車両用動力伝達装置の制御装置
【課題】電気式差動部を備える車両用動力伝達装置において、全体効率を一層向上して燃費向上を図る。
【解決手段】差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジン８の暖機状態、第３電動機Ｍ３の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両のシステム効率が可及的に向上させられる。よって、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【解決手段】差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジン８の暖機状態、第３電動機Ｍ３の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両のシステム効率が可及的に向上させられる。よって、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、車両用動力伝達装置の伝達効率を含む車両の全体効率を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し第１電動機の運転状態が制御されることにより差動機構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良く知られている。例えば、特許文献１に記載された動力出力装置がそれである。この動力出力装置においては、差動部としての遊星歯車装置と、その遊星歯車装置のサンギヤに連結された第１電動機と、リングギヤに連結された第２電動機とを備え、それら第１電動機及び第２電動機の運転状態を制御することにより、遊星歯車装置のキャリアへ入力されるエンジンからの入力回転速度と出力部材としてのリングギヤの出力回転速度との差動状態が制御されるように構成されている。
【０００３】
この差動状態が制御される際には、エンジンの動力の主要部は機械的に出力部材へ出力されると共に、動力の一部は例えば第１電動機の発電のために消費されて電気エネルギに変換され、その電気エネルギが第２電動機へ供給されてその第２電動機から出力される駆動力が出力部材へ出力される。このように、エンジンの動力の一部が電気エネルギに変換され、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。一般に、エンジンの動力が伝達される際、専ら機械的な伝達経路が構成される場合の方が上記電気パスが構成される場合に比較して車両用動力伝達装置の動力伝達効率（＝動力伝達装置の出力／動力伝達装置へ入力されたエンジン出力；明細書全体を通して伝達効率という）は高くなるとされている。反面、差動機構の差動状態を制御することでエンジンをより効率良い運転状態として燃費を改善（向上）することができる。
【０００４】
ところで、前述したような動力伝達装置では、例えば所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合がある。すなわち、機械的に出力部材へ出力されたエンジンの動力を用いて第２電動機が回生発電を行い、その第２電動機により発電された電力が第１電動機に供給される動力循環状態が成立する場合がある。このような場合において、第２電動機から第１電動機へ供給される電力の増大に伴って電気パス効率が低下して、動力伝達装置の伝達効率が一層低下してしまう恐れがあった。
【０００５】
このような問題に対して、特許文献１には、エンジン軸に第３電動機を連結し、第１電動機、第２電動機、及び第３電動機が何れも電力授受可能に接続される複数の電気パスを備えて、動力循環状態における電気パス効率を向上させる技術が記載されている。すなわち、第１電動機が逆転力行状態とされるときには第３電動機により回生された電力が第１電動機に供給されるように運転制御することにより第２電動機から第１電動機への電気パス量すなわち電気パスを流れる電気エネルギ量（動力循環状態では動力循環量）を低減して、動力循環状態における電気パス効率を向上させる技術が記載されている。これによって、動力伝達装置の伝達効率が向上させられて車両全体の効率であるシステム効率（すなわち全体効率）が向上させられる。
【０００６】
また、特許文献２には、エンジン動作点は動力伝達装置の伝達効率を含めたシステム効率が最大となるように設定されることが記載されている。また、エンジンは、特許文献３にも示されているように、例えばストイキ状態とリーン状態とで運転状態を切換え可能に燃焼特性を変更することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１７００５５号公報
【特許文献３】特開平８−２９４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、エンジンの燃焼特性が変更可能な場合、エンジン効率とエンジン動作点との関係（特性）も変更される。よって、エンジンの燃焼特性が変更可能な場合、同程度のエンジン効率とするときのエンジン動作点が異なり、そのような異なる動作点においては電気パス効率も異なると考えられる。そうすると、エンジンの燃焼特性によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。更に、動力循環量の変化すなわち電気パス効率の変化は、例えば温度などの車両状態に基づく第３電動機の作動可能範囲により変化させられる可能性がある。そうすると、電気パス効率の変化によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。このような課題は未公知であり、電気パス効率の変化度合やエンジン燃焼特性の変化に伴うエンジン動作点の変化度合を考慮して、システム効率が最大となるように車両を制御することについては未だ提案されていない。
【０００９】
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、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置において、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる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】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有しその第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された第２電動機と、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第３電動機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記エンジン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を複数有し、(c) 前記第１電動機、前記第２電動機、及び前記第３電動機は、前記電気パスを介して相互に電力授受可能に構成されており、(d) 電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、前記車両用動力伝達装置の伝達効率及び前記エンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させることにある。
【発明の効果】
【００１１】
このようにすれば、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両の全体効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジンの暖機状態、電動機の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両の全体効率を可及的に向上させられる。よって、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる制御装置が提供させる。
【００１２】
ここで、好適には、前記電気パス効率は、前記エンジンの出力状態に対する前記第３電動機の発電状態を変更することにより変化させられる。このようにすれば、第３電動機の発電状態を制御することで、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になり、特に第２電動機により発電された電力が第１電動機に供給される動力循環状態における電気パス効率を高めることができる。また、第３電動機の発電状態を連続的に変更することで、電気パス効率を連続的に変更することができる。
【００１３】
また、好適には、前記電気パス効率の変化可能量は、前記第３電動機の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。このようにすれば、電気パス効率の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【００１４】
また、好適には、前記エンジン動作点は、前記エンジンの燃焼特性を変更することにより変化させられる。このようにすれば、例えば可変気筒やリーンバーンなどによりエンジンの燃焼特性を変更することで、エンジンの燃焼効率（エンジン効率）が良くなるエンジン動作点が変更される。よって、車両用動力伝達装置の伝達効率及びエンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、エンジン動作点を含めた選択（変更）が可能になる。
【００１５】
また、好適には、前記エンジン動作点の変化可能量は、前記エンジンの燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。このようにすれば、エンジン動作点の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【００１６】
また、好適には、前記エンジン動作点を変化させることよりも前記電気パス効率を変化させることを優先させる。このようにすれば、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。例えば、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとで全体効率の向上度合の差が小さければ、一方のみを実施すれば良いと考えられる。その際、例えばエンジンの燃焼特性を変更することよりもドライバビリティ変化が少なくなる方である電気パス効率を変化させることを優先させることで、ドライバビリティの低下が抑制される。
【００１７】
また、好適には、前記エンジンから前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備え、前記変速部の変速比変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、前記変速部の変速比を選択すると共に前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させる。このようにすれば、変速部を備えた実用的な動力伝達装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両の全体効率が可及的に向上させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、変速部の変速比の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられ、変速部の変速比毎の伝達効率の変化を考慮して全体効率を一層向上することができる。
【００１８】
また、好適には、前記変速部は、有段式の自動変速機である。このようにすれば、有段式の自動変速機の各変速段の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【００１９】
また、好適には、前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動する。このようにすれば、電気的な無段変速機として機能する電気式差動部を備えた実用的な動力伝達装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両の全体効率が可及的に向上させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、電気式差動部から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。尚、電気式差動部は、その変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。
【００２０】
また、好適には、前記有段式の自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用駆動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用駆動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。
【００２１】
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。
【００２２】
また、好適には、上記リニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。尚、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
【００２３】
また、好適には、前記エンジンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。
【００２４】
また、好適には、前記第３電動機は前記エンジンに付属し直結されている。このようにすれば、第３電動機を設置するための必要スペースを小さくできる。また、動力伝達装置内の電気パスとしての第１電動機・第２電動機間の電気パスに対して、この第３電動機を介しての電気パスを動力伝達装置外の電気パスとして用いることができる。
【００２５】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の筐体内に前記第１、第２電動機が備えられている。このようにすれば、例えば、車両用動力伝達装置内の作動流体の温度を測定することにより第１、第２電動機の温度を検出できる。
【００２６】
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジン及び前記第３電動機に連結された第１回転要素と前記第１電動機に連結された第２回転要素と前記第２電動機に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する装置である。このようにすれば、前記差動機構が簡単に構成される。
【００２７】
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【００２８】
また、好適には、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路において、前記エンジン、前記電気式差動部、前記変速部、前記駆動輪の順に連結されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置に備えられた自動変速部の変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１の車両用動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図６】図４の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図１の車両用動力伝達装置において、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、動力伝達装置の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える為の予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図８】図１のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図９】第３電動機を作動させないときに関して動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、（ａ）の状態は動力循環状態を示し、（ｂ）の状態は非動力循環状態を示している。
【図１０】図９に対応して、従来技術における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１１】図１の動力伝達装置に備えられた動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合が０．２５である場合の関係を示す図である。
【図１２】図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１３】図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１４】図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１５】図１の動力伝達装置にて第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合を変化させた場合において、各割合における動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１６】図１５に細い破線で示す動力分配機構の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその動力分配機構の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。
【図１７】図４の電子制御装置による本実施例の制御の効果としての伝達効率の向上を説明するために、本実施例と従来技術との電気パス量を比較して示す図である。
【図１８】ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とで２つの燃焼方式を備えるエンジンの各燃焼方式における最適燃費率曲線を表す図である。
【図１９】電気パス効率の変化やエンジンの燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わることを説明する為の図である。
【図２０】図１に示す差動部及び自動変速部から構成される変速部全体としての、その自動変速部における変速段に応じた入出力回転速度比と理論伝達効率との関係を示す図である。
【図２１】図２０における関係に相当する図において、第３電動機を作動させない場合の入出力速度比と伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機を作動させる場合の入出力速度比と伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【図２２】電子制御装置の制御作動の要部すなわちシステム効率を一層向上して燃費向上を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の他の実施例における動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。
【図２４】図２３の動力伝達装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表であって、図２に相当する図である。
【図２５】図２３の動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置１０（以下、動力伝達装置１０と表す）を説明する骨子図であり、この動力伝達装置１０はハイブリッド車両６に好適に用いられる。図１において、動力伝達装置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と表す）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図６参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この動力伝達装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図６参照）及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。
【００３２】
このように、本実施例のハイブリッド車両６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。尚、動力伝達装置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。
【００３３】
本発明の電気式差動部に対応する差動部１１は、動力分配機構１６と、動力分配機構１６に動力伝達可能に連結されて動力分配機構１６の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第１電動機Ｍ１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。また、動力伝達装置１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。
【００３４】
本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、相互に電力授受可能に構成されたものである。すなわち、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、動力伝達装置１０において、電動機Ｍは何れも主動力源であるエンジン８の代替として、或いはそのエンジン８と共に走行用の駆動力を発生させる動力源（副動力源）として機能し得る。また、他の動力源により発生させられた駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、インバータ５４（図６参照）を介して他の電動機Ｍに供給したり、その電気エネルギを蓄電装置５６（図６参照）に蓄積する等の作動を行う。尚、第３電動機Ｍ３は、主動力源であるエンジン８の補機であり、例えばスタータとしてそのエンジン８の出力軸に直結される等して付属的に設けられたものである。
【００３５】
第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ（電動機）機能を少なくとも備える。また、好適には、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。また、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、動力伝達装置１０の筐体であるケース１２内に備えられ、動力伝達装置１０の作動流体である自動変速部２０の作動油により冷却される。また、第３電動機Ｍ３は、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２とは別にケース１２外に備えられて、図１のようにエンジン８に直結されている。尚、第３電動機Ｍ３は、エンジン８の出力軸に連結されているが、省スペース化のためエンジン８に付属し両者が一体的に構成されていてもよいし、両者が同軸に配置される必要はなく両者の連結関係はこれに限定されるものでもない。
【００３６】
動力分配機構１６は、エンジン８に動力伝達可能に連結された差動機構であって、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを主体として構成されており、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る。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００３７】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は差動部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０との間に設けられている。このように構成された動力分配機構１６は、それら切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放されると、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動可能状態（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とに分配されると共に、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、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、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無段変速状態とされる。このように動力分配機構１６が差動状態とされると、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及び第２電動機Ｍ２の一方又は両方の運転状態（動作点）が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。
【００３８】
この状態で、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させられると動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態（差動制限状態）とされる。具体的には、切換クラッチＣ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は差動部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤＲ０は差動部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。尚、動力分配機構１６は切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が滑らされるスリップ係合状態とされることもあり、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられた動力分配機構１６の非差動状態も上記スリップ係合状態も、差動部１１（動力分配機構１６）の予め定められた差動状態つまり差動部遊星歯車装置２４の３要素Ｓ０，ＣＡ０，Ｒ０が自由に相対回転可能な差動状態が得られない差動制限状態であると言える。また本実施例では、動力分配機構１６の差動可能状態は切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放され差動部遊星歯車装置２４の３要素が自由に相対回転可能な差動状態であるとして説明しているので、上記差動可能状態には差動制限状態は含まれない。
【００３９】
このように、本実施例では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。言い換えれば、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は差動部１１（動力分配機構１６）を非差動状態やスリップ係合状態を含む差動制限状態にすることができる差動制限装置として機能している。
【００４０】
自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転及び公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００４１】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第３リングギヤＲ３は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００４２】
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又は第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及び第２クラッチＣ２は、動力分配機構１６（差動部１１）と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部に設けられた動力伝達を選択的に遮断可能な係合装置であり、すなわち、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及び第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及び第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。
【００４３】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第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、従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合装置すなわち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本又は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。
【００４４】
以上のように構成された動力伝達装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００４５】
例えば、動力伝達装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２及び第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が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が解放される。
【００４６】
一方、動力伝達装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それ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の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が無段階に得られるようになる。
【００４７】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部２０とから構成される動力伝達装置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、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線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。
【００４８】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００４９】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結されると共に切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（差動部サンギヤＳ０）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されると共に切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（差動部リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８及び第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００５０】
