれば、所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）は学習制御されるため、例えば変速中における動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮなどに応じて好適な回転速度に逐次設定され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３０】
また、本実施例によれば、所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）は、自動変速部２０の変速比に応じて変更されるため、好適な回転速度に設定され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３１】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０のイナーシャ相中に実施するため、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するときのみ本制御が実施され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３２】
また、本実施例によれば、自動変速部２０は有段変速されるため、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変速に伴って変化されるが、内燃機関回転速度制御手段９２を実施することで、この出力軸１８の回転速度変化に伴うエンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３３】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速点、車速Ｖ、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施するため、イナーシャの寄与度が小さいときは実施されない。これより、内燃機関回転速度制御手段９２が効率よく実施されることとなる。
【０１３４】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速点、車速Ｖ、変速時間、および自動変速部２０の入力軸１８の回転速度変化量から電動機の制御量を決定するため、エンジン８の回転変動を効果的に抑制することができる。
【０１３５】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３が故障したとき、第３電動機Ｍ３による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、第３電動機Ｍ３が故障した場合であっても第１電動機Ｍ１による制御が可能となり、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３６】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、蓄電装置５６の状態に応じて、第３電動機Ｍ３による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが少ない場合であっても、第１電動機Ｍ１に切り換えることで、第１電動機Ｍ１の回生制御によるエンジン８の回転速度制御が可能となり、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３７】
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、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１３８】
例えば、前述の実施例では、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３を駆動させることによってエンジン回転速度ＮＥが制御されているが、第３電動機Ｍ３を零回転にロックすることにより、エンジン回転速度ＮＥを零回転にロック制御しても構わない。このようにしても、エンジン回転速度ＮＥが零回転となるように制御され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３９】
また、前述の実施例では、図８の変速線図に示すように、モータ走行領域における自動変速部２０の変速は、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段間の変速に限定されているが、必ずしもこの前記変速に限定されず、モータ走行領域を拡大することで、例えば第２速ギヤ段および第３速ギヤ段間での変速においても本制御を適用することができる。なお、これより、変速される変速段に応じて所定値Ｖ１等を適宜変更することができる。
【０１４０】
また、前述の実施例では、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。
【０１４１】
また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであってもよい。
【０１４２】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１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、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１４３】
また、前述の実施例では、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。
【０１４４】
また、前述の実施例では、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は第１サンギヤＳ１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は第１サンギヤＳ１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。
【０１４５】
また、前述の実施例では、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。
【０１４６】
また、前述の実施例では、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。
【０１４７】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、たとえばエンジン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。
【０１４８】
また、前述の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、第２、第３電動機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、伝達部材１８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ても構わない。
【０１４９】
また、前述の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。
【０１５０】
また、前述の実施例では、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ず、自由に配設することができる。また、変速機構において、電気式差動を行う機能と変速を行う機能とを有するものであれば、その構成が一部重複する、或いは全てが共通するものであっても、本発明を適用することができる。
【０１５１】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は４段の変速を可能とする有段変速機が適用されているが、自動変速部２０の変速段は４段に限定されず例えば５段変速など自由に変更することができる。また、自動変速部２０の連結関係は、特に本実施例に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
【０１５２】
なお、上述したの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。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合要素の作動の組み合わせを説明する作動図表である。
【図３】図１の駆動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の駆動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】油圧制御装置のうちクラッチＣおよびブレーキＢの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。
【図６】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７】図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】動力伝達装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップの一例を示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図９】破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。
【図１０】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン停止時において、動力分配機構の出力軸の回転速度が急激に変化させられる際にエンジンの回転変動を抑制する制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１１】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン停止時において、動力分配機構の出力軸の回転速度が急激に変化させられる際にエンジンの回転変動を抑制する制御作動を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５４】
８：エンジン（内燃機関）
１０：変速機構（車両用動力伝達装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１４：入力軸（差動機構の入力軸）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材（差動機構の出力軸、変速部の入力軸）
２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
９２：内燃機関回転速度制御手段
Ｍ１：第１電動機（差動電動機）