例えば、差動部１１において上記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動可能状態）に切換えられたときは、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るので、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動部サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって差動部サンギヤＳ０の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００５１】
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共に第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。
【００５２】
自動変速部２０では、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。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５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５速（5th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【００５３】
図４は、本実施例の動力伝達装置１０を制御するための制御装置である電子制御装置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や各電動機Ｍに関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の各種制御を実行するものである。
【００５４】
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８の冷却流体の温度であるエンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図５参照）のシフトポジションＰＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、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ＮＯＵＴに対応する車速Ｖ及び車両の進行方向を表す信号、自動変速部２０の作動油の作動油温ＴＨＯＩＬ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」と表す）及びその回転方向を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、「第２電動機回転速度ＮＭ２」と表す）及びその回転方向を表す信号、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、「第３電動機回転速度ＮＭ３」と表す）及びその回転方向を表す信号、各電動機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３との間でインバータ５４を介して充放電を行う蓄電装置５６（図６参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、第３電動機Ｍ３の温度ＴＨＭ３（以下、「第３電動機温度ＴＨＭ３」と表す）を表す信号、外気温ＴＥＭＰatmを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５５】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン８の出力ＰＥ（単位は例えば「ｋＷ」。以下、「エンジン出力ＰＥ」と表す。）を制御するエンジン出力制御装置５８（図６参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１、Ｍ２、及び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６参照）に含まれる電磁弁（ソレノイドバルブ）等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。
【００５６】
図５は、複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００５７】
そのシフトレバー５２は、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、又は手動変速走行モード（手動モード）を成立させて上記自動変速制御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。
【００５８】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。
【００５９】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰＳＨにおいて、「Ｐ」ポジション及び「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及び第２クラッチＣ２の何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及び第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」ポジション及び「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及び第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及び／又は第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。
【００６０】
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及び第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。
【００６１】
図６は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御部すなわち有段変速制御手段８２は、自動変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段８２は、図７に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ（或いはアクセル開度Ａcc等）とを変数として記憶部すなわち記憶手段８４に予め記憶されたアップシフト線（実線）及びダウンシフト線（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及びアクセル開度Ａcc等に対応する自動変速部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。
【００６２】
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、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を除いた自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００６３】
ハイブリッド制御部すなわちハイブリッド制御手段８６は、エンジン出力制御装置５８を介してエンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ５４を介して第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
【００６４】
また、ハイブリッド制御手段８６は、動力伝達装置１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン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（要求エンジン出力）ＰＥＲを算出し、その目標エンジン出力ＰＥＲが得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとなるようにエンジン８を制御すると共に各電動機Ｍの出力乃至発電を制御する。
【００６５】
以上のように、動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、有段変速制御手段８２によって制御される自動変速部２０の変速比γと、ハイブリッド制御手段８６によって制御される差動部１１の変速比γ０とによって決定される。すなわち、ハイブリッド制御手段８６及び有段変速制御手段８２は、シフトポジションＰＳＨに対応するシフトレンジの範囲内において、油圧制御回路７０、エンジン出力制御装置５８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３等を介して動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴを制御する変速制御手段として機能する。
【００６６】
例えば、ハイブリッド制御手段８６は、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エンジン８及び各電動機Ｍの制御を実行する。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及び自動変速部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８６は、例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジントルク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た例えば図８の破線に示すようなエンジン８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線にエンジン８の動作点（以下、「エンジン動作点」と表す）が沿わされつつエンジン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ＰＥ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、動力伝達装置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。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥなどで例示されるエンジン８の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン８の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）等である。
【００６７】
このとき、ハイブリッド制御手段８６は、例えば第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へ供給したり、第３電動機Ｍ３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１電動機Ｍ１乃至第２電動機Ｍ２へ供給したりするので、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の動力の一部は電動機Ｍ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他の電動機Ｍへ供給され、電気エネルギによりその電動機Ｍから出力される駆動力が伝達部材１８へ伝達される。この発電に係る電動機Ｍによる電気エネルギの発生から駆動に係る電動機Ｍで消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスが構成される。
【００６８】
尚、上記電気パスは、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エネルギの流れを表すものである。その他に、この電気パスは、その一連のエネルギの流れに関連する機器、例えば各電動機、それら電動機間を電気的に接続する伝送路としてのワイヤリングハーネス等を表すものでもある。本実施例の電気パスとしては、例えば第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３等の複数の電気パスが備えられている。そして、このような電気パスを介して、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は相互に電力授受可能に構成されている。
【００６９】
ここで、有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、その自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。このような制御では、トータル変速比γＴを段階的に変化させることにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛び飛びの値をとることにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度ＮＥを制御できず燃費が悪化する可能性がある。そこで、ハイブリッド制御手段８６は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、自動変速部２０の変速に同期してその自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように差動部１１の変速を実行する。換言すれば、自動変速部２０の変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するように自動変速部２０の変速制御に同期して差動部１１の変速制御を実行する。例えば、自動変速部２０の変速前後で過渡的に動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために自動変速部２０の変速制御に同期して、その自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように差動部１１の変速制御を実行する。
【００７０】
また、ハイブリッド制御手段８６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及び／又は第２電動機回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８６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及び／又は第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。
【００７１】
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８６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。このときハイブリッド制御手段８６は、第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げに替えて又はこれと並行して、第３電動機回転速度ＮＭ３の引き上げを実行してエンジン回転速度ＮＥを引き上げてもよい。また、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７２】
また、ハイブリッド制御手段８６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ＰＥを発生するようにエンジン８の出力制御を実行する。すなわち、エンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。
【００７３】
例えば、ハイブリッド制御手段８６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、エンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７４】
また、ハイブリッド制御手段８６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、例えば第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とするモータ走行（ＥＶモード走行）をさせることができる。例えば、前記図７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７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と自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数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中の実線及び一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段８４に予め記憶されている。
【００７５】
そして、ハイブリッド制御手段８６は、例えば図７の駆動力源切換線図から実際の車速Ｖ及び自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、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８６によるモータ走行は、図７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（比較的低アクセル開度Ａcc）域すなわち低エンジントルクＴＥ域、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００７６】
また、ハイブリッド制御手段８６は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により必要に応じてエンジン回転速度ＮＥを零乃至略零に維持する。
【００７７】
また、ハイブリッド制御手段８６は、エンジン８を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行うエンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる第１電動機Ｍ１や第３電動機Ｍ３からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行にはエンジン８を走行用の駆動力源とする場合と、エンジン８及び第２電動機Ｍ２の両方を走行用の駆動力源とする場合とがある。そして、本実施例のモータ走行とはエンジン８を停止して第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とする走行である。
【００７８】
また、ハイブリッド制御手段８６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８６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。
【００７９】
また、ハイブリッド制御手段８６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（燃料消費率を低減）させるためにエンジン８を非駆動状態にして、駆動輪３４から伝達される車両の運動エネルギを差動部１１で電気エネルギに変換する回生制御を実行する。具体的には、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を実行する。すなわち、ハイブリッド制御手段８６は上記回生制御を実行する回生制御手段として機能する。
【００８０】
増速側ギヤ段判定部すなわち増速側ギヤ段判定手段８８は、動力伝達装置１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段８４に予め記憶された前記図７に示す変速線図に従って動力伝達装置１０の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００８１】
切換制御部すなわち切換制御手段９０は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段９０は、記憶手段８４に予め記憶された前記図７の破線及び二点鎖線に示す関係（切換線図、切換マップ）から車速Ｖ及び要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置１０（差動部１１）の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置１０の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
【００８２】
具体的には、切換制御手段９０は、有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段８２は、記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速を実行する。例えば記憶手段８４に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置１０全体すなわち差動部１１及び自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
【００８３】
例えば、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。このように、切換制御手段９０によって動力伝達装置１０が有段変速状態に切り換えられると共に、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それ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、動力伝達装置１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００８４】
一方、切換制御手段９０は、動力伝達装置１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段８２により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段９０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それ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、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００８５】
ここで前記図７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段８４に予め記憶された関係（変速線図、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図７の実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、一点鎖線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。この図７の変速線図における変速線は、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この変速点の連なりとして予め記憶されている。
【００８６】
また、図７の破線は切換制御手段９０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図７の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図７の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。
【００８７】
つまり、この図７は切換制御手段９０により有段制御領域と無段制御領域との何れであるかを領域判定する基となる記憶手段８４に予め記憶された高車速判定線及び高出力走行判定線を有する関係（切換線図、切換マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された切換線図の一例である。見方を換えれば、高車速判定線及び高出力走行判定線は、差動部１１を差動状態と差動制限状態との間で切り換える為の切換線であり、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち切換線上の切換を実行すべき値（切換点、判定車速Ｖ１或いは判定出力トルクＴ１）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この切換点の連なりとして予め記憶されている。尚、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段８４に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖ及び出力トルクＴＯＵＴの何れかを変数とする予め記憶された切換線であってもよい。
【００８８】
また、判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において動力伝達装置１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００８９】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく例えば実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴＯＵＴと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段９０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段９０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。
【００９０】
図７の関係に示されるように、出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。
【００９１】
これによって、例えば、車両の低中速走行及び低中出力走行では、動力伝達装置１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクＴＯＵＴなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行及び低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の動力伝達装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化が楽しめる。
【００９２】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３４での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジントルクＴＥ、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３４の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００９３】
このように、本実施例の差動部１１（動力伝達装置１０）は無段変速状態と有段変速状態（定変速状態）とに選択的に切換え可能であって、切換制御手段９０により車両状態に基づいて差動部１１の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部１１が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段８６により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行される。
【００９４】
尚、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５４、蓄電装置５６、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段９０は動力伝達装置１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００９５】
また、ハイブリッド制御手段８６は、差動部１１乃至動力伝達装置１０全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３それぞれの作動（運転状態、動作点）を制御する。具体的には、伝達効率が可及的に高くなるようにそれら第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３の力行（駆動）乃至回生（発電）を制御する。以下、斯かる制御について、図９乃至図１７を参照して詳述する。
【００９６】
図９は、第３電動機Ｍ３を作動させないときの差動部１１に関して、或いは第３電動機Ｍ３が備えられていない構成すなわち第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみを備えた従来の電気式差動部に関して、各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気パスにおける電気エネルギの流れをそれぞれ示している。この図９（ａ）の状態は、例えば車速Ｖが所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機Ｍ１が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合、すなわち第２電動機Ｍ２が回生発電を行い、その第２電動機Ｍ２により発電された電力が第１電動機Ｍ１に供給される動力循環状態を示している。また、この図９（ｂ）の状態は、例えば第１電動機Ｍ１が正回転で回生する回生状態とされる場合、すなわち第１電動機Ｍ１が回生発電を行い、その第１電動機Ｍ１により発電された電力が第２電動機Ｍ２に供給される非動力循環状態を示している。尚、図９（ｃ）には、参考として、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３を示した。
【００９７】
図１０は、図９の状態における入出力回転速度比ｉ（＝エンジン回転速度（入力側回転速度）ＮＥ／出力側回転速度ＮＯ）と理論伝達効率との関係を示す図である。図１０において、理論伝達効率が最大の「１」となる状態は、第１電動機回転速度ＮＭ１が零とされて第１電動機Ｍ１において回生も力行も行われていない状態であって、エンジンの動力が電気パスを介することなく全て機械的に伝達部材１８へ伝達されて上述した電気パスによる損失が零となる状態である。この状態は、図３の共線図における差動部１１において、第１電動機回転速度ＮＭ１が零となる状態すなわち第２回転要素ＲＥ２の回転速度が零となる状態であり、所謂メカニカルポイントと称される。理論伝達効率が最大の「１」となるときの入出力回転速度比ｉは、このメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０に相当する。また、動力循環状態となる動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）未満の（ａ）の範囲（領域）に相当する。この動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが低下するほど第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。また、非動力循環状態となる非動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）を超える（ｂ）の範囲（領域）に相当する。この非動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが増大するほど第１電動機Ｍ１から第２電動機Ｍ２へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。尚、入出力回転速度比ｉは、差動部１１単体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／伝達部材回転速度Ｎ１８）となり、動力伝達装置１０全体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）となる。
【００９８】
図１１は、本実施例の差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）が０．２５である場合の関係を示す図であり、第３電動機Ｍ３により発電を行う場合に対応する関係を実線で示すと共に、比較のために全域で第３電動機Ｍ３を作動させない関係を破線で示している。また、図１２は、図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１３は、図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１４は、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。尚、これら図１２、図１３、及び図１４において、Ｐｇは第１電動機Ｍ１の出力、Ｐｍは第２電動機Ｍ２の出力、Ｐｓは第３電動機Ｍ３の出力、ＴＥはエンジントルク、Ｔｇは第１電動機Ｍ１のトルク、Ｔｍは第２電動機Ｍ２のトルク、Ｔｓは第３電動機Ｍ３のトルク、ηは動力−電力変換効率をそれぞれ示している。
【００９９】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）において、図１２に示すように、第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させる制御を行う。斯かる制御により、図１１に示すように、第３電動機Ｍ３を作動させない制御に比べて差動部１１の伝達効率が向上する。また、図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）においては、図１３に示すように、第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、その第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させると共に第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、斯かる範囲のうち入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲においては第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。また、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態（非動力循環域）においては、図１４に示すように、第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、この非動力循環域においては第３電動機Ｍ３を作動させると機械的に伝達部材１８へ伝達されるエンジン動力の一部が電気パスＥＰ２−３を介して伝達されることから伝達効率が改善されず、第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。
【０１００】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない方が差動部１１の伝達効率が高くなる場合には、その第３電動機Ｍ３による発電を非実行とし、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスＥＰ１−２にて差動部１１の差動状態を制御する。一方、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６未満となる範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合には、発電を行うように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。また、好適には、第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２により発電を行う状態と比較して、第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に、発電を行うようにその第３電動機Ｍ３の作動を制御する。
【０１０１】
図１５は、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）を変化させた場合において、各割合における差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係を示す図である。本実施例のような構成では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合に応じて入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係は変化し、例えばその割合を０から１．０まで０．１ずつ変化させていった場合、各割合における関係は図１５に示すようになる。この図１５に示すように、差動部１１の伝達効率が極大となる割合は入出力回転速度比ｉによって異なり、その入出力回転速度比ｉが約０．６では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．２である場合に極大値約０．９７となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．５では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．３である場合に極大値約０．９３となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．４では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．４又は０．５である場合に極大値約０．９１となる。図１５では、そのように差動部１１の伝達効率が極大となる値を細い破線で繋いで示している。
【０１０２】
図１６は、図１５に細い破線で示す差動部１１の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその差動部１１の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。また、比較のために、第３電動機Ｍ３を用いない制御に対応する関係を細い破線で示している。ハイブリッド制御手段８６は、好適には、差動部１１の動力伝達効率を可及的に高めるように第３電動機Ｍ３の発電量を制御する。すなわち、予め定められた関係から差動部１１の伝達効率が図１６に実線で示すような値をとるようにエンジン８の出力に対する第３電動機Ｍ３の発電量を決定する。また、斯かる第３電動機Ｍ３の発電に際しては、その第３電動機Ｍ３の負荷が予め定められた所定値（上限値）を超えない範囲内においてその第３電動機Ｍ３による発電量を決定する。斯かる制御により、例えば入出力回転速度比ｉが約０．４では、従来技術の制御に比べて約７．５％の効率改善効果があることがわかる。すなわち、図１６に破線で示す第３電動機Ｍ３を用いない制御に比べて、差動部１１の伝達効率を特に入出力速度比ｉが低い値となる程向上させることができる。尚、本実施例では、差動部１１においてエンジン８の動力が機械的に伝達される機械パスにおける機械パス効率は、電気パス効率の変化に比較して極めて小さな変化である。従って、差動部１１における伝達効率の変化は電気パス効率の変化に略１対１で対応するものであり、差動部１１における伝達効率を向上することは電気パス効率を向上することと同じ意味である。
【０１０３】
図１７は、本実施例の制御による伝達効率の向上を説明するために、第３電動機Ｍ３を用いる制御と第３電動機Ｍ３を用いない制御との電気パス量（すなわち電気パスに流れる電気エネルギ量）を比較して示す図である。この図１７では、無次元化のために各出力乃至発電量をエンジン出力Ｐｅで割った値を示しており、線分の短い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、線分の長い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、二点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、一点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、実線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第３電動機Ｍ３の出力Ｐｓ（／Ｐｅ）をそれぞれ示している。動力循環状態においては、第２電動機Ｍ２により発生させられた電気エネルギが第１電動機Ｍ１へ供給され、その第１電動機Ｍ１による力行に用いられる。この第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１への電気エネルギの供給量すなわち電気パス量は、図１７に示す第１電動機Ｍ１の出力と第２電動機Ｍ２の出力との差（値の開き）に対応するものであり、斯かる図１７に示すように、本実施例の制御では入出力回転速度比ｉが約０．７未満の範囲内においてその電気パス量が第３電動機Ｍ３を用いない制御よりも小さく、特にその入出力回転速度比ｉが小さくなるほど電気パス量を低く抑えることができているのがわかる。これは、本実施例の制御では、第３電動機Ｍ３により適宜発電を行うことで、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスの一部が受け持たれるためであり、その第３電動機Ｍ３の発電量を好適な値とすることで、差動部１１の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【０１０４】
ここで、本実施例のエンジン８は、その燃焼特性を変更可能に構成することが可能である。例えば、本実施例のエンジン８が、理論空燃比の混合気を燃焼させるストイキ燃焼方式と理論空燃比よりも燃料が希薄な混合気を燃焼させるリーン燃焼方式との燃料消費特性が異なる２つの燃焼方式を備える場合には、例えば走行状態に適した燃焼方式が採用される。図１８は、ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とで２つの燃焼方式を備えるエンジン８の各燃焼方式における最適燃費率曲線を表す図である。図１８において、燃焼方式の違いによりエンジン８の各最適燃費率曲線も相違するため、燃焼方式に応じて２種類の最適燃費率曲線Ａ、Ｂが設定されており、例えば一点鎖線Ａはストイキ燃焼方式の場合で、一点鎖線Ｂはリーン燃焼方式の場合である。ハイブリッド制御手段８２は、スロットル弁開度θＴＨやエンジン回転速度ＮＥなどからエンジン負荷を推定し、予め実験的に設定された条件に従ってエンジン８の燃焼方式をそのエンジン負荷に応じてストイキ燃焼方式またはリーン燃焼方式に切り換える。そして、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン８の燃焼方式に応じた最適燃費率曲線を選択した上で、その選択した最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥが得られるエンジン動作点でエンジン８を作動させるように差動部１６の変速比γ０を制御する。例えば、ストイキ燃焼方式の場合には、最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥ１が得られるエンジン動作点Ａでエンジン８が作動させられる一方で、リーン燃焼方式の場合には、最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥ１が得られるエンジン動作点Ｂでエンジン８が作動させられる。このように、エンジン動作点は、エンジン８の燃焼特性を変更することにより変化させることが可能である。
【０１０５】
ところで、燃費向上等の観点からは、差動部１１の伝達効率（専ら電気パス効率）及びエンジン８の燃焼効率を含む車両のシステム効率（全体効率）にて効率を考え、そのシステム効率を可及的に向上させる必要がある。上述したように、エンジン８の燃焼特性が変更可能な場合には作動させるべきエンジン動作点も変更されるので、エンジン８の燃焼特性を変更することでエンジン動作点に対応した入出力速度比ｉが変更されて電気パス効率も変更される可能性がある。そうすると、エンジン８の燃焼特性を変更することでシステム効率も変更される可能性があり、システム効率を可及的に向上させる為にはエンジン８の燃焼特性を含めて電気パス効率の向上すなわち第３電動機Ｍ３の作動を考える必要がある。また、エンジン８の燃焼効率が最大となるエンジン動作点すなわち燃費マップにおける最適燃費率曲線に沿ったエンジン動作点にてエンジン８が作動させられるときの入出力速度比ｉにおいて電気パス効率を最大とすることで、必ずしもシステム効率が最大となるとは限らない可能性がある。つまり、入出力速度比ｉを変更することでも電気パス効率を向上することができることから、エンジン８の燃焼効率を多少低下させてもエンジン動作点を最適燃費率曲線からずらして入出力速度比ｉを変更することで電気パス効率を向上させた方がシステム効率が向上する可能性がある。更に、電気パス効率は、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３などに基づく第３電動機Ｍ３の作動可能範囲（変化可能量）により変化させられる可能性がある。このとき、電気パス効率の変化によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。
【０１０６】
図１９は、電気パス効率の変化やエンジン８の燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わる一例を説明する為の図である。図１９において、動力循環域では第３電動機Ｍ３の変化可能量によって例えば図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように電気パス効率が変化させられる。例えば、実線で示す図中（ａ）の状態は、第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられず、電気パス効率が可及的に向上させられる場合である。また、二点差線で示す図中（ｂ）の状態は、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３が高くなったことなどにより第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられて、電気パス効率が最大となるところまで変化させられない場合である。また、破線で示す図中（ｃ）の状態は、例えば何らかの理由により第３電動機Ｍ３が使用されていないときであり、電気パス効率が向上させられない場合である。ここでは、図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの状態を例示したが、第３電動機Ｍ３の発電状態に関連する様々な条件（車両状態）によって、図中（ａ）〜（ｃ）の間は連続的に変化させられる。また、動作点Ａはストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点であり、動作点Ａ’、Ａ”はストイキ燃焼方式において最適燃費率曲線からずらしたエンジン動作点であり、動作点Ｂはリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点である。これら、各動作点Ａ、Ａ’、Ａ”、Ｂは図１８の各動作点Ａ、Ａ’、Ａ”、Ｂに対応している。
【０１０７】
そして、例えば発電状態に制限が加えられない通常状態で第３電動機Ｍ３が使用可能な場合は図中（ａ）まで電気パス効率が向上させられるため、エンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ａから変更しないでシステム効率が最大となる。それに対して、第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられて図中（ｂ）までしか電気パス効率が向上させられない場合や第３電動機Ｍ３が未使用である図中（ｃ）の場合は、エンジン動作点を最適燃費率曲線からずらしてエンジン効率が低下しても電気パス効率を向上させる方がシステム効率が最大となるため、エンジン動作点をそれぞれストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａ’、Ａ”に同時に変更する。しかし、ここで、エンジン８の燃焼方式の変更が可能であるなら、エンジン動作点をそれぞれストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａ’、Ａ”に変更するよりも、エンジン動作点をリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更し、非動力循環域として第３電動機Ｍ３を元々使用しない制御とする方がシステム効率が最大となる。このように、第３電動機Ｍ３の変化可能領域すなわち電気パス効率の変化可能領域や、エンジン燃焼方式の変更可否すなわちエンジン動作点の変化可能量によって、システム効率が最大となるエンジン動作点すなわちシステム最適エンジン動作点が異なる。
【０１０８】
そこで、本実施例では、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点を変化させる。ここでの電気パス効率の変化可能量は、動力循環域において第３電動機Ｍ３の発電により電気パス効率が向上させられるときの電気パス効率の変化範囲であって、例えば第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。また、例えば電気パス効率の変化量で見ても良いし、電気パス効率の絶対値の変化範囲で見ても良い。また、第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態としては、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３が想定される。第３電動機温度ＴＨＭ３が例えば出力制限をする必要がない高温側の上限温度として予め実験的に求められて記憶された所定上限温度ＴＨＭ３UP以下である場合には、第３電動機Ｍ３の発電状態（発電量）が制限（低下）されず、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態から（ａ）の状態に変化させられる。また、第３電動機温度ＴＨＭ３が所定上限温度ＴＨＭ３UPを超える場合には、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態と（ａ）の状態との間とされ、高温になる程第３電動機Ｍ３の発電状態（発電量）が制限（低下）されて、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態に近くなる。また、第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態としては、第３電動機Ｍ３自体のフェール状態や電気パスに関連する機器のフェール状態も想定される。このようなフェール状態である場合には、第３電動機Ｍ３を使用して電気パス効率を向上することができないので、電気パス効率は変化させられず図１９の（ｃ）の状態とされる。
【０１０９】
また、前記エンジン動作点の変化可能量は、エンジン８の燃焼特性が変更させられるときのエンジン動作点の変化範囲であって、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。また、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態としては、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが想定される。例えば、リーン燃焼方式はエンジン暖機後の良い状態において実行することが望ましい。従って、エンジン水温ＴＥＭＰＷが例えばエンジン暖機が完了したとして予め実験的に求められて記憶された所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨを下回るエンジン冷間時となるような場合には、ストイキ燃焼方式のみにてエンジン８が作動させられてエンジン動作点を例えばリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更することはできない。一方で、エンジン水温ＴＥＭＰＷが所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨ以上となってエンジン暖機完了時となるような場合には、ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とでエンジン８の燃焼方式を変更することが可能であり、エンジン動作点をストイキ燃焼方式における動作点とリーン燃焼方式における動作点とで変更するができる。また、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態としては、エンジン８の燃焼方式の変更に関連する機器のフェール状態も想定される。このようなフェール状態である場合には、何れか一方のみの燃焼方式にてエンジン８が作動させられるので、エンジン動作点をストイキ燃焼方式における動作点とリーン燃焼方式における動作点とで変更するができない。
【０１１０】
ところで、本実施例の動力伝達装置１０は差動部１１及び自動変速部２０から構成されており、自動変速部２０の伝達効率を更に含む形で車両のシステム効率を考えることが望ましい。自動変速部２０は複数の変速段を有して各々動力が伝達されることから、各変速段毎に差動部１１と組み合わせたときの電気パス効率の変化を考慮する必要がある。
【０１１１】
図２０は、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての、その自動変速部２０における変速段に応じた入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係を示す図である。この図２０の各変速段１ｓｔ乃至４ｔｈにおける実線は図１６の実線に対応する関係すなわち第３電動機Ｍ３を用いる制御による伝達効率を可及的に向上させる関係を示しており、破線は同じく図１６の破線に対応する関係すなわち動力循環状態において第３電動機Ｍ３を用いない場合の制御に対応する関係を示している。この図２０に示すように、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての伝達効率を最大とする関係は、自動変速部２０の変速比すなわちその自動変速部２０において成立している変速段によって異なり、各変速段に対応して伝達効率を最大とする第３電動機Ｍ３の作動（発電量）が定められる。ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、予め定められた関係から自動変速部２０の変速比（変速段）に基づいて、差動部１１及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。すなわち、入出力速度比ｉと伝達効率とが図２１の実線及び二点鎖線で示すような関係となるように第３電動機Ｍ３による回生乃至力行、及びその発電量等を制御する。この図２１は、図２０における関係に相当する図において、第３電動機Ｍ３を作動させない場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機Ｍ３を作動させる場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【０１１２】
このように、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としては、各変速段に対応して理論伝達効率が最大の「１」となる複数のメカニカルポイントが存在する。図２１を用いて、電気パス効率の変化やエンジン８の燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わる一例を説明する。図２１において、動作点Ａはストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点であり、動作点Ｂはリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点である。これら、各動作点Ａ、Ｂは図１８の各動作点Ａ、Ｂに対応している。
【０１１３】
そして、第３電動機Ｍ３の使用が制限されたり不可であったりして電気パス効率が適切に向上されない場合或いはエンジン８の燃焼方式の変更が不可である場合或いは何らかの理由で自動変速部２０を第３速ギヤ段（3rd）とすることができない場合は、エンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ａとしてシステム効率を最大とする。それに対して、例えば発電状態に制限が加えられない通常状態で第３電動機Ｍ３が使用されて電気パス効率が適切に向上させられ且つエンジン８の燃焼方式の変更が可能である場合は、自動変速部２０を第３速ギヤ段（3rd）とし且つエンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａからエンジン動作点をリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更してシステム効率を最大とする。このように、自動変速部２０の変速段の切換えも発生する場合には、異なる変速段を使用することによる自動変速部２０の伝達効率の変化もシステム効率の変化に含む必要がある。そこで、本実施例では、自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点を変化させる。
【０１１４】
より具体的には、図６に戻り、電動機作動可否判定部すなわち電動機作動可否判定手段９２は、第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かを判断する。つまり、動力循環域にて第３電動機Ｍ３を発電状態とすることにより電気パス効率を向上することが可能か否かを判断する。例えば、電動機作動可否判定手段９２は、第３電動機温度ＴＨＭ３が例えば第３電動機Ｍ３の作動が可能である高温側の上限温度として予め実験的に求められて記憶された作動可能上限温度ＴＨＭ３MAX以内にあるか否か、及び第３電動機Ｍ３自体のフェールや電気パスに関連する機器のフェールが発生していない正常状態であるか否かに基づいて、第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かを判断する。尚、電気パス効率の変化を量的に取り扱っても良く、第３電動機Ｍ３の作動が可能であっても第３電動機Ｍ３が扱える量的なものが少なければ第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断するようにしても良い。例えば、電気パス効率の変化量が、電気パス効率の向上効果が大きく第３電動機Ｍ３を作動させる意義があると判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定変化量に達しないときには、電動機作動可否判定手段９２は第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断する。
【０１１５】
システム効率向上判定部すなわちシステム効率向上判定手段９４は、電動機作動可否判定手段９２により第３電動機Ｍ３の作動が可能であると判断された場合には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かを判定する。例えば、システム効率向上判定手段９４は、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われることを前提として、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点を変化させることにより、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かを判定する。
【０１１６】
ハイブリッド制御手段８６は、電動機作動可否判定手段９２により第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断された場合には、或いはシステム効率向上判定手段９４により第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較してシステム効率が向上されないと判定された場合には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にしたエンジン８の基本燃焼特性を決定する。例えば、ハイブリッド制御手段８６は、ストイキ燃焼方式及びリーン燃焼方式のうちでシステム効率が良くなるエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式を選択する。そして、ハイブリッド制御手段８６は、選択した燃焼方式によりエンジン８を作動させる。尚、システム効率の比較は、例えば電気パス効率（差動部１１の伝達効率）と自動変速部２０の伝達効率とエンジン効率とを乗算した値を用いて実行する。
【０１１７】
一方で、ハイブリッド制御手段８６は、システム効率向上判定手段９４により第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較してシステム効率が向上されると判定された場合には、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように自動変速部２０の変速段を選択すると共に第３電動機Ｍ３による発電電力及びエンジン８の燃焼特性を決定する。そして、ハイブリッド制御手段８６は、決定した発電電力となるように第３電動機Ｍ３を作動させ、決定した燃焼方式によりエンジン８を作動させ、選択した変速段への変速指令を有段変速制御手段８２へ出力して、自動変速部２０の変速段、電気パス効率、及びエンジン動作点を変化させる。
【０１１８】
図２２は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちシステム効率を一層向上して燃費向上を図る為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【０１１９】
図２２において、先ず、電動機作動可否判定手段９２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、動力循環域にて第３電動機Ｍ３を発電状態とすることにより電気パス効率を向上する為に第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かが判断される。このＳ１０では、第３電動機Ｍ３の作動の可否によって単純に判断するものでも良いが、第３電動機Ｍ３の作動による電気パス効率の変化量が前記所定変化量以上となるか否かに基づいて第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かが判断されても良い。つまり、第３電動機Ｍ３が扱える量的なものを判断して、電気パス効率の変化を量的に取り扱っても良い。尚、ここでは、電気パス効率に替えて差動部１１の伝達効率として取り扱っても良い。
【０１２０】