Ｍ３：第３電動機（内燃機関連結電動機）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置に係り、特に、内燃機関停止時における内燃機関の回転変動防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置が知られている。このような車両用駆動装置では、差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、差動機構の差動作用により内燃機関からの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、その内燃機関からの残部を差動電動機から第２電動機への電気的パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に差動状態が制御される、すなわち電気式差動部の変速比が適宜変更される。これにより、内燃機関を最適な回転状態に維持しつつ車両を走行させるように制御され、燃費を向上させることができる。また、特許文献１の動力出力装置（本明細書では動力伝達装置）では、内燃機関に第３の回転電機（本明細書では内燃機関連結電動機）が連結された構成となっている。そして、第１の回転電機（差動電動機）と、第２の回転電機と、第３の回転電機（内燃機関連結電動機）との間で電力のやりとり可能に接続されることで装置全体のエネルギ効率を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２１３９２号公報
【特許文献３】特開平１０−４２４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように構成される車両用動力伝達装置において、例えば低車速領域では、内燃機関を停止（燃料カット）させて電動機のみによる走行が可能となる。これより、電動機のみによるモータ走行中、内燃機関は自身の引き摺り（静止摩擦抵抗）により零回転に維持される。しかし、例えば差動機構の出力軸に有段ないしは無段の変速部を有するものにおいて、変速部がアップシフトされる場合など、変速部の入力軸の回転速度が急激に低下すると、それにともない差動機構の出力軸の回転速度も同様に低下されて、そのイナーシャの影響により内燃機関が負回転領域に入る可能性がある。また、変速部の入力軸の回転速度が急激に増加すると、内燃機関の回転速度が上昇し、車両のドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。このことは、未公知の課題であったため、例えば特許文献１においても何ら記載されていない。
【０００５】
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、差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置において、内燃機関停止時における内燃機関の回転変動を防止することで内燃機関の耐久性低下を防止すると共に、車両のドライバビリティーへの影響を防止することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記内燃機関の出力を駆動輪に伝達する車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）前記差動機構の所定の回転要素に動力伝達可能に連結された差動電動機と、前記内燃機関に動力伝達可能に連結された内燃機関連結電動機とを備え、（ｃ）前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は学習制御されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１２にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記変速部は有段変速されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１７にかかる発明の要旨とするところは、請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１８にかかる発明の要旨とするところは、請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えるため、前記内燃機関の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、内燃機関の耐久性低下が抑制されると共に、内燃機関の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【００２５】
また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御するものである。このようにすれば、差動機構の出力軸の急激な変化もしくは大幅な変化に伴って、イナーシャ変化により内燃機関の回転変動が生じるが、内燃機関回転速度制御手段によってその回転変動を抑制することができる。
【００２６】
また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御するものである。このようにすれば、変速部の変速中における差動機構の出力軸の回転速度変化に伴って内燃機関が回転変動させられる可能性が生じるが、内燃機関回転速度制御手段によってその回転変動を抑制することができる。
【００２７】
また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定するものである。このようにすれば、車両の運転状態に応じて制御の実施が好適に判断されると共に、制御量においても車両の運転状態に応じて好適に決定され、内燃機関の回転変動およびドライバビリティーへの影響を好適に抑制することができる。
【００２８】
また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば内燃機関連結電動機が故障するなどしても、差動電動機に切り換えて内燃機関の回転速度を制御することができ、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００２９】
また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであるものとする。このようにすれば、駆動輪のスリップによる差動機構の出力軸の急激な回転速度上昇に伴う内燃機関の回転速度上昇を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３０】
また、請求項７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであるものとする。このようにすれば、駆動輪のロックによる差動機構の出力軸の急激な回転速度低下に伴う内燃機関の逆回転を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３１】
また、請求項８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであるものとする。このようにすれば、車両の急減速による差動機構の出力軸の急激な回転速度低下に伴う内燃機関の逆回転を内燃機関回転速度制御手段によって好適に抑制することができる。
【００３２】
また、請求項９にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施するものである。このようにすれば、内燃機関の回転速度がフィードバック制御によって好適に制御され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を抑制することができる。
【００３３】
また、請求項１０にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は学習制御されるため、例えば変速中における差動機構の出力軸の回転速度変化量などに応じて好適な回転速度に逐次設定され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３４】
また、請求項１１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されるため、好適な回転速度に設定され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、請求項１２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施するため、差動機構の出力軸の回転速度が変化するときのみ本制御が実施され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、請求項１３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速部は有段変速されるため、差動機構の出力軸の回転速度が変速に伴って変化されるが、内燃機関回転速度制御手段を実施することで、この出力軸の回転速度変化に伴う内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００３７】
また、請求項１４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であるため、内燃機関の回転速度が零回転となるように制御され、内燃機関の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、請求項１５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施するため、イナーシャの寄与度が小さいときは実施されない。これより、内燃機関回転速度制御手段が効率よく実施されることとなる。
【００３９】
また、請求項１６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定するため、内燃機関の回転変動を効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、請求項１７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、内燃機関連結電動機が故障した場合であっても差動電動機による制御が可能となり、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【００４１】