上記Ｓ１０の判断が肯定される場合はシステム効率向上判定手段９４に対応するＳ２０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かが判定される。例えば、エンジン８の燃焼方式（燃焼特性）を変更した場合、エンジン動作点が変更される。そこで、先ずは、エンジン８の燃焼方式を変更することが可能か否かが、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨ以上であるか否かに基づいて判断される。つまり、エンジン８の燃焼方式変更によるエンジン動作点の変化可能量が判断される（例えば図１８のエンジン動作点Ａ、Ｂ参照）。また、エンジン８の燃焼方式変更による燃料消費率（エンジン効率）の変化が判断される。また、エンジン動作点の変更に伴って自動変速部２０の変速段が変更されるか否かが判断される。つまり、変速段変更による自動変速部２０の伝達効率の変化可能量が判断される。また、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の変化可能量が判断される（例えば図１９の（ａ）の状態乃至（ｃ）の状態参照）。そして、第３電動機Ｍ３により電気パス効率が向上させられていることを前提として、エンジン８の燃焼方式の変更すなわちエンジン動作点の変更、電気パス効率の変化、自動変速部２０の伝達効率の変化に基づいて、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かが判定される。より具体的には、例えば電気パス効率と自動変速部２０の伝達効率とエンジン効率との乗算値で表されるシステム効率が、後述のＳ４０にて設定されるエンジン動作点におけるシステム効率と比較して向上され得るエンジン動作点があるか否かが判定される。
【０１２１】
上記Ｓ２０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳ３０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われることを前提に、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように自動変速部２０の変速段が選択されると共に第３電動機Ｍ３による発電電力及びエンジン８の燃焼特性が決定される。そして、決定された発電電力となるように第３電動機Ｍ３が作動させられ、決定された燃焼方式によりエンジン８が作動させられ、選択された変速段への変速指令が有段変速制御手段８２へ出力されて、自動変速部２０の変速段、電気パス効率、及びエンジン動作点が変化させられる。より具体的には、例えば図２１のエンジン動作点Ａ、Ｂのうちでシステム効率が良くなる方のエンジン動作点が選択され、選択されたエンジン動作点となるように変更される。
【０１２２】
尚、上記Ｓ３０において、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとでシステム効率の向上度合（変化量）の差が小さければ、一方のみを実施するようにしても良い。その際、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴ってショックが発生する可能性があることから、エンジン動作点を変化させることよりも電気パス効率を変化させることを優先する方がドライバビリティの低下を抑制するという観点からは望ましい。具体的には、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとのシステム効率の変化量差が所定システム効率変化量よりも大きいか否かが判断される。その変化量差が所定システム効率変化量よりも大きい場合には、電気パス効率及びエンジン動作点の両方が変化させられる。一方で、その変化量差が所定システム効率変化量よりも小さい場合には、エンジン動作点を変化させることすなわちエンジン８の燃焼特性を変更することよりも電気パス効率を変化させることが優先される。これにより、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。また、上記所定システム効率変化量は、システム効率の向上効果が大きく電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させる意義があると判断する為の予め実験的に求められて記憶された判定値である。
【０１２３】
上記Ｓ１０の判断が否定されるか或いは上記Ｓ２０の判断が否定される場合は同じくハイブリッド制御手段８６に対応するＳ４０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にしたエンジン８の基本燃焼特性が決定される。例えば、ストイキ燃焼方式及びリーン燃焼方式のうちでシステム効率が良くなるエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式が選択され、選択された燃焼方式によりエンジン８が作動させられる。より具体的には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にした例えば図２１のエンジン動作点Ａ、Ｂ’のうちでシステム効率が良くなる方のエンジン動作点が選択され、選択されたエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式によりエンジン８が作動させられる。
【０１２４】
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジン８の暖機状態、第３電動機Ｍ３の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両のシステム効率が可及的に向上させられる。よって、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【０１２５】
また、本実施例によれば、電気パス効率はエンジン８の出力状態に対する第３電動機Ｍ３の発電状態を変更することにより変化させられるので、第３電動機Ｍ３の発電状態を制御することで、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になり、特に第２電動機Ｍ２により発電された電力が第１電動機Ｍ１に供給される動力循環状態における電気パス効率を高めることができる。また、第３電動機Ｍ３の発電状態を連続的に変更することで、電気パス効率を連続的に変更することができる。
【０１２６】
また、本実施例によれば、電気パス効率の変化可能量は第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更されるので、電気パス効率の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【０１２７】
また、本実施例によれば、エンジン動作点はエンジン８の燃焼特性を変更することにより変化させられるので、例えばリーンバーンなどによりエンジン８の燃焼特性を変更することで、エンジン８の燃焼効率（エンジン効率）が良くなるエンジン動作点が変更される。よって、動力伝達装置１０の伝達効率及びエンジン８の燃焼効率を含む車両のシステム効率が最大となるように、エンジン動作点を含めた選択（変更）が可能になる。
【０１２８】
また、本実施例によれば、エンジン動作点の変化可能量はエンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更されるので、エンジン動作点の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【０１２９】
また、本実施例によれば、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとでシステム効率の向上度合の差が小さければ、エンジン動作点を変化させることすなわちエンジン８の燃焼特性を変更することよりも電気パス効率を変化させることが優先されるので、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。
【０１３０】
また、本実施例によれば、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成する自動変速部２０を更に備え、自動変速部２０の変速段（ギヤ段）変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両のシステム効率が可及的に向上させられて、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、自動変速部２０の変速段の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられ、自動変速部２０の変速段毎の伝達効率の変化を考慮してシステム効率を一層向上することができる。
【０１３１】
また、本実施例によれば、差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するので、電気的な無段変速機として機能する差動部１１を備えた実用的な動力伝達装置１０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両のシステム効率が可及的に向上させられて、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【０１３２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１３３】
図２３は本発明の他の実施例における動力伝達装置１１０の構成を説明する骨子図、図２４はその動力伝達装置１１０の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを示す係合表、図２５はその動力伝達装置１１０の変速作動を説明する共線図である。
【０１３４】
動力伝達装置１１０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、及び第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部１２０とを備えている。更に、動力伝達装置１１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部１２０は、例えば「０．５３２」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１２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置１２８とを備えている。第１遊星歯車装置１２６の第１サンギヤＳ１と第２遊星歯車装置１２８の第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１遊星歯車装置１２６の第１キャリヤＣＡ１と第２遊星歯車装置１２８の第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第１リングギヤＲ１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、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ている。
【０１３５】
このように、自動変速部１２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部１２０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又は第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及び第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部１２０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及び第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及び第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。
【０１３６】
以上のように構成された動力伝達装置１１０では、例えば、図２４の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第４速ギヤ段（第４変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
【０１３７】
例えば、動力伝達装置１１０が有段変速機として機能する場合には、図２４に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１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「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２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「１．０００」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、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０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「０．７０５」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及び第２ブレーキＢ２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「２．３９３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２が解放される。
【０１３８】
一方、動力伝達装置１１０が無段変速機として機能する場合には、図２４に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部１２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部１２０の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部１２０の入力回転速度ＮＩＮすなわち伝達部材回転速度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。従って、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動力伝達装置１１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【０１３９】
図２５は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０とから構成される動力伝達装置１１０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。切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放される場合、及び切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６（差動部１１）の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【０１４０】
図２５における自動変速部１２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１及び第２リングギヤＲ２を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第１リングギヤＲ１をそれぞれ表している。また、自動変速部１２０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共に第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は自動変速部１２０の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７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。
【０１４１】
自動変速部１２０では、図２５に示すように、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、第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速（3rd）の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【０１４２】
本実施例においても、動力伝達装置１１０は無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０と、エンジン８に動力伝達可能に連結された第３電動機Ｍ３とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【０１４３】
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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。
【０１４４】
例えば、前述の実施例では、図１８に示すように、リーン燃焼方式とストイキ燃焼方式との２方式の燃焼方式を切り換えることでエンジン８の燃焼特性を変更してエンジン効率最適動作点（燃費最適点）を大きく変化させたが、例えばエンジン８の燃焼方式は３方式以上であっても差し支えない。また、エンジン８の燃焼特性は、良く知られた可変気筒エンジンを用いて、作動しているエンジン８の気筒数を変更することで変更されても良い。この場合にも、図１８に示すように、エンジン効率最適動作点が大きく変更される。例えば、全気筒作動がストイキ燃焼方式に相当し、部分気筒作動がリーン燃焼方式に相当する。また、過給圧を変更することでエンジン効率最適動作点（燃費最適点）を大きく変化させることが可能であるなら、燃焼方式の切換えや作動気筒数の切換えと同様に、エンジン動作点変化の基になる条件の１つとしても良い。
【０１４５】
また、前述の実施例において、エンジン８の燃焼特性が頻繁に変更されることを抑制する為に、エンジン８の燃焼特性の変更に時間的なヒステリシスを設けても良い。このようにすれば、エンジン８の燃焼特性の変更によるドライバビリティの低下が抑制される。
【０１４６】
また、前述の実施例では、エンジン動作点の変化可能量例えばエンジン動作点の変化が可能か否かは、エンジン水温ＴＥＭＰＷやエンジン８の燃焼方式の変更に関連する機器のフェール状態で変更されたが、これに限らず、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する他の車両状態に基づいて変更されても良い。例えば、燃料の種類、外気温、空気密度などで変更されても良い。
【０１４７】
また、前述の実施例では、差動部１１の伝達効率の変化は、第３電動機Ｍ３の作動に因るものであったが、この場合に限られるものではなく、例えば第２電動機Ｍ２の発電量の変化に因るもの等であっても良い。要は、各電気パスにおける電気パス量が変化すると伝達効率が変化する差動部１１であれば本発明は適用され得る。これに関連して、動力伝達装置１０、１１０は、複数の電気パスを有し、各電気パスにおける電気パス量を変更することが可能なもの、すなわち電気パス方法を変更することが可能なものであれば本発明は適用され得る。
【０１４８】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切換可能に構成されたが、動力伝達装置１０、１１０が有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部１１が切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えず電気的な無段変速機（電気的な差動装置）としての機能のみを有する電気式差動部（無段変速部）１１であっても本実施例は適用され得る。この場合には例えば切換制御手段９０や増速側ギヤ段判定手段８８は備えられる必要はない。
【０１４９】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６が、差動制限装置として機能する切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えているが、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は動力分配機構１６とは別個に動力伝達装置１０、１１０に備えられていてもよい。また、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れか一方がない構成も考え得る。また、切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４、１２６の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
【０１５０】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、差動部１１（動力分配機構１６）はその変速比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、例えば差動部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よい。
【０１５１】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０において、エンジン８と差動部１１とは直結されているが、エンジン８が差動部１１にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１５２】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０において、第１電動機Ｍ１と第２回転要素ＲＥ２とは直結されており、第２電動機Ｍ２と第３回転要素ＲＥ３とは直結されており、第３電動機Ｍ３と第１回転要素ＲＥ１とは直結されているが、第１電動機Ｍ１が第２回転要素ＲＥ２にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第２電動機Ｍ２が第３回転要素ＲＥ３にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第３電動機Ｍ３が第１回転要素ＲＥ１にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１５３】
また、前述の実施例では、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路において、差動部１１の次に自動変速部２０、１２０が連結されているが、自動変速部２０、１２０の次に差動部１１が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部２０、１２０は、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【０１５４】
また、前述の実施例の図１、２６によれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０は直列に連結されているが、動力伝達装置１０、１１０全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
【０１５５】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
【０１５６】
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構１６は、例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及び伝達部材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。
【０１５７】
また、前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置２４を構成する第１回転要素ＲＥ１にはエンジン８が動力伝達可能に連結され、第２回転要素ＲＥ２には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第３回転要素ＲＥ３には駆動輪３４への動力伝達経路が連結されているが、例えば、２以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
【０１５８】
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、１２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされても良い。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部２０、１２０の変速が実行されてもよい。また、自動変速部２０、１２０は、必ずしも備えられなくとも本発明は適用され得る。
【０１５９】
また、前述の実施例においては、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
【０１６０】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８及び第３電動機Ｍ３、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちの何れと連結されていても差し支えない。
【０１６１】
また、前述の実施例において、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、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。
【０１６２】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０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、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０又はエンジン８に連結されていてもよい。
【０１６３】
また、前述の実施例において、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、例えば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケット及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。
【０１６４】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は１組の差動部遊星歯車装置２４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。
【０１６５】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３４までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材１８に連結されているが、第２電動機Ｍ２がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構１６にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって動力分配機構１６の差動状態を制御可能とする動力伝達装置１０の構成であってもよい。
【０１６６】
また、前述の実施例において、差動部１１が、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を備えているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１とはそれぞれ別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。
【０１６７】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や切換クラッチＣ０や切換ブレーキＢ０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、噛合型のドッ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。例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。
【０１６８】
また、前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
【０１６９】
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。
【符号の説明】
【０１７０】
６：ハイブリッド車両（車両）
８：エンジン
１０、１１０：車両用動力伝達装置
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０、１２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
ＥＰ１−２、ＥＰ１−３、ＥＰ２−３：電気パス
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｍ３：第３電動機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、車両用動力伝達装置の伝達効率を含む車両の全体効率を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し第１電動機の運転状態が制御されることにより差動機構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良く知られている。例えば、特許文献１に記載された動力出力装置がそれである。この動力出力装置においては、差動部としての遊星歯車装置と、その遊星歯車装置のサンギヤに連結された第１電動機と、リングギヤに連結された第２電動機とを備え、それら第１電動機及び第２電動機の運転状態を制御することにより、遊星歯車装置のキャリアへ入力されるエンジンからの入力回転速度と出力部材としてのリングギヤの出力回転速度との差動状態が制御されるように構成されている。
【０００３】
この差動状態が制御される際には、エンジンの動力の主要部は機械的に出力部材へ出力されると共に、動力の一部は例えば第１電動機の発電のために消費されて電気エネルギに変換され、その電気エネルギが第２電動機へ供給されてその第２電動機から出力される駆動力が出力部材へ出力される。このように、エンジンの動力の一部が電気エネルギに変換され、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。一般に、エンジンの動力が伝達される際、専ら機械的な伝達経路が構成される場合の方が上記電気パスが構成される場合に比較して車両用動力伝達装置の動力伝達効率（＝動力伝達装置の出力／動力伝達装置へ入力されたエンジン出力；明細書全体を通して伝達効率という）は高くなるとされている。反面、差動機構の差動状態を制御することでエンジンをより効率良い運転状態として燃費を改善（向上）することができる。
【０００４】
ところで、前述したような動力伝達装置では、例えば所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合がある。すなわち、機械的に出力部材へ出力されたエンジンの動力を用いて第２電動機が回生発電を行い、その第２電動機により発電された電力が第１電動機に供給される動力循環状態が成立する場合がある。このような場合において、第２電動機から第１電動機へ供給される電力の増大に伴って電気パス効率が低下して、動力伝達装置の伝達効率が一層低下してしまう恐れがあった。
【０００５】