また、請求項１８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば蓄電装置の充電容量が少ない場合であっても、差動電動機に切り換えることで、差動電動機の回生制御による内燃機関の回転速度制御が可能となり、内燃機関の回転変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００４３】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動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（差動機構の入力軸）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７参照）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自動変速部２０（変速部）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からの出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７参照）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。なお、本実施例のエンジン８が本発明の内燃機関に対応しており、変速機構１０が車両用動力伝達装置に対応しており、差動部１１が電気式差動部に対応している。
【００４４】
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。
【００４５】
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。さらに、入力軸１４すなわちエンジン８と一体的に回転するように第３電動機Ｍ３が連結されている。本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および第３電動機Ｍ３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、第３電動機Ｍ３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。なお、本実施例の第１電動機Ｍ１が本発明の差動電動機に対応しており、第３電動機Ｍ３が本発明の内燃機関連結電動機に対応している。
【００４６】
差動機構として機能する動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００４７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用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、第３電動機Ｍ３、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の入力軸１４の回転速度と出力軸（伝達部材１８）の回転速度の差動状態が制御される無段変速機構として作動させられる。
【００４８】
変速部として機能する自動変速部２０は、差動部１１と駆動輪３４との動力伝達経路の一部を構成する有段式の自動変速機である。自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４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２遊星歯車装置２６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「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８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「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。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、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００４９】
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３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２キャリヤＣＡ２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４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、この有段変速可能な自動変速部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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４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３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４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ρ１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２、第３、第４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。
【００６０】
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、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３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（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４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により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００６１】
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第１リングギヤＲ１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第１キャリヤＣＡ１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第１サンギヤＳ１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。
【００６２】
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第１サンギヤＳ１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と同じ回転で第１リングギヤＲ１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第１サンギヤＳ１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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、第３電動機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３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る。
【００６６】
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６参照）のシフトポジションＳＰ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）、および第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、第３電動機回転速度ＮＭ３という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）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。
【００６７】
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７参照）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、Ｍ２、およびＭ３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５、図７参照）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。
【００６８】
図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。
【００６９】
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン８により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
【００７０】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
【００７１】
図６は複数種類のシフトポジションＳＰ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ＳＰ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。
【００７２】
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。
【００７３】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＳＰ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。
【００７４】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＳＰ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。
【００７５】
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。
【００７６】
図７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７において、有段変速制御手段８２は、図８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。
【００７７】
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ＳＬ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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図９の破線に示すようなエンジン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。
【００８０】
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。
【００８１】
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させられる。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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）によってモータ走行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。
【００８６】
前記図８の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂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である。この図８に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図７中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に予め記憶されている。
【００８７】
そして、ハイブリッド制御手段８４は、例えば図８の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段８４によるモータ走行は、図８から明らかなように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時すなわち低エンジントルクＴＥ時、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００８８】
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Ｍ１の回転速度ＮＭ１および／または第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを任意の回転速度に維持させられる。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５２はエンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合には、車速Ｖに拘束される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を略一定に維持しつつ第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。また、第３電動機Ｍ３によって、直接的にエンジン回転速度ＮＥを任意の回転速度に維持することもできる。
【００８９】
また、ハイブリッド制御手段８４は、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
ところで、本実施例のように差動部１１を備えた変速機構１１において、上述したように、エンジン８を停止させた状態（エンジン非自律運転時）では、第２電動機Ｍ２によるモータ走行が実施される。このとき、エンジン８の引き摺り（回転変動）を抑制するため、第１電動機Ｍ１を空転させて、差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度ＮＥを零乃至零に維持させている。すなわち、エンジン８は、エンジン８自身の静止摩擦抵抗によって零乃至略零回転に維持される。しかし、例えば自動変速部２０が短時間でアップシフトされるなどすると、自動変速部２０の入力軸の回転速度が急激に引き下げられるに伴い、その入力軸に連結された動力分配機構１６の出力軸の回転速度が急激に引き下げられる。そして、この急激な回転速度変化に対して、第１電動機Ｍ１のイナーシャが比較的大きいものであると、空転状態の第１電動機Ｍ１の回転速度変化（イナーシャ変化）が速やかに行われなくなり、差動部１１の差動作用によってエンジン８が負回転領域に入る可能性がある。このようにエンジン８が負回転領域に入ると、走行中のドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。同様に、動力分配機構１６の出力軸が急激に引き上げられる場合であっても、差動部１１の差動作用により、エンジン８の回転速度が上昇し、ドライバビリティーに影響が生じる可能性があった。
【００９３】
そこで、本実施例では、エンジン８の非自律運転時（エンジン８のフューエルカット時）において、エンジン８を零乃至略零回転に維持する制御を実施することで、エンジン８の回転変動を抑制する。以下、本発明の要部である上記制御について説明する。なお、動力分配機構１６の出力軸および自動変速部２０の入力軸は、伝達部材１８を介して連結されていることから、それぞれ動力分配機構１６の出力軸１８および自動変速部２０の入力軸１８と、伝達部材１８と同様の添え字を付すこととする。そして、本実施例の動力分配機構１６の出力軸１８が本発明の差動機構の出力軸に対応しており、自動変速部２０の入力軸１８が変速部の入力軸に対応している。
【００９４】
図７に戻り、変速判定手段８６は、自動変速部２０が変速中であるか否かを判定する。変速判定手段８６は、例えば有段変速制御手段８２から出力される自動変速部２０の変速指令に基づいて、自動変速部２０が変速中であるか否かを判定する。
【００９５】
車速判定手段８８は、変速判定手段８６によって自動変速部２０が変速中であると判定されたときに実施される。車速判定手段８８は、自動変速部２０の出力軸２２の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ７９から出力される信号に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖが予め設定される所定値Ｖ１以上か否かを判定する。ここで、前記所定値Ｖ１は、例えば、自動変速部２０が変速される際の入力軸１８の回転速度変化量、すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ１となる値に設定される。なお、回転速度変化量ΔＮは、予め算出することが可能であり現在の出力軸回転速度ＮＯＵＴ、変速前の変速比、および変速後の変速比に応じて算出される（回転速度変化量ΔＮ＝現在の出力軸回転速度ＮＯＵＴ×（変速後の変速比−変速前の変速比））。
【００９６】
ここで、自動変速部２０の変速による動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが小さい場合、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗よって停止することができる。一方、回転速度変化量ΔＮが大きくなると、第１電動機Ｍ１のイナーシャの影響により、エンジン８が回転させられる可能性が生じる。そこで、所定値ΔＮ１は、エンジン８自身の静止摩擦抵抗によって、エンジン８が回転されない程度の値に設定される。すなわち、車速Ｖの所定値Ｖ１は、前記回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ１となる速度に設定される。
【００９７】
ここで、車速Ｖの所定値Ｖ１は、変速される自動変速部２０の変速比（変速段）に応じて変更されるものであっても構わない。すなわち、回転速度変化量ΔＮは、同じ車速Ｖであっても自動変速部２０の変速される変速比に応じて変化するものであるため、所定値Ｖ１も変速比に応じて変更されるものが好ましい。
【００９８】
さらに、車速Ｖの所定値Ｖ１は、変速中の変速時間に応じて変更されるものであっても構わない。変速時間が短い場合、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化するので、エンジン８が回転させられ易くなる。そこで、変速時間が短くなるに従い、変速中の回転速度変化量ΔＮが小さくなるように、車速Ｖの所定値Ｖ１を小さく設定する。
【００９９】
さらに、車速Ｖの所定値Ｖ１は、エンジン８の作動油の油温に応じて変更しても構わない。作動油の油温が低くなると、作動油の粘度が高くなるので、その摩擦によりエンジン８が回転し難くなる。そこで、作動油の油温が低下するに従い、例えば所定値Ｖ１を高く設定する。
【０１００】
そして、車速判定手段８８が肯定される、すなわち車速Ｖが所定値Ｖ１以上と判定されると、後述する内燃機関回転速度制御手段９２が実行される。一方、車速判定手段８８が否定されると、本制御なしでもエンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転が抑制されるものと判断される。
【０１０１】
ここで、後述する内燃機関回転速度制御手段９２は、前記車速Ｖによる判定の他、車両の運転状態に応じて上記制御の実施を判定することができる。例えば、自動変速部２０が変速される変速点（図８の変速線において、アップシフト線およびダウンシフト線）、変速に必要とされる変速時間等から推定される自動変速部２０のイナーシャ変化の寄与度が大きいか否かで内燃機関回転速度制御手段９２を実施するか否かを判定しても構わない。自動変速部２０のイナーシャ変化が大きくなると、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化も大きくなるので、そのイナーシャの寄与度が大きくなり、エンジン回転速度ＮＥが変動させられる可能性が大きくなる。そこで、このイナーシャ寄与度に応じて内燃機関回転速度制御手段９２の実施を判断することができる。例えば、変速時間が短くなるに従い、イナーシャ変化の勾配が大きくなり、イナーシャの寄与度が大きくなる。これより、例えば変速時間が短くなると、内燃機関回転速度制御手段９２を実施させる。同様に、変速点においても、例えば高車速や高トルク領域などでの変速点では、変速に伴いイナーシャ変化が大きくなり易いので、このような領域において、内燃機関回転速度制御手段９２を実施させる。また、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの状態（電池影響度）に基づいて、内燃機関回転速度制御手段９２を実施するか否かを判定しても構わない。例えば、充電容量ＳＯＣが予め設定された制御可能な下限値を下回ったとき、本制御を実施させない。
【０１０２】