このような問題に対して、特許文献１には、エンジン軸に第３電動機を連結し、第１電動機、第２電動機、及び第３電動機が何れも電力授受可能に接続される複数の電気パスを備えて、動力循環状態における電気パス効率を向上させる技術が記載されている。すなわち、第１電動機が逆転力行状態とされるときには第３電動機により回生された電力が第１電動機に供給されるように運転制御することにより第２電動機から第１電動機への電気パス量すなわち電気パスを流れる電気エネルギ量（動力循環状態では動力循環量）を低減して、動力循環状態における電気パス効率を向上させる技術が記載されている。これによって、動力伝達装置の伝達効率が向上させられて車両全体の効率であるシステム効率（すなわち全体効率）が向上させられる。
【０００６】
また、特許文献２には、エンジン動作点は動力伝達装置の伝達効率を含めたシステム効率が最大となるように設定されることが記載されている。また、エンジンは、特許文献３にも示されているように、例えばストイキ状態とリーン状態とで運転状態を切換え可能に燃焼特性を変更することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１７００５５号公報
【特許文献３】特開平８−２９４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、エンジンの燃焼特性が変更可能な場合、エンジン効率とエンジン動作点との関係（特性）も変更される。よって、エンジンの燃焼特性が変更可能な場合、同程度のエンジン効率とするときのエンジン動作点が異なり、そのような異なる動作点においては電気パス効率も異なると考えられる。そうすると、エンジンの燃焼特性によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。更に、動力循環量の変化すなわち電気パス効率の変化は、例えば温度などの車両状態に基づく第３電動機の作動可能範囲により変化させられる可能性がある。そうすると、電気パス効率の変化によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。このような課題は未公知であり、電気パス効率の変化度合やエンジン燃焼特性の変化に伴うエンジン動作点の変化度合を考慮して、システム効率が最大となるように車両を制御することについては未だ提案されていない。
【０００９】
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、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置において、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる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】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有しその第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された第２電動機と、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第３電動機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記エンジン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を複数有し、(c) 前記第１電動機、前記第２電動機、及び前記第３電動機は、前記電気パスを介して相互に電力授受可能に構成されており、(d) 電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、前記車両用動力伝達装置の伝達効率及び前記エンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させることにある。
【発明の効果】
【００１１】
このようにすれば、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両の全体効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジンの暖機状態、電動機の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両の全体効率を可及的に向上させられる。よって、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる制御装置が提供させる。
【００１２】
ここで、好適には、前記電気パス効率は、前記エンジンの出力状態に対する前記第３電動機の発電状態を変更することにより変化させられる。このようにすれば、第３電動機の発電状態を制御することで、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になり、特に第２電動機により発電された電力が第１電動機に供給される動力循環状態における電気パス効率を高めることができる。また、第３電動機の発電状態を連続的に変更することで、電気パス効率を連続的に変更することができる。
【００１３】
また、好適には、前記電気パス効率の変化可能量は、前記第３電動機の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。このようにすれば、電気パス効率の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【００１４】
また、好適には、前記エンジン動作点は、前記エンジンの燃焼特性を変更することにより変化させられる。このようにすれば、例えば可変気筒やリーンバーンなどによりエンジンの燃焼特性を変更することで、エンジンの燃焼効率（エンジン効率）が良くなるエンジン動作点が変更される。よって、車両用動力伝達装置の伝達効率及びエンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、エンジン動作点を含めた選択（変更）が可能になる。
【００１５】
また、好適には、前記エンジン動作点の変化可能量は、前記エンジンの燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。このようにすれば、エンジン動作点の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【００１６】
また、好適には、前記エンジン動作点を変化させることよりも前記電気パス効率を変化させることを優先させる。このようにすれば、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。例えば、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとで全体効率の向上度合の差が小さければ、一方のみを実施すれば良いと考えられる。その際、例えばエンジンの燃焼特性を変更することよりもドライバビリティ変化が少なくなる方である電気パス効率を変化させることを優先させることで、ドライバビリティの低下が抑制される。
【００１７】
また、好適には、前記エンジンから前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備え、前記変速部の変速比変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、前記変速部の変速比を選択すると共に前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させる。このようにすれば、変速部を備えた実用的な動力伝達装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両の全体効率が可及的に向上させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、変速部の変速比の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられ、変速部の変速比毎の伝達効率の変化を考慮して全体効率を一層向上することができる。
【００１８】
また、好適には、前記変速部は、有段式の自動変速機である。このようにすれば、有段式の自動変速機の各変速段の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【００１９】
また、好適には、前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動する。このようにすれば、電気的な無段変速機として機能する電気式差動部を備えた実用的な動力伝達装置において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両の全体効率が可及的に向上させられて、全体効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、電気式差動部から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。尚、電気式差動部は、その変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。
【００２０】
また、好適には、前記有段式の自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用駆動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用駆動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。
【００２１】
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。
【００２２】
また、好適には、上記リニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。尚、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
【００２３】
また、好適には、前記エンジンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。
【００２４】
また、好適には、前記第３電動機は前記エンジンに付属し直結されている。このようにすれば、第３電動機を設置するための必要スペースを小さくできる。また、動力伝達装置内の電気パスとしての第１電動機・第２電動機間の電気パスに対して、この第３電動機を介しての電気パスを動力伝達装置外の電気パスとして用いることができる。
【００２５】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の筐体内に前記第１、第２電動機が備えられている。このようにすれば、例えば、車両用動力伝達装置内の作動流体の温度を測定することにより第１、第２電動機の温度を検出できる。
【００２６】
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジン及び前記第３電動機に連結された第１回転要素と前記第１電動機に連結された第２回転要素と前記第２電動機に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する装置である。このようにすれば、前記差動機構が簡単に構成される。
【００２７】
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【００２８】
また、好適には、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路において、前記エンジン、前記電気式差動部、前記変速部、前記駆動輪の順に連結されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置に備えられた自動変速部の変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１の車両用動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図６】図４の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図１の車両用動力伝達装置において、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、動力伝達装置の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える為の予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図８】図１のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図９】第３電動機を作動させないときに関して動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、（ａ）の状態は動力循環状態を示し、（ｂ）の状態は非動力循環状態を示している。
【図１０】図９に対応して、従来技術における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１１】図１の動力伝達装置に備えられた動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合が０．２５である場合の関係を示す図である。
【図１２】図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１３】図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１４】図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１５】図１の動力伝達装置にて第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合を変化させた場合において、各割合における動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１６】図１５に細い破線で示す動力分配機構の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその動力分配機構の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。
【図１７】図４の電子制御装置による本実施例の制御の効果としての伝達効率の向上を説明するために、本実施例と従来技術との電気パス量を比較して示す図である。
【図１８】ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とで２つの燃焼方式を備えるエンジンの各燃焼方式における最適燃費率曲線を表す図である。
【図１９】電気パス効率の変化やエンジンの燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わることを説明する為の図である。
【図２０】図１に示す差動部及び自動変速部から構成される変速部全体としての、その自動変速部における変速段に応じた入出力回転速度比と理論伝達効率との関係を示す図である。
【図２１】図２０における関係に相当する図において、第３電動機を作動させない場合の入出力速度比と伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機を作動させる場合の入出力速度比と伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【図２２】電子制御装置の制御作動の要部すなわちシステム効率を一層向上して燃費向上を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の他の実施例における動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。
【図２４】図２３の動力伝達装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表であって、図２に相当する図である。
【図２５】図２３の動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置１０（以下、動力伝達装置１０と表す）を説明する骨子図であり、この動力伝達装置１０はハイブリッド車両６に好適に用いられる。図１において、動力伝達装置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と表す）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図６参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この動力伝達装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図６参照）及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。
【００３２】
このように、本実施例のハイブリッド車両６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。尚、動力伝達装置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。
【００３３】
本発明の電気式差動部に対応する差動部１１は、動力分配機構１６と、動力分配機構１６に動力伝達可能に連結されて動力分配機構１６の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第１電動機Ｍ１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。また、動力伝達装置１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。
【００３４】
本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、相互に電力授受可能に構成されたものである。すなわち、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、動力伝達装置１０において、電動機Ｍは何れも主動力源であるエンジン８の代替として、或いはそのエンジン８と共に走行用の駆動力を発生させる動力源（副動力源）として機能し得る。また、他の動力源により発生させられた駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、インバータ５４（図６参照）を介して他の電動機Ｍに供給したり、その電気エネルギを蓄電装置５６（図６参照）に蓄積する等の作動を行う。尚、第３電動機Ｍ３は、主動力源であるエンジン８の補機であり、例えばスタータとしてそのエンジン８の出力軸に直結される等して付属的に設けられたものである。
【００３５】
第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ（電動機）機能を少なくとも備える。また、好適には、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。また、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、動力伝達装置１０の筐体であるケース１２内に備えられ、動力伝達装置１０の作動流体である自動変速部２０の作動油により冷却される。また、第３電動機Ｍ３は、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２とは別にケース１２外に備えられて、図１のようにエンジン８に直結されている。尚、第３電動機Ｍ３は、エンジン８の出力軸に連結されているが、省スペース化のためエンジン８に付属し両者が一体的に構成されていてもよいし、両者が同軸に配置される必要はなく両者の連結関係はこれに限定されるものでもない。
【００３６】
動力分配機構１６は、エンジン８に動力伝達可能に連結された差動機構であって、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを主体として構成されており、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る。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００３７】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は差動部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０との間に設けられている。このように構成された動力分配機構１６は、それら切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放されると、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動可能状態（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とに分配されると共に、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、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、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無段変速状態とされる。このように動力分配機構１６が差動状態とされると、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及び第２電動機Ｍ２の一方又は両方の運転状態（動作点）が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。
【００３８】
この状態で、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させられると動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態（差動制限状態）とされる。具体的には、切換クラッチＣ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は差動部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤＲ０は差動部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。尚、動力分配機構１６は切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が滑らされるスリップ係合状態とされることもあり、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられた動力分配機構１６の非差動状態も上記スリップ係合状態も、差動部１１（動力分配機構１６）の予め定められた差動状態つまり差動部遊星歯車装置２４の３要素Ｓ０，ＣＡ０，Ｒ０が自由に相対回転可能な差動状態が得られない差動制限状態であると言える。また本実施例では、動力分配機構１６の差動可能状態は切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放され差動部遊星歯車装置２４の３要素が自由に相対回転可能な差動状態であるとして説明しているので、上記差動可能状態には差動制限状態は含まれない。
【００３９】
このように、本実施例では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。言い換えれば、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は差動部１１（動力分配機構１６）を非差動状態やスリップ係合状態を含む差動制限状態にすることができる差動制限装置として機能している。
【００４０】
自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転及び公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００４１】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第３リングギヤＲ３は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００４２】
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又は第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及び第２クラッチＣ２は、動力分配機構１６（差動部１１）と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部に設けられた動力伝達を選択的に遮断可能な係合装置であり、すなわち、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及び第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及び第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。
【００４３】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第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、従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合装置すなわち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本又は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。
【００４４】
以上のように構成された動力伝達装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００４５】
例えば、動力伝達装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２及び第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が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が解放される。
【００４６】
一方、動力伝達装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それ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の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が無段階に得られるようになる。
【００４７】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部２０とから構成される動力伝達装置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、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線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。
【００４８】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００４９】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結されると共に切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（差動部サンギヤＳ０）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されると共に切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（差動部リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８及び第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００５０】
例えば、差動部１１において上記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動可能状態）に切換えられたときは、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るので、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動部サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって差動部サンギヤＳ０の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００５１】
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共に第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。
【００５２】
自動変速部２０では、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。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５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５速（5th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【００５３】
図４は、本実施例の動力伝達装置１０を制御するための制御装置である電子制御装置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や各電動機Ｍに関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の各種制御を実行するものである。
【００５４】
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８の冷却流体の温度であるエンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図５参照）のシフトポジションＰＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、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ＮＯＵＴに対応する車速Ｖ及び車両の進行方向を表す信号、自動変速部２０の作動油の作動油温ＴＨＯＩＬ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」と表す）及びその回転方向を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、「第２電動機回転速度ＮＭ２」と表す）及びその回転方向を表す信号、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、「第３電動機回転速度ＮＭ３」と表す）及びその回転方向を表す信号、各電動機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３との間でインバータ５４を介して充放電を行う蓄電装置５６（図６参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、第３電動機Ｍ３の温度ＴＨＭ３（以下、「第３電動機温度ＴＨＭ３」と表す）を表す信号、外気温ＴＥＭＰatmを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５５】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン８の出力ＰＥ（単位は例えば「ｋＷ」。以下、「エンジン出力ＰＥ」と表す。）を制御するエンジン出力制御装置５８（図６参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１、Ｍ２、及び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６参照）に含まれる電磁弁（ソレノイドバルブ）等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。
【００５６】
図５は、複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００５７】
そのシフトレバー５２は、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、又は手動変速走行モード（手動モード）を成立させて上記自動変速制御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。
【００５８】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。
【００５９】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰＳＨにおいて、「Ｐ」ポジション及び「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及び第２クラッチＣ２の何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及び第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」ポジション及び「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及び第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及び／又は第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。
【００６０】
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及び第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。
【００６１】
図６は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御部すなわち有段変速制御手段８２は、自動変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段８２は、図７に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ（或いはアクセル開度Ａcc等）とを変数として記憶部すなわち記憶手段８４に予め記憶されたアップシフト線（実線）及びダウンシフト線（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及びアクセル開度Ａcc等に対応する自動変速部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。
【００６２】
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、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を除いた自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００６３】
ハイブリッド制御部すなわちハイブリッド制御手段８６は、エンジン出力制御装置５８を介してエンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ５４を介して第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
【００６４】
また、ハイブリッド制御手段８６は、動力伝達装置１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン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（要求エンジン出力）ＰＥＲを算出し、その目標エンジン出力ＰＥＲが得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとなるようにエンジン８を制御すると共に各電動機Ｍの出力乃至発電を制御する。
【００６５】
以上のように、動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、有段変速制御手段８２によって制御される自動変速部２０の変速比γと、ハイブリッド制御手段８６によって制御される差動部１１の変速比γ０とによって決定される。すなわち、ハイブリッド制御手段８６及び有段変速制御手段８２は、シフトポジションＰＳＨに対応するシフトレンジの範囲内において、油圧制御回路７０、エンジン出力制御装置５８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３等を介して動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴを制御する変速制御手段として機能する。
【００６６】
例えば、ハイブリッド制御手段８６は、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エンジン８及び各電動機Ｍの制御を実行する。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及び自動変速部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８６は、例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジントルク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た例えば図８の破線に示すようなエンジン８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線にエンジン８の動作点（以下、「エンジン動作点」と表す）が沿わされつつエンジン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ＰＥ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、動力伝達装置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。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥなどで例示されるエンジン８の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン８の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）等である。
【００６７】
このとき、ハイブリッド制御手段８６は、例えば第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へ供給したり、第３電動機Ｍ３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１電動機Ｍ１乃至第２電動機Ｍ２へ供給したりするので、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の動力の一部は電動機Ｍ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他の電動機Ｍへ供給され、電気エネルギによりその電動機Ｍから出力される駆動力が伝達部材１８へ伝達される。この発電に係る電動機Ｍによる電気エネルギの発生から駆動に係る電動機Ｍで消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスが構成される。
【００６８】
尚、上記電気パスは、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エネルギの流れを表すものである。その他に、この電気パスは、その一連のエネルギの流れに関連する機器、例えば各電動機、それら電動機間を電気的に接続する伝送路としてのワイヤリングハーネス等を表すものでもある。本実施例の電気パスとしては、例えば第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３等の複数の電気パスが備えられている。そして、このような電気パスを介して、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は相互に電力授受可能に構成されている。
【００６９】
ここで、有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、その自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。このような制御では、トータル変速比γＴを段階的に変化させることにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛び飛びの値をとることにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度ＮＥを制御できず燃費が悪化する可能性がある。そこで、ハイブリッド制御手段８６は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、自動変速部２０の変速に同期してその自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように差動部１１の変速を実行する。換言すれば、自動変速部２０の変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するように自動変速部２０の変速制御に同期して差動部１１の変速制御を実行する。例えば、自動変速部２０の変速前後で過渡的に動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために自動変速部２０の変速制御に同期して、その自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように差動部１１の変速制御を実行する。
【００７０】
また、ハイブリッド制御手段８６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及び／又は第２電動機回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８６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及び／又は第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。
【００７１】
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８６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。このときハイブリッド制御手段８６は、第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げに替えて又はこれと並行して、第３電動機回転速度ＮＭ３の引き上げを実行してエンジン回転速度ＮＥを引き上げてもよい。また、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７２】
また、ハイブリッド制御手段８６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ＰＥを発生するようにエンジン８の出力制御を実行する。すなわち、エンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。
【００７３】
例えば、ハイブリッド制御手段８６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、エンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７４】
また、ハイブリッド制御手段８６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、例えば第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とするモータ走行（ＥＶモード走行）をさせることができる。例えば、前記図７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７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と自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数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中の実線及び一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段８４に予め記憶されている。
【００７５】
そして、ハイブリッド制御手段８６は、例えば図７の駆動力源切換線図から実際の車速Ｖ及び自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、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８６によるモータ走行は、図７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（比較的低アクセル開度Ａcc）域すなわち低エンジントルクＴＥ域、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００７６】
また、ハイブリッド制御手段８６は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により必要に応じてエンジン回転速度ＮＥを零乃至略零に維持する。
【００７７】
また、ハイブリッド制御手段８６は、エンジン８を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行うエンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる第１電動機Ｍ１や第３電動機Ｍ３からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行にはエンジン８を走行用の駆動力源とする場合と、エンジン８及び第２電動機Ｍ２の両方を走行用の駆動力源とする場合とがある。そして、本実施例のモータ走行とはエンジン８を停止して第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とする走行である。
【００７８】
また、ハイブリッド制御手段８６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８６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。
【００７９】
また、ハイブリッド制御手段８６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（燃料消費率を低減）させるためにエンジン８を非駆動状態にして、駆動輪３４から伝達される車両の運動エネルギを差動部１１で電気エネルギに変換する回生制御を実行する。具体的には、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を実行する。すなわち、ハイブリッド制御手段８６は上記回生制御を実行する回生制御手段として機能する。
【００８０】
増速側ギヤ段判定部すなわち増速側ギヤ段判定手段８８は、動力伝達装置１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段８４に予め記憶された前記図７に示す変速線図に従って動力伝達装置１０の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００８１】
切換制御部すなわち切換制御手段９０は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段９０は、記憶手段８４に予め記憶された前記図７の破線及び二点鎖線に示す関係（切換線図、切換マップ）から車速Ｖ及び要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置１０（差動部１１）の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置１０の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
【００８２】
具体的には、切換制御手段９０は、有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段８２は、記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速を実行する。例えば記憶手段８４に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置１０全体すなわち差動部１１及び自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
【００８３】
例えば、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。このように、切換制御手段９０によって動力伝達装置１０が有段変速状態に切り換えられると共に、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それ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、動力伝達装置１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００８４】
一方、切換制御手段９０は、動力伝達装置１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段８２により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段９０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それ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、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００８５】
ここで前記図７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段８４に予め記憶された関係（変速線図、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図７の実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、一点鎖線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。この図７の変速線図における変速線は、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この変速点の連なりとして予め記憶されている。
【００８６】
また、図７の破線は切換制御手段９０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図７の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図７の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。
【００８７】
つまり、この図７は切換制御手段９０により有段制御領域と無段制御領域との何れであるかを領域判定する基となる記憶手段８４に予め記憶された高車速判定線及び高出力走行判定線を有する関係（切換線図、切換マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された切換線図の一例である。見方を換えれば、高車速判定線及び高出力走行判定線は、差動部１１を差動状態と差動制限状態との間で切り換える為の切換線であり、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち切換線上の切換を実行すべき値（切換点、判定車速Ｖ１或いは判定出力トルクＴ１）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この切換点の連なりとして予め記憶されている。尚、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段８４に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖ及び出力トルクＴＯＵＴの何れかを変数とする予め記憶された切換線であってもよい。
【００８８】
また、判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において動力伝達装置１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００８９】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく例えば実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴＯＵＴと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段９０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段９０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。
【００９０】
図７の関係に示されるように、出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。
【００９１】
これによって、例えば、車両の低中速走行及び低中出力走行では、動力伝達装置１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクＴＯＵＴなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行及び低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の動力伝達装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化が楽しめる。
【００９２】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３４での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジントルクＴＥ、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３４の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００９３】
このように、本実施例の差動部１１（動力伝達装置１０）は無段変速状態と有段変速状態（定変速状態）とに選択的に切換え可能であって、切換制御手段９０により車両状態に基づいて差動部１１の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部１１が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段８６により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行される。
【００９４】
尚、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５４、蓄電装置５６、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段９０は動力伝達装置１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００９５】
また、ハイブリッド制御手段８６は、差動部１１乃至動力伝達装置１０全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３それぞれの作動（運転状態、動作点）を制御する。具体的には、伝達効率が可及的に高くなるようにそれら第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３の力行（駆動）乃至回生（発電）を制御する。以下、斯かる制御について、図９乃至図１７を参照して詳述する。
【００９６】
図９は、第３電動機Ｍ３を作動させないときの差動部１１に関して、或いは第３電動機Ｍ３が備えられていない構成すなわち第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみを備えた従来の電気式差動部に関して、各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気パスにおける電気エネルギの流れをそれぞれ示している。この図９（ａ）の状態は、例えば車速Ｖが所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機Ｍ１が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合、すなわち第２電動機Ｍ２が回生発電を行い、その第２電動機Ｍ２により発電された電力が第１電動機Ｍ１に供給される動力循環状態を示している。また、この図９（ｂ）の状態は、例えば第１電動機Ｍ１が正回転で回生する回生状態とされる場合、すなわち第１電動機Ｍ１が回生発電を行い、その第１電動機Ｍ１により発電された電力が第２電動機Ｍ２に供給される非動力循環状態を示している。尚、図９（ｃ）には、参考として、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３を示した。
【００９７】
図１０は、図９の状態における入出力回転速度比ｉ（＝エンジン回転速度（入力側回転速度）ＮＥ／出力側回転速度ＮＯ）と理論伝達効率との関係を示す図である。図１０において、理論伝達効率が最大の「１」となる状態は、第１電動機回転速度ＮＭ１が零とされて第１電動機Ｍ１において回生も力行も行われていない状態であって、エンジンの動力が電気パスを介することなく全て機械的に伝達部材１８へ伝達されて上述した電気パスによる損失が零となる状態である。この状態は、図３の共線図における差動部１１において、第１電動機回転速度ＮＭ１が零となる状態すなわち第２回転要素ＲＥ２の回転速度が零となる状態であり、所謂メカニカルポイントと称される。理論伝達効率が最大の「１」となるときの入出力回転速度比ｉは、このメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０に相当する。また、動力循環状態となる動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）未満の（ａ）の範囲（領域）に相当する。この動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが低下するほど第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。また、非動力循環状態となる非動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）を超える（ｂ）の範囲（領域）に相当する。この非動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが増大するほど第１電動機Ｍ１から第２電動機Ｍ２へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。尚、入出力回転速度比ｉは、差動部１１単体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／伝達部材回転速度Ｎ１８）となり、動力伝達装置１０全体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）となる。
【００９８】
図１１は、本実施例の差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）が０．２５である場合の関係を示す図であり、第３電動機Ｍ３により発電を行う場合に対応する関係を実線で示すと共に、比較のために全域で第３電動機Ｍ３を作動させない関係を破線で示している。また、図１２は、図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１３は、図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１４は、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。尚、これら図１２、図１３、及び図１４において、Ｐｇは第１電動機Ｍ１の出力、Ｐｍは第２電動機Ｍ２の出力、Ｐｓは第３電動機Ｍ３の出力、ＴＥはエンジントルク、Ｔｇは第１電動機Ｍ１のトルク、Ｔｍは第２電動機Ｍ２のトルク、Ｔｓは第３電動機Ｍ３のトルク、ηは動力−電力変換効率をそれぞれ示している。
【００９９】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１の（ａ１）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）において、図１２に示すように、第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させる制御を行う。斯かる制御により、図１１に示すように、第３電動機Ｍ３を作動させない制御に比べて差動部１１の伝達効率が向上する。また、図１１の（ａ２）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）においては、図１３に示すように、第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、その第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させると共に第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、斯かる範囲のうち入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲においては第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。また、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態（非動力循環域）においては、図１４に示すように、第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、この非動力循環域においては第３電動機Ｍ３を作動させると機械的に伝達部材１８へ伝達されるエンジン動力の一部が電気パスＥＰ２−３を介して伝達されることから伝達効率が改善されず、第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。