第２電動機回転変化量判定手段９０は、変速判定手段８６によって自動変速部２０が変速されないと判定されたときに実施される。第２電動機回転変化量判定手段９０は、所定時間における第２電動機Ｍ２の回転速度変化量すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが予め設定されている所定値ΔＮ２以下か否かを判定する。ここで、所定値ΔＮ２は、予め実験的並びに理論的に求められ、例えば動力分配機構１６の出力軸１８が所定時間内に所定値ΔＮ２だけ回転変化されても、エンジン８が自身の静止摩擦抵抗によって回転されない範囲の上限値に設定される。なお、第２電動機回転変化量判定手段９０は、上記回転速度変化量ΔＮによる判定だけでなく、さらに、動力分配機構１６の出力軸１８の回転変化速度すなわち回転速度変化量ΔＮの勾配に基づく判定手段であっても構わない。
【０１０３】
ここで、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが大きくなって所定値ΔＮ２以上となる一例として、例えば駆動輪３４がスリップした場合がある。車両が例えば低μ路（低摩擦路）を走行中に駆動輪３４がスリップすると、駆動輪３４の回転速度が急激に上昇する。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も急激に上昇することとなり、差動部１１の差動作用によってエンジン８の回転速度が上昇させられる可能性が生じる。また、他の例として、例えば駆動輪３４がロックした場合がある。駆動輪３４が何らかの原因で急激にロックされると、駆動輪３４の回転速度が急激に低下される。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も同様に急激に低下させられ、差動部１１の差動作用によってエンジン８が逆回転させられる可能性が生じる。さらに、他の例として、車両が急ブレーキなどにより急減速させられた場合がある。車両が急減速させられると、駆動輪３４の回転速度が急激に低下される。これに伴い、動力分配機構１６の出力軸１８も同様に急激に低下させられ、差動部１１の差動作用によってエンジン８が逆回転させられる可能性が生じる。このようなとき、短時間の間に回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２を越えると判定される。なお、所定値ΔＮ２は、上記のような各走行条件に応じて変更されるものであっても構わない。
【０１０４】
そして、上記のように動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上のとき、もしくは自動変速部２０の変速中であって車速Ｖが所定値Ｖ１以上であるとき、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。内燃機関回転速度制御手段９２は、その制御の実施に際し、第３電動機作動状態判定手段９４および電動機切換手段９６を実施させることによって、車両の走行状態に応じて使用される電動機を第１電動機Ｍ１および第３電動機Ｍ３の何れかに切り換える。
【０１０５】
第３電動機作動状態判定手段９４は、例えば第３電動機Ｍ３の出力信号などに基づいて第３電動機Ｍ３が故障してないか否かを判定するものである。また、電動機切換制御手段９６は、車両の走行状態に応じて本制御に使用される電動機を切り換える。具体的には、例えば前記第３電動機作動状態判定手段９４によって第３電動機Ｍ３が故障したものと判定された場合、本制御が第３電動機Ｍ３による制御から第１電動機Ｍ１による制御に切り換えられる。すなわち、内燃機関回転速度制御手段９２が第１電動機Ｍ１によって実施される。一方、第３電動機Ｍ３が正常と判定されると、本制御が第３電動機Ｍ３による制御に切り換えられる。
【０１０６】
さらに、電動機切換制御手段９６は、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに応じて使用される電動機を切り換えることもできる。具体的には、例えば充電状態ＳＯＣが少なくなると、放電を伴う第３電動機Ｍ３の駆動が困難となる。そこで、電動機切換手段９６は、内燃機関回転速度制御手段９２による制御を第３電動機による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換える。このようにすることで、通常では第３電動機Ｍ３の駆動による回転速度制御すなわち放電を伴う制御から第１電動機Ｍ１の回生を伴う回転速度制御に切り換えられ、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの低下が防止される。
【０１０７】
そして、電動機切換手段９６によって使用される好適な電動機に切り換えられると、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１または第３電動機Ｍ３によってエンジン回転速度ＮＥを好適に制御することで、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を防止する。以下、車両の各状態に応じた内燃機関回転速度制御手段９２の制御方法について説明する。
【０１０８】
先ず、自動変速部２０の変速中において、車速Ｖが所定値Ｖ１以上となった場合について説明する。車両の走行状態が上記状態となると、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御する。すなわち、第３電動機Ｍ３（または第１電動機Ｍ１）に供給される駆動電流（制御量）を制御することで、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御する。ここで、所定の回転速度ＮＥ１は、予め実験もしくは計算等に基づいて設定され、走行中においてエンジン８の逆回転が防止されると共に、運転性が低下しない程度の回転速度（例えば零〜２０ｒｐｍ程度）に設定される。なお、この所定の回転速度ＮＥ１は、自動変速部２０の変速される変速比に応じて変更されることが好ましい。具体的には、自動変速部２０が変速される際、自動変速部２０の変速比に応じて変速中の自動変速部２０の入力軸１８すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが変化する。そこで、例えば自動変速部２０のアップシフト時において、回転速度変化量ΔＮが大きくなる変速では、例えば所定の回転速度ＮＥ１を大きく設定する。これより、動力分配機構１６の出力軸１８が大幅に回転低下されるのに対して、所定の回転速度ＮＥ１が大きく設定されることで、変速時におけるエンジン回転速度低下が抑制されてエンジン８の逆回転が抑制される。また、例えば自動変速部２０のダウンシフト時において、回転速度変化量ΔＮが大きくなる変速では、所定の回転速度ＮＥ１を小さく設定する。これより、動力分配機構１６の出力軸１８が大幅に回転上昇されるのに対して、所定の回転速度ＮＥ１が小さく設定されることで、変速時におけるエンジン回転速度上昇が抑制される。
【０１０９】
また、所定の回転速度ＮＥ１は、自動変速部２０の変速比の他、自動変速部２０の変速点（図８に示す変速線図のアップシフト線およびダウンシフト線の位置）、変速に要する変速時間、回転速度変化量ΔＮ、および蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに基づく電池影響度などの車両の走行状態に応じて変更しても構わない。例えば、変速時間においては、変速時間が短くなるに従い、動力分配機構１６の出力軸１８の変化方向に対して、その変化方向を打ち消す方向に所定の回転速度ＮＥ１を大きく変化する。具体的に説明すると、自動変速部２０のアップシフト時においては、変速時間が短くなるに従い、所定の回転速度ＮＥ１を大きく設定する。これにより、動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下（イナーシャ変化）に対して、所定の回転速度ＮＥ１が大きくされることで、エンジン８の逆回転が効果的に抑制される。また、自動変速部２０のダウンシフト時においては、変速時間が短くなるに従い、所定の回転速度ＮＥ１を小さく設定する。これにより、動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度上昇（イナーシャ変化）に対して、所定の回転速度ＮＥ１が小さく設定されることで、エンジン８の回転速度上昇が効果的に抑制される。
【０１１０】
また、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速中、具体的には、自動変速部２０の回転速度変化が生じるイナーシャ相中に実施される。言い換えれば、動力分配機構１６の出力軸１８が変化する、すなわちエンジン８の回転速度変動が生じ易い状態に限って制御が実施される。また、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度ＮＥを逐次検出し、その回転速度ＮＥと所定の回転速度ＮＥ１との回転速度差に基づいて、電動機に供給される駆動電流のフィードバック制御を実施する。なお、フィードバック制御は、一定値である所定の回転速度ＮＥ１の他、所定の回転速度ＮＥ１以下に制御するものであっても構わない。さらに、所定の回転速度ＮＥ１は、例えば、前回の変速時におけるエンジン８の回転速度ＮＥの最大値および最小値を記憶しておき、それら最大値および最小値に基づいて、次回の変速における新たな所定の回転速度ＮＥ１を算出する学習制御を実施することもできる。
【０１１１】
次に、自動変速部２０が変速されない状態において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となったときについて説明する。上述したように、例えば、駆動輪３４がロックしたとき、駆動輪３４がスリップしたとき、或いは車両が急減速されたとき、回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となり、内燃機関回転速度制御手段９２が実施される。
【０１１２】
内燃機関回転速度制御手段９２は、回転速度変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以上となったとき、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ２に制御する。すなわち、第３電動機Ｍ３（または第１電動機Ｍ１）に供給される駆動電流（制御量）を制御することで、エンジン回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ２に制御する。ここで、所定の回転速度ＮＥ２は、所定の回転速度ＮＥ１と同様、予め実験もしくは計算等に基づいて設定され、走行中においてエンジン８の逆回転が防止されると共に、運転性が低下しない程度の回転速度（例えば零〜２０ｒｐｍ程度）に設定される。なお、所定の回転速度ＮＥ２は、一定値の他、例えば車速Ｖに応じて変更されるものであっても構わない。例えば車速Ｖが高いとき、駆動輪３４がロックもしくは急減速されると、自動変速部２０の入力軸１８およびその入力軸１８に連結された動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に低下されて回転速度変化量ΔＮが大きくなる。そこで、このようなとき、所定の回転速度ＮＥ２を大きくすることで、エンジン８の逆回転が好適に抑制されることとなる。
【０１１３】
また、自動変速部２０の変速時と同様に、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度ＮＥを逐次検出し、その回転速度ＮＥと所定の回転速度ＮＥ２との回転速度差に基づいて、電動機に供給される駆動電流のフィードバック制御を実施する。なお、フィードバック制御は、一定値である所定の回転速度ＮＥ２の他、所定の回転速度ＮＥ２以下に制御するものであっても構わない。さらに、所定の回転速度ＮＥ２は、例えば、前回の駆動輪３４のロック時、駆動輪３４の急減速時など回転速度変化量ΔＮが所定の回転速度ＮＥ２以上となったときに前回検出されたエンジン回転速度ＮＥの最大値および最小値を記憶しておき、それら最大値および最小値に基づいて、次回の回転速度変化量ΔＮが所定の回転速度ΔＮ２以上となったときの新たな所定回転速度ＮＥ２を算出する学習制御を実施することもできる。
【０１１４】
ここで、自動変速部２０の変速、非変速に拘わらず、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３が正常もしくは蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能範囲にあるとき、上記制御を第３電動機Ｍ３によって実施される。第３電動機Ｍ３はエンジン８に直接的に連結されているため、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度制御よりも精度良く、且つ、迅速にエンジン回転速度制御が可能となる。これより、本制御においては、通常、第３電動機Ｍ３による制御が好適な制御となる。ところが、第３電動機Ｍ３が故障する、もしくは蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能下限範囲を下回ると、電動機切換手段９６によって、内燃機関回転速度制御手段９２の制御が第１電動機Ｍ１によるエンジン８の回転速度制御に切り換えられることとなる。そして、本発明の差動機構の所定の回転要素に対応する第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１に連結された第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することにより、エンジン回転速度ＮＥが制御される。例えば、エンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合、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Ｍ１回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。一方、エンジン回転速度ＮＥを引き下げる場合、車速Ｖ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の引き下げを実行する。これより、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１を制御することにより、エンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）となるように回転速度制御を実施する。
【０１１５】
ここで、自動変速部２０がアップシフトされる、或いは駆動輪３４がロックされるなどすると、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に引き下げられるが、このとき、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１に制動トルク（回生トルク）を付与することで、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を制御する。すなわち、エンジン非自立運転時時においては、第１電動機Ｍ１は逆転されているが、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮが所定値（ΔＮ１、ΔＮ２）以上となると、第１電動機Ｍ１に制動トルクを付与することで、その回転が速やかに零回転方向（回転停止方向）に引き上げられ、エンジン８の逆転が防止される。また、回生トルクが付与されるに伴い、第１電動機Ｍ１によって発電され、その電力が蓄電装置５６に供給される。これより、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが制御可能な下限値を下回った場合、電動機切換手段９６は、使用される電動機を第３電動機Ｍ３から第１電動機Ｍ１に切り換える。そして、内燃機関回転速度制御手段９２は、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度ＮＥを実施することで、自動変速部２０のアップシフト時や動力分配機構１６の出力軸１８の減速時において、第１電動機Ｍ１による発電が可能となり、蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣの低下が抑制される。
【０１１６】
図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン非自律運転時時において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化させられる際にエンジン８の回転変動を抑制する制御作動を説明するタイムチャートである。なお、本タイムチャートは、一例としてエンジン非自律運転中における自動変速部２０のアップシフト変速時の制御の状態を示し、第３電動機Ｍ３によって実施されるものとする。ｔ１時点において、変速判定手段８６によって自動変速部２０のアップシフトの実施が判定されると、ｔ２時点において、有段変速制御手段８２によって自動変速部２０のアップシフトが開始される。これより、自動変速部２０の解放圧が低下され、解放側の摩擦係合要素が解放され始める。そして、ｔ３時点において、自動変速部２０のイナーシャ相が開始されると、自動変速部２０の入力軸１８の回転速度低下が始まり、それに伴って第１電動機Ｍ１の第１電動機回転速度ＮＭ１の回転速度上昇が始まることとなる。これと同時に、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３に正回転方向のトルクを付与することで、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３のフィードバック制御が開始され、その回転速度ＮＭ３が略零回転乃至数回転程度に制御される。これに伴い、エンジン回転速度ＮＥが略零回転程度に制御され、エンジン８の逆回転が抑制されることとなる。そして、ｔ４時点において、自動変速部２０のイナーシャ相が終了すると、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３によるエンジン８の回転速度制御を速やかに終了する。
【０１１７】
図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン非自律運転時において、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が急激に変化させられる際にエンジン８の回転変動を抑制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ものである。
【０１１８】
先ず、変速判定手段８６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速部２０が変速中であるか否かが判定される。ＳＡ１が肯定されると、車速判定手段８８に対応するＳＡ２において、車両の車速Ｖが所定値Ｖ１以上か否かが判定される。ＳＡ２が否定されると、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転停止することが可能と判定され、本ルーチンは終了させられる。
【０１１９】
ＳＡ１に戻り、ＳＡ１が否定されると、第２電動機回転変化量判定手段９０に対応するＳＡ５において、第２電動機Ｍ２の回転変化量すなわち動力分配機構１６の出力軸１８の回転変化量ΔＮが所定値ΔＮ２以下か否かが判定される。ＳＡ５が肯定されると、エンジン８は自身の静止摩擦抵抗によって回転停止することが可能と判定され、本ルーチンは終了させられる。一方、ＳＡ２が肯定される、もしくはＳＡ５が否定されると、第３電動機作動状態判定手段９４に対応するＳＡ３において、第３電動機Ｍ３が正常に作動するか否かが判定される。ＳＡ３が肯定されると、内燃機関回転速度制御手段９２に対応するＳＡ４において、車速Ｖ、自動変速部２０の変速点、回転速度変化量ΔＮ、変速時間、変速比、或いは
蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣに対応する電池影響度等に基づいて第３電動機Ｍ３の回転速度が決定され、エンジン８がその回転速度となるようにフィードバック制御される。一方、ＳＡ３が否定されると、内燃機関回転速度制御手段９２に対応するＳＡ６において、第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度制御が実施される。なお、第１電動機Ｍ１においても、車速Ｖ、自動変速部２０の変速点、回転速度変化量ΔＮ、変速時間、変速比、電池影響度等などに基づいてエンジン８の回転速度が決定され、エンジン８がその回転速度となるように第１電動機Ｍ１によるフィードバック制御が実施される。
【０１２０】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８の非自律運転時であって動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するとき、第３電動機Ｍ３によってエンジン８の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段９２を備えるため、エンジン８の回転速度上昇や逆回転が好適に防止される。これより、エンジン８の耐久性低下が抑制されると共に、エンジン８の回転変動による振動を防止し、ドライバビリティーを向上させることができる。
【０１２１】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値（ΔＮ１、ΔＮ２）以上のとき、エンジン８の回転速度を制御するものである。このようにすれば、動力分配機構１６の出力軸１８の大幅な変化に伴って、イナーシャ変化によりエンジン８の回転変動が生じるが、内燃機関回転速度制御手段９２によってその回転変動を抑制することができる。