【０１００】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない方が差動部１１の伝達効率が高くなる場合には、その第３電動機Ｍ３による発電を非実行とし、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスＥＰ１−２にて差動部１１の差動状態を制御する。一方、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６未満となる範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合には、発電を行うように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。また、好適には、第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２により発電を行う状態と比較して、第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に、発電を行うようにその第３電動機Ｍ３の作動を制御する。
【０１０１】
図１５は、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）を変化させた場合において、各割合における差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係を示す図である。本実施例のような構成では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合に応じて入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係は変化し、例えばその割合を０から１．０まで０．１ずつ変化させていった場合、各割合における関係は図１５に示すようになる。この図１５に示すように、差動部１１の伝達効率が極大となる割合は入出力回転速度比ｉによって異なり、その入出力回転速度比ｉが約０．６では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．２である場合に極大値約０．９７となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．５では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．３である場合に極大値約０．９３となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．４では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．４又は０．５である場合に極大値約０．９１となる。図１５では、そのように差動部１１の伝達効率が極大となる値を細い破線で繋いで示している。
【０１０２】
図１６は、図１５に細い破線で示す差動部１１の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその差動部１１の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。また、比較のために、第３電動機Ｍ３を用いない制御に対応する関係を細い破線で示している。ハイブリッド制御手段８６は、好適には、差動部１１の動力伝達効率を可及的に高めるように第３電動機Ｍ３の発電量を制御する。すなわち、予め定められた関係から差動部１１の伝達効率が図１６に実線で示すような値をとるようにエンジン８の出力に対する第３電動機Ｍ３の発電量を決定する。また、斯かる第３電動機Ｍ３の発電に際しては、その第３電動機Ｍ３の負荷が予め定められた所定値（上限値）を超えない範囲内においてその第３電動機Ｍ３による発電量を決定する。斯かる制御により、例えば入出力回転速度比ｉが約０．４では、従来技術の制御に比べて約７．５％の効率改善効果があることがわかる。すなわち、図１６に破線で示す第３電動機Ｍ３を用いない制御に比べて、差動部１１の伝達効率を特に入出力速度比ｉが低い値となる程向上させることができる。尚、本実施例では、差動部１１においてエンジン８の動力が機械的に伝達される機械パスにおける機械パス効率は、電気パス効率の変化に比較して極めて小さな変化である。従って、差動部１１における伝達効率の変化は電気パス効率の変化に略１対１で対応するものであり、差動部１１における伝達効率を向上することは電気パス効率を向上することと同じ意味である。
【０１０３】
図１７は、本実施例の制御による伝達効率の向上を説明するために、第３電動機Ｍ３を用いる制御と第３電動機Ｍ３を用いない制御との電気パス量（すなわち電気パスに流れる電気エネルギ量）を比較して示す図である。この図１７では、無次元化のために各出力乃至発電量をエンジン出力Ｐｅで割った値を示しており、線分の短い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、線分の長い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、二点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、一点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、実線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第３電動機Ｍ３の出力Ｐｓ（／Ｐｅ）をそれぞれ示している。動力循環状態においては、第２電動機Ｍ２により発生させられた電気エネルギが第１電動機Ｍ１へ供給され、その第１電動機Ｍ１による力行に用いられる。この第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１への電気エネルギの供給量すなわち電気パス量は、図１７に示す第１電動機Ｍ１の出力と第２電動機Ｍ２の出力との差（値の開き）に対応するものであり、斯かる図１７に示すように、本実施例の制御では入出力回転速度比ｉが約０．７未満の範囲内においてその電気パス量が第３電動機Ｍ３を用いない制御よりも小さく、特にその入出力回転速度比ｉが小さくなるほど電気パス量を低く抑えることができているのがわかる。これは、本実施例の制御では、第３電動機Ｍ３により適宜発電を行うことで、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスの一部が受け持たれるためであり、その第３電動機Ｍ３の発電量を好適な値とすることで、差動部１１の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【０１０４】
ここで、本実施例のエンジン８は、その燃焼特性を変更可能に構成することが可能である。例えば、本実施例のエンジン８が、理論空燃比の混合気を燃焼させるストイキ燃焼方式と理論空燃比よりも燃料が希薄な混合気を燃焼させるリーン燃焼方式との燃料消費特性が異なる２つの燃焼方式を備える場合には、例えば走行状態に適した燃焼方式が採用される。図１８は、ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とで２つの燃焼方式を備えるエンジン８の各燃焼方式における最適燃費率曲線を表す図である。図１８において、燃焼方式の違いによりエンジン８の各最適燃費率曲線も相違するため、燃焼方式に応じて２種類の最適燃費率曲線Ａ、Ｂが設定されており、例えば一点鎖線Ａはストイキ燃焼方式の場合で、一点鎖線Ｂはリーン燃焼方式の場合である。ハイブリッド制御手段８２は、スロットル弁開度θＴＨやエンジン回転速度ＮＥなどからエンジン負荷を推定し、予め実験的に設定された条件に従ってエンジン８の燃焼方式をそのエンジン負荷に応じてストイキ燃焼方式またはリーン燃焼方式に切り換える。そして、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン８の燃焼方式に応じた最適燃費率曲線を選択した上で、その選択した最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥが得られるエンジン動作点でエンジン８を作動させるように差動部１６の変速比γ０を制御する。例えば、ストイキ燃焼方式の場合には、最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥ１が得られるエンジン動作点Ａでエンジン８が作動させられる一方で、リーン燃焼方式の場合には、最適燃費率曲線上にて必要なエンジン出力ＰＥ１が得られるエンジン動作点Ｂでエンジン８が作動させられる。このように、エンジン動作点は、エンジン８の燃焼特性を変更することにより変化させることが可能である。
【０１０５】
ところで、燃費向上等の観点からは、差動部１１の伝達効率（専ら電気パス効率）及びエンジン８の燃焼効率を含む車両のシステム効率（全体効率）にて効率を考え、そのシステム効率を可及的に向上させる必要がある。上述したように、エンジン８の燃焼特性が変更可能な場合には作動させるべきエンジン動作点も変更されるので、エンジン８の燃焼特性を変更することでエンジン動作点に対応した入出力速度比ｉが変更されて電気パス効率も変更される可能性がある。そうすると、エンジン８の燃焼特性を変更することでシステム効率も変更される可能性があり、システム効率を可及的に向上させる為にはエンジン８の燃焼特性を含めて電気パス効率の向上すなわち第３電動機Ｍ３の作動を考える必要がある。また、エンジン８の燃焼効率が最大となるエンジン動作点すなわち燃費マップにおける最適燃費率曲線に沿ったエンジン動作点にてエンジン８が作動させられるときの入出力速度比ｉにおいて電気パス効率を最大とすることで、必ずしもシステム効率が最大となるとは限らない可能性がある。つまり、入出力速度比ｉを変更することでも電気パス効率を向上することができることから、エンジン８の燃焼効率を多少低下させてもエンジン動作点を最適燃費率曲線からずらして入出力速度比ｉを変更することで電気パス効率を向上させた方がシステム効率が向上する可能性がある。更に、電気パス効率は、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３などに基づく第３電動機Ｍ３の作動可能範囲（変化可能量）により変化させられる可能性がある。このとき、電気パス効率の変化によっては、システム効率が最大となるエンジン動作点は変わる可能性がある。
【０１０６】
図１９は、電気パス効率の変化やエンジン８の燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わる一例を説明する為の図である。図１９において、動力循環域では第３電動機Ｍ３の変化可能量によって例えば図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように電気パス効率が変化させられる。例えば、実線で示す図中（ａ）の状態は、第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられず、電気パス効率が可及的に向上させられる場合である。また、二点差線で示す図中（ｂ）の状態は、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３が高くなったことなどにより第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられて、電気パス効率が最大となるところまで変化させられない場合である。また、破線で示す図中（ｃ）の状態は、例えば何らかの理由により第３電動機Ｍ３が使用されていないときであり、電気パス効率が向上させられない場合である。ここでは、図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの状態を例示したが、第３電動機Ｍ３の発電状態に関連する様々な条件（車両状態）によって、図中（ａ）〜（ｃ）の間は連続的に変化させられる。また、動作点Ａはストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点であり、動作点Ａ’、Ａ”はストイキ燃焼方式において最適燃費率曲線からずらしたエンジン動作点であり、動作点Ｂはリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点である。これら、各動作点Ａ、Ａ’、Ａ”、Ｂは図１８の各動作点Ａ、Ａ’、Ａ”、Ｂに対応している。
【０１０７】
そして、例えば発電状態に制限が加えられない通常状態で第３電動機Ｍ３が使用可能な場合は図中（ａ）まで電気パス効率が向上させられるため、エンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ａから変更しないでシステム効率が最大となる。それに対して、第３電動機Ｍ３の発電状態に制限が加えられて図中（ｂ）までしか電気パス効率が向上させられない場合や第３電動機Ｍ３が未使用である図中（ｃ）の場合は、エンジン動作点を最適燃費率曲線からずらしてエンジン効率が低下しても電気パス効率を向上させる方がシステム効率が最大となるため、エンジン動作点をそれぞれストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａ’、Ａ”に同時に変更する。しかし、ここで、エンジン８の燃焼方式の変更が可能であるなら、エンジン動作点をそれぞれストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａ’、Ａ”に変更するよりも、エンジン動作点をリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更し、非動力循環域として第３電動機Ｍ３を元々使用しない制御とする方がシステム効率が最大となる。このように、第３電動機Ｍ３の変化可能領域すなわち電気パス効率の変化可能領域や、エンジン燃焼方式の変更可否すなわちエンジン動作点の変化可能量によって、システム効率が最大となるエンジン動作点すなわちシステム最適エンジン動作点が異なる。
【０１０８】
そこで、本実施例では、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点を変化させる。ここでの電気パス効率の変化可能量は、動力循環域において第３電動機Ｍ３の発電により電気パス効率が向上させられるときの電気パス効率の変化範囲であって、例えば第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。また、例えば電気パス効率の変化量で見ても良いし、電気パス効率の絶対値の変化範囲で見ても良い。また、第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態としては、例えば第３電動機温度ＴＨＭ３が想定される。第３電動機温度ＴＨＭ３が例えば出力制限をする必要がない高温側の上限温度として予め実験的に求められて記憶された所定上限温度ＴＨＭ３UP以下である場合には、第３電動機Ｍ３の発電状態（発電量）が制限（低下）されず、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態から（ａ）の状態に変化させられる。また、第３電動機温度ＴＨＭ３が所定上限温度ＴＨＭ３UPを超える場合には、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態と（ａ）の状態との間とされ、高温になる程第３電動機Ｍ３の発電状態（発電量）が制限（低下）されて、電気パス効率は図１９の（ｃ）の状態に近くなる。また、第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態としては、第３電動機Ｍ３自体のフェール状態や電気パスに関連する機器のフェール状態も想定される。このようなフェール状態である場合には、第３電動機Ｍ３を使用して電気パス効率を向上することができないので、電気パス効率は変化させられず図１９の（ｃ）の状態とされる。
【０１０９】
また、前記エンジン動作点の変化可能量は、エンジン８の燃焼特性が変更させられるときのエンジン動作点の変化範囲であって、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更される。また、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態としては、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが想定される。例えば、リーン燃焼方式はエンジン暖機後の良い状態において実行することが望ましい。従って、エンジン水温ＴＥＭＰＷが例えばエンジン暖機が完了したとして予め実験的に求められて記憶された所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨを下回るエンジン冷間時となるような場合には、ストイキ燃焼方式のみにてエンジン８が作動させられてエンジン動作点を例えばリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更することはできない。一方で、エンジン水温ＴＥＭＰＷが所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨ以上となってエンジン暖機完了時となるような場合には、ストイキ燃焼方式とリーン燃焼方式とでエンジン８の燃焼方式を変更することが可能であり、エンジン動作点をストイキ燃焼方式における動作点とリーン燃焼方式における動作点とで変更するができる。また、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態としては、エンジン８の燃焼方式の変更に関連する機器のフェール状態も想定される。このようなフェール状態である場合には、何れか一方のみの燃焼方式にてエンジン８が作動させられるので、エンジン動作点をストイキ燃焼方式における動作点とリーン燃焼方式における動作点とで変更するができない。
【０１１０】
ところで、本実施例の動力伝達装置１０は差動部１１及び自動変速部２０から構成されており、自動変速部２０の伝達効率を更に含む形で車両のシステム効率を考えることが望ましい。自動変速部２０は複数の変速段を有して各々動力が伝達されることから、各変速段毎に差動部１１と組み合わせたときの電気パス効率の変化を考慮する必要がある。
【０１１１】
図２０は、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての、その自動変速部２０における変速段に応じた入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係を示す図である。この図２０の各変速段１ｓｔ乃至４ｔｈにおける実線は図１６の実線に対応する関係すなわち第３電動機Ｍ３を用いる制御による伝達効率を可及的に向上させる関係を示しており、破線は同じく図１６の破線に対応する関係すなわち動力循環状態において第３電動機Ｍ３を用いない場合の制御に対応する関係を示している。この図２０に示すように、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての伝達効率を最大とする関係は、自動変速部２０の変速比すなわちその自動変速部２０において成立している変速段によって異なり、各変速段に対応して伝達効率を最大とする第３電動機Ｍ３の作動（発電量）が定められる。ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、予め定められた関係から自動変速部２０の変速比（変速段）に基づいて、差動部１１及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。すなわち、入出力速度比ｉと伝達効率とが図２１の実線及び二点鎖線で示すような関係となるように第３電動機Ｍ３による回生乃至力行、及びその発電量等を制御する。この図２１は、図２０における関係に相当する図において、第３電動機Ｍ３を作動させない場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機Ｍ３を作動させる場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【０１１２】
このように、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としては、各変速段に対応して理論伝達効率が最大の「１」となる複数のメカニカルポイントが存在する。図２１を用いて、電気パス効率の変化やエンジン８の燃焼特性の変更によって、システム効率が最大となるエンジン動作点が変わる一例を説明する。図２１において、動作点Ａはストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点であり、動作点Ｂはリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点である。これら、各動作点Ａ、Ｂは図１８の各動作点Ａ、Ｂに対応している。
【０１１３】
そして、第３電動機Ｍ３の使用が制限されたり不可であったりして電気パス効率が適切に向上されない場合或いはエンジン８の燃焼方式の変更が不可である場合或いは何らかの理由で自動変速部２０を第３速ギヤ段（3rd）とすることができない場合は、エンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ａとしてシステム効率を最大とする。それに対して、例えば発電状態に制限が加えられない通常状態で第３電動機Ｍ３が使用されて電気パス効率が適切に向上させられ且つエンジン８の燃焼方式の変更が可能である場合は、自動変速部２０を第３速ギヤ段（3rd）とし且つエンジン動作点をストイキ燃焼方式におけるエンジン動作点Ａからエンジン動作点をリーン燃焼方式におけるエンジン効率最適動作点Ｂに変更してシステム効率を最大とする。このように、自動変速部２０の変速段の切換えも発生する場合には、異なる変速段を使用することによる自動変速部２０の伝達効率の変化もシステム効率の変化に含む必要がある。そこで、本実施例では、自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点を変化させる。
【０１１４】
より具体的には、図６に戻り、電動機作動可否判定部すなわち電動機作動可否判定手段９２は、第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かを判断する。つまり、動力循環域にて第３電動機Ｍ３を発電状態とすることにより電気パス効率を向上することが可能か否かを判断する。例えば、電動機作動可否判定手段９２は、第３電動機温度ＴＨＭ３が例えば第３電動機Ｍ３の作動が可能である高温側の上限温度として予め実験的に求められて記憶された作動可能上限温度ＴＨＭ３MAX以内にあるか否か、及び第３電動機Ｍ３自体のフェールや電気パスに関連する機器のフェールが発生していない正常状態であるか否かに基づいて、第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かを判断する。尚、電気パス効率の変化を量的に取り扱っても良く、第３電動機Ｍ３の作動が可能であっても第３電動機Ｍ３が扱える量的なものが少なければ第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断するようにしても良い。例えば、電気パス効率の変化量が、電気パス効率の向上効果が大きく第３電動機Ｍ３を作動させる意義があると判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定変化量に達しないときには、電動機作動可否判定手段９２は第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断する。
【０１１５】
システム効率向上判定部すなわちシステム効率向上判定手段９４は、電動機作動可否判定手段９２により第３電動機Ｍ３の作動が可能であると判断された場合には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かを判定する。例えば、システム効率向上判定手段９４は、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われることを前提として、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点を変化させることにより、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かを判定する。
【０１１６】
ハイブリッド制御手段８６は、電動機作動可否判定手段９２により第３電動機Ｍ３の作動が不可であると判断された場合には、或いはシステム効率向上判定手段９４により第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較してシステム効率が向上されないと判定された場合には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にしたエンジン８の基本燃焼特性を決定する。例えば、ハイブリッド制御手段８６は、ストイキ燃焼方式及びリーン燃焼方式のうちでシステム効率が良くなるエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式を選択する。そして、ハイブリッド制御手段８６は、選択した燃焼方式によりエンジン８を作動させる。尚、システム効率の比較は、例えば電気パス効率（差動部１１の伝達効率）と自動変速部２０の伝達効率とエンジン効率とを乗算した値を用いて実行する。
【０１１７】
一方で、ハイブリッド制御手段８６は、システム効率向上判定手段９４により第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較してシステム効率が向上されると判定された場合には、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように自動変速部２０の変速段を選択すると共に第３電動機Ｍ３による発電電力及びエンジン８の燃焼特性を決定する。そして、ハイブリッド制御手段８６は、決定した発電電力となるように第３電動機Ｍ３を作動させ、決定した燃焼方式によりエンジン８を作動させ、選択した変速段への変速指令を有段変速制御手段８２へ出力して、自動変速部２０の変速段、電気パス効率、及びエンジン動作点を変化させる。
【０１１８】
図２２は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちシステム効率を一層向上して燃費向上を図る為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【０１１９】
図２２において、先ず、電動機作動可否判定手段９２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、動力循環域にて第３電動機Ｍ３を発電状態とすることにより電気パス効率を向上する為に第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かが判断される。このＳ１０では、第３電動機Ｍ３の作動の可否によって単純に判断するものでも良いが、第３電動機Ｍ３の作動による電気パス効率の変化量が前記所定変化量以上となるか否かに基づいて第３電動機Ｍ３の作動が可能か否かが判断されても良い。つまり、第３電動機Ｍ３が扱える量的なものを判断して、電気パス効率の変化を量的に取り扱っても良い。尚、ここでは、電気パス効率に替えて差動部１１の伝達効率として取り扱っても良い。
【０１２０】
上記Ｓ１０の判断が肯定される場合はシステム効率向上判定手段９４に対応するＳ２０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かが判定される。例えば、エンジン８の燃焼方式（燃焼特性）を変更した場合、エンジン動作点が変更される。そこで、先ずは、エンジン８の燃焼方式を変更することが可能か否かが、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが所定暖機完了温度ＴＥＭＰＷＨ以上であるか否かに基づいて判断される。つまり、エンジン８の燃焼方式変更によるエンジン動作点の変化可能量が判断される（例えば図１８のエンジン動作点Ａ、Ｂ参照）。また、エンジン８の燃焼方式変更による燃料消費率（エンジン効率）の変化が判断される。また、エンジン動作点の変更に伴って自動変速部２０の変速段が変更されるか否かが判断される。つまり、変速段変更による自動変速部２０の伝達効率の変化可能量が判断される。また、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の変化可能量が判断される（例えば図１９の（ａ）の状態乃至（ｃ）の状態参照）。そして、第３電動機Ｍ３により電気パス効率が向上させられていることを前提として、エンジン８の燃焼方式の変更すなわちエンジン動作点の変更、電気パス効率の変化、自動変速部２０の伝達効率の変化に基づいて、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われない場合と比較して、システム効率が向上され得るか否かが判定される。より具体的には、例えば電気パス効率と自動変速部２０の伝達効率とエンジン効率との乗算値で表されるシステム効率が、後述のＳ４０にて設定されるエンジン動作点におけるシステム効率と比較して向上され得るエンジン動作点があるか否かが判定される。
【０１２１】
上記Ｓ２０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳ３０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われることを前提に、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量と自動変速部２０の変速段変更による伝達効率の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように自動変速部２０の変速段が選択されると共に第３電動機Ｍ３による発電電力及びエンジン８の燃焼特性が決定される。そして、決定された発電電力となるように第３電動機Ｍ３が作動させられ、決定された燃焼方式によりエンジン８が作動させられ、選択された変速段への変速指令が有段変速制御手段８２へ出力されて、自動変速部２０の変速段、電気パス効率、及びエンジン動作点が変化させられる。より具体的には、例えば図２１のエンジン動作点Ａ、Ｂのうちでシステム効率が良くなる方のエンジン動作点が選択され、選択されたエンジン動作点となるように変更される。
【０１２２】
尚、上記Ｓ３０において、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとでシステム効率の向上度合（変化量）の差が小さければ、一方のみを実施するようにしても良い。その際、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴ってショックが発生する可能性があることから、エンジン動作点を変化させることよりも電気パス効率を変化させることを優先する方がドライバビリティの低下を抑制するという観点からは望ましい。具体的には、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとのシステム効率の変化量差が所定システム効率変化量よりも大きいか否かが判断される。その変化量差が所定システム効率変化量よりも大きい場合には、電気パス効率及びエンジン動作点の両方が変化させられる。一方で、その変化量差が所定システム効率変化量よりも小さい場合には、エンジン動作点を変化させることすなわちエンジン８の燃焼特性を変更することよりも電気パス効率を変化させることが優先される。これにより、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。また、上記所定システム効率変化量は、システム効率の向上効果が大きく電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させる意義があると判断する為の予め実験的に求められて記憶された判定値である。
【０１２３】
上記Ｓ１０の判断が否定されるか或いは上記Ｓ２０の判断が否定される場合は同じくハイブリッド制御手段８６に対応するＳ４０において、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にしたエンジン８の基本燃焼特性が決定される。例えば、ストイキ燃焼方式及びリーン燃焼方式のうちでシステム効率が良くなるエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式が選択され、選択された燃焼方式によりエンジン８が作動させられる。より具体的には、第３電動機Ｍ３による電気パス効率の向上が行われないことを前提にした例えば図２１のエンジン動作点Ａ、Ｂ’のうちでシステム効率が良くなる方のエンジン動作点が選択され、選択されたエンジン動作点となる方のエンジン８の燃焼方式によりエンジン８が作動させられる。
【０１２４】
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、車両のシステム効率が最大となるように、電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、例えばエンジン８の暖機状態、第３電動機Ｍ３の温度状態などの車両状態に基づいて変化可能量が変えられる電気パス効率及びエンジン動作点に合わせて車両のシステム効率が可及的に向上させられる。よって、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【０１２５】
また、本実施例によれば、電気パス効率はエンジン８の出力状態に対する第３電動機Ｍ３の発電状態を変更することにより変化させられるので、第３電動機Ｍ３の発電状態を制御することで、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になり、特に第２電動機Ｍ２により発電された電力が第１電動機Ｍ１に供給される動力循環状態における電気パス効率を高めることができる。また、第３電動機Ｍ３の発電状態を連続的に変更することで、電気パス効率を連続的に変更することができる。
【０１２６】
また、本実施例によれば、電気パス効率の変化可能量は第３電動機Ｍ３の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更されるので、電気パス効率の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【０１２７】
また、本実施例によれば、エンジン動作点はエンジン８の燃焼特性を変更することにより変化させられるので、例えばリーンバーンなどによりエンジン８の燃焼特性を変更することで、エンジン８の燃焼効率（エンジン効率）が良くなるエンジン動作点が変更される。よって、動力伝達装置１０の伝達効率及びエンジン８の燃焼効率を含む車両のシステム効率が最大となるように、エンジン動作点を含めた選択（変更）が可能になる。
【０１２８】
また、本実施例によれば、エンジン動作点の変化可能量はエンジン８の燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更されるので、エンジン動作点の変化可能量が適切に把握され、電気パス効率及びエンジン動作点が適切に変化させられる。
【０１２９】
また、本実施例によれば、電気パス効率及びエンジン動作点の両方を変化させることと一方のみを変化させることとでシステム効率の向上度合の差が小さければ、エンジン動作点を変化させることすなわちエンジン８の燃焼特性を変更することよりも電気パス効率を変化させることが優先されるので、エンジン動作点の変更によるエンジン回転速度ＮＥ変化に伴うショックの発生が抑制され、ドライバビリティの低下が抑制される。
【０１３０】
また、本実施例によれば、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成する自動変速部２０を更に備え、自動変速部２０の変速段（ギヤ段）変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、自動変速部２０の変速段を選択すると共に電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられるので、自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両のシステム効率が可及的に向上させられて、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。また、自動変速部２０の変速段の選択を含んで電気パス効率及びエンジン動作点が変化させられ、自動変速部２０の変速段毎の伝達効率の変化を考慮してシステム効率を一層向上することができる。
【０１３１】
また、本実施例によれば、差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するので、電気的な無段変速機として機能する差動部１１を備えた実用的な動力伝達装置１０において、電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて車両のシステム効率が可及的に向上させられて、システム効率を一層向上して燃費向上を図ることができる。
【０１３２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１３３】
図２３は本発明の他の実施例における動力伝達装置１１０の構成を説明する骨子図、図２４はその動力伝達装置１１０の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを示す係合表、図２５はその動力伝達装置１１０の変速作動を説明する共線図である。
【０１３４】
動力伝達装置１１０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、及び第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部１２０とを備えている。更に、動力伝達装置１１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部１２０は、例えば「０．５３２」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１２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置１２８とを備えている。第１遊星歯車装置１２６の第１サンギヤＳ１と第２遊星歯車装置１２８の第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１遊星歯車装置１２６の第１キャリヤＣＡ１と第２遊星歯車装置１２８の第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第１リングギヤＲ１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、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ている。
【０１３５】
このように、自動変速部１２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部１２０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又は第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及び第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部１２０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及び第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及び第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。
【０１３６】
以上のように構成された動力伝達装置１１０では、例えば、図２４の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第４速ギヤ段（第４変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
【０１３７】
例えば、動力伝達装置１１０が有段変速機として機能する場合には、図２４に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１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「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２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「１．０００」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、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０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「０．７０５」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及び第２ブレーキＢ２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「２．３９３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２が解放される。
【０１３８】
一方、動力伝達装置１１０が無段変速機として機能する場合には、図２４に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部１２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部１２０の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部１２０の入力回転速度ＮＩＮすなわち伝達部材回転速度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。従って、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動力伝達装置１１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【０１３９】
図２５は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０とから構成される動力伝達装置１１０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。切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放される場合、及び切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６（差動部１１）の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【０１４０】
図２５における自動変速部１２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１及び第２リングギヤＲ２を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第１リングギヤＲ１をそれぞれ表している。また、自動変速部１２０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共に第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は自動変速部１２０の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７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。
【０１４１】
自動変速部１２０では、図２５に示すように、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、第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速（3rd）の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【０１４２】
本実施例においても、動力伝達装置１１０は無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０と、エンジン８に動力伝達可能に連結された第３電動機Ｍ３とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【０１４３】
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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。
【０１４４】
例えば、前述の実施例では、図１８に示すように、リーン燃焼方式とストイキ燃焼方式との２方式の燃焼方式を切り換えることでエンジン８の燃焼特性を変更してエンジン効率最適動作点（燃費最適点）を大きく変化させたが、例えばエンジン８の燃焼方式は３方式以上であっても差し支えない。また、エンジン８の燃焼特性は、良く知られた可変気筒エンジンを用いて、作動しているエンジン８の気筒数を変更することで変更されても良い。この場合にも、図１８に示すように、エンジン効率最適動作点が大きく変更される。例えば、全気筒作動がストイキ燃焼方式に相当し、部分気筒作動がリーン燃焼方式に相当する。また、過給圧を変更することでエンジン効率最適動作点（燃費最適点）を大きく変化させることが可能であるなら、燃焼方式の切換えや作動気筒数の切換えと同様に、エンジン動作点変化の基になる条件の１つとしても良い。
【０１４５】
また、前述の実施例において、エンジン８の燃焼特性が頻繁に変更されることを抑制する為に、エンジン８の燃焼特性の変更に時間的なヒステリシスを設けても良い。このようにすれば、エンジン８の燃焼特性の変更によるドライバビリティの低下が抑制される。
【０１４６】
また、前述の実施例では、エンジン動作点の変化可能量例えばエンジン動作点の変化が可能か否かは、エンジン水温ＴＥＭＰＷやエンジン８の燃焼方式の変更に関連する機器のフェール状態で変更されたが、これに限らず、エンジン８の燃焼特性の変更に関連する他の車両状態に基づいて変更されても良い。例えば、燃料の種類、外気温、空気密度などで変更されても良い。
【０１４７】
また、前述の実施例では、差動部１１の伝達効率の変化は、第３電動機Ｍ３の作動に因るものであったが、この場合に限られるものではなく、例えば第２電動機Ｍ２の発電量の変化に因るもの等であっても良い。要は、各電気パスにおける電気パス量が変化すると伝達効率が変化する差動部１１であれば本発明は適用され得る。これに関連して、動力伝達装置１０、１１０は、複数の電気パスを有し、各電気パスにおける電気パス量を変更することが可能なもの、すなわち電気パス方法を変更することが可能なものであれば本発明は適用され得る。
【０１４８】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切換可能に構成されたが、動力伝達装置１０、１１０が有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部１１が切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えず電気的な無段変速機（電気的な差動装置）としての機能のみを有する電気式差動部（無段変速部）１１であっても本実施例は適用され得る。この場合には例えば切換制御手段９０や増速側ギヤ段判定手段８８は備えられる必要はない。
【０１４９】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６が、差動制限装置として機能する切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えているが、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は動力分配機構１６とは別個に動力伝達装置１０、１１０に備えられていてもよい。また、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れか一方がない構成も考え得る。また、切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４、１２６の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
【０１５０】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、差動部１１（動力分配機構１６）はその変速比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、例えば差動部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よい。
【０１５１】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０において、エンジン８と差動部１１とは直結されているが、エンジン８が差動部１１にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１５２】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０において、第１電動機Ｍ１と第２回転要素ＲＥ２とは直結されており、第２電動機Ｍ２と第３回転要素ＲＥ３とは直結されており、第３電動機Ｍ３と第１回転要素ＲＥ１とは直結されているが、第１電動機Ｍ１が第２回転要素ＲＥ２にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第２電動機Ｍ２が第３回転要素ＲＥ３にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第３電動機Ｍ３が第１回転要素ＲＥ１にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１５３】
また、前述の実施例では、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路において、差動部１１の次に自動変速部２０、１２０が連結されているが、自動変速部２０、１２０の次に差動部１１が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部２０、１２０は、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【０１５４】
また、前述の実施例の図１、２６によれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０は直列に連結されているが、動力伝達装置１０、１１０全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
【０１５５】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
【０１５６】
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構１６は、例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及び伝達部材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。
【０１５７】
また、前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置２４を構成する第１回転要素ＲＥ１にはエンジン８が動力伝達可能に連結され、第２回転要素ＲＥ２には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第３回転要素ＲＥ３には駆動輪３４への動力伝達経路が連結されているが、例えば、２以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
【０１５８】
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、１２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされても良い。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部２０、１２０の変速が実行されてもよい。また、自動変速部２０、１２０は、必ずしも備えられなくとも本発明は適用され得る。
【０１５９】
また、前述の実施例においては、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
【０１６０】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８及び第３電動機Ｍ３、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちの何れと連結されていても差し支えない。
【０１６１】
また、前述の実施例において、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、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。
【０１６２】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０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、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０又はエンジン８に連結されていてもよい。
【０１６３】
また、前述の実施例において、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、例えば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケット及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。
【０１６４】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は１組の差動部遊星歯車装置２４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。
【０１６５】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３４までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材１８に連結されているが、第２電動機Ｍ２がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構１６にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって動力分配機構１６の差動状態を制御可能とする動力伝達装置１０の構成であってもよい。
【０１６６】
また、前述の実施例において、差動部１１が、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を備えているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１とはそれぞれ別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。
【０１６７】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や切換クラッチＣ０や切換ブレーキＢ０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、噛合型のドッ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。例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。
【０１６８】
また、前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
【０１６９】
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。
【符号の説明】
【０１７０】
６：ハイブリッド車両（車両）
８：エンジン
１０、１１０：車両用動力伝達装置
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０、１２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
ＥＰ１−２、ＥＰ１−３、ＥＰ２−３：電気パス
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｍ３：第３電動機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し該第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された第２電動機と、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第３電動機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記エンジンの動力の一部を電気エネルギに変換し該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を複数有し、
前記第１電動機、前記第２電動機、及び前記第３電動機は、前記電気パスを介して相互に電力授受可能に構成されており、
電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、前記車両用動力伝達装置の伝達効率及び前記エンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させ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】
前記電気パス効率は、前記エンジンの出力状態に対する前記第３電動機の発電状態を変更することにより変化させられるものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記電気パス効率の変化可能量は、前記第３電動機の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更されることを特徴とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン動作点は、前記エンジンの燃焼特性を変更することにより変化させられるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン動作点の変化可能量は、前記エンジンの燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更されることを特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記エンジン動作点を変化させることよりも前記電気パス効率を変化させることを優先させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記エンジンから前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備え、
前記変速部の変速比変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、前記変速部の変速比を選択すると共に前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項７に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し該第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された第２電動機と、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第３電動機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記エンジンの動力の一部を電気エネルギに変換し該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を複数有し、
前記第１電動機、前記第２電動機、及び前記第３電動機は、前記電気パスを介して相互に電力授受可能に構成されており、
電気パス効率の変化可能量とエンジン動作点の変化可能量とに基づいて、前記車両用動力伝達装置の伝達効率及び前記エンジンの燃焼効率を含む車両の全体効率が最大となるように、前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させ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】
前記電気パス効率は、前記エンジンの出力状態に対する前記第３電動機の発電状態を変更することにより変化させられるものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記電気パス効率の変化可能量は、前記第３電動機の発電状態の変更に関連する車両状態に基づいて変更されることを特徴とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン動作点は、前記エンジンの燃焼特性を変更することにより変化させられるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン動作点の変化可能量は、前記エンジンの燃焼特性の変更に関連する車両状態に基づいて変更されることを特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記エンジン動作点を変化させることよりも前記電気パス効率を変化させることを優先させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記エンジンから前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備え、
前記変速部の変速比変更による伝達効率の変化可能量を更に基にして、前記変速部の変速比を選択すると共に前記電気パス効率及び前記エンジン動作点を変化させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項７に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１０−２１５１９０（Ｐ２０１０−２１５１９０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６９２１（Ｐ２００９−６６９２１）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【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２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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