【０１２２】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速中において、エンジン８の回転速度ＮＥを所定の回転速度ＮＥ１に制御するものである。このようにすれば、自動変速部２０の変速中における動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化に伴ってエンジン８が回転変動させられる可能性が生じるが、内燃機関回転速度制御手段９２によってその回転変動を抑制することができる。
【０１２３】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定するものである。このようにすれば、車両の運転状態に応じて制御の実施が好適に判断されると共に、制御量においても車両の運転状態に応じて好適に決定され、エンジン８の回転変動およびドライバビリティーへの影響を好適に抑制することができる。
【０１２４】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、車両の走行状態に応じて、第３電動機Ｍ３によるエンジン８の回転速度制御から第１電動機Ｍ１によるエンジン８の回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば第３電動機Ｍ３が故障するなどしても、第１電動機Ｍ１に切り換えてエンジン８の回転速度を制御することができ、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１２５】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、駆動輪３４がスリップしたときであるため、、駆動輪３４のスリップによる動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度上昇に伴うエンジン８の回転速度上昇を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２６】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、駆動輪３４がロックしたときであるため、、駆動輪３４のロックによる動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下に伴うエンジン８の逆回転を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２７】
また、本実施例によれば、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮ（或いは回転変化速度）が所定値ΔＮ２以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであるため、車両の急減速による動力分配機構１６の出力軸１８の急激な回転速度低下に伴うエンジン８の逆回転を内燃機関回転速度制御手段９２によって好適に抑制することができる。
【０１２８】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、エンジン８の回転速度に基づいてエンジン８が所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ）となるようにフィードバック制御を実施するものである。このようにすれば、エンジン８の回転速度ＮＥがフィードバック制御によって好適に制御され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を抑制することができる。
【０１２９】
また、本実施例によれば、所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）は学習制御されるため、例えば変速中における動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度変化量ΔＮなどに応じて好適な回転速度に逐次設定され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３０】
また、本実施例によれば、所定の回転速度（ＮＥ１、ＮＥ２）は、自動変速部２０の変速比に応じて変更されるため、好適な回転速度に設定され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３１】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０のイナーシャ相中に実施するため、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変化するときのみ本制御が実施され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３２】
また、本実施例によれば、自動変速部２０は有段変速されるため、動力分配機構１６の出力軸１８の回転速度が変速に伴って変化されるが、内燃機関回転速度制御手段９２を実施することで、この出力軸１８の回転速度変化に伴うエンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３３】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速点、車速Ｖ、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施するため、イナーシャの寄与度が小さいときは実施されない。これより、内燃機関回転速度制御手段９２が効率よく実施されることとなる。
【０１３４】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、自動変速部２０の変速点、車速Ｖ、変速時間、および自動変速部２０の入力軸１８の回転速度変化量から電動機の制御量を決定するため、エンジン８の回転変動を効果的に抑制することができる。
【０１３５】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３が故障したとき、第３電動機Ｍ３による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、第３電動機Ｍ３が故障した場合であっても第１電動機Ｍ１による制御が可能となり、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３６】
また、本実施例によれば、内燃機関回転速度制御手段９２は、蓄電装置５６の状態に応じて、第３電動機Ｍ３による回転速度制御から第１電動機Ｍ１による回転速度制御に切り換えて実施するものである。このようにすれば、例えば蓄電装置５６の充電容量ＳＯＣが少ない場合であっても、第１電動機Ｍ１に切り換えることで、第１電動機Ｍ１の回生制御によるエンジン８の回転速度制御が可能となり、エンジン８の回転変動を抑制することができる。
【０１３７】
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、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１３８】
例えば、前述の実施例では、内燃機関回転速度制御手段９２は、第３電動機Ｍ３を駆動させることによってエンジン回転速度ＮＥが制御されているが、第３電動機Ｍ３を零回転にロックすることにより、エンジン回転速度ＮＥを零回転にロック制御しても構わない。このようにしても、エンジン回転速度ＮＥが零回転となるように制御され、エンジン８の回転速度上昇および逆回転を効果的に抑制することができる。
【０１３９】
また、前述の実施例では、図８の変速線図に示すように、モータ走行領域における自動変速部２０の変速は、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段間の変速に限定されているが、必ずしもこの前記変速に限定されず、モータ走行領域を拡大することで、例えば第２速ギヤ段および第３速ギヤ段間での変速においても本制御を適用することができる。なお、これより、変速される変速段に応じて所定値Ｖ１等を適宜変更することができる。
【０１４０】
また、前述の実施例では、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。
【０１４１】
また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであってもよい。
【０１４２】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１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、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１４３】
また、前述の実施例では、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。
【０１４４】
また、前述の実施例では、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は第１サンギヤＳ１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は第１サンギヤＳ１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。
【０１４５】
また、前述の実施例では、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。
【０１４６】
また、前述の実施例では、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。
【０１４７】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、たとえばエンジン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。
【０１４８】
また、前述の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、第２、第３電動機Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、伝達部材１８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ても構わない。
【０１４９】
また、前述の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。
【０１５０】
また、前述の実施例では、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ず、自由に配設することができる。また、変速機構において、電気式差動を行う機能と変速を行う機能とを有するものであれば、その構成が一部重複する、或いは全てが共通するものであっても、本発明を適用することができる。
【０１５１】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は４段の変速を可能とする有段変速機が適用されているが、自動変速部２０の変速段は４段に限定されず例えば５段変速など自由に変更することができる。また、自動変速部２０の連結関係は、特に本実施例に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
【０１５２】
なお、上述したの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。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合要素の作動の組み合わせを説明する作動図表である。
【図３】図１の駆動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の駆動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】油圧制御装置のうちクラッチＣおよびブレーキＢの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。
【図６】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７】図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】動力伝達装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップの一例を示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図９】破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。
【図１０】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン停止時において、動力分配機構の出力軸の回転速度が急激に変化させられる際にエンジンの回転変動を抑制する制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１１】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン停止時において、動力分配機構の出力軸の回転速度が急激に変化させられる際にエンジンの回転変動を抑制する制御作動を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５４】
８：エンジン（内燃機関）
１０：変速機構（車両用動力伝達装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１４：入力軸（差動機構の入力軸）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材（差動機構の出力軸、変速部の入力軸）
２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
９２：内燃機関回転速度制御手段
Ｍ１：第１電動機（差動電動機）
Ｍ３：第３電動機（内燃機関連結電動機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記内燃機関の出力を駆動輪に伝達する車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動機構の所定の回転要素に動力伝達可能に連結された差動電動機と、前記内燃機関に動力伝達可能に連結された内燃機関連結電動機とを備え、
前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、
前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施することを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１０】
前記所定の回転速度は学習制御されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１１】
前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１２】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施することを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１３】
前記変速部は有段変速されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１４】
前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１５】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施することを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１６】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定することを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１７】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１８】
前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１】
差動機構の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、内燃機関に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記内燃機関の出力を駆動輪に伝達する車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動機構の所定の回転要素に動力伝達可能に連結された差動電動機と、前記内燃機関に動力伝達可能に連結された内燃機関連結電動機とを備え、
前記内燃機関の非自律運転時であって前記差動機構の出力軸の回転速度が変化するとき、前記内燃機関連結電動機によって前記内燃機関の回転速度を制御する内燃機関回転速度制御手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のとき、前記内燃機関の回転速度を制御することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速中において、前記内燃機関の回転速度を所定の回転速度に制御することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記差動機構の出力軸には、変速部の入力軸が連結されており、
前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の運転状態に応じて制御の実施ならびに制御量を決定することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関回転速度制御手段は、車両の走行状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による前記内燃機関の回転速度制御から前記差動電動機による前記内燃機関の回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がスリップしたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、前記駆動輪がロックしたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記差動機構の出力軸の回転変化速度もしくは回転速度変化量が所定値以上のときとは、車両の急減速が判定されたときであることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関が前記所定の回転速度となるようにフィードバック制御を実施することを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１０】
前記所定の回転速度は学習制御されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１１】
前記所定の回転速度は、前記変速部の変速比に応じて変更されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１２】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部のイナーシャ相中に実施することを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１３】
前記変速部は有段変速されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１４】
前記所定の回転速度は、前記内燃機関連結電動機のロック制御による零回転であることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１５】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間等から推定されるイナーシャの寄与度が大きいときだけ実施することを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１６】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記変速部の変速点、車速、変速時間、および前記変速部の入力軸の回転速度変化量から前記内燃機関連結電動機の制御量を決定することを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１７】
前記内燃機関回転速度制御手段は、前記内燃機関連結電動機が故障したとき、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１８】
前記内燃機関回転速度制御手段は、蓄電装置の状態に応じて、前記内燃機関連結電動機による回転速度制御から前記差動電動機による回転速度制御に切り換えて実施することを特徴とする請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２８０１７７（Ｐ２００９−２８０１７７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３７１８２（Ｐ２００８−１３７１８２）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]